abstrak - sinta.unud.ac.id · baik dihasilkan dengan metode sni 1726:2002 dengan level seluruh...
TRANSCRIPT
iv
ABSTRAK
Perubahan rencana pada pembangunan bertahap struktur dapat terjadi
dengan pertimbangan operasional dan keuangan pemilik. Perubahan itu dapat
berupa perubahan terhadap material dimana elemen yang awalnya direncanakan
sebagai struktur beton bertulang dapat menjadi struktur baja pada pembangunan
bertahap. Diperlukan analisis kinerja pada struktur yang demikian agar diketahui
hasil gaya geser dasar, level kinerja model struktur, nilai faktor daktilitas aktual
struktur, kekakuan struktur, faktor faktor modifikasi respon (R), nilai kuat lebih
struktur (Ωo), dan faktor pembesar perpindahan (Cd) pada struktur.
Struktur terdiri dari 5 tingkat berada di Denpasar dengan fungsi gedung
perkantoran. Rencana gedung awal adalah beton bertulang 5 tingkat. Gedung
dibangun secara bertahap pada dua variasi. Variasi pertama gedung tahap awal
dibangun 4 lantai dengan beton bertulang dan tahap kedua pada lantai 5
menggunakan struktur baja. Variasi kedua gedung tahap awal dibangun 3 lantai
pertama dengan beton bertulang dan tahap kedua pada lantai 4 dan 5 menggunakan
struktur baja. Sambungan kolom beton dan kolom baja dimodel dengan tiga jenis
hubugan sendi, semi rigid, dan rigid. Denah gedung tidak beraturan berbentuk “L”.
Pemodelan struktur dibantu program ETABS 2016. Analisis pushover dilakukan
untuk menentukan level kinerja struktur.
Hasilnya diperoleh level kinerja dengan metode FEMA 440 EL
menghasilkan struktur dengan penambahan tingkat menggunakan struktur baja
memiliki level kinerja immediate occupancy (IO). Sedangkan kinerja yang lebih
baik dihasilkan dengan metode SNI 1726:2002 dengan level seluruh model struktur
mencapai immediate occupancy (IO). Penggunaaan variasi sambungan
menyebabkan perubahan nilai kekakuan struktur, dimana sambungan rigid
memiliki kekakuan terbesar, sambungan sendi memiliki kekakuan terkecil dan
sambungan semirigid selalu diantara sambungan rigid dan sendi. Daktilitas model
struktur beton bertulang dan dengan penambahan baja menggunakan sambungan
rigid dan semirigid menghasilkan tingkat daktilitas penuh. Variasi sambungan
mempengaruhi nilai daktilitas aktual model struktur, dimana nilai daktilitas
berkurang dari sambungan rigid, semi rigid ke sambungan sendi. Nilai R semua
model struktur pada penelitian ini melebihi R menurut FEMA P-695 sebesar 6,0
dengan R maksimum sebesar 8,41 dan R terkecil 6,43. Seluruh model memiliki
nilai Ωo melebihi nilai Ωo SNI 1727:2012 maupun FEMA P-695 Ωo yang dihasilkan
antara 4,61 hingga 6,03. Hanya model dengan penambahan 2 tingkat baja dan
sambungan sendi yang menghasilkan faktor pembesar perpindahan (Cd) lebih besar
dari 4. Pengaruh hubungan antar kolom pada sambungan rigid san semi rigid tidak
menghasilkan perbedaan nilai R yang signifikan. Sedangkan pada sambungan sendi
nilai parameter yang diperoleh memiliki perbedaan yang besar.
Kata kunci: kinerja, struktur beton bertulang, tidak beraturan, struktur baja
v
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“Analisis Kinerja Struktur Rangka Beton Bertulang Tidak Beraturan Dengan
Penambahan Tingkat Menggunakan Struktur Baja” dapat diselesaikan tepat pada
waktunya.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak
Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Udayana, Bapak I Ketut Sudarsana, ST., PhD., selaku Ketua Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Universitas Udayana sekaligus selaku Dosen Pembimbing
Utama, dan Bapak Dr. Ir. I Nyoman Sutarja, MS, selaku pembimbing pendamping.
Staf dosen dan pegawai di lingkungan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Terimakasih kepada orang tua, kakak-kakak, sepupu, dan seluruh keluarga yang
setia mendukung tanpa menuntut, cinta kasih kalian tak bisa ternilai. Teman–teman
angkatan 13 yang berjuang bersama-sama meraih ilmu dan gelar. Dewik, Arum,
Gus Win teman KP yang menjadi teman TA, Tupong, Pasek, Yogi teman satu
bimbingan tempat berbagi keluh kesah. Pembimbing tanpa SK, Dewa Amerta
Semadhi, ST dan Giya Pramardika, ST yang telah memberi shelter, bimbingan,
tempat curhat dan doa dalam penyelesaian tugas akhir ini. Sahabat Putri Adnyani,
teman mencari inspirasi di pasang surut Jimbaran. Keluarga KKN di Desa Bantang
yang selalu mendukung mesti terpisah kabut Kintamani.
Dengan keterbatasan yang dimiliki penulis dalam menyampaikan materi,
maka tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca agar penulis dapat
menyempurnakan laporan ini. Akhir kata, penulis ucapkan terimakasih atas
perhatiannya dan semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.
Denpasar, 12 Juli 2017
Penulis
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN PENYATAAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii ABSTRAK ............................................................................................................. iv UCAPAN TERIMAKASIH .................................................................................... v DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x DAFTAR NOTASI ................................................................................................ xi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3 1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah .......................................................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 4
2.1 Umum .......................................................................................................... 4 2.2 Struktur Tidak Beraturan ............................................................................. 4
2.2.1 Ketidakberaturan Horisontal ................................................................ 5 2.2.2 Ketidakberaturan Vertikal .................................................................... 6
2.4 Analisis Konstruksi Bertahap ...................................................................... 6
2.2 Daktilitas ..................................................................................................... 8 2.3 Sistem Sambungan Kolom .......................................................................... 9
2.3.1 Perancangan Sambungan Base Plate .................................................. 11
2.3.2 Kekakuan Rotasi Sambungan............................................................. 15
2.3.3 Kekakuan Geser dan Aksial Sambungan .......................................... 16 2.5 Pembebanan .............................................................................................. 18
2.5.1 Beban Mati ......................................................................................... 18
2.5.2 Beban Hidup ....................................................................................... 18 2.5.3 Beban Gempa ..................................................................................... 19
2.6 Kombinasi Pembebanan ............................................................................ 21
2.7 Perilaku Struktur Terhadap Gaya Lateral .................................................. 22 2.7.1 Simpangan Batas ................................................................................ 22
2.7.2 Mekanisme Keruntuhan Soft Story .................................................... 23 2.8 Metode Matriks dalam Analisis Struktur .................................................. 24 2.9 Kinerja Struktur dan Analisis Statik Pushover .......................................... 24
2.9.1 Langkah-langkah Analisis Pushover .................................................. 27 2.9.2 Sendi Plastis Balok dan Kolom .......................................................... 29
2.10 Target Perpindahan ................................................................................... 31 2.11 Parameter Kinerja Struktur ....................................................................... 34
2.12 Penelitian Terkait ...................................................................................... 36 BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 39
3.1 Tahapan Analisis Secara Umum ............................................................... 39 3.2 Data Struktur ............................................................................................. 41 3.3 Data Material ............................................................................................. 44
vii
3.4 Data Pembebanan Struktur ........................................................................ 45 3.4.1 Beban Mati ......................................................................................... 45 3.4.2 Beban Hidup ....................................................................................... 45 3.4.3 Beban Lateral ..................................................................................... 45 3.4.4 Kombinasi Pembebanan ..................................................................... 49
3.5 Pemodelan Struktur Pada ETABS ............................................................. 49 3.6 Kontrol Simpangan Antar Tingkat, Dimensi dan Rasio Tulangan. .......... 51 3.7 Evaluasi Kinerja Struktur Dengan Analisis Nonlinier Statik Pushover .... 52 3.8 Perancangan Sambungan Base Plate ......................................................... 53 3.9 Kekakuan Sambungan ............................................................................... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 57 4.1 Analisis Linier Model 1 ............................................................................. 57
4.1.1 Dimensi dan Rasio Tulangan Beton ................................................... 57 4.1.2 Simpangan Antar Tingkat dan Soft Story .......................................... 58
4.2 Analisis Nonlinear Staged Construction ................................................... 59 4.2.1 Dimensi, Rasio Tulangan Beton, dan Stress Ratio Baja ................... 60 4.2.2 Simpangan Antar Tingkat dan Soft Story .......................................... 60
4.3 Analisis Pushover ...................................................................................... 65 4.3.1 Kurva Pushover .................................................................................. 65
4.3.2 Target Perpindahan ............................................................................ 68 4.3.3 Mekanisme Sendi Plastis dan Evaluasi Kinerja Struktur ................... 71
4.4 Kekuatan Struktur ..................................................................................... 94 4.5 Kekakuan Struktur (K) .............................................................................. 95
4.6 Nilai Daktilitas Aktual ()......................................................................... 96
4.7 Parameter Kinerja Struktur ........................................................................ 98 BAB V PENUTUP .............................................................................................. 101
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 101 5.2 Saran ........................................................................................................ 102
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 103 LAMPIRAN ........................................................................................................ 105
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Distribusi tegangan persegi eksentrisitas kecil.................................. 12 Gambar 2.2 Distribusi tegangan persegi eksentrisitas besar ................................. 14
Gambar 2.3 Deformasi komponen sambungan pada eksentrisitas besar .............. 15 Gambar 2.4 Mekanisme geser pada baut .............................................................. 17 Gambar 2.5 Distribusi geser dan tekan pada baut kondisi plastis ......................... 17 Gambar 2.6 Grafik respon spektrum ..................................................................... 20 Gambar 2.7 Penentuan simpangan antar lantai ..................................................... 22
Gambar 2.8 Ilustrasi rekayasa gempa berbasis kinerja ......................................... 26 Gambar 2.9 Grafik deformasi dan beban .............................................................. 30 Gambar 2.11 Kurva ADRS ................................................................................... 32 Gambar 2.12 Penentuan titik kinerja dengan prosedur A .................................... 32
Gambar 2.13 Penentuan titik kinerja dengan prosedur B ..................................... 33 Gambar 2.14 Penentuan titik kinerja dengan prosedur C ..................................... 34 Gambar 2.15 Penentuan prameter kinerja struktur berdasarkan kurva kapasitas . 35
Gambar 2.16 Definisi R berdasarkan kurva ADRS .............................................. 36
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ...................................................................... 40
Gambar 3.2 Tipikal denah struktur beton bertulang ............................................. 41 Gambar 3.3 Tipikal denah struktur baja ................................................................ 42
Gambar 3.4 Portal E-E M1.................................................................................... 43 Gambar 3.5 Portal E-E penambahan 1 tingkat baja .............................................. 43 Gambar 3.6 Portal E-E penambahan 2 tingkat baja .............................................. 44
Gambar 3.7 Respon spektrum wilayah Denpasar ................................................. 46 Gambar 3.8 Input parameter respon spektrum pada ETABS 2016 ....................... 47 Gambar 3.9 Penginputan beban gempa pada ETABS .......................................... 48
Gambar 4.1 Simpangan arah X Portal 5................................................................ 58
Gambar 4.2 Simpangan arah Y Portal 5................................................................ 58 Gambar 4.3 Simpangan pada model M1, M2R, M2SR, M2S arah X................... 61 Gambar 4.4 Simpangan pada model M1, M3R, M3SR, M3S arah X................... 61
Gambar 4.5 Simpangan pada model M1, M2R, M2SR, M2S arah Y................... 62 Gambar 4.6 Simpangan pada model M1, M3R, M3SR, M3S arah Y................... 62 Gambar 4.7 Perbandingan kurva kapasitas M1 dengan M2 arah X ...................... 65
Gambar 4.8 Perbandingan kurva kapasitas M1 dengan M2 arah Y ...................... 65 Gambar 4.9 Perbandingan kurva kapasitas M1 dengan M3 arah X ...................... 66
Gambar 4.10 Perbandingan kurva kapasitas M1 dengan M3 arah Y .................... 67 Gambar 4.11 Target perpindahan M1 arah X ....................................................... 69 Gambar 4.12 Target perpindahan M1 arah Y ...................................................... 69
Gambar 4.13 Skema kelelehan struktur M1 arah X .............................................. 72 Gambar 4.14 Skema kelelehan struktur M1 arah Y .............................................. 74
Gambar 4.15 Skema kelelehan struktur M2R arah X ........................................... 76 Gambar 4.16 Skema kelelehan struktur M2R arah Y ........................................... 77
Gambar 4.17 Skema kelelehan struktur M2R arah X ........................................... 79 Gambar 4.18 Skema kelelehan struktur M2SR arah Y ......................................... 81 Gambar 4.19 Skema kelelehan struktur M2S arah X ............................................ 82 Gambar 4.20 Skema kelelehan struktur M2S arah Y ............................................ 84 Gambar 4.21 Skema kelelehan struktur M3R arah X ........................................... 85
ix
Gambar 4.22 Skema kelelehan struktur M3R arah Y ........................................... 87 Gambar 4.23 Skema kelelehan struktur M3SR arah X ......................................... 88 Gambar 4.24 Skema kelelehan struktur M3SR arah Y ......................................... 90 Gambar 4.25 Skema kelelehan struktur M3S arah X ............................................ 91 Gambar 4.26 Skema kelelehan struktur M3S arah Y ............................................ 92
Gambar 4.27 Kekuatan struktur ............................................................................ 94 Gambar 4.28 Kekakuan struktur ........................................................................... 96 Gambar 4.29 Daktilitas aktual struktur ................................................................. 97 Gambar 4.30 Faktor modifikasi respon (R) .......................................................... 99 Gambar 4.31 Kuat lebih struktur (Ωo) ................................................................. 100
Gambar 4.32 Faktor pembesar perpindahan (Cd) ............................................... 100
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Parameter daktilitas struktur gedung....................................................... 9
Tabel 3.1 Model penelitian ................................................................................... 42 Tabel 3.2 Dimensi awal elemen struktur model bangunan awal .......................... 50 Tabel 3.3 Dimensi awal elemen struktur model Ma ............................................. 50 Tabel 3.4 Dimensi awal elemen struktur model M3 ............................................. 50
Tabel 3.5 Rekapituasi perhitungan tebal plat ........................................................ 55 Tabel 3.6 Rekapitulasi kekakuan sambungan semi rigid ...................................... 56
Tabel 4.1 Dimensi struktur M1 ............................................................................. 57 Tabel 4.2 Simpangan dan drift ratio M1 ............................................................... 59 Tabel 4.3 Dimensi struktur M2R, M2SR, dan M2S ............................................. 60
Tabel 4.4 Dimensi struktur M3R, M3SR, dan M3S ............................................. 60 Tabel 4. 5 Simpangan M2R, M2SR, M2S, M3R, M3SR, M3S ............................ 63
Tabel 4.6 Tinjauan soft story M2R, M2SR, M2S ................................................. 64
Tabel 4.7 Tinjauan soft story M3R, M3SR, M3S ................................................. 64 Tabel 4.8 Hasil analisis pushover ......................................................................... 67 Tabel 4.9 Parameter pada titik kinerja struktur ..................................................... 70 Tabel 4.10 Faktor skala .......................................... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4.11 Target perpindahan berdasarkan SNI 1726:2002................................ 70 Tabel 4.12 Hasil analisis pushover M1 arah X ..................................................... 71
Tabel 4.13 Hasil analisis pushover M1 arah Y ..................................................... 73 Tabel 4.14 Hasil analisis pushover M2R arah X .................................................. 75 Tabel 4.15 Hasil analisis pushover M2R arah Y .................................................. 76
Tabel 4.16 Hasil analisis pushover M2SR arah X ................................................ 78 Tabel 4.17 Hasil analisis pushover M2SR arah Y ................................................ 80
Tabel 4.18 Hasil analisis pushover M2S arah X ................................................... 81
Tabel 4.19 Hasil analisis pushover M2S arah Y ................................................... 83
Tabel 4.20 Hasil analisis pushover M3R arah X .................................................. 84 Tabel 4.21 Hasil analisis pushover M3R arah Y .................................................. 86
Tabel 4.22 Hasil analisis pushover M3SR arah X ................................................ 87 Tabel 4.23 Hasil analisis pushover M3SR arah Y ................................................ 89
Tabel 4.24 Hasil analisis pushover M3S arah X ................................................... 90 Tabel 4.25 Hasil analisis pushover M3S arah Y ................................................... 92 Tabel 4.26 Level kinerja model struktur berdasarkan FEMA 440 EL .................. 93 Tabel 4.27 Level kinerja model struktur berdasarkan SNI 1726:2002 ................. 93 Tabel 4.28 Kekuatan struktur ................................................................................ 94
Tabel 4.29 Kekakuan struktur ............................................................................... 95 Tabel 4.30 Daktilitas aktual struktur ..................................................................... 97 Tabel 4.31 Parameter kinerja struktur ................................................................... 98
xi
DAFTAR NOTASI
μ = daktilitas struktur
R = faktor modifikasi respon
N = lebar pelat dasar pada sumbu mayor
B = lebar pelat dasar pada sumbu minor
e = eksentrisitas beban yang bekerja pada pelat dasar
Mr = momen ultimit dari beban yang bekerja
Pr = gaya tekan ultimit dari beban yang bekerja
qmax = gaya reaksi yang timbul pada pelat dasar
ecrit = eksentrisitas minimum pada perencanaan pelat dasar large
eccentricity
Y = panjang daerah tarik
Tu = kuat tarik akibat beban yang bekerja
Tn = kuat tarik nominal dari angkur
A1 = luas penampang pelat dasar
A2 = luas penampang kolom pedestal
f’c = kuat tekan beton pada umur 28 hari
d = tinggi nominal penampang baja
tf = tebal sayap penampang baja
Fy = kuat tarik baja pada kondisi leleh
Fu = kuat tarik baja pada kondisi ultimit
rod = regangan pada angkur
rodA = luas angkur
rodE = modulus elastisitas angkur
rod
totalL = panjang total angkur yang menerima tarik yaitu jumlah antara tebal
pelat dasar dengan tebal grouting
pt = tebal pelat dasar
groutingt = tebal grouting
tension
rod = regangan pada angkur akibat gaya tarik
plateE = modulus elastisitas pelat dasar
plateI = inersia penampang pelat dasar
plateG = modulus geser pelat dasar
ncompressio
plate = regangan pada pelat akibat gaya tekan
concrete = regangan akibat tegangan lentur pada beton
concreteE = modulus elastisitas beton
y = rotasi pada pelat
yM = Momen yang menyebabkan seluruh komponen sambungan leleh
It = momen inersia penampang baut
Lefektif = panjang tekuk baut pada kondisi inelastik
rotasik = kekakuan rotasi sambungan
xii
geserk = kekakuan geser sambungan
aksialK = kekakuan aksia sambungan
MSS = parameter percepatan respon spektral MCE perioda pendek yang
sudah disesuaikan dengan kelas situs
1MS = parameter percepatan respon spektral MCE perioda 1 detik yang
sudah disesuaikan dengan kelas situs
Selanjutnya parameter percepatan spektral desain periode pendek
SDS = parameter percepatan spektral desain periode pendek
SD1 = parameter percepatan spektral desain periode 1 detik
Ss = parameter percepatan respon spektral MCE perioda pendek,
redaman 5%
S1 = parameter percepatan respon spektral MCE perioda 1 detik,
redaman 5%
Fa = koefisien situ untuk perioda pendek
Fv = koefisien situ untuk perioda panjang
E = pengaruh beban gempa
Eh = pengaruh beban gempa horizontal
Ev = pengaruh beban gempa vertikal
ρ = faktor redudansi
QE = pengaruh gaya gempa horizontal
Ie = faktor keutamaan gedung
D = beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen,
termasuk dinidng, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan
peralatan layan tetap.
L = beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaaan gedung termasuk
kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan,
dan lain-lain.
A = beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh
pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh
orang dan benda bergerak
R = beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.
W = beban angin
Δ = Simpangan antar lantai desain
Δa = simpangan antar lantai ijin
hsx = tinggi tingkat dibawah tingkat x
Dr = drift ratio
i = simpangan antar tingkat lantai ke-i
ih = tinggi tingkat
O = Operational, level kinerja struktur dimana tidak ada kerusakan
berarti pada struktur dan non struktur
IO = Immediate Occupancy, level kinerja struktur dimana tidak ada
kerusakan komponen struktur, dimana kekuatan dan kekakuannya
kira-kira hampir sama dengna kondisi sebelum mengalami gempa.
LS = Life-Safety, level kinerja struktur dimana terjadi kerusakan
komponen struktur, kekakuan berkurang, tetapi masih mempunyai
xiii
ambang yang cukup terhadap keruntuhan dan tidak menimbulkan
korban jiwa.
CP = Collapse Prevention, level kinerja struktur dimana kerusakan yang
berarti pada komponen struktur dan non-struktur. Kekuatan dan
kekakuannya berkurang banyak, hampir runtuh.
Ωo = faktor kuat lebih
K = kekakuan struktur
Vy = gaya geser dasar pada kondisi leleh
Vt = gaya geser dasar pada kondisi target perpindahan
Vu = gaya geser dasar pada kondisi ultimit
δy = perpindahan atap pada kondisi leleh
δt = perpindahan atap pada kondisi target perpindahan
δu = perpindahan atap pada kondisi ultimit
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangunan sebuah gedung bisa dilakukan secara bertahap. Dalam
kondisi demikian, pembangunan dapat diselesaikan sebagian dari rencana
pembangunan awal dan dilanjutkan setelah gedung dipergunakan. Perubahan
rencana dapat terjadi dalam rentang waktu pembangunan awal hingga akhir.
Dimana perubahan itu dapat berupa perubahan terhadap material yang akan
digunakan pada pembangunan tahap selanjutnya. Elemen yang awalnya
direncanakan sebagai struktur beton bertulang dapat menjadi struktur baja pada
pembangunan bertahap. Hal ini dapat dikarenakan struktur baja cenderung lebih
ringan dan praktis dalam pemasangan dan struktur beton pada pembangunan awal
mengalami deformasi akibat beban yang telah bekerja. Sehingga strukturnya terdiri
dari rangka beton bertulang pada lantai bawah dan pada bagian atasnya adalah
struktur rangka baja. Kombinasi ini menghasilkan dua elemen strutur yang berkerja
sama dalam memikul beban gravitasi dan gaya lateral akibat gempa.
Penelitian terhadap kinerja struktur beton bertulang dengan struktur baja
dilakukan oleh Putra (2014) dengan struktur 4 lantai. Variasi penambahan lantai
baja dilakukan maksimum 2 lantai dan dibandingkan dengan kinerja struktur beton
bertulang. Hasilnya diperoleh perbedaan material berpengaruh pada kurva
kapasitas, kinerja struktur dan daktilitas aktual struktur. Selain itu, Prabowo (2016)
melakukan analisis pushover pada struktur beton bertulang dengan penambahan
tingkat menggunakan struktur baja. Struktur 3 sampai 5 lantai dengan variasi
penambahan lantai maksimum 3 lantai baja sehingga total menjadi 6 lantai.
Dihasilkan bahwa konfigurasi dari rangka baja dan rangka beton bertulang
mempengaruhi perilaku dinamis struktur. Ini disebabkan oleh kedua material
memiliki sifat mekanis dan tingkat daktilitas yang berbeda. Perbedaan tersebut akan
menimbulkan kinerja berbeda pula pada struktur gedung dengan material beton
bertulang dan baja saat menerima beban gempa. Namun kedua penelitian ini tidak
memperhitungkan sifat sambungan dari struktur beton ke struktur baja dan bentuk
denah beraturan.
2
Hubungan antara kolom baja ke kolom beton mempengaruhi dapat kinerja
sruktur. Penelitian dilakukan oleh Prabowo dan Lase (2016) memperoleh hasil
bahwa model hubungan sendi memiliki kinerja yang kurang baik dari pada model
hubungan rigid maupun semi rigid. Model yang digunakan dalam penelitian ini
memiliki denah struktur beraturan, jumlah lantai sebanyak 6 lantai dan berlokasi di
Jakarta. Terdapat 3 tipe sambungan yang dapat digunakan dalam mendesain
hubungan antar kolom beton bertulang dan baja. Sambungan dinyatakan kaku
(rigid) jika sambungan dianggap cukup kaku atau terkendali untuk menjaga agar
tidak diijikan adanya rotasi. Sedangkan sambungan sederhana (sendi) mengabaikan
pengekangan, diijinkan berotasi dan sepenuhnya fleksibel. Namun, ada sambungan
yang tidak sepenuhnya kaku atau sepenuhnya fleksibel. Keadaan seperti ini disebut
sambungan semi rigid (partialy restrained)
Kinerja struktur dapat dilihat dari kemampuan suatu struktur menerima gaya
gempa yang kuat. Struktur tersebut diharapkan mampu untuk menyebarkan gaya-
gaya gempa ke seluruh elemen-elemen struktur. Struktur dengan kinerja yang baik
memiliki kemampuan bertahan yang baik meski sudah diambang keruntuhan.
Denah bangunan dapat mempengaruhi kinerja struktur dalam menahan
gaya lateral berupa beban gempa. Berdasarkan standar perencanaan ketahanan
gempa untuk struktur gedung SNI 1726:2012 gedung dapat dikategorikan menjadi
dua yakni struktur gedung beraturan dan tidak beraturan baik secara vertikal
maupun horizontal. Gedung dengan perbedaan daktilitas seperti diatas
dikategorikan sebagai struktur gedung tidak beraturan secara vertikal. Sementara,
struktur gedung tidak beraturan secara horizontal juga mempengaruhi kinerja
sebuah struktur. Hal ini disebabkan ketidakberaturan horizontal mempengaruhi
pusat massa bangunan dimana gaya gempa bekerja.
Oleh karena itu, analisis kinerja struktur rangka beton bertulang yang tidak
beraturan dengan penambahan tingkat menggunakan struktur baja dan memodel
berbagai hubungan atar kolom baja dan kolom beton perlu dilakukan. Pemodelan
dilakukan dengan struktur gedung tidak beraturan terdiri dari 5 lantai terletak di
Bali dengan fungsi bangunan perkantoran. Analisis dilakukan secara bertahap
dengan nonlinear staged construction. Setelah itu dilakukan analisis pushover yang
dibantu dengan program ETABS 2016.
3
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang, maka dapat dirumuskan masalah
yang akan ditinjau yaitu bagaimanakah kinerja struktur rangka beton bertulang
tidak beraturan dengan penambahan tingkat menggunakan struktur baja. Tinjauan
meliputi gaya geser dasar, level kinerja model struktur, nilai faktor daktilitas aktual
struktur, kekakuan struktur, dan parameter kinerja berupa faktor faktor modifikasi
respon (R), nilai kuat lebih struktur (Ωo), dan faktor pembesar perpindahan (Cd).
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk menganalisis
kinerja struktur rangka beton bertulang tidak beraturan dengan penambahan tingkat
menggunakan struktur baja. Adapun kinerja yang ditinjau meliputi gaya geser
dasar, level kinerja model struktur, nilai faktor daktilitas aktual struktur, kekakuan
struktur, dan parameter kinerja berupa faktor faktor modifikasi respon (R), nilai
kuat lebih struktur (Ωo), dan faktor pembesar perpindahan (Cd).
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari studi ini secara akademis adalah untuk mengetahui
sekaligus memperdalam pengetahuan dalam kinerja struktur tidak beraturan dan
pengaruh sambungan gedung dari kombinasi dua jenis material yang berbeda.
1.5 Batasan Masalah
Agar ruang lingkup masalah yang ditinjau tidak terlalu luas dalam mencapai
tujuan penulisan tugas akhir ini, maka penulis akan membatasi permasalahan
sebagai berikut :
1. Perhitungan struktur bawah (pondasi) tidak dilakukan dan dianggap sudah
memenuhi persyaratan.
2. Struktur beton didesain untuk 5 tingkat.
3. Dinding pengisi dianggap sebagai beban dan pengaruhnya terhadap
kekakuan struktur tidak diperhitungkan.
4. Tidak memperhitungkan variasi redaman tingkat akibat perbedaan material
struktur.