PENGARUH DOMINASI BEBAN GRAVITASI TERHADAP KONSEP STRONG COLUMN WEAK BEAM PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS

PENGARUH DOMINASI BEBAN GRAVITASI TERHADAP KONSEP STRONG COLUMN WEAK BEAM PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS Christino Boyke1 , Tavio2 dan Iman Wimbadi3 1

Mahasiswa Pascasarjana Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 08113405340, email: [email protected] 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 0816537135, email: [email protected] 3 Dosen Jurusan Teknik Sipil FTSP, ITS, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp. 08121662407, email: [email protected]

Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi ( 1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R) ) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep dengan beban gempa (1.2 D + 1L perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif. Dalam peraturan SNI 03-1726-2002 maupun SNI 03-2847-2002 tidak terdapat pembahasan yang jelas mengenai permasalahan tersebut. SNI 2002 hanya memberikan dasar perhitungan untuk kekuatan minimum yang diperlukan suatu elemen struktur. Dalam peraturan SNI yang terdahulu, yaitu SK SNI T-15-1991-03 batasan mengenai kebutuhan kekuatan suatu elemen lebih jelas, sehingga permasalahan yang timbul akibat dominasi beban gravitasi dapat diatasi. Penelitian ini dimulai dengan memodelkan 4 type struktur dengan konfigurasi yang telah ditentukan. Model ini direncanakan terletak di daerah zona gempa 6 dan berdiri diatas tanah lunak. Kemudian, dari model yang memiliki kombinasi beban gravitasi maksimum akan didesain dengan sistem Struktur Rangka Pemiku Momen Kusus (SRPMK), baik menurut SNI 03-2847-2002 maupun SK SNI T-15-1991-03. Hasil desain tersebut akan dilihat performa mereka dengan pushover analysis,apakah memenuhi syarat bangunan tahan gempa atau tidak. Dalam penelitian ini diketahui jika desain dengan menggunakan batasan dari SKSNI jika digunakan dalam perencanaan Gravity Dominated Structure untuk zone gampa 6, menghasilkan performa/perilaku struktur yang memenuhi syarat tahan gempa dan menghasilkan penulangan geser yang lebih hemat dibanding dengan metode SRPMK. Penghematan yang didapatkan pada tulangan geser di daerah sendi plastis balok adalah 10% untuk struktur type 1 dan type 2 , dan 20 % untuk struktur type 3 dan type 4. Sedangkan pada daerah geser sendi plastis kolom, penghematan tulangan geser yang didapat adalah 12% untuk struktur type 1 dan type 2 dan 30% untuk struktur type 3 dan type 4.

Kata Kunci : Beban Gravitasi, Struktur Rangka Pemikul Momen Kusus, SNI 03-28472002, SK SNI T-15-1991-03

Christino Boyke,Tavio dan Iman Wimbadi

1. PENDAHULUAN Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi (1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R)) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi dengan beban gempa (1.2 D + 1L ± 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif Sebagai untuk konsep perhitungan desain tulangan geser pada balok untuk struktur SRPMK, dimana Ve (gaya geser rencana balok) direncanakan berdasarkan Mpr (momen rencana yang dihitung dari tulangan lentur balok yang terpasang). Dengan adanya momen yang besar akibat dominasi beban gravitasi pada struktur, maka kebutuhan tulangan lentur terpasang di balok akan menjadi besar. Hal ini menyebabkan kebutuhan gaya geser rencana (Ve) yang terjadi pada balok akan menjadi besar, dan penulangan geser balok akan menjadi sangat rapat. Pendetailan tulangan geser yang rapat pada balok ini akan menjadi suatu pemborosan, karena pendetailan ini disyaratkan untuk menahan beban gempa yang besarnya tidak dominan dalam struktur tersebut. Dalam peraturan SNI 03-1726-2002 maupun SNI 03-2847-2002 tidak terdapat pembahasan yang jelas mengenai permasalahan tersebut. SNI 2002 hanya memberikan dasar perhitungan untuk kekuatan minimum yang diperlukan suatu elemen struktur. Sebagai contoh, SNI 03-2847-2002 hanya memberikan rumusan . ± ………..(1) = untuk menghitung gaya geser rencana balok dan = ………..(2) untuk menghitung gaya geser rencana pada kolom. Demikian juga untuk kuat lentur kolom hanya dibatasi dengan Σ ≥ Σ ………..(3) Hal ini menyebabkan terjadinya permasalahan seperti diatas, jika ternyata beban gravitasi lebih dominan dalam suatu struktur dibandingkan dengan beban gempa. Dalam peraturan SNI yang terdahulu, yaitu SK SNI T-15-1991-03 batasan mengenai kebutuhan kekuatan suatu elemen lebih jelas, sehingga permasalahan yang timbul akibat dominasi beban gravitasi dapat diatasi. Sebagai contoh untuk menghitung gaya geser rencana pada balok diberikan persamaan Vub = 0.7 + 1.05 ……..(4) tetapi dalam segala hal, gaya geser rencana tidak perlu lebih besar dari 1.05(Vdb + Vlb + Veb) ……..(5) dimana vdb,, vLb, vEb adalah besarnya gaya geser akibat beban mati, hidup dan gempa (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.7(1)). Dengan adanya batasan peraturan seperti ini, permasalahan seperti dibahas sebelumnya dapat dicegah. Meskipun gaya geser yang timbul akibat beban gravitasi akan besar, tetapi gaya geser rencana tersebut tidak perlu lebih besar dari batasan tersebutContoh yang lain adalah penentuan kuat lentur minimum kolom dalam perencanaan tahan gempa di SK SNI T-15-1991-03, dimana ΣM , ≥ 0.7 . ωd. ΣM , ……..(6) tetapi dalam segala hal tidak perlu lebih besar dari

Pengaruh Dominasi Beban Gravitasi Terhadap Konsep Strong Column Weak Beam Pada Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus

1.05 x Σ M , + M , + M , ……..(7) dimana M , , M , dan M , adalah momen pada kolom akibat beban mati, hidup dan gempa (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.4(2)). Seperti halnya dalam penentuan gaya geser rencana, dalam penentuan kuat lentur kolom juga terdapat batasan yang jelas.

2. METODOLOGI Penelitian ini menitik beratkan pada desain SRPMK SNI 2002 dengan desain SRPMK SNI 2002 yang dikombinasikan dengan syarat – syarat batasan yang ada pada SKSNI 1991. Desain dilakukan terhadap 4 type struktur yang memiliki bentang dan tinggi yang berbeda-beda. Dimana struktur tersebut merupakan struktur yang didominasi kombinasi beban gravitasi. Berikut diagram alir dari penelitian ini :

Gambar 1: Flowchart Metodologi Penelitian


3. PEMODELAN STRUKTUR Pembebanan direncanakan berdasarkan SNI 03-1727-1989, yaitu beban hidup merata untuk ruang penyimpanan buku/perpustakan sebesar 7.18 kN/m2 atau 718 kg/m2 sedangkan beban mati elemen balok, plat dan kolom dihitung secara otomatis dalam analisa program bantu SAP 2000. beban gempa yang digunakan adalah respon spektrum gempa wilayah 6 untuk tanah lunak.Pemodelan struktur dilakukan dengan analisa tiga dimensi dengan program bantu SAP 2000 (Gambar 2 s/d 5). Pemodelan disesuaikan dengam denah rencana dan dimensi yang telah ditentukan dalam preliminary design seperti terdapat pada Tabel 1. Tabel 1: Data Struktural Bangunan No

KETERANGAN

1 Fungsi Bangunan 2 Luas bangunan Panjang /Lebar bangunan

3 4 5 6 7 8 9 10

A

Tinggi bangunan Tinggi antar tingkat Balok Kolom Plat lantai Mutu Beton (fc') Mutu tulangan (fy)

B

C

D

TYPE 1

TYPE 2

TYPE 3

TYPE 4

Perpustakaan 1600 m2 40 m (jarak antar kolom 10m) 5 tingkat, 20 m 4m 0.55 x 0.80 m 0.9 x 0.9 m 0.23 m 30 Mpa 400 Mpa

Perpustakaan 1600 m2 40 m (jarak antar kolom 10m) 8 tingkat, 32 m 4m 0.55 x 0.80 m 1x1m 0.23 m 30 Mpa 400 Mpa

Perpustakaan 2304 m2 48 m (jarak antar kolom 12m) 5 tingkat, 20 m 4m 0.60 x 0.90 m 1.1 x 1.1 m 0.27 m 30 Mpa 400 Mpa

Perpustakaan 2304 m2 48 m (jarak antar kolom 12m) 8 tingkat, 32 m 4m 0.70 x 1 m 1.3 x 1.3 m 0.27 m 30 Mpa 400 Mpa

Type 1

E

Type 2 B

C

D

E

1

A

B

C

D

E

5

4

3

2

A

Gambar 2: Denah dan Potongan Struktur Type1 &2 A

B

C

D

Type 3

E

Type 4

1

A

B

C

5

4

3

2

A

Gambar 3: Denah dan Potongan Struktur Type 3&4

D

E

B

C

D

E


4. PERENCANAAN STRUKTUR 4.1 PERENCANAAN BALOK INDUK

Perencanaan balok didasarkan pada momen maksimum yang terjadi dari hasil analisa struktur. Posisi balok yang mengalami gaya akibat gravity load terbesar terdapat pada Tabel 2-Tabel 5 Tabel 2: Momen Balok Str.Type 1 No 1

2

3

4

5

6

KOMBINASI COMB 1 (1,4 D)

LOKASI Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan COMB 2 Tumpuan Kiri (1,2 D+1,6 L) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 3+ Tumpuan Kiri (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 3Tumpuan Kiri (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 4+ Tumpuan Kiri Lapangan (0,9 D +1,0 Ex) Tumpuan Kanan COMB 4Tumpuan Kiri (0,9 D +1,0 Ex) Lapangan Tumpuan Kanan

Tabel 3: Momen Balok Str.Type 2 MOMEN (kNm) -573.12 287.71 -514.91 -1,176.71 599.29 -1,050.62 -348.03 358.76 -265.70 -989.51 335.21 -932.22 -47.69 222.43 2.19 -689.17 181.91 -664.33

Tabel 4: Momen Balok Str.Type 3 No

KOMBINASI

1

COMB 1 (1,4 D)

2

3

4

5

6

LOKASI

Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan COMB 2 Tumpuan Kiri (1,2 D+1,6 L) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 3+ Tumpuan Kiri (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 3Tumpuan Kiri (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan Tumpuan Kanan COMB 4+ Tumpuan Kiri (0,9 D +1,0 Ex) Lapangan Tumpuan Kanan Tumpuan Kiri COMB 4Lapangan (0,9 D +1,0 Ex) Tumpuan Kanan

No

KOMBINASI

1

COMB 1 (1,4 D)

2

3

4

5

6

LOKASI


MOMEN (kNm) -591.35 285.79 -499.68 -1,251.98 613.58 -1,048.82 -570.69 430.52 -687.02 -927.15 425.58 -1,028.11 -153.62 193.28 -200.28 -508.62 183.03 -540.02

Tabel 5: Momen Balok Str.Type 4 MOMEN (kNm) -1,088.74 527.0 -980.70 -1.898.69 929.89 -1,700.52 -1,060.33 748.12 -1,208.42 -1,716.86 748.26 -1,832.34 -306.91 347.51 -380.68 -963.44 336.90 -1,004.59

No

KOMBINASI

1

COMB 1 (1,4 D)

2

3

4

5

6

LOKASI


MOMEN (kNm) -1,111.12 524,76 -961.47 -2,168.36 1,032.28 -1,867.72 -1,111.39 757.27 -865.70 -2,026.34 744.62 -1,835.10 -256.82 366.31 -133.39 -1,171.76 334.33 -1,102.79

Dari hasil tersebut dilakukan perhitungan penulangan berdasarkan kombinasi maksimum yang ada dengan menggunakan SNI 2002 dan menggunakan batasan yang ada dari SKSNI.


Tabel 6. Resume Perhitungan Tulangan Lentur Balok Type struktur

Paramater

TYPE 2

TYPE 3

TYPE 4

Pemasangan Tulangan Tekan

Mn (N.mm)

Cek øMn > Mu

Posisi Tump. Kiri

TYPE 1

Pemasangan Tulangan Tarik

Mu (N.mm)

Lapangan

2

-1.176.713.252 12 D25 (As = 5887,5 mm ) 599.295.849

819.064.599

OK

2

6 D25 (As’= 2943,75 mm2)

1.466.179.149

OK

2

7 D25 (As’= 3434.37 mm )

1.737.694.696

OK

6 D25 (As’= 2943,75 mm )

3 D25 (As’= 1471,87 mm )

819.064.599

OK

2

6 D25 (As’= 2943,75 mm2) 9 D25 (As’= 4416.6 mm2) 4 D25 (As’= 1962,5 mm2) 7D25 (As’= 3434.37 mm2) 9 D25 (As’= 4416.6 mm2) 4 D25 (As’= 1962,5 mm2) 7D25 (As’= 3434.37 mm2)

1.466.179.149 2.578.486.429 1.240.632.958 2.276.160.808 2.960.442.704 1.404.435.352 2.420.011.244

OK OK OK OK OK OK OK

Tump. Kiri

1.251.989.877 13 D25 (As = 6378.12 mm )

Tump.Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump.Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump.Kanan

1.048.821.521 1.898.690.683 929.891.632 1.700.529.061 2.168.361.527 1.032.282.127 1.867.725.727

OK

3 D25 (As’= 1471,87 mm )

-1.050.624.574 11 D25 (As = 5396.85 mm ) 613.586.716

1.596.543.496

2

6 D25 (As’= 2943,75 mm )

Tump.Kanan Lapangan

2

6 D25 (As’= 2943,75 mm )

2

2

2

2

11 D25 (As = 5396.85 mm ) 17 D25 (As = 8340.6 mm2 ) 8 D25 (As’= 3925 mm2) 15 D25 (As = 7359.3 mm2 ) 17 D25 (As = 8340.6 mm2 ) 8 D25 (As’= 3925 mm2) 14 D25 (As = 6868.75 mm2 )

Type struktur

TYPE 1

TYPE 2

TYPE 3

TYPE 4

Tabel 7. Resume Perhitungan Tulangan Geser Balok Type Struktur Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

Type Struktur Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

Paramater

Vs (kN)

Kebutuhan

Syarat Max S (mm) (A) (A) 4 kaki ᴓ 12- 94.5 183,8 3 kaki ᴓ12 - 127 260 4 kaki ᴓ 12- 98,3 183,8 3 kaki ᴓ12 - 125,2 260,5 5 kaki ᴓ 12- 91 200 3 kaki ᴓ12 - 130 417 6 kaki ᴓ 12- 112 200 4 kaki ᴓ12 - 163 467

(dari Mpr balok) Penulangan

Posisi Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis

(A) 1017,84 569,61 1031,33 577,66 1489,13 629,3 1633,86 751,2

Paramater Posisi Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis Sendi Plastis Luar s. plastis

Vs (kN) (batas SKSNI) (B) 930,5 780 976,47 803 1408,4 907 1485,4 401

Kebutuhan Penulangan (B) 4 kaki ᴓ 12 - 103 3 kaki ᴓ12 - 92 4 kaki ᴓ 12 - 103 3 kaki ᴓ12 - 125,2 5 kaki ᴓ 12 - 146 3kaki ᴓ12 - 125 6 kaki ᴓ 12 - 126 4 kaki ᴓ12 - 163

Pemasangan Tulangan Geser (A) 4 kaki ᴓ 12- 90 3kaki ᴓ12 - 125 4 kaki ᴓ 12- 90 3kaki ᴓ12 - 125 5 kaki ᴓ 12- 90 3kaki ᴓ12 - 125 6 kaki ᴓ 12- 100 4 kaki ᴓ12 - 150

Syarat Max S (mm) (B) 183,8 260 183,8 260 200 417 200 417

Pemasangan Tulangan Geser (B) 4 kaki ᴓ 12 - 100 3 kaki ᴓ12 - 90 4 kaki ᴓ 12 - 100 3kaki ᴓ12 - 125 5 kaki ᴓ 12 - 125 3kaki ᴓ12 - 100 6 kaki ᴓ 12 - 125 4 kaki ᴓ12 - 150

Tulangan Pakai Vs(SNI) vs Vs (batas SKSNI) 4 kaki ᴓ12 - 100 3 kaki ᴓ12 - 125 4 kaki ᴓ 12 - 100 3kaki ᴓ12 - 125 5 kaki ᴓ 12 - 125 3kaki ᴓ12 - 125 6 kaki ᴓ 12 - 125 4 kaki ᴓ12 - 150

4.2 PERENCANAAN KOLOM

Perencanaan balok didasarkan pada momen maksimum yang terjadi dari hasil analisa struktur. Besarnya gaya terbesar seperti pada Tabel 8- Tabel 11 Tabel 8. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 1 No 1 2 3 4

Jebis Beban Combo 1 (1,4 D) Combo 2 (1,2 D+1,6 L) Combo 3 (1,2 D+0,5 L±1,0 Ex) Combo 4 (0,9 D ±1,0 Ex)

Axial (kN)

Momen (kNm)

No

4,15

346

1

7,117

726

2

4,139 5,047 2,336 3,244

1,442 1,793 1,522 1,714 *Kolom atas

3 4


Axial (kN)

Momen (kNm)

3,474

462

5,848

971

3,145 4,043 1,886 2,601

790 1,363 524 1,114 *Kolom bawah


Tabel 9. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 2 No 1 2 3 4


Axial (kN)

Momen (kNm)

No

1997.1

413.2

1

3262.3

895.5

2

2469.2 2359.1 1338.98 1228.73

788.2 744.9 487.5 388.4

3 4


Axial (kN)

Momen (kNm)

997.9

847

1629.1

1836.2

1180.97 1231.83 616.08 667

1146.21 1405.17 448.76 674.2

*Kolom atas

*Kolom bawah


Jebis Beban

Axial (kN)

Momen (kNm)

No

2747

768

1

4960

1365

2

3269 3467 1567 1875

1260 1335 654 924

Combo 1 (1,4 D) Combo 2 (1,2 D+1,6 L) Combo 3 (1,2 D+0,5 L±1,0 Ex) Combo 4 (0,9 D ±1,0 Ex)

3 4


Axial (kN)

Momen (kNm)

1372

1554

1977

2761

1726 1627 931 833

2531 1920 1305 693

*Kolom atas

*Kolom bawah


Jebis Beban

Axial (kN)

Momen (kNm)

No

10888

891

1

18228

1760

2

12053 13660 6196 7803

2678 4712 2864 4009

Combo 1 (1,4 D) Combo 2 (1,2 D+1,6 L) Combo 3 (1,2 D+0,5 L±1,0 Ex) Combo 4 (0,9 D ±1,0 Ex)

3 4


Axial (kN)

Momen (kNm)

12441

695

20825

1373

13820 15558 7129 8867

4857 5528 5042 5343

*Kolom atas

*Kolom bawah

Dari hasil tersebut dilakukan perhitungan penulangan berdasarkan kombinasi maksimum yang ada dengan menggunakan SNI 2002 dan menggunakan batasan yang ada dari SKSNI. Tabel 12. Resume Perhitungan Tulangan Kolom Paramater Type Mn -kNm (A) Struktur Posisi 1675 KOLOM 1 Type 1 1610 KOLOM 2 1860 KOLOM 1 Type 2 1760 KOLOM 2 2767 KOLOM 1 Type 3 2564 KOLOM 2 5350 KOLOM 1 Type 4 4825 KOLOM 2

Kebutuhan Penulangan (A)

Mn -kNm (B) ( syarat SCWB)

Kebutuhan Penulangan (B)

Mn -kNm (C) ( batas SKSNI)

Kebutuhan Penulangan (C)

Tulangan Pakai Mn(B) vs Mn (batas SKSNI)

16 D 25 16 D 25 20 D 25 20 D 25 16 D 32 16 D 32 22 D 32 22 D 32

1859 1823 2216 2050 3214 3035 5350 4825

20 D 25 20 D 25 24 D 25 24 D 25 20 D 32 20 D 32 22 D 32 22 D 32

1845 1831 2210 2005,5 3143,5 3085,58 5271,2 3085,58

20 D 25 20 D 25 24 D 25 24 D 25 20 D 32 20 D 32 22 D 32 22 D 32

20 D 25 20 D 25 24 D 25 24 D 25 20 D 32 20 D 32 22 D 32 22 D 32


Tabel 13. Resume Perhitungan Geser Kolom





Vu (kN) (dari Mpr balok) (A) 1197,9 459 1231,4 739 1896 632 2584 879

Vu (kN) (batas SKSNI) (B) 1030 1030 1128,75 1128,75 1461,07 1461,07 2282.6 2282.6

Kebutuhan Penulangan (A) 6 kaki ᴓ14-180 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ14-180 2 kaki ᴓ10-150 8 kaki ᴓ14-150 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ16-200 2 kaki ᴓ10-150

Kebutuhan Penulangan (B) 6 kaki ᴓ14-190 6 kaki ᴓ14-190 7 kaki ᴓ14-250 7 kaki ᴓ14-250 8 kaki ᴓ14-200 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ16-200 2 kaki ᴓ10-150

Syarat Max Spasi (mm) (A) 131 150 159,7 150 100 150 100 150

Syarat Max Spasi (mm) (B) 170 170 175 150 175 150 224 150

Pemasangan Tulangan Geser (A) 6 kaki ᴓ14-130 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ14-150 2 kaki ᴓ10-150 8 kakiᴓ14-100 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ16-100 2 kaki ᴓ10-150

Pemasangan Tulangan Geser (B) 6 kaki ᴓ14-150 6 kaki ᴓ14-150 7 kaki ᴓ14-170 7 kaki ᴓ14-150 8 kaki ᴓ14-150 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ16-150 2 kaki ᴓ10-150

Tulangan Pakai Vs (SNI) vs Vs (batas SKSNI) 6 kaki ᴓ14-150 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ14-170 2 kaki ᴓ10-150 8 kaki ᴓ14-150 2 kaki ᴓ10-150 7 kaki ᴓ16-150 2 kaki ᴓ10-150

5. EVALUASI HASIL DESAIN DENGAN PUSHOVER ANALYSIS Setelah dilakukan disain dari struktur Type 1,2,3 dan 4 maka langkah selanjutnya adalah menilai kinerja struktur dengan cara static nonlinear pushover analysis. Dalam bab ini ini ditinjau suatu bangunan sesuai hasil desain yang berada didaerah 6 peta gempa Indonesia (SNI 03-1726, 2002) dan dibangun diatas tanah lunak. 5.1 Hasil Analisis Setelah melakukan running analisa statis nonlinear dengan program SAP 2000 dengan prosedur seperti diatas, maka didapatkan output analisa statis nonlinear seperti berikut:

Gambar 4. Kurva Pushover Str-Type 1





5.2 Evaluasi Target Displacement Target perpindahan dari berbagai kriteria dapat dirangkum sebagai berikut : Tabel 14. Target Perpindahan dengan berbagai kriteria Kriteria

Target Perpindahan δt(m) Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

Spektrum Kapasitas ATC-40

0,216

Kinerja Batas Ultimit SNI 1726 0,14

0,295

0,219

0,301

0,29

0,15

0,30

Dari criteria diatas diperoleh target perpindahan yang paling besar (menentukan) dengan metode Spektrum Kapasitas. Untuk mendapatkan perilaku inelastik pasca runtuh maka analisa beban dorong statik diteruskan sampai ≥ 150% dari target perpindahan untuk setiap arah. Selanjutnya komponen struktur dievaluasi pada kondisi dimana target perpindahan tercapai. Hasil evaluasi dari tiap type struktur terdapat dalam table berikut : Tabel 15. Rekapitulasi perilaku struktur Kriteria Displacement leleh y (m) Displacement Maksimum m (m) Daktilitas  Target displacement δt(m) Cek m > 150% x δt

Type 1 0.0558 0.335 6,3 0,216 OK

Type Struktur Type 2 Type 3 0.0634 0.0521 0.455 0.340 7,1 6,5 0,295 0,219 OK OK

Type 4 0.0621 0.477 7,6 0,301 OK

Bedasarkan hasil analisa statis nonlinear didapatkan untuk pemeriksaan kinerja dengan menggunakan metode Spektrum kapasitas dan Kinerja Batas Ultimate didapatkan bahwa semua struktur melampui target displacement yang disyaratkan.


6. KESIMPULA N Setelah melakukan berberapa analisa dalam penelitian ini didapatkan berberapa kesimpulan seperti berikut: 1. Perencanaan geser balok dan kolom dengan metode SRPMK (untuk structur yang didominasi beban gravitasi), menghasilkan tulangan geser yang lebih banyak dibandingkan jika batasan dari SKSNI digunakan dalam desain. 2. Besarnya penghematan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut : Penghematan Pada Tulangan Geser Balok dan Kolom 35% 30%

30%

30% 25%

Penghematan Tul.Geser Balok

Penghematan 20% 20% 15%

12%

12%

10%

10%

1

2

20%

Penghematan Tul.Geser Kolom

10% 5% 0% 3 Type Struktur

4

Gambar 8. Grafik Hubungan Penghematan dengan Type Struktur

3. Keseluruhan hasil perhitungan detail struktur, telah dicek performanya dengan metode pushover dan telah memenuhi syarat baik dari FEMA,ATC 40 dan SNI. 4. Desain dengan menggunakan batasan dari SKSNI jika digunakan dalam perencanaan Gravity Dominated Structure untuk zone gampa 6, menghasilkan performa/perilaku struktur yang memenuhi syarat tahan gempa dan menghasilkan penulangan geser yang lebih hemat dibanding dengan metode SRPMK SNI.

7. CITATION OF REFERENCES 1. Badan Standardisasi Nasional (2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Gedung, SNI 03-1726-2002. 2. Badan Standardisasi Nasional (2002), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 3. Departemen Pekerjaan Umum (1991), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SK SNI T-15-1991-03 ,Yayasan LPMB,Bandung 4. Dewobroto,W (2005), Evaluasi Struktur Baja Tahan Gempa Dengan Analisa Pushover, Civil Engineering National Conference : Sustainability Construction & Structural Engineering Based on Professionalism 2005, Unika Soegijapranata,,Semarang 5. Kusuma,G dan Andriono,T (1993) ,Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Erlangga , Jakarta. 6. Purwono, R (2005),Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa:perencanaan dan perhitungan sesuai SNI 1 726 dan SNI 2847 terbaru, ITS Press , Surabaya.

PENGARUH DOMINASI BEBAN GRAVITASI TERHADAP KONSEP STRONG COLUMN WEAK BEAM PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS

Recommend Documents