Analisis Dinamik Struktur dan Teknik Gempa Pertemuan ke-8 http://civilengstudent.blogspot.co.id/2016/06/dynamic-analysis-of-building-using-ibc.html
Regional Asia http://smartgeografi.blogspot.co.id/2015/12/tektonik-lempeng.html USGS
? Apakah bangunan boleh retak? Apakah bangunan boleh rusak? Apakah bangunan boleh mengalami deformasi yang besar? Apakah bangunan boleh roboh? Apakah kerusakan akibat gempa pada bangunan harus dapat diperbaiki?
Earthquake Design Philosophy (1) Pada gempa kecil (light earthquake) yang sering terjadi, maka struktur bangunan harus berfungsi dengan baik dan tidak rusak Kerusakan kecil yang masih dapat ditoleransi pada elemen non-struktur masih diperbolehkan
Earthquake Design Philosophy (2) Pada gempa menengah (moderate earthquake) yang relatif jarang terjadi, maka struktur utama bangunan boleh rusak/retak ringan tetapi masih dapat/ekonomis untuk diperbaiki. Elemen non-struktur boleh rusak, tetapi masih dapat diganti dengan yang baru
Earthquake Design Philosophy (3) Pada gempa kuat (strong earthquake) yang jarang terjadi, maka struktur utama bangunan boleh rusak tetapi tidak boleh runtuh total (total failure). Elemen struktur boleh rusak berat meskipun tidak dapat/tidak ekonomis untuk diperbaiki
Elemen struktur Struktur Fondasi Struktur Balok Struktur Kolom Struktur Plat lantai Struktur atap Elemen non-struktur Dinding / tembok Partisi ruangan Ceiling / plafon Penutup lantai (keramik dsb) Fasad Parapet Sun screen
Boleh? Sumber : Sengara et al, The West Sumatra Earthquake, Padang Region Damage Survey 2010
Boleh? Sumber : Sengara et al, The West Sumatra Earthquake, Padang Region Damage Survey 2010
Boleh? (Sumber : EERI Special Earthquake Report August 2006)
Boleh? 11
Boleh? 12
Boleh? (Sumber : JSCE, Reconnaisance Report On The Pariaman-padang Earthquake 2009 )
(Sumber : EERI Special Earthquake Report August 2006) Boleh?
Konsep bangunan tahan gempa 1. Strong column weak beam 2. Bentuk / denah horizontal dan vertikal bangunan 3. Distribusi massa dan kekakuan bangunan 4. Penggunaan jenis struktur 5. Penggunaan material 6. Detailing struktur
1. Strong Column Weak Beam Strong column weak beam (kolom kuat, balok lemah) merupakan metode desain yang memungkinkan struktur berperilaku daktail / fleksibel ketika mengalami beban gempa. (SPRMK, SPRMM, SPRMB) Respon yang diharapkan adalah terjadi sendi plastis pada balok, sehingga kerusakan geser pada kolom dapat dihindarkan
1. Strong Column Weak Beam Strong column weak beam (kolom kuat, balok lemah) merupakan metode desain yang memungkinkan struktur berperilaku daktail / fleksibel ketika mengalami beban gempa. (SPRMK, SPRMM, SPRMB) Respon yang diharapkan adalah terjadi sendi plastis pada balok, sehingga kerusakan geser pada kolom dapat dihindarkan
2. Bentuk / denah horizontal & vertikal bangunan o Bangunan beraturan (reguler) adalah bangunan berupa satu massa dengan denah sederhana dan simetri pada 2 arah o Bangunan tidak beraturan (irreguler) adalah bangunan berupa satu massa dengan denah tidak sederhana meskipun simetris pada 1 atau 2 arah o Ketidakberaturan bentuk ditinjau baik pada arah horizontal (denah) dan vertikal (arah tinggi bangunan)
Ketidakberaturan bentuk horizontal (denah) beraturan Tidak beraturan
Ketidakberaturan bentuk vertikal (arah tinggi bangunan) beraturan Tidak beraturan
Ketidakberaturan bentuk beraturan Tidak beraturan
Ketidakberaturan bentuk
Mengatasi Ketidakberaturan Bentuk Memberikan dilatasi untuk memisahkan bangunan menjadi beberapa massa
dilatasi
3. Distribusi massa, kekakuan Sebaiknya massa dan kekakuan didistribusikan pada setiap lantai secara merata
4. Pendetailan elemen struktur dan non struktur
Pendetailan elemen non struktur
5. Penggunaan material yang ringan
6. Penggunaan jenis struktur Secara umum, jenis sistem struktur untuk menahan gaya lateral akibat gempa terbagi menjadi : Momen resisting frame (rangka pemikul momen) Braced frame (rangka dengan bresing) Shearwall frame (rangka dengan dinding geser) Kombinasi
Beban gempa, bekerja pada arah lateral bangunan. (bekerja dari sisi samping bangunan). Struktur, harus mampu menahan deformasi akibat beban lateral tersebut
Momen resisting frame
braced frame
Shearwall frame
Metode pemodelan struktur Metode pemodelan struktur ada 2 jenis : 1. Analisis statis (2D / 3D) terhadap beban gravitasi untuk bangunan gedung dengan konfigurasi struktur beraturan, dan tinggi bangunan gedung kurang dari 40 m 2. Analisis dinamik (3D) untuk bangunan gedung dengan konfigurasi struktur tidak beraturan, dan tinggi bangunan gedung 40 m atau lebih
Metode analisis beban gempa Terdapat 3 metode analisis beban gempa antara lain : 1. Analisis Statik Ekivalen statis 2. Analisis respon riwayat waktu (time history) dinamik 3. Analisis respon spektra (response spectrum) dinamik
Statik Ekivalen Hanya untuk bangunan dengan denah beraturan Menyederhanakan beban gempa menjadi beban horizontal pada model struktur
Time history Struktur diberikan beban dari rekaman gempa tertentu, kemudian dikalikan dengan faktor koreksi
Time history
Respon spektrum
Respon spektrum
bersambung