Analisis Spectrum Respon dan Pembatasan Waktu Getar

Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System IV - 10 Tabel 4.4 Berat lantai dan lokasi titik berat lantai gedung Lantai Berat Massa Mx My x y Ton Ton.s 2 m Ton-m Ton-m m m Basement-2 sd Lantai 3 2694 275 43102 71671 27 16 Lantai 3 sd Lantai 8 2653 271 43452 66798 25 16 Lantai 8 sd Lantai 21 2277 232 36422 57093 25 16 Lantai 21 sd Lantai 24 1892 193 30263 47167 25 16

4.3.3.6 Analisis Spectrum Respon dan Pembatasan Waktu Getar

Berdasarkan SNI Gempa 2002, struktur bangunan gedung beraturan harus memenuhi beberapa persyaratan, tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m. Sedangkan gedung ini memiliki tinggi struktur gedung 106 m diukur dari taraf penjepitan lateral. Oleh karena itu, bangunan ini tidak memenuhi syarat struktur bangunan gedung beraturan dan beban gempa yang bekerja pada struktur dihitung dengan metode analisis dinamis ragam spektrum respon dengan bantuan software SAP2000. • Kombinasi pembebanan yang ditinjau di dalam analisis : Kombinasi 1 = 1,2 D + 1,6 L Kombinasi 2 = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 IR Ex + 0,3 IR Ey = 1,2 D + 1,0 L + 0,118 Ex + 0,035 Ey Kombinasi 3 = 1,2 D + 1,0 L + 0,3 IR Ex + 1,0 IR Ey = 1,2 D + 1,0 L + 0,035 Ex + 0,118 Ey • Model massa terpusat Struktur bangunan gedung dimodelkan sebagai struktur dengan massa-massa terpusat pada bidang lantainya lump-mass model . Dengan menggunakan model ini, massa dari suatu lantai bangunan dipusatkan pada titik berat lantainya. Untuk membuat model massa Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System IV - 11 terpusat lump mass model dari struktur, maka joint-joint yang terdapat pada satu lantai harus dikekang constraint . Hal ini dimaksudkan agar joint-joint ini dapat berdeformasi secara bersama-sama, jika pada lantai yang bersangkutan mendapat pengaruh gempa. Besarnya massa terpusat di tiap lantai dapat dilihat pada tabel 4.4 dimana Massa lantai diinput sebagai Joint Masses pada software SAP2000. • Analisis Modal Analisis modal digunakan untuk mengetahui perilaku dinamis suatu struktur bangunan sekaligus periode getar alami. Parameter yang mempengaruhi analisa modal adalah massa bangunan dan kekakuan lateral bangunan. Analisa modal digunakan sebagai dasar pengerjaan analisis ragam spektrum respon dalam perhitungan beban gempa. Dalam perhitungan struktur gedung ini analisis modal dilakukan dengan analisis eigen-vector . Dalam analisis modal ini, waktu getar yang akan ditinjau adalah 24 ragam getar mode shape pada struktur gedung. Efektifitas penentuan jumlah ragam getar yang akan ditinjau pada struktur gedung dapat dilihat dari hasil analisis pada software SAP2000. Jumlah ragam getar yang akan kita tinjau dapat dianggap cukup efektif jika persentase beban dinamik yang bekerja sudah lebih dari 90 pada Modal Load Participation Ratios. Hasil analisis Modal Load Participation Ratios sebagai berikut : M O D A L L O A D P A R T I C I P A T I O N R A T I O S CASE: MODAL LOAD, ACC, OR LINKDEF STATIC DYNAMIC EFFECTIVE TYPE NAME PERCENT PERCENT PERIOD ACC UX 99.9799 89.3928 3.277899 ACC UY 99.9935 92.9408 3.987633 ACC UZ 95.6533 69.1706 0.301995 ACC RX 99.9991 98.3811 4.039327 ACC RY 99.9970 96.4737 3.322151 ACC RZ 99.9868 91.0130 3.801968 NOTE: DYNAMIC LOAD PARTICIPATION RATIO EXCLUDES LOAD APPLIED TO NON-MASS DEGREES OF FREEDOM Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System IV - 12 Untuk mendefinisikan waktu getar dilakukan perhitungan dalam modal analysis case . Dari hasil analisis dengan software SAP2000 dapat diketahui bahwa waktu getar terbesar pada struktur gedung adalah 4,04 detik. Hasil analisis perhitungan periode getar struktur dapat dilihat berikut ini. E I G E N M O D A L A N A L Y S I S 10:33:19 CASE: MODAL USING STIFFNESS AT ZERO UNSTRESSED INITIAL CONDITIONS NUMBER OF STIFFNESS DEGREES OF FREEDOM = 27240 NUMBER OF MASS DEGREES OF FREEDOM = 9400 MAXIMUM NUMBER OF EIGEN MODES SOUGHT = 32 MINIMUM NUMBER OF EIGEN MODES SOUGHT = 1 NUMBER OF RESIDUAL-MASS MODES SOUGHT = 0 NUMBER OF SUBSPACE VECTORS USED = 24 RELATIVE CONVERGENCE TOLERANCE = 1.00E-09 FREQUENCY SHIFT CENTER CYCTIME = .000000 FREQUENCY CUTOFF RADIUS CYCTIME = -INFINITY- ALLOW AUTOMATIC FREQUENCY SHIFTING = NO Found mode 1 of 32: EV= 2.4148266E+00, f= 0.247322, T= 4.043309 Found mode 2 of 32: EV= 3.5669928E+00, f= 0.300588, T= 3.326816 Found mode 3 of 32: EV= 1.0431262E+01, f= 0.514030, T= 1.945411 Found mode 4 of 32: EV= 2.7671772E+01, f= 0.837218, T= 1.194432 Found mode 5 of 32: EV= 3.9594316E+01, f= 1.001467, T= 0.998535 Found mode 6 of 32: EV= 7.5576830E+01, f= 1.383612, T= 0.722746 Found mode 7 of 32: EV= 1.0042308E+02, f= 1.594913, T= 0.626994 Found mode 8 of 32: EV= 1.5044778E+02, f= 1.952149, T= 0.512256 Found mode 9 of 32: EV= 2.0728222E+02, f= 2.291401, T= 0.436414 Found mode 10 of 32: EV= 2.3082942E+02, f= 2.418052, T= 0.413556 Found mode 11 of 32: EV= 3.6692333E+02, f= 3.048652, T= 0.328014 Found mode 12 of 32: EV= 3.9757170E+02, f= 3.173422, T= 0.315117 Found mode 13 of 32: EV= 4.2549960E+02, f= 3.282991, T= 0.304600 Found mode 14 of 32: EV= 4.5374164E+02, f= 3.390193, T= 0.294968 Found mode 15 of 32: EV= 5.3244417E+02, f= 3.672461, T= 0.272297 Found mode 16 of 32: EV= 6.1588443E+02, f= 3.949751, T= 0.253181 Found mode 17 of 32: EV= 6.3118222E+02, f= 3.998504, T= 0.250094 Found mode 18 of 32: EV= 6.9849376E+02, f= 4.206311, T= 0.237738 Found mode 19 of 32: EV= 7.0635609E+02, f= 4.229918, T= 0.236411 Found mode 20 of 32: EV= 7.0841787E+02, f= 4.236087, T= 0.236067 Found mode 21 of 32: EV= 7.1879585E+02, f= 4.267003, T= 0.234357 Found mode 22 of 32: EV= 9.0226862E+02, f= 4.780662, T= 0.209176 Found mode 23 of 32: EV= 9.1351287E+02, f= 4.810359, T= 0.207885 Found mode 24 of 32: EV= 9.1634506E+02, f= 4.817810, T= 0.207563 Found mode 25 of 32: EV= 9.4957932E+02, f= 4.904399, T= 0.203899 Found mode 26 of 32: EV= 1.0468731E+03, f= 5.149525, T= 0.194193 Found mode 27 of 32: EV= 1.1013173E+03, f= 5.281732, T= 0.189332 Found mode 28 of 32: EV= 1.1194280E+03, f= 5.324983, T= 0.187794 Found mode 29 of 32: EV= 1.2178134E+03, f= 5.554059, T= 0.180048 Found mode 30 of 32: EV= 1.2483338E+03, f= 5.623226, T= 0.177834 Found mode 31 of 32: EV= 1.2660773E+03, f= 5.663048, T= 0.176583 Found mode 32 of 32: EV= 1.3605344E+03, f= 5.870497, T= 0.170343 NUMBER OF EIGEN MODES FOUND = 32 NUMBER OF ITERATIONS PERFORMED = 39 NUMBER OF STIFFNESS SHIFTS = 0 Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System IV - 13 • Pembatasan waktu getar fundamental struktur Untuk mencegah penggunaan struktur yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar struktur fundamental harus dibatasi. Dalam SNI 03– 1726–2002 diberikan batasan sebagai beikut : T ξ n Dimana : T = Waktu getar stuktur fundamental detik n = Jumlah tingkat gedung ξ = koefisien pembatas yang ditetapkan berdasarkan tabel 4.5 Tabel 4.5 Koefisien Pembatas Waktu Getar Struktur Wilayah Gempa Koefisien pembatas ξ 1 0,20 2 0,19 3 0,18 4 0,17 5 0,16 6 0,15 Sumber : Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1726-2002 Pembatas waktu getar pada gedung : T ξ n = T 0,19 x 24 T 4,56 detik T maksimal yang terjadi = 4,04 detik 4,56 detik aman ` Perencanaan Struktur Bangunan Tinggi Dengan Flat Plate – Core Wall Building System IV - 14 Gambar 4.5. Bentuk Deformasi Struktur akibat ragam getar pertama Periode Getar 1 = 4,04 detik

4.4 PERHITUNGAN STRUKTUR BAWAH