revisi ppt gempa bab 5

LINEAR STATIC SEISMIC LATERAL FORCE PROCEDURE

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012

MUHAMMAD FAJAR SIDIQ 1206217925PENNY DWIADHIPUTRI 1206218064

TUJUAN

To review and compare the sections of current seismic design provisions which deal with the

specification of seismic design forces.

Mengingat SNI Gempa 2012 mengacu pada ASCE/SEI 7-10 dan IBC 2009, sedangkan SNI 03-

1726-2002 (SNI Gempa 2002) mengacu pada UBC 1997, maka perlu diperhatikan perbedaan gaya

gempa yang mungkin timbul akibat diberlakukannya peraturan yang baru ini.

PENGANTARFaktor yang mempengaruhi gaya gempa

Size Of Earthquak

e

Characteristic Of Earthquake

Failures of Structures

Type Resisting System

Fault Distance

Site Geology

Earthquake Zone

Soil Condition

Elastic or Partial Ductility or Full

DuctilitySRPM, SRG, DS

Neglected In

Indonesia

Blasting or Pure

Earthquake

PENGANTARProsedur seismic design force

Equivalent Static Force Procedure

Dynamic Analysis

Gaya Statik Menggunakan

Perumusan Empiris

Karakteristik Dinamis Diabaikan

Perumusan Gaya Statik Ekivalen Hanya

Merepresentasikan Perilaku Dinamis

Struktur Beraturan

Struktur Tidak Beraturan

Karakteristik Dinamis Diperhitungkan

(Frekuensi Natural, Mode Shapes dan

Damping)

APA ITU STATIK EKUIVALEN? Analisis statik ekivalen merupakan salah satu

metode menganalisis struktur gedung terhadap pembebanan gempa dengan menggunakan beban gempa nominal statik ekivalen.

Apabila gedung memiliki struktur yang tidak beraturan maka selain dilakukan analisis statik ekivalen juga diperlukan analisis lebih lanjut, yaitu analisis respon dinamik.

Perhitungan respon dinamik struktur gedung tidak beraturan terhadap pembebanan gempa, dapat menggunakan metode analisis ragam spektrum respons atau metode analisis respons dinamik riwayat waktu.

BANGUNAN BERATURAN1. Tinggi tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m.2. Denah bangunan berbentuk persegi panjang atau tanpa

coakan pada ujung – ujungnya.3. Tanpa loncatan bidang muka.4. Memiliki kekakuan lantai yang beraturan pada setiap

lantainya tanpa adanya lantai lunak (soft story).5. Memiliki pembagian berat lantai tingkat yang beraturan,

artinya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai dibawahnya atau diatasnya.

6. Memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.

7. Sistem struktur memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang dan bukaan yang luasnya lebih besar dari 50 % luas seluruh lantai tingkat.

- SNI Gempa 03-1726-2002

PENGANTARProsedur seismic design force

Filosofi dari Standar atau tata cara SNI yang perlu diingat bahwa :a. Standar perencanaan merupakan kebutuhan

minimum untuk menyediakan “life safety” tetapi tidak menjamin terhadap kemungkinan kerusakan yang terjadi.

b. Gaya gempa berdasarkan standar umumnya lebih kecil dari gaya sebenarnya, hal tersebut terjadi pada gempa menengah hingga besar.

c. Gaya gempa yang lebih besar telah diantisipasi dengan adanya faktor safety, redundancy dan daktilitas dari struktur.

d. “Life safety” dijamin tetapi kerusakan secara struktural mungkin tetap akan terjadi dan kemungkinan tidak dapat diperbaiki lagi.

Farzad Naeim.

SNI 03-17286-2002

SNI 03-1726-2002General

SNI 1726-2002 pada umumnya dapat dipergunakan untuk menghitung gaya gempa statik ekivalen untuk struktur beraturan dengan tinggi kurang dari 40 m atau 10 tingkat untuk struktur beraturan. Analisa secara dinamis harus digunakan untuk bangunan dengan tinggi lebih dari 40 m untuk struktur beraturan atau struktur yang berdiri diatas tanah yang jelek dengan periode lebih dari 0.7 sec. (UBC 1997)Static Eqivalent Analysis Dynamic AnalysisRegular structure with h ≤ 40 m Regular structure with h > 40 mRegular structure with story ≤

10thRegular structure with story >

10thPoor Soil And T > 0.7 sec

SNI 03-1726-2002General

Beberapa hal yang perlu diketahui dalam SNI 1726-2002 :1. Umur bangunan 50 tahun2. Periode ulang gempa 500 tahun3. Indonesia dibagi menjadi 6 zona, zona 1 merupakan

zona gempa terendah dan zona 6 merupakan zona gempa tertinggi.

4. SRPMK harus dipakai pada wilayah gempa dengan resiko gempa tinggi dan SRPMM boleh dipakai pada wilayah gempa yang lebih rendah.

5. Empat jenis tanah diperhitungkan : Tanah keras, Tanah lunak, Tanah sedang dan Tanah khusus.

SNI 1726-2002Regular Structure

Salah satu syarat yang harus dipenuhi pada saat penggunaan perumusan empiris dari beban statik ekivalen gempa adalah keteraturan dari struktur bangunan, dimana keteraturan tersebut terdiri dari beberapa syarat :1. Tinggi tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m.2. Denah bangunan berbentuk persegi panjang atau tanpa coakan

pada ujung – ujungnya.3. Tanpa loncatan bidang muka.4. Memiliki kekakuan lantai yang beraturan pada setiap lantainya

tanpa adanya lantai lunak (soft story).5. Memiliki pembagian berat lantai tingkat yang beraturan, artinya

setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai dibawahnya atau diatasnya.

6. Memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.

7. Sistem struktur memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang dan bukaan yang luasnya lebih besar dari 50 % luas seluruh lantai tingkat.

SNI 03-1726-2002Design Base Shear V

Desain gaya geser dasar (V) pada SNI 1726-2002 dapat dilihat sebagai berikut :

Dimana :C = Koefisien Faktor Respon GempaI = Faktor Keutamaan GempaR = Faktor Reduksi Beban GempaW = Berat Struktur Bangunan

WRCIV

W

V

Fi

SNI 03-1726-2002Building Period (T)

Pembatasan waktu getar alami bangunan T dibatsi untuk mencegah struktur yang terlalu fleksibel, dimana nilai tergantung dengan koefisien z untuk wilayah gempa dan jumlah lantai n.

n

iii

n

iii

dFg

dWT

1

1

2

1 3.6

1 T nz

Wilayah Gempa z

1 0,202 0,19

3 0,184 0,175 0,166 0,15

Koefisien z yang membatasi waktu getar alamai fundamental struktur gedung

Waktu getar alami fundamental dengan rumus Rayleigh :

SNI 03-1726-2002Seismic Zone Factor

Zona gempa di Indonesia dibagi menjadi 6 Zona.

Wilayah Gempa

Percepatan puncak batuan

dasar (‘g’)

Percepatan puncak muka tanah Ao (‘g’)

Tanah Keras

Tanah Sedang

Tanah Lunak

Tanah Khusus

1 0.03 0.04 0.05 0.08

Diperlukan evaluasi khusus di

setiap lokasi.

2 0.10 0.12 0.15 0.203 0.15 0.18 0.23 0.304 0.20 0.24 0.28 0.345 0.25 0.28 0.32 0.366 0.30 0.33 0.36 0.38

SNI 03-1726-2002Seismic Zone Factor

SNI 03-1726-2002Soil Type

Tipe tanah pada SNI 1726-2002 dibagi menjadi 4 bagian, untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada Chapter “Geotechnical Consideration”.

SNI 03-1726-2002Seismic Coefficient (C)

Koefisien faktor respon gempa, C, merupakan pengukuran terhadap percepatan tanah yang diharapkan pada lokasi bangunan dan nilainya bervariasi sesuai dengan waktu getar alami (Tc). Waktu getar alami (Tc) diambil sebesar 0.5 dtk, 0.6 dtk, 1.0 dtk untuk jenis tanah berturut-turut tanah keras, tanah sedang, tanah lunak. (Ps. 4.7.6 SNI 1726-2002)

Untuk T < Tc :

C = Am (Am = Respon Maksimum = 2.5 Ao)

Untuk T > Tc :

C = Ar / TAr = Am Tc

SNI 1726-2002Seismic Coefficient (C)

SNI 1726-2002Seismic Importance Factor (I)

Faktor keutamaan (I) digunakan untuk meningkatkan margin keamanaan untuk bangunan – bangunan penting dan berbahaya.

Kategori GedungFaktor

KeutamaanI1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran 1.0 1.0 1.0

Monumen dan bangunan monumental 1.0 1.6 1.6Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.

1.4 1.0 1.4

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun. 1.6 1.0 1.6

Cerobong, tangki diatas menara 1.5 1.0 1.5

1 2I I I

SNI 03-1726-2002Struktural System Coefficient (R)

Faktor reduksi beban gempa (R) merupakan sebuah nilai yang berfungsi untuk mereduksi beban gempa sesuai dengan tingkat performa struktur. SRPMK memiliki nilai R = 8.5 sedangkan SRPMM memiliki nilai R = 5.4 semakin tinggi nilai R menunjukkan bahwa struktur tersebut memiliki performa yang lebih baik pada saat gempa terjadi.

SNI 1726-2002Struktural System Coefficient (R)

Struktural System Coefficient (R)SNI 1726-2002

SNI 1726-2002Distribusi Vertikal Gaya Geser Vi :

1

N

i ii

V F

1

i ix n

i ii

W hF Vw h

Fi = Force at level i

Distributed load :

Overturning Moment :

N = total story number ;N

x i i xi x

M F h h

Drift Limitation

Story drift limitation :

m Maksimum simpangan antar tingkat pada inelastik analisis

0.7M sR s Simpangan tingkat dengan gaya nominal

0.025 M h

SNI 1726-2002

SNI Gempa 2002 vs. SNI Gempa 2012

Masih terjadi kerusakan akibat gempa pada struktur bangunan yang didesain dengan menggunakan SNI Gempa 2002, sehingga perlu dilakukan evaluasi ulang mengenai peraturan kegempaan yang digunakan (SNI Gempa 03-1726-XX)

Perbedaan mendasar antara kedua peraturan ini adalah faktor respon gempa dan kombinasi pembebanan gempa vertikal pada SNI Gempa 2012, yang sebelumnya tidak diperhitungkan dalam SNI Gempa 2002.

DASAR SNI Gempa 2012 Acuan

FEMA P-7502009, National earthquake hazards reduction program (NEHRP) recommended gempa provisions for new buildings and other structures

IBC 2009, International building code. ASCE/SEI 7-10, Minimum desain loads for buildings and other structures.

Dasar SNI Gempa 201MCER Probabilistik, Percepatan tanah puncak secara probabilistik dengan rata-rata geometrik harus diambil sebagai nilai rata-rata geometrik dari percepatan tanah puncak dengan 2 persen kemungkinan terlampaui dalam kurun waktu 50 tahun.

MCER Deteministik, Percepatan respons spektral deterministik harus dihitung sebagai percepatan respons spektral pada arah horisontal maksimum dengan ketentuan 84th percentile dan redaman 5% yang dihitung pada perioda tersebut. Percepatan dengan nilai yang terbesar harusdiambil dari perhitungan semua sumber-sumber gempa karakteristik yang berpengaruh pada situs yang ditinjau, yaitu dari sumber patahan yang teridentifikasi dengan jelas.

KETIDAKBERATURAN Ketidakberaturan Horizontal

BANGUNAN TIDAK BERATURAN

Δmax < 1,2 δavg→Tanpa Ketidakberaturan Torsi

1,2 δavg ≤ δmax ≤ 1,4δavg→ Ketidakberaturantorsi 1a

δmax> 1,4 δavg→ Ketidakberaturantorsi 1b

*Ketidakberaturan torsi 1b tidak diijinkan pada KDS E/F

Ketidakberaturan ini terjadi jika py > 0.15Ly

dan px > 0.15Lx

Ketidakberaturan ini terjadi jika luas bukaan > 0,5 kali

luas lantai ATAU

kekakuan diafragma efektif antara satu lantai dengan

lantai berikutnya bervariasi melebihi 50%.

Ketidakberaturan 1a dan 1b Torsi

Ketidakberaturan 2Sudut Dalam

Ketidakberaturan 3Diskontinuitas Diafragma


Ketidakberaturan sistem nonparallel terjadi jika

elemen vertikal penahan beban lateral bersifat tidak paralel atau tidak simetris

terhadapsumbu-sumbu utama sistem

penahan beban gempa.

Ketidakberaturan 4Pergeseran Keluar Bidang

Ketidakberaturan 5Sistem Nonparalel

KETIDAKBERATURAN Ketidakberaturan Vertikal


Ketidakberaturan (1a) terjadi jika kekakuan sebarang tingkat kurang dari 70% kekakuan tingkat diatasnya atau kurang dari 80%kekakuan rata-rata tiga tingkat diatasnya.

Ketidakberaturan ekstrim (1b) ada bila kekakuan sebarang tingkat kurang dari 60%kekakuan tingkat diatasnya atau kurang dari70% kekakuan rata-rata tiga tingkat diatasnya.

Pengecualian: Ketidakberaturan ini tidak ada bila tidak satupun rasio drif tingkat yangnilainya lebih besar dari 1,3 kali rasio drift tingkat di atasnya.

*Ketidakberaturan torsi 1b tidak diijinkan pada KDS E/F

Ketidakberaturan ini terjadi jika massa efektif sebarang tingkat lebih dari 150% massa efektif

tingkat yang berdekatan.

Pengecualian: Ketidakberaturan ini tidak ada bila tidak satupun rasio drift tingkat lebih besar dari 1,3 kali rasio drif tingkatdiatasnya.

Ketidakberaturan 1a dan 1bKekakuan (Tingkat Lunak)

Ketidakberaturan 2Massa


Ketidakberaturan ini terjadi jika dimensi sistem penahan beban lateral pada sebarang

tingkat lebih dari 130% dimensi pada sebarang

tingkat yang berada didekatnya

Ketidakberaturan ini terjadi jika terdapat pergeseran (offset) elemen

penahan yang lebih besar dari lebar (d) elemen tsb. Atau terdapat reduksi

kekakuan elemen penahan pada tingkat dibawahnya.

Ketidakberaturan 3Geometri Vertikal

Ketidakberaturan 4Diskontinuitas Bidang


Ketidakberaturan (5a) terjadi jika kuat lateral sebarang tingkat kurang dari 80% kuat tingkat diatasnya.

Ketidakberaturan ekstrim (5b) terjadi jika kuat lateral sebarang tingkat kurang dari 65% kuat tingkat diatasnya.

Ketidakberaturan 5a dan 5b tidak diijinkan pada KDS E/F. Ketidakberaturan 5b tidak diijinkan pada KDS D.

Tipe 5b tidak boleh > 2 lantai (9m) kecuali menggunakan faktor kuat lebih

Ketidakberaturan 5a dan 5bKekakuan (Tingkat Lunak)

PENGARUH EKSENTRISITAS Untuk diafragma yang tidak fleksibel, distribusi gaya

lateral di masing-masing tingkat harus memperhitungkan pengaruh momen torsi bawaan, Mt , yang dihasilkan dari eksentrisitas antara lokasi pusat massa dan pusat kekakuan.

Untuk diafragma fleksibel, distribusi gaya ke elemen vertikal harus memperhitungkan posisi dan distribusi massa yang didukungnya.

Jika elemen sistem pengangkuran dinding dibebani eksentris atau tidak tegak lurus pada dinding, sistem tersebut harus didesain untuk menahan semua komponen gaya yang ditimbulkan oleh eksentrisitas

Penentuan gaya pada tambatan harus memperhitungkan kondisi yang mungkin terjadi pada saat pemasangan, termasuk eksentrisitas dan pengaruh berkurangnya bidang kontak (prying effect).

Komponen Perhitungan

Gaya Geser Dasar Rencana V

Distribusi Gaya Vertikal (Fx)Gaya Horizontal (Vx)

Momen Guling (Mx)

Pengecekan Batas Layan• Simpangan izin ()

• Simpangan Antarlantai ()• Efek P-Δ

LANGKAH PERHITUNGAN GAYA GESER DASARMenghitung Parameter Kelas Situs

Menentukan Kelas Situs Menentukan Parameter respons spectral percepatan MCER (SS dan S1)

Menentukan Faktor Amplifikasi Getaran (Fa dan Fv) Mengitung Parameter Spektrum Respons Percepatan (SMS dan SM1)

Mengitung Parameter Percepatan Spektral Desain (SDS dan SD1)Menentukan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)

Menentukan Kategori Desain Seismik (A/B/C/D)

Menghitung Periode Fundamental (T)Menentukan Faktor Modifikasi Respons (R, Cd)

Menghitung Koefisien Respons Seismik (CS)

. Menghitung Berat Efektif Seismik (W)

KOMBINASI PEMBEBANAN Kombinasi Beban Terfaktor dan Beban Layan (Pasal 4.2)

Metoda Ultimit (komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi, фRn ≥ Ru) (4.2.2)

1. 1.4D2. 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr atau R)3. 1.2D + 1.6L + (L atau 0.5W)4. 1.2D + 1.0W + L + 0.5 (Lr atau R)5. 1.2D + 1.0E + L6. 0.9D + 1.0W7. 0.9D + 1.0E

PengecualianL = 0.5 (3, 4, 5) kec. garasi, ruang pertemuan, dan semua ruangan dengan L > 500 kg/m2

Beban air F diperhitungkan (jika ada) dengan faktor beban 1.2 dan 0.9Beban tanah H pada struktur Faktor beban = 1.6, jika H memperkuat pengaruh variabel beban utama Faktor beban = 0,9, jika H memberi perlawanan terhadap variabel

beban utama Faktor beban = 0, kondisi lain

KOMBINASI PEMBEBANAN Kombinasi Beban Terfaktor dan Beban Layan (Pasal 4.2)

Metoda Tegangan Ijin (komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi didesain dengan tegangan ijin) (4.2.3)

1. D2. D + L 3. D + (Lr atau R)4. D + 0.75L + 0.75 (Lr atau R)5. D + (0.6W atau 0.7E)6. D + 0.75 (0.6W atau 0.7E) + 0.75L + 0.75 (Lr atau R)7. 0.6D + 0.6W8. 0.6D + 0.7E

PengecualianBeban air F diperhitungkan (jika ada) dengan faktor beban 1 dan 0.6Beban tanah H pada struktur Faktor beban = 1.6, jika H memperkuat pengaruh variabel beban utama Faktor beban = 0,9, jika H memberi perlawanan terhadap variabel

beban utama Faktor beban = 0, kondisi lain

Pengaruh Beban Gempa (E) (Pasal 7.4.2) untuk 4.2.2 (7) atau 4.2.3 (5 dan 6) …(14) , untuk 4.2.2 (7) atau 4.2.3 (8) …(15)Dimana dan Metoda Ultimit

5. (1.2 + 0.2)D + ρQE + L7. (0.9-0.2) D + ρQE + 1.6H

Metoda Tegangan Ijin8. (1.0 + 0.14)D + H + F + 0.7ρQE

9. (1.0 + 0.1)D + H + F + 0.525ρQE + 0.75L + 0.75 (Lr atau D)8. (0.6 - 0.14)D + 0.7ρQE + H

PengecualianPengaruh beban gempa vertikal, Ev, diijinkan untuk ditetapkan sama dengan noluntuk salah satu kondisi berikut ini:1. SDS ≤ 0,125 untuk (14), (15), (18), dan (19);2. jika menentukan kebutuhan pada muka-kontak tanah-struktur di fondasi untuk (15).

PENGARUH BEBAN GEMPA HORIZONTAL (Eh) DAN GEMPA VERTIKAL (Ev)

Pengaruh Beban Gempa (Em) (Pasal 7.4.2) untuk 4.2.2 (5) atau 4.2.3 (5 dan 6) …(18) , untuk 4.2.2 (7) atau 4.2.3 (8) …(19)Dimana dan

Metoda Ultimit5. (1.2 + 0.2)D + Ω0QE + L

7. (0.9-0.2)D + Ω0QE + 1.6HMetoda Tegangan Ijin

8. (1.0 + 0.14)D + H + F + 0.7Ω0QE

9. (1.0 + 0.1)D + H + F + 0.525Ω0QE + 0.75L + 0.75 (Lr atau D)8. (0.6 - 0.14)D + 0.7Ω0QE + H

PENGARUH BEBAN GEMPA TERMASUK FAKTOR KUAT LEBIH (Emh)

Gaya Geser Dasar Rencana V Gaya geser atau lateral total yang terjadi pada tingkat

dasar Pengganti/penyederhanaan dari getaran gempa bumi yang

bekerja pada dasar bangunan dan selanjutnya digunakan sebagai gaya gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan dan evaluasi struktur bangunan gedung. (Widodo, 2011)

Dalam menggunakan Gaya Gempa diperhitungkan Faktor Skala Gempa yang dirumuskan sebagai berikut

Dimana I = faktor keutamaan gempag = gravitasiR = Faktor modifikasi Respons

Jika Vdinamik < 85% Vstatik, perlu dilakukan perhitungan ulang dengan faktor skala gempa yang baru

𝑆𝐹=𝐼𝑔𝑅

Gaya Geser Dasar Rencana V (7.8.1)

V = Geser dasar seismicCS = Koefisien respon seismicW = Berat seismik efektif

𝑉=𝐶𝑠𝑊

𝐶 𝑠=𝑆𝐷𝑆

( 𝑅𝐼 𝑒 )𝐶 𝑠=

𝑆𝐷1

𝑇 (𝑅𝐼𝑒 )𝐶 𝑠≥

0.5𝑆1

( 𝑅𝐼 𝑒 )𝐶 𝑠=0. 0 44𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒≥0.01

SDS = parameter percepatan spectral desain periode 0.2 detikSD1 = parameter percepatan spectral desain periode 1 detikR = faktor modifikasi responsIe = faktor keutamaan gempaT = periode fundamental struktur

Khusus daerah dengan S1 ≥

0.6 g≤≤ +¿

Berat seismik efektif (W) struktur harus menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini1. Dalam daerah yang digunakan untuk

penyimpanan: minimum sebesar 25% beban hidup lantai

2. Jika ketentuan untuk partisi disyaratkan dalam desain beban lantai: diambil sebagai yang terbesar di antara berat partisi actual atau berat daerah lantai minimum sebesar 0.45 kN/m2

3. Berat operasional total dari peralatan permanen4. Berat lansekap dan beban lainnya pada taman

atap dan luasan sejenis lainnya

Berat seismik efektif W (7.7.2)

KLASIFIKASI SITUSDalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah diperlukan penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu.

Profil tanah di situs harus diklasifikasikan berdasarkan profil tanah lapisan 30 mpaling atas.

Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan dilaboratorium, dengan minimal mengukur secara independen dua dari tiga parameter tanah, yaitu kecepatan gelombang geser (ν), penetrasi standar lapangan (N), dan kuat geser niralir (su)

Kelas situs dengan kondisi yang lebih buruk harus diberlakukan.

Apabila tidak tersedia data tanah yang spesifik pada situs sampai kedalaman 30 m, maka sifat-sifat tanah harus diestimasi oleh seorang ahli geoteknik yangmenyiapkan laporan penyelidikan tanah berdasarkan kondisi getekniknya.

Penetapan kelas situs SA dan kelas situs SB tidak diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak atau rakit fondasi dan permukaan batuan dasar.

Kecepatan rata-rata gelombang geser

Tahanan Penetrasi Standar Lapangan

Kuat geser niralir rata-rata

di = tebal setap lapisan antara kedalaman 0 – 30 m

Kelas Situs (5.3)

(5.4.1)

(5.4.2)

(5.4.3)

Parameter Percepatan Spektral Desain SD (6.3)

𝑆𝐷𝑆=23 𝑆𝑀𝑆 𝑆𝐷1=

23 𝑆𝑀 1

SMS = Parameter spectrum respons percepatan periode 0.2 detikSM1 = Parameter spectrum respons percepatan periode 1 detik

Parameter Spektrum Respons Percepatan SM (6.2)

𝑆𝑀𝑆=𝐹 𝑎𝑆𝑆 𝑆𝑀 1=𝐹 𝑣𝑆1

SS = Parameter respons spectral percepatan MCER periode 0.2 detikS1 = Parameter respons spectral percepatan MCER periode 1 detikFa = Faktor amplifikasi getaran periode 0.2 detikFv = Faktor amplifikasi getaran periode 1 detik

Faktor Amplifikasi Getaran F (6.2)

Parameter percepatan batuan dasar (SS, periode 0.2 detik dan S1, periode 1 detik) harus ditetapkan masing dari respons spectral dalam peta gerak tanah dengan 2

persen terlampaui dalam 50 tahun dan dinyatakan dalam bilangan decimal terhadap gravitasi (g)

(6.1.1)

Parameter respons spectral percepatan MCER

Parameter respons spectral percepatan MCER periode 0.2 detik SS (14)

Parameter respons spectral percepatan MCER periode 1 detik S1 (14)

Parameter respons spectral percepatan MCER dengan aplikasi

puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spectra_Indonesia/2011/

Parameter respons spectral percepatan MCER dengan aplikasi

Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur Bangunan (Ie) (4.1.2)

Kategori Desain Seismik (6.5)

KATEGORI DESAIN SEISMIK

Pemilihan Sistem Struktur Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi

salah satu tipe yang ditunjukkan dalam Tabel 9 atau kombinasi pembebanan sistem.

Sistem struktur yang digunakan harus sesuai dengan batasan sistem struktur dan batasan ketinggian struktur yang ditunjukkan dalam Tabel 9.

Pembagian setiap tipe berdasarkan pada elemen vertikal yang digunakan untuk menahan gaya gempa lateral.

Koefisien modifikasi respons yang sesuai, R, faktor kuat lebih sistem, Ω0, dan koefisien amplifikasi defleksi, Cd, sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel9 harus digunakan dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antarlantai tingkat desain.

Setiap sistem penahan gaya gempa yang dipilih harus dirancang dan didetailkan sesuai dengan persyaratan khusus bagi sistem tersebut yang ditetapkan dalam dokumen acuan yang berlaku seperti terdaftar dalam Tabel 9 dan persyaratan tambahan yang ditetapkan dalam 7.14.

Sistem penahan gaya gempa yang tidak termuat dalam Tabel 9 diijinkan apabila data analitis dan data uji yang diserahkan kepada pihak yang berwenang untuk memberikan persetujuan dapat dipadankan dengan tahanan gaya lateral dan kapasitas disipasi energi agar ekivalen dengan sistem struktur yang terdaftar dalam Tabel 9 untuk nilai R, Ω0, dan Cd

Spektrum Respons Spesifik Situs (7.2.2)

PERIODE FUNDAMENTAL Diperoleh menggunakan properti struktur dan

karateristik deformasi elemen penahan dalam analisis yang teruji dalam arah yang ditinjau.

Persyaratan Periode Fundamental T < Ta → gunakan Ta Ta < T < CuTa → gunakan T T > Ta → gunakan Ta

Ta = perioda fundamental pendekatanCt = koefisien parameter perioda pendekatanhn = ketinggian struktur (m)

𝑇 𝑎=𝐶𝑡 h𝑛𝑥

Periode Fundamental (7.8.2.1)

Simplifikasi Periode Pendekatan untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi

12 tingkat dimana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m:

untuk struktur dinding geser batu bata atau beton

𝑇 𝑎=0.1𝑁 ;𝑁= h𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖

𝑇 𝑎=0.0062√𝐶𝑤

h𝑛 𝐶𝑤=100𝐴𝐵

∑ ( h𝑛h𝑖 )2 𝐴𝐼

[1+0.83 ( h𝑖𝐷𝑖

)2]

Keterangan:AB = luas dasar struktur, dinyatakan dalam meter persegi(m2)Ai = luas badan dinding geser “i ”,dinyatakan dalam meter persegi(m2)Di = panjang dinding geser “i ”dinyatakan dalam meter (m)hi = tinggi dinding geser “i ”dinyatakan dalam meter (m)x = jumlah dinding geser dalam bangunan yang efektif dalam menahan gaya lateral

dalam arah yang ditinjau.

PENGARUH ORTOGONALITASBerdasarkan Kategori Desain Seismik, pengaruh ortogonalitas terhadap gaya gempa desain adalah sebagai berikut. KDS B

Analisis gaya gempa desain boleh terpisah terhadap arah ortogonalitasnya

KDS C Pengaruh ortogonalitas diperhitungkan QE = ± 100% QE-X ± 30% QE-Y (arah lemah) QE = ± 30% QE-X ± 100% QE-Y (arah kuat)

KDS ≥ C (D/E/F)Ketentuan KDS CSemua kolom/dinding yang membentuk bagian dari dua atau lebih sistem penahan gaya gempa yang berpotongan dan dikenai beban aksial akibat gaya gempa yang bekerja sepanjang sumbu denah utama sama maupun melebihi 20% kuat desain aksial kolom/dinding, harus didesain untuk pengaruh beban paling kritis akibat penerapan gaya gempa dalam semua arah.

FAKTOR REDUNDANCY (ρ) ρ = 1 digunakan untuk

Untuk KDS B/C

Perhitungan simpangan antar lantai dan pengaruh P-delta; Desain komponen nonstruktural; Desain struktur non gedung yang tidak mirip dengan bangunan

gedung; Desain elemen kolektor, sambungan lewatan, dan sambungannya

di mana kombinasi beban dengan faktor kuat-lebih berdasarkan 7.4.3;

Desain elemen struktur atau sambungan di mana kombinasi beban dengan faktor kuat lebih disyaratkan untuk desain berdasarkan 7.4.3;

Beban diafragma diperhitungkan; Struktur dengan sistem peredaman; Desain dinding struktural terhadap gaya keluar bidang, termasuk

sistem angkurnya

Untuk KDS D/E/F, ρ = 1 jika Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari

35% gaya geser dasar pada arah yang ditinjau memenuhi persyaratan Tabel 12

Menahan lebih dari 35% geser dasar sistem penahan gaya gempa ≥ dua bentang perimeter

penahan gaya gempa yang merangka pada masing-masing sisi struktur dalam masing-masing arah ortogonal di setiap tingkat

Struktur denah beraturan di semua tingkat

ΣL dinding geser = L/h = 2L/h (konstruksi rangka ringan). Selain itu, ρ = 1.3

FAKTOR REDUNDANCY (ρ)

FAKTOR REDUNDANCY (ρ)

Cvx = faktor distribusi vertikalV = gaya geser dasar strukturwi, wx = bagian berat seismic efetif total strukturhi, hx = tinggi dari dasar sampai tingkat i atau xk = eksponen terkait perioda

T ≤ 0.5 s, k = 1T≥ 2.5 s, k = 20.5 < T < 2.5 s, k interpolasi 1 dan 2

𝐹 𝑥=𝐶𝑣𝑥𝑉𝐶𝑣𝑥=

𝑤𝑥 h𝑥𝑘

∑𝑖=1

𝑛

𝑤𝑖h 𝑖𝑘 𝑉 𝑥=∑

𝑖=1

𝑛

𝐹 𝑥

Distribusi Gaya Vertikal dan Horizontal (7.8.3 dan 7.8.4)

Struktur harus didesain untuk menahan pengaruh guling yang diakibatkan distribusi gaya lateral di tiap tingkat

n

xixiix hhFM )(

Pengaruh penggulingan di muka kotak pondasi diizinkan sebesar 25% untuk pondasi struktur yang memenuhi kedua kondisi berikut1. Struktur didesain sesuai dengan analisis gaya lateral ekivalen2. Struktur bukan merupakan bandul terbalik atau struktur tipe

kolom kantileverPengaruh penggulingan di muka kotak pondasi diizinkan sebesar 10% untuk Struktur pondasi yang didesain sesuai dengan persyaratan analisis spectrum respons ragam

Momen Guling (7.8.5)

TORSI Torsi Bawaan (Mt)

Pada diafragma yang tidak fleksibel Akibat eksentrisitas antara lokasi pusat massa

dan pusat kekakuan Untuk distribusi gaya lateral di masing-masing

tingkat Torsi Tak Terduga (Mta)

Pada diafragma tidak fleksibel, momen torsi bawaan (Mt) + momen torsi tak terduga (Mta)

Akibat perpindahan pusat massa dari lokasi aktualnya sebesar 5% dimensi struktur tegak lurus pada masing-masing arah terhadap arah gaya yang diterapkan.

Jika gaya gempa diterapkan secara serentak dalam dua arah ortogonal, persyaratan ini tidak perlu diterapkan dalam kedua arah orthogonal pada saat bersamaan, tetapi harus diterapkan dalam arah yang menghasilkan pengaruh yang lebih besar.

TORSI Faktor Pembesaran Momen Tak Terduga

Struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik C, D, E, atau F, dengan tipe ketidakberaturan tipe 1a atau 1b torsi yang terjadi harus memperhitungkan pengaruh Momen Tak Terduga masing-masing tingkat dikalikan dengan faktor pembesaran torsi ( x A ) seperti

Dimanaδmax = Perpindahan maksimum di tingkat x (mm) yang dihitung dengan mengasumsikan

Ax =1 (mm)δavg = Rata-rata perpindahan di titik-titik terjauh struktur di tingkat x yang dihitung

dengan mengasumsikan Ax =1 (mm)

Faktor pembesaran torsi ( Ax ) tidak disyaratkan melebihi 3,0. Pembebanan yang lebih parahuntuk masing-masing elemen harus ditinjau untuk desain

Simpangan izinPengecekan Batas Layan

Simpangan antar lantai tingkat desain (Δ) seperti ditentukan dalam 7.8.6, 7.9.2, atau 12.1, tidak boleh melebihi simpangan

antar lantai tingkat ijin (Δa)

Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (Δ) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Apabila pusat massa tidak terletak segaris dalam arah vertikal, diijinkan untuk menghitung defleksi di dasar tingkat berdasarkan proyeksi vertikal dari pusat

massa tingkat di atasnya. Jika desain tegangan ijin digunakan, (Δa) harus dihitung menggunakan gaya gempa tingkat kekuatan yang ditetapkan dalam 7.8 tanpa reduksi untuk desain tegangan ijin.

𝛿𝑥=𝐶𝑑 𝛿𝑥𝑒𝐼𝑒

Cd = faktor amplifikasi defleksiδxe = defleksi pada lokasi yang disyaratkan

pada pasal ini ditentukan dengan analisis elastis

Ie = Faktor keutamaan gempa

• Simpangan Antar LantaiPengecekan Batas Layan

𝜃=𝑃𝑥 𝐼 𝑒

𝑉 𝑥 h𝑥𝑥𝐶𝑑

Px = beban desain vertikal total pada dan di atas tingkat x (faktor beban individu tidak perlu lebih dari 1)

Ie = faktor keutamaan gempaVx = gaya geser seismic pada tingkat x dan (x-1)hxx = tinggi tingkat di bawah tingkat xCd = faktor amplifikasi defleksi

• Pengaruh P-Delta (PΔ) Pengecekan Batas Layan

Pengaruh P-delta pada geser dan momen tingkat, gaya dan momen elemen struktur yang dihasilkan, dan simpangan antar lantai tingkat

yang timbul oleh pengaruh ini tidak disyaratkan untuk diperhitungkan bila koefisien stabilitas (θ) seperti ditentukan oleh persamaan berikut

sama dengan atau kurang dari 0,10:

Koefisien stabilitas (θ) harus tidak melebihi (θmax) yang ditentukan sebagai berikut:

𝜃𝑚𝑎𝑥=0.5𝛽𝐶𝑑

≤0.25θ < 0.1 → efek P-Δ dapat diabaikan0.1 < θ < θmax → efek P-Δ diperhitungkanθmax < θ → struktur berpotensi tidak stabil, harus didesain ulang

PERBANDINGAN STANDAR

Komponen Pembanding SNI Gempa 2002 SNI Gempa 2012

Data

hn : tinggi bangunanCt : koefisien sistem frameZ : faktor zona gempaS : faktor jenis tanah (6 tipe)I : faktor seismic use (3 grup)R : koefisien sistem strukturW : dead load termasuk partisi ditambah 25% beban hidup untuk gudang penyimpanan

hn : tinggi bangunanCt : koefisien sistem frameZ : faktor zona gempaS : faktor jenis tanah I : faktor seismic use (4 grup)R : koefisien sistem strukturW : dead load termasuk partisi ditambah 25% beban hidup untuk gudang penyimpanan

Parameter Respons Gempa

(dipengaruhi oleh wilayah gempa, jenis tanah, dan periode struktur)

Komponen Perhitungan Gaya geser gempa dasar

Gaya geser gempa dasar

Cs, Koefisien respon gempa

Cs, Cek batas maksimum koefisien

Cs, Cek batas minimum koefisien

Cek batas minimum untuk S1 ≥ 0.6g

MSDS SS 32

MSD SS 32

1 saMS SFS

1SFS VDS

WCV s



𝑆𝐷1

𝑇 (𝑅𝐼𝑒 )

𝐶 𝑠≥0.5𝑆1

( 𝑅𝐼 𝑒 )

ISC DSs 044.0

Komponen Pembanding SNI Gempa 2002 SNI Gempa 2012

Komponen Perhitungan

T, Periode getar alami alternatif lain

Fx, Gaya geser di setiap lantai

Momen guling

Batas simpangan antar lantaiKinerja batas layan

Kinerja batas ultimate

T, Periode getar alami alternatif lain

Fx, Gaya geser di setiap lantai

Momen guling

Pengaruh P-Delta

Batas simpangan antar lantai


𝑤𝑥 h𝑥𝑘

∑𝑖=1

𝑛

𝑤𝑖h 𝑖𝑘𝑉 𝑥=∑

𝑖=1

𝑛

𝐹 𝑥

n

xixiix hhFM )(

𝛿𝑥=𝐶𝑑𝛿𝑥𝑒𝐼𝑒

𝜃=𝑃𝑥∆ 𝐼 𝑒𝑉 𝑥 h𝑥𝑥𝐶𝑑

𝜃𝑚𝑎𝑥=0.5𝛽𝐶𝑑

≤0.25

43

nthCT

n

iii

n

iii

dFg

dWT

1

1

2

1 3.6 𝑇 𝑎=𝐶𝑡 h𝑛𝑥

1

N

i ii

V F

1

i ix n

i ii

W hF Vw h

;N

x i i xi x

M F h h

0,02i ih

0,03 30nom i ih mmFS R

10,8 1t

VFSV

0,7 ( )0,7 ( )

R struktur beraturanR struktur tidak beraturan

FS

CONTOH SOAL

CONTOH SOAL 1SNI 03-1726-2012

Sebuah gedung perkantoran 4 lantai di kawasan Depok berdiri setinggi 18 m dengan tinggi lantai tinggi lantai pertama 6 meter

memikul deadload tiap lantai sebesar 500 ton. Dengan data tanah hasil NSPT terlampir dan asumsikan gedung berupa sebagai

bangunan rangka beton pemikul momen khusus, lakukan perhitungan gaya geser dasar ekivalen jika diketahui periode fundamental struktur

1.2 s.

500 ton

6 m

4 m

4 m

Lantai 3

Lantai 2

Lantai 1

500 ton

4 m

Lantai 4

500 ton

500 ton

Kedalaman Tanah, z Nilai N

SPT(m)0.00 0-1.75 2-2.75 3-4.25 2-5.75 5-7.25 7-9.75 2-11.25 2-12.75 3-14.25 5-15.75 4


SPT(m)

-18.25 6-19.75 8-21.25 17-22.75 24-24.00 60-25.75 48-27.25 25-28.75 50-29.00 60-30.00 60

𝑁=4.565


SPT

Jarak kedalaman, d

(m) (m)0.00 0 0.00-1.75 2 1.75-2.75 3 1.00-4.25 2 1.50-5.75 5 1.50-7.25 7 1.50-9.75 2 2.50-11.25 2 1.50-12.75 3 1.50-14.25 5 1.50-15.75 4 1.50


SPT

Jarak kedalaman, d

(m) (m)-18.25 6 2.50-19.75 8 1.50-21.25 17 1.50-22.75 24 1.50-24.00 60 1.25-25.75 48 1.75-27.25 25 1.50-28.75 50 1.50-29.00 60 0.25-30.00 60 1.00

Kelas Situs Tanah Lunak (SE)*karena tidak ada informasi lebih jauh untuk investigasi lanjut Kelas Situs F

1. Mengitung Nilai Tahanan Penetrasi Standar Lapangan untuk mengetahui Kelas Situs Bangunan

2a. Menentukan Parameter respons spectral percepatan MCER perioda 0.2 detik

2b. Menentukan Parameter respons spectral percepatan MCER perioda 1 detik

SS = 0.765 gS1 = 0.322 g

Kelas Situs = E

DiperolehFa = 1.182Fv = 2.712

3. Menentukan Faktor Amplifikasi Getaran

SS = 0.765 gS1 = 0.322 g Fa =

1.182Fv = 2.712

𝑆𝑀𝑆=𝐹 𝑎𝑆𝑆

𝑆𝑀 1=𝐹 𝑣𝑆1

SMS = 0.904SM1 = 0.873

𝑆𝐷𝑆=23 𝑆𝑀𝑆

𝑆𝐷1=23 𝑆𝑀 1

SDS = 0.603SD1 = 0.582

SMS = 0.904SM1 = 0.873

5. Mengitung Parameter Percepatan Spektral Desain

4. Mengitung Parameter Spektrum Respons Percepatan

DiperolehIe = 1.0

6. Menentukan Faktor Keutamaan Gempa

SDS = 0.603SD1 = 0.582

Kategori Desain Seismik D

7. Menentukan Kategori Desain Seismik

Bangunan rangka beton pemikul momen khusus

DiperolehR = 8

8. Menentukan Faktor Modifikasi Respons


Bangunan rangka beton pemikul momen khususDiperoleh

Ct = 0.0466x = 0.9hn = 18

m

𝑇 𝑎=0 .628 𝑠𝑇 𝑎=(0.0466)¿

SD1 = 0.582𝑇 >𝐶𝑢𝑇 𝑎

1.2>0.879→𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛𝐶𝑢𝑇𝑎 𝑇=𝐶𝑢𝑇 𝑎=0 .879𝑠

9. Menghitung Periode Fundamental



𝑆𝐷1


0.5𝑆1

( 𝑅𝐼 𝑒 )𝐶 𝑠=0. 0 44𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒≥0.01


0.6 g≤≤ +¿

𝐶 𝑠=0.6 03

( 81.0 )

SDS = 0.603R = 8

Ie = 1.0

SD1 = 0.582R = 8

Ie = 1.0T = 0.879

s

SDS = 0.603Ie = 1.0

𝐶 𝑠=(0.582)

(0. 879)( 81.0 )𝐶 𝑠=0. 0 44 (0.6 03)(1.0)≥0.01

𝐶 𝑠=0. 026 5≥0.01 𝐶 𝑠=0.0 754 𝐶 𝑠=0. 0828

𝐶 𝑠=0. 0754

𝐶 𝑠≥0.5 (0.322)

( 81.0 )

S1 = 0.322R = 8

Ie = 1.0

𝐶 𝑠≥ 0.0201

∴𝐶𝑠=0. 0754

10. Menghitung Koefisien Respons Seismik

Gaya Geser Dasar

CS = 0.0754W = 2000 ton 𝑉=𝐶𝑠𝑊 V = 150.8 ton

10. Menghitung Berat Efektif Seismik

Distribusi Gaya Vertikal dan Horizontal


𝑤𝑥 h𝑥𝑘

∑𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝐹 𝑥

V = 150.8 tonT = 0.879

0.5 < T < 2.5 s, k = 1.190

n

xixiix hhFM )(Momen Guling

V (ton) hx (m)

wx (ton)

wx hx (ton.m)

Fi (ton)

Vx (ton)

Mx (ton.m)

F4 18 500 15586.35 60.11 60.106 240.42F3 14 500 11557.46 44.57 104.68 659.13F2 10 500 7744.083 29.86 134.54 1197.3F1 6 500 4216.674 16.26 150.8 2102.1

0 39104.56

150.8

60.1144.57

29.86

16.261

2

3

4

0 20 40 60 80 100120140160

150.8

134.54

104.68

60.11

Vx

0 1000 20000

1

2

3

4

Mx

Periode getar bangunan T dan sudut Tc

Gaya geser dasar

Periode getar bangunan T dan sudut TcBangunan berada di wilayah gempa zona 4 sehingga:z =0,17 dan n = 4 lantaiT = 0,17x4 = 0,68 s

Tanah lunak : Tc = 1 s T<Tc

WRCIV

Wilayah Gempa0 z

1 0,202 0,193 0,184 0,175 0,166 0,15𝑁=4.565

SNI 03-1726-2002

Koefisien faktor respon gempa CT<Tc C = Am = 2.5 Ao

Ao = 0,34g (tanah lunak dan wilayah gempa 4)

C = 2,5x0,34g = 0,85g

Bangunan umum untuk perkantoran, I = 1,0

SNI 03-1726-2002

Faktor keutamaan I


KeutamaanI1 I2 I3



1.4 1.0 1.4



Faktor reduksi beban gempa R Bangunan daktail penuh, µ= 5,3 dengan nilai R = 8,5 Berat struktur W W = 4x500 ton = 2000 ton

Gaya geser dasar V

Distribusi gaya Fi

WRCIV

0,85 1,0 2000 2008,5

V ton ton

hx wx wx hx Fi Vx Mx

m ton ton.m ton ton ton.m4 18 500 9000 75,00 75,00 1350,003 14 500 7000 58,33 133,33 3216,672 10 500 5000 41,67 175,00 1533,331 6 500 3000 25,00 200,00 3300,00S 2000 24000 200,00

Lantai

SNI 03-1726-2002

Simpangan ijin

Periode getar getar bangunan dengan Rayleigh

T asumsi sebesar 0,68 detik

2

11

1

2 2

1 2

6.3

3 500 (100 ) 500 (100 )6.3 0,649810 / (75,00 58,33 41,67 25,00 ) 100

n

i ii

n

i ii

WdT

g Fd

ton mm ton mmTmm s ton mm

0.025 0.025 4000 100M h mm mm

SNI 03-1726-2002

SNI 03-1726-2002

SNI 1726:2012

PERBANDINGAN SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726:2012


m ton ton.m ton ton ton.m4 18 500 9000 75.00 75.00 1350.003 14 500 7000 58.33 133.33 3216.672 10 500 5000 41.67 175.00 1533.331 6 500 3000 25.00 200.00 3300.00S 2000 24000 200.00

Lantai

V (ton) hx (m) wx (ton)

wx hx (ton.m)

Fi (ton)

Vx (ton)

Mx (ton.m)

F4 18 500 15586.35 60.11 60.106 240.42F3 14 500 11557.46 44.57 104.68 659.13F2 10 500 7744.083 29.86 134.54 1197.3F1 6 500 4216.674 16.26 150.8 2102.1

0 39104.56

150.8

Akan dibangun sebuah gedung perkantoran setinggi 3 lantai di kawasan di Jakarta. Bangunan yang akan berdiri diatas tanah

sedang ini memiliki tinggi 14 m dengan tinggi lantai tinggi lantai pertama 6 meter. Jika diketahui periode fundamental

bangunan 0.65 detik, hitung gaya geser dasar ekivalen pada bangunan yang diasumsikan sebagai rangka beton pemikul

momen khusus.

SS = 0.686 gS1 = 0.300 g

Kelas Situs = C

DiperolehFa = 1.126

Fv = 1.5

asumsi


SS = 0.686 gS1 = 0.300 g Fa =

1.126Fv = 1.5



SMS = 0.772SM1 = 0.450


𝑆𝐷1=23 𝑆𝑀 1

SDS = 0.515SD1 = 0.300

SMS = 0.772SM1 = 0.450



DiperolehIe = 1.0


SDS = 0.603SD1 = 0.582

Kategori Desain Seismik D


Bangunan rangka beton pemikul momen khusus

DiperolehR = 8



Bangunan rangka beton pemikul momen khususDiperoleh

Ct = 0.0466x = 0.9hn = 14

m

𝑇 𝑎=0 .501𝑠𝑇 𝑎=(0.0466)¿

SD1 = 0.300

𝑇 𝑎<𝑇<𝐶𝑢𝑇𝑎

0 .501<0.650<0. 701→𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛𝑇 𝑠 𝑇=𝑇 𝑠=0 .650 𝑠




𝑆𝐷1


0.5𝑆1

( 𝑅𝐼 𝑒 )𝐶 𝑠=0. 0 44𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒≥0.01


0.6 g≤≤ +¿

𝐶 𝑠=0. 515

( 81.0 )

SDS = 0.515R = 8

Ie = 1.0

SD1 = 0.300R = 8

Ie = 1.0T = 0.650

s

SDS = 0.515Ie = 1.0

𝐶 𝑠=(0.300)

(0. 650)( 81.0 )𝐶 𝑠=0. 0 44 (0. 515)(1.0)≥0.01

𝐶 𝑠=0. 0 227 ≥0.01 𝐶 𝑠=0.0 644 𝐶 𝑠=0. 0577

𝐶 𝑠=0. 0577

S1 = 0.300R = 8

Ie = 1.0


Gaya Geser Dasar

CS = 0.0577W = 1900 ton 𝑉=𝐶𝑠𝑊 V = 109.63

ton



𝑤𝑥 h𝑥𝑘

∑𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝐹 𝑥

V = 109.63 tonT = 0.650

0.5 < T < 2.5 s, k = 1.075

n

xixiix hhFM )(


Momen Guling

V (ton) hx (m)

wx (ton)

wx hx (ton.m)

Fi (ton)

Vx (ton)

Mx (ton.m)

F3 14 500 8532.134 44.22 44.219 176.87F2 10 600 7131.013 36.96 81.176 501.58F1 6 800 5490.382 28.45 109.63 1159.4

0 21153.53

109.63

44.22

81.176

109.63

1

2

3

0 20 40 60 80 100

109.63

81.176

44.129

Vx

0 200 400 600 800 1000 12000

1

2

3

Mx


Gaya geser dasar

Periode getar bangunan T dan sudut TcBangunan berada di wilayah gempa zona 4 sehingga:z =0,17 dan n = 4 lantaiT = 0,17x4 = 0,68 s

Tanah lunak : Tc = 1 s T<Tc

WRCIV

Wilayah Gempa z

1 0,202 0,193 0,184 0,175 0,166 0,15𝑁=4.565

SNI 03-1726-2002

Koefisien faktor respon gempa CT<Tc C = Am = 2.5 Ao

Ao = 0,34g (tanah lunak dan wilayah gempa 4)

C = 2,5x0,34g = 0,85g


SNI 03-1726-2002

Faktor keutamaan I


KeutamaanI1 I2 I3



1.4 1.0 1.4



Faktor reduksi beban gempa R Bangunan SRPMK beton, µ= 5,3 dengan nilai R = 8,5 Berat struktur W W = 500 + 600 + 800 ton = 1900 ton

Gaya geser dasar V

Distribusi gaya Fi

WRCIV 0,85 1,0 1900 190

8,5V ton ton


m ton ton.m ton ton ton.m3 14 500 7000 74,72 74,72 298,882 10 600 6000 64,04 138,76 1152,811 6 800 4800 51,24 190,00 3573,71S 1900 17800 190,00

Lantai

SNI 03-1726-2002

1

i ix n

i ii

W hF Vw h

Simpangan lantaiKondisi layanLantai 2, 3 dan 4

Lantai 1

Kondisi UltimateLantai 2, 3, dan 4

.

0.03 0.03 3500 37,52,8

h mm mmR

SNI 03-1726-2002

0,7 0,7 8,5 14 830,02 0,02 4000 80

0,7 0,7 8,5 21 1250,02 0,02 6000 120

R mm mmh mm mm

R mm mmh mm mm

0.03 0.03 6000 218,5

h mm mmR

Lantai 1

30mm

T awal sebesar 0,68 detik (perbedaan nilai sebesar 32% > 20%)

2

11

1

1

6.3

1,0det

n

i ii

n

i ii

WdT

g Fd

T

Periode getar alami fundamental bangunan

SNI 03-1726-2002

SNI 1726:2012

PERBANDINGAN SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726:2012


m ton ton.m ton ton ton.m3 14 500 7000 74,72 74,72 298,882 10 600 6000 64,04 138,76 1152,811 6 800 4800 51,24 190,00 3573,71S 1900 17800 190,00

Lantai

V (ton)

hx (m) wx (ton) wx hx (ton.m) Fi (ton) Vx (ton) Mx

(ton.m)F3

507.314 500 8288.01 203.86 203.86 815.44

F2 10 600 6952.66 171.02 374.88 2314.96F1 6 800 5383.23 132.42 507.3 5258.76

0 20623.90

CONTOH SOAL 3

Di kawasan Pangkal Pinang akan dibangun sebuah apartemen dengan sistem struktur berupa dengan tinggi tiap lantainya 3.5

m dan mampu memikul deadload sebesar 1500 kN setiap lantainya. Dengan data tanah hasil NSPT terlampir dan

asumsikan gedung berupa sebagai bangunan rangka beton pemikul momen menengah, lakukan perhitungan gaya geser dasar ekivalen jika diketahui periode fundamental struktur

sebesar 2.5.


SPT(m)0.00 0-1.75 2-2.75 3-4.25 2-5.75 5-7.25 7-9.75 2-11.25 2-12.75 3-14.25 5-15.75 4


SPT(m)

-18.25 6-19.75 8-21.25 17-22.75 24-24.00 60-25.75 48-27.25 25-28.75 50-29.00 60-30.00 60

𝑁=4.565


SPT

Jarak kedalaman, d

(m) (m)0.00 0 0.00-1.75 2 1.75-2.75 3 1.00-4.25 2 1.50-5.75 5 1.50-7.25 7 1.50-9.75 2 2.50-11.25 2 1.50-12.75 3 1.50-14.25 5 1.50-15.75 4 1.50


SPT

Jarak kedalaman, d

(m) (m)-18.25 6 2.50-19.75 8 1.50-21.25 17 1.50-22.75 24 1.50-24.00 60 1.25-25.75 48 1.75-27.25 25 1.50-28.75 50 1.50-29.00 60 0.25-30.00 60 1.00

Kelas Situs Tanah Lunak (SE)*karena tidak ada informasi lebih jauh untuk investigasi lanjut Kelas Situs F

1. Mengitung Nilai Tahanan Penetrasi Standar Lapangan untuk mengetahui Kelas Situs Bangunan

SS = 0.057 gS1 = 0.077 g

Kelas Situs = E

DiperolehFa = 2.5Fv = 3.5


SS = 0.057 gS1 = 0.077 gFa = 2.5Fv = 3.5



SMS = 0.1596SM1 =

0.2695


𝑆𝐷1=23 𝑆𝑀 1

SDS = 0.106SD1 = 0.180

SMS = 0.1596SM1 =

0.2695



DiperolehIe = 1.0


SDS = 0.106SD1 = 0.180

Kategori Desain Seismik C


Bangunan rangka beton pemikul momen

menengah

DiperolehR = 5



Bangunan rangka beton pemikul momen

menengahDiperoleh

Ct = 0.0466x = 0.9hn = 35

m

𝑇 𝑎=1.143 𝑠𝑇 𝑎=(0.0466)¿

SD1 = 0.180𝑇 >𝐶𝑢𝑇 𝑎

2.5>1.760→𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛𝐶𝑢𝑇 𝑎 𝑇=𝐶𝑢𝑇 𝑎=1.760 𝑠




𝑆𝐷1


0.5𝑆1

( 𝑅𝐼 𝑒 )𝐶 𝑠=0. 0 44𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒≥0.01


0.6 g≤≤ +¿

𝐶 𝑠=0. 106

( 51.0 )

SDS = 0.106R = 5

Ie = 1.0

SD1 = 0.180R = 5

Ie = 1.0T = 1.760

s

SDS = 0.106Ie = 1.0

𝐶 𝑠=(0. 180)

(1.760)( 51.0 )

𝐶 𝑠=0. 0 44 (0. 106)(1.0)≥0.01

𝐶 𝑠=0. 00466≥𝟎 .𝟎𝟏 𝐶 𝑠=0.0 212 𝐶 𝑠=0. 0 204

𝐶 𝑠=0. 0204

S1 = 0.077R = 5

Ie = 1.0


Gaya Geser Dasar

CS = 0.0204W = 15000

kN𝑉=𝐶𝑠𝑊 V = 306 kN




𝑤𝑥 h𝑥𝑘

∑𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝐹 𝑥

V = 306 kNT = 1.760

0.5 < T < 2.5 s, k = 1.63

n

xixiix hhFM )(

Momen Guling

V (ton) hx (m)

wx (ton)

wx hx (ton.m) Fi (ton) Vx

(ton)Mx

(ton.m)F10 35 1500 493085.43 70.908 70.908 248.1765F9 31.5 1500 415276.6 59.718 130.63 705.3673F8 28 1500 342735.31 49.287 179.91 1335.061F7 24.5 1500 275696.96 39.646 219.56 2103.517F6 21 1500 214441.44 30.837 250.4 2979.905F5 17.5 1500 159310.09 22.909 273.31 3936.475F4 14 1500 110733.74 15.924 289.23 4948.779F3 10.5 1500 69283.5 9.9632 299.19 5995.954F2 7 1500 35776.765 5.1448 304.34 7061.136F1 3.5 1500 11559.051 1.6622 306 8132.136

0 2127898.9

306

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 100 200 300

306

304.34

299.19

289.23

273.31

250.4

219.56

179.91

130.63

70.908

Vx

44.2281.176

109.63

44.2281.176

109.63

44.2281.176

109.63

109.63

0 1500 3000 4500 6000 75000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Mx


Gaya geser dasar

Periode getar bangunan T dan sudut TcBangunan berada di wilayah gempa zona 4 sehingga:z =0,2 dan n = 10 lantaiT = 0,2x10 = 2 s

Tanah lunak : Tc = 1 s T>Tc

WRCIV

Wilayah Gempa0 z

1 0,202 0,193 0,184 0,175 0,166 0,15𝑁=4.565

SNI 03-1726-2002

Koefisien faktor respon gempa CT>Tc C = 0,2/T (wilayah gempa 1 dan tanah lunak)

C = 0,2g/2 = 0,1g


SNI 03-1726-2002

Faktor keutamaan I


KeutamaanI1 I2 I3



1.4 1.0 1.4



Faktor reduksi beban gempa R Bangunan dengan rangka bresing beton bertulang dengan memikul beban gavitasi, dengan nilai R = 2,8 (Tabel 3 SNI 03-1726-2002) Berat gravitasi W W = 10x1500 kN = 15000 kN

Gaya geser dasar VW

RCIV 0,1 1,0 15000 535,7

2,8V kN kN

SNI 03-1726-2002

Distribusi Gaya F


m kN kN.m kN kN kN.m10 35 1500 52500 97.40 97.40 3409.009 31.5 1500 47250 87.66 185.06 4056.718 28 1500 42000 77.92 262.98 4977.147 24.5 1500 36750 68.18 331.16 6136.206 21 1500 31500 58.44 389.60 7499.805 17.5 1500 26250 48.70 438.30 9033.854 14 1500 21000 38.96 477.26 10704.263 10.5 1500 15750 29.22 506.48 12476.942 7 1500 10500 19.48 525.96 14317.801 3.5 1500 5250 9.74 535.70 16192.75S 15000 288750 535.7

0

Lantai

1

i ix n

i ii

W hF Vw h

Simpangan lantaiKondisi layanLantai 1-10

Kondisi UltimateLantai 1-10

0.03 0.03 3500 37,52,8

h mm mmR

SNI 03-1726-2002

0,7 0,7 2,8 30 58,80,02 0,02 3500 70

R mm mmh mm mm

30mm

T awal sebesar 2 detik (perbedaan nilai sebesar 22% > 20%)

2

11

1

1

6.3

2,58

n

i ii

n

i ii

WdT

g Fd

T

Periode getar alami fundamental bangunan

HASIL PERHITUNGAN SNI 2012

V (kN) hx (m) wx (kN) wx hx (ton.m) Fi (kN) Vx (kN) Mx (kN)

F10

627

35 1500 163780.1 130.1002

130.1002455.3506

F9 31.5 1500 142515.2 113.2082

243.30841306.93

F8 28 1500 121994.4 96.90733

340.21572497.685

F7 24.5 1500 102279.9 81.24699

421.46273972.804

F6 21 1500 83448.92 66.28839

487.75115679.933

F5 17.5 1500 65599.64 52.10966

539.86087569.446

F4 14 1500 48863.02 38.81477

578.67559594.81

F3 10.5 1500 33424.21 26.55082

605.226311713.1

F2 7 1500 19571.34 15.54667

620.77313885.81

F1 3.5 1500 7839.007 6.226985 627.00 16280.31

0 789315.8

HASIL PERHITUNGAN SNI 2002


m kN kN.m kN kN kN.m10 35 1500 52500 97.40 97.40 3409.009 31.5 1500 47250 87.66 185.06 4056.718 28 1500 42000 77.92 262.98 4977.147 24.5 1500 36750 68.18 331.16 6136.206 21 1500 31500 58.44 389.60 7499.805 17.5 1500 26250 48.70 438.30 9033.854 14 1500 21000 38.96 477.26 10704.263 10.5 1500 15750 29.22 506.48 12476.942 7 1500 10500 19.48 525.96 14317.801 3.5 1500 5250 9.74 535.70 16192.75S 15000 288750 535.7

0

Lantai

TERIMA KASIH

revisi ppt gempa bab 5

Documents