skripsi struktur gedung terhadap gempa

8/15/2019 skripsi struktur gedung terhadap gempa

1/42

BAB I

PENDAHULUAN

I.I LATAR BELAKANG

Pembangunan gedung-gedung tinggi menjadi solusi kebutuhan lahan yang

terus meningkat pada saat ini diiringi dengan jumlah populasi penduduk yang terus

meningkat pula. Mengingat semakin banyaknya pembangunan namun terbatasnya lahan

kosong yang ada maka pembangunan gedung tinggi menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi keterbatasan lahan sehingga pemenuhan akan kebutuhan tempat tinggal, sekolah

ataupun kantor dapat terpenuhi. Bangunan tinggi dapat menimbulkan dampak yang besar

apabila mengalami kerusakan jika terjadi gempa bumi. Selain itu peristiwa gempa bumi tidak

dapat dicegah tetapi dapat diantisipasi dengan berupaya membangun bangunan yang tahan

terhadap gempa bumi. Seperti halnya kota Jakarta yang semakin banyaknya pembangunan

bangunan tingkat tinggi sehingga mulailah dipikirkan kembali apakah kota Jakarta memiliki

ona gempa ! masih membutuhkan struktur yang tahan gempa mengingat getaran gempa

yang termasuk tipe sedang.

Perencanaan struktur bangunan tahan gempa sangat penting di "ndonesia,mengingat sebagian besar wilayahnya terletak dalam wilayah gempa. Saat ini penggunaan

dinding geser # shear wall $ banyak digunakan pada bangunan % bangunan tingkat tinggi. &al

ini dikarenakan dinding geser # shear wall $ dapat menahan gaya geser yang diakibatkan

gempa bumi. 'inding geser # shear wall $ sendiri merupakan sistem elemen struktur berupa

dinding yang sangat efektif digunakan sebagai penahan gaya lateral untuk menambah

kekakuan struktur karena kekakuan struktur sangat tinggi. Sesuai dengan perkembangan

teknologi, para ahli mendesain bangunan tinggi tahan terhadap gempa dengan berbagai

metode, misalnya dengan menggunakan dinding geser # shear wall $, bracing dan tube. (leh

karena itu, analisa ini dilakukan untuk melihat perilaku struktur bangunan tingkat tinggi yangmenggunakan dinding geser # shear wall $ dan corewall .

I.2 PERUMUSAN PERMASALAHAN

Penulisan laporan tugas akhir ini membahas tentang bagaimana perilaku

struktur bangunan gedung beton bertulang dengan menggunakan corewall dan shear wall

pada bangunan bertingkat tinggi dengan analisis struktur menggunakan bantuan program

S)P *+++.


2/42

I.3 TUJUAN PENULISAN

ujuan penulisan tugas akhir adalah

. Menganalisa perilaku struktur pada bangunan tinggi yang menggunakan corewall dan shear wall .

*. Menganalisis perilaku # momen kapasitas dan deformasi $ pada struktur % struktur

yang ditinjau.

I.4 METODELOGI PENELITIAN dan TEKNIS ANALISIS

'alam penulisan skripsi ini, suatu pembahasan mengenai perencanaan struktur

yang menggunakan sistem corewall dan shear wall . (leh karena itu dipelajari teratur yang

berhubungan dengan perencanaan bangunan tahan gempa yang menggunakan dinding geser

# shear wall $ dan corewall . Sedangkan analisis struktur menggunakan bantuan program S)P

*+++ /ersi 0.

I.5 RUANG LINGKUP PERMASALAHAN

'alam tugas akhir ini akan menganalisis * jenis struktur yaitu struktur

beraturan menggunakan dua sistem yaitu corewall dan shear wall pada bangunan tingkat

tinggi yang menggunakan program S)P *+++. 1uang lingkup permasalahan tugas akhir iniadalah

. Permodelan berupa struktur gedung beton bertulang

a. Struktur yang dikaji bangunan tingkat tinggi # 2 lantai $

b. Sistem rangka pemikul momen

*. Mutu bahan sebagai berikut

a. f3c 4 !!,* Mpa

b. fy 4 0++ Mpa

!. Bangunan berfungsi sebagai tempat tinggal

0. Bangunan dalam wilayah gempa ona ! dan jenis tanah sedang

5. Standar peraturan yang dipakaia. ata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung. # S6" +!-*207-

*++*$

b. Standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non

gedung. # 1S6" +!-7*8-*++$

c. ata cara penghitungan pembebanan untuk bangunan rumah dan gedung. #S6"

+!-7*7-929$


3/42

I.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Secara garis besar sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dapat

dijelaskan sebagai berikut

B)B " P:6')&;


4/42

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sis!" S#$%$# Ban&$nan Tin&&i Ta'an G!"(a

Pada dasarnya setiap sistem struktur pada suatu bangunan merupakan

penggabungan berbagai elemen struktur secara tiga dimensi. @ungsi utama sistem struktur

adalah untuk memikul secara aman dan efektif beban yang bekerja pada bangunan serta

menyalurkannya ke tanah melalui pondasi. # Juwana S,Jimmy,*++5 $

Struktur suatu bangunan bertingkat tinggi harus dapat memikul beban-beban

yang bekerja pada struktur tersebut, diantaranya beban gra/itasi dan beban lateral. Beban

gra/itasi adalah beban mati struktur dan beban hidup sedangkan yang termasuk beban lateral

adalah beban angin dan gempa.

Menurut Jimmy S Juwana,#*++5$, dalam berbagai sistem struktur, baik yang

menggunakan bahan beton bertulang, baja maupun komposit selalu ada komponen

# subsystem) yang dapat dikelompokkan dalam sistem yang digunakan untuk menahan gaya

gra/itasi dan sistem untuk menahan gaya lateral seperti gambar di bawah ini

Portal Penahan Momen

Dinding Geser -

Kantilever

Dinding Geser -

Kopel

Rangka Pengaku -

Konsentris

Rangka Pengaku -

Eksentris

Sistem Struktur Penahan

Gaya Lateral

+Sistem Struktur Penahan

Gaya Gravitasi


5/42

>ambar *. Sistem struktur bangunan tinggi

Jika terjadi bencana alam seperti gempa yang merupakan salah satu beban

lateral, maka struktur di atasnya akan mengalami pergerakan secara /ertikal maupun secara

lateral. Pergerakan /ertikal relatif kecil dan pada umumnya struktur cukup kuat menahannya.

Sehingga tidak perlu perhatian khusus dalam proses desain, sedangkan pergerakan lateral

akan memberikan beban lateral kepada struktur yang dapat menyebabkan struktur runtuh.

;ntuk sistem bangunan tinggi biasanya disesuaikan dengan dengan tinggi

bangunannya. Secara umum, semakin tinggi bangunan maka ada titik limit dimana

kekakuannya kurang untuk menahan beban-beban lateral, sehingga diperlukan sistem struktur

yang sesuai dengan ketinggiannya. Sistem struktur tinggi yang dapat memikul gaya lateral

yang dialami oleh bangunan adalah struktur yang dapat memiliki daktilitas yang memadai di

daerah yang joint atau elemen struktur tahan gempa seperti shear wall. Shear wall biasa

digunakan bangunan tinggi tahan gempa yang memiliki lantai di bawah 0+ lantai. #Juwana

S,Jimmy,*++5$

Gaya

LateralPortal Penahan

Momen

(ndividual!

Dinding Geser (ndividual!

Ga"ungan Portal danDinding Geser

Ditahan

#lehPortal

Ditahan

#leh

Dinding

Geser

$dinding geser

$total

>ambar *.* Sistem struktur penahan gaya lateral

2.2 E)!"!n S#$%$# Dindin& G!s!# (shear wall)

2.2.1 D!*inisi Dindin& G!s!# (shear wall)

>aya-gaya horiontal yang bekerja pada bangunan seperti misalnya gaya-gaya

yang disebabkan oleh beban gempa, dapat diatasi dengan berbagai cara, salah satunya adalah

bangunan tahan gempa struktur beton dengan dinding geser.


6/42

Struktur bangunan dengan dinding geser merupakan salah satu konsep solusi

dalam masalah gempa di bidang teknik sipil yaitu sebagai substruktur yang menahan gaya

geser akibat gempa.

'inding geser (shear wall) merupakan sistem elemen struktur berupa dinding

yang sangat efektif digunakan penahan gaya lateralnya sangat tinggi. &al ini menunjukkan

bahwa dinding mempunyai pondasi yang memadai, yang dapat menyalurkan aksi deformasi

dari struktur ke tanah tanpa bergerak secara signifikan.

2.2.2 Ma+a","a+a" Dindin& G!s!#

Menurut @achriansyah, =alihputro,*++2 secara umum dinding geser

mempunyai dua tipe yaitu

. 'inding geser biasa (wall pier)

ipe ini memikul beban /ertikal dan gaya geser pada panel dinding.

*. 'inding geser dengan menggunakan komponen batas (wall pier with boundary

element)

;ntuk tipe ini semua beban /ertikal dipikul oleh komponen batas (boundary element),

sedangkan gaya gesernya dipikul oleh bagian dindingnya.

;ntuk penggunaan dinding geser menggunakan komponen batas (wall pier with boundary element) . Jika menggunakan komponen batas khusus, harus memenuhi

persyaratan dimana komponen batas harus menerus secara horiontal dari sisa serat tekan

luar.

>ambar *.! Mekanisme Sendi Plastis yang terjadi pada dinding geser dengan boundary

element

Sumber @achriansyah,=alihputro,*++2


7/42

'alam penggunaan Boundary element pada dinding geser mempunyai

ketentuan-ketentuan sebagai berikut

a. Boundary element harus memikul semua beban /ertikal

b. Boundary element harus dikekang seperti kolomc. Boundary element harus menerus secara horiontal dari sisi serat tekan terluar

d. ulangan trans/ersal dinding geser harus diteruskan sampai dengan ke Boundary

element.

Coupled shearwall dimana momen yang terjadi pada dasar dinding

dikon/ersikan menjadi gaya tarik tekan yang bekerja pada coupled beam-nya.

Bentuk-bentuk dinding geser yang biasa digunakan adalah

. Bentuk A

*. Bentuk <

!. Bentuk rectangular

Sistem dinding geser pada dasarnya dapat dibagi menjadi dua sistem, antara

lain

a. Sistem terbuka, yang merupakan terdiri dari unsur linear tunggal atau gabungan unsur

yang tidak lengkap melingkupi ruang geometris. Bentuk-bentuk ini adalah


8/42

untuk memikul beban geser akibat pengaruh gempa rencana, yang runtuhnya disebabkan oleh

momen lentur #bukan oleh gaya geser$ dengan terjadinya sendi plastis pada kakinya, dimana

nilai momen lelehnya dapat mengalami peningkatan terbatas akibat pergeseran regangan.

Jadi fungsi utama dari dinding geser adalah sebagai penahan gaya geser yang

besar akibat gempa, sehingga apabila dinding geser runtuh akibat gaya geser itu sendiri maka

otomatis keseluruhan struktur akan runtuh karena sudah tidak ada lagi yang menahan gaya

geser tersebut. 'inding geser hanya boleh runtuh akibat adanya momen plastis yang

menyebabkan timbulnya sendi plastis pada bagian dasar dinding. 'inding geser dianggap

dapat menjaga kestabilan gaya lateral pada suatu bangunan. Selain itu dinding geser dapat

digunakan untuk ruang lift , tangga dan mungkin toilet.

2.3 P!"!anan Pada Ban&$nan

Perencanaan pembebanan dimaksudkan untuk memberikan pedoman dalam

menentukan beban-beban yang bekerja pada bangunan. Secara umum beban direncanakan

sesuai dengan pedoman perencanaan untuk rumah dan gedung sebagai berikut

2.3.1 B!an Mai

Beban mati merupakan gaya statis yang disebabkan oleh berat setiap unsur di

dalam struktur. >aya-gaya yang menghasilkan beban mati terdiri dari berat unsur pendukung

beban dari bangunan, lantai, penyelesaian langit-langit, dinding partisi tetap, balok, kolom,

dan seterusnya. Beban mati dapat dinyatakan sebagai gaya statis yang disebabkan oleh berat

setiap unsur di dalam struktur.

2.3.2 B!an Hid$(

Beban hidup merupakan semua beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu gedung dan juga termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari

barang-barang yang dapat berpindah, misalnya mesin-mesin serta peralatan yang tidak

merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup

dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap

tersebut.

2.3.3 B!an G!"(a

'alam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan

suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya di

dalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa.


9/42

2.3.4 K/"inasi P!"!anan

@aktor-faktor keamanan untuk mendesain suatu bangunan struktur yang kokoh

sangatlah penting, maka perlu kombinasi pembebanan untuk mendapatkan keadaan batas

ultimate dari suatu bangunan terhadap beban mati #'$, beban hidup #


10/42

persyaratan sambungan kolom dasar ditengah kolom #bukan diatas pondasi$ adalah untuk

memenuhi persyaratan plastisitis pada kolom dasar. 'iatas kolom dasar, semua kolom harus

di desain lebih kuat dari pada sendi plastis balok di muka kolom, termasuk persyaratan

kekangan di seluruh kolom.

2.4.3 Ba)/%

'alam perencanaannya, suatu balok dapat mempunyai bermacam-macam

ukuran atau dimensi sesuai dengan jenis dan besar beban yang akan dipikul oleh balok itu

sendiri. 6amun dimensi tersebut harus memiliki efisiensi tinggi agar dapat memenuhi

persyaratan yang telah ditetapkan sebagai standar perhitungan struktur beton di "ndonesia.

Menurut "stimawan 'ipohusodo #998$, balok adalah batang horiontal dari

rangka struktural yang memikul beban tegak lurus sepanjang batang tersebut #biasanya

berasal dari dinding, pelat, atau atap bangunan$ dan menyalurkannya pada tumpuan atau

struktur dibawahnya. Balok juga berfungsi sebagai pengekang dari struktur kolom dan juga

menahan kondisi pembebanan yang rumit seperti lentur.

2.5 P!#!n+anaan S#$%$# Ta'an G!"(a

Perencanaan struktur tahan gempa dilakukan dengan memodelkan struktur

dengan meninjau beban gempa sebagai salah satu kombinasi bebannya. Metode yang

digunakan untuk perhitungan beban gempa diantaranya adalah analisis dinamik respon

spektrum. 'alam respon spektra, efek dari ukuran dan tipe gelombang getar yang terjadi saat

gempa disimplifikasi dari garis-garis yang bergelombang menjadi suatu garis tertentu.Spektra yang digunakan dalam perencanaan adalah respon percepatan dengan periode #$ .

1espon spektra adalah plot dari respons maksimum struktur yang diperoleh dari riwayat

waktu suatu gempa. 1espon maksimum yang dimaksud adalah nilai-nilai percepatan,

kecepatan dan perpindahan maksimum. 6ilai-nilai tersebut dicari untuk berbagai macam

periode alami struktur, sehingga diperoleh spektra merepresentasikan respon maksimum

terhadap periode struktur, sehingga dapat diperoleh respon spektra untuk percepatan,

kecepatan dan perpindahan.

=etiga respon spektra tersebut #percepatan, kecepatan dan perpindahan$ dapat

secara simultan diplot ke dalam sebuah grafik skala log dengan ! sumbu yang disebut

tripartite #dikembangkan oleh 6ewmark$. 'imana sumbu horiontal dapat berupa periode

frekuensi, sumbu /ertikal berupa respon kecepatan dan dua buah sumbu diagonal yang

merupakan respon percepatan dan perpindahan.


11/42

Berat bangunan ditotal secara menyeluruh #berat total bangunan$ yang merupakan

jumlah beban mati dan beban hidup total setiap lantai. 'imana beban-beban tersebut

meliputi berat plat, plafond, dinding, balok induk, balok anak dan kolom. 'emikian

juga pada perhitungan beban hidup.

2. M!n&'i$n& a%$ &!a# Ban&$nan 0T

;ntuk keperluan analisis struktur dan perencanaan portal terlebih dahulu menghitung

waktu getar alami gedung #$ dalam detik dengan rumus empiris sebagai berikut

T a = 0,0 ! #dimana 6 4 Jumlah tingkat$

;ntuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi * tingkat dimana sistem penahan

gaya seismik terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan

dan tinggi tingkat paling sedikit ! m.

a 4 At hnG dimana hn adalah ketinggian struktur dalam m dan koefisien A t

maG 4 Au a dan G ditentukan dari tabel.

;ntuk struktur dengan ketinggian lebih dari * tingkat perioda fundamental

pendekatan #a$ dalam detik.

3. K/!*isi!n dasa# &!"(a 0

6ilai A diperoleh dari gambar *.0 dimana nilainya diambil berdasarkan wilayah

gempa, jenis tanah dan waktu getar bangunan.

>ambar *.0 1espon Spektrum


12/42

Sumber Standar Perencanaan =etahanan >empa untuk struktur Bangunan >edung dan non

gedung. #S6" +!-7*8-*++$

Filayah "ndonesia dibagi dalam 8 ona gempa yang setiap ona memiliki intensitas kuatgempa yang berbeda. >empa paling kuat terjadi pada ona 8 #wilayah dengan warna

merah$ dan ona adalah ona yang gempanya paling kecil.

>ambar *.5 Peta Filayah >empa "ndonesia

Sumber ata Aara Perencanaan =etahanan >empa ;ntuk Bangunan >edung dan non

gedung. #S6" +!-7*8-*++$

4. -a%/# Ua"a 0I

;ntuk berbagai kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan

struktur gedung selama umur tersebut yang diharapkan. Pengaruh gempa rencanaterhadap gedung harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan " menurut

abel *.* @aktor keutamaan " untuk berbagai kategori gedung dan bangunan tingkat tinggi.

Ka!&/#i #!si%/ D!s%#i(si -a%/# K!$a"aan 0I

"?

@asilitas penting#rumah sakit,

kantor polisi dan pemadam

kebakaran dll$bangunan yang

mengandung bahan yangsangat beracun

,5


13/42

"""

Bangunan yang memiliki

resiko tinggi terhadap jiwa

manusia pada saat terjadi

kegagalan#gedung dengan H!++ orang, fasilitas day care

dengan kapasitas H5+ orang,

sekolah dengan kapasitas

H*5+ orang dll$

,*5

""

Bangunan lain yang tidak

termasuk dalam =atagori

1esiko Bangunan #=1B ","""

atau "?$

,+

"

>edung dan struktur lainnya

yang memiliki resiko rendah

terhadap jiwa manusia pada

saat terjadi kegagalan

#fasilitas pertanian,gudang

sementara dll$

,+

Sumber Standar Perencanaan =etahanan >empa untuk struktur Bangunan >edung dan non

gedung. #S6" +!-7*8-*++$


14/42

BAB III

METODOLOGI

3.1 S$di Li!#a$#


15/42

. entukan beban-beban yang bekerja pada pelat baik berat sendiri maupun beban

hidup.

*. Beban-beban yang bekerja pada pelat tersebut lalu dilimpahkan ke balok.

START

Model Strukturgedung 1-18

lantai (termasuk

Pembebanan

Bebanmati

Bebanhidup

Pembebanan

BebanGempa

Analisis dinamis

AnalisisStruktur


16/42

>ambar !. @lowchart )nalisa Perhitungan

3.3.2 P!"!anan B!an G!"(a D!n&an Ana)isa Dina"i%

Metode analisa dinamik yang digunakan yaitu metode analisa ragam spektrum

respon (spectral modal analysis). eometri Struktur

Susunan konfigurasi atau bentuk dari sturktur, lakukan dengan menggunakan template

yang telah disediakan dan dimodifikasi sesuai dengan model yang akan ditinjau

• @ile- 6ew Modal, kemudian klik gambar !' frames #bisa juga grid only$

• Modifikasi ukuran portal dengan data struktur yang ditinjau.

Perbandingan momen ga!a geser ga!anormal reaksi de"ormasi dan kiner#a batas

la an

$esimpulan


17/42

>ambar !. Menu Pilihan Model Portal

c. Mendefinisikan jenis material yang akan digunakan

• =lik menu 'efine-Materials-Aonc-ModifyIShow Material

• "si nilai f3c dan fy serta modulus elastisitas beton.


18/42


19/42

>ambar !.! 1ectanguler Section

e. ;ntuk mendesain Shear wall

'esain dinding geser (shear wall)• =lik ?iew-Set 'isplay (ptions-=lik @ill (bjects-=lik @ill )pply to )ll

windows

• =lik )rea-uick 'raw )rea

'efinisikan ukuran dinding geser (shear wall)• =lik 'efine-)rea Sections-Modify, lalu masukkan data sesuai dengan yang

direncanakan kemudian klik pada dinding yang didesain shear wall.

)ssign dinding geser (shear wall)• =lik )ssign-)rea-Section, lalu (k

f. 'efinisikan jenis tumpuan

=lik joint pada tumpuan lalu masuk ke menu )ssign-joint-1estrain, pilih tumpuan

jepit lalu =lik (=.


20/42

>ambar !.0 Joint 1estraints

g. 'efinisikan beban-beban yang bekerja pada struktur yaitu berupa beban mati dan

beban hidup yang bekerja secara merata pada balok struktur, serta beban gempa yang

terdistribusi pada tiap joint.•


21/42

>ambar !.8 Mengaplikasikan beban mati dan hidup sebagai beban merata

h. ;ntuk perhitungan beban gempa dengan respon spektrum terlebih dahulu disusunfungsi dari respon spektrum yang akan digunakan.

• 'ari menu 'efine-@unctions-1espon Spektrum-)dd 6ew @unction-Aon/ert

to ;ser 'efined. Masukkan nilai period dan acceleration sesuai dengan nilai

yang digunakan.

i. Setelah fungsi respon spektrum didefinisikan, tentukan arah dari gempa, redaman dari

struktur dan besarnya percepatan gra/itasi.

j. Melalui menu )ssign-Joint-Masses.


22/42

>ambar !.7 =ombinasi pembebanan respon

m. Simpanan dan lakukan analisis

'ari menu )nalye-Set )nalysis (ptions-Plane @rame-(=

=emudian masuk ke menu )nalye-Set )nalysis Aase to 1un-1un 6ow.

>ambar !.2 )nalisis Struktur Struktur 1espon


23/42

n. 'efinisikan kasus beban untuk fungsi spektrum respon

• ;ntuk kasus beban 'efine-)nalysis Aase-)dd 6ew Aases-1esponse

Spectrum

o.


24/42

BAB I

PERENANAAN DIMENSI STRUKTUR

4.1 P!#!n+anaan Di"!nsi P)a

ebal minimum plat tanpa balok interior yang menghubungkan tumpuan-

tumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek terhadap yang

tidak lebih dari dua, harus memenuhi ketentuan S6" +!-*207-*++* pasal .5.!.* yaitu

• ebal minimum pelat dalam dan luar tanpa balok interior tetapi dengan balok pinggir

dan penebalan.

h 4ln

36

perencanaan pelat didasarkan pada panel dengan ukuran 0,5 m G 0,5 m

h 44500

36 4 *5 mm

h 4 !+ mm #diambil$

jadi tebal pelat untuk keseluruhan lantai direncanakan dengan ketebalan hf 4 !+ mm


25/42

4.2 P!#!n+anaan Di"!nsi D#/( Pan!)

'irencanakan drop panel untuk menahan gaya geser memenuhi ketentuan

dalam S6" +!-*207-*++* yaitu

• < drop panel K

1

6 < #S6" +!-*207-*++* pasal 5.!.7.$

< drop panel "1

6 05++ 4 75+ mm 4 75 cm

Jadi drop panel direncanakan


26/42


27/42


28/42

4.6 P!#!n+anaan Di"!nsi S'!a# a))

ebal shear wall tidak boleh kurang dari1

25 < dan tidak boleh kurang dari

++ mm #S6" +!-*207-*++* pasal 8.5.!.$. sedangkan untuk struktur basement tebal shear

wall tidak boleh kurang dari 9+ mm #)A" 0.5.!.*$.

&shear wall # lantai dasar % 7$ 4 5 m 4 5+++ mm

Panjang antar bentang #


29/42

BAB

PEMBEBANAN DAN ANALISA GA7A GEMPA

5.1 Ta'a(an Ana)isis Ka!&/#i R!si%/ Ban&$nan

;ntuk berbagai kategori resiko struktur bangunan gedung dan non gedung

harus sesuai dengan 1S6" +!-7*8-*++ dan faktor keutamaan " menurut 1S6" +!-7*8-

*++.

abel 5. @aktor keutamaan " untuk berbagai kategori gedung

dan bangunan tingkat tinggi

Ka!&/#i #!si%/ D!s%#i(si -a%/# K!$a"aan 0I

"?

@asilitas penting#rumah sakit,

kantor polisi dan pemadam

kebakaran dll$bangunan yang

mengandung bahan yang

sangat beracun

,5

"""

Bangunan yang memiliki

resiko tinggi terhadap jiwa

manusia pada saat terjadi

kegagalan#gedung dengan H

!++ orang, fasilitas day care

dengan kapasitas H5+ orang,

sekolah dengan kapasitas

H*5+ orang dll$

,*5

""

Bangunan lain yang tidak

termasuk dalam =atagori

1esiko Bangunan #=1B ","""

atau "?$

,+

"

>edung dan struktur lainnya

yang memiliki resiko rendahterhadap jiwa manusia pada ,+


30/42

saat terjadi kegagalan

#fasilitas pertanian,gudang

sementara dll$

Pada perencanaan ini gedung difungsikan sebagai tempat tinggal yang

dikondisikan mampu menahan gempa tinggi, sehingga untuk perencanaan ini gedung tersebut

masuk dalam kategori resiko bangunan """ #=1B """$

5.2 -a%/# K!$a"aan

;ntuk kategori resiko """ didapatkan faktor keutamaan " menurut abel 8.

@aktor keutamaan " untuk berbagai kategori gedung dan bangunan tingkat tinggi S6" +!-

7*8-*++ yaitu .*5 #I 8 1.25

5.3 Ana)isa K!)as Si$s

iap situs yang ditetapkan harus sesuai dengan S6" +!-7*8-*++.

abel 5.* =lasifikasi Situs


31/42

5.4 P!#'i$n&an B!#a E*!%i*

Berat otal untuk lantai 'asar sampai 8Fruang 4 !,5 m G 05 m G *0+ kgIm

* 4 052++ kg

F tot 4 *99+*7.7 kg D 052++ kg 4 0002*7.7 kg 4 0002.*77 k6

• Berat total lantai 7 sampai 0

Fruang 4 !,5 m G *7 m G *0+ kgIm* 4 2702+ kg

Ftot 4 *99+*7.7 kg D 2702+ kg 4 !285+7.7 kg 4 !285.+77 k6

• Berat total lantai 5 sampai 7

Fruang 4 !.5 m G **.5 m G *0+ kgIm*4 7*9++ kg

Ftot 4 *99+*7.7 kg D 7*9++ kg 4 !79*7.7 kg 4 !79.*77 k6

• Berat total lantai 2

Fruang 4 !.5 m G **.5 m G *0+ kgIm* 4 7*9++ kg

F atap 4 !.5 m G **.5 m G ++ kgIm* 4 !+!75 kg

Ftot 4 *022*.* kg D 7*9++ kg D !+!75 kg 4 !0557.* kg 4 !05.57* k6

5.5 Pa#a"!!# P!#+!(aan G!"(a

'alam hal ini kota Jakarta pada >erak anah Seismik 'idapatkan nilai Ss 4

+.85 g dan S 4 +.*5 g

5.6 K/!*isi!n Si$s dan Pa#a"!!# R!s(/ns S(!%#a) P!#+!(aan G!"(a

&arus ditentukan dengan perumusan sesuai dengan S6" +!-7*8-*++ berikut

ini

SMS 8 @a G SS

SM 4 @? G S

abel 5.! =oefisien Situs @a dan @/

=oefisien Situs @a dan @/, untuk kota jakarta

kelas situs

@a #Ss 4 +.85 g$ 4 +.*

detik Ss

@/ #S 4 +.*5 g$ 4

detik SS%-Tanah

keras 1&1' 1&S-TanahSedang 1&*8 1&+,

S- Tanah.unak 1&', /&,,


32/42

Jadi parameter spektrum respons percepatan pada periode pendek #SMS$ dan perioda detik

SM, pada perencanaan ini adalah

SMS 4 @a G SS 4 .*2 G +.85 4 +.2!* g

SM 4 @? S 4 .9+ G +.*5 4 +.075 g

5.9 Pa#a"!!# P!#+!(aan S(!%#a) D!sain

Parameter Percepatan Spektral 'esain untuk perioda pendek, S 'S dan perioda

detik, S' harus ditentukan melalui perumusan dari S6" +!-7*8-*++ sebagai berikut

S'S 42

3 G SMS 42

3 G +.2!* 4 +.555 g

S' 42

3 G SM 42

3 G +.075 4 +.!7 g

5.: P!#i/da -$nda"!na) A)a"i

Perioda struktur fundamental, dalam arah yang ditinjau harus diperoleh

menggunakan properti sturktur dan karakteristik deformasib elemen penahan dalam analisis

yang teruji. Perioda fundamental, tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas

pada perioda yang harus dihitung #A;$ dikali perioda fundamental pendekatan #a$.

N A; G a

Sebagai alternatif pada pelOaksanaan analisis untuk menetukan perioda

fundamental, diijinkan secara langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan a,

yang dihitung sesuai dengan S6" +!-7*8-*++ sebagai berikut

abel 5.0 =oefisien A;

ParameterPer0epatan

Respons Spektralisain pada 1 etik

$oesien %2


33/42

S1

3,&' 1&'

,&/ 1&',&* 1&

,&1 1&4

5,&1 1&6

a 4 At G hnG

'imana

hn adalah ketinggian struktur dalam m, diatas dasar sampai tingkat tertinggi struktur dankoefisien At dan G ditentukan dari tabel-tabel berikut

abel 5.5 6ilai Parameter Perioda Pendekatan At dan G

ipe Struktur At

Sistem 1angka Pemikul momen dimana rangka pemikul

++ gaya seismik yang disyaratkan dan tidak

dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang

lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika

dikenai gaya gempa.

1angka baja pemikul momen +.+7*0 +.2+

1angka beton pemikul momen +.+088 +.9+

1angka baja dengan bresing eksentris +.+7! +.75

1angka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk +.+7! +.75

Semua sistem struktur lainnya +.+022 +.75

'idapat At 4 +.+088 O G 4 +.9+ O hn 4 50 m

a 4 At #hn$G 4 +.+088 #50$+.9+ 4 .822 detik

Sehingga yang nantinya didapat harus kurang dari N .0 G .822 4 *,!8!* detik

5.; Ka!&/#i D!sain G!"(a

)pabila S lebih kecil dari +,75 maka kategori desain seismik diijinkan untuk

ditentukan #sesuai S6" +!-7*8-*++$.


34/42

abel 5.8 =ategori 'esain >empa

=ategori 1esiko

6ilai S'S ", "" atau """ "?

S'S N +,87 ) )

+,87 L S'S N +,!! B A

+,!! L S'S N +,5+ A '

+,5+ L S'S ' '

Jadi kategori desain gempa '

5.1< -a%/# Sis!" P!na'an S!is"i%

&arga tabel faktor kuat-lebih #Q+$ , diijinkan untuk direduksi dengan

mengurangi setengah untuk untuk struktur dengan diafragma fleksibel, tetapi tidak boleh

diambil kurang dari *.+ untuk segala struktur kecuali untuk sistem kolom kantile/er.

'ari tabel didapat data perencanaan untuk desain seismik ' sebagai berikut

• =oefisien modifikasi respon #1$ 4 2

• @aktor kuat-lebih #Q+$ 4 !

• Pembesaran defleksi #Ad$ 4 5.5

5.11 -)!%sii)ias Dia*#a&"a

'iafragma pelat beton dikatakan kaku apabila memenuhi persamaan dalam

S6" +!-7*8-*++ sebagai berikut

SI'e L !

'imana

S 4 edung

'e 4 Panjang =eseluruhan >edung dan jika struktur tidak memiliki ketidakberaturan

horiontal

Jadi didapat S 4 !.5 m O 'e 4 05 m

SI'e L !

!,5 I 05 4 +,! L !


35/42

Maka struktur pelat beton sebagai diafragma adalah kaku.

5.12 -a%/# R!d$ndansi Un$% Ka!&/#i D!sain G!"(a

;ntuk struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik ', :, atau @, R

harus sama dengan ,!+

5.13 Ga=a G!s!# Dasa# S!is"i%

>eser dasar Seismik #?$, dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuaidengan persamaan berikut

? 4AS F

5.14 P!#'i$n&an K/!*isi!n R!s(/ns S!is"i%

=oefisien respon seismik #AS$ , harus ditentukan sesuai dengan persamaan

AS 4

S DS

R

I

As 4

0,555

8

1,25 4 +,+287

6ilai As yang dihitung harus bernilai kurang dari perhitungan As sebelumnya yaitu

As 4

SDI

T ( R

I )


36/42

As 4

0,317

2,2456 8

1,25 4 +,+**

6ilai As yang dihitung harus bernilai kurang dari perhitungan As sebelumnya yaitu

As 4

T SD1

T 2 R

I

As 4

2,2456 x0,317

(2,2456 ) x (2,2456 ) x 8

1,25 4 +,+**+

As min 4 +,+00 G S'S G " 4 +,+00 G +,555 G ,*5 4 +,+!+5

'ari serangkaian analisis tersebut diatas terlihat bahwa As yang menentukan adalah Asmin 4

+,+!+5 sehingga Base shear yang dipakai adalah Base Shear minimum 4 +,+!+5.

5.15 Dis#i$si !#i%a) Ga=a G!"(a

>aya gempa lateral #@G$ yang timbul disemua tingkat harus ditentukan dari

persamaan berikut

@G 4 A/G ?

A/G 4

Wx(hxk )

∑i

n

Wi(hik )

'imana

@G 4 /ertikal gaya gempa

A/G 4 faktor distribusi /ertikal

? 4 gaya lateral desain total atau geser didasar struktur


37/42

Fi dan FG 4 bagian berat seismik efektif total struktur #F$ yang ditempatkan atau

dikenakan pada tingkat i atau G

hi dan hG 4 tinggi dari dasar sampai tingkat i atau G

k 4 eksponen yang terkait dengan perioda struktur.

Berat total lantai dasar sampai lantai 8

Fruang 4 !,5 m G 05 m G *0+ kgIm* 4 052++ kg

F tot 4 *99+*7.7 kg D 052++ kg 4 0002*7.7 kg 4 0002.*77 k6

Berat total lantai 7 sampai 0

Fruang 4 !,5 m G *7 m G *0+ kgIm* 4 2702+ kg

Ftot 4 *99+*7.7 kg D 2702+ kg 4 !285+7.7 kg 4 !285.+77 k6

Berat total lantai 5 sampai 7

Fruang 4 !.5 m G **.5 m G *0+ kgIm*4 7*9++ kg

Ftot 4 *99+*7.7 kg D 7*9++ kg 4 !79*7.7 kg 4 !79.*77 k6

Berat total lantai 2

Fruang 4 !.5 m G **.5 m G *0+ kgIm* 4 7*9++ kg

F atap 4 !.5 m G **.5 m G ++ kgIm* 4 !+!75 kg

Ftot 4 *022*.* kg D 7*9++ kg D !+!75 kg 4 !0557.* kg 4 !05.57* k6

;ntuk eksponen distribusi k 4 .+ untuk L +.5 detik

k 4 *.+ untuk K *.5 detik

k 4 interpolasi linear untuk +.5+ K K *.5

;ntuk 4 .822 detik maka diperoleh

k 4 ,5 D #,82 % +,5$(

1

2,5−0,5)

4 *,+9

;ntuk ? 4 As F 4 #+,+!+5$ #7***+$ 4 **+*.7 k6


38/42

abel 5.7 Perhitungan ?ertikal >aya gempa

.antai7

h7(m)

h7 k(m) 7 (k9)

7h7k(k9m) %:7 ;7

18 ''16

' !.05* 1''11844/1 ,1''66'4 /18'4**1/

16 1/6,

*+ !.791/68,++

+88,1/8*'

861/,'*1

816

14 '8/*4'

// !.791*1',+'

6'+,1*16+

+8*48*81

*1

1 '*8*

'* !.791,4,8+'

,1,1,4'*

61/*/''*8

1,6

1' '**'4+

' !.285+'''*1

1'',,+6'

8,*1,+,

1+

1/ /+*11

,6 !.285816'+,8

'1,,8*,,

+//18,4'*

648

1* /4168+

* !.2854+18+

,**,,4+/6

4,'1*81

/,8

11 //1'+1

6' !.2856448+

+4',,68'

,'1*6',

6//

1, /,1***

/* !.285'6*'/4,

+1+,,'6/+

',11,'/+

*/

+ *6+8,6

/ !.285/6+,+4

+44,,/8,*

44'8/6414

4/4

8 *'6446

/ !.285*+4/'6,

'88,,*+6*

+,4'8''

44

6 *1

8,,

1 !.285

**'168/

/11

,,**'8

+*

'+/61

8'1

4 18'*,*

4 0.002184+'/*

8+*,,186

/8''1/,+*

6'1

1 *861 0.0021*661,,

/*6,,1*81

144*8**,/

4+8

' 1*18,,

+ 0.0028,1,+,*

,'+,,,8,/

4'166,18

48/

/ + +861 0.002'/+,8+'

**6,,,'',

'86+6,*4

44

* 4 '*/ 0.00218814*1

161,,,188

641'1684

,1*

dasar / ++' 0.002

''*186

//8

,,,,''

/6

,+66,'

6+8

6*&**,++48*44

'8/ 1 **,*61

5.16 Baasan Si"(an&an Ana# Lanai Tin&%a

abel 5.2 Batasan Simpangan )ntar


39/42


40/42

;ntuk lantai 7 sampai lantai 0

U dasar 4 P

!xh"xCd 4

(3865,077 )(39,6)(2202,71 ) (3000 )(5,5) 4 +,++0* N +,+

Periksa untuk U L U maG dengan V 4 +,2+

U maG 40,50

# Cd 40,50

0,80 x 5,5 4 +,!8

U7-0 4 +,++0* N UmaG 4 +,!8 ........(=

P lantai 5 sampai lantai 7 #tipikal$ 4 !79,*77 k6

;ntuk tingkat dasar sampai

U dasar 4 P

!xh"xCd 4

(3719,277 )(39,6)(2202,71 ) (3000 )(5,5) 4 +,++0+5 N +,+


U maG 40,50

# Cd 40,50

0,80 x 5,5 4 +,!8

U5-7 4 +,++0+5 N UmaG 4 +,!8 ........(=

P lantai 2 4 !05,57* k6

;ntuk tingkat dasar sampai

U dasar 4 P

!xh"xCd 4

(3451,572 )(39,6)(2202,71 ) (3000 )(5,5) 4 +,++!78 N +,+


U maG 40,50

# Cd 40,50

0,80 x 5,5 4 +,!8

U2 4 +,++!78 N UmaG 4 +,!8 ........(=

5.1; P!#!n+anaan A%'i# S/#= D#i* dan S/#= S'!a# (ada Tia( Lanai


41/42

Jika U H +,+ maka initial design story drift dan design story shear harus diperbesar

dengan incremental factor ad 41

(1−$)


42/42

)rti fisiknya adalah bahwa pada tingkat yang bersangkutan ada tambahan gaya lateral

eki/alen sebesar

#,++0 % $? 4 +,++0 ? 4 +,++0 #**+*,7$ 4 9,+! =n

skripsi struktur gedung terhadap gempa

Documents