4.7.3 Simpangan Antar Tingkat Bangunan Interstory Drift
Simpangan antar tingkat bangunan akibat pengaruh gaya gempa sangat menentukan kinerja batas layan suatu bangunan. Pembatasan simpangan antar
tingkat bangunan ini bertujuan untuk membatasi terjadinya peretakan pada bangunan beton yang berlebihan, mencegah kerusakan non-struktur dan
ketidaknyamanan penghuninya. Simpangan antar tingkat harus dihitung dari simpangan struktur gedung
tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi faktor skala. Berdasarkan SNI-1726-2002 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung, untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan maka dalam segala hal simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan bangunan tidak boleh
melampui
• ,• • •
kali tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, bergantung yang mana nilainya yang terkecil.
Sementara untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung
akibat pengaruh gempa rencana dalam struktur gedung diambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat
menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar- gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah sela
delatasi. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur gedung, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung
tidak boleh melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Simpangan antar tingkat pada bangunan tanpa base isolator
Tingkat bangunan
Simpangan pada
bangunan cm
Simpangan antar tingkat
bangunan cm
Ratio simpangan antar tingkat
bangunan Kinerja batas
ultimit berdasarkan
SNI-1726-2002 cm
Lant ai 6 15,058
1,752 0,4380
8 Lant ai 5
13,306 2,225
0,5561 8
Lant ai 4 11,081
2,884 0,7210
8 Lant ai 3
8,197 3,338
0,835 8
Lant ai 2 4,859
3,190 0,7975
8 Lant ai 1
1,669
Gambar 4.22 Perpindahan lateral pada bangunan tanpa base isolator
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Simpangan antar tingkat pada bangunan dengan base isolator variasi I
Tingkat bangunan
Simpangan pada
bangunan cm
Simpangan antar tingkat
bangunan cm
Ratio simpangan antar tingkat
bangunan Kinerja batas
ultimit berdasarkan
SNI-1726-2002 cm
Lant ai 6 28,862
0,365 0,091
8 Lant ai 5
28,497 0,55
0,1375 8
Lant ai 4 27,947
0,802 0,2005
8 Lant ai 3
27,145 1,065
0,2663 8
Lant ai 2 26,080
1,275 0,319
8 Lant ai 1
24,805
Gambar 4.23 Perpindahan lateral pada bangunan dengan base isolator variasi I
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Simpangan antar tingkat pada bangunan dengan base isolator variasi II
Tingkat bangunan
Simpangan pada
bangunan cm
Simpangan antar tingkat
bangunan cm
Ratio simpangan antar tingkat
bangunan Kinerja batas
ultimit berdasarkan
SNI-1726-2002 cm
Lant ai 6 28,881
0,366 0,0915
8 Lant ai 5
28,515 0,549
0,1373 8
Lant ai 4 27,966
0,803 0,2008
8 Lant ai 3
27,163 1,066
0,2665 8
Lant ai 2 26,097
1,274 0,3185
8 Lant ai 1
24,823
Gambar 4.24 Perpindahan lateral pada bangunan dengan base isolator variasi II
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Simpangan antar tingkat pada bangunan dengan base isolator variasi III
Tingkat bangunan
Simpangan pada
bangunan cm
Simpangan antar tingkat
bangunan cm
Ratio simpangan antar tingkat
bangunan Kinerja batas
ultimit berdasarkan
SNI-1726-2002 cm
Lant ai 6 28,9
0,365 0,0913
8 Lant ai 5
28,535 0,55
0,1375 8
Lant ai 4 27,985
0,803 0,2003
8 Lant ai 3
27,182 1,066
0,2665 8
Lant ai 2 26,116
1,275 0,3188
8 Lant ai 1
24,841
Gambar 4.25 Perpindahan lateral pada bangunan dengan base isolator variasi III
Tabel 4.9 Simpangan antar tingkat pada bangunan dengan base isolator
Universitas Sumatera Utara
variasi IV
Tingkat bangunan
Simpangan pada
bangunan cm
Simpangan antar tingkat
bangunan cm
Ratio simpangan antar tingkat
bangunan Kinerja batas
ultimit berdasarkan
SNI-1726-2002 cm
Lant ai 6 28,919
0,365 0,0913
8 Lant ai 5
28,554 0,551
0,1378 8
Lant ai 4 28,003
0,803 0,2008
8 Lant ai 3
27,2 1,067
0,2668 8
Lant ai 2 26,133
1,276 0,319
8 Lant ai 1
24,857
Gambar 4.26 Perpindahan lateral pada bangunan dengan base isolator variasi IV
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan simpangan antar tingkat antara bangunan yang menggunakan base isolator dengan bangunan tanpa base isolator
Berikut merupakan grafik perbandingan perpindahan lateral pada lantai atap antara bangunan yang menggunakan base isolator variasi I dengan bangunan tanpa
base isolator:
Gambar. 4.27 Simpangan antar tingkat bangunan
3,19 3,338
2,884 2,225
1,752
1,275 1,065
0,802 0,55
0,365
400 800
1200 1600
2000
1 2
3 4
T in
g g
i B
a n
g u
n a
n c
m
Simpangan Antar Tingkat cm
Simpangan Antar Tingkat Bangunan
Bangunan Tanpa Base
Isolat or
Bangunan Dengan
Base Isolat or
Universitas Sumatera Utara
4.7.4 Percepatan Gempa Yang Terjadi Pada Bangunan Tabel 4.10 Percepatan gempa arah sumbu X pada bangunan tanpa base isolator
dan bangunan yang menggunakan Lead Rubber Bearing LRB dengan beberapa variasi post-yield stiffness ratio •
Lantai Pembebanan
Struktur Percepatan Gempa Arah Sumbu X
Tanpa Base
Isolator cms
2
Variasi I
Variasi II
Variasi III
Variasi IV
• = 0,05 • = 0,10
• = 0,15 • = 0,20
cms
2
cms
2
cms
2
cms
2
Base slab
Time History 292,422
162,394 162,483
162,554 162,631
Lantai 1 Time History
331,009 168,058
168,172 168,265
168,364 Lantai 2
Time History 351,295
167,928 168,051
168,158 168,276
Lantai 3 Time History
384,131 162,755
162,872 162,975
163,097 Lantai 4
Time History 540,676
163,353 163,453
163,538 163,661
Lantai 5 Time History
561,392 178,093
178,247 178,372
178,536 Lantai 6
Time History 670,033
193,693 193,868
194,002 194,169
Tabel 4.11 Percepatan gempa arah sumbu Y pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan yang menggunakan Lead Rubber Bearing LRB dengan
beberapa variasi post-yield stiffness ratio •
Lantai Pembebanan
Struktur Percepatan Gempa Arah Sumbu Y
Tanpa Base
Isolator cms
2
Variasi I
Variasi II
Variasi III
Variasi IV
• = 0,05 • = 0,10
• = 0,15 • = 0,20
cms
2
cms
2
cms
2
cms
2
Base slab
Time History 292,422
162,394 162,483
162,554 162,631
Lantai 1 Time History
331,009 168,058
168,172 168,265
168,364 Lantai 2
Time History 351,295
167,928 168,051
168,158 168,276
Lantai 3 Time History
384,131 162,755
162,872 162,975
163,097 Lantai 4
Time History 540,676
163,353 163,453
163,538 163,661
Lantai 5 Time History
561,392 178,093
178,247 178,372
178,536 Lantai 6
Time History 670,033
193,693 193,868
194,002 194,169
Universitas Sumatera Utara
Pada tabel 4.10 dan 4.11 dapat dilihat percepatan gempa yang terjadi pada lantai bangunan yaitu pada bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base
isolator variasi I, II, III, dan IV. Perbandingan percepatan gempa antara bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator dapat
dinyatakan dalam selisih percepatan gempa . Dalam hal ini selisih percepatan gempa yang ditinjau hanya pada lantai dasar dan lantai atap dan selisih percepatan
gempa seluruh bangunan serta variasi relatif terhadap variasi I. Selisih percepatan gempa antara bangunan tanpa base isolator dan dengan base
isolator relatif terhadap variasi I, yaitu: Percepatan gempa pada lantai dasar bangunan:
o Selisih percepatan gempa bangunan tanpa base isolator dan bangunan
dengan base isolator variasi I = 44,466
o Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi II
= 0,0548 o
Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi III = 0,0985
o Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi IV
= 0,1459 Percepatan gempa pada lantai atap bangunan:
o Selisih percepatan gempa bangunan tanpa base isolator dan bangunan
dengan base isolator variasi I = 71,092
o Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi II
= 0,0903 o
Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi III = 0,1595
o Selisih percepatan gempa antara variasi I dan variasi IV
= 0,2547
Universitas Sumatera Utara
Grafik Percepatan Gempa Terhadap Waktu Variasi I dengan • = 0,05
a
b Gambar 4.28 Grafik percepatan gempa terhadap waktu pada variasi I;
a percepatan gempa pada dasar gedung b percepatan gempa pada puncak gedung
Universitas Sumatera Utara
Grafik Percepatan Gempa Terhadap Waktu Variasi II dengan • = 0,10
a
b Gambar 4.29 Grafik Percepatan gempa terhadap waktu pada variasi II;
a percepatan gempa pada dasar gedung b percepatan gempa pada puncak gedung
Universitas Sumatera Utara
Grafik Percepatan Gempa Terhadap Waktu Variasi III dengan • = 0,15
a
b Gambar 4.30 Grafik Percepatan gempa terhadap waktu pada variasi III;
a percepatan gempa pada dasar gedung b percepatan gempa pada puncak gedung
Universitas Sumatera Utara
Grafik Percepatan Gempa Terhadap Waktu Variasi IV dengan • = 0,20
a
b Gambar 4.31 Grafik Percepatan gempa terhadap waktu pada variasi IV;
a percepatan gempa pada dasar gedung b percepatan gempa pada puncak gedung
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan percepatan gempa antara bangunan yang menggunakan base isolator variasi I dan bangunan tanpa base isolator
Berikut merupakan grafik perbandingan percepatan gempa pada lantai dasar dan lantai atap antara bangunan yang menggunakan base isolator variasi I dengan
bangunan tanpa base isolator:
a
b Gambar 4.32 Grafik perbandingan percepatan gempa antara bangunan tanpa
dan dengan base isolator; a percepatan pada lantai dasar b percepatan pada lantai atap
-400 -300
-200 -100
100 200
300
5 10
15 20
25 30
35
P e
rc e
p a
ta n
G e
m p
a c
m s
2
W aktu detik
Percepatan Gempa Pada Lantai Dasar Bangunan
Bangunan Dengan
Base Isolat or
Bangunan Tanpa Base
Isolat or
-800 -600
-400 -200
200 400
600 800
5 10
15 20
25 30
35
P e
rc e
p a
ta n
G e
m p
a c
m s
2
W aktu detik
Percepatan Gempa Pada Lantai Atap
Bangunan Dengan
Base Isolat or
Bangunan Tanpa Base
Isolat or
Universitas Sumatera Utara
Grafik perbandingan percepatan gempa dari beberapa variasi nilai post-yield stiffness ratio pada bangunan dengan base isolator
a
b Gambar 4.33 Percepatan gempa dari beberapa variasi nilai post-yield stiffness
ratio pada bangunan dengan base isolator; a percepatan pada lantai dasar b percepatan pada lantai atap
162,394 162,483
162,554 162,631
162,25 162,35
162,45 162,55
162,65
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
P e
rc e
p a
ta n
G e
m p
a c
m s
2
Variasi Post-yield Stiffness Ratio
Grafik percepatan gempa pada lantai dasar dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
193,693 193,868
194,002 194,169
193,4 193,6
193,8 194
194,2 194,4
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
P e
rc e
p a
ta n
G e
m p
a c
m s
2
Variasi Post-yield Stiffness Ratio
Grafik percepatan gempa pada lantai atap dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
Universitas Sumatera Utara
4.7.5 Gaya Geser Dasar Base Shear yang Terjadi Pada Bangunan Tabel 4.12 Gaya geser dasar base shear pada bangunan tanpa base isolator
dan bangunan yang menggunakan Lead Rubber Bearing LRB dengan beberapa variasi post-yield stiffness ratio •
Base Shear
Pembebanan Struktur
Base Shear Pada Bangunan 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 Shear
Arah Sumbu X
Time History 4711,669
2951,075 2952,678 2954,069
2955,926 Base
Shear Arah
Sumbu Y Time History
4711,669 2951,075
2952,678 2954,069 2955,926
Dari tabel 4.12 dapat dilihat perbandingan gaya geser dasar base shear yang terjadi antara bangunan tanpa base isolator dan bangunan dengan base isolator.
Perbandingan gaya geser dasar base shear antara bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator dapat dinyatakan dalam selisih
gaya geser dasar . Selisih gaya geser dasar bangunan tanpa base isolator dan dengan base isolator
relatif terhadap variasi I yaitu: o
Selisih base shear bangunan tanpa base isolator dengan bangunan yang menggunakan base isolator variasi I
= 37,37 o
Selisih base shear antara variasi I dan variasi II = 0,054 o
Selisih base shear antara variasi I dan variasi III = 0,101
o
Selisih base shear antara variasi I dan variasi IV = 0,164
Universitas Sumatera Utara
Grafik Gaya Geser Dasar Terhadap Waktu Variasi I dengan • = 0,05
Gambar 4.34 Grafik gaya geser dasar base shear terhadap waktu variasi I
Grafik Gaya Geser Dasar Terhadap Waktu Variasi II dengan • = 0,10
Gambar 4.35 Grafik gaya geser dasar base shear terhadap waktu variasi II
Universitas Sumatera Utara
Grafik Gaya Geser Dasar Terhadap Waktu Variasi III dengan • = 0,15
Gambar 4.36 Grafik gaya geser dasar base shear terhadap waktu variasi III
Grafik Gaya Geser Dasar Terhadap Waktu Variasi IV dengan • = 0,20
Gambar 4.37 Grafik gaya geser dasar base shear terhadap waktu variasi IV
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan gaya geser dasar base shear antara bangunan yang menggunakan base isolator variasi I dan bangunan tanpa base isolator
Berikut merupakan grafik perbandingan gaya geser dasar base shear antara bangunan yang menggunakan base isolator variasi I dengan bangunan tanpa base
isolator:
Gambar 4.38 Perbandingan gaya geser dasar antara bangunan dengan dan tanpa base isolator
Gambar 4.39 Gaya geser dasar dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio
-6000 -4000
-2000 2000
4000 6000
5 10
15 20
25 30
35
G a
y a
G e
s e
r D
a s
a r
k N
W aktu
Gaya Geser Dasar Base Shear Pada Bangunan
Bangunan Dengan
Base Isolat or
Bangunan Tanpa Base
Isolat or
2951,075 2952,678
2954,069 2955,926
2950 2951
2952 2953
2954 2955
2956 2957
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
G a
y a
G e
s e
r D
a s
a r
k N
Variasi Post-yield Stiffness Ratio
Grafik gaya geser dasar base shear dari beberapa variasi post-yield stiffness ratio
Variasi 1 Variasi 2
Variasi 3 Variasi 4
Universitas Sumatera Utara
4.7.6 Momen, Lintang dan Normal yang Terjadi Pada Bangunan
Kategori