4.6 Pengontrolan Sendi Plastis
Pada gambar dapat dilihat bahwa terjadi sendi plastis pada lantai 1 dimana sendi-sendi plastis ini terjadi akibat dorongan adanya base shear sebesar
584245,67 kg pada joint 8 dorongan sejauh 0,283959 m. Pengontrolan sendi plastis
diambil pada saat struktur terletak pada kondisi life safety to collapse step 7 karena pada keadaan inilah struktur dinyatakan telah mengalami kerusakan.
Gambar 4.7 Sendi plastis kolom lantai 1 pada step 7
sumber : SAP 2000
ø
—
2 0,283959 Ç = ℎ tan 0,403959
tan =
,l²c½¦½ d
tan = 0,0473 = 2,710
Ð
= 0,0473 †Ìüý̾¨
Universitas Sumatera Utara
Maka : ∑ 9i . = ∑ 5
;
. .
84245,67 x 0,283959 = 32 M
þ
. 0,0473
165901,816 = 1,514 M
P
M
P
= 109578,478 kg m = 10957847,8 kgcm
W
x perlu
=
ž K
¯
=
` ½¦f²bf,² } lb
}
Ò
= 4565,770 cm
3
Profil yang digunakan pada kolom WF 305x305x15,8x25 dengan data :
Dimensi mm Luas
cm
2
Inersia cm
4
Jari-jari girasi cm
Section modulus cm
3
D B
t1 t2
r Ix
Iy ix
iy Sx
Sy
327,1 311,2
15,8 25
15,2 201,4
38747 12569
13,87 7,90
2369 807,8
sumber : Tabel Profil
S
x
= 2369 cm
3
= 2,369 x 10
-3
m
3
W
x
= S
x
x shape factor = 2,369 x 10
-3
x 1,12 = 2,97136 x 10
-3
m
3
= 2971,36 cm
3
M
P pakai
= f
y
x W
x
= 2400 kgcm
2
x 2971,36 cm
3
= 7131264 kg cm = 71312,64 kg m Dari hasil perhitungan maka diperoleh :
- M
P pakai
= 71312,64 kg m dan W
x pakai
= 2971,36 cm
3
- M
P perlu
= 109578,478 kg m dan W
x perlu
= 4565,770 cm
3
Sehingga seharusnya plastic modulus profil harus ditambahkan sebesar :
® Â ´
b¦d¦,ff l½f`,cd
= 1,537
® Â ´
Universitas Sumatera Utara
4.7 Analisa Pengaruh Dinding Pengisi Brick Masonry Pada Struktur
Pada lantai lunak akan diberi dinding masonry sebagai penambah kekakuan lantai dan untuk menghindari runtuhnya kolom pada lantai dasar akibat
pengaruh dari gempa. Dengan cara yang sama akan dicari dimensi diagonal strut untuk lantai dasar yang memilki l = 8 m dan h = 6 m.
•
Diagonal strut untuk dinding ukuran h = 4m dan l = 8m h’= 600 cm – D
balok
= 600 – 0,5 x 32,71 = 583,645 cm l’= 800 cm - D
kolom
= 800 – 32,71 = 767,29 cm ~
}
ℎ ≤ 0,4ℎ΄ = 0,4 x 583,645 = 233,458 cm ~
}
600 ≤ 233,458 ~
}
2 0,389 ~
•
‚ ≤ 0,4‚΄ 2 0,4 767,29 2 306,916 ~
•
800 ≤ 306,916 ~
•
= 0,384 r = hl =
d ²
= 0,75 1,0 θ = tan
-1
r = tan
-1
0,75 = 36,87
Gambar 4.8 Dinding pengisi pada bangunan
sumber : Autocad 2007
Universitas Sumatera Utara
Nilai batas atas nominal dari tegangan normal kontak :
Ï
}Ð
2
K
h
O`+cÑ
Ò
S
Ó
2
¦²,½ O`+c ,b¦
Ò
,f¦
Ó
= 53,943 kgcm
2
Ï
•Ð
2
K
h
O`+cÑ
Ò
2
¦²,½ O`+c ,b¦
Ò
= 46,456 kgcm
2
Tegangan kontak nominal : - A
c
= r
2
σ
co
~
c
1-~
c
–µr = 0,75
2
53,9430,3891-0,389-0,45.0,75 A
c
= 3,228 kgcm
2
- A
b
= r
2
σ
bo
~
b
1-~
b
–µr = 0,75
2
46,4560,3841-0,384-0,45.0,75 A
b
= 2,795 kgcm
2
A
b
A
c
maka - σ
b
= σ
bo
= 46,456 kgcm
2
- σ
c
= σ
co ØÙ
Ú}
= 53,943
l,f½¦ c,ll²
= 47,707 kgcm
2
- τ
b
= µ. σ
b =
0,4546,456 = 20,905 kgcm
2
Mode keruntuhan : g
Keruntuhan CC : R
cc
=
`eÛ
h
Û
h
¬—Ü
h
+Û
À
¬˜Ý
À
}Ð Þ
R
cc
=
`e ,c²½ ,c²½½,ld bf,f f+ ,c²b½,l² l ,½ ¦ }Ð cd,²f
=150459,235 kg h
Keruntuhan DC : l
eff
= ]1 − ~
} l
ℎ
•l
+ ‚
• l
= O1 − 0,389
l
583,645
l
+ 767,79
l
= 846,110cm
f
a
= f
c
ß1 − Í
˜
à--
b ¬
Î
l
á
= 58,9
ß1 − Í
²bd,`` b ½,l
Î
l
á
= - 252,468 kgcm
2
R = R
DC
=
,¦—
â
¬.K
ã
}Ð Þ
=
,¦¦²c,db¦½,lel¦l,bd² äåæ cd,²f
= - 847273,329 kg
Universitas Sumatera Utara
i Keruntuhan Geser :
Masonry dengan grout υ =0,41 Mpa; tan θ’=1- ~
} —•
˜•
= 1- 0,389
¦²c,db¦ fdf,l½
= 0,47 R = R
s
=
ç謘
â
`e ,b¦¬ éÞ• }Ð Þ ,²c笘
â
äåæ Þ
R = R
s
=
`.d`® ,b`®½l®fdfl,½ `e ,b¦® ,bfäåæ cd,²f
= 738696,422 N 738696,422 N
,²c®`,d`®½l®fdfl,½ äåæ cd,²f
= 1179130,651 N R = R
s
= 73869,642 kg 117913,065 kg j
Gaya horizontal penyebab retak dinding pengisi H = C
c
+ F
b
C
c
= Ï
}
J~
}
ℎ = 47,707 x 9,2 x 0,389 x 600 = 102440,287 kg F
b
= ê
•
J~
•
‚ = 20,905 x 9,2 x 0,384 x 800 = 59082,547 kg H = 161522,834 kg
k Deformasi dan kekakuan
∆
h
= 5.8 ε
c
hcosθ α
c 2
+α
b 2
0.333
= 5,83x0,0029x5836,45xcos 36,87x0,389
2
+0,384
2 0,333
= 52,80 mm K = 2
ë ∆
ì
= 2 x
`d`¦ll,²cb ¦l,²
= 6118,289 kgmm = 61182,89 kgcm l
Dimensi diagonal strut dengan E
baja
= 2000000 kgcm
2
K
strut
= K
bracing
61182,89 =
Ú· YíKK
Æî¨
l
61182,89 =
Ú®l ²bd,``
x
cos
2
36,87 61182,89 = 1512,802 A
A = 40,443 cm
2
Universitas Sumatera Utara
Dipilih profil WF 200 x 200 x 8 x 13 dengan A = 41,69 cm
2
dengan w = 32,7 kgm = 0,327 kgcm. Setelah kekakuan strut dimasukkan pada lantai dasar
ternyata diperoleh hasil penyebaran sendi plastis seperti pada tabel di bawah. Tabel 4.8 Tabel pushover dengan menggunakan dinding
TABLE: Pushover Curve - PUSHOVER
Step Displ. BaseForce
AtoB BtoIO IOtoLS LStoCP CPtoC CtoD DtoE BeyondE Total
m Kgf
0 -0,003074 0,00
558 558
1 0,116926 3053140,14
558 558
2 0,236926 6106280,29
558 558
3 0,324933 8345419,35
556 2
558 4 0,453707
11611389,41 538
12 8
558 5 0,582510
14852772,01 506
20 32
558 6 0,713876
18125463,34 469
32 57
558 7 0,856662
21660744,40 438
30 84
6 558
8 0,977017 24629017,49
412 31
103 12
558
9 1,103717 27746843,38
404 17
123 10
4 558
10 1,196926 30036481,19
391 21
126 12
8 558
sumber : SAP 2000
Gambar 4.9 Grafik pushover
sumber : SAP 2000
Universitas Sumatera Utara
Pada lantai dasar ditambahkan dinding sebagai elemen struktur yang membantu memikul beban lateral. Diperoleh grafik pushover seperti gambar 4.5 dan
dapat dijelaskan bahwa kondisi bangunan jauh lebih kaku daripada bangunan tanpa menggunakan dinding pada lantai dasarnya. Pada tabel penyebaran sendi plastis pada
step 8 dengan simpangan 97,702 cm bangunan terletak pada kondisi life safety to collapse dengan base shear 24629017,49 kg . Base shear masih terus meningkat
yang artinya bangunan masih mampu memikul beban yang lebih besar lagi. Tabel 4.9 Simpangan pada struktur dengan dinding pada lantai dasar
Kolom ∆s m
∆s antar tingkat
m rasio
batas Ket.
1 0,00498
0,00498 0,00083
0,00353 OK
2 0,00789
0,00291 0,00073
0,00353 OK
3 0,01068
0,00279 0,00070
0,00353 OK
4 0,01311
0,00243 0,00061
0,00353 OK
5 0,01511
0,00200 0,00050
0,00353 OK
6 0,01656
0,00145 0,00036
0,00353 OK
7 0,01709
0,00053 0,00013
0,00353 OK
Sebelumnya telah dihitung bahwa kekakuan pada lantai dasar sebelum menggunakan dinding adalah sebesar 10461,69 kgcm. Setelah menggunakan
dinding yang dimodelkan sebagai strut maka kekakuan pada tingkat dasar menjadi : K = 10461,69 kgcm + 3 x kekakuan dinding
= 10461,69 kgcm + 3 x 61182,89 kgcm = 194190,36 kgcm
Universitas Sumatera Utara
Maka : Kekakuan kolom lantai 1 70 kekakuan kolom lantai 2
• 194190,36 kgcm 70 141846,222 = 99292,355 kgcm .........bukan soft story
• 194190,36 kgcm 80 rata-rata 3 kolom di atasnya
194190,36 kgcm 80
c®`b`²bd,lll c
= 113476,978 kgcm .....bukan soft story
Terbukti bahwa dengan menggunakan dinding maka bangunan menjadi lebih kaku karena dinding mampu memikul beban lateral yang terjadi.
4.8 Kesimpulan Hasil Perhitungan
Kategori