PEMODELAN STRUKTUR Pada kolom Pada Balok

2002. Perhitungan skala intensitas untuk gempa El-Centro percepatan puncak tanah asli= 0,3417g. Beban gempa El-Centro yang dipakai dalam pembebanan pada tugas akhir ini adalah beban yang diambil dari file rekaman yang telah disediakan pada program SAP2000. Gempa El-Centro 1940, direkam pada tanggal 15 mei 1940 di California, pada jarak 9 km dari pusat gempa, dengan durasi 13,98 detik. Skala gempa 6,4 Richter. Percepatan tanah masimum 0,3194g terjadi pada detik ke 2,1.

4.5 PEMODELAN STRUKTUR

Gambar 4.4 struktur dengan menggunakan damper karet dan tanpa damper karet Universitas Sumatera Utara Pemodelan struktur direncanakan untuk bangunan perkantoran. Pada bagian pemodelan ini terdapat 2 macam pemodelan struktur yaitu struktur tanpa damper karet dan struktur yang menggunakan damper karet dengan elemen yang sama, seperti gambar diatas. Pada masing-masing model akan dikerjakan dengan kombinasi pembebanan yang sama untuk dibandingkan kekuatan terhadap simpangan, momen, dan gaya-gaya yang bekerja. Model struktur baik struktur biasa dan struktur yang menggunakan damper karet terdiri dari 4 lantai dan 3 bentang. Tinggi untuk masing lantai adalah 4 m dan masing-masing bentang memiliki panjang bentang 8 m dengan perletakan yang digunakan adalah jepit. Pada pemodelan struktur digunakan analisis struktur digunakan analissi struktur 2 dimensi yaitu pada bidang x-z pada SAP 2000 sehingga struktur dianggap tidak dapat bergoyang kearah Y. Pada model struktur dengan menggunakan damper karet tersebut menggunakan brace frame atau struktur pengaku tempat meletakkan damper yang akan digunakan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. 4.6 PROSEDUR ANALISA SAP 2000 VERSI 11 4.6.1 PROSEDUR ANALISA SAP UNTUK STRUKTUR MENGGUNAKAN DAMPER KARET 1. Pilih model 2D frames kemudian dimasukkan data-data ketinggian bangunan, panjang bentang arah sumbu X dan sumbu Z, juga jumlah ketinggian dan jumlah ketinggian arah sumbu X dan sumbu Z dalam satuan kilogram meter. Variabel-variabel tersebut dapat dilihat pada bagian model struktur. Universitas Sumatera Utara 2. Material yaitu struktur baja. Kemudian, dipilih menu define dan pada modifyshow material dipilih penampang baja, kemudian dipilih frame section, lalu pilih baja dengan profil I. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 3. Pilih balok dan kolom, dan area yang sesuai dengan perencanaan kemudian diaplikasikan ke struktur. 4. Menambah dukungan, pilih joint yang telah dipilih kemudian dipilih assignjointrestraints kemudian pilih fixed support jepit, untuk semua perletakan. 5. Mendefinisikan load case, dapat dilihat dibawah ini: Beban mati dead load selfweightmultiplier diberi variabel 1,0 karena berat sendiri struktur nantinya akan dihitung secara langsung oleh SAP. 6. Pembebanan struktur, beban-beban pada struktur adalah beban mati dead, hidup live, dan gempa quake. Dimana beban-beban ini mengenai struktur, baik pada joint, balok dan area lantai dan atap. Dimana pada masing-masing lantai dan atap juga pada masing-masing balok memiliki pembebanan yang bervariasi pada masing-masing jenis beban mati dan hidup. Tandai semua balok, joint, ataupun atap dan lantai yang ingin diberi pembebanan, kemudian dipilih assign dan pilih area loads, atau joint loads, atau juga frame loads yang tentunya disesuaikan dengan bagian mana yang ingin diberi beban kemudian dipilih jenis beban seperti uniform seragam, gravity gravitasi, point terpusat, atau distributed terbagi rata. Data beban mati dead, hidup live, dan masukkan data-data beban seperti data-data pada pembebanan sewaktu pemodelan. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 7. Untuk beban gempa menggunakan fungsi time history, klik Definefunctiontimehistory Universitas Sumatera Utara 8. Mendefinisikan kombinasi, setelah pembebanan dilakukan pada struktur maka langkah selanjutnya adalah mendefinisikan kombinasi yang digunakan pada beban-beban yang Universitas Sumatera Utara bekerja. Kemudian, masukkan data-data beban seperti data-data pada pembebanan sewaktu pemodelan kombinasi Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 9. Mendefinisikan redaman dan damper karet yaitu rubber isolator, pada define pilih linksupport properties , kemudian pada linksupport properties data dipilih rubber isolator, dan diberi nama yang sesuai pada masing-masing damper. Kemudian dimasukkan data-data yang diperlukan, data-data input tersebut. Universitas Sumatera Utara 10. Setelah data struktur dan data gempa telah didefinisikan maka langkah selanjutnya adalah melakukan run analysis, setelah itu maka perhitungan telah selesai, tapi harus diperhatikan ada tidak adanya error atau warning pada SAP analisis monitor. Jika tidak ada error atau warning maka pekerjaan analisa SAP 2000 telah selesai dengan benar.

4.6.2 CARA MENCARI KEKAUAN FRAME DAN KEKAKUAN BRACING

Data-data kolom dan balok yang digunakan. Profil kolom yang digunakan adalah: Untuk kolom lantai 1-2 adalah WF 400x400x21x21 KOLOM-1 Untuk kolom lantai 3-4 adalah WF 350x350x13x13 KOLOM-2 Universitas Sumatera Utara Profil balok yang digunakan adalah: Untuk balok lantai 1-2 adalah WF 500x300x11x18Balok -1 Untuk balok lantai 3- 4 adalah WF 350x250x9x14 BALOK-2 Profil bracing dengan damper yang digunakan adalah WF 250x125x5x8

a. mencari kekakuan frame

Kekakuan frame dicari perlantai. Jadi kita mencari kekakuan tiap tingkat sebanyak empat kali, karena jumlah struktur yang diamati berlantai 4, kolom dianggap jepit. untuk lantai 1 Gambar 4.5 pemodelan struktur

1. Menghitung momen inersia potongan

Kolom 1=WF 400x400x21x21 ;inersiaI=70900 cm Kolom 2=WF 400x400x21x21 ;inersiaI=70900 cm 4 Kolom 3=WF 400x400x21x21 ;inersiaI=70900 cm 4 4 Universitas Sumatera Utara Kolom 4=WF 400x400x21x21 ;inersiaI=70900 cm Balok 1=WF 500x300x11x18 ;inersiaI=71000 cm 4 Balok 2=WF 500x300x11x18 ;inersiaI=71000 cm 4 Balok 3=WF 500x300x11x18 ;inersiaI=71000 cm 4 4

2. kekakuan kolom jepit-jepit

K 1 =12.2.10 6 .70900400 3 K =26587,5 kgcm 2 =12.2.10 6 .70900400 3 K =26587,5 kgcm 3 =12.2.10 6 .70900400 3 K =26587,5 kgcm 4 =12.2.10 6 .70900400 3 Kekauan total =26587,5 kgcm Kt = K 1 +K 2 +K 3 +K =26587,5+26587,5+26587,5+26587,5 4 =106350 kgcm

3. kekakuan dengan cara Muto 1975 a Besaran EIL

EI c1 h c =2.10 6 EI .70900400=354500000 kgcm c2 h c =2.10 6 EI .70900400=354500000 kgcm c3 h c =2.10 6 EI .70900400=354500000 kgcm c4 h c =2.10 6 EI .70900400=354500000 kgcm b1 l b =2.10 6 EI .71000800=177500000 kgcm b2 l b =2.10 6 EI .71000800=177500000 kgcm 3 l b =2.10 6 .71000800=177500000 kgcm Universitas Sumatera Utara b Nilai K diambil nilai konstanta k=177500000 kgcm,maka k c1 k =354500000177500000=1,99 c2 k =354500000177500000=1,99 c3 k =354500000177500000=1,99 c4 k =354500000177500000=1,99 b1 k =177500000 177500000=1 b2 k =177500000 177500000=1 b3 =177500000 177500000=1 c Nilai K’ k 1 k ’=11,99=0,5 2 k ’=1+11,99=1,001 3 k ’=1+11,99=1,001 4 d Nilai koefisien Muto ’=11,99=0,5 c m1 = k 1 ’+0,5 k 1 c ’+2= 0,5+0,5 0,5+2=0,4 m2 c =1,001+0,5 1,001+2=0,5 m3 c =1,001+0,5 1,001+2=0,5 m4 = k 1 ’+0,5 k 1 ’+2= 0,5+0,5 0,5+2=0,4 e kekakuan kolom K m =0,4+0,4x26587,5+0,5+0,5x26587,5 Universitas Sumatera Utara a =47878.99159 kgcm Kemudian mencari kekauan lantai 2, 3 dan 4 seperti cara diatas. Maka dari perhitungan diperoleh kekakuan Lantai 2 =28388.65545 kgcm Lantai 3= 15700.2705 kgcm Lantai 4 =9288.809314 kgcm Maka total kekakuan strukturnya adalah Kt =47878.99159+28388.65545+15700.2705+9288.809314 =101256.7269 kgcm b. mencari kekakuan bracing Gambar 4.6 Pemodelan bracing � � = �� � ��� 2 � Dipakai profil bracing WF 250xx125x5x8 � � = 32.7 �2�10 6 570 ��� 2 45 Kb=57368.42105 kgcm Universitas Sumatera Utara Untuk 1 lantai dipakai 2 bracing maka Kb1=2x458947,3684 =114736.8421 kgcm Maka total kekakuan bracing lantai 1,2,3,4 adalah Kt=4x 114736.8421 kgcm=458947.3684 kgcm

4.6.3 ANALISIS DAMPER KARET

Sebelum kita mengetahui koefisien damper yang akan kita pakai, terlebih dahulu kita mencari dahulu kekakuan struktur kf atau kekauan frame dan mencari kekauan bracing kb. Dari situ kita akan memperoleh kekakuan yang akan kita gunakan dalam merencanakan damper yang akan kita pakai. Dalam tugas akhir ini didapat dari perhitungan kekakuan struktur sebesar 101256,7269 kgcm dan diperoleh kekakuan bracing yaitu dengan profil IWF 125x125x65x9 yaitu sebesar 442.293,1135 kgcm. Menurut penelitian Tsai 1993 bahwa nilai SRstiffness ratio atau rasio kekakuan yang baik itu adalah sekitar 2. Dalam Tugas Akhir ini menggunakan SR yang nilainya sebesar 2. Maka dari SR diperoleh perbandingan, yakni �� = �� �� Maka : Kakf =2 �� = ����� �� + �� Universitas Sumatera Utara ����� �� + �� = 2 �� �� = 2 ����� �� − 2�� Maka kekakuan damper Kd adalah �� = 2 � 101256,7269� 458947.3684 458947.3684 − 2�101256,7269 Kd=362444.3235 kgcm = 362.4443235 KNmm Kekakuan damper yang diperoleh diatas belumlah kekakuan damper yang akan di input ke SAP karena itu adalah kekakuan kedua damper . Nilai kekakuan damper diatas harus dikalikan dengan nilai rasio kekakuan leleh untuk damper yaitu sebesar 0,02 . Sehingga kekakuan damper yang dipakai adalah Kd=7,248886469 KNmm Direncakan damper dipasang 1 buah disetiap story atau tingkat, karena dalam Tugas Akhir ini memodelkan 4 lantai, maka kekauan untuk 1 damper adalah: �� = 7,248886469 4 = 1,8122 ≈ 1,8122 �� �� Maka dari data jenis-jenis Lead Rubber Bearing diambil jenis LRB-S 650102- 120 diambil dari pabrik. Data-data Lead Rubber Damper: Diameter LRB = 650 mm Universitas Sumatera Utara G modulus geser = 0,4 Mpa Total thicknessTe =102 mm Diameter lead core = 120 mm Vertical load maxmimum=6440 KN ξ damping coeficient = 30 Ke = 2,68 KNmm Dy= 0,1 Te= 0,1 x 102 =10,2 mm K2k1= 0,02 = k1=k20,02=k1=2,680,02=134 KNmm Untuk 4 damper : K1=134 x 4 =536 KNmm= 536x10 5 Fy =K1 x Dy =536 x 10,2 Kgm kekauan damper =5467,2 KN=5467200 Kg yield strength

4.7 HASIL PERHITUNGAN TANPA DAMPER DAN DENGAN MENGGUNAKAN DAMPER

4.7.1 HASIL PERHITUNGAN TANPA DAMPER KARET 4.7.1.1 KINERJA BATAS LAYAN ∆S DAN KINERJA BATAS ULTIMATE ∆M TANPA DAMPER KARET Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1 Displacement struktur tanpa menggunakan damper karet Displacement U 1 U meter 3 meter Joint Lantai 1 1 2 2 0.001176 0.001314 3 3 0.001629 0.002242 4 4 0.002297 0.00324 5 Atap 0.002786 0.00353 6 1 7 2 0.000988 0.002543 8 3 0.001717 0.0043 9 4 0.002241 0.006047 10 Atap 0.002305 0.006556 11 1 12 2 0.00087 0.002536 13 3 0.001491 0.004292 14 4 0.00195 0.006037 15 Atap 0.002519 0.006546 16 1 17 2 0.001057 0.001314 18 3 0.001421 0.002241 19 4 0.002003 0.003238 20 Atap 0.003109 0.003549 Universitas Sumatera Utara Dalam analisanya struktur harus memenuhi syarat kinerja batas layan dari SNI sebgai berikut: Simpangan antar tingkat =0,03 tinggi tingkat R atau maksimum 30 mm, bergantung yang mana yang nilainya terkecil. Dari data ditentukan nilai R adalah 8,5 dan tinggi tingkat adalah 4000 mm jadi simpangan antar tingkat = 0,0340008,5=14,1176 mm Tabel 4.2 :Drift Antar Tingkat maksimum arah x ∆S 1 Displacement tanpa damper karet U 1 ΔS meter 1 ΔS meter ijin meter Joint Lantai 1 1 0.0141176 2 2 0.001176 0.001176 0.0141176 3 3 0.001629 0.000453 0.0141176 4 4 0.002297 0.000668 0.0141176 5 Atap 0.002786 0.000489 0.0141176 6 1 0.0141176 7 2 0.000988 0.000988 0.0141176 8 3 0.001717 0.000729 0.0141176 9 4 0.002241 0.000524 0.0141176 10 Atap 0.002305 6.4E-05 0.0141176 11 1 0.0141176 12 2 0.00087 0.00087 0.0141176 13 3 0.001491 0.000621 0.0141176 14 4 0.00195 0.000459 0.0141176 Universitas Sumatera Utara 15 Atap 0.002519 0.000569 0.0141176 16 1 0.0141176 17 2 0.001057 0.001057 0.0141176 18 3 0.001421 0.000364 0.0141176 19 4 0.002003 0.000582 0.0141176 20 Atap 0.003109 0.001106 0.0141176 TABEL 4.3 drift Antar Tingkat maksimum arah z ∆S 3 Displacement tanpa damper karet U 3 ΔS meter 3 ΔS meter ijin meter Joint Lantai 1 1 0.0141176 2 2 0.001314 0.001314 0.0141176 3 3 0.002242 0.000928 0.0141176 4 4 0.00324 0.000998 0.0141176 5 Atap 0.00353 0.00029 0.0141176 6 1 0.0141176 7 2 0.002543 0.002543 0.0141176 8 3 0.0043 0.001757 0.0141176 9 4 0.006047 0.001747 0.0141176 10 Atap 0.006556 0.000509 0.0141176 11 1 0.0141176 12 2 0.002536 0.002536 0.0141176 13 3 0.004292 0.001756 0.0141176 14 4 0.006037 0.001745 0.0141176 Universitas Sumatera Utara 15 Atap 0.006546 0.000509 0.0141176 16 1 0.0141176 17 2 0.001314 0.001314 0.0141176 18 3 0.002241 0.000927 0.0141176 19 4 0.003238 0.000997 0.0141176 20 Atap 0.003549 0.000311 0.0141176 Pada analisa struktur bangunan tanpa damper dengan bantuan program didapat kinerja batas layan ∆s maksimum adalah : Untuk arah x : simpangan maksimum ∆s1= 0.001176 m Untuk arah z : simpangan maksimum ∆s3= 0.002543 m Jadi pada struktur tanpa damper ini memenuhi peraturan kinerja batas layan, karena nilai simpangan antar-tingkat maksimum ∆s ∆s ijin0.0141176

4.7.1.2 KINERJA BATAS ULTIMATE

Kinerja batas ultimate struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur bangunan gedung akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur bangunan yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur bangunan gedung yang dipisah dengan sela pemisah sela dilatasi. Menurut SNI 03-1726-2003, pasal 8.2.1 kinerja batas ultimate adalah: Struktur gedung beraturan : ∆m=0.7Rs Dimana R =8,5 daktail penuh Universitas Sumatera Utara Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimate struktur bangunan gedung, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur bangunan gedung tidak boleh melampaui 0.02 x tinggi tingkat gedung yang bersangkutan. Tabel 4.4 Kinerja Batas Ultimit maksimum arah sumbu x ∆m1 tanpa damper karet Displacement U 1 ΔS meter 1 ΔM meter 1 ΔM meter ijin meter Joint Lantai 1 1 0.08 2 2 0.001176 0.001176 0.0069972 0.08 3 3 0.001629 0.000453 0.00269535 0.08 4 4 0.002297 0.000668 0.0039746 0.08 5 Atap 0.002786 0.000489 0.00290955 0.08 6 1 0.08 7 2 0.000988 0.000988 0.0058786 0.08 8 3 0.001717 0.000729 0.00433755 0.08 9 4 0.002241 0.000524 0.0031178 0.08 10 Atap 0.002305 6.4E-05 0.0003808 0.08 11 1 0.08 12 2 0.00087 0.00087 0.0051765 0.08 13 3 0.001491 0.000621 0.00369495 0.08 14 4 0.00195 0.000459 0.00273105 0.08 15 Atap 0.002519 0.000569 0.00338555 0.08 16 1 0.08 17 2 0.001057 0.001057 0.00628915 0.08 18 3 0.001421 0.000364 0.0021658 0.08 Universitas Sumatera Utara 19 4 0.002003 0.000582 0.0034629 0.08 20 Atap 0.003109 0.001106 0.0065807 0.08 Tabel 4.5 Kinerja Batas Ultimit Maksimum arah z ∆m3 tanpa damper karet Displacement U 3 ΔS meter 3 ΔM meter 3 ΔM meter ijin meter Joint Lantai 1 1 0.08 2 2 0.001314 0.001314 0.0078183 0.08 3 3 0.002242 0.000928 0.0055216 0.08 4 4 0.00324 0.000998 0.0059381 0.08 5 Atap 0.00353 0.00029 0.0017255 0.08 6 1 0.08 7 2 0.002543 0.002543 0.01513085 0.08 8 3 0.0043 0.001757 0.01045415 0.08 9 4 0.006047 0.001747 0.01039465 0.08 10 Atap 0.006556 0.000509 0.00302855 0.08 11 1 0.08 12 2 0.002536 0.002536 0.0150892 0.08 13 3 0.004292 0.001756 0.0104482 0.08 14 4 0.006037 0.001745 0.01038275 0.08 15 Atap 0.006546 0.000509 0.00302855 0.08 16 1 0.08 17 2 0.001314 0.001314 0.0078183 0.08 18 3 0.002241 0.000927 0.00551565 0.08 Universitas Sumatera Utara 19 4 0.003238 0.000997 0.00593215 0.08 20 Atap 0.003549 0.000311 0.00185045 0.08 Pada analisa struktur bangunan tanpa damper karet dengan bantuan program dapat kinerja batas ultimate ∆m maksimum adalah: Untuk arah x ∆m1: simpangan maksimum = 0.006997 m Untuk arah y ∆m3: simpangan maksimum = 0.015131 m Jadi pada struktur tanpa menggunakan damper ini memenuhi peraturan kinerja batas ultimate karena nilai simpangan antar tingkat maksimum ∆m ∆ m ijin 0.08 4.7.2 HASIL PERHITUNGAN DENGAN DAMPER KARET 4.7.2.1 KINERJA BATAS LAYAN ∆S DAN KINERJA BATAS ULTIMIT ∆M DENGAN DAMPER KARET Tabel 4.6 Displacement struktur tanpa menggunakan damper karet Displacement U1 U3 Joint Lantai Mmeter Mmeter 1 1 2 2 0,00089 0,00073 3 3 0,00142 0,00125 4 4 0,00216 0,0018 5 atap 0,00275 0,00195 Universitas Sumatera Utara 6 1 7 2 0,00078 0,00154 8 3 0,00147 0,00262 9 4 0,00212 0,00377 10 atap 0,00243 0,00412 11 1 12 2 0,00071 0,00154 13 3 0,0015 0,00262 14 4 0,0021 0,00376 15 atap 0,00262 0,00412 16 1 17 2 0,00081 0,00073 18 3 0,00157 0,00125 19 4 0,00211 0,0018 20 atap 0,00294 0,00197 Dalam analisanya struktur harus memenuhi syarat kinerja batas layan dari SNI sebagai berikut: Simpangan antar tingkat =0,03 tinggi tingkat R atau maksimum 30 mm, bergantung yang mana yang nilainya terkecil. Dari data ditentukan nilai R adalah 8,5 dan tinggi tingkat adalah 4000 mm jadi simpangan antar tingkat = 0,0340008,5=14,1176 mm Universitas Sumatera Utara Tabel 4.7 : Drift Antar Tingkat maksimum arah x ∆S 1 Displacement dengan damper karet U1 ∆s1 ∆s ijin Joint Lantai Mmeter Mmeter Mmeter 1 1 0.0141176 2 2 0,000887 0,000887 0.0141176 3 3 0,001423 0,000536 0.0141176 4 4 0,002156 0,000733 0.0141176 5 atap 0,00275 0,000594 0.0141176 6 1 0.0141176 7 2 0,000784 0,000784 0.0141176 8 3 0,001467 0,000683 0.0141176 9 4 0,002119 0,000652 0.0141176 10 atap 0,002426 0,000307 0.0141176 11 1 0.0141176 12 2 0,000706 0,000706 0.0141176 13 3 0,001501 0,000795 0.0141176 14 4 0,002103 0,000602 0.0141176 15 atap 0,002617 0,000514 0.0141176 16 1 0.0141176 17 2 0,000808 0,000808 0.0141176 18 3 0,001565 0,000757 0.0141176 19 4 0,002106 0,000541 0.0141176 20 atap 0,002941 0,000835 0.0141176 Universitas Sumatera Utara TABEL 4.8 drift Antar Tingkat maksimum arah z ∆S 3 Displacement dengan damper karet U3 ∆s3 ∆s ijin Joint Lantai Mmeter Mmeter Mmeter 1 1 0.0141176 2 2 0,00073 0,000734 0.0141176 3 3 0,00125 0,000516 0.0141176 4 4 0,0018 0,000551 0.0141176 5 atap 0,00195 0,000152 0.0141176 6 1 0.0141176 7 2 0,00154 0,001543 0.0141176 8 3 0,00262 0,001079 0.0141176 9 4 0,00377 0,001144 0.0141176 10 atap 0,00412 0,000355 0.0141176 11 1 0.0141176 12 2 0,00154 0,001539 0.0141176 13 3 0,00262 0,001078 0.0141176 14 4 0,00376 0,001143 0.0141176 15 atap 0,00412 0,000355 0.0141176 16 1 0.0141176 17 2 0,00073 0,000733 0.0141176 18 3 0,00125 0,000516 0.0141176 Universitas Sumatera Utara 19 4 0,0018 0,000552 0.0141176 20 atap 0,00197 0,000172 0.0141176 Pada analisa struktur bangunan dengan damper dengan bantuan program didapat kinerja batas layan ∆s maksimum adalah : Untuk arah x : simpangan maksimum ∆s1= 0,000887 m Untuk arah z : simpangan maksimum ∆s3= 0,001543 m Jadi pada struktur dengan damper ini memenuhi peraturan kinerja batas layan, karena nilai simpangan antar-tingkat maksimum ∆s ∆s ijin0.0141176

4.7.2.2 KINERJA BATAS ULTIMATE

Kinerja batas ultimate struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur bangunan gedung akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur bangunan yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur bangunan gedung yang dipisah dengan sela pemisah sela dilatasi. Menurut SNI 03-1726-2003 , pasal 8.2.1 kinerja batas ultimate adalah: Struktur gedung beraturan : ∆m=0.7Rs Dimana R =8,5 daktail penuh Universitas Sumatera Utara Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur bangunan gedung, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur bangunan gedung tidak boleh melampaui 0.02 x tinggi tingkat gedung yang bersangkutan. Tabel 4.9 Kinerja Batas Ultimit maksimum arah sumbu x ∆m1 dengan damper karet Displacement U1 ∆s1 ∆m1 ∆m ijin Joint Lantai Mmeter Mmeter Mmeter Mmeter 1 1 0,08 2 2 0,000887 0,000887 0,00527765 0,08 3 3 0,001423 0,000536 0,0031892 0,08 4 4 0,002156 0,000733 0,00436135 0,08 5 atap 0,00275 0,000594 0,0035343 0,08 6 1 0,08 7 2 0,000784 0,000784 0,0046648 0,08 8 3 0,001467 0,000683 0,00406385 0,08 9 4 0,002119 0,000652 0,0038794 0,08 10 atap 0,002426 0,000307 0,00182665 0,08 11 1 0,08 12 2 0,000706 0,000706 0,0042007 0,08 13 3 0,001501 0,000795 0,00473025 0,08 14 4 0,002103 0,000602 0,0035819 0,08 Universitas Sumatera Utara 15 atap 0,002617 0,000514 0,0030583 0,08 16 1 0,08 17 2 0,000808 0,000808 0,0048076 0,08 18 3 0,001565 0,000757 0,00450415 0,08 19 4 0,002106 0,000541 0,00321895 0,08 20 atap 0,002941 0,000835 0,00496825 0,08 Tabel 4.10 Kinerja Batas Ultimit Maksimum arah z ∆m3 dengan damper karet Displacement U3 ∆s3 ∆m3 ∆m ijin Joint Lantai Mmeter Mmeter Mmeter Mmeter 1 1 0,08 2 2 0,00073 0,000734 0,0043673 0,08 3 3 0,00125 0,000516 0,0030702 0,08 4 4 0,0018 0,000551 0,00327845 0,08 5 atap 0,00195 0,000152 0,0009044 0,08 6 1 0,08 7 2 0,00154 0,001543 0,00918085 0,08 8 3 0,00262 0,001079 0,00642005 0,08 9 4 0,00377 0,001144 0,0068068 0,08 10 atap 0,00412 0,000355 0,00211225 0,08 11 1 0,08 12 2 0,00154 0,001539 0,00915705 0,08 13 3 0,00262 0,001078 0,0064141 0,08 14 4 0,00376 0,001143 0,00680085 0,08 Universitas Sumatera Utara 15 atap 0,00412 0,000355 0,00211225 0,08 16 1 0,08 17 2 0,00073 0,000733 0,00436135 0,08 18 3 0,00125 0,000516 0,0030702 0,08 19 4 0,0018 0,000552 0,0032844 0,08 20 atap 0,00197 0,000172 0,0010234 0,08 Pada analisa struktur bangunan dengan damper karet dengan bantuan program didapat kinerja batas ultimit ∆m maksimum adalah: Untuk arah x ∆m1 : simpangan maksimum = 0,005278 m Untuk arah y ∆m3: simpangan maksimum = 0,009181 m Jadi pada struktur dengan menggunkan damper ini memenuhi peraturan kinerja batas ultimit karena nilai simpangan antar tingkat maksimum ∆m ∆ m ijin 0.08 4.8 Output Momen, Gaya lintang dan gaya Normal tanpa Menggunakan Damper 4.8.1.1 Output Momen tanpa menggunakan damper

a. Pada kolom

Tabel 4.11 Momen Kolom pada struktur tanpa damper karet Lantai Frame Momen Negatif Kg-m Momen Positif Kg-m 1 1 -14094.09 25150.36 2 2 -32275.34 34300.49 Universitas Sumatera Utara 3 3 -21921.13 28590.82 4 4 -28652.4 24981.38 1 5 -12763.81 6611.49 2 6 -17971.67 18541.98 3 7 -16040.18 11395.16 4 8 -14152.8 17315.74 1 9 -7023.48 13019.6 2 10 -18667.86 18159.82 3 11 -11429.66 16086.94 4 12 -17315.66 14169.35 1 13 -24967.94 13713.95 2 14 -34177.91 32233.5 3 15 -28555.67 21905.88 4 16 -24968.68 28658.9 dari data tabel diperoleh momen maksimum pada kolom tanpa menggunakan damper karet : Momen Negatif maksimum M - Momen Positif maksimum M max= -34177.91 kgm +

b. Pada Balok

max = 34300.49 kg m Tabel 4.12 Momen Balok pada struktur tanpa damper karet Lantai Frame Momen Negatif Kg-m Momen Positif Kg-m 1 17 -60981.54 34915.26 2 18 -31508.46 6837.33 3 19 -61188.86 34923.74 Universitas Sumatera Utara 4 20 -61129.03 35064.94 1 21 -32804.85 7534.73 2 22 -61257.44 35069.65 3 23 -60006.59 33566.9 4 24 -26632.59 6390.25 1 25 -60034.56 33567.24 2 26 -27222.15 15810.4 3 27 -13170.23 2914.29 4 28 -27234.93 15810.36 dari data tabel diperoleh momen maksimum pada balok tanpa menggunakan damper karet : Momen Negatif maksimum M - Momen Positif maksimum M max= -61257.44 kgm +

4.8.1.2 Output Gaya lintang tanpa menggunakan damper

max = 35069.65kg m

a. Pada Kolom Tabel 4.13 Gaya lintang Kolom pada struktur tanpa damper karet