RINGKASAN TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR TERHADAP BEBAN GEMPA BERDASARKAN SNI 03-1726-2002 1 DAN RSNI 03-1726-201x
Oleh : AZMI
Jurusan Teknik Sipil Universitas Almuslim Matangglumpangdua, Bireuen - Aceh 2013 (Blog: http://www.civilovers.blogspot.com/ http://www.civilovers.blogspot.com/))
ABSTRAK
Indonesia adalah salah satu negara rawan gempa di dunia, karena posisi Indonesia berada pada pertemuan 3 lempeng tektonik besar di dunia yaitu lempeng Indo – Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Pada beberapa tahun terakhir telah banyak terjadi gempa besar sebagai contoh gempa Aceh pada tahun 2004, gempa Jogja pada tahun 2006, gempa Padang dan Bengkulu pada tahun 2007. Percepatan batuan dasar pada gempa tersebut lebih besar daripada percepatan batuan dasar yang ditetapkan dalam SNI 03-1726-2002. Berdasarkan fakta tersebut dan adanya keinginan untuk untuk mendorong kemajuan pedoman perencanaan ketahanan gempa di Indonesia, maka pedoman ketahanan gempa SNI 03-1726-2002 direvisi menjadi RSNI 03-1726-201x. Penelitian P enelitian Tugas Akhir ini berjudul “Perbandingan Perilaku Struktur Terhadap Beban Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 031726-201x”. 1726-201x”. Material struktur gedung terbuat dari beton bertulang menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Model gedung yang dianalisis berupa gedung berbentuk persegi panjang terdiri dari 6 lantai. Ukuran denah 46 meter x 26 meter dan tinggi lantai dasar 5 meter dan lantai tipikal 4 meter. Fungsi gedung sebagai Hotel. Struktur gedung dianalisis menggunakan bantuan perangkat lunak komputer yaitu software ETABS v.9.7 dalam model 3 dimensi. Setelah dianalisis, membandingkan hasil analisis antara SNI 03-1726-2002 dengan RSNI 031726-201x berupa periode getar struktur, gaya geser dasar ( base shear ), ), simpangan antarlantai ( story story drift ), ), mengontrol kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit, momen lentur yang terjadi pada balok, dan kebutuhan tulangan lentur pada balok. 1
Disidangkan pada tanggal 3 Maret 2013 di ruang FT-2 Fakultas Teknik Universitas Almuslim, Bireuen - Aceh
Penelitian ini menghasilkan kesimpulan simpangan struktur (total ( total drift ) yang dianalisis menggunakan RSNI 03-1726-201x lebih besar dibandingkan dari hasil analisis menggunakan SNI 03-1726-2002. Persentase simpangan struktur untuk masing-masing arah yaitu yaitu sebesar 29%. Persentase peningkatan peningkatan nilai nilai base shear untuk arah Y adalah 28% dan arah Y adalah 27%. Kata Kunci : Beban Gempa, Perilaku Struktur, SNI 03-1726-2002, RSNI 03-1726201x ABSTRACT
Indonesia is one of the world’s earthquakeearthquake - prone prone countries, as Indonesia’s positition is at the confluence of three major tectonic plates of the world they are the IndoAustralia, the Eurasian plate and the pacific plate. In the last few years have been a lot of big quake for example earthquake in Aceh in 2004, the earthquake in Yogyakarta in 2006, the earthquake Padang and Bengkulu in 2007. Acceleration bedrock on the earthquake bigger than on the acceleration of the bedrock are defined in SNI 03-1726-2002. Based on these facts and the desire to encourage the aduancement of earthquake resistance planning guidelines in Indonesia, the quake resistance guidelines SNI 03-1726-2002 revised to RSNI 03-1726-201x. Research Thesis is titled “comparison of earthquake load structure behavior based on SNI 031726-2002 and RSNI 03-1726- 201x”. The material structure of the building is made of reinforced concrete using Special Moment Resisting frame (SRPMK)”. Building models were analyzed in the form of rectangular-shaped building consists of 6 storey’s. The size of the floor plan of the 46 m x 26 m and a height of 5 meters floors and typical floor are 4 meters. The building functions as a hotel. The building structure is analyzed using computer software namely assistance software ETABS v.9.7 in 3-D model. After analysis, compare the results between SNI 03-1726-2002 by RSNI 03-1726-201x in the the period of structural vibration, the base shear, story drift, control the performance limit of serviceability and the performance of ultimate limit, bending moment of the beam, and the beam flexural requirements. The caculation of this research is the total drift analyzed using RSNI 03-1726-201x is large than an results of the analysis using SNI 03-1726-2002. The percentage of space structure for each variable variable that is to 29%. The percentage of base shear for X direction is 28% and for Y direction is 27%. Keywords: Earthquake Load, Structural Behavior, SNI 03 -1726-2002, RSNI 03-1726 – 201x – 201x
I.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Indonesia adalah salah satu negara rawan gempa di dunia. Hal ini disebabkan posisi Indonesia berada pada pertemuan 3 (tiga) lempeng tektonik besar di dunia, yaitu lempeng Indo – Indo – Australia, Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik (Bodiono, 2011). Mengingat pada beberapa tahun terakhir telah banyak gempa besar terjadi di Indonesia. Sebagai contoh, gempa Aceh pada tahun 2004, gempa Jogja pada tahun 2006, gempa Padang dan Bengkulu pada tahun 2007. Dari gempa tersebut menyebabkan banyak terjadi kerusakan pada struktur bangunan. Setelah dilakukan kajian mendalam tentang hal ini, bahwa gempa besar yang terjadi ternyata percepatan batuan dasar lebih besar daripada percepatan batuan dasar yang telah ditetapkan dalam peta gempa SNI 03-1726-2002. Berdasarkan kajian tersebut menyimpulkan peta gempa SNI 03-1726-2002 dinilai sudah tidak sesuai lagi diaplikasikan sebagai pedoman perencanaan struktur tahan gempa. Oleh sebab itu, untuk mendorong perkembangan peraturan perencanaan struktur gedung tahan gempa di Indonesia, maka SNI 03-1726-2002 direvisi menjadi RSNI 03-1726-201x mengacu pada ASCE 7-10. Pada saat suatu peraturan gempa terbaru muncul dan diberlakukan, hal pertama yang menjadi pertanyaan bagi praktisi adalah seberapa besar persyaratannya berubah dan seberapa besar peningkatan bebannya. Dengan demikian penulis merencanakan salah satu bangunan gedung yang didirikan di wilayah gempa berat yaitu kota Banda Aceh, guna untuk membandingkan perilaku struktur gedung tersebut apabila dianalisis berdasarkan SNI 03-1726-2002 dengan RSNI 03-1726-201x. 03-1726-201x. 1.2
Tujuan Penulisan
Tujuan yang ingin diperoleh dari penulisan ini adalah : 1 Perbandingan periode getar struktur 2 Perbandingan gaya geser dasar (base (base shear ) 3 Perbandingan simpangan antar lantai ( story drift ) 4 Perbandingan momen lentur yang terjadi pada balok 5 Kebutuhan tulangan lentur pada balok II.
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1
Filosofi Gedung Tahan Gempa
Budiono (2012), filosofi ataupun konsep dasar perencanaan bangunan tahan gempa adalah: a. Bila gempa ringan, bangunan gedung tidak boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non-struktural (dinding, genting dan langit-langit, kaca pecah maupun pada komponen strukturalnya strukturalnya (kolom dan balok , pondasi).
b. Bila gempa sedang, bangunan gedung boleh mengalami kerusakan pada komponen non-strukturnya akan tetapi tidak boleh mengalami kerusakan pada komponen strukturnya. c. Bila gempa besar, bangunan gedung boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non-strukturnya maupun pada komponen strukturnya, akan tetapi penghuni bangunan tersebut bisa menyelamatkan jiwanya, artinya sebelum bangunan runtuh masih cukup waktu bagi penghuni untuk keluar atau mengungsi ketempat yang aman. 2.2
Wilayah Gempa
Peta zona gempa Indonesia sebagai acuan dasar perencanaan bangunan sangat diperlukan gunanya untuk menghasilkan hasil analisis yang cukup aman. Dalam SNI 03-1726-2002 pasal 4.7, wilayah Indonesia dibagikan ke dalam 6 wilayah gempa, seperti pada Gambar 2.1 di bawah ini.
Gambar 2.1 Peta Wilayah Gempa Indonesia Menurut SNI 03-1726-2002
Berdasarkan RSNI 03-1726-201x pada pasal 14, untuk wilayah gempa Indonesia ditetapkan berdasarkan parameter Ss (percepatan batuan dasar pada perioda pendek 0,2 detik) dan S 1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik), seperti terlihat pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3 di bawah.
Gambar 2.2 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter Ss Parameter Ss..
Gambar 2.3 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter S Parameter S 1.
2.3
Pengaruh Gempa Vertikal
pengaruh gempa vertikal merupakan opsional untuk dilakukan analisis akibat pengaruh gempa vertikal pada struktur gedung, maka pada perencanaan struktur harus memperhitungkan pengaruh dari gempa vertikal. Faktor respon gempa vertikal harus dihitung berdasarkan persamaan seperti pada Tabel 2.1 di bawah ini :
Tabel 2.1 Faktor respon gempa vertikal SNI 03-1726-2002 Cv = Ψ A0 I
RSNI 03-1726-201x (1.1)
E V V = 0,2 S DSD
(1.2)
dimana : dimana : Ψ = koefisien yang bergantung kepada SDS = Parameter spektrum respon wilayah gempa di mana struktur desain pada periode pendek gedung berada. (Ss). Ss). A0 = percapatan puncak muka tanah. D = Pengaruh beban mati. I = faktor keutamaan gedung.
2.4
Respon Spektra
Berdasarkan SNI 03-1726-2002 pasal 4.7.4, respons spektra ditentukan oleh parameter berikut ini: 1. Faktor jenis tanah 2. Faktor wilayah gempa untuk masing-masing daerah. Respons spektra untuk tiap-tiap wilayah dapat dilihat pada Gambar 2.4 di bawah ini.
Gambar 2.4 Respon Spektra Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Sedangkan berdasarkan RSNI 03-1726-201x pasal 6.3, respons spektra desain harus ditentukan terlebih dahulu berdasarkan data berikut ini: 1. Parameter percepatan batuan dasar pada periode 0,2 detik dan 1 detik. 2. Parameter kelas situs ( SA, SB, SC, SD, SE, dan SF) 3. Koefisien-koefisien dan parameter-parameter respons spektra percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko tertarget ( MCE R)
Parameter respons spektrum percepatan periode pendek (S (S MS ) dan periode 1 detik (S m1 m1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs harus ditentukan dengan persamaan berikut: S MS = F a S S (1.3) S S m1 (1.4) m1 = Fv S 1 4. Parameter percepatan spektra desain Percepatan spektra desain baik untuk periode pendek ( S DS ) maupun periode 1 detik (S (S D1) harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: S DS = S D1 =
2 3 2
S MS
(1.5)
S M1
(1.6)
3
T S (1.7) S = S D1 / S DS T 0 = 0,2 (S (S D1 / S DS ) (1.8) di mana : S DS = parameter spektrum respon desain pada periode pendek S D1 = parameter spektrum respon desain pada periode 1 detik S S respons spektra percepatan gempa MCE gempa MCE R untuk periode pendek S = parameter respons S 1 = parameter respons respons spektra percepatan gempa MCE gempa MCE R untuk periode 1 detik. 2.5
Koefisien Respon Seismik
Perhitungan koefisien respon seismik berdasarkan persamaan pada Tabel 2.2 di bawah ini : Tabel 2.2 Koefisien Respon Seismik SNI 03-1726-2002 Koefisien seismik =
CI R
RSNI 03-1726-201x (1.9)
C S (S DS /( R/I R/I )) )) S = (S
(1.10)
dimana : Nilai C S S tidak perlu melebihi : C = faktor respons gempa berdasarkan C S (S D1 /T ( R/I R/I )) )) (1.11) S = (S masing-masing wilayah gempa Dan nilai C S S yang dihitung tidak I = faktor keutamaan gedung kurang dari : R = faktor reduksi gempa C S (1.12) S = 0,044 S DS I ≥ 0,01 dimana : S D = parameter percepatan respons spektrum desain pada periode 1 detik S D1 = parameter percepatan respons spektrum yang dipetakan T = periode struktur dasar (detik) R = faktor modifikasi respons I = faktor keutamaan hunian beban mati.
2.6
Periode Alami Struktur
Penentuan periode alami struktur ditentukan dalam Tabel 2.3 di bawah ini: Tabel 2.3 Penentuan Periode Alami Struktur SNI 03-1726-2002 RSNI 03-1726-201x Nilai batas maksimum Ada dua batas untuk periode T < T < ζ n (1.13) bangunan, yaitu nilai minimum dimana : periode bangunan (T a min) dan nilai ζ = 0,16 (dari Tabel koefisien yang maksimum periode bangunan (Ta ( Ta membatasi waktu getar alami maxs), maxs), yaitu : fundamental struktur gedung). T a min = C r r hnx (1.14) n = jumlah lantai gedung T a maxs = Cu Ta min (1.15) di mana: Ha = tinggi struktur dari dasar sampai ke tingkat paling atas. Cr = 0,0466 (dari Tabel koefisien parameter periode pendekatan). Cu = 1,4 (dari Tabel koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung). x = 0,9 (dari Tabel koefisien parameter periode pendekatan).
2.7
Simpangan Antar Lantai
Tabel 2.4 Penentuan simpangan antar lantai SNI 03-1726-2002 1. Kinerja batas layan i
0,03
(1.16)
xhi xhi
R
Δi < 30 mm
(1.17)
2. Kinerja batas ultimit Untuk struktur gedung beraturan : ζ = 0,7 R 0,7 R (1.18) Untuk struktur gedung tidak beraturan :
0,7 R
(1.19)
Faktorskal Faktorskal a
Faktor Skala =
0,8V 1 Vt
1
RSNI 03-1726-201x 1. Kinerja batas ultimit Kinerja batas ultimit harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa tingkat teratas, yaitu berdasarkan : C d xe (1.21) x
I e
di mana : C d d = faktor pembesaran defleksi. xe = defleksi pada lokasi yang
(1.20) I e
disyaratkan dan ditentukan sesuai dengan analisis elastis. = faktor keutamaan berdasarkan kategori resiko.
2.8
Kombinasi Pembebanan
Faktor-faktor dan kombinasi beban untuk beban mati nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal adalah seperti pada Tabel 2.5 di bawah ini : Tabel 2.5 Faktor Kombinasi Pembebanan SNI 03-1726-2002 RSNI 03-1726-201x 1. 1,4 DL 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL ± 0,3 EX ± 1 EY 3. 1,2 DL + 1 LL ± 0,3 (ρ QE + 0,2 4. 1,2 DL + 1 LL ± 1 EX ± 0,3 EY SDS DL) ± 1 (ρ QE + 0,2 S DS DL) 5. 0,9 DL ± 0,3 EX ± 1 EY 4. 1,2 DL + 1 LL ± 1 (ρ QE + 0,2 6. 0,9 DL ± 1 EX ± 0,3 EY SDS DL) ± 0,3 (ρ QE + 0,2 S DS DL) di mana : 5. 0,9 DL ± 0,3 (ρ QE - 0,2 S DS DL) DL = Beban Mati, termasuk SIDL ± 1 (ρ QE - 0,2 SDS DL) LL = Beban Hidup 6. 0,9 DL ± 1 (ρ QE - 0,2 S DS DL) ± EX = Beban Gempa arah-x 0,3 (ρ QE - 0,2 SDS DL) EY = Beban Gempa atah-y di mana : DL = Beban Mati, termasuk SIDL LL = Beban Hidup EX = Beban Gempa arah-x EY = Beban Gempa atah-y ρ = faktor redundansi untuk desain seismik S DS = parameter percepatan spektrum respons desain pada periode pendek QE = pengaruh gaya seismik horizontal dari V
2.9
Geser Dasar Seismik (V)
Tabel 2.6 Penentuan gaya geser seismik SNI 03-1726-2002 V
C 1 xI
xWt xWt
R
dimana: C1 = nilai faktor respons gempa R = faktor reduksi gempa I = faktor keutamaan gedung Wt = berat total gedung
(1.22)
RSNI 03-1726-201x V = C s Wt (1.23) dimana : C s = koefisien respons seismik Wt = berat total gedung
III.
METODE PENELITIAN
3.1
Kriteria Desain
Bentuk bangunan 3 dimensi, seperti pada Gambar 3.1 di bawah Luas bangunan = 46 m x 26 m = 1196 m 2 Lokasi bangunan = Banda Aceh Fungsi bangunan = Untuk Hotel Jumlah lantai = 6 (enam) lantai termasuk lantai atap Tebal lantai 1 s/d lantai 5 = 12 cm Tebal lantai atap = 10 cm Jenis tanah = Tanah Sedang, KDS-D
Gambar 3.1 Bentuk Bangunan Gedung
3.2
Dimensi dan Penampang Struktural
3.3
Kolom lantai Balok induk Ring balok
Mutu Bahan Massa jenis beton bertulang Berat jenis beton bertulang Mutu Beton (fc’) Modulus elastisitas beton Mutu baja tulangan pokok (fy) Mutu baja tulangan geser (fy) Angka poisson
= 60 cm x 60 cm = 40 cm x 70 cm = 35 cm x 60 cm = = = = = = =
2,40 kN/m3 24 kN/m3 35 Mpa 27805575 kN/m2 400 Mpa 240 Mpa 0,2
3.4
Faktor Keutamaan Gedung (I)
Struktur gedung didesain sebagai hotel, sehingga memiliki faktor keutamaan sebagai berikut :
Untuk SNI 03-1726-2002
Untuk RSNI 03-1726-201x
= 1 (nilai dari tabel faktor keutamaan gedung untuk berbagai kategori) = 1 (nilai dari tabel faktor keutamaan gedung untuk berbagai kategori)
3.5
Faktor Reduksi Gempa (R)
Struktur Gedung ini termasuk dalam kategori Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) beton bertulang, sehingga memiliki nilai faktor reduksi sebagai berikut :
Untuk SNI 03-1726-2002 Untuk RSNI 03-1726-201x
= 8,5 =8
3.6 Penentuan Jenis Tanah Jenis tanah tempat struktur gedung didirikan diasumsikan ke dalam kategori tanah sedang. 3.7
Respon Spektrum Desain Respons spektrum desain berdasarkan SNI 03-1726-2002 Nilai yang dimasukkan kedalam software kedalam software ETABS V.9.7 adalah nilai Ca dan Cv berdasarkan peta zonasi gempa Indonesia wila yah 5 untuk jenis tanah sedang, sehingga didapat yaitu: - Ca = 0.32 - Cv = 0.83 Hasil input grafik respon spektrum dapat dilihat pada Gambar 3.2 di bawah ini:
Gambar 3.2 Input 3.2 Input Respon Respon Spektra SNI 03-1726-2002
Respons spektrum desain berdasarkan RSNI 03-1726-201x Dengan data percepatan batuan dasar yang berada di kota Banda Aceh S s (1.320g) dan S 1 (0.613g) maka didapat: - Fa = 1.00 - Fv = 1.50 - S MS = Fa x Ss = 1.00 x 1.320 = 1.320 - S M1 = Fv x S 1 = 1.50 x 0.613 = 0.92 Nilai yang dimasukkan ke dalam software ETABS V.9.7 untuk Define Response Spectrum Funcation adalah nilai S DS dan S D1 , yaitu: - S DS = 2/3 S MS = 2/3 (1.320) = 0.880 - S D1 = 2/3 S M1 = 2/3 (0.92) = 0.613 Hasil input grafik respon spektrum dapat dilihat pada Gambar 3.3 di bawah ini:
Gambar 3.3 Input 3.3 Input Respon Respon Spektra RSNI 03-1726-201x
3.8 Diagram Alir Penelitian Langkah-langkah penelitian dapat digambarkan dalam diagram alir di bawah ini:
MULAI
DATA PERENCANAAN
PEMBEBANAN STRUKTUR
PEMODELAN STRUKTUR DENGAN ETABS v.9.7
RUN ANALISIS RUN ANALISIS
KONTROL 1. Periode Getar Struktur 2. Base 2. Base Shear 3. Simpangan lantai 3. Rasio Penulangan
AMAN HASIL DAN PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
SELESAI
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 4.1.1 Periode Getar Struktur Hasil periode getar dan parstisipasi massa yang diperoleh dari output program ETABS v.9.7 dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Periode Getar dan Partisipasi Massa Partisipasi Massa Pola Getar
Waktu Getar
Arah X
1
0.906
2
Arah Y
Total Arah X
Total Arah Y
Rotasi
Total Rotasi
0.001
85.069
0.001
85.069
0.120
0.120
0.873
85.099
0.004
85.100
85.073
0.591
0.711
3
0.834
0.595 0. 595
0.107 0.1 07
85.695
85.179
84.584
85.294
4
0.286
0.000
9.995
85.695
95.174
0.001
85.295
5
0.277
9.675
0.000
95.369
95.174
0.024
85.320
6
0.265
0.028
0.005
95.397
95.179
9.916
95.235
Setelah didapat nilai partisipasi massa dari analisis software analisis software ETABS, pada Tabel 4.2 di bawah ini adalah pengecekan periode getar struktur yang ditentukan berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x sebagai berikut : Tabel 4.2 Periode pembatasan dan periode yang dihasilkan ETABS Pembatasan Pembatasan Periode Getar Periode ETABS Periode Getar SNI RSNI 201x (Detik) 2002 T=ζn
Ta min = Cr.hn x
Ta maxs = Cu. Ta min
U-S
B-T
0.960
0,844
1,182
0.906
0.873
4.1.2 Gaya Geser Dasar ( B ase Shear ) Gaya geser dinamik berdasarkan SNI 03-1726-2002 tidak boleh kurang 80% dari gaya geser dasar nominal statik ekuivalen, yaitu : Untuk arah X adalah 8191,003 kN ≥ 6311,704 kN Untuk arah Y adalah 7908,476 kN ≥ 6551,832 kN Sedangkan gaya geser dinamik berdasarkan RSNI 03-1726-201x tidak boleh kurang 85% dari gaya geser dasar nominal statik ekuivalen, yaitu : Untuk arah X adalah 11707,730 kN ≥ 11707,730 kN Untuk arah Y adalah 11707,730 kN ≥ 11707,730 kN Pada Tabel di bawah ini dapat dilihat persentase peningkatan gaya geser analisis respon spektrum berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x.
Tabel 4.3 Persentase peningkatan gaya geser analisis respon spektrum. Gaya geser arah X
Gaya geser arah Y
Persentase
SNI 2002
RSNI 201x
SNI 2002
RSNI 201x
X
Y
8191,003
11315,7
7908,476
10899,006
28%
27%
dri ft 4.1.3 Simpangan antarlantai antarlantai (Story dri ) Nilai total simpangan gedung yang terjadi menurut SNI 03-1726-200s dapat dilihat pada Tabel 4.4 di bawah ini : Tabel 4.4 Nilai total simpangan (drift ( drift ) gedung (output ( output Etabs) Etabs)
Lantai
Δx (mm)
Δy (mm)
Lantai 6
16,561
17,583
Lantai 5
15,557
16,448
Lantai 4
13,689
14,421
Lantai 3
10,977
11,820
Lantai 2
7,581
7,915
Lantai 1
3,788
3,896
Nilai total simpangan gedung yang terjadi menurut SNI 03-1726-200s dapat dilihat pada Tabel 4.5 di bawah ini : Tabel 4.5 Nilai total simpangan (drift ( drift ) gedung (output ( output ETABS) ETABS) Lantai Lantai 6 Lantai 5 Lantai 4 Lantai 3 Lantai 2 Lantai 1
Δx (mm)
Δy (mm)
23,467
24,896
22,051
23,295
19,405
20,426
15,551
16,307
10,726
11,190
5,352
5,500
Berikut ini merupakan diagram perbandingan perpindahan (total ( total drift ) menurut masing-masing arah dari hasil analisis software ETABS v.9.2 berdasarkan SNI 031726-2002 dan RSNI 03-1726-201x.
Diagram Perbandingan Tota Total Drif t antara SNI 1726-2002 1726-2002 dan RSNI 1726-201x 1726-201x
30000
) m25000 m ( i a 20000 t n a L15000 n a i g 10000 g n i t e 5000 K
16.561
23.467
15.557
22.051 19.405
13.689 10.977 7.581
Total Drift X SNI 2002 Total Drift Y SNI 2002
15.551
Total Drift X RSNI 201x
10.726 Total Drift Y RSNI 201x
3.788
5.352
0 0
5
10
15
20
25
30
Nilai Perpindahan (mm)
Gambar 4.1 Diagram perbandingan total drift antara drift antara SNI 03-1726-2002 dan 03-1726-201x.
RSNI
4.1.4 Momen Lentur Pada Balok
Nilai momen lentur le ntur diambil dia mbil pada portal 3 ID 50, nilai momen tersebut te rsebut dapat dilihat pada Tabel 4.6 di bawah ini: Tabel 4.6 Momen lentur yang terjadi pada balok portal 3
Lantai
Momen Balok 50 (kN.m)
Momen Balok 50 (kN.m)
SNI 03-1726-2002
RSNI 03-1726-201x
Persentase peningkatan / Penurunan (%)
Momen +
Momen -
Momen +
Momen -
Momen +
Momen -
Lantai 6
41,620
-83,240
58,315
-116,630
29%
29%
Lantai 5
75,704
-151,409
111,451
-222,902
32%
32%
Lantai 4
102,017
-204,034
161,954
-323,158
37%
37%
Lantai 3
124,010
-248,021
255,238
-408,529
51%
39%
Lantai 2
151,976
-278,170
324,743
-467,851
53%
41%
Lantai 1
180,752
-287,016
369,772
-490,292
51%
41%
4.1.5 Kebutuhan Tulangan Lentur Lentur Pada Balok
Nilai tulangan lentur le ntur diambil pada portal 3 ID 50, nilai luas tulangan tersebut ter sebut dapat dilihat pada Tabel 4.7 di bawah ini:
Tabel 4.7 Momen lentur yang terjadi pada balok portal 3 Kebutuhan tulangan Balok 50 Kebutuhan tulangan Balok 50 2 (N/mm ) (N/mm2) Lantai
Lantai 6
Lantai 5
Lantai 4
Lantai 3
Lantai 2
Lantai 1
Posisi
SNI 03-1726-2002
RSNI 03-1726-201x
Tump. Kiri
Lapangan
Tump. Kanan
Tump. Kiri
Lapangan
Tump. Kanan
Top
539,0
134,0
276,0
702,0
174,0
443,0
Bottom
268,0
342,0
205,0
349,0
273,0
298,0
Top
958,0
244,0
646,0
1058,0
345,0
958,0
Bottom
490,0
492,0
392,0
696,0
547,0
800,0
Top
1007,0
329,0
958,0
1615,0
647,0
1352,0
Bottom
662,0
552,0
592,0
1075,0
836,0
1102,0
Top
1232,0
401,0
999,0
2103,0
906,0
1840,0
Bottom
808,0
655,0
859,0
1577,0
958,0
1562,0
Top
1387,0
450,0
1195,0
2466,0
958,0
2233,0
Bottom
958,0
748,0
958,0
1968,0
990,0
1902,0
Top
1433,0
473,0
1300,0
2589,0
958,0
2392,0
Bottom
958,0
843,0
958,0
2170,0
1088,0
1989,0
4.2 Pembahasan 4.2.1 Periode Getar Struktur Dengan 6 (enam) pola ragam getar partisipasi partisi pasi massa untuk ketiga arah DOF (Ux, Uy, Rz) sudah mencapai angka 90%, berarti tidak perlu menambah jumlah pola ragam getar kembali. Ragam pertama untuk arah sumbu X, ragam kedua untuk arah sumbu Y, ragam ketiga terjadinya puntir (torsi) yang pertama, ragam keempat terjadinya getar kedua untuk arah sumbu X, ragam kelima terjadinya getar kedua untuk arah sumbu Y, dan ragam keenam terjadinya puntir (torsi) yang kedua. Periode getar struktur ragam pertama yang didapat software didapat software ETABS adalah 0,906. Periode tersebut memenuhi pembatasan untuk waktu getar struktur yang telah ditentukan baik dalam SNI 03-1726-2002 maupun dalam RSNI 03-1726-201x. 4.2.2 Gaya Geser Dasar ( B ase Shear ) Perhitungan gaya geser dasar dilakukan dengan analisis respon spektrum menggunakan software ETABS. Setelah didapat nilai gaya geser dasar dilakukan pendekatan yang telah ditentukan baik dalam SNI 03-1726-2002 maupun dalam RSNI 03-1726-201x. Dalam SNI 03-1726-2002, nilai akhir respon dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh kurang 80% nilai respon ragam yang pertama dari hasil analisis statik ekuivalen. Gaya geser yang didapat untuk arah X adalah
8191,003 kN, dan untuk arah Y adalah 7908,476 kN. Gaya geser tersebut memenuhi ketentuan yang telah ditentukan dalam SNI 03-1726-2002. Dalam RSNI 03-1726-201x, nilai akhir respon dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh lebih kecil 85% dari nilai respon ragam pertama prosedur gaya lateral ekuivalen. Gaya geser yang didapat untuk arah X adalah 11315,748 kN, dan untuk arah Y adalah 10899,006 kN. Nilai akhir gaya geser tersebut tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan dalam RSNI 03-1726-201x. Dengan demikian untuk memenuhi syarat yang ditentukan, maka ordinat respon spektrum harus dikalikan dengan 0,85 V /Vt , sehingga didapat untuk arah X adalah 11707,730 kN dan untuk arah Y adalah 11707,730 kN. dri ft 4.2.3 Simpangan antarlantai antarlantai (Story dri ) Nilai simpangan antarlantai ( story story drift ) berdasarkan SNI 03-1726-2002 hanya terdapat dua kinerja yaitu kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit. Nilai kinerja batas layan tidak boleh kurang dari (0,03/R) dikalikan dengan tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, diambil tergantung nilainya yang lebih kecil. Nilai kinerja batas layan yang terjadi pada lantai 6 (enam) untuk arah X adalah 1,004 mm dan untuk arah Y adalah 1,135. Nilai tersebut tidak melewati batas yang ditentukan sebesar 14,118 mm. Untuk kinerja batas ultimit yang ditentukan pada lantai 6 (enam) 0,02 x tinggi tingkat adalah 80 mm. Kinerja batas ultimit yang terjadi pada lantai 6 (enam) untuk arah X sebesar 5,974 mm dan untuk arah Y sebesar 6,753 mm, maka nilai kinerja batas ultimit yang terjadi pada lantai 6 (enam) memenuhi syarat yang ditentukan. Dalam RSNI 03-1726-201x, hanya terdapat satu kinerja yaitu kinerja batas ultimit. Kinerja batas ultimit yang ditentukan 0,02 x tinggi tingkat adalah 80 mm. Nilai kinerja batas ultimit yang terjadi pada lantai 6 (enam) untuk arah X sebesar 7,788 mm dan untuk arah Y sebesar 8,806 mm. Nilai kinerja batas ultimit memenuhi syarat yang telah ditentukan.
4.2.4 Momen Lentur Pada Balok Ketika sebuah balok lurus yang menerima beban-beban lateral mengalami momen lentur dan gaya geser pada setiap penampangnya dimana besaran yang terjadi ini dapat dihitung secara manual. Pada penulisan penelitian ini nilai momen lentur yang terjadi pada balok dihitung menggunakan bantuan software ETABS. Dalam penelitian ini perbandingan nilai momen lentur l entur antara SNI 03-1726-2002 03 -1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x diambil pada portas 3. Momen maksimum dan minimun yang terjadi pada portal tersebut yang dianalisis berdasarkan SNI 03-1726-2002 adalah terdapat pada portal 3 pada frame ID 50 yang terdapat pada lantai satu yaitu untuk momen maksimum sebesar 180,752 kN.m, dan momen minimum sebesar -287,016kN.m. Nilai momen maksimum dan minimum yang dianalisis menurut RSNI 03-1726201x, pada portal 3 pada frame ID 50 yang terdapat pada lantai satu yaitu untuk momen maksimum sebesar 369,772 kN.m dan untuk momen minimum sebesar 490,292kN.m. Persentase peningkatan momen lentur yang terjadi pada frame ID 50 lantai satu adalah untuk momen maksimum sebesar 51% dan untuk momen minimum sebesar 41%.
4.2.5 Kebutuhan Tulangan Lentur Lentur Pada Balok Luas tulangan lentur diambil dari hasil analisis software ETABS setelah dilakukan start design/check of structure. structure. Rasio tulangan lentur portal 3 memenuhi ketentuan yang telah ditentukan dalam SNI 03-284703-2847-2002, 2002, ρmin < ρ < ρmax yaitu 0,0035 < 0,0047 < 0,0355. Pengecekan nilai rasio tulangan lentur tersebut diambil pada frame ID 50 yang berada pada lantai 3. Rasio tulangan lentur yang dianalisis menurut RSNI 03-1726-201x juga memenuhi persyaratan yang telah ditentukan dalam SNI 03-284703-2847-2002 2002 yaitu, ρmin < ρ < ρmax. Pengecekan nilai rasio tulangan lentur tersebut diambil pada frame pada frame ID 50 yang portal 3 pada lantai 3 (tiga). Untuk nilai rasio pada frame 50 yaitu 0,0035 < 0,0080 < 0,0404.
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian ini penulis dapat menyimpulkan, sebagai berikut: 1. Periode getar struktur memenuhi persyaratan yang telah ditentukan baik dalam SNI 03-1726-2002 maupun dalam RSNI 03-1726-201x. Periode getar struktur yang diperoleh dari hasil analisis menggunakan software ETABS masuk ke dalam interval untuk masing-masing arah. 2. Simpangan struktur (total (total drift ) yang dianalisis menggunakan RSNI 03-1726201x lebih besar dibandingkan yang dianalisis menggunakan SNI 03-1726-2002. Persentase Simpangan struktur (total ( total drift ) untuk masing-masing arah yaitu sebesar 29%. 3. Nilai akhir respon spektrum menurut RSNI 03-1726-201x tidak boleh kurang dari 85% gaya geser dasar analisis statik ekuivalen, sedangkan pada SNI 031726-2002 nilai akhir respon spektrum tidak boleh kurang dari 80% gaya geser dasar statik ekuivalen. Pada penelitian ini persentase peningkatan base shear antara RSNI 03-1726-201x dan SNI 03-1726-2002 untuk masing-masing adalah arah X sebesar 28% dan arah Y sebesar 27%. 4. Momen lentur yang dihasilkan pada balok berdasarkan RSNI 03-1726-201x lebih besar dibandingkan dengan SNI 03-1726-2002. Nilai persentase peningkatan momen lentur yang terjadi pada balok bervariasi yaitu dari 51% sampai 41%. 5. Luasan tulangan lentur yang dihasilkan pada balok berdasarkan RSNI 03-1726201x lebih besar dibandingkan dengan SNI 03-1726-2002. 6. Rasio tulangan lentur memenuhi persyaratan yang ditentukan dalam SNI 032847-2002. 28472002. 5.1. Saran Adapun saran yang dapat diberikan penulis untuk penyempurnaan penulisan penelitian ini adalah: 1. Model struktur yang dianalisis pada penelitian ini adalah struktur gedung beraturan, untuk pengembangan selanjutnya penulis harapkan mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Almuslim mampu menganalisis struktur gedung tidak beraturan menggunakan RSNI 03-1726-201x.
2. Penelitian ini penulis hanya membandingkan perilaku struktur atas. Penulis harapkan ada yang melanjuti untuk membandingkan perilaku struktur bawah. 3. Pada penelitian ini penulis hanya membandingkan perilaku struktur, dan untuk penyempurnaan penulisan penelitian ini penulis harapkan ada yang melanjutkan mel anjutkan ketahap perencanaan. V. DAFTAR KEPUSTAKAAN Anonim, 1987, Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung , Gedung , SKBI-1987, PU, Jakarta Anonim, 2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002, BSN, Bandung. Anonim, 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002, BSN, Jakarta. Anonim, 201x, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, RSNI 03-1726-201x, BSN, Jakarta. Budiono, B., dan Supriatna, L., 2011, Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa, Gempa, Bandung Irsyam, M., 2012, Materi Sosialisasi Gempa Aceh, Aceh, Puskim Litbang PU dan Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia, Aceh Website, http://www.puskim.pu.go.id/desain_spektra_indonesia_2011/
