Gambar 4.6 Portal 10 tingkat arah gempa x
4.4.1 Analisis Statik Ekivalen
Berikut adalah langkah-langkah analisis gempa dengan analisis statik ekivalen:
1. Kombinasi beban
Kombinasi beban yang digunakan adalah sebagi berikut: •
Kombinasi 1 comb-1 = 1,4 D •
Kombinasi 2 comb-2 = 1,2 D + 1,6 L •
Kombinasi 3 comb-3 = 0,9 D + 1,0 E •
Kombinasi 4 comb-4 = 0,9 D - 1,0 E •
Kombinasi 5 comb-5 = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E •
Kombinasi 6 comb-6 = 1,2 D + 1,0 L - 1,0 E
8 7
6 5
4 3
2 1
10 9
Hn = 3850 cm
Universitas Sumatera Utara
dimana: D = beban mati
L = beban hidup E = beban gempa
2. Taksiran waktu getar alami
Dengan menggunakan persamaan 3.7, maka untuk mencari waktu getar alami:
Tinggi gedung h
n
= 38,5 m C
t
= 0,0731 T = C
t
h
n 34
= 0,0731 38,5
34
= 1,13 detik Kontrol pembatasan T sesuai pasal 5.6 SNI 03-1726-2002 :
ξ = 0,15 n = 10
T = ξ . n = 0,15 x 10 = 1,5 detik T empiris = 1,13 detik ok
3. Perhitungan V gaya gempa dasar
Untuk T=1,13 detik, dari gambar 3.2, untuk wilayah gempa enam jenis tanah lunak diperoleh C
1
=0,84. Faktor keutamaan dari tabel 3.3 untuk perkantoran I = 1. Faktor reduksi gempa dari tabel 3.5, R= 8,5.
Dengan menggunakan persamaan 3.1,
4. Distribusi F
i
Distribusi gaya gempa dilakukan berdasarkan persamaan 3.11, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
Contoh perhitungan F
i
: Jumlah portal arah x : 4
Σ W
i
.z
i
= 5510,25 x 38,5 + 7412,436 x 34,75 + 7412,436 x 31 + 7412,736 x 27,25 + 7733,844 x 23,5 + 8057,844 x 19,75 +
8381,844 x 16 + 8381,844 x 12,25 + 8703,252 x 8,5 + 9222,252 x 4,75
Σ W
i
.z
i
= 1596959 KNm
Distribusi gaya gempa pada tingkat ke-10:
Distribusi gaya gempa pada tingkat ke-9:
Tabel 4.6 merangkum hasil perhitungan F
i.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Distribusi gaya gempa portal 10 tingkat arah gempa x
Tingkat Tinggi
W W
i
z
i
Fgempa Fgempa
tingkat z
i
per portal
m KN
KNm KN
KN 10
38.5 5510.25 212144.6 1026.983
256.746 9
34.75 7412.436 257582.2 1246.944
311.736 8
31 7412.436 229785.5 1112.382
278.095 7
27.25 7412.436 201988.9
977.819 244.455
6 23.5
7733.844 181745.3 879.821
219.955 5
19.75 8057.844 159142.4
770.401 192.600
4 16
8381.844 134109.5 649.218
162.305 3
12.25 8381.844 102677.6
497.058 124.264
2 8.5
8703.252 73977.64 358.123
89.531 1
4.75 9222.252
43805.7 212.061
53.015 Σ =
78228.44 1596959 7730.810 1932.703
Di puncak gedung tidak ada beban horizontal gempa terpusat karena rasio:
5. Analisa terhadap T Rayleigh
Besarnya T yang menggunakan rumus empiris harus dibandingkan dengan T
rayleigh
dengan persamaan 3.10:
Besarnya T yang dihitung sebelumnya tidak boleh menyimpang lebih dari 20 hasil T Rayleigh. Hasil analisis disimpulkan di tabel 4.7.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Analisis T Rayleigh portal 10 tingkat arah gempa x
Tingkat W
Fgempa di
Wdi2 Fdi
SAP2000 KN
KN mm
10 5510.25
1026.98 140.68
109052600 144476 9
7412.436 1246.94 133.41
131928227 166355 8
7412.436 1112.38 123.16
112434687 137001 7
7412.436 977.819 109.55
88958145 107120
6 7733.844 879.821
93.54 67669059
82298.5 5
8057.844 770.401 75.97
46505370 58527.4
4 8381.844 649.218
58.03 28225700
37674.1 3
8381.844 497.058 39.99
13404246 19877.3
2 8703.252 358.123
23.08 4636104
8265.47 1
9222.252 212.061 8.95
738725.44 1897.95 Σ=
603552864 763493
Percepatan gravitasi g digunakan 9810 mmdetik
2
.
Nilai T yang diijinkan = 1,79-20 x 1,79 = 1,43 detik. Karena T empiris lebih kecil dari T Rayleigh, maka perhitungan gaya gempa dan distribusi
gaya gempa harus diulang. 6.
Perhitungan ulang Diambil T =1,45 detik pembatasan T = 1,5 detik, maka C
1
= 0,64. Nilai V menjadi:
Universitas Sumatera Utara
Contoh perhitungan F
i
: Jumlah portal arah x : 4
Σ W
i
.z
i
= 5510,25 x 38,5 + 7412,436 x 34,75 + 7412,436 x 31 + 7412,736 x 27,25 + 7733,844 x 23,5 + 8057,844 x 19,75 +
8381,844 x 16 + 8381,844 x 12,25 + 8703,252 x 8,5 + 9222,252 x 4,75
Σ W
i
.z
i
= 1596959 KNm
Distribusi gaya gempa pada tingkat ke-10:
Distribusi gaya gempa pada tingkat ke-9:
Hasil distribusi gaya gempa dirangkum dalam tabel 4.8 dan hasil analisis T Rayleigh pada tabel 4.9. Nilai displacement dapat dilihat pada lampiran 4
tabel L.4.3 halaman 161, sedangkan nomor joint dapat dilihat pada lampiran 1 gambar L.1.3 halaman 108.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Distribusi gaya gempa portal 10 tingkat arah gempa x T = 1,45 detik
Tingkat Tinggi
W WH
Fgempa Fgempa
tingkat H
per portal m
KN KNm
KN KN
10 38.5
5510.25 212144.6 782.463
195.616 9
34.75 7412.44 257582.2
950.053 237.513
8 31
7412.44 229785.5 847.529
211.882 7
27.25 7412.44 201988.9
745.005 186.251
6 23.5
7733.84 181745.3 670.340
167.585 5
19.75 8057.84 159142.4
586.973 146.743
4 16
8381.84 134109.5 494.642
123.661 3
12.25 8381.84 102677.6
378.711 94.678
2 8.5
8703.25 73977.64 272.855
68.214 1
4.75 9222.25
43805.7 161.571
40.393 Σ =
78228.44 1596959 5890.141
1472.535 Tabel 4.9 Analisis T Rayleigh portal 10 tingkat arah gempa x T = 1,45 detik
Tingkat W
Fgempa di
Wdi2 Fdi
SAP2000 KN
KN mm
10 5510.25
782.463 107.25
63381995 83919.1694
9 7412.436 950.053
101.64 76575575.5 96563.3369
8 7412.436 847.529
93.83 65259597.3 79523.6326
7 7412.436 745.005
83.47 51644227.3 62185.5844
6 7733.844
670.34 71.27
39283387 47775.1294
5 8057.844 586.973
57.89 27003866.6 33979.8414
4 8381.844 494.642
44.21 16382516.1 21868.1435
3 8381.844 378.711
30.47 7781879.15 11539.3132
2 8703.252 272.855
17.58 2689795.73 4796.79544
1 9222.252 161.571
6.81 427692.081 1100.29604
Σ = 350430532 443251.242
Percepatan gravitasi g digunakan 9810 mmdetik
2
.
Universitas Sumatera Utara
Nilai T yang diijinkan = 1,79-20 x 1,79 = 1,43 detik. Karena T empiris = 1,45 detik dari T Rayleigh = 1,43 detik, maka nilai T empiris sudah
memenuhi ketentuan sehingga tidak perlu dilakukan perhitungan ulang gaya gempa.
4.4.2 Analisis Ragam Spektrum Respons
Kategori