BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Struktur
Analisa bangunan dilakukan dengan cara memodelkan struktur 3 dimensi dengan menggunakan software analisa struktur.
4.1.1 Data input pada software analisa struktur. 1.
Data struktur a.
Pilih unit satuan yang digunakan menjadi kg-m b.
Buka new model dimenu file kemudian isi jumlah bentang pada sumbu X arah memanjang, sumbu Y arah melintang dan sumbu Z tinggi
bangunan serta masukkan juga jarak atau spasi pada arah memanjang, melintang dan ketinggian perlantai, kemudian pilih grid only.
c. Pada menu define, pilih material properties, material terdiri dari concrete
yang digunakan pada kolom dan balok serta material pelat yang akan digunakan untuk lantai dan atap. Dan kemudian diisikan berat jenis beton,
modulus elastisitas, fy, f’c dan poisson ratio. d.
Data penulangan yang ada pada software analisa struktur ini tidak selalu sesuai dengan yang ada dilapangan, untuk itu perlu dilakukan
penambahan diameter tulangan yang belum ada dengan memilih menu option lalu pilih preferences kemudian reinforcement bar size, tambahkan
diameter tulangan yang belum ada serta luas tulangannya.
Universitas Sumatera Utara
e. Memasukkan penampang pilih menu define, kemudian pilih frame section
lalu pilih rectangular persegi kemudian masukkan data sebagai berikut: 1. Balok
Tabel 4.1 Penampang balok
SectionName Material
Shape t3
t2 Area
TopCover BotCover
Text Text
Text m
m m2
m m
B.1 Concrete Rectangular 0.65
0.4 0.26
0.03 0.03
B.1.A Concrete Rectangular 0.65
0.2 0.13
0.03 0.03
B.2 Concrete Rectangular
0.6 0.3
0.18 0.03
0.03 B.3
Concrete Rectangular 0.5
0.25 0.125
0.04 0.04
B.4 Concrete Rectangular
0.4 0.2
0.08 0.04
0.04 B.5
Concrete Rectangular 0.3
0.2 0.06
0.03 0.03
B.L.P Concrete Rectangular 0.85
0.13 0.1105
0.03 0.03
Universitas Sumatera Utara
2. Kolom Tabel 4.2 Penampang Kolom
f. Mendefenisikan lantai, pilih wallslabdeck section yang ada dimenu
define kemudian pilih new slab pada tugas akhir ini dipilih type plate, selanjutnya masukkan nilai pada membrane dan bending sesuai dengan
tipe plat yang ada, yaitu:
SectionName Material
Shape t3
t2 Area
TopCover BotCover
Text Text
Text m
m m2
m m
K.1.0 Concrete Rectangular 0.65
0.65 0.4225
0.04 0.04
K.2.0 Concrete Rectangular 0.65
0.65 0.4225
0.04 0.04
K.3.0 Concrete Rectangular
0.5 0.5
0.25 0.04
0.04 K.4.0
Concrete Rectangular 0.5
0.5 0.25
0.04 0.04
K.1.1 Concrete Rectangular
0.6 0.6
0.36 0.04
0.04 K.2.1
Concrete Rectangular 0.6
0.6 0.36
0.04 0.04
K.3.1 Concrete Rectangular
0.5 0.5
0.25 0.04
0.04 K.4.1
Concrete Rectangular 0.5
0.5 0.25
0.04 0.04
K.1.2 Concrete Rectangular
0.6 0.6
0.36 0.04
0.04 K.2.2
Concrete Rectangular 0.6
0.6 0.36
0.04 0.04
K.3.2 Concrete Rectangular
0.5 0.5
0.25 0.04
0.04 K.4.2
Concrete Rectangular 0.5
0.5 0.25
0.04 0.04
K.1.3 Concrete Rectangular
0.5 0.5
0.25 0.04
0.04 K.2.3
Concrete Rectangular 0.5
0.5 0.25
0.04 0.04
K.3.3 Concrete Rectangular
0.4 0.4
0.16 0.04
0.04 K.4.3
Concrete Rectangular 0.4
0.4 0.16
0.04 0.04
K.1.4 Concrete Rectangular
0.5 0.5
0.25 0.04
0.04 K.3.4
Concrete Rectangular 0.4
0.4 0.16
0.04 0.04
K.4.4 Concrete Rectangular
0.4 0.4
0.16 0.04
0.04 K.5.4
Concrete Rectangular 0.3
0.3 0.09
0.04 0.04
K.6.4 Concrete Rectangular
0.2 0.2
0.04 0.04
0.04
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Slab section
Section Material
AreaType Type
Thickness BendThick
Text Text
Text Text
m m
t=10 Concrete
Shell plate
0.1 0.1
t=12 Concrete
Shell plate
0.12 0.12
g. Penggambaran properti elemen seperti balok, kolom serta plat harus
dipilih sesuai dengan layout struktur seperti yang terdapat pada lampiran. h.
Static load yang bekerja terdiri dari beban mati dan beban hidup. Pada beban mati, self weight multiplier variabelnya dibuat 1 artinya bahwa
program sendiri yang menghitung berat strukturnya, tidak begitu dengan beban hidup dan beban hidup atap, sehingga variabel pada self weight
multipliernya dibuat 0. Tabel 4.4 Static Load
load Type
Self Weight
Text Text
Multiplier
DL DEAD
1 LL
LIVE LL ATAP
LIVE
i. Mendefinisikan beban tambahan pada model. Beban yang ada
sebelumnya telah dikelompokkan terlebih dahulu, sehingga beban tambahan yang ada ditempatkan pada 3 lokasi, yaitu:
1. Pada balok ditempatkan beban dinding 2. Pada lantai ditempatkan beban mati tambahan berupa berat
plafond,dan lainya. Serta ditempatkan juga beban hidup lantai yang
Universitas Sumatera Utara
besarnya ditentukan dalam pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung.
3. Pada atap ditempatkan juga beban mati tambahan serta beban hidup atap.
Tandai terlebih dahulu balok atau plat yang akan diberi beban, kemudian pilih frame loads yang ada pada menu assign selanjutnya pilih distributed
dan tentukan jenis beban yang digunakan uniform seragam disepanjang bentang atapun point terpusat.
2. Data gempa
Data gempa yang digunakan adalah dengan metode respons spektrum pada zona 4,5 dan 6. Pada menu difine dipilih respons spectrum functions,
kemudian pilih add user spectrum dan lanjutkan dengan mengisi define functionnya berdasarkan perhitungan data respon spektrawilayah
indonesiatanah keraswil 4, wil 5, dan wil 6. Untuk menentukan jenis tanah yang akan digunakan dalam respons spektrum,
dapat digunakan data sondir yang telah dikonversikan ke N-SPT. Data sondir yang disajikan terdiri dari tiga titik penyondiran. Data sondir untuk
menetukan jenis tanah serta data input respon spektrumnya disajikan seperti berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Data Sondir pada Titik pertama
Depth q
c
q
t
q
s
R
f
N
i
t
i
t
i
N
i
m kgcm
2
kgcm
2
kgcm
2
cm
0.00 0.00
0.20 20
0.00 0.40
20 0.00
0.60 20
0.00 0.80
40 45
0.5 1.25
10 20
2.00 1.00
25 30
0.5 0.00
6.25 20
3.20 1.20
0.00 20
0.00 1.40
0.00 20
0.00 1.60
0.00 20
0.00 1.80
0.00 20
0.00 2.00
0.00 20
0.00 2.20
0.00 20
0.00 2.40
25 30
0.5 2.00
6.25 20
3.20 2.60
25 30
0.5 2.00
6.25 20
3.20 2.80
27 30
0.3 1.11
6.75 20
2.96 3.00
25 30
0.5 2.00
6.25 20
3.20 3.20
15 20
0.5 3.33
3.75 20
5.33 3.40
7 10
0.3 4.29
1.75 20
11.43 3.60
4 5
0.1 2.50
1 20
20.00 3.80
4 5
0.1 2.50
1 20
20.00 4.00
5 7
0.2 4.00
1.25 20
16.00 4.20
8 10
0.2 2.50
2 20
10.00 4.40
0.00 20
0.00 4.60
0.00 20
0.00 4.80
8 10
0.2 2.50
2 20
10.00 5.00
7 10
0.3 4.29
1.75 20
11.43 5.20
7 10
0.3 4.29
1.75 20
11.43 5.40
140 150
35 20
0.57 ∑
540 133.95
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Data Sondir pada Titik Kedua
Depth q
c
q
t
q
s
R
f
N
i
t
i
t
i
N
i
m kgcm
2
kgcm
2
kgcm
2
cm
0.00 0.00
0.20 20
0.00 0.40
20 0.00
0.60 10
12 0.2
2.00 2.5
20 8.00
0.80 15
20 0.5
3.33 3.75
20 5.33
1.00 16
20 0.4
2.50 4
20 5.00
1.20 8
10 0.2
2.50 2
20 10.00
1.40 10
14 0.4
4.00 2.5
20 8.00
1.60 22
25 0.3
1.36 5.5
20 3.64
1.80 25
32 0.7
2.80 6.25
20 3.20
2.00 25
32 0.7
2.80 6.25
20 3.20
2.20 30
40 1
3.33 7.5
20 2.67
2.40 25
30 0.5
2.00 6.25
20 3.20
2.60 22
30 0.8
3.64 5.5
20 3.64
2.80 25
33 0.8
3.20 6.25
20 3.20
3.00 16
20 0.4
2.50 4
20 5.00
3.20 17
20 0.3
1.76 4.25
20 4.71
3.40 11
15 0.4
3.64 2.75
20 7.27
3.60 11
15 0.4
3.64 2.75
20 7.27
3.80 16
20 0.4
2.50 4
20 5.00
4.00 16
20 0.4
2.50 4
20 5.00
4.20 18
25 0.7
3.89 4.5
20 4.44
4.40 17
25 0.8
4.71 4.25
20 4.71
4.60 80
118 3.8
4.75 20
20 1.00
4.80 85
120 3.5
4.12 21.25
20 0.94
5.00 150
170 37.5
20 0.53
∑
500 104.95
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Data Sondir pada Titik ketiga
Depth q
c
q
t
q
s
R
f
N
i
t
i
t
i
N
i
M kgcm
2
kgcm
2
kgcm
2
cm
0.00 0.00
0.00 0.20
0.00 20
0.00 0.40
0.00 20
0.00 0.60
0.00 20
0.00 0.80
0.00 20
0.00 1.00
0.00 20
0.00 1.20
0.00 20
0.00 1.40
0.00 20
0.00 1.60
4 5
0.1 2.50
1 20
20.00 1.80
4 5
0.1 2.50
1 20
20.00 2.00
5 6
0.1 2.00
1.25 20
16.00 2.20
8 10
0.2 2.50
2 20
10.00 2.40
18 25
0.7 3.89
4.5 20
4.44 2.60
12 15
0.3 2.50
3 20
6.67 2.80
11 15
0.4 3.64
2.75 20
7.27 3.00
12 15
0.3 2.50
3 20
6.67 3.20
15 20
0.5 3.33
3.75 20
5.33 3.40
15 22
0.7 4.67
3.75 20
5.33 3.60
15 20
0.5 3.33
3.75 20
5.33 3.80
11 15
0.4 3.64
2.75 20
7.27 4.00
11 15
0.4 3.64
2.75 20
7.27 4.20
0.00 20
0.00 4.40
8 10
0.2 2.50
2 20
10.00 4.60
6 8
0.2 3.33
1.5 20
13.33 4.80
7 8
0.1 1.43
1.75 20
11.43 5.00
6 8
0.2 3.33
1.5 20
13.33 5.20
0.00 20
0.00 5.40
30 40
1 3.33
7.5 20
2.67 5.60
40 50
1 2.50
10 20
2.00 5.80
45 60
1.5 3.33
11.25 20
1.78 6.00
45 60
1.5 3.33
11.25 20
1.78 6.20
40 50
1 2.50
10 20
2.00 6.40
30 40
1 3.33
7.5 20
2.67 6.60
0.00 20
0.00 6.80
0.00 20
0.00 7.00
0.00 20
0.00 7.20
20 25
0.5 2.50
5 20
4.00 7.40
15 20
0.5 3.33
3.75 20
5.33 7.60
80 100
2 2.50
20 20
1.00 7.80
85 110
2.5 2.94
21.25 20
0.94 8.00
95 130
3.5 3.68
23.75 20
0.84 8.20
150 150
37.5 20
0.53 ∑
820 195.23
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Nilai dari Ketiga Titik Penyondiran
Titik ∑t
i
∑t
i
N
i
∑ [titini]
cm
pertama 540
133.95 4.03
kedua 500
104.95 4.76
ketiga 820
195.23 4.20
4.33
Dari perhitungan diatas didapat bahwa nilai N rata-rata tanah tersebut adalah 4,33. Menurut SNI 03-1726-2003 Ps. 4.6.3, nilai
15 merupakan tanah lunak.
Grafik 4.1 Respons spektrum wilayah gempa 4 tanah lunak
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 A
cc e
le ra
ti o
n
Tmes
Acceleration
Universitas Sumatera Utara
Grafik 4.2 Respons spektrum wilayah gempa 5 tanah lunak
Grafik 4.3 Respons spektrum wilayah gempa 6 tanah lunak
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 A
cc e
le ra
ti o
n
Tmes
Acceleration
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 A
cc e
le ra
ti o
n
Tmes
Acceleration
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Respons spektrum wilayah gempa 4,5 dan 6
WG 4 WG 5
WG 6 Times
Acceleration Times
Acceleration Times
Acceleration
0.34 0.36
0.36 0.2
0.85 0.2
0.9 0.2
0.9 0.75
0.85 0.84
0.9 0.93
0.9 0.85
0.75 0.88
0.86 0.98
0.86 1
0.64 1
0.76 1
0.84 1.2
0.53 1.2
0.63 1.2
0.70 1.4
0.46 1.4
0.54 1.4
0.60 1.6
0.40 1.6
0.48 1.6
0.53 1.8
0.36 1.8
0.42 1.8
0.47 2
0.32 2
0.38 2
0.42 2.5
0.26 2.5
0.30 2.5
0.34 3
0.21 3
0.25 3
0.28
Selanjutnya menentukan tipe respons spektrum yang digunakan dari define dipilih respons spectrum case yang terdiri dari 2 case yaitu: EQX dan EQY.
Setelah respons spektrum case ditentukan, kemudian tentukan sumber massa yang dipih dari define kemudian pilih mass source, selanjutnya men
definisikan kombinasi yang digunakan pada beban yang bekerja baik static load maupun dynamic load dengan memilih define, pilih load combination
dan yang dipakai adalah kombinasi seperti berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Kombinasi yang digunakan
Combo Type
Case Factor
CaseType SortID
COMB1 ADD
DEAD 1,4
Static 1
COMB2 ADD
DEAD 1,2
Static 2
COMB2 LIVE
1,6 Static
3 COMB2
LIVE ATAP 0,5
Static 4
COMB3 ADD
DEAD 1,2
Static 5
COMB3 LIVE
1 Static
6 COMB3
EQX 1
Spectrum 7
COMB3 EQY
0,3 Spectrum
8 COMB4
ADD DEAD
1,2 Static
9 COMB4
LIVE 1
Static 10
COMB4 EQX
-1 Spectrum
11 COMB4
EQY -0,3
Spectrum 12
COMB5 ADD
DEAD 1,2
Static 13
COMB5 LIVE
1 Static
14 COMB5
EQX 0,3
Spectrum 15
COMB5 EQY
1 Spectrum
16 COMB6
ADD DEAD
1,2 Static
17 COMB6
LIVE 1
Static 18
COMB6 EQX
-0,3 Spectrum
19 COMB6
EQY -1
Spectrum 20
COMB7 ADD
DEAD 0,9
Static 21
COMB7 EQX
1 Spectrum
22 COMB7
EQY 0,3
Spectrum 23
COMB8 ADD
DEAD 0,9
Static 24
COMB8 EQX
-1 Spectrum
25 COMB8
EQY -0,3
Spectrum 26
COMB9 ADD
DEAD 0,9
Static 27
COMB9 EQX
0,3 Spectrum
28 COMB9
EQY 1
Spectrum 29
COMB10 ADD
DEAD 0,9
Static 30
COMB10 EQX
-0,3 Spectrum
31 COMB10
EQY -1
Spectrum 32
Untuk memberikan pengekangan pondasi pada awal joint kolom lantai 1 pilih jointpoint pada menu assign kemudian pilih restraints lalu pilih dukungan
Universitas Sumatera Utara
jepit. Selanjutnya mendefinisikan diafragma lantai-lantai yang tujuannya adalah untuk mengakukan antar element struktur seperti antara lantai,balok
dan kolom. Plih shellarea pada menu assign lalu pilih diaphragms kemudian pilih add new diaphragm ambil D1 untuk lantai 1 kemudian pilih rigid untuk
tipe kekakuannya selanjutnya berlaku juga untuk lantai diatasnya. Setelah semua dilakukan dilanjutkan dengan persiapan analisis dengan memilih
analize lalu pilih set analysisi options, ambul struktur 3 dimensi kemudian pilih dynamic analysis. Kemudian pilih check model yang ada pada menu
analize juka tidak ada pesan peringatan, maka lanjutkan dengan menjalankan programnya dengan memilih run analysis yang ada pada menu analize.
Selanjutnya pilih concrete frame design yang ada pada menu design, pilih start designcheck of structure untuk memperoleh luas tulangan yang
dibutuhkan serta ratio tulangannya.
4.1.2 Gambar data struktur Pada sub bab ini gambar yang disajikan hanya sebagian kecil saja, mengingat
terlalu banyak data gambar yang ada untuk gambar yang lebih detailnya dapat dilihat pada lampiran. Berikut disajikan gambar pemodelan pada masing-masing zona
wilayah gempa, yakni pada wilayah gempa 4, 5 dan 6.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 pemodelan struktur pada wilayah gempa 4,5 dan 6
Gambar 4.2 Deformasi yang terjadi terhadap struktur pada wilayah gempa 4
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Deformasi yang terjadi terhadap struktur pada wilayah gempa 5
Gambar 4.4 Deformasi yang terjadi terhadap struktur pada wilayah gempa 6
Universitas Sumatera Utara
4.2 Output Software Analisa Struktur
Kategori