BAB IV ANALISIS STRUKTUR ( MENGGUNAKAN LANTAI BETON BONDECK ) Sebuah gedung perhotelan 9 lantai direncanakan dengan struktur baja.

BAB IV ANALISIS STRUKTUR ( MENGGUNAKAN LANTAI BETON BONDECK ) 4.1. Pemodelan Struktur 4.1.1. Sistem Struktur Sebuah gedung perhotelan 9 lantai direncanakan dengan struktur baja. Gedung tersebut terletak di lokasi gempa zone 3 dengan kondisi tanah lunak. Pemodelan struktur dilakukan dengan program ETABS versi 9.7.2 (Extended Threedimensional Analysis of Building System) yang akan didesain seperti ditunjukan dengan gambar berikut : Gambar 4.1. Rencana pemodelan struktur gedung perhotelan 9 lantai IV-1

4.1.2. Peraturan dan Standart Perencanaan Peraturan dan standar perencanaan yang digunakan adalah : a. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002 b. Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI 03-1726-2002 c. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung PPPURG 1987 4.1.3. Material Beton Struktur gedung direncanakan menggunakan lantai beton bondeck dengan mutu beton sebagai berikut : Kelas Mutu Beton : K300 Tegangan Karakteristik : fc = 25 Mpa = 25000 KN/m2 Modulus Elastisitas : Ec = 23500 Mpa = 23500000 KN/m2 Besi tulangan/wire Mesh : fy = 400 Mpa = 400000 KN/m2 Gambar 4.2. Input data material beton bondeck IV-2

4.1.4. Material Baja Sedangkan untuk material baja menggunakan mutu baja : Mutu Baja : BJ 41 Tegangan putus min. (fu) : 410 MPa = 410000 KN/m2 Tegangan leleh min. (fy) : 250 MPa = 250000 KN/m2 Modulus Elastisitas (E) : 200000 Mpa = 200000000 KN/m2 Gambar 4.3. Input data material baja Gambar 4.4. Input rencana profil material baja IV-3

4.1.5. Desain Awal (Preliminary Design) Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) Gambar 4.5. Desain awal Denah lantai 1 sampai 6 Gambar 4.6. Desain awal Denah lantai 7 dan 8 IV-4

Gambar 4.7. Desain awal Denah lantai 9 (atap) Gambar 4.8. Desain awal Kolom axis 1 (arah sumbu X) IV-5

Gambar 4.9. Desain awal Kolom axis 2 (arah sumbu X) Gambar 4.10. Desain awal Kolom axis 3 dan 4 (arah sumbu X) IV-6

Gambar 4.11. Desain awal Kolom axis 5 (arah sumbu X) Gambar 4.12. Desain awal Kolom axis A dan F (arah sumbu Y) IV-7

Gambar 4.13. Desain awal Kolom axis B dan E (arah sumbu Y) Gambar 4.14. Desain awal Kolom axis C dan D (arah sumbu Y) IV-8

Keterangan Profil Baja : - KC700 : King Cross 700x300x13x24 - W600 : WF 600x200x11x17 - KC600 : King Cross 600x200x11x17 - W588 : WF 588x300x12x20 - KC588 : King Cross 588x300x12x20 - W500 : WF 500x200x10x16 - KC500 : King Cross 500x200x10x16 - W450 : WF 450x200x9x14 - KC450 : King Cross 450x200x9x14 - W400 : WF 400x200x8x13 - KC400 : King Cross 400x200x8x13 - W350 : WF 350x175x7x11 - KC350 : King Cross 350x175x7x11 - W300 : WF 300x150x6,5x9 - KC300 : King Cross 300x150x6,5x9 - W250 : WF 250x125x6x9 - W700 : WF 700x300x13x24 - W200 : WF 200x100x5,5x8 Tabel 4.1. List profil material baja Gambar 4.15. Waktu getar struktur dengan T1=1,883 detik IV-9

Gambar 4.16. Hasil pengecekan desain kekuatan struktur Dari hasil desain awal (preliminary design) diperoleh : Nilai perioda getar struktur T1=1,883 detik. Sesuai SNI Gempa, nilai perioda getar struktur maksimum adalah T1 = ζ x n = 0,18 x 9 = 1,62 detik. Maka struktur tidak memenuhi syarat kekakuan. Hasil pemeriksaan kekuatan struktur pada ETABS masih banyak elemen struktur kolom dan balok yang menunjukkan warna merah karena nilai rasio tegangan melebihi batas. Maka struktur tidak memenuhi syarat kekuatan. Berdasarkan kesimpulan diatas, maka perlu dilakukan desain ulang (redesign), memperbesar ukuran profil baja, baik kolom maupun balok dan atau merubah mutu material baja. IV-10

4.1.6. Detail Elemen Balok Baja Gambar 4.17. Denah Rencana Balok Lantai 1 Gambar 4.18. Denah Rencana Balok Lantai 2-3-4 IV-11

Gambar 4.19. Denah Rencana Balok Lantai 5-6 Gambar 4.20. Denah Rencana Balok Lantai 7-8 IV-12

Gambar 4.21. Denah Rencana Balok Lantai 9 (Atap) 4.1.7. Detail Elemen Kolom Baja Gambar 4.22. Rencana Kolom Axis 1 (arah sumbu X) IV-13

Gambar 4.23. Rencana Kolom Axis 2 (arah sumbu X) Gambar Rencana 4.24. Kolom Axis 3 dan 4 (arah sumbu X) IV-14

Gambar 4.25. Rencana Kolom Axis 5 (arah sumbu X) Gambar 4.26. Rencana Kolom Portal A dan F (arah sumbu Y) IV-15

Gambar 4.27. Rencana Kolom Portal B dan E (arah sumbu Y) Gambar 4.28. Rencana Kolom Portal C dan D (arah sumbu Y) IV-16

4.1.8. Detail Elemen Plat Lantai Gambar 4.29. Input data plat lantai base t=200mm Gambar 4.30. Rencana Denah Lantai Base (t=200mm) IV-17

Gambar 4.31. Input data plat lantai 1-8 bondeck t=120mm Gambar 4.32. Rencana Denah Lantai 1 8 (t=120mm) IV-18

Gambar 4.33. Input data plat lantai atap bondeck t=100mm Gambar 4.34. Rencana Denah Lantai atap (t=100mm) IV-19

4.1.9. Detail Rencana Pemodelan Pondasi Untuk pemodelan pondasi diasumsikan sebagai jepit, karena pondasi menggunakan bore pile, sehingga kedudukan pondasi dianggap tidak mengalami rotasi dan translasi. Gambar 4.35. Penentuan tipe tumpuan pondasi sebagai jepit 4.2. Perhitungan Beban Gravitasi 4.2.1. Jenis Pembebanan Jenis beban yang bekerja pada gedung meliputi : a. Beban mati sendiri elemen struktur (Self Weight), meliputi berat kolom, balok dan pelat lantai. b. Beban mati elemen tambahan (Superimposed Dead load), meliputi : dinding, keramik, plesteran, plafond, plumbing, instalasi ME dan lain-lain. c. Beban Hidup (Live Load), berupa luasan yang ditunjau berdasarkan fungsi bangunan. d. Beban Gempa (Earthquake Load), ditinjau terhadap beban gempa statik dan dinamik. IV-20

Gambar 4.36. Input jenis-jenis beban yang bekerja pada struktur 4.2.2. Kombinasi Pembebanan Struktur bangunan dirancang harus mampu menahan beban mati, beban hidup dan beban gempa sesuai SNI Gempa 03-1726-2002. Kombinasi Pembebanan yang digunakan mengacu pada SNI Baja 03-1729-2002 yaitu : Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5 Kombinasi 6 Kombinasi 7 Kombinasi 8 Kombinasi 9 Kombinasi 10 Kombinasi 11 Kombinasi 12 Kombinasi 13 : 1,4 DL : 1,2 DL + 1,6 LL : 1,2 DL + 1 LL + EQX + 0,3 EQY : 1,2 DL + 1 LL + EQX - 0,3 EQY : 1,2 DL + 1 LL - EQX + 0,3 EQY :1,2 DL + 1 LL - EQX - 0,3 EQY : 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX + 1 EQY : 1,2 DL + 1 LL - 0,3 EQX + 1 EQY : 1,2 DL + 1 LL - 0,3 EQX - 1 EQY : 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX - 1 EQY : 0,9 DL + 1 EQX + 0,3 EQY : 0,9 DL - 1 EQX + 0,3 EQY : 0,9 DL - 1 EQX - 0,3 EQY IV-21

Kombinasi 14 Kombinasi 15 Kombinasi 16 Kombinasi 17 Kombinasi 18 : 0,9 DL + 1 EQX - 0,3 EQY : 0,9 DL + 0,3 EQX + 1 EQY : 0,9 DL - 0,3 EQX + 1 EQY : 0,9 DL - 0,3 EQX - 1 EQY : 0,9 DL + 0,3 EQX - 1 EQY Tabel 4.2. Output Kombinasi Pembebanan ETAB 4.2.3. Pembebanan pada Lantai 1. Lantai Base Beban Mati (DL) - Berat plat = 0,2 x 24 KN/m3 = 4,80 KN/m2 (sudah diinput dalam program Etab) - Spesi tebal = 3cm = 3 x 0,22 KN/m2 = 0,66 KN/m2 - Finish keramik 1cm = 1 x 0,22 KN/m2 = 0,22 KN/m2 Total DL pada lantai base = 0,88 KN/m2 IV-22

Gambar 4.37. Input beban mati (DL) pada lantai base Beban Hidup (LL) - Bangunan Hotel / Asrama = 2,5 KN/m2 Gambar 4.38. Input beban hidup (LL) pada lantai base IV-23

2. Lantai 1 sampai 8 Beban Mati (DL) - Berat plat = 0,12 x 24 KN/m3 = 2,88 KN/m2 (sudah diinput dalam program Etab) - Spesi tebal = 3cm = 3 x 0,22 KN/m2 = 0,66 KN/m2 - Finish keramik 1cm = 1 x 0,22 KN/m2 = 0,22 KN/m2 - Plafond + Rangka = 0,20 KN/m2 - Ducting / Instalasi ME = 0,25 KN/m2 Total DL pada lantai 1-8 = 1,33 KN/m2 Gambar 4.39. Input beban mati (DL) pada lantai 1 s/d 8 Beban Hidup (LL) - Bangunan Hotel / Asrama = 2,5 KN/m2 Gambar 4.40. Input beban hidup (LL) pada lantai 1 s/d 8 IV-24

3. Lantai 9 (Atap) Beban Mati (DL) - Berat plat = 0,1 x 24 KN/m3 = 2,40 KN/m2 (sudah diinput dalam program Etab) - Waterproofing aspal = 1 cm x 0,14 KN/m2 = 0,14 KN/m2 - Air hujan 5cm = 0,05 x 10 KN/m3 = 0,50 KN/m2 - Plafond + Rangka = 0,20 KN/m2 - Ducting / Instalasi ME = 0,25 KN/m2 Total DL pada lantai atap = 1,09 KN/m2 Gambar 4.41. Input beban mati (DL) pada lantai 9 (Atap) Beban Hidup (LL) - Bangunan Hotel / Asrama = 1,0 KN/m2 Gambar 4.42. Input beban hidup (LL) pada lantai 9 (Atap) IV-25

4.2.4. Pembebanan pada Balok Beban dinding Lantai 1 sampai 8 = 4 m x 2,5 KN/m2 = 10 KN/m2 Beban dinding parapet Lantai atap = 1 m x 2,5 KN/m2 = 2,5 KN/m2 Gambar 4.43. Input beban mati (DL) pada balok lantai 1 s/d 8 Gambar 4.44. Input beban mati (DL) pada balok lantai 9 (Atap) IV-26

Gambar 4.45. Distribusi beban mati akibat dinding (DL) pada balok IV-27

4.3. Perhitungan Beban Gempa 4.3.1. Perhitungan Gempa Statik Ekuivalen Beban gempa statik ekuivalen adalah penyederhanaan dari perhitungan beban gempa yang sebenarnya dengan asumsi tanah dasar dianggap tetap (tidak bergetar), sehingga beban gempa diekuivalenkan menjadi beban lateral statik yang bekerja pada pusat massa struktur tiap lantai bangunan. Gambar 4.46. Pendefinisian beban gempa static arah X dan arah Y 4.3.2. Elemen lantai tingkat sebagai Diafragma Sesuai SNI Gempa 1726-2002 disebutkan bahwa lantai tingkat, atap beton dan system lantai dengan ikatan struktur suatu gedung dapat dianggap sangat kaku (rigid) dalam bidangnya dan dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa horizontal. Maka masing-masing lantai tingkat didefinisikan sebagai diafragma kaku. IV-28

Gambar 4.47. Elemen plat lantai yang bekerja sebagai diafragma 4.3.3. Waktu Getar Alami (T) Hasil waktu alami sesuai analisis ETAB untuk Mode 1 dan Mode 2 ditunjukkan sebagai berikut : Gambar 4.48. Waktu getar struktur Mode 1 (arah X) dengan T1 = 1,592 detik IV-29

Waktu getar Mode 1 (T1) pada arah X sebesar 1,592 detik, berarti kemungkinan struktur gedung akan mengalami gerakan seperti pada gambar setiap 1,592 detik. Gambar 4.49. Waktu getar struktur Mode 2 (arah Y) dengan T1 = 1,544 detik Waktu getar Mode 2 (T2) pada arah X sebesar 1,544 detik, berarti kemungkinan struktur gedung akan mengalami gerakan seperti pada gambar setiap 1,544 detik. Dalam SNI Gempa disebutkan bahwa waktu getar alami fundamental harus dibatasi untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel dengan persyaratan T1 ζ n, dimana n adalah jumlah lantai dan koefisien ζ tergantung dari wilayah gempa seperti pada table berikut : Wilayah gempa 1 2 3 4 5 6 ζ 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 Tabel 4.3. Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung IV-30

Lokasi gedung pada wilayah gempa 3, maka ζ = 0,18 Maka T1 ζ n 1,592 0,18 x 9 1,592 1,62 OK, waktu getar struktur gedung memenuhi syarat. Gedung mempunyai kekakuan yang cukup. 4.3.4. Faktor Keutamaan Gedung ( I ) Pada SNI Gempa 1726-2002 menyebutkan bahwa untuk kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur tersebut yang diharapkan, pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan Faktor Keutamaan ( I ) menurut persamaan I = I1 x I2. Tabel 4.4. Faktor Keutamaan untuk berbagai kategori gedung 4.3.5. Perhitungan Beban Gempa Nominal ( V ) Beban gempa nominal statik ekuivalen dapat dihitung berdasarkan zona gempa, faktor reduksi untuk jenis struktur yang digunakan, fungsi gedung dan berat total gedung dengan persamaan : IV-31

V = Wt Dimana : C : nilai faktor respon gempa yang ditentukan berdasarkan wilayah gempa, kondisi tanah dan waktu getar alami (T) I R Wt : faktor keutamaan gedung : faktor reduksi gempa : berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesui (direduksi) Nilai faktor respon gempa berdasarkan wilayah gempa dan jenis tanah ditentukan sebagai berikut : Gambar 4.50. Kurva Respons spectrum wilayah gempa 3 Karena waktu getar struktur arah X dan Y berbeda, maka nilai faktor respon gempa juga berbeda. Nilai spectrum gempa rencana dihitung sebagai berikut : Gempa statik arah X, T1 = 1,592 C1 = 0,75 / 1,592 = 0,471 Gempa statik arah Y, T2 = 1,544 C2 = 0,75 / 1,544 = 0,486 IV-32

Beban geser nominal untuk perhitungan gempa statik dapat dihitung : Vx = Wt = x 47607,92 = 2638,46 KN Vy = Wt = x 47607,92 = 2721,36 KN Karena struktur gedung didesain dengan daktilitas penuh, diambil faktor daktilitas µ=5,3 dan ditetapkan kuat lebih beban dan bahan yang terkandung dalam struktur gedung f1=1,6 sesuai SNI Gempa 1726-2002. Maka R = µ x f1 = 5,3 x 1,6 = 8,5. Besarnya nilai faktor daktilitas (µ) dan reduksi gempa ( R ) ditunjukan tabel berikut : Taraf kinerja struktur gedung µ (faktor daktalitas) R ( 1,6 R = µf1 Rm ) Elastik penuh 1,0 1,6 Daktail parsial 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8,0 Daktail penuh 5,3 8,5 Tabel 4.5. Parameter daktilitas struktur gedung Besarnya koefisien gaya geser gempa untuk arah X dan Y dapat dihitung sebagai berikut : Koefisien gaya geser dasar gempa arah X = C1 x I/R = 0,471 x 1/8,5 = 0,0554 Koefisien gaya geser dasar gempa arah Y = C2 x I/R = 0,486 x1/8,5 = 0,0572 IV-33

Besar nilai koefisien gaya geser gempa tersebut diinput ke ETAB : Gambar 4.51. Input koefisien gaya geser dasar gempa arah X Gambar 4.52. Input koefisien gaya geser dasar gempa arah Y 4.3.6. Eksentrisitas Rencana ( ed ) SNI Gempa 1726-2002 menyebutkan, antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran horizontal terbesar denah struktur gedung pada lantai tingkat itu diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana ed harus ditentukan sebagai berikut : Untuk 0 e 0,3 b, maka ed = 1,5 e + 0,05 atau e 0,05 IV-34

Nilai dari keduanya dipilih yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau, dimana eksentrisitas ( e ) adalah pengurangan antara pusat massa dengan pusat rotasi. Tabel 4.6. Hasil Nilai Pusat Rotasi ( XCR dan YCR ) tiap lantai Hasil perhitungan besarnya eksentrisitas rencana ( ed ) tiap lantai adalah sebagai berikut : Lantai Pusat Massa Pusat Rotasi Eksentrisitas (e) ed = 1,5e + 0,05b ed = e - 0,05b X Y X Y X Y X Y X Y STORY1 16.79 13.99 16.80 14.35 0-0.354 1.19 0.67-1.21-1.55 STORY2 16.79 14.23 16.80 14.30 0-0.075 1.19 1.09-1.21-1.28 STORY3 16.79 14.24 16.80 14.28 0-0.046 1.19 1.13-1.21-1.25 STORY4 16.79 14.25 16.80 14.28 0-0.034 1.19 1.15-1.21-1.23 STORY5 16.79 14.01 16.80 14.28 0-0.271 1.19 0.79-1.21-1.47 STORY6 16.79 14.01 16.80 14.28 0-0.27 1.19 0.80-1.21-1.47 STORY7 16.62 14.03 16.80 14.27 0-0.233 0.94 0.85-1.38-1.43 STORY8 16.81 14.20 16.80 14.22 0-0.015 1.22 1.18-1.19-1.22 STORY9 16.81 14.20 16.80 14.19 0 0.013 1.22 1.22-1.19-1.19 Tabel 4.7. Perhitungan Eksentrisitas rencana ( ed ) tiap lantai Dari hasil perhitungan eksentrisitas rencana ( ed ) digunakan nilai ed yang paling berpengaruh = 1,5 e + 0,05 b. Nilai eksentrisitas tersebut dapat diinput ke ETABS. IV-35

Gambar 4.53. Input Nilai Eksentrisitas Rencana ( ed ) arah X Gambar 4.54. Input Nilai Eksentrisitas Rencana ( ed ) arah Y 4.3.7. Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen secara manual Perhitungan beban gempa static ekuivalen secara manual dilakukan dengan cara menginput beban gempa nominal static ekuivalen Fi pada pusat massa tiap lantai gedung. Besarnya beban gempa tersebut dihitung dengan persamaan : IV-36

Fi = x V Dimana : Wi : berat lantai tingkat ke-i, berupa beban sendiri gedung, beban mati tambahan dan beban hidup yang telah direduksi 30% (untuk gedung perkantoran) Zi : ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral struktur bangunan n : V : lantai tingkat paling atas beban geser dasar nominal 4.3.8. Perhitungan Berat Gedung ( Wt ) Berat total gedung ( Wt ) akibat berat sendiri secara otomatis dapat dihitung dengan ETABS. Tabel 4.8. Berat dan Massa bangunan tiap lantai IV-37

Berat gedung tambahan seperti plesteran, dinding, keramik dan sebagainya harus dihitung secara manual ditambah 30% beban hidup. a. Beban Mati Tambahan Beban mati tambahan Lantai Base (luas=648m2) Dinding tinggi 5m = 5 x 115,2 x 2,5 kn/m2 = 1440,00 kn Spesi tebal 3cm = 3 x 0,22 x 648 = 427,68 kn Keramik tbal 1cm = 1 x 0,22 x 648 = 142,56 kn Beban mati total pada plat = 2010,24 kn Beban mati tambahan pada plat tiap lantai 1 s/d 8 (luas=648m2) Dinding tinggi 4m = 4 x 115,2 x 2,5 kn/m2 = 1152,00 kn Spesi tebal 3cm = 3 x 0,22 x 648 = 427,68 kn Keramik tebal 1cm = 1 x 0,22 x 648 = 142,56 kn Plafond + penggantung = 0,2 x 648 = 129,60 kn Instalasi ME = 0,25 x 648 = 162,00 kn Beban mati total pada plat = 2013,84 kn Beban mati tambahan pada plat lantai 9-atap (luas=648m2) Dinding tinggi 1m = 1 x 115,2 x 2,5 kn/m2 = 288,00 kn Waterproof 1cm = 1 x 0,14 x 648 = 90,72 kn Air hujan tebal 5cm = 5 x 0,1 x 648 = 324,00 kn Plafond + penggantung = 0,2 x 648 = 129,60 kn Instalasi ME = 0,25 x 648 = 162,00 kn Beban mati total pada plat = 994,32 kn IV-38

b. Beban Hidup Tambahan Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) Beban hidup tambahan pada Lantai Base (luas=648m2) Beban hidup untuk gedung hotel = 2,5 kn/m2 Faktor reduksi = 30 % Beban hidup total = 2,5 x 30% x 648 = 486,00 kn Beban hidup tambahan pada Lantai 1 s/d 8 (luas=648m2) Beban hidup untuk gedung hotel = 2,5 kn/m2 Faktor reduksi = 30 % Beban hidup total = 2,5 x 30% x 648 = 486,00 kn Beban hidup tambahan pada Lantai 9 - atap (luas=648m2) Beban hidup untuk gedung hotel = 1 kn/m2 Faktor reduksi = 30 % Beban hidup total = 1 x 30% x 648 = 194,40 kn Beban mati tambahan dan beban hidup tambahan dihitung, kemudian ditambah dengan berat sendiri gedung ( Self weight ) menjadi beban total seperti tabel berikut : Tingkat Beban Mati Beban Hidup Berat Sendiri Beban Total Lantai Tambahan (kn) Tambahan (kn) (kn) (kn) Base 2010.24 486.00 3053.58 5549.82 1 2013.84 486.00 2564.83 5064.67 2 2013.84 486.00 2462.04 4961.88 3 2013.84 486.00 2462.04 4961.88 4 2013.84 486.00 2384.83 4884.67 5 2013.84 486.00 2375.11 4874.95 6 2013.84 486.00 2375.11 4874.95 7 2013.84 486.00 2304.33 4804.17 8 2013.84 486.00 2158.91 4658.75 9-Atap 994.32 194.40 1783.48 2972.20 Beban Total (Wt) 47607.92 Tabel 4.9. Perhitungan Beban mati dan Beban hidup tambahan IV-39

Besarnya perhitungan gaya lateral ekuivalen (Fi) setiap lantai dihitung sebagai berikut : Tingkat Beban Z W x Z Fx Fy Lantai Total (kn) (m) (KnM) (kn) (kn) Base 3053.58 0.00 0.00 0.00 0.00 Lantai 1 2564.83 5.00 12824.15 80.40 82.93 Lantai 2 2462.04 9.00 22158.36 138.92 143.29 Lantai 3 2462.04 13.00 32006.52 200.66 206.97 Lantai 4 2384.83 17.00 40542.06 254.18 262.16 Lantai 5 2375.11 21.00 49877.21 312.70 322.53 Lantai 6 2375.11 25.00 59377.63 372.27 383.96 Lantai 7 2304.33 29.00 66825.43 418.96 432.12 Lantai 8 2158.91 33.00 71243.96 446.66 460.69 Lantai 9 (Atap) 1783.48 37.00 65988.61 413.71 426.71 Σ Wt = 23924.24 Σ W x Z = 420843.92 Tabel 4.10. Perhitungan gaya lateral gempa statik ekuivalen SNI Gempa 1726-2002 pasal 5.8.2. menyebutkan bahwa : Untuk menstimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh gempa dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi dengan efektifitas hanya 30%. Beban gempa untuk masing-masing arah harus dianggap penuh (100%) untuk arah yang ditinjau dan 30% untuk arah tegak lurus. Beban gempa yang diinput pada dua arah tersebut sebagai usaha antisipasi datangnya gempa dari arah yang tidak terduga, misalnya dari arah 15ᵒ, 30ᵒ dan 45ᵒ. Beban gempa yang diinput ke pusat massa tersebut seperti pada tabel berikut : IV-40

Tingkat Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) Perhitungan gempa 100% arah yang ditinjau dan 30% arah tegak lurus Lantai Fx (kn) 30% Fx (kn) Fy (kn) 30% Fy (kn) Lantai 1 80.40 24.12 82.93 24.88 Lantai 2 138.92 41.68 143.29 42.99 Lantai 3 200.66 60.20 206.97 62.09 Lantai 4 254.18 76.25 262.16 78.65 Lantai 5 312.70 93.81 322.53 96.76 Lantai 6 372.27 111.68 383.96 115.19 Lantai 7 418.96 125.69 432.12 129.64 Lantai 8 446.66 134.00 460.70 138.21 Lantai 9 (Atap) 413.71 124.11 426.71 128.01 Tabel 4.11. Perhitungan gaya lateral gempa statik ekuivalen (Fi) untuk setiap arah Pada SNI Gempa 1726-2002 pasal 5.4.1 menyebutkan bahwa titik tangkap beban gempa statik dan dinamik adalah pada pusat massa. Untuk mengetahui koordinat titik pussat massa tersebut dapat dilakukan dengan cara mengurangi pusat rotasi dengan eksentrisitas rencana (ed). Perhitungan koordinat pusat massa ditunjukan pada tabel berikut : Lantai Pusat Massa Pusat Rotasi ed = 1,5e + 0,05b X Y X Y X Y Koordinat pusat massa STORY1 16.79 13.99 16.80 14.35 1.19 0.67 15.61 13.68 STORY2 16.79 14.23 16.80 14.30 1.19 1.09 15.61 13.22 STORY3 16.79 14.24 16.80 14.28 1.19 1.13 15.61 13.15 STORY4 16.79 14.25 16.80 14.28 1.19 1.15 15.61 13.13 STORY5 16.79 14.01 16.80 14.28 1.19 0.79 15.61 13.48 STORY6 16.79 14.01 16.80 14.28 1.19 0.80 15.61 13.48 STORY7 16.62 14.03 16.80 14.27 0.94 0.85 15.86 13.42 STORY8 16.81 14.20 16.80 14.22 1.22 1.18 15.58 13.04 STORY9 16.81 14.20 16.80 14.19 1.22 1.22 15.58 12.97 Tabel 4.12. Koordinat pusat massa pada tiap lantai Adanya perbedaan letak dinding yang tidak beraturan, perbedaan dimensi struktur antar lantai yang berbeda menyebabkan letak titik pusat massa setiap lantai juga berbeda. Koordinat pusat massa tersebut diinput ke ETABS. IV-41

Gambar 4.55. Input koordinat pusat massa pada Lantai 1 Gambar 4.56. Input koordinat pusat massa pada Lantai 2 IV-42

Gambar 4.63. Input koordinat pusat massa pada Lantai 9 4.3.9. Input Beban Gempa Statik Ekuivalen Pada SNI Gempa 2002 pasal 5.4.1 disebutkan bahwa titik tangkap beban gempa statik dan dinamik adalah pada pusat massa. Jadi gaya gempa lateral ekuivalen ( Fx dan Fy ) yang telah dihitung pada tersebut diinput ke koordinat pusat massa bangunan tiap lantai. Gambar 4.64. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 1 IV-46

Gambar 4.65. Input beban gempa arah Y (EQy) Lantai 1 Gambar 4.66. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 2 Gambar 4.67. Input beban gempa arah Y (EQy) Lantai 2 IV-47

Gambar 4.68. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 3 Gambar 4.69. Input beban gempa arah Y (EQy) Lantai 3 Gambar 4.70. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 4 IV-48

Gambar 4.74. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 6 Gambar 4.75. Input beban gempa arah Y (EQy) Lantai 6 Gambar 4.76. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 7 IV-50

Gambar 4.80. Input beban gempa arah X (EQx) Lantai 9 Gambar 4.81. Input beban gempa arah Y (EQy) Lantai 9 4.3.10. Analisis Gempa Dinamik Respons Spektrum Analisis beban gempa respon spektrum ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total struktur. Dalam analisis struktur terhadap beban gempa, massa bangunan sangat menentukan besarnya gaya inersia akibat gempa. Maka massa tambahan yang diinput pada ETABS meliputi massa akibat beban mati tambahan dan beban hidup yang direduksi dengan faktor reduksi 30% (sesuai fungsi gedung). IV-52

Massa akibat berat sendiri (self weight) elemen struktur sudah dihitung secara otomatis oleh ETABS. Jadi hanya perlu input massa tambahan (berupa plesteran, dinding, keramik dan lain-lain). Gambar 4.82. Input massa beban mati tambahan (Dead) dan beban hidup 4.3.11. Respons Spektrum Gempa Rencana Untuk analisa beban gempa dinamik, respons spectrum disusun berdasarkan respon terhadap percepatan tanah (ground acceleration) hasil rekaman gempa. Desain spektrum merupakan representasi gerakan tanah akibat getaran gempa yang pernah terjadi pada suatu lokasi. Faktor yang dipertimbangkan adalah wilayah gempa dan jenis tanah. Desain kurva respons spectrum untuk wilayah gempa 3 dengan kondisi tanah lunak adalah sebagai berikut : IV-53

T C = 0,75/T 0 0.30 0.2 0.75 1 0.75 1.2 0.63 1.4 0.54 1.6 0.47 1.8 0.42 2 0.38 2.2 0.34 2.4 0.31 2.6 0.29 2.8 0.27 3 0.25 Gambar 4.83. Respons spektrum gempa rencana Gambar 4.84. Output Kurva Respons Spektrum IV-54

Setelah kurva respons spectrum dibuat, selanjutnya adalah pendefinisian Spectrum Case. Data yang harus diinput adalah sebagai berikut : a. Redaman struktur beton (damping) = 0,05 Merupakan perbandingan redaman struktur beton dengan redaman kritis 0,05. b. Modal Combination CQC (Complete Quadratic Combination) Penjumlahan respons ragam getar untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan, apabila selisih nilai waktu getarnya kurang dari 15%. SRSS (Square Root of the Sum of Squares) Untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan. c. Input Respons Spectra Faktor Keutamaan ( I ) = 1 ( untuk bangunan hotel ) Faktor Reduksi Gempa ( R ) = 8,5 (untuk daktalitas penuh) Faktor skala gempa arah X = ( G x I ) / R = (9,81 x 1) / 8,5 = 1,15 Faktor skala gempa arah Y = 30% x gempa arah X = 0,346 IV-55

Respons Spektrum Cases data dengan ETABS adalah sebagi berikut : Gambar 4.85. Respons Spektrum Case gempa arah X (RSPX) Gambar 4.86. Respons Spektrum Case gempa arah Y (RSPY) 4.3.12. Kontrol Analisis a. Analisis Ragam Respons Spektrum Pada SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 7.2.2 menyebutkan bahwa untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan atau selisih nilainya kurang dari 15%, harus dilakukan dengan metode Kombinasi Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination / CQC ). Namin jika waktu getar alaminya berjauhan, dapat dilakukan metode Akar Jumlah Kuadrat (Square Root of the Sum of Squares / SRSS). IV-56

Tabeel 4.13. Data waktu getar struktur untuk 12 mode Untuk menentukan tipe analisis ragam respons spectrum yang sesuai, maka selisih dari periode dihitung sebagai berikut : Mode Period (T) Δ T T1 1.595078 3.05 T2 1.546425 10.77 T3 1.379845 51.91 T4 0.663571 6.70 T5 0.619143 5.74 T6 0.583628 36.38 T7 0.371322 3.42 T8 0.358639 8.56 T9 0.32795 24.11 T10 0.248881 3.89 T11 0.239193 8.49 T12 0.218887 21.89 Tabel 4.14. Selisih periode waktu getar (ΔT) setiap mode Berdasarkan Tabel diatas terlihat bahwa waktu getar struktur ada yang melebihi 15%, maka sebaiknya digunakan kombinasi ragam spectrum SRSS sesuai dengan SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 7.2.2. IV-57

Gambar 4.87. Modifikasi Ragam spectrum menjadi Tipe SRSS b. Partisipasi Massa Pada SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 7.2.1 menyebutkan bahwa jumlah ragam vibrasi yang ditinjau dalam penjumlahan respons harus menghasilkan partisipasi massa minimum 90%. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, jumlah partisipasi massa pada mode ke 12 sudah mencapai 90%, maka jumlah mode getar struktur tidak perlu ditambah sesuai dengan tabel berikut : Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ 1 1.595 0.00 76.52 0 0.00 76.52 0 99.84 0.0006 0.01 99.84 0.001 0.009 2 1.546 77.07 0.0008 0 77.07 76.52 0 0.001 99.506 0.28 99.85 99.51 0.29 3 1.380 0.26 0.0073 0 77.32 76.53 0 0.009 0.3502 76.4 99.86 99.86 76.71 4 0.664 0.00 11.483 0 77.32 88.01 0 0.068 0 0 99.92 99.86 76.71 5 0.619 10.56 0 0 87.89 88.01 0 0 0.0008 0 99.92 99.86 76.71 6 0.584 0.01 0.0001 0 87.90 88.01 0 0 0.0004 10.6 99.92 99.86 87.30 7 0.371 0.00 5.7582 0 87.90 93.77 0 0.022 0 0 99.95 99.86 87.30 8 0.359 6.18 0 0 94.07 93.77 0 0 0.074 0.02 99.95 99.93 87.32 9 0.328 0.01 0.0013 0 94.09 93.77 0 0 0.0001 6.360 99.95 99.93 93.68 10 0.249 0.00 2.27 0 94.09 96.04 0 0.014 0 0.000 99.96 99.93 93.68 11 0.239 2.09 0 0 96.18 96.04 0 0 0.021 0 99.96 99.95 93.68 12 0.219 0.00 0 0 96.18 96.04 0 0 0 2.32 99.96 99.95 96.00 Tabel 4.15. Partisipasi massa pada 12 mode ragam getar alami IV-58

c. Gaya Geser Dasar Nominal ( V ) / Base Shear Pada SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 7.1.3 menyebutkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama. Bila respons dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal V maka persyaratan tersebut dinyatakan sesuai persamaan : V dinamik > 0,8 V statik BASE SHEAR GEMPA STATIK ARAH X Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 1 EQX -204.2-26.52 164.60 118.745-751.698-0.001 BASE 2 EQX -204.06-27.63 141.00 122.027-751.477-0.001 BASE 3 EQX -205.1-33.01-3.75 128.723-754.379-0.001 BASE 4 EQX -204.95-33.9-31.94 131.658-754.161-0.001 BASE 5 EQX -205.88-33.07 11.37 128.812-756.881-0.001 BASE 6 EQX -205.85-34.2-10.74 132.117-756.835-0.001 BASE 7 EQX -206.59-32.14-65.73 127.389-759.28-0.001 BASE 8 EQX -206.83-34.31 61.74 132.28-759.657-0.001 BASE 9 EQX -98.86-18.25-764.88 75.294-348.091 0.000 BASE 10 EQX -98.86-20.04 492.49 79.041-348.091 0.000 BASE 11 EQX -196.11-25.8 109.8 116.08-739.267-0.001 BASE 12 EQX -196.99-31.76-72.06 125.237-741.927-0.001 BASE 13 EQX -197.68-31.87-34.96 125.403-744.29-0.001 BASE 14 EQX -198.53-25.73-187.22 115.974-746.906-0.001 BASE 15 EQX -198.76-28.58-106.89 125.053-747.255-0.001 BASE 16 EQX -197.65-34.98 71.77 134.878-744.244-0.001 BASE 17 EQX -196.77-34.99 34.01 134.898-741.589-0.001 BASE 18 EQX -195.91-28.6 193.85 125.074-738.96-0.001 BASE 19 EQX -167.81-26.54-527.78 115.905-695.806-0.001 BASE 20 EQX -168.53-33.11-714.08 125.997-698.216-0.001 BASE 21 EQX -169.1-33.3-676.46 126.297-700.399-0.001 BASE 22 EQX -169.84-26.42-808.34 115.72-702.847-0.001 BASE 23 EQX -167.7-30.59 811.03 129.444-695.638-0.001 BASE 24 EQX -168.38-38 675.05 140.821-697.997-0.001 BASE 25 EQX -169.1-37.96 714.49 140.758-700.402-0.001 BASE 26 EQX -169.81-30.55 523.64 129.379-702.796-0.001 JUMLAH : -4769.85-791.85 0.01 3203.004-18279.089-0.024 Tabel 4.16. Output gaya geser nominal / Base shear gempa statik arah X IV-59

BASE SHEAR GEMPA STATIK ARAH Y Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 1 EQY -44.44-159.08 877.54 704.88-164.013-0.001 BASE 2 EQY -44.42-160.13 876.26 709.302-163.977-0.001 BASE 3 EQY -45.58-195.48-103.83 760.789-168.097-0.001 BASE 4 EQY -45.57-196.72-110.72 765.487-168.077-0.001 BASE 5 EQY -46.79-196.94 4.03 763.028-172.287-0.001 BASE 6 EQY -46.62-198.22-1.18 767.785-172.023-0.001 BASE 7 EQY -47.12-194.42-23.88 759.156-175.14-0.001 BASE 8 EQY -48.54-195.94 2.27 764.285-177.321-0.001 BASE 9 EQY -23.31-112.02-934.08 451.181-82.315-0.001 BASE 10 EQY -23.31-113.02-637.61 454.429-82.315-0.001 BASE 11 EQY -42.62-158.11 861.9 700.584-161.214-0.001 BASE 12 EQY -43.78-194.37-119.42 756.27-165.327-0.001 BASE 13 EQY -44.91-194.45 94.08 756.403-169.408-0.001 BASE 14 EQY -45.29-158.07-851.57 700.527-172.329-0.001 BASE 15 EQY -46.61-161.18-844.93 713.707-174.344-0.001 BASE 16 EQY -44.74-198.21 119.4 770.576-169.143-0.001 BASE 17 EQY -43.73-198.19-98.33 770.547-165.258-0.001 BASE 18 EQY -42.69-161.16 892.4 713.676-161.323-0.001 BASE 19 EQY -36.48-164.88 661.09 708.65-151.793-0.001 BASE 20 EQY -37.51-206.02-265.67 771.835-155.707-0.001 BASE 21 EQY -38.37-206.09-50.6 771.944-159.365-0.001 BASE 22 EQY -39.41-164.82-968.35 708.556-163.297-0.001 BASE 23 EQY -36.61-169.81 978.17 729.305-151.982-0.001 BASE 24 EQY -37.45-212.25 44.74 794.481-155.604-0.001 BASE 25 EQY -38.38-212.24 271.59 794.467-159.382-0.001 BASE 26 EQY -39.22-169.8-673.3 729.291-162.999-0.001 JUMLAH : -1073.5-4651.62 0 18791.14-4124.04-0.026 Tabel 4.17. Output gaya geser nominal / Base shear gempa statik arah Y BASE SHEAR GEMPA DINAMIK RSP SPEKTRUM X Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 1 RSPX 71.42 17.55 92.71 77.518 262.488 0.004 BASE 2 RSPX 71.37 17.47 92.19 77.182 262.409 0.004 BASE 3 RSPX 73.93 21.52 12.96 83.633 271.47 0.004 BASE 4 RSPX 73.88 21.44 12.8 83.285 271.391 0.004 BASE 5 RSPX 76.42 21.69 3.95 83.883 280.556 0.004 BASE 6 RSPX 76.42 21.59 3.9 83.526 280.555 0.004 BASE 7 RSPX 79.02 21.44 24.4 83.507 289.904 0.004 BASE 8 RSPX 79.02 21.36 24.39 83.157 289.906 0.004 BASE 9 RSPX 38.92 12.37 248.88 49.657 136.818 0.002 BASE 10 RSPX 38.92 12.33 247.68 49.451 136.818 0.002 BASE 11 RSPX 68.62 18.09 98.52 79.862 258.185 0.004 BASE 12 RSPX 71.03 22.22 20.42 86.21 267.018 0.004 BASE 13 RSPX 73.41 22.22 24.03 86.213 275.915 0.004 BASE 14 RSPX 75.96 18.09 91.11 79.864 285.2 0.004 BASE 15 RSPX 75.96 17.88 89.62 78.903 285.201 0.004 BASE 16 RSPX 73.41 21.96 24.11 85.173 275.915 0.004 BASE 17 RSPX 70.96 21.95 19.97 85.171 266.898 0.004 BASE 18 RSPX 68.55 17.87 97.58 78.901 258.065 0.004 BASE 19 RSPX 58.7 19.75 263.35 84.594 242.945 0.004 BASE 20 RSPX 60.74 24.68 238.58 92.171 251.218 0.004 BASE 21 RSPX 62.78 24.66 252.17 92.15 259.601 0.004 BASE 22 RSPX 64.91 19.75 240.22 84.605 268.253 0.004 BASE 23 RSPX 58.65 19.42 264.25 83.143 242.873 0.004 BASE 24 RSPX 60.69 24.25 237.99 90.555 251.145 0.004 BASE 25 RSPX 62.78 24.24 252.34 90.549 259.601 0.004 BASE 26 RSPX 64.91 19.42 238.1 83.137 268.253 0.004 JUMLAH : 1751.4 525.21 3216.22 2116 6698.601 0.1 Tabel 4.18. Output gaya geser nominal / Base shear gempa dinamik arah X IV-60

BASE SHEAR GEMPA DINAMIK RSP SPEKTRUM Y Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 1 RSPY 21.5 58.15 307.73 256.959 79.024 0.001 BASE 2 RSPY 21.49 57.81 305.82 255.455 79 0.001 BASE 3 RSPY 22.25 71.36 38.73 277.261 81.687 0.001 BASE 4 RSPY 22.23 70.95 38.49 275.657 81.663 0.001 BASE 5 RSPY 23 71.88 1.3 278.072 84.424 0.001 BASE 6 RSPY 23 71.46 1.28 276.45 84.425 0.001 BASE 7 RSPY 23.8 71.04 14.73 276.769 87.293 0.001 BASE 8 RSPY 23.78 70.62 14.81 275.149 87.271 0.001 BASE 9 RSPY 11.73 40.97 282.32 164.546 41.227 0.001 BASE 10 RSPY 11.73 40.73 287.08 163.581 41.227 0.001 BASE 11 RSPY 20.66 58.5 309.88 258.523 77.728 0.001 BASE 12 RSPY 21.37 71.85 39.78 279.047 80.347 0.001 BASE 13 RSPY 22.09 71.88 39.27 279.082 83.027 0.001 BASE 14 RSPY 22.88 58.49 299.53 258.509 85.876 0.001 BASE 15 RSPY 22.86 57.49 294.26 254.028 85.855 0.001 BASE 16 RSPY 22.09 70.64 38.43 274.238 83.029 0.001 BASE 17 RSPY 21.35 70.63 39.02 274.227 80.311 0.001 BASE 18 RSPY 20.64 57.48 304.46 254.016 77.693 0.001 BASE 19 RSPY 17.67 61.58 299.93 264.16 73.14 0.001 BASE 20 RSPY 18.28 76.91 82.35 287.715 75.593 0.001 BASE 21 RSPY 18.89 76.92 86.38 287.732 78.119 0.001 BASE 22 RSPY 19.54 61.57 297.71 264.141 80.761 0.001 BASE 23 RSPY 17.66 59.93 294.83 257.045 73.12 0.001 BASE 24 RSPY 18.26 74.87 81.46 279.992 75.571 0.001 BASE 25 RSPY 18.89 74.87 84.9 279.991 78.119 0.001 BASE 26 RSPY 19.54 59.93 294 257.044 80.764 0.001 JUMLAH : 527.18 1688.51 4178.48 6809.389 2016.294 0.026 Tabel 4.19. Output gaya geser nominal / Base shear gempa dinamik arah Y Jumlah gaya geser / base shear untuk masing-masing gempa dijumlahkan seperti ditunjukkan pada tabel berikut : Tipe Beban Gempa Fx (kn) Fy (kn) 80% Statik X 80% Statik Y Statik Dinamik EQx RSPx -4769.85 1751.38-791.85 525.21-3815.88-633.48 EQy RSPy -1073.5 527.18-4651.62 1688.51-858.8-3721.296 Tabel 4.20. Hasil penjumlahan Base Shear untuk masing-masing tipe gempa Dari tabel tersebut disimpulkan persyaratan gaya geser gempa dinamik belum terpenuhi ( V dinamik 0,8 V statik ), maka besarnya V dinamik harus dikalikan dengan faktor skala. Faktor Skala gempa Dinamik Respons Spektrum : Arah X = = 2,179 => diinput ke ETAB Arah Y = = 2,204 => diinput ke ETAB IV-61

Nilai faktor skala yang telah dikoreksi tersebut diinput ke ETABS. U1=1,15x2,179 = 2,506 U2=0,3x2,506 = 0,752 Gambar 4.88. Modifikasi faktor skala gempa dinamik respons spectrum X (RSPx) U1=0,3x2,535 = 0,76 U2=1,15x2,204 = 2,535 Gambar 4.89. Modifikasi faktor skala gempa dinamik respons spectrum Y (RSPy) IV-62

4.3.13. Kinerja Struktur Gedung a. Kinerja Batas Layan Pada SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 8.1 menyebutkan bahwa kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja, mencegah kerusakan non struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar tingkat yang diijinkan tidak boleh melampaui 0,03/R dikalikan tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm. Besarnya simpangan arah X akibat gempa statik ditunjukkan sebagai berikut : Tabel 4.21. Besarnya simpangan tiap lantai akibat beban gempa statik arah X Tabel 4.22. Besarnya simpangan tiap lantai akibat beban gempa static arah Y IV-63

Perhitungan kinerja batas layan akibat simpangan arah X dan Y dapat dibaca dari tabel dan dihitung sebagai berikut : Perubahan simpangan ΔS = simpangan lantai atas simpangan lantai dibawahnya Simpangan yang diijinkan = 0,03/R x tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm No Lantai Tinggi tingkat UX UY Simpangan Δ S Diizinkan ( mm ) ( mm ) (mm) (mm) Ket. 1 STORY1 5000 13.40 2.40 7.90 7.90 17.65 OK 2 STORY2 4000 29.87 5.35 17.61 9.71 14.12 OK 3 STORY3 4000 46.79 8.29 27.54 9.93 14.12 OK 4 STORY4 4000 65.62 11.33 38.48 10.93 14.12 OK 5 STORY5 4000 82.58 14.25 48.41 9.94 14.12 OK 6 STORY6 4000 97.28 17.04 57.16 8.75 14.12 OK 7 STORY7 4000 111.98 20.02 66.00 8.84 14.12 OK 8 STORY8 4000 130.34 23.88 77.11 11.11 14.12 OK 9 STORY9 4000 142.04 26.86 84.45 7.34 14.12 OK Tabel 4.23. Kinerja Batas Layan akibat simpangan gempa statik X No Lantai Tinggi tingkat UX UY Simpangan Δ S Diizinkan ( mm ) ( mm ) (mm) (mm) Ket. 1 STORY1 5000 3.03 14.06 8.55 8.55 17.65 OK 2 STORY2 4000 6.79 31.29 19.04 10.49 14.12 OK 3 STORY3 4000 10.70 48.42 29.56 10.52 14.12 OK 4 STORY4 4000 15.16 65.95 40.55 10.99 14.12 OK 5 STORY5 4000 19.33 82.50 50.91 10.36 14.12 OK 6 STORY6 4000 22.92 98.25 60.58 9.67 14.12 OK 7 STORY7 4000 25.89 115.40 70.64 10.06 14.12 OK 8 STORY8 4000 29.31 137.88 83.60 12.95 14.12 OK 9 STORY9 4000 31.50 155.05 93.27 9.67 14.12 OK Tabel 4.24. Kinerja Batas Layan akibat simpangan gempa statik Y IV-64

b. Kinerja Batas Ultimit Pada SNI Gempa 03-1726-2002 pasal 8.2.1 menyebutkan bahwa kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung diambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (dilatasi). Simpangan dan simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan faktor pengali ζ = 0,7 x R (untuk gedung beraturan). Simpangan antar tingkat yang dihitung dalam simpangan struktur gedung untuk batas ultimit tidak boleh melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan. Perhitungan simpangan untuk kinerja batas ultimit adalah sebagai berikut : Faktor Pengali ( ζ ) = 0,7 x R = 0,7 x 8,5 = 5,95 Simpangan yang diijinkan (Δmax) = 0,02 x H IV-65

No Lantai Tinggi UX UY Simpangan Δ S Δ S x ξ Diizinkan tingkat (mm) (mm) (mm) (mm) Ket. 1 STORY1 5000 13.40 2.40 7.90 7.90 47.01 100.00 OK 2 STORY2 4000 29.87 5.35 17.61 9.71 57.76 80.00 OK 3 STORY3 4000 46.79 8.29 27.54 9.93 59.11 80.00 OK 4 STORY4 4000 65.62 11.33 38.48 10.93 65.06 80.00 OK 5 STORY5 4000 82.58 14.25 48.41 9.94 59.12 80.00 OK 6 STORY6 4000 97.28 17.04 57.16 8.75 52.04 80.00 OK 7 STORY7 4000 111.98 20.02 66.00 8.84 52.59 80.00 OK 8 STORY8 4000 130.34 23.88 77.11 11.11 66.12 80.00 OK 9 STORY9 4000 142.04 26.86 84.45 7.34 43.65 80.00 OK Tabel 4.25. Kinerja Batas Ultimit akibat simpangan gempa statik X Tinggi UX UY Simpangan Δ S Δ S x ξ Diizinkan No Lantai Ket. tingkat (mm) (mm) (mm) (mm) 1 STORY1 5000 3.03 14.06 8.55 8.55 50.86 100.00 OK 2 STORY2 4000 6.79 31.29 19.04 10.49 62.43 80.00 OK 3 STORY3 4000 10.70 48.42 29.56 10.52 62.60 80.00 OK 4 STORY4 4000 15.16 65.95 40.55 10.99 65.40 80.00 OK 5 STORY5 4000 19.33 82.50 50.91 10.36 61.63 80.00 OK 6 STORY6 4000 22.92 98.25 60.58 9.67 57.55 80.00 OK 7 STORY7 4000 25.89 115.40 70.64 10.06 59.86 80.00 OK 8 STORY8 4000 29.31 137.88 83.60 12.95 77.07 80.00 OK 9 STORY9 4000 31.50 155.05 93.27 9.67 57.56 80.00 OK Tabel 4.26. Kinerja Batas Ultimit akibat simpangan gempa statik Y 4.4. Analisis Gaya Dalam Analisis untuk mengetahui besarnya gaya dalam, yaitu berupa gaya aksial, momen, gaya geser dan torsi. Diagram momen dan gaya geser yang terjadi akibat berbagai macam kombinasi pembebanan ditunjukkan pada gambar berikut : IV-66

Gambar 4.90. Diagram Aksial akibat beban mati dan beban hidup Gambar 4.91. Diagram Momen akibat beban mati dan beban hidup IV-67

Gambar 4.92. Diagram Gaya Geser akibat beban mati dan beban hidup Gambar 4.93. Diagram Aksial akibat beban gempa arah X IV-68

Gambar 4.94. Diagram Momen akibat beban gempa arah X Gambar 4.95. Diagram Gaya Geser akibat beban gempa arah X IV-69

Gambar 4.96. Pengecekan desain kekuatan struktur 4.5. Cek Desain Elemen Struktur dari Analisa Program ETABS Setelah dilakukan perhitungan analisa dan desain struktur dengan menggunakan program ETABS, diperoleh hasil analisa dan desain dengan profil yang cukup aman digunakan. Berikut adalah contoh perhitungan desain elemen struktur dengan menggunakan data analisa program ETABS. 4.5.1. Profil Balok Dari analisa program ETABS balok yang ditinjau adalah balok dengan gaya geser dan momen terbesar. Diperoleh gaya lintang dan momen maksimum pada balok tersebut adalah : Mu = 55018,85 KNcm Vu = 262,08 KNcm IV-70

Gambar 4.97. Detail Informasi data profil, momen, gaya geser dan torsi balok B3 Data profil balok B3 = WF 600x200x11x17 lantai 1 adalah sebagai berikut : Bentang (L) = 720 cm Tinggi profil (H) = 60 cm Lebar profil (B) = 20 cm Tebal Flange (tf) = 1,7 cm Tebal Web (tw) = 1,1 cm Tinggi Web (h) = 56,6 cm Luas penampang (A) = 130,26 cm2 Momen Inersia (Ix) = 74418,64 cm4 Momen Inersia (Iy) = 2272,95 cm4 Momen Tahanan (Wx) = 2480,62 cm3 IV-71

Momen Tahanan (Wy) = 227,29 cm3 Jari-jari Girasi (rx) = 23,9 cm Jari-jari Girasi (ry) = 4,18 cm Modulus Elastisitas (E) = 200000 MPa Tegangan Leleh (Fy) = 250 MPa a. Desain terhadap Momen Lentur 1. Periksa terhadap tekuk lokal Menentukan kuat lentur nominal penampang Modulus penampang plastis ditentukan sebagai berikut : Zx = ( b x tf ) x ( H tf ) + tw ( ½ H tf ) x ( ½ H tf ) = (20 x 1,7) x (60 x 1,7) + 1,1 (1/2x60 1,7 ) x (1/2x60 1,7 ) = 4348,98 cm2 Maka momen lentur plastis dapat ditentukan : Mp = Zx x fy = 4348,98 x 2500 = 10872447,50 kgcm = 108,72 tm 2. Periksa Kelangsingan penampang Pelat sayap : = 5,88 = 10,97 IV-72

Pelat badan : = 54,55 = 106,25 Karena, maka Mn = Mp, maka Mn = 108,72 tm Dengan demikian cek momen lentur penampang dapat ditentukan sebagai berikut : Mu φ Mn 55,02 0,9 x 108,72 55,02 97,85 => Penampang Kuat b. Desain terhadap Kuat Geser Vu = 26,21 Ton 1. Periksa Kelangsingan Penampang = ( ) ( ) 1,1 54,55 1,1 54,55 76,60 => Penampang Kuat IV-73

2. Menentukan Kuat Geser Nominal pelat Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) Karena 1,1, maka : Vn = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x (56,6x1,1) = 93390 kg = 93,39 ton Cek Kuat Geser Pelat badan : Vu φ Vn 26,21 0,9 x 93,39 26,21 84,05 => Penampang Kuat c. Periksa terhadap Defleksi (δ) [ Ms - 0,1(Ma + Mb ) ] Dimana : Ma = Mb = Momen di tumpuan (diambil dari analisa ETABS) Ms = Momen di tengah bentang (diambil dari program ETABS) IV-74

Gambar 4.98. Diagram momen Balok B3=WF 600x200 lantai 1 δ max x x x x x [ 2076,7x10 3-0,1 (4397,81x10 3 + 4220,34x10 3 ) ] 0,044 mm 20,00 mm => Ok, penampang sangat kaku 4.5.2. Profil Kolom Dari analisa program ETABS kolom yang ditinjau adalah kolom C15 = King Cross 700x300xx13x24 di lantai 1 dengan gaya aksial terbesar, yaitu dengan nilai Nu sebesar 327,39 Ton. IV-75

Gambar 4.99. Detail Informasi data profil, momen, gaya geser dan torsi Kolom C15 Data profil kolom C15 = KC 700x300x13x24 lantai 1 adalah sebagai berikut : Tinggi kolom (L) = 500 cm Tinggi profil (H) = 70 cm Lebar profil (B) = 30 cm Tebal Flange (tf) = 2,4 cm Tebal Web (tw) = 1,3 cm Tinggi Web (h) = 65,2 cm Luas penampang (A) = 457,52 cm2 Radius profil ( r ) = 2,8 cm Momen Inersia (Ix) = 205418,93 cm4 Momen Inersia (Iy) = 205418,93 cm4 Momen Tahanan (Wx) = 5869,11 cm3 IV-76

Momen Tahanan (Wy) = 5869,11 cm3 Jari-jari Girasi (rx) = 21,19 cm Jari-jari Girasi (ry) = 21,19 cm Modulus Elastisitas (E) = 200000 MPa Tegangan Leleh (Fy) = 250 MPa Faktor panjang tekuk (kc) untuk kedua ujung batang dengan tumpuan jepit berdasarkan SNI 03-1729-2002 nilai kc = 0,7 sehingga : a. Periksa Kelangsingan Penampang = 6,25 = 10,75 Kelangsingan komponen tekan : = 125 350 b. Menentukan Nilai Tegangan Kritis IV-77

Maka tekuk arah y menentukan : Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) maka c. Menentukan Nilai Kuat Tekan Nominal = 457,52 x 2108,33 = 964601,56 kg = 964,60 ton Cek kolom terhadap kuat lentur : 327,39 < 0,85 x 964,60 327,39 < 819,91 => Penampang Kuat d. Periksa Deformasi Kolom Dari hasil analisa ETABS deformasi kolom lantai 1 adalah 7,9 mm, tidak lebih besar dari deformasi yang diijinkan yaitu : = 10 mm. IV-78

Tinggi Simpangan Δ S Diizinkan Lantai UX UY tingkat (mm) (mm) (mm) (mm) STORY1 5000 13.40 2.40 7.90 7.90 17.65 STORY2 4000 29.87 5.35 17.61 9.71 14.12 STORY3 4000 46.79 8.29 27.54 9.93 14.12 STORY4 4000 65.62 11.33 38.48 10.93 14.12 STORY5 4000 82.58 14.25 48.41 9.94 14.12 STORY6 4000 97.28 17.04 57.16 8.75 14.12 STORY7 4000 111.98 20.02 66.00 8.84 14.12 STORY8 4000 130.34 23.88 77.11 11.11 14.12 STORY9 4000 142.04 26.86 84.45 7.34 14.12 Tabel 4.27. Deformasi kolom lantai 1 sebesar 7,9 mm Jadi berdasarkan pengecekan diatas, maka kolom dengan menggunakan King Cross 700x300x13x24 cukup aman digunakan. 4.5.3. Desain Sambungan Balok - Kolom Dari analisa perhitungan diatas maka selanjutnya adalah merencanakan sambungan balok WF 600x200x11x17 terhadap kolom KC 700x300x13x24. Parameter balok adalah sebagai berikut : Mu = 550,2 KN.m = 55020 Kg.m Vu = 226,1 KN.m = 26210 Kg.m Tinggi profil (d) = 600 mm Lebar profil (b) = 200 mm Kuat leleh minimum (fy) = 250 MPa Baut yang dipakai : HTB A325 = ft 807-1,9 fuv 621 N/mm 2 Jumlah baut ( n ) = 7 buah Kuat tarik baut (fub) = 825 MPa = 8,25 x 10 3 kg/cm 2 IV-79

Diameter baut (db) = 24 mm Bab IV Analisis Struktur (Penggunaan lantai Bondeck) Luas baut (Ab) = 452,16 mm 2 = 4,52 cm 2 a. Cek terhadap geser OK b. Cek terhadap tarik Untuk Baut HTB A325 = ft 807-1,9 fuv 621 N/mm 2 Maka fti = 807 1,9 x fuv = 807 1,9 (10575,37x10-2 ) = 606 N/mm 2 OK c. Cek keseimbangan gaya horizontal Φf = 0,75 φy = 0,9 IV-80

Gambar 4.100. Detai Sambungan IV-81

d. Cek kapasitas momen ( ) ( ) ( ) ( ) OK 4.6. Kebutuhan material baja No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 1 1 Kolom KC 700x300x13x24 5000 24 370.00 44,400.00 Kg 2 1 Kolom KC 588x300x12x20 5000 2 302.00 3,020.00 Kg 3 1 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 4 1 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 28 89.60 15,052.80 Kg 5 1 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 20 49.60 5,952.00 Kg 6 1 Balok Anak WF 300x150x6,5x9 6000 12 36.70 2,642.40 Kg 7 1 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 8 1 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 1 : 84,185.60 Kg Tabel 4.28. Tabel kebutuhan material baja lantai 1 No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 9 2 Kolom KC 700x300x13x24 4000 16 370.00 23,680.00 Kg 10 2 Kolom KC 588x300x12x20 4000 10 302.00 12,080.00 Kg 11 2 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 12 2 Balok Induk WF 600x200x11x17 6000 12 106.00 7,632.00 Kg 13 2 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 16 89.60 8,601.60 Kg 14 2 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 20 49.60 5,952.00 Kg 15 2 Balok Anak WF 300x150x6,5x9 6000 12 36.70 2,642.40 Kg 16 2 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 17 2 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 2 : 73,706.40 Kg Tabel 4.29. Tabel kebutuhan material baja lantai 2 IV-82

No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 18 3 Kolom KC 700x300x13x24 4000 16 370.00 23,680.00 Kg 19 3 Kolom KC 588x300x12x20 4000 10 302.00 12,080.00 Kg 20 3 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 21 3 Balok Induk WF 600x200x11x17 6000 12 106.00 7,632.00 Kg 22 3 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 16 89.60 8,601.60 Kg 23 3 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 20 49.60 5,952.00 Kg 24 3 Balok Anak WF 300x150x6,5x9 6000 12 36.70 2,642.40 Kg 25 3 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 26 3 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 3 : 73,706.40 Kg Tabel 4.30. Tabel kebutuhan material baja lantai 3 No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 27 4 Kolom KC 588x300x12x20 4000 24 302.00 28,992.00 Kg 28 4 Kolom KC 500x200x10x16 4000 2 179.20 1,433.60 Kg 29 4 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 30 4 Balok Induk WF 600x200x11x17 6000 12 106.00 7,632.00 Kg 31 4 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 16 89.60 8,601.60 Kg 32 4 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 2 49.60 595.20 Kg 33 4 Balok Anak WF 250x25x6x9 6000 30 29.60 5,328.00 Kg 34 4 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 35 4 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 4 : 65,700.80 Kg Tabel 4.31. Tabel kebutuhan material baja lantai 4 No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 36 5 Kolom KC 588x300x12x20 4000 24 302.00 28,992.00 Kg 37 5 Kolom KC 500x200x10x16 4000 2 179.20 1,433.60 Kg 38 5 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 39 5 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 28 89.60 15,052.80 Kg 40 5 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 2 49.60 595.20 Kg 41 5 Balok Anak WF 250x25x6x9 6000 30 29.60 5,328.00 Kg 42 5 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 43 5 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 5 : 64,520.00 Kg Tabel 4.32. Tabel kebutuhan material baja lantai 5 IV-83

No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 44 6 Kolom KC 588x300x12x20 4000 24 302.00 28,992.00 Kg 45 6 Kolom KC 500x200x10x16 4000 2 179.20 1,433.60 Kg 46 6 Balok Induk WF 600x200x11x17 7200 13 106.00 9,921.60 Kg 47 6 Balok Induk WF 500x200x10x16 6000 28 89.60 15,052.80 Kg 48 6 Balok Anak WF 350x175x7x11 6000 2 49.60 595.20 Kg 49 6 Balok Anak WF 250x25x6x9 6000 30 29.60 5,328.00 Kg 50 6 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 51 6 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 6 : 64,520.00 Kg Tabel 4.33. Tabel kebutuhan material baja lantai 6 No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 52 7 Kolom KC 588x300x12x20 4000 24 302.00 28,992.00 Kg 53 7 Kolom KC 500x200x10x16 4000 2 179.20 1,433.60 Kg 54 7 Balok Induk WF 500x200x10x16 7200 7 89.60 4,515.84 Kg 55 7 Balok Induk WF 400x200x8x13 7200 6 66.00 2,851.20 Kg 56 7 Balok Induk WF 400x200x8x13 6000 16 66.00 6,336.00 Kg 57 7 Balok Induk WF 350x175x7x11 6000 12 49.60 3,571.20 Kg 58 7 Balok Anak WF 250x25x6x9 6000 32 29.60 5,683.20 Kg 59 7 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 60 7 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 7 : 56,579.84 Kg Tabel 4.34. Tabel kebutuhan material baja lantai 7 No. Lantai Profil Panjang Berat jenis Total berat Jumlah ( mm ) ( Kg / m' ) ( Kg ) 61 8 Kolom KC 400x200x8x13 4000 26 132.00 13,728.00 Kg 62 8 Balok Induk WF 500x200x10x16 7200 7 89.60 4,515.84 Kg 63 8 Balok Induk WF 400x200x8x13 7200 6 66.00 2,851.20 Kg 64 8 Balok Induk WF 400x200x8x13 6000 16 66.00 6,336.00 Kg 65 8 Balok Induk WF 350x175x7x11 6000 12 49.60 3,571.20 Kg 66 8 Balok Anak WF 250x25x6x9 6000 32 29.60 5,683.20 Kg 67 8 Balok Anak WF 250x25x6x9 2400 30 29.60 2,131.20 Kg 68 8 Balok Anak WF 250x25x6x9 2000 18 29.60 1,065.60 Kg Jumlah material baja lantai 8 : 39,882.24 Kg Tabel 4.35. Tabel kebutuhan material baja lantai 8 IV-84