perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RESPONS SPEKTRUM Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Spectrum Analysis Methode. SKRIPSI Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : AGUS HARIYANTO I 1108502 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
89
Embed
ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN … · diharapkan bangunan mampu menerima gaya gempa pada level tertentu tanpa ... 3.2.6 Diagram Alir Pembuatan Grafik Respon Spektrum ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS
DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RESPONS SPEKTRUM
Peformance Analysis on The Structure of Irregular
Multistory Building with A Dynamic Analysis Using
Respons Spectrum Analysis Methode.
SKRIPSI Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
AGUS HARIYANTO I 1108502
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS
DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RESPONS SPEKTRUM
Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using
Respons Spectrum Analysis Methode.
Disusun oleh :
AGUS HARIYANTO I 1108502
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan Dosen Pembimbing
Dosen Pembimbing I
Edy Purwanto, ST, MT NIP. 19680912 199702 1 001
Dosen Pembimbing II
Setiono, ST, MSc NIP. 19720224 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS
DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RESPONS SPEKTRUM
Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using
Respons Spectrum Analysis Methode.
SKRIPSI
Disusun oleh :
AGUS HARIYANTO I 1108502
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Kamis, 4 Agustus 2011 :
“Alloh SWT tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya” (QS.Al-Baqoroh:286)
지금 자면 꿈을 꾸지만 지금 공부하면 꿈을 이룬다
( Jigeum jamyeon kkumeul kkujiman jigeum gongbuhamyeon kkumeul irunda ) “Bila engkau tidur sekarang , maka kau akan segera bermimpi, namun bila engkau
belajar sekarang maka impian itu akan terwujud " (Tazkiana Fauzy)
Orang harus cukup tegar untuk memaafkan kesalahan, cukup pintar untuk belajar
dari kesalahan dan cukup kuat untuk mengoreksi kesalahan.
Semangat dan kerja keras adalah kunci keberhasilan yang dilandasi keyakinan dan doa
Tuhan menabulkan do’a kita dengan 3 cara : Apabila Tuhan Mengatakan YA maka kita akan mendapatkan apa yang kitamau
Apabila Tuhan mengatakan TIDAK maka kita akan mendapatkan yang lebih baik Apabila Tuhan mangatakan Tunggu maka kita akan mendapatkan yang terbaik sesuai
dengan kehendak-Nya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan untuk :
1. Ibu dan Bapak yang selalu mendoakan saya, mendukung, dan mendidik saya
selama ini.
2. Adikku tersayang Aslina.
3. Seluruh keluargaku atas doa dan dukungannya
4. Impian terbesarku Laily Fatmawati.
5. Teman seperjuanganku Aris Suhartanto.
6. Teman – teman Teknik Sipil ’08 yang tidak biasa saya sebutkan satu demi
satu, terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya selama ini.
7. Teman – teman kost Edelwaiss.
8. Almamater, Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
Agus Hariyanto, 2011. Analisis Kinerja Struktur pada Bangunan Bertingkat tidak
Beraturan dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode Analisis Respons
Spektrum.
Gempa yang sering melanda Indonesia banyak menyebabkan ribuan korban jiwa
dan menimbulkan kerusakan pada bangunan. Gempa tersebut sering terjadi karena
Indonesia berada di dua wilayah yaitu jalur gempa pasifik (Circum Pasific
Earthquake Belt) dan jalur gempa asia (Trans Asiatic Earthquake Belt). Bencana
gempa menyebabkan terjadi kerusakan struktur bangunan. Saat terjadi gempa,
diharapkan bangunan mampu menerima gaya gempa pada level tertentu tanpa
terjadi kerusakan yang signifikan pada strukturnya. Secara umum analisis gempa
dibagi menjadi dua bagian besar yaitu analisis gempa statik dan analisis gempa
dinamis. Pada bangunan-bangunan yang sangat tinggi, tidak beraturan, bertingkat
banyak serta bangunan-bangunan yang memerlukan ketelitian yang sangat besar
digunakan perencanaan analisis dinamik, yang terdiri dari analisis ragam respon
spektrum dan analisis respon dinamik riwayat waktu.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keamanan gedung dilihat dari
displacement, drift dan base shear. Metode yang digunakan adalah analisis
dinamik respon spektrum dengan menggunakan program ETABS.
Maksimum total drift pada arah X adalah 0,00825 m dan pada arah Y adalah
0,00588 m, Sehingga gedung aman terhadap kinerja batas ultimate (0.02h) dan
kinerja batas layan (0.03/R) x h. Nilai displacement pada arah X adalah 0,06941
m dan pada arah Y adalah 0,05274 m, sehingga displacement pada gedung tidak
melampaui displacement maksimal, sehingga gedung aman terhadap gempa
rencana.
Kata kunci : Respon Spektrum
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRAC
Agus Hariyanto, 2011. Peformance Analysis on The Structure of Irregular
Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Spectrum Analysis
Methode.
Earthquakes frequently hit Indonesia, many caused thousands of casualties and
damage to buildings. Earthquakes often occur because Indonesia was in two
regions of the Pacific seismic lines (circum-Pacific Earthquake Belt) and the path
of asia earthquake (Trans Asiatic Earthquake Belt). The earthquake caused
damage to building structures. When an earthquake happens, the building is
expected to be able to accept a certain level of earthquake forces without any
significant damage to the structure. In general, seismic analysis is divided into two
major parts namely the earthquake analysis of static and dynamic earthquake
analysis. In buildings that are very high, irregular, and the multistory buildings
that require a very large used precision planning of dynamic analysis, which
consists of the analysis range of the response spectrum and time history dynamic
response analysis.
This study aims to determine the safety of the building seen from the
displacement, drift and shear bash. The method used is the dynamic response
spectrum analysis using ETABS program.
Maximum total drift in the X direction is 0.00825 m and the Y direction is
0.00588 m, so the building is safe against the ultimate limit of performance
(0.02h) and serviceability limit the performance of (0.03 / R) xh. Value of
displacement in the X direction is 0.06941 m and the Y direction is 0.05274 m, so
the displacement at the building does not exceed the maximum displacement, so
that the building is safe against earthquake plan.
Kata kunci : Respon Spektrum
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat,
hidayah , serta karuniaNya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Analisa Kinerja Struktur pada Bangunan Bertingkat tidak Beraturan dengan
Analisa Dinamik Menggunakan Metode Analisis Respon Spektrum”.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Dengan adanya penulisan skripsi ini diharapkan dapat memberikan
wacana dan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi orang lain pada
umumnya.
Atas bantuan dan kerjasama yang baik dari semua pihak hingga selesainya skripsi
ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Univeritas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Lantai dan balkon dalam dari ruang-ruang untuk pertemuan yang lain dari yang disebut dalam no 1 s/d 5, seperti masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton dengan tempat duduk tetap.
400 Kg/m2
7. Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton berdiri. 500 Kg/m2
8. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam no 3. 300 Kg/m2
9. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam no 4,5,6 dan 7. 500 Kg/m2
10. Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam no 3,4,5,6 dan 7. 250 Kg/m2
11.
Lantai untuk pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, took buku, took besi, ruang alat-alat dan ruang mesin harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri dengan minimum.
400 Kg/m2
12. Lantai gedung parkir bertingkat :
Untuk lantai bawah Untuk lantai tinggkat lainnya
800 400
Kg/m2
Kg/m2
13. Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus direncanakan terhadap beban hidup dari lantai yang berbatasan dengan minimum.
300 Kg/m2
Sumber : Peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983.hal.11)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
2). Beban Mati
Beban mati (DL) adalah berat dari semua bagian gedung yang bersifat tetap.
Beban mati terdiri dari dua jenis, yaitu berat struktur itu sendiri dan
superimpossed deadload (SiDL). Beban superimpossed adalah beban mati
tambahan yang diletakkan pada struktur, dimana dapat berupa lantai
(ubin/keramik), peralatan mekanik elektrikal, langit-langit, dan sebagainya.
Perhitungan besarnya beban mati suatu elemen dilakukan dengan meninjau berat
satuan material tersebut berdasarkan volume elemen. Berat satuan (unit weight)
material secara empiris telah ditentukan dan telah banyak dicantumkan tabelnya
pada sejumlah standar atau peraturan pembebanan
Tabel 2.2 Berat Sendiri Bahan Bangunan
No Bahan bangunan Beban Satuan
1 Baja 7850 Kg/m3 2 Batu alam 2600 Kg/m3
3 Batu belah, batu bulat, batu gunug ( berat tumpuk ) 1500 Kg/m3
4 Batu karang ( berat tumpuk ) 700 Kg/m3
5 Batu pecah 1450 Kg/m3
6 Besi tuang 7250 Kg/m3
7 Beton ( 1 ) 2200 Kg/m3
8 Beton bertulang ( 2 ) 2400 Kg/m3
9 Kayu ( kelas 1 ) ( 3 ) 1000 Kg/m3
10 Kerikil, koral (kering udara sampai lembab, tanpa diayak) 1650 Kg/m3
11 Pasangan bata merah 1700 Kg/m3
12 Pasangan batu belah, batu bulat, batu gunung 2200 Kg/m3
13 Pasangan batu cetak 2200 Kg/m3
14 Pasangan batu karang 1450 Kg/m3
15 Pasir ( kering udara sampai lembab ) 1600 Kg/m3
16 Pasir ( jenuh air ) 1800 Kg/m3
17 Pasir kerikil, koral ( kering udara sampai lembab ) 1850 Kg/m3
18 Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai lembab) 1700 Kg/m3
19 Tanah, lempung dan lanau ( basah ) 2000 Kg/m3
20 Timah hitam ( timbel ) 1140 Kg/m3
Sumber : Peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Tabel 2.3 Berat Sendiri Komponen Gedung No Komponen gedung Beban Satuan 1 Adukan, per cm tebal :
Dari semen Dari kapur, semen merah atau tras
21 17
Kg/m2 Kg/m2
2 Aspal, termasuk bahan-bahan mineral penambah, per cm tebal
14 Kg/m2
3 Dinding pasangan bata merah : Satu batu Setengah batu
450 250
Kg/m2 Kg/m2
4 Dinding pasangan batako : Berlubang :
Tebal dinding 20 cm ( HB 20 ) Tebal dinding 10 cm ( HB 10 )
Tanpa lubang Tebal dinding 15 cm Tebal dinding 10 cm
200 120
300 200
Kg/m2 Kg/m2
Kg/m2
Kg/m2 5 Langit-langit dan dinding ( termasuk rusuk-rusuknya,
tanpa penggantung langit-langit atau pengaku ), terpadu dari :
Semen asbes ( eternity dan bahan lain sejenis ), dengan tebal maksimum 4mm.
Kaca, dengan tebal 3-4 mm.
11 10
Kg/m2 Kg/m2
6 Penggantung langit-langit ( dari kayu ), dengan bentang maksimum 5 m dan jarak s.k.s. minimum 0,80 m.
40
Kg/m2
7 Penutup atap genting dengan reng dan usuk / kaso per m2 bidang atap.
50
Kg/m2
8 Penutup atap sirap dengan reng dan usuk / kaso, per m2 bidang atap.
40
Kg/m2
9 Penutup atap seng gelombang ( BWG 24 ) tanpa gording 10 Kg/m2
10 Penutup lantai dari ubin semen Portland, teraso dan beton, tanpa adukan, per cm tebal.
21
Kg/m2
11 Semen asbes gelombang ( tebal 5 mm ) 11 Kg/m2
12 Ducting AC dan penerangan 30,6 Kg/m2 Sumber : Peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983.hal.11-12)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
2.2.3.4 Kombinasi Pembebanan
Menurut SNI 2847-2002 pasal 11.2, kombinasi beban yang dipakai dalam
penelitian ini yaitu :
a. U = 1,4 D
b. U = 1,2 D + 1,6 L
c. U = 0,9 D + 1,0E
d. U = 1,2 D + 1,0L + 1,0E
Dimana:
U = Kuat Perlu
D = Beban Mati
L = Beban Hidup
E = Beban Gempa
2.2.3.5 Defleksi Lateral
Besarnya simpangan horisontal (drift) harus dipertimbangkan sesuai dengan
peraturan yang berlaku, yaitu kinerja batas layan struktur dan kinerja batas ultimit.
Mc.Cormac (1981) menyatakan bahwa simpangan struktur dapat dinyatakan
dalam bentuk Drift Indeks seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Defleksi Lateral Sumber : Mc. Cormac (1981)
L L
HH
F
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
Dilanjutkan
Drift Indeks dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.1 :
Drift Indeks = h∆ (2.1)
Dimana :
∆ = besar defleksi maksimum yang terjadi (m)
h = ketinggian struktur portal (m)
Besarnya drift Indeks tergantung pada besarnya beban-beban yang dikenakan pada
struktur. Berdasarkan AISC 2005, besarnya drift indeks berkisar antara 0,01
sampai dengan 0,0016. Kebanyakan, besar nilai drift indeks yang digunakan
antara 0,0025 sampai 0,002.
2.2.4 Ketentuan Umum Bangunan Gedung Dalam Pengaruh Gempa.
2.2.4.1 Faktor Keutamaan
Untuk berbagai kategori gedung bergantung pada probabilitas terjadinya
keruntuhan struktur gedung selama umur gedung yang diharapkan. Pengaruh
gempa rencana terhadap struktur gedung harus dikalikan dengan suatu faktor
keutamaan (I).
Tabel 2.4 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur lainnyan untuk beban
gempa
Jenis Pemanfaatan Kategori Resiko
Gedung dan struktur lainnyan yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk tidak dibatasi untuk :
- Fasilitas Pertanian. - Fasilitas sementara tertentu - Fasilitas gedung yang kecil
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko I,II,IV II
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
Lanjutan
Dilanjutkan
Jenis Pemanfaatan Kategori Resiko
Gedung dan struktur lainnyan yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk tidak dibatasi untuk :
- Gedung dan stuktur lainnya dimana terdapat lebih dari 300 orang yang menghuninya.
- Gedung dan stuktur lainnya day care berkapasitas lebih dari 150 orang.
- Gedung dan struktur lainnya dengan fasilitas sekolah dasar atau sekolah menengah berkapasitas lebih besar dari 250 orang Gedung dan struktur lainnya dengan kapasitas lebih 500 orang untuk gedung perguruan tinggi atau fasilitas pendidikan untuk orang dewasa.
- Fasilitas kesehatan dengan kapasitas 50 atau lebih pasien inap, tetapi tidak memiliki fasilitas badah dan unit gawat darurat.
- Penjara atau rumah tahanan.
Gedung dan struktur lainnyan, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan /atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk tetapi tidak dibatasi untuk :
- Pusat Pembangkit Energi. - Fasilitas Pengolahan Air Bersih. - Fasilitas Pengolahan Air Kotor dan Limbah. - Pusat Telekomunikasi.
Gedung dan struktur lainnyan, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, (termasuk tetapi tidak dibatasi untuk fsilitas manufaktur,proses penanganan penyimpsnsn, Penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak), yang mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
III
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
LanjutanJenis Pemanfaatan Kategori
Resiko Gedung dan struktur lain yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, tetapi tidak dibatasi untuk :
- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat.
- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulance dan kantor polisi serta kendaraan darurat.
- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya.
- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat.
- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat.
- Struktur tambahan ( termasuk tidak dibatasi untuk, tower telekomunikasi, tangki penyimpan bahan bakar, tower pendingin, struktur stasiun listrik,tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran) diisyaratkan dalam kategori resiko IV untuk operasi pada saat keadaan darurat
- Tower. - Fasilitas penampung air dan struktur pompa yang dibutuhkan
untuk meningkatkan tekanan air pada saat memadamkan kebakaran
- Gedung dan struktur lainnya yang memiliki fungsi yang penting terhadap sistem pertahanan nasional.
Gedung dan struktur lainnya (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan , penyimpanan, penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya) yang mengandung bahan yang sangat beracun dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyarakan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi nasyarakat bila terjadi kebocoran.
Gedung dan struktur lainnya yang mengandung bahan yang beracun, sangat beracun atau mudah meledak dapat dimasukkan dalam kategori resiko yang lebih rendah bilamana dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkekuatan hukum melalui kajian bahaya bahwa kebocoran bahan beracun dan mudah meledak tersebut tidak akan mengancam kehidupan masyarakat. Penurunan kategori resiko ini tidak diijinkan jika gedung atau struktur lainnya tersebut juga merupakan fasilitas yang penting.
Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV
IV
Fasilitas pembangkit energi yang tidak memasok energi untuk kebutuhan nasional dapat dimasukkan kedalam kategori resiko II
Sumber : RSNI 2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Tabel 2.5 Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan
Kategori Resiko Banguan Ie I atau II 1,0
III 1,25 IV 1,50
Sumber : RSNI 2010 2.2.4.2 Koefisien Modifikasi Respon.
Koefisien modifikasi respon, rasio antara beban gempa maksimum akibat
pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung elastik penuh dan beban gempa
nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung daktail,
bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut, faktor reduksi gempa
representatif struktur gedung tidak beratutan.
Tabel 2.6 Parameter daktilitas struktur gedung
Sistim Penahan - Gaya Gempa Koefisien Modifikasi Respon (R)
C. Sistem Rangka Penahan Momen 1. Rangka momen baja khusus 8 2. Rangka momen rangka batang baja khusus 7 3. Rangka momen baja menengah 4,5 4. Rangka momen baja biasa 3,5 5. Rangka momen beton bertulang khusus 8 6. Rangka momen beton bertulang menengah 5 7. Rangka momen beton bertulang biasa 3 8. Rangka momen baja dan beton komposit khusus 8 9. Rangka momen komposit menengah 5 10. Rangka momen terkekang posisi komposit 6 11. Rangka momen komposit biasa 3 12. Rangka momen Cold Form khusus dengan baut 3,5
Sumber : RSNI 2010 Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam perencanaan struktur gedung
dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai
factor daktilitas maksimum µm yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem
atau subsistem struktur gedung.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
2.2.4.3 Wilayah Gempa
Menurut peta hazard gempa Indonesia 2010, meliputi peta percepatan puncak
(PGA) dan respon spektra percepatan di batuan dasar (SB) untuk perioda pendek
0.2 detik (Ss) dan untuk periode 1.0 detik (S1) dengan redaman 5% mewakili tiga
level hazard gempa yaitu 500, 1000 dan 2500 tahun atau memiliki kemungkinan
terlampaui 10% dalam 50 tahun, 10% dalam 100 tahun, dan 2% dalam 50 tahun.
Definisi batuan dasar SB adalah lapisan batuan di bawah permukaan tanah yang
memiliki memiliki kecepatan rambat gelombang geser (Vs) mencapai 750 m/detik
dan tidak ada lapisan batuan lain di bawahnya yang memiliki nilai kecepatan
rambat gelombang geser yang kurang dari itu. Pada Pererncanaan Apartemen
Tunning digunakan wilayah gempa yang disusun berdasarkan peta respon
spektrum percepatanuntuk periode pendek 0,2 detik di batuan dasar SB untuk
probabilitas terlampaui 10% dalam 50 tahun (redaman 5%).
Gambar 2.4. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1
Sumber : Peta hazard gempa Indonesia 2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Gambar 2.5. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS
Sumber : Peta hazard gempa Indonesia 2010
2.2.4.4 Jenis Tanah Setempat
Perambatan gelombang Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD)
melalui lapisan tanah di bawah bangunan diketahui dapat memperbesar gempa
rencana di muka tanah tergantung pada jenis lapisan tanah. Pengaruh gempa
rencana di muka tanah harus ditentukan dari hasil analisis perambatan gelombang
gempa dari kedalaman batuan dasar ke muka tanah dengan menggunakan gerakan
gempa masukan dengan percepatan puncak untuk batuan dasar (SNI 03-1726-
2002). RSNI Gempa 2010 menetapkan jenis-jenis tanah di Indonesia menjadi 4
kategori, yaitu Tanah Keras, Tanah Sedang, Tanah Lunak, dan Tanah Khusus
yang identik dengan Jenis Tanah versi UBC berturut-turut SC, SD, SE, dan SF.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Tabel 2.7 Jenis-jenis tanah berdasar RSNI 1726-2010
Kelas Lokasi
Profil Tanah (deskrpsi umum)
Sifat tanah rata-rata untuk 30 m teratas Kecepatan
rambat gelombang
(m/s)
N SPT (cohesionles soil layers)
Kuat geser niralir (KPa)
A Hard Rock >1500 Diasumsikan tidak ada di Indonesia B Rock 760 – 1500
C Very Dense Soil and Soft Rock
(Tanah Keras)
360 – 760 (≥ 350) > 50 > 100
D Stiff Soil Profile (Tanah Sedang)
180-360 (175-350) 15 - 50 50 - 100
E Soft Soil Profile (Tanah Lunak)
< 180 (<175) < 15 < 50
F Membutuhkan evaluasi khusus (Tanah Khusus)
2.2.4.5 Faktor Respon Gempa
Faktor respon gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi, besarnya nilai faktor
respon gempa diperoleh dari perhitungan SS dan S1.
Tabel 2.8 Kategori Lokasi Fa untuk Menentukan Nilai Ss
Site Class Ss ≤ 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1,0 Ss ≥ 1,20
A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 B 1 1 1 1 1 C 1.2 1.2 1.1 1 1 D 1.6 1.4 1.2 1.1 1 E 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9 F Lihat Pasal 4.5
Catatan : Gunakan interpolasi linier untuk angka tengah Ss Sumber : RSNI (2010)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Tabel 2.9 Kategori Lokasi Fv untuk Menentukan Nilai S1
Site Class
Mapped Maximum Consideret Earthquike Spectral Response Acceleration Parameterr at 1-s periode
S1 < 0.1 S1 = 0.2 S1 = 0.3 S1 = 0.4 S1 > 0.5 A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 B 1 1 1 1 1 C 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 D 2.4 2 1.8 1.6 1.5 E 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4 F Lihat pasal 4.5
Catatan : Gunakan interpolasi linier untuk angka tengah S1 Sumber : RSNI (2010)
Gambar 2.6. Desain Respon Spektrum Sumber : Peta hazard gempa Indonesia 2010
Keterangan:
SS = Parameter respon spektra percepatan pada perioda pendek, yang didapat dari
Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS.
S1 = Parameter respon spektra percepatan pada perioda 1-detik, yang didapat dari
Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1.
Fa = Parameter respon spektra percepatan untuk gempa maksimum yang ditinjau,
bergantung pada kelas lokasi dan nilai SS.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Fv = Parameter respon spektra percepatan untuk gempa maksimum yang ditinjau,
No Tipe Dimensi (mm) 1 Balok Induk 400/900 2 BalokAnak 300/500 3 Balok di dalam core wall 300/500 4 Balok Prategang 400/800~400/13005 Balok Dinding Basement 400/600
4.3.3.3 Kolom
Tipe kolom yang dipakai sebagai berikut :
Tabel 4.4 Tipe Kolom
No Tipe Dimensi (mm)1 Kolom A 800/800 2 Kolom B 600/600 3 Kolom C 400/400
4.4 Pembebanan
4.4.1 BebanMati
Beban Mati (Berat Sendiri) Bahan Bangunan dan Komponen Gedung
Beton bertulang : 2400 kg/m3 = 2,400 t/m3
Pasir (kering udara sampai lembab) : 1600 kg/m3 = 1,600 t/m3
Adukan semen/spesi : 21 kg/m2 = 0,021 t/m2
Eternit / Plafond : 11 kg/m2 = 0,011 t/m2
Penggantung langit-langit : 7 kg/m2 = 0,007 t/m2
Dinding partisi (kaca) : 10 kg/m2 = 0,010 t/m2
Penutup lantai (keramik) : 24 kg/m2 = 0,024 t/m2
Penutup atap (genting) : 50 kg/m2 = 0,050 t/m2
Pasangan Bata Merah : 1700 kg/m3 = 1,700 t/m3
Koefisien Reduksi Beban Mati = 0,9
(Sumber : SNI 03-1727-1989 halaman 5&6)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
4.4.2 Reduksi Beban Hidup (LR)
Reduksi beban hidup untuk apartemen adalah :
Peninjauan beban gravitasi 0,75
Peninjauan beban gempa 0,3
Reduksi beban hidup komulatif di lantai 1 adalah 0,4 n>= 8
4.4.3 Perhitungan Berat Struktur Tiap Lantai.
Hasil perhitungan berat per lantai disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 4.5 Berat Struktur Per lantai
No Lantai Beban mati (ton) Beban hidup (ton) Berat total (ton) 1 basement 2 11271,275 ton 1053,4848 ton 12324,7598 ton2 basement 1 8150,1323 ton 1089,1344 ton 9239,2667 ton3 lantai 1 5590,3180 ton 114,6840 ton 5705,0020 ton4 lantai 2 897,8899 ton 36,1695 ton 934,0594 ton5 lantai 2' 1011,7594 ton 45,0855 ton 1056,8449 ton6 lantai 3 907,0094 ton 36,1695 ton 943,1789 ton7 lantai 3' 1063,0779 ton 45,0855 ton 1108,1634 ton8 lantai 4 907,0094 ton 36,1695 ton 943,1789 ton9 lantai 4' 1078,5744 ton 45,0855 ton 1123,6599 ton10 lantai 5 958,9083 ton 46,8319 ton 1005,7401 ton11 lantai 5' 1082,9779 ton 45,3555 ton 1128,3334 ton12 lantai 6 869,8915 ton 46,7700 ton 916,6615 ton13 lantai 6' 789,1157 ton 45,2261 ton 834,3418 ton14 lantai 7 884,8499 ton 44,1308 ton 928,9807 ton15 lantai 7' 917,3420 ton 45,9758 ton 963,3177 ton16 lantai 8 996,2920 ton 53,1026 ton 1049,3947 ton17 lantai 8' 980,6772 ton 45,1324 ton 1025,8096 ton18 lantai 9 948,5035 ton 57,2355 ton 1005,7390 ton19 lantai 9' 744,7605 ton 43,9245 ton 788,6850 ton20 lantai 10 937,6775 ton 55,7370 ton 993,4145 ton21 lantai 10' 975,6943 ton 38,7375 ton 1014,4318 ton22 lantai 11 1042,1601 ton 13,2592 ton 1055,4192 ton
Lantai Vx (kN) Vy (kN) Syarat (kN) Ket Story 1 1024343.476 57421.342 9955.86 Aman Basement 1 18491.347 27463.299 9955.86 Aman Basement 2 203567.886 14227.075 9955.86 Aman Basement 6828.315 7019.228 9955.86 Tidak Aman
Pada lantai basement arah X dan Y menghasilkan V < 0,8V1, maka dapat
disimpulkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap
pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada arah X belum
memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3 maka perlu diskalakan:
arah X = ,
, = 1,4580
arah Y = ,
, = 0,4598
Tabel 4.12 Faktor Skala
Skala 1 Skala 2 Respon
sektrum x 1.5328 1.4580 2.2349 0.4598 1.4580 0.6704
Respon sektrum y
0.4598 1.4184 0.6522 1.5328 1.4184 2.1741
Tabel 4.13 Evaluasi beban gempa arah X dan arah Y
Lantai Vx (kN) Vy (kN) Syarat (kN) Ket
Story 1 1451216.620 80441.160 9955.86 Aman Base 1 25225.020 37387.290 9955.86 Aman Base 2 288495.840 18910.660 9955.86 Aman Base 9377.350 9666.570 9955.86 Tidak Aman
Pada lantai basement arah X dan Y menghasilkan V < 0,8V1, maka dapat
disimpulkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap
pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada arah X belum
memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3 maka perlu diskalakan:
arah X = ,,
= 1,0617
arah Y = ,,
= 1,0299
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
Tabel 4.14 Faktor Skala
Skala 2 Skala 3 Respon
sektrum x 2.2349 1.0617 2.37270.6704 0.7118
Respon sektrum y
0.6522 1.0299 0.67172.1741 2.2391
Tabel 4.15 Evaluasi beban gempa arah X dan arah Y
Lantai Vx (kN) Vy (kN) Syarat (kN) Ket
Story 1 1494483.010 82774.360 9955.86 Aman Base 1 26546.650 38393.140 9955.86 Aman Base 2 297103.850 19385.420 9955.86 Aman Base 9877.630 9934.960 9955.86 Tidak Aman
Pada lantai basement arah X dan Y menghasilkan V < 0,8V1, maka dapat
disimpulkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap
pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada arah X belum
memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3 maka perlu diskalakan:
arah X = ,,
= 1,0617
arah Y = ,,
= 1,0299
Tabel 4.16 Faktor Skala
Skala 3 Skala 4 Respon
sektrum x 2.3727 1.0079 2.3915 0.7118 0.7174
Respon sektrum y
0.6717 1.0021 0.6731 2.2391 2.2439
Tabel 4.17 Evaluasi beban gempa arah X dan arah Y
Lantai Vx (kN) Vy (kN) Syarat (kN) Ket Story 1 1497677.490 82946.670 9955.860629 Aman Base 1 26726.950 38467.390 9955.860629 Aman Base 2 297739.290 19420.450 9955.860629 Aman Base 9945.940 9954.710 9955.860629 Tidak Aman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Pada lantai basement arah X dan Y menghasilkan V < 0,8V1, maka dapat
disimpulkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap
pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada arah X belum
memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3 maka perlu diskalakan:
arah X = ,,
= 1,0617
arah Y = ,,
= 1,0299
Tabel 4.18 Faktor Skala
Skala 4 Skala 5 Respon
sektrum x 2.3915 1.0010 2.3939 0.7174 0.7181
Respon sektrum y
0.6731 1.0001 0.6732 2.2439 2.2441
Tabel 4.19 Evaluasi beban gempa arah X dan arah Y
Lantai Vx (kN) Vy (kN) Syarat (kN) Keterangan Story 1 1544558.350 85459.750 9955,86 Aman Basement 1 26919.510 39550.910 9955,86 Aman Basement 2 307112.580 19932.120 9955,86 Aman Basement 10038.770 10257.590 9955,86 Aman
Pada lantai basement arah X dan Y menghasilkan V > 0,8V1, maka dapat
disimpulkan bahwa nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap
pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada arah X telah