RESPONS STRUKTUR DAN TINGKAT KERUSAKAN PORTAL BAJA AKIBAT VARIASI PEMBEBANAN DINAMIK DENGAN ANALISIS RIWAYAT WAKTU NON LINIER

dokumen-dokumen yang mirip
RESPON DINAMIS STRUKTUR BANGUNAN BETON BERTULANG BERTINGKAT BANYAK DENGAN KOLOM BERBENTUK PIPIH

RESPON STRUKTUR PORTAL BAJA AKIBAT BEBAN GEMPA DENGAN ANALISIS RIWAYAT WAKTU NONLINIER Muhammad Syauqi 1), Reni Suryanita 2), Zulfikar Djauhari 3) 1)

PENGARUH PASANGAN DINDING BATA PADA RESPON DINAMIK STRUKTUR GEDUNG AKIBAT BEBAN GEMPA

PENGGUNAAN BRACED FRAMES ELEMENT SEBAGAI ELEMEN PENAHAN GEMPA PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK. Reky Stenly Windah ABSTRAK

KAJIAN EFEK PARAMETER BASE ISOLATOR TERHADAP RESPON BANGUNAN AKIBAT GAYA GEMPA DENGAN METODE ANALISIS RIWAYAT WAKTU DICKY ERISTA

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

Jurnal Sipil Statik Vol.3 No.1, Januari 2015 (1-7) ISSN:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR-DASAR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT

KATA KUNCI: sistem rangka baja dan beton komposit, struktur komposit.

HARUN AL RASJID NRP Dosen Pembimbing BAMBANG PISCESA, ST, MT Ir. FAIMUN, M.Sc., Ph.D

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN VARIASI PENEMPATAN BRACING INVERTED V ABSTRAK

PEMODELAN DINDING GESER PADA GEDUNG SIMETRI

ANALISIS STRUKTUR RANGKA BAJA MENGGUNAKAN BASE ISOLATION DENGAN TIME HISTORY ANALYSIS

BAB I PENDAHULUAN. mendesain bangunan terutama dari segi struktural. Gerakan tanah akibat gempa bumi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. gempa yang mengguncang di beberapa bagian wilayah Indonesia. Hal ini

BAB III LANDASAN TEORI. A. Gempa Bumi

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DI WILAYAH GEMPA INDONESIA INTENSITAS TINGGI DENGAN KONDISI TANAH LUNAK

BABI PENDAHULUAN. Perancangan bangunan sipil terutama gedung tingkat tinggi harus

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG. Kondisi geografis Indonesia terletak di daerah dengan tingkat kejadian gempa

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 1 PENDAHULUAN. di wilayah Sulawesi terutama bagian utara, Nusa Tenggara Timur, dan Papua.

BAB III METODE ANALISIS

Laporan Tugas Akhir Pemodelan Numerik Respons Benturan Tiga Struktur Akibat Gempa BAB I PENDAHULUAN

RESPON DINAMIS STRUKTUR PADA PORTAL TERBUKA, PORTAL DENGAN BRESING V DAN PORTAL DENGAN BRESING DIAGONAL

EVALUASI KINERJA INELASTIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TERHADAP GEMPA DUA ARAH TUGAS AKHIR PESSY JUWITA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Analisis Statik Ekivalen

BAB II STUDI PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. oleh faktor eksternal (gempa, angin, tsunami, kekakuan tanah, dll)

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Peta Tektonik Kepulauan Indonesia

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

RESPON DINAMIS STRUKTUR BANGUNAN BETON BERTULANG BERTINGKAT BANYAK DENGAN VARIASI ORIENTASI SUMBU KOLOM

ANALISIS DINAMIK BEBAN GEMPA RIWAYAT WAKTU PADA GEDUNG BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

BAB I PENDAHULUAN. Dalam perencanaan suatu bangunan tahan gempa, filosofi yang banyak. digunakan hampir di seluruh negara di dunia yaitu:

BAB I PENDAHULUAN. sipil mengingat pengaruh dan bahaya yang ditimbulkannya. Gempa bumi (earthquake)

ANALISA STRUKTUR GEDUNG DAN KAPASITAS KOLOM AKIBAT BEBAN STATIK EQUIVALEN BERDASARKAN PERATURAN GEMPA 2012

KERUNTUHAN LENTUR BALOK PADA STRUKTUR JOINT BALOK-KOLOM BETON BERTULANG EKSTERIOR AKIBAT BEBAN SIKLIK

No Dokumen Revisi Ke: Dokumen Level: 3 PANDUAN Tanggal Berlaku: RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) Halaman 1

ANALISIS PENGARUH BENTUK SHEAR WALL TERHADAP PERILAKU GEDUNG BERTINGKAT TINGGI ABSTRAK

ANALISIS RESPONS STRUKTUR PORTAL BAJA BERTINGKAT AKIBAT KANDUNGAN FREKUENSI GEMPA YANG BERBEDA

PEMODELAN DINDING GESER BIDANG SEBAGAI ELEMEN KOLOM EKIVALEN PADA MODEL GEDUNG TIDAK BERATURAN BERTINGKAT RENDAH

BAB 1 PENDAHULUAN Umum

BAB 1 PENDAHULUAN. Indonesia merupakan negara kepulauan yang dilewati oleh pertemuan

ANALISA PENGARUH DINDING GESER PADA STRUKTUR BANGUNAN HOTEL BUMI MINANG AKIBAT BEBAN GEMPA ABSTRAK

Oleh : MUHAMMAD AMITABH PATTISIA ( )

KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DENGAN METODE RESPON SPEKTRUM DAN TIME HISTORY

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISIS STRUKTUR GEDUNG DENGAN SOFTWARE ETABS V9.2.0

ANALISIS KINERJA BANGUNAN BETON BERTULANG DENGAN LAYOUT BERBENTUK YANG MENGALAMI BEBAN GEMPA TERHADAP EFEK SOFT-STOREY SKRIPSI

ANALISIS PENGARUH FRICTION DAMPER TERHADAP UPAYA RETROFITTING BANGUNAN DI JAKARTA

Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Dengan Pushover Analysis Akibat Beban Gempa Padang

EFISIENSI KEBUTUHAN MATERIAL PADA PERENCANAAN PORTAL TAHAN GEMPA WILAYAH 4 DENGAN EFISIENSI BALOK

Gambar 2.1 Spektrum respons percepatan RSNI X untuk Kota Yogyakarta

SIMULASI NUMERIK BENTURAN DUA STRUKTUR TIGA DIMENSI DIBAWAH BEBAN DINAMIK TESIS MAGISTER. oleh : SUDARMONO

STUDI KOMPARASI PERILAKU STRUKTUR SISTEM RANGKA BERPENGAKU EKSENTRIK TIPE D TERHADAP SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

GAYA GEMPA BERDASARKAN PSEUDO PERCEPATAN, KECEPATAN DAN PERPINDAHAN. Johannes Tarigan 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISA STATIK DAN DINAMIK GEDUNG 8 LANTAI ABSTRAK

KAJIAN EKSPERIMENTAL POLA RETAK PADA PORTAL BETON BERTULANG AKIBAT BEBAN QUASI CYCLIC ABSTRAK

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011

Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

BAB I PENDAHULUAN. Konstruksi bangunan tidak terlepas dari elemen-elemen seperti balok dan

PENGARUH PENEMPATAN DAN POSISI DINDING GESER TERHADAP SIMPANGAN BANGUNAN BETON BERTULANG BERTINGKAT BANYAK AKIBAT BEBAN GEMPA

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR BETON BERTINGKAT BANYAK BERDASARKAN PERBANDINGAN ANALISIS RESPONS SPEKTRUM DAN DINAMIK RIWAYAT WAKTU

REDESAIN GEDUNG KANTOR JASA RAHARJA CABANG JAWA TENGAH JALAN SULTAN AGUNG - SEMARANG Muhammad Razi, Syaiful Anshari Windu Partono, Sukamta*)

BAB I PENDAHULUAN. permukaaan bumi. Ketika pergeseran terjadi timbul getaran yang disebut

skala besar, perkantoran, pertokoan dan pelayanan umum yang sangat kompleks Oleh karena itu timbul berbagai pemikiran untuk menanggulangi

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (2016) ISSN: ( Print)

KAJIAN BERBAGAI METODE INTEGRASI LANGSUNG UNTUK ANALISIS DINAMIS

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI SNI

PENGARUH SENSITIFITAS DIMENSI DAN PENULANGAN KOLOM PADA KURVA KAPASITAS GEDUNG 7 LANTAI TIDAK BERATURAN

Gambar 4.1 Bentuk portal 5 tingkat

STUDI PERILAKU STRUKTUR BETON BERTULANG TERHADAP KINERJA BATAS AKIBAT PENGARUH TINGGI BANGUNAN DAN DIMENSI KOLOM BERDASARKAN SNI

ABSTRAK. Kata kunci : baja hollow tube, kolom beton bertulang, displacement, base shear.

( STUDI KASUS : HOTEL DI DAERAH KARANGANYAR )

STUDI EFEKTIFITAS PENGGUNAAN TUNED MASS DAMPER UNTUK MENGURANGI PENGARUH BEBAN GEMPA PADA STRUKTUR BANGUNAN TINGGI DENGAN LAYOUT BANGUNAN BERBENTUK U


STUDI EVALUASI KINERJA STRUKTUR BAJA BERTINGKAT RENDAH DENGAN ANALISIS PUSHOVER ABSTRAK

PENGARUH PASIR TERHADAP PENINGKATAN RASIO REDAMAN PADA PERANGKAT KONTROL PASIF (238S)

BAB 1 PENDAHULUAN. metoda desain elastis. Perencana menghitung beban kerja atau beban yang akan

RESPONS STRUKTUR BANGUNAN BERDASARKAN SPEKTRA GEMPA INDONESIA UNTUK IBUKOTA PROVINSI DI PULAU SUMATERA

ANALISA MENARA AIR AKIBAT GEMPA MENGGUNAKAN SOLUSI NUMERIK INTEGRAL DUHAMEL

BAB III UJI LABORATORIUM. Pengujian bahan yang akan diuji merupakan bangunan yang terdiri dari 3

ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PERENCANAAN PORTAL BAJA 4 LANTAI DENGAN METODE PLASTISITAS DAN DIBANDINGKAN DENGAN METODE LRFD

ANALISIS EFEK PENEMPATAN DINDING BATA TERHADAP RESPON BANGUNAN AKIBAT EKSITASI GEMPA

BAB I PENDAHULUAN. tidak dapat diramalkan kapan terjadi dan berapa besarnya, serta akan menimbulkan

Penggunaan High Damping Rubber Bearing System pada Struktur Bangunan Gedung Dengan Analisis Time History

PERHITUNGAN SIMPANGAN STRUKTUR BANGUNAN BERTINGKAT (STUDI KOMPARASI MODEL PEMBALOKAN ARAH RADIAL DAN GRID)

PENGARUH DINDING PENGISI PADA LANTAI DASAR BANGUNAN TINGKAT TINGGI TERHADAP TERJADINYA MEKANISME SOFT STORY

EVALUASI KINERJA SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS SNI PADA STRUKTUR DENGAN GEMPA DOMINAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. aman secara konstruksi maka struktur tersebut haruslah memenuhi persyaratan

Transkripsi:

RESPONS STRUKTUR DAN TINGKAT KERUSAKAN PORTAL BAJA AKIBAT VARIASI PEMBEBANAN DINAMIK DENGAN ANALISIS RIWAYAT WAKTU NON LINIER Vomania 1), Reni Suryanita ), Alex Kurniawandy 3) 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Riau, Jl. Subrantas KM 1.5 Pekanbaru 893 Email: vomania@student.unri.ac.id Jurusan Teknik Sipil, Universitas Riau, Jl. Subrantas KM 1.5 Pekanbaru 893 Email: reni.suryanita@eng.unri.ac.id 3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Riau, Jl. Subrantas KM 1.5 Pekanbaru 893 Email: alexkurniawandy@gmail.com Abstract Currently, steel is widely used as a starting material in the high-rise building structure because it is more effective and efficient. Otherwise, steel has some drawbacks i.e. prone in collapsed due to dynamic loading. Therefore the aim of this research is to determine of response structure due to dynamic loading. The model is an Open Steel Frame building with a height of 35 m along 10 floors. The type of dynamic loads is harmonic sine and cosines, El Centro earthquake. The dynamic loadings are more precise when they were analyzed using the nonlinier time history method. The harmonic loads on the earthquake load structure are magnitude P0 1 kn, 5 kn and 10 kn load, meanwhile used the history of the El Centro earthquake. Dynamic loads that work suddenly, caused the structure undergoes deformations are not fixed and always have a change within a specified time. The results of the study showed that of these three type of loads, the maximum displacement is 143,885 cm, the maximum velocity is -519,599 cm/dt and the maximum acceleration is 3197,63 cm/dt load of the structure caused by sinus. Based on this study it can be concluded that the maximum displacement, velocity and acceleration of a maximum load harmonic sine and cosines is directly proportional to the variation of the value of P0 values getting bigger because then the greater the deformation structure anyway. Key words: dynamic loading, response structure, harmonic loading, time history A. Pendahuluan Baja adalah salah satu bahan yang sering digunakan dalam konstruksi sebuah bangunan karena mengingat beberapa keunggulan material baja itu sendiri yaitu kekuatan dan keawetan tinggi, elastis, dan mudah dalam proses penyambungan. Tetapi, di samping keunggulan tersebut material ini juga memiliki beberapa kekurangan seperti masalah tekuk, dan keruntuhan lelah yang sering terjadi akibat pembebanan siklik. Pembebanan siklik dalam hal ini termasuk beban dinamik yang dapat menyebabkan keruntuhan. Keruntuhan ini dinamakan keruntuhan lelah (fatigue failure) yang dipengaruhi oleh berbagai faktor yang salah satunya adalah jumlah siklus pembebanan yang berulangulang. Pada struktur yang mengalami beban secara berulang-ulang akan menimbulkan retakan pada struktur yang terus bertambah panjang untuk tiap siklus pembebanan sehingga akan mengurangi kapasitas elemen untuk memikul beban layan. Dalam menyelesaikan permasalahan kerusakan struktur yang diakibatkan oleh pembebanan dinamik, analisis time history merupakan pilihan yang paling tepat karena analisis time history merupakan metode yang paling mendekati untuk menganalisis respons struktur akibat beban dinamik yang selalu berulang-ulang. Dalam melakukan analisis time history diperlukan banyak perhitungan Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 1

dan waktu yang cukup lama, namun cenderung lebih akurat seperti yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya yaitu Dewanti & Teruna (013), melakukan investigasi indeks kerusakan pada struktur baja 4 tingkat dengan menggunakan analisis riwayat waktu dengan hasil bahwa analisis riwayat waktu memberikan perhitungan yang lebih baik karena menggunakan Time Stepping sehingga hasil yang didapat lebih akurat. Tulisan ini bertujuan untuk menentukan respons struktur berupa perpindahan, kecepatan dan percepatan serta menetukan tingkat kerusakan struktur akibat variasi pembebanan dinamik. Penelitian terdahulu yang berkaitan dengan respons struktur adalah Suryanita & Sarfika (007), melakukan analisis untuk mengetahui respons struktur SDOF akibat beban sinusoidal dengan metode integral Duhamel. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa respons struktur untuk kekakuan adalah berbanding terbalik dengan penambahan massa, sedangkan perpindahan maksimum meningkat saat penambahan massa dua kali semula dan akan menurun bila massa dikurangi setengah dari massa semula. Analisis dilakukan dengan asumsi sebagai berikut: 1. Model struktur yang digunakan yaitu Open Frame dengan spesifikasi gedung beraturan 10 (sepuluh) lantai.. Karena struktur merupakan rangka terbuka maka beban yang digunakan pada struktur hanya beban mati yang berupa berat sendiri dan beban dinamik saja. 3. Gedung merupakan bangunan yang diasumsikan berfungsi sebagai perkantoran yang terletak diwilayah kota Pekanbaru. 4. Beban yang digunakan dalam perencanaan adalah beban harmonik sinus dan cosinus. Sedangkan, untuk beban gempa menggunakan akselerogram El Centro, pada daerah Pekanbaru. 5. Analisis non linier Time history dilakukan dengan menggunakan software elemen hingga. 6. Data struktur yang digunakan yaitu: a. Dimensi elemen dan bentuk struktur seperti pada gambar berikut ini : Gambar 1. Tampak Tiga Dimensi Gedung b. Tegangan leleh baja, fy = 40 MPa. c. Dimensi balok = WF.150.75.7.5 d. Dimensi Kolom = WF.450.00.14.9 e. Modulus Elastisitas, E = 00.000 MPa f. Jumlah lantai = 10 lantai dengan ketinggian antar tingkat 3,5 m. B. TINJAUAN PUSTAKA Beban dinamik adalah beban yang bekerja secara tiba-tiba pada struktur atau beban dengan variasi perubahan intensitas beban terhadap waktu yang cepat. Pada umumnya, beban ini tidak bersifat tetap (unsteady-state) serta mempunyai karakteristik besaran dan arah yang berubah dengan cepat. Deformasi pada struktur akibat beban dinamik ini juga akan berubahubah secara cepat. Beban dinamis dapat menyebabkan terjadinya osilasi sehingga deformasi puncak dari struktur tidak terjadi bersamaan dengan terjadinya beban yang maksimum. Pengaruh beban statis dan beban dinamis pada struktur, dapat digambarkan pada Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016

Diagram Beban (P) Waktu (t), seperti pada Gambar berikut. Gambar. Diagram Beban (P) Waktu (t) Sumber : (Ardhany, 01) Beban Dinamik, Harmonik Sinus dan Cosinus Beban harmonik adalah beban dalam bentuk getaran atau gerak sebuah benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus (dapat dinyatakan dalam bentuk sinus atau kosinus). Gerak semacam ini disebut gerak osilasi atau gerak harmonik. Chopra, (01) menyebutkan respons struktur terhadap beban luar, terdapat dalam bentuk gerakan harmonis yaitu struktur yang dibebani oleh gaya atau perpindahan yang besarnya dinyatakan oleh fungsi sinus atau cosinus dari waktu ( p( t) sin t atau p( t) cos t ). Contoh gerakan harmonis adalah gerakan mesin-mesin rotasi yang menghasilkan pengaruh harmonis akibat adanya eksentrisitas massa yang berotasi (Budio, n.d.). Berdasarkan Gambar 3 yang menunjukkan sistem tak teredam, diasumsikan bahwa sistem linier, amplitudo p0 dan frekuensi gerakan, persamaan gerakan adalah: Gambar 3. Gerak Harmonik Dari Sistem SDOF Tak Teredam Sumber : (Paz, 1990) mu ku p cos t (1) 0 Nilai dari gaya luar (response steady-state) berbentuk: U cos t () u p Untuk menentukan amplitudo, U Persamaan () disubstitusikan ke dalam Persamaan (1): p0 U (3) k m Terlihat bahwa k m 0, maka defleksi statis: p U 0 0 k (4) Kombinasi dari Persamaan (3) dan (4) akan menghasilkan persamaan fungsi respons frekuensi: p0 U k m 1 k U 0 m 1 U dimana, m k 1 n k 1 H( ), r 1 (5) 1 r Dimana : r (6) n Dan U H ( ) (7) U 0 Fungsi respons frekuensi adalah fungsi yang memberikan penambahan atau pembesaran pada gerakan steady-state dalam bentuk nilai absolut dari fungsi respons frekuensi. Faktor pembesaran respons steady-state dirumuskan sebagai berikut: D s H( ) (8) Dari gabungan persamaan () dan (5) memberikan persamaan respons steadystate sebagai berikut: U 0 u p cos t, r 1 (9) 1 r Jika r < 1, maka responsnya sefase/terdapat di dalam fase gerakan karena (1-r ) bernilai positif. Jika r > 1, Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 3

maka responsnya 180 o diluar fase/tidak sefase dengan gerakan, sehingga up dapat ditulis: U 0 u p ( cos t) (10) 1 r Persamaan respons total terdiri dari solusi komplementer (uc) yang memenuhi persamaan homogen dan solusi partikular (up) yang memenuhi persamaan diferensial non homogen. u u p u c uc A1 cos nt A sin nt U 0 u cos t A1 cos n t A sin nt 1 r Beban Dinamik, Beban Gempa Gempa bumi adalah suatu peristiwa pelepasan energi gelombang seismic yang terjadi secara tiba-tiba. Pelepasan energi ini diakibatkan karena adanya deformasi lempeng tektonik yang terjadi pada kerak bumi (Hartuti, 009). Gempa bumi biasanya terjadi dalam waktu yang relatif singkat, tetapi walaupun hanya terjadi dalam waktu beberapa detik tetap akan mengakibatkan kerusakan hebat terhadap infrastruktur serta menyebabkan terjadinya korban jiwa dan harta benda. Sifat getaran gempa bumi adalah random dan tidak seperti beban statik pada umumnya sehingga efek beban gempa terhadap respons struktur tidak mudah untuk diketahui. Analisis Riwayat Waktu (Time History Analysis) Model Analisis Riwayat Waktu (Time History Analysis) adalah dasar struktur bangunan digetarkan oleh gempa yang pada umumnya memakai rekaman gempa tertentu. Sebagaimana sifat beban dinamik maka penyelesaian/hitungan respons struktur tidak hanya dilakukan sekali tetapi dapat ratusan kali bahkan sampai ribuan kali. Peralatan komputer dan penguasaan integrasi numerik merupakan prasyarat untuk menyelesaikan problem dinamik dengan model analisis Time History Analysis (THA). Analisis dinamik linier riwayat waktu (time history) sangat cocok digunakan untuk analisis struktur yang tidak beraturan terhadap pengaruh gempa rencana. Mengingat gerakan tanah akibat gempa di suatu lokasi sulit diperkirakan dengan tepat, maka sebagai input gempa dapat didekati dengan gerakan tanah yang disimulasikan. Dalam analisis ini digunakan hasil rekaman akselerogram gempa sebagai input data percepatan gerakan tanah akibat gempa (Kevin & Barus, 014). C. ANALISIS DAN PEMBAHASAN Respons Struktur Akibat Beban Harmonik Sinus Respons struktur yang dianalisis akan ditampilkan dalam bentuk grafik perpindahan, kecepatan dan percepatan maksimum struktur. Terdapat tiga lantai pada struktur yang menjadi perwakilan untuk dianalisis, yaitu pada lantai satu, lima dan lantai sepuluh. Pada tiap lantai akan dipilah satu joint pula yang akan menjadi perwakilan yaitu joint 57 pada lantai 1, joint 61 pada lantai 5 dan joint 66 pada lantai 10. Tetapi, pada jurnal ini hanya akan difokuskan ke lantai 10 saja sebab lantai sepuluh memiliki nilai deformasi yang lebih besar dibanding lantai 1 lantai 9. Gambar 4. Riwayat Waktu vs Perpindahan Sinus Pada Lantai Sepuluh Berdasarkan Gambar 4 dapat disimpulkan bahwa besarnya nilai P0 berbanding lurus dengan perpindahan maksimum sebab dengan beban 1 kn Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 4

sebesar -13,757 cm, beban 5 kn sebesar -65,091 cm, beban 10 kn sebesar -143,885 cm. Gambar 5. Riwayat Waktu vs Kecepatan Sinus Pada Lantai Sepuluh Gambar 5 menjelaskan bahwa struktur yang menerima beban 1 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar -60,345 cm/dt, beban 5 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar -93,409 cm/dt, beban 10 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar -515,599 cm/dt. Kecepatan maksimum yang terjadi pada struktur juga berbanding lurus dengan besarnya nilai P0. Gambar 6. Riwayat Waktu vs Percepatan Sinus Pada Lantai Sepuluh Struktur yang terlihat pada Gambar 6 dengan beban 1 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar 95,38 cm/dt, beban 5 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar 19,087 cm/dt, dan beban 10 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar 3197,63 cm/dt. Berdasarkan Gambar 4-6 dapat dilihat bahwa perpindahan, kecepatan dan percepatan maksimum struktur berbanding lurus dengan besarnya nilai P0 karena akibat besarnya nilai tersebut menyebabkan deformasi yang besar pula pada struktur. Deformasi terbesar struktur terjadi pada lantai sepuluh, ini disebabkan oleh distribusi gaya geser beban dinamik yang akan bertambah besar seiring dengan banyaknya jumlah lantai pada struktur bangunan sehingga struktur menjadi semakin berat, dan karena besarnya massa struktur serta tinggi bangunan yang berbanding lurus dengan distribusi gaya geser beban dinamik pada bangunan menyebabkan lantai sepuluh memiliki nilai perpindahan yang maksimum. Respons Struktur Akibat Beban Harmonik Cosinus Struktur struktur dengan variasi nilai P0 pada lantai sepuluh, memperlihatkan bahwa semakin besar nilai P0 maka akan semakin besar pula perpindahan maksimum yang dihasilkan atau besarnya nilai P0 berbanding lurus dengan perpindahan maksimum, yang secara visual dapat dilihat pada Gambar 7. Struktur dengan beban 1 kn sebesar 15,174 cm, beban 5 kn sebesar -73,977 cm, beban 10 kn sebesar -143,385 cm. Berdasarkan Gambar 9 terlihat bahwa variasi nilai P0 yang bernilai negatif. Hal ini menunjukkan bahwa perpindahan maksimum yang terjadi pada struktur, bergerak pada arah yang berlawanan dengan beban. Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 5

Gambar 7. Riwayat Waktu vs Perpindahan Cosinus Pada Lantai Sepuluh Gambar 8 menunjukkan struktur yang menerima beban 1 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar 70,597 cm/dt, beban 5 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar 317,13 cm/dt, dan yang menerima beban 10 kn menghasilkan kecepatan maksimum sebesar -514,65 cm/dt. Gambar 8. Riwayat Waktu vs Kecepatan Cosinus Pada Lantai Sepuluh Struktur yang menerima beban 1 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar -39,51 cm/dt, beban 5 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar -1377, cm/dt, dan beban 10 kn menghasilkan percepatan maksimum sebesar -3183,6 cm/dt. Percepatan maksimum struktur pada lantai sepuluh dengan variasi nilai P0, dapat dilihat pada Gambar 9 dibawah ini. Gambar 9. Riwayat Waktu vs Percepatan Cosinus Pada Lantai Sepuluh Berdasarkan Gambar 7-9 dapat dilihat bahwa perpindahan, kecepatan dan percepatan maksimum struktur akibat beban cosinus sama dengan akibat beban sinus yaitu sama-sama berbanding lurus dengan besarnya nilai P0 karena akibat besarnya nilai tersebut menyebabkan deformasi yang besar pula pada struktur. Deformasi terbesar struktur terjadi pada lantai sepuluh, ini disebabkan oleh distribusi gaya geser beban dinamik yang akan bertambah besar seiring dengan banyaknya jumlah lantai pada struktur bangunan sehingga struktur menjadi semakin berat, dan karena besarnya massa struktur serta tinggi bangunan yang berbanding lurus dengan distribusi gaya geser beban dinamik pada bangunan menyebabkan lantai sepuluh memiliki nilai perpindahan yang maksimum. Deformasi pada struktur baik yang disebabkan oleh beban harmonik sinus maupun cosinus menunjukkan bahwa dengan nilai P0 5 kn telah menyebabkan struktur mengalami keruntuhan. Hal ini terlihat pada setiap grafik respons struktur yang menunjukkan bahwa variasi P0 5 kn dan yang lebih besar akan menyebabkan struktur tidak dapat kembali ke keadaan semula yaitu keadaan dimana deformasi dan waktu bernilai mendekati nol. Respons Struktur Akibat Beban Gempa El Centro Perpindahan maksimum terjadi pada lantai sepuluh dengan nilai perpindahan maksimum sebesar 55,74 cm dapat dilihat Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 6

pada Gambar 10. Dari Gambar 10 terlihat bahwa perpindahan semakin besar seiring dengan bertambahnya jumlah lantai. Pada lantai satu perpindahan maksimum yang terjadi adalah,05 cm, dan pada lantai lima perpindahan maksimum yang terjadi adalah 8,461 cm. Perpindahan berbanding lurus dengan jumlah lantai, semakin tinggi jumlah lantai maka semakin besar nilai perpindahan yang terjadi. Pada lantai satu perpindahan yang terjadi relatif kecil bila dibandingkan dengan lantai sepuluh dan lantai lima. Karena struktur masih mampu menahan perpindahan maksimum pada lantai sepuluh, menunjukkan bahwa material baja sangat daktail sebab dengan nilai perpindahan tersebut struktur belum mengalami keruntuhan. Gambar 11. Riwayat Waktu vs Kecepatan Dengan Variasi Lantai Akibat Beban Gempa El Centro Percepatan maksimum terjadi pada lantai sepuluh dengan nilai percepatan maksimum sebesar -1817, cm/dt, sedangkan pada lantai lima nilai percepatan adalah 876,98 cm/dt dan pada lantai satu nilai percepatan adalah 76,916 cm/dt seperti yang terlihat pada Gambar 1. Berdasarkan Gambar 1 terlihat bahwa percepatan semakin besar seiring dengan bertambahnya jumlah lantai atau nilai percepatan berbanding lurus dengan jumlah lantai yaitu semakin tinggi jumlah lantai maka semakin besar nilai percepatan yang terjadi. Gambar 10. Riwayat Waktu vs Perpindahan Dengan Variasi Lantai Akibat Beban Gempa El Centro Kecepatan maksimum terjadi pada lantai sepuluh dengan nilai kecepatan maksimum sebesar -316,331 cm/dt, pada lantai lima kecepatan struktur adalah - 164,675 cm/dt dan pada lantai satu kecepatan struktur adalah -11,61 cm/dt seperti yang dapat dilihat pada Gambar 13. Berdasarkan Gambar 11 terlihat bahwa kecepatan semakin besar seiring dengan bertambahnya jumlah lantai. Kecepatan berbanding lurus dengan jumlah lantai, semakin tinggi jumlah lantai maka semakin besar nilai perpindahan yang terjadi. Nilai kecepatan maksimum bernilai negatif berarti kecepatan struktur bergerak berlawanan arah dengan arah beban. Gambar 1. Riwayat Waktu vs Percepatan Dengan Variasi Lantai Akibat Beban Gempa El Centro Dari Gambar 10 1 terlihat bahwa distribusi gaya geser beban dinamik menyebabkan perpindahan, kecepatan dan percepatan menjadi lebih kecil pada lantai satu dan menjadi maksimum pada lantai atas atau lantai sepuluh. Nilai percepatan yang besar hingga mencapai -1817, cm/dt menandakan bahwa struktur telah mengalami keruntuhan yang dibuktikan dengan adanya sendi plastis pada struktur. Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 7

Karena besarnya beban dinamik yang selalu berubah menurut waktu, maka pengaruhnya terhadap struktur juga berubah berdasarkan waktu. Besarnya beban dinamik menyebabkan timbulnya gaya inersia pada pusat massa yang arahnya berlawanan dengan arah gerakan respons struktur. Hal ini dapat dibuktikan dengan adanya nilai perpindahan, kecepatan dan percepatan yang bernilai negatif. D. KESIMPULAN Kesimpulan pada penelitian ini adalah: 1. Berdasarkan analisis, didapatkan nilai perpindahan maksimum yang terjadi pada struktur, yaitu: a. Perpindahan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban sinus adalah 143,885 cm di lantai b. Perpindahan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban cosinus adalah -143,385 cm di lantai c. Perpindahan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban gempa El Centro adalah 55,74 cm di lantai sepuluh.. Berdasarkani analisis, didapatkan nilai kecepatan maksimum yang terjadi pada struktur, yaitu: a. Kecepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban sinus adalah -515,599 cm/dt di lantai b. Kecepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban cosinus adalah -514,65 cm/dt di lantai c. Kecepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban gempa El Centro adalah -316,331 cm/dt di lantai sepuluh. 3. Berdasarkan analisis, didapatkan nilai percepatan maksimum yang terjadi pada struktur, yaitu: a. Percepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban sinus adalah 3197,63 cm/dt di lantai b. Percepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban cosinus adalah -3183,6 cm/dt di lantai c. Percepatan maksimum yang terjadi pada struktur akibat beban gempa El Centro adalah -1817, cm/dt di lantai sepuluh. 4. Respons struktur berupa perpindahan, kecepatan dan percepatan bertambah besar terutama pada lantai atas. Hal ini dibuktikan dengan nilai maksimum yang berada pada lantai atas yakni lantai sepuluh, seperti yang tertera pada poin 1, dan 3. 5. Variasi nilai P0 dapat mempengaruhi besarnya nilai perpindahan, kecepatan dan percepatan oleh beban sinus dan beban cosinus karena besarnya nilai P0 akan berbanding lurus dengan nilai perpindahan, kecepatan dan percepatan pada struktur. 6. Beban harmonik sinus dan cosinus lebih besar mempengaruhi deformasi struktur dibanding beban gempa El Centro, sebab beban harmonik memiliki pola pembebanan yang seragam sehingga tidak ada perubahan besarnya beban dalam jangka waktu tertentu sedangkan beban gempa merupakan beban acak dengan variasi nilai yang lebih fluktuatif dalam jangka waktu tertentu pula. 7. Beban dinamik menyebabkan timbulnya gaya inersia pada pusat massa yang arahnya berlawanan dengan arah gerakan respons struktur. Hal ini terbukti dengan adanya nilai Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 8

perpindahan, kecepatan dan percepatan yang bernilai negatif. 8. Distribusi gaya geser beban dinamik mengakibatkan perpindahan, kecepatan, dan percepatan maksimum berada pada lantai sepuluh. Hal ini dapat terjadi karena semakin tinggi jumlah lantai pada suatu bangunan semakin berat dan besar pula gaya yang diterima lantai tersebut untuk berdeformasi. E. SARAN Beberapa saran yang dapat dijadikan pertimbangan untuk penelitian selanjutnya adalah: 1. Agar dapat diperoleh hasil yang lebih akurat dapat digunakan Δt yang lebih kecil, dan dengan waktu pembebanan yang lebih lama.. Untuk penelitian selanjutnya dapat digunakan variasi massa, kekakuan dan redaman yang lebih beragam. F. DAFTAR PUSTAKA Ardhany, S. (01). Mekanika Getaran dan Gempa, Teknik Sipil. Retrieved from http://dyshally.blogspot.com/013/03/ pembebanan-pada-struktur-bangunansipil.html?m=1 Budio, S. P. (n.d.). Dinamika struktur. Universitas Brawijaya. Dewanti, Ratih; Teruna, D. R. (013). Investigasi Indeks Kerusakan Pada Struktur Baja 4 Tingkat Dengan Menggunakan Analisa Riwayat Waktu. Laporan Tugas Akhir. Universitas Sumatera Utara. Hartuti, E. R. (009). Buku Pintar Gempa. (E. Syahriyanti, Ed.) (Edisi Pert). Yogyakarta: DIVA Press. Retrieved from www.divapress-online.com Kevin; Barus, S. (014). Kajian Perbandingan Respon Dinamik Linier Dengan Analisis Riwayat Waktu (Time History Analysis) Menggunkan Modal Analisis (Mode Superposition Method) Dan Integrasi Langsung (Direct Time Integration Method). Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, 1 15. Paz, M. (1990). Dinamika Struktur, Teori dan Perhitungan Edisi Kedua (Edisi Kedu). Erlangga. Suryanita, Reni; Sarfika, H. (007). Respons Struktur SDOF Akibat Beban Sinusoidal Dengan Metode Integral Duhamel. Jurnal Teknik Sipil, 7(3), 66 78. Chopra, A. K. (01). Dynamics Of Stuctures Theory And Application To Earthquake Engineering. (G. Dulles, Ed.) (Fourth Edi). United States of America: Pearson Education, Inc. Retrieved from http://www.pearsoned.com/legal/perm ission.htm. Jom FTEKNIK Volume 3 No. Oktober 016 9