T.GEMPA
-
Upload
muhammad-baihaqi -
Category
Documents
-
view
244 -
download
7
Transcript of T.GEMPA
TUGAS TERSTRUKTUR TEKNIK GEMPA
“ANALISIS GEMPA DI JAKARTA”
LAPORAN
Diajukan untuk Memenuhi sebagian dari salah satu syarat kelulusan
Mata Kuliah Teknik Gempa
Dosen : Drs. Budi Kudwadi, MT.
Oleh
ADE SURYADI PUTRA
0808179
PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
BANDUNG
2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan laporan “Analisis Gempa di Jakarta” ini.
Adapun laporan ini disusun untuk memenuhi tugas dalam Mata Kuliah
Teknik Gempa.Penyusun berharap laporan ini dapat bermanfaat khususnya bagi
penulis sendiri dan umumnya untuk semua pembaca.
Penyusun menyadari bahwa laporan ini tidak akan terwujud seperti sekarang
ini tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.Untuk itu, sudah seharusnya
penulis menyampaikan terima kasih. Penyusun menyadari bahwa laporan ini
masih jauh dari sempurna dan tidak terlepas dari kekurangan mengingat
terbatasnya pengalaman. Oleh karena itu, penyusun menerima kritik dan saran
yang membangun kami menjadi lebih baik.
Mudah-mudahan pembuatan laporan ini dapat bermanfaat bagi para
pembaca, khususnya bagi penulis.
Bandung, Juni 2012
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR........................................................................................................i
DAFTAR ISI...................................................................................................................... ii
BAB IPENDAHULUAN...................................................................................................1
1.1 Latar Belakang.........................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah....................................................................................................1
1.3 Tujuan Penulisan..................................................................................................2
1.4 Manfaat Penulisan....................................................................................................2
1.5 Metode Penulisan.....................................................................................................2
BAB II KAJIAN TEORI....................................................................................................3
2.1. Pengertian Gempa...................................................................................................3
2.2. Frekuensi Gempa-Gempa Dangkal.........................................................................4
2.3. Pola pelemahan (Attenuation) Pengaruh Getaran Gempa........................................7
2.4. Faktor Penentu Beban Rencana...............................................................................8
2.5. Tahapan-Tahapan Perhitungandengan Metode Kiyoshi Muto.................................9
BAB III SOAL TUGAS TERSTRUKTUR TEKNIK GEMPA.......................................14
3.1 Data Umum............................................................................................................14
3.2 Data Diperoleh Dari Matriks Data Tugas...............................................................14
3.3 Analisis beban gempa dengan cara Statis Ekivalen................................................15
BAB IV GAYA GEMPA (Fi)..........................................................................................16
4.1 Beton Tanpa Dinding Geser...................................................................................16
4.2 Wilayah Gempa 5..................................................................................................16
4.3 Beton Bertulang, k = 1...........................................................................................16
ii
4.4 Pembebanan Tiap Lantai........................................................................................17
4.4.1 Pelat atap / lantai 5 (tebal 10 cm)...................................................................17
4.4.2 Lantai tingkat 4 (12,5 cm)...............................................................................19
4.4.3 Lantai tingkat 3 (12,5 cm)...............................................................................20
4.4.4 Lantai tingkat 2 (12,5 cm)...............................................................................22
4.4.5 Lantai tingkat 1 (12,5 cm)...............................................................................23
4.4.6 Lantai dasar.....................................................................................................24
4.5 Gaya Gempa...........................................................................................................25
4.5.1 Portal Melintang..............................................................................................25
4.5.2 Portal Memanjang...........................................................................................26
BAB V MOMEN-MOMEN UJUNG BATANG.............................................................27
5.1 Perhitungan D-Value dan Gaya Geser Portal Melintang........................................27
5.1.1 Tingkat 1 Portal Melintang..............................................................................27
5.1.2 Tingkat 2 Portal Melintang..............................................................................28
5.1.3 Tingkat 3 Portal Melintang..............................................................................30
5.1.4 Tingkat 4 Portal Melintang..............................................................................31
5.1.5 Tingkat 5 Portal Melintang..............................................................................32
5.2 Perhitungan Momen Portal Melintang....................................................................34
5.2.1 Perhitungan Momen di Ujung Kolom.............................................................34
5.2.2 Perhitungan Momen Ujung Balok...................................................................39
5.3 Perhitungan Free Body Portal Melintang...............................................................43
5.4 Perhitungan D-Value dan Gaya Geser Portal Memanjang......................................50
5.4.1 Tingkat 1 Portal Memanjang...........................................................................50
5.4.2 Tingkat 2 Portal Memanjang...........................................................................52
5.4.3 Tingkat 3 Portal Memanjang...........................................................................54
5.4.4 Tingkat 4 Portal Memanjang...........................................................................56
5.4.5 Tingkat 5 Portal Memanjang...........................................................................58
iii
5.5 Perhitungan Momen Portal Memanjang.................................................................60
5.5.1 Perhitungan Momen di Ujung Kolom............................................................60
5.5.2 Perhitungan Momen Ujung Balok...................................................................65
5.6Perhitungan Free Body Portal Memanjang..............................................................71
BAB VI GAMBAR BIDANG MOMEN.........................................................................80
6.1 Gambar Bidang Momen Melintang........................................................................80
6.2 Gambar Bidang Momen Memanjang.....................................................................80
BAB VII PENUTUP........................................................................................................82
7.1 Kesimpulan......................................................................................................82
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................83
iv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki seismisitas tinggi,
dengan kata lain daerah yang sangat sering terjadi gempa.Secara sederhana,
gempa terjadi karena terjadinya tumbukan (tabrakan) antara dua lempeng
tektonik” baik itu oceanic crust (lempeng samudera) dengan continet crust
(lempeng benua) maupun antara crust yang sama. Gempa bumi berupa getaran
yang terjadi permukaan bumi. Gempa bumi biasa disebabkan oleh pergerakan
kerak bumi (lempeng bumi). Kata gempa bumi juga digunakan untuk
menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita
walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang
terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan.
Di wilayah Indonesia sendiri terdapat beberapa daerah dengan perbedaan
tingkat resiko gempa yang cukup berarti. Hal ini disebabkan karena wilayah
Indonesia berada diantara empat sistem tektonik yang aktif,yakni tapal batas
lempeng Eurasia,lempeng Indo-Australia,lempeng Filipina dan lempeng
Pasifik.Tentu saja hal ini menyebabkan perlunya taraf pembebanan gempa yang
berbeda-beda pula.
Pada laporan ini akan dibahas mengenai perhitungananalisis beban gempa
dengan cara Statis Ekivalen di wilayah Palu, yang termasuk ke dalam wilayah
gempa 4.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam penulisan masalah ini penyusun ingin membahas masalah yang
telah dirumuskan di atas yaitu mengenai perhitungananalisis beban gempa dengan
cara Statis Ekivalen di wilayah Palu, yang termasuk ke dalam wilayah gempa 4.
1
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun maksud penyusunan laporan ini, antara lain :
Mengetahui tata cara perhitungan dalam proses perhitungan analisis beban
gempa dengan cara Statis Ekivalen pada Mata Kuliah Teknik Gempa.
Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknik Gempa.
1.4 Manfaat Penulisan
Dengan penulisan makalah ini terdapat manfaat yang sangat besar untuk
mahasiswa, khususny mahasisiwa sipil dapat menjelaskan dan mengetahui
perhitungan dalam proses perhitungan analisis beban gempa dengan cara Statis
Ekivalen pada Mata Kuliah Teknik Gempa.
1.5 Metode Penulisan
Data yang diperlukan didukung dari studi literature atau studi kepustakaan,
yaitu data yang dihimpun dari hasil membaca dan mempelajari buku-buku sumber
yang ada hubungannya dengan masalah yang dibahas, ditambah dengan data
empiris yang penulis dapatkan selama ini.
2
BAB II
KAJIAN TEORI
2.1. Pengertian Gempa
Gempa bumi, adalah suatu fenomena pergerakan permukaan bumi
disebabkan oleh pergerakan yang mengejut di permukaan bumi yang
berbatu.Gempa bumi berlaku apabila tenaga yang tersimpan dalam bumi, biasanya
di dalam bentuk geseran batu, tiba-tiba terlepas.
Gempa bumi juga didefinisikan dengan pergeseran tiba-tiba dari lapisan
tanah di bawah permukaan bumi.Ketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran
yang disebut gelombang seismik gempa ke segala arah di dalam bumi.Ketika
gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya bisa merusak atau tidak
tergantung pada kekuatan sumber dan jarak fokus, disamping itu juga mutu
bangunan dan mutu tanah dimana bangungan berdiri.Gempa bumi biasa
disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi).Kata gempa bumi juga
digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi
tersebut.Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi
apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat
ditahan.Gelombang ini menjalar menjauhi fokus.
Gempa dapat terjadi kapan saja, tanpa mengenal musim.Meskipun demikian,
konsentrasi gempa cenderung terjadi di tempat-tempat tertentu saja, seperti pada
batas Plat Pasifik. Tempat ini dikenal dengan Lingkaran Api karena banyaknya
gunung berapi.
Seismologist adalah ilmuwan yang mempelajari sesar dan gempa.Mereka
menggunakan peralatan yang disebut seismograf untuk mencatat gerakan tanah
dan mengukur besarnya suatu gempa.Seismograf memantau gerakan-gerakan
bumi mencatatnya dalam seismogram, Gelombang seismik, atau getaran, yang
terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada
seismogram.Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran
gempa. Seismologist menggunakan skala Richter yang digradekan antara 1
3
sampai dengan 9, untuk menggambarkan besaran gempa, dan skala Mercalli
untuk menunjukkan intensitas gempa, atau pengaruh gempa terhadap tanah,
gedung dan manusia.
2.2. Frekuensi Gempa-Gempa Dangkal
Gambar 2.1Peta Wilayah Gempa
Gambar 2.1 menyajikan informasi tentang perkiraan kejadian gempa
dangkal dengan magnitude 7atau lebih pada skla Ritcher untuk setiap derjat
persegi dalam satu abad. Peta ini diperoleh berdasarkan penelaahan seksama
terhadap data-data sebagai berikut:
Hasil peninjauan G.J .Lensen tentang deformasi kerak bumi yang terjadi
dalam massa kurter.
Hasil studi G.A.Eiby tentang unit seismotektonik di Indonesia yang
menggambarkan tingkat aktivitas gempa dan magnitude maksimum pada berbagai
daerah di Indonesia sepewrti tampak dalam Gambar 1.2.
Hasil perhitungan tentang besarnya nilai konstanta ‘b’ sbagai karakteristik gempa-
gempa di Indonesia yang dinyatakan dalam rumus Guttenberg dan Ritcher:
4
Log N = a – bM
dengan :
a = konstanta yang menunjukkan tingkat aktivitas gempa (= 7,3)
M=magnitude dalam skala Ritcher.
N=frekuensi gempa dengan magnitude M+∆M dalam suatu wilayah.
b = konstanta yang menentukan perbedaan frekuensi terjadinya gempa
kecildan gempa kuat
Perhitungan didasarkan atas hasil pencatatan Badan Meteorologi dan
geofisikan tentang gemap yang pernah terjadi dengan:
magnitude 5 - 5,9 antara tahun 1965-1975 (11 tahun)
magnitude 5 – 6,9 antara tahun 1953-2975 (23 tahun)
magnitude lebih besar dari tujuh antara tahun 1906-1975 (70 tahun).
5
Rekaman Jumlah
Sampel Gempab
Andaman Arc 97 1,12 1Sumatera Arc 211 0,95 1Jawa Arc 143 1,09 1Timor 129 0,98Seram-Buru Arc 108 1,14 1Aru Franture Arc 60 0,87 0,9Irian Jaya 352 1,08 1Berau 83 0,91 1Halmahera Arc 195 1,26 1Filipina Selatan 316 1,09 1Kepulauan Sulu 4 0,84 0,9Jazirah Minahasa 77 0,9 1Pulau Sangihe 40 1,12 0,9Sulawesi 35 0,73 0,9kalimantan timur 8 0,73 0,9Indonesia Arc (1) 688 1,04 1Pasifik Arc(2) 863 1,11 1Daerah lainnyadari Indonesia 307 0,88 1
Hitung dari Rekaman Nilai b Yang di Pakai Untk
Memperkirakan Kejadian
Gempa
Daerah
Tabel 2.1Nilai-nilai b untuk setiap Seismotektonik di Indonesia
Tabel 1.1 menyajikan hasil perhitungan nilai konstanta ‘b’ untuk setiap
unit seismotektonik di Indonesia. Secara garis besar nilai konstanta ‘b’ ditentukan
sebesar 0,9 untuk daerah palung Indonesia dan palung Pasifikserta 1.0 untuk
daerah-daerah lain di luar wilayah tersebut.
6
2.3. Pola pelemahan (Attenuation) Pengaruh Getaran Gempa
Gambar 2.2Peta Lempeng Tektonik
Tingkat resiko gempa pada suatu wilayah tidak dapat ditentukan hanya
berdasarkan peta frekuensi kejadian gempa seperti tampak pada gambar 2.2
(terlampir). Hal ini disebabkan karena tingkat resiko diukur dari intensitas
kerusakan struktur pada suatu lokasi, yang tidak hanya tergantung pada besarnya
gempa tetapi juaga jarak epicenter dari lokasi dan kondisi tanah pada lokasi
tersebut.
Gempa kuat dengan magnitude 7 atau lebih dengan jarak epicenter ke
lokasi yang ditinjau,misalnya 300 km, belum tentu berpengaruh lebih besar pada
lokasi tersebut dibandingkan dengan gempa sedang magnitude magnitude 5 atau 6
dengan jarak epicenter dari lokasi hanya 50 km. demikian pula pengaruh gempa
pada bangunan yang terletak di atas tanah lunak dan di atas tanah keras dapat
berbeda.
Pemilihan periode ulang 20 tahun didasarkan pada tingkat probabilitas
yang dapat diterima mengingat umur efektif suatu bangunan di Indonsia
diperkirakan sekitar 50 tahun.Rumus berikut ini digunakan untuk menghitung
7
probabilitas berdasarkan distribusi.Poisson untuk suatu periode ulang gempa
tertentu dan umur efektif struktur yang ditinjau.
dengan:
t = umur rencana bangunan
ts= periode ulang gempa
p= periode terlampaui.
Wilayah Daerah Kontur IntervalRespon relatif
1Irian Jaya Tengah,Maluku Utara
>0,33 g 0,40g
2Pantai Selatan Sumatera,Laut Band,Seram.
0,25 g- 0,33g 0,28g
3Jawa Selatan,Jazirah Minahasa.
0,20 g -0,25g 0,22g
4
Sulawesi Selatan,Sumatera Tengah,Jawa Utama.
0,13g-0,20g 0,16g
5Kalimantan Timur,Pantai Utama Sumatera.
0,04 g -0,13g 0,10g
6 Kalimantan Barat <0,04 g < 0,04 g
2.4. Faktor Penentu Beban Rencana
Besarnya beban gempa rencana menurut Pedoman Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Rumah dan Gedung dapat dinyatakan dalam:
8
ts= 1
1−(1−p )1/ t
V=C⋅I⋅K⋅W t
dengan:
V = gaya geser dasar horizontal total akibat gempa.
C = koef.gempa dasar seperti ditentukan dengan spectrum respon
percepatan
I = faktor keutamaan
K= faktor jenis struktur
Wt= berat total bangunan.
2.5. Tahapan-Tahapan Perhitungandengan Metode Kiyoshi Muto
Secara garis besar dapat dijelaskan disisni bahwa cara Kiyoshi Muto
adalah suatu cara atau metode perhitungan yang dipakai untuk menghitung gaya-
gaya dalam yang terjadi pada suatu portal yang mendapat pembebanan lateral
(gaya horizontal).
Langkah-langkah yang dipakai dalam cara ini adalah sebagai berikut:
a. Hitung momen inersia dari masing-masing penampang balok dan
kolom,kemudian cari kekakuan relatifnya dengan rumus
dimana:
Kb=kekakuan relatif balok
Kc=kekakuan relatif kolom
Ib=Momen inersia balok
Ic=Momen inersia kolom
I= panjang balok
h=tinggi kolom
9
Kb=Ib/I dan Ka=Ic/h.
b. Hitung nilai-nilai k dan a sesuai dengan keadaan letak kolom yang telah
ditentukan cara Kiyoshi Muto.
c. Dengan menggunakan tabel tentukan koefisien letak titik belok kolom (y),
sesuai dengan harga k (yang dihitung pada langkah b) dan letak kolom
yang ditinjau.
d. Hitung nilai B13=a1.j.kcij
e. Menghitung Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa
V = Koefisien gempa dasar (lihat tabel)
Koefisien gempa ini berdasarkan wilayah, Jenis tanah dan waktu getar
Wt = Kombinasi dari beban mati seluruhnya dan beban hidupvertikal
I = faktor keutamaan (lihat Tabel)
Catatan :
Waktu geser alami Bangunan (T) :
Bangunan tanpa dinding geser
T= 0,06 H3/4 (beton)
T= 0,085 H3/4 (baja)
Bangunan dengan dinding geser
T=0 ,09 H
√B1 (Memanjang)
T=0 ,09 H
√B2 (Melintang)
10
V=Cd.I.Wt
dinding geser memanjang
dinding geser melintang
B1
B2
Gambar Bangunan Yang Dilengkapi Dinding Geser
B1 = Panjang memanjang denah struktur
B2 = Panjang melintang denah struktur
f. Pembagian Gaya Geser Gempa Dasar Horisontal Total Akibat Sepanjang
Tinggi Bangunan
Fi = Beban horisontal terpusat pada masing-masing lantai
Wi= Wt akibat beban vertikal pada lantai ke i
hi= Tinggi lantai ke I
V = Gaya geser horizontal total akibat gempa
g. Pembagian Gaya Geser Tingkat Akibat Gempa Diantara Masing-Masing
Kolom Portal
11
F i=W i hi
ΣWhi
xV
Gij=Dij
ΣD ij
xQ j
Qj = Gaya Geser Tingkat
Dij= Harga D (D-Value) kolom no.i ditingkat j
n = Banyaknya kolom ditingkat j
Contoh mencari gaya geser tingkat Qij :
F5
F4
F3
F2
F1
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q5 = F5
Q4 = Q5 + F4
Q3 = Q4 + F3
Q2 = Q3 + F2
Q1 = Q2 + F1
h. Mencari nilai D ditentukan menurut rumus :
D= a x Kc …………………….………………….…...(uniform height)
a = Konstanta tergantung K−
K−
= Rata-rata kekakuan rata-rata
Kc= Ratio kekakuan kolom
Kc=4 E . I k
kc
K c=momeninersia kolom
tinggi kolom
12
Uniform Height :
1. Type 1
a= k−
2+k−
k−=
k1+k2+k3+k4
2 . kc
2. Type 2
a=0,5+k−
2+k−
k−=
k1+k2
kc
3. Type 3
K1 K2
a=0,5 . k−
1+2k−
Kc
k−=
k1+k2
kc
13
BAB IIISOAL TUGAS TERSTRUKTUR TEKNIK GEMPA
3.1 Data Umum Letak :Jakarta (Wilayah 4) Keadaan tanah: Lunak Portal : Beton bertulang Dinding : Partisi Langit-langit : Eternit Penutup lantai : Keramik Atap : Plat beton ditutup dengan aspal + pasir (1 cm)
3.2 Data Diperoleh Dari Matriks Data Tugas L1 =5 meter L2 = 6,5 meter L3 = 3,6 meter L4 = 5 meter b1 = 25/50 cm b2 = 25/45 cm k1 = 45/45 cm k2 = 35/35 cm h1 = 4 meter h2 = 3.5 meter Plat Atap = 9 cm Plat Lantai = 13,5 cm
14
3.3 Analisis beban gempa dengan cara Statis EkivalenPertanyaan:
Hitung gaya gempa (Fi) pada setiap lantai untuk portal melintang dan memanjang
Hitung momen-momen ujung batang (Balok dan kolom) portal melintang dan memanjang dengan Metode Kyoshi Muto!
15
BAB IVGAYA GEMPA (Fi)
4.1 Beton Tanpa Dinding GeserT = 0,06 H3/4
= 0,06 (18)3/4
= 0,524
4.2 Wilayah Gempa 4
T = 0,524 Tanah lunak
Maka C = 0,85 untuk wilayah 4 dengan kondisi tanah lunak
(SNI 03--1726-2003 : hal 18)
4.3 Beton Bertulang, k = 1Cd = C . I . K
= 0,85 . 1.4 . 1
16
= 1.19
V = Cd . Wt
= C . I . K . Wt
4.4 Pembebanan Tiap Lantai
4.4.1 Pelat atap / lantai 5 (tebal 9 cm)
Berat atap
q1 = 18 x 16.8 x 0,09 x 2400
= 65318,4 kg
Balok melintang
q2 = (10 x 0,25 x 0,41 x 6,5 x 2400) + (10 x 0,25 x 0,36 x 5 x 2400)
= 15990 + 5400
= 21390 kg
Balok memanjang
q3 = 4 x 0,25 x 0,41 x 16.8 x 2400
= 165312,2 kg
Berat langit-langit dan gantungan
17
q4 = 18 x 16.8 x 18
= 7.729,2 kg
Penutup aspal + pasir ( + = 1 cm)
q5 = 18 x 16.8 x 0,01 x 1400
= 4233.6 kg
Air hujan tinggi 5 cm
q6 = 18 x 16.8 x 0,05 x 1000
= 15120 kg
Beban hidup
q7 = 18 x 16.8 x 100x 0,3
= 9072 kg
Kolom
q8 = 20 x 0,35 x 0,35 x 1.75 x 2400
= 10290 kg
Total Q5 = q = 134565,415 kg
18
4.4.2 Lantai tingkat 4 (13.5 cm)
Berat plat
q9 = 18 x 16.8 x 0.135 x 2400
= 97977.6 kg
Balok melintang
q10 = (10 x 0,25 x 0.365 x 6.5 x 2400) + (10 x 0,25 x 0,315 x 5 x 2400)
= 14255 + 4725
= 31.212 kg
Balok memanjang
q11 = (4x 0,3 x 0,475 x 16.8 x 2400)
= 22982,4 kg
Berat langit-langit dan gantungan
q12 = 18 x 16,8 x 15
= 11760 KG
Keramik + adukan (5 cm)
q13 = (18 x 16.8 x x 24) +(18 x 16,8 x 0.03 x21)
19
= 7560,63 kg
Beban hidup
q14 = 18 x 16.8 x 250 x 0,3
= 22680 kg
Kolom
q15 = (20 x0,35x0,35 x 1,75 x 2400) + (20 x 0,35 x 0,35 x 1.75 x 2400)
= 22050kg
Total Q4 = q = 216118,4 kg
4.4.3 Lantai tingkat 3 (12,5 cm)
Berat plat
q9 = 18 x 16.8 x 0.135 x 2400
= 97977.6 kg
Balok melintang
q10 = (10 x 0,25 x 0.365 x 6.5 x 2400) + (10 x 0,25 x 0,315 x 5 x 2400)
= 14255 + 4725
20
= 31.212 kg
Balok memanjang
q11 = (4x 0,3 x 0,475 x 16.8 x 2400)
= 22982,4 kg
Berat langit-langit dan gantungan
q12 = 18 x 15 x 16.8
= 11760 KG
Keramik + adukan (5 cm)752,63q13 = (18 x 16.8 x x 24) +(18 x 16,8 x 0.03 x21)
= 7560,63 kg Beban hidup
q14 = 18 x 16.8 x 250 x 0,3
= 22680 kg
Kolom
q22 = (20 x 0,35 x 0,35 x 3.5 x 2400)
= 20580 kg
Total Q3 = q = 214752,63 kg
21
4.4.4 Lantai tingkat 2 (12,5 cm)
Berat plat
q9 = 18 x 16.8 x 0.135 x 2400
= 97977.6 kg
Balok melintang
q10 = (10 x 0,25 x 0.365 x 6.5 x 2400) + (10 x 0,25 x 0,315 x 5 x 2400)
= 14255 + 4725
= 31.212 kg
Balok memanjang
q11 = (4x 0,3 x 0,475 x 16.8 x 2400)
= 22982,4 kg
Berat langit-langit dan gantungan
q12 = 18 x 15 x 16.8
= 11760 KG
Keramik + adukan (5 cm)752,63q13 = (18 x 16.8 x x 24) +(18 x 16,8 x 0.03 x21)
= 7560,63 kg Beban hidup
22
q14 = 18 x 16.8 x 250 x 0,3
= 22680 kg
Kolom
q22 = (20 x 0,35 x 0,35 x 3.5 x 2400)
= 20580 kg
Total Q2 = q = 214752,63 kg
4.4.5 Lantai tingkat 1 (12,5 cm)
Berat plat
q9 = 18 x 16.8 x 0.135 x 2400
= 97977.6 kg
Balok melintang
q10 = (10 x 0,25 x 0.365 x 6.5 x 2400) + (10 x 0,25 x 0,315 x 5 x 2400)
= 14255 + 4725
= 31.212 kg
23
Balok memanjang
q11 = (4x 0,3 x 0,475 x 16.8 x 2400)
= 22982,4 kg
Berat langit-langit dan gantungan
q12 = 18 x 15 x 16.8
= 11760 KG
Keramik + adukan (5 cm)752,63q13 = (18 x 16.8 x x 24) +(18 x 16,8 x 0.03 x21)
= 7560,63 kg Beban hidup
q14 = 18 x 16.8 x 250 x 0,3
= 22680 kg
Kolom
q22 = (20 x 0,35 x 0,35 x 3.5 x 2400)
= 20580 kg
Total Q3 = q = 214752,63 kg
4.4.6 Lantai dasar Kolom
q37 = 30 x 0,45 x 0,45 x 2 x 2400
= 19440kg
Total Q0 = q37 = 19440 kg
24
Tingkat Wi ( kg ) hi ( m ) Wi . Hi ( kg )
5 134565,415 18 2.422.177,47 4 216118,4 14,5 3.133.716,80 3 214752,63 11 2.362.278,93 2 214752,63 7,5 1.610.644,73 1 214752,63 4 859.010,52 0 19.440,00 0 -
∑ Wi = Wt 1.014.381,71 ∑ Wi.hi 10.387.828
Vt = Cd . Wt = 0,85 × 1.014.381,71= 862.224,449 kg
(Setiap portal menerima gaya V sebanyak Vtn ; n = jumlah portal)
Beban Horizontal terpusat pada masing-masing lantai
F i=W i. hi
ΣW i.h. V
( H/A danatau H/B 3 )
4.5 Gaya Gempa
4.5.1 Portal Melintang
V=Vtn
=862. 224,449 5
=172 .444 , 89 kg
Fatap(5) =
2 . 422. 177,4710 . 387 .828,445
×172 . 444 , 890=40 . 209 ,764 kg
F4=3133716,810387828,445
×172444 , 89=52021, 792 kg
F3=2362278,93010387828,445
×172444 ,89=39215 , 408 kg
F2=1610644,7251038782,445
×172444 ,89=26737 ,778 kg
F1=859010,5201038782,445
×172444 , 89=1 4260,148 kg
Total = F1 + F2 + F3 + F4 +F5 =172444,89 Kg
Kontrol :
F = V 172444,89= 172444,89… OK
25
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
F1
F2
F3
F4
F5
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
F1
F2
F3
F4
F5
Q5 = F5 = 40209,764kg
Q4 = F5 + F4 = 92231,555kg
Q3 = Q4 + F3=131446,963 kg
Q2 = Q3 + F2 =158184,742 kg
Q1 = Q2 + F1 = 172444,89kg
4.5.2 Portal Memanjang
V=Vtn
=862224,449 4
=215556 ,112
Fatap(5) =
2422177,4710387828,445
×215556 , 112=57 .853 , 380 kg
F4=3133716,810387828,445
×215556 , 112=50262 ,205 kg
F3=2362278,9310387828,445
×215556 ,112=65027 ,24 kg
F2=1610644,7251038728,445
×215556 , 112=33422 ,223 kg
F1=859010,52103878928,445
×215556 , 112=17825 ,185 kg
Total = F1 + F2 + F3 + F4 +F5 = 215556,112 Kg
Kontrol :
F = V 215556,112= 215556,112… OK
Q5 = F5 = 50262,205 kg
Q4 = F5 + F4 = 115289,44kg
Q3 = Q4 + F3=164308,704 kg
Q2 = Q3 + F2 = 197730,927 kg
Q1 = Q2 + F1 = 215556,112kg
26
BAB V MOMEN-MOMEN UJUNG BATANG
5.1 Perhitungan D-Value dan Gaya Geser Portal Melintang
5.1.1 Tingkat 1Portal Melintang Kolom Tepi
k 1=4EI
L=
4 . E .1
12. 25 .503
650=1 .602 , 564 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 45 . 453
400=1 .366 , 875 E
k=k1
kc
=1 .172
a=0,5+k2+k
=0,5+1 , 1722+1 ,172
=0 ,527
D11 = D41 = a × kc = 720,343 E
Kolom Tengah-1
k 1=1 .602 , 564 E
k 2=4 EI
L=
4 . E .1
12.25 . 453
500=1898 , 4375 E
k c=1 .366 ,875 E
k=k1+k2
2 . kc
=1 , 28
27
a=0,5+k2+k
=0 ,542
D21 = D31 = a × kc = 740,846 E
∑i=1
20
D i1=(10×720 ,343 E )+(5×740 , 846 E )=10 . 907 ,66 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G11=G41=D11
ΣD i1
. Q1=0 ,066 Q1
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G21=G31=D21
ΣDi 1
. Q1=0. 067 Q1
5.1.2 Tingkat 2Portal Melintang Kolom Tepi
k 1=k2=4EI
L=
4 . E .1
12.25 . 503
650=1 . 602, 56 E
28
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
400=1250 , 52 E
k=k1+k2
2 . kc
=2 , 56
a= k2+k
=0 ,56
D12 = D42 = a × kc = 702,046 E
Kolom Tengah-1
k 1=k3=1602, 56 E
k 2=k4=4 EI
L=
4 . E .1
12.25 . 453
500=759 , 375 E
k c=1250 , 52 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=1, 88
a= k2+k
=0 , 48
D22 = D32 = a × kc = 600,2496 E
∑i=1
20
D i2=(10×702 ,046 E )+(5×600 ,2486 E )=10 .021 ,703 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
29
G12=G42=D12
ΣD i2
. Q2=0 ,07 Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G32=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,059Q2
5.1.3 Tingkat 3Portal Melintang Kolom Tepi
k 1=k2=4EI
L=
4 . E .1
12.25 . 503
650=1 . 602, 56 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
400=1250 , 52 E
k=k1+k2
2 . kc
=2 , 56
a= k2+k
=0 ,56
D13 = D43= a × kc = 702,046 E
Kolom Tengah-1
k 1=k3=1602, 56 E
30
k 2=k4=4 EI
L=
4 . E .1
12.25 . 453
500=759 , 375 E
k c=1250 , 52 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=1, 88
a= k2+k
=0 , 48
D32 = D33= a × kc = 600,2496 E
∑i=1
20
D i2=(10×702 ,046 E )+(5×600 ,2486 E )=10 .021 ,703 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G42=D12
ΣD i2
. Q2=0 ,07 Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G32=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,059Q2
5.1.4 Tingkat 4Portal Melintang Kolom Tepi
k 1=k2=4EI
L=
4 . E .1
12.25 . 503
650=1 . 602, 56 E
31
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
400=1250 , 52 E
k=k1+k2
2 . kc
=2 , 56
a= k2+k
=0 ,56
D14 = D44= a × kc = 702,046 E
Kolom Tengah-1
k 1=k3=1602, 56 E
k 2=k4=4 EI
L=
4 . E .1
12.25 . 453
500=759 , 375 E
k c=1250 , 52 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=1, 88
a= k2+k
=0 , 48
D24 = D34= a × kc = 600,2496 E
∑i=1
20
D i2=(10×702 ,046 E )+(5×600 ,2486 E )=10 .021 ,703 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G42=D12
ΣD i2
. Q2=0 ,07 Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
32
G22=G32=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,059Q2
5.1.5 Tingkat 5Portal Melintang Kolom Tepi
k 1=k2=4EI
L=
4 . E .1
12.25 . 503
650=1 . 602, 56 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
400=1250 , 52 E
k=k1+k2
2 . kc
=2 , 56
a= k2+k
=0 ,56
D15 = D45= a × kc = 702,046 E
Kolom Tengah-1
k 1=k3=1602, 56 E
k 2=k4=4 EI
L=
4 . E .1
12.25 . 453
500=759 , 375 E
k c=1250 , 52 E
33
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=1, 88
a= k2+k
=0 , 48
D25 = D35= a × kc = 600,2496 E
∑i=1
20
D i2=(10×702 ,046 E )+(5×600 ,2486 E )=10 .021 ,703 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G42=D12
ΣD i2
. Q2=0 ,07 Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G32=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,059Q2
5.2 Perhitungan Momen Portal Melintang
5.2.1Perhitungan Momen di Ujung KolomRumus dari tabel Kyoshi Muto
α 1=k1+k2
k 3+k 4
;α1=1→ y1=0
α 2=ha
h;α 2=1→ y2=0
α 3=hb
h;α3=1→ y3=0
Mencari y0
34
GAB Bekerja Pada Titik Balok AB
Ma = GAB (1 – y) h
Mb = GAB (yh)
Y = y0 + y1 + y2 + y3
Tabel 1
Mencari nilai y0 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
Mencari y1
Untuk mencari nilai y1, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan
data yang ada pada tabel 2. Nilai y1 tergantung harga k dan kekakuan balok atas + bawahnya.
α 1=k1+k2
k 3+k 4
Terbawah y1=0 ; α 1=1 maka y1=0
Jika (k1+k2) > (k3+k4), maka α 1=
k 3+k 4
k1+k2 dan harga y1 menjadi negatif.
35
Tabel 2
Mencari nilai y1 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
k1 k2a
1 y1 k1+k2 k3+k4a
1 y1
2 1602,564 1602,564 1 0 2361,935 2361,935 1 03 1602,564 1602,564 1 0 2361,935 2361,935 1 04 1602,564 1602,564 1 0 2361,935 2361,935 1 05 1602,564 1602,564 1 0 2361,935 2361,935 1 0
TingkatKolomtepi Kolom Tengah - 1
Mencari y2
Untuk mencari nilai y2, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan
data yang ada pada tabel 3. Nilai y2 tergantung harga k perbandingan kolom atas (ha) terhadap kolom lantai itu sendiri (h). Kolom teratas , yi = 0.
α 2=ha
h ha = tinggi kolom di atasnya
α 2=1 y2 = 0
Tabel 3
Mencari nilai y2 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
ḱ y2 ḱ y2
1 350 400 0,88 1,17 0 1,28 02 350 350 1 2,56 0 1,9 03 350 350 1 2,56 0 1,9 04 350 350 1 2,56 0 1,9 0
KolomTepi Kolom Tengah - 1Tingkat ha h a 2
Mencari y3
Untuk mencari nilai y3, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan data yang ada pada tabel 4 . Nilai y3 tergantung harga k, perbandingan kolom bawah (hb) terhadap kolom lantai itu sendiri (h).
Kolom terbawah , y3 = 0, α 3=1 y3 = 0
α 3=hb
h hb = tinggi kolom di bawahnya
36
α 3=1 y3 = 0
Tabel 4
Mencari nilai y3 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
ḱ y3 ḱ y3
2 400 350 1,143 2,56 0 1,88 03 350 350 1 2,56 0 1,88 04 350 350 1 2,56 0 1,88 05 350 350 1 2,56 0 1,88 0
a3KolomTepi Kolom Tengah - 1
Tingkat ha h
Resume
Tingkat Kolom y0 y1 y2 y3 y = y0 + y1 + y2 + y3
Tepi 0,36 0 0 0 0,36
Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5
Tepi 0,5 0 0 0 0,5
Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5
Tepi 0,5 0 0 0 0,5
Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5
Tepi 0,5 0 0 0 0,5
Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5
Tepi 0,45 0 0 0 0,45
Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5
1
2
3
4
5
Perhitungan Momen Ujung Kolom di Setiap Tingkat
Tingkat 5 h = 350cm = 3.5 m Q5 = 40209 . 764 kg
Kolom tepi : G15 = 0,07 × Q5 = 2653.794kg ; y = 0,45
Mbawah = G15 × y × h = 3821.463 kgm
Matas = G15 × (1 – y) × h = 6791.68 kgm
Kolom tengah 1 : G21 = 0,059 × Q5 = 2653.794 kg ; y = 0,5
Mbawah = G25 × y × h = 5307.4kgm
Matas = G25 ×(1 – y) × h = 5307.4 kgm
37
Tingkat 4 h = 350 cm = 3.5m Q4 =92231.55kg
Kolom tepi : G14 = 0.07× Q4= 6456.17kg ; y = 0,5
Mbawah = G14 × y × h = 11298.29kgm
Matas = G14 × (1 – y) × h = 11298.29kgm
Kolom tengah 1 : G24 = 0,059 × Q4 = 5441.66kg ; y = 0,5
Mbawah = G24 × y × h = 9522.90kgm
Matas = G24 × (1 – y) × h = 9522.90kgm
Tingkat 3 h =350 cm = 3.5m Q3 = 131446.963 kg
Kolom tepi : G13 = 0,07 × Q3 = 9201.28kg ; y = 0,5
Mbawah = G13 × y × h = 16102.25kgm
Matas = G13 × (1 – y) × h = 16102.25kgm
Kolom tengah 1 : G23 = 0,059× Q3 = 7755.37kg ; y = 0,5
Mbawah = G23 × y × h = 13571.89kgm
Matas = G23 × (1 – y) × h = 13571.89kgm
Tingkat 2 h = 400 cm = 4 m Q2 = 158184.74kg
Kolom tepi : G12 = 0,07 × Q2 = 11072.93kg ; y = 0,5
Mbawah = G12 × y × h = 19377.63kgm
Matas = G12 × (1 – y) × h = 19377.63kgm
Kolom tengah 1 : G22 = 0,059 × Q2 = 9332.89Kg ; y = 0,5
Mbawah = G22 × y × h = 16332.57kgm
Matas = G22 × (1 – y) × h = 16332.57kgm
Tingkat 1 h = 350 cm = 3,5 m Q1 = 172444.89kg
Kolom tepi : G15 = 0,066× Q5 = 11391.362kg ; y = 0,36
Mbawah = G11 × y × h = 14340.51kgm
38
Matas = G11 × (1 – y) × h = 25516.65kgm
Kolom tengah 1 : G21 = 0,067 × Q1 = 11553.80kg ; y = 0,5
Mbawah = G21 × y × h = 20219.163kgm
Matas = G21 × (1 – y) × h = 20219.163kgm
5.2.2 Perhitungan Momen Ujung Balok
Rumus yang digunakan :
M ka=kka
kka+kki
. ΔMkolom
M ki=kki
kka+kki
. ΔMkolom
ΔM kolom=M b+M a
Tingkat 1
39
Mka
dari nilai momen atas (Ma) dari kolom bawah
dari nilai momen bawah (Mb) dari kolom atas
Mki
kki kka
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1 602 .564 E1602 .564 E+0
×(14340 .51 +25516 . 65 )=39857 .16 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
01602 .564 E+0
×(14340 .51 +25516 .65 )=0kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(20219.163+20219 . 163 )=16346 .329 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
2361 .935 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(20219. 163+20219 . 163 )=24091 . 996 kgm
Tingkat 2
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1 602 .564 E1602 .564 E+0
×(19377 .63 +19377. 63 )=38755 .26 kgm
Mki =
k kI
kka+kki
×ΔM kolom
40
=
01602 .564 E+0
×(1 9377 .63+19377 .63 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(16332 .57+16332 .57 )=13204 .20145 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
2361 .935 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(16332 .57+16332. 57 )=19449.03 kgm
Tingkat 3
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+0
×(16102.25+16102 .25 )=32204 .5kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
01602 .564 E+0
×(16102. 25 +16102 .25 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
41
=
1602 .564 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(20219. 163+20219 . 163 )=16346 . 329kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
2361 .935 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(20219. 163+20219 .163 )=24091 .996 kgm
Tingkat 4
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+0
×(11298.29 +11298 .29 )=22596 . 58 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
01602 .564 E+0
×(1 1298. 29+11298. 29 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(9522.90+9522 . 90)=7699 .059kgm
42
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
2361 .935 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(9522.90+9522 .90)=11339 . 945 kgm
Tingkat 5
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+0
×(3821 . 463+6791.68 )=10613 .14 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
01602 .564 E+0
×(3 821 . 463+6791. 68 )=0 kgm
Tengah
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
1602 .564 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(5 307 .4+5307 . 4 )=4290 . 9kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
2361 .935 E1602 .564 E+2361 .935 E
×(5 307 .4+5307 . 4 )=6323 .88 kgm
5.3 Perhitungan Free Body Portal Melintang
43
Lantai 1
Perhitungan Reaksi Perletakan
qtotal 1 = balok = 0,25 m × 0,365 m × 2.400 kg/m3 = 219 kg/m
plat lantai = 0,135 m × ½.6.5 m × 2.400 kg/m3 = 1215 kg/m
Keramik = 0,05 m × ½.6.5 m × 24 kg/m3 = 4.5 kg/m +
qtotal 1 =1438.5 kg/m
qtotal 2 = balok = 0,3 m × 0,415 m × 2.400 kg/m3 = 298.8 kg/m
plat lantai = 0,135 m × ½.5 m × 2.400 kg/m3 = 810 kg/m
Keramik = 0,05 m × ½.5 m × 24 kg/m3 = 3 kg/m +
qtotal 2 = 1111.8 kg/m
Free Body FG = IJ
44
q = 1438,5 Kg/m
L = 5,500 m
MFG = 39.857,160 Kgm
MGF = 24.091,996 Kgm
(1/2.ql2) = 21.757,313 Kg
VFG = 6.822,268 Kg
VGF = -6.822,268 Kg
x = 4,743 m
VFG. X = 32.355,472 Kgm
(1/2.qx2) = 21.757,313 Kg
Mmax = -29.259,000 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body FG = IJ
Free Body GH = HI
45
q = 752,28 Kg/m
L = 4,000 m
MGH = 10.240,800 Kgm
MHG = 12.293,040 Kgm
(1/2.ql2) = 6.018,240 Kg
VGH = 991,500 Kg
VHG = -991,500 Kg
x = 1,318 m
VGH. X = 1.306,790 Kgm
(1/2.qx2) = 6.018,240 Kg
Mmax = -14.952,250 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body GH = HI
Lantai 2
Free Body KL = NO
q = 914,28 Kg/m
L = 5,500 m
MKL = 16.930,980 Kgm
MLK = 12.099,440 Kgm
(1/2.ql2) = 13.828,485 Kg
VKL = 3.392,732 Kg
VLK = -3.392,732 Kg
x = 3,711 m
VKL. X = 12.589,829 Kgm
(1/2.qx2) = 13.828,485 Kg
Mmax = -18.169,636 Kgm
Free Body KL = NO
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body LM = MN
46
q = 752,28 Kg/m
L = 4,000 m
MLM = 6.418,480 Kgm
MML = 8.818,230 Kgm
(1/2.ql2) = 6.018,240 Kg
VLM = 904,623 Kg
VML = -904,623 Kg
x = 1,203 m
VLM. X = 1.087,816 Kgm
(1/2.qx2) = 6.018,240 Kg
Mmax = -11.348,904 Kgm
Free Body LM = MN
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Lantai 3
Free Body PQ = ST
q = 914,28 Kg/m
L = 5,500 m
MPQ = 13.526,580 Kgm
MQP = 9.942,920 Kgm
(1/2.ql2) = 13.828,485 Kg
VPQ = 3.165,845 Kg
VQP = -3.165,845 Kg
x = 3,463 m
VPQ. X = 10.962,256 Kgm
(1/2.qx2) = 13.828,485 Kg
Mmax = -16.392,809 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body PQ = ST
47
Free Body QR = RS
q = 752,28 Kg/m
L = 4,000 m
MQR = 5.274,490 Kgm
MRQ = 7.045,100 Kgm
(1/2.ql2) = 6.018,240 Kg
VQR = 1.061,908 Kg
VRQ = -1.061,908 Kg
x = 1,412 m
VQR. X = 1.498,973 Kgm
(1/2.qx2) = 6.018,240 Kg
Mmax = -9.793,757 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body QR = RS
Lantai 4
Free Body UV = XY
q = 914,28 Kg/m
L = 5,500 m
MUV = 9.750,700 Kgm
MVU = 7.330,710 Kgm
(1/2.ql2) = 13.828,485 Kg
VUV = 2.954,268 Kg
VVU = -2.954,268 Kg
x = 3,231 m
VUV. X = 9.545,982 Kgm
(1/2.qx2) = 13.828,485 Kg
Mmax = -14.033,203 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body UV = XY
48
Free Body VW = WX
q = 752,28 Kg/m
L = 4,000 m
MVW = 3.888,780 Kgm
MWV = 4.995,570 Kgm
(1/2.ql2) = 6.018,240 Kg
VVW = 1.227,863 Kg
VWV = -1.227,863 Kg
x = 1,632 m
VVW. X = 2.004,103 Kgm
(1/2.qx2) = 6.018,240 Kg
Mmax = -7.902,917 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body VW = WX
Lantai 5
Perhitungan Reaksi Perletakan
qatap 1 = balok = 0,3 m × 0,5m × 2.400 kg/m3 = 360 kg/m
plat atap = 0,1 m × ½.3,8 m × 2.400 kg/m3 = 456 kg/m
Aspal + pasir = 0,06 m × ½.3,8 m × 1.400 kg/m3 =159,6 kg/m
Air hujan = 0,05 m × ½.3,8 m × 1.000 kg/m3 = 95 kg/m +
qtotal 1 = 1.070,6 kg/m
qatap 2 = balok = 0,2 m × 0,4m × 2.400 kg/m3 = 192 kg/m
plat atap = 0,1 m × ½.3,8 m × 2.400 kg/m3 = 456 kg/m
Aspal + pasir = 0,06 m × ½.3,8 m × 1.400 kg/m3 =159,6 kg/m
Air hujan = 0,05 m × ½.3,8 m × 1.000 kg/m3 = 95 kg/m +
qtotal 1 = 902.6 kg/m
49
Free Body Z AA = AC AD
q = 1070,6 Kg/m
L = 5,500 m
MZ AA = 4.754,880 Kgm
MAA Z = 3.089,140 Kgm
(1/2.ql2) = 16.192,825 Kg
VZ AA = 3.247,012 Kg
VAA Z = -3.247,012 Kg
x = 3,033 m
VZ AA. X= 9.847,829 Kgm
(1/2.qx2) = 16.192,825 Kg
Mmax = -11.099,876 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body Z AA = AC AD
Free Body AA AB = AA AC
50
q = 902,6 Kg/m
L = 4,000 m
MAA AB = 1.638,720 Kgm
MAB AA = 2.377,440 Kgm
(1/2.ql2) = 7.220,800 Kg
VAA AB = 1.620,520 Kg
VAB AA = -1.620,520 Kg
x = 1,795 m
VAA AB. X= 2.909,467 Kgm
(1/2.qx2) = 7.220,800 Kg
Mmax = -5.950,053 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body AA AB = AA AC
51
5.4 Perhitungan D-Value dan Gaya Geser Portal Memanjang
5.4.1 Tingkat 1Portal Memanjang Kolom Tepi
k 1=4EI
L=
4 .E .1
12.25 .503
360=2893 .51 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 45 . 453
400=3417 . 1875 E
k=k1
kc
=0 . 846
a=0,5+k2+k
=0 , 47
D11 = D51 = a × kc =1458.539 E
Kolom Tengah – 1
k 1=2893 . 51 E
k 2=4EI
L=
4 .E .1
12.25 .503
480=2170 .1389 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 45 . 453
400=3417 . 1875 E
k=k1+k2
2 . kc
=0 . 740
a=0,5+k2+k
=0 , 45
D21 = D41 = a × kc = 1547.59 E
52
Kolom Tengah – 2
k 1=k3=2170. 1389 E
k 2=k4=2170 . 1389 E
k c=3417 . 1875 E
a= k2+k
=0 , 38
D31= a × kc = 1327.16E
∑i=1
20
D i1=(8×1458.539 E)+(8×1457 . 59 E )+( 4×1327 .16 E )=26637 . 672 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G11=G51=D11
ΣD i1
.Q1=0 , 05 Q1
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G21=G41=D21
ΣD i1
. Q1=0 ,054Q1
G31=D31
ΣDi1
. Q1=0 ,049Q1
53
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=1. 27
5.4.2Tingkat 2Portal Memanjang Kolom Tepi
k 1=k24EI
L=
4 . E .1
12. 25. 503
360=2893. 51 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k 2
2kalignl ¿ ¿c ¿
=2. 024¿
a= k2+k
=0 , 503
D12 = D52 = a × kc = 719.06312E
Kolom Tengah - 1
k 1=k3=2893. 51 E
k 2=k4=4EI
L=
4 .E .1
12.25 .503
480=2170 .13889 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 54
a= k2+k
=0 , 639
54
D22 = D42 = a × kc = 913.23 E
Kolom Tengah – 2
k 1=k3=2170. 1389 E
k 2=k4=2170 . 1389 E
k c=1429 . 16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 036
a= k2+k
=0 . 603
D32 = a × kc = 861.75E
∑i=1
20
D i1=(8×719.063 E )+(8×913 .23 E )+(8×861 .75 E )=19952 .233 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G62=D12
ΣDi 2
. Q22=0 , 036Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G52=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,045Q2
G32=G42=D32
ΣD i2
. Q2=0 ,043 Q2
55
5.4.3 Tingkat 3Portal Memanjang Kolom Tepi
k 1=k24EI
L=
4 . E .1
12.25.503
360=2893.51 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k 2
2kalignl ¿ ¿c ¿
=2. 024¿
a= k2+k
=0 , 503
D12 = D52 = a × kc = 719.06312E
Kolom Tengah - 1
k 1=k3=2893. 51 E
k 2=k4=4EI
L=
4 .E .1
12. 25 .503
480=2170 .13889 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 54
a= k2+k
=0 , 639
D22 = D42 = a × kc = 913.23 E
56
Kolom Tengah – 2
k 1=k3=2170. 1389 E
k 2=k4=2170 . 1389 E
k c=1429 . 16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 036
a= k2+k
=0 . 603
D32 = a × kc = 861.75E
∑i=1
20
D i1=(8×719. 063 E )+(8×913 .23 E )+(8×861 .75 E )=19952 .233 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G62=D12
ΣDi 2
. Q22=0 , 036Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G52=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,045Q2
G32=G42=D32
ΣD i2
. Q2=0 ,043 Q2
5.4.4 Tingkat 4Portal Memanjang Kolom Tepi
57
k 1=k24EI
L=
4 . E .1
12.25.503
360=2893.51 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k 2
2kalignl ¿ ¿c ¿
=2. 024¿
a= k2+k
=0 , 503
D12 = D52 = a × kc = 719.06312E
Kolom Tengah - 1
k 1=k3=2893. 51 E
k 2=k4=4EI
L=
4 .E .1
12. 25 .503
480=2170 .13889 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 54
a= k2+k
=0 , 639
D22 = D42 = a × kc = 913.23 E
Kolom Tengah – 2
58
k 1=k3=2170. 1389 E
k 2=k4=2170 . 1389 E
k c=1429 . 16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 036
a= k2+k
=0 . 603
D32 = a × kc = 861.75E
∑i=1
20
D i1=(8×719.063 E )+(8×913 .23 E )+(8×861 .75 E )=19952 .233 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G62=D12
ΣDi 2
. Q22=0 , 036Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G52=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,045Q2
G32=G42=D32
ΣD i2
. Q2=0 ,043 Q2
5.4.5 Tingkat 5Portal Memanjang Kolom Tepi
k 1=k24EI
L=
4 . E .1
12. 25. 503
360=2893. 51 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k 2
2kalignl ¿ ¿c ¿
=2. 024¿
59
a= k2+k
=0 , 503
D12 = D52 = a × kc = 719.06312E
Kolom Tengah - 1
k 1=k3=2893. 51 E
k 2=k4=4EI
L=
4 .E .1
12.25 .503
480=2170 .13889 E
k c=4EI
L=
4 . E .1
12. 35 .353
350=1429 .16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 54
a= k2+k
=0 , 639
D22 = D42 = a × kc = 913.23 E
Kolom Tengah – 2
k 1=k3=2170. 1389 E
k 2=k4=2170 . 1389 E
k c=1429 . 16 E
k=k1+k2+k 3+k 4
2. kc
=3. 036
60
a= k2+k
=0 . 603
D32 = a × kc = 861.75E
∑i=1
20
D i1=(8×719. 063 E )+(8×913 .23 E )+(8×861 .75 E )=19952 .233 E
Gaya geser pada setiap kolom tepi
G12=G62=D12
ΣDi 2
. Q22=0 , 036Q2
Gaya geser pada setiap kolom tengah
G22=G52=D22
ΣDi 2
. Q2=0 ,045Q2
G32=G42=D32
ΣD i2
. Q2=0 ,043 Q2
5.5 Perhitungan Momen Portal Memanjang
5.5.1 Perhitungan Momen di Ujung KolomRumus dari tabel Kyoshi Muto
α 1=k1+k2
k 3+k 4
;α1=1→ y1=0
α 2=ha
h;α 2=1→ y2=0
α 3=hb
h;α 3=1→ y3=0
Mencari
y0
61
GAB Bekerja Pada Titik Balok AB
Ma = GAB (1 – y) h
Mb = GAB (yh)
Y = y0 + y1 + y2 + y3
Tabel 1
Mencari nilai y0 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
ḱ yo ḱ yo ḱ yo
1 0,846 0,65 0,74 0,55 1,24 0,55
2 2,024 0,5 3,54 0,5 3,036 0,5
3 2,024 0,5 3,54 0,5 3,036 0,54 2,024 0,5 3,54 0,5 3,036 0,55 2,024 0,5 3,54 0,5 3,036 0,5
Kolom Tepi Kolom Tengah - 1 Kolom Tengah - 2Tingkat
Mencari Y1
Untuk mencari nilai y1, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan data
yang ada pada tabel 2. Nilai y1 tergantung harga k dan kekakuan balok atas + bawahnya.
α 1=k1+k2
k 3+k 4
Terbawah y1=0 ; α 1=1 maka y1=0
Jika (k1+k2) > (k3+k4), maka α1=
k 3+k 4
k1+k2 dan harga y1 menjadi negatif.
62
Tabel 2
Mencari nilai y1 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
k1 k2a
1 y1 k1+k2 k3+k4a
1 y1 k1+k2 k3+k4a
1 y1
2 2893,51 2893,51 1 0 5787,02 5787,02 1 0 5787,02 5787,02 1 03 2893,51 2893,51 1 0 5787,02 5787,02 1 0 5787,02 5787,02 1 04 2893,51 2893,51 1 0 5787,02 5787,02 1 0 5787,02 5787,02 1 05 2893,51 2893,51 1 0 5787,02 5787,02 1 0 5787,02 5787,02 1 0
TingkatKolom tepi Kolom Tengah - 1 Kolom Tengah - 2
Mencari Y2
Untuk mencari nilai y2, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan data
yang ada pada tabel 3. Nilai y2 tergantung harga k perbandingan kolom atas (ha) terhadap kolom lantai itu sendiri (h). Kolom teratas , yi = 0.
α 2=ha
h ha = tinggi kolom di atasnya
α 2=1 y2 = 0
Tabel 3
Mencari nilai y2 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
ḱ y2 ḱ y2 ḱ y2
1 350 400 0,88 0,85 0 0,74 0 1,24 02 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 03 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 04 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 0
Kolom Tengah -2h a 2
KolomTepi Kolom Tengah - 1Tingkat ha
Mencari Y3
Untuk mencari nilai y3, dapat ditentukan dengan cara menginterpolasikan data yang ada pada tabel 4 . Nilai y3 tergantung harga k, perbandingan kolom bawah
63
(hb) terhadap kolom lantai itu sendiri (h). Kolom terbaawah , y3 = 0, α 3=1 y3 = 0
α 3=hb
h hb = tinggi kolom di bawahnya
α 2=1 y2 = 0
Tabel 4
Mencari nilai y3 bangunan bertingkat 5 dari Tabel Kyoshi Muto
ḱ y3 ḱ y3 ḱ y3
2 400 350 1,143 2,02 0 3,54 0 3,036 03 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 04 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 05 350 350 1 2,02 0 3,54 0 3,036 0
Kolom Tengah -2Kolom Tengah - 1Tingkat ha h a3
KolomTepi
Resume
64
Tingkat Kolom y0 y1 y2 y3 y = y0 + y1 + y2 + y3
Tepi 0,65 0 0 0 0,65Tengah - 1 0,55 0 0 0 0,55Tengah - 2 0,55 0 0 0 0,55Tepi 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 2 0,5 0 0 0 0,5Tepi 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 2 0,5 0 0 0 0,5Tepi 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 2 0,5 0 0 0 0,5Tepi 0,45 0 0 0 0,45Tengah - 1 0,5 0 0 0 0,5Tengah - 2 0,45 0 0 0 0,45
2
3
4
5
1
Perhitungan Momen Ujung Kolom
Tingkat 1 h = 600 cm = 6 m Q1 = 252.376,906 kg
Kolom tepi : G11 = 0,035 × Q1 = 8.833,19 kg ; y = 0,55
Mbawah = G11 × y × h = 29.149,49 kgm
Matas = G11 × (1 – y) × h = 23.849,58 kgm
Kolom tengah 1 : G21 = 0,034 × Q1 = 8.580,82 kg ; y = 0.55
Mbawah = G21 × y × h = 28.314,89 kgm
Matas = G21 × (1 – y) × h = 23.166,73 kgm
Kolom tengah 2 : G31 = 0,031 × Q1 = 7.823,68 kg ; y = 0,55
Mbawah = G31 × y × h = 25.818,14 kgm
Matas = G31 × (1 – y) × h =21.123,94kgm
Tingkat 2 h = 400 cm = 4 m Q2 = 229.368,723 kg
65
Kolom tepi : G12 = 0,032 × Q2 = 7.339,80 kg ; y = 0,5
Mbawah = G12 × y × h = 14.679,6 kgm
Matas = G12 × (1 – y) × h = 14.679,6 kgm
Kolom tengah 1 : G22 = 0,034 × Q2 = 7.798,54 kg ; y = 0,5
Mbawah = G22 × y × h = 15.597,08 kgm
Matas = G22 × (1 – y) × h = 15.597,08 kgm
Kolom tengah 2 : G32 = 0,034 × Q2 = 7.798,54 kg ; y = 0,5
Mbawah = G32 × y × h = 15.597,08 kgm
Matas = G32 × (1 – y) × h = 15.597,08 kgm
Tingkat 3 h = 400 cm = 4 m Q3 = 193.906,195kg
Kolom tepi : G13 = 0,032 × Q3 = 6.205 kg ; y = 0,5
Mbawah = G13 × y × h = 12.410 kgm
Matas = G13 × (1 – y) × h = 12.410 kgm
Kolom tengah 1 : G23 = 0,034 × Q3 = 6.592,81 kg ; y = 0,5
Mbawah = G23 × y × h = 13.185,62 kgm
Matas = G23 × (1 – y) × h = 13.185,62 kgm
Kolom tengah 2 : G33 = 0,034 × Q3 = 6.592,81 kg ; y = 0,5
Mbawah = G33 × y × h = 13.185,62 kgm
Matas = G33 × (1 – y) × h = 13.185,62 kgm
Tingkat 4 h = 400 cm = 4 m Q4 = 144.258,655 kg
Kolom tepi : G14 = 0,032 × Q4 = 4.616,28kg ; y = 0,5
Mbawah = G14 × y × h = 9.232,56 kgm
Matas = G14 × (1 – y) × h = 9.232,56 kgm
Kolom tengah 1 : G24 = 0,034 × Q4= 4.904,73 Kg ; y = 0,5
66
Mbawah = G24 × y × h = 9.809,46 kgm
Matas = G24 × (1 – y) × h = 9.809,46 kgm
Kolom tengah 2 : G34 = 0,034× Q4 = 4.904,73 kg ; y = 0,5
Mbawah = G34 × y × h = 9.809,46 kgm
Matas = G34 × (1 – y) × h = 9.809,46 kgm
Tingkat 5 h = 320 cm = 3,2 m Q5 = 81.049,144kg
Kolom tepi : G15 = 0,032 × Q5 = 2.593,57 kg ; y = 0,45
Mbawah = G15 × y × h = 3.734,74 kgm
Matas = G15 × (1 – y) × h = 4.564,68kgm
Kolom tengah 1 : G25 = 0,034 × Q5 = 2.593,57 kg ; y = 0,5
Mbawah = G25 × y × h = 4.149,71 kgm
Matas = G25 × (1 – y) × h = 4.149,71 kgm
Kolom tengah 2 : G35 = 0,034 × Q1 = 2.593,57 kg ; y = 0,45
Mbawah = G35 × y × h = 3.734,74 kgm
Matas = G35 × (1 – y) × h = 4.564,68 kgm
5.5.2 Perhitungan Momen Ujung Balok
67
Mka
dari nilai momen atas (Ma) dari kolom bawah
dari nilai momen bawah (Mb) dari kolom atas
Mki
kki kka
Rumus yang digunakan :
M ka=kka
kka+kki
. ΔMkolom
M ki=kki
kka+kki
. ΔMkolom
ΔM kolom=M b+M a
Tingkat 1
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
5 .684 , 21 E5. 684 ,21 E+0
×(14 . 679,6 +5 .684 ,21 )=20 . 363 , 81kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
05. 684 ,21 E+0
×(14 . 679,6 +5 .684 ,21 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+5. 684 ,21 E
×(15. 597,08 +23 . 166,73 )= 16 .738,92kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 5 .684 ,21 E4 .320 E+5. 684 ,21 E
×(15. 597,08 +23 . 166,73 )=22 . 024 , 89kgm
Tengah 2
68
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(15.597,08 +21 .123,94 )=18 .360 , 51 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(15 .597,08 +21 . 123,94 )=18 . 360 ,51 kgm
Tingkat 2
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
5.684 ,21 E5. 684 ,21 E+0
×(12. 410 +14 .679,6 )=27 . 089 , 6 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
05. 684 ,21 E+0
×(12 . 410 +14 . 679,6 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+5. 684 ,21 E
×(12. 410 +15 . 597,08 )= 12 . 093,97 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
69
= 5 .684 ,21 E4 .320 E+5. 684 ,21 E
×(12. 410 +15 . 597,08 )=15 .913 , 11kgm
Tengah 2
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+4 .320 E
×(13 .185,62 +15 .597,08 )=14 .391 ,35 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(13 .185,62 +15 . 597,08 )=14 .391 ,35 kgm
Tingkat 3
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
5 . 684 ,21 E5. 684 ,21+0
×(9 . 232,56 +12 . 410 )=21. 642 , 56 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
05. 684 ,21 E+0
×(9 .232,56 +12. 410 )=0 kgm
Tengah 1
70
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×(9 .809,46 +13 .185,62 )= 9. 929,69 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 5 . 684 , 21 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×(9 .809,46 +13 .185,62 )=13 . 065 ,39 kgm
Tengah 2
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(9 . 809,46 +13 .185,62 )=11. 497 , 54 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+4 .320 E
×(9 .809,46 +13 .185,62 )=11.497 ,54 kgm
Tingkat 4
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
5 . 684 ,21 E5. 684 ,21+0
×(3 .734,74 +9 . 232,56 )=12.966 , 56 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
=
05. 684 ,21 E+0
×(3 .734,74 +9. 232,56 )=0 kgm
71
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×( 4 .149,71 +9. 809,46 )= 6 .027,82 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 5 . 684 , 21 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×( 4 .149,71 +9. 809,46 )=7 . 931, 35 kgm
Tengah 2
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(3 .734,74 + 9 . 809,46 )=6. 772 ,1 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+4 .320 E
×(3 .734,74 +9.809,46 )=6 .772,1 kgm
Tingkat 5
Tepi
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
=
5 . 684 ,21 E5. 684 ,21+0
×(0+4 .564,68 )=4 .564 ,68 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
72
=
05. 684 ,21 E+0
×(0+4 .564,68 )=0 kgm
Tengah 1
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×(0+4 .149,71 )= 1 .791,92 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 5 . 684 , 21 E4 .320 E+5 . 684 , 21 E
×(0+4 .149,71 )=2 . 357 , 79 kgm
Tengah 2
Mka =
kka
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 .320 E4 .320 E+4 .320 E
×(0+4 .564,68 )=2 .282,34 kgm
Mki =
kki
kka+kki
×ΔM kolom
= 4 . 320 E4 .320 E+4 .320 E
×(0+4 . 564,68 )=2 . 282, 34 kgm
5.6Perhitungan Free Body Portal Memanjang
Lantai 1
Perhitungan Reaksi Perletakan
qtotal = balok = 0,3 m × 0,475 m × 2.400 kg/m3 = 342 kg/m
plat lantai = 0,125 m × ½.5.5 m × 2.400 kg/m3 = 825 kg/m
Keramik = 0,05 m × ½.5.5 m × 24 kg/m3 = 3.3 kg/m +
73
qtotal =1.170,3 kg/m
Free Body GH = KL
q = 1.170,30 Kg/m
L = 3,800 mMGH = 20.363,810 Kgm
MHG = 22.024,890 Kgm
(1/2.ql2) = 8.449,566 KgVGH = 1.786,444 Kg
VHG = -1.786,444 Kg
x = 1,526 m
VGH. X = 2.726,977 Kgm
(1/2.qx2) = 8.449,566 KgMmax = -26.086,399 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body GH = KL
Free Body HI = JK
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMHI = 16.738,920 Kgm
MIH = 18.360,510 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVHI = 2.601,432 Kg
VIH = -2.601,432 Kg
x = 2,223 m
VHI. X = 5.782,661 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -25.585,009 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body HI = JK
74
Free Body IJ
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMIJ = 18.360,510 Kgm
MJI = 18.360,510 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVIJ = 2.925,750 Kg
VJI = -2.925,750 Kg
x = 2,500 m
VGH. IJ = 7.314,375 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -25.674,885 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body IJ
Lantai 2
Free Body MN = QR
q = 1.170,30 Kg/m
L = 3,800 mMMN = 27.089,600 Kgm
MNM = 15.913,110 Kgm
(1/2.ql2) = 8.449,566 KgVMN = 5.164,752 Kg
VNM = -5.164,752 Kg
x = 4,413 m
VMN. X = 22.793,009 Kgm
(1/2.qx2) = 8.449,566 KgMmax = -12.746,157 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body MN = QR
75
Free Body NO = PQ
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMNO = 12.093,970 Kgm
MON = 14.391,350 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVNO = 2.466,274 Kg
VON = -2.466,274 Kg
x = 2,107 m
VNO. X = 5.197,392 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -21.525,328 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body NO = PQ
Free Body OP
76
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMOP = 14.391,350 Kgm
MPO = 14.391,350 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVOP = 2.925,750 Kg
VPO = -2.925,750 Kg
x = 2,500 m
VOP. X = 7.314,375 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -21.705,725 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body OP
Lantai 3
Free Body ST = WX
q = 1.170,30 Kg/m
L = 3,800 mMST = 21.642,560 Kgm
MTS = 13.065,000 Kgm
(1/2.ql2) = 8.449,566 KgVST = 4.480,823 Kg
VTS = -4.480,823 Kg
x = 3,829 m
VST. X = 17.156,089 Kgm
(1/2.qx2) = 8.449,566 KgMmax = -12.936,037 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body ST = WX
Free Body TU = VW
77
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMTU = 9.929,690 Kgm
MUT = 11.497,540 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVTU = 2.612,180 Kg
VUT = -2.612,180 Kg
x = 2,232 m
VTU. X = 5.830,543 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -18.727,897 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body TU = VW
Free Body UV
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMUV = 11.497,540 Kgm
MVU = 11.497,540 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVUV = 2.925,750 Kg
VVU = -2.925,750 Kg
x = 2,500 m
VUV. X = 7.314,375 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -18.811,915 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body UV
Lantai 4
Free Body YZ = AC AD
78
q = 1.170,30 Kg/m
L = 3,800 mMYZ = 12.966,560 Kgm
MZY = 7.931,350 Kgm
(1/2.ql2) = 8.449,566 KgVYZ = 3.548,625 Kg
VZY = -3.548,625 Kg
x = 3,032 m
VYZ. X = 10.760,268 Kgm
(1/2.qx2) = 8.449,566 KgMmax = -10.655,858 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body YZ = AC AD
Free Body Z AA = AB AC
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMZ AA = 6.027,820 Kgm
MAA Z = 6.772,100 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVZ AA = 2.776,894 Kg
VAA Z = -2.776,894 Kg
x = 2,373 m
VZ AA. X = 6.589,029 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -14.067,541 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body Z AA = AB AC
Free Body AA AB
79
q = 1.170,30 Kg/m
L = 5,000 mMAA AB = 6.772,100 Kgm
MAB AA = 6.772,100 Kgm
(1/2.ql2) = 14.628,750 KgVAA AB = 2.925,750 Kg
VAB AA = -2.925,750 Kg
x = 2,500 m
VAA AB. X = 7.314,375 Kgm
(1/2.qx2) = 14.628,750 KgMmax = -14.086,475 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body AA AB
Lantai 5
qatap 1 = balok = 0,3 m × 0,5m × 2.400 kg/m3 = 360 kg/m
plat atap = 0,1 m × ½.5,5 m × 2.400 kg/m3 = 660 kg/m
Aspal + pasir = 0,06 m × ½.5,5 m × 1.400 kg/m3 = 231 kg/m
Air hujan = 0,05 m × ½.5,5 m × 1.000 kg/m3 =137,5 kg/m +
qtotal 1 = 1388,5 kg/m
Free Body AE AF = AH AI
80
q = 1388,5 Kg/m
L = 3,800 mMAE AF = 4.564,680 Kgm
MAF AE = 2.357,790 Kgm
(1/2.ql2) = 10.024,970 KgVAE AF = 3.218,911 Kg
VAF AE = -3.218,911 Kg
x = 2,318 m
VAE AF. X = 7.462,287 Kgm
(1/2.qx2) = 10.024,970 KgMmax = -7.127,363 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body AE AF = AI AJ
Free Body AF AG = AH AI
81
q = 1388,5 Kg/m
L = 4,000 mMAF AG = 1.791,920 Kgm
MAG AF = 2.282,340 Kgm
(1/2.ql2) = 11.108,000 KgVAF AG = 2.654,395 Kg
VAG AF = -2.654,395 Kg
x = 1,912 m
VAF AG. X = 5.074,406 Kgm
(1/2.qx2) = 11.108,000 KgMmax = -7.825,514 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body AF AG = AH AI
\
Free Body AG AH
q = 1388,5 Kg/m
L = 4,000 mMAG AH = 2.282,340 Kgm
MAH AG = 2.282,340 Kgm
(1/2.ql2) = 11.108,000 KgVAG AH = 2.777,000 Kg
VAH AG = -2.777,000 Kg
x = 2,000 m
VAG AH. X = 5.554,000 Kgm
(1/2.qx2) = 11.108,000 KgMmax = -7.836,340 Kgm
Menghitung Momen Maximum dan Jarak
Free Body AG AH
82
BAB VIGAMBAR BIDANG MOMEN
6.1 Gambar Bidang Momen Melintang
H2 = 3,5
H2 = 3.5
H2 = 3.5
H2 = 3.5
H1 = 4
L2 = 6,5 L1 = 4 L1 = 6.5
BIDANG MOMEN MELINTANG
-14.952,250
-11.348,904
-9.793,757
-7.902,917
-5.950,053
-22.735,580
-18.169,636
-16.382,809
-14.033,203
-11.099,876
-14.952,250
-11.348,904
-9.793,757
-7.902,917
-5.950,053
83
6.2 Gambar Bidang Momen Memanjang
L4 = 3.6L4 = 4.8L4 =4.8L3 = 3,6
-7.127,363
-10.655,858
-18.936,037
-20.746,157
-26.086,399 -25.585,099
-21.525,328
-18.727,897
-14.067,541
-7.825,514 -7.836,340
-14.086,475
-18.811,915
-.21.705,725
-25.674,885 -25.585,099
-21.525,328
-18.727,897
-14.067,541
-7.825,514H2 = 3,5
H2 = 3.5
H2 = 3.5
H2 =3.5
H1 = 4
BIDANG MOMEN MEMANJANG
84
BAB VIIPENUTUP
7.1 Kesimpulan
Dalam analisis gempa di Jakarta pada zona gempa 4. ini diperoleh momem terbesar pada bidang melintang sebesar -22.735,580 kgm dan pada bidang memanjang sebesar -25.674,885 kg m
85
DAFTAR PUSTAKA
http://www.untarconstruction.com/ konstruksi/pagodatahangempa.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Gempa_bumi_besar_Hanshin
http://www.uinsuka.info/
http://www.swarabmg.jhost.co.uk/
http://id.wikipedia.org/wiki/Gempa_bumiyogyakarta
Penggunaan Teknologi Tepat Guna Bagi Masyarakat Pedesaaan. handout Studium General
www.bmg.go.id
86
LAMPIRAN
87