a. Akibat Beban Mati Comb 1 1.
Stasiun 0 cm
Diketahui : Mu = 80464.88 KNmm
b = 30 cm f’
c
= 30 Mpa, fr = 0,7 = 3,834 Mpa
h = 60 cm f
y
= 400 Mpa d = 54 cm, d’= 6 cm
As = 558,475 mm
2
Penyelesaian : Letak garis netral :
y = f’c = 30 Mpa
→ n = 8
y = y = 112,802 mm
Universitas Sumatera Utara
Momen inersia penampang retak transformasi : I
cr
= by
3
+ n As d-y
2
= 300112,802
3
+ 8558,475540-112,802
2
= 958.897.700,2 mm
4
Momen inersia penampang utuh : I
g
= bh
3
= 300600
3
= 540 x 10
7
mm
4
Tegangan lentur : f =
= = 9,466 kNmm
2
Tinggi balok yang tidak mengalami retak :
=
=
= 45,688 mm h–y+ a = 600 – 112,802+45,688
= 532,886 mm
Universitas Sumatera Utara
Beton yang melebihi tegangan tarik beton diabaikan, sehingga garis netral berpindah menjadi di tengah-tengah penampang
I = b
= 300
= 3.783.057.484 mm
4
Angka reduksi momen inersia α
: α =
= =
0.701 Angka reduksi momen inersia : 0.701 I
g
Dengan cara yang sama, maka akan ditampilkan dalam table berikut ini hasil perhitungan untuk stasiun yang lainnya:
Tabel 4. 3. Analisis balok pada frame 15 tahap I
Frame Station
OutputCase M
As y
f
Text cm
Text KN-mm
mm
2
mm kNmm
2
15 COMB 1
-80464.88 558.475
112.8017793 9.465641256
15 50
COMB 1 -54046.3
423.538 99.72572659
7.129626971 15
100 COMB 1
-29455.24 229.185
75.36158365 5.060759666
15 150
COMB 1 -6691.68
156.103 63.01682508
1.364032512 15
200 COMB 1
14244.36 156.103
63.01682508 2.903571324
15 250
COMB 1 33352.89
259.803 79.84936345
5.424114001 15
300 COMB 1
50633.9 396.399
96.79802223 6.868270583
15 350
COMB 1 66087.41
519.742 109.2688586
8.006913549 15
350 COMB 1
66120.89 520.011
109.2939485 8.009263857
15 400
COMB 1 51869.1
406.216 97.8706656
6.96361273 15
450 COMB 1
35789.8 278.982
82.50506326 5.642804075
Universitas Sumatera Utara
15 500
COMB 1 17882.99
156.103 63.01682508
3.645269914 15
550 COMB 1
-1851.34 156.103
63.01682508 0.377377273
15 600
COMB 1 -23413.18
181.858 67.68340104
4.456849045 15
650 COMB 1
-46802.53 365.995
93.3706865 6.566820977
15 700
COMB 1 -72019.39
558.475 112.8017793
8.472139761
Tabel 4. 3. Analisis balok pada frame 15 tahap I
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
15 45.68966961 532.8878904
3783097744 54x10
7
0.700573656 15
50 53.62811229 553.9023857
4248540041 54x10
7
0.786766674 15
100 57.09346635 581.7318827
4921626005 54x10
7
0.911412223 15
150 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
200 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
250 56.44100758 576.5916441
4792311526 54x10
7
0.887465097 15
300 54.03450734 557.2364851
4325722357 54x10
7
0.801059696 15
350 52.32188425 543.0530256
4003747881 54x10
7
0.741434793 15
350 52.31854088 543.0245924
4003119028 54x10
7
0.741318338 15
400 53.8852671
556.0146015 4297328948
54x10
7
0.795801657 15
450 56.05801803 573.5529548
4716942401 54x10
7
0.873507852 15
500 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
550 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
600 58.22457906
590.541178 5148616769
54x10
7
0.95344755 15
650 54.51392893 561.1432424
4417343993 54x10
7
0.818026665 15
700 51.04755515 538.2457759 3898359614
54x10
7
0.721918447 Rata-rata
0.858
Tanda - menandakan bahwa tegangan tarik beton yang terjadi lebih kecil daripada batas tegangan tarik betonf
r
Jadi, reduksi momen inersia tahap I yaitu 0.858 I
g
Kemudian angka reduksi tersebut dimasukkan dalam program SAP 2000, dan di analisa ulang sampai angka reduksi tersebut tidak mengalami perubahan.
Tabel 4. 4. Gaya Dalam pada frame 15 dengan angka reduksi 0.858 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
KN-mm KN
KN 15
COMB 1 LinStatic
-79490.01 -54.029
3.385 15
50 COMB 1
LinStatic -53389.18
-50.374 3.385
15 100
COMB 1 LinStatic
-29115.87 -46.719
3.385
Universitas Sumatera Utara
15 150
COMB 1 LinStatic
-6670.06 -43.064
3.385 15
200 COMB 1
LinStatic 13948.23
-39.409 3.385
15 250
COMB 1 LinStatic
32739 -35.754
3.385 15
300 COMB 1
LinStatic 49702.27
-32.099 3.385
15 350
COMB 1 LinStatic
64838.02 -28.444
3.385 15
350 COMB 1
LinStatic 64870.03
25.94 3.385
15 400
COMB 1 LinStatic
50986.26 29.595
3.385 15
450 COMB 1
LinStatic 35274.98
33.25 3.385
15 500
COMB 1 LinStatic
17736.18 36.905
3.385 15
550 COMB 1
LinStatic -1630.13
40.56 3.385
15 600
COMB 1 LinStatic
-22823.95 44.215
3.385 15
650 COMB 1
LinStatic -45845.28
47.87 3.385
15 700
COMB 1 LinStatic
-70694.13 51.525
3.385
Tabel 4. 5. Analisis balok pada frame 15 tahap II
Frame Station
OutputCase M
As y
f
Text cm
Text KN-mm
mm
2
mm kNmm
2
15 COMB 1
-79490.01 558.475
112.8017793 9.350960545
15 50
COMB 1 -53389.18
418.307 99.17044908
7.079790781 15
100 COMB 1
-29115.87 226.523
74.95538292 5.02823903
15 150
COMB 1 -6670.06
154.201 62.65546215
1.367149773 15
200 COMB 1
13948.23 154.201
62.65546215 2.858942719
15 250
COMB 1 32739
254.976 79.16307422
5.36804412 15
300 COMB 1
49702.27 389
95.97894001 6.795779863
15 350
COMB 1 64838.02
509.728 108.3290691
7.918765217 15
350 COMB 1
64870.03 509.984
108.3532356 7.921034251
15 400
COMB 1 50986.26
399.199 97.10558082
6.895554043 15
450 COMB 1
35274.98 274.928
81.95282952 5.597101261
15 500
COMB 1 17736.18
154.201 62.65546215
3.635351774 15
550 COMB 1
-1630.13 154.201
62.65546215 0.334124709
15 600
COMB 1 -22823.95
177.252 66.87774552
4.394743534 15
650 COMB 1
-45845.28 358.409
92.48911406 6.490074645
15 700
COMB 1 -70694.13
556.734 112.646309
8.326859085
Tabel 4. 5. Analisis balok pada frame 15 tahap II
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
15 46.25001032 533.4482311
3795044272 54x10
7
0.702785976 15
50 53.70490648 554.5344574
4263100987 54x10
7
0.789463146
Universitas Sumatera Utara
15 100
57.15299857 582.1976156 4933456192
54x10
7
0.913602999 15
150 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
200 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
250 56.54037481 577.3773006
4811928060 54x10
7
0.891097789 15
300 54.1487899
558.1698499 4347495393
54x10
7
0.805091739 15
350 52.44929476 544.1202256
4027398622 54x10
7
0.74581456 15
350 52.44596752
544.092732 4026788156
54x10
7
0.74570151 15
400 53.99171619 556.8861354
4317568388 54x10
7
0.799549701 15
450 56.13747791 574.1846484
4732544859 54x10
7
0.876397196 15
500 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
550 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
600 58.34453691 591.4667914
5172864538 54x10
7
0.957937877 15
650 54.63777887 562.1486648
4441130748 54x10
7
0.82243162 15
700 51.86660951 539.2203005 3919572582
54x10
7
0.725846774 Rata-rata
0.861
Jadi, reduksi momen inersia tahap II yaitu 0.861 I
g
, karena angka reduksi yang dimasukkan tahap I tidak sama dengan hasil analisis tahap II, maka analisa
dilanjutkan dengan memasukkan nilai reduksi tahap II.
Tabel 4. 6. Gaya Dalam pada frame 15 dengan angka reduksi 0.861 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
KN-mm KN
KN 15
COMB 1 LinStatic
-79523.79 -54.049
3.384 15
50 COMB 1
LinStatic -53412.94
-50.394 3.384
15 100
COMB 1 LinStatic
-29129.6 -46.739
3.384 15
150 COMB 1
LinStatic -6673.77
-43.084 3.384
15 200
COMB 1 LinStatic
13954.55 -39.429
3.384 15
250 COMB 1
LinStatic 32755.35
-35.774 3.384
15 300
COMB 1 LinStatic
49728.64 -32.119
3.384 15
350 COMB 1
LinStatic 64874.42
-28.464 3.384
15 350
COMB 1 LinStatic
64906.55 25.953
3.384 15
400 COMB 1
LinStatic 51016.43
29.608 3.384
15 450
COMB 1 LinStatic
35298.81 33.263
3.384 15
500 COMB 1
LinStatic 17753.67
36.918 3.384
15 550
COMB 1 LinStatic
-1618.98 40.573
3.384 15
600 COMB 1
LinStatic -22819.14
44.228 3.384
15 650
COMB 1 LinStatic
-45846.82 47.883
3.384 15
700 COMB 1
LinStatic -70702.01
51.538 3.384
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 7. Analisis balok pada frame 15 tahap III
Frame Station
OutputCase M
As y
f
Text cm
Text KN-mm
mm
2
mm kNmm
2
15 COMB 1
-79523.79 558.475
112.8017793 9.35493432
15 50
COMB 1 -53412.94
418.496 99.19058478
7.08159745 15
100 COMB 1
-29129.6 226.63
74.97176332 5.029564365
15 150
COMB 1 -6673.77
154.267 62.6680435
1.367646629 15
200 COMB 1
13954.55 154.267
62.6680435 2.859686994
15 250
COMB 1 32755.35
255.105 79.18151303
5.369538533 15
300 COMB 1
49728.64 389.209
96.00220493 6.797841454
15 350
COMB 1 64874.42
510.019 108.356539
7.921346107 15
350 COMB 1
64906.55 510.277
108.3808856 7.923616558
15 400
COMB 1 51016.43
399.439 97.13188232
6.897885175 15
450 COMB 1
35298.81 275.116
81.97854384 5.599219157
15 500
COMB 1 17753.67
154.267 62.6680435
3.638235499 15
550 COMB 1
-1618.98 154.267
62.6680435 0.331775374
15 600
COMB 1 -22819.14
177.214 66.87104957
4.394238388 15
650 COMB 1
-45846.82 358.421
92.49051736 6.490200144
15 700
COMB 1 -70702.01
556.797 112.6519401
8.327402075
Tabel 4. 7. Analisis balok pada frame 15 tahap III
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
15 46.23036431
533.428585 3794624992
54x10
7
0.702708332 15
50 53.70210672 554.5115219
4262572045 54x10
7
0.789365194 15
100 57.15042491 582.1786616
4932974366 54x10
7
0.913513772 15
150 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
200 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
250 56.53780471 577.3562917
4811402807 54x10
7
0.89100052 15
300 54.14548959 558.1432847
4346874686 54x10
7
0.804976794 15
350 52.44550167 544.0889627
4026704468 54x10
7
0.745686013 15
350 52.44225441 544.0613688
4026091847 54x10
7
0.745572564 15
400 53.98808872
556.8562 4316872302
54x10
7
0.7994208 15
450 56.13385158 574.1553077
4731819401 54x10
7
0.876262852 15
500 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
550 -
- 54x10
7
54x10
7
1 15
600 58.34540173 591.4743522
5173062916 54x10
7
0.957974614 15
650 54.63755134
562.147034 4441092096
54x10
7
0.822424462 15
700 51.86582016
539.21388 3919432573
54x10
7
0.725820847 Rata-rata
0.861
Universitas Sumatera Utara
angka reduksi inersia pada tahap III ini yaitu 0.861, dapat disimpulkan karena angka reduksi yang dimasukkan adalah 0.861 dan hasil analisisnya nilainya sama yaitu
0.861 jadi, untuk balok pada kasus ini angka reduksi inersia adalah 0.861 I
g.
b. Akibat Beban Gempa Tabel 4. 8. Gaya Dalam pada frame 15