Srpmk vs Dual Sistem

Jurnal Ilmiah Teknik dan Informatka

Vol. 1, No. 2, Agsuus 2016

Perbandingan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) Dengan Sistem Ganda 1

2

Iis Roin Widiati , Saleh Ilmi Sidik Rabrusun Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Teknik dan Sistem Informasi, Universitas Yapis Yapis Papua UNIYAP, Jl. D. Sam atulangi No.!! Dok " Atas, Tlp #$%&'( )*+$!, ))$*)), Ja-apuraPapua Iis./idiati0uni-ap.a1.id

Abstrak Saat ini, tipe sistem struktur -ang 2iasa digunakan pada 2angunan 2erlantai k3ususn-a di ka/asan Indonesia, -aitu Sistem Struktur angka Pemikul 4omen 53usus #SP45( dan Sistem 6anda #dual s-stem(. Tu7uan penelitian ini adala3 dengan mem2andingan antara kiner7a Sistem angka Pemikul 4omen 53usus #SP45( dan Sistem 6anda pada 6edung 8aru Uni-ap. Adapun lokasi penelitian ini adala3 6edung 8aru Uni-ap -ang terletak di 5ota Ja-apura, Provinsi Papua. 4etode -ang digunakan dalam penelitian ini adala3 metode analisis struktur gedung menggunakan soft/are 2antu -aitu SAP$$$ v!+. Analisis respons dinamik * dimensi dengan mem2andingkan  model struktur -aitu model pertama Sistem angka Pemikul 4omen 53usus #SP45( dan model kedua -aitu Sistem 6anda #dual s-stem(. Dari 3asil analisis -ang dilakukan, diperole3 2a3/a pada Sistem 6anda 2erat struktur sedikit le2i3 2esar !9 atau *:,+$) kN dari 2erat keseluru3an SP45 -aitu **+**,$&) kN, untuk struktur Sistem 6anda di mana periode dan frekuensi struktur diperole3 dari 3asil analisis masi3 le2i3 ke1il dari periode untuk struktur SP45 -aitu $,'!) detik. Per2andingan 2ase s3ear untuk struktur Sistem 6anda le2i3 2esar dari SP45 untuk 2e2an gempa ara3; dengan persentase :9 le2i3 2esar dan untuk untuk 2e2an gempa ara3Y ara3Y dengan persentase persentase +9 le2i3 2esar. 2esar. Kata kunci< Struktur, Sistem 6anda, Frekuensi.

 Pendahuluan Ilmu pengeta3uan dan penerapan penerapan teknologi dalam 2idang pem2angunan konstruksi teknik sipil mengalami perkem2angan -ang pesat, pesat, mem2uat kita dituntut untuk le2i3 le2i3 produktif, kreatif dan inovatif, terutama dalam 3al peran1angan struktur. Sala3 satu kriteria dalam meren1ana meren1anakan kan struktur struktur 2angunan 2angunan gedung gedung adala3 adala3 kekuatan kekuatan serta perilaku 2angunan tinggi. 4eni 4ening ngka katn tn-a -a ke2u ke2utu tu3a 3an n akan akan gedu gedung ng ting tinggi gi 3aru 3aruss diim2a diim2angi ngi dengan dengan pema3a pema3aman man tentan tentang g sistem sistem strukt struktur ur gedung tinggi, terutama keta3anan ter3adap gempa. Dalam SNI !'&$ !'&$! ! tela3 tela3 diatur diatur sistem sistem ataupu ataupun n su2sist su2sistem em struktur untuk meren1anakan struktur gedung ta3an gempa. 4asingmasi 4asingmasing ng sistem sistem dan su2sistem su2sistem tentun-a tentun-a memiliki memiliki kele2i3an kele2i3an dan kekurangan kekurangan masingmas masingmasing ing sesuai sesuai dengan dengan karakteristik gedung maupun 2e2an, terutama 2e2an gempa -ang merupakan 2e2an lateral. Saat Saat ini, ini, tipe tipe sistem sistem strukt struktur ur -ang -ang 2iasa 2iasa diguna digunakan kan pada pada 2angunan 2erlantai k3ususn-a di ka/asan Indonesia, -aitu Sist Sistem em Stru Strukt ktur ur ang angka ka Pemi Pemiku kull 4ome 4omen n 53us 53usus us dan dan Sistem Sistem 6anda 6anda.. Sistem Sistem rangka rangka pemiku pemikull momen momen k3usus k3usus #SP45( dapat memikul 2e2an gravitasi dan 2e2an lateral. Namun pada sis tem ganda, SP45 akan 2ertugas memikul 2e2an gravitasi dan dinding struktur=geser memikul 2e2an lateral. Adapun tu7uan penelitian ini adala3 mem2andingkan 3asil detailing dari Sistem angka Pemikul 4omen 53usus #SP45( #SP45( dan Sistem Sistem 6anda dalam 3al Drift , Base Shear , dan 5etidak2eraturan Torsional #Torsional # Torsional Irregurality(. Irregurality(. 4enga1u pada penelitian ini, struktur 2angunan -ang akan diren1anakan adala3 model Sistem angka Pemikul 4omen 53usus #SP45( dan Sistem 6anda. 5edua 7enis ini #SP45 dan Sistem 6anda( ditu7ukan untuk mem2andingkan 3asil detailing dari Sistem angka Pemikul

4omen 4omen 53usus 53usus #SP45 #SP45(( dan Sistem Sistem 6anda 6anda dalam dalam 3al Simpangan >ateral # Drift (, (, 8e2an 6eser Dasar # Base # Base Shear (, (, dan 5etida 5etidak2e k2erat ratura uran n Torsion orsional al # Torsional Irregurality(. Irregurality(. Untuk per3itungan menggunakan Software menggunakan Software SAP $$$ ".!+.

!" Metode Penelitian

4etode -ang digunakan dalam penelitian ini adala3 metode analisis struktur gedung menggunakan soft/are 2antu -aitu SAP$$$ ".!+. ".!+. Adapun datadata -ang mendukung ter3adap metode ini diam2il dari datadata sekunder -ang didapat dari konsultan peren1ana ?". 4ega ?ipta 5onsultan. Pemodelan Struktur Dalam Dalam tugas tugas ak3ir ak3ir ini akan akan dilaku dilakukan kan analis analisis is respon responss dinamik * dimensi dengan mem2andingkan  model struktur -ait -aitu u mode modell pert pertam amaa Sist Sistem em ang angka ka Pemi Pemiku kull 4ome 4omen n 53usus 53usus #SP45 #SP45(( dan model model kedua kedua -aitu -aitu Sistem Sistem 6anda 6anda #dual s-stem(. Struktur dimodelkan menggunakan soft/are SAP$$$ v!+. Pemasukkan Data Datadata -ang dimasukkan 2erupa data 2angunan se2ua3 gedung gedung perkulia3a perkulia3an, n, dengan dengan 7umla3 7umla3 lantai lantai diren1ana diren1anakan kan & 2ua3 lantai. Tinggi tiap tingkat adala3 + m. Tinggi total rangka 2eton 2eton diukur dari lantai dasar adala3 + m. 4utu 4utu 2a3a 2a3an n -ang -ang akan akan digu diguna naka kan n untu untuk k meng meng3i 3itu tung ng kekuatan dan struktur terse2ut adala3 2eton f@1 ) 4Pa dan 2a7a f@- +$ 4Pa. 8e2an2e2an -ang akan ditin7au adala3 2e2an mati +$$ km=m*, 2e2an 3idup )$ km=m, 2e2an gempa -ang di3itung se1ara dinamis dengan analisis respon spektrum. Dimensi lemen Struktur

59



-ang le2i3 kaku di2anding SP45. Dimensi kolom di2uat sama dari lantai ! 3ingga lantai & untuk setiap tingkat. per2edaan 3an-a pada penggunaan variasi sistem SP45 dan Sistem 6anda. Dimensi kolom seperti ter1antum pada lampiran ! ta2el !. 5omponen stuktur 8alok untuk masingmasing sistem SP45 dan Sistem 6anda dimodelkan sama. Dimensi 2alok seperti -ang ter1antum pada lampiran ! ta2el . Plat 2eton 2ertulang digunakan se2agai plat untuk plat atap dan plat lantai dengan kete2alan masingmasing !$ mm. Dinding 6eser #s3ear /all( Pada gedung dengan Sistem 6anda ini se2esar *$ 1m. 5ete2alan dinding geser diren1anakan dengan meng3itung kekakuan lateral=geser untuk Sistem 6anda. Analisis Struktur Analisisn-a dilakukan 2erdasarkan analisis spektrum respons #esponse Spe1trum(. Analisis ini 2erfungsi untuk menentukan

8e2an Spektrum espons Untuk analisis gempa -ang diaplikasikan pada gedung 8aru Uni-ap ini menga1u pada SNI !'& $! dengan /ila-a3 gempa Ja-apura dan kondisi tana3 sedang #SD(. Per3itungan spe1trum gempa ren1ana -ang tela3 di7elaskan pada 8a2 III dan dapat dili3at seperti pada lampiran * 6am2ar ! Skala ga-a analisis Spektrum espon 6empa Di dalam SNI !'& $! pasal '.%.+.! dise2utkan 2a3/a nilai ak3ir respon dinamik struktur gedung ter3adap pem2e2anan gempa nominal aki2at pengaru3 dari 6empa en1ana dalam satu ara3 tertentu, tidak 2ole3 diam2il kurang dari :)9 nilai respon ragam -ang pertama. Selan7utn-a output ga-a geser dasar 2e2an statik ekivalen #>F(, 2e2an spektrum respon #S(, dapat dili3at pada lampiran * Ta2el & untuk gedung SP45 dan gedung dengan Sistem 6anda pada lampiran * Ta2el '

nilai simpangan lateral #drift( dan 2e2an geser !( dasar #8ase S3ear( dan 5etidak2eraturan Torsional #Torsional Irreguralit-( pada SP45 dan sistem ganda.

Untuk gedung dengan SRPMK Ara3 ; V Statik #;(

C

!'%:,:' kN

#" Analisis Dan Pembahasan

V Dinamik #S;(

C

!*!+,&*: kN

:)9 V Statik

C

!)%,$*': kN


H

:)9 V Statik

V Statik #Y(

C

!'%:,:' kN

V Dinamik #SY(

C

!+):,&+' kN

:)9 V Statik

C

!)%,$*': kN


H

:)9 V Statik

Pada 2agian ini akan disa7ikan 3asil analisis struktur -aitu analisis respons dinamik * dimensi terdiri atas sistem rangka pemikul momen k3usus #SP45( dan sistem ganda. Analisisn-a dilakukan 2erdasarkan analisis spektrum respons #esponse Spe1trum(. Analisis ini 2erfungsi untuk menentukan nilai simpangan lateral #drift( dan 2e2an geser dasar #8ase S3ear( dan 5etidak2eraturan Torsional #Torsional Irreguralit-( pada SP45 dan sistem ganda.

Ara3 Y

4aka di2utu3kan faktor pengali untuk spektrum respon gempa

Baktu 6etar Alami Struktur 8erdasarkan SNI !'& $! Pasal '.:. untuk men1ega3 fleksi2ilitas struktur se1ara 2erle2i3an maka /aktu getar alami struktur 3arus di2atasi tidak 2ole3 le2i3 dari ?u Ta -aitu< Ta C $,$+&&  ',:$,% C $,%% detik Dan ?u C !,+ #diperole3 dari Ta2el.!+ SNI !'& $! pasal '.:.(, se3ingga 2atasan /aktu getar alami struktur -aitu< ?u Ta C !,+  $,%% C !,*$$& detik

dinamik

Jumla3 mode ditentukan 2erdasarkan 7umla3 lantai dikalikan dengan 7umla3 dera7at ke2e2asan #DEF( tiap lantai -aitu * DEF masingmasing ara3 ;, ara3 Y, dan ara3 . Selan7utn-a periode dan frekuensi struktur dapat dili3at pada lampiran ! Ta2el * dan lampiran  Ta2el + untuk struktur SP45 dan Sistem 6anda. Gasil Periode alami struktur 3asil per3itungan dan SAP$$$ diatas menun7ukkan Sistem 6anda memiliki /aktu getar alami le2i3 ke1il di2anding SP45, 3al ini menandakan 2a3/a Sistem 6anda memiliki struktur 60



8erdasarkan SNI !'& $! untuk simpangan antar lantai desain # ( ditentukan dengan mempertim2angkan faktor amplifikasi atau faktor pem2esaran # # !( dari defleksi -ang 2)

Untuk gedung dengan Sistem an!a

ter7adi aki2at ga-a gempa # $e(. Simpangan # ( di3itung dari

Ara3 ;

V Statik #;(

C

!:!&,)+ kN


C

!&)&,$%% kN

:)9 V Statik

C


2atasan simpangan antar lantai i7in # a(.

!)++,$)% kN :)9 V Statik

>

defleksi -ang tela3 diper2esar # $( dan 3arus memenu3i

!. #%? K o(nto3 per3itungan story !rift untuk lantai atap pada

Ara3 Y

model SP45 dapat dili3at di 2a/a3 ini <

V Statik #Y(

C

!:!&,)+ kN


C

!%$&,++ kN

:)9 V Statik

C

!)++,$)% kN


>

:)9 V Statik

Simpangan pada lantai atap C $& C $,$*! m Simpangan pada lantai 2a/a3 C $' C $,$' m Stor #%y!Kr (ift C 'C $&  $'C $,$*!  $,$' C $,$$* m Pem2esaran story !rift ' C # ! '= I C ),)#$,$$*(=! C $,$!: m Pem2esaran !rift rasio C '=h' C

Faktorfaktor pengali terse2ut di atas kemudian dikalikan dengan faktor skala -ang tela3 ditetapkan se2elumn-a se3ingga diperole3 3asil -ang tela3 memenu3i pers-aratan V Dinamik  :)9 V Statik , untuk gedung dengan Sistem 6anda tidak di3itung lagi karena tela3 memenu3i s-arat. Gasiln-a ditun7ukkan pada lampiran + Ta2el : *(

koefisien # ! C ),)

$,$!:=+ C $,$$++*% C $,+++9 H 9

8erikut pada ta2el dapat dili3at simpangan antar lantai pada struktur SP45 untuk masingmasing ara3 ; dan ara3 Y dapat dili3at pada lampiran ) Ta2el % #ara3 ;( dan lampiran ) Ta2el !$ #ara3 Y(.

Untuk gedung dengan SRPMK setela3 koreksi Ara3 ; V Statik #;( V Dinamik #S;(

C C

!'%:,:' kN !)%,!$: kN

:)9 V Statik

C

!)%,$*': kN




:)9 V Statik

V Statik #Y(

C

!'%:,:' kN


C

!)%,! kN

:)9 V Statik

C

!)%,$*': kN




:)9 V Statik

Ara3 Y

Dari 3asil per3itungan spektrum respon di atas maka di2uatla3 grafik per2andingan dan dapat dili3at 2a3/a persentase dari Sistem 6anda le2i3 2esar dari SP45 untuk 2e2an gempa ara3  dengan persentase :9 le2i3 2esar dan untuk 2e2an gempa ara3 - dengan persentase +9 le2i3 2esar.

Dari

3asil

dapat

disimpulkan

sistem

dengan

menggunakan dinding geser # Shear "all ( le2i3 kuat dalam mena3an gempa di2andingkan dengan sistem rangka pemikul momen k3usus #SP45(. 6rafik per2andingan dapat dili3at pada lampiran + 6am2ar  dan 6am2ar *.

. ?onto3 per3itungan stor- drift untuk lantai atap pada model Sistem 6anda dapat dili3at di 2a/a3 ini < koefisien ?d C ) Simpangan pada lantai atap C K& C $,$!&' m Simpangan pada lantai 2a/a3 C K) C $,$!** m Stor- drift C ) C K&  K)C $,$!&'  $,$!** C $,$$* m Pem2esaran stor- drift ) C ?d )=I C )#$,$$*+(=! C $,$!' m Pem2esaran drift ratioC *=3* C $,$!'=+ C #%K ( $,$$+)& C $,+&9 H 9 8erikut pada ta2el dapat dili3at simpangan antar lantai pada struktur Sistem 6anda untuk masing masing ara3 ; dan ara3 Y dapat dili3at pada lampiran ) Ta2el !! #ara3 ;( dan lampiran ) Ta2el ! #ara3 Y(. Dari 3asil di atas di2uat grafik per2andingan drift SAP$$$ dan dapat kita li3at 2a3/a struktur Sistem 6anda memiliki kekakuan -ang le2i3 2aik. Balaupun 2egitu keduan-a memenu3i s-arat kiner7a 2atas -ang ditentukan SNI !'& $! -aitu le2i3 ke1il dari 9. 6rafik terse2ut dapat dili3at pada lampiran & 6am2ar + untuk drift total Ara3 ; dan 6am2ar ) untuk drift total Ara3 Y #%K (

Simpangan Antar Lantai (Story Drift)

5etidak2eraturan Torsional #Torsional Irreguralit-( 61


Untuk analisis elemen struktur -ang memper3itungkan pem2e2anan spe1trum response 3arus meli2atkan torsi -ang dipengaru3i ole3 fa1tor amplifikasi #A(. Gasil per3itungan momen ketidak2eraturan torsional . Pada ta2el per3itungan torsional Irregularit-, untuk sistem SP45 mengalami torsi sedangkan pada Sistem ganda #dual s-stem( tidak ter7adi torsional. Gal ini menun7ukkan 2a3/a gedung dual s-stem le2i3 kaku dalam mena3an ga-a lateral seperti 2e2an gempa.


men-eluru3 pada struktur. 8isa di2andingkan dengan 3asil analisis menggunakan program lain seperti ta2s, Adina, Sanspro, Staad, dan lain lain. Struktur 7uga 2isa di2andingkan dengan menggunakan sistem pena3an ga-a lateral seperti 8ra1ing, Tuned 4ass Damper #T4D(, 8ase Isolation, atau teknologi lain -ang le2i3 ma7u.

Dafar Pustaka: 4. Kesimpulan

Per2andingan 2ase s3ear untuk struktur Sistem 6anda le2i3 2esar dari SP45 untuk 2e2an gempa ara3; dengan persentase :9 le2i3 2esar dan untuk 2e2an gempa ara3Y dengan persentase +9 le2i3 2esar. Stor- drift untuk sistem SP45 le2i3 2esar di2andingkan dengan Sistem 6anda. Gal ini menun7ukkan 2a3/a kekakuan sistem SP45 le2i3 ke1il 2ila di2andingkan dengan Sistem 6anda. Struktur model SP45 pada per3itungan Torsional Irreguralitmengalami ketidak2eraturan torsi 2erle2i3an karena le2i3 dari !,+ kali simpangan antar tingkat, sedangkan struktur untuk model Sistem 6anda mengalami ketidak2eraturan torsi sa7a karena le2i3 dari !, kali simpangan antar tingkat. Untuk struktur Sistem 6anda di mana periode dan frekuensi struktur diperole3 dari 3asil analisis masi3 le2i3 ke1il dari periode untuk struktur SP45 -aitu $,'!) detik. 4elakukan penge1ekan ter3adap keseluru3an komponen struktural seperti analisis kolom. Tu7uann-a selain untuk mem2erikan kekuatan -ang memadai ter3adap struktur, 7uga agar didapatkan 3asil peren1anaan -ang 2aik sesuai ke2utu3an. Selain itu agar didapatkan gam2aran perilaku struktural se1ara

- 8adan Standarisasi Nasional. #$!*(. Tata ?ara Peren1anaan Struktur 8eton Untuk 8angunan 6edung #SNI $*:+'$!*(. - 8adan Standarisasi Nasional. #$!(. Tata ?ara Peren1anaan 5eta3anan 6empa Untuk 8angunan 6edung #SNI $*!'&$!(. 8adan Standarisasi Nasional. !%:'. - Pedoman Peren1anaan Pem2e2anan untuk uma3 dan 6edung #PPPU6 !%:'(. - De/o2roto, B,. #$$'(. Aplikasi eka-asa 5onstruksi dengan Sap$$$. Jakarta< PT le 4edia 5omputindo. - Pur/ono, ., #$!$(. Peren1anaan Struktur 8eton 8ertulang Ta3an 6empa, Sura2a-a< ?etakan 5eempat, Pener2it itspress. - Sila, Ardi ALis., #$!*(. Peningkatan Frekuensi Alami Struktur Dengan Teknik Initial Presstressing, Program Studi Teknik Sipil, U64, Yog-akarta.

62

Srpmk vs Dual Sistem

Recommend Documents