ANALISA BEBAN GEMPA STATIS UNTUK PEMBEBANAN STRUKTUR Arie Febry F, MT afebry@teknikunlam.ac.id Berdasarkan SNI 03-1726 - 2002
Beban Gempa Tujuan Pembebanan Gempa
Acuan dan Rujukan Base design mengacu pada
Analisis Gempa
Analisis Gempa Gempa Statis Ekuivalen Berupa gaya horisontal (Px, Py) yang diberikan pada lantai tiap struktur. Gempa Dinamis Berupa gelombang rambatan yang berdasarkan data gempa sebelumnya yang diterapkan pada base struktur dan dianalisa dengan metode pushover, dalam kondisi non linier
Batasan Statik Ekuivalen
Prosedur Desain Gaya Gempa - 1 Berikut adalah langkah / Prosedur analisa 1. Menentukan Informasi struktur yang detail yaitu : Ketinggian Struktur dari Permukaan Tanah Jenis Konstruksi Dimensi Dimensi Struktur Data Material fc, fy Beban DL dan LL yang direncanakan Fungsi Gedung Elemen elemen struktur yang berfungsi menahan geser
Prosedur Desain Gaya Gempa - 2 Berikut adalah langkah / Prosedur analisa 2. Informasi Seismic data antara lain Lokasi Konstruksi yang akan dikerjakan Data Tanah Setempat 3. Berdasarkan Informasi langkah ke 2 ditentukan : Percepatan Puncak Batuan dasar Percepatan Puncak Muka Tanah
Prosedur Desain Gaya Gempa - 3 4. Berdasarkan Informasi dari Langkah 1, diambil beberapa kondisi untuk desain yaitu : Faktor Keutamaan Struktur Jenis Konstruksi Faktor Reduksi Gempa 5. Berdasarkan Informasi langkah ke 1 ditentukan : Berat Bangunan Per lantai (dari lantai rencana dengan panjang kolom ½ L diatas dan ½ L dibawah) kecuali untuk lantai dasar atau lantai 0 memikul 1L kolom dibawah dan ½ L kolom keatas.
Prosedur Desain Gaya Gempa - 4 6. Berdasarkan Informasi langkah ke 1 ditentukan : Berat Beban Mati dan 30% berat beban Hidup 7. Berdasarkan Informasi langkah ke 6 ditentukan : Berat Struktur Per lantai (Wx) x Tinggi Lantai (hx) Akan didapatkan Σ Wx. hx 8. Menghitung Periode Natural : Berdasarkan h total akan didapatkan nilai T Berdasarkan nilai T akan didapatkan nilai Ct
Prosedur Desain Gaya Gempa - 5 9. Menghitung Base Shear 10. Menghitung Gaya Lateral Ekuivalent per lantai 11. Cek Perbandingan h/ Sisi penerima Gempa Jika h / L > 3 maka Lantai atas dikoreksi dengan menambahkan nilai Gaya laterar sebesar 0.1Vb Jika h / L < 3 maka tidak perlu dikoreksi
Prosedur Desain Gaya Gempa - 6 12. Menghitung Beban yang diterima per Node / joint
Contoh Perhitungan Sederhana - 1 Data Konstruksi : 1. Jenis : Beton Bertulang 2. Tinggi : 3 lantai (0,1,2,Dak) 3. Tinggi : 3,5 m per lantai (10.5m) 4. Lebar : 9,0 meter 5. Panjang : 22.65 meter 6. ƒc : 22.5 Mpa 7. ƒy : 400 Mpa 8. Fungsi : Rumah Tinggal 9. DL : 1.5 KN/m 2 10. LL : 2 KN/m 2 11. Beban Atap : -
Contoh Perhitungan Sederhana - 2 Data Konstruksi : 11. Komponen Geser : Tidak ada 12. Profil Struktur Balok : 300/400 mm Kolom : 300/300 mm Plat : 120 mm Seismic Data 1. Lokasi : Banjarmasin 2. Jenis Tanah : Soft Clay
Contoh Perhitungan Sederhana - 3 3. Menentukan Data Percepatan Lokasi Jenis Tanah : Banjarmasin : Lunak Didapat : Zone Gempa : 1 (Gambar 2.1) Percepatan Puncak Batuan : 0.03 Percepatan Muka Tanah : 0.08
Contoh Perhitungan Sederhana - 4 3. Menentukan Data Percepatan Tc = 1 detik (Tabel 6) Am = 0,2 Ar = 0,2 4. Menentukan Data Kondisi Struktur I = 1.0
Contoh Perhitungan Sederhana - 5 4. Menentukan Data Kondisi Struktur R = 8.5 (Tabel 3 pasal 1b) Calc Here
Contoh Perhitungan Sederhana - 6 5-7. Perhitungan Beban Per Lantai Untuk Mendapatkan Nilai T Tinggi Berat Wx Wx. Hx Lantai (m) (KN) KN.m 3 10.5 280.044 2940.462 2 7.5 1498.197 11236.48 1 3.5 1682.682 5889.387 Total 3460.923 20066.33 8. Perhitungan periode Natural T1 Atau rumusan empirik sbb untuk SRPM beton
Contoh Perhitungan Sederhana - 7 8. Menghitung Periode Natural Karena Sistem sama maka Sisi N-S dan W-E dianggap memiliki Ct sama Menggunakan Rumus Empirik terlebih Dahulu T = 0.43Detik < Tc 1 detik C = 0.2detik I = 1 R = 8.5 Wt = 3460.923KN VB = 81.43348KN Baik S W atau E W 10. Perhitungan Gaya Gempa Gunakan Ct = 0.2detik 9. Perhitungan Base Shear
Contoh Perhitungan Sederhana - 8 10. Menghitung Gaya Gempa Fx Tinggi Berat Wx Wx. Hx FX V x Lantai (m) (KN) KN.m (KN) (KN) 3 10.5 280.044 2940.462 11.93 11.93 2 7.5 1498.197 11236.48 45.60 57.53 1 3.5 1682.682 5889.387 23.90 81.43 Total 3460.923 20066.33 11. Menguji Kelangsingan Cek Perbandingan L/ h 1. Lebar 1.166667< 3 Tidak Perlu koreksi di atap 2. Panjang 0.463576< 3 Tidak Perlu koreksi di atap
Contoh Perhitungan Sederhana - 9 12. Beban Gempa Per Node Arah S N (Lebar) Node : 4Node FX FX Node Lantai (KN) (KN) 3 11.93 2.98 2 45.60 11.40 1 23.90 5.98 Total Arah E W (Panjang) Sisi Panjang Node : 6Node FX FX Node Lantai (KN) (KN) 3 11.93 1.99 2 45.60 7.60 1 23.90 3.41(Bagi 7) Total Selesai?
Contoh Perhitungan Sederhana - 10 Not Yet Cek Ulang langkah ke 8 Sebelumnya telah diapplied Beban Gempanya Lantai dx dy 1 7.97 4.69 2 15.89 8.77 3 18.74 10.00
Contoh Perhitungan Sederhana - 11 Lantai dx dy 1 7.97 4.69 2 15.89 8.77 3 18.74 10.00 Cek Dengan Rumus Rayleight g = 9810mm/det2 Sisi dx (lebar) Lantai Wx d Wx.d Fx g.fx.d 1 280.044 7.97 17779.72 11.93 932758.1 2 1498.197 15.89 378282.91 45.60 7108177 3 1682.682 18.74 591000.12 23.90 4394070 987062.75 12435005 T1 Sisi X 1.77detik Sisi dx (lebar) Lantai Wx d Wx.d Fx g.fx.d 1 280.044 4.69 6162.5029 11.93 549142.6 2 1498.197 8.77 115259.58 45.60 3923633 3 1682.682 10.00 168150.43 23.90 2343809 289572.52 6816585 Hitung Ulang Nilai Ctnya Untuk T1 < Tc C = Am Ct = 0.2 C = Ar. Untuk T1 >Tc T Ct = 0.2T Ar = Am. Tc Pakai T1x > Tc 1.77detik Ct = 0.354detik 0.2 77% T1y > Tc 1.3Detik Ct = 0.26detik 0.2 30% T1 Sisi y 1.30detik
Contoh Perhitungan Sederhana - 12 Ternyata Peningkatannya > ijin yaitu Hitung Ulang Lagi di Langkah ke 9 Dan Cek lagi kemudian, pengulangan ini akan dilakukan sampai Ctbaru ±20 % Ct asumsi
Interaksi dengan Geoteknik? Perhatikan Kasus Berikut ini Story Point Gempa FX FY FZ MX MY MZ BASE 47 No 6.93 8.81 247.08-2.75 9.41-0.12 BASE 48 No -0.51 15.09 322.69-4.78 7.72-0.66 BASE 50 No 3.55 3.67 45.67-1.52 2.32-0.01 BASE 51 No 2.02 3.11 50.13-1.27 1.60-0.01 BASE 52 No 1.48 0.64 63.28-0.19 1.44-0.02 Story Point Gempa FX FY FZ MX MY MZ BASE 47 Yes 11.94 8.81 247.08 7.13 31.67 0.16 BASE 48 Yes 3.74 15.09 353.63 6.67 29.91-0.07 BASE 50 Yes 4.76 3.72 49.05 1.74 4.92 0.02 BASE 51 Yes 3.17 3.12 55.22 1.52 4.17 0.01 BASE 52 Yes 2.82 1.36 66.06 2.58 4.04 0.03 This Will Be Problem For Foundation Engineer To Solve