Ketinggian dari jalan hingga atap : 140 m Jumlah lantai
: 40 lantai Bangunan
: Beton Live load pada lantai
: 2.5 kPa 50 psf Kecepatan angin
: - 33.5 ms 75 mph - 50 tahun
Defleksi lateral maksimum : H500
Balok : - Beton
- Ukuran 50 x 50 cm Kolom
: - Beton - Ukuran 50 x 50 cm
- Jarak antar kolom 5 m - 84 MPa 12000 psi
Core : - Dinding beton dengan ketebalan 50 cm
- Ukuran 5 x 5 m - 84 MPa 12000 psi
Outrigger : - Profil baja
- Dipasang sesuai dengan permodelan
IV. 2. Perhitungan Beban Angin
Kode bangunan untuk bangunan tinggi segi empat dengan kecepatan angin 75 mph 33,5 ms telah digambarkan dalam bentuk grafik pada Gambar IV.2 sebagai berikut:
Gambar IV.2 – Grafik Beban Angin Berdasarkan Ketinggian Bangunan
WIND LOAD ON WALL psf
10 20
30 40
2 5 4 0
60 100
200 3 00
400 500
3 4
33
32
30
2 8 24
2 1 18
1 5
Bangunan tingkat tinggi yang dianalisis mempunyai ketinggian 140 m dan jika dikonversi ke satuan ft 1 ft = 0.3048 m, maka ketinggian bangunan akan menjadi 460 ft.
Ketinggian dari tiap lantai adalah 3.5 m dan dikonversi akan menjadi 11.5 ft, serta bentang lebar bangunan sebesar 15 m dikonversi ke satuan ft akan menjadi 49.213 ft.
Berdasarkan grafik beban angin Gambar IV.2, maka beban angin yang bekerja pada bangunan setinggi 460 ft 140 m adalah sebagai berikut:
- 15 psf untuk 0 – 25 ft di atas tanah
- 18 psf untuk 26 – 40 ft di atas tanah
- 21 psf untuk 41 – 60 ft di atas tanah
- 24 psf untuk 61 – 100 ft di atas tanah
- 28 psf untuk 101 – 200 ft di atas tanah
- 30 psf untuk 201 – 300 ft di atas tanah
- 32 psf untuk 301 – 400 ft di atas tanah
- 33 psf untuk 401 – 500 ft di atas tanah
Maka, akibat pengaruh angin terhadap ketinggian bangunan akan memberikan distribusi beban angin yang akan ditunjukkan Gambar IV.3 berikut:
W1 W2
W3 W4
W5 W6
W7 W8
92 ‘
92 ‘
92 ‘
92 ‘
34.5 ‘
11.5 ‘ 23 ‘
23 ‘ 11.5 ‘
28.75 ‘ 46 ‘
74.75 ‘ 138 ‘
230 ‘ 322 ‘
414 ‘
460 ‘
49.213 ‘
0.015 ftk 2
0.018 ftk2 0.021 ftk
2 0.024 ftk
2 0.028 ftk
2 0.030 ftk
2 0.032 ftk
2 0.033 ftk
2
Perhitungan beban angin yang terdistribusi pada tiap lantai bangunan 40 lantai setinggi 140 m 460 ft dengan bentang lebar sepanjang 15 m 49. 213 ft adalah sebagai
berikut:
- W
1
= 0.015 23 49.213 =
16.978 k -
W
2
= 0.018 11.5 49.213 = 10.187 k
- W
3
= 0.021 23 49.213 =
23.770 k -
W
4
= 0.024 34.5 49.213 = 40.748 k
- W
5
= 0.028 92 49.213 = 126.773 k
- W
6
= 0.030 92 49.213 = 135.828 k
- W
7
= 0.032 92 49.213 = 144.883 k
- W
8
= 0.033 92 49.213 = 149.411 k
+ W
total
= 648.578 k
Beban angin yang bekerja pada bangunan W
total
yang telah diperoleh yaitu 648.578 k dikonversi kembali ke satuan SI yaitu ke satuan kN, dimana 1 kips = 4.448 kN. Jadi, beban
angin W
total
akan menjadi: W
total
= 2884.8749 kN W
total
= 2.88487 x 10
6
N
IV.3. Kekakuan
Nilai dari kekakuan K dapat diperoleh dari persamaan III.6 yaitu: III.6
• Mencari luasan dari kolom A
A = 50 x 50 = 2500 cm
2
= 0.25 m
2
• Elastisitas dari core E
C
43076.2115 MPa 4.30762 x 10
10
Pa = 4.30762 x 10
10
Nm
2
• Jarak antar kolom d adalah 5 m
• Tinggi bangunan L
L = 40 x 3.5 = 140 m •
Jadi, nilai dari kekakuan K adalah:
9.615223214 x 10
8
Nm
IV.4. Displacement
Untuk menentukan dan membandingkan hasil displacement pada model bangunan 40 lantai, akan dibagi perhitungan displacement dalam 5 kasus model seperti yang telah
ditunjukkan pada Gambar III.6. Lima contoh model struktur dengan pemasangan outrigger pada bangunan 40 lantai adalah sebagai berikut:
1. Model struktur tanpa outrigger.
2. Model struktur dengan 1 outrigger pada lantai teratas.
3. Model struktur dengan 1 outrigger pada ¾ dari ketinggian bangunan.
4. Model struktur dengan 1 outrigger pada ½ dari ketinggian bangunan.
5. Model struktur dengan 1 outrigger pada ¼ dari ketinggian bangunan.
Sebelum menghitung dan menganalisis hasil displacement pada 5 jenis model bangunan 40 lantai, maka terlebih dahulu akan dilakukan perhitungan momen inersia yang
ditimbulkan oleh core Gambar IV.4. Core jika tampak dari atas adalah berbentuk segi empat simetris persegi berukuran 5 x 5 m dengan ketebalan dinding sebesar 50 cm dan
tingginya dihitung dari muka tanah adalah 140 m. Perhitungan dari inersia adalah sebagai berikut:
