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