PERENCANAAN PORTAL BAJA 4 LANTAI DENGAN METODE PLASTISITAS DAN DIBANDINGKAN DENGAN METODE LRFD
TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan melengkapi syarat untuk menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil (Studi Perencanaan)
Disusun oleh :
Biondi 06 0404 104 DOSEN PEMBIMBING: Ir.BESMAN SURBAKTI, MT
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN PORTAL BAJA 4 LANTAI DENGAN METODE PLASTISITAS DAN DIBANDINGKAN DENGAN METODE LRFD TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian sarjana teknik sipil Disusun Oleh: BIONDI 06 0404 104 Dosen Pembimbing :
Ir. Besman Surbakti, MT NIP. 19541012 198003 1 004
Penguji I
Penguji II
Prof.Dr.Ir. Bachrian Lubis, Msc NIP.194802061980031003
Ir. Mawardi S NIP.194503151980031001
Penguji III
Ir. Robert Panjaitan NIP.19591110 1987011002
Mengesahkan : Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP. 19591224 191003 1 002
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010
Universitas Sumatera Utara
PERENCANAAN PORTAL BAJA 4 LANTAI DENGAN METODE PLASTISITAS DAN DIBANDINGKAN DENGAN METODE LRFD
TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan melengkapi syarat untuk menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil (Studi Perencanaan)
Disusun oleh :
BIONDI 06 0404 104 Dosen Pembimbing :
Ir.BESMAN SURBAKTI, MT NIP : 19541012 198003 1 004 Diketahui Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP : 19591224 191003 1 002 BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya terutama kepada kedua orang tua yang sangat saya cintai. Tiada balasan yang dapat diberikan selain membahagiakan mereka dengan menyelesaikan perkuliahan ini dengan hasil yang memuaskan. Selain itu, saya juga ingin mengucapkan banyak terimakasih kepada beberapa pihak yang juga berperan penting yaitu : 1. Bapak Ir.Besman Surbakti, MT selaku pembimbing yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Ir. Sanci Barus, MT selaku Koordinator Bidang Studi Struktur Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 6. Seluruh pegawai administrasi Teknik Sipil USU yang telah memberikan bantuannya selama ini.
Universitas Sumatera Utara
7. Teman-teman dan rekan-rekan kuliah yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu atas segala dukungannya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dalam hal ini. Untuk itu, penulisa sangat mengharapkan saran dan kritikan yang dapat membangun dari pembaca sekalian demi perbaikan di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya dan semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca.
Medan,
Juli 2010
BIONDI Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Selain metode elastis yang sudah banyak digunakan perencana dalam desain struktur, terdapat juga dua metode selain metode elastis. Dua metode tersebut adalah metode plastisitas dan metode load and resistance factor design (LRFD). Metode plastisitas adalah metode yang mengalikan faktor tertentu atau faktor keamanan yang dikalikan terhadap beban kerja, dan elemen struktur direncanakan berdasarkan kekuatan runtuh, sedangkan metode LRFD adalah metode yang mengalikan faktor reduksi kekuatan dan faktor kelebihan beban dalam perencanaan sehingga memungkinkan terciptanya suatu konstruksi baja yang aman dan ekonomis. Maka, dalam tugas akhir ini akan dibandingkan dari kedua metode tersebut, manakah yang menghasilkan profil yang lebih ekonomis. Dalam tugas akhir ini, struktur bangunan yang dimodelkan adalah gedung perkantoran 4 lantai yang terletak di kota Medan. Struktur bangunan tersebut dimodelkan dengan bantuan program SAP2000 untuk LRFD. Beban gempa direncanakan dengan metode statik ekivalen dan kemudian dilihat apakah profil aman memikul beban yang ada. Berdasarkan hasil analisis, dapat disimpulkan bahwa untuk kolom, balok lt.3 & 4, dimensi yang digunakan menggunakan metode LRFD lebih kecil daripada menggunakan metode plastisitas, tetapi untuk balok lt.1 & 2 , dimensi yang digunakan adalah sama dengan kedua metode tersebut. Selain diperoleh perbandingan dimensi dari kedua metode tersebut, dari tugas akhir ini juga dihasilkan suatu kesimpulan bahwa untuk metode plastisitas, kolom harus direncanakan memikul 1,217Mp balok supaya prinsip strong column weak beam terpenuhi. Kata kunci : plastisitas, LRFD, dimensi, portal 4 lantai, strong column weak beam.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ......................................................................................................... ABSTRAK ........................................................................................................................... DAFTAR ISI ........................................................................................................................ DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... DAFTAR NOTASI .............................................................................................................. DAFTAR TABEL ................................................................................................................ BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penulisan .................................................................................. 1.2 Tujuan Penulisan................................................................................................ 1.3 Pembatasan Masalah .......................................................................................... 1.4 Metode Pembahasan .......................................................................................... BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pendahuluan....................................................................................................... 2.2 Analisa Struktur dengan Metode Plastisitas ....................................................... 2.2.1 Konsep dasar analisa plastis ........................................................................ 2.2.2 Prinsip virtual displacement ........................................................................ 2.2.3 Sifat-sifat sendi plastis ................................................................................ 2.2.4 Faktor bentuk (shape factor) ....................................................................... 2.2.5 Pengaruh gaya lintang................................................................................. 2.2.6 Pengaruh gaya normal ................................................................................ 2.2.7 Kontrol tekuk pada perencanaan plastis ...................................................... 2.2.8 Kontrol stabilitas pada kolom .....................................................................
Universitas Sumatera Utara
2.3 Analisa Struktur berdasarkan metode LRFD ...................................................... 2.3.1 Konsep dasar metode LRFD ....................................................................... 2.3.2 Kontrol gaya geser ...................................................................................... 2.3.3 Kontrol gaya normal ................................................................................... 2.3.4 Kontrol Beam-Column ................................................................................ 2.4 Ketentuan Perencanaan Pembebanan.................................................................. 2.4.1 Pembebanan ............................................................................................... 2.4.2 Kombinasi Pembebanan Metode LRFD ..................................................... 2.4.2 Kombinasi Pembebanan Metode Plastisitas ............................................... BAB 3 PERENCANAAN STRUKTUR PORTAL DENGAN METODE PLASTISITAS 3.1 Data-data pada Struktur Portal............................................................................ 3.2 Perhitungan Besar Beban Mati , Beban Hidup, dan Beban Gempa ..................... 3.2.1 Daerah pembebanan portal.......................................................................... 3.2.2 Perhitungan beban mati .............................................................................. 3.2.3 Perhitungan beban hidup............................................................................. 3.2.4 Perhitungan beban gempa ........................................................................... 3.2.4.1 Perhitungan berat bangunan tiap lantai............................................
Universitas Sumatera Utara
3.2.4.2 Taksiran waktu getar alami secara empiris ...................................... 3.2.4.3 Perhitungan V (beban geser dasar nominal statik ekivalen) ............. 3.2.4.4 Perhitungan distribusi Fi ................................................................. 3.3 Pembebanan ....................................................................................................... 3.3.1 Pembebanan akibat beban mati ................................................................... 3.3.2 Pembebanan akibat beban hidup ................................................................. 3.3.3 Pembebanan akibat beban gempa ................................................................ 3.4 Prinsip Strong Column Weak Beam sesuai SNI-1726-2002................................ 3.5 Mencari Mp maksimum pada tiap-tiap portal ..................................................... 3.5.1 Mp maksimum pada portal A ...................................................................... 3.5.1.1 Portal A akibat kombinasi pembebanan 1 ....................................... 3.5.1.2 Portal A akibat kombinasi pembebanan 2 ....................................... 3.5.1.3 Portal A akibat kombinasi pembebanan 3 ....................................... 3.5.1.4 Rekapitulasi momen plastis pada portal A....................................... 3.5.2 Mp maksimum pada portal B ...................................................................... 3.5.2.1 Portal B akibat kombinasi pembebanan 1 ........................................ 3.5.2.2 Portal B akibat kombinasi pembebanan 2 ........................................ 3.5.2.3 Portal B akibat kombinasi pembebanan 3 ........................................
Universitas Sumatera Utara
3.5.2.4 Rekapitulasi momen plastis pada portal B ....................................... 3.5.3 Mp maksimum pada portal C ...................................................................... 3.5.3.1 Portal C akibat kombinasi pembebanan 1 ....................................... 3.5.3.2 Portal C akibat kombinasi pembebanan 2 ....................................... 3.5.3.3 Portal C akibat kombinasi pembebanan 3 ........................................ 3.5.3.4 Rekapitulasi momen plastis pada portal C ....................................... 3.5.4 Rekapitulasi momen plastis maksimum untuk Portal A, B, dan C ............... 3.6 Perencanaan & Kontrol Dimensi Profil pada Portal ............................................ 3.6.1 Dimensi profil portal A ............................................................................... 3.6.1.1 Balok portal A ................................................................................ 3.6.1.2 Kolom portal A............................................................................... 3.6.2 Kontrol profil portal A ................................................................................ 3.6.2.1 Kontrol gaya geser pada balok ........................................................ 3.6.2.2 Kontrol gaya normal pada balok ..................................................... 3.6.2.3 Kontrol lendutan pada balok ........................................................... 3.6.2.4 Kontrol tekuk pada kolom............................................................... 3.6.2.5 Kontrol stabilitas pada kolom ......................................................... 3.6.2.6 Kontrol rotasi sendi plastis balok dan kolom ...................................
Universitas Sumatera Utara
3.6.3 Dimensi profil portal B ............................................................................... 3.6.3.1 Balok portal B ................................................................................ 3.6.3.2 Kolom portal B ............................................................................... 3.6.4 Kontrol profil portal B ................................................................................ 3.6.4.1 Kontrol gaya geser pada balok ........................................................ 3.6.4.2 Kontrol gaya normal pada balok ..................................................... 3.6.4.3 Kontrol lendutan pada balok ........................................................... 3.6.4.4 Kontrol tekuk pada kolom............................................................... 3.6.4.5 Kontrol stabilitas pada kolom ......................................................... 3.6.4.6 Kontrol rotasi sendi plastis balok dan kolom ................................... 3.6.5 Dimensi profil portal C ............................................................................... 3.6.5.1 Balok portal C ................................................................................ 3.6.5.2 Kolom portal C ............................................................................... 3.6.6 Kontrol profil portal C ................................................................................ 3.6.6.1 Kontrol gaya geser pada balok ........................................................ 3.6.6.2 Kontrol gaya normal pada balok ..................................................... 3.6.6.3 Kontrol lendutan pada balok ........................................................... 3.6.6.4 Kontrol tekuk pada kolom...............................................................
Universitas Sumatera Utara
3.6.6.5 Kontrol stabilitas pada kolom ......................................................... 3.6.6.6 Kontrol rotasi sendi plastis balok dan kolom ................................... 3.6.7 Rekapitulasi dimensi profil ......................................................................... BAB 4 PERENCANAAN STRUKTUR PORTAL DENGAN METODE LRFD 4.1 Data-data pada struktur portal ............................................................................ 4.2 Perhitungan besar beban mati, beban hidup dan beban gempa ............................ 4.2.1 Daerah pembebanan portal.......................................................................... 4.2.2 Perhitungan beban mati .............................................................................. 4.2.3 Perhitungan beban hidup............................................................................. 4.2.4 Perhitungan beban gempa ........................................................................... 4.2.4.1 Perhitungan berat bangunan tiap lantai............................................ 4.2.4.2 Taksiran waktu getar alami ............................................................. 4.2.4.3 Perhitungan beban geser dasar nominal statik ekivalen ................... 4.2.4.4 Perhitungan distribusi Fi ................................................................. 4.3 Pembebanan ....................................................................................................... 4.3.1 Pembebanan akibat beban mati ................................................................... 4.3.2 Pembebanan akibat beban hidup ................................................................. 4.3.3 Pembebanan akibat beban gempa ................................................................
Universitas Sumatera Utara
4.4 Pra-dimensi untuk balok dan kolom ................................................................... 4.5 Kombinasi pembebanan sesuai SNI-1729-2002.................................................. 4.6 Kontrol dimensi balok dan kolom dengan SAP2000 ........................................... 4.6.1 Permodelan struktur & Input pada SAP2000 ............................................... 4.6.2 Tabel output hasil analisa struktur SAP2000 ............................................... 4.6.3 Tabel output steel stress ratio-SAP2000 ...................................................... 4.6.4 Perhitungan kontrol dimensi balok dan kolom ............................................ 4.6.4.1 Kontrol lendutan pada balok ........................................................... 4.6.4.2 Kontrol gaya geser pada balok ........................................................ 4.6.4.3 Kontrol gaya normal pada balok ..................................................... 4.6.4.4 Kontrol Beam-Column ................................................................... 4.6.5 Rekapitulasi dimensi profil – metode LRFD ............................................... BAB 5 DISKUSI 5.1 Metode Plastisitas .............................................................................................. 5.2 Metode LRFD .................................................................................................... 5.3 Perbandingan kedua metode ............................................................................... 5.3.1 Dari Segi Section Modulus Profil ................................................................ 5.3.2 Dari Segi berat sendiri Profil.......................................................................
Universitas Sumatera Utara
5.3.3 Dari Segi Kecepatan dalam Pengerjaan ....................................................... BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 6.2 Saran.................................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1
Kurva tegangan - regangan baja
2
Gambar 1.2
Idealisasi kurva tegangan - regangan baja
2
Gambar 1.3
Portal yang akan direncanakan
6
Gambar 2.1
Diagram tegangan
9
Gambar 2.2
Diagram tegangan geser
12
Gambar 2.3
Diagram tegangan normal
13
Gambar 2.4
Nomogram faktor panjang tekuk, k
21
Gambar 2.5
Respons spektrum wilayah gempa 4
27
Gambar 3.1
Struktur portal yang direncanakan
31
Gambar 3.2
Struktur portal dan daerah pembebanan
32
Gambar 3.3
Pembebanan akibat beban mati
37
Gambar 3.4
Pembebanan akibat beban hidup
38
Gambar 3.5
Pembebanan akibat beban gempa
39
Gambar 3.6
Mekanisme keruntuhan ideal struktur gedung
40
Gambar 3.7
Portal A dalam kombinasi pembebanan 1
43
Gambar 3.8
Mekanisme balok lt.4 - Portal A (1)
44
Gambar 3.9
Mekanisme balok lt.3 - Portal A (1)
45
Gambar 3.10
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal A (1)
46
Gambar 3.11
Portal A dalam kombinasi pembebanan 2
47
Gambar 3.12
Mekanisme balok lt.4 - Portal A (2)
48
Gambar 3.13
Mekanisme balok lt.3 - Portal A (2)
49
Gambar 3.14
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal A (2)
50
Gambar 3.15
Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal A (2)
51
Gambar 3.16
Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal A (2)
52
Gambar 3.17
Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal A (2)
53
Gambar 3.18
Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal A (2)
54
Gambar 3.19
Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal A (2)
55
Gambar 3.20
Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal A (2)
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.21
Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal A (2)
57
Gambar 3.22
Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal A (2)
58
Gambar 3.23
Mekanisme kombinasi 2 - Portal A (2)
59
Gambar 3.24
Mekanisme kombinasi 3 - Portal A (2)
60
Gambar 3.25
Mekanisme kombinasi 4 - Portal A (2)
61
Gambar 3.26
Mekanisme kombinasi 5 - Portal A (2)
62
Gambar 3.27
Mekanisme kombinasi 6 - Portal A (2)
63
Gambar 3.28
Mekanisme kombinasi 7 - Portal A (2)
64
Gambar 3.29
Mekanisme kombinasi 8 - Portal A (2)
65
Gambar 3.30
Mekanisme kombinasi 9 - Portal A (2)
66
Gambar 3.31
Mekanisme kombinasi 10 - Portal A (2)
67
Gambar 3.32
Mekanisme kombinasi 11 - Portal A (2)
68
Gambar 3.33
Mekanisme kombinasi 12 - Portal A (2)
69
Gambar 3.34
Mekanisme kombinasi 13 - Portal A (2)
70
Gambar 3.35
Mekanisme kombinasi 14 - Portal A (2)
71
Gambar 3.36
Mekanisme kombinasi 15 - Portal A (2)
72
Gambar 3.37
Mekanisme kombinasi 16 - Portal A (2)
73
Gambar 3.38
Portal A dalam kombinasi pembebanan 3
74
Gambar 3.39
Mekanisme balok lt.4 - Portal A (3)
75
Gambar 3.40
Mekanisme balok lt.3 - Portal A (3)
76
Gambar 3.41
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal A (3)
77
Gambar 3.42
Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal A (3)
78
Gambar 3.43
Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal A (3)
79
Gambar 3.44
Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal A (3)
80
Gambar 3.45
Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal A (3)
81
Gambar 3.46
Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal A (3)
82
Gambar 3.47
Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal A (3)
83
Gambar 3.48
Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal A (3)
84
Gambar 3.49
Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal A (3)
85
Gambar 3.50
Mekanisme kombinasi 2 - Portal A (3)
86
Gambar 3.51
Mekanisme kombinasi 3 - Portal A (3)
87
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.52
Mekanisme kombinasi 4 - Portal A (3)
88
Gambar 3.53
Mekanisme kombinasi 5 - Portal A (3)
89
Gambar 3.54
Mekanisme kombinasi 6 - Portal A (3)
90
Gambar 3.55
Mekanisme kombinasi 7 - Portal A (3)
91
Gambar 3.56
Mekanisme kombinasi 8 - Portal A (3)
92
Gambar 3.57
Mekanisme kombinasi 9 - Portal A (3)
93
Gambar 3.58
Mekanisme kombinasi 10 - Portal A (3)
94
Gambar 3.59
Mekanisme kombinasi 11 - Portal A (3)
95
Gambar 3.60
Mekanisme kombinasi 12 - Portal A (3)
96
Gambar 3.61
Mekanisme kombinasi 13 - Portal A (3)
97
Gambar 3.62
Mekanisme kombinasi 14 - Portal A (3)
98
Gambar 3.63
Mekanisme kombinasi 15 - Portal A (3)
99
Gambar 3.64
Mekanisme kombinasi 16 - Portal A (3)
100
Gambar 3.65
Portal B dalam kombinasi pembebanan 1
105
Gambar 3.66
Mekanisme balok lt.4 - Portal B (1)
106
Gambar 3.67
Mekanisme balok lt.3 - Portal B (1)
107
Gambar 3.68
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal B (1)
108
Gambar 3.69
Portal B dalam kombinasi pembebanan 2
109
Gambar 3.70
Mekanisme balok lt.4 - Portal B (2)
110
Gambar 3.71
Mekanisme balok lt.3 - Portal B (2)
111
Gambar 3.72
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal B (2)
112
Gambar 3.73
Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal B (2)
113
Gambar 3.74
Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal B (2)
114
Gambar 3.75
Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal B (2)
115
Gambar 3.76
Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal B (2)
116
Gambar 3.77
Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal B (2)
117
Gambar 3.78
Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal B (2)
118
Gambar 3.79
Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal B (2)
119
Gambar 3.80
Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal B (2)
120
Gambar 3.81
Mekanisme kombinasi 2 - Portal B (2)
121
Gambar 3.82
Mekanisme kombinasi 3 - Portal B (2)
122
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.83
Mekanisme kombinasi 4 - Portal B (2)
123
Gambar 3.84
Mekanisme kombinasi 5 - Portal B (2)
124
Gambar 3.85
Mekanisme kombinasi 6 - Portal B (2)
125
Gambar 3.86
Mekanisme kombinasi 7 - Portal B (2)
126
Gambar 3.87
Mekanisme kombinasi 8 - Portal B (2)
127
Gambar 3.88
Mekanisme kombinasi 9 - Portal B (2)
128
Gambar 3.89
Mekanisme kombinasi 10 - Portal B (2)
129
Gambar 3.90
Mekanisme kombinasi 11 - Portal B (2)
130
Gambar 3.91
Mekanisme kombinasi 12 - Portal B (2)
131
Gambar 3.92
Mekanisme kombinasi 13 - Portal B (2)
132
Gambar 3.93
Mekanisme kombinasi 14 - Portal B (2)
133
Gambar 3.94
Mekanisme kombinasi 15 - Portal B (2)
134
Gambar 3.95
Mekanisme kombinasi 16 - Portal B (2)
135
Gambar 3.96
Portal B dalam kombinasi pembebanan 3
136
Gambar 3.97
Mekanisme balok lt.4 - Portal B (3)
137
Gambar 3.98
Mekanisme balok lt.3 - Portal B (3)
138
Gambar 3.99
Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal B (3)
139
Gambar 3.100 Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal B (3)
140
Gambar 3.101 Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal B (3)
141
Gambar 3.102 Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal B (3)
142
Gambar 3.103 Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal B (3)
143
Gambar 3.104 Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal B (3)
144
Gambar 3.105 Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal B (3)
145
Gambar 3.106 Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal B (3)
146
Gambar 3.107 Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal B (3)
147
Gambar 3.108 Mekanisme kombinasi 2 - Portal B(3)
148
Gambar 3.109 Mekanisme kombinasi 3 - Portal B (3)
149
Gambar 3.110 Mekanisme kombinasi 4 - Portal B (3)
150
Gambar 3.111 Mekanisme kombinasi 5 - Portal B (3)
151
Gambar 3.112 Mekanisme kombinasi 6 - Portal B (3)
152
Gambar 3.113 Mekanisme kombinasi 7 - Portal B (3)
153
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.114 Mekanisme kombinasi 8 - Portal B (3)
154
Gambar 3.115 Mekanisme kombinasi 9 - Portal B (3)
155
Gambar 3.116 Mekanisme kombinasi 10 - Portal B (3)
156
Gambar 3.117 Mekanisme kombinasi 11 - Portal B (3)
157
Gambar 3.118 Mekanisme kombinasi 12 - Portal B (3)
158
Gambar 3.119 Mekanisme kombinasi 13 - Portal B (3)
159
Gambar 3.120 Mekanisme kombinasi 14 - Portal B (3)
160
Gambar 3.121 Mekanisme kombinasi 15 - Portal B (3)
161
Gambar 3.122 Mekanisme kombinasi 16 - Portal B (3)
162
Gambar 3.123 Mekanisme keruntuhan portal A
167
Gambar 3.124 Mekanisme keruntuhan portal B
168
Gambar 3.125 Mekanisme keruntuhan portal C
169
Gambar 3.126 Portal C dalam kombinasi pembebanan 1
169
Gambar 3.127 Mekanisme balok lt.4 - Portal C (1)
170
Gambar 3.128 Mekanisme balok lt.3 - Portal C (1)
171
Gambar 3.129 Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal C (1)
172
Gambar 3.130 Portal C dalam kombinasi pembebanan 2
173
Gambar 3.131 Mekanisme balok lt.4 - Portal C (2)
174
Gambar 3.132 Mekanisme balok lt.3 - Portal C (2)
175
Gambar 3.133 Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal C (2)
176
Gambar 3.134 Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal C (2)
177
Gambar 3.135 Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal C (2)
178
Gambar 3.136 Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal C (2)
179
Gambar 3.137 Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal C (2)
180
Gambar 3.138 Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal C (2)
181
Gambar 3.139 Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal C (2)
182
Gambar 3.140 Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal C (2)
183
Gambar 3.141 Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal C (2)
184
Gambar 3.142 Mekanisme kombinasi 2 - Portal C (2)
185
Gambar 3.143 Mekanisme kombinasi 3 - Portal C (2)
186
Gambar 3.144 Mekanisme kombinasi 4 - Portal C (2)
187
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.145 Mekanisme kombinasi 5 - Portal C (2)
188
Gambar 3.146 Mekanisme kombinasi 6 - Portal C (2)
189
Gambar 3.147 Mekanisme kombinasi 7 - Portal C (2)
190
Gambar 3.148 Mekanisme kombinasi 8 - Portal C (2)
191
Gambar 3.149 Mekanisme kombinasi 9 - Portal C (2)
192
Gambar 3.150 Mekanisme kombinasi 10 - Portal C (2)
193
Gambar 3.151 Mekanisme kombinasi 11 - Portal C (2)
194
Gambar 3.152 Mekanisme kombinasi 12 - Portal C (2)
195
Gambar 3.153 Mekanisme kombinasi 13 - Portal C (2)
196
Gambar 3.154 Mekanisme kombinasi 14 - Portal C (2)
197
Gambar 3.155 Mekanisme kombinasi 15 - Portal C (2)
198
Gambar 3.156 Mekanisme kombinasi 16 - Portal C (2)
199
Gambar 3.157 Portal C dalam kombinasi pembebanan 3
200
Gambar 3.158 Mekanisme balok lt.4 - Portal C (3)
201
Gambar 3.159 Mekanisme balok lt.3 - Portal C (3)
202
Gambar 3.160 Mekanisme balok lt.3 & lt.4 - Portal C (3)
203
Gambar 3.161 Sway Mechanism lt.4 (a) - Portal C (3)
204
Gambar 3.162 Sway Mechanism lt.3 (a) - Portal C (3)
205
Gambar 3.163 Sway Mechanism lt.2 (a) - Portal C (3)
206
Gambar 3.164 Sway Mechanism lt.1 (a) - Portal C (3)
207
Gambar 3.165 Sway Mechanism lt.4 (b) - Portal C (3)
208
Gambar 3.166 Sway Mechanism lt.3 (b) - Portal C (3)
209
Gambar 3.167 Sway Mechanism lt.2 (b) - Portal C (3)
210
Gambar 3.168 Sway Mechanism lt.1 (b) - Portal C (3)
211
Gambar 3.169 Mekanisme kombinasi 2 - Portal C (3)
212
Gambar 3.170 Mekanisme kombinasi 3 - Portal C (3)
213
Gambar 3.171 Mekanisme kombinasi 4 - Portal C (3)
214
Gambar 3.172 Mekanisme kombinasi 5 - Portal C (3)
215
Gambar 3.173 Mekanisme kombinasi 6 - Portal C (3)
216
Gambar 3.174 Mekanisme kombinasi 7 - Portal C (3)
217
Gambar 3.175 Mekanisme kombinasi 8 - Portal C (3)
218
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.176 Mekanisme kombinasi 9 - Portal C (3)
219
Gambar 3.177 Mekanisme kombinasi 10 - Portal C (3)
220
Gambar 3.178 Mekanisme kombinasi 11 - Portal C (3)
221
Gambar 3.179 Mekanisme kombinasi 12 - Portal C (3)
222
Gambar 3.180 Mekanisme kombinasi 13 - Portal C (3)
223
Gambar 3.181 Mekanisme kombinasi 14 - Portal C (3)
224
Gambar 3.182 Mekanisme kombinasi 15 - Portal C (3)
225
Gambar 3.183 Mekanisme kombinasi 16 - Portal C (3)
226
Gambar 3.184 Portal A dan nomor joint
240
Gambar 3.185 Nomogram untuk mencari nilai k - Portal A
242
Gambar 3.186 Portal B dan nomor joint
257
Gambar 3.187 Nomogram untuk mencari nilai k - Portal B
259
Gambar 3.188 Portal C dan nomor joint
274
Gambar 3.189 Nomogram untuk mencari nilai k - Portal C
276
Gambar 4.1
Struktur portal yang direncanakan
285
Gambar 4.2
Struktur portal dan daerah pembebanan
286
Gambar 4.3
Pembebanan akibat beban mati
291
Gambar 4.4
Pembebanan akibat beban hidup
292
Gambar 4.5
Pembebanan akibat beban gempa
293
Gambar 4.6
Permodelan struktur (nomor frame)
295
Gambar 4.7
Portal dan nomor joint
316
Gambar 4.8
Nomogram untuk mencari nilai k
318
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Aw
luas penampang web
A
luas penampang
Cm
koefisien yang tergantung kepada elemen struktur apakah merupakan portal dengan bracing
D
beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap
E
beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726– 2002
F
gaya geser yang bekerja pada web (badan)
f
faktor bentuk (shape factor)
F.S
faktor keamanan sesuai AISC
f yw
kuat leleh web
H
beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air
K
faktor panjang efektif
L
beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain
La
beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak
lb
panjang aktual dari batang tanpa pengaku
Mm
momen maksimum yang bisa ditahan profil tanpa beban aksial
Universitas Sumatera Utara
Mnx
tahanan momen nominal untuk lentur terhadap sumbu x
Mny
sama dengan Mnx, namun dihitung dengan acuan sumbu y
Mux
momen lentur terfaktor terhadap sumbu x, dengan memperhitungkan efek orde kedua
Muy
sama dengan Mux, namun dihitung dengan acuan sumbu y
Nn
kuat tekan nominal komponen struktur = Ag.fcr
Nu
gaya tekan aksial terfaktor
P
tegangan normal
rb
radius girasi profil
s
plastic modulus
T
tebal flens
t
tebal web (badan)
W
beban angin
z
section modulus
Zp
plastic modulus dengan pengaruh normal
Zpy
plastic modulus tanpa pengaruh normal
τ
tegangan geser
σy
tegangan leleh
φc
faktor reduksi tahanan tekan = 0,85
φb
faktor reduksi tahanan lentur = 0,90
∑N
u
jumlah gaya aksial tekan terfaktor akibat beban gravitasi untuk seluruh kolom pada satu tingkat yang ditinjau
∆ oh
simpangan antar lantai pada tingkat yang sedang ditinjau
∑H
jumlah gaya horizontal yang menghasilkan ∆oh pada tingkat yang ditinjau
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Faktor reduksi untuk kekuatan batas
18
Tabel 3.1
Faktor kekakuan masing-masing elemen – Portal A
241
Tabel 3.2
Faktor G tiap-tiap joint – Portal A
241
Tabel 3.3
Faktor panjang efektif, k – Portal A
242
Tabel 3.4
Faktor kekakuan masing-masing elemen – Portal B
258
Tabel 3.5
Faktor G tiap-tiap joint – Portal B
258
Tabel 3.6
Faktor panjang efektif, k – Portal B
259
Tabel 3.7
Faktor kekakuan masing-masing elemen – Portal C
275
Tabel 3.8
Faktor G tiap-tiap joint – Portal C
275
Tabel 3.9
Faktor panjang efektif, k – Portal C
276
Tabel 4.1
Faktor kekakuan masing-masing elemen (LRFD)
317
Tabel 4.2
Faktor G tiap-tiap joint (LRFD)
317
Tabel 4.3
Faktor panjang efektif, k (LRFD)
318
Universitas Sumatera Utara