a. Akibat Beban Mati Comb 1 1. Stasiun 0 cm
Diketahui : Mu = - 47117.33 KNmm
b = 60 cm N = 24.195 KN
h = 60 cm f’
c
= 30 Mpa, fr = 0,7 = 3,834 Mpa
d = 54 cm, d’= 6 cm f
y
= 400 Mpa A = b x h = 3600 cm
2
As = 3600 mm
2
Penyelesaian : Letak garis netral :
y = f’c = 30 Mpa
→ n = 8
y = y = 184,689 mm
Momen inersia penampang retak transformasi : I
cr
= by
3
+ n As d-y
2
= 600184,689
3
+ 83600540-184,689
2
= 1.270.174.805 mm
4
Momen inersia penampang utuh : I
g
= bh
3
Universitas Sumatera Utara
= 600600
3
= 1,08 x 10
10
mm
4
Tegangan lentur : f =
-
=
-
= 6,7838 kNmm
2
Tinggi balok yang tidak mengalami retak :
=
=
=102,351mm h–y+ a = 600 – 184,689+102,351
= 517,663 mm
I = b
= 600
= 6.936.041.546 mm
4
Angka reduksi momen inersia α
: α =
= =
0,642 Angka reduksi momen inersia : 0,642 I
g
Universitas Sumatera Utara
Dengan cara yang sama, maka akan ditampilkan dalam table berikut ini hasil perhitungan untuk stasiun yang lainnya:
Tabel 4. 16. Analisis kolom pada frame 130 tahap I
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text KNmm
mm
2
mm KN
kNmm
2
130 COMB 1
-47117.33 3600
184.6886332 -24.195
6.783844958 130
50 COMB 1
-35019.84 3600
184.6886332 -24.195
5.024820228 130
100 COMB 1
-22922.36 3600
184.6886332 -24.195
3.265796952 130
150 COMB 1
-10824.88 3600
184.6886332 -24.195
1.506773676 130
200 COMB 1
1272.6 3600
184.6886332 -24.195
0.117832933 130
250 COMB 1
13370.08 3600
184.6886332 -24.195
1.876856209 130
300 COMB 1
25467.56 3600
184.6886332 -24.195
3.635879485 130
350 COMB 1
37565.05 3600
184.6886332 -24.195
5.394904215 130
400 COMB 1
49662.53 3600
184.6886332 -24.195
7.153927491
Tabel 4. 16. Analisis kolom pada frame 130 tahap I
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 104.3797763 519.6911432
7017880207 1,08x10
10
0.649803723 130
50 140.919712
556.2310789 8604700473
1,08x10
10
0.796731525 130
100 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
150 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
250 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
300 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
350 131.252788
546.5641549 8163820415
1,08x10
10
0.755909298 130
400 98.9800666
514.2914334 6801393082
1,08x10
10
0.629758619
Rata-rata 0.870
Tanda - menandakan bahwa tegangan tarik beton yang terjadi lebih kecil daripada batas tegangan tarik betonf
r
Jadi, reduksi momen inersia tahap I yaitu 0.870 I
g
Sama halnya dengan analisa pada balok jadi angka reduksi tersebut dimasukkan dalam program SAP 2000, dan di analisa ulang sampai angka reduksi
tersebut tidak mengalami perubahan.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 17. Gaya Dalam pada frame 130 dengan angka reduksi 0.865 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
COMB 1 LinStatic
-46500782 -433350.41
-23854.01 130
50 COMB 1
LinStatic -34573777
-427413.29 -23854.01
130 100
COMB 1 LinStatic
-22646772.3 -421476.17
-23854.01 130
150 COMB 1
LinStatic -10719767.6
-415539.05 -23854.01
130 200
COMB 1 LinStatic
1207237.12 -409601.93
-23854.01 130
250 COMB 1
LinStatic 13134241.85
-403664.81 -23854.01
130 300
COMB 1 LinStatic
25061246.58 -397727.69
-23854.01 130
350 COMB 1
LinStatic 36988251.31
-391790.57 -23854.01
130 400
COMB 1 LinStatic
48915256.04 -385853.45
-23854.01
Tabel 4. 18. Analisis kolom pada frame 130 tahap II
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 COMB 1
-46500782 3600
184.6886332 -23854.01 6.6951
130 50
COMB 1 -34573777
3600 184.6886332 -23854.01
4.9609 130
100 COMB 1
-22646772.3 3600
184.6886332 -23854.01 3.2267
130 150
COMB 1 -10719767.6
3600 184.6886332 -23854.01
1.4924 130
200 COMB 1
1207237.12 3600
184.6886332 -23854.01 0.1093
130 250
COMB 1 13134241.85
3600 184.6886332 -23854.01
1.8435 130
300 COMB 1
25061246.58 3600
184.6886332 -23854.01 3.5777
130 350
COMB 1 36988251.31
3600 184.6886332 -23854.01
5.3120 130
400 COMB 1
48915256.04 3600
184.6886332 -23854.01 7.0462
Tabel 4. 18. Analisis kolom pada frame 130 tahap II
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 105.7626644 521.0740313
7074052746 1,08x10
10
0.655004884 130
50 142.735204
558.0465708 8689230852
1,08x10
10
0.804558412 130
100 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
150 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
250 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
300 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
350 133.301685
548.6130519 8255975794
1,08x10
10
0.764442203 130
400 100.4930902 515.8044571
6861598087 1,08x10
10
0.635333156
Rata-rata 0.873
Universitas Sumatera Utara
Reduksi momen inersia tahap II yaitu 0.873 I
g
, karena angka reduksi yang dimasukkan tahap I tidak sama dengan hasil analisis tahap II, maka analisa
dilanjutkan lagi.
Tabel 4. 19. Gaya Dalam pada frame 130 dengan angka reduksi 0.873I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
COMB 1 LinStatic
-46517214 -433376.86
-23863.03 130
50 COMB 1
LinStatic -34585700
-427439.74 -23863.03
130 100
COMB 1 LinStatic
-22654186.2 -421502.62 -23863.03
130 150
COMB 1 LinStatic
-10722672.3 -415565.5 -23863.03
130 200
COMB 1 LinStatic
1208841.49 -409628.38 -23863.03
130 250
COMB 1 LinStatic
13140355.33 -403691.26 -23863.03
130 300
COMB 1 LinStatic
25071869.17 -397754.14 -23863.03
130 350
COMB 1 LinStatic
37003383.01 -391817.02 -23863.03
130 400
COMB 1 LinStatic
48934896.86 -385879.9 -23863.03
Tabel 4. 20. Analisis kolom pada frame 130 tahap III
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 COMB 1
-46517214 3600
184.6886332 -23863.03
6.7638 130
50 COMB 1
-34585700 3600
184.6886332 -23863.03
5.0289 130
100 COMB 1
-22654186.2 3600
184.6886332 -23863.03
3.2940 130
150 COMB 1
-10722672.3 3600
184.6886332 -23863.03
1.5591 130
200 COMB 1
1208841.49 3600
184.6886332 -23863.03
0.1758 130
250 COMB 1
13140355.33 3600
184.6886332 -23863.03
1.9107 130
300 COMB 1
25071869.17 3600
184.6886332 -23863.03
3.6456 130
350 COMB 1
37003383.01 3600
184.6886332 -23863.03
5.3804 130
400 COMB 1
48934896.86 3600
184.6886332 -23863.03
7.1153
Tabel 4. 20. Analisis kolom pada frame 130 tahap III
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 103.6731932 518.9845601
6989294131 1,08x10
10
0.647156864 130
50 138.9734939 554.2848607
8514694190 1,08x10
10
0.78839761 130
100 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
150 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1
Universitas Sumatera Utara
130 250
- -
1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
300 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
350 130.0039129 545.3152797
8107986270 1,08x10
10
0.750739469 130
400 98.59838086 513.9097477
6786261184 1,08x10
10
0.628357517
Rata-rata 0.868
Reduksi momen inersia tahap II yaitu 0.868 I
g
, karena angka reduksi yang dimasukkan tahap I tidak sama dengan hasil analisis tahap II, maka analisa
dilanjutkan lagi..
Tabel 4. 21. Gaya Dalam pada frame 130 dengan angka reduksi 0.868 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
COMB 1 LinStatic
-46489762 -433332.71
-23847.96 130
50 COMB 1
LinStatic -34565780
-427395.59 -23847.96
130 100
COMB 1 LinStatic
-22641798.4 -421458.47 -23847.96
130 150
COMB 1 LinStatic
-10717816.8 -415521.35 -23847.96
130 200
COMB 1 LinStatic
1206164.79 -409584.23 -23847.96
130 250
COMB 1 LinStatic
13130146.38 -403647.11 -23847.96
130 300
COMB 1 LinStatic
25054127.96 -397709.99 -23847.96
130 350
COMB 1 LinStatic
36978109.54 -391772.87 -23847.96
130 400
COMB 1 LinStatic
48902091.13 -385835.75 -23847.96
Tabel 4. 22. Analisis kolom pada frame 130 tahap IV
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 COMB 1
-46489762 3600
184.6886332 -23847.96
6.7598 130
50 COMB 1
-34565780 3600
184.6886332 -23847.96
5.0260 130
100 COMB 1
-22641798.4 3600
184.6886332 -23847.96
3.2922 130
150 COMB 1
-10717816.8 3600
184.6886332 -23847.96
1.5584 130
200 COMB 1
1206164.79 3600
184.6886332 -23847.96
0.1754 130
250 COMB 1
13130146.38 3600
184.6886332 -23847.96
1.9092 130
300 COMB 1
25054127.96 3600
184.6886332 -23847.96
3.6430 130
350 COMB 1
36978109.54 3600
184.6886332 -23847.96
5.3768 130
400 COMB 1
48902091.13 3600
184.6886332 -23847.96
7.1106
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 22. Analisis kolom pada frame 130 tahap IV
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 103.7344534 519.0458203
6991769443 1,08x10
10
0.64738606 130
50 139.0536838 554.3650506
8518390259 1,08x10
10
0.788739839 130
100 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
150 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
250 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
300 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
350 130.0926852
545.404052 8111946634
1,08x10
10
0.75110617 130
400 98.66448968 513.9758565
6788880453 1,08x10
10
0.628600042
Rata-rata 0.868
angka reduksi inersia pada tahap IV ini yaitu 0.868, dapat disimpulkan karena angka reduksi yang dimasukkan adalah 0.868 dan hasil analisisnya nilainya sama
yaitu 0.868 jadi, untuk balok pada kasus ini angka reduksi inersia adalah 0.868 I
g
. b. Akibat Beban Gempa
Tabel 4. 23. Gaya Dalam pada frame 130
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
Gempa LinStatic
559539684 468500.35
267193.73 130
50 Gempa
LinStatic 425942820
468500.35 267193.73
130 100
Gempa LinStatic
292345957 468500.35
267193.73 130
150 Gempa
LinStatic 158749093.5 468500.35
267193.73 130
200 Gempa
LinStatic 25152230.01 468500.35
267193.73 130
250 Gempa
LinStatic -108444633
468500.35 267193.73
130 300
Gempa LinStatic
-242041497 468500.35
267193.73 130
350 Gempa
LinStatic -375638360
468500.35 267193.73
130 400
Gempa LinStatic
-509235224 468500.35
267193.73
Tabel 4. 24. Analisis kolom pada frame 130 tahap I
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 Gempa
559539684 3600
184.6886332 267193.73
80.617
Universitas Sumatera Utara
130 50
Gempa 425942820
3600 184.6886332
267193.73 61.192
130 100
Gempa 292345957
3600 184.6886332
267193.73 41.766
130 150
Gempa 158749093.5
3600 184.6886332
267193.73 22.341
130 200
Gempa 25152230.01
3600 184.6886332
267193.73 2.915
130 250
Gempa -108444633
3600 184.6886332
267193.73 15.026
130 300
Gempa -242041497
3600 184.6886332
267193.73 34.452
130 350
Gempa -375638360
3600 184.6886332
267193.73 53.877
130 400
Gempa -509235224
3600 184.6886332
267193.73 73.303
Tabel 4. 24. Analisis kolom pada frame 130 tahap I
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 8.783442519 424.0948094
3813808439 1,08x10
10
0.353130411 130
50 11.57178217
426.883149 3889529226
1,08x10
10
0.360141595 130
100 16.95385141 432.2652183
4038507373 1,08x10
10
0.373935868 130
150 31.69553715
447.006904 4465938075
1,08x10
10
0.413512785 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
1 130
250 47.12444884 462.4358157
4944522903 1,08x10
10
0.457826195 130
300 20.55334871 435.8647156
4140236442 1,08x10
10
0.383355226 130
350 13.14279147 428.4541583
3932630027 1,08x10
10
0.36413241 130
400 9.659894297 424.9712611
3837502659 1,08x10
10
0.35532432
Rata-rata 0.451
Tabel 4. 25. Gaya Dalam pada frame 130 akibat reduksi inersia 0,451 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
Gempa LinStatic
531042095 486488.23
270251.32 130
50 Gempa
LinStatic 395916434
486488.23 270251.32
130 100
Gempa LinStatic
260790772.4 486488.23 270251.32
130 150
Gempa LinStatic
125665110.8 486488.23 270251.32
130 200
Gempa LinStatic
-9460550.73 486488.23
270251.32 130
250 Gempa
LinStatic -144586212
486488.23 270251.32
130 300
Gempa LinStatic
-279711874 486488.23
270251.32 130
350 Gempa
LinStatic -414837535
486488.23 270251.32
130 400
Gempa LinStatic
-549963197 486488.23
270251.32
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 26. Analisis kolom pada frame 130 tahap II
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 Gempa
531042095 3600
184.6886332 270251.32
76.465 130
50 Gempa
395916434 3600
184.6886332 270251.32
56.817 130
100 Gempa
260790772.4 3600
184.6886332 270251.32
37.169 130
150 Gempa
125665110.8 3600
184.6886332 270251.32
17.522 130
200 Gempa
-9460550.73 3600
184.6886332 270251.32
0.625 130
250 Gempa
-144586212 3600
184.6886332 270251.32
20.273 130
300 Gempa
-279711874 3600
184.6886332 270251.32
39.921 130
350 Gempa
-414837535 3600
184.6886332 270251.32
59.568 130
400 Gempa
-549963197 3600
184.6886332 270251.32
79.216
Tabel 4. 26. Analisis kolom pada frame 130 tahap II
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 9.260396094 424.5717629
3826690389 1,08x10
10
0.354323184 130
50 12.46271377 427.7740806
3913933154 1,08x10
10
0.362401218 130
100 19.05054018
434.361907 4097558833
1,08x10
10
0.379403596 130
150 40.41293297 455.7242998
4732346799 1,08x10
10
0.438180259 130
200 -
- 1,08x10
10
1,08x10
10
130 250
34.92850678 450.2398736 4563540046
1,08x10
10
0.422550004 130
300 17.7376337
433.0490005 4060515065
1,08x10
10
0.375973617 130
350 11.88711497 427.1984818
3898155022 1,08x10
10
0.36094028 130
400 8.938779383 424.2501462
3818000724 1,08x10
10
0.353518586
Rata-rata 0.450
Tabel 4. 27. Gaya Dalam pada frame 130 akibat reduksi inersia 0,450 I
g
Frame Station
OutputCase CaseType
M D
N
Text cm
Text Text
N-mm N
N 130
Gempa LinStatic
531060613 486535.82
270281.18 130
50 Gempa
LinStatic 395920025
486535.82 270281.18
130 100
Gempa LinStatic
260779436.6 486535.82 270281.18
130 150
Gempa LinStatic
125638848.5 486535.82 270281.18
130 200
Gempa LinStatic
-9501739.56 486535.82
270281.18 130
250 Gempa
LinStatic -144642328
486535.82 270281.18
130 300
Gempa LinStatic
-279782916 486535.82
270281.18 130
350 Gempa
LinStatic -414923504
486535.82 270281.18
130 400
Gempa LinStatic
-550064092 486535.82
270281.18
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 28. Analisis kolom pada frame 130 tahap III
Frame Station
OutputCase M
As y
N f
Text cm
Text N-mm
mm
2
mm N
Nmm
2
130 Gempa
531060613 3600
184.6886332 270281.18
76.468 130
50 Gempa
395920025 3600
184.6886332 270281.18
56.818 130
100 Gempa
260779436.6 3600
184.6886332 270281.18
37.168 130
150 Gempa
125638848.5 3600
184.6886332 270281.18
17.518 130
200 Gempa
-9501739.56 3600
184.6886332 270281.18
0.631 130
250 Gempa
-144642328 3600
184.6886332 270281.18
20.281 130
300 Gempa
-279782916 3600
184.6886332 270281.18
39.931 130
350 Gempa
-414923504 3600
184.6886332 270281.18
59.581 130
400 Gempa
-550064092 3600
184.6886332 270281.18
79.231
Tabel 4. 28. Analisis kolom pada frame 130 tahap III
Frame Station
a h-y+a
I I
g
α
Text cm
mm mm
mm
4
mm
4
130 9.26008006
424.5714469 3826681844
1,08x10
10
0.354322393 130
50 12.46261744 427.7739843
3913930509 1,08x10
10
0.362400973 130
100 19.05142753 434.3627944
4097583945 1,08x10
10
0.379405921 130
150 40.42193389 455.7333007
4732627207 1,08x10
10
0.438206223 130
200 -
- -
1,08x10
10
1 130
250 34.91459698 450.2259638
4563117098 1,08x10
10
0.422510842 130
300 17.73308195 433.0444488
4060387027 1,08x10
10
0.375961762 130
350 11.88463756 427.1960044
3898087204 1,08x10
10
0.360934 130
400 8.937133617 424.2485005
3817956291 1,08x10
10
0.353514471
Rata-rata 0.450
Jadi, hasil analisis untuk kolom pada frame 130 akibat beban gempa angka reduksi
momen inersia yaitu 0.450 I
g.
4.3. Distribusi Gaya-Gaya Dalam