http://syont.wordpress.com
Reduksi Inersia Penampang Analisa Portal 2D Kombinasi Beban Gempa Pada kenyataannya saat terjadi gempa kuat, elemen balok dan kolom pada rangka portal beton bertulang akan mengalami retak sehingga inersia penampang tersebut akan tereduksi/lebih kecil daripada penampang utuh. Besarnya faktor reduksi inersi penampang retak tersebut berkisar 0,4 ~ 0,8 setiap peraturan perencanaan menentukan besaran yang berbeda-beda diantaranya adalah untuk: Balok, Ib = 0,35 Ig,b Kolom, Ik = 0,7 Ig,k Balok, Inersia, Ib = 0,35*(1/12)*200*400^3 = 373333333 mm4 (37333,33 cm4) Luas, Ab = 200*400 = 80000 mm2 Kolom, Ik = 0,7*(1/12)*300*300^3 = 472500000 mm4 (23625 cm4) Luas, Ak = 300*300 = 90000 mm2
Material Beton Kuat Tekan, f'c = 20 MPa Modulus Elastisitas, E c =4700 f ' c = 21019,04 ≈ 21000 MPa Berat Jenis, γb = 24,0 kN/m3 Pembebanan (Ltributary = 4,0 m) Kombinasi Pembebanan U = 1,2DL + 1,6LL Beban Mati (Dead Load) Berat Sendiri Balok, qD,b = 0,2*0,4*24,0 = 1,92 kN/m' Pelat (t = 15 cm), qD,p = 0,15*4,0*24,0 = 14,4 kN/m' Jumlah 16,32 kN/m' Kolom, PD,k = 0,3*0,3*24,0 = 2,16 kN pUDL = 1,05*2,16 = 2,268 kN Beban Hidup (Live Load) Berat merata, wL = 5 kN/m2 qL = 4,0*5 = 20 kN/m' Beban Gempa (Earthquake) Lantai 1, Wd1 = (1,92*6,0)+(14,4*6,0)+2,16 = 100,08 kN Wl1 = 0,5*20*6,0 = 60 kN Jumlah W1tot = 100,08+60 = 160,08 kN Gaya Geser Dasar (Base Shear Force) V = C . K . I . Wtot = 0,1*1*0,8*160 = 12,8 kN Beban ultimit merata pada balok qU = 1,05*(16,32+20) = 38,14 kN/m' FE1 = 1,05*12,8 = 13,44 kN Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
hal. 1 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tinjauan 1 Tidak bertingkat, satu bentang
Kolom 30/30
4,0 m
Balok 20/40
6,0 m
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
hal. 2 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tanpa Reduksi Reduksi (retak)
Tinjauan 2 Tidak bertingkat, tiga bentang Beban Gempa Lantai 1, Wd1 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16/2) = 298,08 kN Wl1 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN Jumlah W1tot = 298,08+180 = 478,08 kN Gaya Geser Dasar (Base Shear Force) V = C . K . I . Wtot = 0,1*1*0,8*478,08 = 38,25 kN
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
hal. 3 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tanpa Reduksi Reduksi (retak)
Tinjauan 3 bertingkat 2, satu bentang Beban Gempa Lantai 1, Wd1 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16) = 302,4 kN Wl1 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN Lantai 1, Wd1 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16/2) = 298,08 kN Wl1 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN (90 kN, asumsi separuh) Jumlah W1tot = 302,4+298,08+90 = 690,48 kN Gaya Geser Dasar (Base Shear Force) V = C . K . I . Wtot = 0,1*1*0,8*690,48 = 55,24 kN n
hi
Wi
Wi*hi
2
6,00
298,08
1788,48
32,95
1
4,00
302,40
1209,60
22,29
∑
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
Fi
2998,08
hal. 4 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tanpa Reduksi Reduksi (retak)
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
hal. 5 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tinjauan 4 bertingkat 3, tiga bentang Beban Gempa Lantai 1, Wd2 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16) = 302,4 kN Wl3 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN Lantai 2, Wd2 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16/2) = 298,08 kN Wl2 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN Lantai 3, Wd3 = (1,92*6,0*3)+(14,4*6,0*3)+4*(2,16/2) = 298,08 kN Wl2 = 0,5*20*6,0*3 = 180 kN (90 kN, asumsi separuh) Jumlah W1tot = 302,4+(2*180)+(2*298,08)+90 = 1348,56 kN Gaya Geser Dasar (Base Shear Force) V = C . K . I . Wtot = 0,1*1*0,8*1348,56 = 107,88 kN n
hi
Wi
Wi*hi
Fi
3
12,00
388,08
4656,96
53,13
2
6,00
478,08
2868,48
32,73
1
4,00
482,40
1929,60
22,02
∑
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
9455,04
hal. 6 dari 7
http://syont.wordpress.com
Tanpa Reduksi Reduksi (retak)
Kesimpulan Dari hasil diagram momen lentur pada penampang tereduksi, dapat dipahami bahwa pada balok lapangan akan menurun, sebaliknya pada ujung pertemuan dengan kolom adalah lebih besar dibandingkan penampang utuh. Hal ini dikarenakan tahanan rotasi ujung pengaruh perbandingan reduksi kekakuan kolom yang lebih besar dua kali dari elemen balok. Selisih hasil momen pada elemen balok dan kolom ditunjukkan pada tabel berikut:
Model Tinjauan
Selisih Momen (%) Balok
Kolom
1
+21,30
+22,54
2
+31,42
+47,34
3
+ 8,86
+22,00
4
+14,90
+24,87
Tanda positif (+) menunjukkan hasil analisa struktur pada penampang tereduksi lebih besar daripada penampang utuh.
Catatan Program Analisa Struktur – Suyono Nt., 2007
hal. 7 dari 7