Perbandingan Analisis Statik Dan Analisis Dinamik Pada Portal Bertingkat Banyak Sesuai SNI 03-1726-2002

(1)

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

TUGAS AKHIR

RICA AMELIA

050404014

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

(2)

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

TUGAS AKHIR

RICA AMELIA

05 0404 014

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

(3)

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil

RICA AMELIA

05 0404 014

Pembimbing Pertama Pembimbing Kedua

Ir. Nurjulisman Ir. Chainul Mahni NIP. 130 279 532 NIP. 130 810 775

Diketahui:

Ketua Departemen Teknik Sipil

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP. 130 905 362

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, akhirnya penyusunan tugas akhir ini dapat saya selesaikan dengan baik, dimana tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam menyelesaikan program sarjana (S1) di Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara (USU).

Penulis menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus dan tidak terhingga dalamnya kepada:

1. Bapak Ir. Nurjulisman dan ibu Ir. Chainul Mahni selaku pembimbing dan Co pembimbing, yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc selaku sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak/ ibu staf pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

5. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian administrasi.

6. Kedua orang tua dan seluruh keluarga tercinta, yang turut mendukung dalam doa dan memberikan bantuan motivasi yang tiada henti.

(5)

7. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang tidak mungkin disebutkan satu per satu namanya, yang telah banyak memberikan bantuan dan motivasi sehingga selesainya tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa manusia tidak luput dari salah dan kekurangan, demikian juga dengan tugas akhir ini yang masih memiliki banyak kekurangan walaupun penulis telah berusaha semaksimal mungkin. Oleh karena itu, dengan tangan terbuka dan hati yang tulus penulis akan menerima segala saran dan kritik demi perbaikan tugas akhir ini. Harapan penulis, semoga tugas akhir dengan judul “Perbandingan Analisis Statik Dan Analisis Dinamik Pada Portal Bertingkat Banyak Sesuai Sni 03-1726-2002” dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Medan, Mei 2009

RICA AMELIA 05 0404 014

(6)

ABSTRAK

Indonesia berada di wilayah yang rawan gempa. Oleh karena itu, dalam perencanaan struktur bangunan gedung perlu adanya studi yang lebih mendalam tentang analisis dan perencanaan struktur tahan gempa. Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk membandingkan dua jenis analisis gempa yaitu analisis statik ekivalen dan analisis ragam spektrum respons.

Model portal yang digunakan untuk analisis yaitu portal dua dimensi yang mempunyai denah yang sama tetapi bervariasi dalam jumlah tingkat bangunan gedung. Dalam hal ini, jumlah tingkat bangunan gedung yang digunakan sebagai data yaitu 8 tingkat, 10 tingkat, 15 tingkat, dan 20 tingkat untuk masing-masing arah gempa.

Dari hasil analisis data, semakin banyak jumlah tingkat bangunan gedung, semakin besar perbedaan simpangan hasil analisis statik ekivalen dengan analisis ragam spektrum respons. Perbedaan simpangan terbesar berada di tingkat teratas. Untuk portal dengan jumlah tingkat kurang dari atau sama dengan sepuluh tingkat, perbedaan gaya geser terbesar berada pada tingkat teratas. Untuk portal dengan jumlah tingkat lebih dari sepuluh tingkat, perbedaan gaya geser tebesar berada pada tingkat ke-11. Namun portal dengan konsentrasi gaya gempa pada puncak gedung, perbedaan gaya geser terbesar berada pada tingkat teratas.

(7)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR NOTASI ... vii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Umum ... 1

1.2 Latar Belakang Masalah ... 1

1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan ... 2

1.4 Pembatasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi ... 3

BAB 2 TEORI DASAR ... 5

2.1 Gempa Bumi ... 5

2.1.1 Penyebab Terjadinya Gempa ... 5

2.1.2 Parameter Dasar Gempa Bumi ... 7

2.1.3 Kerusakan Akibat Gempa ... 8

2.1.4 Pengaruh Gempa terhadap Bangunan ... 10

2.2 Dasar Perencanaan Struktur Tahan Gempa ... 11

2.2.1 Tingkat Layanan ... 11

(8)

2.2.3 Sistem Struktur ... 14

2.3 Metode Analisis Gaya Gempa ... 15

2.3.1 Analisis Statik ... 18

2.3.2 Analisis Dinamik ... 19

BAB 3 METODE ANALISIS GEMPA YANG DIGUNAKAN ... 22

3.1 Analisis Beban Statik Ekivalen ... 22

3.1.1 Beban Gempa Nominal Statik Ekivalen ... 22

3.1.1.1 Faktor Respons Gempa ... 23

3.1.1.2 Faktor Keutamaan ... 27

3.1.1.3 Faktor Reduksi Gempa ... 28

3.1.1.4 Waktu Getar Alami ... 32

3.1.2 Pembagian Beban Geser Dasar Nominal (V) Sepanjang Tinggi Gedung ... 34

3.2 Analisis Ragam Spektrum Respons ... 35

3.2.1 Konsep Spektrum Respons ... 35

3.2.2 Spektrum Respons Perpindahan ... 36

3.2.3 Spektrum Respons Kecepatan Semu ... 37

3.2.4 Spektrum Respons Percepatan Semu ... 38

3.2.5 Spektrum Gabungan Perpindahan, Kecepatan Semu, dan Percepatan Semu ... 39

3.2.6 Spektrum Respons Rencana ... 42

3.2.7 Prinsip Analisis Ragam Respons Spektrum ... 42

BAB 4 PERHITUNGAN DAN ANALISIS GEMPA ... 48

(9)

4.2 Data untuk Analisis ... 48

4.3 Perhitungan Beban Gravitasi ... 53

4.4 Contoh Perhitungan ... 58

4.4.1 Analisis Statik Ekivalen ... 59

4.4.2 Analisis Ragam Spektrum Respons ... 66

4.5 Hasil Analisis ... 67

4.5.1 Gaya Geser Tiap Tingkat Akibat Gempa ... 67

4.5.2 Perpindahan Tiap Tingkat ... 81

4.5.3 Pembahasan Perhitungan Hasil Analisis Gempa ... 100

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 101

5.1 Kesimpulan ... 101

5.2 Saran ... 102

DAFTAR PUSTAKA ... 103

LAMPIRAN 1 ... 104

LAMPIRAN2 ... 113

LAMPIRAN 3 ... 147

(10)

DAFTAR NOTASI

a percepatan (mm/det2).

A percepatan dinyatakan dalam percepatan gravitasi (mm/det2).

A0 percepatan puncak muka tanah akibat pengaruh gempa rencana yang bergantung

pada wilayah gempa dan jenis tanah tempat struktur gedung berada Am percepatan respons maksimum atau faktor respons gempa maksimum pada spektrum respons gempa rencana (mm/det2).

Ar pembilang dalam persamaan hiperbola faktor respons gempa C pada spektrum respons gempa rencana (mm/det2).

C nilai faktor respons gempa yang dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya bergantung pada waktu getar alami struktur geung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa rencana.

C1 nilai faktor respons gempa yang diperoleh dari spektrum respons gempa rencana

untuk waktu getar alami fundamental dari struktur gedung. [C] matriks redaman sistem.

di simpangan horizontal lantai tingkat ke-i (mm).

D perpindahan maksimum (in). D beban mati (KN).

E beban gempa (KN). f frekuensi (Hz).

kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa).

(11)

f1 faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung

dan nilainya ditetapkan sebesar 1,6.

Fi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i (KN).

g percepatan gravitasi (mm/det2). hn tinggi gedung (m).

H tinggi total bangunan yang diukur dari taraf penjepitan lateral (m).

I faktor keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan periode ulang gempa yang berkaitan dengan penyesuaian probabilits dilampauinya pengaruh tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.

I1 faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan

penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung.

I2 faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan

penyesuaian umur gedung tersebut. K matriks kekakuan.

[K] matriks kekakuan sistem. L beban hidup (KN). m massa (kg).

M matriks massa.

[M] matriks massa sistem.

n jumlah tingkat dari struktur gedung. P(t) beban/ gaya luar/ gaya gempa (KN). R faktor reduksi gempa.

(12)

Rm faktor reduksi maksimum yang dapat dikerahkan oleh suatu jenis sistem atau

subsistem struktur gedung.

Rs nilai faktor reduksi gempa masing-masing jenis subsistem struktur gedung. Rx faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu x. Ry faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu y.

T waktu getar alami struktur gedung dinyatakan dalam detik yang menentukan

besarnya faktor respons gempa struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa rencana (detik).

T1 waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan maupun tidak

beraturan dinyatakan dalam detik (detik).

Tc waktu getar alami sudut, yaitu waktu getar alami pada titik perubahan diagram C dari garis datar menjadi kurva hiperbola pada spektrum respons gempa rencana (detik).

Tn waktu getar alami (detik). spektrum respons perpindahan.

spektrum respons kecepatan semu. spektrum respons percepatan semu.

u(t) perpindahan struktur sebagai fungsi dari waktu (in). kecepatan struktur sebagai fungsi dari struktur (in/det). percepatan struktur sebagai fungsi dari waktu (g). v kecepatan (in/det).

(13)

Vs gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem struktur gedung tersebut, dengan penjumlahan meliputi seluruh jenis subsistem struktur gedung yang ada (KN).

gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu x (KN). gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu y (KN).

V1 gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama terhadap

pengaruh gempa rencana (KN).

Vt gaya geser dasar nominal yang didapat dari hasil analisis ragam spektrum respons yang telah dilakukan (KN).

Wi berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai Wt berat total

gedung termasuk beban hidup yang sesuai (KN).

zi ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral (m).

δm simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada

saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan (mm).

δy simpangan struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama (mm).

µ faktor daktilitas struktur gedung. µm nilai faktor daktilitas maksimum.

frekuensi natural ke-n (Hz).

ω2

matriks nilai eigen.

Φ matriks dari vektor Eigen (ragam bentuk).

ζ koefisien Pembatasan waktu getar alami fundamental. ζ rasio redaman.

(14)

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Skala intensitas gempa MMI ………..9

Tabel 3.1 Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing wilayah gempa Indonesia ………25

Tabel 3.2 Spektrum respons gempa rencana ………25

Tabel 3.3 Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan …....28

Tabel 3.4 Parameter daktilitas struktur gedung ……….29

Tabel 3.5 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum faktor tahanan lebih struktur, dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung .……….31

Tabel 3.6 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur …33 Tabel 4.1 Dimensi balok dan kolom .………...………….49

Tabel 4.2 Berat bangunan tiap tingkat portal 8 tingkat ………54

Tabel 4.3 Berat bangunan tiap tingkat portal 10 tingkat ………..55

Tabel 4.4 Berat bangunan tiap tingkat portal 15 tingkat ………..56

Tabel 4.5 Berat bangunan tiap tingkat portal 20 tingkat ………..58

Tabel 4.6 Distribusi gaya gempa portal 10 tingkat arah gempa x …….……...……62

Tabel 4.7 Analisis T Rayleigh portal 10 tingkat arah gempa x .………...…63

Tabel 4.8 Distribusi gaya gempa portal 10 tingkat arah gempa x ( T = 1,45 detik) .65 Tabel 4.9 Analisis T Rayleigh portal 10 tingkat arah gempa x ( T = 1,45 detik) ...65

Tabel 4.10 Distribusi gaya gempa dan perpindahan tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa x ..………...67

(15)

Tabel 4.11 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 8 tingkat arah

gempa x ………....68

Tabel 4.12 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 8 tingkat arah gempa y ………70

Tabel 4.13 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 10 tingkat arah gempa x ………...71

Tabel 4.14 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 10 tingkat arah gempa y ………73

Tabel 4.15 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 15 tingkat arah gempa x ………....74

Tabel 4.16 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 15 tingkat arah gempa y ………76

Tabel 4.17 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 20 tingkat arah gempa x ………..…..78

Tabel 4.18 Gaya gempa dan gaya geser tiap tingkat portal 20 tingkat arah gempa y ………80

Tabel 4.19 Perpindahan tiap tingkat portal 8 tingkat arah gempa x ………..82

Tabel 4.20 Perpindahan tiap tingkat portal 8 tingkat arah gempa y ………..84

Tabel 4.21 Perpindahan tiap tingkat portal 10 tingkat arah gempa x ………....86

Tabel 4.22 Perpindahan tiap tingkat portal 10 tingkat arah gempa y ………....88

Tabel 4.23 Perpindahan tiap tingkat portal 15 tingkat arah gempa x ………....90

Tabel 4.24 Perpindahan tiap tingkat portal 15 tingkat arah gempa y ………....92

Tabel 4.25 Perpindahan tiap tingkat portal 20 tingkat arah gempa x ………....95

(16)

Tabel 5.1 Perbedaan gaya geser dinamik dengan statik yang terbesar ……...…….101

Tabel 5.2 Perbedaan displacement dinamik dengan statik yang terbesar ………...101

Tabel L.2.1 Gaya dalam kolom portal 8 tingkat arah gempa x ………. .111

Tabel L.2.2 Gaya dalam kolom portal 8 tingkat arah gempa y ………...114

Tabel L.2.3 Gaya dalam kolom portal 10 tingkat arah gempa x………..116

Tabel L.2.4 Gaya dalam kolom portal 10 tingkat arah gempa y……….….119

Tabel L.2.5 Gaya dalam kolom portal 15 tingkat arah gempa x………..125

Tabel L.2.6 Gaya dalam kolom portal 15 tingkat arah gempa y………..130

Tabel L.2.7 Gaya dalam kolom portal 20 tingkat arah gempa x………..134

Tabel L.2.8 Gaya dalam kolom portal 20 tingkat arah gempa y………..141

Tabel L.3.1 Displacement kolom pinggir portal 8 tingkat arah gempa x ………..148

Tabel L.3.2 Displacement kolom pinggir portal 8 tingkat arah gempa y ………..149

Tabel L.3.3 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa x ………150

Tabel L.3.4 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa y ………151

Tabel L.3.5 Displacement kolom pinggir portal 15 tingkat arah gempa x ………152

Tabel L.3.6 Displacement kolom pinggir portal 15 tingkat arah gempa y ………153

Tabel L.3.7 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa x ………155

Tabel L.3.8 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa y ………157

Tabel L.4.1 Displacement kolom pinggir portal 8 tingkat arah gempa x ………..160

Tabel L.4.2 Displacement kolom pinggir portal 8 tingkat arah gempa y ………..160

Tabel L.4.3 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa x ………161

Tabel L.4.4 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa y ………162

Tabel L.4.5 Displacement kolom pinggir portal 15 tingkat arah gempa x ………163

(17)

Tabel L.4.7 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa x ………165 Tabel L.4.8 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa y ………166

(18)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Proses perencanaan bangunan tahan gempa ………..19

Gambar 3.1 Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun ………24

Gambar 3.2 Respons spektrum gempa rencana .………...….…26

Gambar 3.3 Model Gaya Gempa Horizontal ……….…35

Gambar 3.4 (a) percepatan tanah; (b) respons perpindahan dari tiga sistem berderajat tunggal dengan ζ = 2% dan Tn = 0,5, 1, dan 2 detik; (c) spektum respons perpindahan untuk ζ = 2% .……… 37

Gambar 3.5 Spektrum respons (ζ = 0,02) untuk gerakan tanah akibat gempa El Centro: (a) spektrum respons perpindahan; (b) spektrum respons kecepatan semu; (c) spektrum respons percepatan semu ..……….39

Gambar 3.6 Spektrum respons kombinasi untuk pergerakan tanah akibat gempa El Centro: ζ = 2% .………..40

Gambar 3.7 Spektrum respons gabungan perpindahan, kecepatan semu, dan percepatan semu untuk pergerakan tanah akibat gempa El Centro; ζ = 0, 2, 5, 10, dan 20% .………...……...41

Gambar 3.8 Ragam bentuk (modal shape) .………...44

Gambar 4.1 Denah bangunan ………...…….…....50

Gambar 4.2 Elevasi portal 8 tingkat ………...……….…..50

Gambar 4.3 Elevasi portal 10 tingkat .………...………....51

(19)

Gambar 4.5 Elevasi portal 20 tingkat ………...…….…....52 Gambar 4.6 Portal 10 tingkat arah gempa x ………..………59 Gambar 4.7 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa x ……….……...…….69 Gambar 4.8 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa y ……….70 Gambar 4.9 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa x …...………...72 Gambar 4.10 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa y ...………..73 Gambar 4.11 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa x ..………... 75 Gambar 4.12 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa y ………….……….76 Gambar 4.13 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa x ..………79 Gambar 4.14 Perbandingan gaya geser dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa y .………81 Gambar 4.15 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa x (EQ) ..……….82 Gambar 4.16 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa x (COMB-3) .………83 Gambar 4.17 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa x (COM-5) ………...83

(20)

Gambar 4.18 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa y (EQ) ………..84 Gambar 4.19 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa y (COMB-3) ……….85 Gambar 4.20 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 8 tingkat arah gempa y (COMB-5) ……….85 Gambar 4.21 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa x (EQ) ………86 Gambar 4.22 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa x (COMB-3) ...………...87 Gambar 4.23 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa x (COMB-5) ………...87 Gambar 4.24 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa y (EQ) ……….………88 Gambar 4.25 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa y (COMB-3) ………...89 Gambar 4.26 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 10 tingkat arah gempa y (COMB-5) ..………89 Gambar 4.27 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa x (EQ) ………90 Gambar 4.28 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa x (COMB-3) ………..91 Gambar 4.29 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa x (COMB-5) ………...91

(21)

Gambar 4.30 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat

untuk portal 15 tingkat arah gempa Y (EQ) ………93

Gambar 4.31 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa y (COMB-3) ………....93

Gambar 4.32 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 15 tingkat arah gempa y (COMB-5) ………....94

Gambar 4.33 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa x (EQ) ……….96

Gambar 4.34 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa x (COMB-3) ………...96

Gambar 4.35 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa x (COMB-5) ………...97

Gambar 4.36 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa y (EQ) ………99

Gambar 4.37 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa y (COMB-3) ………...99

Gambar 4.38 Perbandingan perpindahan dinamik dengan statik pada tiap tingkat untuk portal 20 tingkat arah gempa y (COMB-5) ………..…100

Gambar L.1.1 Portal 8 tingkat arah gempa x ………...105

Gambar L.1.2 Portal 8 tingkat arah gempa y ………...106

Gambar L.1.3 Portal 10 tingkat arah gempa x ……….107

Gambar L.1.4 Portal 10 tingkat arah gempa y ………108

Gambar L.1.5 Portal 15 tingkat arah gempa x ………109

(22)

Gambar L.1.7 Portal 20 tingkat arah gempa x ………111 Gambar L.1.8 Portal 20 tingkat arah gempa y ………112

(23)

ABSTRAK

(24)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Umum

Gempa-gempa besar sering kali menimbulkan banyak korban jiwa baik di negara maju maupun egara berkembang. Untuk mengurangi resiko timbulnya korban jiwa pada saat terjadi gempa, bangunan-bangunan yang berada di daerah rawan gempa harus direncanakan sebagai bangunan tahan gempa. Untuk itu telah disusun peraturan perencanan bangunan tahan gempa dan diperbaharui secara berkala. Namun, dari beberapa kejadian gempa terakhir khususnya di Indonesia seperti gempa di Aceh (2004), Nias (2005), Yogyakarta (2006), dan Bengkulu (2007), masih saja menimbulkan banyak korban jiwa. Dari berbagai kajian lapangan, dapat disimpulkan beberapa alasan mengapa hal ini bisa terjadi, yaitu:

1. Bangunan yang rusak merupakan bangunan yang didirikan sebelum peraturan baru tentang perencanaan tahan gempa berlaku.

2. Mutu bahan kurang baik.

3. Pemahaman yang kurang terhadap peraturan perencanaan yang berlaku. 4. Bangunan yang rusak tersebut tidak memenuhi prinsip perencanaan bangunan

tahan gempa.

5. Pemahaman yang kurang terhadap konsep strong coloumn weak beam. 6. Kegagalan terhadap geser pada sambungan kolom-balok.

7. Faktor tenaga kerja yang masih kurang terampil.

(25)

Untuk itu, gaya gempa dan respons bangunan pada saat terjadi gempa harus dianalisis dengan benar. Kemudian pada saat pelaksanaan, pengawasannya harus dilakukan dengan benar. Analisis gempa dapat menggunakan metode analisis statik maupun dinamik sesuai dengan persyaratan dalam peraturan perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung SNI 03-1726-2002.

1.2 Latar Belakang Masalah

Respons bangunan akibat gempa yang terjadi dapat dianalisis secara statik maupun dinamik. Analisis statik yang umum digunakan adalah analisis statik ekivalen. Analisis secara dinamik dapat dibagi atas dua yaitu analisis ragam spektrum respons dan analisis riwayat waktu (time-history). Dalam SNI 03-1726-2002 dinyatakan bahwa untuk struktur gedung beraturan dapat digunakan metode analisis statik ekivalen untuk perencanaan gempa. Sedangkan analisis dinamik dapat dilakukan untuk jenis bangunan apapun, tetapi merupakan suatu keharusan untuk bangunan tidak beraturan sesuai definisi dalam SNI 03-1726-2002. Pada bangunan yang direncanakan dengan metode analisis statik ekivalen, bangunan diasumsikan hanya terjadi satu bentuk lendutan selama bergerak pada saat gempa terjadi. Sedangkan bangunan yang dianalisis secara dinamik mempunyai lebih dari satu ragam bentuk yang biasanya sama dengan jumlah tingkat suatu bangunan.

Salah satu syarat suatu gedung dikatakan gedung beraturan berdasarkan SNI 03-1726-2002 yaitu tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m. Pembatasan ini dilakukan karena hasil analisis statik ekivalen kurang presisi untuk struktur yang lebih dari 10 tingkat atau 40 m. Oleh

(26)

karena itu diperlukan analisis secara dinamik untuk memperoleh respons bangunan yang lebih mendekati respons struktur yang sebenarnya ketika terjadi gempa.

1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan

Tujuan tulisan ini yaitu untuk membandingkan respons struktur portal bertingkat banyak yang dianalisis secara statik ekivalen dengan analisis secara dinamik. Respons yang akan dibandingkan yaitu berupa gaya geser dan displacement tiap tingkat. Pada dasarnya tujuan dilakukannya analisis dinamik adalah untuk memperoleh distribusi gaya gempa yang lebih dapat dipercaya dibandingkan dengan analisis statik. Dari hasil tersebut dapat kita lihat sebesar apakah perbedaan hasil analisis statik dengan analisis dinamik.

1.4 Pembatasan Masalah

Masalah yang akan ditinjau adalah respons struktur gedung beraturan (portal) beton bertulang 8 tingkat, 10 tingkat, 15 tingkat, dan 20 tingkat yang dianalisis secara statik ekivalen dan secara dinamik berdasarkan SNI 03-1726-2002.

Untuk analisis statik digunakan metode analisis beban statik ekivalen. Sedangkan untuk analisis secara dinamik digunakan metode analisis ragam spektrum respons. Untuk pemodelan dalam komputer, bangunn diasumsikan mempunyai redaman sebesar 5%. Untuk menentukan respons bangunan pada analisis dinamik, dilakukan analisis modal dimana ragam bentuknya ditentukan dengan nila-nilai Eigen.

Dalam tulisan ini, tidak termasuk perencanaan dimensi. Dimensi portal, kolom, dan balok hanya merupakan pemisalan sebagai model analisis. Beban-beban juga

(27)

merupakan pemodelan saja tetapi dengan angka yang cukup relevan dan merujuk pada peraturan pembebanan untuk gedung yang berlaku.

Portal direncanakan merupakan portal dari gedung perkantoran yang berada di wilayah gempa enam dan di atas tanah lunak berdasarkan klasifikasi SNI 03-1726-2002.

1.5 Metodologi

Tulisan ini merupakan kajian literatur yang membandingkan hasil analisis dengan dua metode pengerjaan yang berbeda dengan bantuan komputer. Langkah analisis yang akan digunakan yaitu tiap portal dianalisis secara statik ekivalen dulu dan dilanjutkan dengan analisis dinamik yaitu dengan metode analisis ragam spektrum respons.

(28)

BAB 2 TEORI DASAR

2.1 Gempa Bumi

Gempa bumi adalah suatu peristiwa alam dimana terjadi getaran pada permukaan bumi akibat adanya pelepasan energi secara tiba-tiba dari pusat gempa. Energi yang dilepaskan tersebut merambat melalui tanah dalam bentuk gelombang getaran. Gelombang getaran yang sampai ke permukaan bumi disebut gempa bumi.

2.1.1 Penyebab Terjadinya Gempa

Banyak teori yang telah dikemukan mengenai penyebab terjadinya gempa bumi. Menurut pendapat para ahli, sebab-sebab terjadinya gempa adalah sebagai berikut:

1. Runtuhnya gua-gua besar yang berada di bawah permukaan tanah. Namun, kenyataannya keruntuhan yng menyebabkan terjadinya gempa bumi tidak pernah terjadi.

2. Tabrakan meteor pada permukaan bumi. Bumi merupakan salah satu planet yang ada dalam susunan tata surya. Dalam tata surya kita terdapat ribuan meteor atau batuan yang bertebaran mengelilingi orbit bumi. Sewaktu-waktu meteor tersebut jatuh ke atmosfir bumi dan kadang-kadang sampai ke permukaan bumi. Meteor yang jatuh ini akan menimbulkan getaran bumi jika massa meteor cukup besar. Getaran ini disebut gempa jatuhan, namun gempa ini jarang sekali terjadi. Kejadian ini sangat jarang terjadi dan pengaruhnya juga tidak terlalu besar.

(29)

3. Letusan gunung berapi. Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Gempa bumi jenis ini disebut gempa vulkanik dan jarang terjadi bila dibandingkan dengan gempa tektonik. Ketika gunung berapi meletus maka getaran dan goncangan letusannya bisa terasa sampai dengan sejauh 20 mil. Sejarah mencatat, di Indonesia pernah terjadi letusan gunung berapi yang sangat dahsyat pada tahun 1883 yaitu meletusnya Gunung Krakatau yang berada di Jawa barat. Letusan ini menyebabkan goncangan dan bunyi yang terdengar sampai sejauh 5000 Km. Letusan tersebut juga menyebabkan adanya gelombang pasang “Tsunami” setinggi 36 meter dilautan dan letusan ini memakan korban jiwa sekitar 36.000 orang. Gempa ini merupakan gempa mikro sampai menengah, gempa ini umumnya berkekuatan kurang dari 4 skala Richter.

4. Kegiatan tektonik. Semua gempa bumi yang memiliki efek yang cukup besar berasal dari kegiatan tektonik. Gaya-gaya tektonik biasa disebabkan oleh proses pembentukan gunung, pembentukan patahan, gerakan-gerakan patahan lempeng bumi, dan tarikan atau tekanan bagian-bagian benua yang besar. Gempa ini merupakan gempa yang umumnya berkekuatan lebih dari 5 skala Richter.

Dari berbagai teori yang telah dikemukan, maka teori lempeng tektonik inilah yang dianggap paling tepat. Teori ini menyatakan bahwa bumi diselimuti oleh beberapa lempeng kaku keras (lapisan litosfer) yang berada di atas lapisan yang lebih lunak dari litosfer dan lempemg-lempeng tersebut terus bergerak dengan kecepatan 8 km per tahun sampai 12 km per tahun. Pergerakan lempengan-lempengan tektonik ini

(30)

menyebabkan terjadinya penimbunan energi secara perlahan-lahan. Gempa tektonik kemudian terjadi karena adanya pelepasan energi yang telah lama tertimbun tersebut. Daerah yang paling rawan gempa umumnya berada pada pertemuan lempeng-lempeng tersebut. Pertemuan dua buah lempeng-lempeng tektonik akan menyebabkan pergeseran relatif pada batas lempeng tersebut, yaitu:

1. Subduction, yaitu peristiwa dimana salah satu lempeng mengalah dan dipaksa

turun ke bawah. Peristiwa inilah yang paling banyak menyebabkan gempa bumi.

2. Extrusion, yaitu penarikan satu lempeng terhadap lempeng yang lain.

3. Transcursion, yaitu terjadi gerakan vertikal satu lempeng terhadap yang

lainnya.

4. Accretion, yaitu tabrakan lambat yang terjadi antara lempeng lautan dan

lempeng benua.

2.1.2 Parameter Dasar Gempa Bumi

Beberapa parameter dasar gempa bumi yang perlu kita ketahui, yaitu:

1. Hypocenter, yaitu tempat terjadinya gempa atau pergeseran tanah di dalam

bumi.

2. Epicenter, yaitu titik yang diproyeksikan tepat berada di atas hypocenter pada

permukaan bumi.

3. Bedrock, yaitu tanah keras tempat mulai bekerjanya gaya gempa.

4. Ground acceleration, yaitu percepatan pada permukaan bumi akibat gempa

(31)

5. Amplification factor, yaitu faktor pembesaran percepatan gempa yang terjadi

pada permukaan tanah akibat jenis tanah tertentu.

6. Skala gempa, yaitu suatu ukuran kekuatan gempa yang dapat diukur dengan secara kuantitatif dan kualitatif. Pengukuran kekuatan gempa secara kuantitatif dilakukan pengukuran dengan skala Richter yang umumnya dikenal sebagai pengukuran magnitudo gempa bumi. Magnitudo gempa bumi adalah ukuran mutlak yang dikeluarkan oleh pusat gempa. Pendapat ini pertama kali dikemukakan oleh Richter dengan besar antara 0 sampai 9. Selama ini gempa terbesar tercatat sebesar 8,9 skala Richter terjadi di Columbia tahun 1906. Pengukuran kekuatan gempa secara kualitatif yaitu dengan melihat besarnya kerusakan yang diakibatkan oleh gempa. Kerusakan tersebut dapat dikatakan sebagai intensitas gempa bumi. Di Indonesia digunakan skala intensitas MMI (Modified Mercalli Intensity) versi tahun 1931. Perbandingan intensitas skala MMI dari nilai I hingga XII dapat dilihat pada tabel 1.

2.1.3 Kerusakan Akibat Gempa

Pada umumnya kerusakan akibat gempa dapat dibagi menjadi dua, yaitu: 1. kehilangan jiwa atau cacat jasmani.

2. keruntuhan dan kerusakan dari lingkungan alam dan konstruksi.

Dari segi teknis dan finansial, kita hanya dapat mereduksi bahaya gempa ini untuk gempa-gempa besar. Pada dasarnya perencanaan struktur tahan gempa adalah untuk mengurangi korban jiwa, baik yang disebabkan oleh keruntuhan struktur atau kerusakan sekunder seperti reruntuhan bangunan atau kebakaran, dan untuk

(32)

mengurangi kerusakan dan kehilangan konstruksi. Namun, ada bangunan yang memerlukan ketahanan terhadap gempa yang lebih besar daripada jenis struktur lainnya atau tidak boleh rusak sama sekali. Hal ini disebabkan oleh besarnya nilai kepentingan sosial atau finansialnya.

Tabel 1. Skala intensitas gempa MMI Skala

MMI Deskripsi

I Getaran gempa tidak terasa, hanya dapat dideteksi oleh alat.

II Dapat dirasakan oleh beberapa orang. Benda-benda yang digantung dapat bergerak

III Dirasakan lebih keras. Kendaraan atau benda lain yang berhenti dapat bergerak

IV Dirasakan lebih keras baik didalam bangunan atau diluar. Jendela dan pintu mulai bergetar

V Dirasakan hampir oleh semua orang. Pigura di dinding mulai berjatuhan, jendela kaca pecah.

VI Dirasakan oleh semua orang. Orang mulai ketakutan. Kerusakan mulai nampak

VII Setiap orang mulai lari ke luar. Bisa dirasakan di dalam kendaraan yang bergerak

VIII Sudah membahayakan bagi setiap orang. Bangunan lunak mulai runtuh. IX Mulai dengan kepanikan. Sudah ada kerusakan yang berarti bagi semua

bangunan

X Kepanikan lebih hebat, hanya gedung-gedung kuat dapat bertahan. Terjadi longsor dan rekahan.

XI Hampir semua bangunan runtuh. Jembatan rusak. Retakan yang lebar di tanah.

(33)

2.1.4 Pengaruh Gempa terhadap Bangunan

Gempa mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap bangunan sehingga harus diperhitungkan dengan benar dalam perencanaan struktur tahan gempa dengan tingkat keamanan yang dapat diterima.

Kekuatan dari gerakan tanah akibat gempa bumi pada beberapa tempat disebut intensitas gempa. Komponen-komponen dari gerakan tanah yang dicatat oleh alat pencatat gempa accelerograph untuk respons struktur adalah amplitudo, frekuensi, dan durasi. Selama terjadi gempa terdapat satu atau lebih puncak gerakan. Puncak ini merupakan efek maksimum dari gempa.

Selama terjadi gempa, bangunan mengalami perpindahan vertikal dan horizontal. Gaya gempa dalam arah vertikal hanya sedikit mengubah gaya gravitasi yang bekerja pada struktur yang umumnya direncanakan terhadap gaya vertikal dengan faktor keamanan yang cukup tinggi. Oleh sebab itu, struktur jarang runtuh akibat gaya gempa vertikal. Sebaliknya gaya gempa horizontal bekerja pada titik-titik yang lemah pada struktur yang tidak cukup kuat dan akan menyebabkan keruntuhan. Oleh karena itu, perancangan struktur tahan gempa adalah meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya horizontal yang umumnya tidak cukup.

Gerakan permukaan bumi menimbulkan gaya inersia pada struktur bangunan karena adanya kecenderungn massa bangunan (struktur) untuk mempertahankan dirinya. Besarnya gaya inersia mendatar F tergantung dari massa bangunan m, percepatan permukaan a dan sifat struktur. Apabila bangunan dan pondasinya kaku, maka menurut hukum kedua Newton .

Dalam kenyataannya tidaklah demikian karena semua struktur tidaklah benar-benar sebagai massa yang kaku tetapi fleksibel. Suatu bangunan bertingkat banyak dapat

(34)

bergetar dengan berbagai bentuk karena gaya gempa yang dapat menyebabkan lantai pada berbagai tingkat mempunyai percepatan dalam arah yang berbeda-beda.

2.2 Dasar Perencanaan Struktur Tahan Gempa

Besarnya beban gempa berbeda-beda dari satu wilayah ke wilayah lainnya bergantung pada keadaan geografi dan geologi setempat. Beban gempa harus diperhitungkan untuk daerah-daerah rawan gempa. Analisis gempa pada bangunan terutama pada bangunan tinggi perlu dilakukan dengan pertimbangan keamanan struktur dan kenyamanan penghuni bangunan. Beban gempa lateral akan menimbulkan simpangan yang dapat membahayakan. Oleh karena itu perlu dilakukan kontrol terhadap simpangan ini.

Konsep dasar bangunan tahan gempa secara umum adalah sebagai berikut:

1. Bangunan tidak boleh rusak komponen struktural maupun nonstruktural ketika mengalami gempa kecil yang sering terjadi.

2. Bangunan tidak boleh rusak komponen strukturalnya ketika mengalami gempa sedang yang hanya terjadi sesekali.

3. Bangunan tidak boleh runtuh ketika mengalami gempa besar yang sangat jarang terjadi.

2.2.1 Tingkat Layanan

Dalam perencanaan struktur atau bangunan yang mempunyai ketahanan terhadap gempa dengan tingkat keamanan yng memadai, struktur harus dirancang dapat memikul gaya gempa atau gaya horizontal. Struktur harus mempunyai tingkat layanan akibat gaya gempa yang terdiri dari:

(35)

1. Serviceability

Jika gempa dengan intensitas percepatan tanah yang kecil dalam waktu ulang yang besar mengenai suatu struktur, disyaratkan tidak mengganggu fungsi bangunan seperti aktivitas normal di dalam bangunan dan perlengkapan yang ada. Dengan kata lain, tidak dibenarkan terjadi kerusakan pada struktur baik pada komponen struktur maupun elemen non-struktur yng ada. Dalam perencanaan harus diperhatikan kontrol dan batas simpangan (drift) yang terjadi semasa gempa, serta menjamin kekuatan yang cukup bagi komponen struktur untuk menahan gaya gempa yang terjadi dan diharapkan struktur masih berperilaku elastik.

2. Kontrol kerusakan (damage control)

Jika struktur dikenai gempa dengan waktu ulang sesuai dengan umur rencana bangunan, maka struktur direncanakan untuk dapat menahan gempa ringan tanpa terjadi kerusakan pada komponen struktur ataupun non-struktur, dan diharapkan struktur masih dalam batas elastis.

3. Survival

Jika gempa kuat yang mungkin terjadi pada umur rencana bangunan membebani suatu struktur, maka struktur tersebut direncanakan untuk dapat bertahan dengan tingkat kerusakan yang besar tanpa mengalami keruntuhan (collapse). Tujuan utama dari keadaan batas ini adalah untuk menyelamatkan jiwa manusia.

(36)

2.2.2 Sifat Struktur

Sifat dari struktur yang menjadi syarat utama perencanaan bangunan tahan gempa adalah sebagai berikut:

1. Kekuatan (strength)

Kekuatan dapat kita artikan sebagai ketahanan dari struktur atau komponen struktur atau bahan yang digunakan terhadap beban yang membebaninya. Perencanaan kekuatan suatu struktur tergantung pada maksud dan kegunaan struktur tersebut.

2. Daktilitas (ductility)

Kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca-elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa di atas beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup, sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.

3. Kekakuan (stiffness)

Deformasi akibat gaya lateral perlu dihitung dan dikontrol. Perhitungan yang dilakukan berhubungan dengan sifat kekakuan. Deformasi pada struktur dipengaruhi oleh besar beban yang bekerja. Hubungan ini merupakan prinsip dasar dari mekanika struktur, yaitu sifat geometri dan modulus elastisitas bahan. Kekakuan mempengaruhi besarnya simpangan pada saat terjadi gempa.

(37)

Simpangan (drift) dapat diartikan sebagai perpindahan lateral relatif antara dua tingkat bangunan yang berdekatan atau dapat dikatakan simpangan mendatar tiap-tiap tingkat bangunan.

Simpangan lateral dari suatu sistem struktur akibat beban gempa perlu ditinjau untuk menjamin kestabilan struktur, keutuhan secara arsitektural, potensi kerusakan komponen non-struktur, dan kenyamanan penghuni gedung pada saat terjadi gempa. Selain itu, besarnya simpangan dibatasi untuk mengurangi efek P-delta. Besarnya simpangan yang diperbolehkan diatur dalam peraturan perencanaan bangunan.

2.2.3 Sistem Struktur

Ada 4 jenis sistem struktur dasar yang ditetapkan dalam peraturan perencanaan gempa Indonesia (SNI 03-1726-2002), yaitu:

1. Sistem dinding penumpu, yaitu sistem struktur yang tidak memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Dinding penumpu atau sistem bresing memikul hampir semua beban gravitasi. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing.

2. Sistem rangka gedung, yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memililki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing.

3. Sistem rangka pemikul momen, yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memililki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur.

(38)

4. Sistem ganda, yaitu sistem yang terdiri dari rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi, pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bresing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral, dan kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi sistem ganda.

Selain 4 sistem struktur dasar tersebut, dalam SNI 03-1726-2002 juga mengenalkan 3 sistem struktur lain, yaitu sistem struktur gedung kolom kantilever (sistem struktur yang memanfaatkan kolom kantilever untuk memikul beban lateral), sistem interaksi dinding geser dengan rangka, dan subsistem tunggal (subsistem struktur bidang yang membentuk struktur gedung secara keseluruhan).

2.3 Metode Analisis Gaya Gempa

Metode analisis gempa yang digunakan untuk merencanakan bangunan tahan gempa dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu analisis statik dan analisis dinamik. Dalam menganalisis perilaku struktur yang mengalami gaya gempa, semakin teliti analisis dilakukan, perencanaannya semakin ekonomis dan dapat diandalkan. Untuk bangunan satu tingkat dapat direncanakan hanya dengan menetapkan besarnya beban lateral yang dapat ditahan elemen struktur dan dengan mengikuti ketentuan-ketentuan dalam peraturan.

Untuk bangunan berukuran sedang, prosedur analisis dapat dilakukan dengan metode analisis statik sesuai dengan prosedur yang ditentukan dalam peraturan. Untuk bangunan yang besar dan mempunyai nilai kepentingan yang besar harus

(39)

menggunakan metode analisis dinamik. Selain itu, analisis dinamik juga harus dilkakukan untuk struktur yang mempunyai kekakuan atau massa yang berbeda-beda tiap tingkatnya.

Namun, pemilihan metode analisis antara analisis statik dan dinamik umumnya ditentukan dalam peraturan perencanan yang berlaku. Pemilihan metode analisis tergantung pada bangunan tersebut apakah termasuk struktur gedung beraturan atau tidak beraturan. Jika suatu bangunan termasuk struktur bangunan beraturan yang didefinisikan dalam peraturan perencanan, maka analisis gempa dilakukan dengan analisis statik. Sebaliknya, jika suatu struktur termasuk struktur bangunan tidak beraturan, maka analisis gempa dilakukan dengan cara dinamik.

Dalam SNI 03-1726-2002 pasal 4.2.1, gedung yang ditetapkan sebagai struktur gedung beraturan adalah sebagai berikut:

1. Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m.

2. Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan kalaupun mempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.

3. Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut. 4. Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban

lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu utama ortogonal denah struktur gedung secara keseluruhan.

(40)

5. Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatn bidang muka dan kalaupun mempunyai loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur bagian gedung yang menjulang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari 75% dari ukuran terbesar denah struktur bagian gedung bawahnya. Dalam hal ini, struktur rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2 tingkat tidak perlu dianggap menyebabkan adanya loncatan bidang muka.

6. Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan tanpa adanya tingkat lunak. Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu tingkat dimana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya. Dalam hal ini, yang dimaksud dengan kekakuan lateral suatu tingkat adalah gaya geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan satu satuan simpangan antar-tingkat.

7. Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, artinya setiap tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah atap tidak perlu memenuhi ketentuan ini.

8. Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.

9. Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai bertingkat.

(41)

Kalaupun ada lantai bertingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh melebihi 20% dari jumlah tingkat seluruhnya.

2.3.1 Analisis Statik

Analisis statik dapat kita bagi menjadi dua jenis yaitu: 1. Analisis statik linear

Analisis statik nonlinear dapat digunakan untuk berbagai tujuan, di antaranya yaitu untuk menganalisis struktur yang mempunyai material dan geometri yang tidak linear, untuk membentuk kekakuan P-delta setelah analisis linear, untuk memeriksa konstruksi dengan perilaku material yang bergantung pada waktu, untuk melakukan analisis beban dorong statik dan lain-lain. Analisa beban dorong statik merupakan prosedur analisa untuk mengetahui perilaku keruntuhan suatu terhadap gempa.

2. Analisis statik nonlinear

Analisis statik nonlinear secara langsung menghitung redistribusi gaya-gaya dan deformasi yang terjadi pada struktur ketika mengalami respons inelastis. Oleh karena itu, analisis statik nonlinear lebih akurat daripada analisis statik linear. Namun, analisis statik nonlinear tidak dapat digunakan untuk menganalisis respons struktur bangunan tinggi yang fleksibel. Untuk itu, prosedur analisis dinamik nonlinear harus dilakukan untuk bangunan tinggi atau bangunan dengan ketidakteraturan dalam arah vertikal yng cukup besar.

(42)

2.3.2 Analisis Dinamik

Gaya lateral yang bekerja pada struktur selama terjadi gempa tidak dapat dievaluasi secara akurat oleh metode analisis statik. Analisis dinamik dipakai untuk memperoleh hasil evaluasi yang lebih akurat dari gaya gempa dan perilaku struktur. Struktur yang didesain secara statik dapat ditentukan apakah struktur tersebut cukup aman berdasarkan hasil responsnya dengan analisis dinamik. Jika dari hasil respons tersebut struktur dinyatakan tidak aman, desain struktur tersebut harus dimodifikasi agar memenuhi syarat struktur tahan gempa.

Gambar 1. Proses perencanaan bangunan tahan gempa

Analisis statik dapat kita bagi menjadi dua jenis yaitu: 1. Analisis dinamik linear

Respons elastis dari suatu struktur akibat gaya gempa dapat ditentukan dengan analisis modal. Riwayat waktu dari respons tiap ragam karakteristik

MULAI

PERENCANAAN STRUKTUR BEBAN GEMPA

PERHITUNGAN STATIK

PENGUJIAN STRUKTUR

ANALISIS DINAMIK GEMPA BUMI

AMAN TIDAKNYA STRUKTUR

SELESAI

(43)

harus diperoleh terlebih dahulu dan kemudian dijumlahkan untuk memperoleh respons riwayat waktu dari kumpulan massa dengan sistem n derajat kebebasan. Prosedur ini dinamakan analisis riwayat waktu. Analisis respons dinamik riwayat waktu linear adalah suatu cara analisis untuk menentukan riwyat respons dinamik struktur gedung 3 dimensi yang berperilaku elastik penuh terhadap gerakan tanah akibat gempa rencana pada taraf pembebanan gempa nominal sebagai data masukan dimana respons dinamik dalam setiap interval waktu dihitung dengan metode integrasi langsung atau dapat juga melalui metode analisis ragam.

Analisis riwayat waktu tidak selamanya diperlukan karena sering kali hanya nilai maksimum respons yang diperlukan untuk perencanaan gempa. Dalam hal ini, nilai maksimum dari respons tiap ragam diperoleh dari desain spektra dan ditambahkan untuk menentukan respons maksimum dari keseluruhan sistem. Prosedur ini dinamakan analisis ragam spektrum respons. Analisis ragam spektrum respons adalah suatu cara analisis untuk menentukan respons dinamik struktur gedung beraturan 3 dimensi yang berperilaku secara elastik penuh terhadap pengaruh suatu gempa dimana respons dinamik total struktur gedung tersebut didapat sebagai hasil superposisi dari respons dinamik maksimum masing-masing ragamnya yang didapat melalui spectrum respons gempa rencana. Namun, metode ini tidak dapat digunakan jika ada ragam dimana periode getaran translasional atau torsional mendekati nilai periode alami. Dalam hal ini, harus digunakan integrasi langsung dari persaman geraknya.

(44)

2. Analisis dinamik nonlinear

Gaya gempa rencana, gaya dalam, dan perpindahan (displacement) dari sistem yang menggunakan prosedur analisis dinamik nonlinear ditentukan dengan analisis respons dinamik inelastis. Dengan analisis dinamik nonlinear,

displacement yang direncanakan tidak ditentukan dengan target displacement

tetapi ditentukan secara langsung melalui analisis dinamik dengan riwayat gerakan tanah (ground-motion histories). Analisis ini sangat dipengaruhi oleh terhadap asumsi dalam pemodelan dan gerakan tanah yang mewakilinya. Analisis dinamik nonlinear mempunyai dasar-dasar, pendekatan dalam pemodelan, dan kriteria-kriteria yang hampir sama dengan prosedur untuk analisis statik nonlinear. Perbedaan utamanya yaitu perhitungan respons untuk analisis dinamik nonlinear ini menggunakan analisis riwayat waktu. Analisis respons dinamik riwayat waktu nonlinear adalah suatu cara analisis untuk menentukan riwayat waktu respons dinamik struktur gedung 3 dimensi yang berperilaku elastik penuh (linear) maupun elastoplastis (nonlinear) terhadap gerakan tanah akibat gempa rencana sebagai data masukan dimana respons dinamik dalam setiap interval waktu dihitung dengan metode integrasi langsung.

(45)

BAB 3

METODE ANALISIS GEMPA YANG DIGUNAKAN

3.1 Analisis Beban Statik Ekivalen

Analisis beban statik ekivalen adalah suatu cara analisis statik linier dengan meninjau beban-beban gempa statik ekivalen, sehubungan dengn sifat struktur gedung beraturan yang praktis berperilaku sebagai struktur dua dimensi, sehingga respons dinamiknya praktis hanya ditentukan oleh respons ragamnya yang pertama dan dapat ditampilkan sebagai akibat dari beban statik ekivalen. Beban statik ekivalen arahnya horizontal dan didistribusikan di tiap tingkat gedung.

Analisis beban statik ekivalen hanya boleh digunakan untuk struktur gedung beraturan sesuai definisi pasal 4.2.1 SNI 03-1726-2002. Beban statik ekivalen hanyalah pendekatan yang meniru pengaruh dinamik dari gempa sesungguhnya. Analisis beban statik ekivalen tidak digunakan untuk gedung tidak beraturan karena perubahan-perubahan dalam bentuk struktur menyebabkan simpangan-simpangan dari lantai-lantainya tidak beraturan sehingga gaya-gaya inersia yang timbul oleh gempa menjadi tidak beraturan. Untuk struktur gedung tidak beraturan, pengaruh gempa rencana harus ditinjau sebagai pengaruh pembebanan dinamik, sehingga analisisnya harus dilakukan berdasarkan analisis respons dinamik.

3.1.1 Beban Gempa Nominal Statik Ekivalen

Struktur gedung beraturan dapat direncanakan terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam arah masing-masing sumbu utama

(46)

denah struktur tersebut, berupa beban gempa nominal statik ekivalen (V) yang ditetapkan menurut persamaan berikut ini:

(3.1) dimana:

C1 : nilai faktor respons gempa yang diperoleh dari spektrum respons gempa rencana

menurut gambar 3.2 untuk waktu getar alami fundamental T1.

I : faktor keutamaan menurut tabel 3.3.

Wt : berat total gedung termasuk beban hidup yang sesuai.

R : faktor reduksi gempa menurut tabel 3.4 dan table 3.5.

3.1.1.1 Faktor Respons Gempa

Faktor respons gempa (C1) dapat diperoleh dari spektrum respons gempa

rencanan menurut gambar 2 untuk waktu getar alami fundamental T1 untuk

masing-masing wilayah gempa dan jenis tanah dimana bangunan tersebut dibangun. Dalam gambar tersebut C adalah faktor respons gempa yang dinyatakan dalam percepatan gravitasi dan T adalah waktu getar alami struktur gedung yang dinyatakan dalam detik. Untuk T = 0 nilai C tersebut menjadi sama dengn A0, dimana A0 merupakan

percepatan puncak muka tanah menurut tabel 3.1 menurut wilayah gempa dan jenis tanah masing-masing.

(47)

lay

a I

ndone

a de

nga

n pe

epa

n punc

ak ba

tua

n da

r de

nga

n pe

ode

ang

500 t

(48)

Tabel 3.1 Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing wilayah gempa Indonesia

Wilayah

Percepatan

Percepatan puncak muka tanah Ao (‘g’) puncak

batuan

Gempa _dasar _Tanah Keras

Tanah Sedang

Tanah Lunak

Tanah Khusus (‘g’)

1 0,03 0,04 0,05 0,08 diperlukan

2 0,10 0,12 0,15 0,20 evaluasi

3 0,15 0,18 0,23 0,30 khusus di

4 0,20 0,24 0,28 0,34 setiap

5 0,25 0,28 0,32 0,36 lokasi

6 0,30 0,33 0,36 0,38

Tabel 3.2 Spektrum respons gempa rencana

Wilayah Gempa

Tanah Keras Tanah sedang Tanah Lunak Tc = 0,5 det. Tc = 0,6 det. Tc = 1,0 det.

Am Ar Am Ar Am Ar

1 0,10 0,05 0,13 0,08 0,20 0,20 2 0,30 0,15 0,38 0,23 0,50 0,50 3 0,45 0,23 0,55 0,33 0,75 0,75 4 0,60 0,30 0,70 0,42 0,85 0,85 5 0,70 0,35 0,83 0,50 0,90 0,90 6 0,83 0,42 0,90 0,54 0,95 0,95

(49)

(50)

3.1.1.2 Faktor Keutamaan

Dalam SNI 03-1726-2002 ditentukan bahwa pengaruh gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung serta berbagai bagian dan peralatannya secara umum. Akibat pengaruh gempa rencana, struktur gedung serta berbagai bagian dan peralatannya secara keseluruhan harus masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan. Gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 500 tahun, agar probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun. Untuk berbagai kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur gedung dan umur gedung tersebut yang diharapkan, pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan I menurut persamaaan:

(3.2) dimana:

I1 : faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan

penyesuain probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung.

I2 : faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan

penyesuaian umur gedung tersebut.

(51)

Tabel 3.3 Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan

Kategori gedung Faktor Keutamaan I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan, dan

1,0 1,0 1,0 Perkantoran

Monumen dan bangunan monumental 1,0 1,6 1,6 Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air

1,4 1,0 1,4 bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam

keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas,

1,6 1,0 1,6 produk minyak bumi, asam, bahan beracun.

Cerobong, tangki di atas menara 1,5 1,0 1,5 Catatan :

Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan sebelum berlakunya Standar ini maka Faktor Keutamaan, I, dapat dikalikan 80%.

3.1.1.3 Faktor Reduksi Gempa

Faktor reduksi gempa dapat ditentukan berdasarkan persamaan:

(3.3) dimana:

µ : faktor daktilitas struktur gedung yaitu rasio antara simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan δm dan simpangan struktur gedung pada saat terjadinya

pelelehan pertama δy, yaitu:

(3.4)

Dalam persamaan di atas µ = 1,0 adalah nilai faktor daktalitas untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan µm adalah nilai faktor

(52)

f1 : faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung

dan nilainya ditetapkan sebesar 1,6.

Dalam persamaan di atas, R= 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan Rm adalah faktor reduksi gempa

maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur yang bersangkutan. Dalam tabel 3.4 dicantumkan nilai R untuk berbagai nilai µ yang bersangkutan, dengan ketentuan bahwa nilai µ dan R tidak dapat melampaui nilai maksimumnya.

Tabel 3.4 Parameter daktilitas struktur gedung Taraf kinerja

struktur gedung

μ R

Elastik penuh 1,0 1,6

Daktail parsial

1,5 2,4 2,0 3,2 2,5 4,0 3,0 4,8 3,5 5,6 4,0 6,4 4,5 7,2 5,0 8,0 Daktail penuh 5,3 8,5

Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam perencanaan struktur gedung dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai faktor daktilitas maksimum µm yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau

subsistem struktur gedung. Dalam tabel 3.5 ditetapkan nilai μm yang dapat

dikerahkan oleh beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung, berikut faktor reduksi maksimum Rm yang bersangkutan.

(53)

Apabila dalam arah pembebanan gempa akibat pengaruh gempa rencana sistem struktur gedung terdiri dari beberapa jenis subsistem struktur gedung yang berbeda, faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung itu untuk arah pembebanan gempa tersebut, dapat dihitung sebagai nilai rata-rata berbobot dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem sebagai besaran pembobotnya menurut persamaan :

(3.5) dimana:

Rs : nilai faktor reduksi gempa masing-masing jenis subsistem struktur gedung dan Vs : gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem struktur gedung tersebut, dengan penjumlahan meliputi seluruh jenis subsistem struktur gedung yang ada. Metoda ini hanya boleh dipakai, apabila rasio antara nilai faktor reduksi gempa dari jenis-jenis subsistem struktur gedung yang ada tidak lebih dari 1,5.

Untuk jenis subsistem struktur gedung yang tidak tercantum dalam Tabel 3.5, nilai faktor daktilitasnya dan faktor reduksi gempanya harus ditentukan dengan cara-cara rasional, misalnya dengan menentukannya dari hasil analisis beban dorong statik (static push-over analysis).

(54)

Tabel 3.5 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum faktor tahanan lebih struktur, dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung

(55)

3.1.1.4 Waktu Getar Alami

Waktu getar alami struktur gedung T (dalam detik) dapat ditentukan dengan rumus berikut:

1. Untuk struktur gedung berupa portal-portal tanpa unsur-unsur pengaku yang membatasi simpangan:

• Untuk portal baja

(3.6) • Untuk portal beton

(3.7) 2. Untuk struktur gedung lain

(3.8) dimana H adalah tinggi total bangunan yang diukur dari taraf penjepitan lateral (lihat gambar 3.3).

3. Pembatasan waktu getar alami fundamental

Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental T1 dari struktur gedung harus dibatasi,

bergantung pada koefisien ζ untuk wilayah gempa tempat struktur gedung berada dan jumlah tingkatnya n menurut persamaan:

(3.9) dimana koefisien ζ ditetapkan menurut tabel 3.6.

(56)

Tabel 3.6 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur

Wilayah Gempa ζ

1 0,20

2 0,19

3 0,18

4 0,17

5 0,16

6 0,15

4. Waktu getar alami fundamental

Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dalam arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Rayleigh sebagai berikut :

(3.10) Dimana:

Wi : berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai

Fi : beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada

pusat massa lantai tingkat ke-i

di : simpangan horizontal lantai tingkat ke-i dinyatakan dalam mm

(57)

3.1.2 Pembagian Beban Geser Dasar Nominal (V) Sepanjang Tinggi Gedung Beban geser dasar nominal V harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen Fi yang menangkap

pada pusat massa lantai tingkat ke-i (lihat gambar 3.3) menurut persamaan:

(3.11) dimana

Wi : berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai.

zi : ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral.

n : nomor lantai tingkat paling atas.

Apabila rasio antara tinggi struktur gedung dan ukuran denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0,1 V harus dianggap sebagai beban horisontal terpusat yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan 0,9 V sisanya harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen menurut persamaan di atas.

Pada tangki di atas menara, beban gempa nominal statik ekuivalen sebesar V harus dianggap bekerja pada titik berat massa seluruh struktur menara dan tangki berikut isinya.

(58)

Gambar 3.3 Model Gaya Gempa Horizontal

3.2 Analisis Ragam Spektrum Respons 3.2.1 Konsep Spektrum Respons

Konsep spektrum respons gempa bumi, yaitu untuk melihat karakteristik dari gerakan tanah dan efeknya terhadap struktur. Spektrum respons gempa bumi merupakan plot respons maksimum dari semua sistem berderajat tunggal yang mungkin terhadap gerakan tanah tertentu. Selain itu, spektrum respons bisa juga digunakan sebagai pendekatan dinamik pada struktur khususnya perencanaan bangunan tahan gempa dan perhitungan gaya lateral dalam peraturan perencanaan. Plot dari nilai maksimum respons sistem sebagai fungsi dari waktu getar alami sistem disebut spektrum respons. Plot tersebut merupakan hasil respons dari sistem berderajat tunggal yang mempunyai rasio redaman sebesar ζ, dan beberapa plot lainnya untuk nilai ζ yang berbeda-beda dimana rasio redaman tersebut merupakan nilai-nilai yang ditemukan dalam struktur yang sebenarnya.

H Fi

V Fi

(1)

Tabel L.4.4 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa y

Joint Output

Case CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3

(2)

Tabel L.4.5 Displacement kolom pinggir portal 15 tingkat arah gempa x

Joint Output

Case CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3

Text Text Text mm mm mm Radians Radians Radians 1 EQ1 LinStatic 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 1 COMB3 Combination 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 1 COMB5 Combination 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 2 EQ1 LinStatic 4.352174 0.000000 0.178020 0.000000 0.001624 0.000000 2 COMB3 Combination 4.337462 0.000000 -0.109328 0.000000 0.001634 0.000000 2 COMB5 Combination 4.327618 0.000000 -0.252242 0.000000 0.001641 0.000000 3 EQ1 LinStatic 12.144930 0.000000 0.311115 0.000000 0.002405 0.000000 3 COMB3 Combination 12.138337 0.000000 -0.180677 0.000000 0.002415 0.000000 3 COMB5 Combination 12.133676 0.000000 -0.426429 0.000000 0.002422 0.000000 4 EQ1 LinStatic 22.332480 0.000000 0.433215 0.000000 0.002915 0.000000 4 COMB3 Combination 22.330215 0.000000 -0.242464 0.000000 0.002925 0.000000 4 COMB5 Combination 22.328309 0.000000 -0.581664 0.000000 0.002931 0.000000 5 EQ1 LinStatic 34.096428 0.000000 0.542018 0.000000 0.003254 0.000000 5 COMB3 Combination 34.096009 0.000000 -0.296927 0.000000 0.003263 0.000000 5 COMB5 Combination 34.095392 0.000000 -0.720148 0.000000 0.003269 0.000000 6 EQ1 LinStatic 46.823163 0.000000 0.638462 0.000000 0.003440 0.000000 6 COMB3 Combination 46.832395 0.000000 -0.343469 0.000000 0.003454 0.000000 6 COMB5 Combination 46.838601 0.000000 -0.841390 0.000000 0.003463 0.000000 7 EQ1 LinStatic 60.822053 0.000000 0.802024 0.000000 0.003719 0.000000 7 COMB3 Combination 60.815785 0.000000 -0.426113 0.000000 0.003747 0.000000 7 COMB5 Combination 60.811584 0.000000 -1.054058 0.000000 0.003766 0.000000 8 EQ1 LinStatic 75.354548 0.000000 0.938431 0.000000 0.003777 0.000000 8 COMB3 Combination 75.353451 0.000000 -0.507546 0.000000 0.003807 0.000000 8 COMB5 Combination 75.352259 0.000000 -1.250999 0.000000 0.003827 0.000000 9 EQ1 LinStatic 90.002366 0.000000 1.047402 0.000000 0.003795 0.000000 9 COMB3 Combination 90.001496 0.000000 -0.587935 0.000000 0.003821 0.000000 9 COMB5 Combination 90.000386 0.000000 -1.432302 0.000000 0.003839 0.000000 10 EQ1 LinStatic 104.342244 0.000000 1.134277 0.000000 0.003636 0.000000 10 COMB3 Combination 104.337633 0.000000 -0.662656 0.000000 0.003664 0.000000 10 COMB5 Combination 104.334488 0.000000 -1.593594 0.000000 0.003683 0.000000 11 EQ1 LinStatic 117.909528 0.000000 1.200093 0.000000 0.003430 0.000000 11 COMB3 Combination 117.922621 0.000000 -0.730609 0.000000 0.003470 0.000000 11 COMB5 Combination 117.931664 0.000000 -1.733731 0.000000 0.003498 0.000000 12 EQ1 LinStatic 130.677185 0.000000 1.272254 0.000000 0.003017 0.000000 12 COMB3 Combination 130.674138 0.000000 -0.827321 0.000000 0.003085 0.000000 12 COMB5 Combination 130.671231 0.000000 -1.921856 0.000000 0.003130 0.000000 13 EQ1 LinStatic 141.870279 0.000000 1.318119 0.000000 0.002656 0.000000 13 COMB3 Combination 141.872191 0.000000 -0.913571 0.000000 0.002714 0.000000 13 COMB5 Combination 141.872255 0.000000 -2.079277 0.000000 0.002755 0.000000 14 EQ1 LinStatic 151.201086 0.000000 1.346593 0.000000 0.002094 0.000000 14 COMB3 Combination 151.190398 0.000000 -0.981699 0.000000 0.002150 0.000000 14 COMB5 Combination 151.185164 0.000000 -2.198803 0.000000 0.002191 0.000000 15 EQ1 LinStatic 158.149665 0.000000 1.361666 0.000000 0.001469 0.000000 15 COMB3 Combination 158.130497 0.000000 -1.027642 0.000000 0.001536 0.000000 15 COMB5 Combination 158.131646 0.000000 -2.276332 0.000000 0.001587 0.000000 16 EQ1 LinStatic 162.919143 0.000000 1.367668 0.000000 0.001069 0.000000 16 COMB3 Combination 163.079874 0.000000 -1.047120 0.000000 0.001251 0.000000 16 COMB5 Combination 163.175635 0.000000 -2.307626 0.000000 0.001339 0.000000

(3)

1 COMB5 Combination 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 2 EQ1 LinStatic 4.366471 0.000000 0.182890 0.000000 0.001634 0.000000 2 COMB3 Combination 4.353367 0.000000 -0.104496 0.000000 0.001644 0.000000 2 COMB5 Combination 4.344615 0.000000 -0.247431 0.000000 0.001651 0.000000 3 EQ1 LinStatic 12.226721 0.000000 0.319786 0.000000 0.002432 0.000000 3 COMB3 Combination 12.222073 0.000000 -0.172075 0.000000 0.002442 0.000000 3 COMB5 Combination 12.218766 0.000000 -0.417867 0.000000 0.002448 0.000000 4 EQ1 LinStatic 22.549962 0.000000 0.445564 0.000000 0.002960 0.000000 4 COMB3 Combination 22.548665 0.000000 -0.230214 0.000000 0.002969 0.000000 4 COMB5 Combination 22.547485 0.000000 -0.569473 0.000000 0.002975 0.000000 5 EQ1 LinStatic 34.512538 0.000000 0.557842 0.000000 0.003313 0.000000 5 COMB3 Combination 34.511898 0.000000 -0.281231 0.000000 0.003322 0.000000 5 COMB5 Combination 34.511193 0.000000 -0.704528 0.000000 0.003329 0.000000 6 EQ1 LinStatic 47.487523 0.000000 0.657536 0.000000 0.003510 0.000000 6 COMB3 Combination 47.495984 0.000000 -0.324553 0.000000 0.003524 0.000000 6 COMB5 Combination 47.501692 0.000000 -0.822566 0.000000 0.003533 0.000000 7 EQ1 LinStatic 61.810893 0.000000 0.826948 0.000000 0.003814 0.000000 7 COMB3 Combination 61.805086 0.000000 -0.401403 0.000000 0.003843 0.000000 7 COMB5 Combination 61.801212 0.000000 -1.029474 0.000000 0.003862 0.000000 8 EQ1 LinStatic 76.746245 0.000000 0.968511 0.000000 0.003888 0.000000 8 COMB3 Combination 76.745903 0.000000 -0.477740 0.000000 0.003917 0.000000 8 COMB5 Combination 76.745309 0.000000 -1.221353 0.000000 0.003937 0.000000 9 EQ1 LinStatic 91.842622 0.000000 1.081828 0.000000 0.003917 0.000000 9 COMB3 Combination 91.842391 0.000000 -0.553843 0.000000 0.003943 0.000000 9 COMB5 Combination 91.841807 0.000000 -1.398406 0.000000 0.003961 0.000000 10 EQ1 LinStatic 106.662221 0.000000 1.172337 0.000000 0.003763 0.000000 10 COMB3 Combination 106.657599 0.000000 -0.624991 0.000000 0.003791 0.000000 10 COMB5 Combination 106.654459 0.000000 -1.556161 0.000000 0.003809 0.000000 11 EQ1 LinStatic 120.716646 0.000000 1.241047 0.000000 0.003555 0.000000 11 COMB3 Combination 120.727989 0.000000 -0.690108 0.000000 0.003595 0.000000 11 COMB5 Combination 120.735863 0.000000 -1.693497 0.000000 0.003623 0.000000 12 EQ1 LinStatic 133.948255 0.000000 1.316606 0.000000 0.003126 0.000000 12 COMB3 Combination 133.944718 0.000000 -0.783514 0.000000 0.003193 0.000000 12 COMB5 Combination 133.941716 0.000000 -1.878369 0.000000 0.003239 0.000000 13 EQ1 LinStatic 145.544270 0.000000 1.364910 0.000000 0.002755 0.000000 13 COMB3 Combination 145.547070 0.000000 -0.867421 0.000000 0.002814 0.000000 13 COMB5 Combination 145.547886 0.000000 -2.033504 0.000000 0.002855 0.000000 14 EQ1 LinStatic 155.253195 0.000000 1.395158 0.000000 0.002189 0.000000 14 COMB3 Combination 155.247046 0.000000 -0.933877 0.000000 0.002245 0.000000 14 COMB5 Combination 155.243699 0.000000 -2.151416 0.000000 0.002285 0.000000 15 EQ1 LinStatic 162.566359 0.000000 1.411387 0.000000 0.001563 0.000000 15 COMB3 Combination 162.544625 0.000000 -0.978772 0.000000 0.001624 0.000000 15 COMB5 Combination 162.542199 0.000000 -2.227959 0.000000 0.001672 0.000000 16 EQ1 LinStatic 167.698032 0.000000 1.417931 0.000000 0.001157 0.000000 16 COMB3 Combination 167.821359 0.000000 -0.997777 0.000000 0.001329 0.000000 16 COMB5 Combination 167.894196 0.000000 -2.258816 0.000000 0.001412 0.000000

(4)

Tabel L.4.7 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa x

Joint Output

Case CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3

Text Text Text mm mm mm Radians Radians Radians 1 EQ1 LinStatic 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 1 COMB3 Combination 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 1 COMB5 Combination 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 2 EQ1 LinStatic 2.995385 0.000000 0.160134 0.000000 0.001154 0.000000 2 COMB3 Combination 2.986666 0.000000 -0.123494 0.000000 0.001158 0.000000 2 COMB5 Combination 2.980929 0.000000 -0.256905 0.000000 0.001161 0.000000 3 EQ1 LinStatic 8.683294 0.000000 0.282819 0.000000 0.001807 0.000000 3 COMB3 Combination 8.677495 0.000000 -0.205572 0.000000 0.001812 0.000000 3 COMB5 Combination 8.673578 0.000000 -0.436399 0.000000 0.001815 0.000000 4 EQ1 LinStatic 16.486010 0.000000 0.399673 0.000000 0.002289 0.000000 4 COMB3 Combination 16.483102 0.000000 -0.276083 0.000000 0.002293 0.000000 4 COMB5 Combination 16.481049 0.000000 -0.596990 0.000000 0.002296 0.000000 5 EQ1 LinStatic 25.841151 0.000000 0.509160 0.000000 0.002640 0.000000 5 COMB3 Combination 25.840802 0.000000 -0.336526 0.000000 0.002645 0.000000 5 COMB5 Combination 25.840340 0.000000 -0.740156 0.000000 0.002648 0.000000 6 EQ1 LinStatic 36.323496 0.000000 0.610168 0.000000 0.002894 0.000000 6 COMB3 Combination 36.327300 0.000000 -0.387980 0.000000 0.002899 0.000000 6 COMB5 Combination 36.329593 0.000000 -0.866955 0.000000 0.002903 0.000000 7 EQ1 LinStatic 48.223274 0.000000 0.764007 0.000000 0.003327 0.000000 7 COMB3 Combination 48.220935 0.000000 -0.461566 0.000000 0.003335 0.000000 7 COMB5 Combination 48.219311 0.000000 -1.054313 0.000000 0.003341 0.000000 8 EQ1 LinStatic 61.386015 0.000000 0.902820 0.000000 0.003580 0.000000 8 COMB3 Combination 61.383279 0.000000 -0.529433 0.000000 0.003590 0.000000 8 COMB5 Combination 61.381378 0.000000 -1.226444 0.000000 0.003596 0.000000 9 EQ1 LinStatic 75.284598 0.000000 1.025518 0.000000 0.003731 0.000000 9 COMB3 Combination 75.282814 0.000000 -0.592610 0.000000 0.003740 0.000000 9 COMB5 Combination 75.281303 0.000000 -1.384340 0.000000 0.003746 0.000000 10 EQ1 LinStatic 89.639548 0.000000 1.131480 0.000000 0.003830 0.000000 10 COMB3 Combination 89.639168 0.000000 -0.651664 0.000000 0.003840 0.000000 10 COMB5 Combination 89.638575 0.000000 -1.528529 0.000000 0.003847 0.000000 11 EQ1 LinStatic 104.222004 0.000000 1.223139 0.000000 0.003864 0.000000 11 COMB3 Combination 104.232050 0.000000 -0.704544 0.000000 0.003878 0.000000 11 COMB5 Combination 104.238758 0.000000 -1.657099 0.000000 0.003888 0.000000 12 EQ1 LinStatic 119.165688 0.000000 1.374683 0.000000 0.003826 0.000000 12 COMB3 Combination 119.159233 0.000000 -0.801869 0.000000 0.003857 0.000000 12 COMB5 Combination 119.154905 0.000000 -1.886148 0.000000 0.003877 0.000000 13 EQ1 LinStatic 133.727173 0.000000 1.498816 0.000000 0.003709 0.000000 13 COMB3 Combination 133.726647 0.000000 -0.897871 0.000000 0.003741 0.000000 13 COMB5 Combination 133.725819 0.000000 -2.099119 0.000000 0.003762 0.000000 14 EQ1 LinStatic 147.885312 0.000000 1.596565 0.000000 0.003625 0.000000 14 COMB3 Combination 147.885078 0.000000 -0.991413 0.000000 0.003652 0.000000 14 COMB5 Combination 147.884376 0.000000 -2.294808 0.000000 0.003670 0.000000 15 EQ1 LinStatic 161.443273 0.000000 1.673674 0.000000 0.003412 0.000000 15 COMB3 Combination 161.438652 0.000000 -1.077542 0.000000 0.003442 0.000000 15 COMB5 Combination 161.435499 0.000000 -2.468554 0.000000 0.003461 0.000000 16 EQ1 LinStatic 174.089976 0.000000 1.731490 0.000000 0.003183 0.000000 16 COMB3 Combination 174.104049 0.000000 -1.154847 0.000000 0.003226 0.000000 16 COMB5 Combination 174.113716 0.000000 -2.618906 0.000000 0.003255 0.000000 17 EQ1 LinStatic 185.825610 0.000000 1.794102 0.000000 0.002759 0.000000

(5)

19 EQ1 LinStatic 204.403887 0.000000 1.857581 0.000000 0.001890 0.000000 19 COMB3 Combination 204.392666 0.000000 -1.430194 0.000000 0.001947 0.000000 19 COMB5 Combination 204.387092 0.000000 -3.110687 0.000000 0.001989 0.000000 20 EQ1 LinStatic 210.669828 0.000000 1.870213 0.000000 0.001333 0.000000 20 COMB3 Combination 210.649425 0.000000 -1.479178 0.000000 0.001402 0.000000 20 COMB5 Combination 210.649786 0.000000 -3.191641 0.000000 0.001455 0.000000 21 EQ1 LinStatic 215.010778 0.000000 1.875186 0.000000 0.000984 0.000000 21 COMB3 Combination 215.179784 0.000000 -1.499967 0.000000 0.001173 0.000000 21 COMB5 Combination 215.280823 0.000000 -3.224426 0.000000 0.001267 0.000000

Tabel L.4.8 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa y

Joint Output

Case CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3

(6)

Joint Output

Case CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3

Text Text Text mm mm mm Radians Radians Radians 11 EQ1 LinStatic 109.420825 0.000000 1.403773 0.000000 0.004178 0.000000 11 COMB3 Combination 109.430001 0.000000 -0.524089 0.000000 0.004193 0.000000 11 COMB5 Combination 109.436153 0.000000 -1.476745 0.000000 0.004202 0.000000 12 EQ1 LinStatic 125.743457 0.000000 1.590405 0.000000 0.004221 0.000000 12 COMB3 Combination 125.737441 0.000000 -0.586374 0.000000 0.004251 0.000000 12 COMB5 Combination 125.733432 0.000000 -1.670781 0.000000 0.004272 0.000000 13 EQ1 LinStatic 141.960990 0.000000 1.746877 0.000000 0.004171 0.000000 13 COMB3 Combination 141.961075 0.000000 -0.650089 0.000000 0.004203 0.000000 13 COMB5 Combination 141.960754 0.000000 -1.851498 0.000000 0.004224 0.000000 14 EQ1 LinStatic 158.038838 0.000000 1.873735 0.000000 0.004160 0.000000 14 COMB3 Combination 158.039081 0.000000 -0.714577 0.000000 0.004187 0.000000 14 COMB5 Combination 158.038799 0.000000 -2.018164 0.000000 0.004205 0.000000 15 EQ1 LinStatic 173.773765 0.000000 1.976938 0.000000 0.004008 0.000000 15 COMB3 Combination 173.769030 0.000000 -0.774669 0.000000 0.004036 0.000000 15 COMB5 Combination 173.765818 0.000000 -2.165906 0.000000 0.004056 0.000000 16 EQ1 LinStatic 188.805936 0.000000 2.057492 0.000000 0.003828 0.000000 16 COMB3 Combination 188.817988 0.000000 -0.829292 0.000000 0.003870 0.000000 16 COMB5 Combination 188.826313 0.000000 -2.293609 0.000000 0.003899 0.000000 17 EQ1 LinStatic 203.288665 0.000000 2.149985 0.000000 0.003499 0.000000 17 COMB3 Combination 203.285432 0.000000 -0.907434 0.000000 0.003570 0.000000 17 COMB5 Combination 203.282625 0.000000 -2.464284 0.000000 0.003618 0.000000 18 EQ1 LinStatic 216.590500 0.000000 2.212776 0.000000 0.003261 0.000000 18 COMB3 Combination 216.593990 0.000000 -0.978105 0.000000 0.003322 0.000000 18 COMB5 Combination 216.595245 0.000000 -2.606978 0.000000 0.003364 0.000000 19 EQ1 LinStatic 228.505916 0.000000 2.254722 0.000000 0.002813 0.000000 19 COMB3 Combination 228.499497 0.000000 -1.033789 0.000000 0.002871 0.000000 19 COMB5 Combination 228.495978 0.000000 -2.714711 0.000000 0.002912 0.000000 20 EQ1 LinStatic 238.448180 0.000000 2.279040 0.000000 0.002289 0.000000 20 COMB3 Combination 238.425210 0.000000 -1.071199 0.000000 0.002353 0.000000 20 COMB5 Combination 238.421997 0.000000 -2.784154 0.000000 0.002402 0.000000 21 EQ1 LinStatic 246.470254 0.000000 2.289455 0.000000 0.001873 0.000000 21 COMB3 Combination 246.599200 0.000000 -1.086621 0.000000 0.002052 0.000000 21 COMB5 Combination 246.675621 0.000000 -2.811611 0.000000 0.002140 0.000000

Perbandingan Analisis Statik Dan Analisis Dinamik Pada Portal Bertingkat Banyak Sesuai SNI 03-1726-2002

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

RICA AMELIA

050404014

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

RICA AMELIA

05 0404 014

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS

DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI

SNI 03-1726-2002

RICA AMELIA

05 0404 014

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2009

Tabel L.4.4 Displacement kolom pinggir portal 10 tingkat arah gempa y

Tabel L.4.5 Displacement kolom pinggir portal 15 tingkat arah gempa x

Tabel L.4.7 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa x

Tabel L.4.8 Displacement kolom pinggir portal 20 tingkat arah gempa y

Parts

Dokumen yang terkait

Perbandingan Analisis Statik Ekivalen dan Analisis Dinamik Ragam Spektrum Respons pada Struktur Beraturan dan Ketidakberaturan Massa Sesuai RSNI 03-1726-201x

DESIGN OF PPM BUILDING IN ACCORDANCE WITH SNI 03 – 2847 – 2002 AND SNI 03 – 1726 – 2002 DESIGN OF PPM BUILDING IN ACCORDANCE WITH SNI 03 – 2847 – 2002 AND SNI 03 – 1726 – 2002.

STUDI ANALISIS HOTEL IBIS PADANG BERDASARKAN SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726:2012.

STUDI PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN APLIKASI BEBAN GEMPA BERDASARKAN SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726-2012.

Analisa Pushover pada Bangunan Beton Bertingkat Tinggi terhadap Beban Gempa Berdasarkan SNI-1726-2002 dan SNI-1726:2012.

Analisis dan Desain Struktur Baja Pada Gedung Bertingkat 4 Berdasarkan SNI 03-1729-2002.

Analisis Dinamik Ragam Spektrum Respons Gedung Tidak Beraturan Dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05.

GAYA GESER DASAR SEISMIK BERDASARKAN SNI-03-1726-2002 DAN SNI-03-1726-2012 PADA STRUKTUR GEDUNG GRAND EDGE, SEMARANG SEISMIC BASE SHEAR BASED ON SNI-03-1726-2002 AND SNI- 03-1726-2012 OF GRAND EDGE BUILDING STRUCTURE

PERBANDINGAN RESPONS DINAMIK STRUKTUR GEDUNG RUSUNAWA CILACAP BERDASARKAN PERCEPATAN SPEKTRUM GEMPA SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726:2012

PERBANDINGAN PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG HOTEL SALA VIEW YANG BERPEDOMAN PADA SNI 1726 – 2002 DAN SNI 1726 – 2012

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan