analisis kinerja struktur pada bangunan bertingkat
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 RIWAYAT WAKTU
Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building
with A Dynamic Analysis Using Time History Analysis Method.
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507
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 RIWAYAT WAKTU
Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building
with A Dynamic Analysis Using Time History Analysis Method.
Disusun oleh :
ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507
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 RIWAYAT WAKTU
Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Time History Analysis Method.
SKRIPSI
Disusun oleh :
ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Kamis, 4 Agustus 2011 :
1. Edy Purwanto, ST, MT --------------------------------- NIP. 19680912 199702 1 001 2. Setiono, ST, MSc --------------------------------- NIP. 19720224 199702 1 001P. 19681007 199502 1 001
3. Agus Setiya Budi, ST, MT --------------------------------- NIP. 19700909 199802 1 001
4. Ir. Agus Supriyadi, MT --------------------------------- NIP. 19600322 198803 1 001
Mengetahui, a.n. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Pembantu Dekan I
Kusno Adi Sambowo, ST, MSc , PhD NIP. 19691026 199503 1 002
Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001
Disahkan, Ketua Program S1 Non-Reguler
Jurusan Teknik Sipil UNS
Edy Purwanto, ST, MT NIP. 19680912 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iv
MOTTO
“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah " ( Lessing )
Sabar dalam mengatasi kesulitan dan bertindak bijaksana dalam mengatasinya adalah sesuatu yang utama
“Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain, maka anda
telah berbuat baik terhadap diri sendiri“ ( Benyamin Franklin )
Siapa yang kalah dengan senyum, dialah pemenangnya (A. Hubard)
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 Dody Dwi Prasetyo (semoga bisa jadi inspirasi buat kamu)
3. Seluruh keluargaku atas doa dan dukungannya
4. My Lovely Shinta, thanks for all ”私はあなたを愛して”
5. Teman seperjuanganku Agus Hariyanto & Laily Fatmawati
6. Teman – teman Teknik Sipil ’08 yang tidak bisa saya sebutkan satu demi
satu, terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya selama ini.
7. Almamater, Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vi
ABSTRAK
Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Analisis Kinerja Struktur pada Bangunan
Bertingkat Tidak Beraturan dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode
Analisis Riwayat Waktu.
Indonesia merupakan negara yang rawan terjadi gempa. Hal ini disebabkan lokasi
Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik utama, yaitu
lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, dan Filipina. Gempa yang terjadi
belakangan ini telah membuktikan bahwa masih banyak bangunan gedung yang
mengalami kerusakan ringan hingga berat bahkan sampai runtuh sehingga
menimbulkan korban jiwa. Untuk itu infrastrukur harus di desain tahan gempa
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keamanan gedung dilihat dari
displacement, drift dan base shear. Metode yang digunakan adalah analisis
dinamik riwayat waktu dengan menggunakan program ETABS. Rekaman gempa
yang digunakan antara lain El Centro 1940, Tohoku Jepang 2011, Kobe Jepang
1995, dan Gempa Jepang 1994.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya geser dari analisis riwayat waktu bila
dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, Tohoku 201, Kobe 1995, dan
Jepang 1995 didapat aman terhadap gaya geser nominal ( V > 0,8V1). Partisipasi
massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai SNI 03 1726
2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 13. Kinerja batas layan dan kinerja batas
ultimate yang memenuhi syarat sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 8.1 dan pasal 8.2
adalah rekaman gempa dari El Centro 1940.
Menurut ATC-40, bila gedung di beri beban gempa El Centro 1940 maka level
kinerja gedung masuk IO (Immediate Occupancy), bila gedung di beri beban
gempa Tohoku 2011 dan gempa Jepang 1994 maka level kinerja gedung masuk C
(Collapse), bila gedung di beri beban gempa Kobe 1995 dan gempa Jepang 1994,
maka level kinerja gedung masuk DC (Damage Control).
Kata kunci : Analisis Riwayat Waktu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vii
ABSTRACT
Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Peformance Analysis on The Structure of
Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Time
History Analysis Method.
Indonesia is a country prone to earthquakes. This is due to the location of
Indonesia is situated at the confluence of four major tectonic plates, the Eurasian
plate, the Indo-Australian, Pacific, and the Philippines. The earthquake that
occurred recently have proved that there are still many buildings that suffered
minor damage to severe and even collapse, causing casualties. For that
infrastructure should be in the design of earthquake-resistant
This study aims to determine the safety of the building seen from the
displacement, drift and base shear. The method used is the time history dynamic
analysis using ETABS program. Earthquake recordings are used, among others, El
Centro, 1940, Tohoku Japan 2011, Kobe Japan 1995, and the Japanese Earthquake
of 1994.
The results showed that the shear force from time history analysis when analyzed
with El Centro 1940 earthquake record, Tohoku 201, Kobe 1995, and Japan 1995
be obtained secure against nominal shear force (V> 0.8 V1). Participation in mass
producing a total response has exceeded 90% according to SNI 03 1726 2002
article 7.2.1 are met on the mode 13. Performance and serviceability limit ultimate
performance limits are eligible in accordance with SNI 03-1726-2002 Article 8.1
and Article 8.2 is a recording of El Centro 1940 earthquake.
According to ATC-40, when the building was given the burden of El Centro 1940
earthquake the building entrance IO performance levels (Immediate Occupancy),
when the building was given the burden of Tohoku quake Japan earthquake of
2011 and 1994 then enter the building performance level C (Collapse), when the
building put the burden of the Kobe earthquake of 1995 and the Japanese
earthquake of 1994, so the level of building performance into the DC (Damage
Control).
Key words: Time History Analysis
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 Riwayat Waktu”.
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
Maret Surakarta.
3. Edy Purwanto, ST, MT, dan Setiono, ST, MSc selaku Dosen Pembimbing
yang telah banyak memberikan arahan dalam menyusun laporan ini.
4. Ir. JB Sunardi Widjaja, MSi selaku pembimbing Akademik.
5. Rekan-rekan mahasiswa teknik sipil angkatan 2008 atas kerjasama dan
bantuannya.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan
pemikiran bagi pembaca, karena banyak kekurangan yang masih harus diperbaiki.
Kritik dan saran akan penulis terima untuk kesempurnaan tulisan ini.
Surakarta, Agustus 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
MOTTO ................................................................................................................. iv
PERSEMBAHAN ................................................................................................... v
ABSTRAK ............................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xviii
BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian .............................................................................................. 4
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................ 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................ 5
2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................................... 5
2.2 Dasar Teori ........................................................................................................ 9
2.2.1 Analisis Dinamik..................................................................................... 9
2.2.2 Konsep Perencanaan gedung Tahan Gempa ......................................... 13
2.2.3 Prinsip dan Kaidah Perencanaan .......................................................... 14
2.2.3.1 Prinsip Dasar Perencanaan, Perancangan dan Pelaksanaan .... 14
2.2.3.2 Jenis Beban .............................................................................. 15
2.2.3.3 Kombinasi Pembebanan .......................................................... 19
2.2.3.4 Defleksi Lateral ....................................................................... 20
2.2.4 Ketentuan Umum Bangunan Gedung Dalam Pengaruh Gempa ........... 21
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user x
2.2.4.1 Faktor Keutamaan .................................................................... 21
2.2.4.2 Koefisien Modifikasi Respons (R) .......................................... 23
2.2.4.3 Wilayah Gempa ...................................................................... 24
2.2.4.4 Jenis Tanah Setempat ............................................................. 26
2.2.4.5 Penentuan Percepatan Puncak di Permukaan Tanah ................ 27
2.2.4.6 Faktor Respon Gempa ............................................................ 28
2.2.4.7 Kategori Desain Gempa (KDG) ............................................. 30
2.3 Kinerja Struktur ............................................................................................... 31
2.3.1 Kinerja Batas Layan .............................................................................. 31
2.3.1 Kinerja Batas Ultimit ............................................................................ 32
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ........................................................... 33
3.1 Data Struktur Gedung ..................................................................................... 33
3.2 Tahapan Analisis ............................................................................................. 35
3.2.1 Studi Literatur ...................................................................................... 35
3.2.2 Pengumpulan data ................................................................................. 35
3.2.3 Pemodelan 3D ....................................................................................... 36
3.2.4 Perhitungan Pembebanan ...................................................................... 38
3.2.5 Analisis Riwayat Waktu........................................................................ 39
3.2.6 Proses Input Data Analisis Riwayat Waktu ke Etabs V9.50 ................. 43
3.2.7 Pembahasan Hasil Analisis Riwayat Waktu dari Program
ETABS V 9.5 ....................................................................................... 44
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................................ 46
4.1 Denah Apartemen Tuning ............................................................................... 46
4.2 Konfigurasi Gedung ........................................................................................ 47
4.3 Spesifikasi Material ......................................................................................... 48
4.3.1 Mutu Beton ........................................................................................... 48
4.3.2 Mutu Baja Baja Tulangan ..................................................................... 49
4.3.3 Data Elemen Struktur ............................................................................ 49
4.3.3.1 Plat Lantai ............................................................................... 49
4.3.3.2 Balok ....................................................................................... 49
4.3.3.3 Kolom ..................................................................................... 49
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xi
4.4 Pembebanan .................................................................................................... 49
4.4.1 Beban Mati ............................................................................................ 49
4.4.2 Beban Hidup ........................................................................................ 50
4.4.3. Perhitungan Pembebanan pada Struktur ............................................. 47
4.4.4. Perhitungan Beban Diluar Berat Sendiri Per m2 .................................. 48
4.4.5 Beban Gempa ........................................................................................ 49
4.4.5.1 Data Gempa ............................................................................ 52
4.4.5.2 Catatan Rekaman Gempa ......................................................... 53
4.4.5.3 Skala Intensitas Gempa ............................................................ 56
4.4.5.4 Faktor Reduksi Gempa ............................................................. 57
4.4.5.5 Tekanan Tanah pada Dinding Basement .................................. 58
4.4.5.6 Tekanan ke Atas (Uplift) Pada Lantai dan Pondasi ................. 59
4.4.5.7 Momen Inersia Massa Bangunan ............................................ 60
4.5 Hasil Analisis Displacement, Drift dan Base Shear dengan Beban Gempa ... 61
4.5.1 Hasil Analisis Displacement Beban Gempa ........................................ 61
4.5.2 Hasil Analisis Base Shear Beban Gempa ............................................. 64
4.6 Hasil Kontrol Struktur Gedung ...................................................................... 65
4.6.1 Kontrol Partisipasi Massa .................................................................... 65
4.6.2 Kontrol Gaya Geser ............................................................................. 66
4.6.3 Kinerja Batas Layan Struktur Gedung .................................................. 68
4.6.4 Kinerja Batas Ultimit Struktur Gedung ................................................ 72
4.7 Grafik Kinerja Batas Layan dan Batas Ultimate ............................................. 77
4.7.1 Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan ..................................................... 77
4.7.2 Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate ................................................. 79
4.8 Perbandingan Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Antar
Rekaman Rempa ............................................................................................ 81
4.9 Kontrol Displacement .................................................................................... 88
4.10 Kontrol Displacement Antara Pushover dengan Time History.................... 92
4.11 Level Kinerja Struktur Berdasarkan ATC-40 .............................................. 96
4.11.1 Rekaman Gempa El Centro 1940........................................................ 96
4.11.2 Rekaman Gempa Tohoku 2011........................................................... 96
4.11.3 Rekaman Gempa Kobe 1995 .............................................................. 97
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xii
4.11.4 Rekaman Gempa Jepang 1994 ............................................................ 97
4.12 Output Etabs ................................................................................................ 98
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 100
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 100
5.2 Saran .............................................................................................................. 102
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 103
DAFTAR LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Beban Hidup Pada Lantai Gedung ....................................................... 16
Tabel 2.2 Berat Sendiri Bahan Bangunan ............................................................. 18
Tabel 2.3 Berat Sendiri Komponen Gedung ......................................................... 18
Tabel 2.4. Deformation Limit berbagai Kinerja ATC-40 ...................................... 21
Tabel 2.5 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur lainnyan untuk beban
gempa ................................................................................................................... 21
Tabel 2.6 Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan 23
Tabel 2.7 Koefisien modifikasi respon (R) ........................................................... 24
Tabel 2.8 Jenis-jenis tanah berdasar RSNI 1726-2010 ......................................... 26
Tabel 2.9 Faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) (ASCE 7-10) .......................... 27
Tabel 2.10 Kategori Lokasi Fa untuk Menentukan Nilai Ss ................................ 28
Tabel 2.11 Kategori Lokasi Fv untuk Menentukan Nilai S1 ................................. 28
Tabel 2.12 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan
Perioda Pendek ...................................................................................................... 30
Tabel 2.13 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan
Perioda 1,0 detik ................................................................................................... 31
Tabel 2.14 Kategori Desain Gempa (KDG) dan Resiko Kegempaan ................... 31
Tabel 3.1. Deskripsi Gedung ................................................................................. 33
Tabel 4.1 Konfigurasi Gedung .............................................................................. 46
Tabel 4.2. Mutu Beton Gedung B Apartemen Tuning .......................................... 48
Tabel 4.3 Tipe Balok ............................................................................................. 47
Tabel 4.4 Tipe Kolom ........................................................................................... 49
Tabel 4.5. Berat Struktur Perlantai ........................................................................ 50
Tabel 4.6. Skala Gempa Untuk Analisis Riwayat Waktu ..................................... 57
Tabel 4.7. Momen Inersia Lantai Bangunan ......................................................... 60
Tabel 4.8 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa El Centro 1940 ........... 61
Tabel 4.9 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa Tohoku Jepang 2011 .. 62
Tabel 4.10 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa Kobe Jepang 1995 .... 62
Tabel 4.11 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa Jepang 1994 ............. 63
Tabel 4.12 Base shear Gempa El Centro 1940 ..................................................... 64
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xiv
Tabel 4.13 Base shear Gempa Tohoku Jepang 2011 ............................................ 64
Tabel 4.14 Base shear Gempa Kobe Jepang 1995 ................................................ 64
Tabel 4.15 Base shear Gempa Jepang 1994 ......................................................... 64
Tabel 4.16 Hasil dari Modal Partisipasi Massa Rasio........................................... 65
Tabel 4.17 Kontrol Base Shear Gempa El Centro 1940 ...................................... 67
Tabel 4.18 Kontrol Base Shear Gempa Tohoku Jepang 2011 ............................. 67
Tabel 4.19 Kontrol Base Shear Gempa Kobe Jepang 1995 ................................. 67
Tabel 4.20 Kontrol Base Shear Gempa Jepang 1994 ........................................... 67
Tabel 4.21 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa El Centro
1940 ..................................................................................................... 68
Tabel 4.22 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Tohoku
Jepang 2011 ......................................................................................... 69
Tabel 4.23 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Kobe
Jepang 1995 ......................................................................................... 70
Tabel 4.24 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Jepang
1994 ..................................................................................................... 71
Tabel 4.25 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa El
Centro 1940 ......................................................................................... 73
Tabel 4.26 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Tohoku
Jepang 2011 ......................................................................................... 74
Tabel 4.27 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Kobe
Jepang 1995 ......................................................................................... 75
Tabel 4.28 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Jepang
1994 ..................................................................................................... 76
Tabel 4.29 Kontrol kinerja batas layan arah X ..................................................... 81
Tabel 4.30 Kontrol kinerja batas layan arah Y ..................................................... 82
Tabel 4.31 Kontrol kinerja batas ultimate arah X ................................................. 82
Tabel 4.32 Kontrol kinerja batas ultimate arah Y ................................................. 83
Tabel 4.33 Kontrol Displacement arah X ............................................................. 88
Tabel 4.34 Kontrol Displacement arah Y ............................................................. 89
Tabel 4.35 Perbandingan displacement arah X ..................................................... 92
Tabel 4.36 Perbandingan displacement arah Y ..................................................... 93
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Tampak Apartemen Tuning ............................................................... 2
Gambar 2.2. Diagram Beban (P) - Waktu (t) .......................................................... 9
Gambar 2.3. Defleksi Lateral .................................................................................. 7
Gambar 2.4. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk percepatan puncak (PGA . 25
Gambar 2.5. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1 ..................................... 25
Gambar 2.6. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS ..................................... 26
Gambar 2.7. Desain Respon Spektrum ................................................................. 29
Gambar 3.1 Tampak Apartemen Tuning .............................................................. 34
Gambar 3.2 Denah Apartemen Tuning ................................................................. 34
Gambar 3.3 Sistem koordinat yang digunakan dalam program ETABS .............. 37
Gambar 3.4. Accelerogram gempa El Centro 1940 .............................................. 39
Gambar 3.5. Accelerogram gempa Tohoku Jepang 2011 ..................................... 40
Gambar 3.6. Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 ......................................... 41
Gambar 3.7. Accelerogram gempa Jepang 1994 .................................................. 42
Gambar 3.8. Diagram alir proses input beban gempa .......................................... 43
Gambar 3.9 Diagram alir analisis riwayat waktu. ................................................ 45
Gambar 4.1. Tampak Samping Apartemen Tuning Gedung B ............................ 46
Gambar 4.2. Denah lantai 2 dan lantai 2’ B ......................................................... 46
Gambar 4.3. Accelerogram gempa El Centro 1940 .............................................. 53
Gambar 4.4. Accelerogram gempa Tohoku Jepang 2011 ..................................... 54
Gambar 4.5. Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 ......................................... 55
Gambar 4.6. Accelerogram gempa Jepang 1994 .................................................. 56
Gambar 4.7. Data tanah ......................................................................................... 58
Gambar 4.8. Beban tekanan tanah......................................................................... 59
Gambar 4.9. Beban uplift ...................................................................................... 59
Gambar 4.10. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa El
Centro 1940 ........................................................................................................... 77
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xvi
Gambar 4.11. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa
Tohoku Jepang 2011 ............................................................................................. 77
Gambar 4.12. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa
Kobe Jepang 1995 ................................................................................................. 78
Gambar 4.13. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa
Jepang 1994 ........................................................................................................... 78
Gambar 4.14. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
El Centro 1940 ...................................................................................................... 79
Gambar 4.15. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Tohoku Jepang 2011 ............................................................................................. 79
Gambar 4.16. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Kobe Jepang 1995 ................................................................................................. 80
Gambar 4.17. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Jepang 1994 ........................................................................................................... 80
Gambar 4.18. Grafik Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah X ....... 84
Gambar 4.19. Grafik Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah Y ....... 85
Gambar 4.20. Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah X ... 86
Gambar 4.21. Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah Y ... 87
Gambar 4.22. Grafik Kontrol Displacement Arah X ........................................... 90
Gambar 4.23. Grafik Kontrol Displacement Arah Y ........................................... 91
Gambar 4.24. Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover
Arah X ............................................................................................................... 94
Gambar 4.25. Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover
Arah X ............................................................................................................... 95
Gambar 4.26. Displacement Akibat Beban Gempa Arah X ................................. 98
Gambar 4.27. Displacement Akibat Beban Gempa Arah Y ................................. 99
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Berat Tiap Lantai
Lampiran B Input Data Etabs
Lampiran C Output Data Etabs
Lampiran D Langkah Etabs V 9.50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xviii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
B = Panjang gedung pada arah gempa yang ditinjau (m)
C = Faktor respons gempa dari spektrum respons
Ct = Koefisien pendekatan waktu getar alamiah untuk gedung beton
bertulang menurut UBC 97
Ec = Modulus elastisitas beton
E = Beban Gempa
e = Eksentrisitas antara pusat masa lantai dan pusat rotasi
Fa = Koefisien periode pendek
Fv = Koefisien periode 1.0 detik
f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
fy = Mutu baja / kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan (Mpa)
fys = Mutu tulangan geser/sengkang (Mpa)
g = Percepatan gravitasi
Hn = Tinggi gedung
I = Faktor keutamaan
k = Kekakuan struktur
M = Momen
n = Jumlah tingkat
N = Nomor lantai tingkat paling atas
P-∆ = Beban lateral tambahan akibat momen guling yang terjadi oleh
beban gravitasi yang titik tangkapnya menyimpan kesamping yang
disebabkan oleh beban gempa lateral (N-mm)
q = Beban merata (Kg/m2)
qD = Beban mati merata (Kg/m2)
qL = Beban hidup merata (Kg/m2)
R = Faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung yang
bersangkutan
SS = Parameter respon spektra percepatan pada periode pendek
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xix
S1 = Parameter respon spektra percepatan pada periode 1 detikk
SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon site
spesifik
T = Waktu getar gedung pada arah yang ditinjau (dt)
Teff = Waktu getar gedung effektif (dt)
T1 = Waktu getar alami fundamental (dt)
V = Gaya geser dasar (ton)
V i = Gaya geser dasar nominal (ton)
Vn = Gaya geser gempa rencana (ton)
Wi = Berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai (ton)
Wt = Berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai (ton)
Zi = Ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral (m)
∆ roof = Displacement atap
ζ = Koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang
membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung,
bergantung pada wilayah gempa
ξ (ksi) = Faktor pengali dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh
gempa rencana pada taraf pembebanan nominal untuk
mendapatkan simpangan maksimum struktur gedung pada saat
mencapai kondisi diambang keruntuhan
γ (Gamma) = factor beban secara umum
∑(Sigma) = Tanda penjumlahan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xx
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user i
ABSTRAK
Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Analisis Kinerja Struktur pada Bangunan
Bertingkat Tidak Beraturan dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode
Analisis Riwayat Waktu.
Indonesia merupakan negara yang rawan terjadi gempa. Hal ini disebabkan lokasi
Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik utama, yaitu
lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, dan Filipina. Gempa yang terjadi
belakangan ini telah membuktikan bahwa masih banyak bangunan gedung yang
mengalami kerusakan ringan hingga berat bahkan sampai runtuh sehingga
menimbulkan korban jiwa. Untuk itu infrastrukur harus di desain tahan gempa
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keamanan gedung dilihat dari
displacement, drift dan base shear. Metode yang digunakan adalah analisis
dinamik riwayat waktu dengan menggunakan program ETABS. Rekaman gempa
yang digunakan antara lain El Centro 1940, Tohoku Jepang 2011, Kobe Jepang
1995, dan Gempa Jepang 1994.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya geser dari analisis riwayat waktu bila
dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, Tohoku 201, Kobe 1995, dan
Jepang 1995 didapat aman terhadap gaya geser nominal ( V > 0,8V1). Partisipasi
massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai SNI 03 1726
2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 13. Kinerja batas layan dan kinerja batas
ultimate yang memenuhi syarat sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 8.1 dan pasal 8.2
adalah rekaman gempa dari El Centro 1940.
Menurut ATC-40, bila gedung di beri beban gempa El Centro 1940 maka level
kinerja gedung masuk IO (Immediate Occupancy), bila gedung di beri beban
gempa Tohoku 2011 dan gempa Jepang 1994 maka level kinerja gedung masuk C
(Collapse), bila gedung di beri beban gempa Kobe 1995 dan gempa Jepang 1994,
maka level kinerja gedung masuk DC (Damage Control).
Kata kunci : Analisis Riwayat Waktu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ii
ABSTRACT
Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Peformance Analysis on The Structure of
Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Time
History Analysis Method.
Indonesia is a country prone to earthquakes. This is due to the location of
Indonesia is situated at the confluence of four major tectonic plates, the Eurasian
plate, the Indo-Australian, Pacific, and the Philippines. The earthquake that
occurred recently have proved that there are still many buildings that suffered
minor damage to severe and even collapse, causing casualties. For that
infrastructure should be in the design of earthquake-resistant
This study aims to determine the safety of the building seen from the
displacement, drift and base shear. The method used is the time history dynamic
analysis using ETABS program. Earthquake recordings are used, among others, El
Centro, 1940, Tohoku Japan 2011, Kobe Japan 1995, and the Japanese Earthquake
of 1994.
The results showed that the shear force from time history analysis when analyzed
with El Centro 1940 earthquake record, Tohoku 201, Kobe 1995, and Japan 1995
be obtained secure against nominal shear force (V> 0.8 V1). Participation in mass
producing a total response has exceeded 90% according to SNI 03 1726 2002
article 7.2.1 are met on the mode 13. Performance and serviceability limit ultimate
performance limits are eligible in accordance with SNI 03-1726-2002 Article 8.1
and Article 8.2 is a recording of El Centro 1940 earthquake.
According to ATC-40, when the building was given the burden of El Centro 1940
earthquake the building entrance IO performance levels (Immediate Occupancy),
when the building was given the burden of Tohoku quake Japan earthquake of
2011 and 1994 then enter the building performance level C (Collapse), when the
building put the burden of the Kobe earthquake of 1995 and the Japanese
earthquake of 1994, so the level of building performance into the DC (Damage
Control).
Key words: Time History Analysis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Gempamerupakanhasilpelepasanenergisecaratiba-tiba di dalamkerakbumi yang
menimbulkanenergi.Energiinikeluardaripusatgempadalambentukgelombang yang
disebutgelombangseismikdanmemancarkesegalaarah.Tingkat
kerusakanakibatgelombanginijugaberbeda-
bedatergantungdaribesarnyakekuatangempa, jarakdaripusatgempa, system
pondasi,massadangeometribangunan, dan lain-lain.
Indonesia merupakannegara yang rawanterjadigempa.Hal inidisebabkanlokasi
Indonesia yang terletakpadapertemuanempatlempengtektonikutama, yaitulempeng
Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, danFilipina.Gempa yang
terjadibelakanganinitelahmembuktikanbahwamasihbanyakbangunangedung yang
mengalamikerusakanringanhinggaberatbahkansampairuntuhsehinggamenimbulkanko
rbanjiwa.Gempabumitidakmungkindicegahdansulitsekaliuntukdiramalkankapanterja
dinya, dimanalokasinya, danberapamagnitudenya.Olehsebabitu, infrastruktur yang
ada di Indonesia harusdirencanakanterhadapbebangempa.
Gambar 1.1 Indonesia denganEmpatLempengTektonikUtama
Sumber :Google (2011)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Pengaruh gempa harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung sertaberbagai
bagian dan peralatannya secara umum. Akibat pengaruh gemparencana, struktur
gedung secara keseluruhan harus masih berdiri, walaupunsudah berada dalam
kondisi di ambang
keruntuhan.Secaraumumanalisastrukturterhadapgempadibagimenjadi 2 macam,
yaitu:
a. Analisisstatikekivalen, berupagayahorisontal (Px, Py) yang
diberikanpadalantaitiapstruktur.
b. Analisisdinamik (time historydanrespons spectrum), berupagelombangrambatan
yang berdasarkan datagempasebelumnya yang diterapkanpadabasestruktur,
dandianalisadengankondisi non linier.
Padapenelitianinikitamenggunakananalisisdinamikdenganmetodeanalisisriwayatwakt
uuntukmengetahuipengaruhgedungterhadapkekuatangempa.Model
strukturdiberikansuatucatatanrekamangempayang adadanresponsstruktur di
hitunglangkah demi langkahpada interval waktutertentu.
Penelitian ini mengacu pada hasil Tugas Akhir Mahasiswa Jurusan Arsitektur
Universitas Sebelas Maret Surakarta yang bernama Astuning Hariri dengan judul
Tugas Akhir Apartemen di Bandung dengan Penekanan Arsitektur Hemat Energi.
Serta melanjutkan penelitian dari Anindityo Budi Prakosomahasiswa Teknik Sipil
yang berjudul Evaluasi Kinerja Seismik Struktur Beton dengan Analisis Pushover
Prosedur A menggunakan Program ETABS V9.50.
Gambar 1.1. Tampak Apartemen Tuning
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Sumber : Astuning Hariri (2008)
1.2. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang telahdiuraikan di
atasmakarumusanmasalahiniadalahbagaimanamenganalisiskinerjastrukturdengananal
isisriwayatwaktu yang ditinjauberdasarkandisplacement, drift, base shear.
1.3. BATASAN MASALAH
Penelitian ini akan diberi batasan-batasan masalah agar kerja dapat lebih terarah dan
tidak meluas. Batasan-batasan masalah yang digunakan adalah :
1. Struktur yang digunakan adalah struktur beton bertulang.
2. Rekaman gempa yang digunakan adalah4 rekaman gempa, yaitu:
a) Nama gempa : El Centro 1940
Magnitude : 7,1 SR
b) Nama gempa : Tohoku EarthquakeJepang 2011
Magnitude : 9 SR
Lokasi stasiun gempa : Stasiun Sendai Government Office Bldg. #2
Jarak epicentral : 174 Km
c) Nama gempa : Kobe Jepang 1995
Magnitude : 7.2 SR
Lokasi stasiun gempa : Stasiun Hachinohe City Hall (HCN)
Jarak epicentral : 76 Km
d) Nama gempa : Jepang 1994
Magnitude : 8.2 SR
Lokasi stasiun gempa : Hiroo Town Office (HRO)
Jarak epicentral : 375 Km
3. Sistem struktur yang direncanakan adalah :
a. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.
b. Dual System (kombinasi sistem rangka pemikul momen dan sistem dinding
struktural).
4. Bangunan yang ditinjau adalah bangunan bertingkat 10 tidak simetris.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
5. Analisa gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 dengan peta gempa terbaru
(Peta Hazard Gempa Indonesia 2010).
6. Jenis pondasi yang digunakan adalah pondasi bor pile.
7. Analisisstrukturditinjaudalam 3 dimensimenggunakanbantuansoftware ETABS
v9.5
8. Tidak meninjau aspek ekonomis dan keindahan gedung.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
Adapuntujuandaripenelitianiniadalahmenganalisiskinerjastrukturdengananalisisriway
atwaktu yang ditinjauberdasarkandisplacement, drift, base shear.
1.5. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang dapatdiambildaripenelitianiniadalah :
1. Mengetahuipengaruhkekuatangempabumiyang diberikanterhadapgedung.
2. Memberikanpemahamanterhadappenggunaansoftware ETABS v9.5
khususnyadalamdesainstrukturbeton portal 3 dimensi.
3. Memberikanpemahamantentanganalisisgempadinamik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Menurut Daniel L. Schodek (1999), gempa bumi dapat terjadi karena fenomena
getaran dengan kejutan pada kerak bumi. Faktor utama adalah benturan pergesekan
kerak bumi yang mempengaruhi permukaan bumi. Gempa bumi ini menjalar dalam
bentuk gelombang. Gelombang ini mempunyai suatu energi yang dapat
menyebabkan permukaan bumi dan bangunan diatasnya menjadi bergetar. Getaran
ini nantinya akan menimbulkan gaya-gaya pada struktur bangunan karena struktur
cenderung mempunyai gaya untuk mempertahankan dirinya dari gerakan.
Menurut Chen dan Lui (2006), pengertian secara umum, gempa bumi merupakan
getaran yang terjadi pada permukaan tanah yang dapat disebabkan oleh aktivitas
tektonik, vulkanisme, longsoran termasuk batu, dan bahan peledak. Dari semua
penyebab tersebut di atas, goncangan yang disebabkan oleh peristiwa tektonik
merupakan penyebab utama kerusakan struktur dan perhatian utama dalam kajian
tentang bahaya gempa.
Menurut Mc.Cormac (2002), hal yang perlu diperhatikan adalah kekuatan bangunan
yang memadai untuk memberikan kenyamanan bagi penghuninya terutama lantai
atas. Semakin tinggi bangunan, defleksi lateral yang terjadi juga semakin besar pada
lantai atas.
Menurut UBC 1997, tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk mencegah
terjadinya kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa, dengan tiga kriteria
standar sebagai berikut:
a. Tidak terjadi kerusakan sama sekali pada gempa kecil.
b. Ketika terjadi gempa sedang, diperbolehkan terjadi kerusakan arsitektural tetapi
bukan merupakan kerusakan struktural.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
c. Diperbolehkan terjadinya kerusakan struktural dan non-struktural pada gempa
kuat, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan bangunan runtuh.
Menurut SNI-1726-2002 pasal 1.3 dilakukannya perencanaan ketahanan gempa
untuk struktur gedung bertujuan untuk :
a. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa
yang kuat.
b. Membatasi kerusakan gedung akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga
masih dapat diperbaiki.
c. Membatasi ketidaknyamanan penghunian bagi penghuni gedung ketika terjadi
gempa ringan sampai sedang
d. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung.
Menurut Applied Tecnology Council (ATC)-40, kriteria-kriteria struktur tahan gempa
adalah sebagai berikut :
1. Immediate Occupancy (IO)
Bila gempa terjadi, struktur mampu menahan gempa tersebut, struktur tidak
mengalami kerusakan struktural dan tidak mengalami kerusakan non struktural.
Sehingga dapat langsung dipakai.
2. Life Safety (LS)
Struktur gedung harus mampu menahan gempa sedang tanpa kerusakan struktur,
walaupun ada kerusakan pada elemen non-struktur.
3. Collapse Pervention (CP)
Struktur harus mampu menahan gempa besar tanpa terjadi keruntuhan struktural
walaupun struktur telah mengalami rusak berat, artinya kerusakanb struktur
boleh terjadi tetapi harus dihindari adanya korban jiwa manusia.
Menurut Daniel L. Schodek (1999), bahwa pada struktur stabil apabila dikenakan
beban, struktur tersebut akan mengalami perubahan bentuk (deformasi) yang lebih
kecil dibandingkan struktur yang tidak stabil. Hal ini disebabkan karena pada
struktur yang stabil memiliki kekuatan dan kestabilan dalam menahan beban.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Stabilitas merupakan hal yang sulit di dalam perencanaan struktur yang merupakan
gabungan dari elemen-elemen. Untuk memperjelas mengenai stabilitas struktur akan
diilustrasikan dalam Gambar 2.2.
(a) Susunan kolom dan balok (b) Ketidakstabilan terhadap beban horisontal
(c) Tiga metode dasar untuk menjamin kestabilan struktur sederhana meliputi :
penopang diagonal, bidang geser dan titik hubung kaku.
(d) Setiap metode yang dipakai untuk menjamin kestabilan pada struktur harus
dipasang secara simetris. Apabila tidak, dapat terjadi efek torsional pada
struktur.
Gambar 2.1. Kestabilan Struktur Portal. Sumber :Daniel L. Schodek (1999)
Pada Gambar 2.1(a) struktur stabil karena struktur belum mendapatkan gaya dari
luar, apabila suatu struktur dikenakan gaya horisontal maka akan terjadi
∆
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
deformasiseperti yang terlihat pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena
struktur tidak mempunyai kapasitas yang cukup untuk menahan gaya horisontal dan
struktur tidak mempunyai kemampuan untuk mengembalikan bentuk struktur ke
bentuk semula apabila beban horisontal dihilangkan sehingga akan terjadi simpangan
horisontal yang berlebihan yang dapat menyebabkan keruntuhan.
Menurut Daniel L. Schodek (1999),terdapat beberapa carauntuk menjamin kestabilan
struktur seperti pada Gambar 2.1(c). Cara pertama dengan menambahkan elemen
struktur diagonal pada struktur, sehingga struktur tidak mengalami deformasi
menjadi jajaran genjang seperti pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena
dengan menambahkan elemen struktur diagonal gaya-gaya yang dikenakan pada
struktur akan disebarkan keseluruh bagian termasuk ke elemen diagonal, gaya-gaya
yang diterima masing-masing struktur akan berkurang sehingga simpangan yang
dihasilkan lebih kecil. Cara kedua adalah dengan menggunakan dinding geser.
Elemennya merupakan elemen permukaan bidang kaku, yang tentunya dapat
menahan deformasi akibat beban horisontal dan simpangan horisontal yang akan
dihasilkan akan lebih kecil. Cara ketiga adalah dengan mengubah hubungan antara
elemen struktur sedemikian rupa sehingga perubahan sudut untuk suatu kondisi
pembebanan tertentu. Hal ini dengan membuat titik hubung kaku diantara elemen
struktur sebagai contoh meja adalah struktur stabil karena adanya titik hubung kaku
di antara setiap kaki meja dengan permukaan meja yang menjamin hubungan sudut
konstan di antara elemen tersebut, sehingga struktur menjadi lebih kaku. Dalam
menentukan letak bresing maupun dinding geser hendaknya simetris. Hal ini untuk
menghindari efek torsional.
Menurut Widodo (2001),beban dinamik menimbulkan respon yang berubah-ubah
menurut waktu, maka struktur yang bersangkutan akan ikut bergetar/ada gerakan.
Dalam hal ini bahan akan melakukan resistensi terhadap gerakan dan pada umumnya
dikatakan bahan yang bersangkutan mempunyai kemampuan untuk meredam
getaran. Dengan demikian pada pembebanan dinamik, akan terdapat peristiwa
redaman yang hal ini tidak ada pada pembebanan statik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
2.2. DASAR TEORI
2.2.1 Analisis Dinamik
Secara umum analisis struktur terhadap beban gempa dibagi menjadi dua macam,
yaitu :
1. Analisis beban statik ekuivalen adalah suatu cara analisis struktur dimana
pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban statik horizontal yang
diperoleh dengan hanya memperhitungkan respons ragam getar yang pertama.
Biasanya distribusi gaya geser tingkat ragam getar yang pertama ini di
sederhanakan sebagai segitiga terbalik.
2. Analisis dinamik adalah analisis struktur dimana pembagian gaya geser gempa
di seluruh tingkat diperoleh dengan memperhitungkan pengaruh dinamis
gerakan tanah terhadap struktur. Analisis dinamik terbagi menjadi 2, yaitu :
a. Analisis ragam respons spektrum dimana total respons didapat melalui
superposisi dari respons masing-masing ragam getar.
b. Analisis riwayat waktu adalah analisis dinamis dimana pada model struktur
diberikan suatu catatan rekaman gempa dan respons struktur dihitung langkah
demi langkah pada interval tertentu.
Untuk struktur gedung tidak beraturan, pengaruh gempa rencana harus ditinjau
sebagai pengaruh pembebanan gempa dinamik, sehingga analisisnya harus dilakukan
berdasarkan analisis respons dinamik.
Gambar 2.2. Diagram Beban (P) - Waktu (t)
Sumber : www.mafiosodeciviliano.com (Mei 2011) Analisis dinamik untuk perancangan struktur tahan gempa dilakukan jika diperlukan
evaluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur, serta
untuk mengetahui perilaku dari struktur akibat pengaruh gempa. Pada struktur
bangunan tingkat tinggi atau struktur dengan bentuk atau konfigurasi yang tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
teratur. Analisis dinamik dapat dilakukan dengan cara elastis maupun inelastis. Pada
cara elastis dibedakan Analisis Ragam Riwayat Waktu(Time History Modal
Analysis) pada cara ini diperlukan rekaman percepatan gempa dan Analisis Ragam
Spektrum Respons(Response Spectrum Modal Analysis), dimana pada cara ini
respons maksimum dari tiap ragam getar yang terjadi didapat dari Spektrum Respons
Rencana (Design Spectra). Pada analisis dinamik elastis digunakan untuk
mendapatkan respons struktur akibat pengaruh gempa yang sangat kuat dengan cara
integrasi langsung(Direct Integration Method). Analisis dinamik elastis lebih sering
digunakan karena lebih sederhana.
Untuk struktur gedung yang tidak beraturan yang tidak memenuhi struktur gedung
beraturan, pengaruh gempa rencana terhadap struktur gedung tersebut harus
ditentukan melalui analisis respons dinamik 3 dimensi. Untuk mencegah terjadinya
respons struktur gedung terhadap pembebanan gempa yang dominan dalam rotasi
dari hasil analisis vibrasi bebas 3 dimensi, paling tidak gerak ragam pertama
(fundamental) harus dominan dalam translasi.(SNI 03-1726-2002)
Analisis dinamik untuk menentukan pembagian gaya geser tingkat akibat gerakan
tanah oleh gempa dan dapat dilakukan dengan cara analisis ragam spektum respons.
Pembagian gaya geser tingkat tersebut adalah untuk menggantikan pembagian beban
geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi gedung pada analisis beban statik
ekuivalen. Pada analisis ragam spektum respons, sebagai spektrum percepatan
respons gempa rencana harus dipakai diagram koefisien gempa dasar (C) untuk
wilayah masing-masing gempa. Nilai C tersebut tidak berdimensi sehingga respons
masing-masing ragam merupakan respon relatif.
Untuk stuktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu-waktu getar alami yang
berdekatan harus dilakukan dengan metoda yang dikenal dengan Kombinasi
Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC). Waktu getar
alami harus dianggap berdekatan, apabila selisih nilainya kurang dari 15%. Untuk
struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan,
penjumlahan respon ragam tersebut dapat dilakukan dengan metoda yang dikenal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
dengan Akar Jumlah Kuadrat (Square Root of the Sum of Squares atau SRSS) (SNI
03-1726-2002)
Pada ilmu statika keseimbangan gaya-gaya didasarkan atas kondisi statik, artinya
gaya-gaya tersebut tetap intesitasnya, tetap tempatnya dan tetap arah/ garis kerjanya.
Gaya-gaya tersebut dikategorikan sebagai beban statik. Kondisi seperti ini akan
berbeda dengan beban dinamik dengan pokok-pokok perbedaan sebagai berikut ini :
a. Beban dinamik adalah beban yang berubah-ubah menurut waktu (time varying)
sehingga beban dinamik merupakan fungsi dari waktu.
b. Beban dinamik umumnya hanya bekerja pada rentang waktu tertentu. Untuk
gempa bumi maka rentang waktu tersebut kadang-kadang hanya beberapa detik
saja. Walaupun hanya beberapa detik saja namun beban angin dan beban gempa
misalnya dapat merusakkan struktur dengan kerugian yang sangat besar.
c. Beban dinamik dapat menyebabkan timbulnya gaya inersia pada pusat massa
yang arahnya berlawanan dengan arah gerakan.
d. Beban dinamik lebih kompleks dibanding dengan beban statik, baik dari bentuk
fungsi bebannya maupun akibat yang ditimbulkan. Asumsi-asumsi kadang perlu
diambil untuk mengatasi ketidakpastian yang mungkin ada pada beban dinamik.
e. Karena beban dinamik berubah-ubah intensitasnya menurut waktu, maka
pengaruhnya terhadap struktur juga berubah-ubah menurut waktu. Oleh karena
itu penyelesaian problem dinamik harus dilakukan secara berulang-ulang bersifat
penyelesaian tunggal (single solution), maka penyelesaian problem dinamik
bersifat penyelesaian berulang-ulang (multiple solution).
f. Sebagai akibat penyelesaian yang berulang-ulang maka penyelesaian struktur
dengan beban dinamik akan lebih mahal dan lebih lama.
Menurut Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung SNI 01-
1726-2002, Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung beraturan, apabila
memenuhi ketentuan sebagai berikut :
1. Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10
tingkat atau 40 m.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
2. Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan
kalaupunmempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25%
dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.
3. Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun
mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15% dari
ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut.
4. Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban
lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu utama
orthogonal denah struktur gedung secara keseluruhan.
5. Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatan bidang muka dan kalaupun
mempunyai loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur bagian gedung
yang menjulang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari 75% dari ukuran
terbesar denah struktur bagian gedung sebelah bawahnya. Dalam hal ini, struktur
rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2 tingkat tidak perlu dianggap
menyebabkan adanya loncatan bidang muka.
6. Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan, tanpa adanya
tingkat lunak. Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu tingkat, di
mana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di
atasnya atau kurang dari 80% kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya.
Dalam hal ini, yang dimaksud dengan kekakuan lateral suatu tingkat adalah gaya
geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan satu satuan simpangan antar-
tingkat.
7. Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, artinya
setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai
tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah atap tidak perlu
memenuhi ketentuan ini.
8. Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban
lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan
tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.
9. Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang atau
bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat. Kalaupun ada
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh
melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.
Untuk struktur gedung beraturan, pengaruh Gempa Rencana dapat ditinjau sebagai
pengaruh beban gempa statik ekuivalen, sedangkan untuk gedung tidak beraturan
harus ditinjau dengan analisis respon dinamik.
i. Konsep Perencanaan Gedung Tahan Gempa
Menurut Tjokrodimulyo (2007), struktur tahan gempa adalah struktur yang tahan
(tidak rusak dan tidak runtuh) apabila terlanda gempa, bukan struktur yang semata-
mata (dalam perencanaan) sudah diperhitungkan dengan beban gempa.
Dalam perencanaan bangunan tahan gempa struktur yang didesain harus memenuhi
kriteria sebagai berikut :
a. Di bawah gempa ringan (gempa dengan periode ulang 50 tahun dengan
probabilitas 60% dalam kurun waktu umur gedung) struktur harus dapat
berespon elastik tanpa mengalami kerusakan baik pada elemen struktural (balok,
kolom, pelat dan pondasi struktur) dan elemen non struktural (dinding bata,
plafond dan lain lain).
b. Di bawah gempa sedang (gempa dengan periode ulang 50-100 tahun) struktur
bangunan boleh mengalami kerusakan ringan pada lokasi yang mudah
diperbaiki yaitu pada ujung-ujung balok di muka kolom, yang diistilahkan sendi
plastis, struktur pada tahap ini disebut tahap First Yield yang merupakan
parameter penting karena merupakan batas antara kondisi elastik (tidak rusak)
dan kondisi plastis (rusak) tetapi tidak roboh atau disingkat sebagai kondisi
batas antara beban gempa ringan dan gempa kuat.
c. Di bawah gempa kuat (gempa dengan periode ulang 200-500 tahun dengan
probabilitas 20%-10% dalam kurun waktu umur gedung) resiko kerusakan harus
dapat diterima tapi tanpa keruntuhan struktur. Jadi, kerusakan struktur pada saat
gempa kuat terjadi harus didesain pada tempat-tempat tertentu sehingga mudah
diperbaiki setelah gempa kuat terjadi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
ii. Prinsip dan Kaidah Perancangan
1. Prinsip Dasar Perencanaan, Perancangan dan Pelaksanaan
Prinsip-prinsip dasar perlu diperhatikan dalam perencanaan, perancangan dan
pelaksanaan struktur bangunan beton bertulang tahan gempa yaitu :
1. Sistem struktur yang digunakan haruslah sesuai dengan tingkat kerawanan daerah
dimana struktur bangunan tersebut berada terhadap gempa.
2. Aspek kontinuitas dan integritas struktur bangunan perlu diperhatikan. Dalam
pendetailan penulangan dan sambungan-sambungan, unsur-unsur struktur
bangunan harus terikat secara efektif menjadi satu kesatuan untuk meningkatkan
struktur secara menyeluruh.
3. Konsistensi sistim struktur yang diasumsikan dalam desain dengan sistim struktur
yang dilaksanakan harus terjaga.
4. Materi beton yang digunakan haruslah memiliki daya tahan yang tinggi
dilingkungannya.
5. Unsur-unsur arsitektural yang memiliki masa yang besar harus terikat dengan
kuat pada sistem portal utama dan harus diperhitungkan pengaruhnya terhadap
sistem struktur.
6. Metode pelaksanaan, sistem quality control dan quality assurance dalam tahapan
konstruksi harus dilaksanakan dengan baik dan harus sesuai dengan kaidah yang
berlaku.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa besarnya gaya gempa yang diterima
struktur bangunan pada dasarnya dipengaruhi oleh karakteristik gempa yang tejadi,
karakteristik tanah dimana bangunan berada dan karakteristik struktur bangunan.
Karakteristik struktur bangunan yang berpengaruh diantaranya bentuk bangunan,
massa bangunan, beban gravitasi yang bekerja, kekakuan dan lain-lain.
2. Jenis Beban
Beban yang akan ditanggung oleh suatu struktur atau elemen struktur tidak selalu
dapat diramalkan sebelumnya. Meski beban-beban tersebut telah diketahui dengan
baik pada salah satu lokasi struktur tertentu, distribusi dari elemen yang satu ke
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
elemen yang lain pada keseluruhan struktur masih membutuhkan asumsi dan
pendekatan. Jenis beban yang biasa digunakan dalam bangunan gedung meliputi :
a. Beban Lateral, yang terdiri atas :
1) Beban Gempa
Besarnya simpangan horisontal (drift) bergantung pada kemampuan struktur dalam
menahan gaya gempa yang terjadi. Apabila struktur memiliki kekakuan yang besar
untuk melawan gaya gempa maka struktur akan mengalami simpangan horisontal
yang lebih kecil dibandingkan dengan struktur yang tidak memiliki kekakuan yang
cukup besar. Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 15.11.2.3, untuk mensimulasikan
arah pengaruh Gempa Rencana yang sembarang terhadap struktur gedung baja,
pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan
harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh gempa dalam arah tegak lurus
pada arah utama tetapi efektifitasnya hanya sebesar minimal 30% tapi tidak lebih
dari 70%.
2) Beban Angin
Beban angin pada struktur terjadi karena adanya gesekan udara dengan permukaan
struktur dan perbedaan tekanan dibagian depan dan belakang struktur. Beban angin
tidak memberi konstribusi yang besar terhadap struktur dibandingkan dengan beban
yang lainnya. Menurut Schodek(1999), besarnya tekanan yang diakibatkan angin
pada suatu titik akan tergantung kecepatan angin, rapat massa udara, lokasi yang
ditinjau pada stuktur, perilaku permukaan struktur, bentuk geometris struktur,
dimensi struktur.
b. Beban Gravitasi, yang terdiri atas :
1) Beban Hidup
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan
suatu gedung dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari
barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak
merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
hidup gedung tersebut, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan pada lantai
dan atap.
Beban hidup dapat menimbulkan lendutan pada struktur, sehingga harus
dipertimbangkan menurut peraturan yang berlaku agar struktur tetap aman. Menurut
Schueller (1998), beban yang disebabkan oleh isi benda-benda di dalam atau di atas
suatu bangunan disebut beban penghunian (occupancy load). Beban ini mencakup
beban peluang untuk berat manusia, perabot partisi yang dapat dipindahkan, lemari
besi, buku, lemari arsip ,perlengkapan mekanis dan sebagainya.
Tabel 2.1 Beban Hidup Pada Lantai Gedung No Lantai gedung Beban Satuan 1. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang
disebut dalam no 2. 200 Kg/m2
2. Lantai tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang tidak penting yang bukan untuk took, pabrik atau bengkel.
125 Kg/m2
3. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, took, toserba, restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit.
250 Kg/m2
4. Lantai ruang olah raga. 400 Kg/m2 5. Lantai dansa. 500 Kg/m2 6. 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
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)
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
18
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
2.2.3
Men
ini y
a.
b.
c.
d.
Dim
U
D
L
E
2.2.3
Besa
perat
Mc.C
bentu
3.3 Komb
nurut SNI
yaitu :
U = 1,4 D
U = 1,2 D
U = 0,9 D
U = 1,2 D
mana:
= Kuat Pe
= Beban M
= Beban H
= Beban G
3.4 Deflek
arnya sim
turan yan
Cormac
uk Drift I
binasi Pem
2847-200
D
D + 1,6 L
D + 1,0E
D + 1,0L +
erlu
Mati
Hidup
Gempa
ksi Latera
mpangan
ng berlaku
(1981 ) m
Indeks sep
mbebanan
02 pasal 1
+ 1,0E
al
horisonta
u, yaitu ki
menyataka
perti pada
GamSumber
n
11.2, komb
al (drift)
inerja bat
an bahwa
Gambar 2
mbar 2.3. Dr : Mc.Corm
binasi beb
) harus
tas layan
simpanga
2.3
Defleksi Lmac (1981 )
ban yang
dipertimb
struktur d
an struktur
Lateral )
dipakai d
bangkan
dan kinerj
r dapat din
dalam pen
sesuai d
ja batas u
nyatakan
19
nelitian
dengan
ultimit.
dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
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.
Tabel 2.4. Deformation Limit berbagai Kinerja ATC-40
PERFORMANCE LEVEL
Interstory Drift Limit
Immediate Occupancy
Damage Control
Life Safety Structural Stabiliity
Maximum total Roof Displ. Ratio (Xmax/H)
0,01 0,01 – 0,02 0,02 0,33Vi/Pi
Maximum Inelastic Drift
0,001 0,005 – 0,015 No Limit No Limit
Sumber :Applied Technology Council, Seismic Evaluation and Retrofit Of Concrete Buildings,Report ATC-40,(Redwood City:ATC,1996),Table 8-4,p.8-19
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 2.5 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
21
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
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
IV
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
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 Fasilitas pembangkit energi yang tidak memasok energi untuk kebutuhan nasional dapat dimasukkan kedalam kategori resiko II
Tabel 2.6Faktor 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 1726-2010
2.2.4.2 Koefisien Modifikasi Respons (R)
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.
Sumber : RSNI 1726-2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
Tabel 2.7Koefisien modifikasi respon (R)
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 8 10. Rangka momen terkekang parsial komposit 5 11. Rangka momen komposit biasa 3 12. Rangka momen Cold Form khusus dengan baut 3,5
Sumber : RSNI 1726-2010 Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam perencanaan struktur gedung dapat
dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai faktor
daktilitas maksimum µm yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau
subsistem struktur gedung.
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 Perencanaan Apartemen Tunning digunakan wilayah
gempa yang disusun berdasarkan peta respon spektrum percepatan untuk periode
pendek 0,2 detik di batuan dasar SB untuk probabilitas terlampaui 10% dalam 50
tahun (redaman 5%).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
Gambar 2.4.Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk percepatan puncak (PGA)
Sumber : RSNI 1726-2010
Gambar 2.5. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1
Sumber : RSNI 1726-2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
Gambar 2.6. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS
Sumber : RSNI 1726-2010
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.
Tabel 2.8Jenis-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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
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)
SUMBER :RSNI 1726-2010
2.2.4.5 Penentuan Percepatan Puncak di Permukaan Tanah
Besarnya percepatan puncak di permukaan tanah diperoleh dengan mengalikan
faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) dengan nilai PGA yang diperoleh dari
Gambar 2.4. Besarnya FPGA tergantung dari klasifikasi site yang didasarkan pada
Tabel 2.8 dan nilainya ditentukan sesuai Tabel 2.9.
Tabel 2.9Faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) (ASCE 7-10)
Klasifikasi Site (Sesuai Tabel 2.7)
SPGA
PGA ≤ 0.1 PGA = 0.2 PGA= 0.3 PGA = 0.4 PGA ≥ 0.5 Batuan Keras (SA) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Batuan (SB) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 Tanah Sangat Padat dan Batuan Lunak (SC) 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0
Tanah Sedang (SD) 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0 Tanah Lunak (SE) 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9 Tanah Khusus (SF) SS SS SS SS SS Sumber : RSNI 1726-2010 Keterangan: SPGA = Nilai PGA di batuan dasar (SB) mengacu pada Peta Gempa Indonesia
2010 (gambar 2.4) SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon
spesifik.
Percepatan puncak di permukaan tanah dapat diperoleh dengan menggunakan
persamaan berikut:
PGAM = FPGA x SPGA......................................................(2.1)
Dimana:
PGAM = nilai percepatan puncak di permukaan tanah berdasarkan klasifikasi site.
FPGA = faktor amplifikasi untuk PGA.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
2.2.4.6 Faktor ResponGempa
Faktor respon gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi, besarnya nilai faktor
respon gempa diperoleh dari perhitungan SS dan S1.
Tabel 2.10 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 1726-2010
Tabel 2.11 Kategori Lokasi Fvuntuk 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 1726-2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Gambar 2.7.Desain Respon Spektrum Sumber : RSNI 1726-2010
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.
Fv = Parameter respon spektra percepatan untuk gempa maksimum yang ditinjau,
bergantung pada kelas lokasi dan nilai S1.
SDS= Parameter respon spektra percepatan desain. (2/3.Fa.SS)
SDS= Parameter respon spektra percepatan desain. (2/3.Fv.S1)
T = Perioda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
2.2.4.7 Kategori Desain Gempa (KDG).
Pengklasifikasian ini dikenakan pada struktur berdasar Kategori Resiko Banguan
(KRB) dan tngkat kekuatan gerakan tanah akibat gempa yang diantisipasi dilokasi
struktur banguan.
Kategori desain gempa dievaluasi berdasarkan parameter respon percepatan periode
pendek dan berdasarkan parameter respon percepatan periode 1,0 detik.
Tabel 2.12 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan
Perioda Pendek.
Nilai SDS Kategori Resiko Bangunan (KRB)
I atau II III Iv
SDS < 0,167 A A A
0,167 < SDS < 0,33 B B B
0,330 < SDS < 0,50 C C C
0,500 < SDS D D D
SUMBER :RSNI 1726-2010
KDG : A B C D E F
Resiko gempa meningkat.
Persyaratan desain dan detailing gempa meningkat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Tabel 2.13 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan
Perioda 1,0 detik.
Nilai SD1 Kategori Resiko Bangunan (KRB)
I atau II III Iv
SDS < 0,067 A A A
0,067 < SDS < 0,133 B B B
0,133 < SDS < 0,20 C C C
0,20 < SDS D D D Sumber : RSNI 1726-2010
Tabel 2.14 Kategori Desain Gempa (KDG) dan Resiko Kegempaan.
Kode Tingkat Resiko Kegempaan
RSNI 1726-10
Rendah Menengah Tinggi
KDG
A,B
KDG
C
KDG
D,E,F
SRPMB/mM/K SRPMM/K SRPMK Sumber :RSNI 1726-2010
b. Kinerja Struktur
i. Kinerja Batas Layan
Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat
pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan
peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah kerusakan nonstruktur
dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari
simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah
dibagi faktor skala.
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung, dalam segala hal
simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh
melampaui R03,0 kali tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, bergantung yang
mana yang nilainya terkecil.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
ii. Kinerja Batas Ultimit
Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan
antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam
kondisi struktur gedung di ambang 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 (seladelatasi). Simpangan dan simpangan
antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan
gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengali ξ tertera pada Persamaan 2.2
dan 2.3 :
a. Untuk struktur gedung beraturan :
ξ = 0,7 R………………………………………………………(2.2)
b. Untuk struktur gedung tidak beraturan :
ξ = aFaktorSkal
R7,0 ……………………………………………..(2.3)
dengan R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut.
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur gedung, dalam segala hal
simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh
melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
2.5 Data Struktur Gedung
Pada penelitian ini dilakukan pada Apartemen Tuning Gedung B yang berada di
daerah Bandung. Struktur gedung beton bertulang dengan ketinggian 10 lantai.
Bangunan tersebut berdiri di atas basement sedalam tiga lapis. Fungsi utama
bangunan adalah sebagai tempat hunian dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas
pendukungnya.
Tabel 3.1. Deskripsi Gedung Gedung B
Sistem Struktur Dual System
Wall-frame beton bertulang
Fungsi gedung apartemen
Jumlah Lantai 10
Luas lantai tipikal 1305.9202 m2
Tinggi lantai tipikal 5 m
Tinggi Maksimum
gedung 52.5 m
Jumlah lantai basement 3
Tinggi lantai tipikal
basement 4 m
Kedalaman basemen 12 m
Luas basement 1 6702.8641 m2
Luas basement 2 9246.1794 m2
Luas basement 3 9246.1794 m2
Luas total gedung
termasuk basement 80665.9889 m2
Sumber : Astuning Hariri (2008)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Tampak Apartemen Tuning dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 3.1 Tampak Apartemen Tuning
Sumber : Astuning Hariri (2008)
Denah gedung dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 3.2 Denah Apartemen Tuning Sumber : Astuning Hariri (2008)
GEDUNG GEDUNG
GEDUNG
A
B
C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
2.6 Tahapan Analisis
Metode penelitian ini menggunakan analisis riwayat waktu. Analisis menggunakan
program ETABS V 9.5.0Untuk mewujudkan uraian diatas maka langkah analisis
yang hendak dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan.
2.6.1 Studi Literatur
Studi literatur dari jurnal dan buku yang terkait dalam analisis riwayat waktu.
Mempelajari semua yang berhubungan dengan analisis riwayat waktu. Buku acuan
yang dipakai antara lain SNI 03-1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Gedung, Peraturan pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan
Indonesia untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1727- 1989, Federal Emergency
Management Agency for Prestandard And Commentary For The Seismic
Rehabilitation Of Buildings (FEMA-356), Uniform Building Code for Earthquake
Designvolume-2 (UBC,1997) dan jurnal-jurnal yang berkaitan dengan analisis
riwayat waktu.
2.6.2 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dan informasi bangunan Apartemen Tuning yang diteliti, baik
data sekunder maupun data primer. Data yang didapat adalah Shop Drawing
Apartemen Tuning. Data ini digunakan untuk pemodelan struktur 3D yang
selanjutnya dianalisis dengan bantuan ETABS V 9.50. Data tanah yang digunakan
berdasarkan data tanah yang sudah ada (Tugas Akhir Perancangan Apartemen
Tuning).
ShopDrawing digunakan untuk tahapan pemodelan yang sesuai dengan gambar yang
ada sehingga analisis ini tidak menyimpang dari gambar yang ada. Semua struktur
yang dimodelkan harus sesuai dengan Shop Drawing, untuk bangunan non struktural
tidak dimodelkan karena tidak mempunyai pengaruh yang signifikan dalam
pemodelan 3D ini.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Data tanah digunakan untuk menentukan besarnya gaya tanah yang menekan dinding
basement. Besarnya gaya tekan tanah mempengaruhi struktur bagunan yang akan
dianalisis, oleh sebab itu besarnya gaya tekan tanah ini perlu diperhatikan dalam
pemodelan 3D.
2.6.3 Pemodelan 3D
Pembuatan model struktur bangunan dengan pemodelan 3D sesuai dengan data dan
informasi dari shop drawing apartemen tuning.
1. System koordinat global dan lokal
Pemodelan ini dibuat sesuai dengan Shop Drawing yang ada. Perlu diketahui
pembuatan model 3D yang ada pada program ETABS V 9.50 mempunyai aturan
sistem koordinat global dan lokal. Sistem koordinat global adalah sistem koordinat 3
dimensi yang saling tegak lurus dan perjanjian tanda yang digunakan memenuhi
kaidah aturan tangan kanan. Sistem ini memiliki 3 sumbu yang saling tegak lurus
yaitu sumbu X,Y,Z. Arah koordinat dalam model struktur yang digunakan
munggunakan nilai ± X, ± Y dan ± Z. Semua sistem koordinat dalam model struktur
yang digunakan selalu didefinisikan dengan koordinat global baik secara langsung
maupun secara tidak langsung.
ETABS V 9.50 mengasumsikan bahwa sumbu global Z selalu merupakan sumbu
vertikal, dimana sumbu global +Z merupakan sumbu vertikal yang memiliki arah ke
atas. Bidang X-Y merupakan suatu bidang horizontal.
Komponen-komponen struktur seperti joint, element, dan constraint memiliki sumbu
lokal tersendiri untuk mendefinisikan properties, beban dan respon dari bagian
struktur tersebut. Sumbu dari sistem koordinat lokal ini dinyatakan dengan sumbu 1,
2 dan 3. Secara umum sistem koordinat lokal dapat bervariasi untuk setiap joint,
element, dan constraint.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Sumbu Lokal 3
Sumbu Lokal 2
Sumbu Lokal 1
Sumbu Z Global Sumbu Y Global
Sumbu X Global
Arah Putar Sumbu
Sistem koordinat lokal elemen yang dipakai pada penelitian ini dinyatakan dengan
sumbu lokal 1, sumbu lokal 2, dan sumbu lokal 3 dimana :
a. Sumbu lokal 1 adalah arah aksial.
b. Sumbu lokal 2 searah sumbu global +Z untuk balok dan searah sumbu global
+X untuk kolom.
c. Sumbu lokal 3 mengikuti kaidah aturan tangan kanan, di mana sumbu 3 tegak
lurus dengan sumbu lokal 1 dan sumbu lokal 2.
Sistem sumbu lokal elemen dapat disimak pada gambar 3.3
Gambar 3.3 Sistem koordinat yang digunakan dalam program ETABS. Sumber : Aplikasi Rekayasa Konstruksi Edisi Baru 2007, Wiryanto Dewobroto.
2. Elemen-elemen portal dan pelat lantai
Tahapan awal yang dilakukan adalah mendefinisikan semua jenis dan ukuran
penampang elemen portal yang digunakan. Setelah tahapan ini selesai, masing-
masing elemen portal harus disesuaikan dengan jenis dan ukuran penampang yang
dibuat. Tahapan kedua adalah pembuatan pelat yang merupakan satu kesatuan
struktur bangunan.
3. Diaphragm constraint
Tahapan ini dilakukan secara manual dalam ETABS V 9.50. Diaphragm Constraint
ini menyebabkan semua joint pada satu lantai diberi batasan constraint bergerak
secara bersamaan sebagai diafragma planar yang bersifat kaku (rigid) terhadap
semua deformasi yang mungkin terjadi. Asumsi Diaphragm constraint sangat tepat
untuk fenomena terbentuknya rigid floor di mana lantai struktur bergerak bersamaan
ketika suatu struktur mengalami gempa.
Sumbu Lokal 1
Sumbu Lokal 3
Sumbu Lokal 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
2.6.4 Perhitungan Pembebanan
Menghitung beban-beban yang bekerja pada struktur berupa beban mati, beban
hidup. Beban mati yang dihitung berdasar pemodelan yang ada dimana beban sendiri
didalam program ETABS V 9.50 dimasukkan dalam load case DEAD, sedangkan
berat sendiri tambahan yang tidak dapat dimodelkan dalam program ETABS V 9.50
dalam load case Super Dead. Perhitungan berat sendiri ini dalam program ETABS
V 9.50 yang untuk dead adalah 1, sedangkan super dead adalah 0, dimana beban
untuk dead telah dihitung secara otomatis oleh program ETABS V 9.50, sedangkan
untuk beban Super dead bebannya perlu dimasukkan secara manual sesuai dengan
data yang ada.
Beban hidup yang dimasukkan dalam program ETABS V 9.50 dinotasikan dalam
live. Beban hidup ini mendapatkan reduksi beban gempa. Beban hidup disesuaikan
dengan peraturan yang ada. Perhitungan beban hidup ini dalam program ETABS V
9.50 yang untuk live adalah 0, di mana beban hidup perlu dimasukkan secara manual
sesuai dengan data yang ada.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2.6.5
Men
prog
akse
yang
1.
2.
5 Analis
nganalisis
gram ETA
lerogram
g dipakai a
Akselerog
Nama
Magni
Percep
Akselerog
sisRiwaya
Model s
ABS V 9.5
gempa ya
ada 4 buah
gram Gem
GambSumber
gempa
itude
patan punc
gramGem
at Waktu
struktur d
50. Data y
ang diang
h akselero
mpa El Ce
bar 3.4.A: http://www
: E
: 7
cak : 0
mpa Tohok
u
dengan re
yang dibu
kakan seb
ogram dar
entro 1940
Accelerogrw.vibration
El Centro
7,1 SR
0,3417 g
ku Jepang
ekaman g
tuhkan da
bagai gera
ri 4 gempa
0
ram gempndata.com/el
o 1940 N-S
2011
gempa ya
alam anali
akan tanah
a yang be
a El Centrlcentro.htm
S
ang ada d
isa riwaya
h masukan
rbeda, ant
ro 1940
dengan ba
at waktu
n.Akseler
tara lain :
38
antuan
adalah
rogram
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3.
Nama
Magni
Percep
Jarak E
Focal d
Akselerog
GambSumber : h
gempa
itude
patan punc
Episentral
depth
gramGem
bar 3.5.Achttp://smo.k
: T
: 9
cak : 2
l :
: 2
mpa Kobe
ccelerograkenken.go.jp
Tohoku E
9 SR
259,0 cm/
174 km
24 km
Jepang 19
am gempap/
Earthquake
/s2
995
a Tohoku
e Jepang 2
Jepang 20
2011
011
39
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Gambar 3.6.Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 Sumber : http://smo.kenken.go.jp/
Nama gempa : Kobe Jepang 1995
Magnitude : 7.2 SR
Percepatan puncak : 280,7 cm/s2
Jarak Episentral : 76 km
Focal depth : 48 km
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
0 20 40 60 80 100 120 140
Accelaration (cm/s^2)
Time (sec)
Accelerogram Kobe 1995
Percepatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
4. Akselerogram Gempa Jepang 1994
Gambar 3.7.Accelerogram gempa Jepang 1994 Sumber : http://smo.kenken.go.jp/
Nama gempa : Jepang 1994
Magnitude : 8.2 SR
Percepatan puncak : 278 cm/s2
Jarak Episentral : 375 km
Focal depth : 28 km
2.6.6 Proses Input Data Analisis Riwayat Waktu Ke ETABS V9.50
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
0 50 100 150 200 250
Accelaration (cm/s^2)
Time (sec)
Accelerogram Jepang 1994
Percepatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Gambar 3.8. Diagram alir proses input beban gempa
2.6.7 Pembahasan Hasil Analisis Riwayat WaktuDari Program ETABS V 9.50
Mulai
Pengumpulan Data (Data Apartement Tunning, Rekaman gempa)
Menentukan • Level Gempa • Kategori Resiko Bangunan (KRB) • Nilai SPGA, • Nilai FPGA, • Nilai S1 • Kelas Lokasi • Nilai SD1
Menghitung Skala Intensitas Gempa
Memasukkan Rekaman Gempa ke ETABS
Selesai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Dari hasil analisis riwayat waktu didapatkan nilai displacement, gaya geser dasar,
drift.Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, maka dapat dibuat kesimpulan
yang sesuai dengan tujuan penelitian.
Mulai
Pengumpulan data dan informasi t kt b Sh D i
Data dan informasi struktur (Shop Drawing, data tanah)
Membuat model geometri sruktur 3D sesuai data yang ada
InputPembebanan : 1. Beban gravitasi (beban mati dan beban hidup) 2. Beban gempa (rekaman gempa)
Analisis struktur dengan program ETABS V. 9.5
A
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Gambar 3.9 Diagram alir analisis riwayat waktu.
BAB 4
Kontrol Struktur Sesuai Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit Struktur
Menentukan nilai maksimum displacement dan drift
Hasil Analisis Struktur: 1. Displacement 2. Drift 3. Base shear
SELESAI
OUTPUT :
1. Grafik hubungan antara displacement dengan ketinggian bangunan
2. Grafik hubungan antara drift dengan tinggi tingkat per lantai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
-1200
-800
-400
± 000
+500+750
+1500+1750
+1000+1250
+2000+2250
+2500+2750
+3000+3250
+3500+3750
+4000+4250
+4500+4750
+5250
BASEMENT 3
BASEMENT 2
BASEMENT 1
LANTAI 1
LANTAI 2LANTAI 2'
LANTAI 3LANTAI 3'
LANTAI 4LANTAI 4'
LANTAI 5LANTAI 5'
LANTAI 6LANTAI 6'
LANTAI 7LANTAI 7'
LANTAI 8LANTAI 8'
LANTAI 9LANTAI 9'
LANTAI10LANTAI 10'
KORIDOR + 7.75
TURUN
9.80
BALKON+ 7.70
R. MAKAN &
PANTRY+ 7.75
R. TIDUR&
R. DUDUK+ 7.75
KM/WC+ 7.70
10.00
10.00
TURUN
5.00
10.00
10.00
10.00
10.00
5.00 NAIK
TURUN
R. AHU+ 5.00
TURUN
2.039.80 10.00 10.00
5.00
10.00
10.00
10.00
10.00
5.00
NAIK
R. TIDUR&
R. DUDUK+ 5.00
BALKON+ 4.95
KM/WC+ 4.95
R. MAKAN &
PANTRY+ 5.00
KORIDOR + 5.00
NAIK
NAIK
R. AHU+ 5.00
NAIK
TURUN
KM/WC+4.95
TURUN
LANTAI 2 LANTAI 2'
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Denah Apartemen Tuning
Gambar 4.1. Tampak Samping Apartemen Tuning Gedung B Sumber : Astuning Hariri (2008)
Gambar 4.2.Denah lantai 2 dan lantai 2’ B Sumber : Astuning Hariri (2008)
4.2. Konfigurasi Gedung
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Tabel 4.1 Konfigurasi Gedung.
No Lantai Tinggi
Bangunan (m)
1 Basement 0
2 Basement 2 4
3 Basement 1 8
4 Lantai 1 12 5 Lantai 2 17 6 Lantai 2' 19,5 7 Lantai 3 22 8 Lantai 3' 24,5 9 Lantai 4 27 10 Lantai4' 29,5 11 Lantai 5 32 12 Lantai 5' 34,5 13 Lantai 6 37 14 Lantai 6' 39,5 15 Lantai 7 42 16 Lantai 7' 44,5 17 Lantai 8 47 18 Lantai 8' 49,5 19 Lantai 9 52 20 Lantai 9' 54,5 21 Lantai 10 57,5 22 Lantai 10' 59,5 23 Atap 64,5
4.3 Spesifikasi Material
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
4.3.1 Mutu Beton
Tabel 4.2. Mutu Beton Gedung B Apartemen Tuning
Fungsi
Mutu Beton
Gedung B
f’c Ec*)
Mpa Mpa
Balok
Balok Induk 35 27805,6
Balok Anak 35 27805,6
Balok di dalam core 35 27805,6
Balok penggantung Lift 35 27805,6
Balok Prategang 40 29725,4
Balok Tie Beams 35 27805,6
Kolom
Kolom 45 31528,6
Wall
Corewall 40 29725,4
Shearwall lift 40 29725,4
Pelat
Pelat lantai 35 27805,6
Pelat atap 35 27805,6
Pelat basemen 35 27805,6
Ground slab 35 27805,6
Dinding Penahan Tanah
Dinding 35 27805,6
Pondasi
Pondasi Borpile 30 25742,9
*) cf' 4700 Ec=
4.3.2 Mutu Baja Tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Tulangan utama fy = 400 Mpa
Tulangan geser d > 10 mm fy = 400 MPa
d < 10 mm fy = 240 Mpa
Modulus elatisitas baja Es = 200.000 Mpa
4.3.3 Data Elemen Struktur
4.3.3.1 Pelat Lantai.
Tebal pelat basement dan semi basement, t = 13 cm
Tebal Pelat tipikal t = 12 cm
4.3.3.2 Balok
Tipe balok yang dipakai sebagai berikut ;
Tabel 4.3 Tipe Balok
No Tipe Dimensi (mm) 1 Balok Induk 400/900 2 Balok Anak 300/500 3 Balok di dalam core wall 300/500 4 Balok Prategang 400/800 - 400/1300 5 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 Beban Mati
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
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)
4.4.2 Beban Hidup
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 Pembebanan PadaStruktur
Hasil perhitungan berat perlantai disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 4.5. Berat Struktur Perlantai
No Lantai Beban mati (ton) Beban hidup (ton) Berat total (ton) 1 basement 2 10551.0778 ton 1053.4848 ton 11604.5626 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 ton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
4.4.4 Perhitungan Beban Diluar Berat Sendiri Per m2
1. Pelat Lantai 1-10
Beban Mati
Berat urugan pasir bawah keramik
=
48
kg/m2
Berat spesi pasangan = 21 kg/m2
Penutup lantai (keramik) = 24 kg/m2
Berat Plafond dan instalasi = 30 Kg/m2
Jumlah = 123 Kg/m2 = 0,123 ton/m2
Beban Hidup = 250 kg/m2 = 0,25 ton/m2
2. Pelat Basemen 1 dan 2
Beban Mati
Berat spesi tulangan
Instalasi listrik, dll
=
=
21
30
Kg/m2
Kg/m2
Jumlah = 51 Kg/m2 = 0.051 ton/m2
Beban Hidup = 400 kg/m2 = 0,4 ton/m2
3. Pelat Atap
19 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
jumlah 45368.1856 ton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
Beban Mati
Berat urugan pasir bawah keramik
Berat urugan pasir bawah keramik
=
=
50
48
kg/m2
kg/m2
Berat spesi pasangan = 21 kg/m2
Penutup lantai (keramik) = 24 kg/m2
Berat Plafond dan instalasi = 30 Kg/m2
Jumlah = 173 Kg/m2 = 0,173 ton/m2
Beban Hidup = 250 kg/m2 = 0,25 ton/m2
4. Beban dinding = 1,275 ton/m
4.4.5 Beban Gempa 4.4.5.1 Data Gempa
Lokasi : Bandung
Tanah Dasar : Tanah Sedang (Kelas D)
Level Gempa : 10% dalam 50 tahun (Gempa 500 tahun)
Nilai SPGA : 0,3 g [Nilai PGA di batuan dasar (SB)]
Nilai FPGA : 1,2 (Faktor amplikasi untuk PGA)
Nilai SS : 0,8 g (Nilai spektra untuk percepatan pendek 0.2 detik)
Nilai S1 : 0,39 g (Nilai spektra untuk percepatan pendek 1 detik)
R : 8 (Faktor reduksi gempa ~ RSNI 1726-10)
I : 1,25 (Faktor keutamaan gempa~ RSNI 1726-10)
SD1 : 0,4212 (Respon spektra percepatan desain perioda 1,0 detik)
4.4.5.2 Catatan Rekaman Gempa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5.
6.
Akselerog
Nama
Magni
Percep
Akselerog
gram Gem
GambSumber
gempa
itude
patan punc
gramGem
mpa El Ce
bar 4.3.A: http://www
: E
: 7
cak : 0
mpa Tohok
entro 1940
Accelerogrw.vibration
El Centro
7,1 SR
0,3417 g
ku Jepang
0
ram gempndata.com/el
o 1940 N-S
2011
a El Centrlcentro.htm
S
ro 1940
52
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7.
Nama
Magni
Percep
Jarak E
Focal d
Akselerog
GambSumber : h
gempa
itude
patan punc
Episentral
depth
gramGem
bar 4.4.Achttp://smo.k
: T
: 9
cak : 2
l :
: 2
mpa Kobe
ccelerograkenken.go.jp
Tohoku E
9 SR
259,0 cm/
174 km
24 km
Jepang 19
am gempap/
Earthquake
/s2
995
a Tohoku
e Jepang 2
Jepang 20
2011
011
53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Gambar 4.5.Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 Sumber : http://smo.kenken.go.jp/
Nama gempa : Kobe Jepang 1995
Magnitude : 7.2 SR
Percepatan puncak : 280,7 cm/s2
Jarak Episentral : 76 km
Focal depth : 48 km
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
0 20 40 60 80 100 120 140
Accelaration (cm/s^2)
Time (sec)
Accelerogram Kobe 1995
Percepatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
8. Akselerogram Gempa Jepang 1994
Gambar 4.6.Accelerogram gempa Jepang 1994 Sumber : http://smo.kenken.go.jp/
Nama gempa : Jepang 1994
Magnitude : 8.2 SR
Percepatan puncak : 278 cm/s2
Jarak Episentral : 375 km
Focal depth : 28 km
4.4.5.3 Skala Intensitas Gempa
Untuk perencanaan struktur gedung melalui analisis dinamik linier riwayat waktu
terhadap pengaruh Gempa Rencana pada taraf pembebanan gempa nominal,
percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan sehingga nilai
percepatan puncaknya menjadi sama dengan A0I, dimana A0adalah percepatan
puncak muka tanah menurut Peta Percepatan Puncak PGA (Peta Hazard Gempa
Indonesia 2010) dan I adalah Faktor Keutamaan Gempa menurut Kategori Resiko
Bangunan.
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
0 50 100 150 200 250
Accelaration (cm/s^2)
Time (sec)
Accelerogram Jepang 1994
Percepatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Perhitungan skala intensitas adalah sebagai berikut, untuk gempa El-Centro
percepatan puncak tanah asli = 0,3417g, sedangkan percepatan puncak tanah keras
untuk wilayah gempa Bandung adalah :
PGAM = FPGA x SPGA
PGAM =1,2 x 0,3 = 0,3600 g
Faktor keutamaan gempa (I) = 1,25 (kategori resiko bangunan III)
maka skala gempa = ,,
.1,25= 1,3169 , selanjutnya lihat Tabel 4.50
Tabel 4.6. Skala Gempa Untuk Analisis Riwayat Waktu
Percepatan Gempa Percepatan
Puncak Tanah asli
Konversi ke (m/s2)
Konversi ke (g)
Percepatan Puncak Muka
Tanah (A0) untuk
Bandung
Skala Gempa
El Centro 1940 N-S 0.3417 g 3.3521 0.3417 0.3600 g 1.3169 Tohoku Jepang 2011 259.0000 cm/s2 2.5900 0.2640 0.3600 g 1.7044
Kobe Jepang 1995 280.7000 cm/s2 2.8070 0.2861 0.3600 g 1.5727 Jepang 1994 278.0000 cm/s2 2.7800 0.2834 0.3600 g 1.5879
4.4.5.4 Faktor Reduksi Gempa
Faktor reduksi gempa diambil dari tabel nilai R, Ω0 dan CdRSNI 1726-10, nilai
faktor reduksi gempa dengan jenis sistem rangka penahan momen dengan rangka
momen beton bertulang khusus adalah 8.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
4.4.5.5 Tekanan Tanah Pada Dinding Basement
Data tanah diambil dari Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Jurusan
Teknik Sipil. Semua data tanah di seluruh tempat diasumsikan sama dengan data
tanah yang ada.
Gambar 4.7. Data tanah
Gamma = 16 kN/m3
C = 0.093 kg/cm2 = 9.3x103 kN/m2
φ = 25.06o
Gamma = 5.95 kN/m3
C = 0.484 kg/cm2 = 48.4x103 kN/m2
φ = 19.81o
Gamma = 5.71 kN/m3
C = 0.134 kg/cm2 = 13.4x103 kN/m2
φ = 29.01o
Gamma = 7.87 kN/m3
C = 0.098 kg/cm2 = 9.8x103 kN/m2
φ = 30.57o
0
-4
-10
-6
-14
-20
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
Gambar 4.8. Beban tekanan tanah
4.4.5.6 Tekanan ke Atas (Uplift) pada Lantai dan Pondasi
Kondisi geologi lapisan tanah di lokasi didominasi oleh lempung lanau dengan muka
air tanah rata-rata pada kedalaman 6 m. Dalam desain lantai basement dan elemen-
elemen horisontal sejenis lainnya yang berada di bawah tanah, tekanan ke atas air
harus diambil sebesar tekanan hidrostatis penuh dan diterapkan di seluruh luasan.
Besarnya tekanan hidrostatik harus diukur dari sisi bawah struktur. Beban-beban ke
atas lainnya harus diperhitungkan dalam desain tersebut.
Gambar 4.9. Beban uplift
0
-4
-8
-6
-12
-10
Ka = tan2(45-25.06/2) = 0.4049
Ka = tan2(45-19.81/2) = 0.4938
Ka = tan2(45-19.81/2) = 0.4938
Ka = tan2(45-19.81/2) = 0.4938
Ka = tan2(45-29.01/2) = 0.5889
Pa = 16x4x0.4049 = 25.915 kN/m2
Pa = 5.95x2x0.4938 = 5.876 kN/m2
Pa = (5.95-1)x2x0.4938 = 4.889 kN/m2
Pa = (5.71-1)x2x0.5889 = 5.548 kN/m2
Pa = (5.95-1)x2x0.4938 = 4.889 kN/m2
Pw= 1x6 = 6 kN/m2
25.915
25.915
25.915
25.915
25.915
5.876
5.876
5.876
4.889
4.889 4.889
Ground Slab
UpliftPw = 1x6 = 6 kN/m2
El = -12 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
4.5. Hasil Analisis Displacement, Drift dan Base Shear dengan Beban
Gempa
Hasil analisis displacement, drift dan base shear dengan menggunakan program
ETABS V.9.5.0 melalui beban gempa diperoleh nilaidisplacement, drift dan base
shear terbesar.
4.5.1 Hasil Analisis Displacement Beban Gempa.
Tabel 4.7 Simpangan Horisontal(Displacement)Gempa El Centro 1940.
Simpangan Horizontal (Output Etabs)
No. Lantai Arah X (m) Arah Y (m)
1 Atap 0.0358 0.0236 2 10' 0.0304 0.0209 3 10 0.0278 0.0191 4 9' 0.0299 0.0176 5 9 0.0232 0.0168 6 8' 0.0210 0.0151 7 8 0.0188 0.0140 8 7' 0.0168 0.0125 9 7 0.0167 0.0114 10 6' 0.0131 0.0100 11 6 0.0114 0.0088 12 5' 0.0111 0.0077 13 5 0.0084 0.0065 14 4' 0.0069 0.0055 15 4 0.0057 0.0044 16 3' 0.0045 0.0035 17 3 0.0034 0.0025 18 2' 0.0026 0.0021 19 2 0.0014 0.0015 20 1 0.0007 0.0013 21 BASE 1 0.0009 0.0012 22 BASE 2 0.0009 0.0007 23 BASE 0.0000 0.0000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Tabel 4.8 Simpangan Horisontal(Displacement)Gempa Tohoku Jepang 2011.
Simpangan Horizontal (Output Etabs)
No. Lantai Arah X (m) Arah Y (m)
1 Atap 8.1926 7.5809 2 10' 7.2476 6.7198 3 10 6.7691 6.1325 4 9' 6.2960 5.6747 5 9 5.8392 5.3886 6 8' 5.3501 4.8419 7 8 4.8786 4.4970 8 7' 4.4213 4.0150 9 7 3.9647 3.6438 10 6' 3.5276 3.2200 11 6 3.1178 2.8593 12 5' 2.6925 2.4816 13 5 2.2942 2.1294 14 4' 1.9351 1.7947 15 4 1.6062 1.4550 16 3' 1.2962 1.1538 17 3 0.9910 0.8787 18 2' 0.7649 0.6759 19 2 0.4493 0.3922 20 1 0.0703 0.0289 21 BASE 1 0.0513 0.0189 22 BASE 2 0.0263 0.0054 23 BASE 0.0000 0.0000
Tabel 4.9 Simpangan Horisontal(Displacement)Gempa Kobe Jepang 1995. Simpangan Horizontal (Output Etabs)
No. Lantai Arah X (m) Arah Y (m)
1 Atap 1.6361 1.4787 2 10' 1.4011 1.2051 3 10 1.2808 1.1609 4 9' 1.1616 1.0922 5 9 1.0390 0.9647 6 8' 0.9198 0.8866 7 8 0.8137 0.7518 8 7' 0.7255 0.7030
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
9 7 0.6759 0.6068 10 6' 0.6259 0.5849 11 6 0.5773 0.5387 12 5' 0.5326 0.4898 13 5 0.4780 0.4335 14 4' 0.4230 0.3841 15 4 0.3587 0.3248 16 3' 0.2978 0.2694 17 3 0.2300 0.2077 18 2' 0.1819 0.1593 19 2 0.1067 0.0969 20 1 0.0104 0.0047 21 BASE 1 0.0073 0.0032 22 BASE 2 0.0038 0.0009 23 BASE 0.0000 0.0000
Tabel 4.10 Simpangan Horisontal(Displacement)Gempa Jepang 1994. Simpangan Horizontal (Output Etabs)
No. Lantai Arah X (m) Arah Y (m)
1 atap 1.9027 1.7505 2 10' 1.6398 1.5841 3 10 1.5616 1.4379 4 9' 1.4782 1.3532 5 9 1.3950 1.3179 6 8' 1.3058 1.2136 7 8 1.2152 1.1426 8 7' 1.1495 1.0803 9 7 1.0899 1.0116 10 6' 1.0242 0.9632 11 6 0.9440 0.8924 12 5' 0.8608 0.8109 13 5 0.7624 0.7152 14 4' 0.6659 0.6236 15 4 0.5569 0.5181 16 3' 0.4555 0.4199 17 3 0.3475 0.3176 18 2' 0.2705 0.2386 19 2 0.1555 0.1386 20 1 0.0156 0.0080
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
21 BASE 1 0.0109 0.0053 22 BASE 2 0.0057 0.0014 23 BASE 0.0000 0.0000
4.5.2 Hasil Analisis Base Shear Beban Gempa. Tabel 4.11 Base shearGempa El Centro 1940
Lantai Vx (KN) Vy (KN)
Story 1 75159.370 33980.870 Base 1 29731.920 35879.440 Base 2 223968.440 20314.280 Base 1536.910 1604.820
Tabel 4.12 Base shearGempa Tohoku Jepang 2011
Lantai Vx (KN) Vy (KN)
Story 1 33201615.600 15141533.350 Base 1 12263439.980 13654959.190 Base 2 127544963.580 11856625.970 Base 547433.360 547432.770
Tabel 4.13 Base shearGempa Kobe Jepang 1995
Lantai Vx (KN) Vy (KN)
Story 1 8758113.750 5796883.000 Base 1 10137247.420 10217780.430 Base 2 104769829.140 10058641.250 Base 533198.020 533197.430
Tabel 4.14 Base shearGempa Jepang 1994
Lantai Vx (KN) Vy (KN)
Story 1 12593686.040 6910020.690 Base 1 8930305.570 9206809.250 Base 2 91165120.300 8691026.050 Base 452130.920 452207.840
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
4.6. Hasil Kontrol Struktur Gedung
4.6.1 Kontrol Partisipasi Massa
Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.1, perhitungan respon dinamik struktur harus
sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus
sekurang-kurangnya 90%.
Tabel 4.15 Hasil dari Modal Partisipasi Massa Rasio
Mode El Centro 1940 Tohoku Jepang 2011 Kobe Jepang 1995 Jepang 1994
Period SumUX SumUY Period SumUX SumUY Period SumUX SumUY Period SumUX SumUY 1 1.0456 73.3822 0.0160 0.8137 72.5393 0.0129 0.8137 72.5393 0.0129 0.8137 72.5393 0.0129 2 1.0259 73.3977 72.7857 0.7985 72.5517 71.8082 0.7985 72.5517 71.8082 0.7985 72.5517 71.8082 3 0.6326 73.3978 74.3193 0.4917 72.5520 73.1818 0.4917 72.5520 73.1818 0.4917 72.5520 73.1818 4 0.2087 73.5054 90.7366 0.1635 91.6762 73.2366 0.1635 91.6762 73.2366 0.1635 91.6762 73.2366 5 0.2084 92.2752 90.8326 0.1630 91.7398 90.2021 0.1630 91.7398 90.2021 0.1630 91.7398 90.2021 6 0.1540 92.2752 91.6846 0.1237 91.7399 91.0334 0.1237 91.7399 91.0334 0.1237 91.7399 91.0334 7 0.0955 92.2756 95.4260 0.0741 91.7410 94.9936 0.0741 91.7410 94.9936 0.0741 91.7410 94.9936 8 0.0928 96.5924 95.4264 0.0726 96.3137 94.9945 0.0726 96.3137 94.9945 0.0726 96.3137 94.9945 9 0.0710 96.5924 95.8940 0.0568 96.3137 95.6065 0.0568 96.3137 95.6065 0.0568 96.3137 95.6065
10 0.0612 96.5925 97.5202 0.0474 96.3137 97.2626 0.0474 96.3137 97.2626 0.0474 96.3137 97.2626 11 0.0588 98.2799 97.5203 0.0460 98.1499 97.2626 0.0460 98.1499 97.2626 0.0460 98.1499 97.2626 12 0.0443 98.2800 97.8130 0.0344 98.1500 98.1090 0.0344 98.1500 98.1090 0.0344 98.1500 98.1090 13 0.0426 98.9706 97.8546 0.0333 98.9740 98.1119 0.0333 98.9740 98.1119 0.0333 98.9740 98.1119 14 0.0425 99.0090 98.6438 0.0331 98.9776 98.5349 0.0331 98.9776 98.5349 0.0331 98.9776 98.5349 15 0.0336 99.4105 98.6443 0.0278 99.0873 98.5359 0.0278 99.0873 98.5359 0.0278 99.0873 98.5359 16 0.0321 99.4112 99.2256 0.0255 99.3863 98.5775 0.0255 99.3863 98.5775 0.0255 99.3863 98.5775 17 0.0272 99.6071 99.2290 0.0252 99.4052 99.1889 0.0252 99.4052 99.1889 0.0252 99.4052 99.1889 18 0.0235 99.6443 99.6001 0.0203 99.7091 99.1895 0.0203 99.7091 99.1895 0.0203 99.7091 99.1895 19 0.0225 99.7866 99.6922 0.0183 99.7095 99.7221 0.0183 99.7095 99.7221 0.0183 99.7095 99.7221 20 0.0176 99.9718 99.6996 0.0151 99.9583 99.7223 0.0151 99.9583 99.7223 0.0151 99.9583 99.7223 21 0.0159 99.9737 99.9805 0.0123 99.9583 99.9802 0.0123 99.9583 99.9802 0.0123 99.9583 99.9802 22 0.0081 99.9928 99.9808 0.0076 99.9919 99.9802 0.0076 99.9919 99.9802 0.0076 99.9919 99.9802
Partisipasi massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai SNI
03 1726 2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 5.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
4.6.2 Kontrol Gaya Geser.
Nilai Akhir respon dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal
akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil
kurang dari 80% nilai respon ragam pertama.
R = 8
I = 1,25
T effektif = 1,0456 detik (Periode effective Gempa El Centro 1940)
T effektif = 0,8136 detik (Periode effective Gempa Tohoku Jepang 2011)
T effektif = 0,8136 detik (Periode effective Gempa Kobe Jepang 1995)
T effektif = 0,8136 detik (Periode effectiveGempa Jepang 1994)
SD1 = 0,4212
Maka perhitungan kontrol base shear untuk Gempa El Centro 1940 adalah
C1 = = , ,
= 0,4028
V1 = .
. Wt = , , x 453681,856= 27628,6205 kN
V > 0,80 V1………………………( SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3)
Vx = 223968,44 kN > 0,8 . 27628,6205
Vx = 223968,44 kN >22843,8479 kN……………………. (Memenuhi Syarat )
Vy = 35879,44 kN > 0,8 . 27628,62052
Vy = 35879,44 kN >22843,8479 kN…………………….( Memenuhi Syarat )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
Perhitungan selanjutnya akan disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 4.16 Kontrol Base Shear Gempa El Centro 1940.
Lantai Vx (KN) Vy (KN) 0,8.V1 Kontrol (V ≥ 0,8.V1)
X Y Story 1 75159.370 33980.870 22843.848 OK OK Base 1 29731.920 35879.440 22843.848 OK OK Base 2 223968.440 20314.280 22843.848 OK NOT OK Base 1536.910 1604.820 22843.848 NOT OK NOT OK
Tabel 4.17 Kontrol Base Shear Gempa Tohoku Jepang 2011.
Lantai Vx (KN) Vy (KN) 0,8.V1 Kontrol (V ≥ 0,8.V1)
X Y Story 1 33201615.600 15141533.350 29355.409 OK OK Base 1 12263439.980 13654959.190 29355.409 OK OK Base 2 127544963.580 11856625.970 29355.409 OK OK Base 547433.360 547432.770 29355.409 OK OK
Tabel 4.18 Kontrol Base Shear Gempa Kobe Jepang 1995.
Lantai Vx (KN) Vy (KN) 0,8.V1 Kontrol (V ≥ 0,8.V1)
X Y Story 1 8758113.750 5796883.000 29355.409 OK OK Base 1 10137247.420 10217780.430 29355.409 OK OK Base 2 104769829.140 10058641.250 29355.409 OK OK Base 533198.020 533197.430 29355.409 OK OK
Tabel 4.19 Kontrol Base Shear Gempa Jepang 1994.
Lantai Vx (KN) Vy (KN) 0,8.V1 Kontrol (V ≥ 0,8.V1)
X Y Story 1 12593686.040 6910020.690 29355.409 OK OK Base 1 8930305.570 9206809.250 29355.409 OK OK Base 2 91165120.300 8691026.050 29355.409 OK OK Base 452130.920 452207.840 29355.409 OK OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
4.6.3 Kinerja Batas Layan Struktur Gedung
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur, dalam segala hal
simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh
melampaui 0,03/R x tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, tergantung yang
mana yang nilainya kecil,
Maka :
∆s antar tingkat<,
x H .........................(SNI 03- 1726 -.2002 pasal 8.1.2)
Contoh perhitungan kinerja batas layan lantai atap arah X untuk Gempa El Centro
1940 :
∆s atap - ∆s 10’ <,
x H atap
0,058 – 0,0304 <,
x 5
0,0054 m < 0,0188 m..................................(Memenuhi Syarat)
Untuk perhitungan kinerja batas layan arah X dan arah Y disajikan dalamtabel
berikut :
Tabel 4.20 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa El Centro 1940
Lantai H (m)
Kinerja batas layan arah X Kinerja batas layan arah Y
∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m) Ket. ∆s
(m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket.
Atap 5 0.0358 0.0054 0.0188 OK 0.0236 0.0027 0.0188 OK 10' 2.5 0.0304 0.0026 0.0094 OK 0.0209 0.0018 0.0094 OK 10 2.5 0.0278 0.0021 0.0094 OK 0.0191 0.0015 0.0094 OK 9' 2.5 0.0299 0.0067 0.0094 OK 0.0176 0.0008 0.0094 OK 9 2.5 0.0232 0.0022 0.0094 OK 0.0168 0.0017 0.0094 OK 8' 2.5 0.0210 0.0022 0.0094 OK 0.0151 0.0011 0.0094 OK 8 2.5 0.0188 0.0020 0.0094 OK 0.0140 0.0015 0.0094 OK 7' 2.5 0.0168 0.0001 0.0094 OK 0.0125 0.0011 0.0094 OK 7 2.5 0.0167 0.0036 0.0094 OK 0.0114 0.0014 0.0094 OK 6' 2.5 0.0131 0.0017 0.0094 OK 0.0100 0.0012 0.0094 OK 6 2.5 0.0114 0.0003 0.0094 OK 0.0088 0.0011 0.0094 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
5' 2.5 0.0111 0.0027 0.0094 OK 0.0077 0.0012 0.0094 OK 5 2.5 0.0084 0.0015 0.0094 OK 0.0065 0.0010 0.0094 OK 4' 2.5 0.0069 0.0012 0.0094 OK 0.0055 0.0011 0.0094 OK 4 2.5 0.0057 0.0012 0.0094 OK 0.0044 0.0009 0.0094 OK 3' 2.5 0.0045 0.0011 0.0094 OK 0.0035 0.0010 0.0094 OK 3 2.5 0.0034 0.0008 0.0094 OK 0.0025 0.0004 0.0094 OK 2' 2.5 0.0026 0.0012 0.0094 OK 0.0021 0.0006 0.0094 OK 2 5 0.0014 0.0007 0.0188 OK 0.0015 0.0002 0.0188 OK 1 4 0.0007 0.0002 0.0150 OK 0.0013 0.0001 0.0150 OK
BASE 1 4 0.0009 0.0000 0.0150 OK 0.0012 0.0005 0.0150 OK BASE 2 4 0.0009 0.0009 0.0150 OK 0.0007 0.0007 0.0150 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
Tabel 4.21 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Tohoku Jepang 2011
Lantai H (m)
Kinerja batas layan arah X Kinerja batas layan arah Y
∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket. ∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m) Ket.
Atap 5 8.1926 0.9450 0.0188 NOT OK 7.5809 0.8611 0.0188 NOT OK 10' 2.5 7.2476 0.4785 0.0094 NOT OK 6.7198 0.5873 0.0094 NOT OK 10 2.5 6.7691 0.4731 0.0094 NOT OK 6.1325 0.4578 0.0094 NOT OK 9' 2.5 6.2960 0.4568 0.0094 NOT OK 5.6747 0.2861 0.0094 NOT OK 9 2.5 5.8392 0.4891 0.0094 NOT OK 5.3886 0.5467 0.0094 NOT OK 8' 2.5 5.3501 0.4715 0.0094 NOT OK 4.8419 0.3449 0.0094 NOT OK 8 2.5 4.8786 0.4573 0.0094 NOT OK 4.4970 0.4820 0.0094 NOT OK 7' 2.5 4.4213 0.4566 0.0094 NOT OK 4.0150 0.3712 0.0094 NOT OK 7 2.5 3.9647 0.4371 0.0094 NOT OK 3.6438 0.4238 0.0094 NOT OK 6' 2.5 3.5276 0.4098 0.0094 NOT OK 3.2200 0.3607 0.0094 NOT OK 6 2.5 3.1178 0.4253 0.0094 NOT OK 2.8593 0.3777 0.0094 NOT OK 5' 2.5 2.6925 0.3983 0.0094 NOT OK 2.4816 0.3522 0.0094 NOT OK 5 2.5 2.2942 0.3591 0.0094 NOT OK 2.1294 0.3347 0.0094 NOT OK 4' 2.5 1.9351 0.3289 0.0094 NOT OK 1.7947 0.3397 0.0094 NOT OK 4 2.5 1.6062 0.3100 0.0094 NOT OK 1.4550 0.3012 0.0094 NOT OK 3' 2.5 1.2962 0.3052 0.0094 NOT OK 1.1538 0.2751 0.0094 NOT OK 3 2.5 0.9910 0.2261 0.0094 NOT OK 0.8787 0.2028 0.0094 NOT OK 2' 2.5 0.7649 0.3156 0.0094 NOT OK 0.6759 0.2837 0.0094 NOT OK 2 5 0.4493 0.3790 0.0188 NOT OK 0.3922 0.3633 0.0188 NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
1 4 0.0703 0.0190 0.0150 NOT OK 0.0289 0.0100 0.0150 OK BASE 1 4 0.0513 0.0250 0.0150 NOT OK 0.0189 0.0135 0.0150 OK BASE 2 4 0.0263 0.0263 0.0150 NOT OK 0.0054 0.0054 0.0150 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
Tabel 4.22 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Kobe Jepang
1995
Lantai H (m)
Kinerja batas layan arah X Kinerja batas layan arah Y
∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket. ∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket.
Atap 5 1.6361 0.2350 0.0188 NOT OK 1.4787 0.2736 0.0188 NOT OK 10' 2.5 1.4011 0.1203 0.0094 NOT OK 1.2051 0.0442 0.0094 NOT OK 10 2.5 1.2808 0.1192 0.0094 NOT OK 1.1609 0.0687 0.0094 NOT OK 9' 2.5 1.1616 0.1226 0.0094 NOT OK 1.0922 0.1275 0.0094 NOT OK 9 2.5 1.0390 0.1192 0.0094 NOT OK 0.9647 0.0781 0.0094 NOT OK 8' 2.5 0.9198 0.1061 0.0094 NOT OK 0.8866 0.1348 0.0094 NOT OK 8 2.5 0.8137 0.0882 0.0094 NOT OK 0.7518 0.0488 0.0094 NOT OK 7' 2.5 0.7255 0.0496 0.0094 NOT OK 0.7030 0.0962 0.0094 NOT OK 7 2.5 0.6759 0.0500 0.0094 NOT OK 0.6068 0.0219 0.0094 NOT OK 6' 2.5 0.6259 0.0486 0.0094 NOT OK 0.5849 0.0462 0.0094 NOT OK 6 2.5 0.5773 0.0447 0.0094 NOT OK 0.5387 0.0489 0.0094 NOT OK 5' 2.5 0.5326 0.0546 0.0094 NOT OK 0.4898 0.0563 0.0094 NOT OK 5 2.5 0.4780 0.0550 0.0094 NOT OK 0.4335 0.0494 0.0094 NOT OK 4' 2.5 0.4230 0.0643 0.0094 NOT OK 0.3841 0.0593 0.0094 NOT OK 4 2.5 0.3587 0.0609 0.0094 NOT OK 0.3248 0.0554 0.0094 NOT OK 3' 2.5 0.2978 0.0678 0.0094 NOT OK 0.2694 0.0617 0.0094 NOT OK 3 2.5 0.2300 0.0481 0.0094 NOT OK 0.2077 0.0484 0.0094 NOT OK 2' 2.5 0.1819 0.0752 0.0094 NOT OK 0.1593 0.0624 0.0094 NOT OK 2 5 0.1067 0.0963 0.0188 NOT OK 0.0969 0.0922 0.0188 NOT OK 1 4 0.0104 0.0031 0.0150 OK 0.0047 0.0015 0.0150 OK
BASE 1 4 0.0073 0.0035 0.0150 OK 0.0032 0.0023 0.0150 OK BASE 2 4 0.0038 0.0038 0.0150 OK 0.0009 0.0009 0.0150 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Tabel 4.23 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Jepang 1994
Lantai H (m)
Kinerja batas layan arah X Kinerja batas layan arah Y
∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket. ∆s (m)
∆s antar
tingkat (m)
Syarat ∆s (m)
Ket.
atap 5 1.9027 0.2629 0.0188 NOT OK 1.7505 0.1664 0.0188 NOT OK 10' 2.5 1.6398 0.0782 0.0094 NOT OK 1.5841 0.1462 0.0094 NOT OK 10 2.5 1.5616 0.0834 0.0094 NOT OK 1.4379 0.0847 0.0094 NOT OK 9' 2.5 1.4782 0.0832 0.0094 NOT OK 1.3532 0.0353 0.0094 NOT OK 9 2.5 1.3950 0.0892 0.0094 NOT OK 1.3179 0.1043 0.0094 NOT OK 8' 2.5 1.3058 0.0906 0.0094 NOT OK 1.2136 0.0710 0.0094 NOT OK 8 2.5 1.2152 0.0657 0.0094 NOT OK 1.1426 0.0623 0.0094 NOT OK 7' 2.5 1.1495 0.0596 0.0094 NOT OK 1.0803 0.0687 0.0094 NOT OK 7 2.5 1.0899 0.0657 0.0094 NOT OK 1.0116 0.0484 0.0094 NOT OK 6' 2.5 1.0242 0.0802 0.0094 NOT OK 0.9632 0.0708 0.0094 NOT OK 6 2.5 0.9440 0.0832 0.0094 NOT OK 0.8924 0.0815 0.0094 NOT OK 5' 2.5 0.8608 0.0984 0.0094 NOT OK 0.8109 0.0957 0.0094 NOT OK 5 2.5 0.7624 0.0965 0.0094 NOT OK 0.7152 0.0916 0.0094 NOT OK 4' 2.5 0.6659 0.1090 0.0094 NOT OK 0.6236 0.1055 0.0094 NOT OK 4 2.5 0.5569 0.1014 0.0094 NOT OK 0.5181 0.0982 0.0094 NOT OK 3' 2.5 0.4555 0.1080 0.0094 NOT OK 0.4199 0.1023 0.0094 NOT OK 3 2.5 0.3475 0.0770 0.0094 NOT OK 0.3176 0.0790 0.0094 NOT OK 2' 2.5 0.2705 0.1150 0.0094 NOT OK 0.2386 0.1000 0.0094 NOT OK 2 5 0.1555 0.1399 0.0188 NOT OK 0.1386 0.1306 0.0188 NOT OK 1 4 0.0156 0.0047 0.0150 OK 0.0080 0.0027 0.0150 OK
BASE 1 4 0.0109 0.0052 0.0150 OK 0.0053 0.0039 0.0150 OK BASE 2 4 0.0057 0.0057 0.0150 OK 0.0014 0.0014 0.0150 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
4.6.4 Kinerja Batas Ultimate Struktur Gedung
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimate gedung, dalam segala hal
simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur (∆m x ξ) tidak boleh
melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
R = 8
I = 1,25
T effektif = 1,045636 detik (Periode effective Gempa El Centro 1940)
T effektif = 0.813695 detik (Periode effective Gempa Tohoku Jepang 2011)
T effektif = 0.813695 detik (Periode effective Gempa Kobe Jepang 1995)
T effektif = 0.813695 detik (Periode effectiveGempa Jepang 1994)
SD1 = 0.4212
Maka perhitungan base shear untuk Gempa El Centro 1940 adalah
C1 = = , ,
= 0,4028
V1 = .
. Wt = , , x 453681,856= 27628,6205 kN
V > 0,80 V1………………………( SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.3)
Vx = 223968,44 kN > 0,8 . 27628,6205
Vx = 223968,44 kN >22843,8479 kN……………………. (Memenuhi Syarat )
Vy = 35879,44 kN > 0,8 . 27628,62052
Vy = 35879,44 kN >22843,8479 kN…………………….( Memenuhi Syarat )
Mencari Faktor Skala
Faktor skala (FS) = ,
> 1…………………(SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.3)
FSx = , ,
, = 0,0816 diambil 1
FSy = , ,
. , = 0,5094 diambil 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
Untuk Gedung Tidak Beraturan
ξ = ,
……………………………(SNI 03-1726-2002 Pasal 8.2.1)
ξx = ξy = ,
= ,
= 5,60
Contoh perhitungan kinerja batas ultimate lantai atap pada arah X :
∆m antar tingkat = ∆m atap - ∆m 10
= 0,0358 – 0,0304
= 0,0054 m
ξ x ∆m antar tingkat < 0,02 . H……..(SNI 03-1726-2002 Pasal 8.2.1 & 8.2.2)
5.60 x 0,0054 m < 0,02 . 5 m
0,0302 m < 0,100 m ……………………(Memenuhi Syarat )
Untuk perhitungan kinerja batas ultimate arah X dan arah Y disajikan dalamtabel
berikut :
Tabel 4.24 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa El Centro 1940
Lantai H (m)
Kinerja batas ultimate arah X Kinerja batas ultimate arah Y
∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket. ∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket.
Atap 5 0.0358 0.0302 0.1000 OK 0.0236 0.0151 0.1000 OK 10' 2.5 0.0304 0.0146 0.0500 OK 0.0209 0.0101 0.0500 OK 10 2.5 0.0278 0.0118 0.0500 OK 0.0191 0.0084 0.0500 OK 9' 2.5 0.0299 0.0375 0.0500 OK 0.0176 0.0045 0.0500 OK 9 2.5 0.0232 0.0123 0.0500 OK 0.0168 0.0095 0.0500 OK 8' 2.5 0.0210 0.0123 0.0500 OK 0.0151 0.0062 0.0500 OK 8 2.5 0.0188 0.0112 0.0500 OK 0.0140 0.0084 0.0500 OK 7' 2.5 0.0168 0.0006 0.0500 OK 0.0125 0.0062 0.0500 OK 7 2.5 0.0167 0.0202 0.0500 OK 0.0114 0.0078 0.0500 OK 6' 2.5 0.0131 0.0095 0.0500 OK 0.0100 0.0067 0.0500 OK 6 2.5 0.0114 0.0017 0.0500 OK 0.0088 0.0062 0.0500 OK 5' 2.5 0.0111 0.0151 0.0500 OK 0.0077 0.0067 0.0500 OK 5 2.5 0.0084 0.0084 0.0500 OK 0.0065 0.0056 0.0500 OK 4' 2.5 0.0069 0.0067 0.0500 OK 0.0055 0.0062 0.0500 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
4 2.5 0.0057 0.0067 0.0500 OK 0.0044 0.0050 0.0500 OK 3' 2.5 0.0045 0.0062 0.0500 OK 0.0035 0.0056 0.0500 OK 3 2.5 0.0034 0.0045 0.0500 OK 0.0025 0.0022 0.0500 OK 2' 2.5 0.0026 0.0067 0.0500 OK 0.0021 0.0034 0.0500 OK 2 5 0.0014 0.0039 0.1000 OK 0.0015 0.0011 0.1000 OK 1 4 0.0007 0.0011 0.0800 OK 0.0013 0.0006 0.0800 OK
BASE 1 4 0.0009 0.0000 0.0800 OK 0.0012 0.0028 0.0800 OK BASE 2 4 0.0009 0.0050 0.0800 OK 0.0007 0.0039 0.0800 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
Tabel 4.25 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Tohoku Jepang 2011
Lantai H (m)
Kinerja batas ultimate arah X Kinerja batas ultimate arah Y
∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket. ∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket.
Atap 5 8.1926 5.2920 0.1000 NOT OK 7.5809 4.8222 0.1000 NOT OK 10' 2.5 7.2476 2.6796 0.0500 NOT OK 6.7198 3.2889 0.0500 NOT OK 10 2.5 6.7691 2.6494 0.0500 NOT OK 6.1325 2.5637 0.0500 NOT OK 9' 2.5 6.2960 2.5581 0.0500 NOT OK 5.6747 1.6022 0.0500 NOT OK 9 2.5 5.8392 2.7390 0.0500 NOT OK 5.3886 3.0615 0.0500 NOT OK 8' 2.5 5.3501 2.6404 0.0500 NOT OK 4.8419 1.9314 0.0500 NOT OK 8 2.5 4.8786 2.5609 0.0500 NOT OK 4.4970 2.6992 0.0500 NOT OK 7' 2.5 4.4213 2.5570 0.0500 NOT OK 4.0150 2.0787 0.0500 NOT OK 7 2.5 3.9647 2.4478 0.0500 NOT OK 3.6438 2.3733 0.0500 NOT OK 6' 2.5 3.5276 2.2949 0.0500 NOT OK 3.2200 2.0199 0.0500 NOT OK 6 2.5 3.1178 2.3817 0.0500 NOT OK 2.8593 2.1151 0.0500 NOT OK 5' 2.5 2.6925 2.2305 0.0500 NOT OK 2.4816 1.9723 0.0500 NOT OK 5 2.5 2.2942 2.0110 0.0500 NOT OK 2.1294 1.8743 0.0500 NOT OK 4' 2.5 1.9351 1.8418 0.0500 NOT OK 1.7947 1.9023 0.0500 NOT OK 4 2.5 1.6062 1.7360 0.0500 NOT OK 1.4550 1.6867 0.0500 NOT OK 3' 2.5 1.2962 1.7091 0.0500 NOT OK 1.1538 1.5406 0.0500 NOT OK 3 2.5 0.9910 1.2662 0.0500 NOT OK 0.8787 1.1357 0.0500 NOT OK 2' 2.5 0.7649 1.7674 0.0500 NOT OK 0.6759 1.5887 0.0500 NOT OK 2 5 0.4493 2.1224 0.1000 NOT OK 0.3922 2.0345 0.1000 NOT OK 1 4 0.0703 0.1064 0.0800 NOT OK 0.0289 0.0560 0.0800 OK
BASE 1 4 0.0513 0.1400 0.0800 NOT OK 0.0189 0.0756 0.0800 OK BASE 2 4 0.0263 0.1473 0.0800 NOT OK 0.0054 0.0302 0.0800 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Tabel 4.26 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Kobe Jepang 1995
Lantai H (m)
Kinerja batas ultimate arah X Kinerja batas ultimate arah Y
∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket. ∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket.
Atap 5 1.6361 1.3160 0.1000 NOT OK 1.4787 1.5322 0.1000 NOT OK 10' 2.5 1.4011 0.6737 0.0500 NOT OK 1.2051 0.2475 0.0500 NOT OK 10 2.5 1.2808 0.6675 0.0500 NOT OK 1.1609 0.3847 0.0500 NOT OK 9' 2.5 1.1616 0.6866 0.0500 NOT OK 1.0922 0.7140 0.0500 NOT OK 9 2.5 1.0390 0.6675 0.0500 NOT OK 0.9647 0.4374 0.0500 NOT OK 8' 2.5 0.9198 0.5942 0.0500 NOT OK 0.8866 0.7549 0.0500 NOT OK 8 2.5 0.8137 0.4939 0.0500 NOT OK 0.7518 0.2733 0.0500 NOT OK 7' 2.5 0.7255 0.2778 0.0500 NOT OK 0.7030 0.5387 0.0500 NOT OK 7 2.5 0.6759 0.2800 0.0500 NOT OK 0.6068 0.1226 0.0500 NOT OK 6' 2.5 0.6259 0.2722 0.0500 NOT OK 0.5849 0.2587 0.0500 NOT OK 6 2.5 0.5773 0.2503 0.0500 NOT OK 0.5387 0.2738 0.0500 NOT OK 5' 2.5 0.5326 0.3058 0.0500 NOT OK 0.4898 0.3153 0.0500 NOT OK 5 2.5 0.4780 0.3080 0.0500 NOT OK 0.4335 0.2766 0.0500 NOT OK 4' 2.5 0.4230 0.3601 0.0500 NOT OK 0.3841 0.3321 0.0500 NOT OK 4 2.5 0.3587 0.3410 0.0500 NOT OK 0.3248 0.3102 0.0500 NOT OK 3' 2.5 0.2978 0.3797 0.0500 NOT OK 0.2694 0.3455 0.0500 NOT OK 3 2.5 0.2300 0.2694 0.0500 NOT OK 0.2077 0.2710 0.0500 NOT OK 2' 2.5 0.1819 0.4211 0.0500 NOT OK 0.1593 0.3494 0.0500 NOT OK 2 5 0.1067 0.5393 0.1000 NOT OK 0.0969 0.5163 0.1000 NOT OK 1 4 0.0104 0.0174 0.0800 OK 0.0047 0.0084 0.0800 OK
BASE 1 4 0.0073 0.0196 0.0800 OK 0.0032 0.0129 0.0800 OK BASE 2 4 0.0038 0.0213 0.0800 OK 0.0009 0.0050 0.0800 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
Tabel 4.27 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Jepang 1994
Lantai H (m)
Kinerja batas ultimate arah X Kinerja batas ultimate arah Y
∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket. ∆m (m)
ξ∆m antar
tingkat (m)
Syarat ∆m (m)
Ket.
atap 5 1.9027 1.4722 0.1000 NOT OK 1.7505 0.9318 0.1000 NOT OK 10' 2.5 1.6398 0.4379 0.0500 NOT OK 1.5841 0.8187 0.0500 NOT OK 10 2.5 1.5616 0.4670 0.0500 NOT OK 1.4379 0.4743 0.0500 NOT OK 9' 2.5 1.4782 0.4659 0.0500 NOT OK 1.3532 0.1977 0.0500 NOT OK 9 2.5 1.3950 0.4995 0.0500 NOT OK 1.3179 0.5841 0.0500 NOT OK 8' 2.5 1.3058 0.5074 0.0500 NOT OK 1.2136 0.3976 0.0500 NOT OK 8 2.5 1.2152 0.3679 0.0500 NOT OK 1.1426 0.3489 0.0500 NOT OK 7' 2.5 1.1495 0.3338 0.0500 NOT OK 1.0803 0.3847 0.0500 NOT OK 7 2.5 1.0899 0.3679 0.0500 NOT OK 1.0116 0.2710 0.0500 NOT OK 6' 2.5 1.0242 0.4491 0.0500 NOT OK 0.9632 0.3965 0.0500 NOT OK 6 2.5 0.9440 0.4659 0.0500 NOT OK 0.8924 0.4564 0.0500 NOT OK 5' 2.5 0.8608 0.5510 0.0500 NOT OK 0.8109 0.5359 0.0500 NOT OK 5 2.5 0.7624 0.5404 0.0500 NOT OK 0.7152 0.5130 0.0500 NOT OK 4' 2.5 0.6659 0.6104 0.0500 NOT OK 0.6236 0.5908 0.0500 NOT OK 4 2.5 0.5569 0.5678 0.0500 NOT OK 0.5181 0.5499 0.0500 NOT OK 3' 2.5 0.4555 0.6048 0.0500 NOT OK 0.4199 0.5729 0.0500 NOT OK 3 2.5 0.3475 0.4312 0.0500 NOT OK 0.3176 0.4424 0.0500 NOT OK 2' 2.5 0.2705 0.6440 0.0500 NOT OK 0.2386 0.5600 0.0500 NOT OK 2 5 0.1555 0.7834 0.1000 NOT OK 0.1386 0.7314 0.1000 NOT OK 1 4 0.0156 0.0263 0.0800 OK 0.0080 0.0151 0.0800 OK
BASE 1 4 0.0109 0.0291 0.0800 OK 0.0053 0.0218 0.0800 OK BASE 2 4 0.0057 0.0319 0.0800 OK 0.0014 0.0078 0.0800 OK BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 OK 0.0000 0.0000 0.0000 OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
4.7. Grafik Kinerja Batas Layan dan Batas Ultimate
4.7.1 Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan.
Gambar 4.10.Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa El
Centro 1940.
Gambar 4.11.Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa
Tohoku Jepang 2011.
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020
BASEBASE 1
23456789
10Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Layan Gempa El Centro 1940
Syarat ∆s (m) ∆s antar tingkat Y (m) ∆s antar tingkat X (m)
0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000
BASEBASE 1
2345678910
Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Layan Gempa Tohoku Jepang 2011
∆s antar tingkat Y (m) Syarat ∆s (m) ∆s antar tingkat X (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
Gambar 4.12.Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa Kobe
Jepang 1995.
Gambar 4.13.Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa
Jepang 1994.
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Layan Gempa Kobe Jepang 1995
∆s antar tingkat Y (m) Syarat ∆s (m) ∆s antar tingkat X (m)
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Layan Gempa Jepang 1994
∆s antar tingkat Y (m) Syarat ∆s (m) ∆s antar tingkat X (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
4.7.2 Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate
Gambar 4.14.Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa El
Centro 1940.
Gambar 4.15.Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Tohoku Jepang 2011.
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120
BASEBASE 1
23456789
10Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
IKinerja Batas Ultimate Gempa El Centro 1940
ξ∆m antar tingkat X (m) Syarat ∆m (m) ξ∆m antar tingkat X (m)
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Ultimate Gempa Tohoku Jepang 2011
ξ∆m antar tingkat Y (m) Syarat ∆m (m) ξ∆m antar tingkat X (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
Gambar 4.16.Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Kobe Jepang 1995.
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Ultimate Gempa Kobe Jepang 1995
ξ∆m antar tingkat Y (m) Syarat ∆m (m) ξ∆m antar tingkat X (m)
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
atap
SIMPANGAN (M)
LANTA
I
Kinerja Batas Ultimate Gempa Jepang 1994
ξ∆m antar tingkat Y(m) Syarat ∆m (m) ξ∆m antar tingkat X (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Gambar 4.17.Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa
Jepang 1994.
Dari grafik di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa displacement dan drift yang
memenuhi syarat sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 8.1 dan pasal 8.2 adalah rekaman
gempa dari El Centro 1940.
4.8. Perbandingan Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate
Antar Rekaman Gempa
Tabel 4.28 Kontrol kinerja batas layan arah X
KINERJA BATAS LAYAN ARAH X KONTROL BATAS LAYAN
Lantai El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆s (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 0.0009 0.0263 0.0038 0.0057 0.0150 OK NOT OK OK OK
BASE 1 0.0000 0.0250 0.0035 0.0052 0.0150 OK NOT OK OK OK
1 0.0002 0.0190 0.0031 0.0047 0.0150 OK NOT OK OK OK
2 0.0007 0.3790 0.0963 0.1399 0.0188 OK NOT OK NOT OK NOT OK
2' 0.0012 0.3156 0.0752 0.1150 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3 0.0008 0.2261 0.0481 0.0770 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3' 0.0011 0.3052 0.0678 0.1080 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4 0.0012 0.3100 0.0609 0.1014 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 0.0012 0.3289 0.0643 0.1090 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 0.0015 0.3591 0.0550 0.0965 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 0.0027 0.3983 0.0546 0.0984 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 0.0003 0.4253 0.0447 0.0832 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 0.0017 0.4098 0.0486 0.0802 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 0.0036 0.4371 0.0500 0.0657 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 0.0001 0.4566 0.0496 0.0596 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 0.0020 0.4573 0.0882 0.0657 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 0.0022 0.4715 0.1061 0.0906 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 0.0022 0.4891 0.1192 0.0892 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 0.0067 0.4568 0.1226 0.0832 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 0.0021 0.4731 0.1192 0.0834 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 0.0026 0.4785 0.1203 0.0782 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 0.0054 0.9450 0.2350 0.2629 0.0188 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
Tabel 4.29 Kontrol kinerja batas layan arah Y
KINERJA BATAS LAYAN ARAH Y KONTROL BATAS LAYAN
Lantai El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆s (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 0.0007 0.0054 0.0009 0.0014 0.0150 OK OK OK OK
BASE 1 0.0005 0.0135 0.0023 0.0039 0.0150 OK OK OK OK
1 0.0001 0.0100 0.0015 0.0027 0.0150 OK OK OK OK
2 0.0002 0.3633 0.0922 0.1306 0.0188 OK NOT OK NOT OK NOT OK
2' 0.0006 0.2837 0.0624 0.1000 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3 0.0004 0.2028 0.0484 0.0790 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3' 0.0010 0.2751 0.0617 0.1023 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4 0.0009 0.3012 0.0554 0.0982 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 0.0011 0.3397 0.0593 0.1055 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 0.0010 0.3347 0.0494 0.0916 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 0.0012 0.3522 0.0563 0.0957 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 0.0011 0.3777 0.0489 0.0815 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 0.0012 0.3607 0.0462 0.0708 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 0.0014 0.4238 0.0219 0.0484 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 0.0011 0.3712 0.0962 0.0687 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 0.0015 0.4820 0.0488 0.0623 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 0.0011 0.3449 0.1348 0.0710 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 0.0017 0.5467 0.0781 0.1043 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 0.0008 0.2861 0.1275 0.0353 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 0.0015 0.4578 0.0687 0.0847 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 0.0018 0.5873 0.0442 0.1462 0.0094 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 0.0027 0.8611 0.2736 0.1664 0.0188 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Tabel 4.30 Kontrol kinerja batas ultimate arah X
KINERJA BATAS ULTIMATE ARAH X KONTROL BATAS ULTIMATE
Lantai El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆m (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 0.0050 0.1473 0.0213 0.0319 0.0800 OK NOT OK OK OK
BASE 1 0.0000 0.1400 0.0196 0.0291 0.0800 OK NOT OK OK OK
1 0.0011 0.1064 0.0174 0.0263 0.0800 OK NOT OK OK OK
2 0.0039 2.1224 0.5393 0.7834 0.1000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
2' 0.0067 1.7674 0.4211 0.6440 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3 0.0045 1.2662 0.2694 0.4312 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3' 0.0062 1.7091 0.3797 0.6048 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4 0.0067 1.7360 0.3410 0.5678 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 0.0067 1.8418 0.3601 0.6104 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 0.0084 2.0110 0.3080 0.5404 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 0.0151 2.2305 0.3058 0.5510 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 0.0017 2.3817 0.2503 0.4659 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 0.0095 2.2949 0.2722 0.4491 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 0.0202 2.4478 0.2800 0.3679 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 0.0006 2.5570 0.2778 0.3338 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 0.0112 2.5609 0.4939 0.3679 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 0.0123 2.6404 0.5942 0.5074 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 0.0123 2.7390 0.6675 0.4995 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 0.0375 2.5581 0.6866 0.4659 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 0.0118 2.6494 0.6675 0.4670 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 0.0146 2.6796 0.6737 0.4379 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 0.0302 5.2920 1.3160 1.4722 0.1000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
Tabel 4.31 Kontrol kinerja batas ultimate arah Y
KINERJA BATAS ULTIMATE ARAH Y KONTROL BATAS ULTIMATE
Lantai El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆m (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 0.0039 0.0302 0.0050 0.0078 0.0800 OK OK OK OK
BASE 1 0.0028 0.0756 0.0129 0.0218 0.0800 OK OK OK OK
1 0.0006 0.0560 0.0084 0.0151 0.0800 OK OK OK OK
2 0.0011 2.0345 0.5163 0.7314 0.1000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
2' 0.0034 1.5887 0.3494 0.5600 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3 0.0022 1.1357 0.2710 0.4424 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
3' 0.0056 1.5406 0.3455 0.5729 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4 0.0050 1.6867 0.3102 0.5499 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 0.0062 1.9023 0.3321 0.5908 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 0.0056 1.8743 0.2766 0.5130 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 0.0067 1.9723 0.3153 0.5359 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 0.0062 2.1151 0.2738 0.4564 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 0.0067 2.0199 0.2587 0.3965 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 0.0078 2.3733 0.1226 0.2710 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 0.0062 2.0787 0.5387 0.3847 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 0.0084 2.6992 0.2733 0.3489 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 0.0062 1.9314 0.7549 0.3976 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 0.0095 3.0615 0.4374 0.5841 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 0.0045 1.6022 0.7140 0.1977 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 0.0084 2.5637 0.3847 0.4743 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 0.0101 3.2889 0.2475 0.8187 0.0500 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 0.0151 4.8222 1.5322 0.9318 0.1000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
LANTA
I
Gambar
0.
BASE
BASE 2
BASE 1
1
2
2'
3
3'
4
4'
5
5'
6
6'
7
7'
8
8'
9
9'
10
10'
AtapLA
NTA
I
r 4.18.Gra
.0000
Kinerj
Syarat ∆s
Tohoku Je
afik Kiner
0.2000
ja Batas L
s (m)
epang 2011
rja Batas L
0.40
SIM
Layan Ant
Jepang
1 El Cent
Layan An
000
MPANGA
tar Rekam
g 1994
tro 1940
ntar Rekam
0.6000
N (m)
man Gemp
Kob
man Gemp
0.800
pa Arah X
be Jepang 1
pa Arah X
0 1
1995
83
X
.0000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
Gambar 4.19.Grafik Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah Y.
0.00000 0.20000 0.40000 0.60000 0.80000 1.00000
BASEBASE 2BASE 1
122'33'44'55'66'77'88'99'1010'
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
I
Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah Y
Syarat ∆s (m) Jepang 1994 Kobe Jepang 1995
Tohoku Jepang 2011 El Centro 1940
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
Gambar 4.20.Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah X.
0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000
BASE
BASE 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
I
Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah X
Syarat ∆m (m) Jepang 1994 Kobe Jepang 1995
Tohoku Jepang 2011 El Centro 1940
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
Gambar 4.21.Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah Y.
0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000
BASEBASE 2BASE 1
122'33'44'55'66'77'88'99'1010'
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
I
Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah Y
Syarat ∆m (m) Jepang 1994 Kobe Jepang 1995
Tohoku Jepang 2011 El Centro 1940
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
4.9. Kontrol Displacement
Menurut RSNI 1726-10, batasan displacement untuk bangunan kategori resiko III
adalah ,
, dimana hsx adalah tinggi lantai dan ρ adalah faktor redundansi dari
RSNI 1726-10 sebesar 1,3. Maka displacement maksimum yang diijinkan dilantai
paling atas adalah , . ,
, = 0,7442 m
Untuk perhitungan displacement arah X dan arah Y disajikan dalamtabel berikut :
Tabel 4.32 Kontrol Displacement arah X
DISPLACEMENT ARAH X KONTROL DISPLACEMENT
Lantai ΣH (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆s (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 4 0.0009 0.0263 0.0038 0.0057 0.0462 OK OK OK OK
BASE 1 8 0.0009 0.0513 0.0073 0.0109 0.0923 OK OK OK OK
1 12 0.0007 0.0703 0.0104 0.0156 0.1385 OK OK OK OK
2 17 0.0014 0.4493 0.1067 0.1555 0.1962 OK NOT OK OK OK
2' 19.5 0.0026 0.7649 0.1819 0.2705 0.2250 OK NOT OK OK NOT OK
3 22 0.0034 0.9910 0.2300 0.3475 0.2538 OK NOT OK OK NOT OK
3' 24.5 0.0045 1.2962 0.2978 0.4555 0.2827 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4 27 0.0057 1.6062 0.3587 0.5569 0.3115 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 29.5 0.0069 1.9351 0.4230 0.6659 0.3404 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 32 0.0084 2.2942 0.4780 0.7624 0.3692 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 34.5 0.0111 2.6925 0.5326 0.8608 0.3981 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 37 0.0114 3.1178 0.5773 0.9440 0.4269 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 39.5 0.0131 3.5276 0.6259 1.0242 0.4558 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 42 0.0167 3.9647 0.6759 1.0899 0.4846 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 44.5 0.0168 4.4213 0.7255 1.1495 0.5135 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 47 0.0188 4.8786 0.8137 1.2152 0.5423 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 49.5 0.0210 5.3501 0.9198 1.3058 0.5712 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 52 0.0232 5.8392 1.0390 1.3950 0.6000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 54.5 0.0299 6.2960 1.1616 1.4782 0.6288 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 57 0.0278 6.7691 1.2808 1.5616 0.6577 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 59.5 0.0304 7.2476 1.4011 1.6398 0.6865 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 64.5 0.0358 8.1926 1.6361 1.9027 0.7442 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
Tabel 4.33 Kontrol Displacement arah Y
DISPLACEMENT ARAH Y KONTROL DISPLACEMENT
Lantai ΣH (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995
Jepang 1994
Syarat ∆s (m)
El Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 OK OK OK OK
BASE 2 4 0.0007 0.0054 0.0009 0.0014 0.0462 OK OK OK OK
BASE 1 8 0.0012 0.0189 0.0032 0.0053 0.0923 OK OK OK OK
1 12 0.0013 0.0289 0.0047 0.0080 0.1385 OK OK OK OK
2 17 0.0015 0.3922 0.0969 0.1386 0.1962 OK NOT OK OK OK
2' 19.5 0.0021 0.6759 0.1593 0.2386 0.2250 OK NOT OK OK NOT OK
3 22 0.0025 0.8787 0.2077 0.3176 0.2538 OK NOT OK OK NOT OK
3' 24.5 0.0035 1.1538 0.2694 0.4199 0.2827 OK NOT OK OK NOT OK
4 27 0.0044 1.4550 0.3248 0.5181 0.3115 OK NOT OK NOT OK NOT OK
4' 29.5 0.0055 1.7947 0.3841 0.6236 0.3404 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5 32 0.0065 2.1294 0.4335 0.7152 0.3692 OK NOT OK NOT OK NOT OK
5' 34.5 0.0077 2.4816 0.4898 0.8109 0.3981 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6 37 0.0088 2.8593 0.5387 0.8924 0.4269 OK NOT OK NOT OK NOT OK
6' 39.5 0.0100 3.2200 0.5849 0.9632 0.4558 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7 42 0.0114 3.6438 0.6068 1.0116 0.4846 OK NOT OK NOT OK NOT OK
7' 44.5 0.0125 4.0150 0.7030 1.0803 0.5135 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8 47 0.0140 4.4970 0.7518 1.1426 0.5423 OK NOT OK NOT OK NOT OK
8' 49.5 0.0151 4.8419 0.8866 1.2136 0.5712 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9 52 0.0168 5.3886 0.9647 1.3179 0.6000 OK NOT OK NOT OK NOT OK
9' 54.5 0.0176 5.6747 1.0922 1.3532 0.6288 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10 57 0.0191 6.1325 1.1609 1.4379 0.6577 OK NOT OK NOT OK NOT OK
10' 59.5 0.0209 6.7198 1.2051 1.5841 0.6865 OK NOT OK NOT OK NOT OK
Atap 64.5 0.0236 7.5809 1.4787 1.7505 0.7442 OK NOT OK NOT OK NOT OK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
LANTA
I
0
BASE
BASE 2
BASE 1
1
2
2'
3
3'
4
4'
5
5'
6
6'
7
7'
8
8'
9
9'
10
10'
AtapLA
NTA
I
Gamb
0.000 1.0
Syarat ∆s
Tohoku Je
ar 4.22.G
00 2.000
s (m)
epang 2011
Grafik Kon
0 3.000
SI
Displace
Jepang
1 El Cent
ntrol Disp
4.000 5
IMPANGA
ement Ara
g 1994
tro 1940
placement
5.000 6.00
AN (m)
ah X
Kob
Arah X.
00 7.000
be Jepang
8.000
1995
89
9.000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
Gambar 4.23.Grafik Kontrol Displacement Arah Y.
0.00000 1.00000 2.00000 3.00000 4.00000 5.00000 6.00000 7.00000 8.00000
BASEBASE 2BASE 1
122'33'44'55'66'77'88'99'1010'
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
IDisplacement Arah Y
Syarat ∆s (m) Jepang 1994 Kobe Jepang 1995
Tohoku Jepang 2011 El Centro 1940
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
4.10. Kontrol Displacement Antara Pushover dengan Time History
Tabel 4.34Perbandingan displacement arah X
DISPLACEMENT ARAH X
Lantai PUSHOVER El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 BASE 2 0.0000 0.0009 0.0263 0.0038 0.0057 BASE 1 0.0000 0.0009 0.0513 0.0073 0.0109
1 0.0015 0.0007 0.0703 0.0104 0.0156 2 0.0000 0.0014 0.4493 0.1067 0.1555 2' 0.0054 0.0026 0.7649 0.1819 0.2705 3 0.0076 0.0034 0.9910 0.2300 0.3475 3' 0.0099 0.0045 1.2962 0.2978 0.4555 4 0.0124 0.0057 1.6062 0.3587 0.5569 4' 0.0150 0.0069 1.9351 0.4230 0.6659 5 0.0179 0.0084 2.2942 0.4780 0.7624 5' 0.0213 0.0111 2.6925 0.5326 0.8608 6 0.0238 0.0114 3.1178 0.5773 0.9440 6' 0.0269 0.0131 3.5276 0.6259 1.0242 7 0.0311 0.0167 3.9647 0.6759 1.0899 7' 0.0335 0.0168 4.4213 0.7255 1.1495 8 0.0368 0.0188 4.8786 0.8137 1.2152 8' 0.0406 0.0210 5.3501 0.9198 1.3058 9 0.0446 0.0232 5.8392 1.0390 1.3950 9' 0.0507 0.0299 6.2960 1.1616 1.4782 10 0.0510 0.0278 6.7691 1.2808 1.5616 10' 0.0560 0.0304 7.2476 1.4011 1.6398
Atap 0.0625 0.0358 8.1926 1.6361 1.9027
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
Tabel 4.35Perbandingan displacement arah Y
DISPLACEMENT ARAH Y
Lantai PUSHOVER El
Centro 1940
Tohoku Jepang
2011
Kobe Jepang
1995 Jepang
1994
BASE 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 BASE 2 0.0000 0.0007 0.0054 0.0009 0.0014 BASE 1 0.0000 0.0012 0.0189 0.0032 0.0053
1 0.0025 0.0013 0.0289 0.0047 0.0080 2 0.0043 0.0015 0.3922 0.0969 0.1386 2' 0.0058 0.0021 0.6759 0.1593 0.2386 3 0.0079 0.0025 0.8787 0.2077 0.3176 3' 0.0101 0.0035 1.1538 0.2694 0.4199 4 0.0124 0.0044 1.4550 0.3248 0.5181 4' 0.0149 0.0055 1.7947 0.3841 0.6236 5 0.0174 0.0065 2.1294 0.4335 0.7152 5' 0.0200 0.0077 2.4816 0.4898 0.8109 6 0.0229 0.0088 2.8593 0.5387 0.8924 6' 0.0253 0.0100 3.2200 0.5849 0.9632 7 0.0279 0.0114 3.6438 0.6068 1.0116 7' 0.0307 0.0125 4.0150 0.7030 1.0803 8 0.0335 0.0140 4.4970 0.7518 1.1426 8' 0.0362 0.0151 4.8419 0.8866 1.2136 9 0.0392 0.0168 5.3886 0.9647 1.3179 9' 0.0417 0.0176 5.6747 1.0922 1.3532 10 0.0445 0.0191 6.1325 1.1609 1.4379 10' 0.0475 0.0209 6.7198 1.2051 1.5841
Atap 0.0533 0.0236 7.5809 1.4787 1.7505
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
Gambar 4.24.Perbandingan DisplacementRekaman Gempa dengan Pushover Arah
X.
0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 8.0000 9.0000
BASE
BASE 2
BASE 1
1
2
2'
3
3'
4
4'
5
5'
6
6'
7
7'
8
8'
9
9'
10
10'
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
I
Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover arah X
Jepang 1994 Kobe Jepang 1995 Tohoku Jepang 2011
El Centro 1940 PUSHOVER
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
Gambar 4.25.Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover Arah
X.
0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 8.0000
BASE
BASE 2
BASE 1
1
2
2'
3
3'
4
4'
5
5'
6
6'
7
7'
8
8'
9
9'
10
10'
Atap
SIMPANGAN (m)
LANTA
I
Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover arah Y
Jepang 1994 Kobe Jepang 1995 Tohoku Jepang 2011
El Centro 1940 PUSHOVER
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
4.11. Level Kinerja Struktur Berdasarkan ATC-40
4.11.1. Rekaman Gempa El Centro 1940
1. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah X
• Maksimal Drift = = ..
= 0.000555
Sehingga level kinerja gedung adalah Immediate Occupancy.
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.000541
Level kinerja gedung Nonlinear adalah Immediate Occupancy.
2. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah Y
• Maksimal Drift = = ..
= 0.000366
Sehingga level kinerja gedung adalah IO (Immediate Occupancy).
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.000355
Level kinerja gedung Nonlinear adalah IO (Immediate Occupancy).
4.11.2. Rekaman Gempa Tohoku 2011
1. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah X
• Maksimal Drift = = ..
= 0.12702
Sehingga level kinerja gedung adalah C (Collapse).
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.12661
Level kinerja gedung Nonlinear adalah C (Collapse).
2. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah Y
• Maksimal Drift = = ..
= 0.11753
Sehingga level kinerja gedung adalah C (Collapse).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.17745
Level kinerja gedung Nonlinear adalah C (Collapse).
4.11.3. Rekaman Gempa Kobe 1995
1. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah X
• Maksimal Drift = = ..
= 0.02537
Sehingga level kinerja gedung adalah (CP) Collapse Prevention.
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.02531
Level kinerja gedung Nonlinear adalah (CP) Collapse Prevention.
2. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah Y
• Maksimal Drift = = ..
= 0.02293
Sehingga level kinerja gedung adalah (CP) Collapse Prevention.
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.02291
Level kinerja gedung Nonlinear adalah (CP) Collapse Prevention.
4.11.4. Rekaman Gempa Jepang 1994
1. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah X
• Maksimal Drift = = ..
= 0.02950
Sehingga level kinerja gedung adalah (CP) Collapse Prevention.
• Maksimal In-elastic Drift = = . – . .
= 0.02941
Level kinerja gedung Nonlinear adalah (CP) Collapse Prevention.
2. Kinerja gedung Menurut ATC- 40 untuk arah Y
• Maksimal Drift = = ..
= 0.02714
Sehingga level kinerja gedung adalah (CP) Collapse Prevention.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
• Maksimal In-elastic Drift = = . – ..
= 0.02712
Level kinerja gedung Nonlinear adalah (CP) Collapse Prevention.
4.12. Output Etabs Hasil running pada etabs didapatkan nilai displacement maksimum berdasarkan
rekaman gempa yang ada. Berikut ini merupakan grafik hasil dari output untuk
Rekaman Gempa Jepang 1994.
4.11.1 Grafik Displacement Akibat Beban Gempa Arah
Gambar 4.26.Displacement Akibat Beban Gempa Arah X
Displacement UX max
Waktu Pencapaian Dispalcement max
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
Gambar 4.27.Displacement Akibat Beban Gempa Arah Y
Keterangan Legend untuk Gambar 4.26 :
Joint 195 = titik tinjauan output (titik dimana terjadi displacement
maksimum dalam bangunan)
Story STORY11’ = Lantai yang ditinjau (lantai paling atas)
Min is -1.273e+00 at 9.053e+1 = Nilai displacement minimum 1.273 meter di
waktu 90.53 detik dari awal gempa
Max is 1.903e+00 at 9.094e+1 = Nilai displacement minimum 1.903 meter di waktu 90.94 detik dari awal gempa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
99
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan analisis menggunakan metode analisis riwayat waktu (time
history analisys) pada bab 4, maka penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai
berikut :
1. Partisipasi massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai
SNI 03 1726 2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 5.
2. Hasil dari kontrol base shear didapat
a. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940 didapat
87,5% aman terhadap gaya geser nominal (V≥0,8V1)
b. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Tohoku Jepang 2011 aman
terhadap gaya geser nominal (V≥0,8V1)
c. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Kobe Jepang 1995 aman
terhadap gaya geser nominal (V≥0,8V1)
d. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Jepang 1994 terhadap gaya
geser nominal (V≥0,8V1)
3. Hasil dari kontrol batas layan didapat :
a. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, untuk arah
X dan arah Y aman terhadap kinerja batas layan
b. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Tohoku Jepang 2011, untuk
arah X 95,652% tidak memenuhi kinerja batas layan dan arah Y 82,609%
tidak memenuhi kinerja batas layan
c. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Kobe Jepang 1995, untuk
arah X 82,609% tidak memenuhi kinerja batas layan dan arah Y 82,609%
tidak memenuhi kinerja batas layan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
100
d. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Jepang 1994, untuk arah X
82,609% tidak memenuhi kinerja batas layan dan arah Y 82,609% tidak
memenuhi kinerja batas layan
4. Hasil dari kontrol batas ultimate didapat :
a. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, untuk arah
X dan arah Y aman terhadap kinerja batas ultimate
b. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Tohoku Jepang 2011, untuk
arah X 82,609% tidak memenuhi kinerja batas ultimate dan arah Y 82,609%
tidak memenuhi kinerja kinerja batas ultimate
c. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Kobe Jepang 1995, untuk
arah X 82,609% tidak memenuhi kinerja batas ultimate dan arah Y 82,609%
tidak memenuhi kinerja batas ultimate
d. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Jepang 1994, untuk arah X
82,609% tidak memenuhi kinerja batas ultimate dan arah Y 82,609% tidak
memenuhi kinerja batas ultimate
5. Hasil dari kontrol displacement didapat :
a. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940 mendapatkan
nilai displacement maksimum arah X sebesar 0,0358 m dan arah Y sebesar
0,0236 msehingga masih memenuhi batas maksimum (0,015hsx)/ρ= 0,7442 m.
b. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Tohoku Jepang 2011
mendapatkan nilai displacement maksimum arah X sebesar 8,1926 m dan arah
Y sebesar 7,5809 msehingga tidak memenuhi batas maksimum (0,015hsx)/ρ=
0,7442 m.
c. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Kobe Jepang 1995
mendapatkan nilai displacement maksimum arah X sebesar 1,6361 m dan arah
Y sebesar 1,4787 msehingga tidak memenuhi batas maksimum (0,015hsx)/ρ=
0,7442 m.
d. Bangunan bila dianalisis dengan rekaman gempa Jepang 1994 mendapatkan
nilai displacement maksimum arah X sebesar 1,9027 m dan arah Y sebesar
1,7505 msehingga tidak memenuhi batas maksimum (0,015hsx)/ρ= 0,7442 m.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
101
6. Hasil dari perbandingan displacement analisis pushover adalah nilai displacement
maksimum analisis pushover masih memenuhi batas maksimum (Arah X =
0,0625 m < 0,7442 m dan arah Y = 0,533 m < 0,7442 m). Bila dibandingkan
dengan analisis time history, displacement analisis pushover lebih kecil dari pada
displacementaccelerogram gempa Tohoku 2011, Kobe 1995 dan gempa Jepang
1994.
7. Menurut ATC-40, bila gedung di beri beban gempa El Centro 1940 maka level
kinerja gedung masuk IO (Immediate Occupancy), bila gedung di beri beban
gempa Tohoku 2011 maka level kinerja gedung masuk C (Collapse), bila gedung
di beri beban gempa Kobe 1995 maka level kinerja gedung masuk CP (Collapse
Prevention), bila gedung di beri beban gempa Jepang 1994 maka level kinerja
gedung masuk CP (Collapse Prevention)
8. Bila dibandingkan dengan Analisis Pushover, level kinerja gedung yang sama
adalah rekaman gempa El Centro 1994 yaitu IO (Immediate Occupancy), yaitu
tidak ada kerusakan berarti pada struktur dimana kekuatan dan kekakuannya
hampir sama dengan kondisi sebelum gempa
5.2 Saran
Penulis mempunyai beberapa saran, bila dimasa depan dilakukan penelitian lanjutan :
1. Peraturan gempa yang digunakan adalah peraturan yang telah resmi sehingga hasil
analisis sesuai peraturan terbaru.
2. Menggunakan peta level gempa yang lain.
3. Menggunakan rekaman gempa lebih dari 4 buah.
4. Menggunakan rekaman gempa yang ada di Indonesia.