BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

digilib.uns.ac.id BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Struktur Bangunan Pada penelitian ini dilakukan pada struktur hipotesa (4 pemodelan) di Yogyakarta. Struktur gedung beton bertulang dengan ketinggian 8 lantai 1 atap berdiri diatas Tanah Sedang. Bangunan tersebut memiliki fungsi utama bangunan adalah sebagai apartemen. 4.1.1 Gambar Denah Struktur Hipotesa Denah struktur hipotesa ditentukan berdasarkan eksentrisitas terhadap sumbu X dan Y. Perhitungan eksentrisitas dapat dilihat pada Lampiran 3. Berikut adalah macammacam model yang digunakan dalam penelitian ini. a. Denah Struktur Hipotesa Model 1 (Eksentrisitas 0) Shearwall Gambar 4.1 Model 1 Lay Out Eksentrisitas Nol 40

digilib.uns.ac.id 41 b. Denah Struktur Hipotesa Model 2 (Eksentrisitas satu sumbu) Shearwall Gambar 4.2 Model 2 Lay Out Eksentrisitas Satu Sumbu c. Denah Struktur Hipotesa Model 3 (Eksentrisitas 2 sumbu) Shearwall Gambar 4.3 Model 3 commit Lay Out to Eksentrisitas user Dua Sumbu

digilib.uns.ac.id 42 d. Denah Struktur Hipotesa Model 4 (Tanpa dinding geser) Gambar 4.4 Model 4 Lay Out Tanpa Shearwall 4.1.2 Konfigurasi Bangunan Tabel 4.1 Konfigurasi Bangunan Model 1 dan Model 2 No. Lantai Tinggi Elevasi Sistem Struktur Sistem Struktur (m) (m) Sumbu X Sumbu Y 1. Atap 4,00 +36,50 SRPMK Shear Wall 2. 8 4,00 +32,50 SRPMK Shear Wall 3. 7 4,00 +28,50 SRPMK Shear Wall 4. 6 4,00 +24,50 SRPMK Shear Wall 5. 5 4,00 +20,50 SRPMK Shear Wall 6. 4 4,00 +16,50 SRPMK Shear Wall 7. 3 4,00 +12,50 SRPMK Shear Wall 8. 2 4,00 +8,50 SRPMK Shear Wall 9. 1 4,50 +4,50 SRPMK Shear Wall 10. Dasar 0,00 0,00 - -

digilib.uns.ac.id 43 Tabel 4.2 Konfigurasi Bangunan Model 3 No. Lantai Tinggi Elevasi Sistem Struktur Sistem Struktur (m) (m) Sumbu X Sumbu Y 1. Atap 4,00 +36,50 Shear Wall Shear Wall 2. 8 4,00 +32,50 Shear Wall Shear Wall 3. 7 4,00 +28,50 Shear Wall Shear Wall 4. 6 4,00 +24,50 Shear Wall Shear Wall 5. 5 4,00 +20,50 Shear Wall Shear Wall 6. 4 4,00 +16,50 Shear Wall Shear Wall 7. 3 4,00 +12,50 Shear Wall Shear Wall 8. 2 4,00 +8,50 Shear Wall Shear Wall 9. 1 4,50 +4,50 Shear Wall Shear Wall 10. Dasar 0,00 0,00 - - Tabel 4.3 Konfigurasi Bangunan Model 4 No. Lantai Tinggi Elevasi Sistem Struktur Sistem Struktur (m) (m) Sumbu X Sumbu Y 1. Atap 4,00 +36,50 SRPMK SRPMK 2. 8 4,00 +32,50 SRPMK SRPMK 3. 7 4,00 +28,50 SRPMK SRPMK 4. 6 4,00 +24,50 SRPMK SRPMK 5. 5 4,00 +20,50 SRPMK SRPMK 6. 4 4,00 +16,50 SRPMK SRPMK 7. 3 4,00 +12,50 SRPMK SRPMK 8. 2 4,00 +8,50 SRPMK SRPMK 9. 1 4,50 +4,50 SRPMK SRPMK 10. Dasar 0,00 0,00 - -

digilib.uns.ac.id 44 4.1.3 Sistem Struktur Rangka Bangunan a. Arah sumbu X model 1 & model 2 dipakai Sistem Struktur Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen Khusus dengan nilai R= 8,00, Ω0 = 3,00, dan Cd=5,50 untuk kategori disain seismik (KDS) D,E dan F. b. Arah sumbu Y model 1 dan model 2 dipakai Sistem Dinding Geser Beton Bertulang Khusus dengan nilai R= 7,00, Ω0 = 2,50, dan Cd=5,50. c. Arah sumbu X dan sumbu Y model 3 dipakai Sistem Dinding Geser Beton Bertulang Khusus dengan nilai R= 7,00, Ω0 = 2,50, dan Cd=5,50 d. Arah sumbu X dan sumbu Y model 4 dipakai Sistem Dinding Geser Beton Bertulang Khusus dengan nilai R= 8,00, Ω0 = 3,00, dan Cd=5,50 Sumber : SNI 1726 : 2012 halaman 36 4.1.4 Mutu Bahan Kuat tekan beton : 25 MPa Modulus elastisitas beton : 4700 f c : 23500 MPa Berat jenis beton : 2400 kg/m3 Kuat tarik baja : 400 MPa untuk diameter 16 mm : 260 MPa untuk diameter < 16 mm Modulus elastisitas baja : 200.000 MPa Dimensi Struktur a. Pelat Lantai : 130 mm b. Pelat Atap : 120 mm c. Balok : 500/700 mm d. Kolom : 750/750 mm 4.2 Pembebanan 4.2.1 Beban Gravitasi Beban Mati Tambahan : a. Berat Partisi (batako) : 120 kg/m2 b. Berat Spesi, Keramik, dll (lantai) : 160 kg/m2

digilib.uns.ac.id 45 c. Berat Plafon, Mekanikal, dll (atap) : 50 kg/m2 d. Beban Hidup pada Lantai : 250 kg/m2 e. Beban Hidup pada Atap : 100 kg/m2 Sumber : PPPURG 1987 halaman 5-6 4.2.2 Berat Sendiri Struktur a. Perhitungan berat kolom Lantai 1 = (luas profil x n x Hdasar x γbeton) + (luas profil x n x 0.5 x Htipikal x γbeton) Lantai tipikal = (luas profil x n x Htipikal x γbeton) Lantai atap = (luas profil x n x 0.5 x Htipikal x γbeton) b. Perhitungan berat balok Lantai 1 = (luas profil x lbarat-timur x n x γbeton) + (luas profil x n x lutara-selatan x γbeton) Lantai tipikal = (luas profil x lbarat-timur x n x γbeton) + (luas profil x n x lutara-selatan x γbeton) Lantai atap = (luas profil x lbarat-timur x n x γbeton) + (luas profil x n x lutara-selatan x γbeton) c. Perhitungan berat pelat Lantai 1 = (tebal pelat x γbeton x luas bangunan) Lantai tipikal = (tebal pelat x γbeton x luas bangunan) Lantai atap = (tebal pelat x γbeton x luas bangunan) d. Perhitungan Shearwall Lantai 1

digilib.uns.ac.id 46 = {(panjang balokselatan-utara x tebal shearwall x (Hdasar Hbalok) x γbeton) + (panjang balokselatan-utara x tebal shearwall x (½ x Htipikal ½ x Hbalok) x γbeton)} x n Lantai tipikal = {(panjang balokselatan-utara x tebal shearwall x (Htipikal Hbalok) x γbeton)} x n Lantai atap = {(panjang balokselatan-utara x tebal shearwall x (½ x Htipikal ½ x Hbalok) x γbeton)} x n Perhitungan lengkap berat sendiri struktur tercantum pada lampiran 1. 4.2.3 Beban Mati Tambahan a. Lantai Berat partisi (batako) + Beban screed + keramik, plafond dan instalasi = 2,80 kn/m2 Beban mati tambahan = 2,80 kn/m 2. luas pelat = 2,80 kn/m 2 x 2310 m 2 = 6468 kn b. Atap Berat plafond dan instalasi = 0,50 kn/m 2 Beban mati tambahan = 0,50 kn/m 2. luas pelat = 0,50 kn/m 2 x 2310 = 1155 kn 4.2.4 Beban Hidup a. Lantai Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya 30% Sumber : PPPURG 1987 halaman 17 Beban hidup lantai = 2,50 kn/m 2. luas pelat. 0,3 = 1732,5 kn b. Atap Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya 30% Beban hidup lantai = 1,00 kn/mcommit 2. luas to pelat user. 0,3 = 693 kn

digilib.uns.ac.id 47 4.2.5 Perhitungan Berat Struktur Tiap Lantai Berat sendiri struktur untuk setiap lantai diperoleh dari hitungan yang disajikam dalam Tabel 4.4 sampai Tabel 4.12 dibawah ini : Tabel 4.4 Berat Elemen Struktur Model 1 & Model 2 TINGKAT BERAT (W) dalam kn KOLOM BALOK PELAT SHEARWALL Atap 2430.0 7870.8 6854.4 443.5 8 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 7 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 6 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 5 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 4 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 3 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 2 4860.0 7870.8 7355.6 887.0 1 7897.5 7870.8 7355.6 1465.0 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 44347.5 70837.2 65629.2 8117.8 Tabel 4.5 Berat Mati dan Hidup Tambahan Model 1 & Model 2 TINGKAT BERAT (W) dalam kn TAMBAHAN LANTAI TAMBAHAN ATAP mati Hidup mati hidup Atap 0.0 0.0 1155.0 693.0 8 6468.0 1732.5 0.0 0.0 7 6468.0 1732.5 0.0 0.0 6 6468.0 1732.5 0.0 0.0 5 6468.0 1732.5 0.0 0.0 4 6468.0 1732.5 0.0 0.0 3 6468.0 1732.5 0.0 0.0 2 6468.0 1732.5 0.0 0.0 1 6468.0 1732.5 0.0 0.0 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 51744.0 13860.0 1155.0 693.0

digilib.uns.ac.id 48 Tabel 4.6 Berat Struktur Tiap Lantai Model 1 & Model 2 TOTAL TINGKAT TIAP TINGGI (h) W.h LANTAI (m) (kn.m) Atap 19446.7 36.5 709805.3 8 29173.9 32.5 948153.1 7 29173.9 28.5 831457.3 6 29173.9 24.5 714761.5 5 29173.9 20.5 598065.8 4 29173.9 16.5 481370.0 3 29173.9 12.5 364674.3 2 29173.9 8.5 247978.5 1 32789.4 4.5 147552.1 Dasar 0.0 0.0 0.0 Jumlah 256383.7 36.5 504317.8 Tabel 4.7 Berat Elemen Struktur Model 3 TINGKAT BERAT (W) dalam kn KOLOM BALOK PELAT SHEARWALL Atap 2430.0 7870.8 6854.4 411.8 8 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 7 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 6 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 5 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 4 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 3 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 2 4860.0 7870.8 7355.6 823.7 1 7897.5 7870.8 7355.6 1360.3 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 44347.5 70837.2 65629.2 7537.9

digilib.uns.ac.id 49 Tabel 4.8 Berat Mati dan Hidup Tambahan Model 3 TINGKAT BERAT (W) dalam kn TAMBAHAN LANTAI TAMBAHAN ATAP mati hidup mati Hidup Atap 0.0 0.0 1155.0 693.0 8 6468.0 1732.5 0.0 0.0 7 6468.0 1732.5 0.0 0.0 6 6468.0 1732.5 0.0 0.0 5 6468.0 1732.5 0.0 0.0 4 6468.0 1732.5 0.0 0.0 3 6468.0 1732.5 0.0 0.0 2 6468.0 1732.5 0.0 0.0 1 6468.0 1732.5 0.0 0.0 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 51744.0 13860.0 1155.0 693.0 Tabel 4.9 Berat Struktur Tiap Lantai Model 3 TOTAL TINGKAT TIAP TINGGI (h) W.h LANTAI (m) (kn.m) Atap 19415.0 36.5 704937.6 8 29110.6 32.5 946093.9 7 29110.6 28.5 829651.5 6 29110.6 24.5 713209.2 5 29110.6 20.5 596766.9 4 29110.6 16.5 480324.6 3 29110.6 12.5 363882.3 2 29110.6 8.5 247439.9 1 29110.6 4.5 147081.2 Dasar 0.0 0.0 0.0 Jumlah 255873.8 36.5 5033098.4

digilib.uns.ac.id 50 Tabel 4.10 Berat Elemen Struktur Model 4 BERAT (W) dalam kn TINGKAT KOLOM BALOK PELAT SHEARWALL Atap 2430.0 7870.8 6854.4 0.0 8 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 7 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 6 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 5 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 4 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 3 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 2 4860.0 7870.8 7355.6 0.0 1 7897.5 7870.8 7355.6 0.0 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 44347.5 70837.2 65629.2 0.0 Tabel 4.11 Berat Mati dan Hidup Tambahan Model 4 TINGKAT BERAT (W) dalam kn TAMBAHAN LANTAI TAMBAHAN ATAP mati hidup Mati Hidup Atap 0.0 0.0 1155.0 693.0 8 6468.0 1732.5 0.0 0.0 7 6468.0 1732.5 0.0 0.0 6 6468.0 1732.5 0.0 0.0 5 6468.0 1732.5 0.0 0.0 4 6468.0 1732.5 0.0 0.0 3 6468.0 1732.5 0.0 0.0 2 6468.0 1732.5 0.0 0.0 1 6468.0 1732.5 0.0 0.0 Dasar 0.0 0.0 0.0 0.0 Jumlah 51744.0 13860.0 1155.0 693.0

digilib.uns.ac.id 51 Tabel 4.12 Berat Struktur Tiap Lantai Model 4 TOTAL TINGKAT TIAP TINGGI (h) W.h LANTAI (m) (kn.m) Atap 19003.2 36.5 693616.8 8 28286.9 32.5 919324.3 7 28286.9 28.5 806176.7 6 28286.9 24.5 693029.1 5 28286.9 20.5 579881.5 4 28286.9 16.5 466733.9 3 28286.9 12.5 353586.3 2 28286.9 8.5 240438.7 1 28286.9 4.5 140959.8 Dasar 0.0 0.0 0.0 Jumlah 248335.9 36.5 489374.8 4.3 Data Gempa 4.3.1 Penentuan Kategori Desain Seismik (KDS) a. Menentukan Kategori Resiko Bangunan (Risk Category) dan Faktor Keutamaan Nilai SS dan S1 menurut Peta Zonasi Gempa Indonesia Tahun 2010 untuk wilayah Yogyakarta yaitu: Nilai SS : 1,212 g Nilai S1 : 0,444 g b. Menentukan Koefisien Situs (Site Coefficient), Fa dan Fv untuk wilayah Yogyakarta Fungsi bangunan gedung untuk apartemen, maka termasuk dalam kategori resiko II dengan faktor keutamaan gempa, IE=1 c. Menentukan Spektral Respons Percepatan (Spectral Response Acceleration) SDS dan SD1 untuk wilayah Yogyakarta Untuk SS 1,212 g nilai Fa untuk Tanah Sedang = 1,02 Untuk S1 0,444 g nilai Fv Untuk Tanah Sedang = 1,56

digilib.uns.ac.id 52 d. Menentukan Spektral Respons Percepatan (Spectral Response Acceleration) SDS dan SD1 untuk wilayah Yogyakarta Diperoleh nilai koefisien situs Fa dan Fv sebagai berikut: Fa (SS = 1,212 g) untuk Tanah Sedang = 1,02 SDS = 2/3 (Fa.SS) = 2/3 (1,02).(1,212) = 0,820 g Fv (S1 = 0,444 g) untuk Tanah Sedang = 1,56 SD1 = 2/3(Fv.S1) = 2/3 (0,444).(1,56) = 0,461 g Untuk wilayah kota Yogyakarta, Kategori Desain Seismik (KDS) / Seismic Design Category (SDC) masuk dalam Kategori D. Jadi bangunan ini memiliki resiko kegempaan yang TINGGI.

digilib.uns.ac.id 53 4.3.2 Perhitungan Perioda Struktur Diketahui nilai SD1 adalah 0,461 maka didapat Cu = 1,4 Perioda struktur arah sumbu X didapatkan Ct = 0.0466 dan x = 0.9 Perioda struktur arah sumbu Y didapatkan Ct = 0.0488 dan x = 0.75 a. Perioda Struktur Sumbu X Ta = Ct.Hn x = 0,0466 x 36,5 0,9 = 1,18699 detik Ta max = Cu.Ta = 1,4 x 1,18699 = 1,66179 detik Tc X = 0.84922 (Tc hasil hitungan Software SAP) Karena Tc < Ta < Ta max Maka dipakai Ta hasil hitungan Tx = 1,18699 detik b. Perioda Struktur Sumbu Y Ta = Ct.Hn x = 0,0488 x 36,5 0,75 = 0,72467 detik Ta max = Cu.Ta = 1,4 x 0,72467 = 1,01454 detik Tc Y = 0,46061 (Tc hasil hitungan Software SAP) Karena Tc < Ta < Ta max Maka dipakai Ta hasil hitungan Ty = 0,72467 detik 4.3.3 Perhitungan Respon Spektra a. Untuk periode yang lebih kecil dari T0 Sa = SDS x ( 0,4 + 0,6 (T/T0) )

digilib.uns.ac.id 54 b. Untuk periode T0 dan TS Sa = SDS c. Untuk periode yang lebih besar dari T0 Sa = SD1/T Dengan T0 = 0,20 (SD1/SDS) = 0,112297 detik Ts = SD1/SDS = 0,561485 detik Dari perhitungan gempa diatas maka didapat grafik respon spektra seperti Gambar 4.5 dibawah ini: 0.90 Design Response Spectrum Wilayah Yogyakarta Spectral Acceleration Sa (g) 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Ty Tx 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 T Periode (second) Sa Gambar 4.5 Grafik Respon Spektra Didapatkan Sa arah sb.x = SD1 /Tx = 0,388 g Sa arah sb.y = SD1 /Ty = 0,636 g Dari gambar di atas, maka didapatkan nilai Ca dan Cv untuk tanah sedang Ca yaitu nilai Sa saat T = 0 Ca = 0,3281 Cv yaitu nilai Sa saat T = 1 Cv = 0,4606

digilib.uns.ac.id 55 4.3.4 Perhitungan Base Shear a. Arah sumbu X (Timur-Barat) C s = Sa. I R Cs = 0,0485 Vx = Cs x Wt Vx = 12438,58 kn b. Arah sumbu Y (Utara-Selatan) C s = Sa. I R Cs = 0,0908 Vy = Cs x Wt Vy = 23284,81 kn 4.3.5 Gaya Lateral Ekuivalen a. Gaya lateral arah sumbu X Model 1 dan Model 2 Kx = 1,343498 (hasil interpolasi) Vx = 12438,58 kn Rekap perhitungan gaya lateral ekuivalen dan gaya geser arah sumbu X disajikan dalam Tabel 4.13 dan Tabel 4.14 dibawah ini :

digilib.uns.ac.id 56 Tabel 4.13 Rekap Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen Sumbu X No. Lantai h (m) w (kn) w.h K (kn.m) 1 Atap 36.50 19446.72 2442216.78 2 8 32.50 29173.94 3134785.66 3 7 28.50 29173.94 2627705.69 4 6 24.50 29173.94 2144556.02 5 5 20.50 29173.94 1687851.38 6 4 16.50 29173.94 1260906.05 7 3 12.50 29173.94 868344.09 8 2 8.50 29173.94 517211.12 9 1 4.50 32789.36 247356.23 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 256383.66 14930933.02 Tabel 4.14 Rekap Gaya Lateral Ekivalen dan Gaya Geser Sumbu X F Shearwall F Rangka F Shearwall No. Lantai 30% (kn) (kn) (kn) 1 Atap 813.82 1220.73 610.36 2 8 1044.60 1566.91 783.45 3 7 875.63 1313.44 656.72 4 6 714.63 1071.94 535.97 5 5 562.44 843.66 421.83 6 4 420.17 630.26 315.13 7 3 289.36 434.04 217.02 8 2 172.35 258.53 129.26 9 1 82.43 123.64 61.82 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 4974.07 7463.15 3731.57 b. Gaya lateral arah sumbu Y Model 1 dan Model 2 Ky = 1,11233 (hasil interpolasi) Vy = 23284,81 kn Rekap perhitungan gaya lateral ekuivalen dan gaya geser arah sumbu Y disajikan dalam Tabel 4.15 dan Tabel 4.16 dibawah ini :

digilib.uns.ac.id 57 Tabel 4.15 Rekap Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen Sumbu Y No. Lantai h (m) w (kn) w.h K (kn.m) 1 Atap 36.50 19376.72 2433425.83 2 8 32.50 29173.94 3134785.66 3 7 28.50 29173.94 2627705.69 4 6 24.50 29173.94 2144556.02 5 5 20.50 29173.94 1687851.38 6 4 16.50 29173.94 1260906.05 7 3 12.50 29173.94 868344.09 8 2 8.50 29173.94 517211.12 9 1 4.50 32789.36 247356.23 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 256383.66 14922142.07 Tabel 4.16 Rekap Gaya Lateral Ekivalen dan Gaya Geser Sumbu Y No. Lantai F Rangka F Shearwall F Shearwall 30% (kn) (kn) (kn) 1 Atap 1375.83 2063.74 1031.87 2 8 1820.56 2730.85 1365.42 3 7 1573.11 2359.67 1179.84 4 6 1329.55 1994.32 997.16 5 5 1090.42 1635.63 817.82 6 4 856.52 1284.77 642.39 7 3 628.95 943.43 471.71 8 2 409.55 614.33 307.17 9 1 226.89 340.33 170.17 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 9311.38 13967.07 6983.54 c. Gaya lateral arah Model 3 Kxy = 1,11233 (hasil interpolasi) Vxy = 23278,45 kn Rekap perhitungan gaya lateral ekuivalen dan gaya geser arah sumbu Y & sumbu X disajikan dalam Tabel commit 4.17 dan to user Tabel 4.18 dibawah ini :

digilib.uns.ac.id 58 Tabel 4.17 Rekap Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen Sumbu XY No. Lantai h (m) w (kn) w.h K (kn.m) 1 Atap 36.50 19446.72 1063257.21 2 8 32.50 29173.94 1401892.91 3 7 28.50 29173.94 1211348.08 4 6 24.50 29173.94 1023793.11 5 5 20.50 29173.94 839660.89 6 4 16.50 29173.94 659544.74 7 3 12.50 29173.94 484312.57 8 2 8.50 29173.94 315369.48 9 1 4.50 32789.36 174712.36 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 256383.66 7173891.35 Tabel 4.18 Rekap Gaya Lateral Ekivalen dan Gaya Geser Sumbu XY No. Lantai F Rangka F Shearwall F Shearwall 30% (kn) (kn) (kn) 1 Atap 1380.44 2070.65 1035.33 2 8 1820.09 2730.13 1365.07 3 7 1572.70 2359.06 1179.53 4 6 1329.20 1993.80 996.90 5 5 1090.14 1635.21 817.60 6 4 856.29 1284.44 642.22 7 3 628.79 943.18 471.59 8 2 409.45 614.17 307.09 9 1 226.83 340.25 170.12 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 9311.38 9313.92 6985.44 d. Gaya lateral arah Model 4 Kxy = 1,3435 (hasil interpolasi) Vxy = 12438,58 kn Rekap perhitungan gaya lateral ekuivalen dan gaya geser arah sumbu Y & sumbu X disajikan dalam Tabel 4.19 dan Tabel 4.20 dibawah ini :

digilib.uns.ac.id 59 Tabel 4.19 Rekap Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen Sumbu XY No. Lantai h (m) w (kn) w.h K (kn.m) 1 Atap 36.50 19446.72 2442216.78 2 8 32.50 29173.94 3134785.66 3 7 28.50 29173.94 2627705.69 4 6 24.50 29173.94 2144556.02 5 5 20.50 29173.94 1687851.38 6 4 16.50 29173.94 1260906.05 7 3 12.50 29173.94 868344.09 8 2 8.50 29173.94 517211.12 9 1 4.50 32789.36 247356.23 10 Dasar 0.00 0.00 0.00 Jumlah 256383.66 14930933.02 Tabel 4.20 Rekap Gaya Lateral Ekivalen dan Gaya Geser Sumbu XY No. Lantai F Rangka F Shearwall F Shearwall 30% (kn) (kn) (kn) 1 Atap 3451.09 - - 2 8 4550.22 - - 3 7 3931.76 - - 4 6 3323.00 - - 5 5 2725.35 - - 6 4 2140.73 - - 7 3 1571.97 - - 8 2 1023.62 - - 9 1 567.08 - - 10 Dasar 0.0 - - Jumlah 23284.81 - - 4.4 Pemodelan Gedung pada Software SAP2000 Permodelan pada software SAP2000 menghasilkan model setiap denah struktur yang dapat dilihat pada Gambar 4.6 sampai Gambar 4.9 berikut ini :

digilib.uns.ac.id 60 Gambar 4.6 Model 1 pada program SAP2000 Gambar 4.7 Model 2 pada program SAP2000

digilib.uns.ac.id 61 Gambar 4.8 Model 3 pada program SAP2000 Gambar 4.9 Model 4 pada program SAP2000

digilib.uns.ac.id 62 Load Pattern dan Load Case yang digunakan pada software SAP2000 dapat dilihat pada Tabel 4.21 sebagai berikut : Tabel 4.21 Penentuan Load Pattern dan Load Case pada program SAP2000 Load Pattern Nama Faktor Pengali Tipe Beban MATI 1 Berat sendiri MATI TAMBAHAN 0 Beban mati tambahan HIDUP 0 Beban hidup GEMPA Y 0 Beban gempa searah sumbu y GEMPA X 0 Beban gempa searah sumbu x Load Case Nama Faktor Pengali Tipe Analisis MATI 1,2 GRAV MATI Nonlinier static 1,2 TAMBAHAN (full load) HIDUP 1 GEMPA Y 1 Nonlinier static PUSH (monotonic GEMPA X 0,3 incremental) Langkah-langkah pembuatan model pada program SAP2000 dapat dilihat pada lampiran 2.

digilib.uns.ac.id 63 4.5 Analisis Pushover Struktur Analisis pushover yang dilakukan dibagi menjadi dua tahap. Pertama struktur diberi beban gravitasi yang merupakan kombinasi beban mati dan beban hidup dengan faktor pengali yang telah ditentukan. Kedua struktur diberi beban lateral secara bertahap, intensitas pembebanan lateral pada tahap kedua terus ditingkatkan bertahap sampai elemen struktur yang paling lemah berdeformasi kemudian berlanjut hingga struktur mengalami kegagalan / collapse. Software SAP2000 akan menyajikan kurva perpindahan (displacement) dengan gaya geser dasar (base shear) pada setiap Model lay out shearwall yang telah ditentukan. Perhitungan / iterasi akan berhenti dilakukan oleh program pada saat kekakuan struktur hilang. 4.6 Hasil Analisis Pushover 4.6.1 Skema Distribusi Sendi Plastis Program SAP2000 memberikan hasil gambaran sendi plastis yang terbentuk pada elemen-elemen yang mencapai kondisi leleh dari struktur yang dimodelkan. Sendisendi plastis yang terbentuk pada struktur yang dianalisis pushover pada step pertama dan step terakhir dapat dilihat pada Gambar 4.10 sampai Gambar 4.13 dibawah ini. Gambar 4.10 Sendi Plastis yang commit Terbentuk to user pada Step 1 dan Step 8 Model 1

digilib.uns.ac.id 64 Gambar 4.11 Sendi Plastis yang Terbentuk pada Step 1 dan Step 7 Model 2 Gambar 4.12 Sendi Plastis yang Terbentuk pada Step 1 dan step 9 Model 3 Gambar 4.13 Sendi Plastis yang Terbentuk pada Step 1 dan step 9 Model 4 Distribusi sendi plastis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4

digilib.uns.ac.id 65 Tabel 4.22 Tingkat Kategori Sendi Plastis pada Program SAP2000 Warna Tingkat Deskripsi B IO LS CP C Batas linier, kemudian diikuti terjadinya pelelehan pertama pada struktur kerusakan kecil atau tidak berarti pada struktur, kekakuan struktur hampir sama pada saat belum terjadi gempa kerusakan kecil sampai sedang, kekakuan struktur berkurang tetapi masih mempunyai ambang yang cukup besar terhadap keruntuhan kerusakan parah, kekakuan struktur berkurang banyak batas maksimum gaya geser yang mampu ditahan oleh struktur D E struktur diambang collapse, terjadi degradasi kekuatan struktur yang besar sehingga tidak stabil dan hampir runtuh struktur tidak mampu menahan geser dan hancur 4.6.2 Kurva Kapasitas Kurva kapasistas adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara besarnya gaya geser dasar (base shear) dengan perpindahan (displacement). Proses pembuatan kurva kapasitas sepenuhnya dilakukan oleh program SAP2000. Join yang menjadi titik tinjauan perpindahan (displacement control) adalah join yang terletak di pojok kiri atas lantai atap. Kurva kapasitas untuk masing-masing Model dapat dilihat pada Gambar 4.14 sampai dengan Gambar 4.17 di bawah ini. Gambar 4.14 Kurva Kapasitas Model 1

digilib.uns.ac.id 66 Gambar 4.15 Kurva Kapasitas Model 2 Gambar 4.16 Kurva Kapasitas Model 3 Gambar 4.17 Kurva Kapasitas Model 4

digilib.uns.ac.id 67 Hasil gaya geser dasar (Base Shear) dan simpangan atap (Roof Displacement) yang dapat dilihat pada Lampiran 4 4.6.3 Performance Point Titik kinerja merupakan perpotongan antara spektrum kapasitas dan spektrum demand yang sudah dikonversi menjadi format ADRS (acceleration displacement reponse spectrum). Penentuan performance point dilakukan dengan cara iterasi yang dilakukan sepenuhnya oleh program SAP2000 mengacu pada peraturan Applied Technology Council (ATC-40). Titik kinerja untuk masing-masing Model dapat dilihat pada Gambar 4.18 sampai dengan Gambar 4.21 di bawah ini. Gambar 4.18 Titik Kinerja Model 1

digilib.uns.ac.id 68 Gambar 4.19 Titik Kinerja Model 2 Gambar 4.20 Titik Kinerja Model 3

digilib.uns.ac.id 69 Gambar 4.21 Titik Kinerja Model 4 4.7 Pembahasan 4.7.1 Distribusi Sendi Plastis Sendi plastis merupakan bentuk ketidakmampuan struktur menahan gaya dalam. Pemodelan sendi adalah rigid dengan diinput rigid zone factornya = 1 sehingga sendi dianggap kaku dan tidak memiliki efek pada perilaku linier pada elemen struktur. Pada studi ini elemen balok menggunakan default-v2 dan default-m3 dan elemen kolom menggunakan default-pmm. Analisis pushover menunjukkan terjadinya sendi plastis pada setiap peningkatan beban. Struktur diberikan gaya gempa statik ekivalen secara bertahap (incremental) pada proses pushover maka akan terbentuk sendi plastis pada elemen struktur.

digilib.uns.ac.id 70 Gambar 4.22 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 1 3 Dimensi

digilib.uns.ac.id 73 Gambar 4.25 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 1 Arah XZ Gambar 4.26 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 4 Arah XZ

digilib.uns.ac.id 74 Gambar 4.27 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 8 Arah XZ Gambar 4.28 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 1 Arah YZ

digilib.uns.ac.id 75 Gambar 4.29 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 4 Arah YZ Gambar 4.30 Mekanisme Keruntuhan Model 1 Pada Step 8 Arah YZ

digilib.uns.ac.id 76 Gambar 4.31 tersebut menunjukkan sendi plastis yang pertama terjadi terletak pada balok lantai 8 bagian ujung frame 3958 Gambar 4.31 Sendi Plastis Step 8 frame 3958

digilib.uns.ac.id 83 Gambar 4.41 menunjukkan sendi plastis yang pertama terjadi pada ujung balok lantai 8 bagian frame 3399, 3429, 3949 & 3919. Gambar 4.41 Sendi Plastis Step 7 frame 3399, 3429, 3949 & 3919

digilib.uns.ac.id 90 Gambar 4.51 menunjukkan sendi plastis yang pertama terjadi terletak pada kolom lantai 2 bagian ujung kolom 1523. Dikarenakan model 3 mengalami keruntuhan pada kolom terlebih dahulu, maka model 3 dianggap TIDAK AMAN untuk menerima beban gempa. Gambar 4.51 Sendi Plastis Step 9 Model 3

digilib.uns.ac.id 97 4.7.2 Batas Simpangan SNI 1726:2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung mengatur batas simpangan antara lantai tingkat (Δ) tidak boleh melebihi simpangan antar lantai tingkat ijin (Δa), ditentukan berdasarkan Tabel 16 SNI 1726:2012. Simpangan antar lantai tingkat (Δ) dapat dihitung dari faktor amplifikasi defleksi (Cd), faktor keutamaan gempa (Ie), perpindahan (δ) dan perpidahan elastik (δe). Berikut ini contoh perhitungan perpidahan elastik (δe) : Model 1 Perpindahan pada lantai tingkat 1 (δ1) = 0,0018 m Faktor amplifikasi defleksi (Cd) = 5,5 Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1 Sumber : SNI 1726 : 2012 δ e1 = δ 1 C d I e = 0,0018. 5,5 1 = 0,0099 m Simpangan antar lantai tingkat (Δ) pada tingkat 1 sama dengan perpindahan (δ) pada tingkat. Sedangkan simpangan antar lantai tingkat (Δ) pada tingkat lainnya dihitung dengan menggunakan Persamaan berikut : Δ 2 = (δ e2 δ e1 ) C d I e Berikut ini contoh perhitungan simpangan antar lantai tingkat (Δ) : Perpidahan elastik (δe1) = 0,0099 m Perpidahan elastik (δe2) = 0,0231 m Faktor amplifikasi defleksi (Cd) = 5,5 Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1 (berdasarkan SNI 1726-2012) Δ 2 = (δ e2 δ e1 ) C d I e = (0,0231 0,0099). 5,5 1 = 0,073 m Perpindahan (δ), perpidahan elastik (δe), simpangan antar tingkat ( ), dan simpangan antar tingkat ijin (Δa) dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

digilib.uns.ac.id 98 Tabel 4.23 Perpindahan (δ), Perpidahan Elastik (δe), Simpangan Antar Tingkat ( ), dan Simpangan Antar Tingkat Ijin (Δa) Model 1 Sumbu Lemah Lantai Tinggi Tingkat Perpindahan Perpindahan Simpangan ( hi ) (δ) Elastik (δe) Antar Tingkat ( ) Simpangan Antar Tingkat Ijin ( a) (m) (m) (m) (m) (m) 1 4.5 0.00180 0.00990 0.010 0.09 2 8.5 0.00420 0.02310 0.073 0.17 3 12.5 0.00680 0.03740 0.079 0.25 4 16.5 0.00960 0.05280 0.085 0.33 5 20.5 0.01240 0.06820 0.085 0.41 6 24.5 0.01510 0.08305 0.082 0.49 7 28.5 0.01770 0.09735 0.079 0.57 8 32.5 0.02000 0.11000 0.070 0.65 Atap 36.5 0.02200 0.12100 0.061 0.73 Tabel 4.24 Perpindahan (δ), Perpidahan Elastik (δe), Simpangan Antar Tingkat ( ), dan Simpangan Antar Tingkat Ijin (Δa) Model 2 Sumbu Lemah Lantai Tinggi Tingkat Perpindahan Perpindahan Simpangan ( hi ) (δ) Elastik (δe) Antar Tingkat ( ) Simpangan Antar Tingkat Ijin ( a) (m) (m) (m) (m) (m) 1 4.5 0.00180 0.00990 0.010 0.09 2 8.5 0.00410 0.02255 0.070 0.17 3 12.5 0.00680 0.03740 0.082 0.25 4 16.5 0.00960 0.05280 0.085 0.33 5 20.5 0.01250 0.06875 0.088 0.41 6 24.5 0.01520 0.08360 0.082 0.49 7 28.5 0.01780 0.09790 0.079 0.57 8 32.5 0.02020 0.11110 0.073 0.65 Atap 36.5 0.02210 0.12210 0.061 0.73

digilib.uns.ac.id 99 Tabel 4.25 Perpindahan (δ), Perpidahan Elastik (δe), Simpangan Antar Tingkat ( ), dan Simpangan Antar Tingkat Ijin (Δa) Model 3 Sumbu Lemah Tnggi Tingkat Perpindahan Perpindahan Simpangan Simpangan Antar Tingkat Ijin ( a) Lantai Antar ( h i ) (δ) Elastik (δe) Tingkat ( ) (m) (m) (m) (m) (m) 1 4.5 0.00190 0.01045 0.010 0.09 2 8.5 0.00194 0.01067 0.001 0.17 3 12.5 0.00482 0.02651 0.087 0.25 4 16.5 0.00852 0.04686 0.112 0.33 5 20.5 0.01223 0.06727 0.112 0.41 6 24.5 0.01572 0.08646 0.106 0.49 7 28.5 0.01881 0.10346 0.093 0.57 8 32.5 0.02138 0.11759 0.078 0.65 Atap 36.5 0.02331 0.12821 0.058 0.73 Tabel 4.26 Perpindahan (δ), Perpidahan Elastik (δe), Simpangan Antar Tingkat ( ), dan Simpangan Antar Tingkat Ijin (Δa) Model 4 Sumbu Lemah Tnggi Tingkat Perpindahan Perpindahan Simpangan Simpangan Antar Tingkat Ijin ( a) Lantai Antar ( h i ) (δ) Elastik (δe) Tingkat ( ) (m) (m) (m) (m) (m) 1 4.5 0.00190 0.01045 0.010 0.09 2 8.5 0.00194 0.01067 0.001 0.17 3 12.5 0.00482 0.02651 0.087 0.25 4 16.5 0.00852 0.04686 0.112 0.33 5 20.5 0.01223 0.06727 0.112 0.41 6 24.5 0.01572 0.08646 0.106 0.49 7 28.5 0.01881 0.10346 0.093 0.57 8 32.5 0.02138 0.11759 0.078 0.65 Atap 36.5 0.02331 0.12821 0.058 0.73

digilib.uns.ac.id 100 Simpangan Antar Tingkat ( ) Sumbu Y Lantai Atap 8 7 6 5 4 3 2 1 0.061 0.061 0.058 0.027 0.070 0.073 0.078 0.048 0.079 0.079 0.093 0.067 0.082 0.082 0.106 0.088 0.085 0.088 0.112 0.097 0.085 0.085 0.112 0.112 0.079 0.082 0.087 0.115 0.073 0.070 0.001 0.115 0.010 0.010 0.010 0.018 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 (m) Model 1 Model 2 Model 3 Model 4 Gambar 4.61 Grafik Perbandingan Simpangan Antar Lantai ( ) Sumbu Lemah

digilib.uns.ac.id 101 4.7.3 Level kinerja Tabel 4.27 Nilai Performance Point Model V D Sa Sd (kn) (m) (g) (m) Model 1 71642.694 0.146 0.426 0.090 Model 2 71330.413 0.149 0.418 0.090 Model 3 57099.772 0.163 0.480 0.082 Model 4 20442.604 0.245 0.140 0.184 Gaya geser rencana yang didapat dari respon spektra yaitu V = 23284,81 kn 0.8V = 18627,85 kn Perbandingkan gaya geser dasar hasil perhitungan program SAP2000 dengan gaya geser rencana pada setiap Model yaitu sebagai berikut: V Model 1 V Model 2 V Model 3 V Model 4 = 71642.694 > 0.8V = 18627,85 kn (OK) = 71330.413 > 0.8V = 18627,85 kn (OK) = 57099.772 > 0.8V = 18627,85 kn (OK) = 20442.604 > 0.8V = 18627,85 kn (OK) Displacement maksimum menurut SNI 1726:2012 ditentukan sebesar 0,02.H = 0.02 x 36.5 = 0,73 m Perbandingkan besarnya displacement pada setiap Model yaitu sebagai berikut: D Model 1 D Model 2 D Model 3 D Model 4 = 0,146 < 0,02.H = 0,73 (OK) = 0,149 < 0,02.H = 0,73 (OK) = 0,163 < 0,02.H = 0,73 (OK) = 0,245 < 0,02.H = 0,73 (OK) Batasan roof drift ratio yang dihitung pada performance point digunakan untuk menentukan kinerja gedung menurut ATC-40. Model 1 Maksimum total drift D t = 0,146 = 0,00400 m H t 36,5 Maksimum in-elastic drift

digilib.uns.ac.id 102 D t D 1 H t = Model 2 Maksimum total drift D t = 0,149 H t 36,5 (0,146 0,0011) 36,5 = 0,00408 m Maksimum in-elastic drift D t D 1 H t = Model 3 Maksimum total drift D t = 0,163 H t 36,5 (0,149 0,00002) 36,5 = 0,00447 m Maksimum in-elastic drift D t D 1 H t = Model 4 Maksimum total drift D t = 0,245 H t 36,5 (0,163 0,00002) 36,5 = 0,00671 m Maksimum in-elastic drift D t D 1 H t = (0,245 0,000212) 36,5 = 0,00397 m = 0,00408 m = 0,00447 m = 0,00671 m Berdasarkan batasan roof drift ratio menurut ATC-40, level kinerja setiap Model dapat dilihat pada Tabel 4.27 dibawah ini : Tabel 4.28 Level Kinerja Setiap Model Model Total Drift In-elastic Drift Level Model 1 0,00400 0,00397 IO Model 2 0,00408 0,00408 IO Model 3 0,00447 0,00447 IO Model 4 0,00671 0,00671 IO IO = Immediate Occupancy