TUGAS BESAR
PERENCANAAN STRUKTUR 5 LANTAI (Gedung Didirikan Di Wilayah Banda Aceh)
DI SUSUN OLEH :
NAMA
: IMAM SAPUTRA
NIM
: 0903010046
UNIT
:B
MATA KULIAH
: REKAYASA GEMPA
DOSEN PENGASUH
: MUSBAR, ST.,MT
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ALMUSLIM 2013
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Judul Tugas Besar Judul dari tugas besar ini adalah Perencanaan Struktur Gedung 5 Lantai, dengan mengambil lokasi di Banda Aceh.
1.2. Latar Belakang Tugas Besar Seiring dengan pertumbuhan penduduk di Indonesia khususnya didaerah Aceh, maka semakin meningkat pula kebutuhan pembangunan untuk menunjang aktivitas, namun pertumbuhan penduduk ini pada kenyataannya tidak mungkin di imbangi oleh bertambahnya lahan, sehingga bentuk bangunan Horizontal tak mungkin lagi dijadikan sebagai solusi pembangunan, oleh karena itu untuk mengatasi kekurangan lahan pembangunan maka bangunan vertikal atau gedung bertingkat menjadi salah satu alternatif yang sering digunakan terutama di kotakota besar yang populasi penduduknya padat. Dalam konstruksi bangunan gedung bertingkat terdapat beberapa alternatif jenis konstruksi, salah satunya dengan konstruksi beton bertulang, yaitu konstruksi yang dibentuk dari adukan beton dan tulangan baja. Beton bertulang adalah alternatif yang sering digunakan dikarenakan mampu membentuk konstruksi bagunan yang lebih kuat serta dari sudut pandang estetika beton bertulang lebih mudah dibentuk.
Konstruksi apapun, terutama konstruksi dengan beton bertulang tidak terlepas dari elemen-elemen seperti kolom, balok, serta plat. Elemen-elemen tersebut akan memikul gaya-gaya yang ditimbulkan konstrusi yaitugaya dari luar berapa beban hidup, beban bergerak, beban angin ataupun berupa beban akibat gempa serta gaya dari berat sendiri struktur, setiap bagian elemen akan memikul beban yang berbeda-beda, sesuai dengan fungsi masing-masing elemen tersebut. Sehingga dalam proses pelaksanaannya pun diperhatikan dalam hal-hal yang menyangkut jenis elemen dan pembebanannya. Beton bertulang dalam perencanaannya harus mampu memenuhi standarstandar keamanan, sehingga dapat dihasilkan bangunan yang baik, dalam memenuhi standar keamanan tersebut terdapat banyak alternatif peraturan yang digunakan, hal ini disesuaikan dengan paeraturan-peraturan konstruksi yang berlaku.
1.3. Maksud dan Tujuan Tugas Besar. Dalam tugas besar ini akan direncanakan sebuah gedung yang berfungsi sebagai gedung perkantoran, sehingga pembebanan yang terjadi akan disesuaikan dengan denah rencana
gedung tersebut, hal ini dimaksudkan agar detail
pembebanannya dapat diketahui secara pasti, sehingga dapat direncanakan suatu konstruksi yang mampu memikul beban tersebut agar dihasilkan bangunan yang aman.
Tujuan yang ingin dicapai dari pembahasan tugas besar ini adalah: 1. Mampu melakukan perencanaan detail tulangan yang sesuai dengan pembebanan yang akan dipikul. 2. Mampu menganalisis gaya-gaya yang berkerja pada struktur tersebut dengan menggunakan program ETABS. 3. Penyusun dapat mengaplikasikan secara langsung proses perencanaan yang telah dipelajari di pada mata kuliah analisis struktur dan struktur beton bertulang.
1.4. Metode Penulisan Tugas Besar Penulisan Tugas Besar ini adalah hasil dari perhitungan pembebanan secara manual yang berdasarkan data rancangan yaitu berupa gaya horizontal akibat beban gempa, gaya gravitasi akibat beban mati dan akibat beban hidup yang akan dianalisis gaya-gaya dalam yang terjadi berupa momen lentur yang terjadi pada balok dari hasil analisis program ETABS. Desain tulangan lentur dilakukan berdasarkan hasil analisis luasan tulangan tulangan lentur dari output program ETABS.
BAB II DATA PERENCANAAN
2.1. Lokasi dan Jenis Bangunan
-
Lokasi Bangunan
: Banda Aceh
-
Jenis Bangunan
: Gedung Rumah Sakit
-
Konstruksi Bangunan
: Struktur Beton Bertulang
-
Sistem Struktur
: SRPMK
-
Jenis Tanah
: Tanah Sedang
-
Parameter Beban Gempa
: KDS
:D
SDs
: 0,880 g (web spektra indo)
SD1
: 0,613 g (web spektra indo)
2.2. Dimensi Struktur
-
Panjang Bangunan
: 20 m
-
Lebar Bangunan
: 15 m
-
Tinggi Lantai Dasar
: 4,5 m
-
Tinggi Lantai Tipikal
:4m
2.3. Spesifikasi Kekuatan Material.
-
Mutu Beton (fc’)
: 30 Mpa
-
Mutu Tulangan Fy
: 400 Mpa
Fys
: 250 Mpa
2.4. Dimensi Penampang
-
Balok Lantai 1 s/d 5 (atap)
: 40 x 50 cm
-
Kolom Lantai 1 s/d 4
: 50 x50 cm
-
Shear Wall
: 40 cm
2.5. Standar Peraturan
-
Pembebanan berdasarkan data dari dosen pengasuh
-
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI-032847-2002)
-
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (RSNI-1726-201x)
2.6. Metoda Analisis
1. Analisis Pembebanan meliputi beban mati, beban hidup, beban sementara. 2. Perhitungan gaya / perhitungan mekanika teknik menggunakan bantuan software ETABS. 3. Analisis besarnya gaya gempa terhadap bangunan menggunakan metode respon spektrum. 4. Perhitungan kebutuhan tulangan dari hasil output software ETABS.
2.7. Kombinasi Pembebanan
Faktor-faktor dan kombinasi pembebanan berdasarkan RSNI 03-1726201x, untuk beban mati nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal adalah sebagai berikut :
1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL ± 0,3 (ρ QE + 0,2 SDS DL) ± 1 (ρ QE + 0,2 SDS DL) 4. 1,2 DL + 1 LL ± 1 (ρ QE + 0,2 SDS DL) ± 0,3 (ρ QE + 0,2 SDS DL) 5. 0,9 DL ± 0,3 (ρ QE - 0,2 SDS DL) ± 1 (ρ QE - 0,2 SDS DL) 6. 0,9 DL ± 1 (ρ QE - 0,2 SDS DL) ± 0,3 (ρ QE - 0,2 SDS DL) Sehingga faktor kombinasi pembebanan seperti pada Tabel 2.1 di bawah ini: Tabel 2.1 Faktor Kombinasi Pembebanan Kombinasi Combo 1 Combo 2 Combo 3 Combo 4 Combo 5 Combo 6 Combo 7 Combo 8 Combo 9 Combo 10 Combo 11 Combo 12 Combo 13 Combo 14 Combo 15 Combo 16 Combo 17 Combo 18
Koefisien (DL) 1,4 1,2 1,43 0,97 1,08 1,32 1,43 0,97 1,32 1,08 0,69 1,11 1,01 0,79 0,68 1,12 0,77 1,03
Koefisien (LL) 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Koefisien (EX) 0 0 0,39 -0,39 0,39 -0,39 1,3 -1,3 1,3 -1,3 0,39 -0,39 0,39 -0,39 1,3 -1,3 1,3 -1,3
Koefisien (EY) 0 0 1,3 -1,3 -1,3 1,3 0,39 -0,39 -0,39 0,39 1,3 -1,3 -1,3 1,3 0,39 -0,39 -0,39 0,39
BAB III PEMBEBANAN STRUKTUR Pada penyelesaian Tugas Besar Ini pembebanan direncanakan sesuai dengan data pembebanan yang ditentukan oleh dosen pengasuh. Pembebanan yang diberikan kepada model struktur mencakup beban mati, beban hidup, dan beban gempa.
3.1. Beban Mati atau Dead Load (DL) Adapun beban mati yang diperhitungkan dalam model struktur terdiri dari beban mati struktural dan beban mati tambahan. a. Beban Mati Struktural Berat sendiri elemen struktur terdiri dari berat sendiri elemen kolom, pelat lantai, tangg tersebut akan dihitung otomatis software dengan memasukkan nilai 1 (satu) pada self weight software ETABS V.9.7. b. Beban Mati Tambahan atau Super Imposed Dead Load (SILD) Selain berat sendiri elemen struktural, pada beban mati juga terdapat beban lain yang berasal dari elemen arsitektural bangunan, yaitu : 1. Beban mati tambahan pada lantai tipikal -
Screed, keramik, plafond dan mekanikal elektrikal
2. Beban mati tambahan pada lantai atap
: 1,6 kN/m2 : 1,5 kN/m2
3. Beban mati tambahan pada balok -
Beban dinding pasangan ½ batu bata 3,5 m x 2,5 kN/m2 : 8,75 kN/m
3.2. Beban Hidup atau Live Load (LL) Beban hidup yang bekerja pada lantai gedung baik lantai tipikal maupun lantai atap diambil sebesar 2,50 kN/m2.
3.3. Beban Gempa (Quake Load) Beban gempa direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana lokasi bangunan. Desain beban gempa menggunakan respons spektra berdasarkan RSNI 03-1726-201x.
3.4. Faktor Keutamaan Gedung (I) Struktur gedung didesain sebagai Gedung Rumah Sakit termasuk ke dalam kategori resiko IV, sehingga nilai faktor keutamaannya adalah 1,5, dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini: Tabel 3.1 Faktor keutamaan gempa (RSNI 03-1726-201x) Kategori Resiko
Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II
1,0
III
1,25
IV
1,50
3.5. Jenis Tanah Jenis tanah tempat struktur gedung didirikan diasumsikan ke dalam kategori tanah sedang.
3.6. Respon Spektra Desain Nilai yang dimasukkan ke dalam software ETABS V.9.7 untuk Define Response Spectrum Funcation adalah nilai SDS dan SD1, yaitu: -
SDS
- SD1
= 0.880 g = 0.613 g
3.7. Koefisien Respon Seismik (Cs) koefisien respons seismik (CS) harus ditentukan berdasarkan persamaan berikut: CS = (SDS /(R/I)) ......................................................................................... (1.1) di mana : SDS = parameter percepatan spectrum respon desain pada waktu periode pendek R
= faktor reduksi gempa
I
= faktor keutamaan gedung
3.8. Faktor Reduksi Gempa (R) Struktur Gedung ini termasuk dalam kategori Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) beton bertulang untuk arah sumbu Y sehingga besarnya nilai faktor reduksi gempa adalah 8,5. Untuk arah sumbu X menggunakan dinding geser beton bertulang sehingga nilai faktor reduksi gempa adalah 5,5 , Seperti terlihat pada Tabel 3.2 di bawah ini:
Tabel 3.1 Faktor koefisien modifikasi respons, faktor kuat lebih sistem, faktor pembesaran defleksi, dan batas tinggi sistem struktur berdasarkan RSNI 03-1726-201x.
Sistem penahan-gaya seismik
C.Sistem rangka pemikul momen 1. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 2. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 3. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 4. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus
Pasal
Batasan sistem struktur dan
SNI 1726
batasan tinggi struktur (m)
di mana persyaratan pendetailan ditetapkan
Koefisien modifikasi
Faktor kuat-lebih g
sistem, 0
a
respons, R
Faktor pembesaran defleksi,
Cd
b
c
Kategori desain seismik d
d
e
B
C
D
E
F
5.2.5.5 dan 7.2
8
3
5½
TB
TB
TB
TB
TB
7.2
5
3
4½
TB
TB
TI
TI
TI
7.2
3
3
2½
TB
TI
TI
TI
TI
5.2.5.5 dan 7.3
8
3
5½
TB
TB
TB
TB
TB
Tabel 3.1 Faktor koefisien modifikasi respons, faktor kuat lebih sistem, faktor pembesaran defleksi, dan batas tinggi sistem struktur berdasarkan RSNI 03-1726-201x. (Lanjutan)
Sistem penahan-gaya seismik
C. Sistem ganda dengan pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25% gaya gempa yang ditetapkan 1. Rangka baja dengan bresing eksentris 2. Rangka baja dengan bresing eksentris khusus 3. Dinding geser beton bertulang khusus 4. Dinding geser beton bertulang biasa
Pasal
Batasan sistem struktur dan
SNI 1726
batasan tinggi struktur (m)
di mana persyaratan pendetailan ditetapkan
Koefisien modifikasi
Faktor kuat-lebih g
sistem, 0
a
respons, R
Faktor pembesaran defleksi,
Cd
b
c
Kategori desain seismik d
d
e
B
C
D
E
F
7.1
8
2½
4
TB
TB
TB
TB
TB
7.1
7
2½
5½
TB
TB
TB
TB
TB
7.2
7
2½
5½
TB
TB
TB
TB
TB
7.2
6
2½
5
TB
TB
TI
TI
TI
BAB IV PEMODELAN DAN HASIL ANALISIS
4.1. Pemodelan Struktur Struktur gedung dimodelkan ke dalam portal 3 dimensi, pada arah sumbu X dengan penambahan Shear Wall pada portal As-2 dan pada portal As- dan arah sumbu Y dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
4.1.1. Elemen Balok Pemodelan elemen balok dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan Similar Story untuk beberapa lantai yang mempunya denah balok yang sama (typical). Karakteristik pemodelan elemen balok tiap lantai dilakukan dengan cara Draw – Draw Line Objects – Draw Lines seperti terlihat pada Gambar 4.1 di bawah ini:
Gambar 4.1 Pemodelan Elemen Balok
4.1.2. Elemen Kolom Pemodelan elemen kolom dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan Similar Story untuk beberapa lantai yang mempunya denah balok yang sama (typical). Karakteristik pemodelan elemen kolom tiap lantai dilakukan dengan cara Draw – Draw Line Objects – Create Column in Region seperti terlihat pada Gambar 4.2 di bawah ini:
Gambar 4.2 Pemodelan Elemen Kolom
4.1.3. Elemen Pelat Pemodelan elemen pelat untuk tiap lantai dilakukan dengan cara Draw – Draw Area Objects – Create Area at Click. Karena pada Tugas Besar ini pelat lantai dari lantai 1 sampai dengan lantai 5 (atap) ketebalannya sama, maka pemodelannya dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan fasilitas Smilar Story. Pemodelan elemen pelat seperti terlihat pada Gambar 4.3 di bawah ini:
Gambar 4.3 Pemodelan Elemen Pelat Setelah selesai pemodelan, elemen pelat lantai tersebut harus sangat kaku (rigid) dengan ikatan suatu struktur gedung di dalam bidangnya dan dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa horizontal, maka masing-masing lantai didefinisikan sebagai Rigid Diafragms dengan cara Assign – Joint/Point – Diafragms – Add New Diafragms, seperti terlihat pada Gambar 4.4 di bawah ini:
Gambar 4.4 Lantai Sebagai Diafragma Kaku (Rigid Diafragms)
4.1.4. Elemen Shear Wall Pemodelan elemen shear wall dapat dilakukan dengan cara Draw – Draw Area Objects – Create Area at Click. Terlebih dahulu tampilan diubah menjadi tampilan YZ (tampak samping). Pemodelan elemen shear wall dapat dilihat pada Gambar 4.5 di bawah ini:
Gambar 4.5 Pemodelan Shear Wall
4.1.5. Pemodelan Pondasi Pondasi akan direncanakan sebagai pondasi dalam tetapi pada Tugas Besar ini tidak ketahap desain pondasi. Pemodelan pondasi diasumsikan sebagai jepit supaya kedudukan pondasi tidak mengalami translasi dan rotasi. Pemodelan pondasi dilakukan dengan cara klik semua ujung kolom pada lantai dasar, kemudian pilih Assign – Joint/Point – Restrains, dapat dilihat pada Gambar 4.6 di bawah ini:
Gambar 4.6 Perletakan Pondasi
4.2. Distribusi Beban 4.3.1. Distribusi beban mati Beban mati akibat berat sendiri struktur dihitung otomatis oleh program ETABS. Distribusi beban mati tambahan pada pelat dilakukan (input) secara merata dengan cara Assign – Shell/Area Loads – Load Case Names (SIDL). Pendistribusian beban mati tambahan dapat dilihat pada Gambar 4.7 di bawah ini:
Dan disitribusi beban mati pada balok akibat berat dinding dianggap sebagai beban garis (line loads) dilakukan (input) dengan cara Assign – Frame Line Loads – Distributed. Distribusi beban mati pada balok seperti pada gambar 4.8 di bawah ini:
Gambar 4.8 Distribusi Beban Mati Akibat Berat Dinding Pada Balok
4.3.2. Distribusi beban hidup Distribusi beban hidup pada pelat dilakukan (input) secara merata dengan cara Assign – Shell/Area Loads – Load Case Names (LL). Pendistribusian beban hidup dapat dilihat pada Gambar 4.9 di bawah ini:
Gambar 4.9 Disitribusi Beban Hidup
4.3.3. Distribusi beban gempa Perhitungan beban gempa dilakukan dengan cara analisis respon spektrum. Pembuatan grafik respon spektrum dengan cara memasukkan nilai SDs dan SD1 pada respon spektrum tipe NEHRP pada software ETABS. Pemasukan grafik respon spektrum terlihat seperti Gambar 4.10 di bawah ini:
Gambar 4.10 Grafik Respon Spektrum
4.4. Hasil Analisis Hasil yang ingin diperoleh dari Tugas Besar ini meliputi periode getar struktur, gaya geser dasar (base shear), simpangan antarlantai, gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok, dan kebutuhan tulangan lentur pada balok.
4.4.1. Periode getar struktur Dalam RSNI 03-1726-201x, pasal 7.8.2, terdapat dua nilai batas untuk periode bangunan yaitu nilai minimum periode bangunan (Ta min) dan nilai maksimum periode bangunan (Ta max). Tabel 4.1 berikut ini merupakan periode getar struktur hasil analisis software ETABS: Tabel 4.1 Periode Getar Struktur
Mode
Period
UX
1
1,148574
2
UY
SumUX
SumUY
RZ
SumRZ
84,3193 0
84,3193
0
0
0
0,613812
0
0
84,3193
0
74,8457 74,8457
3
0,480414
0
71,8671
84,3193
71,8671
0
74,8457
4
0,363991
10,0574 0
94,3767
71,8671
0
74,8457
5
0,200861
3,3738
0
97,7506
71,8671
0
74,8457
6
0,160716
0
0
97,7506
71,8671
18,4052 93,2509
7
0,133316
1,2539
0
99,0045
71,8671
0
93,2509
8
0,111665
0
20,5932
99,0045
92,4603
0
93,2509
9
0,102195
0,3019
0
99,3064
92,4603
0
93,2509
10
0,078182
0
0
99,3064
92,4603
5,0011
98,252
11
0,052745
0
0
99,3064
92,4603
1,2741
99,5261
12
0,052148
0
5,3345
99,3064
97,7948
0
99,5261
Berdasarkan Tabel di atas jumlah ragam getar struktur telah memenuhi syarat tidak kurang dari 90%. a. Cek pendekatan periode getar struktur Nilai periode bangunan (Ta min) ditentukan oleh rumus: Ta min = Cr hnx Dimana: hn = ketinggian struktur diukur dari taraf penjepitan lateral Cr = 0,0466 (nilai parameter pendekatan menurut RSNI 03-1726-201x) x
= 0,9 (nilai parameter pendekatan menurut RSNI 03-1726-201x)
nilai maksimum periode bangunan (Ta max) ditentukan berdasarkan rumus: Ta max= Cu Ta Dimana: Cu
= 1,4 (koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan RSNI 03-1726-201x)
Ta
= 0,1 N (khusus untuk lantai < 12 lantai)
N
= tinggi total gedung
Nilai periode getar struktur telah memenuhi syarat ketentuan yang ditetapkan, hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.2 di bawah ini:
Tabel 4.2 Periode Pendekatan
Ta min = Cr hnx
Ta maxs = Cu Ta
Periode ETABS (Detik) SNI 03-1726-201x U-S B-T
0,706
2,870
1,149
Periode Pendekatan SNI 03-1726-201x
0,614
CEK
OK
4.4.2. Gaya geser dasar (base shear) Dalam RSNI 03-1726-201x, nilai akhir repon dinamik struktur (base shear) terdapat pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh kurang dari 85% nilai respon ragam pertama ( statik ekuivalen). Bila respon dinakik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar Vt maka pernyaratan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan: Vt ≥ 0,85 V1 Dimana: Vt
= Geser dasar prosedur statik ekuivalen
V1
= Geser dasar analisis dinamik respon spektrum
Nilai base shear dari hasil analisis dinamik respon spektrum arah X dapat dilihat pada Tabel 4.3 di bawah ini:
Tabel 4.3 Nilai Base Shear Analisis Dinamik Respon Spektrum Arah X
tory
S Point
Load
FX
FY
FZ
MX
MY
MZ
BASE
1 SPECX
113,37
3,91
455,96
12,34 324,024
0
BASE
2 SPECX
120,46
5,28
532,73
14,438 334,425
0
BASE
3 SPECX
120,46
5,28
532,73
14,438 334,425
0
BASE
4 SPECX
113,37
3,91
455,96
12,34 324,024
0
BASE
5 SPECX
148,32
5,07
92,12
14,145 375,314
0
BASE
6 SPECX
154,42
167,94 1257,12
31,394 488,836
40,363
BASE
7 SPECX
154,42
167,94 1257,12
31,394 488,836
40,363
BASE
8 SPECX
148,32
5,07
92,12
14,145 375,314
0
BASE
9 SPECX
146,55
4,01
60,51
12,579
372,73
0
BASE
10 SPECX
157,14
5,28
52,22
14,449 388,252
0
BASE
11 SPECX
157,14
5,28
52,22
14,449 388,252
0
BASE
12 SPECX
146,55
4,01
60,51
12,579
372,73
0
BASE
13 SPECX
148,32
5,07
92,12
14,145 375,314
0
BASE
14 SPECX
154,42
167,94 1257,12
31,394 488,836
40,363
BASE
15 SPECX
154,42
167,94 1257,12
31,394 488,836
40,363
BASE
16 SPECX
148,32
5,07
92,12
14,145 375,314
0
BASE
17 SPECX
113,37
3,91
455,96
12,34 324,024
0
BASE
18 SPECX
120,46
5,28
532,73
14,438 334,425
0
BASE
19 SPECX
120,46
5,28
532,73
14,438 334,425
0
BASE
20 SPECX
113,37
3,91
455,96
12,34 324,024
0
BASE
-481 SPECX
125,51
125,32
601,76
17,386 401,901
0,681
BASE
-488 SPECX
120,73
118,38
15,28
17,075 378,689
0,052
BASE
-492 SPECX
125,51
125,32
601,76
17,386 401,901
0,681
BASE
-499 SPECX
125,51
125,32
601,76
17,386 401,901
0,681
BASE
-506 SPECX
120,73
118,38
15,28
17,075 378,689
0,052
BASE
-510 SPECX
125,51
125,32
601,76
17,386 401,901
0,681
Jumlah
3497,16 1485,42
Nilai base shear dari hasil analisis dinamik respon spektrum arah Y dapat dilihat pada Tabel 4.4 di bawah ini: Tabel 4.4 Nilai Base Shear Analisis Dinamik Respon Spektrum Arah Y
Story
Point
Load
FX
FY
FZ
MX
MY
MZ
BASE
1 SPECY
99,2
3,42
398,97
10,798 283,527
0
BASE
2 SPECY
105,41
4,62
466,15
12,634 292,628
0
BASE
3 SPECY
105,41
4,62
466,15
12,634 292,628
0
BASE
4 SPECY
99,2
3,42
398,97
10,798 283,527
0
BASE
5 SPECY
129,78
4,44
80,61
12,377 328,407
0
BASE
6 SPECY
135,12
146,96 1100,06
27,472
427,74
35,318
BASE
7 SPECY
135,12
146,96 1100,06
27,472
427,74
35,318
BASE
8 SPECY
129,78
12,377 328,407
0
4,44
80,61
BASE
9 SPECY
128,24
3,51
52,95
11,007 326,145
0
BASE
10 SPECY
137,5
4,62
45,7
12,643 339,728
0
BASE
11 SPECY
137,5
4,62
45,7
12,643 339,728
0
BASE
12 SPECY
128,24
3,51
52,95
11,007 326,145
0
BASE
13 SPECY
129,78
4,44
80,61
12,377 328,407
0
BASE
14 SPECY
135,12
146,96 1100,06
27,472
427,74
35,318
BASE
15 SPECY
135,12
146,96 1100,06
27,472
427,74
35,318
BASE
16 SPECY
129,78
4,44
80,61
12,377 328,407
0
BASE
17 SPECY
99,2
3,42
398,97
10,798 283,527
0
BASE
18 SPECY
105,41
4,62
466,15
12,634 292,628
0
BASE
19 SPECY
105,41
4,62
466,15
12,634 292,628
0
BASE
20 SPECY
99,2
3,42
398,97
10,798 283,527
0
BASE
-481 SPECY
109,82
109,66
526,58
15,214 351,671
0,596
BASE
-488 SPECY
105,64
103,59
13,37
14,942 331,359
0,045
BASE
-492 SPECY
109,82
109,66
526,58
15,214 351,671
0,596
BASE
-499 SPECY
109,82
109,66
526,58
15,214 351,671
0,596
BASE
-506 SPECY
105,64
103,59
13,37
14,942 331,359
0,045
BASE
-510 SPECY
109,82
109,66
526,58
15,214 351,671
0,596
Jumlah
3060,08 1299,84
a. Gaya geser dasar Gaya geser dasar statik ekuivalen (V) V
= Cs Wt
Cs
= SDs/(R/I)
Dimana: Cs = Koefisien respon seismic SDs = Parameter percepatan respon spektrum pada periode pendek Wt = Berat total gedung Dari software ETABS diketahui berat struktur keseluruhan dalam arah X dan arah Y, seperti terlihat pada Tabel 4.5 di bawah ini: Tabel 4.5 Berat Struktur Gedung dalam Arah X dan Arah Y
Story
Diaphragm
MassX
STORY1
D1
717,8076
BERAT (Wx) kN 7041,693
717,8076
BERAT (Wy) kN 7041,693
STORY2
D2
706,5438
6931,195
706,5438
6931,195
STORY3
D3
706,5438
6931,195
706,5438
6931,195
STORY4
D4
670,8538
6581,076
670,8538
6581,076
STORY5
D5
439,385
4310,367
439,385
4310,367
ALL
31795,525
1. Kontrol base shear respon dinamik Cs = 0,880 x (7/1,5) = 4,10667
MassY
31795,525
Tabel 4.6 Gaya Geser Dasar Statik dan Hasil Base Shear Respon Spektrum Tipe Beban Gempa
Vx (kN) 100%
Vy (kN) 30%
85% Statik X
85% Statik Y
Vx Vy RSPx Dinamik RSPy
130573,62 130573,62 3497,16 3060,08
39172,09 39172,09 1485,42 1299,84
110987,58 110987,58
33296,27 33296,27
NO
NO
Statik
Dari Tabel di atas dapat dilihat bahwa nilai akhir analisis dinamik respon spektrum masih kurang dari 85% prosedur gaya geser dasar nominal statik ekuivalen, sehingga Untuk memenuhi syarat yang ditentukan RSNI 03-1726-201x pada pasal 7.9.4.1, maka ordinat respon spektrum harus dikalikan dengan 0,85 V/Vt, yaitu: -
Koreksi control gempa dinamik arah X Vx = 3497,16 kN x 0,85.
130573,62 kN ≥ 0,85 x 130573,62 3497,16 kN
= 3497,16 kN x 31,7365 ≥ 110987,58 = 110987,58 ≥ 110987,58 ------------------- OK Vy = 1485,42 kN x 0,85.
33296,27 kN ≥ 0,85 x 39172,09 1485,42 kN
= 1485,42 kN x 22,4154 ≥ 33296,27 = 33296,27 ≥ 33296,27 ------------------- OK
-
Koreksi control gempa dinamik arah Y Vx = 3060,08 kN x 0,85.
130573,62 kN ≥ 0,85 x 130573,62 3060,08 kN
= 3060,08 kN x 36,2695 ≥ 110987,58 = 110987,58 ≥ 110987,58 ------------------- OK Vy = 1299,84 kN x 0,85.
33296,27 kN ≥ 0,85 x 39172,09 1299,84 kN
= 33296,27 kN x 25,6157 ≥ 33296,27 = 33296,27 ≥ 33296,27 ------------------- OK Jadi setelah beban gempa dinamik respon sepktrum dikoreksi maka didapat seperti Tabel 4.7 di bawah ini: Tabel 4.7 Nilai Gaya Geser Gempa Respon Dinamik Setelah Dikoreksi Tipe Beban Gempa Statik
Vx (kN) 100%
Vy (kN) 30%
85% Statik X
85% Statik Y
Vx
130573,62 39172,09
110987,58
33296,27
31,7365
Vy
130573,62 39172,09
110987,58
33296,27
22,4154
OK
OK
RSPx 130573,62 39172,09 Dinamik
Koreksi
RSPy 130573,62 39172,09
36,2695 25,6157
4.4.3. Simpangan antar lantai Pada RSNI 03-1726-201x hanya terdapat satu kinerja yaitu kinerja batas ultimit. Tabel 4.8 dan 4.9 di bawah ini adalah hasil perhitungan simpangan antar lantai untuk arah X dan Arah Y. Tabel 4.8 Story Drift Akibat Respon Spektra Arah X Drift Y
Story Drift X
Story Drift Y
Story Drift Izin
Ket.
4,251
1,125
15,59
4,12
80,00
OK
3,655
7,986
1,162
29,28
4,26
80,00
OK
36,998
2,493
11,470
1,100
42,06
4,03
80,00
OK
Story 2
25,529
1,393
13,639
0,888
50,01
3,26
80,00
OK
Story 1
11,890
0,505
11,890
0,505
43,60
1,85
90,00
OK
Story
Total Drift X
Total Drift Y
Drift X
Story 5
49,235
4,780
Story 4
44,985
Story 3
Tabel 4.9 Story Drift Akibat Respon Spektra Arah Y Drift Y
Story Drift X
Story Drift Y
3,720
0,984
13,64
3,61
Story Drift Izin 80,00
3,198
6,988
1,017
25,62
3,73
80,00
OK
32,374
2,182
10,036
0,962
36,80
3,53
80,00
OK
Story 2
22,338
1,219
11,934
0,777
43,76
2,85
80,00
OK
Story 1
10,404
0,442
10,404
0,442
38,15
1,62
90,00
OK
Story
Total Drift X
Total Drift Y
Drift X
Story 5
43,082
4,182
Story 4
39,362
Story 3
Ket. OK
4.4.4. Gaya-gaya dalam Gaya-gaya dalam yang diambil pada Tugas Besar ini hanya momen lentur yang terjadi pada balok yaitu pada portal As-1 balok B18 dan pada portal As-C balok B8. Tabel 4.10 di bawah ini merupakan momen lentur hasil output software ETABS. Tabel 4.10 Momen Lentur Yang Terjadi Pada Balok Momen Balok 18 (kN.m)
Momen Balok8(kN.m)
RSNI 03-1726-201x
RSNI 03-1726-201x
Momen +
Momen -
Momen +
Momen -
Story 5
65,864
-127,229
32,208
-64,416
Story 4
163,826
-226,754
48,000
-95,999
Story 3
277,076
-379,387
48,081
-96,161
Story 2
367,750
-469,172
46,935
-93,870
Story 1
370,003
-466,299
36,515
-73,030
Story
4.4.5. Kebutuhan tulangan lentur Nilai kebutuhan tulangan lentur diambil dari hasil analisis software ETABS dengan cara Start Design/Check Of Structure. Tabel 4.11 di bawah ini adalah nilai kebutuhan tulangan lentur pada balok. Tabel 4.11 Nilai Kebutuhan Tulangan Lentur Pada Balok
Story
Story 5
Kebutuhan tulangan Balok 18 (N/mm2) RSNI 03-1726-201x
Kebutuhan tulangan Balok 8 (N/mm2) RSNI 03-1726-201x
Tump. Kiri
Lap.
Tump. Kanan
Tump. Kiri
Lap.
Tump. Kanan
Top
865,0
333,0
909,0
602,0
148,0
602,0
Bottom
627,0
451,0
627,0
298,0
446,0
298,0
Posisi
Combo
Story 4
Story 3
Story 2
Story 1
Top
1959,0
627,0
2005,0
679,0
221,0
679,0
Bottom
1425,0
723,0
1416,0
446,0
544,0
446,0
Top
2958,0
892,0
2991,0
680,0
222,0
680,0
Bottom
2361,0
1062,0
2343,0
447,0
543,0
447,0
Top
3851,0
1161,0
3867,0
664,0
216,0
664,0
Bottom
3180,0
1339,0
3156,0
436,0
547,0
436,0
Top
3837,0
1159,0
3825,0
627,0
201,0
627,0
Bottom
3163,0
1335,0
3113,0
404,0
543,0
404,0
Combo 7
BAB V KESIMPULAN
5.1.
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat disimpulakan adalah sebagai berikut: 1. Jumlah modes getar sebanyak 12 modes telah melebihi 90%, maka tidak perlu penambahan modes lagi. 2. Periode getar struktur yang dihasilkan software ETABS memenuhi persyaratan yang ditentukan RSNI 03-1726-201x. 3. Gaya geser dasar analisis dinamik respon spectrum lebih kecil dari 85% gaya geser dasar prosedur analisis statik ekuivalen, sehingga perlu dikoreksi. Setelah dikoreksi sudah memenuhi persyaratan yang ditentukan RSNI 031726-201x yaitu nilai akhir respon spectrum tidak kurang dari 85% gaya geser dasar nominal statik ekuivalen. 4. Total perpindahan atap akibat respon spektra arah X yaitu 49,235 mm, dan akibat respon spektra aarah Y adalah 43,082 mm. nilai story drift memenuhi ketentuan story drift izin menurut RSNI 03-1726-201x.
