Aplikasi Etabs Pada Dual System Structure (by Hamzah)

KATA PENGANTAR

Mulai berlakunya SNI 1726 – 1726 – 2012 2012 tentang Perancangan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung sebagai terapan dari ASCE 7 -10, telah menggantikan peraturan gempa terdahulunya yaitu SNI 1726 – 2002. Peraturan gempa sekarang ini menghasilkan peta gempa terbaru Indonesia dengan parameter percepatan batuan dasar pada perioda pendek dan perioda 1,0 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2% terlampaui selama umur bangunan 50 tahun (MCE, 2475 tahun) sebagai pengganti peta zona gempa wilayah Indonesia pada SNI Gempa 2002.

Pada SNI 1726 – 2012 2012 banyak parameter tertentu mengalami perubahan, seperti pembatasan waktu getar struktur dan adanya syarat untuk penetapan gaya geser dasar minimum untuk struktur yang memiliki perioda panjang. Angka faktor reduksi gempa juga mengalami perubahan sesuai dengan sistem struktur yang akan digunakan dalam perancangan.

Pada e-book ini akan dijelaskan perancangan struktur gedung dengan menggunakan sistem ganda (dual ( dual system) system) sebagai penahan beban gempa sesuai acuan SNI 1726 – 2012 2012 dimulai dari langkah-langkah pembuatan model, analisis gempa, penulangan struktur sampai perencanaan pondasi. Semoga adanya e-book ini dapat bermanfaat dalam aplikasi perancangan bangunan tinggi dan penulis mengharapkan kritik, saran maupun koreksi demi penyempurnaan e-book ini. ini.

Jakarta, September 2015

Penulis

ii

RESUME E-BOOK

“APLIKASI ETABS PADA PERANCANGAN GEDUNG 15 LANTAI DENGAN STRUKTUR BETON BERTULANG MENGGUNAKAN SISTEM GANDA ( DUAL ( DUAL SYSTEM ) SEBAGAI PENAHAN BEBAN GEMPA SESUAI STANDARD CODE SNI SNI 1726 : 2012”

Oleh

: M. Hamzah Fadli, ST., MT. (Structure Engineer )

E-book ini memberikan step/langkah-langkah dengan jelas dalam pembuatan model struktur dengan program ETABS beserta analisanya. Pembuatan model struktur pada ETABS dapat dibilang “susah-susah“susah -susah-gampang”, gampang”, oleh karena itu penulis mencoba memaparkan dengan berbagai pilihan dan rincian/alasan dalam mengambil judgement mengambil judgement pada pada saat pembuatan model.

Pemilihan struktur sistem ganda (dual ( dual system) system) sebagai pemodelan diambil karena kebanyakan bangunan bertingkat yang dibuat dewasa ini menggunakan sistem ganda sebagai penahan beban gempa. E-book ini juga memaparkan dengan jelas fasilitas ETABS dalam mendesain gempa rencana yang disesuaikan dengan peraturan pembebanan gempa terbaru Indonesia yaitu SNI 1726 – 2012.

Tahapan analisis juga disesuaikan dengan perencanaan di konsultan struktur sebagai acuan namun tetap terkorelasi dengan code yang code yang berlaku.

Penulangan elemen struktur sebagai output desain juga dijelaskan dengan menggunakan parameter peraturan beton terbaru Indonesia yaitu SNI 2847 – 2013. Perhitungan penulangan dijelaskan dengan rumus-rumus yang sesuai dan juga menggunakan menggunakan analisis ETABS untuk perbandingan perbandingan maupun desain. desain.

Desain pondasi juga diberikan dalam e-book ini dengan memperhatikan aspek daya dukung tanah. Pembebanan yang diperoleh langsung dari ETABS dapat mempercepat desain pondasi. Kondisi gempa yang ditekankan dalam desain pondasi ini adalah hasil hasil Running Running gempa gempa nominal dan gempa ultimit.

iii

DAFTAR ISI

................................................. .................................. ................................. ................... ... HALAMAN JUDUL ................................

i

................................................. .................................. .................................. ................ KATA PENGANTAR .................................

ii

.................................................. .................................. ................................. ................... ... RESUME E-BOOK .................................

iii

.................................................. ................................. ................................. .............................. .............. DAFTAR ISI ..................................

iv

(#1) MODEL

................................................. ........................ ........ TINJAUAN PUSTAKA .................................

1

................................................. ............................ ........... 2. STAN ST AN D AR D DE D E SI G N ................................

2

................................................. .............................. .............. DATA STRUKTUR .................................

2

3.1

Material Properties ................................. .................................................. ...................... .....

2

3.2

Dimensi Elemen Struktur (units ( units : cm) .................. ......... ................... ..........

2

3.3

Denah Struktur Model ................... .......... ................... ................... .................. ............. ....

3

4. MOD E L L I NG ETABS 2013 V.13 ............................... .......................................... ...........

6

1.

3.

4.1

Jendela Awal ................... ......... ................... ................... ................... ................... .................. ........

6

4.2

Konversi Satuan ................... ......... ................... .................. ................... ................... ............. ....

9

4.3

Input Material Properties ................................ .............................................. ..............

10

4.4

Input Dimensi Elemen Struktur................... Struktur......... ................... .................. ...........

12

4.4.1 Input Dimensi Input Dimensi Kolom................... .......... ................... ................... ............. ....

12

4.4.2 Input Dimensi Input Dimensi Balok ................... ......... ................... .................. ............... ......

15

iv

4.4.3 Input Dimensi Input Dimensi Pelat ................... .......... ................... ................... ................ .......

16

4.4.4 Input Dimensi Dimensi Shear Wall ............... Wall ................................. .................... ..

18

Penggambaran Elemen Struktur pada Denah.................. ......... .........

19

4.5.1 Penggambaran Elemen Kolom .................. ......... ................... ..........

19

4.5.2 Penggambaran Elemen Shear Wall ...................... ......................

23

4.5.3 Penggambaran Elemen Balok.................. ......... ................... ............ ..

27

4.5.4 Penggambaran Elemen Pelat ................... .......... ................... ............ ..

31

4.6

Hasil Pemodelan Elemen Struktur .................. ......... ................... ............... .....

34

4.7

Input Beban Beban Statik Statik (Beban (Beban Mati Mati dan Beban Hidup) Hidup) ........

35

4.7.1 Perhitungan dan Input dan Input Beban Beban Mati Tambahan .....

38

4.7.2 Perhitungan dan Input dan Input Beban Beban Hidup ................... .......... ...........

40

Asumsi dalam Perancangan ................... ......... ................... .................. ............... ......

42

4.8.1 Taraf Penjepitan Lateral ................... ......... ................... .................. ...........

42

4.8.2 Rigid Zone Factor ................ ............................... .............. Factor .................................

43

4.8.3 Diafragma ................... .......... ................... ................... .................. ................... ............ ..

44

4.8.4 Mass Source.............. Source............................... .................................. ......................... ........

45

4.8.5 Modal ............... Modal ............................... ................................. .................................. .................

47

4.5

4.8

(#2) PEMBEBANAN GEMPA SISTEM GANDA ( DUAL SYSTE SYSTE M ) BERDASARKAN SNI 1726 : 2012

1.

RUN ANALYSI ANALYSI S AWAL ( R UN DINAMIK) DINAMIK) ......................... .........................

50

2.

ANALISIS MODE RAGAM ................................. ................................................. ................

51

3.

PARAMETER GEMPA RENCANA .................................. .................................... ..

53

v

PEMBEBANAN GEMPA STATIK MANUAL .................... ....................

56

4.1

Kategori Risiko Bangunan ( Risk Category) Category) ................... ...................

56

4.2

Kategori Desain Seismik (SDC) .................. ......... ................... .................. ........

56

4.3

Sistem Struktur dan Parameternya .................. ......... ................... ............... .....

56

4.4

Penentuan Perioda Desain............... Desain...... ................... ................... ................... ............ ..

58

4.5

Penentuan Koefisien Respons Seismik ................... ......... .................. ........

60

4.6

Berat Seismik Efektif .................. ........ ................... .................. ................... ................. .......

62

4.7

Gaya Geser Dasar ( Base Base Shear ) ............................... ..................................... ......

63

4.8

Distribusi Gaya Gempa Statik Tiap Lantai ................... ......... ............ ..

64

4.9

Gaya Geser Statik Tiap Lantai .................. ........ ................... .................. ............ ...

65

5.

PEMBEBANAN GEMPA STATIK OTOMATIS ETABS ..

66

6.

PEMBEBANAN GEMPA DINAMIK RESPON SPEKTRA 73

7.

......... ...... RELASI BEBAN GEMPA STATIK – DINAMIK DINAMIK ...............

83

8.

................................................. ................... ... BEBAN GEMPA DESAIN .................................

91

9.

GAYA GEMPA LATERAL DESAIN ............................... .................................. ...

93

10. KONTROL DESAIN ................................. .................................................. ............................ ...........

96

4.

11. ANALISIS SISTEM GANDA ( DUAL SYSTE .......... ....... 103 SYSTE M ) .................

(#3) PENULANGAN STRUKTUR DUAL SYSTE SYSTE M

1.

........................................ ...................... ..... 117 KOMBINASI PEMBEBANAN .......................

2.

CONC CONCRE RE TE FRAME DE SIGN – CODE CODE .............................. 121

3.

........................................... ........... 122 DE SI GN/CHE GN/CHE CK STRUCTU STRUCTURE RE ................................

4.

PENULANGAN LENTUR BALOK .................................. .................................... .. 123

vi

5.

PENULANGAN GESER BALOK .................................. ....................................... ..... 136

6.

PENULANGAN LONGITUDINAL KOLOM ..................... 149

7. STR ST R ONG C OLUM OL UMN N WE AK B E AM (BE AM SWAY SWAY ) ............ 158 8.

PENULANGAN GESER/SENGKANG KOLOM ............... 162

9.

ANALISIS SH E AR WAL WA L L ................................. ................................................. ................... ... 168

(#4) PONDASI DARI ASPEK DAYA DUKUNG TANAH

1.

JUMLAH KEBUTUHAN PONDASI .................................. .................................... .. 180

2.

.................................................. ......................... ......... 186 C H E C K P I L E F O RC RC E ..................................

................................................. .................................. .................................. ................ viii DAFTAR PUSTAKA .................................

vii

(#1) – MODEL MODEL APLIKASI ETABS PADA PERANCANGAN GEDUNG 15 LANTAI DENGAN STRUKTUR BETON BERTULANG MENGGUNAKAN SISTEM

SYSTE M ) SEBAGAI PENAHAN BEBAN GEMPA GANDA (DUAL SYSTE ST AN D AR D COD C ODE E SNI 1726 : 2012 SESUAI STAN Oleh : M. Hamzah Fadli ST., MT. Contact : [email protected]

1.

TINJAUAN PUSTAKA

Pada perencanaan struktur gedung, sistem gabungan antara portal rangka pemikul momen ( frame) frame) dan dinding geser dalam menahan beban lateral disebut sebagai sistem ganda (dual (dual system). system). Sistem ganda dapat memberikan kemampuan yang lebih baik dalam menahan beban lateral khususnya beban gempa untuk bangunan-bangunan bangunan-bangunan yang sudah menjulang tinggi. Penggunaan sistem ganda dapat diaplikasikan pada bangunan hingga mencapai 40 tingkat. Interaksi antara portal dan dinding geser pada sistem ganda memiliki perilaku yang cukup unik, dimana gaya geser pada bagian bawah akan dominan dipikul oleh dinding geser sedangkan s edangkan frame frame memikul gaya geser pada bagian atas. Hal ini dikarenakan kedua sistem tersebut memiliki perilaku defleksi yang berbeda. Akibat dari dar i beban lateral, dinding geser akan berper ilaku bending mode sedangkan frame sedangkan frame akan akan berdeformasi secara shear secara shear mode. mode. Berdasarkan SNI 1726-2012 dalam sistem ganda, rangka pemikul momen harus memikul sekurang-kurangnya 25% gaya gempa desain dimana hal ini merupakan antisipasi kondisi setelah gempa terjadi setidaknya frame setidaknya frame masih masih harus kuat menahan beban gravitasi. Pengecekan terhadap rangka pemikul momen harus dilakukan terpisah apabila frame apabila frame menahan menahan lebih dari 10% beban geser desain. Syarat-syarat dalam perencanaan struktur menggunakan sistem ganda adalah : memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap, beban gempa ditahan oleh dinding geser atau bresing dengan rangka pemikul momen, dimana rangka pemikul momen harus direncanakan terpisah menahan minimal 25% beban gempa, dan kedua sistem harus direncanakan mampu memikul beban gempa dengan memperhatikan interaksi sistem ganda.

Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 1

2.

STAN ST AN D AR D DE D E SI G N Peraturan yang digunakan sebagai acuan dalam perancangan ini adalah : a. SNI 1726:2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. b. SNI 2847:2013, Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. c. SNI 1727:2013, Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. d. ASCE 7 – 10, Minimum Design Loads for Building and Other Structures. Structures. e. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, 1983.

3. 3.1

DATA STRUKTUR

Mate Materi al Pro Pr operties rties Mutu Beton yang digunakan digunakan dalam perencanaan adalah sebagai berikut : K-400 (untuk struktur kolom dan dinding geser/ shear geser/ shear wall ) : f’c

= 400 x 0,083 = 33,2 Mpa

E

= 4700 x (33,2) = 27081,137 Mpa

1/2

K-300 (untuk struktur balok dan pelat) : f’c

= 300 x 0,083 = 24,9 Mpa

E

= 4700 x (24,9) 1/2 = 23452,953 Mpa

Mutu baja tulangan yang digunakan sesuai SNI 2847:2013 adalah :

3.2

Fy

= 420 Mpa

Fu

= 620 Mpa

Fye

= 1,1 x 420 = 462 Mpa

Fue

= 1,1 x 620 = 682 Mpa

Dimensi Elemen Struktur (units : cm) KOLOM

:

- K 60 x 110 (Lt. 1 – Lt. Lt. 5 Tipikal) - K 60 x 90 (Lt. 6 – Lt. Lt. 10 Tipikal) - K 60 x 60 (Lt. 11 – 11 – Lt. Lt. 15/atap Tipikal)


Page 2

:

WALL

- Frame Wall (A) (A) L, panjang

= 800

t, tebal

= 35

- Frame Wall (B) (B)

:

BALOK

L, panjang

= 500

t, tebal

= 35

- B 35 x 70 ( Balok Induk arah memanjang) - B 30 x 60 (Balok Induk arah memendek) - B 25 x 60 (Balok Anak) - B 25 x 50 (Balok void lift dan dan tangga)

:

PELAT

- Lantai, t = 13 - Atap, t = 13

3.3

Denah Struktur Model

Berikut ini adalah gambar denah tipikal dari struktur model rancangan yang akan digunakan :

Gambar 1.1. Denah Rencana (Units ( Units : : cm)

Cat : Ketinggian antar lantai adalah 4 m tipikal dari dasar sampai atap.


Page 3

Gambar 1.2. Kolom dan Shear Wall Layout

Gambar 1.3. Denah Struktur Lt. 1 – 1 – 5 5 (Tipikal)


Page 4

Gambar 1.4. Denah Struktur Lt. 6 – 10 10 (Tipikal)

Gambar 1.5. Denah Struktur Lt. 11 – 11 – 15/Atap 15/Atap (Tipikal)


Page 5

4. 4.1

MOD E L L I N G ETABS 2013 V.13 Jendela Awal

Buka Software Software ETABS 2013 pada komputer, untuk memulai/ start memulai/ start page klik menu File menu File – – New New Model . Tampak kotak dialog tampilan awal ETABS seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1.6. Model 1.6. Model Initialization

Pada Initialization Options Options pilih Use Built-in Settings With With untuk menentukan standard code code maupun units units yang akan kita gunakan dalam pembuatan model rancangan. Pada bagian Display Units Units pilih Metric Metric SI untuk satuan internasional dan untuk perencanaan beton bertulang pada Concrete Design Code Code pilih ACI 318-11 yang merupakan acuan SNI beton Indonesia terbaru 2847:2013. Kemudian klik OK .

Standard Code Code yang digunakan pada Steel Design Database Database dan Steel Design Code Code merupakan default . Kita juga dapat menggantinya jika ingin menggunakan acuan tertentu, misal dalam perencanaan perenca naan gedung/struktur baja.


Page 6

Gambar 1.7. Model 1.7. Model Grid

Perhatikan bagian Uniform Grid Spacing : : a. Number of Grid Lines in X Direction

: 6 (jumlah Grid /As /As pada arah X)

b. Number of Grid Lines in Y Direction

: 5 (jumlah Grid /As /As pada arah Y)

c. Spacing of Grids in X Direction

: 8 m (jarak antar Grid /As /As arah X)

d. Spacing of Grids in Y Direction

: 6 m (jarak antar Grid /As /As arah Y)

Sesuai dengan gambar denah rencana pada grid /As /As arah Y terdapat jarak yang berbeda, oleh karena itu kita dapat pilih atau klik Custom Grid Spacing – Spacing – Edit Grid Data untuk Data untuk merubah jarak yang sebenarnya. Setelah muncul kotak dialog Grid System Data, Data, kemudian pilih Display Grid Data as Spacing untuk mengubah jarak spasi grid arah y sesuai denah rencana. Jika kita ingin merubahnya dalam hitungan ordinat maka pilih Display Grid Data as Ordinates. Ordinates. Pada bagian Y Grid Data, Data, ubah Y spacing Grid spacing Grid ID ID 2 menjadi 1,5 m dan Grid ID 3 menjadi 3,5 m. Visible Yes Yes berarti Grid akan ditampilkan pada tampilan ETABS dan kita juga dapat mengganti posisi nomor/kode Grid /As /As pada bagian Bubble Loc. Loc. Pada bagian X Grid Data sudah Data sudah sesuai dengan jarak antar As denah rencana. Perubahan jarak Grid pada pada arah sumbu Y dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 7

Gambar 1.8. Edit 1.8. Edit Grid Arah Arah Y

Gambar 1.9. Edit 1.9. Edit Story Dimensions

Selanjutnya perhatikan bagian Story Dimensions – Dimensions – Simple Simple Story Data : Data : a. Number of Stories

: 15 (sesuai dengan jumlah tingkat)

b. Typical Story Height

: 4 m (tinggi antar lantai tipikal)

c. Bottom Story Height

: 4 m (tinggi story (tinggi story 1 1 dari lantai base/dasar) base/dasar)

Pada bagian Add bagian Add Structural Objects pilih OK. Objects pilih Grid Only – Only – OK. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 8

Gambar 1.10. Tampilan Grid dan dan Story

4.2

Konversi Satuan

Untuk merubah konversi satuan kita dapat mengaturnya pada bagian pojok kanan bawah dengan cara klik Units – Units – Show Show Units Form. Form .

Gambar 1.11. Units

Misal perjanjian tanda/satuan untuk model ini adalah : Force

: Force Units = Units = kgf, Units Label = = kgf

Mass

: Force Units = Units = N, Units Label = = kg

Force/Area

: Force Units = Units = kgf, Units Label = = kgf/m


2

Page 9

4.3

I nput nput Ma M ater ter i al P r oper ties Pilih menu Define – Material – Material Properties – Properties – pilih pilih 4000psi (untuk beton) –

Modify/Show Material .

Gambar 1.12. Mutu Beton K-400

Contoh untuk mutu beton K-400 : -

Ganti Material Name Name dengan K-400 untuk memudahkan dalam pembedaan mutu beton yang akan digunakan.

-

Isikan Modulus Isikan Modulus of Elastisity, Elastisity, E sesuai dengan modulus elastisitas mutu beton rencana K-400 pada perhitungan data struktur sebelumnya.

-

Pada bagian Design bagian Design Property Data pilih Data pilih Modify/Show Modify/Show Material Property Data Property Data untuk mengganti nilai f’c (kuat tekan beton dalam dala m konversi silinder) sesuai dengan mutu yang digunakan (f’c 33,2 Mpa). Mpa) .

-

Pilih OK .

Untuk mutu beton lainnya yaitu K-300, hanya tinggal menambahkan dengan cara Add Copy of Material . Cara input data mutu beton K-300 sama dengan langkah-langkah di atas.


Page 10

Masih dalam kotak dialog Define dialog Define Materials, Materials, untuk memasukkan data mutu baja tulangan pilih p ilih A615Gr60 . Kode penamaan tersebut menandakan bahwa baja tulangan yang digunakan sesuai dengan ASTM A 615 Grade 60. Dalam perancangan ini mutu baja tulangan yang digunakan sesuai dengan SNI 2847 : 2013 adalah Grade 420 Grade 420 dengan nilai Fy = 420 Mpa. Pilih A615Gr60 – Modify/Show – Modify/Show Material – Material – Material Material Name Name ganti dengan “Baja Tulangan” – Material – Material Type : Rebar – Rebar – Modify/Show Modify/Show Material Property Design Data – Isi kotak dialog Material Property Design Data Data sesuai dengan mutu baja tulangan yang akan digunakan seperti tampak gambar di bawah ini – OK .

Gambar 1.13. Mutu Baja Tulangan


Page 11

4.4

I nput nput Dimensi Elemen Struktur

4.4.1

I nput nput Dimensi Kolom Pilih Menu Define – Section Properties – Frame – Frame Sections – maka akan

tampil kotak dialog Frame dialog Frame Properties. Properties. Jika ingin menghapus properti frame properti frame default ETABS ETABS yang harus dilakukan adalah : pilih Delete Multiple Properties pada Properties pada bagian kanan – Select Sections to tipe) – Delete Pilih semua frame semua frame – – Delete (pilih Delete (pilih semua tipe) – Delete Selected Frame Sections – Sections – Pilih Delete Selected Frame Sections – OK . (akan hanya tersisa satu frame default ETABS). Contoh pembuatan dimensi kolom untuk Lt. 1 – Lt. Lt. 5 dengan tipe K 60 x 110 cm adalah : masih dalam kotak dialog Frame Properties – pilih Add New

Property – muncul kotak dialog Frame Property Shape Type – Section Shape pilih Concrete Rectangular – – pada pada bagian Concrete klik Concrete klik bentuk persegi panjang.

Gambar 1.14. Section Shape Concrete

Pada kotak dialog Frame dialog Frame Section Property Data : Data : - Property Name

: ganti sesuai kode kolom, misal K 60 x 110

- Material

: pilih K-400 (sesuai mutu beton untuk kolom)

- Display Color

: klik change untuk change untuk merubah warna

-

Section Dimensions : Dimensions : isikan dimensi kolom sesuai arah ar ah sumbu.


Page 12

Gambar 1.15. Input 1.15. Input Dimensi Dimensi Kolom K 60 x 110 cm

Untuk memasukkan efektifitas momen inersia penampang dari frame dari frame yang yang dibuat, pilih Modify/Show Modifiers – untuk perencanaan gempa digunakan asumsi penampang utuh, maka semua nilai Property/Stiffness Modifiers for Analysis = Analysis = 1 – 1 – OK OK .

Gambar 1.16. Efektifitas Penampang Utuh Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 13

Kemudian klik Modify/Show klik Modify/Show Rebar , maka akan tampil kotak dialog seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1.17. Reinforcement 1.17. Reinforcement Data Column

- Design Type

: P – P – M2 – M2 – M3 M3 (untuk kolom)

- Rebar Material

: pilih “Baja Tulangan”

- Reinforcement Configuration

: Rectangular (untuk (untuk kolom segi-empat)

-

Confinement Bars

: Ties (untuk Ties (untuk tulangan sengkang kotak)

-

Check/Design

: Reinforcement to be Designed

-

Clear Cover for Conf. Bars

: 40 mm (selimut beton minimal)

Pada bagian Check/Design, Check/Design, pemilihan Reinforcement to be design berarti design berarti menandakan bahwa penulangan akan dihitung tersendiri setelah analisis struktur mendapatkan nilai-nilai gaya dalam atau data luas kebutuhan tulangan, oleh karena itu angka-angka/nilai lainnya yang berisikan informasi tulangan boleh dihiraukan saja sesuai dengan default ETABS. ETABS. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 14

4.4.2

I nput nput Dimensi Balok Sama halnya seperti membuat dimensi kolom, pada kotak dialog Frame

Section Property Data : Data : - Property Name

: ganti sesuai kode balok, misal B 35 x 70

- Material

: pilih K-300 (sesuai mutu beton untuk balok)

- Display Color

: klik change untuk change untuk merubah warna

-

Section Dimensions : Dimensions : Width, Width, untuk lebar balok = 350 mm Depth, Depth, untuk tinggi balok = 700 mm Kemudian klik Modify/Show Rebar , maka akan muncul tampilan kotak

dialog Frame Section Property Reinforcement Data – Design – Design Type Type (pilih M3 Design Only ( Only ( Beam)) Beam)) – – OK OK .

Gambar 1.18. Reinforcement 1.18. Reinforcement Data Beam

- Design Type

: M3 Design M3 Design Only ( Only ( Beam) Beam)

- Rebar Material

: “Baja Tulangan”

-

Cover to Longitudinal Rebar Group Centroid : Top Bars = Bars = 60 mm* Bottom Bars = Bars = 60 mm*

- Reinforcement Area Overwrites for Ductile Beams : Beams : 0 cm2

*Asumsi jarak antara selimut beton sampai ke pusat tulangan longitudinal/utama balok.


Page 15

Gambar 1.19. Dimensi Balok dan Kolom Rencana

4.4.3

I nput nput Dimensi Pelat Pilih menu Define – Section Properties – Slab Sections – Add – Add New

Property – Property – Input Input Data – Data – OK OK .

Gambar 1.20. Input 1.20. Input Data Data Slab Lantai Slab Lantai Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 16

Perhatikan bagian General Data : Data : - Property Name

: “LANTAI” (untuk pelat lantai tipikal)

-

: K-300 (sesuai mutu beton pelat rencana)

Slab Material

- Modelling Type

: Membrane

Shell a. Shell Pelat menahan dalam 2 gaya yaitu bending forces/momen forces/momen dan shear forces/geser. forces/geser. Pelat akan menahan beban lentur akibat gravitasi dan juga geser serta akan ikut berdeformasi bersama balok terhadap beban gravitasi.

Membrane rane b. Mem Pelat hanya menahan dalam shear forces/geser saja. Modelling membrane forces /geser saja. Modelling berarti mendistribusikan beban pelat ke balok terdekat dengan sistem distribusi 450. Pelat tidak ikut berdeformasi bersama balok saat dikenai beban gravitasi. gravitas i. Hal Ha l ini dapat mengakibatkan mengakibatkan lendutan balok yang sedikit lebih besar dan “ safety” safety” untuk perencanaan.

Perhatikan bagian Property bagian Property Data : Data : -

Type

: Slab

-

Thickness : 130 mm

Gambar 1.21. Input 1.21. Input Data Data Slab Atap Slab Atap


Page 17

4.4.4

I nput nput Dimensi Shea Shear Wall Wall Pilih menu Define – Section Properties – Wall Sections – Add – Add New

Property – Property – Input Input Data – Data – OK. OK.

Gambar 1.22. Wall Property Data

Perhatikan kotak dialog diatas : - Property Name

: “FWALL” ( Frame Wall )

- Property Type

: Specified

-

: K-400 (sesuai mutu rencana)

Wall Material

- Modeling Type

: Shell-Thin (dinding Shell-Thin (dinding geser tipis)

-

: 350 mm

Thickness


Page 18

4.5

Penggambaran Elemen Struktur pada Denah

4.5.1

Penggambaran Elemen Kolom

Penggambaran elemen kolom harus disesuaikan dengan denah lantai, berhubung pada denah rencana kolom berubah disetiap 5 lantai maka terdapat 3 zona yang berbeda untuk masing-masing dimensi kolom. Hal ini dapat kita atur terlebih dahulu pada fasilitas Similar Stories dengan Stories dengan cara : Pilih menu Edit – – Modify/Show Story Data – Edit – Edit Edit Stories and Grid Systems – Modify/Show muncul tampilan kotak dialog Story Data. Data.

Gambar 1.23. Kotak Dialog Story Data

Pada keadaan awal, Story Story 15 (lantai teratas) menjadi Master Story Story untuk semua lantai sehingga kita perlu menggantinya menjadi No No dengan cara klik kotak Yes pada Yes pada Master Master Story kemudian Story kemudian ganti dengan No. Pembagian Master Pembagian Master Story untuk Story untuk penggambaran kolom adalah : a. Zona 1 = Lt 1 – 1 – Lt Lt 5, dengan Master dengan Master Story adalah Story adalah Story 1 Story 1 b. Zona 2 = Lt 6 – 6 – Lt Lt 10, dengan Master dengan Master Story adalah Story adalah Story 6 Story 6 c. Zona 3 = Lt 11 – 11 – Lt Lt 15, dengan Master dengan Master Story adalah Story adalah Story 11 Story 11


Page 19

Gambar 1.24. Edit 1.24. Edit Master Story

Setelah membuat Master Story Story untuk setiap zona lantai, selanjutnya klik

lar OK dan dan kita akan memulai penggambaran elemen kolom. Aktifkan fungsi Si mi lar Stori Stori es pada bagian kanan bawah jendela ETABS seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1.25. Similar Stories Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 20

Penggambaran elemen kolom dapat melalui menu pada ETABS ataupun icon icon yang berada pada sebelah kiri jendela ETABS. Sebagai contoh untuk penggambaran elemen kolom K 60 x 110. Pertama-tama pilih plan plan untuk menampilkan Story 1 Story 1 pada jendela ETABS dengan cara klik View – View – Set Set Plan View – pilih pilih Sory 1 Sory 1 – – OK OK . Untuk menggambar elemen kolom dengan pilihan menu, kita dapat klik – Draw Beam/Column/Brace Objects – Quick Draw Columns ( Plan,3D). Draw – Draw Plan,3D). Jika ingin menggunakan icon pada icon pada ETABS kita dapat memilih icon di icon di sebelah kiri jendela ETABS

Kemudian akan muncul muncul tampilan seperti di bawah ini :

Gambar 1.26. Menggambar Elemen Kolom

Perhatikan kotak dialog dialog Properties Properties of Object : : - Property

: pilih frame pilih frame yang yang akan digambar, K 60 x 110

- Moment Releases

: pilih “Continuous” untuk momen jepit momen jepit

- Angle, deg

: 0 (jika tidak ada perputaran arah kolom terhadap sumbu)

-

: 5 ( Middle Middle Center )

Cardinal Point

- Draw Object Using : Grid

Kemudian arahkan kursor mouse ke mouse ke titik pertemuan Grid /As /As untuk posisi center of column column sesuai dengan denah rencana. Hasil penggambaran elemen kolom dengan Similar Story dapat Story dapat dilihat pada gambar berikut ini.


Page 21

Story 1

Gambar 1.27. Konfigurasi Kolom K 60 x 110 Story 1 Story 1 (Similar (Similar Story) Story)

Story 6


Story 11



Page 22

4.5.2

Shear Wall Wall Penggambaran Elemen Shea Berdasarkan denah rencana, dinding geser yang akan digunakan adalah

tipikal untuk semua lantai dari lantai dasar sampai atap, sehingga kita dapat

Stori es di bagian kanan bawah mengganti fasilitas Similar Story Story menjadi All Stori jendela ETABS. Pertama-tama gambar dinding geser tipe FWALL (A) dengan panjang 8 m dan tebal 350 mm. Penggambaran elemen dinding geser/ shear geser/ shear wall pada ETABS V13 ini dapat menggunakan fasilitas Draw Wall Stacks dengan Stacks dengan cara klik menu Draw – Draw – Draw Draw Wall Stack – Stack – kemudian kemudian akan tampil kotak dialog New Wall Stack – – input layout data – OK – – arahkan arahkan kursor mouse mouse diantara As C-D sesuai posisi shear posisi shear wall – – klik klik 1x di tengah-tengah antara As C-D – C-D – jika jika sudah tergambar tekan Esc tekan Esc pada pada keyboard .

Gambar 1.30. Layout 1.30. Layout Data FWALL FWALL A Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 23

Gambar 1.31. Penggambaran Penggambaran Shear Wall tipe tipe FWALL A

Selanjutnya penggambaran tipe Shear Wall FWALL B dengan panjang 5 m dan tebal 350 mm. Lakukan hal yang sama untuk penggambaran FWALL B hanya saya dimensi/ukurannya yang berbeda dengan tipe sebelumnya. Letak posisi FWALL B sejajar dengan sumbu su mbu – y y pada ETABS sehingga sebelum kita arahkan ke posisi shear wall pada grid denah, terlebih dahulu kita ganti sudut

Ang le, deg) pada kotak dialog Properties of Object menjadi 90 kemudian tekan ( Angle enter selanjutnya arahkan mouse ke grid shear wall yang sesuai. Sehingga hasilnya akan terlihat seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.32. Penggambaran Shear Wall tipe tipe FWALL B


Page 24

Gambar 1.33. Layout 1.33. Layout Tampilan Tampilan Kolom dan Shear Wall

Jika penggambaran elemen shear wall menggunakan fasilitas draw wall stacks, stacks, maka kita perlu mendefinisikan shear wall tersebut sesuai dengan mutu beton yang akan aka n digunakan dengan cara, klik ke-3 shear wall pada pada tampilan 2D (masih dalam fasilitas All Stories) Stories) – pilih menu Assign – Shell – Shell – Wall Section – pilih FWALL – FWALL – Apply – Apply – OK. OK.

Gambar 1.34. Assign 1.34. Assign FWALL FWALL


Page 25

Kita juga dapat mengasumsikan pemodelan shear wall sebagai sebagai Pier , yang artinya shear wall berperilaku sama dengan kolom yaitu memiliki kemampuan untuk menahan lentur dan geser. Dari ke-3 shear wall tersebut tersebut kita akan memberi nama Pier nama Pier dengan dengan label masing-masing P1, P2, dan P3 dengan perincian sebagai berikut : - Label Pier P1 untuk shear untuk shear wall yang yang berada di sebelah kiri - Label Pier P2 untuk shear untuk shear wall yang yang berada di sebelah kanan - Label Pier P3 untuk shear untuk shear wall yang yang berada di bagian tengah-bawah denah

Contoh cara medefinisikan medefinisikan shear sebagai Pier P1 adalah : klik shear shear wall sebagai Pier wall sebelah sebelah kiri (masih dalam fasilitas All fasilitas All Stories) Stories ) – Assign – Assign – Shell Shell – – Pier Pier Label – pilih P1 – Apply – Apply – OK . Lakukan langkah yang sama untuk untuk mendefinisikan mendefinisikan shear wall yang yang lain sebagai Pier sebagai Pier P2 P2 dan P3. Jika ingin melihat hasil pendefinisian pier pendefinisian pier , pilih menu View – View – Set Set Display Options – Options – pilih pilih Other Assigments – pada pada bagian Pier Assigments As sigments ceklis ceklis Labels Labels – – OK . Hasil input pier input pier untuk untuk masing-masing shear wall dapat dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.35. Label 1.35. Label Name Pier


Page 26

4.5.3

Penggambaran Penggambaran Elemen Balok

Pada perancangan ini, dimensi balok yang digunakan untuk semua lantai disamakan

sesuai

dengan

tipenya

masing-masing,

sehingga

kita

dapat

menggunakan fasilitas All Stories. Stories. Sebelum memulai penggambaran elemen balok, terlebih dahulu kita merubah tampilan frame frame agar lebih jelas perbedaan warna tiap tipe frame frame yang telah kita buat dengan cara : pilih menu View – Set Display Options – pada View by Colors Colors of pilih Section Properties – kemudian pilih Object Assigments Assigments pada tab tab paling atas – pada bagian Frame Assigments ceklis/pilih Sections – Sections – OK OK .

a) Elemen Balok Induk B 35 x 70 Arah X (Arah Memanjang) Untuk penggambaran balok induk B 35 x 70 ini kita akan menggunakan menu Draw – Draw Beam/Column/Brace Objects – Quick Draw Beam/Columns ( Beam/Columns ( Plan, Plan, Elev, Elev, 3D) – 3D) – perhatikan perhatikan kotak dialog dibawah ini.

Gambar 1.36. Properties B 35 x 70

- Property

: pilih B 35 x 70

- Moment Releases :

“Continuous”, Continuous”,

pemilihan

continuous continuous untuk

meneruskan momen ke frame frame yang ada disebelahnya, jika memilih pinned maka asumsi ujung-ujung frame frame adalah sendi dimana momen ujung bernilai 0. Untuk balok induk yang dihubungkan oleh kolomkolom, asumsi yang tepat untuk momen releases releases adalah continuous sesuai perilaku tumpuan jepit dan rigid.

Arahkan kursor mouse mouse ke garis Grid denah hingga muncul garis putus putus seperti sepert i gambar berikut ini, kemudian klik 1 kali pada garis tersebut. t ersebut. Gambar semua elemen balok B 35 x 70 yang sejajar dengan sumbu-X pada denah.


Page 27

Gambar 1.37. Penggambaran Balok B 35 x 70 pada Denah Lantai

b) Elemen Balok Induk B 30 x 60 arah Y (Arah Memendek) Pada penggambaran balok B 30 x 60 kita coba untuk menggunakan fasilitas

lain

pada

menu Draw. Draw.

Pilih

menu Draw – Draw

Beam/Column/Brace Objects – Draw Draw Beam/Column/Brace Objects (Plan. 2D, Elev, 3D) – arahkan kursor mouse mouse ke titik tengah kolom kemudian tarik sejajar sumbu-Y sampai bertemu titik tengah kolom berikutnya. Lakukan untuk semua grid sumbu-y sesuai dengan posisi balok pada denah rencana.

Gambar 1.38. Penggambaran Balok B 30 x 60 pada Denah Lantai


Page 28

c) Elemen Balok Anak B 25 x 60 dan B 25 x 50 Balok anak B 25 x 60 dipasang sejajar dengan sumbu Y pada denah rencana. Untuk memudahkan penggambaran balok anak, sebaiknya grid yang bukan merupakan grid utama antar kolom dapat kita hide hide terlebih dahulu karena biasanya balok anak akan membagi sama balok induk yang didudukinya didudukinya sebagai perletakan. Untuk menghilangkan tampilan tampilan grid nomor 3 pada denah pilih menu Edit grid nomor – Edit Edit Stories and Grid Systems System s – Modify/Show Modify/Show Grid System – System – pada pada Grid ID nomor 3 dibagian kotak Visible ganti Visible ganti Yes menjadi Yes menjadi No No – – OK OK .

Penggambaran balok anak dapat menggunakan menu Draw – Draw Beam/Column/Brace Objects – Objects – Quick Quick Draw Secondary Beams ( Beams ( Plan, Plan, 3D).

Gambar 1.39. Properties 1.39. Properties B B 25 x 60

-

Property

: pilih tipe B 25 x 60

- Moment Releases

: Continuous

-

Spacing

: No. of Beams

-

No. of Beams

: 1 (jumlah balok induk yang akan dibuat)

- Approx. Orientation : Parallel to to Y or R (arah sumbu balok anak)

releases untuk perlakuan balok anak merupakan Cat : pemilihan moment releases untuk engineering judgement . Ada yang mengasumsikan sebagai pinned /sendi /sendi atau continuous. continuous. Pada dasarnya balok anak merupakan balok yang duduk di balok induk sehingga perletakannya memang tidak sekaku balok induk pada kolom. Balok anak bertugas membantu balok induk dalam menahan beban gravitasi agar pembebanan merata. Namun pada kenyataannya balok anak juga menyatu bersama balok induk seperti perletakan jepit


Page 29

sehingga asumsi continuos continuos masih relevan digunakan. Asumsi continuous pada balok anak juga digunakan untuk mendapatkan distribusi momen yang bagus di sepanjang frame sepanjang frame (dengan momen ujung ≠ 0).

Gambar 1.40. Penggambaran Balok Anak B 25 x 60 pada Denah Lantai

Untuk penggambaran balok anak B 25 x 50 kita boleh memunculkan kembali grid yang telah kita hide hide dan kemudian menggambar elemen balok anak B 25 x 50 pada area tangga dan lift dengan dengan cara-cara yang telah dijelaskan sebelumnya, sehingga tampak konfigurasi balok tipikal lantai seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1.41. Konfigurasi Balok-Balok pada Lantai


Page 30

4.5.4

Penggambaran Penggambaran Elemen Pelat

Pada perancangan ini terdapat 2 tipe pelat yang akan digunakan yaitu pelat untuk lantai dan pelat untuk atap, oleh karena itu kita dapat mengatur kembali ke bagian Similar Story Story seperti cara sebelumnya dan menonaktifkan semua Master Story terkecuali Story terkecuali Story 1. Story 1 akan tetap menjadi Master Story namun Story namun kali ini untuk semua lantai terkecuali Story 15 karena sebagai lantai atap.

Gambar 1.42. Master 1.42. Master Story untuk Story untuk Pelat

Cara penggambaran pelat lantai dapat dibedakan berdasarkan area pelat yang akan dibuat, jika ingin menggambar area polygon polygon kita dapat memilih icon seperti ini

pada sebelah kiri jendela ETABS, namun jika area yang akan dibuat

berbentuk segiempat atau rectangular kita dapat memilih icon seperti ini

.

Selain itu kita juga dapat menggambar elemen pelat pada menu Draw – Draw – Draw Floor/Wall Objects – Objects – pilih pilih cara penggambaran sesuai bentuk area pelat.


Page 31

Penggambaran elemen pelat dalam perencanaan ini menggunakan tipe rectangular dimana pelat akan digambar berdasarkan area yang dibatasi antar balok induk dan balok anak. Aktifkan fasilitas Similar Story – pilih icon Draw Rectangular Floor/Wall – Floor/Wall – pada pada kotak dialog Properties dialog Properties of Object bagian property bagian property pilih “LANTAI” untuk “LANTAI” untuk penggambaran elemen pelat lantai (untuk lantai atap pilih “ATAP”) – “ATAP”) – arahkan arahkan kursor mouse ke mouse ke denah sesuai area pelat, kemudian klik dari ujung kiri atas area rectangular pelat dan drag sampai bertemu di ujung kanan bawah rectangular area pelat.

Gambar 1.43. Penggambaran Elemen Pelat Lantai

Gambar 1.44. Pelat Lantai Tipikal


Page 32

Untuk menggambar void /area /area lubang lift dan tangga kita dapat menggunakan cara yang sama seperti penggambaran pelat, namun bedanya adalah pada bagian Property Property di kotak dialog Properties Of Object pilihannya adalah “Opening ”. ”. Terlebih dahulu kita tambahkan balok separator

lift untuk

memisahkan kedua lubang lift sebagai void dengan menggunakan fasilitas secondary beam arah beam arah X seperti balok anak.

Gambar 1.45. Void Lift dan dan Tangga

Gambar 1.46. Pelat Atap


Page 33

4.6

Hasil Pemodelan Elemen Struktur

Setelah menggambar semua elemen kolom, shear wall , balok dan pelat maka kita dapat melihatnya dalam tampilan 2D maupun 3D seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.47. Plan of 2D Model 15 Stories

Gambar 1.48. Plan of 3D Model 15 Stories


Page 34

4.7

I nput nput Beban Statik (Beban Mati dan Beban Hidup) Pembebanan untuk analisis struktur adalah Beban Mati Struktur +

Beban Mati Tambahan + Beban Hidup (reduksi untuk gempa) . Beban mati

struktur adalah beban gravity gravity yang diakibatkan oleh elemen struktur penyusun bangunan seperi kolom, shear kolom, shear wall , balok, dan pelat. Beban mati tambahan adalah beban gravity gravity yang diakibatkan elemen tambahan sehubungan dengan finishing bangunan karena sifatnya yang permanen. Beban hidup adalah beban gravitity yang diambil berdasarkan fungsi bangunan. Pendefinisian beban statik pada ETABS terdapat pada menu Define – perhatikan kotak dialog Define dialog Define Load Patterns di Load Patterns – Patterns – perhatikan Patterns di bawah ini.

Gambar 1.49. Define 1.49. Define Load Patterns

-

Pada Load Pada Load : Dead : Dead , kita dapat mengganti nama Dead nama Dead menjadi menjadi DL ( Dead Load ) kemudian click to Modify Load . Type untuk Type untuk beban mati adalah Dead dan Self Weight Multiplier untuk untuk beban mati adalah 1 (untuk beban mati struktur yang akan otomatis dihitung oleh ETABS dan juga input beban beban mati tambahan yang akan kita masukan sendiri).

-

Pada Load : Live, Live, kita juga dapat mengganti nama Live Live menjadi LL ( Live Live Load ) kemudian click to Modify Load . Type untuk Type untuk beban hidup adalah Live dengan Self Weight Multiplier = = 0 (karena akan kita input sendiri sendiri beban hidup sesuai dengan fungsi bangunan).

-

Jika ingin membedakan beban mati tambahan sebagai beban statik tersendiri, kita dapat input beban SDL dengan Type Super Dead dan Self Weight Multiplier = = 0 kemudian kita t ambahkan dengan cara klik Add klik Add New Load .


Page 35

Gambar 1.50. Pendefinisian Beban Mati dan Hidup

Setelah mendefinisikan beban pada load patterns patterns kita dapat mengecek hasil input pada pada menu Define menu Define – – Load Load Cases. Cases. -

Pilih Load Case Name Dead – Dead – Modify/Show Modify/Show Case – pada pada kotak dialog Load Case Data di Data di bagian Load Case Name ganti Name ganti menjadi DL agar sesuai dengan nama pada Load pada Load Patterns sebelumnya Patterns sebelumnya – – OK OK .

Gambar 1.51. Load 1.51. Load Case Data Data : : DL


Page 36

-

Pilih Load Case Name Live – Modify/Show – Modify/Show Case – pada kotak dialog Load Case Data di Data di bagian Load Case Name ganti Name ganti menjadi LL agar sesuai dengan nama pada Load pada Load Patterns sebelumnya Patterns sebelumnya – – OK OK .

Gambar 1.52. Load 1.52. Load Case Data : Data : LL

Cat

: jika pada bagian Load Patterns Patterns sebelumnya kita membedakan untuk

beban mati mat i tambahan (SuperDead ( SuperDead ) maka untuk pendefinisian Load pendefinisian Load Case tersebut Case tersebut juga dapat dilakukan dengan cara yang sama seperti langkah-langkah di atas. Namun pada contoh ini kita mendefinisikan beban mati hanya dengan Case – Dead Load (DL) saja dimana case tersebut case tersebut digunakan untuk perhitungan otomatis beban struktur dari ETABS dan juga sekaligus sebagai case case untuk input beban mati tambahan.


Page 37

4.7.1

nput Beban Perhitungan dan I nput Beban Mati Tambahan Asumsi beban mati tambahan ta mbahan dihitung dihitung berdasarkan Peraturan Perat uran Pembebanan

Indonesia untuk Gedung 1983, yang perinciannya adalah sebagai ber ikut :

Beban Mati Tambahan untuk Lantai : = 0,04 x 2100 + 0,01 x 2400 kg/m 3

= 108 kg/m2

-

Finishing

-

Plafon + Penggantung

= 18 kg/m2

-

Dinding rebah*

= 180 kg/m2

-

ME (Mekanikal dan Elektrikal)

= 10 kg/m2 TOTAL

= 316 kg/m2

Beban Mati Tambahan untuk Atap : = 0,04 x 2100 + 0,01 x 2400 kg/m 3

= 108 kg/m2

-

Finishing

-

Plafon + Penggantung

= 18 kg/m2

-

ME

= 10 kg/m

2

TOTAL

= 136 kg/m2

Setelah melakukan perhitungan untuk beban mati tambahan, kita dapat mendistribusikannya serbagai beban area pada pelat dengan cara : -

Beban Mati Tambahan Lantai : Pilih menu Select – Select – Select – Select – Properties Properties – Slab Sections – pilih LANTAI – Select – Close – Close.. Pilih menu Assign menu Assign – – Shell Shell Loads – Loads – Uniform Uniform – – input input beban – beban – Apply – Apply – OK OK .

Gambar 1.53. Input 1.53. Input Beban Beban Mati Tambahan Lantai


Page 38

-

Beban Mati Tambahan Atap : Pilih menu Select – Select – Select – – Properties – Properties – Slab Slab Sections – Sections – pilih pilih ATAP – ATAP – Select Select – Close – Close.. Pilih menu Assign menu Assign – – Shell Shell Loads – Loads – Uniform Uniform – – input input beban – beban – Apply – Apply – OK OK .

Gambar 1.54. Input 1.54. Input Beban Beban Mati Tambahan Atap

*Ket : Pembebanan dinding didistribusikan ke pelat lantai sebagai dinding rebah, yang artinya dinding seakan-akan diproyeksikan sebagai beban merata pelat, hal ini untuk mengantisipasi letak dinding yang acak pada denah lantai arsitek. Artinya ada dinding yang tidak tepat jatuh di balok-balok, namun jika memiliki denah arsitek yang akurat tiap lantai, maka pembebanan dinding aktual dapat dibuat diatas balok sebagai beban merata sesuai posisi dinding-dinding dengan cara mengalikan beban asumsi dinding dengan tinggi bersih antara lantai sehingga menjadi beban distribusi merata di atas balok, dengan cara klik tipe balok yang dibebani dinding – pilih menu Assign – Frame – Frame Loads – Distributed – Distributed – – pilih DL pada Load pada Load Pattern Name – Name – input input beban Uniform Load sesuai sesuai hitungan – hitungan – OK. OK. Pada perancangan ini asumsi yang digunakan untuk beban dinding adalah sebagai dinding rebah yang sudah dihitung dihitung bersama beban pelat lainnya.


Page 39

4.7.2

nput Beban Perhitungan dan I nput Beban Hidup Besarnya beban hidup lantai ditentukan berdasarkan fungsinya sesuai

dengan acuan SNI 1727-2013 Tabel 4-1.

Gambar 1.55. Beban Hidup untuk Lantai Kantor

Gambar 1.56. Beban Hidup untuk Lantai Atap

-

Beban hidup lantai

= 2,40 kN/m2 = 2,40 x 1000/9,81 = 245 kg/m 2

-

Beban hidup atap datar

= 0,96 kN/m2 = 0,96 x 1000/9,81 = 98 kg/m 2

Setelah

melakukan

perhitungan

untuk

beban

hidup,

kita

dapat

mendistribusikannya serbagai beban area pada pelat dengan cara : -

Beban Hidup Lantai : Pilih menu Select – Select – Select – Select – Properties Properties – Slab Sections – pilih LANTAI – Select – Close – Close.. Pilih menu Assign menu Assign – – Shell Shell Loads – Loads – Uniform Uniform – – input input beban – beban – Apply – Apply – OK OK .

Gambar 1.57. Input 1.57. Input Beban Beban Hidup Lantai


Page 40

-

Beban Hidup Atap : Pilih menu Select – Select – Select – – Properties – Properties – Slab Slab Sections – Sections – pilih pilih ATAP – ATAP – Select Select – Close – Close.. Pilih menu Assign menu Assign – – Shell Shell Loads – Loads – Uniform Uniform – – input input beban – beban – Apply – Apply – OK OK .

Gambar 1.58. Input Beban Beban Hidup Atap

Options, Add to Existing Loads Loads digunakan digunakan untuk menambahkan Cat : Pada bagian Options, nilai beban yang akan dimasukan pada Load Pattern Name Name yang sama. Replace Existing Load digunakan digunakan untuk mengubah nilai beban pada Load Pattern Name yang sama, sedangkan Delete Existing Loads untuk Loads untuk menghapus nilai beban yang telah dimasukkan. Jika kita ingin meng-input meng- input nilai beban dengan Load Pattern yang masing-masing berbeda pilihan Add atau Replace Replace dapat kita gunakan, asalkan Load asalkan Load Pattern Name yang Name yang digunakan sesuai dengan nilainya.

Jika ingin melihat hasil input masing-masing masing-masing beban yang telah kita berikan pada pelat, kita dapat memilih menu Display menu Display – – Load Load Assigns – Assigns – Shell Shell – – pilih Load pilih Load Pattern yang Pattern yang ingin dilihat – dilihat – OK. OK.


Page 41

4.8

Asumsi dalam Perancangan

4.8.1

Taraf Penjepitan Lateral

Untuk analisis gempa dan penulangan, struktur atas dapat dianggap terjepit pada lantai base/ dasar. dasar. Perletakan jepit dipilih karena memiliki kemampuan menahan momen, gaya horizontal, dan gaya vertikal. Pada bangunan tinggi juga digunakan pondasi dalam sehingga asumsi perletakan jepit dapat diterima. Perletakan jepit pada lantai base/dasar base/dasar dapat diberikan dengan cara : Aktifkan fasilitas One Story Story pada bagian kanan bawah jendela ETABS – pilih menu View – pilih Base – OK – – blok blok seluruh denah pada lantai View – Set Set Plan View – View – pilih base – base – pilih pilih menu Assign menu Assign – – Joint Joint – – Restraints – Restraints – pada pada bagian Fast bagian Fast Restraints pilih Restraints pilih jepit (kotak pertama) – pertama) – Apply – Apply – OK OK .

Gambar 1.59. Perletakan Jepit

Cat : Perletakan jepit biasanya dilakukan untuk analisis struktur, untuk bangunan

baja t ingkat rendah misalnya, perletakan per letakan sendi juga dapat diasumsikan pada taraf penjepitan lateralnya lat eralnya atau at au untuk bangunan-bangunan yang menggunakan pondasi dangkal. Untuk menganalisis pondasi akibat beban gravity gravity terkadang engineer memberikan perletakan sendi agar tidak timbul momen hanya sebatas gaya vertikal Fz saja, namun perletakan sendi memberikan hasil waktu getar/perioda yang lebih panjang dibandingkan dibandingkan dengan perletakan jepit. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 42

4.8.2

R i g i d Zone Zone F acto ctor Rigid Zone Factor merupakan angka asumsi untuk mengukur tingkat

kekakuan suatu elemen struktur frame frame kolom dan balok. Penentuan rigid zone factor sepenuhnya

merupakan

engineering

judgement .

Namun

untuk

mempertimbangkan pemberian rigid zone factor ini kita dapat melihat dari kapasitas momen yang ingin dicapai dalam suatu analisis struktur, seperti perincian di bawah ini : -

 M

-

0,8 M BEAM   M COL  1,2 M BEAM , zcol = 0,5 dan z beam = 0,5

-

 M

COL

COL

( Strong Column Weak Beam) Beam )  1,2 M BEAM , zcol = 1 dan z beam = 0 (Strong

( Strong Beam Weak Column) Column )  0,8 M BEAM , zcol = 0 dan z beam = 1 (Strong

Pada perancangan bangunan tinggi untuk mendapatkan keruntuhan yang daktail atau sendi plastis terjadi hanya pada komponen lemah balok-balok maka digunakanlah konsep Kolom Kuat Balok Lemah ( Strong Column Weak Beam). Beam ). Pada ETABS nilai default rigid zone factor tiap frame frame adalah 0, sehingga kita hanya perlu mengganti nilai rigid zone factor kolom menjadi 1 dengan cara : pilih menu Select – – Select – Select – Properties Properties – – Frame Frame Sections – pilih pilih semua tipe kolom – Select – Select – Close – pilih menu Assign – Frame – Frame – End – End Length Offsets – ganti rigid zone factor menjadi menjadi 1 – 1 – Apply – Apply – OK. OK.

Gambar 1.60. Rigid 1.60. Rigid Zone Factor Factor Kolom Kolom


Page 43

4.8.3

Diafragma

Sesusi dengan SNI 1726 – 2012, 2012, analisis struktur harus memperhitungkan kekakuan relatif diafragma dan elemen vertikal sistem penahan gaya gempa. Pemilihan tingkat fleksibilitas diafragma dapat dengan jelas dilihat pada pasal 7.3 SNI 1726 – 1726 – 2012. 2012. Asumsi diafragma untuk lantai tiap tingkat adalah kaku ( rigid ), ), untuk – Select – – Slab input diafragma lantai kita dapat pilih menu Select – Select – Properties Properties – Sections – pilih tipe Slab Slab (LANTAI dan ATAP) – Select – Select – Close – pilih menu Assign – Assign – Shell Shell – – Diaphragms – Diaphragms – pilih pilih D1 – D1 – Modify/ Modify/ Show Definitions – pilih pilih D1 – D1 – – pada pada bagian Rigidity bagian Rigidity pilih pilih Rigid – OK. OK. click to Modify/Show Diaphragm Diaphragm – Rigid –

Gambar 1.61. Rigid 1.61. Rigid Diaphragm

Asumsi diafragma rigid pada joint juga dapat dilakukan dengan cara : aktifkan fasilitas All fasilitas All Stories – Stories – pilih pilih salah satu lantai dan blok denah lantai tersebut sehingga semua elemen frame frame terpilih (kita juga dapat menggunakan pilihan Select – ALL) – pilih pilih menu Assign – Joint – Joint – – Diaphragms Diaphragms – pilih pilih D1 – Apply – Apply – OK . Selain persyaratan pemodelan, tujuan dari diafragma lantai dan joint adalah untuk mendapatkan nilai massa total aktual tiap lantai yang akan digunakan untuk menentukan berat total struktur dalam perencanaan pembebanan gempa.


Page 44

Gambar 1.62. 3D Diaphragms

Mass Source Source 4.8.4 Mass Mass Source Source menetukan jumlah massa yang akan dihitung oleh ETABS untuk analisis waktu getar, beban total untuk pembebanan gempa, dsb. Pemilihan mass source/pendefinisian source/pendefinisian massa dapat dilihat pada menu Define menu Define – – Mass Mass Source – Source – kemudian akan tampil kotak dialog secara default seperti seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1.63. Pendefinisian Mass Pendefinisian Mass Source


Page 45

- Element Self Mass

: massa total hanya dihitung berdasarkan berat mati

beban elemen struktur saja, seperti kolom, shear kolom, shear wall , balok, dan pelat. - Additional Mass

: massa struktur hanya berdasarkan beban tambahan

yang kita input ke ke dalam elemen struktur tertentu. -

Specified Load Patterns

: massa massa total dapat kita input berdasarkan case

beban tertentu dengan faktor pengali yang yang juga dapat ditentukan sendiri.

Pendefinisian Mass Source Source dengan Specified Load Patterns Patterns dapat memberikan total massa aktual yang akan direncanakan dalam pembebanan gempa sehingga ETABS otomatis sudah menghitung massa perlantai sesuai Load Patterns Patterns yang kita berikan, hal ini sangat membantu sehingga kita tidak perlu menghitung manual manual untuk mendapatkan berat/massa berat/ massa lantai. Pemilihan Mass Source Source dengan metode Specified Load Patterns dapat dilakukan dengan cara : beri tanda ceklis pada bagian Specified Load Patterns – un-checklist pada bagian Element Self Mass Mass dan Additional Mass – kemudian isikan tabel Define Mass Multiplier for Loads dengan beban beban DL dan LL seperti seper ti gambar berikut ini – ini – OK OK .


Page 46

Gambar 1.64. Mass 1.64. Mass Souce by Load Patterns Patterns

Berdasarkan perencanaan pembebanan gempa pada SNI 1726 – 2012, Berat Seismik efektif adalah Wt = DL + αLL. Reduksi beban hidup untuk ruang penyimpanan diatur minimal 25% dari beban hidup yang bekerja, sehingga nilai faktor pengali pada LL dapat kita ambil 0,25.

Modal 4.8.5 Moda Modal merupakan analisis dinamik untuk mengetahui perilaku ragam gerak struktur di setiap mode-modenya. Analisis ini harus menyertakan jumlah modal yang cukup agar tercapai partisipasi massa ragam minimal 90% pada analisis dinamik, untuk analisis statik pembebenan gempa mengikuti pola ragam gerak di mode-mode awal (ragam fundamental pertama) yang memberikan arah translasi dominan untuk kedua arah sumbu orthogonal. Penentuan jumlah mode mode untuk analisis struktur secara dinamik biasanya merupakan judgement awal dengan melihat jumlah lantai bangunan. Jumlah modal yang modal yang berkontribusi berkontribusi ≥ jumlah tingkat/lantai bangunan. Pada perancangan in i


Page 47

lantai gedung berjumlah 15 tingkat sehingga judgement untuk jumlah mode yang mode yang diambil adalah ≥ 15, yaitu yaitu 20. Cara menambahkan jumlah mode mode adalah : pilih menu Define – Modal – Modal Cases – Cases – Modify/Show Modify/Show Case – Case – Maximum Maximum Number of Modes = Modes = 20 – 20 – OK. OK.

Gambar 1.65. Asumsi Jumlah Mode Jumlah Mode yang yang Berkontribusi


Page 48

Gambar 1.66. 3D MODEL – STRUCTURE STRUCTURE


Page 49

SYSTE M ) (#2) – PEMBEBANAN PEMBEBANAN GEMPA SISTEM GANDA (DUAL SYSTE BERDASARKAN SNI 1726:2012

Oleh : M. Hamzah Fadli, ST., MT.

1.

RUN ANALYSI S AWAL (R UN DINAMIK) DINAMIK) Setelah selesai modelling struktur struktur di pembahasan sebelumnya, maka untuk

mendapatkan nilai waktu getar alami fundamental serta mengetahui analisis gerak ragam yang berkontribusi kita dapat melakukan Run Analysis dengan mengecek model terlebih dahulu sebagai berikut : Pilih menu Analyze – Check Model – Model – beri tanda ceklis untuk semua options pengecekan – pengecekan – OK OK .

Gambar 2.1. Check Model

Setelah itu pilih Analyze pilih Analyze kembali kembali – – Set Set Active Degrees of Freedom – Freedom – pilih pilih Full 3D – 3D – OK OK . Pilih kembali menu Analyze – Analyze – Set Set Load Cases to Run – beri beri tanda ceklis pada Calculate Diaphragm Centers of Rigidity – Rigidity – Run Run Now. Now.

Gambar 2.2. Run 2.2. Run Analysis


Page 50

2.

ANALISIS MODE RAGAM

Pola gerak ragam fundamental struktur pada mode tertentu dapat dilihat dengan gerak animasi pada layar komputer dengan cara : pilih menu Display – Deformed Shape – Shape – klik klik pilihan modal case – case – pilih Mode pilih Mode Number 1 untuk ragam 1 (ragam pertama) – pertama) – OK OK – – klik klik pilihan Start Animations pada Animations pada bagian kanan bawah.

Ty

Gambar 2.3. Gerak Ragam Mode Ragam Mode 1 1

Berdasarkan animasi pada layar komputer, gerak ragam pertama struktur menunjukan gerak translasi sejajar dengan sumbu-Y dan memberikan waktu getar alami fundamental sebesar Ty = 2,233 detik . Dengan cara yang sama kita dapat melihat gerak ger ak ragam di mode ke 2,3, dst dengan cara yang sama seperti di atas.

Tx

Gambar 2.4. Gerak Ragam Mode Ragam Mode 2 2 Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 51

Berdasarkan animasi pada layar komputer, gerak ragam kedua struktur menunjukan gerak translasi sejajar dengan sumbu-X dan memberikan waktu getar alami fundamental sebesar Tx = 2,057 detik .

Gambar 2.5. Gerak Ragam Mode Ragam Mode 3 3

Pada mode ke-3 ini gerak struktur sudah menunjukan rotasi karena telah mengalami puntir terhadap sumbu lokal Z. Selain dari animasi layar komputer, kita juga dapat melihat pola gerak ragam dari hasil output analisis analisis ETABS dengan cara pilih menu Display – Display – Show Show Tables – Tables – klik klik kotak kecil paling kiri dari pilihan Analysis – Analysis – klik klik kotak kecil paling kiri Results kiri Results – klik klik kotak kecil paling kiri Modal Results – beri beri tanda ceklis pada bagian Modal bagian Modal Participating Participating Mass Ratios dan Modal dan Modal Load Participation Ratios – maka pada jendela ETABS akan tampil pilihan tabel t ersebut. Jika ingin mendapatkan output dalam dalam bentuk Microsoft Excel , klik kanan pada tabel, t abel, kemudian ke mudian pilih Export to Excel . Sehingga hasilnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.1. Modal 2.1. Modal Load Participation Participation Ratios Static

Dynamic

%

%

UX

100

98.66

Acceleration Acceleration

UY

100

97.76

Acceleration

UZ

0

0

Case

Item Type

Item

Modal

Acceleration Acceleration

Modal Modal


Page 52

Tabel 2.2. Modal 2.2. Modal Participating Mass Ratios Case

Mode

Period sec

Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

2.233 2.057 1.617 0.638 0.596 0.424 0.297 0.284 0.185 0.17 0.166 0.111 0.111 0.104 0.081 0.079 0.068 0.063 0.059 0.052

UX

UY

0 0.7131 0.5641 7.482E-07 7.482E- 07 0.1488 0 0 0.1315 0.0981 0 0.04 0 0 0.0569 0.0422 0 0.0214 0 0 0.0325 0.0199 6.88E-07 0.0201 6.864E-06 6.864E- 06 7.07E-06 0.0204 0.0039 0 0.0116 0 0 0.0136 0.0038 0 0.0071 0 0 0.0097 0.0055 0

UZ

Sum UX

Sum UY

RZ

Sum RZ

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0.5641 0.7129 0.7129 0.811 0.851 0.851 0.8933 0.9147 0.9147 0.9346 0.9548 0.9548 0.9548 0.9587 0.9702 0.9702 0.974 0.9811 0.9811 0.9866

0.7131 0.7131 0.7131 0.8446 0.8446 0.8446 0.9015 0.9015 0.9015 0.934 0.934 0.934 0.9543 0.9543 0.9543 0.9679 0.9679 0.9679 0.9776 0.9776

0 0.1573 0.5435 0 0.0311 0.1089 0 0.0151 0.042 0 0.012 0.0009 0 0.029 0.0016 0 0.0169 0.0016 0 0.0004

0 0.1573 0.7008 0.7008 0.7319 0.8407 0.8407 0.8559 0.8978 0.8978 0.9098 0.9107 0.9107 0.9397 0.9413 0.9413 0.9582 0.9598 0.9598 0.9602

Dari hasil tabel 2.1 dapat dilihat bahwa untuk analisis statik partisipasi massa sudah mencapai 100% di kedua arah orthogonal dan untuk analisis dinamik partisipasi massa telah mencapai lebih dari 90%, hal ini sudah sesuai dengan persyaratan. Jika tidak tercapai tambahkan jumlah mode yang mode yang berkontribusi. Dari hasil tabel 2.2 dapat dilihat bahwa pada mode 1 nilai faktor translasi UY memberikan angka yang paling besar/dominan yaitu 71,31% hal ini menunjukan bahwa gerak translasi arah Y terjadi pada mode ini sesuai dengan animasi layar komputer. Pada mode 2 nilai faktor translasi UX memberikan angka yang paling besar/dominan yaitu 56,41% hal ini menunjukan bahwa gerak translasi arah X terjadi pada mode ini sesuai dengan animasi layar komputer. Pada mode 3 nilai RZ dominan yaitu 54,35% hal ini menunjukan bahwa pada mode ini gerak struktur sudah dominan dalam rotasi. Persyaratan gerak ragam sudah sesuai.


Page 53

3.

PARAMETER GEMPA RENCANA

Pada perancangan ini akan dibuat gedung perkantoran 15 lantai yang diasumsikan berlokasi di kota Semarang, Jawa Tengah dan berdiri di atas tanah sedang. Parameter gempa sesuai dengan peraturan gempa terbaru SNI 1726 –

2012 bisa kita dapatkan di website berikut website berikut ini : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

Gambar 2.6. Desain Spektra Indonesia

Pada bagian Jenis Input pilih pilih Nama Kota, kemudian ketik Semarang lalu klik kotak Hitung dan klik Lihat Hasil.

Gambar 2.7. Parameter kelas situs SD (Tanah Sedang) Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 54

Penentuan klasifikasi jenis tanah diatur pada SNI 1726 – 2012 2012 Pasal 5.3. klasifikasi kelas situs tanah dibagi menjadi 5, yaitu SA (batuan keras), SB (batuan), SC (tanah keras), SD (tanah sedang), SE (tanah lunak), dan SF (tanah khusus) yang didapat berdasarkan perhitungan 3 parameter yaitu kecepatan ratarata gelombang geser, tahanan penetrasi standar lapangan rata-rata dan tahanan penetrasi standar rat a-rata untuk lapisan tanah non-kohesif, serta kuat geser niralir rata-rata. Pada perancangan per ancangan ini diasumsikan gedung berdiri di atas tanah sedang di wilayah kota Semarang. Parameter spektral tanah sedang Kota Semarang berdasarkan web Desain web Desain Spektra Indonesia adalah : -

PGA (g)

= 0,435

-

SS (g)

= 0,970

-

S1 (g)

= 0,328

-

CRS

= 0,891

-

CR1

= 0,950

-

FPGA

= 1,065

-

FA

= 1,112

-

FV

= 1,744

-

PSA (g)

= 0,463

-

SMS (g)

= 1,078

-

SM1 (g)

= 0,572

-

SDS (g)

= 0,719

-

SD1 (g)

= 0,3813

-

T0 (detik) = 0,106

-

TS (detik) = 0,531 Dengan menggunakan web web tersebut kita langsung secara otomatis

mendapatkan data lengkap dari parameter spektral yang dibutuhkan untuk perencanaan gempa. Untuk perhitungan manual, penentuan parameter desain spektral dijelaskan dalam SNI 1726 – 1726 – 2012 2012 Pasal 6.1 – 6.1 – Pasal Pasal 6.3.


Page 55

4.

PEMBEBANAN PEMBEBANA N GEMPA STATIK MANUAL

Pembebanan gempa mengacu pada peraturan SNI 1726 – 2012 dengan rincian sebagai berikut (keterangan tabel dalam pembahasan ini disesuaikan dengan nomor tabel pada SNI 1726-2012) :

4.1

C ategory ) Kategori Risiko Bangunan ( R i sk Ca Berdasarkan Pasal 4.1.2, Gedung Perkantoran masuk kedalam kategori

risiko II dengan nilai faktor keutamaan gempa, I e = 1,0 (Tabel 2-Faktor Keutamaan Gempa).

4.2

Seismii c D esign Cat Category gory ) Kategori Desain Seismik (SDC = Seism Kategori Desain Seismik akan menentukan tingkat keparahan suatu

wilayah gempa. Terdapat 6 jenis kateori desain seismik, yaitu Kategori Desain Seismik A, B tergolong dalam tingkat risiko kegempaan yang rendah, Kategori Desain Seismik C tergolong dalam tingkat risiko kegempaan menengah, dan Kategori Desain Seismik D, E, F tergolong dalam tingkat risiko kegempaan yang tinggi. Berdasarkan Pasal 6.5 penentuan tingkat keparahan daerah gempa/kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan S DS dan SD1. Nilai SDS = 0,719 dengan kategori risiko II maka sesuai Tabel 6 masuk dalam Kategori Desain Seismik D. Nilai SD1 = 0,3813 dengan kategori risiko II maka sesuai Tabel 7 masuk dalam Kategori Desain Seismik D. Maka Kategori Desain Seismik yang digunakan dalam perancangan adalah KDS D, jika didapat 2 jenis KDS dari hasil analisa diatas maka yang dipilih adalah KDS dengan dengan risiko terparah. ter parah.

4.3

Sistem Struktur dan Parameternya

Pemilihan sistem struktur berhubungan dengan elemen penahan beban lateral dan juga Kategori Desain Seismik yang direncanakan. Pada perancangan ini akan digunakan sistem ganda sebagai penahan beban lateral. Asumsi pemilihan sistem struktur dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya berhubungan dengan ketinggian bangunan, untuk bangunan rendah sampai menengah dibawah 10 lantai biasanya digunakan sistem rangka pemikul


Page 56

momen. Pada bangunan tinggi untuk mengantisipasi perilaku gempa secara dinamik biasanya sistem ganda yang merupakan gabungan antara dinding geser dengan rangka pemikul momen banyak digunakan. Selain dari ketinggian bangunan, wilayah dimana gedung berdiri juga dapat menjadi pertimbangan. Pada daerah yang terletak di zona rawan gempa harus memiliki elemen penahan beban lateral yang lebih baik dibandingkan dengan daerah yang bukan rawan gempa.

Tabel 2.3. Parameter Sistem Struktur

Pada tabel diatas, terdapat 2 jenis sistem ganda, yaitu sistem ganda yang menggunakan rangka pemikul momen khusus ( point ( point D) dan rangka pemikul momen menengah ( point E). Untuk Kategori Desain Seismik D penggunaan sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah dan dinding geser beton bertulang khusus dibatasi sampai 48 m (gedung rencana memiliki tinggi 60 m)


Page 57

sedangkan penggunaan sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus dan dinding geser beton bertulang khusus Tidak diBatasi (TB), bila menggunakan dinding geser beton bertulang biasa Tidak diIzinkan (TI). Maka dalam perancangan ini sistem struktur untuk kedua arah orthogonal X dan Y menggunakan Sistem Ganda dengan Rangka Pemikul Momen Khusus yang mampu menahan paling sedikit 25% gaya gempa yang ditetapkan dan Dinding Geser Beton Bertulang Khusus .

Berdasarkan sistem struktur yang akan digunakan, maka parameter faktor gempa yang digunakan adalah : -

Koefisien Modifikasi Respons, R = 7

-

Faktor Kuat Lebih Sistem, Ω0 = 2,5

-

Faktir Pembesaran Defleksi, Cd = 5,5

4.4

Penentuan Perioda Desain

Waktu Getar/Perioda alami fundamental struktur merupakan waktu yang dibutuhkan struktur untuk menempuh satu siklus gerakan yang nilainya dipengaruhi oleh fungsi massa dan kekakuan. Nilai perioda desain akan digunakan untuk mendapatkan beban gempa rencana. Penentuan perioda desain dalam SNI 1726 – 2012 berbeda dengan SNI 1726 – 2002 sebagai peraturan terdahulunya, dalam SNI 1726 – 2002 perioda/waktu getar suatu struktur dibatasi oleh o leh nilai hasil perkalian antara suatu koefisien berdasarkan zona gempa dengan jumlah lantai tingkatnya. Pada SNI 1726 – 2012 nilai perioda struktur dibatasi oleh batas bawah perioda (perioda fundamental pendekatan) dengan batas atas perioda (perioda maksimum). Penentuan perioda diatur dalam pasal 7.8.2. Perioda Fundamental pendekatan atau batas perioda minimum adalah : Ta = Cthn

x

Keterangan : hn adalah ketinggian struktur (m) dari taraf penjepitan lateral/lantai dasar sampai tingkat tertinggi struktur dan koefisien C t dan x ditentukan dari tabel berikut ini :


Page 58

Tabel 2.4. Nilai Parameter Perioda Pendekatan

Tipe struktur yang digunakan adalah “Semua Sistem Struktur Lainnya” karena menggunakan sistem ganda dan ketinggian total dari dasar = 60 m. Ta = Cthnx Ta = 0,0488 x 60

0,75

Ta = 1,052 detik . ………. Batas bawah

Jika tidak digunakan analisis struktur dengan bantuan program untuk mendapatkan waktu getar alami struktur yang akurat, maka nilai perioda pendekatan diatas dapat digunakan untuk menghitung menghitung beban gempa statik rencana. Jika telah dilakukan analisis struktur dengan program dan mendapatkan waktu getar yang akurat sesuai massa dan kekakuan struktur, maka harus dilakukan pengecekan terhadap batas atas perioda, yaitu : T = CuTa, dengan nilai C u berdasarkan tabel berikut ini :

Tabel 2.5. Koefisisen Batas Atas Perioda

SD1 = 0,3813 (g)

T = 1,4 x 1,052 detik T = 1,4728 detik . ………. Batas atas


Page 59

Berdasarkan program ETABS, didapat nilai perioda berdasarkan mode untuk masing-masing arah adalah sebagai berikut : Tx = 2,057 detik (mode ( mode – – 2) 2) Ty = 2,233 detik (mode ( mode – – 1) 1) Maka perioda desain yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan berikut ini : Jika Tc < T a, T = Ta, Jika Ta < Tc < CuTa, T = Tc, Jika Tc > CuTa, T = CuTa Keterangan : T

: Perioda Desain

Tc

: Perioda hasil analisa komputer/ETABS

Ta

: Batas Bawah/Minimum Perioda

CuTa

: Batas Atas/Maksimum Perioda

Jadi Perioda Desain yang akan digunakan adalah : Tx = 2,057 detik > 1,4728 detik…… Tx = 1,4728 detik Ty = 2,233 detik > 1,4728 detik…… Ty = 1,4728 detik

4.5

Penentuan Koefisien Respons Seismik

Perhitungan koefisien respon seismik diatur dalam pasal 7.8.1.1 dengan perincian sebagai berikut : -

SDS (g)

= 0,7190

-

SD1 (g)

= 0,3813

Karena perioda desain arah x = arah y, maka hanya dilakukan 1 kali penghitungan penghitungan C s, namun jika diperoleh perioda desain yang berbeda maka dapat dilakukan perhitungan secara terpisah antara arah x dan arah y. C s 

S DS

 R     I e 



0,719

 7 

 0,1027 , nilai C s yang dihitung tidak perlu melebihi

   1 

daripada nilai Cs berikut ini :


Page 60

C s 

S D1

 R  T    I e 



0,3813

 7  1,4728   1 

 0,036985 , nilai Cs harus tidak kurang dari :

C S min  0,044S DS I e  0,01 C S min  0,044  0,719  1  0,01 C S min  0,031636  0,01

Jadi : Csx = Csy = 0,03699 (koefisien gaya geser untuk arah x dan y)

: Perbedaan dari SNI 1726 – 2002 2002 sebelumnya dengan SNI 1726 – 2012

Cat

yang digunakan sekarang adalah dengan adanya penetapan gaya geser dasar minimum, peraturan sebelumnya tidak menetapkan nilai gaya geser minimum

suatu bangunan sehingga gedung-gedung dengan perioda panjang dapat memiliki gaya geser dasar yang kecil, namun tidak pada SNI 1726 – 2012

yang

menetapkan gaya geser dasar minimum suatu gedung yang memiliki perioda panjang, sehingga perlu ada “koreksi darurat” tentang desain gaya geser gedung gedung tinggi dengan peraturan terdahulu jika dibandingkan dengan peraturan sekarang. Batasan perioda untuk penggunaan nilai gaya geser minimum dapat diturunkan dengan persamaan berikut ini : S D1

 R  T    I e  S D1 T  R S D1 T  R T 

 0,044S DS I e

I e  0,044S DS I e

 0,044S DS S D1

0,044S DS R



T S 0,044 R

, dengan T s 

S D1 S DS


Page 61

4.6

Berat Seismik Efektif

Berat Sesimik Efektif merupakan berat total desain hasil penjumlahan dari beban mati struktur st ruktur + beban mati tambahan t ambahan + beban hidup yang tereduksi. ter eduksi. Berat Seismik per-lantai dapat langsung kita peroleh melalui program ETABS dengan cara sebagai berikut : pilih menu Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Structure Results – beri tanda ceklis pada Centers of Mass and Rigidity – OK – OK – Export to Excel .

Gambar 2.8. Mass 2.8. Mass Output


Page 62

Tabel 2.6. Berat Struktur tiap Lantai Story

Diaphragm

Mass X Kg

Mass Y Kg

XCM m

YCM M

Cumulative X kg

Cumulative Y kg

Story15 Story14 Story13 Story12 Story11 Story10 Story9 Story8 Story7 Story6 Story5 Story4 Story3 Story2 Story1

D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1

510589.23 691060.16 691060.16 691060.16 691060.16 705073.11 720643.06 720643.06 720643.06 720643.06 729985.03 740364.99 740364.99 740364.99 740364.99

510589.23 691060.16 691060.16 691060.16 691060.16 705073.11 720643.06 720643.06 720643.06 720643.06 729985.03 740364.99 740364.99 740364.99 740364.99

19.9939 19.9955 19.9955 19.9955 19.9955 19.9934 19.9935 19.9935 19.9935 19.9935 19.9922 19.9923 19.9923 19.9923 19.9923

8.0559 7.9766 7.9766 7.9766 7.9766 8.0064 8.0375 8.0375 8.0375 8.0375 8.0558 8.0753 8.0753 8.0753

510589.23 510589. 23 1201649.39 1892709.55 2583769.71 3274829.87 3979902.99 4700546.05 5421189.11 6141832.17 6862475.23 7592460.26 8332825.25 9073190.25 9813555.24 10553920.24 10553920.2 4

510589.23 1201649.39 1892709.55 2583769.71 3274829.87 3979902.99 4700546.05 5421189.11 6141832.17 6862475.23 7592460.26 8332825.25 9073190.25 9813555.24 10553920.24 10553920. 24

8.0753

Pada tabel hasil output ETABS ETABS di atas, didapat data berat total per-lantai dari mass source yang source yang sudah dimasukkan sebelumnya. Berat keseluruhan struktur juga dapat dilihat pada kolom Cumulative. Cumulative. Jadi total berat seismik efektif untuk desain adalah :

WTOTAL = 10553920,24 Kg

4.7

Sh ear ) Gaya Geser Dasar ( B ase She V = CsW, dimana :

V = Geser dasar seismik Cs = Koefisien respons seismik desain W = Berat seismik efektif efekt if total

Vx = 0,03699 x 10553920,24 Kg = 390389,5097 Kgf Vy = 0,03699 x 10553920,24 Kg = 390389,5097 Kgf

Gaya Geser Statik Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 63

4.8

Distribusi Distribusi Gaya Gempa Statik Tiap Lantai

Distribusi gaya gempa lateral (F) pada setiap lantai diatur dalam Pasal 7.8.3 dengan rumus rumus seperti sepert i dibawah ini :

F  C V  V , dan C V 

wi hi

k

n

w h i

k

i

i 1

Interpolasi nilai k untuk nilai perioda desain pada rentang 0,5 < T < 2,5 adalah : k= 0,5 T + 0,75

k = 0,5 (1,4728) ( 1,4728) + 0,75 k = 1,4864

Tabel 2.7. Distribusi Gaya Gempa Statik Ekivalen Tiap Lantai Story

hi (m)

Story15 60 Story14 56 Story13 52 Story12 48 Story11 44 Story10 40 Story9 36 Story8 32 Story7 28 Story6 24 Story5 20 Story4 16 Story3 12 Story2 8 Story1 4 JUMLAH

Wi (Kg)

510589.230 691060.160 691060.160 691060.160 691060.160 705073.110 720643.060 720643.060 720643.060 720643.060 729985.030 740364.990 740364.990 740364.990 740364.990 10553920.210

k

K

1.4864

Wihi (Kgf-m)

Cv

Fx = Fy (Kgf)

224447963.087 274171646.226 274171646. 226 245574476.180 245574476. 180 218028281.459 218028281. 459 191577241.100 191577241. 100 169643069.930 169643069. 930 148254623.330 148254623. 330 124444336.461 124444336. 461 102041282.034 102041282. 034 81145828.411 81145828.41 1 62685188.992 62685188.99 2 45629931.425 45629931.42 5 29753693.025 29753693.02 5 16285415.015 16285415.01 5 5812297.629 5812297.6 29 1939495274.304 1939495274. 304

0.1157 0.1414 0.1266 0.1124 0.0988 0.0875 0.0764 0.0642 0.0526 0.0418 0.0323 0.0235 0.0153 0.0084 0.0030 1.000

45177.800 55186.386 49430.231 43885.621 38561.448 34146.448 29841.295 25048.663 20539.285 16333.363 12617.530 9184.578 5988.945 3277.995 1169.923 390389.510


Page 64

4.9

Gaya Geser Statik Tiap Lantai

Gaya geser tiap lantai akibat beban gempa desain dapat dihitung sesuai pasal 7.8.4 dengan menggunakan menggunakan persamaan : V x 

n

 F , i

gaya geser merupakan kumulatif dari penjumlahan gaya

i  x

gempa statik ekivalen tiap lantai.

Tabel 2.8. Gaya Geser Statik Tiap Lantai Story


Fx

Vx

Fy

Vy

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

45177.800

45177.800

45177.800

45177.800

55186.386

100364.186

55186.386

100364.186

49430.231

149794.417

49430.231

149794.417

43885.621

193680.038

43885.621

193680.038

38561.448

232241.485

38561.448

232241.485

34146.448

266387.934

34146.448

266387.934

29841.295

296229.228

29841.295

296229.228

25048.663

321277.891

25048.663

321277.891

20539.285

341817.176

20539.285

341817.176

16333.363

358150.539

16333.363

358150.539

12617.530

370768.069

12617.530

370768.069

9184.578

379952.648

9184.578

379952.648

5988.945

385941.592

5988.945

385941.592

3277.995

389219.587

3277.995

389219.587

1169.923

390389.510

1169.923

390389.510

Contoh perhitungan : Gaya Geser Story 15, Story 15, V 15 = F15 = 45177,800 Kgf Gaya Geser Story 14, Story 14, V 14 = V15 + F14 = 100364,186 Kgf Gaya Geser Story 13, Story 13, V 13 = V14 + F13 = 149794,417 Kgf Dst…..

Gaya Geser Story 1, Story 1, V 1 = V2 + F1 = 390389,510 = VBASE SHEAR


Page 65

5.

PEMBEBANAN PEMBEBANA N GEMPA STATIK OTOMATIS ETABS

Sebelum memulai input gempa statik ekivalen secara otomatis dengan program ETABS, terlebih dahulu da hulu buka kunci jendela jende la ETABS karena sebelumnya telah dilakukan proses Run Analysis Analysis dengan cara klik icon icon seperti gambar di bawah ini sehingga menjadi Unlock Model .

Gambar 2.9. Unlock Model

Kemudian pilih menu Define – Load – Load Patterns – Patterns – Input Input Gaya Gaya Lateral Arah X (EX) seperti gambar berikut ini – ini – Click Click To Add New Load .

Gambar 2.10. Input Gaya Lateral EX

- Load

= isikan EX sebagai gempa statik arah x

-

Type

= Seismic (gempa) Seismic (gempa)

-

Self Weight Multiplier

=0

- Auto Lateral Load

= ASCE 7 – 10 10 (perlu diketahui bahwa code ASCE code ASCE

7 – 10 merupakan payung/dasar dari peraturan gempa SNI 1726 – 2012 sehingga analisa perhitungannya akan sama dengan yang dipakai di Indonesia)


Page 66

Kemudian klik Modify Lateral Load sehingga sehingga tampil kotak dialog seperti dibawah ini.

Gambar 2.11. ASCE 7 – 10 10 Seismic Loading X-Direction (Time Period Program Calculated)

- Direction and Eccentricity -

: pilih X Dir

Metode Pemilihan Time Period : a. Approximate Approximate = jika memilih metode ini maka perhitungan Time Period program berdasarkan formula perioda pendekatan atau perioda minimum sesuai dengan fungsi C t (ft), x. b. Program Calculated = jika memilih metode ini maka program akan langsung menghitung otomatis waktu getar/perioda desain dengan mempertimbangkan batas atas dan batas bawah perioda . c.

User Defined = = Jika memilih metode ini kita dapat langsung memberikan nilai perioda desain yang telah kita hitung sebelumnya.

Untuk metode pertama kita pilih dengan Program Calculated dengan dengan fungsi Ct (ft), x sesuai dengan sistem ganda. Pemilihan fungsi C t (ft), x pada program


Page 67

ETABS sesuai dengan kode ASCE 7 – 10 yang dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 2.9. Parameter Perioda Pendekatan C t dan x

Sumber : ASCE 7 – 7 – 10 10

Berdasarkan tabel diatas, untuk All other structural systems systems nilai Ct = 0,02 dengan nilai metric ekuivalen (0,0488) ekuivalen (0,0488) dan x = 0,75. Maka untuk sistem ganda dalam program, fungsi perioda pendekatannya adalah C t (ft), x = 0,02; 0,75. -

Story Range : Range : a. Top Story for Seismic Loads

= Story 15 Story 15 (Lantai paling atas)

b. Bottom Story for Seismic Loads = Base (Lantai Base (Lantai dasar penjepitan lateral) -

Factors : Factors : Nilai faktor diisi sesuai sesua i dengan de ngan parameter para meter jenis sistem struktur, dalam hal ini adalah sistem ganda dan faktor keutamaan bangunan, yaitu a. Response Modification, Modification, R

=7

b. System Overstrength, Overstrength, omega = 2,5 c. Deflection Amplification, Amplification, Cd = 5,5 d. -

Occupancy Important , Ie

=1

Seismic Coefficients : Coefficients : a. 0,2 Sec Spectral Accel , SS

= 0,970

b. 1 Sec Spectral Accel , S1

= 0,328

c. Long Period-Transition Period Period = 8 sec, sec, diambil dari peta Long PeriodTranstition Period untuk untuk wilayah Pulau Jawa* d. Site Class

= D (Situs SD, Tanah Sedang)

Lakukan hal yang sama untuk membuat beban gempa statik arah-Y.


Page 68

Gambar 2.12. Input 2.12. Input Gaya Gaya Lateral EY

Gambar 2.13. ASCE 7 – 10 10 Seismic Loading Y-Direction (Time Period Program Calculated)

Setelah input beban EX dan EY melalui otomatis program, lakukan analisis dengan pilih menu Analyze menu Analyze – – Set Set Load Cases To Run – Run Run Now. Now. Setelah prose run analysis analysis selesai, pilih Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Reactions – Reactions – beri beri tanda centang pada Base pada Base Reactions – Reactions – OK OK – – klik klik kanan pada tabel output – – Export Export To Excel .


Page 69

Gambar 2.14. Output Base Output Base Reactions

Tabel 2.10. Base 2.10. Base Reactions Time Period Program Program Calculated Load Case/Combo

FX kgf

FY kgf

DL LL EX EY

0 0

-0.0000432 -0.00001283 0.000004308

-390737 0

-390737

FZ kgf

MX kN-m

10253097 808743.703 2140516 169645.3301 0 -0.00000188 -0.000 00188 0.00001082 165725.4787

MY kN-m

MZ kN-m

-2010971 -419826 -165725 -0.000001757

-0.000008525 -0.000002531 30693.8075 -76614.9399

Dari hasil analisis program dengan menggunakan ASCE 7 – 10 berdasarkan metode Time Period Program Calculated didapat didapat :

Vx = 390737 Kgf Vy = 390737 Kgf


Page 70

Pada metode kedua ini akan dijelaskan input beban beban gempa statik ekivalen

User D efi ned ned . dengan T i me P er i od User Kembali pada jendela ETABS klik icon Unlock Model (Buka Kunci) – pilih kembali menu Define – Load – Load Patterns – pilih Loads EX – klik Modify Lateral Load – Load – pada bagian Time Period pilih User Defined dan isi nilai T =

sec – OK – OK . Lakukan hal yang sama untuk memilih Loads EY. Loads EY. TDESAIN = 1,4728 sec

Gambar 2.15. ASCE 7 – 10 10 Seismic Loading X-Direction (Time Period User Defined)

Gambar 2.16. ASCE 7 – 10 10 Seismic Loading Y-Direction (Time Period User Defined)

Setelah itu lakukan analisis kembali dengan pilih menu Analyze menu Analyze – – Set Set Load Cases To Run – Run – Run Now. Now. Setelah proses run analysis analysis selesai, pilih Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Reactions – Reactions – beri tanda ceklis pada Base Reactions – Reactions – OK OK – – klik klik kanan pada tabel output – – Export Export To Excel .


Page 71

Tabel 2.11. Base 2.11. Base Reactions Time Period User Defined Load Case/Combo

FX kgf

FY kgf

FZ kgf

MX kN-m

MY kN-m

MZ kN-m

DL LL EX EY

0 0

-0.0000432 -0.00001283 0.000004305

10253097 2140516 0 0.00001081

808743.703 169645.3301 -0.000001879 165591.9768 165591.976 8

-2010971 -419826 -165592 -0.000001756

-0.000008525 -0.000002531 30666.6931 -76547.3114 -76547. 3114

-390392 0

-390392

Dari hasil analisis program dengan menggunakan ASCE 7 – 10 berdasarkan metode Time Period User Defined didapat didapat :

Vx = 390392 Kgf Vy = 390392 Kgf

Maka hasil analisis nilai Gaya Geser Statik dengan menggunakan 3 metode yaitu perhitungan manual, ASCE 7 – 10 10 Time Period Program Calculaed , dan ASCE 7 – 10 Time Period User Defined dapat dilihat pada tabel perbandingan dibawah ini. ini.

Tabel 2.12. Perbandingan Nilai Base Nilai Base Shear Statik Statik No

METODE

1 2 3

Perhitungan Manual ASCE 7-10 Time Period Program Calculated ASCE 7-10 Time Period User Defined

Vx Kgf 390390 390737

Vy Kgf 390390 390737

390392

390392

Berdasarkan tabel di atas, perbandingan antara nilai base shear statik dengan perhitungan manual dan metode ASCE 7-10 time period user defined memberikan hasil yang terbaik dimana keduanya memberikan angka yang sangat dekat. Dari hasil ke-3 analisis ini dapat membuktikan bahwa analisis base shear dengan program ETABS berdasarkan ASCE 7 – 10 10 sudah sangat relevan dengan peraturan gempa Indonesia SNI 1726 – 2012, sehingga dapat digunakan untuk desain ataupun sekedar pengecekan terhadap perhitungan manual.


Page 72

6.

PEMBEBANAN PEMBEBANA N GEMPA DINAMIK RESPONS SPEKTRA

Pembebanan gempa dengan respons spektra berguna untuk melihat perilaku dinamik dari pola gaya geser bangunan-bangunan bangunan-bangunan tinggi yang dipengaruhi oleh banyak mode/ mode/modal yang berkontribusi. Bangunan-bangunan yang memiliki sisi ketidakberaturan/irregurality ketidakberaturan/irregurality juga harus menyertakan analisis gempa dinamik dalam perencanaan. Semakin tinggi bangunan dan semakin banyak mode mode yang berkontribusi maka perilaku dinamik akan menentukan dan dapat menjadi bahan pertimbangan untuk mendapatkan nilai gaya geser rencana yang juga dibandingkan dengan analisis statik ekivalennya, sehingga didapat nilai-nilai gaya geser dengan distribusi yang bagus sepanjang tinggi gedung. Pembebanan gempa dinamik respons spektra dapat dianalisis langsung menggunakan program ETABS dengan terlebih dahulu membuat kurva respons spektrum sesuai parameter spektral wilayah tempat gedung berdiri dan jenis tanahnya. Kurva Spektrum Respons Desain merupakan fungsi percepatan spektral (Sa) terhadap perioda (T), kurva ini digunakan dalam analisis dinamik untuk mendapatkan nilai percepatan tanah desain dari masing-masing modal yang ada. Perhitungan Kurva Spektrum Respons Desain diatur dalam Pasal 6.4.

Gambar 2.17. Respons Spektrum Desain


Page 73

Respons Spektrum Desain dapat langsung dibuat dengan menggunakan dengan memperhatikan nilai-nilai berikut ini : Microsoft Excel dengan a. Untuk perioda yang lebih dari T 0 (T < T0), spektrum respons desain (S a) :



S a  S DS  0.4  0,6



T 



T 0 

b. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T 0 dan lebih kecil dari atau sama dengan T S (T0 ≤ T ≤ TS) , spektrum respons desain (S a) :

S a  S DS c. Untuk perioda yang lebih besar daripada T S (T > TS), spektrum respons desain (Sa) :

S a 

S D1 T

Keterangan :

T 0  0,2

T S 

S D1 S DS

S D1 S DS

Nilai SDS Nilai SD1 Nilai T0 Nilai TS

= 0,7190 detik = 0,3813 detik = 0,106 detik = 0,530 detik

Buat kolom T dan S a di ms.excel dengan interval 0,01 detik dimulai dari 0 detik sampai asumsi 4 detik (nilai asumsi harus lebih dari nilai TDESAIN). Buat fungsi S a sesuai dengan rentang perioda yang telah ditentukan pada poin-poin diatas.


Page 74

Berikut ini akan ditampilkan kurva respons desain dengan SNI 1726 – 2012 dan sebagai perbandingan juga akan ditambahkan kurva respons spektrum dengan wilayah dan jenis tanah yang sama menggunakan SNI 1726 – 2002. 2002.

0.8 0.7 0.6

Rasio Kenaikan S DS = 1,89

0.5

SPEKTRA SEMARANG 2002

0.4

, a S

0.3

Rasio Kenaikan S D1 = 1,66

0.2

SPEKTRA SEMARANG 2012

0.1 0 0

1

2

3

4

5

T, detik

Gambar 2.18. Perbandingan Kurva Spektrum Desain Kot a Semarang pada Tanah Sedang dengan SNI 1726 – 1726 – 2012 2012 dan SNI 1726 - 2002

Setelah melakukan perhitungan kurva spektrum desain berdasarkan SNI 1726 – 1726 – 2012 2012 dengan menggunakan menggunaka n Microsoft Excel. Excel. Copy – paste paste nilai T dan Sa menjadi 2 kolom ke dalan Notepad pada pada komputer dan save dengan save dengan hasil seperti di bawah ini.

Gambar 2.19. Spektrum Desain dalam Notepad dalam Notepad


Page 75

Setalah membuat spektrum desain, kembali pada jendela ETABS pilih – Functions – Response – Response Spectrum – Choose Functions Unlock Model – Model – Define Define – Functions

rom F ile – pilih Add Type to Add pilih Add pilih F rom pilih Add New Function – Function – Browse – Browse – OK OK .

Gambar 2.20. Spektrum Respons Desain Desa in From From File

- Function Name

: ganti menjadi “SPEKTRA SEMARANG”

- Function Damping Ratio : 5% Damping 5% Damping -

Values are

: Period vs vs Value

- Browse

: Cari file Cari file notepad spektrum spektrum yang telah dibuat

- Function Graph

: Lihat hasil kurva T vs Sa


Page 76

Setelah input kurva spektrum, pendefinisian beban gempa dinamik dapat dilakukan dengan cara : pilih menu Define – Load – Load Cases – Click To Add New Case – Case – Isi Isi kotak dialog Load dialog Load Case Data – Data – OK OK .

Gambar 2.21. Load 2.21. Load Case Data Data SPEC-X SPEC-X

Beban Gempa Dinamik Respons Spektrum Arah X : -

Load Case Name

: SPEC-X

-

Load Case Type

: pilih Response pilih Response Spectrum

-

Loads Applied

: pilih Add pilih Add pada pada sebelah kanan t abel.

a. Load Type

= Acceleration

b. Load Name

= U1 (arah X)

c. Function

= pilih sesuai nama spektrum, “SPEKTRA SEMARANG”

d. Scale Factor = G x Ie/R = = 9810 mm/sec2 x 1/7 = 1401,43


Page 77

-

Other Parameters

:

a. Modal Load Case Case

= Modal

b. Modal Combination Method

= pilih asumsi CQC

c. Directional Combination Type

= pilih asumsi SRSS

d. Modal Damping

= Constant at 0,05 0,05 (5%)

Dengan cara yang sama lakukan untuk mendefinisikan beban gempa dinamik respons spektrum arah Y seperti tampak ta mpak pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.22. Load 2.22. Load Case Data SPEC-Y Data SPEC-Y


Page 78

Setelah input beban beban gempa dinamik respons spektrum arah x dan arah y, lakukan Run lakukan Run Analysis. – Set Load Cases to Run – Run – Run Now Analysis. Pilih menu Analyze – Set No w. Untuk melihat hasil gaya geser dinamik pilih menu Display – Show Tables – Analysis – Results – Results – Reactions – Reactions – beri tanda ceklis pada Base Reactions – OK – OK – klik kanan pada tabel output pilih Export pilih Export To Excel .

Tabel 2.13. Gaya Geser Dinamik D inamik Load Case/Combo

SPEC-X SPEC- X Max SPEC-Y SPEC- Y Max

FX kgf 217304.51

FY kgf 220.399

FZ Kgf 0

MX kN-m 62.9301

MY kN-m 71292.442

MZ kN-m 29777.2859 29777.285 9

220.3981

233184.02

4.897E-06 4.897E- 06

75631.438

61.8506

45703.438

VSPEC-X = 217304,51 Kgf VSPEC-Y = 233184,02 Kgf


Page 79

Pembebanan gempa dinamik respons spektrum juga dapat dilakukan dengan menggunakan kurva respons spektrum secara otomatis pada program ETABS. Seperti halnya pembebanan gempa statik ekivalen otomatis, kurva respons spektrum juga didapat dengan menggunakan metode ASCE 7 – 10 dengan cara : Unlock Model – Model – menu Define menu Define – Functions – Functions – – Response Response Spectrum – pada bagian Choose Function Type to Add pilih pilih ASCE 7-10 – Click – Click To Add New Function – Function – isi isi kotak dialog Response dialog Response Spectrum ASCE Spectrum ASCE 7-10 – 7-10 – OK OK .

Gambar 2.23. Respon Spektrum dengan ASCE 7-10

- Function Name

: ASCE 7-10 SPEKTRA SEMARANG

- Damping Ratio

: 0,05 (5%)

-

0,2 Sec Spectral Accel , SS

: 0,970 (sesuai data)

-

1 Sec Spectral Accel , S1

: 0,328 (sesuai data)

-

Site Class

: D (tanah sedang, situs SD)

- Plot Options

: Linear X – X – Linear Linear Y


Page 80

Untuk mengganti pembebanan gempa dinamik dari kurva spektrum yang sebelumnya menggunakan fasilitas from file file dengan kurva spektrum otomatis ASCE 7 – 7 – 10, 10, kembali ke menu Define – Define – Load Load Cases – Cases – pilih pilih beban gempa SPECX – Click To Modify/Show Case – pada pilihan Function Function pilih ASCE 7 – 10 SPEKTRA SEMARANG – OK – OK – lakukan hal yang sama untuk beban gempa

SPEC-Y – SPEC-Y – OK OK .

Gambar 2.24. Input 2.24. Input Function ASCE Function ASCE 7 – 7 – 10 10 arah X

Gambar 2.25. Input 2.25. Input Function ASCE Function ASCE 7 – 7 – 10 10 arah Y

Tabel 2.14. 2.14. Gaya Geser Dinamik Spektrum Otomatis Load Case/Combo

SPEC-X SPEC- X Max SPEC-Y SPEC- Y Max

FX Kgf 219327.09 223.5815

FY kgf 223.5824 237528.35

FZ kgf 0 4.959E-06 4.959E- 06

MX kN-m 63.3258 76573.471

MY kN-m 71615.328 62.2392

MZ kN-m 30090.2807 46554.6707

VSPEC-X = 219327,09 Kgf VSPEC-Y = 237528,35 Kgf


Page 81

Hasil perbandingan gaya geser dengan menggunakan spektrum manual dan otomatis ETABS dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.15. Hasil Perbandingan Gaya Geser Dinamik No

METODE

Vx Kgf

Vy Kgf

1 2

Respons Spektrum Input Manual Respons Spektrum Spekt rum Otomatis Oto matis ASCE 7 - 10

217304.51 219327.09

233184.02 237528.35


Page 82

7.

RELASI BEBAN GEMPA STATIK – DINAMIK DINAMIK

Berdasarkan SNI 1726 1726 – – 2012, 2012, beban gempa dinamik tidak boleh kurang gempa statik, atau dengan kata lain VDINAMIK ≥ 0,85VSTATIK , dari 85% beban gempa jika syarat tersebut tidak terpenuhi maka beban gempa dinamik harus dikalikan dengan faktor skala sebesar :

scale scale factor factor  Pada

0,85  V BASE STATIK V BASE DINAMIK DINAMIK

analisis

sebelumnya

sudah

didapatkan

nilai

beban

gempa

menggunakan metode gaya lateral statik ekivalen dan dinamik respons spektra dengan berbagai metode. Dalam perhitungan desain ini akan digunakan nilai beban gempa statik ekivalen ek ivalen hasil dari dar i perhitungan manual berdasarkan berdasarka n tabel 2.8 dan beban gempa dinamik respons spektrum dengan metode ASCE 7 – 10 berdasarkan tabel 2.14. Gaya geser statik ekivalen tiap lantai didapat berdasarkan hasil perhitungan dari tabel 2.8. Gaya geser ge ser dinamik t iap lantai dapat dilihat dari hasil output ETABS dengan cara pilih menu Display – Story Response Plot – Plot – akan tampak kotak dialog Story Response seperti Response seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.26. Gaya Geser Dinamik Arah X

-

Display Type

: pilih Story Shears

-

Case/Combo

: pilih SPEC-X untuk melihat gaya geser arah X


Page 83

Untuk menampilkannya dalam format Microsoft Excel pilih icon icon seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.27. Formatted 2.27. Formatted Tabel Tabel

Gambar 2.28. Story Response Dinamik Response Dinamik Arah X (XLS) Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 84

Tabel 2.16. Gaya Geser D inamik – inamik – X X Tiap Lantai Story

Elevation

m

Story15

60

Story14

56

Story13

52

Story12

48

Story11

44

Story10

40

Story9

36

Story8

32

Story7

28

Story6

24

Story5

20

Story4

16

Story3

12

Story2

8

Story1

4

Base

0

X-Dir

Y-Dir

kgf

kgf

Top

36925.02

52.56

Bottom

36925.02

52.56

Top

71127.11

92.93

Bottom

71127.11

92.93

Top

94763.79

114.63

Bottom

94763.79

114.63

Top

110613.21

126.12

Bottom

110613.21

126.12

Top

120927.44

130.88

Bottom

120927.44

130.88

Top

128809.03

132.35

Bottom

128809.03

132.35

Top

136512.17

134.75

Bottom

136512.17

134.75

Top

144757.08

138.81

Bottom

144757.08

138.81

Top

154260.03

144.85

Bottom

154260.03

144.85

Top

165307.75

154.18

Bottom

165307.75

154.18

Top

177825.43

167.74

Bottom

177825.43

167.74

Top

190884.46

184.75

Bottom

190884.46

184.75

Top

203301.80

202.19

Bottom

203301.80

202.19

Top

213680.88

216.74

Bottom

213680.88

216.74

Top

219327.09

223.58

Bottom

219327.09

223.58

Top

0.00

0.00

Bottom

0.00

0.00

Location


Page 85

Dengan cara yang sama, maka output nilai nilai gaya geser dinamik arah Y tiap lantai dapat dilihat sebagai berikut.

Gambar 2.29. Gaya Geser Dinamik Arah Y

Gambar 2.30. Story Response Dinamik Response Dinamik Arah Y (XLS)


Page 86

Tabel 2.17. Gaya Geser Dinamik D inamik – – Y Y Tiap Lantai Story

Elevation

m

Story15

60

Story14

56

Story13

52

Story12

48

Story11

44

Story10

40

Story9

36

Story8

32

Story7

28

Story6

24

Story5

20

Story4

16

Story3

12

Story2

8

Story1

4

Base

0

X-Dir

Y-Dir

kgf

kgf

Top

53.13

45641.34

Bottom

53.13

45641.34

Top

92.84

83997.20

Bottom

92.84

83997.20

Top

113.01

107969.86

Bottom

113.01

107969.86

Top

124.07

123650.05

Bottom

124.07

123650.05

Top

130.04

134081.89

Bottom

130.04

134081.89

Top

132.61

141801.19

Bottom

132.61

141801.19

Top

134.42

148973.08

Bottom

134.42

148973.08

Top

137.30

156925.64

Bottom

137.30

156925.64

Top

142.87

166471.94

Bottom

142.87

166471.94

Top

151.96

178262.35

Bottom

151.96

178262.35

Top

165.30

192090.69

Bottom

165.30

192090.69

Top

181.96

207013.96

Bottom

181.96

207013.96

Top

199.67

221103.44

Bottom

199.67

221103.44

Top

215.32

232347.54

Bottom

215.32

232347.54

Top

223.58

237528.35

Bottom

223.58

237528.35

Top

0.00

0.00

Bottom

0.00

0.00

Location


Page 87

Tabel 2.18. Gaya Geser Statik dan Dinamik Tiap Lantai STATIK Story


DINAMIK

VX (Kgf) 45177.80

VY (Kgf) 45177.80

VSPEC-X (Kgf) 36925.02

VSPEC-Y (Kgf) 45641.34

100364.19 149794.42 193680.04 232241.49 266387.93 296229.23 321277.89 341817.18 358150.54 370768.07 379952.65 385941.59 389219.59 390389.51

100364.19 149794.42 14979 4.42 193680.04 232241.49 266387.93 296229.23 321277.89 341817.18 358150.54 370768.07 379952.65 385941.59 389219.59 390389.51

71127.11 94763.79 110613.21 110613. 21 120927.44 120927. 44 128809.03 128809. 03 136512.17 144757.08 154260.03 165307.75 177825.43 190884.46 203301.80 213680.88 219327.09

83997.20 107969.86 107969. 86 123650.05 134081.89 141801.19 148973.08 156925.64 166471.94 178262.35 192090.69 207013.96 221103.44 232347.54 237528.35

Tabel 2.19. Relasi Gaya Gempa Ge mpa Statik – Statik – Dinamik Dinamik GAYA GEMPA STATIK 85% STATIK DINAMIK

VX

VY

(Kgf) 390389.51 331831.08 219327.09

(Kgf) 390389.51 331831.08 237528.35

Berdasarkan tabel diatas, VDINAMIK < 85% V STATIK , maka faktor skala gaya yang harus diberikan adalah :

Scale factor arah factor arah X

=

Scale factor arah factor arah Y

=

331831,08 219327,09

331831,08 237528,35

 1,513

 1,397


Page 88

Nilai faktor skala gaya yang telah didapat kemudian input ke load case – pilih pilih menu Define menu Define spectrum pada spectrum pada ETABS dengan cara : klik icon Unlock Model – – Load Load Cases – Cases – pilih pilih SPEC-X (contoh untuk arah X) – Modify/Show Modify/Show Case – Case – pada pada kotak Scale Factor kalikan kalikan skala sebelumnya dengan faktor skala gaya untuk arah X (1,513) – (1,513) – OK OK .

Gambar 2.31. Edit 2.31. Edit Skala Skala Gaya Arah X

Scale Scale F acto ctor Arah X = 1401,43 x 1,513 = 2120,36 Dengan cara yang sama, input nilai nilai skala gaya ( scale factor ) untuk gempa dinamik arah Y seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.32. Edit 2.32. Edit Skala Skala Gaya Arah Y

Scale Scale F acto ctor Arah Y = 1401,43 x 1,397 = 1957,8 Setelah itu lakukan proses Run Analysis dan lihat hasil gaya geser dinamik terkoreksi dengan menggunakan cara yang sama seperti melihat hasil

gaya geser dinamik awal.


Page 89

Tabel 2.20. Gaya Geser Dinamik D inamik Terkoreksi (Dinamik Correction) Correction) DINAMIK Story


STATIK

DINAMIK

VX (Kgf)

VY (Kgf)

VSPEC-X (Kgf)

VSPEC-Y (Kgf)

45177.80 100364.19 149794.42 193680.04 232241.49 266387.93 296229.23 321277.89 341817.18 358150.54 370768.07 379952.65 385941.59 389219.59 390389.51

45177.80 100364.19 149794.42 193680.04 232241.49 266387.93 296229.23 321277.89 341817.18 358150.54 370768.07 379952.65 385941.59 389219.59 390389.51

36925.02 36 925.02 71127.11 94763.79 110613.21 120927.44 128809.03 136512.17 144757.08 154260.03 165307.75 177825.43 190884.46 203301.80 213680.88 219327.09

45641.34 83997.20 107969.86 123650.05 134081.89 141801.19 148973.08 156925.64 166471.94 178262.35 192090.69 207013.96 221103.44 232347.54 237528.35

CORRECTION

SKALA GAYA X - D ir

1.51295

Y - D i r

VSPEC-X (Kgf)

1.39702

55865.74 107611.82 143372.95 167352.34 182957.27 194881.73 206536.19 219010.33 233387.83 250102.48 269041.13 288798.79 307585.61 323288.65 331831.08

Nilai gaya geser dinamik terkoreksi t erkoreksi t iap lantai juga dapat dihitung dihitung secara langsung seperti tabel di atas dengan contoh perhitungan sebagai berikut :

Arah X :

V (dinamik terkoreksi) Story 15

= VDINAMIK x Skala Gaya Arah X = 36925,02 x 1,51295 = 55865,7

Arah Y :

V (dinamik terkoreksi) Story 15

= VDINAMIK x x Skala Gaya Arah Y = 45641,34 x 1,39702 = 63761,7


Page 90

VSPEC-Y (Kgf)

63761.72 117345.50 150835.70 172741.20 187314.64 198098.63 208117.89 219227.74 232564.09 249035.48 268353.91 289201.97 308885.21 324593.41 331831.08

8.

BEBAN GEMPA DESAIN

Dari hasil relasi antara gempa statik dan dinamik, kita dapat menentukan gaya gempa desain dengan distribusi yang baik dan sesuai sepanjang tinggi gedung. Gaya gempa desain mempertimbangkan nilai antara gaya geser statik minimal yang disyaratkan (85%) dan gaya gempa dari hasil dinamik respons spektra yang hasilnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2.21. Gaya Geser Desain Tiap Lantai STATIK Story

85% STATIK

GAYA GESER DESAIN

DINAMIK CORRECT.

VX

VY

VX

VY

VSPEC-X

VSPEC-Y

VX

VY

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

Story15

45177.80

45177.80

38401.13

38401.13

55865.74

63761.72

55865.74

63761.72

Story14

100364.19

100364.19

85309.56

85309 .56

107611.82

117345.50

107611.82

117345.50

Story13

149794.42

149794.42

127325.25

127325.25

143372.95

150835.70

143372.95

150835.70

Story12

193680.04

193680.04

164628.03

164628.03

167352.34

172741.20

167352.34

172741.20

Story11

232241.49

232241.49

197405.26

197405.26

182957.27

187314.64

197405.26

197405.26

Story10

266387.93

266387.93

226429.74

226429.74

194881.73

198098.63

226429.74

226429.74

Story9

296229.23

296229.23

251794.84

251794.84

206536.19

208117.89

251794.84

251794.84

Story8

321277.89

321277.89

273086.21

273086.21

219010.33

219227.74

273086.21

273086.21

Story7

341817.18

341817.18

290544.60

290544.60

233387.83

232564.09

290544.60

290544.60

Story6

358150.54

358150.54

304427.96

304427.96

250102.48

249035.48

304427.96

304427.96

Story5

370768.07

370768.07

315152.86

315152.86

269041.13

268353.91

315152.86

315152.86

Story4

379952.65

379952.65

322959.75

322959.75

288798.79

289201.97

322959.75

322959.75

Story3

385941.59

385941.59

328050.35

328050.35

307585.61

308885.21

328050.35

328050.35

Story2

389219.59

389219.59

330836.65

330836.65

323288.65

324593.41

330836.65

330836.65

Story1

390389.51

390389.51

331831.08

331831.08

331831.08

331831.08

331831.08

331831.08

Nilai gaya geser desain didapat dari nilai maksimum antara gaya gempa 85% statik dan gaya gempa dinamik correction correction (dinamik terkoreksi). Sebagai contoh, penentuan gaya geser desain pada Story 15 Story 15 adalah sebagai berikut :

Arah X :

Gaya Geser Desain Story 15 = MAX (38401,13 (38401,1 3 ; 55865,74) = 55865,74

Arah Y :

Gaya Geser Desain Story 15 = MAX MAX (38401,13 (38401,1 3 ; 63761,72) = 63761,72


Page 91

15 13 11 Gempa Statik 9 85% Gempa Statik 7 Gempa Dinamik Correct. 5 Gempa Desain 3 1 0

100000

200000

300000

400000

500000

Gambar 2.33. Distribusi Gaya Geser Gempa Arah X Setinggi Gedung

15 13 11 Gempa Statik

9

85% Gempa Statik 7

Gempa Dinamik Correct.

5

Gempa Desain

3 1 0

100000

200000

300000

400000

500000

Gambar 2.34. Distribusi Gaya Geser Gempa Arah Y Setinggi Gedung

Dari gambar distribusi gaya geser di atas dapat dilihat bahwa gempa dinamik correction correction memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap gaya geser pada lantai-lantai paling atas karena nilai gaya gesernya lebih besar daripada gaya gempa statiknya, sedangkan pada lantai bawah nilai gaya geser desain sudah memenuhi syarat minimal 85% statik. Hal itulah yang menyebabkan perlunya pertimbangan antara relasi gempa statik dan dinamik, karena semakin tinggi bangunan dapat dapat mempengaruhi perilaku dinamiknya yang yang bisa lebih dominan.


Page 92

9.

GAYA GEMPA LATERAL DESAIN

Gaya gempa lateral desain tiap lantai didapat dari gaya geser tiap lantai desain hasil analisis sebelumnya. Gaya gempa pada suatu lantai merupakan selisih dari gaya geser antar lantai tersebut, sehingga nilainya masing-masing dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.22. Gaya Gempa Desain GAYA GESER DESAIN

F, GEMPA DESAIN

Story

VX (Kgf)

VY (Kgf)

FX (Kgf)

FY (Kgf)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

55865.74 107611.82 143372.95 167352.34 197405.26 226429.74 251794.84 273086.21 290544.60 304427.96 315152.86 322959.75 328050.35 330836.65 331831.08

63761.72 117345.50 150835.70 172741.20 197405.26 226429.74 251794.84 273086.21 290544.60 304427.96 315152.86 322959.75 328050.35 330836.65 331831.08

55865.74 51746.08 51746.0 8 35761.13 35761.1 3 23979.39 23979.3 9 30052.92 30052.9 2 29024.48 29024.4 8 25365.10 21291.36 17458.39 13883.36 10724.90 7806.89 7806. 89 5090.60 5090. 60 2786.30 2786. 30 994.43

63761.72 53583.78 33490.20 21905.50 24664.07 29024.48 25365.10 21291.36 17458.39 13883.36 10724.90 7806.89 5090.60 2786.30 994.43

Contoh perhitungan Gaya Gempa Desain arah X (F X) : F15

= V15

= 55865,74

F14

= V14 – V14 – V15 V15 = 107611,82 – 55865,74 – 55865,74 = 51746,08

F13

= V13 – V13 – V14 V14 = 143372,95 – 107611,82 107611,82 = 35761,13

F12

= V12 – V12 – V13 V13 = 167352,34 – 143372,95 143372,95 = 23979,39

F11

= V11 – V11 – V12 V12 = 197405,26 – 167352,34 167352,34 = 30052,92

F10

= V10 – V10 – V11 V11 = 226429,74 – 197405,26 197405,26 = 29024,48

F9

= V9 – V9 – V10 V10

= 251794,84 – 226429,74 226429,74 = 25365,10

F8

= V8 – V8 – V9 V9

= 273086,21 – 251794,84 251794,84 = 21291,36

F7

= V7 – V7 – V8 V8

= 290544,60 – 273086,21 273086,21 = 17458,39

F6

= V6 – V6 – V7 V7

= 304427,96 – 290544,60 290544,60 = 13883,36……. Dst.


Page 93

Setelah mendapatkan nilai gaya gempa desain, input gaya-gaya gaya-gaya tersebut ke program ETABS ETABS dengan cara sebagai berikut : a. Gaya Gempa Desain Arah X : Unlock Model – – pilih pilih menu Define menu Define – – Load Load Patterns – Patterns – pada pada kotak dialog Define dialog Define Load Patterns pilih Load “EX” – pada pada kotak pilihan Auto Lateral Load pilih pilih

User ser L oads ads – Click – Click To Modify Load .

Gambar 2.35. User Loads Gempa Loads Gempa EX

Setelah mengganti Auto Lateral Load menjadi User Loads, Loads, klik Modify Lateral Load di sebelah kanan kemudian masukkan nilai gempa F X desain ke dalam kotak tabulasi atau gunakan copy – copy – paste paste dari Excel dari Excel yang yang dibuat.

Gambar 2.36. Input 2.36. Input Gaya Gaya Gempa Desain F X Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 94

b. Gaya Gempa Desain Arah Y: – pilih pilih menu Define menu Define – – Load pada kotak dialog Define dialog Define Unlock Model – Load Patterns – Patterns – pada Load Patterns pilih Load “EY” – pada pada kotak pilihan Auto Lateral Load pilih pilih

User ser L oads ads – Click – Click To Modify Load .

Gambar 2.37. User Loads Gempa Loads Gempa EY

Setelah mengganti Auto Lateral Load menjadi User Loads, Loads, klik Modify Lateral Load di sebelah kanan kemudian masukkan nilai gempa F Y desain ke dalam kotak tabulasi atau gunakan copy – copy – paste paste dari Excel dari Excel yang yang dibuat.

Gambar 2.38. Input 2.38. Input Gaya Gaya Gempa Desain FY Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 95

10.

KONTROL DESAIN

Kontrol desain struktur dilakukan terhadap pengecekan batas simpangan antar lantai yang diatur dalam pasal 7.8.6 dan 7.12.1 serta kestabilan akibat efek P-Delta yang diatur dalam pasal 7.8.7. Setelah input gaya gempa desain arah x dan arah y, lakukan kembali proses Run Analysis. Analysis . Untuk melihat nilai simpangan maksimum tiap lantai pilih menu Display – Display – Story Story Response Plots – kemudian kemudian isi kotak dialog seperti tampak pada gambar di bawah ini – Formatted – Formatted ke dalam bentuk excel .

Gambar 2.39. Maximum 2.39. Maximum Story Displacement Akibat Akibat Gempa EX

Gambar 2.40. Maximum 2.40. Maximum Story Displacement Akibat Akibat Gempa EY


Page 96

Tabel 2.23. Simpangan Maksimum Lantai Akibat Gempa Arah X Story

Story15 Story14 Story13 Story12 Story11 Story10 Story9 Story8 Story7 Story6 Story5 Story4 Story3 Story2 Story1 Base

Elevation Location m

60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0

Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top

X-Dir mm

Y-Dir mm

73.20 69.50 65.40 60.80 55.90 50.60 45.00 39.00 32.80 26.60 20.40 14.60 9.20 4.70 1.50 0.00

18.70 18.20 17.50 16.70 15.70 14.50 13.20 11.70 10.00 8.30 6.50 4.70 3.10 1.60 0.50 0.00

Tabel 2.24. Simpangan Maksimum Lantai Akibat Gempa Arah Y Story

Story15 Story14 Story13 Story12 Story11 Story10 Story9 Story8 Story7 Story6 Story5 Story4 Story3 Story2 Story1 Base

Elevation Location m 60 Top

56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0

Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top Top

X-Dir mm 6.3

Y-Dir mm 94.4

6 5.6 5.3 4.8 4.4 3.9 3.4 2.8 2.3 1.8 1.3 0.8 0.4 0.1 0

89.1 83.4 77.2 70.6 63.5 56.1 48.4 40.5 32.6 24.8 17.5 11 5.5 1.6 0


Page 97

Tabel 2.25. Simpangan Antar Tingkat Ijin X – Dir Dir Story

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

hsx (mm) 4000

4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

δe (mm) 73.20 69.50 65.40 60.80 55.90 50.60 45.00 39.00 32.80 26.60 20.40 14.60 9.20 4.70 1.50

Δ (mm)

Δi (mm)

Δijin (mm)

Ket

402.60

20.35

80

OK

382.25

22.55

80

OK

359.70

25.30

80

OK

334.40

26.95

80

OK

307.45

29.15

80

OK

278.30

30.80

80

OK

247.50

33.00

80

OK

214.50

34.10

80

OK

180.40

34.10

80

OK

146.30

34.10

80

OK

112.20

31.90

80

OK

80.30

29.70

80

OK

50.60

24.75

80

OK

25.85

17.60

80

OK

8.25

8.25

80

OK

Tabel 2.26. Simpangan Antar Tingkat Ijin Y – Dir Dir Story

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

hsx (mm) 4000 4000

4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

δe (mm) 94.4 89.1 83.4 77.2 70.6 63.5 56.1 48.4 40.5 32.6 24.8 17.5 11 5.5 1.6

Δ (mm)

Δi (mm)

Δijin (mm)

Ket

519.20

29.15

80

OK

490.05

31.35

80

OK

458.70

34.10

80

OK

424.60

36.30

80

OK

388.30

39.05

80

OK

349.25

40.70

80

OK

308.55

42.35

80

OK

266.20

43.45

80

OK

222.75

43.45

80

OK

179.30

42.90

80

OK

136.40

40.15

80

OK

96.25

35.75

80

OK

60.50

30.25

80

OK

30.25

21.45

80

OK

8.80

8.80

80

OK


Page 98

Contoh perhitungan penentuan simpangan antar tingkat/lantai 15 ( Story 15) untuk gempa arah Y adalah sebagai berikut berikut :

 15   15 

C d  e 15 I e 5,5  94,4

1  15  519,20 mm

 14   14 

C d  e14 I e 5,5  89,1

1  14  490,05 mm

 15   15   14  15  519,20  490,05  15  29,55 mm

Berdasarkan tabel 16 Simpangan antar lantai ijin SNI 1726 – 2012 untuk jenis struktur yang masuk kedalam tipe semua struktur lainnya dan berada pada kategori risiko II, batas simpangan antar lantai ijin adalah 0,020 h sx, dimana h sx merupakan tinggi antar tingkat. Maka dari perhitungan diatas didapat :

 ijin  0,020  h sx  ijin  0,020  4000  ijin  80 Maka 15   ijin …………..OK


Page 99

Pada analisis kontrol selanjutnya yaitu pengecekan kestabilan bangunan/ efek P-Delta, dibutuhkan nilai beban kumulatif gravity gravity pada tiap lantai dengan faktor beban individu tidak melebihi 1,0. Oleh karena itu diambil kombinasi untuk pengecekan P-Delta adalah : CombP-delta = 1,0 DL + 0,3 LL

Untuk memasukkan kombinasi ke dalam ETABS adalah dengan cara pilih menu Define – Load – Load Combination – klik Add New Combo – Buat kombinasi seperti gambar dibawah ini – ini – OK OK .

Gambar 2.41. Kombinasi Beban Gravity P-Delta Gravity P-Delta

Setelah itu pilih menu Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Structure Results – Results – Story Story Forces – Forces – klik klik kanan pada tabel output – – Export Export To Excel – Sort – Sort and Filter berdasarkan berdasarkan Comb P-Delta dengan Location dengan Location Bottom. Bottom.


Page 100

Tabel 2.27. Beban P ( Gravity) Gravity) Kumulatif Story Story15

Load Case/Combo Comb P-Delta

Location Bottom

P (Kgf) 583513

Story14 Story13 Story12 Story11 Story10 Story9 Story8 Story7 Story6 Story5 Story4 Story3 Story2 Story1

Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta Comb P-Delta

Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom Bottom

1290409 1997304 2704200 3411096 4149132 4887167 5625203 6363239 7101274 7860070 8618865 9377661 10136457 10895252

Tabel 2.28. Cek Kestabilan Akibat Gempa X Story

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

hsx

Δi

P

VX

(mm) 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

(mm)

(Kgf)

(Kgf)

20.35

583513 1290409 1997304 2704200 3411096 4149132 4887167 5625203 6363239 7101274 7860070 8618865 9377661 10136457 10895252

22.55 25.30 26.95 29.15 30.80 33.00 34.10 34.10 34.10 31.90 29.70 24.75 17.60 8.25

θ

θmax

Cek

55865.74

0.009662

0.090909

STABIL STABIL

107611.82

0.012291

0.090909 STABIL STABIL

143372.95

0.01602

0.090909

167352.34

0.019794


197405.26

0.022896


226429.74

0.025654


251794.84

0.029114


273086.21

0.031928


290544.60

0.033947


304427.96

0.036156


315152.86

0.036164


322959.75

0.036028


328050.35

0.032159


330836.65

0.024511


331831.08

0.012313



STABIL STABIL

Page 101

Tabel 2.29. Cek Kestabilan Akibat Gempa Y Story

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

hsx

Δi

P

VY

(mm) 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

(mm)

(Kgf)

(Kgf)

29.15

583513 1290409 1997304 2704200 3411096 4149132 4887167 5625203 6363239 7101274 7860070 8618865 9377661 10136457 10895252

31.35 34.10 36.30 39.05 40.70 42.35 43.45 43.45 42.90 40.15 35.75 30.25 21.45 8.80

θ

θmax

Cek

63761.72

0.012126

0.090909

STABIL STABIL

117345.50

0.015670


150835.70

0.020524


172741.20

0.025830


197405.26

0.030671


226429.74

0.033900


251794.84

0.037363


273086.21

0.040682


290544.60

0.043255


304427.96

0.045487


315152.86

0.045516


322959.75

0.043367


328050.35

0.039306


330836.65

0.029873


331831.08

0.013133


Contoh perhitungan kontrol efek P-Delta pada Story Story 5 akibat gempa Y adalah sebagai berikut :    

P x  I e V x h sx C d 7860070  40,15  1 315152,86  4000  5,5

  0,0455

 max



 max



 max



0,5

 C d



0,5 1  5,5

0,25



0,25

0,091  0,25

Karena nilai θ < 0,1 maka tidak disyaratkan untuk diperhitungkan terhadap pengaruh P-Delta, P-Delta, dan nilai θ < θ max, sehingga struktur masih dalam kondisi stabil.


Page 102

11.

SYSTE M ) ANALISIS SISTEM GANDA (DUAL SYSTE Pengecekan terhadap gaya geser desain yang ditahan oleh pemikul momen

dan dinding geser ( shear wall ) harus dilakukan sebagai syarat Sistem Ganda. Gaya geser desain selanjutnya akan digunakan untuk tahap perhitungan penulangan, sehingga pengaruh efektifitas penampang retak ( cracked ) harus diperhatikan dan ditinjau untuk setiap komponen elemen struktur penahan beban gempa sesuai acuan pada SNI Beton 2847 – 2847 – 2013. 2013.

a. I cracked cracked Balok Pilih menu Define – Section Properties – Frame – Frame Sections – pilih salah satu tipe balok – Modify/Show – Modify/Show Property – pilih Modify/Show Modifiers – ganti nilai Moment of Inertia about 3 axis menjadi axis menjadi 0,35 – OK . Lakukan hal yang sama untuk tipe balok lainnya.

Gambar 2.42. I 2.42. I cracked Balok cracked Balok


Page 103

b. I cracked Kolom cracked Kolom Pilih menu Define – Section Properties – Frame – Frame Sections – pilih salah satu tipe kolom – Modify/Show – Modify/Show Property – pilih Modify/Show Modifiers – ganti nilai Moment of Inertia about 2 axis axis dan Moment of Inertia about 3 axis menjadi 0,7 – 0,7 – OK OK . Lakukan hal yang sama untuk tipe kolom lainnya.

Gambar 2.43. I 2.43. I cracked Kolom cracked Kolom

c. I cracked cracked Shear Wall Pilih menu Define menu Define – – Section Section Properties – Properties – Wall Wall Sections – Sections – pilih pilih tipe shear tipe shear wall – Modify/Show Property – pilih Modify/Show Modifiers – ganti nilai Membrane F11 Direction menjadi 0,7 (kondisi uncracked ) dan Bending dan Bending M11 Direction menjadi Direction menjadi 0,35 (kondisi cracked ) – OK – OK .

Setelah mengganti efektifitas penampang utuh menjadi kondisi cracked , lakukan kembali proses Run proses Run Analysis. Analysis.


Page 104

Untuk mengetahui distribusi beban gempa pada kolom dan shear wall agar agar diketahui masing-masing persentasenya, kita dapat lihat pada tabel Reactions namun sebelumnya kita harus mengetahui joint label masing-masing masing-masing titik kolom dan shear wall terlebih dahulu dengan cara : tampilkan plan 2D Base Base dengan memilih menu View – View – Set Plan View – pilih pilih Base – OK – OK – – kemudian kemudian pilih menu View – Set Display Options – pada kotak dialog Set View Options Options pilih Object Assignments – Assignments – pada pada bagian Joint bagian Joint Assignments beri Assignments beri tanda t anda ceklis pada Labels pada Labels – – OK OK .

Gambar 2.44. Joint 2.44. Joint Label

Pada gambar di atas dapat dilihat bahwa label titik untuk shear wall berturut-turut adalah 19, 20, 21, 22, 23, dan 24. Untuk mengetahui besarnya gaya geser yang diterima pada titik-titik tersebut pilih menu Display – Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Reactions – Reactions – beri beri tanda ceklis pada pilihan Design pilihan Design Reactions – Reactions – OK – – klik klik kanan pada tabel t abel output tersebut – tersebut – Export Export to Excel . ETABS akan memberikan semua informasi nilai gaya dalam dari hasil Run Run masing-masing Load Case/Combo, Case/Combo, untuk memudahkan mengetahui reaksi dari pembebanan gempa desain, pilih sort pilih sort & filter & filter pada Microsoft pada Microsoft excel kemudian kemudian select hanya untuk pembebanan gempa X (EX) dan gempa Y (EY). Hasil design reaction masing-masing reaction masing-masing joint joint dapat dilihat pada tabel berikut ini.


Page 105

Tabel 2.30. Joint 2.30. Joint Reactions Akibat Reactions Akibat Gempa EX Story

Joint Label

Load Case/Combo Case/Combo

FX

Base

1

EX

-1539.830 -1539.8 30

Base

2

EX

-2395.90 -2395.9 0

Base

3

EX

-1581.54 -1581.5 4

Base

4

EX

-1581.54 -1581.5 4

Base

5

EX

-2395.90 -2395.9 0

Base

6

EX

-1539.83 -1539.8 3

Base

7

EX

-2252.79 -2252.7 9

Base

8

EX

-2149.70 -2149.7 0

Base

9

EX

-2149.70 -2149.7 0

Base

10

EX

-2252.79 -2252.7 9

Base

11

EX

-1963.50 -1963.5 0

Base

12

EX

-1928.46 -1928.4 6

Base

13

EX

-1928.46 -1928.4 6

Base

14

EX

-1963.50 -1963.5 0

Base

15

EX

-1177.03 -1177.0 3

Base

16

EX

-1966.11 -1966.1 1

Base Base

17

EX

-1966.11 -1966.1 1

18

EX

-1177.03

Base

19

EX

-1214.34 -1214.3 4

Base

20

EX

-1794.72 -1794.7 2

Base

21

EX

-145952.00

Base

22

EX

-145952.00

Base

23

EX

-1214.34 -1214.3 4

Base

24

EX

-1794.72 -1794.7 2

Jumlah

-331831

Berdasarkan tabel diatas, akibat gempa arah X (EX) shear wall dan kolom menahan gaya geser pada lantai base/dasar base/dasar sebesar :

V shear wall

= 297922,11 Kgf

% V shear shear wall all

= 89,78 %

Vkolom

= 33909,72 Kgf

% Vkolom

= 10,22 %


Page 106

Tabel 2.31. Joint 2.31. Joint Reactions Akibat Reactions Akibat Gempa EY Story

Joint Label

Load Case/Combo Case/Combo

Base

1

EY

-1779.32 -1779.3 2

Base

2

EY

-1688.60 -1688.6 0

Base

3

EY

-1627.16 -1627.1 6

Base

4

EY

-1675.76 -1675.7 6

Base

5

EY

-1880.65 -1880.6 5

Base

6

EY

-2143.54 -2143.5 4

Base

7

EY

-2386.69 -2386.6 9

Base

8

EY

-2472.18 -2472.1 8

Base

9

EY

-2569.79 -2569.7 9

Base

10

EY

-2675.18

Base

11

EY

-2390.26

Base

12

EY

-2566.47

Base

13

EY

-2681.20

Base

14

EY

-2679.30

Base

15

EY

-1779.27

Base

16

EY

-1681.49

Base

17

EY

-1875.25

Base Base

18

EY

-2142.95

19

EY

-64471.45

Base

20

EY

-64953.56

Base

21

EY

-1820.67

Base

22

EY

-1981.82

Base

23

EY

-80166.06

Base

24

EY

-79742.46

Jumlah

FY

-331831

Berdasarkan tabel diatas, akibat gempa arah Y (EY) shear wall dan kolom menahan gaya geser pada lantai base/dasar base/dasar sebesar :

V shear wall

= 293136,02 Kgf

% V shear shear wall all

= 88,34 %

Vkolom

= 38695,06 Kgf

% Vkolom

= 11,66%


Page 107

Tabel 2.32. Interaksi Sistem Ganda ( Dual System) System) Akibat Gempa Arah X Story

Vx design

Vshear wall

Vkolom

Vshear wall + Vkolom

% Vshear wall

% Vkolom

15

55865.74

-76078.35

131944.09

55865.74

14

107611.82

17027.37

90584.45

107611.82

15.82

84.18

13

143372.95

37679.84

105693.11

143372.95

26.28

73.72

12

167352.34

58039.44

109312.90

167352.34

34.68

65.32

11

197405.26

90533.18

106872.08

197405.26

45.86

54.14

10

226429.74

100805.73

125624.00

226429.74

44.52

55.48

9

251794.84

130275.87

121518.97

251794.84

51.74

48.26

8

273086.21

149686.04

123400.16

273086.20

54.81

45.19

7

290544.60

168957.85

121586.74

290544.59

58.15

41.85

6

304427.96

190154.45

114273.50

304427.95

62.46

37.54

5

315152.86

201195.34

113957.51

315152.85

63.84

36.16

4

322959.75

226338.44

96621.30

322959.74

70.08

29.92

3

328050.35

246911.27

81139.07

328050.34

75.27

24.73

2

330836.65

272408.30

58428.34

330836.64

82.34

17.66

1

331831.08

297922.11

33909.72

331831.84

89.78

10.22

Tabel 2.33. Interaksi Sistem Ganda ( Dual System) System) Akibat Gempa Arah Y Story

Vy design

Vshear wall

Vkolom

Vshear wall + Vkolom

% Vshear wall

% Vkolom

15

63761.72

-67125.02

130886.74

63761.72

14

117345.50

29104.66

88240.84

117345.50

24.80

75.20

13

150835.70

45959.71

104875.99

150835.70

30.47

69.53

12

172741.20

60436.04

112305.16

172741.20

34.99

65.01

11

197405.26

99277.78

98127.50

197405.27

50.29

49.71

10

226429.74

89721.81

136707.94

226429.75

39.62

60.38

9

251794.84

122596.53

129198.33

251794.85

48.69

51.31

8

273086.21

139007.66

134078.56

273086.21

50.90

49.10

7

290544.60

157430.85

133113.75

290544.61

54.18

45.82

6

304427.96

176125.43

128302.54

304427.97

57.85

42.15

5

315152.86

162079.32

153073.55

315152.87

51.43

48.57

4

322959.75

206223.09

116736.66

322959.76

63.85

36.15

3

328050.35

221502.74

106547.61

328050.36

67.52

32.48

2

330836.65

239179.23

91657.43

330836.66

72.30

27.70

1

331831.08

293136.02

38695.06

331831.09

88.34

11.66


Page 108

Gaya Geser Negatif

Shea Shear Wall Wall

n a n u g n a B i g g n i T

Gaya Geser

F rame rame

Gaya Geser

Shea Shear Wall Wall

V Base Desain Total

Gambar 2.45. Proporsi Gaya Geser Interaksi Ganda Akibat Gempa X (EX)

Pada gambar tampak proporsi gaya geser yang masing-masing ditahan oleh shear oleh shear wall dan dan kolom akibat gempa EX. Jika dilihat pada lantai-lantai bawah shear wall masih sangat dominan menahan gaya gempa desain, hal ini sesuai dengan perilaku bending mode shear wall jika dibebani gaya lateral, sedangkan pada lantai-lantai teratas ter atas gaya geser dominan ditahan oleh frame oleh frame.. Gambar tersebut menunjukan bahwa akibat dari interaksi shear wall dan frame dan frame akan memberikan distribusi tahanan gempa sedemikian rupa dimana gaya geser pada lantai-lantai bawah banyak dipikul oleh shear wall /dinding /dinding geser dan frame/kolom frame/kolom memikul gaya geser di bagian atas.


Page 109

Gambar 2.46. Diagram Momen Frame Momen Frame Akibat Akibat Beban Mati (DL)

Gambar 2.47. Diagram Momen Mo men Frame Frame Akibat Akibat Beban Hidup (LL)

Gambar 2.48. Diagram Momen Frame Momen Frame Akibat Akibat Beban Gempa X (EX)


Page 110

Gambar 2.49. Diagram Momen Frame Momen Frame Akibat Akibat Beban Gempa Y (EY)

Gambar 2.50. Diagram Momen Mo men Shear Wall Akibat Akibat Beban Gempa X (EX)

Gambar 2.51. Diagram Momen Mo men Shear Wall Akibat Akibat Beban Gempa Y (EY)


Page 111

Berdasarkan tabel nilai gaya geser dari interaksi sistem ganda, pada lantai terbawah persentase beban gempa yang dipikul oleh frame frame akibat gempa X sebesar 10,22 % dan akibat gempa Y sebesar 11,66 %, karena frame frame telah menahan > 10 % gaya geser desain oleh karena itu perlu dilakukan analisis terpisah terhadap rangka pemikul momen yang harus disediakan mampu menahan 25 % dari nilai beban gempa desain. Save file Save file analisis pemodelan pertama (pemodelan interaksi ganda lengkap dengan shear dengan shear wall dan dan kolom) dan untuk melakukan analisis pemodelan ke-2 ini, maka shear wall yang telah terpasang harus dihapus dan digantikan dengan boundary element shear wall yaitu kolom yang akan diletakkan di ujung-ujung titik shear wall . Boundary Element seringkali diperlukan pada sebuah struktur dinding geser/ shear shear wall , karena : a.

Sebagai tempat penjangkaran tulangan balok yang tegak lurus terhadap dinding;

b.

Tempat tulangan utama terhadap lentur;

c.

Stability Stability terhadap buckling dalam arah out of plane forces/ forces /bending momen, pada thin wall sections; sections;

d.

Memungkinkan pengekangan yang efektif dari daerah yang dominan mengalami tekan. Cara untuk menghapus elemen shear wall adalah : pilih menu Select – Select –

Select – Object – Object Type – Type – pilih pilih Walls – Walls – Select Select – Close – Close – – kemudian kemudian pilih menu Edit menu Edit – – Delete. Delete. Asumsikan dimensi Boundary Element untuk masing-masing shear wall arah X dengan panjang total 8 m dan shear wall arah arah Y dengan panjang total 5 m. Asumsi dimensi boundary element untuk untuk shear wall arah arah X adalah 35 cm x 150 cm dan boundary element untuk shear wall arah Y adalah 35 cm x 130 cm .

Boundary Element dipasang

dari

dasar

hingga

puncak

dinding

geser.

Penggambaran boundary elements elements sama halnya dengan elemen kolom seperti contoh-contoh sebelumnya yang telah dijelaskan. Hubungkan kedua boundary element pada masing-masing ujung titik shear wall menggunakan balok induk/utama sesuai dengan arahnya masing-masing. masing- masing.


Page 112

Gambar 2.52. Dimensi Dimensi Boundary Boundary Element 1 1 (BE1)

Gambar 2.53. Dimensi Dimensi Boundary Boundary Element 2 2 (BE2) Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 113

Gambar 2.54. Penggambaran Penggambaran Boundary Boundary Elements

Setelah mengganti shear wall dengan boundary elementsnya elements nya di setiap lantai, maka sama halnya dengan struktur kolom pada lantai base base diberi perletakan jepit untuk ke-6 boundary elements elements tersebut. Efektifitas penampang retak/cracked retak/cracked juga dapat ditambahkan sama seperti struktur kolom lainnya dan nilai rigid zone factor untuk untuk boundary elements diambil elements diambil sama dengan kolom.

Gambar 2.55. 3D View Analisis View Analisis 25% Beban Gempa

Selanjutnya lakukan perhitungan untuk beban gempa frame dimana setiap 25% gempa desain pada lantai tersebut harus dikenakan pada rangka pemikul momen. Perhitungan gaya gempa untuk frame ini dapat dilihat pada rincian tabel berikut ini. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 114

Tabel 2.34. 25% Beban Gempa Desain V DESAIN

25% V DESAIN

F' FRAME

Story

VX (Kgf)

VY (Kgf)

25% VX (Kgf)

25% VY (Kgf) ( Kgf)

F'X (Kgf)

F'Y (Kgf)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

55865.74 107611.82 143372.95 167352.34 197405.26 226429.74 251794.84 273086.21 290544.60 304427.96 315152.86 322959.75 328050.35 330836.65 331831.08

63761.72 117345.50 150835.70 172741.20 197405.26 226429.74 251794.84 273086.21 290544.60 304427.96 315152.86 322959.75 328050.35 330836.65 331831.08

13966.43 13966. 43 26902.95 35843.24 41838.08 49351.32 56607.44 62948.71 68271.55 72636.15 76106.99 78788.21 80739.94 82012.59 82709.16 82957.77

15940.43 29336. 38 29336.38 37708.92 43185.30 49351.32 56607.44 62948.71 68271.55 72636.15 76106.99 78788.21 80739.94 82012.59 82709.16 82957.77

13966.43 12936.52 8940.28 5994.85 7513.23 7256.12 6341.28 5322.84 4364.60 3470.84 2681.23 1951.72 1272.65 696.57 248.61

15940.43 13395.94 8372.55 5476.37 6166.02 7256.12 6341.28 5322.84 4364.60 3470.84 2681.23 1951.72 1272.65 696.57 248.61

Nilai F’x dan F’y didapat d idapat dari selisih gaya ga ya geser antar lantai, dimana gaya ga ya geser tiap lantai disediakan sebesar 25% dari gaya geser desain. Input desain. Input gaya gaya gempa tersebut ke dalam Load dalam Load Patterns untuk Patterns untuk EX dan EY dengan cara yang sama seperti sebelumnya. Lakukan Run Lakukan Run Analysis untuk Analysis untuk pemodelan terpisah ini dan bandingkan nilai bending momen momen pada lantai-lantai yang frame yang framenya nya menahan kurang dari 25% gempa desain akibat interaksi dari sistem ganda pada anaisis sebelumnya.

Tabel 2.35. 25% Gaya Geser untuk Frame untuk Frame Load Case/Combo

FX

FY

FZ

MX

MY

MZ

kgf

Kgf

Kgf

kN-m

kN-m

kN-m

DL

0

0.0001

9894124

793962.5568

-1940564

0.00002269

LL

0

0.00003122

2140516

169645.3301

-419826

0.000006158

EX

-82957.7697

0.000001529

0

-6.715E-07

-35762.1273

7327.7424

EY

-6.463E-07

-82957.7726

0

36061.0477

0

-17892.9928

V’X

= 82957,7697 Kgf

V’Y

= 82957,7726 Kgf


Page 115

Gambar 2.56. Perbandin Per bandingan gan Momen Frame Momen Frame Akibat Akibat 25% Gempa Desain X dan Interaksi Sistem Ganda 100% Gempa Desain X

Perhatikan gambar diatas, diagram momen diambil dari kolom pada As 2/C-D pada lantai base. base. Dapat dilihat bahwa akibat 25% gempa desain, frame memikul momen sebesar 142,6347 Kn-m sedangkan akibat interaksi sistem ganda dimana gaya gempa yang diterapkan sebesar 100%, frame hanya frame hanya memikul momen sebesar 108,1671 Kn-m. Kenaikan nilai momen frame jika frame jika dibandingkan dengan pemodelan sebelumnya dengan shear wall adalah sebesar 31,86%. Hal ini membuktikan bahwa analisis terpisah untuk frame frame yang menahan 25% gempa desain memang perlu dilakukan guna memenuhi syarat dari sistem ganda agar frame memiliki frame memiliki tahanan yang lebih baik selain dari tahanan akibat interaksi shear wall dengan frame dengan frame (interaksi (interaksi ganda) itu sendiri. Pada pembahasan selanjutnya akan dibahas perhitungan penulangan untuk elemen struktur dengan memperhatikan 2 pemodelan ini, yaitu pemodelan 1 terhadap interaksi ganda yang dikenai 100% gempa desain dan pemodelan 2 terhadap analisis terpisah untuk frame yang memikul 25% gempa desain. Hasil penulangan akhir d ilihat dari dar i perhitungan yang memberikan me mberikan nilai maksimum dari dar i kedua pemodelan tersebut.


Page 116

(#3) PENULANGAN STRUKTUR SISTEM GANDA ( DUAL SYSTE SYSTE M )


Pada analisis pembebanan gempa sistem ganda, telah didapat gaya gempa desain untuk perencanaan struktur. Setelah dilakukan analisis untuk persyaratan sistem ganda (dual (dual system) system) maka diperlukan 2 pemodelan, yaitu untuk Interaksi Sistem Ganda lengkap dengan elemen struktur penahan gempa yang dibebani 100% gaya geser gempa desain, selanjutnya disebut sebagai Model 1 dan analisis terpisah untuk frame frame yang menahan 25% gaya geser gempa desain, selanjutnya disebut sebagai Model 2. Gaya-gaya dalam untuk penulangan struktur frame diambil berdasarkan kondisi yang memberikan nilai nila i paling maksimum.

1.

KOMBINASI PEMBEBANAN

Kombinasi Permbebanan untuk setiap elemen struktur diatur dalam SNI 1726 – 2012 Pasal 7.4. Berikut ini adalah kombinasi pembebanan yang akan digunakan untuk analisis struktur : SDS (g) = 0,719 (Semarang, Tanah Sedang) ρ

= 1,3 (faktor redundansi, lihat pasal 7.3.4.2)

U1

= 1,4 DL

U2

= 1,2 DL + 1,6 LL

U3

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x + 0,3 ρ E y

U4

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x – 0,3 – 0,3 ρ E y

U5

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – ρ ρ Ex + 0,3 ρ E y

U6

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – ρ ρ Ex – 0,3 – 0,3 ρ Ey

U7

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 ρ E x + ρ Ey

U8

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 ρ E x + ρ Ey

U9

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 ρ E x – ρ – ρ Ey

U10

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 ρ E x – ρ – ρ Ey

U11

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + ρ Ex + 0,3 ρ E y

U12

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + ρ E x – 0,3 – 0,3 ρ E y

U13

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL – DL – ρ ρ Ex + 0,3 ρ E y


Page 117

U14

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL – DL – ρ ρ Ex – 0,3 – 0,3 ρ E y

U15

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + 0,3 ρ E x + ρ Ey

U16

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL – DL – 0,3 0,3 ρ Ex + ρ Ey

U17

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + 0,3 ρ E x – ρ – ρ Ey

U18

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL – DL – 0,3 0,3 ρ Ex – ρ – ρ Ey

Dengan menggunakan nilai S DS dan ρ, maka hasil perhitungan kombinasi pembebanan yang yang akan digunakan dapat dilihat pada tabel di bawah ini. ini.

Tabel 3.1. Kombinasi Pembebanan Comb. 1 Comb. 2

= =

1.4 1.2

DL DL +

Comb. 3

=

1.3438

DL +

1 LL +

1.3

Ex

+

0.39 Ey

Comb. 4

=

1.3438

DL +

1 LL +

1.3

Ex

-

0.39 Ey

Comb. 5

=

1.3438

DL +

1 LL

-

1.3

Ex

+

0.39 Ey

Comb. 6

=

1.3438

DL +

1 LL

-

1.3

Ex

-

0.39 Ey

Comb. 7

=

1.3438

DL +

1 LL +

0.39 Ex +

1.3 Ey

Comb. 8

=

1.3438

DL +

1 LL

0.39

Comb. 9

=

1.3438

DL +

Comb. 10

=

1.3438

DL +

Comb. 11

=

0.7562

Comb. 12

=

Comb. 13

1.6 LL

-

Ex

+

1.3 Ey

1 LL +

0.39 Ex

-

1.3 Ey

1 LL

-

0.39

Ex

-

1.3 Ey

DL

+

1.3

Ex

+

0.39 Ey

0.7562

DL

+

1.3

Ex

-

0.39 E

=

0.7562

DL

-

1.3

Ex

+

0.39 E

Comb. 14

=

0.7562

DL

-

1.3

Ex

-

0.39 Ey

Comb. 15

=

0.7562

DL

+

0.39 Ex +

1.3 Ey

Comb. 16

=

0.7562

DL

-

0.39

Ex

+

1.3 Ey

Comb. 17

=

0.7562

DL

+

0.39 Ex

-

1.3 Ey

Comb. 18

=

0.7562

DL

-

0.39

-

1.3 Ey

Ex

Kombinasi pembebanan tersebut akan digunakan untuk mencari nilai gaya-gaya dalam struktur, oleh karena itu input kombinasi pembebanan ini pada kedua pemodelan struktur yang masing-masing akan dianalisis.


Page 118

Cara membuat kombinasi pembebanan dalam ETABS adalah : pilih menu Define – Load – Load Combinations – klik Add New Combo – pada kotak Define Combination of Load Case/Combo Results Results masukkan nilai scale factor pada masing-masing load case case sesuai koefisien beban yang telah dihitung, untuk menambahkan load case case lainnya pilih Add di sebelah kanan – OK . Buat 18 kombinasi pembebanan sesuai perhitungan di atas, untuk menambahkan kombinasi lainnya klik Add klik Add New Combo pada Combo pada kotak dialog Load dialog Load Combinations. Combinations.

Gambar 3.1. Input 3.1. Input Combo 4 Combo 4

Gambar 3.2. Load 3.2. Load Combination Combination


Page 119

Selain dari kombinasi-kombinasi pembebanan tersebut, dibuat juga kombinasi envelope. envelope. Kombinasi envelope envelope bertujuan untuk mendapatkan nilai maksimum dan minimum dari semua kombinasi ko mbinasi yang ada.

Gambar 3.3. Kombinasi Envelope Kombinasi Envelope

Pada bagian Combination Type pilih “ Envelope” Envelope” dan isikan load name sesuai kombinasi – kombinasi – kombinasi kombinasi yang telah dibuat sebelumnya dengan faktor skala ( scale scale factor ) = 1, dengan kombinasi ini maka ETABS akan mencari otomatis nilai/output nilai/output maksimum maksimum dan minimum dari 18 kombinasi yang telah dibuat secara cepat.


Page 120

2.

– CODE CONCRETE CONCRETE F RAME DESI GN –

Berdasarkan SNI Beton 2847 – 2013 Pasal 9.3, Kekuatan desain yang disediakan oleh suatu komponen struktur, sambungannya dengan komponen strukturr lain, dan penampangnya, sehubungan dengan lentur, beban normal, geser, dan torsi, harus diambil sebesar kekuatan nominal dihitung sesuai dengan persyaratan dan asumsi dari standar yang dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan ϕ. Cara input nilai faktor reduksi kekuatan ini pada ETABS adalah : pilih menu Design menu Design – – Concrete Concrete Frame Design – Design – View/Revise View/Revise Preferences. Preferences.

Gambar 3.4. Concrete Frame Design ACI Design ACI 318 – 318 – 11 11

- Design Code

: ACI 318-11 (SNI Beton 2847-2013)

- Multi-Response Case Design

: Step-by-step – Step-by-step – All All

- Number of Interaction Curves

: 24

- Number of Interaction Points

: 11


Page 121

-

Consider Minimum Eccentricity

: Yes

-

Seismic Design Category

: Kategori Desain Seismik D

- Design System Omega0

: 2,5 (over strength factor sistem sistem ganda)

- Design System Rho

: 1,3 (faktor redundansi) redundansi)

- Design System Sds

: 0,719 (parameter spektral desain)

- Phi ( Phi (Tension Tension Controlled )

: 0,9

- Phi ( Phi (Compression Compression Controlled Tied ) : 0,65 - Phi ( Phi (Compression Compression Controlled Spiral ) : 0,75 - Phi ( Phi (Shear Shear and/or Torsion) Torsion )

: 0,75

- Phi ( Phi (Shear Shear Seismic) Seismic)

: 0,6

- Phi ( Phi ( Joint Shear )

: 0,85

- Pattern Live Load Factor

: 0,75

-

:1

Utilization Factor Limit

3.

DE SIGN/CHE SIGN/CHE CK STRUCTU STRUCTURE RE Pilih menu Design – Concrete Frame Design – Select Design

Combinations – Combinations – pindahkan pindahkan kombinasi pada list combinations yang combinations yang ingin dicek ke kotak design combinations combinations sebelah kanan – klik icon

pada jendela atas –

tunggu proses design/check structure. structure.

Gambar 3.5. Cek Struktur Akibat Kombinasi Kombinasi Beban Gravity (1,2 Gravity (1,2 DL + 1,6 LL)


Page 122

4.

PENULANGAN LENTUR BALOK

Contoh perhitungan tulangan lentur balok induk B 35 x 70 akan diambil sample balok sample balok pada As 2/B – 2/B – C C seperti gambar di bawah ini.

Gambar 3.6. B 35 x 70 As 2/B – C C (Model 1)

Gambar 3.7. B 35 x 70 As 2/B – C C (Model 2)


Page 123

Untuk menampilkan diagram momen (units ( units untuk untuk momen forces diambil forces diambil kgf – m) adalah dengan cara : pilih menu Display – Force/Stress – Force/Stress Diagrams –

Frame/Pier/Spandrels/Link Forces – Forces – isi isi kotak dialog seperti gambar di bawah ini – OK – OK .

Gambar 3.8. Kotak Dialog Diagram Momen Balok

- Load Combination

: Comb Envelope ( Envelope ( Max Max and Min) Min)

-

Component

: Moment 3-3 3-3

-

Scaling

: Automatic untuk Automatic untuk skala otomatis

- Display Options

: Fill Diagram

- Include

: Frames (tipe Frames (tipe frame frame untuk untuk balok)


Page 124

Arahkan kursor mouse ke frame balok frame balok As 2/B – C, C, kemudian klik kanan hingga tampil kotak dialog Diagram dialog Diagram for Beam. Beam.

Gambar 3.9. Diagram Gaya Dalam Dala m Frame Balok Frame Balok Comb Envelope

Gambar 3.10. Diagram Momen Balok As 2/B – C C pada Story 1 Model 1 Story 1 – – Model

Gambar 3.11. Diagram Momen Balok As 2/B – C C pada Story 1 Story 1 – – Model Model 2

Hasil data momen envelope balok 2/B – C C di semua lantai pada kedua envelope balok As 2/B – pemodelan ini dapat dapat dilihat pada tabel di berikut ini.


Page 125

Tabel 3.2. Momen Ultimit Envelope Ultimit Envelope Tumpuan Tumpuan – – Lapangan Lapangan B 35 x 70 As 2/B – C C Model 1

Model 2

Momen Max (+) Lapangan

Momen Min (-) Tumpuan

Momen Max (+) Lapangan

Momen Min (-) Tumpuan

(kgf - m)

(kgf - m)

(kgf - m)

(kgf - m)

1

26007.9749

33730.1437

26037.7596

34304.2189

2

25897.9705

37633.2030

25939.5248

36695.2528

3

25824.5371

40714.7600

25880.4562

37671.4550

4

25845.1823

43078.9375

25818.5108

37947.9227

5

25849.9804

44650.4291

25767.9997

37852.1973

6

25814.0579

45609.6603

25714.6811

37469.3274

7

25737.5548

46285.0042

25653.2068

37016.5187

8

25664.0715

46492.9728

25604.7498

36415.3459

9

25570.7067

46451.6137

25557.1702

35735.4495

10

25516.5556

45886.5365

25533.1125

34940.4865

11

25511.0242

44738.4753

25538.6628

33847.4442

12

25383.7199

44271.7981

25483.7298

32957.4522

13

25363.8668

43518.5489

25461.1052

32003.0931

14

25325.0243

43288.8502

25434.9967

30904.1014

15

17953.5801

32935.0856

17585.7874

21959.5742

Story

Melihat dari nilai momen balok di setiap lantainya, maka pada perhitungan penulangan balok ini akan dibuat menjadi 2 tipe yaitu yaitu penulangan balok untuk story 1 – story – story 14 dan penulangan balok atap/ story atap/ story 15. Tipe penulangan balok merupakan keputusan engineer dalam dalam desain, oleh karena itu untuk desain aktual penulangan balok dapat dibagi kedalam beberapa zona lantai dengan distribusi jumlah tulangan yang halus. halus. Data momen ultimit didapat dari output gaya gaya dalam ETABS sesuai tabel di atas. Momen ultimit yang digunakan adalah momen yang menghasilkan nilai paling besar diantara kedua pemodelan .


Page 126

Gambar 3.12. Analisis Penulangan Balok

Analisis Balok Persegi Tulangan Tarik Tunggal :

Momen nominal (M n) : M n 

M u 

,

Koefisien tahanan (R n) : Rn 

M n b  d 2

Rasio tulangan ( ρ) ρ) :  

 0,85. f ' c  1  1  2. Rn   0,85. f ' c  f y 

Luas tulangan yang dibutuhkan :

A s   .b.d Momen tahanan nominal (M n)

 

M n   . A s . f y  d  a

a 



2 

A s . f y

0,85. f 'c .b

Rasio tulangan minimum pada komponen struktur lentur :  min 

1,4 f y

Rasio tulangan maksimum pada komponen struktur lentur :  maks  0,75  balance  maks

 0,85. f ' c .  1 600   0,75   f y 600  f y  


Page 127

Analisis Balok Persegi Tulangan Rangkap :

Gaya Compressive yang Compressive yang dihasilkan oleh beton tekan adalah :

C c  0,85 f ' c bamak Maksimum tinggi stress blok yang diperkenankan :

amak  0,75 1c Tinggi garis netral dalam keadaan seimbang batas :

c c

0,003 E s 0,003 E s  f y 600 600  f y

d , E s  200000 Mpa

d

Momen yang ditahan oleh potongan beton tekan dan tulangan tulangan tarik adalah :

 

M uc  C c  d 

amak   2 

Momen yang ditahan oleh tulangan tekan adalah :

M us  M u  M uc Sehingga tulangan tekan yang diperlukan adalah : A s ' 

M us f s ' d  d '

 c  d '    c 

f s '  0,003 E s 

Tulangan tarik yang diperlukan untuk untuk mengimbangi tekanan pada beton adalah :

A s1 

M uc



f y  d 



a mak   2 

dan tulangan tarik untuk mengimbangi tulangan tekan diberikan oleh rumus di bawah ini : A s 2 

M us f y d  d '

Sehingga Total Tulangan Tarik, A s  A s1  As 2 Faktor Reduksi Kekuatan ϕ = 0,90


Page 128

Parameter yang digunakan dalam perencanaan tulangan balok adalah sebagai berikut : Mutu beton

f’c = 24,9 MPa (K-300), (K-300) , β1 = 0,85

Baja tulangan

fy

= 420 Mpa

Faktor reduksi lentur

ϕ

= 0,9

Faktor reduksi momen

ϕ

=1

Faktor reduksi geser

ϕ

= 0,75

Bentang Balok

(L) = 8000 mm

Lebar Balok

(b) = 350 mm

Tinggi Balok

(h) = 700 mm

Selimut Beton/Cover Beton/Cover

(p) = 40 mm

a.

Penulangan Lentur Balok Sto 1 – 14 14 Story 1

Mu max = 26037,7596 Kgf – m m (Story (Story 1 1 – – Model Model 2) Mu min = - 46492,9728 Kgf – Kgf – m m (Story (Story 8 8 – – Model Model 1) Momen positif maksimum digunakan untuk penulangan daerah lapangan sedangkan momen negatif maksimum digunakan untuk penulangan daerah tumpuan.

-

Penulangan Penulangan Tumpuan Atas

Mu = 46492,9728 Kgf – m m d

= 700 mm – 60 60 mm = 640 mm (60 mm adalah asumsi clear cover to

rebar center ) Rn 

46492,9728  10 4 0,9  350  640 2

Rn  3,6034  

 0,85  24,9  1  1  2  3,6034   420 0,85  24,9  

  0,0095  min 

1,4 420

 0,0033


Page 129

600   0,85  24,9  0,85    0,0189 420 600  420  

 maks  0,75

Karena nilai ρ nilai ρmin < ρ < ρ < < ρ ρmaks, maka yang digunakan adalah ρ adalah ρ = = 0,0095. A s perlu   .b.d A s perlu  0,0095  350  640 A s perlu  2128 mm 2

Gunakan tulangan D22 dengan As = 3,14 x 22 2/4 = 379,94 mm2 n

2128 379,94

 5,6 maka digunakan 6 D22 (As aktual = 2279,64 mm 2)

Cek Momen Tahanan Nominal : a

2279,64  420 0,85  24,9  350

a  129,25 mm

 

 M n  0,9  2279,64  420   640 

129,25 

  10 2 

4

 M n  49580,3 kgf  m Mu < ϕMn 46492,9728 < 49580,3

-

……

OK

Penulangan Penulangan Tumpuan Bawah

As perlu = 0,5 x A s perlu tump. atas As perlu = 0,5 x 2128 mm

2

As perlu = 1064 mm2 , maka digunakan 4 D22 (As aktual = 1519,76 mm2)

-

Penulangan Penulangan Lapangan Bawah

Mu = 26037,7596 Kgf – m m d



26037,7596  10 4 0,9  350  640 2

Rn  2,0180


Page 130

 

 0,85  24,9  1  1  2  2,0180   420 0,85  24,9  

  0,0051  min 

1,4 420

 0,0033 600   0,85  24,9  0,85    0,0189 420 600 420   

 maks  0,75

Karena nilai ρ nilai ρmin < ρ < ρ < < ρ ρmaks, maka yang digunakan adalah ρ adalah ρ = = 0,0051. A s perlu   .b.d A s perlu  0,0051 350  640 A s perlu  1142,4 mm 2

Gunakan tulangan D22 dengan As = 3,14 x 22 2/4 = 379,94 mm2

n

1142,4 379,94

 3,0071 maka digunakan 4 D22 (As aktual = 1519,76 mm 2)


1519,76  420 0,85  24,9  350

a  86,166 mm

 

 M n  0,9  1519,76  420   640 

86,166 

  10 2 

4

 M n  34291,05 kgf  m Mu < ϕMn 26037,7596 < 34291,05 …… OK

-

Penulangan Lapangan Atas

As perlu = 0,5 x A s perlu tump. atas As perlu = 0,5 x 1519,76 mm

2

As perlu = 759,88 mm2 , maka digunakan 3 D22 (As aktual = 1139,82 mm 2)

6 D22

3 D22

6 D22

4 D22

4 D22

4 D22


Page 131

Kebutuhan luasan tulangan balok maksimum juga dapat dicocokan dengan hitungan program ETABS menggunakan kombinasi envelope dengan envelope dengan cara : pilih menu Design – Concrete Frame Design – Select Design Combinations – pindahkan Comb Envelope Envelope pada kotak List of Combinastions Combinastions ke kotak sebelah kanan atau kotak Design Combinations – OK – OK – pilih menu Design Design kembali – Concrete Frame Design – Design – Start Start Design/Check .

Gambar 3.13. Kebutuhan Luas Tulangan dari ETABS (Model 1 dan Model 2)

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa : Daerah tumpuan atas :

As hitung > As ETABS 2128 mm2 > 2075 mm2 ………. OK (desain menggunakan hasil hitungan) Daerah lapangan bawah :

As hitung > As ETABS 1142,4 mm2 > 1110 mm 2……… OK (desain menggunakan hasil hitungan)

b.

Story 15/Atap Penulangan Lentur Balok Sto 15/Atap Mu max = 17953,5801 Kgf – m m (Model 1) Mu min = - 32935,0856 Kgf – Kgf – m m (Model 1) Momen positif maksimum digunakan untuk penulangan daerah lapangan

sedangkan momen negatif maksimum digunakan untuk penulangan daerah tumpuan. -

Penulangan Penulangan Tumpuan Atas

Mu = 32935,0856 Kgf – Kgf – m m d



32935,0856  10 4 0,9  350  640 2

Rn  2,5526


Page 132

 

 0,85  24,9  1  1  2  2,5526   420 0,85  24,9  

  0,0065  min 

1,4 420

 0,0033 600   0,85  24,9  0,85    0,0189 420 600 420   

 maks  0,75

Karena nilai ρ nilai ρmin < ρ < ρ < < ρ ρmaks, maka yang digunakan adalah ρ adalah ρ = = 0,0065. A s perlu   .b.d A s perlu  0,0065  350  640 A s perlu  1456 mm 2


1456 283,385

 5,14 maka digunakan 6 D19 (As aktual = 1700,31 mm2)


1700,31  420 0,85  24,9  350

a  96,403 mm

 

 M n  0,9  1700,31  420   640 

96,403  2

  10 

4

 M n  38035,91 kgf  m Mu < ϕMn 32935,0856 < 38035,91 …… OK

-

Penulangan Penulangan Tumpuan Bawah

As perlu = 0,5 x A s perlu tump. atas As perlu = 0,5 x 1456 mm

2

As perlu = 728 mm2 , maka digunakan 4 D19 (As aktual = 1133,54 mm2)


Page 133

-

Penulangan Penulangan Lapangan Bawah

Mu = 17953,5801 Kgf – Kgf – m m d



17953,5801  10 4 0,9  350  640 2

Rn  1,391  

 0,85  24,9  1  1  2  1,391   420 0,85  24,9  

  0,0034  min 

1,4 420

 0,0033 600   0,85  24,9  0,85    0,0189 420 600  420  

 maks  0,75

Karena nilai ρ nilai ρmin < ρ < ρ < < ρ ρmaks, maka yang digunakan adalah ρ adalah ρ = = 0,0034. A s perlu   .b.d A s perlu  0,0034  350  640 A s perlu  761,6 mm 2


761,6 283,385

 2,7 maka digunakan 4 D19 (As aktual = 1133,54 mm2)


1133,54  420 0,85  24,9  350

a  64,27 mm

 

 M n  0,9  1133,54  420   640 

64,27 

  10 2 

4

 M n  26045,685 kgf  m Mu < ϕMn 17953,5801 < 26045,685…… OK


Page 134

-

Penulangan Lapangan Atas

As perlu = 0,5 x A s perlu tump. atas As perlu = 0,5 x 761,6 mm 2 As perlu = 380,8 mm2 , maka digunakan 3 D19 (As aktual = 850,155 mm2)

6 D19

3 D19

6 D19

4 D19

4 D19

4 D19

Cek kebutuhan luas tulangan balok yang ditinjau pada Story Story 15/Atap dengan program ETABS ETABS adalah sebagai berikut :

Gambar 3.14. Kebutuhan Luas Tulangan dari ETABS

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa : Daerah tumpuan atas :

As hitung > As ETABS 1456 mm2 > 1425 mm2 ………. OK (desain menggunakan hasil hitungan) Daerah lapangan bawah :

As hitung > As ETABS 761,6 mm2 > 753 mm 2………… OK (desain menggunakan menggunakan hasil hitungan)


Page 135

5.

PENULANGAN GESER BALOK

Tulangan geser/sengkang daerah tumpuan pada balok induk harus tetap berperilaku elastis elast is pada saat terjadi sendi s endi plastis plast is maka harus diperhitungkan gaya lintang tambahan berdasarkan tulangan nominal balok terpasang ( Desain Kapasitas/Capacity Design), sehingga penulangan geser/sengkang didaerah

tumpuan balok induk dihitung berdasarkan gaya lintang :

 1   M pr  M pr  q  L    l n  2  

V e  

kiri

kanan

   

Atau maksimum diperhitungkan berdasarkan gaya lintang yang timbul akibat pembebanan : U = (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL ± ρ E (dipilih mana yang lebih kecil). Pada pembebanan tetap harus diperhitungkan diperhitungkan juga gaya lintang akibat pembebanan : U = 1,2 DL + 1,6 LL untuk dipilih yang lebih besar. Step-step perancangan tulangan geser adalah sebagai berikut berikut :

1)

Menentukan gaya geser desain

V eb  max( V eb1 ,V eb 2 )  V u V eb1  V eb 2 

2)

  M pr , I  M pr , J

Ln   M pr , I  M pr , J

Ln

1

 wu Ln 2

1

 wu Ln 2

Kuat geser beton V c

Di daerah sendi plastis : V c = 0 bilamana : V eb1  V eb 2 

  M pr , I  M pr , J

Ln   M pr , I  M pr , J

Ln

 0,5V u atau  0,5V u dan

P u  A g f ' c / 20

Di luar daerah sendi plastis atau bilamana kondisi di atas tidak terpenuhi :

 f 'c  b d V c    6  w  


Page 136

3)

Menentukan tulangan geser yang diperlukan

Di daerah sendi plastis (luas/unit panjang) : Av 

V eb  f ys d

Di luar daerah sendi plastis (luas/unit panjang) : Av 

V eb /   V c f ys d

Faktor reduksi kekuatan : ϕ = 0,75

4)

Persyaratan tulangan geser

Di daerah sendi plastis harus digunakan tulangan sengkang tertutup, yaitu : -

Di daerah 2h dari muka kolom;

-

Di daerah 2h pada sendi plastis di tengah bentang Jarak sengkang di daerah sendi plastis, s, tidak boleh lebih besar dari persyaratan di bawah ini :

5)

-

16 x diameter tulangan longitudinal

-

48 x hoop bar diameter

-

d/4

-

6 x smallest longitudinal bar diameter

-

150 mm

M pr Momen Primer ( M pr ) Desain Kapasitas (Capacity (Capacity Design) Design) – untuk menjamin bahwa struktur

tidak runtuh pada gempa kuat. Momen kapasitas dari sendi plastis atau yang disebut dengan ‘the ‘ the probable flexural strength’, strength ’, Mpr , adalah momen nominal berdasarkan tulangan yang terpasang. ter pasang. Dalam menghitung momen Mpr didasarkan didasarkan pada tegangan tarik f s = 1,25 f y, dimana nilai f y adalah kuat leleh yang disyaratkan dengan faktor reduksi ϕ = 1. Kedua momen harus diperhitungkan untuk 2 arah, yaitu searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. a pr  1,25 A s f y    M pr  1,25 A s f y d   , dimana a pr  0,85 f ' d 2 c  


Page 137

Gaya lintang ultimit akibat pembebanan gempa yang telah dijelaskan di atas harus dipilih yang lebih kecil, oleh karena itu pada model 1 dan model 2 buat kombinasi envelope envelope gempa yang terdiri dari Comb. Comb. 3 – Comb. Comb. 10 dan buat kombinasi Wu = 1,2 DL + 1,0 LL.

Gambar 3.15. Kombinasi Kombinasi Envelope Envelope Gempa Gempa untuk Geser Balok

Gambar 3.16. Kombinasi W u


Page 138

Gambar 3.17. Gaya Geser Negatif Max (V min) Tumpuan Kiri

Gambar 3.18. Gaya Geser Positif Min (V min) Tumpuan Kanan

Gambar 3.19. Gaya Geser Kombinasi Wu = 1,2 DL + 1,0 LL


Page 139

Tabel 3.2. Gaya Geser Ultimit Desain Tumpuan B 35 x 70 As 2/B – 2/B – C C MODEL 1

Story

E nvelop nvelope e Mi nim ni mum

MODEL 2

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

E nvelop nvelope e Mi nim ni mum

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

VTump. Kiri

VTump. Kanan

VTump. Kiri

VTump. Kanan

VTump. Kiri

VTump. Kanan

VTump. Kiri

VTump. Kanan

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

1

19194.1023 19382.1367

18829.2619

18829.2619

19127.1915 19144.0099

18867.3012

18867.3012

2

18022.2211 18351.3447

18771.5704

18771.5704

18410.2289 18423.5455

18818.8466

18818.8466

3

17099.6361 17538.4841

18729.2201

18729.2201

18112.1198 18116.5793

18796.4764

18796.4764

4

16375.9642 16897.9202

18686.9425

18686.9425

17996.0919 17993.6435

18770.4387

18770.4387

5

15874.9219 16464.9397

18649.7893

18649.7893

17987.8416 17980.0237

18748.8523

18748.8523

6

15525.9583 16165.6307

18605.6555

18605.6555

18042.1600 18028.5674

18719.9987

18719.9987

7

15270.9351 15930.8937

18565.8367

18565.8367

18122.5290 18095.4187

18693.3877

18693.3877

8

15149.9435 15820.5464

18530.9276

18530.9276

18247.6424 18211.2431

18670.4179

18670.4179

9

15109.5520 15773.4410

18500.6788

18500.6788

18400.0721 18352.5150

18650.3119

18650.3119

10

15209.0250 15877.2683

18474.2304

18474.2304

18584.6467 18538.1913

18633.3063

18633.3063

11

15442.8061 16140.4981

18445.1700

18445.1700

18839.8230 18799.4830

18614.7026

18614.7026

12

15519.9716 16187.7816

18413.0166

18413.0166

19037.3266 18986.3572

18588.4599

18588.4599

13

15700.8146 16336.7956

18399.8212

18399.8212

19284.3671 19219.3797

18580.4278

18580.4278

14

15700.4210 16340.7294

18374.9122

18374.9122

19516.6067 19471.4017

18547.8120

18547.8120

15

10539.7227 11094.5693

12964.8005

12964.8005

14004.4344 13893.4070

13151.8892

13151.8892

a)

Story 1 Penulangan Geser/Sengkang Balok pada Story 1 – 14 14

6 D22

3 D22

6 D22

4 D22

4 D22

4 D22

As terpasang pada tumpuan atas 6 D22, (As aktual = 2279,64 mm2)

a pr 

1,25  2279,64  420 0,85  24,9  640

a pr  88,354



M n atas  1,25 A s f y  d 



a pr 



2 

 

M n atas  1,25  2279,64  420   640 

88,354  2

  10 

4

M n atas  71308,752 kgf  m


Page 140

As terpasang pada t umpuan umpuan bawah 4 D22, (As aktual = 1519,76 mm2)

a pr 

1,25  1519,76  420 0,85  24,9  640

a pr  58,903



M n bawah  1,25 A s f y  d 



a pr 

 2   

M n bawah  1,25  1519,76  420   640 

58,903  2

  10 

4

M n bawah  48714,077 kgf  m

Kondisi Akibat Gempa ke Arah Kanan (E

)

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

(Kondisi Gravity) Gravity) 18867,30 kgf

48714,07 kgf-m

18867,30 kgf

71308,752 kgf-m

(Kondisi Gempa Kanan) 15002,85 kgf

15002,85 kgf

(Gravity + Gravity + Gempa) 3864,45 kgf

V eb1  V eb1

V eb 2

 (48714,07  71308,752)

8  3864,45 kgf

V eb 2 

33870,15 kgf

(48714,07  71308,752)

8  33870,15 kgf

 18867,30

 18867,30


Page 141

Kondisi Akibat Gempa ke Arah Kiri Ki ri (E

)

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

(Kondisi Gravity) Gravity)

18867,30 kgf

18867,30 kgf

71308,752 kf-m

48714,07 kgf-m

15002,85 kgf

(Kondisi Gempa Kiri)

15002,85 kgf

(Gempa + Gravity) Gravity) 33870,15 kgf

V eb1  V eb1

8  33870,15 kgf

V eb 2  V eb 2

(71308,752  48714,07)

3864, 45 kgf

 18867,30

 (71308,752  48714,07)

8  3864,45 kgf

 18867,30

Berdasarkan tabel 3.2 Gaya Geser ultimit balok terbesar akibat kombinasi gempa/envelope gempa/ envelope minimum gempa dihasilkan oleh balok pada Story 14 Model 2 dengan VTump Kiri = 19516,61 Kgf dan V Tump Kanan = 19471,40 Kgf. Maka gaya geser desain adalah : Veb > Vu 33870,15 > 19471,40

Veb = 33870,15 kgf


Page 142

Ambil nilai maksimum sebagai gaya geser desain, V eb = 33870,15 kgf Vu

= 19471,40 kgf

0,5Vu = 9735,70 kgf Veb > 0,5 V u, sehingga nilai V c pada daerah sendi plastis (2d) = 0.

Tulangan geser pada daerah sendi plastis atau tumpuan :

Av 

33870,15  10 0,75  420  640

 1000

Av  1680,07 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 2/4 = 157 mm2 A n v A s n

1680,07

157 n  10,7  11 Jarak sengkang, s dalam 1 meter (1000 mm) mm) : s  s 

1000 ( n  1) 1000

10 s  100 mm Jadi pada daerah sendi plastis/tumpuan p lastis/tumpuan digunakan sengkang D10 – 100 100.

Tulangan geser pada daerah luar sendi plastis :

 24,9    350  640  10 1    6 

V c  

V c  18629,3 kgf Av 

(33870,15 / 0,75  18629,3)  10 420  640

 1000

Av  987 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 2/4 = 157 mm2


Page 143

n

Av

n

987

A s

157 n  6,3  7 Jarak sengkang, s dalam 1 meter (1000 mm) : s  s 

1000 (n  1) 1000

6 s  166,67 mm Jadi pada daerah luar sendi plastis plast is digunakan sengkang sengkang D10 – 150 150.

b)

D10-100

D10-150

D10-100

Tumpuan

Lapangan

Tumpuan

Story 15/Atap Penulangan Geser/Sengkang Balok pada Story 15/Atap

6 D19

3 D19

6 D19

4 D19

4 D19

4 D19

As terpasang pada tumpuan atas 6 D19, (As aktual = 1700,31 mm2)

a pr 

1,25  1700,31  420 0,85  24,9  640

a pr  65,9


Page 144



M n atas  1,25 A s f y  d 

a pr 



 2   

M n atas  1,25  1700,31  420   640 

65,9 

  10 2 

4

M n atas  54189,067 kgf  m

As terpasang pada t umpuan umpuan bawah 4 D19, (As aktual = 1133,54 mm2) a pr 

1,25  1133,54  420 0,85  24,9  640

a pr  43,93



M n bawah  1,25 A s f y  d 



a pr 



2 

 

M n bawah  1,25  1133,54  420   640 

43,93 

  10 2 

4

M n bawah  36779,788 kgf  m


)

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

(Kondisi Gravity) Gravity) 13151,89 kgf

36779,79 kgf-m

13151,89 kgf

54189,07 kgf-m

(Kondisi Gempa Kanan) 11371,11 kgf

11371,11 kgf

(Gravity + Gravity + Gempa) 1780,78 kgf

24523 kgf


Page 145

V eb1  V eb1

8  1780,78 kgf

V eb 2  V eb 2

 (36779,79  54189,07)

(36779,79  54189,07)

8  24523 kgf

 13151,89

 13151,89

Kondisi Akibat Gempa ke Arah Kiri (E

)

Wu = 1,2 DL + 1,0 LL

(Kondisi Gravity) Gravity)

13151,89 kgf

13151,89 kgf

54189,07 kf-m

36779,79 kgf-m

(Kondisi Gempa Kiri)

11371,11 kgf

11371,11 kgf

(Gempa + Gravity) Gravity) 24523 kgf

V eb1  V eb1

8  24523 kgf

V eb 2  V eb 2

(54189,07  36779,79)

1780,78 kgf

 13151,89

 (54189,07  36779,79)

8  1780,78 kgf

 13151,89


Page 146

Berdasarkan tabel 3.2 Gaya Geser ultimit balok terbesar akibat kombinasi gempa/envelope gempa/ envelope minimum gempa dihasilkan oleh balok atap pada Model 2 dengan VTump Kiri = 14004,4344 Kgf dan V Tump Kanan = 13893,4070 Kgf. Maka gaya geser desain adalah : Veb > Vu 24523 > 14004,43

Veb = 24523 kgf

Ambil nilai maksimum sebagai gaya geser desain, V eb = 24523 kgf Vu

= 14004,43 kgf

0,5Vu = 7002,215 kgf Veb > 0,5 V u, sehingga nilai V c pada daerah sendi plastis (2d) = 0.

Tulangan geser pada daerah sendi plastis atau tumpuan :

Av 

24523  10 0,75  420  640

 1000

Av  1216,42 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 2/4 = 157 mm2 A n v A s n

1216,42

157 n  7 ,7  8 Jarak sengkang, s dalam 1 meter (1000 mm) : s  s 

1000 (n  1) 1000

7 s  142,86 mm 150. Jadi pada daerah sendi plastis/tumpuan p lastis/tumpuan digunakan sengkang D10 – 150


Page 147

Tulangan geser pada daerah luar sendi plastis :

 24,9  1   6   350  640  10  

V c  

V c  18629,3 kgf Av 

(24523 / 0,75  18629,3)  10 420  640

 1000

Av  523,36 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup 2

dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 /4 = 157 mm A n v A s n

2

523,36

157 n  3,3  4 Jarak sengkang, s dalam 1 meter (1000 mm) : s  s 

1000 ( n  1) 1000

3 s  333 mm Jadi pada daerah luar sendi plastis plast is digunakan sengkang sengkang D10 – 300 300.

D10-150

D10-300

D10-150

Tumpuan

Lapangan

Tumpuan


Page 148

6.

PENULANGAN LONGITUDINAL KOLOM

Penulangan utama kolom pada umumnya di cek berdasarkan diagram interaksi dimana Mu < ϕMn berdasarkan kombinasi maksimum dan minimum. Pada pengecekan tulangan utama dengan diagram interaksi akan digunakan program PCACOL. PCACOL. Data gaya dalam mayor – minor yang dibutuhkan sebagai pengecekan kapasitas kuat tulangan kolom pada diagram interasi biaxial momen momen adalah : (Pmaks, Mx , My); (P, Mx maks, M y); (P, M x, My maks); dan (Pmin, M x, My).

Perjanjian tanda untuk gaya aksial P adalah KN (ganti pada unit forces) forces) dan untuk satuan momen adalah KN – m m (ganti pada unit momen). momen). Untuk mendapatkan gaya-gaya dalam tersebut dapat dilihat dari hasil output ETABS dengan cara : pilih menu Display – Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – Frame Frame Results – ceklis kotak Column Forces – OK – OK – klik klik kanan pada tabel – tabel – Export Export To Excel – – Lakukan Lakukan Sort and Filter untuk untuk mendapatkan nilai gaya dalam yang dibutuhkan sesuai zona masing-masing kolom. Penulangan kolom dibagi menjadi 3 zona yaitu, Zona 1 (Story 1 – 5), ( Story 6 6 – 10), 10), dan Zona 3 (Story ( Story 11 11 – 15). 15). Data gaya dalam maksimum Zona 2 (Story yang diperlukan adalah sebagai berikut :

Tabel 3.3 Gaya Dalam Desain Kolom K 60 x 110 Model 1 Zona

Story

Column

Combo

1

Story 1 Story2 Story5 Story5

C10 C6 C8 C18

Comb8 Comb8 Comb4 Comb16

P (KN) -9680.99 -4687.24 -4687.2 4 -5476.62 -12.6506

M2 (KN-m) 551.6382 635.6962 -52.2093 1.8641

M3 (KN-m) -55.3259 40.4812 267.734 -23.1005


1

P

M2

M3

(KN)

(KN-m)

(KN-m)

Comb9

-9613.32

-392.5

54.8286

C18

Comb9

-4344.66

-487.931

91.5658

Story1

C1

Comb5

-4210.57

58.4094

-233.289

Story5

C6

Comb18

-1033.2

-5.1737

-29.0844

Story

Column Column

Combo

Story1

C13

Story1


Page 149


2

P

M2

M3

(KN)

(KN-m)

(KN-m)

Comb8

-6259.83

263.1949

-70.475

C9

Comb8

-3016.27

-303.373

130.3506

Story10

C8

Comb4

-2822.43

8.3288

-268.104

Story7

C18

Comb16

-0.7363

-98.6694

-16.1659

Story

Column

Combo

Story6

C10

Story10


2

P

M2

M3

(KN)

(KN-m)

(KN-m)

Comb9

-6193.69

-68.8808

22.9185

C17

Comb9

-2434.45

190.8302

-33.0152

Story7

C8

Comb4

-4404.76

-8.7117

-159.604

Story10

C6

Comb18

-560.232

21.7844

-34.9981

Story

Column Column

Combo

Story6

C13

Story10


3

P

M2

M3

(KN)

(KN-m)

(KN-m)

Comb8

-2943.54

132.2483

-47.2787

C9

Comb7

-360.637

-309.456

14.0323

Story15

C8

Comb4

-339.068

-7.43

-296.376

Story15

C6

Comb18

-3.918

23.3612

-0.8958

Story

Column

Combo

Story11

C10

Story15


3

P

M2

M3

(KN)

(KN-m)

(KN-m)

Comb9

-2913.69

-19.5154

12.094

C17

Comb9

-288.209

166.1744

-29.5825

Story15

C1

Comb5

-168.154

-83.9737

146.3218

Story15

C6

Comb18

-71.7081

-14.9939

-59.267

Story

Column Column

Combo

Story11

C13

Story15


Page 150

Berikut ini akan dijelaskan contoh penggunaan program PCACOL V3.63 untuk desain tulangan kolom K 60 x 110 pada Zona 1 ( Story 1 5). Story 1 – – 5).

a)

Buka program PCACOL

Gambar 3.20. Tampilan Program PCACOL

b)

Pilih menu Input menu Input – General – General Information

Gambar 3.21. General Information


Page 151

c)

Pilih menu Input menu Input – – Material Material Properties

Gambar 3.22. Material 3.22. Material Properties

d)

Pilih menu Input menu Input – Section – Section – – Rectangular Rectangular

Gambar 3.23. Rectangular 3.23. Rectangular Section K Section K 60 cm x 110 cm

e)

Pilih menu Options – Options – Rebar Rebar Database

Gambar 3.24. Bar 3.24. Bar Set : : ASTM A615M


Page 152

f)

Pilih menu Input menu Input – – Reinforcement Reinforcement – Sides – Sides Different Asumsi rasio tulangan kolom akibat kombinasi gempa = 1,5% - 3% As = 1,5% x 600 x 1100 As = 9900 mm2 2

2

Gunakan tulangan utama D25 (As = 3,14 x 25 /4 = 490,625 mm )

n

9900 490,625

n  20,17  20 D 25

4+4+6+6 =20

Gambar 3.25. Asumsi Jumlah Tulangan Tu langan

Rasio 1,5% Gambar 3.26. Rasio Tulangan Kolom K 60 x 110


Page 153

g)

Pilih menu Input menu Input – – Reinforcement Reinforcement – Confinement – Confinement

Gambar 3.27. Confinement

h)

Pilih menu Input menu Input – – Loads – Loads – Factored Factored (Pmaks, Mx , My) Model 1 dan Model 2

Gambar 3.28. Input 3.28. Input Load Koordinat Koordinat (P maks, Mx , My) Model 1 dan Model 2


Page 154

(P, Mx maks, M y) Model 1 dan Model 2

Gambar 3.29. Input 3.29. Input Load Koordinat Koordinat (P, M xmaks, M y) Model 1 dan Model 2

(P, Mx, My maks) Model 1 dan Model 2

Gambar 3.30. Input 3.30. Input Load Koordinat Koordinat (P, M x, Mymaks) Model 1 dan Model 2


Page 155

(Pmin, M x, My) Model 1 dan Model 2

Gambar 3.31. Input 3.31. Input Load Koordinat Koordinat (Pmin, Mx, My) Model 1 dan Model 2

i)

Pilih menu Solve – Solve – Execute – Execute – View View – – P-M P-M Diagram

Gambar 3.32. Diagram Interaksi K 60 x 110

Titik gaya dalam yang ditinjau berada di dalam diagram interaksi sehingga kolom masih mampu menahan beban ultimit ultimit yang terjadi. Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 156

Gambar 3.33. Diagram Interaksi K 60 x 90

Gambar 3.34. Diagram Interaksi K 60 x 60 Hasil Desain :

20 D25 K 60 x 110

16 D25 K 60 x 90


14 D22 K 60 x 60 Page 157

7.

STR ST R ONG COL C OLUMN UMN WE AK B E AM (BE AM SWAY SWAY ) Persyaratan mekanisme Strong Column Weak Beam Beam (Kolom Kuat Balok

Lemah) adalah :

 M

c

 1,2 M g

Definisi sesuai SNI 03-2847-2002 Pasal 23 : ∑Mc = jumlah momen pada muka join, yang berhubungan dengan kuat lentur nominal kolom-kolom yang merangka pada join tersebut, yang dihitung untuk beban aksial terfaktor, konsisten dengan arah gaya-gaya lateral yang ditinjau yang menghasilkan kuat lentur yang terendah. ∑Mg = jumlah momen pada muka join, yang berhubungan dengan kuat lentur nominal balok-balok (termasuk pelat yang berada dalam kondisi tarik) yang merangka pada join tersebut. Berikut ini akan diberikan contoh perhitungan per hitungan cek strong cek strong column weak weak beam untuk beam untuk join balok – balok – kolom kolom di tengah-tengah bangunan pada model interaksi ganda (model 1) akibat gempa arah ke kanan :

Gambar 3.35. Potongan Portal As 2


Page 158

Story 9

Join

0 9 x 0 6 K

Kolom Atas

B 35x70

B 35x70 Story 8

Balok Kiri

0 9 x 0 6 K

Balok Kanan Kolom Bawah Story 7

Gambar 3.36. Join Balok – Balok – Kolom Kolom


)

-

Mn

+

Mn

Gambar 3.37. Momen Balok Akibat Akibat Gempa ke Arah Kanan // sb-x (+E x)

Momen Nominal balok : M pr kiri + M pr kanan

= Mn- + Mn+ = 71308,752 kgf-m + 48714,077 kgf-m = 120022,829 kgf-m = 1200,23 KN – KN – m m

Momen Nominal Kolom : Pu kolom ≥ 0,1 f’c A g Pu kolom ≥ 0,1 x 33,2 x 600 x 900 x 10 -3 Pu kolom ≥ 1792,8 KN


Page 159

Momen nominal kolom atas dan bawah harus dicek terhadap beban aksial maksimum dan beban aksial minimum. Kombinasi beban aksial maksimum : U3

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x + 0,3 ρ E y

U4

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x – 0,3 – 0,3 ρ E y

Kombinasi beban aksial minimum : U11

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + ρ E x + 0,3 ρ E y

U12

= (0,9 – (0,9 – 0,2 0,2 SDS) DL + ρ E x – 0,3 – 0,3 ρ E y

Hasil ETABS kolom atas : Pu max = 3810,674 KN; Mx = 77,346 KN-m Pu min = 1677,309 KN; Mx = 41,966 KN-m

Hasil Diagram Interaksi About – About – X X Axis :

1800 1684,7

Gambar 3.38. Diagram Interaksi Kolom Atas

Mn kolom atas = 1684,7 KN – KN – m. m. (tahanan lentur yang terkecil)


Page 160

Hasil ETABS kolom bawah : Pu max = 4346,338 KN; Mx = 75,818 KN-m Pu min = 1901,035 KN; Mx = 38,788 KN-m

Hasil Diagram Interaksi About – About – X X Axis :

1733,7 1643,9

Gambar 3.39. Diagram Interaksi Kolom Bawah

Mn kolom bawah = 1643,9 KN – m. m. (tahanan lentur yang terkecil) terkec il)

Cek Syarat Strong Column Weak Beam : Beam :

 M

c

 1,2 M g

1684,7  1643,9  1,21200,23 3328,6  1440,3...................OK !

Cat : pengecekan kapasitas kolom harus dilakukan dalam arah mayor dan minor kolom sesuai dengan kondisi gempa pada masing-masing arah.


Page 161

8.

PENULANGAN GESER/SENGKANG KOLOM

Gaya lintang yang harus dapat diterima oleh kolom harus diperhitungkan berdasarkan : V e 

2  M pr kolom hn

Momen primer adalah probable probable kapasitas momen positive positive dan negative pada ujung-ujung kolom menggunakan tegangan yield baja baja sebesar αf y dan ϕ = 1, dan α = 1,25, dari komponen struktur tersebut yang terkait dengan rentang beban beban aksial berfaktor yang bekerja. bekerja. Akan tetapi jika gaya lintang yang timbul akibat kombinasi pembebanan : U = (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL ± ρ E lebih kecil, maka boleh dipilih yang lebih kecil. Setelah itu dapat juga dibandingkan dengan kombinasi pembebanan gravity: gravity: U = 1,2 DL + 1,6 LL untuk dipilih yang lebih menentukan/lebih besar. Pada contoh perhitungan akan diambil kolom-kolom pada tengah bangunan untuk untuk desain tulangan geser seperti tampak gambar di bawah ini.

Gambar 3.40. Tinjauan Tulangan Geser Kolom

Berdasarkan label kolom, maka daerah tengah bangunann memiliki label kolom C 7 – 7 – C C 14. Karena ditinjau dalam arah mayor dan minor, maka kombinasi pembebanan yang digunakan digunakan sesuai dengan de ngan arah gempa yang ditinjau sehubungan dengan arah major – minor kolom yang menghasilkan nilai maksimum dan minimum.


Page 162

Contoh Penulangan Sengkang Kolom K 60 x 110 (Zona 1)

Data Gaya Dalam ETABS Model 1 akibat kombinasi maksimum – minimum gempa arah X (kanan-kiri) : P max

= 9502,78 KN KN ; Mx = 161,155 KN – m m (Comb.6)

P min

= 2506,10 KN ; Mx = 17,7412 KN – KN – m m (Comb.12)

Vu max max = 142,474 KN (Comb. (Comb. 4)

Data Gaya Dalam ETABS Model 2 akibat kombinasi maksimum – minimum gempa arah X (kanan-kiri) : P max

= 9519,42 KN ; Mx = 122,617 KN – m m (Comb.4)

P min

= 2578,87 KN ; Mx = 8,2737 KN – m m (Comb.12)

Vu max max = 97,876 KN (Comb. 4)

Momen Primer Desain dari analisis diagram interaksi :

Range Mpr

Gambar 3.41. Range 3.41. Range Momen Momen Primer Kolom (X)

M pr = = Nilai momen maksimum dalam range beban range beban aksial Dari hasil analisis diagram interaksi, didapat momen nominal maksimum akibat Pu = 9502,8 KN dengan M pr = = 3720,9 KN – KN – m. m.


Page 163

V e  V e 

2  M pr kolom hn 2  3720,9 ( 4  0,7)

V e  2255,1 kN Nilai Ve > Vu maks, maka untuk untuk desain pakai Vu maks Vu = 142,474 KN

Pada daerah tumpuan/join dengan menganggap nilai Vc = 0, maka Kebutuhan tulangan geser :

 V u    V c  s    Av  f ys d

 142,474   0   1000  1000  0,75   Av  420  600 Av  753,83 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup 2

dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 /4 = 157 mm

n

2

753,83

157 n  4,801

n5 Maka digunakan jarak sengkang = 1000 mm/5 = 200 mm, ( D10 – 200 200).

Data Gaya Dalam ETABS Model 1 akibat kombinasi maksimum – minimum gempa arah Y (kanan-kiri) : P max

= 9680,99 KN KN ; My = 55,3259 KN – KN – m m (Comb.8)

P min

= 2291,24 KN ; My = 5,3704 KN – KN – m m (Comb.17)

Vu max max = 167,7023 KN (Comb. (Comb. 8)

Data Gaya Dalam ETABS Model 2 akibat kombinasi maksimum – minimum gempa arah Y (kanan-kiri) :


Page 164

P max

= 9613,32 KN KN ; My = 54,8286 KN – KN – m m (Comb.9)

P min

= 2507,26 KN ; Mx = 7,7532 KN – KN – m m (Comb.17)

Vu max max = 80,4766 KN (Comb. 9)

Momen Primer Desain dari analisis diagram interaksi :

Range Mpr

Gambar 3.42. Range 3.42. Range Momen Momen Primer Kolom (Y)

M pr = Nilai momen maksimum dalam range beban range beban aksial Dari hasil analisis diagram interaksi, didapat momen nominal maksimum akibat Pu = 9613,3 KN dengan M pr = = 2171,5 KN – KN – m. m.

V e  V e 

2  M pr

hn 2  2171,5

4  0,6 

V e  1277,35 kN Nilai Ve > Vu maks, maka untuk untuk desain pakai Vu maks Vu = 167,7023 KN


Page 165

Pada daerah tumpuan/join dengan menganggap menganggap nilai Vc = 0, maka Kebutuhan tulangan geser :

 V u    V c  s    Av  f ys d

 167,7023   0   1000  1000  0,75   Av  420  600 Av  887,314 mm 2 / m Gunakan tulangan ulir sengkang tertutup D10, karena 1 sengkang tertutup dihitung 2 loop, loop, maka luas sengkang, A s = 2 x 3,14 x 10 2/4 = 157 mm2

n

887,314

157 n  5,65

n6 150). Maka digunakan jarak sengkang = 1000 mm/6 = 166,67 mm, ( D10 – 150

Dari hasil analisis gempa arah X dan arah Y (arah mayor – mayor – minor minor kolom), maka jarak sengkang yang digunakan pada daerah tumpuan/join adalah yang menghasilkan jarak paling rapat, atau dalam hal ini digunakan sengkang D10 – 150 150. Pada daerah dengan nilai V c ≠ 0, maka V c harus dihitung berdasarkan : Kolom tekan :

  

V c  1 

f 'c  N u  bw d    14 A g  6 

Dan tidak boleh lebih besar dari :





V c  0,3 f ' c bw d 1 

0,3 N u A g

Kolom tarik :

  

V c  1 

f ' c  0,3 N u  bw d  0    A g  6 


Page 166

Untuk nilai Nu adalah beban aksial terfaktor yang terjadi bersamaan dengan Vu. Nilai Vu = 167,7023 KN, maka Nu = -6147,3457 KN (gaya dalam dari ETABS).

  6147,3457  10 3  33,2    V c  1   6   1100  600   14 1100 600    V c  212,14 kN Kebutuhan tulangan geser/sengkang :

 V u    V c  s    Av  f ys d

 167,7023   212,14   1000  1000   0,75  Av  420  600 Av  48,35 mm 2 / m Karena hasil sangat minimum maka pada daerah lapangan digunakan 300 (Av pakai > Av hitung). sengkang D10 – 300

Cat : untuk daerah persambungan tulangan utama kolom ( Tension Lap Splice) Splice) pada daerah lapangan/pertengahan bentang kolom digunakan sengkang D10 – D10 – 150 150 sesuai persyaratan tulangan transversal – transversal – rectangular rectangular hoop reinforcement pada Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

Hasil desain tulangan sengkang kolom K 60 x 110 :

D10 - 150

D10 - 300

Join

Lapangan

Tumpuan D10 - 150


Page 167

9.

ANALISIS SH E AR WAL WA L L

Penampang dan sengkang shear wall harus harus diperhitungkan mampu dalam menahan beban geser berdasarkan kombinasi pembebanan : U = 1,2 DL + 1,6 LL U = (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL ± ρ E Tetapi terhadap beban momen lentur harus dilakukan pengecekan sehingga shear wall tidak akan gagal terlebih dahulu dalam geser dibandingkan dalam momen. Analisa kekuatan shear wall dilakukan dengan melihat diagram interaksi dengan mengambil gaya-gaya dalam yang dihasilkan dalam pemodelan. V t V u



M t M u

Dimana : Vt

= gaya geser pada penampang shear penampang shear wall berdasarkan berdasarkan tulangan terpasang

Vu

= gaya geser ultimit

Mt

= momen pada penampang shear penampang shear wall berdasarkan berdasarkan tulangan terpasang

Mu

= momen ultimit

Analisis Shear Wall dengan program ETABS disebut Wall Pier Design

Sec Secti ons, yang mencakup 3 metode, yaitu : 1)

Sim Si mplifie lif ied dC & T - Planar Piers - Design Only

2)

Uniform Uni form R ei nfor nfor cing -

3D

- Design or Check 3)

Uniform Reinforcing

General Reinforcing -

3D

- Design or Check -

Section Designer

Pada analisis ini akan digunakan metode ke-3, yaitu G ener ner al R ei nforcing nforci ng .


Page 168

P2

P1 P3

Gambar 3.43. Penamaan Pier Penamaan Pier Shear Wall a)

Desain Shea Shear Wall Wall P1

Pilih menu Design menu Design – – Shear Shear Wall Design – Design – Define Define General Pier Sections – Click to Add Pier Section – Section – isi isi kotak dialog di bawah ini.

Gambar 3.44. Pier 3.44. Pier Section Data P1 Data P1


Page 169

Kemudian pilih Section Designer , masukkan tulangan asumsi yang akan digunakan untuk penulangan shear wall pier 1. Setelah muncul section designer pier , hapus gambar shear wall tersebut untuk menggantinya dengan shear wall boundary elements, elements , dengan cara klik shear wall tersebut kemudian delete. delete.

Menggambar elemen shear elemen shear wall dengan dengan boundary adalah boundary adalah sebagai berikut : Pada kotak dialog Section Designer ini ini pilih menu Draw menu Draw – – Concrete Concrete Shape – Flanged Flanged Wall – – gambar gambar di tepat sumbu axis – axis – pilih shear pilih shear wall yang yang telah digambar kemudian klik kanan sehingga muncul kotak dialog Section Object Data Flanged Wall .

PERHATIKAN !!

Gambar 3.45. Section Data Pier Data Pier 1 1


Page 170

Boundary 350 x 1300

Boundary 350 x 1300

Gambar 3.46. Section Designer Pier 1

Asumsikan jumlah tulangan yang akan digunakan digunakan : -

Tulangan Boundary Element = dengan menganggap tulangan boundary sama halnya seperti tulangan pada kolom struktur maka diambil rasio penulangan sekitar 1,5% untuk untuk perkiraan awal. As = 1,5% x (350 x 1300) As = 6825 mm 2 2

Gunakan tulangan utama D25, dengan (As = 490,625 mm ) Jumlah tulangan yang dibutuhkan = 6825 : 490,625 = 13,9 = 14 D25

Gambar 3.47. Asumsi Tulangan Boundary Tulangan Boundary Element Pier 1


Page 171

L ef t F lange lange Re R ebar = R i ght F lange lange R ebar - Tie Bar (Tulang an Ties Geser) Bar (Tulangan

= D16

- Corner Bar 1 1 (Tulangan Pojok 1) = 1 D25 D25 - Corner Bar 2 2 (Tulangan Pojok 2) = 1 D25 D25 - Corner Bar 3 3 (Tulangan Pojok 3) = 1 D25 D25 - Corner Bar 4 4 (Tulangan Pojok 4) = 1 D25 D25 - Edge Bar 1 Bar 1

= 1 D25

- Edge Bar 2 Bar 2

= 7 D25

- Edge Bar 3 Bar 3

= 1 D25

- Edge Bar 4 Bar 4

= 7 D25

7 + 7 = 14

= 20 D25

-

Tulangan Web/Badan Web/Badan = asumsi jumlah tulangan utama pada bagian web/badan web/badan dinding geser ditentukan berdasarkan spasi antar tulangan, pada bagian boundary boundary spasi tulangan yang terpasang adalah 150 mm, maka untuk tulangan badan diambil spasi tulangan utama 2 x 150 = 300 mm. Klik kanan salah satu tulangan badan – pada kotak dialog Edge Reinforcing , isikan Max isikan Max Bar Spacing (mm) (mm) = 300 – 300 – OK OK .

Gambar 3.48. Tulangan Web/Badan Web/Badan Dinding Geser Pier Geser Pier 1 1 Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 172

Gambar 3.49. Desain Tulangan Tu langan Shear Wall P1 P1

Data nilai gaya dalam Envelope Envelope untuk shear wall P1 dapat dilihat pada tabel d ibawah ini.

Tabel 3.9 Gaya Dalam Dalam Envelope Envelope Max - Min Pier Min Pier 1 Combo

ENVE MAX ENVE MIN

Pu (KN) 12603.62 12381.97

Mu2 (KN-m) 947.98 143.41

Mu3 (KN-m) 31794.13 32300.04

Setelah itu gaya dalam tersebut di plot ke dalam diagram interaksi dinding dari hasil analisis etabs dengan masing-masing arahnya yaitu Mu2 dan Mu3. Output diagram interaksi dapat dilihat dengan cara klik icon Interaction Surface pada Surface pada kotak dialog Section Designer Shear Wall .


Page 173

40000

30000

20000 M2-2 Enve Max

10000

Enve Min 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-10000

-20000

Gambar 3.50. Cek Diagram Interaksi M2-2 Pier M2-2 Pier 1

40000

30000

20000 M3-3 10000

Enve Max Enve Min

0 0

10000

20000

30000

40000

50000

-10000

-20000

Gambar 3.51. Cek Diagram Interaksi M3-3 Pier M3-3 Pier 1 1

Pada gambar di atas tampak bahwa plot gaya – gaya dalam ultimit yang terjadi berdasarkan kombo Enve kombo Enve Max dan Max dan Enve Enve Min dari Min dari semua kombinasi pembebanan yang diberikan, masih berada di dalam diagram interaksi kapasitas dinding, sehingga dapat dikatakan bahwa shear wall tersebut masih mampu menahan beban.


Page 174

b)


Bentuk dan ukuran shear wall P2 P2 sama dengan shear wall PI, PI, oleh karena itu asumsi tulangan untuk shear wall P2 juga disamakan dengan shear wall PI PI sehingga akan menghasilkan diagram interaksi yang sama pula. Data nilai gaya dalam Envelope Envelope untuk shear wall P2 dapat dilihat pada tabel d ibawah ini.

Tabel 3.9 Gaya Dalam Dalam Envelope Envelope Max - Min Pier Min Pier 2 Combo

Pu (KN)

Mu2 (KN-m)

Mu3 (KN-m)

ENVE MAX ENVE MIN

12602.16 12380.51

143.64 947.54

39239.55 30166.34

40000

30000

20000 M2-2 Enve Max

10000

Enve Min 0 0

1000

2000

3000

-10000

-20000


Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa shear bahwa shear wall masih masih mampu menahan beban ultimit yang diberikan pada arah sumbu 2-2, karena titik plot beban envelope max dan max dan envelope min masih min masih berada di dalam diagram interaksi dinding.


Page 175

40000

30000

20000 M3-3 10000

Enve Max Enve Min

0 0

10000

20000

30000

40000

50000

-10000

-20000

Gambar 3.53. Cek Diagram Interaksi Interaks i M3-3 Pier M3-3 Pier 2 2

c)


Boundary 350 x 1500

Boundary 350 x 1500

Gambar 3.54. Section Designer Shear Wall Pier 3 3


Page 176

L ef t F lange lange Re R ebar = R i ght F lange lange R ebar - Tie Bar (Tulang an Ties Geser) Bar (Tulangan

= D16

- Corner Bar 1 1 (Tulangan Pojok 1) = 1 D25 - Corner Bar 2 2 (Tulangan Pojok 2) = 1 D25 D25 - Corner Bar 3 3 (Tulangan Pojok 3) = 1 D25 D25 - Corner Bar 4 4 (Tulangan Pojok 4) = 1 D25 D25 - Edge Bar 1 Bar 1

= 2 D25

- Edge Bar 2 Bar 2

= 13 D25

- Edge Bar 3 Bar 3

= 2 D25

- Edge Bar 4 Bar 4

= 13 D25 = 34 D25

Gambar 3.55. Tulangan Web/Badan Web/Badan Shear Wall Pier 3 3


Page 177

Data nilai gaya dalam Envelope Envelope untuk shear wall P3 dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 3.10 Gaya Dalam Da lam Envelope Envelope Max - Min Pier Min Pier 3 Combo

Pu (KN)

Mu2 (KN-m)

Mu3 (KN-m)

ENVE MAX ENVE MIN

17841.28 17486.65

279.51 343.49

81362.99 66454.64

Plot Diagram Interaksi :

70000 60000 50000 40000 30000 M2-2 20000 Enve Max 10000 Enve Min 0 -10000

0

1000

2000

3000

4000

5000

-20000 -30000 -40000


Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa shear bahwa shear wall masih masih mampu menahan beban ultimit yang diberikan pada arah sumbu 2-2, karena titik plot beban envelope max dan max dan envelope min masih min masih berada di dalam diagram interaksi dinding.


Page 178

70000 60000 50000 40000 30000 M3-3 20000 Enve Max 10000 Enve Min 0 -10000

0

50000

100000

150000

-20000 -30000 -40000


Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa nilai momen 3-3 ultimit masih berada di dalam diagram interaksi dinding, sehingga shear wall masih dapat menahan beban envelope max – max – min yang min yang bekerja.


Page 179

(#4) PONDASI DARI ASPEK DAYA DUKUNG TANAH


Pondasi gedung kantor 15 lantai dengan sistem ganda akan direncanakan menggunakan tiang pancang 45 cm x 45 cm dengan mutu beton tinggi kapasitas 1 tiang ( P = 130 ton ). Pada aspek daya dukung tanah, beban pondasi

akibat pembebanan nominal tidak boleh melampaui daya dukung yang diizinkan. Dalam hal ini, daya dukung tiang pondasi dapat dirumuskan sebagai berikut : P = DL + LL ≤ P ijin P = DL + LL ± 1,0 E nx ± 0,3 E ny ≤ 1,5 Pijin P = DL + LL ± 0,3 E nx ± 1,0 E ny ≤ 1,5 Pijin Persyaratan daya dukung kapasitas (pada saat struktur atas berada di ambang keruntuhan) adalah sebagai berikut : P = DL + LL ± Ω 0 (1,0 E nx ± 0,3 E ny) ≤ 2,5 P ijin P = DL + LL ± Ω 0 (0,3 E nx ± 1,0 E ny) ≤ 2,5 P ijin

1.

JUMLAH KEBUTUHAN PONDASI

Untuk mendapatkan jumlah titik pondasi pada elemen struktur kolom dan shear wall gunakan gunakan model struktur lengkap dengan menambah lantai base/dasar base/dasar sebagai lantai struktur lengkap dengan pelat – kolom kolom – balok – shear – shear wall . Oleh karena itu perlu lakukan modifikasi terlebih dahulu pada ETABS sebagai berikut : a)

Awalnya untuk analisis gempa dan penulangan struktur atas, taraf penjepitan lateral model struktur pada ETABS berada di lantai base/dasar, base/dasar, karena pondasi menanggung semua beban lantai dari dasar sampai atap maka pemodelan struktur juga harus dilakukan pada lantai dasar tersebut dengan menambah lantai baru diatas base. base.

b)

Taraf penjepitan yang baru diasumsikan 0,1 meter dibawah lantai tersebut untuk mendapatkan beban total yang akan ditanggung oleh pondasi.

c)

Gaya aksial – momen untuk analisis kekuatan pondasi dalam menahan gempa tetap dilakukan terhadap model struktur yang terjepit di lantai base/dasar. base/dasar.


Page 180

Pilih icon Unlock Model – – pilih pilih menu Edit menu Edit – – Edit Edit Stories and Grid Systems di dalam kotak dialog Story Data klik kanan – Add – Modify/Show Modify/Show Story Data – di Data klik kanan – Add Story – Story – Keep Keep Existing Story Heights – Heights – OK OK .

Gambar 4.1. Add 4.1. Add Story

Tinggi Lantai Tambahan

Tambahkan diatas lantai base Struktur Lantai Baru = Struktur Story 1 1

Gambar 4.2. Tambah Lantai Baru


Page 181

Gambar 4.3. Lantai Dasar Tambahan Ta mbahan

Setelah menambahkan lantai, buat kombinasi pembebanan gravity gravity tak berfaktor untuk mendapatkan beban/load beban/ load pada pada tiap kolom dan shear wall sebagai desain awal dengan kombinasi : Combo Pondasi Pondasi : 1,0 DL DL + 1,0 LL. Pilih menu Define – Define – Load Load Combinations – Combinations – Add Add New Combo Combo..

Gambar 4.4. Kombinasi Kombinasi Gravity untuk Gravity untuk Jumlah Pondasi


Page 182

Setelah membuat kombinasi beban gravity gravity tak berfaktor, untuk mendapatkan reaksi hasil pembebanan tersebut dalam Fz maka ganti asumsi penjepitan dengan sendi pada lantai base agar base agar tidak timbul momen hanya reaksi vertikal dan horizontal saja untuk mendapatkan beban desain dengan cara pilih menu View – View – Set Set Plan View – View – pilih Base pilih Base – – OK OK – – aktifkan aktifkan fasilitas One Story pada Story pada bagian kanan ka nan bawah pada jendela ETABS – blok blok keseluruhan lantai base – base – pilih pilih menu Assign menu Assign – – joint joint – – Restraints – Restraints – pilih pilih gambar tumpuan sendi

- OK.

Pilih menu Analyze – Set – Set Load Cases to Run (Cases Modal , DL, dan LL dalam Action dalam Action Run) Run) – Run Run Now. Now . Setelah proses Run proses Run Analysis lihat Analysis lihat hasil load tiap tiap kolom dan shear dan shear wall dengan dengan terlebih dahulu mengganti satuan gaya menjadi tonf agar sesuai dengan dengan satuan kapasitas tiang. Kemudian pilih menu Display menu Display – – Show Show Tables – Analysis – Analysis – Results – Results – ceklis Design Reactions – OK – OK – klik kanan pada tabel – tabel – Export Export to Excel .

Gambar 4.5. Joint 4.5. Joint Label Titik Titik Pondasi Kolom dan Shear Wall

Untuk menampilkan joint menampilkan joint label pada pada titik tit ik kolom dan shear dan shear wall pilih pilih menu View – Set Display Options – pilih kategori Object Assigments – pada bagian Joint Assigments beri Assigments beri tanda ceklis pada kotak kot ak Labels Labels – – OK OK . Sesuaikan titik kolom dan shear wall dengan joint dengan joint label pada pada tabel Design tabel Design Reactions Reactions untuk mendapatkan beban yang diterima dan menghitung kebutuhan jumlah pondasi berdasarkan kapasitas kapasitas efektif e fektif tiang kelompok. kelompok.


Page 183

Tabel 4.1. Reaksi Pondasi (dalam satuan tonf) Story

Joint Label

Load Case/Combo

FZ

Base

1

Comb Pondasi

313.554

Base

2

Comb Pondasi

517.953

Base

3

Comb Pondasi

326.011

Base

4

Comb Pondasi

326.011

Base

5

Comb Pondasi

517.953

Base

6

Comb Pondasi

313.554

Base

7

Comb Pondasi

784.625

Base

8

Comb Pondasi

650.409

Base

9

Comb Pondasi

650.409

Base

10

Comb Pondasi

784.625

Base

11

Comb Pondasi

778.482

Base

12

Comb Pondasi

772.610

Base

13

Comb Pondasi

772.610

Base

14

Comb Pondasi

778.482

Base

15

Comb Pondasi

309.185

Base

16

Comb Pondasi

512.410

Base

17

Comb Pondasi

512.410

Base

18

Comb Pondasi

309.185

Base

19

Comb Pondasi

457.638

Base

20

Comb Pondasi

472.073

Base

21

Comb Pondasi

648.036

Base

22

Comb Pondasi

648.036

Base

23

Comb Pondasi

457.638

Base

24

Comb Pondasi

472.073

Contoh perhitungan kebutuhan kebutuhan pondasi : Kolom :

C7 = 784,625 784,625 tonf N = 784,625/(0,8 x 130)

Kapasitas Efektif Tiang Kelompok (80%)

N = 7,54 ≈ 8 tiang Shear Wall :

Kiri = Kanan N = (457,638 + 472,073)/(0,8 472,073)/(0,8 x 130) 130) N = 8,940 ≈ 10 tiang tiang Bawah N = (648,036 + 648, 648, 036)/(0,8 x 130) N = 12,462 ≈ 14 tiang Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 184

Tabel 4.2. Kebutuhan Pondasi (N) Story

Joint Label

Load Case/Combo

FZ

n

N

Base

1

Comb Pondasi

313.554

3.015

4

Base

2

Comb Pondasi

517.953

4.980

6

Base

3

Comb Pondasi

326.011

3.135

4

Base

4

Comb Pondasi

326.011

3.135

4

Base

5

Comb Pondasi

517.953

4.980

6

Base

6

Comb Pondasi

313.554

3.015

4

Base

7

Comb Pondasi

784.625

7.544

8

Base

8

Comb Pondasi

650.409

6.254

7

Base

9

Comb Pondasi

650.409

6.254

7

Base

10

Comb Pondasi

784.625

7.544

8

Base

11

Comb Pondasi

778.482

7.485

8

Base

12

Comb Pondasi

772.610

7.429

8

Base

13

Comb Pondasi

772.610

7.429

8

Base

14

Comb Pondasi

778.482

7.485

8

Base

15

Comb Pondasi

309.185

2.973

4

Base

16

Comb Pondasi

512.410

4.927

6

Base

17

Comb Pondasi

512.410

4.927

6

Base

18

Comb Pondasi

309.185

2.973

4

Base

19

Comb Pondasi

457.638

Base

20

Comb Pondasi

472.073

8.940

10

Base

21

Comb Pondasi

648.036

Base

22

Comb Pondasi

648.036

12.462

14

Base

23

Comb Pondasi

457.638

Base

24

Comb Pondasi

472.073

8.940

10

= 6 tiang,

F4

F 1 0

= 8 tiang,

= 4 tiang,

= 10 tiang,

F6

F4

F4

F8

F8

F8

= 14 tiang

F6

F4

F8 0 1 F

F8

F8

F8

F8

F14 F4

F6

F6

F4

Gambar 4.6. Kebutuhan Tipe Pondasi Aplikasi ETABS Struktur Dual System (M. Hamzah F)

Page 185

2.

C H E C K PI PI L E F OR C E

Struktur bawah tidak boleh gagal terlebih dahulu daripada struktur atas. Cek pile – tiang pancang akan dilakukan terhadap 2 kondisi gempa, yaitu

kombinasi gempa nominal dan kombinasi gempa ultimit dengan parameter gempa sebagai berikut : SDS (g) = 0,719 (Semarang, Tanah Sedang)

ρ

= 1,3 (faktor redundansi, lihat pasal 7.3.4.2 SNI 1726-2012)

Ω0

= 2,5 (faktor kuat-lebih sistem ganda)

Kombinasi Beban Gempa Nominal adalah : U3

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x + 0,3 ρ E y

U4

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + ρ E x – 0,3 – 0,3 ρ E y

U5

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – ρ ρ Ex + 0,3 ρ E y

U6

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – ρ ρ Ex – 0,3 – 0,3 ρ E y

U7

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 ρ E x + ρ Ey

U8

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 ρ E x + ρ Ey

U9

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 ρ E x – ρ – ρ Ey

U10

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 ρ E x – ρ – ρ Ey

Kombinasi Beban Gempa Ultimit adalah : U19

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + Ω0 Ex + 0,3 Ω0 Ey

U20

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + Ω0 Ex – 0,3 0,3 Ω0 Ey

U21

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – Ω Ω0 Ex + 0,3 Ω0 Ey

U22

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – Ω Ω0 Ex – 0,3 0,3 Ω0 Ey

U23

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 Ω0 E x + Ω0 Ey

U24

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 Ω0 Ex + Ω0 Ey

U25

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL + 0,3 Ω0 E x – Ω – Ω0 Ey

U26

= (1,2 + 0,2 S DS) DL + 1,0 LL – LL – 0,3 0,3 Ω0 Ex – Ω – Ω0 Ey


Page 186

Tabel 4.3. Kombinasi Beban Gempa Nominal dan Ultimit Comb. 3

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

1.3

Ex

+

0.39

Ey

Comb. 4

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

1.3

Ex

-

0.39

Ey

Comb. 5

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

1.3

Ex

+

0.39

Ey

Comb. 6

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

1.3

Ex

-

0.39

Ey

Comb. 7

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

0.39

Ex

+

1.3

Ey

Comb. 8

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

0.39

Ex

+

1.3

Ey

Comb. 9

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

0.39

Ex

-

1.3

Ey

Comb. 10

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

0.39

Ex

-

1.3

Ey

Comb. 19

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

2.5

Ex

+

0.75

Ey

Comb. 20

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

2.5

Ex

-

0.75

Ey

Comb. 21

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

2.5

Ex

+

0.75

Ey

Comb. 22

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

2.5

Ex

-

0.75

Ey

Comb. 23

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

0.75

Ex

+

2.5

Ey

Comb. 24

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

0.75

Ex

+

2.5

Ey

Comb. 25

=

1.3438

DL

+

1

LL

+

0.75

Ex

-

2.5

Ey

Comb. 26

=

1.3438

DL

+

1

LL

-

0.75

Ex

-

2.5

Ey

Untuk mendapatkan gaya-gaya reaksi dari kolom dan shear wall akibat gempa desain, maka model struktur yang diperlukan adalah model dengan taraf penjepitan lateral pada lantai dasar (model sebelumnya). Input kombinasi beban gempa ultimit dengan faktor kuat-lebih. Kombinasi beban gempa nominal sudah dimasukkan pada saat tahap desain penulangan.

Gambar 4.7. Contoh Kombinasi Beban Ultimit


Page 187

a)

Check Check Pi le F orce Pondasi Tipe F4

P1

P2

P4

P3

Gambar 4.8. Pondasi tipe F4

Dimensi kolom

= 60 cm x 110 cm

Dimensi pondasi

= 45 cm x 45 cm

Kapasitas 1 pile 1 pile,, Pijin = 130 ton n pile (jumlah tiang) = 4 Jarak antar pile antar pile

= 2,5 D (2,5 x 0,45 m = 1,125 m)

Jarak pile ke tepi

= 1 D (0,45 m)

Koordinat masing-masing pile masing-masing pile terhadap terhadap pusat kolom adalah :

Tabel 4.4. Koordinat Pile Koordinat Pile Tipe Tipe F4 Pile No.

X

Y

X2

Y2

(m)

(m)

(m2)

(m2)

p1

-0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p2

0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p3

0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

p4

-0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

1.2656

1.2656

∑ (Jumlah)


Page 188

Data gaya dalam maksimum kolom dengan tipe pondasi 4 tiang (F4) akibat pembebanan gempa nominal :

Tabel 4.5. Gaya Dalam Maksimum Gempa Nominal Tipe F4 Joint Label

Load Case/Combo

FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

18

Comb9

542.5304

-62.8229

-8.2421

6

Comb8

508.0304

63.7987

1.2275

1

Comb5

457.4772

-1.8702

21.7340

Contoh Kombo 9 :

P

= 542,5304 tonf

Mx = -62,8229 - 62,8229 tonf-m tonf-m My = -8,2421 - 8,2421 tonf-m tonf-m P

= 1,5 x 130 ton = 195 ton (kapasitas gempa nominal = 1,5 x P ijin)

Tabel 4.6. Check Pile Force Gempa Force Gempa Nominal Pondasi Tipe F4 Kombo 9 P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

135.63

-27.92

3.66

111.37

OK

p2

135.63

-27.92

-3.66

104.05

OK

p3

135.63

27.92

-3.66

159.89

OK

p4

135.63

27.92

3.66

167.22

OK

Pile no.

Check

Contoh perhitungan untuk pile no. pile no. 1 (P1) : P tiang  P tiang 

P M x  y M y  x   2 2 n y   x 542,5304 4



 62,8229  0,5625 1,2656



 8,2421   0,5625  1,2656

P tiang  111,37

Ptiang = 111,37 ton < 195 ton……… to n……… OK .

GEMPA NOMINAL


Page 189


Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

127.01

28.35

-0.55

154.82

OK

p2

127.01

28.35

0.55

155.91

OK

p3

127.01

-28.35

0.55

99.20

OK

p4

127.01

-28.35

-0.55

98.11

OK

Pile no.

Check


Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

114.37

-0.83

-9.66

103.88

OK

p2

114.37

-0.83

9.66

123.20

OK

p3

114.37

0.83

9.66

124.86

OK

p4

114.37

0.83

-9.66

105.54

OK

Pile no.

Check

Data gaya dalam maksimum kolom dengan tipe pondasi 4 tiang (F4) akibat pembebanan gempa ultimit :

Tabel 4.9. Gaya Dalam Maksimum Gempa Ultimit Tipe F4 Joint Label

Load Case/Combo

FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

18

Comb25

691.4595

-118.8785

-11.3981

6

Comb24

620.0930

119.8580

6.8500

4

Comb21

595.4181

38.9853

37.3273

Contoh Kombo 25 :

P

= 691,4595 tonf


= 2 x 130 ton = 260 ton (kapasitas gempa ultimit = 2,0 x P ijin)


Page 190

Tabel 4.10. Check Pile Force Gempa Force Gempa Ultimit Pondasi Tipe F4 Kombo 25 P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

172.86

-52.83

5.07

125.10

OK

p2

172.86

-52.83

-5.07

114.96

OK

p3

172.86

52.83

-5.07

220.63

OK

p4

172.86

52.83

5.07

230.77

OK

Pile no.

Check


P M x  y M y  x   2 2 n y   x 691,4595 4



 118,8785   0,5625  1,2656



 11,3981   0,5625 1,2656

P tiang  230,77


GEMPA ULTIMIT


Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

155.02

53.27

-3.04

205.25

OK

p2

155.02

53.27

3.04

211.34

OK

p3

155.02

-53.27

3.04

104.80

OK

p4

155.02

-53.27

-3.04

98.71

OK

Pile no.

Check


Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

p1

148.85

17.33

-16.59

149.59

OK

p2

148.85

17.33

16.59

182.77

OK

p3

148.85

-17.33

16.59

148.12

OK

p4

148.85

-17.33

-16.59

114.94

OK

Pile no.


Check

Page 191

b)


P1

P2

P6

P3

P4

P5


Dimensi kolom

= 60 cm x 110 cm

Dimensi pondasi

= 45 cm x 45 cm


= 2,5 D (2,5 x 0,45 m = 1,125 m)

Jarak pile ke tepi

= 1 D (0,45 m)


Tabel 4.13. Koordinat Pile Koordinat Pile Tipe Tipe F6 X

Y

X2

Y2

(m)

(m)

(m2)

(m2)

p1

-0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p2

0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p3

1.5368

0.0000

2.3618

0.0000

p4

0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

p5

-0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

p6

-1.5368

0.0000

2.3618

0.0000

5.9891

1.2656

Pile No.

∑ (Jumlah)


Page 192


Tabel 4.14. Gaya Dalam Maksimum Gempa No minal minal Tipe F6 Joint Label

Load Case/Combo

FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

5

Comb8

743.0125

61.2900

6.8328

17

Comb9

741.4411

-60.3360

-3.4874

5

Comb5

678.2247

31.9469

18.2769

Contoh Kombo 8 :

P

= 743,0125 tonf

Mx = 61,2900 tonf-m My = 6,8328 tonf-m P



Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton) 123.84 123.84 123.84 123.84 123.84 123.84

(Ton) 27.24 27.24 0.00 -27.24 -27.24 0.00

(Ton) -0.64 0.64 1.75 0.64 -0.64 -1.75

(Ton) 150.43 151.72 125.59 97.24 95.95 122.08

Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 P6

Check OK OK OK OK OK OK


P M x  y M y  x   2 2 n y   x 743,0125 6



61,2900  0,5625 1,2656



6,8328   0,5625  5,9891

P tiang  150,43

Ptiang = 150,43 ton < 195 ton……… OK .

GEMPA NOMINAL


Page 193

Tabel 4.16. Check Pile Force Gempa Force Gempa Nominal Pondasi Tipe F6 Kombo 9 Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 P6

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

123.57 123.57 123.57 123.57 123.57 123.57

-26.82 -26.82 0.00 26.82 26.82 0.00

0.33 -0.33 -0.89 -0.33 0.33 0.89

97.09 96.43 96. 43 122.68 150.06 150.72 124.47



Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

113.04 113.04 113.04 113.04 113.04 113.04

14.20 14.20 0.00 -14.20 -14.20 0.00

-1.72 1.72 4.69 1.72 -1.72 -4.69

125.52 128.95 117.73 100.56 97.12 97. 12 108.35




Tabel 4.18. Gaya Dalam Maksimum Gempa Ultimit Tipe F6 Joint Label

Load Case/Combo

FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

17

Comb25

851.7288

-111.9876

-6.7692

5

Comb24

848.5550

112.9659

13.1264

5

Comb21

723.9629

56.5367

35.1343

Contoh Kombo 25 :

P

= 851,7288 tonf




Page 194


Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

141.95 141.95 141.95 141.95 141.95 141.95

-49.77 -49.77 0.00 49.77 49.77 0.00

0.64 -0.64 -1.74 -0.64 0.64 1.74

92.82 91.55 140.22 191.09 192.36 143.69




P M x  y M y  x   2 2 n y   x 851,7288 6



 111,9876  0 1,2656



 6,7692   0,5625  5,9891

P tiang  143,69


GEMPA ULTIMIT

Tabel 4.20. Check Pile Force Gempa Force Gempa Ultimit Pondasi Tipe F6 Kombo 24 Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 P6

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

141.43 141.43 141.43 141.43 141.43 141.43

50.21 50.21 0.00 -50.21 -50.21 0.00

-1.23 1.23 3.37 1.23 -1.23 -3.37

190.40 192.87 144.79 92.45 89.99 89. 99 138.06


Tabel 4.21. Check Pile Force Gempa Force Gempa Ultimit Pondasi Tipe F6 Kombo 21 Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 P6

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

120.66 120.66 120.66 120.66 120.66 120.66

25.13 25.13 0.00 -25.13 -25.13 0.00

-3.30 3.30 9.02 3.30 -3.30 -9.02

142.49 149.09 129.68 98.83 92.23 92. 23 111.65



Page 195

c)


P1

P2

P3

P4

P8

P7

P6

P5


Dimensi kolom

= 60 cm x 110 cm

Dimensi pondasi

= 45 cm x 45 cm


= 2,5 D (2,5 x 0,45 m = 1,125 m)

Jarak pile ke tepi

= 1 D (0,45 m)


Tabel 4.22. Koordinat Pile Koordinat Pile Tipe Tipe F8 X

Y

X2

Y2

(m)

(m)

(m2)

(m2)

p1

-1.6875

0.5625

2.8477

0.3164

p2

-0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p3

0.5625

0.5625

0.3164

0.3164

p4

1.6875

0.5625

2.8477

0.3164

p5

1.6875

-0.5625

2.8477

0.3164

p6

0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

p7

-0.5625

-0.5625

0.3164

0.3164

p8

-1.6875

-0.5625

2.8477

0.3164

12.6563

2.5313

Pile No.

∑ (Jumlah)


Page 196


Tabel 4.23. Gaya Dalam Maksimum Gempa No minal minal Tipe F8 Joint Label

Load Case/Combo

FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

10

Comb8

987.1863

56.2514

5.6417

14

Comb8

888.1124

59.2399

3.6353

8

Comb4

776.4300

-9.8593

-20.0562

Contoh Kombo 8 :

P

= 987,1863 tonf




Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

123.40 123.40 123.40 123.40 123.40 123.40 123.40 123.40

12.50 12.50 12.50 12.50 -12.50 -12.50 -12.50 -12.50

-0.75 -0.25 0.25 0.75 0.75 0.25 -0.25 -0.75

135.15 135.65 136.15 136.65 111.65 111.15 110.65 110.15

Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8

Check OK OK OK OK OK OK OK OK


P M x  y M y  x   2 2 n y   x 987,1863 8



56,2514  0,5625 2,5313



5,6417   1,6875  12,6563

P tiang  135,15

Ptiang = 135,15 ton < 195 ton……… OK .

GEMPA NOMINAL


Page 197

Tabel 4.25. Check Pile Force Gempa Force Gempa Nominal Pondasi Tipe F8 Kombo 8 Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

111.01 111.01 111.01 111.01 111.01 111.01 111.01 111.01

13.16 13.16 13.16 13.16 -13.16 -13.16 -13.16 -13.16

-0.48 -0.16 0.16 0.48 0.48 0.16 -0.16 -0.48

123.69 124.02 124.34 124.66 98.33 98.01 97.69 97.36



Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

97.05 97.05 97.05 97.05 97.05 97.05 97.05 97.05

-2.19 -2.19 -2.19 -2.19 2.19 2.19 2.19 2.19

2.67 0.89 -0.89 -2.67 -2.67 -0.89 0.89 2.67

97.54 95.75 93.97 92.19 96.57 98.35 100.14 101.92

Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8



Tabel 4.27. Gaya Dalam Maksimum Gempa Ultimit Tipe F8 FZ

MX

MY

(tonf)

(tonf-m)

(tonf-m)

Comb24

1030.4208 109.1180

11.1773

14

Comb24

846.3105

112.0926

7.6246

8

Comb20

767.9745

-20.1436

-35.0280

Joint Label

Load Case/Combo

10

Contoh Kombo 24 :

P

= 1030,4208 tonf




Page 198

Tabel 4.28. Check Pile Force Gempa Force Gempa Ultimit Pondasi Tipe F8 Kombo 24 Pile no. p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

128.80 128.80 128.80 128.80 128.80 128.80 128.80 128.80

24.25 24.25 24.25 24.25 -24.25 -24.25 -24.25 -24.25

-1.49 -0.50 0.50 1.49 1.49 0.50 -0.50 -1.49

151.56 152.55 153.55 154.54 106.04 105.05 104.06 104. 06 103.06 103. 06



P M x  y M y  x   2 2 n y   x 1030,4248 8



109,1180  0,5625 2,5313



11,1773   1,6875  12,6563

P tiang  151,56


GEMPA ULTIMIT


P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

105.79 105.79 105.79 105.79 105.79 105.79 105.79 105.79

24.91 24.91 24.91 24.91 -24.91 -24.91 -24.91 -24.91

-1.02 -0.34 0.34 1.02 1.02 0.34 -0.34 -1.02

129.68 130.36 131.04 131.71 81.90 81.22 80.54 79.86



Page 199


d)

P/n

Mx*Y / ∑Y2

My*X / ∑X2

P tiang

(Ton)

(Ton)

(Ton)

(Ton)

96.00 96.00 96.00 96.00 96.00 96.00 96.00 96.00

-4.48 -4.48 -4.48 -4.48 4.48 4.48 4.48 4.48

4.67 1.56 -1.56 -4.67 -4.67 -1.56 1.56 4.67

96.19 93.08 89.96 86.85 95.80 98.92 102.03 105.14


Hasil Desain

Dari hasil perhitungan didapat bahwa kapasitas pondasi masih memenuhi syarat untuk kombinasi pembebanan gravity, gravity, pembebanan kombinasi dengan gempa nominal, dan pembebanan kombinasi dengan gempa ultimit. Untuk desain, kapasitas pondasi dapat dicari sesuai kondisi tanah atau parameter lainnya yang mengacu pada berbagai metode penentuan daya dukung tiang, sehingga didapat kapasitas tipe pondasi yang lebih efisien dan sesuai dengan kebutuhan berbagai kombinasi pembebanan yang telah te lah ditentukan.

Gambar 4.11. Desain Pondasi Titik Pancang 45 cm x 45 cm


Page 200

DAFTAR PUSTAKA

ASCE/SEI 7-10 (2010). Minimum Design Loads For Building and Other Structures, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia. Desain

Spektra

Indonesia,

diakses

Mei

2015,

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ Standar Nasional Indonesia (SNI 1726-2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Badan Standarisasi Nasional, 2012. Standar Nasional Indonesia (SNI 2847-2013). Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, Gedung, Badan Standarisasi St andarisasi Nasional, 2013. Standar

Nasional

Indonesia

(SNI

1727-2013).

Beban

Minimum

untuk

Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. Badan Standarisasi Nasional, 2013.

viii

Aplikasi Etabs Pada Dual System Structure (by Hamzah)

Recommend Documents