Penentuan Spektra Desain Analisis Struktur

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Penentuan Spektra Desain

Langkah pertama adalah menentukan nilai dari SS dan S1 dari MCEr SB yang dapat diperoleh dari peta gempa.  S S = 0.1 dan S 1 =0.05 Selanjutnya, tentukan klasifikasi situs  Klasifikasi situs : SB Tentukan nilai FA,FV,SMS,SM1,SDS,dan SD1  F A = 1,0 dan F V =1,0  S MS = F A .S S = 1.0 . 0.1 = 0.1  S M1 = F V . S 1 = 1.0 . 0.05 = 0.05  S DS = 2 3 S MS = 2 3 . 0.1 = 0.067  S D1 = 2 3 S M1 = 2 3 . 0.05 = 0.033  � = 0,2 � �1 � �� = 0,2 0.033 0.067 = 0.1  � � = � �1 � �� = 0.033 0.067 = 0.5 Universitas Sumatera Utara Nilai S A : Untuk T lebih kecil dari � maka gunakan persamaan: S a = S DS 0,4 + 0,6 � � = 0.067 0,4 + 0,6 � 0.1 T SA 0.0268 0.01 0.03082 0.02 0.03484 0.03 0.03886 0.04 0.04288 0.05 0.0469 0.06 0.05092 0.07 0.05494 0.08 0.05896 0.09 0.06298 Untuk T yang diantara T dan T S, S a = S DS T SA 0.1 0.067 0.15 0.067 0.2 0.067 0.25 0.067 0.3 0.067 0.35 0.067 0.4 0.067 0.45 0.067 0.5 0.067 Untuk T yang lebih besar dari Ts, � � = � �1 � = 0.033 � T SA 0.5 0.066 0.55 0.06 0.6 0.055 0.65 0.050769 0.7 0.047143 Universitas Sumatera Utara 0.75 0.044 0.8 0.04125 0.85 0.038824 0.9 0.036667 0.95 0.034737 1 0.033 Spektra Desain : Gambar 4.1 Spektra Desain 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 SA T SPEKTRA DESAIN Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 Analysis case data Adapun scale factornya adalah: Scale factor = � � � = 1 8 9.81 = 1.22625 Universitas Sumatera Utara

4.2. Analisis Struktur

Adapun hasil analisis struktur dengan menggunakan program SAP 2000 versi 10 adalah berikut ini : 1. Portal beraturan Portal 1a Gambar 4.3 Hasil Spektrum pada portal 1.a Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 1a dengan metode respons spektrum Periode 0.44 s Base shear 7415.31 N F1 900.21 N F2 1694.31 N F3 2273.03 N F4 2547.76 N Tabel 4.2. Gaya pada portal 1a dengan metode statik ekuivalen Periode 0.44 s Base shear 7415.31 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 335040 4 1 4 1340160 833.21 N 2 335040 8 1 8 2680320 1666.42 N 3 335040 12 1 12 4020480 2499.62 N 4 242880 16 1 16 3886080 2416.06 N ∑� � ℎ � � 11927040 Universitas Sumatera Utara Portal 1b Gambar 4.4 Hasil analisis portal 1b Universitas Sumatera Utara Tabel 4.3. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 1b dengan metode respons spektrum Periode 0.808 s Base shear 26193.23 N F1 1154.35 N F2 2250.84 N F3 3241.01 N F4 4090.02 N F5 4765.07 N F6 5226.76 N F7 5465.18 N Tabel 4.4. Gaya pada portal 1b dengan metode statik ekuivalen Periode 0.808 s Base shear 26193.23 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 398400 4 1.154 4.9519612 1972861.327 820.12 N 2 398400 8 1.154 11.0196 4390208.788 1825.01 N 3 398400 12 1.154 17.594428 7009620.205 2913.90 N 4 398400 16 1.154 24.521919 9769532.674 4061.20 N 5 398400 20 1.154 31.724049 12638861.21 5253.98 N 6 398400 24 1.154 39.152885 15598509.53 6484.30 N 7 248640 28 1.154 46.775708 11630312 4834.72 N ∑� � ℎ � � 63009905.73 Universitas Sumatera Utara Portal 1c Gambar 4.5 Hasil analisis portal 1c Universitas Sumatera Utara Tabel 4.5. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 1c dengan metode respons spektrum Periode 1.129 s Base shear 95807.06 N F1 1522.89 N F2 3016.17 N F3 4449.54 N F4 5803.27 N F5 7064.99 N F6 8144.25 N F7 9195.02 N F8 10122.57 N F9 10907.85 N F10 11524.73 N F11 11940.47 N F12 12115.31 N Tabel 4.6. Gaya pada portal 1c dengan metode statik ekuivalen Periode 1.129 s Base shear 95807.06 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 398400 4 1.3145 6.18597 2464490.727 539.46 N 2 398400 8 1.3145 15.3855 6129585.646 1341.72 N 3 398400 12 1.3145 26.217 10444870.93 2286.30 N 4 398400 16 1.3145 38.2662 15245267.43 3337.07 N 5 398400 20 1.3145 51.3102 20441994.12 4474.59 N 6 398400 24 1.3145 65.206 25978077.43 5686.40 N 7 398400 28 1.3145 79.8526 31813288.36 6963.68 N 8 398400 32 1.3145 95.1743 37917437.21 8299.83 N 9 398400 36 1.3145 111.112 44266885.48 9689.68 N 10 398400 40 1.3145 127.617 50842534.07 11129.04 N 11 398400 44 1.3145 144.65 57628573.97 12614.45 N 12 248640 48 1.3145 162.178 40323906.93 8826.59 N ∑� � ℎ � � 343496912.3 Universitas Sumatera Utara 2. Parameter 2: struktur portal dengan ketidakteraturan kekakuan kolom antar lantai Portal 2a Gambar 4.6 Hasil analisis portal 2a Universitas Sumatera Utara Tabel 4.7. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 2a dengan metode respons spektrum Periode 0.581 s Base shear 6644.82 N F1 847.79 N F2 1541.88 N F3 2020.12 N F4 2235.03 N Tabel 4.8. Gaya pada portal 2a dengan metode statik ekuivalen Periode 0.581 s Base shear 6644.82 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 335040 6 1.0405 6.45158 2161538.8 899.16 N 2 335040 10 1.0405 10.9774 3677872.4 1529.93 N 3 335040 14 1.0405 15.5792 5219668 2171.28 N 4 242880 18 1.0405 20.2354 4914765.4 2044.45 N ∑� � ℎ � � 15973845 Universitas Sumatera Utara Portal 2b Gambar 4.7 Hasil analisis portal 2b Universitas Sumatera Utara Tabel 4.9. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 2b dengan metode respons spektrum Periode 0.929 s Base shear 21635.74 N F1 991.28 N F2 1902.38 N F3 2708.23 N F4 3389.03 N F5 3922.72 N F6 4282.61 N F7 4439.49 N Tabel 4.10. Gaya pada portal 2b dengan metode statik ekuivalen Periode 0.929 s Base shear 21635.74 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 398400 6 1.2145 8.8118013 3510621.622 877.99 N 2 398400 10 1.2145 16.387021 6528589.012 1632.76 N 3 398400 14 1.2145 24.658832 9824078.613 2456.94 N 4 398400 18 1.2145 33.460194 13330541.38 3333.89 N 5 398400 22 1.2145 42.694541 17009505.01 4253.97 N 6 398400 26 1.2145 52.298006 20835525.62 5210.84 N 7 248640 30 1.2145 62.224836 15471583.34 3869.35 N ∑� � ℎ � � 86510444.59 Universitas Sumatera Utara Gambar 4. 8 Hasil analisis portal 2c Universitas Sumatera Utara Tabel 4.11. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 2c dengan metode respons spektrum Periode 1.170 s Base shear 88499.87 N F1 1426 N F2 2806.29 N F3 4120.72 N F4 5357.14 N F5 6507.39 N F6 7564.28 N F7 8518.93 N F8 9358.92 N F9 10067.04 N F10 10621.01 N F11 10994.27 N F12 11157.88 N Tabel 4.12. Gaya pada portal 2c dengan metode statik ekuivalen Periode 1.170 s Base shear 88499.87 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 398400 6 1.335 10.9353 4356635.731 953.63 N 2 398400 10 1.335 21.6272 8616270.599 1886.03 N 3 398400 14 1.335 33.8907 13502066.96 2955.50 N 4 398400 18 1.335 47.4011 18884614.51 4133.70 N 5 398400 22 1.335 61.9633 24686163.93 5403.61 N 6 398400 26 1.335 77.4443 30853806.34 6753.66 N 7 398400 30 1.335 93.7469 37348761.48 8175.35 N 8 398400 34 1.335 110.796 44141154.11 9662.16 N 9 398400 38 1.335 128.532 51207129.48 11208.84 N 10 398400 42 1.335 146.905 58527117.11 12811.13 N 11 398400 46 1.335 165.875 66084717.08 14465.43 N 12 248640 50 1.335 185.407 46099472.18 10090.82 N ∑� � ℎ � � 404307909.5 Universitas Sumatera Utara 3. Parameter 3: struktur portal dengan ketidakteraturan massa Portal 3a Gambar 4.9 Hasil analisis portal 3a Universitas Sumatera Utara Tabel 4.13. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 3a dengan metode respons spektrum Periode 0.483 s Base shear 9430.86 N F1 1184.9 N F2 2257.73 N F3 2855.32 N F4 3132.91 N Tabel 4.14. Gaya pada portal 3a dengan metode statik ekuivalen Periode 0.581 s Base shear 9430.86 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 335040 4 1 4 1340160 865.24 N 2 670080 8 1 8 5360640 2229.93 N 3 335040 12 1 12 4020480 1672.44 N 4 242880 16 1 16 3886080 1616.54 N ∑� � ℎ � � 14607360 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.10 Hasil analisis portal 3b Universitas Sumatera Utara Tabel 4.15. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 3b dengan metode respons spektrum Periode 0.835 s Base shear 26996.58 N F1 1190.47 N F2 2333.11 N F3 3385.81 N F4 4311.72 N F5 4916.52 N F6 5334.71 N F7 5524.24 N Tabel 4.16. Gaya pada portal 3b dengan metode statik ekuivalen Periode 0.835 s Base shear 26996.58 N Lantai � � ℎ � k ℎ � � � � ℎ � � � � 1 398400 4 1.1675 5.0455096 2010131.039 717.18 N 2 398400 8 1.1675 11.333331 4515198.934 1610.95 N 3 398400 12 1.1675 18.194667 7248755.22 2586.24 N 4 796800 16 1.1675 25.457167 20284271.05 7237.09 N 5 398400 20 1.1675 33.033342 13160483.64 4695.44 N 6 398400 24 1.1675 40.869246 16282307.58 5809.26 N 7 248640 28 1.1675 48.927948 12165444.97 4340.43 N ∑� � ℎ � � 75666592.44 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.11 Hasil analisis portal 3c Universitas Sumatera Utara Tabel 4.17. Periode, Base shear dan Gaya pada portal 3c dengan metode respons spektrum Periode 1.139 s Base shear 102070.37 N F1 1655.94 N F2 3279.76 N F3 4836.05 N F4 6218.26 N F5 7511.26 N F6 8707.31 N F7 9796.49 N F8 10763.1 N F9 11584.09 N F10 12227.25 N F11 12656.31 N F12 12834.55 N Tabel 4.18. Gaya pada portal 3c dengan metode statik ekuivalen Periode 1.139 s Base shear 102070.37 N Lantai wi hi k hik wihik GayaN 1 398400 6 1.335 10.9353 4356635.731 1064.32 2 398400 10 1.335 21.6272 8616270.599 2104.93 3 796800 14 1.335 33.8907 27004133.92 6597.05 4 398400 18 1.335 47.4011 18884614.51 4613.47 5 398400 22 1.335 61.9633 24686163.93 6030.77 6 398400 26 1.335 77.4443 30853806.34 7537.51 7 398400 30 1.335 93.7469 37348761.48 9124.22 8 398400 34 1.335 110.796 44141154.11 10783.58 9 398400 38 1.335 128.532 51207129.48 12509.78 10 398400 42 1.335 146.905 58527117.11 14298.04 11 398400 46 1.335 165.875 66084717.08 16144.34 12 248640 50 1.335 185.407 46099472.18 11261.99 ∑� � ℎ � � 417809976.5 Universitas Sumatera Utara

4.3. Pembahasan Hasil Analisis Struktur