BAB IV APLIKASI DAN ANALISIS
4.1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini sebuah contoh perhitungan pada struktur 4 lantai dimana struktur yang dianalisa adalah struktur biasa dan struktur menggunakan suatu sistem peredam energi
damper akibat gaya gempa. Adapun sistem peredam energi yang digunakan adalah lead rubber damper bentuk persegi. Analisa dilakukan secara 2 dimensi, dalam pengerjaan analisa
struktur dibantu dengan menggunakan SAP 2000 v11. Adapun data-data yang akan dipergunakan dalam analisa ini akan ditentukan sebagai berikut:
Pada tugas akhir ini, material baja yang digunakan untuk pemodelan struktur adalah material baja sebagai berikut: Pada perencanaan struktur digunakan baja yaitu BJ 37
SNI 03-1729-2002, material dengan: E=2000000 kgcm
Tegangan putus fu=360 Mpa=3600 kgcm
2
Tegangan leleh fy=240 Mpa=2400 kgcm
2
Suatu bangunan berlantai 4 dengan ketentuan sbb:
2
Panjang bentang arah memanjang L=8 m Tinggi kolom H=4 m
Untuk ukuran balok dan kolom ditentukan dimensi adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Profil kolom yang digunakan adalah: Untuk kolom lantai 1-2 adalah WF 400x400x21x21 KOLOM-1
Untuk kolom lantai 3-4 adalah WF 350x350x13x13 KOLOM-2 Profil balok yang digunakan adalah:
Untuk balok lantai 1-2 adalah WF 500x300x11x18Balok -1 Untuk balok lantai 3- 4 adalah WF 350x250x9x14 BALOK-2
Profil bracing yang digunakan adalah WF 125x125x6.5x9 Profil bracing dengan damper yang digunakan adalah WF 250x125x5x8
4.2 PENGERJAAN MODEL STRUKTUR 4.2.1 Pemodelan Struktur
Gambar 4.1 Struktur tanpa menggunakan damper karet
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 Struktur Menggunakan damper karet Pada masing-masing model akan dikerjakan dengan kombinasi pembebanan yang
sama untuk dibandingkan kekuatan terhadap simpangan, momen, dan gaya-gaya yang bekerja.
Model struktur baik struktur biasa dan struktur yang menggunakan lead rubber damper terdiri dari 4 lantai dan 2 bentang. Tinggi untuk masing-masing lantai adalah 4 m dan
masing-masing bentang memiliki panjang 8 m dengan perletakan yang digunakan adalah jepit. Pada pemodelan struktur digunakan analisis struktur 2 dimensi yaitu pada bidang x-z
pada sap2000 sehingga struktur dianggap tidak dapat bergoyang kearah y. Pada model struktur dengan menggunakan lead rubber damper tersebut menggunakan brace frame atau
struktur pengaku tempat meletakkan damper yang akan digunakan seperti dijelaskan sebelumnya pada gambar.
4.2.2 Pembebanan pada struktur
Pada kedua model struktur dikerjakan kombinasi pembebanan yang sama. Beban bekerja pada struktur terdiri dari beban gravitasi beban mati dan beban hidup dan beban
gempa. Untuk beban gempa yang bekerja pada struktur digunakan beban respon spektrum.
Universitas Sumatera Utara
4.2.2.1 Beban gravitasi
Beban gravitasi pada struktur terdiri dari beban mati dead load, beban hidup live load, dan super imposed dead loads. Pada pemodelan ini beban mati berat sendiri
akan dikalkuasikan secara otomatis oleh program sap2000 v11. Sesuai SKBI-1.3.5.3.1987, besarnya beban hidup yang direncanakan untuk pelat lantai bangunan adalah 250 kgm
2
. Sedangkan beban hidup untuk atap atau bagian atap yang dapat dicapai orang, harus diambil
minimum sebesar 100 kgm
2
Super imposes dead loads untuk pelat lantai 1-4 adalah bidang datar. Pada pemodelan ini, pembebanan yang pada
elemen balok dilakukan dengan menggunakan pembebanan perbentang 4 m arah sumbu y model 2 dimensi struktur terdapat pada bidang x-z. Dengan demikian, besarnya beban hidup
pada balok adalah sebesar 1000 kgm untuk lantai 1-2. Sedangkan untuk lantai 3 atau lantai atap besar beban hidup adalah 400 kgm.
Penutup lantai keramik + spesi 24kgm Lantai 288kgm
2
Dinding bata 12 bata 250kgm
2
Mechanical dan elektrical 25kgm
2
Super improses dead Loads untuk pelat atap adalah:
2
• Lantai 240kgm • Mechanical dan electrical 25kgm
2
Super improses Dead Loads diatas akan menjadi beban merata yang diterima oleh pelat. Selanjutnya mekanisme transfer beban akan disalurkan berturut-turut pada balok,
2
Universitas Sumatera Utara
kemudian kolom dan yang terakhir pada pondasi. Kombinasi pembebanan untuk beban gravitasi adalah sebagai berikut:
U= 1.4 DL U= 1.2 DL + 1.6 LL
Dengan : DL adalah beban mati dead load
LL adalah beban hidup live load.
4.2.2.2 Beban Gempa
Analisis respon dinamik riwayat waktu digunakan sebagai simulasi gempa, yaitu sesuai dengan SNI 03-1792-2003. Pada struktur ini digunakan gempa El-cento N-S yang
telah direkam pada 15 mei 1940.
Gambar 4.3 Percepatan Gempa El-Cento1940
Universitas Sumatera Utara
Kombinasi untuk pembebanan gempa adalah sebagai berikut: U= 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 E
U= 0.9 DL + 1.0 E Dengan :
DL adalah beban mati dead Load LL adalah beban hidup live Load
E adalah beban gempa Earth Quake
4.3 PROSEDUR PERENCANAAN BANGUNAN TAHAN GEMPA DENGAN DAMPER KARET
Prosedur perencanaan bangunan tahan gempa dengan lead rubber damper adalah: 1.
Menentukan faktor reduksi gempa R Faktor reduksi gempa R, menggambarkan sifat kapasitas struktur antara kekuatan lebih dan
daktalitas. Daktalitas adalah kemampuan sistem struktur untuk berdeformasi pada daerah plastis sampai patah. Perlakuan daktalitas sangat penting untuk menyerap energi gempa pada
saat lelehnya struktur dan displacement yang terjadi saat gempa tidak membahayakan gedung, artinya masih dibawah displacement izin
2. Nilai faktor reduksi gempa dalam tugas akhir ini diambil R=8.5 karena bangunan direncanakan bersifat daktail portal baja daktail. Semakin besar nilai R maka pengaruh
gempanya akan semakin kecil, karena faktor R adalah pembagi terhadap faktor respon gempa.
Universitas Sumatera Utara
3. Karena struktur ini menggunakan analis non-linier, yaitu analis respons dinamik riwayat waktu, maka nilai C kondisi jenis tanah dan T waktu tidak diperlukan, karena analis
respons telah tersedia di program SAP2000 yaitu gempa El-Centro pada 15 mei 1940. 4. Kemudian ditinjau perpindahan horizontal setiap lantai dimana drift dari setiap lantai harus
lebih kecil dari syarat perpindahan yang diizinkan peraturan. 5. Kemudian ditinjau harga momen, lintang dan normal yang terjadi, dan nantinya akan
dibandingkan dengan struktur tanpa menggunakan damper karet. 6. Harga perpindahan pada damper karet harus lebih kecil dari perpindahan yang diizinkan.
7. Perpindahan. Dalam tugas akhir ini yang dipakai adalah perpindahan mutlak yakni perpindahan oleh massa
struktur terhadap tanah yang tidak bergerak.
4.4 ANALISIS TIME HISTORY ANALISIS RIWAYAT WAKTU
Kategori