Momen, Lintang dan Normal yang Terjadi Pada Bangunan

4.7.6 Momen, Lintang dan Normal yang Terjadi Pada Bangunan

Pada tugas akhir ini, momen yang ditinjau ialah momen yang berada pada bidang X-Z bangunan koordinat global pada SAP2000. Gambar 4.33 dan 4.34 menunjukkan lokasi bidang momen, lintang dan gaya normal yang ditinjau pada tugas akhir ini. Pada tabel 4.13 dapat dilihat momen yang terjadi pada bangunan akibat kombinasi beban mati, beban hidup dan beban gempa berupa akselerogram riwayat waktu El Centro North-South. Pada tabel tersebut juga diperlihatkan perbandingan momen yang terjadi sesuai dengan variasi nilai post-yield stiffness ratio • pada masing-masing lead rubber bearing LRB yang digunakan. Gambar 4.40 Denah bangunan tampak atas bidang X-Y global 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m A A Universitas Sumatera Utara Gambar 4.41 Potongan A-A bidang X-Z global 5 m 5 m 5 m 5 m 4 m 4 m 4 m 4 m 4 m 4 m Balok Lt. 6 Balok Lt. 5 Balok Lt. 4 Balok Lt. 3 Balok Lt. 2 Balok Lt. 1 Kolom Lt. 6 Kolom Lt. 5 Kolom Lt. 4 Kolom Lt. 3 Kolom Lt. 2 Kolom Lt. 1 Base Slab Universitas Sumatera Utara Tabel 4.13 Momen maksimum yang terjadi pada bangunan Frame Lokasi momen Momen yang terjadi pada bangunan Kombinasi 3 Tanpa Base Isolator kN-m Variasi I Variasi II Variasi III Variasi IV • = 0,05 kN-m • = 0,10 kN-m • = 0,15 kN-m • = 0,20 kN-m Base Slab Tumpuan Kiri -188,113 -188,174 -188,227 -188,3 Lapangan 33,2283 33,2278 33,2273 33,2266 Tumpuan Kanan -170,164 -170,243 -170,311 -170,408 Balok Lt.1 Tumpuan Kiri -280,789 -230,614 -230,689 -230,756 -230,85 Lapangan 33,109 35,4922 35,4916 35,4909 35,4903 Tumpuan Kanan -322,899 -208,185 -208,296 -208,389 -208,526 Balok Lt.2 Tumpuan Kiri -343,616 -214,775 -214,862 -214,935 -215,047 Lapangan 33,625 35,5886 35,588 35,5875 35,587 Tumpuan Kanan -377,548 -199,974 -200,101 -200,218 -200,316 Balok Lt.3 Tumpuan Kiri -329,767 -190,275 -190,362 -190,435 -190,541 Lapangan 33,691 35,8664 35,8661 35,8658 35,8655 Tumpuan Kanan -358,451 -180,519 -180,614 -180,701 -180,773 Balok Lt.4 Tumpuan Kiri -263,878 -161,826 -161,901 -161,963 -162,049 Lapangan 33,628 36,1122 36,1123 36,1122 36,1121 Tumpuan Kanan -313,902 -154,567 -154,628 -154,684 -154,731 Balok Lt.5 Tumpuan Kiri -214,437 -134,257 -134,313 -134,357 -134,418 Lapangan 33,4938 36,361 36,3613 36,3616 36,3616 Tumpuan Kanan -255,325 -128,771 -128,807 -128,84 -128,868 Balok Lt.6 Tumpuan Kiri -107,917 -69,3318 -69,3563 -69,3763 -69,4028 Lapangan 18,905 21,0197 21,0198 21,0198 21,0198 Tumpuan Kanan -124,102 -66,8508 -66,8653 -66,8787 -66,8905 Universitas Sumatera Utara Perbandingan respon struktur berupa momen antara bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator Perbandingan momen yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator dapat dinyatakan dengan selisih dalam momen,. Momen yang dibandingkan ialah momen yang terjadi pada balok lantai 2. Perbandingan momen yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi • relatif terhadap variasi I yaitu • Momen tumpuan kiri o Selisih momen pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 37,496 o Selisih momen antara variasi I dan variasi II = 0,0405 o Selisih momen antara variasi I dan variasi III = 0,0745 o Selisih momen antara variasi I dan variasi IV = 0,1266 • Momen tumpuan kanan o Selisih momen pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 47,033 o Selisih momen antara variasi I dan variasi II = 0,0635 o Selisih momen antara variasi I dan variasi III = 0,1220 o Selisih momen antara variasi I dan variasi IV = 0,1710 • Momen lapangan o Selisih momen pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 5,8397 o Selisih momen antara variasi I dan variasi II = 0,0016 o Selisih momen antara variasi I dan variasi III = 0,0031 Universitas Sumatera Utara o Selisih momen antara variasi I dan variasi IV = 0,0045 Grafik perbandingan respon struktur berupa momen antara bangunan yang menggunakan base isolator dengan bangunan tanpa base isolator a b 377,548 199,974 50 100 150 200 250 300 350 400 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 M o m e n T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen tumpuan kanan balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 343,616 214,775 50 100 150 200 250 300 350 400 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 M o m e n T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen tumpuan kiri balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 Universitas Sumatera Utara c Gambar 4.42 Grafik perbandingan momen yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator; a momen tumpuan kiri, b momen tumpuan kanan, c momen lapangan Grafik perbandingan momen dari beberapa variasi nilai post-yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator a 33,625 35,5886 32,5 33 33,5 34 34,5 35 35,5 36 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 M o m e n T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen lapangan balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 214,775 214,862 214,935 215,047 214,6 214,75 214,9 215,05 215,2 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 M o m e n T u m p u a n K ir i k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen tumpuan kiri balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Universitas Sumatera Utara b c Gambar 4.43 Grafik perbandingan momen dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator; a momen tumpuan kiri, b momen tumpuan kanan, c momen lapangan 199,974 200,101 200,218 200,316 199,8 199,95 200,1 200,25 200,4 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 M o m e n T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen tumpuan kanan balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 35,5886 35,588 35,5875 35,587 35,586 35,5865 35,587 35,5875 35,588 35,5885 35,589 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 M o m e n T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik momen lapangan balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.14 Gaya geser lintang yang bekerja pada bangunan Balok Lokasi gaya geser Gaya geser yang terjadi pada bangunan Kombinasi 3 Tanpa Base Isolator kN Variasi I Variasi II Variasi III Variasi IV • = 0,05 • = 0,10 • = 0,15 • = 0,20 kN kN kN kN Base Slab Tumpuan Kiri -150,504 -150,54 -150,57 -150,62 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 138,588 138,637 138,678 138,738 Balok Lt.1 Tumpuan Kiri -222,018 -178,51 -178,55 -178,59 -178,65 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 249,712 163,676 163,744 163,801 163,885 Balok Lt.2 Tumpuan Kiri -264,876 -168,85 -168,9 -168,95 -169,02 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 286,689 158,639 158,718 158,79 158,85 Balok Lt.3 Tumpuan Kiri -255,505 -153,82 -153,87 -153,91 -153,98 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 273,830 146,71 146,769 146,823 146,867 Balok Lt.4 Tumpuan Kiri -210,771 -136,29 -136,34 -136,38 -136,43 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 243,764 130,756 130,794 130,828 130,857 Balok Lt.5 Tumpuan Kiri -177,099 -119,3 -119,33 -119,36 -119,4 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 204,201 114,893 114,915 114,936 114,954 Balok Lt.6 Tumpuan Kiri -97,712 -66,446 -66,462 -66,475 -66,492 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan 108,453 64,198 64,208 64,217 64,225 Universitas Sumatera Utara Perbandingan respon struktur berupa gaya lintang antara bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator Perbandingan gaya lintang yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator dapat dinyatakan dengan selisih dalam gaya lintang. Gaya lintang yang dibandingkan ialah gaya lintang yang terjadi pada balok lantai 2. Perbandingan gaya lintang yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi • relatif terhadap variasi I yaitu Selisih lintang yang bekerja pada bangunan balok lantai 2: • Lintang tumpuan kiri o Selisih lintang pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 36,253 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi II = 0,0296 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi III = 0,0592 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi IV = 0,1007 • Lintang tumpuan kanan o Selisih lintang pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 44,665 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi II = 0,0498 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi III = 0,0952 o Selisih lintang antara variasi I dan variasi IV = 0,1330 Universitas Sumatera Utara Grafik perbandingan respon struktur berupa gaya lintang antara bangunan yang menggunakan base isolator dengan bangunan tanpa base isolator a b Gambar 4.44 Grafik perbandingan gaya lintang antara bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator; a gaya lintang tumpuan kiri, b gaya lintang tumpuan kanan 264,876 168,85 50 100 150 200 250 300 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 G a y a L in ta n g T u m p u a n K ir i k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya lintang tumpuan kiri balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 286,689 158,639 50 100 150 200 250 300 350 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 G a y a L in ta n g T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya lintang tumpuan kanan balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 Universitas Sumatera Utara Grafik perbandingan gaya lintang dari beberapa variasi nilai post-yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator a b Gambar 4.45 Grafik perbandingan gaya lintang dari beberapa variasi post- yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator; a gaya lintang tumpuan kiri, b gaya lintang tumpuan kanan 168,85 168,9 168,95 169,02 168,75 168,8 168,85 168,9 168,95 169 169,05 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 G a y a L in ta n g T u m p u a n K ir i k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya lintang tumpuan kiri balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 158,639 158,718 158,79 158,85 158,4 158,55 158,7 158,85 159 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 G a y a L in ta n g T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya lintang tumpuan kanan balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.15 Gaya aksial normal yang bekerja pada bangunan Frame Lokasi gaya aksial Gaya aksial yang terjadi pada bangunan Kombinasi 3 Tanpa Base Isolator kN Variasi I • = 0,05 kN Variasi II • = 0,10 kN Variasi III • = 0,15 kN Variasi IV • = 0,20 kN Kolom Lt.1 Tumpuan Kiri -2466,270 -2383,626 -2383,633 -2383,638 -2383,644 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -2425,600 -2342,956 2342,96 -2342,968 -2342,974 Kolom Lt.2 Tumpuan Kiri -2023,049 -1960,9 -1960,9 -1960,9 -1960,9 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -1982,379 -1920,2 -1920,2 -1920,2 -1920,2 Kolom Lt.3 Tumpuan Kiri -1581,543 1539,01 -1539 -1539 -1539 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -1540,873 -1498,3 -1498,3 -1498,3 -1498,3 Kolom Lt.4 Tumpuan Kiri -1142,686 -1116,9 -1116,9 -1116,9 -1116,9 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -1102,016 -1076,2 -1076,2 -1076,2 -1076,2 Kolom Lt.5 Tumpuan Kiri -707,985 -694,24 -694,24 -694,24 -694,24 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -667,315 -653,57 -653,57 -653,57 653,57 Kolom Lt.6 Tumpuan Kiri -276,306 -271 -271 -271 -271 Lapangan - - - - - Tumpuan Kanan -235,636 -230,33 -230,33 -230,33 -230,33 Universitas Sumatera Utara Perbandingan respon struktur berupa gaya normal antara bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator Perbandingan gaya normal yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator dapat dinyatakan dengan selisih dalam gaya normal. Gaya normal yang dibandingkan ialah gaya normal yang terjadi pada kolom lantai 2. Perbandingan gaya normal yang terjadi pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi • relatif terhadap variasi I yaitu Selisih gaya normal yang bekerja pada bangunan kolom lantai 2: • Gaya normal tumpuan kiri o Selisih gaya normal pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 3,0720 o Selisih gaya normal variasi II, III dan IV terhadap variasi I = 0 • Gaya normal tumpuan kanan o Selisih gaya normal pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator variasi I = 3,1366 o Selisih gaya normal variasi II, III dan IV terhadap variasi I = 0 Universitas Sumatera Utara Grafik perbandingan respon struktur berupa gaya normal antara bangunan yang menggunakan base isolator dengan bangunan tanpa base isolator a b Gambar 4.46 Grafik perbandingan gaya normal antara bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator; a gaya normal tumpuan kiri, b gaya normal tumpuan kanan 1982,379 1920,2 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 G a y a N o rm a l T u m p u a n K ir i k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya normal tumpuan kiri balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or 2023,049 1960,9 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 G a y a N o rm a l T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya normal tumpuan kanan balok lantai 2 bangunan dengan dan tanpa base isolator Bangunan Tanpa Base Isolat or Bangunan Dengan Base Isolat or Variasi 1 Universitas Sumatera Utara Grafik perbandingan gaya normal dari beberapa variasi nilai post-yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator a b Gambar 4.47 Grafik perbandingan gaya normal dari beberapa variasi post- yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator; a gaya normal tumpuan kiri, b gaya normal tumpuan kanan 1960,9 1960,9 1960,9 1960,9 500 1000 1500 2000 2500 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 G a y a N o rm a l T u m p u a n K ir i k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya normal tumpuan kiri balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 1920,2 1920,2 1920,2 1920,2 500 1000 1500 2000 2500 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 G a y a N o rm a l T u m p u a n K a n a n k N -m Variasi Post-yield Stiffness Ratio Grafik gaya normal tumpuan kanan balok lantai 2 dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Universitas Sumatera Utara

4.7.7 Energi yang Bekerja Pada Bangunan