Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
4
Tabel 4.2 Hasil Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata
N
Lapis Ke- t m
N tN
1 2,00 –
2,45 2
0,225 2 4,00
– 4,45
4 0,1125
3 6,00 –
6,45 5
0,09 4 8,00
– 8,45
30 0,015
5 10,00 - 10,45
20 0,0225
6 12,00 - 12,45
25 0,018
7 14,00 - 14,45
35 0,013
8 16,00 - 16,45
36 0,0125
9 18,00 - 18,45
28 0,0161
10 20,00 - 20,45
30 0,015
11 22,00 - 22,45
30 0,015
12 24,00 - 24,45
35 0,013
13 26,00 - 26,45
30 0,015
14 28,00 - 28,45
30 0,015
15 30,00 - 30,45
30 0,015
Jumlah 30,45 0,6126
706 ,
49 6126
, 45
, 30
N =
=
Dari Tabel 4.1 Jenis-Jenis Tanah, untuk kedalaman 30,45 meter dengan Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata
N
= 49,706 15
≤
N 50, maka tanah di bawah bangunan merupakan tanah sedang.
4.3.3.4 Penentuan Zona Wilayah Gempa
Berdasarkan Peta Wilayah Gempa Indonesia SNI 03-1726-2002, halaman 30, Gedung diasumsikan berlokasi di wilayah gempa 2 dari
zona gempa Indonesia. Diagram Respon Spektrum Gempa Rencana untuk wilayah gempa 2, diperlihatkan pada gambar 4.1.
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
5
Gambar 4.1 Spektrum Respon Gempa Wilayah 2
Tabel 4.3 Koefisien Gempa C untuk kondisi tanah sedang Periode Getar
Koefisien Gempa T detik
C
0,00 0,1500 0,20 0,3800
0,60 0,3800 0,70 0,3286
0,80 0,2875 0,90 0,2556
1,00 0,2300 1,25 0,1840
1,50 0,1533 1,75 0,1314
2,00 0,1150 2,25 0,1022
2,50 0,0920 2,75 0,0836
3,00 0,0767 3,25 0,0708
3,50 0,0657 3,75 0,0613
4,00 0,0575 4,25 0,0541
4,50 0,0511
Sumber : Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1726-2002
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
6
4.3.3.5 Penentuan Berat, Massa dan lokasi titik berat tiap Lantai
Besarnya beban gempa sangat dipengaruhi oleh berat dari bangunan, oleh karena itu perlu dihitung berat dari masing-masing
lantai bangunan. Berat dari setiap lantai bangunan diperhitungkan dengan meninjau beban yang bekerja di atasnya, berupa beban mati
dan beban hidup. Karena kemungkinan terjadinya gempa bersamaan dengan
beban hidup yang bekerja penuh pada bangunan adalah kecil, maka beban hidup yang bekerja dapat direduksi besarnya.
Berdasarkan standar pembebanan yang berlaku di Indonesia, kombinasi pembebanan yang ditinjau bekerja pada lantai bangunan,
yaitu 100 beban mati ditambah 30 beban hidup. Wt = 100 DL + 30 LL = DL + 0,3 LL
Dimana : DL = Beban mati berat sendiri struktur pada setiap lantai gedung.
LL = Beban hidup total beban berguna pada setiap lantai gedung. Perhitungan berat dan lokasi titik berat tiap lantai bangunan dihitung
menggunakan bantuan software
SAP2000. Perhitungan ini menggunakan permodelan struktur statis tertentu dengan tumpuan
jepit di salah satu ujungnya, dengan beban merata dan beban dinding bekerja pada lantai bangunan seperti yang ditunjukkan pada gambar
di bawah ini :
Gambar 4.2 Struktur dengan tumpuan jepit disalah satu ujung
Dari model struktur di atas, maka perhitungan berat bangunan dan titik berat lantai dapat dianalisis dengan bantuan
software SAP2000.
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
7
Langkah-langkah perhitungan berat bangunan dengan software
SAP2000 adalah sebagai berikut : 1 Membuat model dan konfigurasi struktur tiap lantai bangunan
dengan software
SAP2000. Pemodelan perhitungan berat perlantai bangunan tersebut dibuat dengan menghilangkan kolom-
kolom pada bangunan, sehingga tiap lantai dapat dihitung sebagai struktur yang terpisah satu dengan yang lainnya. Salah satu ujung
dari lantai tersebut diberi tumpuan jepit. 2 Mendefinisikan kasus beban dan kombinasi pembebanan yang
digunakan, yaitu : Kombinasi Beban = 1 DL + 0,3 LL 3 Hasil analisis dari software SAP2000 diperoleh reaksi tumpuan
berupa gaya vertikal F3 dan momen pada arah x M1 dan arah y M2. Berdasarkan prinsip kesetimbangan pada konstruksi statis
tertentu, yaitu ΣV = 0, maka besar gaya vertikal yang terjadi pada
tumpuan jepit F3 sama dengan berat dari lantai yang ditinjau.
Gambar 4.3 Pemodelan Perhitungan Berat Lantai Pada Basement
Massa tiap lantai dapat diperoleh dari berat tiap lantai dibagi dengan percepatan gravitasi g = 9,81 mdtk2
g W
M =
Dimana : M = Massa tiap lantai Ton.s
2
m W = Berat lantai Ton
g = Percepatan gravitasi ms
2
Dengan model massa terpusat untuk analisis beban gempa, massa tiap lantai dari struktur diletakkan pada joint yang merupakan titik berat
masing-masing lantai sebagai Joint Masses
.
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
8
Perhitungan titik berat tiap lantai dari gedung diperoleh dengan membagi momen dengan reaksi tumpuan yang terjadi dari hasil
perhitungan berat lantai pada software
SAP2000. Perhitungan lokasi titik berat tiap lantai tersebut mengacu pada teori
statis momen berikut ini :
Gambar 4.4. Lantai dengan segmen pelat yang luasannya berbeda
Perhitungan titik berat lantai :
Dimana :
x
= Titik berat lantai arah x m
y
= Titik berat lantai arah y m Wi = Berat masing-masing segmen area pelat lantai Ton
xi = Titik berat masing-masing segmen area pelat arah x m yi = Titik berat masing-masing segmen area pelat arah y m
n = Jumlah segmen area pelat
dan
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
9
Suatu lantai dengan luas segmen area pelat lantai yang berbeda-beda dan titik acuan sebagai tumpuan jepit pada salah satu
ujungnya sebelah kiri bawah. Masing–masing area pelat mempunyai dimensi yang berbeda, sehingga mempunyai berat W yang berbeda
pula. Berat area pelat adalah W1, W2, W3, sd Wi Area pelat tersebut mempunyai titik berat x1,y1; x2,y2; x3,y3; sd xi,yi.
Untuk mencari titik berat lantai dihitung dengan cara membagi penjumlahan hasil kali masing-masing berat area pelat dan titik berat
area pelat dengan penjumlahan semua berat area pelat. Dari hasil analisis
software SAP2000 diperoleh reaksi vertikal
F3, momen arah x M1 dan momen arah y M2. Reaksi vertikal yang terjadi pada tumpuan jepit F3 sama dengan berat dari lantai yang
ditinjau, sedangkan momen arah x M1 dan momen arah y M2 merupakan momen hasil dari perkalian berat elemen lantai dengan titik
berat masing-masing elemen lantai. Dari contoh kasus di atas dapat diketahui bahwa untuk
menghitung titik berat dari lantai menggunakan hasil progam SAP 2000 adalah sebagai berikut :
F3 M1
x =
dan
F3 M2
y =
Contoh perhitungan titik berat pada lantai gedung dari hasil output software
SAP2000 adalah sebagai berikut : Momen arah x M1 = 42452 ton.m
Momen arah y M2 = 66798 ton.m Reaksi vertikal F3 = 2653 ton.
m 25
2653 66798
F3 M2
x =
= =
m 16
2653 42452
F3 M1
y =
= =
Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System
IV -
10
Tabel 4.4 Berat lantai dan lokasi titik berat lantai gedung
Lantai Berat
Massa Mx
My x
y
Ton Ton.s
2
m Ton-m
Ton-m m
m Basement-2
sd Lantai 3
2694 275 43102 71671 27 16 Lantai 3
sd Lantai 8
2653 271 43452 66798 25 16 Lantai 8
sd Lantai 21
2277 232 36422 57093 25 16 Lantai 21
sd Lantai 24
1892 193 30263 47167 25 16
4.3.3.6 Analisis Spectrum Respon dan Pembatasan Waktu Getar
