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