Bab IV Analisis dan Hasil
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
4.1
Denah Gedung Menara Parkson
4.1.1
Denah Eksisting dan Denah Per Lantai
Gambar 4.1 Gambar Eksisting Ketinggian Gedung IV- 1
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.2 Denah Lantai Basement 2 (EL.- 12.100)
Gambar 4.3 Denah Lantai Basement 2A (EL.- 9.100)
IV- 2
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.4 Denah Lantai Basement 1 (EL.- 6.200)
Gambar 4.5 Denah Lantai Basement 1A (EL.- 9.100) IV- 3
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.6 Denah Lantai Basement P1 (EL.- 9.100)
Gambar 4.7 Denah Lantai Graund (EL.+ 0.00) IV- 4
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.8 Denah Lantai Uper Graund (EL.+ 5.500)
Gambar 4.9 Denah Lantai 1 (EL.+ 9.500) IV- 5
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.10 Denah Lantai 2 (EL.+ 13.500)
Gambar 4.11 Denah Lantai 3 (EL.+ 17.500) IV- 6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.12 Denah Lantai 4- Lantai 6 (EL.+ 29.500)
Gambar 4.13 Denah Lantai 7- Lantai 8 (EL.+ 37.500) IV- 7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.14 Denah Lantai Atap (EL.+ 41.500)
Gambar 4.15 Denah Lantai P Atap (EL.+ 44.500) IV- 8
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.1.2
Permodelan Struktur
Permodelan struktur Gedung Menara Parkson ini dilakukan dengan program ETABS V 9.7.4. Pemodelan struktur gedung dengan 4 basement + 10 lantai + 1 Atap . 4.2
Konfigurasi Ketinggian Gedung
Berdasarkan data-data yang terdapat pada lampiran di dapat ketinggian bangunan sebagai berikut : Tabel 4.1 Konfigurasi Ketinggian Gedung No
Lantai
Tinggi Bangunan (m)
1
Basement 2
1.9
10
Lantai 3
29.6
2
Basement 2A
3.5
11
Lantai 4
33.6
3
Basement 1
5.1
12
Lantai 5
37.6
4
Basement 1A
6.2
13
Lantai 6
41.6
5
Lantai P1
9.1
14
Lantai 7
45.6
6
Ground Floor
12.1
15
Lantai 8
49.6
7
Lantai UP
17.6
16
Lantai Atap
53.6
8
Lantai 1
21.6
17
Lantai P Atap
56.6
9
Lantai 2
No
Lantai
Tinggi Bangunan (m)
25.6
IV- 9
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.3
Spesifikasi Material
4.3.1
Mutu Beton
Mutu beton yang digunakan merupakan data – data yang sebenarnya sesuai dengan data lampiran proyek. Berikut mutu beton berdasarkan fungsi struktur : Tabel 4.2 Mutu Beton Mutu Beton Fungsi
Fc
Ec
Mpa
Mpa
Balok Induk
35
27805,6
Balok Anak
35
Kolom
Mutu Beton Fungsi
Fc
Ec
Mpa
Mpa
Pelat Atap
30
25742,9
27805,6
Pelat Basement
30
25742,9
40
29725,4
Tangga
30
25742,9
Shear Wall
40
29725,4
Pelat Lantai
30
25742,9
4.3.2
Ec = 4700√
Mutu Baja Tulangan
Mutu baja yang digunakan merupakan data –data yang sebenarnya sesuai dengan data lampiran proyek. Berikut data-data tulangan struktur : Tulangan Utama
fy = 400 Mpa
Tulangan Geser
Baja ulir = 400 Mpa, Baja polos = 240 Mpa
Modulus elestisitas
Es = 200.000 Mpa
Profil Baja = ASTM –A36 IV- 10
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Baut Struktur = A-325 & A-307 Mutu Las = E-70 xx 4.3.3
Data Element Struktur
4.3.3.1 Pelat Lantai Plat lantai yang digunakan pada gedung menara Parkson ini hanya memiliki dua jenis plat lantai yaitu : Pelat Basement
t = 150 mm
Pelat Lantai Tipikal
t = 130 mm
4.3.3.2 Balok Pada gedung menara Parkson ini terdapat dua belas ( 12 ) jenis balok yang selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam perhitungan di software ETABS. Berikut table tipe balok dan ukuran balok : Tabel 4.3 Ukuran Balok Tipe Balok
Ukuran Balok ( mm )
Tipe Balok
Ukuran Balok ( mm )
B1
200/300
B7
300/600
B2
200/400
B8
300/650
B3
250/400
B9
300/700
B4
250/500
B10
400/500
B5
300/400
B11
400/650
B6
300/500
B12
400/700
IV- 11
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.3.3.3 Kolom Pada gedung menara Parkson ini terdapat empat belas ( 14 ) jenis kolom yang terdiri dari kolom berbentuk persegi dan kolom berbentuk lingkaran, yang selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam perhitungan di software ETABS. Berikut tabel tipe kolom dan ukuran kolom : Tabel 4.4 Ukuran Kolom Tipe Kolom
Ukuran Kolom ( mm )
Tipe Kolom
Ukuran Kolom ( mm )
K1
800/800
K8
300/800
K2
800/800
K9
300/800
K3
750/750
K10
700/700
K4
700/700
K11
850
K5
400/900
K12
850
K6
400/800
K13
800
K7
400/800
K14
800
4.4 Perhitungan Beban Gravitasi 4.4.1 Beban Mati Beban mati pada bahan bangunan dan komponen gedung digunakan untuk menentukan beban mati pada struktur bangunan :
IV- 12
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.5 Jenis Beban Mati Pada Gedung NO
JENIS BEBAN MATI
BERAT
SATUAN
1
Beton Bertulang
25
kN/
2
Mortar, spasi
22
kN/
3
Pasir
16
kN/
4
Lapisan Aspal
14
kN/
5
Pasangan Dinding ½ batu
2,5
kN/
6
Curtain Wall Kaca+Rangka
0,6
kN/
7
Finishing lantai, marmer
27
kN/
8
Rangka + plafon
0,2
kN/
9
Instalasi Plambing ( ME )
0,25
kN/
10
Penutup Atap Genteng
0,5
kN/
1. Pembebanan Pada Lantai Basement dan Lantai Gedung Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri : 0.13m x 25 kN/
= 3,25 kN/
(Untuk Tebal Lantai
Gedung) 0.15m x 25 kN/
=3,75kN/
(Untuk Tebal Lantai Basement)
Pada Static Load Case , berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : 1 sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Pasir (2 cm)
:
0.02m x 16 kN/m3 = 0,32 kN/m2
b) Spesi (4 cm)
:
0.04m x 22 kN/m3 = 0.88 kN/m2 IV- 13
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
:
0.02m x 27 kN/m3 = 0.54 kN/m2
d) Plafond + Rangka :
= 0.2 kN/m2
e) Instalasi ME
:
= 0.25 kN/m2
Total SDL
:
= 2,19 kN/m2
c) Keramik (2 cm)
Beban Hidup (LL) Berdasarkan (Tabel 4.5).
Basement Dasar
= 11,97 kN/m2
Basement lantai 2-4
= 1,92 kN/m2
Lantai Ground
= 4,75 kN/m2
Lantai Uper Ground – Lantai 2
= 3,59 kN/m2
Gedung Perkantoran Lantai 3-8
= 2,4 kN/m2
2. Pembebanan Pada Lantai Atap Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri :
0.10m x 25 kN/
= 2,5 kN/
(Untuk tebal pelat Atap)
Pada Static Load Case , berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : 1 sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Waterproofing dengan aspal 2 cm 0.02m x 14 kN/m3
: = 0.28 kN/m2
b) Plafond + Rangka :
= 0.2 kN/m2
c) Instalasi ME
= 0.25 kN/m2
:
IV- 14
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Total SDL
= 0.73 kN/m2
:
Beban Hidup (LL)
= 96 kg/m2
Berat Pekerja di lantai atap = 0,96 kN/m2
3. Pembebanan pada area mesin lantai atap Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri : 0.15m x 2400 kg/m3 = 360 kg/m2 (Untuk tebal pelat 150 mm) Pada Static Load Case , berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : 1 sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Waterproofing dengan aspal 2 cm 0.02m x 14 kN/m3
= 0.28 kN/m2 = 0.2 kN/m2
b) Plafond + Rangka : c) Instalasi ME
:
:
= 0.25 kN/m2 kN/m2
d) Berat Chiller (diambil rata-rata) :
= 7
Total SDL
7.73 kN/m2
=
Beban Hidup (LL)
Berat Pekerja di lantai atap
= 96 kg/m2
= 0,96 kN/m2
IV- 15
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4. Pembebanan pada Balok a. Beban Merata Balok Lantai
Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) ( 5,5 - 0,70 )m x 2,5 kN/
’
= 12 kN/m’
b. Beban merata balok lantai upergrount lantai 10
Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) = 8,25 kN/m’
( 4 - 0,70 )m x 2,5 kN/
c. Beban merata balok Lantai Basement 2 s/d Lantai P1
Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) = 6 kN/m’
( 3 - 0,60 )m x 2,5 kN/ 4.4.2 Beban Hidup ( Live Load )
Beban hidup adalah beban yang bekerja pada lantai bangunan tergantung dari fungsi ruang yang digunakan. Berikut lokasi besarnya beban hidup pada lantai bangunan menurut SNI 1727-2013 ditunjukan pada tabel 4.6 dibawah ini : Tabel 4.6 Beban Hidup Pada Gedung NO PENGGUNAAN 1
BERAT
SATUAN
4,79
kN/
Lantai 4- Lantai 8
Lantai Dasar
11,97
kN/
Base 2
Lantai Lainnya
1,92
kN/
Base 2A- Lantai
Apartement, Asrama, Hotel dll Ruang Publik
2
LOKASI
Gedung Parkir/ Garasi
IV- 16
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
P1 3
Pertokoan Lantai Dasar
4,79
kN/
Lantai lainnya
3,59
kN/
Lantai Ground Floor Lantai Up Ground
4
Kantor
2,4
kN/
Lantai 1- Lantai 3
5
Atap
0,96
kN/
Lantai Atap dan Lantai P Atap
4.5
Perhitungan Beban Gempa
4.5.1
Karakteristik Gedung 1. Tinggi gedung Total tinggi gedung adalah 56,6 m, dengan 4 basement + 10 lantai + 1 Atap. Kategori resiko dan faktor keutamaan gedung Fungsi dari gedung adalah untuk perkantoran untuk Lantai 1Lantai 3, Hotel untuk Lantai 4- Lantai 8 dan Perbelanjaan untuk Lantai Ground dan Uper Ground. Berdasarkan peraturan gempa SNI 1726-2012 diperoleh :
Pada Tabel 2.2 pada bab 2 maka, Kategori resiko bangunan untuk Perkantoran, hotel dan area perbelanjaan adalah II.
Pada Tabel 2.3 pada bab 2 maka, Nilai faktor keutamaan gempa (Ie) adalah 1.0 IV- 17
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
2. Kelas Situs ( Jenis Tanah ) Karena keterbatasan data tanah ( tidak mendapatkan laporan soil investigation ) laporan Tugas Akhir mengambil jenis tanah yang sama seperti yang dipakai oleh konsultan perencana yaitu tanah sedang. Dalam peraturan gempa SNI 1726-2012 Tabel 3 untuk tanah Sedang termasuk dalam kategori kelas situs SD (Tanah Sedang). 3. Lokasi gedung Jalan Boulevard Raya, Blok B7 / D05, CBD Bintaro Jaya, Kelurahan Pondok Jaya, Kecamatan Pondok Aren, Tangerang Selatan. 4. Nilai parameter gempa Nilai parameter gempa diambil dari Desain Spektra Indonesia yang merupakan aplikasi online yang dapat diakses melalui situs http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_201 1/ dengan menginput nama kota maupun koordinat lokasi proyek dan menampilkan jenis batuan (Pilih Tanah Sedang kelas situs SD). Berikut hasil parameter gempa pada table 4.7 :
Tabel 4.7 Nilai Spektral Percepatan di Permukaan Dari Gempa No
Variabel Keterangan
Nilai IV- 18
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
PGA (g) Percepatan tanah puncak SS (g) Percepatan batun dasar pada periode pendek S1 (g) Percepatan batuan dasar pada periode 1 3 detik CRS Nilai terpeta koefisien resiko spesifik situs 4 pada periode pendek CR1 Nilai terpeta koefisien resiko spesifik situs 5 pada periode 1 detik FPGA Koefisien Situs 6 FA Faktor amplifikasi getaran terkait 7 percepatan getaran pada periode pendek FV Faktor amplifikasi getaran yang mewakili 8 getaran pada periode pendek PSA (g) Percepatan Spektral 9 SMS (g) Parameter spektrum respon percepatan 10 pada periode pendek SM1 (g) Parameter spektrum respon pada periode 1 11 detik SDS (g) Parameter percepatan spektral desain untuk 12 periode pendek SD1 (g) Parameter percepatan spektral desain untuk 13 periode 1 detik T0 Periode getar fundamental struktur 14 (detik) TS Periode getar fundamental struktur 15 (detik) Sumber: puskim.pu.go.id/aplikasi/desain spectra Indonesia
1 2
0.38 0.732 0.317 1.002 0.937 1.12 1.214 1.766 0.425 0.889 0.56 0.593 0.373 0.126 0.63
5. Kategori Desain Seismik Kategori desain seismik struktur bangunan berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek (SDS), dan pada periode 1 detik (SD1) maka kategori resiko bangunan pada Tabel 4.7. Diperoleh : 0.50 ≤ SDS
=> 0.50 ≤ 0.539 g
0.20 ≤ SD1 => 0.20 ≤ 0.373 g
( 4.1 ) ( 4.2 )
IV- 19
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Berdasarkan data SDS di atas maka pada Tabel 2.7 pada bab 2 diperoleh kategori desain seismik D dan untuk SD1 di atas maka pada Tabel 2.8 pada bab 2 diperoleh kategori desain seismik D . 6. Penentuan Sistem Struktur Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap, sedangkan beban lateral yang diakibatkan oleh gempa dipikul oleh rangka pemikul momen melalui mekanisme lentur.
Gambar 4.16 Denah dinding geser ( Shear Wall ) Berdasarkan Tabel 2.9 pada bab 2, maka untuk gedung menara Parkson dengan kategori desain seismik ( KDS ) D dan melihat denah pada Gambar 4.16 yang terdapat dinding geser ( shear wall ) untuk kedua arah nya baik itu arah x dan arah y maka sistem IV- 20
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
struktur gaya gempa yang di izinkan adalah sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus.dengan sistem ganda rangka pemikul momen khusus sedangkan untuk didnding beton bertulang biasa tidak di izinkan. Dalam tugas akhir ini Perencanaan struktur sistem penahan-gaya seismik yaitu Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus untuk arah X dan arah Y. Sistem tersebut tercantum dalam SNI 1726-2012 Tabel 2.9 pada bab dua Point D.3, sehingga diperoleh nilai sebagai berikut
Faktor koefisien respons (R) adalah 7
Faktor kuat lebih system (Ώo) adalah 2½
Faktor pembesaran defleksi (Cd) adalah 5½
7. Cek Ketidakberaturan Horisontal Torsi Ketidakberaturan torsi didefinisikan ada jika simpangan antar lantai tingkat maksimum, disebuah ujung struktur melintang terhadap sumbu lebih dari 1.2 kali simpangan antar lantai ratarata di kedua ujung tersebut.
IV- 21
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.17 Faktor pembesaran torsi Keterangan : δA = simpangan pada ujung kiri bangunan δB = simpangan pada ujung kanan bangunan Persyaratan Ketidakberaturan torsi adalah sebagai berikut : R < 1.2, struktur tidak terdapat ketidakberaturan torsi. R > 1.2 , struktur bangunan memiliki ketidakberaturan torsi R > 1.4 , struktur memiliki ketidakberaturan torsi lebih. Dimana : R = δmax / δavg
( 4.3 )
Ax = Faktor pembesaran momen torsi.
IV- 22
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Selanjutnya dilakukan perhitungan simpangan arah X akibat beban X, dan simpangan arah Y akibat beban gempa Y. Berikut hasil perhitungan ketidakberaturan torsi : Tabel 4.8 Perhitungan Ketidakberaturan Horisontal Torsi Story
Arah X
Diafragma
Arah Y
Δb
δa
δavg
R
Ax
δa
δb
δavg
R
Rigid
0.36
0.39
0.374
1.04
0.32
0.28
0.30
1.08
LANTAI 8
Rigid
0.34
0.37
0.356
1.04
1 1
0.31
0.26
0.28
1.08
LANTAI 7
Rigid
0.32
0.35
0.334
1.04
0.28
0.24
0.26
1.08
LANTAI 6
Rigid
0.30
0.32
0.309
1.04
0.26
0.22
0.24
1.08
LANTAI 5
Rigid
0.27
0.29
0.281
1.04
0.24
0.20
0.22
1.08
LANTAI 4
Rigid
0.24
0.26
0.250
1.04
0.21
0.18
0.19
1.08
LANTAI 3
Rigid
0.21
0.23
0.218
1.04
0.18
0.15
0.17
1.08
LANTAI 2
Rigid
0.18
0.19
0.185
1.04
0.15
0.13
0.14
1.08
LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR
Rigid
0.14
0.15
0.149
1.04
0.12
0.10
0.11
1.07
Rigid
0.11
0.12
0.112
1.04
0.09
0.08
0.08
1.07
Rigid
0.06
0.06
0.061
1.03
0.05
0.04
0.05
1.07
LANTAI P1
Rigid
0.04
0.04
0.038
1.03
0.03
0.03
0.03
1.06
BASE 1A
Rigid
0.02
0.02
0.019
1.03
0.02
0.01
0.01
1.07
BASE1
Rigid
0.01
0.01
0.014
1.03
0.01
0.01
0.01
1.07
BASE 2A
Rigid
0.01
0.01
0.008
1.03
0.01
0.01
0.01
1.06
BASE 2
Rigid
0.00
0.00
0.002
1.05
0.00
0.00
0.00
1.07
LANTAI ATAP
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
1
Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4.8 disimpulkan bahwa, struktur gedung menara Parkson ini tidak memiliki ketidakberaturan torsi karena nilai R dari lantai atap hingga lantai Base 2 kurang dari 1.2. IV- 23
http://digilib.mercubuana.ac.id/
1
1
1 1
Ay 1
1 1 1 1 1
Bab IV Analisis dan Hasil
8. Cek Ketidakberturan Horizontal Sudut Dalam pada Struktur. Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan ada jika kedua proyeksi denah struktur dalam lebih besar dari 15% dimensi denah struktur dalam arah yang ditentukan.
Gambar 4.18 Persyaratan ketidakberaturan sudut dalam Setelah dilakukan perhitungan sudut dalam dari lantai base 2 sampai lantai P atap pada Gambar 4.2 sampai Gambar 4.15, maka dapat dihitung seperti pada Tabel 4.9 Tabel 4.9 Perhitungan Ketidakberaturan Sudut Dalam Story LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3
L1 ( M)
15% L1
D1 (M )
15% D1
8 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5 34.5
1.2 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175
24.5 40 40 40 40 40 40 40
3.675 6 6 6 6 6 6 6
2
3
L2
D2
L3
D3
4 4 4 4 4 4 4
24 24 24 24 24 24 24
24 24 24 24 24 24
8 8 8 8 8 8
IV- 24
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
34.5 34.5 34.5 34.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5
5.175 5.175 5.175 5.175 2.775 2.775 2.775 2.775 2.775
40 40 40 40 48 48 48 48 48
6 6 6 6 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
4 4 4 4 4 4 4 4 4
24 24 24 24 32 32 32 32 32
8
16
8
16
8
16
Sumber : Data Olahan Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan pada struktur bangunan jika Ln > 15%.L1 dan Dn > 15%.D1, ditandai angka warna merah Dan dari analisis Tabel 4.9 dipastikan bahwa pada sistem struktur ini terdapat ketidakberaturan sudut dalam dan telah memenuhi Pasal 7.3.3.4 dan Tabel 13 pada SNI 1726-2012. 9. Cek Ketidakberatutan Vertikal Berdasarkan SNI 1726-2012 Pasal 7.3.3.1 Struktur yang dirancang dengan kategori seismik D dan memiliki ketidakberaturan vertikal type 5b tidak boleh digunakan. 4.5.2 Prosedur Analisis Berdasarkan KDS dan Sistem Struktur Sesuai dengan peraturan gempa SNI 1726-2012 pasal 7.8.2 untuk penentuan periode di dapat koefisien sebagai berikut :
Koefisien Batas Atas Periode Cu Berdasarkan Tabel 4.7 dengan SD1 di dapat = 0,373 g, maka dari Tabel 4.10 diperoleh Cu = 1,4.
IV- 25
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.10 koefisien Cu berdasarkan SD1
4.5.2.1 Perioda Fundamental Pendekatan Perioda fundamental pendekatan (Ta) dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut : =
ℎ
( 4.4)
Keterangan : hn adalah ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur,dan koefisien Ct dan x ditentukan dari Tabel 4.11. Tabel 4.11 Nilai parameter perioda pendekatan
Karena pada perancangan Tugas akhir ini sistem struktur nya sama yaitu Sisem ganda dengan rangka pemikul momen khusus untuk arah X dan
IV- 26
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
arah Y. Nilai parameter periode pendekatan menurut sistem strukturnya pada Tabel 4.11 adalah : Semua sistem struktur lainya Arah X dan Arah Y: Ct = 0.0488 Semua sistem struktur lainya Arah X dan Arah Y: x = 0.75 Nilai perioda fundamental pendekatan (Ta) adalah : Diketahui Tinggi Gedung ( h ) adalah 56.6 m, maka : Ta = 0.0488 x 56.60.75 = 1.01 detik Ta max yg diijinkan = Cu x Ta = 1.4 x 0.672 = 1.41 detik 4.5.2.2 Periode Getar Struktur Sesuai dengan ketentuan jika menggunakan hasil periode dengan hasil program komputer ETABS maka berlaku ketentuan sebagai berikut :
Jika Tc > Cu.Ta, maka digunakan T = Cu.Ta
Jika Ta < Tc < Cu.Ta, maka digunakan T = Tc
Jika Tc < Ta, maka digunakan T = Ta
IV- 27
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Periode Pembatasan dan Periode output ETABS : Tabel 4.12 Time Period output ETABS Period ( T )
UX ( T )
UY ( T)
Tc (detik)
1
2.809822
0.6182
59.0855
Arah Y
2
2.590221
66.8726
0.523
Arah X
3
1.90979
0.0411
9.0572
4
0.871022
0.5326
7.9686
5
0.767621
10.6125
0.7028
6
0.578759
0.059
2.3433
7
0.455413
0.438
4.1157
8
0.378505
5.9467
0.3474
9
0.299022
0.4267
3.9674
10
0.281346
0.1471
0.5476
11
0.235038
4.0662
0.2616
12
0.208909
0.196
2.1415
13
0.177655
0.0527
0.502
14
0.159813
2.4122
0.071
15
0.150454
0.0675
1.3683
16
0.121348
0.4046
0.0451
Mode
Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4.11 nilai periode ETABS ( Tc ) adalah arah X sebesar 2.59 detik dan arah Y sebesar 2.8 detik. Tabel 4.13 Periode Pembatasan dan Periode Output ETABS Arah X
Ta 1.01
Pembatasan Periode Struktur (detik) Cu . Ta
Periode ETABS Tc (detik)
1.4 x 1,01 = 1.41
2.59 IV- 28
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Arah X : Ta
Tc
Cu . Ta
Sesuai SNI 1726-2012 : Tx yang dipakai adalah 1.41 detik Tabel 4.14 Periode Pembatasan dan Periode Output ETABS Arah Y
Ta
Pembatasan Periode Struktur (detik) Cu . Ta
1.01
Periode ETABS Tc (detik)
1.4 x 1.01 = 1.41
2.8
Arah Y : Ta
Cu . Ta
Tc
Sesuai SNI 1726-2012 : Ty yang dipakai adalah 1.41 detik
Gambar 4.19 Eksponen Faktor k Arah X dan Arah Y Untuk T = 1.41 detik , maka diperoleh k = 1 + ( 1.41-0.5 )(1/( 2.5-0.5 )) = 1.45 s Jadi, Nilai Eksponen k Arah X dan Arah Y = 1.45 detik IV- 29
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Perioda getar struktur Gedung Menara Parkson adalah sebesar T = 1.41 detik (antara 0.5 - 2.5) untuk arah X, sedangkan T = 1.41 detik (antara 0.5 - 2.5) untuk arah Y. Sehingga nilai Eksponen k diambil sebesar interpolasi linier antara 1 dan 2 yaitu 1.45 detik untuk arah X dan arah Y. 4.5.2.3 Penentuan Prosedur Analisis Penentuan Prosedur Analisa Beban Lateral yang boleh digunakan berdasarkan KDS pada Tabel 4.15 menurut SNI 1726-2012. Tabel 4.15 Prosedur analisis yang boleh digunakan
Ts =
= 0.373/ 0.593 = 0.63 detik => 3.5 Ts = 2.2 detik
Periode getar struktur yang didapat sebelumnya sebesar : Tx dan Ty= 1.41detik < 2.2 detik Memenuhi syarat Tabel 4.15
IV- 30
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Jadi, Bangunan dengan KDS D dengan T < 3,5 Ts dan dengan struktur tidak beraturan horisontal tipe 2 ( ketidakberaturan horizontal sudut dalam ), sehingga dapat digunakan prosedur analisa statik ekivalen Pasal 7.8 dan prosedur analisis respon spektrum Pasal 7.9 pada SNI 1726-2012. 4.5.3 Kombinasi Pembebanan Ultimit Dalam perencanaan menurut SNI 1726-2012 Pasal 7.4.2, kombinasi beban gempa harus disesuaikan dengan memperhatikan pengaruh beban gempa vertikal sebagai berikut : E = Eh + Ev => Digunakan untuk menambah pengaruh gaya tekan E = Eh – Ev => Digunakan untuk menambah pengaruh gaya tarik Dengan Eh = pengaruh beban horisontal dan Ey = pengaruh beban vertikal Sedangkan untuk mencari nilai Eh dan Ev dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Eh = ρ Qe
( 4.5 )
Ev = 0.2 SDS D
( 4.6 )
Dimana : ρ = Faktor redudansi struktur Qe = Pengaruh gaya gempa horisontal dari distribusi beban gempa D = Pengaruh beban mati SDS =Parameter percepatan spectral desain pada perioda pendek IV- 31
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Berikut parameter untuk mencari kombinasi pembebanan : Faktor redudansi ( ρ ) , menurut SNI 1726 -2012 Pasal 7.3.4.2 untuk katagori desain seismik D, E dan F, maka nilai ρ harus sama dengan 1.3. SDS = 0.593 g, didapat dari nilai parameter pada Tabel 4.8 dari desain spektral Indonesia Dengan memperhatikan nilai parameter di atas, maka kombinasi beban yang sesuai dengan SNI 1726-2012 ditentukan seperti terlihat pada Tabel 4.16 dibawah ini : Tabel 4.16 Kombinasi beban ultimit yang sesuai dengan SNI 1726-2012 NO
KOMBINASI PEMBEBANAN
KOMBINASI DI ETABS
1
1.4D
1.4 D
2
1.2 D + 1.6 L
1.2 D + 1.6 L
3
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L + ρ Ex + 0.3ρ Ey 1.32 D + L + 1.3 Ex + 0.39Ey
4
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L + ρ Ex - 0.3ρ Ey
1.32 D + L + 1.3 Ex - 0.39Ey
5
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L - ρ Ex + 0.3ρ Ey
1.32 D + L - 1.3 Ex + 0.39Ey
6
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L - ρ Ex - 0.3ρ Ey
1.32 D + L - 1.3 Ex - 0.39Ey
7 8
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L + 0.3 ρ Ex + ρ 1.32 D + L + 0.39 Ex + 1.3Ey Ey ( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L - 0.3 ρ Ex + ρ Ey 1.32 D + L - 0.39 Ex + 1.3Ey
9
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L + 0.3 ρ Ex - ρ Ey 1.32 D + L + 0.39 Ex - 1.3Ey
10
( 1.2 + 0.2 SDS ) D +1 L - 0.3 ρ Ex - ρ Ey
1.32 D + L - 0.39 Ex - 1.3Ey
11
( 0.9 – 0.2 SDS ) D + ρ Ex + 0.3 ρ Ey
0.78 D +1.3 Ex + 0.39 Ey
12
( 0.9 – 0.2 SDS ) D + ρ Ex - 0.3 ρ Ey
0.78 D +1.3 Ex - 0.39 Ey
13
( 0.9 – 0.2 SDS ) D - ρ Ex + 0.3 ρ Ey
0.78 D -1.3 Ex + 0.39 Ey
14
( 0.9 – 0.2 SDS ) D - ρ Ex - 0.3 ρ Ey
0.78 D -1.3 Ex - 0.39 Ey IV- 32
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
15
( 0.9 – 0.2 SDS ) D + 0.3 ρ Ex + ρ Ey
0.78 D + 0.39 Ex + 1.3 Ey
16
( 0.9 – 0.2 SDS ) D - 0.3 ρ Ex + ρ Ey
0.78 D - 0.39 Ex + 1.3 Ey
17
( 0.9 – 0.2 SDS ) D + 0.3 ρ Ex - ρ Ey
0.78 D + 0.39 Ex - 1.3 Ey
18
( 0.9 – 0.2 SDS ) D - 0.3 ρ Ex - ρ Ey
0.78 - 0.39 Ex - 1.3 Ey
Sumber : Data Olahan 4.5.4 Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen ( Pasal 7.8 ) Khusus beban gempa untuk meminimalisasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan dengan arah pembebanan gempa orthogonal. Pemodelan sebagai berikut. Berat gempa statik ekuivalen arah X (Statik-X) : 100% untuk arah X dan 30% untuk arah Y. Beban gempa statik ekuivalen arah Y (Statik-Y) : 30 % untuk arah X dan 100% untuk arah Y. 4.5.4.1 Gaya Gempa Lateral Statik Gaya Gempa Lateral (Fx) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : (SNI 1726:2012 pasal 7.8.3). Berikut gaya horizontal akibat gaya sepanjang tinggi bangunan yang ditentukan dari persamaan berikut (SNI 1726:2012 pasal 7.8.3) Fx = Cvx . V
( 4.7 )
Dan ( 4.8 )
IV- 33
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Keterangan: Cvx
= faktor distribusi vertikal
V
= gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur, dinyatakan dalam kilonewton (kN)
wi dan wx = bagian berat seismik efektif total struktur (W ) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x hi dan hx = tinggi dari dasar sampai tingkat i atau x, dinyatakan dalam meter (m) Eksponen k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut :
Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1
Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2
Untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2.
IV- 34
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.5.4.2 Koefisien Respons Seismik (CS) Koefisien respons seismik (CS), harus ditentukan sesuai dengan pasal 7.8.1.1. A. Arah X : Koefisien respons seismik CS : CS = SDS / (R / Ie)
( 4.9 )
CS = 0.593 / ( 7 /1 ) CS = 0.085 detik CS harus tidak kurang dari : ≥ 0.01
CS min = 0.044 SDS Ie
( 4.10 )
CS min = 0.044 x 0.593 x 1 ≥ 0.01 CS min = 0.026
≥ 0.01
Dan nilai CS harus tidak lebih dari : CS max = SD1 / Tx x (R / Ie)
( 4.11 )
CS max = 0.373 / 1.41 x (7 / 1) CS max = 1,059 Nilai CS = 0.085, artinya nilai base shear adalah 8,5 % dari berat seismik bangunan.
IV- 35
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
B. Arah Y : Koefisien respons seismik CS : CS = SDS / (R / Ie) CS = 0.593 / ( 7 /1 ) CS = 0.085 detik CS harus tidak kurang dari : ≥ 0.01
CS min = 0.044 SDS Ie
CS min = 0.044 x 0.593 x 1 ≥ 0.01 CS min = 0.026
≥ 0.01
Dan nilai CS harus tidak lebih dari : CS max = SD1 / Ty x (R / Ie) CS max = 0.373 / 2.47 x (7 / 1) CS max = 1.059 4.5.4.3 Berat Seismik Gedung ( Wt ) Dalam SNI 1726 – 2012 pasal 7.7.2 berat seismic efektif struktur harus menyertakan seluruh beban mati dan 25% beban hidup. Termasuk berat operasional peralatanpermanen .Berat seismik per lantai output dari ETABS adalah sebagai berikut:
IV- 36
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.17 Nilai Berat Seismik Gedung per Lantai LANTAI LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
TOTAL ( Wt )
W ( Ton ) 172.0 2185.6 1938.6 1938.9 1938.9 1938.9 1938.6 2104.6 1957.2 1959.4 2096.2 2271.2 1456.4 1247.3 1256.0 1266.4 1436.2 ∑ = 29102.6
Sumber : Data Olahan
4.5.4.4 Perhitungan Gaya Geser Dasar ( Base Shear ) Base Shear (V) akan di distrubusikan pada setiap tingkat. Setelah dilakukan perhitungan di dapat berat struktur sesuai Tabel 4.17 sebagai berikut : Arah X dan Arah Y : V = Cs.Wt
( 4.12 )
V = 0.085 x 29102.6 Ton= 2465.4 Ton Karena nilai T dan V baik arah X maupun arah Y adalah sama, sehingga distribusi vertikal arah X dan arah Y bernilai sama.Perhitungan distribusi vertikal gempa dapat dilihat pada Tabel 4.18 : IV- 37
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.18 Perhitungan Gaya lateral gempa statik ekuivalen per lantai
Lantai LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
Hi (m) 56.6 53.6 49.6 45.6 41.6 37.6 33.6 29.6 25.6 21.6 17.6 12.1 9.1 6.2 5.1 3.5 1.9
Sumber : Data Olahan
K 1,45
WiDL + 0.25 LL Wi x Hik (Ton)
Cvx = Wi x Hik ΣWi x Hik
Fi = Cvx x V (Ton)
172.0
61068.1
0.0154
37.91
2185.6
716688.4
0.1805
444.93
1938.6
567882.8
0.1430
352.55
1938.9
502569.0
0.1266
312.00
1938.9
439730.4
0.1107
272.99
1938.9
379584.3
0.0956
235.65
1938.6
322235.0
0.0811
200.05
2104.6
290910.8
0.0733
180.60
1957.2
219026.5
0.0552
135.98
1959.4
171251.4
0.0431
106.32
2096.2
135999.6
0.0342
84.43
2271.2
85429.3
0.0215
53.04
1456.4
36189.4
0.0091
22.47
1247.3
17734.9
0.0045
11.01
1,45 1,45
1256.0
13441.4
0.0034
8.34
1266.4
7836.6
0.0020
4.87
1,45
1436.2
3654.0
0.0009
2.27
∑= 29102.6
∑=3971231.8
1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45
∑ = 2465.4
IV- 38
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.5.4.5 Distribusi Vertikal Gaya Gempa Geser tingkat desain gempa (Vx) harus didistribusikan pada berbagai elemen vertikal sistem penahan gaya gempa di tingkat yang ditinjau berdasarkan pada kekakuan lateral relatif elemen penahan vertikal dan diafragma. Geser tingkat desain gempa di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : (SNI 1726:2012 pasal 7.8.3) Berikut tabel perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing-masing lantai. Tabel 4.19 Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa 100% ( Ton )
Hi ( m)
Fi = Cvx x V (Ton)
LANTAI P ATAP
3.00
37.91
37.91
11.37
LANTAI ATAP
4.00
444.93
482.84
144.85
LANTAI 8
4.00
352.55
835.39
250.62
LANTAI 7
4.00
312.00
1147.40
344.22
LANTAI 6
4.00
272.99
1420.39
426.12
LANTAI 5
4.00
235.65
1656.04
496.81
LANTAI 4
4.00
200.05
1856.09
556.83
LANTAI 3
4.00
180.60
2036.69
611.01
LANTAI 2
4.00
135.98
2172.67
651.80
LANTAI 1
4.00
106.32
2278.98
683.69
LANTAI UP
5.50
84.43
2363.41
709.02
LANTAI GR
3.00
53.04
2416.45
724.93
LANTAI P1
2.90
22.47
2438.92
731.67
BASE 1A
1.10
11.01
2449.93
734.98
BASE1
1.60
8.34
2458.27
737.48
BASE 2A
1.60
4.87
2463.14
738.94
BASE 2
1.90
2.27
2465.40
739.62
Lantai
30% ( Ton )
Sumber : Data Olahan IV- 39
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Arah gempa yang sebenarnya tidak dapat dipastikan. Mengantisipasi hal tersebut maka dalam SNI 1727-2012 Pasal 7.5.1 disebutkan bahwa pembebanan arah utama dianggap efektif sebesar 100% dan ditambah dengan pembebanan gempa sebesar 30% pada arah tegak lurusnya. Selanjutnya besarnya gaya tersebut dibebankan pada pusat massa struktur tiap-tiap lantai tingkat. 4.5.5 Perhitungan Beban Gempa Dinamik Respon Spektrum (Pasal 7.9) Beban gempa dinamik dihitung menggunakan Respons Spektrum sesuai SNI 1726:2012 harus dimodelkan terlebih dahulu Respons Spektrum Gempa rencana. Untuk memodelkan respons spektrum dapat diperoleh dengan mengakses situs puskim.go.id dengan alamat: http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain spektra indonesia/2011/ dengan mendefinisikan lokasi proyek (koordinat lokasi proyek atau nama kota) dan kelas situs. Berikut hasil pencarian lokasi proyek :
IV- 40
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.20 Puskim Desain Spectrum Indonesia
Gambar 4.21 Peta lokasi Gedung Menara Parkson
IV- 41
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.22 Kurva Respons Spektrum Tanah Sedang (D) Dari hasil kalkulasi desain Spektra Indonesia selain di peroleh parameter gempa juga didapat data Respons Spektrum. Data respons spektrum di sajikan secara tribular berupa rentan waktu kejadian (T) dan spektral yang akan diaplikasikan sebagai parameter perencanaan SA(g). Tabel 4.20 Data Respons Spektrum T (detik) 0
SA (g) 0.237
T0
0.593
TS
0.593
TS+0
0.512
TS+0.1
0.45
TS+0.2
0.401
TS+0.3
0.362
TS+0.4
0.33
TS+0.5
0.304
TS+0.6
0.281
TS+0.7
0.261
TS+0.8
0.244 IV- 42
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
TS+0.9
0.229
TS+1
0.216
TS+1.1
0.204
TS+1.2
0.193
TS+1.3
0.184
TS+1.4
0.175
TS+1.5
0.167
TS+1.6
0.16
TS+1.7
0.154
TS+1.8
0.148
TS+1.9
0.142
TS+2
0.137
TS+2.1
0.132
TS+2.2
0.127
TS+2.3
0.123
TS+2.4
0.119
TS+2.5
0.116
TS+2.6
0.112
TS+2.7
0.109
TS+2.8
0.106
TS+2.9
0.103
TS+3
0.1
TS+3.1
0.097
TS+3.2 4
0.095 0.093
IV- 43
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.23 Input Respons Spektra SNI 1726 : 2012 Khusus untuk beban gempa, untuk mensimulasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan adanya arah pembebanan gempa orthogonal SNI 1726:2012 Pasal 7.5 sehingga dapat dimodelkan sebagai berikut:
Beban Gempa Statik Ekivalen arah X (SPEC-X): 100% untuk arah X dan 30% untuk arah Y.
Beban Gempa Statik Ekivalen arah Y (SPEC-Y) : 30% untuk arah X dan 100% untuk arah Y.
Sesuai dengan SNI 1726:2012 Pasal 7.9.2 Nilai ordinatnya harus dikalikan dengan factor Ie/R (nilai Ie =1 dan R = 7) Sedangakan nilai C dinyatakan
IV- 44
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
dengan percepatan gravitasi (9.81 m/s2). Faktor Skala yang diinput dalam ETABS adalah sebagai berikut :
Faktor Skala SPEC-X pada direction UI
UI = 100% x 9.81 x Ie/R UI = 100% x 9.81 x 1/7 UI = 1.40
Faktor Skala SPEC-X pada direction U2
U2 = 30% x 9.81 x Ie/R U2 = 30% x 9.81 x 1/7 U2 = 0.42
Faktor Skala SPEC-Y pada direction U1
U1 = 30% x 9.81 x I/R U1 = 30% x 9.81 x 1/7 U1 = 0.42
Faktor Skala SPEC-Y pada direction U2
U2 = 100% x 9.81 x Ie/R U2 = 100% x 9.81 x 1/7 = 1.40 Berikut tabel Gempa Respons Spektrum berdasarkan arah gayanya pada masing-masing lantai :
IV- 45
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.21 Gempa Respons Spektrum RSP-X dan RSP-Y Story LANTAI P ATAP
Load
126.53
LANTAI ATAP
Load VY ( Ton ) 8.10 RSPY RSPY 100.49
RSPX
185.37
LANTAI 8
RSPY
147.58
LANTAI 7
RSPX
220.09
LANTAI 7
RSPY
179.32
LANTAI 6
RSPX
248.54
LANTAI 6
RSPY
205.64
LANTAI 5
RSPX
274.60
LANTAI 5
RSPY
228.66
LANTAI 4
RSPX
298.60
LANTAI 4
RSPY
249.86
LANTAI 3
RSPX
324.00
LANTAI 3
RSPY
271.35
LANTAI 2
RSPX
344.92
LANTAI 2
RSPY
290.73
LANTAI 1
RSPX
365.44
LANTAI 1
RSPY
307.56
LANTAI UP
RSPX
390.57
LANTAI UP
RSPY
326.03
LANTAI GR
RSPX
415.85
LANTAI GR
RSPY
345.35
LANTAI P1
RSPX
435.59
LANTAI P1
RSPY
361.77
BASE 1A
RSPX
449.20
BASE 1A
RSPY
375.47
BASE1
RSPX
462.03
BASE1
RSPY
387.29
BASE 2A
RSPX
470.73
BASE 2A
RSPY
396.75
BASE 2
RSPX
473.86
BASE 2
RSPY
399.57
LANTAI ATAP
RSPX RSPX
LANTAI 8
VX ( Ton ) 11.87
Story LANTAI P ATAP
Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4.21 untuk kesemua arah gaya geser dasar yang dihasilkan dari analisis dinamis masih lebih kecil dari 0.85 V. Oleh karena itu gaya geser dasar hasil analisis dinamis harus diskalakan menggunakan faktor skala ( FS ).
IV- 46
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.5.5.1 Faktor Skala Menurut SNI 1726:2012 Pasal 7.9.4.1 : bahwa kombinasi respons untuk geser dasar dinamik (Vt / V dinamik) lebih kecil 85% dari geser dasar statik (Base Shear / V statik) yang dihitung (V) menggunakan prosedur gaya lateral ekuivalen, maka gaya harus dikalikan dengan (0,85 V / Vt). Tabel 4.22 Skala Gaya Arah Gempa X Tipe Beban Gempa Gaya Geser Dasar Dinamik (Vt) (SPEC-X) Gaya Geser Dasar Statik (Vx) 0.85 * Vx Skala gaya arah X = 0,85 Vx / Vt
FX (Ton) 473.86
2465.4 2095.59 4.42
Tabel 4.23 Skala Gaya Arah Gempa Y Tipe Beban Gempa Gaya Geser Dasar Dinamik (Vt) (SPEC-Y) Gaya Geser Dasar Statik (Vy) 0.85 * Vy Skala gaya arah Y = 0,85 Vy / Vt
FY (Ton) 399.57
2465.4 2095.59 5.24
Dari hasil tabel diatas, nilai akhir respons spectrum tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan dalam SNI 1726-2012, karena lebih kecil dari nilai akhir 0,85 gaya statik, maka prosedur gaya lateral ekuivalen dikalikan dengan 0,85 V / Vt. Untuk gaya lateral arah-X dikalikan dengan 4.42 dan arah –Y dikalikan dengan 5.24. 4.5.5.2 Gaya Lateral Respon Spektrum Berdasarkan data-data perhitungan diatas, dicari Skala Nilai Desain untuk Respons terkombinasi dimana gaya ini akan diinput ke dalam model
IV- 47
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
struktur dalam program ETABS sesuai dengan 2 arah horisontal orthogonal. Berikut adalah Tabel perhitungan Gaya Lateral Arah X dan Y: Tabel 4.24 Gaya lateral Arah X N
Vxi
Skala Gaya
Vxi . FS ( Ton )
Fxi (Desain) =
{Vxi – Vx (i +1)} .
ρ (1,3)
Pasal 7.3.4.2 LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
11.87 126.53 185.37 220.09 248.54 274.60 298.60 324.00 344.92 365.44 390.57 415.85 435.59 449.20 462.03 470.73 473.86
4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52
52.49 559.57 819.78 973.32 1099.14 1214.39 1320.53 1432.85 1525.37 1616.12 1727.25 1839.05 1926.35 1986.54 2043.28 2081.75 2095.59
68.24 659.19 338.28 199.61 163.56 149.82 137.98 146.03 120.27 117.97 144.48 145.34 113.49 78.25 73.76 50.02 17.99
Tabel 4.25 Gaya lateral Arah Y N
Vyi
Skala Gaya
Vyi . FS ( Ton )
Fxi (Desain) =
{Vyi – Vy (i +1)} .
ρ (1,3)
Pasal 7.3.4.2 LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2
8.10 100.49 147.58 179.32 205.64 228.66 249.86 271.35 290.73
5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53
42.48 527.03 774.00 940.47 1078.50 1199.24 1310.42 1423.13 1524.77
55.23 629.92 321.06 216.40 179.45 156.95 144.54 146.52 132.13 IV- 48
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
307.56 326.03 345.35 361.77 375.47 387.29 396.75 399.57
LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
1613.04 1709.90 1811.23 1897.35 1969.20 2031.19 2080.80 2095.59
5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53 5.53
114.75 125.93 131.72 111.95 93.41 80.59 64.50 19.23
Gaya Geser - Arah x 18
16
14
12
Lantai
10
8
6
4
2
0 0
500
1000 1500 Gaya Geser (Ton) V Statik
2000
0.85 V Statik
2500
3000
V Desain
Gambar 4.24 Grafik gaya geser arah X (Vx) IV- 49
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gaya Geser - Arah y 18
16
14
12
Lantai
10
8
6
4
2
0 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Gaya Geser (Ton) V Statik
0.85 V Statik
V Desain
Gambar 4.25 Grafik gaya geser arah Y (Vy)
IV- 50
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gaya Gempa - Arah x 18
16
14
12
Lantai
10
8
6
4
2
0 0
100
200
300
400
500
600
700
Gaya Lateral - Arah X (Ton) Gaya Gempa Dinamik
Gaya Gempa Statik
Gambar 4.26 Grafik gaya gempa lateral arah X (Fx)
IV- 51
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gaya Gempa - Arah y 18
16
14
12
Lantai
10
8
6
4
2
0 0
100
200
300
400
500
600
700
Gaya Lateral - Arah Y (Ton) Gaya Gempa Statik
Gaya Gempa Dinamik
Gambar 4.27 Grafik gaya gempa lateral arah Y (Fy)
IV- 52
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.5.5.3 Modal Participating Mass Ratio Menurut SNI 1726:2012 pasal 7.9.1 : bahwa analisis Respons Dinamik Struktur harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90% dari massa aktual. Berikut ini adalah hasil dari Modal Participating Mass Ratio dari hasil analisa perhitungan Respons Dinamik Struktur dengan ETABS : Tabel 4.26 Modal Participating Mass Ratio
Dari tabel output ETABS diatas, menunjukan bahwa mode ke 13 mampu memenuhi syarat partisipasi massa ( melebihi nilai 90% ) sesuai SNI 1726:2012 Pasal 7.9.1.
IV- 53
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.6
Kinerja Batas Ultimit ( Cek Simpangan Antar Lantai )
Untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang akan membawa korban jiwa manusia dengan membatasi nilai Drift (Δm) antar tingkat tidak boleh melamapaui 0.02*tinggi tingkat yang bersangkutan. Dalam SNI 1726:2012 simpangan antar tingkat hanya mengacu pada satu kinerja saja yaitu kinerja batas ultimit. Batasan ijin (Δa) simpangan antar lantai tingkat sesuai dengan SNI 1726:2012 Pasal 7.12.1 tabel 16, untuk kategori resiko II, untuk jenis struktur lainnya simpangan antar lantai ijin adalah 0,020 x tinggi tingkat dibawah tingkat x. Berikut merupakan tabel hasil kontrol simpangan struktur akibat beban gempa statik dan dinamik Tabel 4.27 Tabel simpangan antar lantai ijin SNI 1726-2012
IV- 54
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Gambar 4.28 Penentuan simpangan antar lantai SNI 1726 : 2012 Dalam SNI 1726 : 2012 Pasal 7.6.8 Perhitungan simpangan antar lantai ( ∆ ) kinerja batas ultimit dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
=
( 4.13 )
Keterangan : = Faktor pembesaran defleksi pada Tabel 4.17 = Defleksi pada lokasi tingkat
= Faktor keutamaan gempa berdasarkan Tabel 2.3
Selanjutnya dilakukan perhitungan dengan nilai simpangan antar lantai yang diijinkan adalah
= 5.5 dan
=1,
= 0.02 hsx untuk arah x
dan arah y sebagai berikut :
IV- 55
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Tabel 4.28 Simpangan Antar Lantai Arah X LANTAI
∆
Z
( 1
LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1 BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
2)
Syarat Drift Δ < ∆S
KETERANGAN
0.02 x Hx
(M)
(M)
(M)
(M)
(M)
4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 5.50 3.00 2.90 1.10 1.60 1.60 1.90
0.320 0.300 0.290 0.260 0.240 0.210 0.190 0.160 0.120 0.090 0.050 0.030 0.020 0.020 0.010 0.010
1.760 1.650 1.595 1.430 1.320 1.155 1.045 0.880 0.660 0.495 0.275 0.165 0.110 0.110 0.055 0.055
0.0088 0.0041 0.0120 0.0072 0.0099 0.0058 0.0078 0.0088 0.0050 0.0036 0.0018 0.0006 0.0000 0.0007 0.0000 0.0003
0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.11 0.06 0.06 0.02 0.03 0.03 0.04
Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat
Tabel 4.29 Simpangan Antar Lantai Arah Y LANTAI
∆
Z
( 1
2)
Syarat Drift Δ < ∆S
KETERANGAN
(0.02 x Hx)
LANTAI ATAP LANTAI 8 LANTAI 7 LANTAI 6 LANTAI 5 LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P1
(M)
(M)
(M)
(M)
(M)
4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 5.50 3.00 2.90
0.420 0.400 0.370 0.350 0.310 0.280 0.250 0.210 0.170 0.130 0.070 0.040
2.31 2.20 2.04 1.93 1.71 1.54 1.38 1.16 0.94 0.72 0.39 0.22
0.012 0.017 0.010 0.019 0.013 0.012 0.014 0.012 0.009 0.008 0.004 0.001
0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.11 0.06 0.06
Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat IV- 56
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
BASE 1A BASE1 BASE 2A BASE 2
1.10 1.60 1.60 1.90
0.030 0.020 0.010 0.010
0.17 0.11 0.06 0.06
0.02 0.03 0.03 0.04
0.002 0.001 0.000 0.000
Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat Memenuhi Syarat
Kinerja Batas Ultimit Simpangan arah Y
Simpanagan Ijin 0.02 Hsx
Simpangan arah X
16 15 14 13
LANTAI GEDUNG
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0.0000
0.0200
0.0400
0.0600
0.0800
0.1000
0.1200
SIMPANGAN ( M )
Gambar 4.29 Grafik kontrol kinerja batas ultimit arah x dan arah y Dari hasil perhitungan diatas pada Tabel 4.28 dan Tabel 4.29 dapat dilihat bahwa drift story tiap lantai pada gedung ini memenuhi batasan maksimum yang diizinkan berdasarkan SNI 1726-2012.
IV- 57
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
Kinerja Batas Ultimit UY Respon Spektrum
Simpanagan Ijin 0.02 Hsx
UX Respon spektrum
16 15 14 13
LANTAI GEDUNG
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0.0000
0.0200
0.0400
0.0600
0.0800
0.1000
0.1200
SIMPANGAN ( M )
Gambar 4.30 Grafik displacement analisis respon spektrum Berdasarkan Gambar 4.30 disimpulkan bahwa analisa respon spectrum berdasarkan displacement
telah memenuhi simpangan batas izin
berdasarkan SNI 11726-2012.
IV- 58
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.7 Analisa Kinerja Struktur Menurut Applied Technology Council ( ATC -40 ) Menurut ATC-40, batasan rasio drift adalah sebagai berikut : Tabel 4.30 Batasan Rasio Drift ATC-40 Performance Level
Parameter Immediate Occupancy
Damage Control
Limited Safty
Maksimum total drift
0.01
0.01 s/d 0.02
0.02
Maksimum total inelastic drift
0.005
0.005 s/d 0.015
No Limit
Structural Stability
0.33 No Limit
Sumber : ATC-40 ( 1996 ) Berikut dibawah ini perhitungan maksimum drift dan maksimum inelastic drift berdasarkan displacement gedung :
Maksimum Drift =
( 4.14 )
Maksimum In elasik drift =
( 4.15 )
Keterangan : Dt = Displacment Paling Atas D1 = Displacement diatas penjepitan lateral.
IV- 59
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
4.7.1 Kinerja Gedung Arah X Menurut ATC-40 Berdasarkan Tabel 4.24 didapat Dt dan D1 untuk menentukan level kinerja gedung.Berikut rumus yang digunakan untuk menentukan maksimal drift dan maksimal inelastic drift : Maksimum Drift =
. .
= 0.00016 m
Maksimum In elasik drift =
=
.
.
= 0.00015 m
.
4.7.2 Kinerja Gedung Arah Y Menurut ATC-40 Berdasarkan Tabel 4.25 didapat Dt dan D1 untuk menentukan level kinerja gedung.Berikut rumus yang digunakan untuk menentukan maksimal drift dan maksimal inelastic drift : Maksimum Drift =
. .
= 0.00022 m
Maksimum In elasik drift =
=
.
. .
= 0.00021 m
Hasil analisis dinamik respon spectrum berdasarkan Applied Technology Council ( ATC-40 ) pada Table 4.26, level kinerja struktur gedung Menara Parkson baik arah x dan arah y termasuk dalam katagori level Immediate Occupancy ( IO ) yaitu apabila terkena gempa struktur bangunan aman, resiko korban jiwa dari kegagalan struktur tidak terlalu berarti, struktur IV- 60
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Bab IV Analisis dan Hasil
tidak mengalami kerusakan struktural maupun kerusakan non struktural, dan dapat segera difungsikan kembali.
IV- 61
http://digilib.mercubuana.ac.id/