BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL...Keywords: structural performance, SCBF, OMRF, pushover analysis,...

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………………………………………………………….. i SAMBUTAN………………………………………….............................................. iii KOMITE ILMIAH ………………………………………….................................. v DAFTAR ISI ……………………………………………......................................... vii KEYNOTE SPEAKER SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS ADALAH KEBUTUHAN…………………………… KS-1 PERAN ENERGI TERBARUKAN DALAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR DI

INDONESIA………………………………………………………………………………………….. KS-11

BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL

PEMANFAATAN STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA CAMPURAN BETON

NORMAL ……………………………………………………………………………………………. SM-1

PERENCANAAN BETON MUTU TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN

SUPERPLASTICIZER SULPHONAT DAN PENAMBAHAN FLY ASH ………………………… SM-9

ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG SRPMK TERHADAP BEBAN GEMPA

STATIK DAN DINAMIK DENGAN PERATURAN SNI 1726 2012 …………………………….. SM-19

EVALUASI SIMPANGAN STRUKTUR AKIBAT PENAMBAHAN LANTAI DENGAN

METODE ANALISIS STATIK DAN DINAMIK RESPONSE SPECTRUM (STUDI KASUS :

PEMBANGUNAN GEDUNG DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNTIRTA) …………………... SM-27

PENGARUH PENGURANGAN PENAMPANG TERHADAP KERUSAKAN RANGKA

BAJA…………………………………………………………………………………………………. SM-35

STUDI PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PENGGUNAAN MOMENT RESISTING FRAME

DAN ECCENTRICALLY BRACED FRAME PADA GEDUNG CDAST ………………………… SM-43

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT DRAMIX DAN PERAWATAN TERHADAP KUAT

TEKAN, KUAT TARIK DAN BIAYA BETON ……………………………………………………. SM-49

PENINGKATAN KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH DENGAN VARIASI UKURAN

BUTIR MAKSIMUM AGREGAT KASAR ………………………………………………………… SM-55

KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MENGGUNAKAN SERBUK BATU

BATA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN ……………………………………………. SM-63

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN

REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS SEMARANG …………. SM-71

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG

DENGAN DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR (KASUS GEDUNG 5 LANTAI

DENGAN PONDASI TIANG)………………………………………………………………………. SM-87

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON

BERTULANG DENGAN PEMODELAN PONDASI KAKU DAN FLEKSIBEL ………………… SM-101

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana viii

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU DAN KINERJA STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN

KOLOM KOMPOSIT CONCRETE ENCASED DAN CONCRETE FILLED TUBE, SERTA NON

KOMPOSIT…………………………………………………………………………………………... SM-113

EVALUASI POTENSI ABU TERBANG SISA PEMBAKARAN ASPALT MIXING PLAN

(AMP) PT.HARAPAN JAYA BETON BALI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN

PORTLAND …………………………………………………………………………………………. SM-125

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN

REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS

SEMARANG…………...…………………………………………………………………………….. SM-135

ANALISIS PERILAKU HUBUNGAN PELAT-KOLOM TEPI STRUKTUR PELAT DATAR

DENGAN CONCRETE DAMAGE PLASTICITY (CDP) DARI ABAQUS………………………….. SM-151

PENGARUH VARIASI CAMPURAN DAN FAKTOR AIR SEMEN TERHADAP KUAT

TEKAN BETON NON PASIR DENGAN AGREGAT GRANIT PULAU BANGKA …………….. SM-161

ANALISIS PERILAKU STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

DENGAN PENAMBAHAN TINGKAT MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA………………… SM-169

PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE

X-2 LANTAI DENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA (SRPMB)……….. SM-179

PENGUJIAN LABORATORIUM BETON SERAT DENGAN AGREGAT RINGAN…………..... SM-189

BIDANG GEOTEKNIK

ANALISIS KONSOLIDASI PDA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN METODE

PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) ……………………………………………………

GT-1

ANALISIS WAKTU PENURUNAN KONSOLIDASI PADA KASUS PERBAIKAN TANAH

MENGGUNAKAN STONE COLUMN……….……………………………………………………..

GT-11

ANALISIS PENGARUH PEMERAMAN TERHADAP TANAH LEMPUNG YANG

DICAMPUR DENGAN ASPAL EMULSI……….…………………………………………….......... GT-25

PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH

LEMPUNG LUNAK……………………………................................................................................. GT-41

PERBANDINGAN DAYA DUKUNG PONDASI AKIBAT PERBEDAAN METODE

KONSTRUKSI PONDASI DALAM.................................................................................................... GT-57

KAJIAN EFEK PNGEMBANGAN TERHADAP KUAT GESER DAN PERUBAHAN VOLUME

TANAH LEMPUNG BOBONARO...................................................................................................... GT-65

PENGARUH KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN

DENGAN MODEL MATERIAL TANAH LUNAK............................................................................ GT-77

DAYA LAYAN PILE SLAB BETON BERTULAN SEBAGAI STRUKTUR PERKERASAN

JALAN PADA TANAH LUNAK…………………………………...……………………………….. GT-85

BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI

KENDALA DALAM PENERAPAN METODE TERINTEGRASI PADA PROYEK

KONSTRUKSI……………………………………………………………………………………… MK-1

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017Sanur - Bali, 08 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-179

PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKABREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE X-2 LANTAIDENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN

BIASA (SRPMB)

Ida Bagus Rai Widiarsa 1, Ida Bagus Dharma Giri 1 dan Andre Tanjaya2

1Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana, DenpasarEmail: [email protected]

2Alumni Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana, Denpasar

ABSTRAKPenelitian dilakukan untuk membandingkan kinerja Struktur Rangka Pemikul Momen denganStruktur Rangka Breising Konsentrik Tipe X-2 Lantai pada gedung 10 lantai dengan analisispushover. Analisis dilakukan dengan membandingkan 3 model struktur yaitu: Struktur RangkaPemikul Momen Biasa (SRPMB), Struktur Rangka Breising Konsentrik Khusus 1 (SRBKK 1),Struktur Rangka Breising Konsentrik Khusus 2 (SRBKK 2). SRBKK 1 memiliki dimensi balokkolom yang sama dengan SRMPB. SRBKK 2 merupakan SRBKK 1 setelah efisiensi dimensibalok kolom. Beban-beban yang bekerja mengacu pada SNI 1727:2013, SNI 1726:2012 danPPIUG 1983. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada SRBKK 1, elemen struktur 11% lebihberat dari SRMPB dan pada SRBKK 2, berat struktur 2,42% lebih ringan dari SRPMB. Simpanganmaksimum ketiga jenis struktur masih dalam simpangan yang diijinkan. SRBKK 1 memilikisimpangan maksimum 49% dan 60% lebih kecil dari SRPMB untuk arah X dan arah Y. SedangkanSRBKK 2 memiliki simpangan maksimum 46% dan 59% lebih kecil dari SRPMB untuk arah Xdan arah Y. SRBKK 1 memiliki gaya geser dasar maksimum 53% dan 58% lebih besar dariSRPMB untuk arah X dan arah Y. SRBKK 1 memiliki simpangan maksimum 60% lebih kecil dariSRPMB untuk arah X dan arah Y. Sedangkan SRBKK 2 memiliki gaya geser dasar maksimum52% dan 55% lebih besar dari SRPMB untuk arah X dan arah Y. SRBKK 2 memiliki simpanganmaksimum 53% dan 60% lebih kecil dari SRPMB untuk arah X dan arah Y. Roof drift ratio padaSRPMB, SRBKK 1, dan SRBKK 2 secara berturut-turut sebesar 1,79%, 0,71%, 0,83%. Targetperpindahan tidak melebihi level kinerja life safety berdasarkan FEMA 356 dan ATC-40, sehinggastruktur masih dalam keadaan aman ketika menerima gempa rencana.

Kata kunci: kinerja struktur, SRBK, SRPM, analisis pushover, drift ratio

ABSTRACT

The study was conducted to compare the performance of Moment Resisting Frame Structures withConcentrically Braced Frame Structures Type X-2 Story on 10 floors building with pushoveranalysis. The analysis has done by comparing the three models of structures, that is: OrdinaryMoment Resisting Frame (OMRF), Special Concentrically Braced Frame 1 (SCBF 1), SpecialConcentrically Braced Frame 2 (SCBF 2). SCBF 1 has similar dimensions of beam column withOMRF. SCBF 2 was SCBF 1 after efficiency beam column dimensions. Load of structures followsthe SNI 1727: 2013, SNI 1726: 2012 and PPIUG 1983. The results showed that on the SCBF 1, theweight of structures became 11% heavier than that of the OMRF and on the SCBF 2, the weight ofstructures was 2,42% lighter than that of the OMRF. The maximum deviation of the three types ofstructures was still in the allowable deviation. The SCBF 1 had a maximum deviation of 49% and60% less than that of the OMRF for x and y directions. Meanwhile, the SCBF 2 had a maximumdeviation of 46% and 59% less than that of the OMRF for X and Y directions. The SCBF 1 had amaximum base shear force 53% and 58% greater than that of the OMRF for X and Y directions.The SCBF 1 had a maximum deviation of 60% less than that of the OMRF for X and Y directions.Meanwhile, the SCBF 2 has a maximum base shear force 52% and 55% greater than that of theOMRF for X and Y directions. The SCBF 2 had a maximum deviation of 53% and 60% less thanthat of the OMRF for X and Y directions. Roof drift ratio at the OMRF, SCBF 1, and SCBF 2

Ida Bagus Rai Widiarsa , Ida Bagus Dharma Giri dan Andre Tanjaya


respectively were 1.79%, 0.71%, 0.83%. The displacements target did not exceed a level of lifesafety performance based on the FEMA 356 and ATC-40. Therefore, the structures were safe whenit received designed earthquake load.

Keywords: structural performance, SCBF, OMRF, pushover analysis, drift ratio

1. PENDAHULUAN

Bahan baja umum digunakan untuk struktur gedung bertingkat tinggi karena memiliki banyak keunggulanseperti memiliki kekuatan, elastisitas dan daktilitas yang tinggi. Bahan baja lebih ringan dibandingkan denganbahan beton, proses konstruksi juga lebih cepat karena bahan baja diproduksi di pabrik dan tinggal dipasangditempat, sedangkan beton harus dibuat bekisting terlebih dahulu sebelum dilakukan pengecoran.

Struktur gedung dengan rangka baja dirancang untuk dapat menahan gaya gempa, dimana umumnya,gaya gempa yang terjadi ditahan melalui mekanisme lentur balok kolom. Mekanisme ini sering menimbulkanpermasalahan yaitu simpangan yang besar. Hal ini menyebabkan diperlukannya pengaku lateral untuk menahangaya gempa yang terjadi. Pengaku lateral yang sering digunakan seperti dinding pengisi, dinding geser, danbreising. Dinding pengisi merupakan dinding yang biasanya digunakan sebagai pembatas ruangan. Dindinggeser merupakan kolom pipih dengan inersia besar yang dipasang hanya pada bagian tertentu. Breisingmerupakan batang tekan yang hanya mampu menerima gaya aksial. Dari ketiga jenis pengaku lateral ini,pemasangan breising merupakan cara paling mudah untuk dilakukan.

Struktur rangka breising (SRB) bertujuan memberikan kekakuan pada struktur sehingga mampumengurangi deformasi yang terjadi. Selain itu, sistem SRB ini mampu mengefisienkan struktur dari segi beratbangunan. Menurut SNI 03-1729:2002 ada tiga macam konfigurasi sistem rangka yang sering digunakan yaitustruktur rangka pemikul momen (SRPM), struktur rangka breising konsentrik (SRBK), struktur rangka breisingeksentrik (SRBE). Diantara ketiga sistem rangka tersebut, Struktur rangka breising konsentrik (SRBK) lebihmengutamakan pada kekuatan strukturnya. Sistem SRBK memiliki beberapa tipe seperti tipe X, tipe diagonal,tipe V, tipe V-terbalik, tipe X-2 lantai, dan tipe K. SRBK tipe X-2 lantai merupakan yang lebih baik biladibandingkan dengan rangka breising tipe V atau V-terbalik. Bila terjadi tekuk pada batang tekan breising, balokakan mengalami defleksi kebawah sebagai akibat dari adanya gaya-gaya yang tidak seimbang pada balok.Defleksi ini dapat mengakibatkan kerusakan pada sistem pelat lantai diatas sambungan tersebut, sehingga untukmengantisipasi terjadinya defleksi pada balok maka diperlukan konfigurasi breising yang mencegahterbentuknya gaya-gaya yang tidak seimbang tersebut dan mendistribusikannya menuju lantai lain yang tidakmengalami defleksi tersebut (Utomo, 2011).

Berdasarkan SNI 1729:2002, sistem SRPM terbagi atas Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus(SRPMK), Struktur Rangka Pemikul Momen Terbatas (SRPMT) dan Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa(SRPMB). Perbedaan dari ketiga jenis ini terletak pada sambungan, pelat terusan, dan kekompakan penampang.SRPMB diharapkan dapat mengalami deformasi inelastis secara terbatas apabila dibebani oleh gaya-gaya yangberasal dari beban gempa rencana dibandingkan dengan SRPMK dan SRPMT. Sedangkan Struktur RangkaBreising Konsentrik terdiri atas Struktur Rangka Breising Konsentrik Khusus (SRBKK) dan Struktur RangkaBreising Konsentrik Biasa (SRBKB). Perbedaan kedua jenis ini terletak pada sambungan, kekompakan batangbreising, dan kolom. SRBKK diharapkan dapat mengalami deformasi inelastis yang besar apabila dibebani olehgaya-gaya yang berasal dari beban gempa rencana dibandingkan dengan SRBKB.

Untuk mengetahui kinerja suatu struktur, umumnya digunakan analisis statik non-linier yang seringdisebut analisis pushover. Analisis pushover dilakukan dengan memberikan suatu pola beban lateral statik padastruktur, yang kemudian secara bertahap ditingkatkan dengan faktor pengali sampai satu target perpindahanlateral dari suatu titik acuan tercapai. Titik acuan disini terjadi pada struktur bagian atas yang memilikisimpangan paling besar. Hasil dari analisis pushover ini berupa kurva yang menggambarkan antara gaya geserdasar (V) terhadap perpindahan titik acuan (FEMA 356, 2000).

Berdasarkan kondisi diatas, kinerja dari Struktur Rangka Breising Konsentrik (SRBK) tipe X-2 lantaiperlu dibandingkan dengan Struktur Rangka Pemikul Momen (SRPM). Hal ini dilakukan untuk mengetahuiefektivitas pemasangan breising pada struktur rangka. Hasil analisa ini dapat dijadikan acuan dalam pemilihanjenis struktur rangka pada gedung-gedung tinggi. Dengan demikian, maka pada penelitian ini dilakukan kajianuntuk mengetahui perbandingan kinerja SRPMB dan SRBKK tipe X-2 Lantai dengan analisis statik non-linierpushover. Termasuk dalam penelitian ini untuk mengetahui efisiensi dari SRBKK tipe X-2 Lantai.

2. TEORI DAN METODE

Pemodelan dan analisis dilakukan pada struktur gedung 10 lantai dengan menggunakan program SAP2000. Breising diletakkan pada bentang tengah portal luar seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2. Struktur

PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE X-2 LANTAIDENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA (SRPMB)


gedung 10 lantai dengan sistem struktur pemikul momen (SRPM) dan struktur rangka breising konsentrik(SRBK) tipe X-2 Lantai dengan ketentuan sebagai berikut: tinggi antar tingkat (h) 4000 mm, panjang bentang(L) 6000 mm, tebal pelat lantai 120 mm, tebal pelat atap 100 mm, dan tinggi genangan air atap 100 mm.Sedangkan sifat-sifat bahan yang digunakan: tegangan leleh baja (fy) 250 MPa, tegangan ultimit baja (fu) 410MPa, Ebaja 200000 MPa, kuat tekan beton (f’c) 25 MPa, dan Ebeton 23500 MPa.

(a) SRPM (b) SRBK

Gambar 1. Denah struktur bangunan

(a) Portal 1-1 SRPM (b) Portal 1-1 SRBK

Gambar 2. Portal 1-1

Pada sistem SRPM dan SRBK, sambungan balok kolom menggunakan sambungan kaku. Sedangkansambungan pada breising dengan balok kolom menggunakan sambungan sendi. Baja yang digunakan adalahprofil IWF untuk balok, kolom, dan breising. Dinding dianggap sebagai beban pada balok, tidak sebagaipengaku. Beban dinding diinput pada seluruh balok induk dan balok anak sebagai asumsi bahwa bangunan tetapaman jika penempatan dinding dirubah dari perencanaan.

Beban yang dikerjakan pada struktur mengikuti ketentuan-ketentuan SNI 1727:2013, terdiri dari bebanhidup, beban hidup atap, beban angin, dan beban hujan, dan PPIUG 1983 untuk beban mati tambahan.Sedangkan untuk beban gempa mengikuti SNI 1726:2012. Beban gempa diinput dengan metode autoload yangmerupakan metode terbaik dalam mendesain beban gempa (Maurren. 2015). Gedung diasumsikan berdiri di atastanah keras berlokasi di Denpasar dengan fungsi sebagai perkantoran.

Untuk langkah awal, dimodelkan sistem SRPMB. Selanjutnya struktur dibebani dengan beban sesuairencana. Dengan trial and error maka didapatkan dimensi yang optimal pada struktur. Rasio tegangan sistemSRPMB dikontrol berdasarkan metode LRFD yaitu < 0,95 dan simpangan < 0,02 tinggi gedung. Langkahberikutnya setelah rasio dan simpangan memenuhi syarat, dilanjutkan dengan pemodelan sistem SRBKK1dengan menambahkan elemen breising pada sistem SRPMB tanpa merubah dimensi balok kolom. Sedangkanpemodelan sistem SRBKK 2 dengan mereduksi dimensi balok kolom dari model SRBKK 1 hingga mencapaidimensi optimum. Kedua model SRBK kemudian dikontrol berdasarkan kelangsingan batang breising, rasiotegangan, dan simpangan.



Analisa pushover dilakukan pada ketiga model struktur yaitu SRPMB, SRBKK 1, dan SRBKK 2. Darihasil analisis didapatkan berat dan simpangan dari ketiga model untuk kemudian dilakukan perbandinganefisiensi. Kinerja struktur diperoleh dari analisis pushover untuk ketiga model dibandingkan berdasarkan roofdrift ratio, pola keruntuhan sendi plastis, gaya geser dan perpindahan maksimum.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dengan trial and error maka didapatkan dimensi yang optimal pada struktur pada ketiga model yangditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Dimensi SRPMB, SRBKK 1, SRBKK 2

ELEMENDIMENSI

SRPMB SRBKK 1 SRBKK 2

BIP W350X250X69,2 W350X250X69,2 W350X175X41,4

BIT W400X300X94,3 W400X300X94,3 W350x250x69,2

BA W350X175X49,6 W350X175X49,6 W350X175X49,6

Breising - W250x250x82,2 W250x250x82,2

K1P W400X400X200 W400X400X200 W400X400X200

K2P W400X400X200 W400X400X200 W400X400X200

K3P W400X400X200 W400X400X200 W400X400X147

K4P W400X400X172 W400X400X172 W400X400X147

K5P W400X400X147 W400X400X147 W400X400X147

K6P W400X400X140 W400X400X140 W400X400X140

K7P W400X400X140 W400X400X140 W400X400X140

K8P W300X300X106 W300X300X106 W300X300X84,5

K9P W300X300X84,5 W300X300X84,5 W300X300X84,5

K10P W300X300X84,5 W300X300X84,5 W250x250x82,2

K1T W400X400X415 W400X400X415 W400X400X415

K2T W400X400X283 W400X400X283 W400X400X283

K3T W400X400X283 W400X400X283 W400X400X283

K4T W400X400X232 W400X400X232 W400X400X232

K5T W400X400X200 W400X400X200 W400X400X200

K6T W400X400X172 W400X400X172 W400X400X172

K7T W400X400X147 W400X400X147 W400X400X147

K8T W350X350X106 W350X350X106 W350X350X106

K9T W300X300X84,5 W300X300X84,5 W300X300X84,5

K10T W300X300X84,5 W300X300X84,5 W250x250x82,2

Rasio tegangan dikontrol berdasarkan metode LRFD yaitu < 0,95 dan simpangan maksimum < 0,02 tinggigedung. Hasil dari analisis pada ketiga model dengan dimensi sesuai dengan Tabel 1 terlihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Perbandingan stress ratio pada kolom dan simpangan maksimum

SistemStruktur

Stress ratiomin

Stress ratiomaks

Stress ratiorerata

δ maks arah x (mm)

δ maks arah y (mm)

< 0,95 < 0,95 < 0,95 < 800mm < 800mm

SRPMB 0,317 0,873 0,643 85,729 116,798

SRBKK 1 0,366 0,866 0,640 43,730 46,39



SRBKK 2 0,307 0,894 0,658 46,500 48,39

3.1 Perbandingan Efisiensi

Efisiensi berat dan simpangan ketiga model struktur yaitu SRPMB, SRBKK 1, dan SRBKK 2 dibandingkan.Perbandingan simpangan per lantai disajikan pada Gambar 3. Sedangkan perbandingan berat material bajamasing-masing jenis struktur ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 3. Perbandingan simpangan lantai arah X dan Y

Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa simpangan terbesar arah X terjadi pada SRPMB. Simpangan padaSRBKK 1 49% lebih kecil dari simpangan pada SRPMB. Sedangkan simpangan pada SRBKK 2 lebih kecil 46%dari simpangan pada SRPMB. SRBKK 1 memiliki simpangan 5,94% lebih kecil dari SRBKK 2. SRBKK 1memiliki kekakuan yang paling besar dibandingkan SRPMB dan SRBKK 2. Untuk arah Y, simpangan terbesarjuga terjadi pada SRPMB. Simpangan pada SRBKK 1 60% lebih kecil dari simpangan pada SRPMB. Sedangkansimpangan pada SRBKK 2 lebih kecil 59% dari SRPMB. SRBKK 1 memiliki simpangan 4,13% lebih kecil dariSRBKK 2. SRBKK 1 juga memiliki kekakuan yang paling besar dibandingkan SRPMB dan SRBKK 2.

Gambar 4. Perbandingan berat material baja

Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa struktur yang paling efisien yaitu SRBKK 2. SRBKK 1 11% lebih beratdari SRMPB, hal ini terjadi karena pada SRBKK 1 hanya manambahkan elemen breising tanpa mereduksidimensi balok kolom dari SRPMB. SRBKK2 2,42% lebih ringan dari SRPMB.

3.2 Analisis Pushover

Analisis pushover dilakukan untuk mengetahui perbandingan kinerja masing-masing struktur dan juga untukmengetahui letak sendi plastis yang terjadi pada struktur. Letak-letak sendi plastis yang terbentuk pada SRPMB,SRBKK 1, dan SRBKK 2 dapat dilihat pada Gambar 5, 6 dan 7. Dari Gambar 5 dapat dilihat sendi plastispertama terjadi pada step 2 baik arah x dan arah y, kemudian titik-titik yang akan mengalami collapse terjadi



pada step 9 untuk arah x dan step 7 untuk arah y. Letak sendi plastis yang terbentuk sudah sesuai konsepperencanaan yaitu balok lemah kolom kuat.

Step 2 Step 9 Step 2 Step 7

Gambar 5. Letak sendi plastis SRPMB arah X dan arah Y


Gambar 6. Letak sendi plastis SRBKK 1 arah X dan arah Y


Gambar 7. Letak sendi plastis SRBKK 2 arah X dan arah Y



Pada Gambar 6 dapat dilihat sendi-sendi plastis yang terbentuk pada SRBKK 1. Letak sendi plastis yangterbentuk sudah sesuai dengan konsep capacity design bahwa batang breising harus terlebih dahulu mengalamileleh dan diikuti oleh balok kemudian kolom. Hal ini juga terjadi pada SRBKK 2 seperti ditunjukkan padaGambar 7.

Hasil analisa pushover yang menunjukkan hubungan gaya geser dasar dengan perpindahan pada strukturditunjukkan pada Tabel 3 dan 4 serta Gambar 8 dan 9.

Tabel 3. Hasil analisa pushover arah X

SRBKK 1 SRBKK 2 SRPMB

δ (mm) Force (kN) δ (mm) Force (kN) δ (mm) Force (kN)

B 108 3639 120 3549 176 1487

LS 276 7930 331 7910 688 3717

C 323 8699 342 8509 943 4130

Tabel 4. Hasil analisa pushover arah Y

SRBKK 1 SRBKK 2 SRPMB

δ (mm) Force (kN) δ (mm) Force (kN) δ (mm) Force (kN)

B 120 3671 131 3633 239 1492

LS 283 7533 322 7885 714 3164

C 313 7990 340 8120 867 3351

Notasi B menunjukkan kondisi operational struktur dimana pada kondisi ini kerusakan pada strukturdapat diabaikan. Notasi LS menunjukkan kondisi life safety dimana pada kondisi ini bangunan aman saat terjadigempa namun tidak setelahnya, untuk itu perlu dilakukan perbaikan pada struktur. Notasi C menunjukkankondisi collapse dimana pada kondisi ini struktur mengalami keruntuhan.

Gambar 8. Kurva pushover arah X dan Y

Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa kinerja SRBKK 1 lebih baik dibandingkan dengan kinerja SRPMBmaupun SRBKK 2. Gaya geser dasar SRBKK 1 lebih besar 53% untuk arah x dan 58% untuk arah y dariSRPMB serta lebih besar 0,26% untuk arah x dan lebih kecil 4,47% untuk arah y dari SRBKK 2 dilevel kinerjalife safety. Perpindahan yang terjadi pada SRBKK 1 lebih kecil 60% untuk arah x dan 60% untuk arah ydibandingkan dengan SRPMB serta lebih kecil 17% untuk arah x dan 12% untuk arah y dibandingkan denganSRBKK 2 dilevel kinerja life safety.

Perbandingan roof drift ratio yaitu perbandingan perpindahan dengan tinggi total gedung pada levelkinerja life safety pada struktur disajikan pada Tabel 5. Dari tabel dapat dilihat bahwa roof drift ratio padaSRBKK 1 lebih kecil 1,08% dari SRPMB, roof drift ratio pada SRBKK 2 lebih kecil 0,95% dari SRPMB, danroof drift ratio pada SRBKK 1 lebih kecil 0,12% dari SRBKK 2.



Tabel 5. Perbandingan roof drift ratio

JenisStruktur

Perpindahan Maksimum padaLevel Life Safety (mm)

Tinggi Gedung(mm)

Roof Drift Ratio(%)

SRPMB 714 40000 1,79%

SRBKK 1 284 40000 0,71%

SRBKK 2 332 40000 0,83%

3.3 Target Perpindahan

Gaya dan deformasi setiap elemen dihitung terhadap perpindahan tertentu dititik kontrol yang disebutsebagai target perpindahan dengan δt dianggap sebagai perpindahan maksimum yang terjadi pada saat bangunan mengalami gempa rencana. Berdasarkan metode koefisien perpindahan (FEMA356) dan metode capacityspectrum (ATC-40) yang sudah terintegrasi dalam program SAP 2000 didapatkan nilai perpindahan dan gayageser dasar saat mencapai target perpindahan seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 6. Dari tabel dapat dilihatbahwa deformasi dan gaya geser tidak melebihi dari level kinerja life safety yang disajikan pada Tabel 3 danTabel 4. Hal ini menunjukkan bahwa jika struktur menerima gempa rencana, struktur masih dalam keadaanaman.

Tabel 6. Batas Kinerja

Batas KinerjaVt (kN) δt (mm)

SRPMB SRBKK 1 SRBKK 2 SRPMB SRBKK 1 SRBKK 2

FEMA 356arah X 2130 4474 4157 273 137 143

arah Y 1940 4217 3999 323 143 147

ATC-40arah X 1904 4038 3757 239 122 128

arah Y 1734 3851 3657 284 127 132

4. KESIMPULAN

Dari hasil analisis dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:1. Pada SRPMB yang ditambahkan breising (SRBKK 1), elemen struktur menjadi 11% lebih berat.

Setelah dilakukan efisiensi dengan mereduksi dimensi balok kolom (SRBKK 2), berat struktur menjadi2,42% lebih ringan dari kondisi awal (SRPMB).

2. Simpangan maksimum ketiga jenis struktur (SRPMB, SRBKK 1, dan SRBKK 2) masih dalamsimpangan yang diijinkan. SRBKK 1 memiliki simpangan maksimum 49% dan 60 % lebih kecil darisimpangan maksimum SRPMB untuk arah X dan arah Y. Sedangkan SRBKK 2 memiliki simpanganmaksimum 46% dan 59% lebih kecil dari simpangan maksimum SRPMB untuk arah X dan arah Y.

3. SRBKK 1 memiliki gaya geser dasar maksimum 53% dan 58% lebih besar dari gaya geser dasarmaksimum SRPMB untuk arah X dan arah Y. SRBKK 1 memiliki simpangan maksimum 60% lebihkecil dari simpangan maksimum SRPMB untuk arah X dan arah Y. Sedangkan SRBKK 2 memilikigaya geser dasar maksimum 52% dan 55% lebih besar dari gaya geser dasar maksimum SRPMB untukarah X dan arah Y. SRBKK 2 memiliki simpangan maksimum 53% dan 60% lebih kecil dari simpanganmaksimum SRPMB untuk arah X dan arah Y. Kinerja ini ditinjau pada level kinerja life safety. Roofdrift ratio pada SRPMB, SRBKK 1, dan SRBKK 2 secara berturut-turut sebesar 1,79%, 0,71%, 0,83%.

4. Pada target perpindahan yang sesuai dengan FEMA 356 dan ATC-40, deformasi dan gaya geserberdasarkan gempa rencana tidak melebihi dari level kinerja life safety sehingga struktur masih dalamkeadaan aman ketika menerima gaya gempa rencana.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Rumah dan Gedung. Departemen Pekerjaan UmumDitjen Cipta Karya Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan.



SNI 03-1729-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Badan StandardisasiNasional.

SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Badan StandardisasiNasional.

SNI 1727:2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain. Badan StandardisasiNasional.

SNI 1729:2015. Spesifikasi untuk gedung bangunan baja struktural. Badan Standardisasi Nasional.Federal Emergency Management Agency 356, Inc. (2000). Prestandard and Commentary for The Seismic

Rehabilitation of Buildings. California.LRFD. 1996. Manual of Steel Construction, Load and Resistance Factor Design. Chicago.Maurren, T. 2015. Aplikasi SAP2000 dalam Perencanaan Struktur Beton Bertulang Akibat Beban Gempa

Menggunakan Metode Statik Ekivalen, Auto Load, Respon Spektrum, dan Riwayat Waktu. Jurusan TeknikSipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana

Utomo, J. 2011. Seismic Column Demands Pada Sistem Rangka Bresing Konsentrik Khusus Dengan BresingTipe X 2 Tingkat. Fakultas Teknik, Universitas Atmajaya Yogyakarta.

Prosiding Senats 2__Part1_Part1paper widiarsa senats 2 imissu.compressedProsiding Senats 2__Part1_Part2Prosiding Senats 2__Part1_Part9Prosiding Senats 2__Part1_Part10Prosiding Senats 2__Part23_Part5Prosiding Senats 2__Part23_Part6Prosiding Senats 2__Part23_Part7Prosiding Senats 2__Part23_Part8Prosiding Senats 2__Part23_Part9Prosiding Senats 2__Part23_Part10Prosiding Senats 2__Part24_Part1Prosiding Senats 2__Part24_Part2Prosiding Senats 2__Part24_Part3

Prosiding Senats 2__Part82_Part4

BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL...Keywords: structural performance, SCBF, OMRF, pushover analysis,...

Documents

Transcript of BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL...Keywords: structural performance, SCBF, OMRF, pushover analysis,...