53

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini disajikan hasil evaluasi struktur dari output data berdasarkan teori dan rumus-rumus pada Bab II dan metode penelitian serta perhitungan yang sesuai pada Bab III. Pembahasan didasarkan teori yang disajikan pada tinjauan kepustakaan pada Bab II.

4.1 Konfigurasi Gedung

Data luas dan tinggi bangunan yang ditinjau dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut:Tabel 4.1 Luas dan Tinggi Bangunan yang DitinjauNo.LantaiTinggi Bangunan(m)Luas Tiap Lantai(m2)

1Lantai 13,21457,28

2Lantai 24,51457,28

3Lantai 34,51414,08

4Lantai 44,51500,480

5Lantai 54,51500,480

6Lantai 66,21267,20

4.2 Perhitungan Pembebanan

Perhitungan pembebanan untuk beban mati dan beban hidup berdasarkan SNI-1727-1989 sesuai dengan Lampiran B Tabel B.2.2 sampai Tabel B.2.3 halaman 72. Perhitungan beban mati dan beban hidup dapat dilihat pada Lampiran B Tabel C.4.1 sampai Tabel C.4.5 halaman 79 sampai 90. Hasil perhitungan berat beban mati dan beban hidup pada tiap lantai bangunan dapat dilihat pada Tabel 4.2 halaman33.

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Berat Beban Mati dan Beban Hidup pada Tiap Lantai No.LantaiBeban MatiBeban HidupTotal

(kN)(kN)(1,2 D + 1,6 L)

1Lantai 113420,2162090,3419.449

2Lantai 216482,7952039,83223.043

3Lantai 318234,3591910,08224.937

4Lantai 416985,9721949,92223.503

5Lantai 518092,2322122,31725.106

6Lantai 615670,9641450,99721.127

Perhitungan beban gempa berdasarkan SNI-1726-2012. Data spektra gempa yang digunakan adalah data spektra yang sesuai dengan lokasi bangunan yang ditinjau terletak di wilayah Banda Aceh pada kawasan Taman Sari, Jl. Abu Lam U dengan asumsi tanah sedang. Data tersebut diperoleh dari Kementerian Pekerjaan Umum di laman http://puskim.pi.go.id/Aplikasi spekra_indonesia 2011 seperti Tabel3.1 halaman 29 pada Bab III.

4.3 Skala Intensitas Gempa

Evaluasi struktur bangunan gedung beton bertulang dengan metode analisis nonlinear time history (riwayat waktu non-linier), maka percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan. Contoh perhitungan skala intensitas gempa untuk rekaman percepatan tanah gempa El-Centro dilakukan seperti Bab III halaman 30, dengan menggunakan persamaan 2.21 dan 2.21 pada Bab II halaman 18. Perhitungan skala gempa untuk gempa lainnya dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut:Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Skala GempaPercepatan GempaIFPGAPGA Tanah AsliPGA Tanah AcehPGAMSkala Gempa

(g)(g)(g)

Gempa El-Centro1,251,00,3420,6360,6362,325

Gempa Kobe1,251,00,8170,6360,6360,972

Gempa Chi-Chi1,251,00,8080,6360,6360,984

Gempa Irpinia1,251,00,3580,6360,6362,221

4.4 Hasil Evaluasi Perilaku Struktur Akibat Gempa 4.4.1 Hasil evaluasi top displacement response

Nilai top displacement response merupakan hasil pengolahan output STERA ver.5.8. Nilai story displacement response maksimum untuk masing-masing rekaman gempa yang digunakan dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel 4.4 Hasil Story Displacement Response Akibat Beban GempaLantaiDisplacement arah XDisplacement arah Y

El-CentroKobeChi-ChiIrpiniaEl-CentroKobeChi-ChiIrpinia

(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)(cm)

624,6222,8221,0334,8316,7624,0725,5324,01

520,5518,3417,3330,1013,8819,1520,3520,28

417,6314,9714,7025,9611,5015,3516,2817,25

313,9711,1411,5820,518,7711,2211,8813,68

28,996,657,4213,055,536,787,109,05

13,152,122,544,462,012,322,383,43

Grafik story displacement response akibat gempa El-Centro, gempa Kobe, gempa Chi-Chi, dan gempa Irpinia untuk arah X dan Y seperti pada Gambar di bawah ini:

Gambar 4.1 Grafik displacement arah X

Gambar 4.2 Grafik displacement arah Y

Gambar di atas menunjukkan bahwa story displacement response terbesar arah X disebabkan oleh gempa Irpinia dengan nilai top displacement 34,83 cm dan arah Y oleh gempa Chi-Chi dengan nilai top displacement 25,53 cm. Displacement maksimum terjadi pada lantai ke-6 untuk semua gempa baik dalam arah X maupunY. Grafik displacement terhadap waktu yang menunjukkan displacement untuk masing-masing beban gempa pada tiap lantai dalam arah X dan Y dapat dilihat pada Gambar 4.3 sampai dengan Gambar 4.14 di bawah ini:

Gambar 4.3 Grafik displacement terhadap waktu lantai 1 arah X

Gambar 4.4 Grafik displacement terhadap waktu lantai 2 arah X

Gambar 4.5 Grafik displacement terhadap waktu gempa lantai 3 arah X

Gambar 4.6 Grafik top displacement terhadap waktu lantai 4 arah Y

Gambar 4.7 Grafik displacement terhadap waktu lantai 5 arah X

Gambar 4.8 Grafik displacement terhadap waktu lantai 6 arah X

Gambar 4.9 Grafik displacement terhadap waktu lantai 1 arah Y

Gambar 4.10 Grafik displacement terhadap waktu lantai 2 arah Y

Gambar 4.11 Grafik displacement terhadap waktu lantai 3 arah Y

Gambar 4.12 Grafik displacement terhadap waktu lantai 4 arah Y

Gambar 4.13 Grafik displacement terhadap waktu lantai 5 arah Y

Gambar 4.14 Grafik displacement terhadap waktu lantai 6 arah Y

Gambar di atas menunjukkan bahwa top displacement response maksimum arah X diakibatkan oleh gempa Irpinia diikuti El-Centro, Kobe, Chi-Chi dan arah Y diakibatkan oleh gempa Chi-Chi, Kobe, Irpinia, El-centro. Displacement maksimum gempa El-Centro, gempa Kobe, gempa Chi-Chi, dan gempa Irpinia masing-masing terjadi pada detik ke- ke-3, detik ke-4 sampai detik ke-7, detik ke-30 sampai detik ke-40, dan detik ke-5 sampai detik ke-10.

4.4.2 Hasil evaluasi top drift-base shear 4.4.2.1 Top drift

Hasil evaluasi nilai drift berdasarkan SNI-1726 2012. Berdasarkan SNI-1726 2012, nilai drift harus lebih kecil dari 2% tinggi banguanan sebelum tingkat x seperti yang dijelaskan pada Bab II halaman 12. Hasil evaluasi top drift dari pengolahan output data STERA ver.5.8 dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel 4.5 Hasil Evaluasi Story Drift Arah XLantaiTinggi Arah X Syarat 0,02hKeterangan

El-centroKobeChi-ChiIrpinia

(m)(m)(m)(m)(m)(m)El-CentroKobeChi-ChiIrpinia

627,40,0410,0460,0400,0500,548OKOKOKOK

521,20,0290,0340,0280,0440,424OKOKOKOK

416,70,0370,0390,0330,0560,334OKOKOKOK

312,20,0500,0460,0430,0750,244OKOKOKOK

27,70,0590,0460,0490,0860,154OKOKOKOK

13,20,0310,0210,0250,0450,064OKOKOKOK

Tabel 4.6 Hasil Evaluasi Story Drift Arah YLantaiTinggi Arah Y Syarat 0,02hKeterangan

El-centroKobeChi-ChiIrpinia

(m)(m)(m)(m)(m)(m)El-CentroKobeChi-ChiIrpinia

627,400,0330,0500,0520,0380,548OKOKOKOK

521,200,0250,0380,0410,0310,424OKOKOKOK

416,700,0280,0410,0440,0370,334OKOKOKOK

312,200,0330,0450,0480,0470,244OKOKOKOK

27,700,0350,0450,0470,0560,154OKOKOKOK

13,200,0200,0230,0240,0340,064OKOKOKOK

Tabel 4.5 dan 4.6 menunjukkan terjadinya ketidakberaturan kenaikan drift yang terjadi pada lantai 3, 4, dan 5. Pada lantai tersebut terjadi perbedaan letak dinding dan balok yang mengakibatkan perbedaan kekakuan. Perbedaan kekakuan juga terjadi pada lantai 6 dimana terjadi pengurangan jumlah kolom. Pada lantai yang mempunyai kekakuan yang besar mempunyai nilai drift yang kecil.Grafik hubungan tinggi bangunan dengan nilai drift arah X dan arah Y dapat dilihat pada Gambar 4.15 dan 4.16 di bawah ini:

Gambar 4.15 Grafik hubungan drift dengan tinggi bangunan arah X

Gambar 4.16 Grafik hubungan drift dengan tinggi bangunan arah Y

Gambar 4.15 dan 4.16 menunjukkan nilai story drift mengalami peningkatan dari lantai 1 ke lantai 2, mengalami penurunan pada lantai 3 sampai 5 dan kembali mengalami peningkatan pada lantai 6. Hal ini terjadi dalam arah X maupun Y. Walaupun demikian, terlihat bahwa nilai story drift untuk semua beban gempa sangat kecil dibandingkan dengan syarat yang telah ditentukan oleh SNI-1726-2012 yaitu 2% dari tinggi bangunan sebelum tingkat x. Berdasarkan nilai story drift pada lantai6, top drift yang terjadi pada gedung ini akibat beban gempa yang diberikan sudah memenuhi persayaratan SNI-1726-2012 yaitu sebesar 0,548 m.Grafik drift terhadap waktu yang menunjukkan beban gempa yang sangat berpengaruh terhadap nilai top drift pada tiap lantai untuk masing-masing arah X dan Y dapat dilihat pada Gambar 4.17 sampai dengan 4.18 di bawah ini:

Gambar 4.17 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 1 arah X

Gambar 4.18 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 2 arah X

Gambar 4.19 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 3 arah X

Gambar 4.20 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 4 arah X

Gambar 4.21 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 5 arah X

Gambar 4.22 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 6 arah X

Gambar 4.23 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 1 arah Y

Gambar 4.24 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 2 arah Y

Gambar 4.25 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 3 arah Y

Gambar 4.26 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 4 arah Y

Gambar 4.27 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 5 arah Y

Gambar 4.28 Grafik hubungan drift terhadap waktu lantai 6 arah Y

Gambar 4.17 sampai dengan 4.18 menunjukkan beban gempa yang memberikan pengaruh terbesar terhadap nilai top drif arah X adalah beban gempa Irpinia, kobe, El-Centro, Chi-Chi dan arah Y diakibatkan beban gempa Chi-Chi, Kobe, El-Centro Irpinai untuk arah Y. Nilai story drift maksimum gempa El-Centro, gempa Kobe, gempa Chi-Chi, dan gempa Irpinia masing-masing terjadi pada detik ke-3 dan ke-12, detik ke-4 sampai ke-7, detik ke-30 sampai detik ke- 40, dan detik ke-5 sampa ke-6.

4.4.2.2 Base shear

Nilai base shear merupakan pengolahan data output STERA ver.5.8. Berdasarkan SNI-1726-2012 besar nilai gaya geser dasar harus lebih besar dari 0,85 Cs.w. Perhitungan syarat base shear menurut SNI-1726-2012 adalah sebagai berikut: Hasil base shear maksimum hasil evaluasi yang telah diskalakan harus lebih besar dari 0,85 % dari nilai gaya geser yang ditentukan dengan persamaan berikut:V 0,85 V1V1 = Cs.WBerdasarkan penjelasan pada bab II halaman 15, maka Cs = S1 = 0,654 g, R= 8 (sesuai Lampiran B Tabel B.2.4 halaman 73)Ie= 1,25 (sesuai Lampiran B Tabel B.2.6 halaman 75)W= 137165 (kN)Cs = Cs = = 0,0511V1 = 0,85 x 0,0511 x 137.165 = 11.914 (kN)Berdasarkan SNI-1726-2012 hasil evaluasi gaya geser maksimum setelah diskalakan harus lebih besar dari V1. Tabel 4.7 Hasil Story Shear Arah X dan YLantaiTinggiV Arah XV Arah Y

El-centroKobeChi-ChiIrpiniaEl-centroKobeChi-ChiIrpinia

(m)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)

66,27.7449.3948.5509.02813.44016.37013.74011.790

54,514.00016.38014.90016.68022.29028.36024.62023.130

44,518.32020.36018.94021.84029.40034.73032.51032.290

34,521.96022.70022.08024.53033.08036.15037.16036.250

24,524.64023.90025.06027.64034.20037.76037.49036.820

13,226.88024.10028.37030.74035.66041.51039.06040.150

Tabel 4.8 Hasil Evaluasi Base Shear Arah X dan Y GempaBase ShearV Syarat > = 0,85 Cs.WKet

Arah XArah Y

(kN)(kN)(kN)Arah XArah Y

El-Centro26.88035.66011.914OKOK

Kobe24.10041.51011.914OKOK

Chi-Chi28.37039.06011.914OKOK

Irpinia30.74040.15011.914OKOK

Tabel 4.7 memperlihatkan bahwa pada tingkat paling atas mempunyai story shear terkecil. Berdasarkan Tabel 4.8 base shear terbesar arah X disebabkan oleh gempa Irpinia, Chi-chi, El-centro, Kobe, sedangkan base shear terbesar arah Y disebabkan oleh gempa Irpinia, Chi-Chi, Kobe, El-Centro. Grafik base shear arah X dan Y untuk masing-masing gempa dapat dilihat pada Gambar 4.29 dan Gambar 4.30 berikut:

SNI-1726-2012Gambar 4.29 Grafik base shear arah X

Gambar 4.30 Grafik base shear arah YSNI-1726-2012

Berdasarkan Gambar 4.29 dan Gambar 4.30 pada halaman 46, dapat diketahui hasil base shear untuk masing-masing rekaman gempa dalam arah X maupun Y memilki nilai yang berbeda. Hal ini, disebabkan perbedaan lebar arah X dan arah Y serta posisi kolom terhadap arah X maupun Y. Lebar arah Y lebih besar dibandingkan lebar arah X dan dimensi terkecil untuk kolom yang tidak simetris berada pada arah X, sehingga base shear arah Y mempunyai nilai yang lebih besar dari arah X. Walaupun terjadi perbedaan nilai base shear arah X maupun Y, nilai base shear yang terjadi pada denah gedung DPRK Banda Aceh sangat besar dibandingkan dengan persyaratan yang diizinkan oleh SNI-1726-2012 yaitu Vx 0,85 Cs.W (11.914 kN). Dengan demikian gedung baru DPRK Banda Aceh aman terhadap base shear yang diakibatkan oleh gempa El-Centro, Kobe, Chi-Chi, dan Irpinia. Hubungan story drift dengan story shear dapat dibuat suatu grafik yang diperoleh dari pengolahan data output STERA. Pada analisis STERA garik hubungan story drift dengan story shear mengambarkan hubungan stroty drift dan story shear coefisisen. Story shear coefisien diperoleh dari perbandingan nilai story shear dengan berat total bangunan.Grafik hubungan story drift dengan story shear coefisien arah X dan Y terhadap waktu dapat dilihat pada Gambar-Gambar berikut:

Gambar 4.31 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 1 arah X

Gambar 4.32 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 2 arah X

Gambar 4.33 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 3 arah X

Gambar 4.34 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 4 arah X

Gambar 4.35 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 5 arah X

Gambar 4.36 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 6 arah X

Gambar 4.37 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 1 arah Y

Gambar 4.38 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 2 arah Y

Gambar 4.39 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 3 arah Y

Gambar 4.40 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 4 arah Y

Gambar 4.41 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 5 arah Y

Gambar 4.42 Grafik hubungan drift dengan shear lantai 6 arah Y

Gambar-gambar di atas menjelaskan hubungan story drift dengan story shear coefisien. Story shear coefisien adalah coefisien perbandingan gaya geser pada tiap lantai berbanding dengan berat lantai tersebut. Nilai story drift sangat dipengaruhi oleh kekakuan suatu lantai, struktur yang lebih kaku mempunyai nilai drift yang lebih kecil dibandingkan struktur yang kurang kaku. 32