Digital 122745 R010813 Desain Struktur HA

DESAIN STRUKTUR PORTAL – DINDING GESER

DENGAN VARIASI DAKTILITAS

SKRIPSI

Oleh :

UBAIDILLAH

04 03 01 071 2

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

GASAL 2007/2008

770/FT.01/SKRIP/01/2008



SKRIPSI

Oleh :

UBAIDILLAH

04 03 01 071 2

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

GASAL 2007/2008

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :



yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Indonesia, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari

skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan

gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Indonesia maupun Perguruan Tinggi

atau Instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasi dicantumkan

sebagaimana mestinya.

Depok, 3 Januari 2008

Ubaidillah

NPM 0403010712

ii

Desain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

PENGESAHAN Skripsi dengan judul :



Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Indonesia. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi tanggal 3 Januari

2008 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Depok, 3 Januari 2008

Dr. Ir. Yuskar Lase

NIP 131668155

iii


UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

Dr. Ir. Yuskar Lase

Selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu memberi

pengarahan, diskusi, dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat

selesai dangan baik.

iv


DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii

PENGESAHAN iii

UCAPAN TERIMA KASIH iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xvi

DAFTAR LAMPIRAN xvii

DAFTAR SIMBOL xviii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 LATAR BELAKANG 1

1.2 PERMASALAHAN 2

1.3 TUJUAN PENELITIAN 2

1.4 PEMBATASAN MASALAH 3

1.5 HIPOTESIS 3

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN 4

BAB II DASAR TEORI 5

2.1 TEORI DINAMIKA STRUKTUR 5

2.1.1 Analisa Respon Spektrum Struktur Terhadap Gempa

Bumi 5

2.1.2 Respon Spektrum 7

2.2 TEORI DAKTILITAS 8

2.3 KONFIGURASI STRUKTUR 11

2.4.1 Sistem Struktur 14

viiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

2.3.1.1 Sistem Dinding Penumpu 14

2.3.1.2 Sistem Rangka 15

2.3.1.3 Sistem Ganda (Dual Frame) 15

2.4.2 Daktilitas Rencana 16

2.4.3 Pemodelan Beban Gempa Respon Spektrum 16

2.4.4 Pemodelan Beban Gempa Statik Ekivalen 17

2.4 DESAIN STRUKTUR 18

2.4.1 Kombinasi Beban 18

2.4.2 Desain Balok 19

2.4.3 Desain Kolom 20

2.4.4 Desain Dinding Geser 22

2.4.5 Metode Desain 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 24

3.1 MODELISASI STRUKTUR 24

3.1.1 Modelisasi Struktur Bangunan 24

3.1.2 Variasi Yang Dilakukan 26

3.2 INPUT DATA 27

3.2.1 Dimensi Struktur 27

3.2.2 Properties Material 29

3.2.3 Pembebanan 29

3.3 PROSEDUR ANALISA 31

BAB IV SIMULASI PARAMETRIK 33

4.1 PEMODELAN STRUKTUR 33

4.2 PENDEFINISIAN STRUKTUR PADA PROGRAM 34

4.3 PEMODELAN BEBAN GEMPA 41

4.4 PEMODELAN VARIASI PERSENTASE VBase FRAME 43

4.5 PENDEFINISIAN FAKTOR REDUKSI GEMPA (R)

BERBOBOT 44

4.6 ANALISA STATIK EKIVALEN 46

4.7 TAHAP DESAIN 48

BAB V HASIL DAN DISKUSI 50

5.1 MATERI DISKUSI 50

viiiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

5.2 PENGOLAHAN MATERI DISKUSI 50

5.2.1 Berat Tulangan Balok 50

5.2.1.1 Perhitungan Tulangan Longitudinal Balok 51

5.2.1.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok 51

5.2.2 Berat Tulangan Kolom 52

5.2.2.1 Perhitungan Tulangan Longitudinal Kolom 53

5.2.2.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom 53

5.2.3 Berat Tulangan Shear Wall 54

5.2.3.1 Perhitungan Tulangan Vertikal Shear Wall 54

5.2.3.2 Perhitungan Tulangan Horizontal Shear Wall 55

5.3 RASIONALISASI PARAMETER 55

5.4 DISKUSI 56

5.4.1 Berat Tulangan Balok Arah X 56

5.4.1.1 Tulangan Longitudinal Balok Arah X 56

5.4.1.2 Tulangan Geser Balok Arah X 59

5.4.2 Berat Tulangan Balok Arah Y 62

5.4.2.1 Tulangan Longitudinal Balok Arah Y 62

5.4.2.2 Tulangan Geser Balok Arah Y 65

5.4.3 Berat Tulangan Kolom 69

5.4.3.1 Tulangan Longitudinal Kolom 69

5.4.3.2 Tulangan Geser Kolom 72

5.4.4 Berat Tulangan Shear Wall 75

5.4.4.1 Tulangan Vertikal Shear Wall 75

5.4.4.2 Tulangan Horizontal Shear Wall 79

5.4.5 Jumlah Tulangan Frame 83

5.4.5.1 Model Struktur Dengan Vbase Frame < 10% 83

5.4.5.2 Model Struktur Dengan 15% < Vbase Frame <

25% 84

5.4.5.3 Model StrukturDengan Vbase Frame > 25% 85

5.4.5.4 Model Struktur Dengan R = 6,5 85

5.4.6 Jumlah Tulangan Shear Wall 86


ixDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008


25% 87



5.4.7 Jumlah Tulangan Total 89



25% 90



BAB VI KESIMPULAN 93

DAFTAR PUSTAKA 95

LAMPIRAN

xDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Ketidakteraturan vertikal struktur versi UBC 1997 13

Gambar 2.2 Ketidakteraturan denah struktur versi UBC 1997 13

Gambar 2.3 Sistem dinding penumpu 14

Gambar 2.4 Sistem rangka 15

Gambar 2.5 Sistem ganda 16

Gambar 2.6 Grafik respon spektrum zona 3 18

Gambar 2.7 Penulangan longitudinal balok 20

Gambar 2.8 Penulangan geser balok 20

Gambar 2.9 Penulangan geser kolom 21

Gambar 2.10 Penulangan geser shear wall 22

Gambar 3.1 Modelisasi Struktur Bangunan 25

Gambar 3.2 Respon spektrum zona tanah lunak 27

Gambar 3.3 Denah lantai struktur (seragam) 28

Gambar 3.4 Denah atap struktur 29

Gambar 3.5 Diagram prosedur analisa 32

Gambar 4.1 Layout Lantai 35

Gambar 4.2 Potongan 1-1 35

Gambar 4.3 Potongan 3-3 35

Gambar 4.4 Potongan A-A 36

Gambar 4.5 Potongan B-B 36

Gambar 4.6 Potongan C-C 36

Gambar 4.7 Potongan E-E 37

Gambar 4.8 Kotak Dialog Property Material Satuan N mm 37

Gambar 4.9 Kotak dialog definisi frame section (satuan dalam m) 38

Gambar 4.10 Kotak dialog untuk modifikasi kekakuan 38

xiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

Gambar 4.11 Kotak dialog definisi elemen pelat (satuan dalam m) 39

Gambar 4.12 Struktur 8 lantai 39




Gambar 4.16 Kotak dialog definisi sumber massa untuk analisis

dinamik 42

Gambar 4.17 Kotak dialog definisi fungsi respon spektrum dengan R

=5,5 42

Gambar 4.18 Kotak dialog definisi fungsi respon spektrum dengan R =

6,5 43

Gambar 4.19 Kotak dialog definisi fungsi respon spektrum dengan R =

8,5 43

Gambar 5.1 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok arah x; type

1; 20 Lantai variasi R 56





Gambar 5.4 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok arah x; R =

8,5; 20 Lantai variasi Vbase Frame 58

Gambar 5.5 Grafik rasio berat tulangan geser balok arah x; type 1; 20

Lantai variasi R 59


Lantai variasi R 60


Lantai variasi R 61

Gambar 5.8 Grafik rasio berat tulangan geser balok arah x; 12 lantai; R

= 6,5 variasi Vbase Frame 62

Gambar 5.9 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok arah y; type


xiiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

Gambar 5.10 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok arah y; type


Gambar 5.11 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok y; type 3;

20 Lantai variasi R 64

Gambar 5.12 Grafik rasio berat tulangan longitudinal balok aray y; R =

8,5; 20 Lantai variasi Vbase Frame 65

Gambar 5.13 Grafik rasio berat tulangan geser balok arah y; type 1; 20

Lantai variasi R 65


Lantai variasi R 66


Lantai variasi R 67


Lantai variasi R 68

Gambar 5.15 Grafik rasio berat tulangan geser balok arah y; R = 6,5; 20

Lantai variasi Vbase Frame 68

Gambar 5.16 Grafik rasio berat tulangan longitudinal kolom; type 1; 20

Lantai variasi R 69


Lantai variasi R 70


Lantai variasi R 70

Gambar 5.19 Grafik rasio berat tulangan longitudinal kolom; R = 8,5;

16 Lantai variasi Vbase Frame 71

Gambar 5.20 Grafik rasio berat tulangan longitudinal kolom; R = 8,5;

20 Lantai variasi Vbase Frame 72

Gambar 5.21 Grafik rasio berat tulangan geser kolom; type 1; 20 Lantai

variasi R 73


variasi R 73


variasi R 74

xiiiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008


variasi R 74

Gambar 5.25 Grafik rasio berat tulangan geser kolom; R = 8,5; 20

Lantai variasi Vbase Frame 75

Gambar 5.26 Grafik rasio berat tulangan vertikal shear wall; type 1; 20

Lantai variasi R 76


Lantai variasi R 76


Lantai variasi R 77


Lantai variasi R 77

Gambar 5.30 Grafik rasio berat tulangan vertikal shear wall; R = 8,5 ;

20 Lantai variasi Vbase frame 78





Gambar 5.33 Grafik rasio berat tulangan horizontal shear wall; type 1;










Gambar 5.38 Grafik rasio berat tulangan horizontal shear wall; R = 8,5;


Gambar 5.39 Grafik rasio berat tulangan frame struktur dengan Vbase

frame < 10% variasi R dan tingkat 84

xivDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

Gambar 5.40 Grafik rasio berat tulangan frame struktur dengan 15% <

Vbase frame < 25% variasi R dan tingkat 84

Gambar 5.41 Grafik rasio berat tulangan frame struktur dengan Vbase

frame > 25% variasi R dan tingkat 85

Gambar 5.42 Grafik rasio berat tulangan frame struktur dengan R = 6,5

variasi persentase Vbase frame dan tingkat 86

Gambar 5.43 Grafik rasio berat tulangan shear wall struktur dengan



15% < Vbase frame < 25% variasi R dan tingkat 87


Vbase frame > 25% variasi R dan tingkat 88

Gambar 5.46 Grafik rasio berat tulangan shear wall struktur dengan R =

6,5 variasi persentase Vbase frame dan tingkat 89

Gambar 5.47 Grafik rasio berat tulangan total struktur dengan Vbase

frame < 10% variasi R dan tingkat 90

Gambar 5.48 Grafik rasio berat tulangan total struktur dengan 15% <


Gambar 5.49 Grafik rasio berat tulangan total struktur dengan Vbase

frame > 25% variasi R dan tingkat 91

Gambar 5.50 Grafik rasio berat tulangan shear wall struktur dengan R =

6,5 variasi persentase Vbase frame dan tingkat 92

xvDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Parameter daktilitas struktur gedung 9

Tabel 2.2 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa

maksimum, faktor tehanan lebih struktur gedung dan faktor

tahanan lebih total sistem ganda 10

Tabel 3.1 Tabel variasi struktur 27

Tabel 4.1 Tabel fungsi respon spektrum A vs T 36

Tabel 4.2 Persentase Vbase Frame Arah X 44

Tabel 4.3 Persentase Vbase Frame Arah Y 44

Tabel 4.4 Nilai R Berbobot Arah X Untuk Setiap Model Struktur 45

Tabel 4.5 Nilai R Berbobot Arah Y Untuk Setiap Model Struktur 45

Tabel 4.6 Vbase Hasil Analisa Statik Ekivalen (VS) 47

Tabel 4.7 Contoh Perhitungan Wi 47

xviDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Denah Struktur Berdasarkan Variasi Tingkat Dan

Persentase Gaya Geser Dasar Portal

Lampiran B Tabel Berat Tulangan dan Grafik Rasio Jumlah Tulangan

Pada Model Struktur Vbase Frame < 10%

Lampiran C Tabel Berat Tulangan dan Grafik Rasio Jumlah Tulangan

Pada Model Struktur 15% < Vbase Frame < 25%

Lampiran D Tabel Berat Tulangan dan Grafik Rasio Jumlah Tulangan

Pada Model Struktur Vbase Frame > 25%

xviiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan c Redaman struktur f Kuat leleh f1 Faktor Kuat Lebih R Faktor Reduksi Gempa Disain µ Daktilitas VF Gaya geser dasar pada frame VSW Gaya geser dasar pada shear wall VS Gaya geser dasar statik ekivalen VD Gaya geser dasar dinamik ρ Rasio luas tulangan terhadap luas potongan

xviiiDesain struktur portal..., Ubaidillah, FT UI, 2008

Digital 122745 R010813 Desain Struktur HA

Documents

Transcript of Digital 122745 R010813 Desain Struktur HA