EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG DENGAN ANALISIS PUSHOVER (Studi Kasus : Gedung Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bathesda Yogyakarta).
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(Studi Kasus : Gedung Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bathesda
Yogyakarta)
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
MASBUDI
I 1112057
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(Studi Kasus : Gedung Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bathesda
Yogyakarta)
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
MASBUDI
I 1112057
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Jawaban dari sebuah keberhasilan adalah semangat
dan kerja keras yang dilandasi keyakinan dan doa”
-anonymous-
“Jangan membenarkan hal-hal yang biasa kita lihat!
tapi biasakanlah melihat hal-hal yang benar!”
-Hotma Prawoto S-
“Satu-satunya cara melakukan sebuah pekerjaan yang
luar biasa adalah dengan mencintai apa yang saat
ini tengah Anda kerjakan”
-Steve Jobs-
PERSEMBAHAN
Sebuah karya kecil ini kupersembahkan
untuk kedua orang tuaku,
Ayah (Samsi) dan Ibuk (Parjilah),
Terima kasih atas semua kasih sayang, doa,
semangat dan dukungan selama ini.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Masbudi, 2015. “Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Dengan Analisis Pushover,
Studi Kasus Gedung Bedah Sentral Terpadu (GBST) Rumah Sakit Bethesda
Yogyakrta”. Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Gempa bumi menyebabkan kerusakan bangunan dan korban jiwa. Perencanaan
gedung terhadap beban gempa sangat penting supaya saat terjadi gempa bangunan
tidak runtuh dan tidak ada korban jiwa, terutama untuk gedung penting seperti
Gedung Bedah Sentral Terpadu (GBST) Rumah Sakit (RS) Bethesda Yogyakarta.
Gedung GBST RS Bethesda diharapkan tetap berfungsi dan tidak mengalami
kerusakan yang berarti setelah terjadi gempa bumi. Pada perencanaan berbasis
kinerja, level kinerja untuk bangunan rumah sakit adalah Immediate Occupancy
(IO). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui level kinerja sebenarnya dari
struktur GBST RS Bethesda Yogyakarta.
Metode evaluasi yang digunakan adalah analisis statik non linier (Pushover).
Beban lateral yang digunakan merupakan hasil dari anaisis statik ekuivalen yang
dikerjakan bertahap secara monotonik dalam 1 arah. Level kinerja ditentukan
dengan dengan Metode Spektrum Kapasitas sesuai Applied Technologi Council
(ATC 40,1996) yang menghasilkan titik kinerja (Performance Point) dan Metode
Target Perpindahan sesuai Federal Emergency Management Agency (FEMA 356,
2000). Level kinerja gedung ditentukan dengan drift ratio yang disyaratkan oleh
ATC 40 (1996).
Hasil dari evaluasi sesuai ATC 40 (1996) pada arah X diperoleh nilai simpangan
sebesar 0,174m, pada arah Y sebesar 0,185m sedangkan simpangan sesuai FEMA
356 (2000) untuk arah X sebesar 0,137m, arah Y sebesar 0,179m. Nilai drift ratio
yang terjadi kurang dari 1% sesuai yang disyaratkan oleh ATC 40, sehingga level
kinerja GBST Rumah Sakit Bethesda Yogyakarta untuk gempa periode ulang
2500 tahun adalah Immediate Occupancy.
Kata kunci : level kinerja, pushover, performance point, Metode Spektrum
Kapasitas, Metode Target Perpindahan, drift ratio.
commit to user
iv
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRACT
Masbudi, 2015. “Building Structural Performance Evaluation With Pushover
Analysis. Case Study : The Integrated Central Surgical Building (GBST) Bethesda
Hospital in Yogyakarta”. Thesis, Department of Civil Engineer, Faculty of
Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
Earthquake causes damage to buildings and casualties. Design of buildings
against earthquake loads is very important so during an earthquake the building
does not collapse and no casualties. Especially for important buildings like the
Ingrated Central Sugrical Building (GBST) Bethesda Hospital Yogyakarta is
expected to keep functioning and have not experienced significant damage after
the earthquake. In performance based design, level of performance for hospital
buildings is lmmediate Occupancy (IO). The purpose of this research is to know
actually performance level of the structure GBST Bethesda Hospital in
Yogyakarta.
The evaluation method use is non-linear static analysis (Pushover). The lateral
load determining by static equivalent analisys, the lateral load given monotonic in
one direction step by step. Performance level determine in Capacity Spectrume
Method according Applied Technologi Council (ATC 40,1996) the result is
performance point and displacement targets method according Federal
Emergency Management Agency (FEMA 356,2000). Structure performance level
specified by drift ratio required by ATC 40 (1996).
The result of evaluation according ATC 40 (1996) in the X direction obtained
value of displacement at 0,174m, in the direction Y at 0,185m while the according
FEMA 356 (2000) the displacement in direction X at 0,137m and Y direction at
0,179m. The value of drift ratio actual is less than 1% so the performance level
for earthquake return period of 2500 years is the Immediate Occupancy.
Keywords : performance level, puhsover, performance point, Capacity Spectrume
Method, Displacement Targets Method, drift ratio.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga
penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi dengan judul “Evaluasi
Kinerja Struktur Gedung Dengan Analisis Pushover. (Studi Kasus : Gedung
Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bethesda Yogyakarta)”. Guna memenuhi
syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak
kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan
ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Edy purwanto, ST., MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Ir. Agus Supriyadi, MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Ir. Agus Sumarsono, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6. Tim Dosen Penguji Pendadaran.
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer 2012 dan semua pihak yang
telah membantu penyusun yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh
sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca
demi kesempurnaan laporan skripsi ini. Akhir kata semoga laporan skripsi ini
dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penyusun pada
khususnya.
Surakarta,
Juli 2015
Penyusun
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
PENGANTAR ................................................................................................
vi
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................
xvi
DAFTAR SIMBOL.......................................................................................... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ...................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah..............................................................................
3
1.3.
Tujuan Penelitian .............................................................................
3
1.4.
Manfaat Penelititan ...........................................................................
3
1.5.
Batasan Masalah …………………………………………………. ..
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1.
Konsep Bangunan Tahan Gempa ......................................................
5
2.2.
Perencanaan Berbasis Kinerja............................................................
8
2.3.
Evaluasi Kegempaan Pada Bangunan................................................
9
2.4.
Level Kinerja Struktur .......................................................................
10
2.5.
Evaluasi Bangunan Menurut Fema 310 .............................................
12
2.6.
Tahap 1 (Tahap Screening)................................................................
12
2.6.1.
Gaya Geser Gempa ............................................................................
13
2.6.2.
Quick Check Kekakuan Dan Kekuatan .............................................
16
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.6.3.
Checklist Komponen Struktur Dan Non Struktur .............................
18
2.7.
Tahap 2 (Tahap Evaluasi) ..................................................................
19
2.7.1.
Analisis Statik Menurut Sni 03-1726-2012 .......................................
20
2.7.2.
Analisis Dinamik Linier.....................................................................
34
2.7.3.
Simpangan Antar Lantai ....................................................................
34
2.7.4.
Deman Capacity Ratio (DCR) ...........................................................
36
2.7.5.
Perhitungan Kekuatan Komponen .....................................................
37
2.8.
Tahap 3 (Tahap Evaluasi Lebih Rinci) ..............................................
40
2.8.1.
Analisis Statik Non Linier .................................................................
41
2.8.2.
Target Perpindahan ............................................................................
41
2.8.3.
Kriteria Penerimaan Komponen Pada Prosedur Analisis Nonlinier ..
42
2.8.4.
Metoda Koeefisien Perpindahan .......................................................
43
2.8.5.
Metode Spektrum Kapasitas ..............................................................
46
2.8.6.
Konversi Spektrum Respon Ke Spektrum Demand
Dalam Format ADRS.........................................................................
47
2.8.7.
Penentuan Titik Kinerja (Performance Point)....................................
48
2.8.8.
Perhitungan Redaman Viskous Efektif..............................................
49
BAB 3 METODOLOGI PENELITITAN
3.1.
Lokasi Penelitian................................................................................
51
3.2.
Data Penelitian . .................................................................................
52
3.3.
Metode Penelitian ..............................................................................
52
3.3.1.
Tahap 1 ( Tahap Screening) ...............................................................
52
3.3.2.
Tahap 2 (Tahap Evaluasi) ..................................................................
53
3.3.3.
Tahap 3 (Tahap Evaluasi Lebih Rinci) ..............................................
54
3.3.4.
Standar Yang Digunakan Dalam Penelitian ......................................
57
3.3.5.
Bagan Alir..........................................................................................
58
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1.
Identifikasi Bangunan ........................................................................
commit to user
viii
59
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.1.1.
Infomasi Bangunan ............................................................................
59
4.1.2.
Material Bahan...................................................................................
60
4.1.3.
Identifikasi Kelas Situs Tanah ...........................................................
60
4.2.
Pembebanan Gravitasi .......................................................................
61
4.3.
Evaluasi Tahap 1................................................................................
62
4.3.1.
Perhitungan Berat Seismik Efektif.....................................................
62
4.3.2.
Gaya Geser Gempa ............................................................................
62
4.3.3.
Hasil Quick Check Untuk Kekuatan Dan Kekakuan........................
64
4.3.4.
Hasil Checklist Komponen Struktur ..................................................
67
4.3.5.
Kesimpulan Evaluasi Tahap 1 ...........................................................
76
4.4.
Evaluasi Tahap 2................................................................................
76
4.4.1.
Analisis Statik Linier .........................................................................
76
4.4.2.
Analisis Dinamik Linier..................................................................... 104
4.4.3.
Kesimpulan Evaluasi Tahap 2 ........................................................... 128
4.5.
Evaluasi Tahap 3............................................................................... 128
4.5.1.
Prosedur Analisis Statik Linier Dengan Analisis Pushover. ............. 128
4.5.2.
Hasil Analisis Pushover..................................................................... 132
4.5.3.
Metode Spektrum Kapasitas ATC 40 ................................................ 134
4.5.4.
Metode Koefisien Perpindahan Fema 356 ......................................... 136
4.5.5.
Penentuan Level Kinerja Struktur...................................................... 137
4.5.6.
Hirarki Plastifikasi ............................................................................. 140
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan ........................................................................................ 142
5.2.
Saran .................................................................................................. 143
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 144
LAMPIRAN
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batasan Kerusakan Level Kinerja Gedung ......................................
10
Tabel 2.2 Batasan Deformasi Level Kinerja Struktur (ATC-0, 1996)..............
11
Tabel 2.3 Definisi Wilayah Kegempaan
.......................................................
12
Tabel 2.4 Faktor Modifikasi C .................................................. ......................
13
Tabel 2.5. Nilai Fv Sebagai Fungsi Site Class Dan Mapped Spectra
Acceleration Pada Periode 1 Detik (S1) (FEMA 310, 1998) ......
15
Tabel 2.6. Nilai Fa Sebagai Fungsi Site Class Dan Mapped Short-Period
Spectral Acceleration, (Ss) (FEMA 310, 1998) ........................
15
Tabel 2.7 Faktor Untuk Dinding Geser (FEMA 310,1998) ............................
18
Tabel 2.8 Persyaratan Checklist Untuk Evaluasi Tahap 1 ( FEMA 310,1998)..
19
Tabel 2.9 Kategori Resiko Bangunan Gedung Dan Non Gedung
Untuk Beban Gempa .......................................................................
20
Tabel 2.10 Faktor Keutamaan Gempa ............................................................
22
Tabel 2.11 Klasifikasi Situs .............................................................................
23
Tabel 2.12 Koefisien Situs Fa ........................................................................
27
Tabel 2.13 Koefisien Situs Fv .......................................................................
27
Tabel 2.14 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan Pada Periode Pendek ...................................................
29
Tabel 2.15 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan Pada Periode 1 Detik ...................................................
29
Tabel 3.16 Faktor R , Cd , Dan Ω0 Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa .......
30
Tabel 3.17 Prosedur Analisis Yang Diijinkan ................................................
30
Tabel 2.18 Koefisien Untuk Batas Atas Pada Perioda Yang Di Hitung .........
32
Tabel 2.19 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct Dan x ...............................
33
Tabel 2.20 Simpangan Antar Lantai Ijin a ....................................................
35
Tabel 2.21 Nilai Modifikasi Faktor C0 .............................................................
45
Tabel 2.22 Nilai Modifikasi Faktor C2 ............................................................
45
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.23 Nilai Efektif Massa Faktor Cm .......................................................
46
Tabel 4.1 Informasi Lantai Bangunan ............................................................
59
Tabel 4.2 Penentuan Kelas Situs GBST RS Bethesda....................................
60
Tabel 4.3 Beban Pelat Lantai 2 .....................................................................
61
Tabel 4.4 Perhitungan Berat Seismik Efektif .................................................
62
Tabel 4.5 Perhitungan Gaya Geser Tingkat ...................................................
63
Tabel 4.6 Perhitungan Strory Drift For Moment Frame ................................
64
Tabel 4.7a Perhitungan Tegangan Geser Kolom Arah X. ...............................
65
Tabel 4.7b Perhitungan Tegangan Geser Kolom Arah Y.
............................
65
Tabel 4.8 Perhitungan Strory Drift Ratio Sumbu G-11..................................
68
Tabel 4.9 Ukuran Denah Struktur Gedung .....................................................
69
Tabel 4.10 Perubahan Massa Efektif Pada Lantai Tingkat ..............................
70
Tabel 4.11 Perhitungan Eksentrisitas Pusat Massa Dan Pusat Kekakuan ........
70
Tabel 4.12 Pemeriksaan Short Capative Column Pada Setiap Lantai...............
73
Tabel 4.13 Pemeriksaan Terhadap Spasi Tulangan Ikat...................................
74
Tabel 4.14 Pemeriksaan Jarak Tulangan Geser Balok......................................
74
Tabel 4.15 Penentuan Perioda Fundamental ....................................................
79
Tabel 4.16 Perhitungan Koefisien Respon Gempa ..........................................
80
Tabel 4.17 Perhitungan Berat Seismik Efektif
...........................................
81
Tabel 4.18 Perhitungan Distribusi Vertkal Gaya Gempa .................................
82
Tabel 4.19 Perhitungan Eksentrisitas Rencana ................................................
83
Tabel 4.20 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-11 .............................
87
Tabel 4.21 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-11 ............................
87
Tabel 4.22 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-2 .............................
87
Tabel 4.23 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-2 ............................
87
Tabel 4.24 Nilai DCR Pada Ujung Balok Akibat Gempa Statik Ekivalen ......
89
Tabel 4.25 Nilai DCR Pada Kolom Akibat Gempa Statik Ekivalen ...............
99
Tabel 4.26 Respon Spektrum Desain .............................................................. 106
Tabel 4.27 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-11 ............................ 112
Tabel 4.28 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-11 ............................ 112
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.29 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-2 ............................... 112
Tabel 4.30 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-2 .............................. 112
Tabel 4.31 Nilai DCR Balok Tumpuan Akibat Gempa Dinamik
Respon Sektrum ............................................................................ 113
Tabel 4.32 Nilai DCR Kolom Akibat Beban Gempa Dinamik
Respon Spektrum .......................................................................... 123
Tabel 4.33 Titik Kinerja (Performance Point ) ATC-40 (1966) ...................... 136
Tabel 4.34 Target Perpindahan FEMA 356 (2000) ......................................... 137
Tabel 4.35 Perhitungan Rasio Simpangan Struktur Saat
Kinerja Struktur Tercapai .............................................................. 138
Tabel 4.36 Perbandingan Simpangan Terhadap Arah X ................................. 138
Tabel 4.37 Perbandingan Simpangan Terhadap Arah Y ................................. 139
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Peta tektonik kepulauan Indonesia (Bock et al., 2003) ..........
1
Gambar 2.1
Definisi Faktor Reduksi ( FEMA 451B ) ...............................
6
Gambar 2.2
Prilaku Struktur Pada Portal (FEMA 451b) ..........................
7
Gambar 2.3
Tingkat Kerusakan Bangunan ( FEMA 451B ) ......................
8
Gambar 2.4
Building Performance Objective (FEMA 451b) ....................
9
Gambar 2.5
Ilustrasi Respon Kinerja Gedung , (FEMA 451b) ..................
11
Gambar 2.6
Respons Spektra Percepatan 0,2 Detik Dibatuan Dasar SB Untuk
Probabilitas Terlampaui 2% Dalam 50 Tahun (Redaman 5%).. 26
Gambar 2.7
Respons Spektra Percepatan 1 Detik Dibatuan Dasar SB Untuk
Probabilitas Terlampaui 2% Dalam 50 Tahun (Redaman 5%).. 26
Gambar 2.8
Respons Spekta Desain...........................................................
28
Gambar 2.9
Penentuan Simpangan Antar Lantai .......................................
35
Gambar 2.10
Penampang Balok Bertulangan Rangkap................................
37
Gambar 2.11
Distribusi Tegangan Pada Penampang Kolom........................
38
Gambar 2.12
Kurva Gaya Perpindahan Yang Diidealisasi
(FEMA 356,2000)...................................................................
41
Gambar 2.13
Kurva Gaya Deformasi (FEMA 356, 2000) ...........................
43
Gambar 2.14
Konversi Kurva Kapasitas Ke Spektrum Kapasitas
(ATC-40,1996).........................................................................
Gambar 2.15
Konversi Spektrum Respons Ke Spektrum Demand
(ATC-40,1996)........................................................................
Gambar 2.16
Gambar 3.2
48
Penentuan Energy Dissipated Dari Redaman, Ed
(ATC-40,1996) .......................................................................
Gambar 3.1
48
Titik Kinerja Pada Metode Spektrum Kapasitas
( ATC-40, 1996)......................................................................
Gambar 2.17
47
49
Denah Lokasi Proyek Pembangunan Gedung Bedah Sentral
Terpadu (GBST) RS. Bathesda, Yogyakarta ........................
51
Tampak Gedung RS. Bathesda, Yogyakarta ..........................
commit to user
52
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.3
Kurva Moment Curvature Balok ...........................................
55
Gambar 3.4
Kurva Moment Curvature Kolom...........................................
56
Gambar 4.1
Periode Fundamental Dari Program ETABS..........................
78
Gambar 4.2
Input Pembebanan Pada ETABS ...........................................
84
Gambar 4.3
Input Beban Gempa Vertikal Pada ETABS............................
84
Gambar 4.4a
Tampilan Beban QX Pada Lantai ..........................................
85
Gambar 4.4a
Tampilan Beban QX Pada Lantai 2 ........................................
85
Gambar 4.5
Titik Koordinat Kontrol Simpangan Struktur.........................
86
Gambar 4.6a
Simpangan Arah X Akibat Beban Ststik Ekivalen .................
88
Gambar 4.6b
Simpangan Arah X Akibat Beban Ststik Ekivalen .................
88
Gambar 4.7
Kurva Respon Spekturm Desain ............................................ 105
Gambar 4.8
Input Kurva Respons Spektrum Pada Program ETABS......... 107
Gambar 4.9
Faktor Skala Response Spectrum Case Arah X
Pada ETABS............................................................................ 108
Gambar 4.10
Pendefinisian Mass Source Dalam ETABS............................ 109
Gambar 4.11
Modal Participating Mass Ratio ............................................ 109
Gambar 4.12
Story Shear Akibat Beban Gempa Dinamik
Respon Spectrum .................................................................... 110
Gambar 4.13a Simpangan Arah X Akibat Beban Respon Spectrum.............. 113
Gambar 4.13b
Simpangan Arah Y Akibat Beban Respon Spektrum............ 113
Gambar 4.14
Pendefinisian Beban GRAV Pada Program ETABS.............. 129
Gambar 4.15
Lokasi Performance Point Pada Titik Join 61 Lantai Attic.... 130
Gambar 4.16
Pendefinisian Beban Dorong PUSH Pada ETABS ................ 130
Gambar 4.17
Pendefinisian Hinges Properti Balok Pada ETABS ............... 131
Gambar 4.18
View Hinges Momen (M3) Balok Pada ETABS.................... 131
Gambar 4.19
Pendefinisian Hinges Properti Kolom Pada ETABS.............. 132
Gambar 4.20
View Hinges P-M2-M3 Kolom Pada ETABS......................... 132
Gambar 4.21
Kurva Pushover Arah X ......................................................... 133
Gambar 4.22
Kurva Pushover Arah Y.......................................................... 133
Gambar 4.23
Grafik Perbandingan Pushover X Dan Y................................ 134
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.24
Performance Point Untuk Pushover Arah X .......................... 135
Gambar 4.25
Performance Point Untuk Pushover Arah Y........................... 135
Gambar 4.26
Kurva Perbandingan Simpangan Terhadap Arah X ............... 139
Gambar 4.27
Kurva Perbandingan Simpangan Terhadap Arah Y................ 139
Gambar 4.28
Hirarki Plastifikasi Untuk Arah X........................................... 140
Gambar 4.29
Elemen Struktur Yang Mengalami Plastifikasi
Akibat Gempa Arah X............................................................. 140
Gambar 4.30
Hirarki Plastifikasi Untuk Arah Y............................................ 141
Gambar 4.31
Elemen Struktur Yang Mengalami Plastifikasi
Akibat Gempa Arah Y .......................................................... 141
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A Gambar Arsitektur
LAMPIRAN B Gambar Struktur
LAMPIRAN C Analisis Penampang Balok Kolom
LAMPIRAN D Perhitungan DCR Statik Ekuivalen
LAMPIRAN E Perhitungan DCR Dinamik Respon Spektrum
LAMPIRAN F Data Pushover Dari Program Etabs
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SIMBOL
Ac
= Penjumlahan luas penampang melintang dari semua kolom
Aw
= Jumlah dari luas penampang melintang horisontal semua dinding geser
pada arah pembebanan. Bukaan harus disertakan dalam perhitungan
Aw.Untuk masonary wall, luas netto dapat digunakan. Untuk dinding
rangka kayu, panjang dinding yang digunakan dibanding luas dinding.
C
= Faktor modifikasi untuk membatasi hubungan simpangan
inelastik maksimum dengan simpangan dalam analisis elastik.
Cd
= faktor amplifikasi defleksi dalam tabel 3.16
Cm
= faktor massa efektif yang diambil dari Tabel 2-23.
Cs
= koefisien respons seismik yang ditetukan dalam Persamaan (2-25)
Cvx
= faktor distribusi vertikal.
C0
= koefisien faktor bentuk, untuk merubah perpindahan spektral menjadi
perpindahan atap, umumnya memakai faktor partisipasi ragam pertama atau
berdasrkan Tabel 2-21.
C1
= faktor modifikasi yang menghubungkan perpindaha inelastik maksimum
dengan perpindahan yang dihitung dari respon elastik linier :
= 1,0 untuk Te Ts
= (1,0+(R-1)Ts/Te)/R untuk Te < Ts
C2
= koefisien untuk memperhitungkan efek “pinching” dari hubungan
beban deformasi akibat degradasi kekakuan dan kekuatan.
C3
= koefisien untuk memperhitungkan pembesaran lateral akibat adanya
efek P-delta.
DR
= Rasio simpangan, yaitu simpangan dibagi tinggi lantai tingkat.V
=
Gaya geser dasar
di
= tebal setiap lapisan antara kedalaman 0-30 meter.
dc
= ketebalan total dari lapisan-lapisan tanah kohesif di dalam lapisan 30 meter
paling atas.
E
= Modulus elastisitas (ksi).
g
= percepatan gravitasi 9,81 m/det2.
h
= Tinggi lantai tingkat (in)
hi dan hx
commit
to user
= tinggi dari dasar sampai
tingkat
i atau x dinyatakan (m)
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
hn
= Tinggi rangka (m)
I
= Momen inersia (mm4)
Ie
= faktor keutamaan gempa.
J
= Jumlah lantai tingkat pada level lantai yang ditinjau.
Ke
= kekakuan lateral efektif bangunan pada arah yang ditinjau, diambil dari
kekakuan secant yang dihitung dari gaya geser dasar sebesar 60% dari kuat
leleh.
Ki
= kekakuan lateral elastis bangunan pada arah yang ditinjau.
k
= eksponen yang terkait dengan perioda struktur
kb
= I/L untuk representasi balok.
kc
= I/h untuk representasi kolom.
L
= Jarak antar pusat kolom (m)
m
= Faktor modifikasi komponen, dimana m=2 untuk bangunan dengan level
kinerja Life Safety dan m=1,3 untuk bangunan dengan level kinerja
Immediate Occuopancy.
N
= jumlah lantai.
nc
= Jumlah total kolom.
nf
= jumlah total rangka pada arah pembebanan
pada lantai tingkat yang di tinjau.
PI
= indeks plastisitas, berdasarkan tatacara yang berlaku
PFi
= faktor partisipasi ragam (modal participation factor) untuk ragam ke 1.
QUD
= gaya akibat beban gravitasi dan gempa
QCE
= Perkiraan kekuatan dari komponen sistem pemikul gaya lateral.
R
= faktor modifgikasi respons.
Sa
= spektrum percepatan
Sd
= spektrum perpindahan.
sui
= kuat geser niralir (kPa), dengan nilai tidak lebih dari 250 kPa seperti yang
ditentukan dengan tata cara yang berlaku.
Ss
= parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk
perioda pendek.
S1
= parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk
perioda 1 detik.
commit to user
xviii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SDS
= parameter percepatan spektrum respons desain perioda pendek.
Ti
= waktu getar alami elastis ( detik) pada arah yang ditinjau.
Te
= waktu getar alami yang memperhitungkan kondisi inelastis.
Ts
= waktu getar karakteristik yang diperoleh dari kurva respons spektrum pada
titik dimana terdapat transisi bagian akselerasi konstan ke bagian kecepatan
konstan.
V
= gaya geser dasar.
Vc
= Gaya geser pada kolom (kips)
Vj
= Gaya geser tingkat yang dihitung dengan persamaan (2-2).
vsi
= kecepatan gelombang geser lapisan i dinyatakna dalam meter per detik.
Vj
= Gaya geser tingkat pada tingkat level j.
Vt
= eser dasar dari kombinasi ragam yang disyaratkan.
Vs
= kuat geser yang disumbangkan oleh ulangan geser.
Vy
= gaya geser dasar pada saat leleh dari idealisasi kurva pushover
menjadi linier.
W
= berat.
Wj
= Total beban gempa semua lanta tingkat diatas level j.
w
= kadar air dalam persen, sesuai tata cara yang berlaku.
wi dan wx
= bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang
ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x.
Wi/g
= massa lantai i.
= rasio kekakuan pasca leleh terhadap kekakuan elastik, dimana hubungan
gaya lendutan diidealisasikan sebagai kurva bilinier.
1
= koefisien massa ragam untuk ragam ke 1.
0
= redaman histeretik yang direpresentasikan sebagai redaman viskous
ekivalen.
i1
= perpindahan pada lantai i pada ragam ke 1.
roof
= perpindahan atap ( yaitu digunakan pada kurva kapasitas)
xe
= defleksi pada lokasi yang disyaratkan.
commit to user
xix
digilib.uns.ac.id
EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(Studi Kasus : Gedung Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bathesda
Yogyakarta)
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
MASBUDI
I 1112057
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(Studi Kasus : Gedung Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bathesda
Yogyakarta)
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
MASBUDI
I 1112057
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Jawaban dari sebuah keberhasilan adalah semangat
dan kerja keras yang dilandasi keyakinan dan doa”
-anonymous-
“Jangan membenarkan hal-hal yang biasa kita lihat!
tapi biasakanlah melihat hal-hal yang benar!”
-Hotma Prawoto S-
“Satu-satunya cara melakukan sebuah pekerjaan yang
luar biasa adalah dengan mencintai apa yang saat
ini tengah Anda kerjakan”
-Steve Jobs-
PERSEMBAHAN
Sebuah karya kecil ini kupersembahkan
untuk kedua orang tuaku,
Ayah (Samsi) dan Ibuk (Parjilah),
Terima kasih atas semua kasih sayang, doa,
semangat dan dukungan selama ini.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Masbudi, 2015. “Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Dengan Analisis Pushover,
Studi Kasus Gedung Bedah Sentral Terpadu (GBST) Rumah Sakit Bethesda
Yogyakrta”. Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Gempa bumi menyebabkan kerusakan bangunan dan korban jiwa. Perencanaan
gedung terhadap beban gempa sangat penting supaya saat terjadi gempa bangunan
tidak runtuh dan tidak ada korban jiwa, terutama untuk gedung penting seperti
Gedung Bedah Sentral Terpadu (GBST) Rumah Sakit (RS) Bethesda Yogyakarta.
Gedung GBST RS Bethesda diharapkan tetap berfungsi dan tidak mengalami
kerusakan yang berarti setelah terjadi gempa bumi. Pada perencanaan berbasis
kinerja, level kinerja untuk bangunan rumah sakit adalah Immediate Occupancy
(IO). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui level kinerja sebenarnya dari
struktur GBST RS Bethesda Yogyakarta.
Metode evaluasi yang digunakan adalah analisis statik non linier (Pushover).
Beban lateral yang digunakan merupakan hasil dari anaisis statik ekuivalen yang
dikerjakan bertahap secara monotonik dalam 1 arah. Level kinerja ditentukan
dengan dengan Metode Spektrum Kapasitas sesuai Applied Technologi Council
(ATC 40,1996) yang menghasilkan titik kinerja (Performance Point) dan Metode
Target Perpindahan sesuai Federal Emergency Management Agency (FEMA 356,
2000). Level kinerja gedung ditentukan dengan drift ratio yang disyaratkan oleh
ATC 40 (1996).
Hasil dari evaluasi sesuai ATC 40 (1996) pada arah X diperoleh nilai simpangan
sebesar 0,174m, pada arah Y sebesar 0,185m sedangkan simpangan sesuai FEMA
356 (2000) untuk arah X sebesar 0,137m, arah Y sebesar 0,179m. Nilai drift ratio
yang terjadi kurang dari 1% sesuai yang disyaratkan oleh ATC 40, sehingga level
kinerja GBST Rumah Sakit Bethesda Yogyakarta untuk gempa periode ulang
2500 tahun adalah Immediate Occupancy.
Kata kunci : level kinerja, pushover, performance point, Metode Spektrum
Kapasitas, Metode Target Perpindahan, drift ratio.
commit to user
iv
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRACT
Masbudi, 2015. “Building Structural Performance Evaluation With Pushover
Analysis. Case Study : The Integrated Central Surgical Building (GBST) Bethesda
Hospital in Yogyakarta”. Thesis, Department of Civil Engineer, Faculty of
Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
Earthquake causes damage to buildings and casualties. Design of buildings
against earthquake loads is very important so during an earthquake the building
does not collapse and no casualties. Especially for important buildings like the
Ingrated Central Sugrical Building (GBST) Bethesda Hospital Yogyakarta is
expected to keep functioning and have not experienced significant damage after
the earthquake. In performance based design, level of performance for hospital
buildings is lmmediate Occupancy (IO). The purpose of this research is to know
actually performance level of the structure GBST Bethesda Hospital in
Yogyakarta.
The evaluation method use is non-linear static analysis (Pushover). The lateral
load determining by static equivalent analisys, the lateral load given monotonic in
one direction step by step. Performance level determine in Capacity Spectrume
Method according Applied Technologi Council (ATC 40,1996) the result is
performance point and displacement targets method according Federal
Emergency Management Agency (FEMA 356,2000). Structure performance level
specified by drift ratio required by ATC 40 (1996).
The result of evaluation according ATC 40 (1996) in the X direction obtained
value of displacement at 0,174m, in the direction Y at 0,185m while the according
FEMA 356 (2000) the displacement in direction X at 0,137m and Y direction at
0,179m. The value of drift ratio actual is less than 1% so the performance level
for earthquake return period of 2500 years is the Immediate Occupancy.
Keywords : performance level, puhsover, performance point, Capacity Spectrume
Method, Displacement Targets Method, drift ratio.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga
penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi dengan judul “Evaluasi
Kinerja Struktur Gedung Dengan Analisis Pushover. (Studi Kasus : Gedung
Bedah Sentral Terpadu, Rumah Sakit Bethesda Yogyakarta)”. Guna memenuhi
syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak
kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan
ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Edy purwanto, ST., MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Ir. Agus Supriyadi, MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Ir. Agus Sumarsono, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6. Tim Dosen Penguji Pendadaran.
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer 2012 dan semua pihak yang
telah membantu penyusun yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh
sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca
demi kesempurnaan laporan skripsi ini. Akhir kata semoga laporan skripsi ini
dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penyusun pada
khususnya.
Surakarta,
Juli 2015
Penyusun
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
PENGANTAR ................................................................................................
vi
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................
xvi
DAFTAR SIMBOL.......................................................................................... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ...................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah..............................................................................
3
1.3.
Tujuan Penelitian .............................................................................
3
1.4.
Manfaat Penelititan ...........................................................................
3
1.5.
Batasan Masalah …………………………………………………. ..
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1.
Konsep Bangunan Tahan Gempa ......................................................
5
2.2.
Perencanaan Berbasis Kinerja............................................................
8
2.3.
Evaluasi Kegempaan Pada Bangunan................................................
9
2.4.
Level Kinerja Struktur .......................................................................
10
2.5.
Evaluasi Bangunan Menurut Fema 310 .............................................
12
2.6.
Tahap 1 (Tahap Screening)................................................................
12
2.6.1.
Gaya Geser Gempa ............................................................................
13
2.6.2.
Quick Check Kekakuan Dan Kekuatan .............................................
16
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.6.3.
Checklist Komponen Struktur Dan Non Struktur .............................
18
2.7.
Tahap 2 (Tahap Evaluasi) ..................................................................
19
2.7.1.
Analisis Statik Menurut Sni 03-1726-2012 .......................................
20
2.7.2.
Analisis Dinamik Linier.....................................................................
34
2.7.3.
Simpangan Antar Lantai ....................................................................
34
2.7.4.
Deman Capacity Ratio (DCR) ...........................................................
36
2.7.5.
Perhitungan Kekuatan Komponen .....................................................
37
2.8.
Tahap 3 (Tahap Evaluasi Lebih Rinci) ..............................................
40
2.8.1.
Analisis Statik Non Linier .................................................................
41
2.8.2.
Target Perpindahan ............................................................................
41
2.8.3.
Kriteria Penerimaan Komponen Pada Prosedur Analisis Nonlinier ..
42
2.8.4.
Metoda Koeefisien Perpindahan .......................................................
43
2.8.5.
Metode Spektrum Kapasitas ..............................................................
46
2.8.6.
Konversi Spektrum Respon Ke Spektrum Demand
Dalam Format ADRS.........................................................................
47
2.8.7.
Penentuan Titik Kinerja (Performance Point)....................................
48
2.8.8.
Perhitungan Redaman Viskous Efektif..............................................
49
BAB 3 METODOLOGI PENELITITAN
3.1.
Lokasi Penelitian................................................................................
51
3.2.
Data Penelitian . .................................................................................
52
3.3.
Metode Penelitian ..............................................................................
52
3.3.1.
Tahap 1 ( Tahap Screening) ...............................................................
52
3.3.2.
Tahap 2 (Tahap Evaluasi) ..................................................................
53
3.3.3.
Tahap 3 (Tahap Evaluasi Lebih Rinci) ..............................................
54
3.3.4.
Standar Yang Digunakan Dalam Penelitian ......................................
57
3.3.5.
Bagan Alir..........................................................................................
58
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1.
Identifikasi Bangunan ........................................................................
commit to user
viii
59
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.1.1.
Infomasi Bangunan ............................................................................
59
4.1.2.
Material Bahan...................................................................................
60
4.1.3.
Identifikasi Kelas Situs Tanah ...........................................................
60
4.2.
Pembebanan Gravitasi .......................................................................
61
4.3.
Evaluasi Tahap 1................................................................................
62
4.3.1.
Perhitungan Berat Seismik Efektif.....................................................
62
4.3.2.
Gaya Geser Gempa ............................................................................
62
4.3.3.
Hasil Quick Check Untuk Kekuatan Dan Kekakuan........................
64
4.3.4.
Hasil Checklist Komponen Struktur ..................................................
67
4.3.5.
Kesimpulan Evaluasi Tahap 1 ...........................................................
76
4.4.
Evaluasi Tahap 2................................................................................
76
4.4.1.
Analisis Statik Linier .........................................................................
76
4.4.2.
Analisis Dinamik Linier..................................................................... 104
4.4.3.
Kesimpulan Evaluasi Tahap 2 ........................................................... 128
4.5.
Evaluasi Tahap 3............................................................................... 128
4.5.1.
Prosedur Analisis Statik Linier Dengan Analisis Pushover. ............. 128
4.5.2.
Hasil Analisis Pushover..................................................................... 132
4.5.3.
Metode Spektrum Kapasitas ATC 40 ................................................ 134
4.5.4.
Metode Koefisien Perpindahan Fema 356 ......................................... 136
4.5.5.
Penentuan Level Kinerja Struktur...................................................... 137
4.5.6.
Hirarki Plastifikasi ............................................................................. 140
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan ........................................................................................ 142
5.2.
Saran .................................................................................................. 143
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 144
LAMPIRAN
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batasan Kerusakan Level Kinerja Gedung ......................................
10
Tabel 2.2 Batasan Deformasi Level Kinerja Struktur (ATC-0, 1996)..............
11
Tabel 2.3 Definisi Wilayah Kegempaan
.......................................................
12
Tabel 2.4 Faktor Modifikasi C .................................................. ......................
13
Tabel 2.5. Nilai Fv Sebagai Fungsi Site Class Dan Mapped Spectra
Acceleration Pada Periode 1 Detik (S1) (FEMA 310, 1998) ......
15
Tabel 2.6. Nilai Fa Sebagai Fungsi Site Class Dan Mapped Short-Period
Spectral Acceleration, (Ss) (FEMA 310, 1998) ........................
15
Tabel 2.7 Faktor Untuk Dinding Geser (FEMA 310,1998) ............................
18
Tabel 2.8 Persyaratan Checklist Untuk Evaluasi Tahap 1 ( FEMA 310,1998)..
19
Tabel 2.9 Kategori Resiko Bangunan Gedung Dan Non Gedung
Untuk Beban Gempa .......................................................................
20
Tabel 2.10 Faktor Keutamaan Gempa ............................................................
22
Tabel 2.11 Klasifikasi Situs .............................................................................
23
Tabel 2.12 Koefisien Situs Fa ........................................................................
27
Tabel 2.13 Koefisien Situs Fv .......................................................................
27
Tabel 2.14 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan Pada Periode Pendek ...................................................
29
Tabel 2.15 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan Pada Periode 1 Detik ...................................................
29
Tabel 3.16 Faktor R , Cd , Dan Ω0 Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa .......
30
Tabel 3.17 Prosedur Analisis Yang Diijinkan ................................................
30
Tabel 2.18 Koefisien Untuk Batas Atas Pada Perioda Yang Di Hitung .........
32
Tabel 2.19 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct Dan x ...............................
33
Tabel 2.20 Simpangan Antar Lantai Ijin a ....................................................
35
Tabel 2.21 Nilai Modifikasi Faktor C0 .............................................................
45
Tabel 2.22 Nilai Modifikasi Faktor C2 ............................................................
45
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.23 Nilai Efektif Massa Faktor Cm .......................................................
46
Tabel 4.1 Informasi Lantai Bangunan ............................................................
59
Tabel 4.2 Penentuan Kelas Situs GBST RS Bethesda....................................
60
Tabel 4.3 Beban Pelat Lantai 2 .....................................................................
61
Tabel 4.4 Perhitungan Berat Seismik Efektif .................................................
62
Tabel 4.5 Perhitungan Gaya Geser Tingkat ...................................................
63
Tabel 4.6 Perhitungan Strory Drift For Moment Frame ................................
64
Tabel 4.7a Perhitungan Tegangan Geser Kolom Arah X. ...............................
65
Tabel 4.7b Perhitungan Tegangan Geser Kolom Arah Y.
............................
65
Tabel 4.8 Perhitungan Strory Drift Ratio Sumbu G-11..................................
68
Tabel 4.9 Ukuran Denah Struktur Gedung .....................................................
69
Tabel 4.10 Perubahan Massa Efektif Pada Lantai Tingkat ..............................
70
Tabel 4.11 Perhitungan Eksentrisitas Pusat Massa Dan Pusat Kekakuan ........
70
Tabel 4.12 Pemeriksaan Short Capative Column Pada Setiap Lantai...............
73
Tabel 4.13 Pemeriksaan Terhadap Spasi Tulangan Ikat...................................
74
Tabel 4.14 Pemeriksaan Jarak Tulangan Geser Balok......................................
74
Tabel 4.15 Penentuan Perioda Fundamental ....................................................
79
Tabel 4.16 Perhitungan Koefisien Respon Gempa ..........................................
80
Tabel 4.17 Perhitungan Berat Seismik Efektif
...........................................
81
Tabel 4.18 Perhitungan Distribusi Vertkal Gaya Gempa .................................
82
Tabel 4.19 Perhitungan Eksentrisitas Rencana ................................................
83
Tabel 4.20 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-11 .............................
87
Tabel 4.21 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-11 ............................
87
Tabel 4.22 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-2 .............................
87
Tabel 4.23 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-2 ............................
87
Tabel 4.24 Nilai DCR Pada Ujung Balok Akibat Gempa Statik Ekivalen ......
89
Tabel 4.25 Nilai DCR Pada Kolom Akibat Gempa Statik Ekivalen ...............
99
Tabel 4.26 Respon Spektrum Desain .............................................................. 106
Tabel 4.27 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-11 ............................ 112
Tabel 4.28 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-11 ............................ 112
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.29 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS G-2 ............................... 112
Tabel 4.30 Perhitungan Simpangan Antar Lantai AS A-2 .............................. 112
Tabel 4.31 Nilai DCR Balok Tumpuan Akibat Gempa Dinamik
Respon Sektrum ............................................................................ 113
Tabel 4.32 Nilai DCR Kolom Akibat Beban Gempa Dinamik
Respon Spektrum .......................................................................... 123
Tabel 4.33 Titik Kinerja (Performance Point ) ATC-40 (1966) ...................... 136
Tabel 4.34 Target Perpindahan FEMA 356 (2000) ......................................... 137
Tabel 4.35 Perhitungan Rasio Simpangan Struktur Saat
Kinerja Struktur Tercapai .............................................................. 138
Tabel 4.36 Perbandingan Simpangan Terhadap Arah X ................................. 138
Tabel 4.37 Perbandingan Simpangan Terhadap Arah Y ................................. 139
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Peta tektonik kepulauan Indonesia (Bock et al., 2003) ..........
1
Gambar 2.1
Definisi Faktor Reduksi ( FEMA 451B ) ...............................
6
Gambar 2.2
Prilaku Struktur Pada Portal (FEMA 451b) ..........................
7
Gambar 2.3
Tingkat Kerusakan Bangunan ( FEMA 451B ) ......................
8
Gambar 2.4
Building Performance Objective (FEMA 451b) ....................
9
Gambar 2.5
Ilustrasi Respon Kinerja Gedung , (FEMA 451b) ..................
11
Gambar 2.6
Respons Spektra Percepatan 0,2 Detik Dibatuan Dasar SB Untuk
Probabilitas Terlampaui 2% Dalam 50 Tahun (Redaman 5%).. 26
Gambar 2.7
Respons Spektra Percepatan 1 Detik Dibatuan Dasar SB Untuk
Probabilitas Terlampaui 2% Dalam 50 Tahun (Redaman 5%).. 26
Gambar 2.8
Respons Spekta Desain...........................................................
28
Gambar 2.9
Penentuan Simpangan Antar Lantai .......................................
35
Gambar 2.10
Penampang Balok Bertulangan Rangkap................................
37
Gambar 2.11
Distribusi Tegangan Pada Penampang Kolom........................
38
Gambar 2.12
Kurva Gaya Perpindahan Yang Diidealisasi
(FEMA 356,2000)...................................................................
41
Gambar 2.13
Kurva Gaya Deformasi (FEMA 356, 2000) ...........................
43
Gambar 2.14
Konversi Kurva Kapasitas Ke Spektrum Kapasitas
(ATC-40,1996).........................................................................
Gambar 2.15
Konversi Spektrum Respons Ke Spektrum Demand
(ATC-40,1996)........................................................................
Gambar 2.16
Gambar 3.2
48
Penentuan Energy Dissipated Dari Redaman, Ed
(ATC-40,1996) .......................................................................
Gambar 3.1
48
Titik Kinerja Pada Metode Spektrum Kapasitas
( ATC-40, 1996)......................................................................
Gambar 2.17
47
49
Denah Lokasi Proyek Pembangunan Gedung Bedah Sentral
Terpadu (GBST) RS. Bathesda, Yogyakarta ........................
51
Tampak Gedung RS. Bathesda, Yogyakarta ..........................
commit to user
52
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.3
Kurva Moment Curvature Balok ...........................................
55
Gambar 3.4
Kurva Moment Curvature Kolom...........................................
56
Gambar 4.1
Periode Fundamental Dari Program ETABS..........................
78
Gambar 4.2
Input Pembebanan Pada ETABS ...........................................
84
Gambar 4.3
Input Beban Gempa Vertikal Pada ETABS............................
84
Gambar 4.4a
Tampilan Beban QX Pada Lantai ..........................................
85
Gambar 4.4a
Tampilan Beban QX Pada Lantai 2 ........................................
85
Gambar 4.5
Titik Koordinat Kontrol Simpangan Struktur.........................
86
Gambar 4.6a
Simpangan Arah X Akibat Beban Ststik Ekivalen .................
88
Gambar 4.6b
Simpangan Arah X Akibat Beban Ststik Ekivalen .................
88
Gambar 4.7
Kurva Respon Spekturm Desain ............................................ 105
Gambar 4.8
Input Kurva Respons Spektrum Pada Program ETABS......... 107
Gambar 4.9
Faktor Skala Response Spectrum Case Arah X
Pada ETABS............................................................................ 108
Gambar 4.10
Pendefinisian Mass Source Dalam ETABS............................ 109
Gambar 4.11
Modal Participating Mass Ratio ............................................ 109
Gambar 4.12
Story Shear Akibat Beban Gempa Dinamik
Respon Spectrum .................................................................... 110
Gambar 4.13a Simpangan Arah X Akibat Beban Respon Spectrum.............. 113
Gambar 4.13b
Simpangan Arah Y Akibat Beban Respon Spektrum............ 113
Gambar 4.14
Pendefinisian Beban GRAV Pada Program ETABS.............. 129
Gambar 4.15
Lokasi Performance Point Pada Titik Join 61 Lantai Attic.... 130
Gambar 4.16
Pendefinisian Beban Dorong PUSH Pada ETABS ................ 130
Gambar 4.17
Pendefinisian Hinges Properti Balok Pada ETABS ............... 131
Gambar 4.18
View Hinges Momen (M3) Balok Pada ETABS.................... 131
Gambar 4.19
Pendefinisian Hinges Properti Kolom Pada ETABS.............. 132
Gambar 4.20
View Hinges P-M2-M3 Kolom Pada ETABS......................... 132
Gambar 4.21
Kurva Pushover Arah X ......................................................... 133
Gambar 4.22
Kurva Pushover Arah Y.......................................................... 133
Gambar 4.23
Grafik Perbandingan Pushover X Dan Y................................ 134
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.24
Performance Point Untuk Pushover Arah X .......................... 135
Gambar 4.25
Performance Point Untuk Pushover Arah Y........................... 135
Gambar 4.26
Kurva Perbandingan Simpangan Terhadap Arah X ............... 139
Gambar 4.27
Kurva Perbandingan Simpangan Terhadap Arah Y................ 139
Gambar 4.28
Hirarki Plastifikasi Untuk Arah X........................................... 140
Gambar 4.29
Elemen Struktur Yang Mengalami Plastifikasi
Akibat Gempa Arah X............................................................. 140
Gambar 4.30
Hirarki Plastifikasi Untuk Arah Y............................................ 141
Gambar 4.31
Elemen Struktur Yang Mengalami Plastifikasi
Akibat Gempa Arah Y .......................................................... 141
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A Gambar Arsitektur
LAMPIRAN B Gambar Struktur
LAMPIRAN C Analisis Penampang Balok Kolom
LAMPIRAN D Perhitungan DCR Statik Ekuivalen
LAMPIRAN E Perhitungan DCR Dinamik Respon Spektrum
LAMPIRAN F Data Pushover Dari Program Etabs
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SIMBOL
Ac
= Penjumlahan luas penampang melintang dari semua kolom
Aw
= Jumlah dari luas penampang melintang horisontal semua dinding geser
pada arah pembebanan. Bukaan harus disertakan dalam perhitungan
Aw.Untuk masonary wall, luas netto dapat digunakan. Untuk dinding
rangka kayu, panjang dinding yang digunakan dibanding luas dinding.
C
= Faktor modifikasi untuk membatasi hubungan simpangan
inelastik maksimum dengan simpangan dalam analisis elastik.
Cd
= faktor amplifikasi defleksi dalam tabel 3.16
Cm
= faktor massa efektif yang diambil dari Tabel 2-23.
Cs
= koefisien respons seismik yang ditetukan dalam Persamaan (2-25)
Cvx
= faktor distribusi vertikal.
C0
= koefisien faktor bentuk, untuk merubah perpindahan spektral menjadi
perpindahan atap, umumnya memakai faktor partisipasi ragam pertama atau
berdasrkan Tabel 2-21.
C1
= faktor modifikasi yang menghubungkan perpindaha inelastik maksimum
dengan perpindahan yang dihitung dari respon elastik linier :
= 1,0 untuk Te Ts
= (1,0+(R-1)Ts/Te)/R untuk Te < Ts
C2
= koefisien untuk memperhitungkan efek “pinching” dari hubungan
beban deformasi akibat degradasi kekakuan dan kekuatan.
C3
= koefisien untuk memperhitungkan pembesaran lateral akibat adanya
efek P-delta.
DR
= Rasio simpangan, yaitu simpangan dibagi tinggi lantai tingkat.V
=
Gaya geser dasar
di
= tebal setiap lapisan antara kedalaman 0-30 meter.
dc
= ketebalan total dari lapisan-lapisan tanah kohesif di dalam lapisan 30 meter
paling atas.
E
= Modulus elastisitas (ksi).
g
= percepatan gravitasi 9,81 m/det2.
h
= Tinggi lantai tingkat (in)
hi dan hx
commit
to user
= tinggi dari dasar sampai
tingkat
i atau x dinyatakan (m)
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
hn
= Tinggi rangka (m)
I
= Momen inersia (mm4)
Ie
= faktor keutamaan gempa.
J
= Jumlah lantai tingkat pada level lantai yang ditinjau.
Ke
= kekakuan lateral efektif bangunan pada arah yang ditinjau, diambil dari
kekakuan secant yang dihitung dari gaya geser dasar sebesar 60% dari kuat
leleh.
Ki
= kekakuan lateral elastis bangunan pada arah yang ditinjau.
k
= eksponen yang terkait dengan perioda struktur
kb
= I/L untuk representasi balok.
kc
= I/h untuk representasi kolom.
L
= Jarak antar pusat kolom (m)
m
= Faktor modifikasi komponen, dimana m=2 untuk bangunan dengan level
kinerja Life Safety dan m=1,3 untuk bangunan dengan level kinerja
Immediate Occuopancy.
N
= jumlah lantai.
nc
= Jumlah total kolom.
nf
= jumlah total rangka pada arah pembebanan
pada lantai tingkat yang di tinjau.
PI
= indeks plastisitas, berdasarkan tatacara yang berlaku
PFi
= faktor partisipasi ragam (modal participation factor) untuk ragam ke 1.
QUD
= gaya akibat beban gravitasi dan gempa
QCE
= Perkiraan kekuatan dari komponen sistem pemikul gaya lateral.
R
= faktor modifgikasi respons.
Sa
= spektrum percepatan
Sd
= spektrum perpindahan.
sui
= kuat geser niralir (kPa), dengan nilai tidak lebih dari 250 kPa seperti yang
ditentukan dengan tata cara yang berlaku.
Ss
= parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk
perioda pendek.
S1
= parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk
perioda 1 detik.
commit to user
xviii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SDS
= parameter percepatan spektrum respons desain perioda pendek.
Ti
= waktu getar alami elastis ( detik) pada arah yang ditinjau.
Te
= waktu getar alami yang memperhitungkan kondisi inelastis.
Ts
= waktu getar karakteristik yang diperoleh dari kurva respons spektrum pada
titik dimana terdapat transisi bagian akselerasi konstan ke bagian kecepatan
konstan.
V
= gaya geser dasar.
Vc
= Gaya geser pada kolom (kips)
Vj
= Gaya geser tingkat yang dihitung dengan persamaan (2-2).
vsi
= kecepatan gelombang geser lapisan i dinyatakna dalam meter per detik.
Vj
= Gaya geser tingkat pada tingkat level j.
Vt
= eser dasar dari kombinasi ragam yang disyaratkan.
Vs
= kuat geser yang disumbangkan oleh ulangan geser.
Vy
= gaya geser dasar pada saat leleh dari idealisasi kurva pushover
menjadi linier.
W
= berat.
Wj
= Total beban gempa semua lanta tingkat diatas level j.
w
= kadar air dalam persen, sesuai tata cara yang berlaku.
wi dan wx
= bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang
ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x.
Wi/g
= massa lantai i.
= rasio kekakuan pasca leleh terhadap kekakuan elastik, dimana hubungan
gaya lendutan diidealisasikan sebagai kurva bilinier.
1
= koefisien massa ragam untuk ragam ke 1.
0
= redaman histeretik yang direpresentasikan sebagai redaman viskous
ekivalen.
i1
= perpindahan pada lantai i pada ragam ke 1.
roof
= perpindahan atap ( yaitu digunakan pada kurva kapasitas)
xe
= defleksi pada lokasi yang disyaratkan.
commit to user
xix