Analisa Flat Slab 2

17
Analisis Kinerja Struktur Beton Bertulang dengan Sistem Balok Kolom dan Flat slab terhadap Beban Gempa KuatTUGAS AKHIR SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MENYELESAIKAN PENDIDIKAN SARJANA TEKNIK DI PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL Oleh PEMBIMBING Prof. DR. Ir. R Bambang Budiono, ME. PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL ITB FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2 0 0 7 Rina Yuandha Dewi 150 03 015 Ariane Viky Sudrajat 150 03 075

description

Analisa Flat Slab 2

Transcript of Analisa Flat Slab 2

Page 1: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir i

“Analisis Kinerja Struktur Beton Bertulang dengan Sistem

Balok Kolom dan Flat slab terhadap Beban Gempa Kuat”

TUGAS AKHIR

SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MENYELESAIKAN

PENDIDIKAN SARJANA TEKNIK DI PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

Oleh

PEMBIMBING

Prof. DR. Ir. R Bambang Budiono, ME.

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL ITB

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2 0 0 7

Rina Yuandha Dewi

150 03 015

Ariane Viky Sudrajat

150 03 075

Page 2: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir ii

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

TUGAS AKHIR

“Analisis Kinerja Struktur Beton Bertulang dengan Sistem Balok Kolom dan Flat

slab terhadap Beban Gempa Kuat”

Oleh

DISETUJUI

Oleh

PEMBIMBING

Prof. DR.Ir. R Bambang Budiono, ME.

MENGETAHUI

KELOMPOK KEPAKARAN STRUKTUR PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

KOORDINATOR TUGAS AKHIR KETUA

Dr. Ir. Herlien Dwiarti Setio

Bandung, Juni 2007

Ir. Made Suarjana, M.Sc., Ph.D

Page 3: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir iii

ABSTRACT

RESPONSE ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURE WITH BEAM-

COLUMN AND FLAT SLAB AS ITS SYSTEM UNDER STRONG SEISMIC LOAD

This thesis is a study about response of reinforced concrete structure, using static

push-over analysis as a part of non linear analysis of capacity spectrum method

(procedure B) of ATC-40. This method is used to estimate structure’s response under

the influence of strong seismic load based on UBC 1997 and IBC 2003.

Regular building with beam-column and flat slab as its system modeled as reinforced

concrete moment resisting frames of varying heights (5, 10, 20, and 30 story of each

system) are used as a study case. This building is located in third zone with 0.3g of

ground motion (UBC 1997) and using Ss = 0.83 and S1 = 0.45 as parameters above

soft soil (IBC 2003).

After modeling, push-over analysis is used to produce capacity curve. Then, the

capacity curve of each system is compared based on seismic code of UBC 1997 and

IBC 2003. The intersection of capacity and demand curve represent the performance

point of the structure.

Several conclusions have been established according to response of structure such as

the displacement of a 5-10 story building shows that flat slab system is still gives a

good performance (equal to beam-column system) ; related to ductility, flat slab has a

smaller actual ductility against beam-column system. It was caused by the number of

plastic hinge occurred in flat slab system were fewer than beam-column system. As a

result, dissipation energy process in flat slab system was limited against beam-column

system. Another conclusion was, performance level of flat slab system has a same

level as beam-column system, stated Immediate Occupancy (IO). It showed that flat

slab system can be used as an alternative to construct building until 10 levels.

Keywords : Static push-over analysis, beam-column and flat slab system, UBC 1997,

IBC 2003, ATC-40, reinforced concrete moment resisting frames, capacity curve,

demand curve, displacement, performance level, ductility.

Page 4: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir iv

ABSTRAK

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN SISTEM

BALOK KOLOM DAN FLAT SLAB TERHADAP BEBAN GEMPA KUAT

Tugas akhir ini merupakan studi mengenai kinerja struktur beton bertulang dengan

menggunakan metode analisis beban dorong statik (Pushover analysis). Metode ini

merupakan bagian dari analisis non linier menggunakan Peraturan ATC-40 (Prosedur

B). Metode ini digunakan untuk menentukan respons struktur di bawah pengaruh

beban gempa kuat. Peraturan yang digunakan untuk menentukan beban kuat yang

bekerja adalah peraturan UBC 1997 dan IBC 2003.

Pada tugas akhir ini, penulis menggunakan model bangunan beraturan dengan sistem

struktur berupa sistem struktur balok kolom dan flat slab dengan berbagai variasi

periode struktur yang diwakili oleh bangunan 5, 10, 20, dan 30 lantai. Bangunan ini

diasumsikan berada di wilayah dengan percepatan batuan di tanah dasar 0.3 g (UBC

1997) dan menggunakan parameter Ss = 0.83 dan S1 = 0.45 (IBC 2003) di atas tanah

tipe lunak.

Setelah proses modelisasi struktur selesai dilakukan, maka langkah selanjutnya adalah

melakukan analisis beban dorong statik (pushover analysis) untuk mendapatkan kurva

kapasitas dari struktur. Kurva kapasitas struktur ini akan dibandingkan dengan kurva

demand dari gempa UBC 1997 dan IBC 2003. Perpotongan kurva kapasitas dan kurva

demand akan menghasilkan suatu titik yang disebut titik kinerja struktur (performance

point).

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah bahwa

displacement sistem struktur flat slab 5 - 10 lantai memberikan kinerja struktur yang

baik ( dengan sistem struktur balok kolom sebagai acuannya). Terkait dengan

daktilitas struktur, sistem struktur flat slab memiliki nilai parameter aktual daktilitas

yang lebih kecil dibandingkan dengan sistem struktur balok kolom karena jumlah

sendi plastis yang terjadi di flat slab lebih sedikit dibandingkan dengan sistem

struktur balok kolom. Hal ini menyebabkan proses disipasi energi (penyerapan energi

gempa) pada sistem struktur flat slab lebih terbatas bila dibandingkan dengan balok

kolom. Kesimpulan lain yang dapat diperoleh dari tugas akhir ini adalah level kinerja

dari sistem struktur flat slab dan balok kolom sama-sama berada pada tingkat

immediate occupancy (IO) untuk bangunan 5, 10, 20, dan 30 lantai. Hal ini

menunjukkan bahwa sistem struktur flat slab dapat digunakan sebagai salah satu

alternatif dalam sistem konstruksi untuk bangunan sampai dengan 10 lantai.

Kata kunci : Analisis beban dorong statik (pushover analysis), sistem struktur balok

kolom, sistem struktur flat slab, UBC 1997, IBC 2003, ATC-40, Sistem Rangka

Pemikul Momen Khusus (SRPMK), kurva kapasitas dan demand, displacement, level

kinerja (performance level), dan daktilitas.

Page 5: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir v

BLABLABLA

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

ADRS = Acceleration Displacement Response Spektrum ATC = Applied Technology Council

C = Faktor respons gempa

CCR = Redaman kritis

DC Damage Control E = Mdulus elastisitas

Ec = Mdulus elastisitas beton

ED = Energi disipasi oleh redaman

ES = Nodulus elastisitas baja

ESO = Energi regangan elastik

Fi = Beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat

massa lantai tingkat ke-i

fc’ = Kuat tekan beton

Fy = Kuat leleh baja

f = Faktor kuat lebih total yang terdapat pada struktur

f1 = Faktor kuat lebih beban dan bahan

f2 = Faktor kuat lebih struktur akibat kehiperstatikan struktur gedung

g = Percepatan gravitasi

hi = Tinggi lantai ke-i, diukur dari lantai sebelumnya

I = Faktor keutamaan gedung

IO = Immediate Occupancy K = Kekakuan struktur

LS = Life Safety mi = Massa struktur ke-i

N = Jumlah lantai struktur

PP = Performance Point PFi = Faktor model partisipasi untuk mode dominan 1

R = Faktor reduksi gempa

SNI = Standar Nasional Indonesia

SRPMK = Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus

Sd = Spectral displacement SV = Spectral velocity

Sa = Spectral acceleration T = Periode struktur

V = Gaya geser dasar

Ve = Pembebanan maksimum akibat pengaruh gempa rencana yang diserap

oleh sistem elastik penuh dalam kondisi di ambang keruntuhan

Vm = Pembebanan maksimum akibat pengaruh gempa rencana yang diserap

oleh sistem daktail dalam kondisi di ambang keruntuhan

Vn = Pembebanan gempa nominal atau desain

Wt = Berat total gedung termasuk beban hidup yang sesuai

X = Perpindahan

Xroof = Perpindahan atap

Xmaks = Perpindahan maksimum saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan

Page 6: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir vi

= Frekuensi alami atau natural

= Koefisien faktor redaman

i = Perpindahan lateral lantai ke-i

= Faktor beban

µ = Faktor daktilitas

= Rotasi

Page 7: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini tepat pada waktunya. Penulis

juga bersyukur atas petunjuk dan hidayah-Nya sehingga Penulis dapat tabah dan kuat

melalui berbagai hambatan yang ada selama penyusunan laporan tugas akhir ini.

Laporan tugas akhir ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan tahap

sarjana di Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung. Laporan ini mencakup

perencanaan struktur bangunan tahan gempa dengan menggunakan sistem struktur

balok kolom dan flat slab berdasarkan peraturan UBC 1997 dan IBC 2003, analisis

kinerja struktur, hingga membandingkan kinerja kedua sistem struktur tersebut

terhadap beban gempa rencana (beban gempa kuat).

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih pada semua pihak-pihak

yang telah membantu dalam pelaksanaan kerja praktek dan penyusunan laporan kerja

praktek ini antara lain :

1. Prof. Dr. Ir. R.Bambang Budiono, ME selaku dosen pembimbing tugas akhir

ini yang telah banyak mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Ir.Diah Kusumastuti,Ph.D. selaku dosen penguji seminar dan sidang tugas

akhir.

3. Dr.Ir.Awal Surono,MT. selaku dosen penguji seminar dan sidang tugas akhir

4. Mahasiswa/i S2 Geotek (Pa Irwan, Mas Nengah, Bu nita, mba desi, dll) yang

telah berkenan untuk meminjamkan ruangan kelas bagi penulis untuk

mengerjakan tugas akhir ini.

5. Pa lili yang telah banyak membantu dalam meminjamkan buku-buku yang

terkait dengan tugas akhir penulis.

6. Bu Tiktik, Pa Ocin, Pa Agus Solihin, Pa min, Pa Dede dan Pegawai TU Sipil

lainnya yang telah banyak membantu penulis dalam memperlancar proses

kuliah di Teknik Sipil ITB selama 4 tahun ini.

7. Teman-teman sipil angkatan 2003, Mba Rita, Mba Tata, Mas Afied yang telah

banyak membantu dan menyemangati kami dalam menyelesaikan tugas akhir

ini.

Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu di sini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan tugas akhir ini masih banyak

kekurangan mengingat segala keterbatasan pengetahuan, pengalaman, dan informasi

yang diperoleh selama menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu, penulis

Page 8: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir viii

mengharapkan kritik dan saran agar dapat berkarya lebih baik di masa yang akan

datang.

Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan menambah

pengetahuan serta memberikan masukan yang positif bagi para pembaca.

Bandung, Juni 2007

Penulis

Page 9: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN........................................................................................... ......... ................ii

ABSTRACT.............................................................................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................................................... vii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................. I-1

1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................................................... I-1

1.2 TUJUAN PENULISAN................................................................................................................. I-3

1.3 RUANG LINGKUP....................................................................................................................... I-3

1.4 SISTEMATIKA PENULISAN ................................................................................................... I-4

BAB II KONSEP PERENCANAAN STRUKTUR TAHAN GEMPA ...................................II-1

2.1 GEMPA BUMI ............................................................................................................................II-1

2.2 PENGARUH GEMPA TERHADAP STRUKTUR .................................................................II-2

2.3 KOMPONEN STRUKTUR ........................................................................................................II-4

2.3.1 Flat slab ................................................................................................................................II-4

2.3.2 Balok Kolom..........................................................................................................................II-6

2.3.3 Dinding Geser Beton Bertulang Kantilever .........................................................................II-6

2.4 GAYA GEMPA...........................................................................................................................II-6

2.5 PARAMETER DINAMIKA STRUKTUR................................................................................II-7

2.5.1 Kekakuan Struktur (K) ..........................................................................................................II-7

2.5.2 Redaman (c) ..........................................................................................................................II-8

2.6 WAKTU GETAR ALAMI STURKTUR (T) ..........................................................................II-9

2.7 SIFAT ELASTOPLASTIS PADA STRUKTUR ...................................................................II-10

2.8 RESPONS SPEKTRUM ..........................................................................................................II-11

2.9 SISTEM DENGAN BANYAK DERAJAT KEBEBASAN .................................................II-12

2.10 KONSEP DAKTILITAS........................................................................................................II-14

2.11 HUBUNGAN MOMEN KURVATUR ..................................................................................II-19

BAB III METODE ANALISIS ...................................................................................................... III-1

3.1 DESAIN BERBASIS KINERJA (PERFORMANCE BASED DESIGN)........................... III-1

3.2 METODE PENYEDERHANAAN ANALISIS NON LINEAR........................................... III-2

3.3 REDAMAN EKUIVALEN........................................................................................................ III-6

3.4 KONSEP DAKTILITAS.......................................................................................................... III-10

3.5 PERFORMANCE STRUKTUR .............................................................................................. III-11

3.5.1 Perhitungan Performance Point....................................................................................... III-113.5.2 Performance Level ............................................................................................................ III-15

BAB IV PEMODELAN STRUKTUR............................................................................................ IV-1

4.1 PERENCANAAN TEBAL PELAT ....................................................................................... IV-1

4.2 PERENCANAAN BALOK T .............................................................................................. IV-2

4.3 PERENCANAAN AWAL SISTEM STRUKTUR BALOK KOLOM DAN FLAT SLAB

DENGAN DINDING GESER.............................................................................................. IV-3

4.2.1 Portal 5 lantai................................................................................................................ IV-8

4.2.2 Portal 10 lantai ........................................................................................................... IV-10

4.2.3 Portal 20 lantai ........................................................................................................... IV-11

4.2.4 Portal 30 lantai ........................................................................................................... IV-14

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN.................................................................................... V-1

5.1 PERIODE ALAMI STRUKTUR .......................................................................................... V-1

5.2 GAYA GESER DASAR SISTEM STRUKTUR BALOK KOLOM

DAN FLAT SLAB................................................................................................................... V-3

Page 10: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir x

5.2.1 Bangunan 5 Lantai...............................................................................................................V-3

5.2.2 Bangunan 10 Lantai..............................................................................................................V-4

5.2.3 Bangunan 20 Lantai..............................................................................................................V-4

5.2.4 Bangunan 30 Lantai..............................................................................................................V-5

5.3 INTERSTORY DRIFT.............................................................................................................. V-7

5.4 LEVEL KINERJA STRUKTUR............................................................................................ V-10

5.4.1 Bangunan 5 Lantai (kondisi PP) .......................................................................................V-10

5.4.2 Bangunan 10 Lantai (kondisi PP) ......................................................................................V-11

5.4.3 Bangunan 20 Lantai (kondisi PP) ......................................................................................V-12

5.4.4 Bangunan 30 Lantai (kondisi PP) ......................................................................................V-12

5.5 PERPINDAHAN LANTAI (DISPLACEMENT) .................................................................. V-13

5.6 PARAMETER AKTUAL NON LINIER ............................................................................. V-21

5.6 ANALISIS KERUNTUHAN STRUKTUR DALAM PUSHOVER ANALYSIS.............. V-24

5.7 MOMEN KURVATUR ......................................................................................................... V-30

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................ VI-1

5.1 KESIMPULAN ....................................................................................................................... VI-1

5.2 SARAN.................................................................................................................................... VI-2

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................ xiii

LAMPIRAN..............................................................................................................................................xv

Page 11: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Batasan drift ratio menurut ATC-40.................................................................................... III-4

Tabel 3. 2 Nilai Faktor modifikasi redaman ...................................................................................... III-10

Tabel 3. 3 Nilai SRA dan SRV minimum............................................................................................ III-10

Tabel 4. 1 Tebal Minimum Pelat tanpa balok interior .......................................................................... IV-1

Tabel 4. 2 Pembebanan Struktur .......................................................................................................... IV-7

Tabel 4. 3 Data sistem struktur balok kolom dan flat slab bangunan 5 lantai ..................................... IV-8

Tabel 4. 4 Periode bangunan sistem struktur balok kolom dan flat slab 5 lantai................................. IV-9

Tabel 4. 5 Penampang portal sistem struktur balok kolom 5 lantai ................................................... IV-9

Tabel 4. 6 Penampang portal sistem struktur flat slab 5 lantai............................................................ IV-9

Tabel 4. 7 Data sistem struktur balok kolom dan flat slab bangunan 10 lantai ................................. IV-10

Tabel 4. 8 Periode bangunan sistem struktur balok kolom dan flat slab 10 lantai............................ IV-11

Tabel 4. 9 Penampang portal sistem struktur balok kolom 10 lantai ............................................... IV-11

Tabel 4. 10 Penampang portal sistem struktur flat slab 10 lantai...................................................... IV-11

Tabel 4. 11 Data sistem struktur balok kolom dan flat slab bangunan 20 lantai ............................... IV-12

Tabel 4. 12 Periode bangunan sistem struktur balok kolom dan flat slab 20 lantai........................... IV-13

Tabel 4. 13 Penampang portal sistem struktur balok kolom 20 lantai ............................................ IV-13

Tabel 4. 14 Penampang portal sistem struktur flat slab 20 lantai...................................................... IV-13

Tabel 4. 15 Data sistem struktur balok kolom dan flat slab bangunan 30 lantai .............................. IV-14

Tabel 4. 16 Periode bangunan sistem struktur balok kolom dan flat slab 30 lantai........................... IV-15

Tabel 4. 17 Penampang portal sistem struktur balok kolom 30 lantai .............................................. IV-15

Tabel 4. 18 Penampang portal sistem struktur flat slab 30 lantai...................................................... IV-15

Tabel 5. 1 Koefisien untuk perhitungan batasan periode struktur ........................................................ V-2

Tabel 5. 2 Nilai parameter Ct dan x untuk berbagai tipe struktur.......................................................... V-2

Tabel 5. 3 Periode struktur dan batasannya............................................................................................ V-2

Tabel 5. 4 Berat struktur balok kolom vs flat slab................................................................................. V-6

Tabel 5. 5 Gaya geser disain berdasarkan Peraturan UBC 1997 dan IBC 2003 .................................. V-6

Tabel 5. 6 Interstory drift struktur bangunan 5 lantai ............................................................................ V-8

Tabel 5. 7 Interstory drift struktur bangunan 10 lantai.......................................................................... V-8

Tabel 5. 8 Interstory drift struktur bangunan 20 lantai.......................................................................... V-9

Tabel 5. 9 Interstory drift struktur bangunan 30 lantai.......................................................................... V-9

Tabel 5. 10 Batasan deformasi menurut ATC-40 ................................................................................ V-10

Tabel 5. 11 Level kinerja sistem struktur 5 lantai................................................................................ V-10

Tabel 5. 12 Level Kinerja sistem struktur ............................................................................................ V-11

Page 12: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xii

Tabel 5. 13 Level kinerja sistem struktur............................................................................................. V-12

Tabel 5. 14 Level kinerja sistem struktur 30 lantai.............................................................................. V-12

Tabel 5. 15 Displacement struktur bangunan balok kolom ................................................................. V-15

Tabel 5. 16 Displacement struktur bangunan flat slab ........................................................................ V-15

Tabel 5. 17 Parameter aktual non linier struktur bangunan 5 lantai.................................................... V-22

Tabel 5. 18 Parameter aktual non linier struktur bangunan 10 lantai.................................................. V-22

Tabel 5. 19 Parameter aktual non linier struktur bangunan 20 lantai.................................................. V-22

Tabel 5. 20 Parameter aktual non linier struktur bangunan 30 lantai.................................................. V-23

Tabel A. 1 Deformasi kondisi PP pada BK dan FS (UBC 1997) .......................................................... xvii

Tabel A. 2 Deformasi kondisi PP pada BK dan FS (IBC 2003)............................................................ xvii

Tabel A. 3 Deformasi kondisi maksimum pada BK dan FS (UBC 1997) ............................................ xvii

Tabel A. 4 Deformasi kondisi maksimum pada BK dan FS (IBC 2003) .............................................. xvii

Tabel A. 5 Displacement kondisi PP pada BK dan FS (UBC 1997).................................................... xviii

Tabel A. 6 Displacement kondisi PP pada BK dan FS (IBC 2003) ..................................................... xviii

Tabel A. 7 Displacement kondisi maksimum pada BK dan FS (UBC 1997) ...................................... xviii

Tabel A. 8 Displacement kondisi maksimum pada BK dan FS (IBC 2003)........................................ xviii

Tabel A. 9 Displacement sistem struktur balok kolom 5 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh.....xx

Tabel A. 10 Displacement sistem struktur flat slab 5 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh ........xxi

Tabel A. 11 Drift rasio Sistem struktur balok kolom dan flat slab 5 lantai kondisi performance point dan kondisi

runtuh.............................................................................................................................. xxii

Tabel A. 12 Displacement sistem struktur balok kolom 10 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh

...................................................................................................................................... xxiii

Tabel A. 13 Displacement sistem struktur flat slab 10 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh.....xxiv

Tabel A. 14 Drift rasio Sistem struktur balok kolom dan flat slab 10 lantai kondisi performance point dan kondisi

runtuh...............................................................................................................................xxv

Tabel A. 15 Displacement sistem struktur balok kolom 20 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh

.......................................................................................................................................xxvi

Tabel A. 16 Displacement sistem struktur flat slab 20 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh.. xxviii

Tabel A. 17 Drift rasio Sistem struktur balok kolom dan flat slab 20 lantai kondisi performance point dan kondisi

runtuh...............................................................................................................................xxx

Tabel A. 18 Displacement sistem struktur balok kolom 30 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh

.......................................................................................................................................xxxi

Tabel A. 19 Displacement sistem struktur flat slab 30 lantai kondisi Performance Point dan kondisi runtuh.. xxxiii

Tabel A. 20 Drift rasio Sistem struktur balok kolom dan flat slab 20 lantai kondisi performance point dan kondisi

runtuh.............................................................................................................................xxxv

Page 13: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xiii

Tabel B. 1 Gaya geser dasar kondisi PP pada BK dan FS (UBC 1997).......................................... xxxvii

Tabel B. 2 Gaya geser dasar kondisi PP pada BK dan FS (IBC 2003) ........................................... xxxvii

Tabel B. 3 Gaya geser dasar kondisi maksimum pada BK dan FS (UBC 1997) ........................... xxxviii

Tabel B. 4 Gaya geser dasar kondisi maksimum pada BK dan FS (IBC 2003)............................... xxxix

Page 14: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Peta tektonik Indonesia ................................................................................................... I-1

Gambar 1. 2 Kurva desain respons spektrum........................................................................................ I-4

Gambar 2. 1 Perilaku struktur akibat beban gempa.............................................................................II-3

Gambar 2. 2 Skema gaya inersia pada struktur bangunan...................................................................II-4

Gambar 2. 3 Ilustrasi sistem struktur Flat Slab ...................................................................................II-5

Gambar 2. 4 Sifat elastoplastis pada struktur....................................................................................II-11

Gambar 2. 5 Sistem dengan banyak derajat kebebasan ....................................................................II-13

Gambar 2. 6 Respons osilator terhadap gerakan beban gempa dengan respons elastik ..................II-15

Gambar 2. 7 Respons osilator terhadap gerakan beban gempa dengan respons elastoplastik.........II-16

Gambar 2. 8 Diagram beban-simpangan (V- ) struktur gedung ......................................................II-17

Gambar 2. 9 Deformasi elemen struktur yang mengalami gaya luar berupa momen.....................II-20

Gambar 2. 10 Hubungan Momen- Kurvatur untuk balok. Elemen gagal karena beban tarik (kiri).

Elemen gagal karena beban tekan (kanan) ..................................................................II-21

Gambar 2. 11 Idealisasi Momen – Kurvatur untuk elemen yang dikenai gaya tarik..........................II-21

Gambar 3. 1 Contoh Faktor Modal Partisipasi (MPF) dan Koefisien Massa )( ............................... III-5

Gambar 3. 2 Asal usul peredaman untuk pengurangan spectral........................................................... III-7

Gambar 3. 3 Asal usul energi disipasi akibat redaman, ED .................................................................. III-8

Gambar 3. 4 Respons spectrum yang telah mengalami pengurangan (reduced response spectrum) .. III-9

Gambar 3. 5 Kurva tradisional elastic demand .................................................................................. III-12

Gambar 3. 6 Kurva family demand spectrum..................................................................................... III-12

Gambar 3. 7 Kurva demand spectrum dan capacity spectrum ......................................................... III-13

Gambar 3. 8 Kurva bilineal ................................................................................................................ III-13

Gambar 3. 9 Performance point ......................................................................................................... III-14

Gambar 3. 10 Level Kinerja struktur berdasarkan ATC-40 ............................................................. III-15

Gambar 3. 11 Diagram alir pengerjaan tugas akhir ........................................................................... III-17

Gambar 4. 1 Penampang balok T .......................................................................................................... IV-3

Gambar 4. 2 Denah struktur dengan dinding geser (Core Wall) ......................................................... IV-4

Gambar 4. 3 Kurva desain respons spectra zona gempa 3 tanah lunak............................................... IV-5

Gambar 4. 4 Gambar denah portal bangunan 5 lantai ......................................................................... IV-8

Page 15: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xv

Gambar 4. 5 Gambar denah portal bangunan 10 lantai .................................................................... IV-10

Gambar 4. 6 Portal 20 lantai............................................................................................................... IV-12

Gambar 4. 7 Portal struktur bangunan 30 lantai ................................................................................. IV-14

Gambar 5. 1 Gaya geser dasar pada sistem struktur fat slab vs balok kolom 5 lantai .......................... V-3

Gambar 5. 2 Gaya geser dasar pada sistem struktur flat slab vs balok kolom 10 lantai....................... V-4

Gambar 5. 3 Gaya geser dasar pada sistem struktur flat slab vs balok kolom 20 lantai....................... V-4

Gambar 5. 4 Gaya geser dasar pada sistem struktur flat slab vs balok kolom 30 lantai...................... V-5

Gambar 5. 5 Desain respons spektrum................................................................................................... V-7

Gambar 5. 6 Kurva story drift terhadap level kinerja ......................................................................... V-11

Gambar 5. 7 Kurva story drift terhadap level kinerja .......................................................................... V-11

Gambar 5. 8 Kurva story drift terhadap level kinerja .......................................................................... V-12

Gambar 5. 9 Kurva story drift terhadap level kinerja .......................................................................... V-13

Gambar 5. 10 Displacement kondisi PP model 5 lantai balok kolom (BK) dan flat slab (FS) .......... V-13

Gambar 5. 11 Displacement kondisi PP model 10 lantai balok kolom (BK) dan flat slab (FS) ........ V-14

Gambar 5. 12 Displacement kondisi PP model 20 lantai balok kolom (BK) dan fat slab (FS) ......... V-14

Gambar 5. 13 Displacement kondisi PP model 30 lantai balok kolom (BK) dan flat slab (FS) ....... V-15

Gambar 5. 14 Deformasi kondisi PP pada sistem struktur flat slab vs balok kolom.......................... V-16

Gambar 5. 15 Deformasi kondisi PP pada sistem struktur flat slab vs balok kolom......................... V-17

Gambar 5. 16 Deformasi kondisi runtuh pada sistem struktur flat slab vs balok kolom.................... V-17

Gambar 5. 17 Deformasi kondisi runtuh pada sistem struktur flat slab vs balok kolom.................... V-18

Gambar 5. 18 Deformasi sistem struktur balok kolom / flat slab kondisi PP (UBC 1997)............... V-19

Gambar 5. 19 Deformasi sistem struktur balok kolom / flat slab kondisi PP (IBC 2003) ................ V-19

Gambar 5. 20 Deformasi sistem struktur balok kolom / flat slab kondisi maksimum (UBC 1997) . V-20

Gambar 5. 21 Deformasi sistem struktur balok kolom / flat slab kondisi maksimum (IBC 2003)... V-20

Gambar 5. 22 Level kinerja struktur .................................................................................................... V-25

Gambar 5. 23 Konfigurasi sendi plastis struktur sistem balok kolom 30 lantai (UBC 1997) ............ V-26

Gambar 5. 24 Konfigurasi sendi plastis struktur sistem balok kolom 30 lantai (IBC 2003) .............. V-27

Gambar 5. 25 Konfigurasi sendi plastis struktur sistem flat slab 30 lantai (UBC 1997).................... V-28

Gambar 5. 26 Konfigurasi sendi plastis struktur sistem flat slab 30 lantai (IBC 2003) .................... V-29

Gambar 5. 27 Momen kurvatur struktur balok kolom 30 lantai (UBC 1997)....... Error! Bookmark not

defined. ....................................................................................................................... V-31

Gambar 5. 28 Momen kurvatur struktur balok kolom 30 lantai (IBC 2003) ......... Error! Bookmark not

defined.. ...................................................................................................................... V-31

Gambar 5. 29 Momen kurvatur struktur flat slab 30 lantai (UBC 1997) ............................................ V-32

Gambar 5. 30 Momen kurvatur struktur flat slab 30 lantai (IBC 2003).............................................. V-32

Page 16: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xvi

Gambar B. 1 Gaya geser dasar kondisi PP pada sistem struktur balok kolom vs flat slab............. xxxvii

Gambar B. 2 Gaya geser dasar kondisi PP pada sistem struktur balok kolom vs flat slab............ xxxviii

Gambar B. 3 Gaya geser dasar kondisi maksimum pada sistem struktur balok kolom vs flat slab (UBC 1997)

.................................................................................................................................. xxxviii

Gambar B. 4 Gaya geser dasar kondisi maksimum pada sistem struktur balok kolom vs flat slab (IBC2003) xxxix

Gambar C. 1 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 5 lantai (IBC 2003)................................. xli

Gambar C. 2 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 5 lantai (UBC 1997) .............................. xli

Gambar C. 3 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 5 lantai (IBC 2003) .................................. xli

Gambar C. 4 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 5 lantai (UBC 1997) ............................. xlii

Gambar C. 5 Momen kurvatur elemen Kolom C3 sistem BK 10 lantai (IBC 2003) ............................ xlii

Gambar C. 6 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 10 lantai (UBC 1997) ........................... xlii

Gambar C. 7 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 10 lantai (IBC 2003)............................. xliii

Gambar C. 8 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 10 lantai (UBC 1997) ........................... xliii

Gambar C. 9 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 20 lantai (IBC 2003)............................ xliii

Gambar C. 10 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 20 lantai (UBC 1997) ........................ xliv

Gambar C. 11 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 20 lantai (IBC 2003)........................... xliv

Gambar C. 12 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 20 lantai (UBC 1997) ........................ xliv

Gambar C. 13 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 30 lantai (IBC 2003)............................xlv

Gambar C. 14 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem BK 30 lantai (UBC 1997) ..........................xlv

Gambar C. 15 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 30 lantai (IBC 2003).............................xlv

Gambar C. 16 Momen kurvatur elemen kolom C3 sistem FS 30 lantai (UBC 1997) ......................... xlvi

Gambar D. 1 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 5 lantai ( IBC 2003) ................ xlviii

Gambar D. 2 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 5 lantai (UBC 1997)................. xlviii

Gambar D. 3 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 5 lantai (IBC 2003).................... xlviii

Gambar D. 4 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 5 lantai (UBC 1997) .................... xlix

Gambar D. 5 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 10 lantai (IBC 2003) .................. xlix

Gambar D. 6 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 10 lantai (UBC 1997)................. xlix

Gambar D. 7 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 10 lantai (IBC 2003)..........................l

Gambar D. 8 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 10 lantai (UBC 1997) ........................l

Gambar D. 9 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 20 lantai (IBC 2003) ........................l

Gambar D. 10 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 20 lantai (UBC 1997)................... li

Gambar D. 11 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 20 lantai (IBC 2003)...................... li

Gambar D. 12 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 20 lantai (UBC 1997) .................... li

Gambar D. 13 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 30 lantai (IBC 2003) ................... lii

Gambar D. 14 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem BK 30 lantai (UBC 1997).................. lii

Gambar D. 15 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 30 lantai (IBC 2003)..................... lii

Gambar D. 16 Diagran Intreaksi P-M elemen kolom C3 sistem FS 30 lantai (UBC 1997) .................. liii

Page 17: Analisa Flat Slab 2

Tugas Akhir xvii

Gambar E. 1 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 5 lantai (UBC 1997) .............................. lvi

Gambar E. 2 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 5 lantai (IBC 2003) ................................ lvi

Gambar E. 3 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 5 lantai (UBC 1997)..................................... lvii

Gambar E. 4 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 5 lantai (IBC 2003) ...................................... lvii

Gambar E. 5 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 10 lantai (UBC 1997) .......................... lviii

Gambar E. 6 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 10 lantai (IBC 2003) .............................. lix

Gambar E. 7 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 10 lantai (UBC 1997)......................................lx

Gambar E. 8 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 10 lantai (IBC 2003) ..................................... lxi

Gambar E. 9 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 20 lantai (UBC 1997) ........................... lxii

Gambar E. 10 Konfigurasi sendi plastis struktur balok kolom 20 lantai (IBC 2003).......................... lxiii

Gambar E. 11 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 20 lantai (UBC 1997)................................ lxiv

Gambar E. 12 Konfigurasi sendi plastis struktur flat slab 20 lantai (IBC 2003) ..................................lxv