Analisis Modal Kombinasi Pembebanan

14

2.5 Pelat Komposit

Struktur komposit adalah struktur gabungan dua atau lebih bahan yang bekerja bersama-sama sebagai satu kesatuan, dengan memanfaatkan karakteristik masing-masing bahan secara optimal. Struktur komposit dapat berupa gabungan antara baja dan beton, beton dan kayu atau gabungan antara bahan-bahan yang lain. Dua buah atau lebih material yang disusun dapat mengalami aksi komposit hanya jika terjadi interaksi antara kedua material tersebut Giri, 2009. Salah satu bagian struktur yang dapat dibuat komposit adalah pelat beton dengan dek baja gelombang. Pada struktur komposit antara pelat beton dan dek baja gelombang, dek baja gelombang dimanfaatkan sebagai tulangan tarik. Untuk penyederhanaan perhitungan dek baja gelombang didekati dengan penampang pelat ekivalen seperti Gambar 2.7 dan untuk persyaratan pelat komposit ditunjukkan pada Gambar 2.8.

2.6 Analisis Modal

Analisis modal adalah suatu bentuk analisis yang digunakan untuk menentukan vibration modes dari struktur. Mode ini digunakan untuk mengetahui perilaku struktur CSI, 2013. Analisis modal dilakukan dengan hanya Gambar 2.7 a Tebal pelat ekivalen Dp b Diagram tegangan pelat komposit Sumber : Giri 2009 a b Gambar 2.8 Persyaratan pelat komposit Sumber : Giri 2009 15 memperhitungkan berat sendiri struktur tanpa adanya beban tambahan. Dari analisis ini akan diperoleh beberapa parameter seperti bentuk mode struktur mode shapes, periode alami struktur T, dan frekuensi alami struktur ω.

2.7 Pembebanan

Beban yang bekerja pada struktur secara umum dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu beban vertikal dan beban lateral. Beban vertikal terdiri atas beban mati berat sendiri struktur dan beban mati tambahan serta beban hidup. Beban lateral terdiri atas beban angin dan beban gempa, dalam hal ini beban lateral yang diperhitungkan adalah beban gempa karena dianggap mempunyai pengaruh yang lebih dominan pada struktur.

2.7.1 Beban Mati

Menurut SNI 1727:2013, beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafond, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain termasuk berat keran. Berat sendiri elemen struktur dihitung secara otomatis oleh software ETABS 2015, dimana berat material beton diambil 2400 kgm³ dan untuk material baja diambil 7850 kgm³. Beban mati tambahan yang bekerja pada stuktur dihitung berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung PPPURG tahun 1987, yaitu sebagai berikut : 1. Berat spesiadukan screeding = 21 kgm² per cm tebal 2. Berat penutup lantai = 24 kgm² per cm tebal 3. Berat plafond = 11 kgm² 4. Berat penggantung plafond = 7 kgm² 5. Berat instalasi MEP = 40 kgm² 6. Berat pasangan dinding ½ bata = 250 kgm²

2.7.2 Beban Hidup

Menurut SNI 1727:2013, beban hidup adalah beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan beban lingkungan, sepeti beban angin, beban hujan, beban 16 gempa, beban banjir atau beban mati. Beban hidup atap merupakan beban pada atap yang diakibatkan 1 pelaksanaan pemeliharaan oleh pekerja, peralatan, dan material serta 2 selama masa layan struktur yang diakibatkan oleh benda bergerak, seperti tanaman atau benda dekorasi kecil yang tidak berhubungan dengan penghunian. Besaran beban hidup untuk masing-masing kategori bangunan dapat dilihat pada Lampiran A.

2.7.3 Beban Gempa

Beban gempa yang dikerjakan pada model struktur adalah beban gempa berupa respon spektrum. Berikut ini adalah tahapan perhitungan beban gempa respon spektrum yang mengacu pada SNI 1726:2012 : 1. Menentukan kategori risiko KR dan Faktor Keutamaan Gempa Ie. Penentuan kategori risiko dan Faktor Keutamaan Gempa mengikuti tabel pada Lampiran B. 2. Menentukan nilai Ss T=0,2 detik dan S 1 T=1,0 detik berdasarkan lokasi bangunan. 3. Menentukan kelas situs dan koefisien situs Berdasarkan sifat-sifat tanah pada lokasi bangunan, situs diklasifikasikan sebagai kelas situs yaitu SA batuan keras, SB batuan, SC tanah keras, sangat padat dan batuan lunak, SD tanah sedang, SE tanah lunak, dan SF tanah khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik. Koefisien situs ditentukan dengan menggunakan Tabel 2.1 dan Tabel 2.2. Tabel 2.1 Koefisie situs, Fa Sumber : SNI 1726:2012 2012 17 4. Menghitung parameter spektrum respon percepatan pada periode pendek S MS dan periode 1 detik S M1 yang disesuaikan dengan pengaruh kelas situs. S MS = Fa.S s 2.14 S M1 = Fv.S 1 2.15 5. Menghitung parameter percepatan spektral desain untuk periode pendek S DS dan periode 1 detik S D1 . S DS = 23 S MS 2.16 S D1 = 23 S M1 2.17 6. Menentukan kategori desain seismik KDS struktur menggunakan Tabel 2.3 dan Tabel 2.4. Tabel 2.2 Koefisien situs, Fv Sumber : SNI 1726:2012 2012 Tabel 2.3 Kategori desain seismik berdasarkan nilai S DS Sumber : SNI 1726:2012 2012 Tabel 2.4 Kategori desain seismik berdasarkan nilai S D1 Sumber : SNI 1726:2012 2012 18 Selain kategori pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4, struktur dengan kategori risiko I, II, atau III yang berlokasi di mana parameter respon spektral percepatan terpetakan pada periode 1 detik S 1 lebih besar dari 0,75 harus dikategorikan sebagai struktur dengan kategori desain seismik E. Struktur dengan kategori risiko IV yang berlokasi di mana parameter respon spektral percepatan terpetakan pada periode 1 detik S 1 lebih besar dari 0,75 harus dikategorikan sebagai struktur dengan kategori desain seismik F BSN, 2012. 7. Membuat grafik spektrum respon desain Sa Untuk T T , maka : = � , + , 2.18 Untuk T ≤ T ≤ Ts, maka : = � 2.19 Untuk T Ts, maka : = � 2.20 Keterangan : S DS : parameter respon spektral percepatan desain pada periode pendek. S D1 : parameter respon spektral percepatan desain pada periode 1 detik. T : periode getar fundamental struktur. T = , � � 2.21 T S = � �� 2.22 Nilai untuk masing-masing parameter desain terkait dengan gaya yang ditinjau, termasuk simpangan antar lantai tingkat, gaya dukung, dan gaya elemen struktur individu untuk masing-masing ragam dan spektrum respon dibagi dengan kuantitas RIe. Nilai R dan Ie dapat dilihat pada Lampiran B. Grafik respon spektrum desain dapat dilihat pada Gambar 2.9. 19 8. Prosedur kombinasi orthogonal pasal 7.5.3, SNI 1726:2012 Pengaruh beban paling kritis akibat arah penerapan gaya gempa pada struktur dianggap terpenuhi jika komponen dan pondasinya didesain untuk memikul kombinasi beban-beban yang ditetapkan berikut : 100 persen gaya untuk satu arah ditambah 30 persen gaya arah tegak lurus. 9. Berat seismik efektif pasal 7.7.2, SNI 1726:2012 Berat seismik efektif struktur W harus menyertakan seluruh beban mati dan minimum sebesar 25 persen beban hidup lantai beban lantai di garasi publik dan struktur parkiran terbuka serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 persen dari berat seismik efektif lantai, tidak perlu disertakan.

2.8 Kombinasi Pembebanan

Berdasarkan SNI 1727:2013, struktur, komponen dan pondasi harus dirancang sedemikian rupa sehingga kekuatan desainnya sama atau melebihi efek dari beban terfaktor. Kombinasi beban terfaktor yang digunakan dalam metode desain kekuatan adalah sebagai berikut : 1. 1,4D 2.23 2. 1,2D + 1,6L +0,5 L r atau S atau R 2.24 3. 1,2D + 1,6 L r atau S atau R + L atau 0,5W 2.25 4. 1,2D + 1,0W + L + 0,5 L r atau S atau R 2.26 5. 1,2D + 1,0E + L + 0,2S 2.27 Gambar 2.9 Spektrum respon desain Sumber : BSN 2012 = � = � = � , + , 20 6. 0,9D + 1,0W 2.28 7. 0,9D + 1,0E 2.29 Keterangan : D : beban mati E : beban gempa L : beban hidup L r : beban hidup atap R : beban hujan S : beban salju W : beban angin Berdasarkan SNI 1726:2012, pengaruh gempa E pada persamaan 2.27 dan persamaan 2.29 harus ditentukan sebagai berikut : E = Eh + Ev = ρQ E + 0,2.S DS .D 2.30 E = Eh - Ev = ρQ E - 0,2.S DS .D 2.31 Persamaan 2.30 disubtitusikan ke persamaan 2.27 dan persamaan 2.31 disubtitusikan ke persamaan 2.29 sehingga diperoleh kombinasi untuk beban gempa sebagai berikut : 1,2 + 0,2 S DS D + 1,0 ρQ E + L + 0,2S 2.32 0,9 - 0,2 S DS D + 1,0 ρQ E 2.33 Keterangan : Eh : pengaruh gempa horizontal Ev : pengaruh gempa vertikal ρ : faktor redudansi, diambil 1,3 pasal 7.3.4.2, SNI 1726:2012 Q E : pengaruh gaya gempa horizontal dari V atau Fp S DS : parameter percepatan spektral desain pada periode pendek

2.9 Batasan Simpangan Antar Lantai Tingkat