23
Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 33 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitian Desain Penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah analisis dinamik terhadap beban gempa dibantu dengan software ETABS. Analisis dilakukan dengan cara pemodelan gedung secara 3 (tiga) dimensi dari mulai kolom, balok, pelat lantai, pelat atap, dan komponen struktur gedung lainnya kedalam software. Setelah pemodelan selesai dengan outpiut analisis struktur drift dan interstory drift berupa nilai performance point yang nantinya akan mendapatkan informasi nilai simpangan dari tingkat bangunan. Setelah didapatkan simpangan dapat diketahui kinerja struktur berdasarkan ATC-40 untuk meninjau kemampuan gaya gempa yang terjadi. Gambar 3.1 Visual Desain 3D Apartemen Springhill Terrace Residences Sumber : Data Dokumentasi Proyek Pembangunan Apartemen Springhill Terrace Residences, 2017.

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

33

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Desain Penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah analisis dinamik

terhadap beban gempa dibantu dengan software ETABS. Analisis dilakukan dengan

cara pemodelan gedung secara 3 (tiga) dimensi dari mulai kolom, balok, pelat

lantai, pelat atap, dan komponen struktur gedung lainnya kedalam software. Setelah

pemodelan selesai dengan outpiut analisis struktur drift dan interstory drift berupa

nilai performance point yang nantinya akan mendapatkan informasi nilai

simpangan dari tingkat bangunan. Setelah didapatkan simpangan dapat diketahui

kinerja struktur berdasarkan ATC-40 untuk meninjau kemampuan gaya gempa

yang terjadi.

Gambar 3.1 Visual Desain 3D Apartemen Springhill Terrace Residences

Sumber : Data Dokumentasi Proyek Pembangunan Apartemen Springhill Terrace

Residences, 2017.

Page 2: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

34

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.2 Tampak Depan Apartemen Springhill Terrace Residences

Gambar 3.3 Potongan Samping Apartemen Springhill Terrace Residences

Page 3: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

35

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Struktur

Tidak OK

Struktur OK

Gambar 3.4 Bagan Alir Penelitian

Mulai

Pemodelan Struktur 3D pada ETABS 9.7.2

Analisis Struktur dengan

ETABS

Hasil Analisis Struktur:

Drift/Displacement dan Gaya

Geser Pada Struktur

Running

Struktur

Kinerja Struktur :

ATC 40

Level Kinerja Struktur

Selesai

Kontrol

Geser Dasar

Identifikasi Data

Input Pembebanan, Material, dan Dimensi

Input Beban dan

Akselerogram

Page 4: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

36

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.2 Lokasi Studi Kasus

Studi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur

beton bertulang dengan jumlah lantai yaitu Tower Sandalwood dan Tower

Oakwood dengan masing-masing 30 lantai pada Gedung Apartemen

Springhill Terrace Residences yang berlokasi di Jalan Benyamin Suaeb,

Pademangan Timur, Pademangan, Jakarta Utara, DKI Jakarta, 14410.

Gambar 3.5 Lokasi Proyek Apartemen Springhill Terrace Residences

Sumber: Data Satelit Citra Google Earth 2019

Gedung Apartemen Springhill Terrace Residences memiliki tempat yang

strategis karena akses yang mudah dan dekat menuju berbagai fasilitas

seperti fasilitas sekolah (Gandhi Memorial Intercontinental School),

hiburan (Mega Glodok Kemayoran) dan rumah sakit (Mitra Keluarga

Hospital Kemayoran).

Page 5: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

37

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.3 Pengumpulan Data

Data yang didapat adalah data sekunder berupa data struktur dan shop

drawing Apartemen Springhill Terrace Residences yang digunakan untuk

kebutuhan analisis penelitian. Data tersebut diperoleh dari instansi yang

berkepentingan, PT Penta Rekayasa selaku konsultan struktur Pembangunan

Gedung Apartemen Springhill Terrace Residences. Berikut adalah data teknis

proyek Apartemen Springhill Terrace Residences sebagai berikut:

1. Luas area : 5872 m2

2. Jumlah Lantai : - 2 Lantai Podium

- Tower Sandalwood : 28 Lantai

- Tower Oakwood : 28 Lantai

3. Luas dan tinggi setiap lantai dilampirkan pada tabel berikut

Tabel 3.1 Data Luas dan Tinggi Tiap Lantai

Fungsi Gedung Apartemen

Jumlah Lantai

Podium : 2 Lantai

Tower 1 : 28 Lantai

Tower 2 : 28 Lantai

Luas Lantai Tipikal

Podium : 2041 m2

Tower A: 805 m2

Tower B: 805 m

Tinggi Lantai Tipikal

Podium : - 5.5 m (Ground Floor A)

- 4 m (Ground Floor B)

Tower 1 :- 3.1 m (Lantai 1-27)

- 4 m (Lantai Atap)

- 5.6 m (Lantai LMR)

- 2.6 m (Roof Top)

Tower 2 :- 3,1 m (Lantai 1-27)

- 4 m (Lantai Atap)

- 5.6 m (Lantai LMR)

- 2.6 m (Roof Top)

Tinggi Maksimum

Gedung

Tower 1 : 99.3 m

Tower 2 : 99.3 m

Page 6: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

38

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

4. Struktur utama

a) Balok : Struktur Beton Bertulang

b) Kolom : Struktur Beton Bertulang

c) Pelat : Struktur Beton Bertulang

5. Dimensi Elemen Struktur

a) Dimensi Balok

Tabel 3.2 Dimensi Balok

Dimensi Struktur Balok

Tipe & Ukuran (mm)

B- 150x300

B- 200x400

B- 250x500

B- 250x600

B- 300x400

B- 300x500

B- 300x600

B- 300x700

B- 300x850

B- 350x650

B- 350x700

B- 400x500

B- 400x600

B- 400x650

B- 400x700

B- 400x750

B- 400x850

B- 500x600

B- 500x700

B- 500x850

B- 500x900

B- 650x600

Page 7: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

39

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.3 Dimensi Kolom Lantai Tower Dasar

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Tower Dasar

Tipe Dimensi (mm)

KT1 500x1500

KT2 600x2000

KT3 600x2000

KT4 600x1500

KT5 1500x600

KT6 1800x500

KT7 800x1200

KT8 800x1200

Tabel 3.4 Dimensi Kolom Lantai Podium Dasar

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Podium Dasar

Tipe Dimensi (mm)

K-1 600x600

K-2 600x600

K-3 600x600

K-4 600x600

K-5 600x600

K-6 600x600

Tabel 3.5 Dimensi Kolom Lantai Tower 1-8

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Tower 1-8

Tipe Dimensi (mm)

KT1 400x1500

KT2 600x1500

KT2A 600x1500

KT3 600x1800

KT4 500x1500

KT4A 500x1500

KT5 1500x500

KT6 1500x500

KT7 800x900

KT8 800x1000

Page 8: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

40

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.6 Dimensi Kolom Lantai Tower 9-17

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Tower 9-17

Tipe Dimensi (mm)

KT1 400x1500

KT2 500x1500

KT2A 500x1500

KT3 500x1500

KT4 400x1500

KT4A 400x1500

KT5 1500x500

KT6 1200x500

KT7 600x900

KT8 600x900

Tabel 3.7 Dimensi Kolom Tower 18-Top Roof

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Tower 18-Top Roof

Tipe Dimensi (mm)

KT1 400x1500

KT2 400x1500

KT2A 400x1500

KT3 400x1500

KT4 400x1200

KT4A 400x1200

KT5 1500x400

KT6 1200x400

KT7 400x900

KT8 400x900

Page 9: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

41

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.8 Dimensi Kolom Lantai Tower Top Roof -LMR

Dimensi Struktur Kolom

Lantai Tower Top Roof-

LMR

Tipe Dimensi (mm)

KA1 350x350

KA2 350x350

KA3 350x350

KA4 350x350

KA5 350x300

KA6 400x400

KA7 400x400

KA8 400x400

b) Tebal Pelat

Tabel 3.9 Dimensi Pelat

Dimensi Struktur Pelat

Tipe Tebal (mm)

S1 120

S2 140

S3 150

S4 160

S5 200

c) Corewall

Tabel 3.10 Dimensi Corewall Lantai Dasar - 17

Corewall Lantai Dasar - 17

cw1 cw2 cw3 cw4 cw5

Arah x (mm) 400 400

Arah y (mm) 400 400 400 400 400

Tabel 3.11 Dimensi Corewall 18 - Atap

Corewall Lantai 18 - Atap

cw1 cw2 cw3 cw4 cw5

Arah x (mm) 400 400

Arah y (mm) 350 350 350 350 350

Page 10: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

42

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

d) Mutu Beton’ :

Tabel 3.12 Mutu Beton

Mutu Beton fc'

Balok dan Pelat Lantai Basement s/d Lantai 17 35

Kolom dan Corewall Lantai Basement s/d Lantai 17 40

Kolom dan Corewall Lantai 18 s/d Top Roof 35

6. Mutu Baja Tulangan : D10, D13, D32 (BJTD 40)

7. Sistem Pengecoran : Ready Mixed

8. Penutup Atap : Struktur Beton Bertulang

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Studi Literatur

Studi Literatur yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini

adalah sebagai berikut:

1. SNI 03-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung.

2. SNI 1727-2013 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Gedung dan Bangunan Lain.

3. Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung

(PPURG 1987).

4. Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings

(ATC40).

5. Berbagai jurnal, buku dan sumber literatur mengenai rekaman

gempa,kinerja dan analisis struktur akibat beban gempa.

Page 11: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

43

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.4.2 Pemodelan Struktur

Pembuatan model struktur bangunan dengan pemodelan 3D sesuai

dengan data dan informasi dari shop drawing Apartemen Springhill

Terrace Residences seperti balok, kolom, pelat lantai dan dinding

geser. Berikut adalah gambar model 3D pada ETABS 9.7.2:

Gambar 3.6 Pemodelan Gedung Apartemen Springhill Terrace

Residences Format 3D ETABS.

Sumber: Software ETABS 9.7.2

Gambar 3.7 Pemodelan Gedung Apartemen Springhill Terrace

Residences Format 3D ETABS.

Sumber: Software ETABS 9.7.2

Page 12: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

44

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.4.3 Input Pembebanan

Input pembebanan berdasarkan dengan Pedoman Perencanaan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987. Untuk beban gempa

desain diambil sesuai dengan SNI 1726-2012 Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non

Gedung dengan wilayah gempa di Jakarta.

1. Beban Mati

Beban mati yang dihitung berdasarkan pemodelan yang ada

dimana berat sendiri elemen struktur terdiri dari kolom, balok

dan pelat lantai dihitung secara otomatis dengan program

ETABS 9.7.1. Berat sendiri dari elemen struktur ini tergantung

pada berat jenis elemen struktur tersebut. Beban mati yang

dihitung di dalam program ETABS 9.7.2 dimasukan kedalam

load case dead sebesar 1. Sedangkan berat sendiri yang tidak

dapat dimodelkan dalam program ETABS 9.7.2 dalam load case

super dead dengan perhitunan sebesar 0.

Tabel 3.13 Berat Jenis Material

Material

Berat Jenis

(kg/m)

Beton 2200

Beton Bertulang 2400

Baja Ringan 650

Baja 7850

Tabel 3.14 Beban Mati Tambahan

Material Berat (kg/m)

Spesi (adukan semen)

1cm 21

Keramik 24

Plafon dan penggantung 18

Page 13: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

45

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2. Beban Hidup

Beban hidup yang dimasukan dalam program ETABS 9.7.2

dinotasikan dalam live. Beban hidup ini mendapatkan reduksi dari

beban gempa. Perhitungan beban hidup ini dalam program ETABS

9.7.2 untuk live adalah 0, dimana beban hidup perlu dimasukan

secara manual sesuai dengan data yang ada berdasarkan PPURG

1987 sebagai berikut:

Tabel 3.15 Beban Hidup (Live Load)

3. Beban Gempa

Parameter yang harus ditentukan untuk menentukan beban gempa

berdasarkan dibuatnya grafik respon spektrum yang nantinya

digunakan sebagai fungsi beban dalam proses analisis yaitu:

a) Kategori Risiko Struktur

Nilai kategori risiko strukur bangunan Apartemen Springhill

Terrace Residences berdasarkan SNI 1726-2012 (tabel 1).

Sesuai dengan fungsi bangunan yaitu sebagai apartemen, maka

gedung Apartemen Springhill Terrace Residences masuk

dalam kategori risiko II.

b) Faktor Keutamaan Bangunan (I)

Nilai faktor keutamaan gedung dapat ditentukan berdasarkan

tabel 2.2 atau pada SNI 1726-2012 (tabel 2) dan disesuaikan

dengan nilai kategori risiko struktur, maka didapatkan faktor

keutamaan bangunan Gedung Apartemen Springhill Terrace

Residences sebesar I.

Fungsi Ruangan

Beban Hidup

(kg/m)

Unit Apartemen 250

Toilet 250

Koridor Apartemen 300

Atap Dak 100

Page 14: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

46

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

c) Koefisien Modifikasi Respon (R)

Nilai dari koefisien modifikasirespon dapat ditentukan

berdasarkan tabel atau SNI 1726-2012 (tabel 9) . Struktur

gedung ini termasuk dalam kategori struktur sistem ganda

struktur rangka. Pemikul momen menengah dengan dinding

geser beton bertulang (tingkat daktilitas parsial) besarnya nilai

faktor reduksi gempa R = 8.

d) Klasifikasi Situs

Klasifikasi situs dapat ditentukan bersadarkan data tanah

setempat bangunan gedung yang akan dilakukan penelitian

dan apabila data tanah tidak diketahui maka diambil asumsi

bahwa tanah setempat merupakan jenis tanah lunak.

e) Kategori Desain Seismik

Pada SNI 1726-2012 (tabel 6 dan 7) berdasarkan SDS atau SD1

dalam memilih kategori desain seismik untuk Apartemen

Springhill Terrace Residence yang berlokasi di Jakarta Utara

masuk dalam kategori risiko desain seismik D.

1) Running Struktur

Untuk analisis metode respon spektrum yang dilakukan

dengan software ETABS termasuk beban gempa linier

bukan non linier.

2) Kontrol Gaya Geser Dasar

Tujuan dari tahapan ini untuk mengevaluasi beban

gempa yang menjadi data masukan di program ETABS

berupa grafik respon spektrum Jakarta dengan asumsi

jenis tanah lunak (SE). Didefinisikan beban gempa

terdapat faktor skala yang digunakan sesuai dengan SNI,

adapun persamaan yang digunakan:

𝐹𝑆 = 𝐼 𝑔

𝑅

Page 15: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

47

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dimana :

I = faktor keutamaan gempa

g = besaran gravitasi

R = koefisien modifikasi respons

Faktor skala pada persamaan merupakan faktor skala

untuk beban gempa sebesar 100 persen sedangkan untuk

beban gempa sebesar 30 persen maka dikalikan dengan

faktor skala tersebut. Kontrol gaya geser dasar dengan

persamaan:

VDinamik ≥ 0,85 Vstatik

Dimana :

VDinamik = gaya geser yang didapatkan dari hasil analisis

respon spektrum

VStatik = gaya geser yang dihitung secara manual

Nilai dari Vstatik bisa dicari dengan menggunakan

persamaan berikut:

𝑉 = 𝐶𝑠 × 𝑊

Dimana :

𝐶𝑠 = Koefisien respons seismik

𝑊 = Berat Seismik Efektif

Nilai W (berat seismik) efektif merupakan berat

bangunan keseluruhan yang terdiri dari beban hidup dan

beban mati yang dihitung secara manual maupun dengan

program ETABS.

Page 16: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

48

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Untuk mendapatkan nilai 𝐶𝑠 dapat ditentukan berdasarkan

persamaan :

𝐶𝑆 = 𝑆𝐷1

𝑇(𝑅𝐼𝑒

)

Dimana:

S1 = Parameter percepatan spektrum respons desain pada

peioda sebesar 1 detik

R = Faktor modifikasi respons

Ie = Faktor keutamaan gempa

T = Perioda fundamental struktur (detik)

Apabila tidak memenuhi persamaan maka faktor skala harus

diubah adapun persamaan yang diubah untuk merubah faktor

skala ialah:

𝑥 = 0,85𝑉𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑘

𝑉𝐷𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑘

3.4.4 Running Struktur

Tahapan ini dilakukan untuk mengetahui apakah kondisi bangunan

yang dimodelkan memenuhi kriteria keamanan dilihat dari visual yang

ada pada ETABS, apabila gedung tersebut tidak memenuhi tingkat

keamanan maka gambar elemen akan terlihat berwarna merah. Jika

tidak berwarna biru muda hingga kuning struktur tidak kuat menahan

gaya gempa yang bekerja.

Page 17: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

49

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.4.5 Analisis Time History

Percepatan gempa yang dipilih harus memliki respon spektrum yang

berdekatan dengan respon spektrum elastik desain, kemudian percepatan

gempa yang dipilih dimodifikasi dengan menskalakan rekam gempa

menggunakan persamaan. Namun untuk memunculkan ground motion

dari seluruh data rekaman gempa desain diperlukan SeismoSignal dan

untuk memaksimalkan penskalaan dibantu dengan SeismoMatch agar

respon spektrumnya konvergen.

Lokasi gedung yang berada di Jakarta, termasuk ke dalam zona rawan

gempa. Hal tersebut disebabkan Jakarta dikelilingi oleh sesar aktif

diantaranya sesar mendatar dan sesar vertikal. Diantaranya Sesar

Semangko dengan magnitudo 7.6, Sesar Sunda dengan magnitudo 7.2

dan Sesar Cimandiri dengan magnitudo 7.6. Dari ketiga sesar tersebut

Jakarta memiliki magnitudo sebesar 7.2 dengan rata-rata jarak titik

gempa 76 km – 147 km. Berdasarkan SNI 1726-2012 untuk rekaman atau

simulasi riwayat waktu percepatan gerak tanah yang harus dipilih dari

beberapa kejadian gempa dengan kemiripan magnitudo dan jarak sumber

gempa yang ditinjau. Maka dipilih 4 (empat) data rekaman gempa

diambil dari website NGAWest.Peer yang belum diskalakan terhadap

gempa di Jakarta sebagai berikut:

Tabel 3.16 Ground Motion yang Digunakan Untuk Perhitungan

Analisa Time History

No Tempat Lokasi Tahun Magnitudo

1 Landers Lucerne 1992 7.28

2 North Ridge Alhambra 1994 6.69

3 Iran Tabas 1978 7.35

4 San Fernando Pacoima Dam 1971 6.61

Page 18: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

50

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Berikut data rekaman gempa berupa akselerogram dari keempat lokasi

gempa.

1. Gempa Landers-Lucerne yang terjadi tahun 1992 berdurasi 48.12 detik

dan berjenis sesar horizontal. Dengan magnitudo 7.28, percepatan

puncak pemukaan tanah adalah 0.718 dan 0.823. Untuk titik gempa

berjarak 144.9 km.

Gambar 3.8 Ground Motion Gempa Landers-Lucerne Arah X

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

Gambar 3.9 Ground Motion Gempa Landers-Lucerne Arah Y

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

-0,8

-0,3

0,2

0,7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

Landers - Lucerne Arah X

-1

-0,5

0

0,5

1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

Landers - Lucerne Arah Y

Page 19: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

51

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2. Gempa North Ridge-Alhambra yang terjadi tahun 1994 berdurasi 59.98

detik dan berjenis sesar horizontal. Dengan magnitudo 6.69, percepatan

puncak pemukaan tanah adalah 0.076 dan 0.101. Untuk titik gempa

berjarak 82.01 km.

Gambar 3.10 Ground Motion Gempa North Ridge-Alhambra Arah X

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

Gambar 3.11 Ground Motion Gempa North Ridge-Alhambra Arah Y

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

3. Gempa San Fernando-Pacoima Dam yang terjadi tahun 1971 berdurasi

41.71 detik dan berjenis sesar vertikal. Dengan magnitudo 6.61,

percepatan puncak pemukaan tanah adalah 1.219 dan 0.951. Untuk titik

gempa berjarak 108 km.

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

North Ridge - Alhambra Arah X

-0,06

-0,04

-0,02

0

0,02

0,04

0,06

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

North Ridge - Alhambra Y

Page 20: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

52

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.12 Ground Motion Gempa San Fernando-Pacoima Dam Arah X

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

Gambar 3.13 Ground Motion Gempa San Fernando-Pacoima Dam Arah Y

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

4. Gempa Tabas-Iran Dam yang terjadi tahun 1978 berdurasi 32.98 detik dan

berjenis sesar vertikal. Dengan magnitudo 7.35, percepatan puncak

pemukaan tanah adalah 0.854 dan 0.819. Untuk titik gempa berjarak 76.4

km.

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

San Fernando - Pacoima Dam X

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

San Fernando - Pacoima Dam Y

Page 21: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

53

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.14 Ground Motion Gempa Iran-Tabas Arah X

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

Gambar 3.15 Ground Motion Gempa Iran-Tabas Arah Y

Sumber: Ngawest2.peer.berkeley.edu

Pemilihan rekaman gempa diatas sesuai hal-hal berikut :

1. Besar magnitudo gempa di Jakarta yaitu sebesar 7.2.

2. Jarak titik gempa ke lokasi gedung.

3. Lokasi yang memliki kemiripan kondisi geologi.

Untuk rekaman gempa ketika dimasukan ke dalam software ETABS

diasumsikan gempa terjadi tepat di bawah gedung.

-1

-0,5

0

0,5

1

0 5 10 15 20 25 30 35

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

Iran - Tabas X

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 5 10 15 20 25 30 35

Acc

eler

atio

n (

g)

Time (s)

Iran - Tabas Y

Page 22: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

54

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dalam penskalaan PGA analisis harus diskalakan dengan I/R (sesuai

konsep desain kapasitas), maka perhitungan PGA permukaan tanah

setempat dapat dihitung dengan persamaan. Percepatan gempa maksimum

masukan dari akselerogram pilihan disetarakan dengan percepatan

permukaan tanah setempat dihitung dengan faktor skala berikut:

FS= PGAM(diskalakan)/PGAM Max

Dimana:

PGAM(diskalakan) = Percepatan puncak permukaan tanah setempat

PGAM Max = Percepatan puncak permukaan tanah dari akselerogram

Berikut adalah tahapan menentukan parameter percepatan permukaan

puncak tanah sebagai berikut:

1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan.

2. Menentukan Faktor Keutamaan Gedung.

3. Menentukan Koefisien Modifikasi Respon.

4. Menentukan Klasifikasi Situs (Jenis Tanah).

Dengan klasifikasi:

1. Percepatanpuncak (PGA) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam

50 tahun.

2. Koefisien Situs (FPGA).

3. Selanjutnya menghitung:

1. PGAM = FPGA x PGA

2. PGAM(diksalakan) = FPGA x PGA x (I/R)

Nilai geser dasar dari hasil analisis dinamik (Vt) harus lebih besar atau

sama dengan 85% geser dasar Vstatik (0,85V1) atau dituliskan

Vt≥0,85.v1. Jika geser dasar hasil analisis time history Vt<0,85 V1, maka

percepatan gempa masukan dikali dengan (0,85.V1)/Vt hingga

memenuhi syarat.

Page 23: BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitianrepository.upi.edu/41304/4/S_TS_1500517_Chapter3.pdfStudi kasus yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah struktur beton bertulang

55

Nicky Rachmat Fauzan, 2019 ANALISIS KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DINAMIS (STUDI KASUS: APARTEMEN SPRINGHILL TERRACE RESIDENCES)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Hasil analisis time history pada ETABS yang menjadi acuan dalam

menentukan kriteria kinerja struktur adalah respon struktur terhadap

gempa yakni simpangan (drift) dan simpangan antar lantai (interstory

drift). Nilai respon struktur gempa diambil dari masing-masing

akselerogram gempa masukan yang memberikan nilai maksimum.

3.4.6 Kinerja Struktur

1. Kinerja Batas Layan

Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan dari suatu struktur

bahwa simpangan antar tingkat yang dihitung tidak boleh melebihi

0,03/R kali tinggi tingkat yang bersangkutan, diantara nilai tersebut

ambil yang paling terkecil. (SNI 1726-2002, Pasal 8.1)

2. Kinerja Batas Ultimit

Simpangan (drift) dan simpangan antar tingkat (interstory drift) ini

harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan

gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengali (ξ) yang nilainya

tergantung pada konfigurasi struktur dengan persamaan:

ξ = 0,7 R

Untuk struktur gedung tidak beraturan dihitung dengan persamaan

ξ = 0,7

𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎

Dimana:

R = faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut

Faktor Skala = 0.85 𝑥 𝑉1

𝑉𝑡 ≥ 1

3. Kinerja Struktur ATC-40

ATC-40 mengelompokan level kinerja struktur (performance level)

berdasarkan nilai maksimum total simpangan pada lantai atap terhadap

tinggi total struktur adapun perhitungan.