4 dradjat to ppt

8/14/2019 4 Dradjat to Ppt

1/70


2/70

Fakta:

Gedung tinggi didisainberdasarkan existing

prescriptive Code*) Target disain Life Safety

dengan gempa disain475 th,

Menggunakan softwarekomersial termasukpush-over analysis.

LATBSDC & CTBUH:

Ketentuan Code yangumum tidak semua

berlaku untuk gedungtinggi,

Ada beberapa hal ygkhas gedung tinggi

yang belum dicakup Disain bisa kurang

aman dan efektif.

*) Yang terakhir: 2009 IBC, ASCE 7-05


3/70


4/70


5/70


6/70

Deformasi ada 3 tipe: Overall building

movements

Story drift and otherinternal relativedeformations,

Inelatic deformation ofstructural components

and elements Story Drift: Rigid Body Displacement Racking (shear)

deformation


7/70


8/70


9/70


10/70


11/70

1. High base overturning moment andfoundation design (wind, seismic),

2. High shear demand near base,

3. High gravity stress in the vertical elements(and use of high-strength materials)tominimize structural sizes for economicalstructural design and to maximaize netfloor area,

4. Differential axial shortening under gravityforces, including effect on floor slope andoutrigger force demands,


12/70

5. Development of ductility in elements atthe base of a structure under highcompressive gravity stress (seismic),

6. Controlling lateral accelerations (wind),

7. Controlling story drift (wind seismic),

8. Controlling damage so as to enable

repar (seismic),9. Ensuring ductile energy dissipation

mechanism and preventing brittlefailures (seismic).


13/70


14/70


15/70


16/70

Keterkaitan akurasi modellingdengan kondisi aktual dilapangan.

Keterkaitan soil-structure

interaction dengan demanddan earthquake inputspectra


17/70

Kajian dan uraian ditail mengenai prosesdisain struktur telah banyak dibicarakan,

Masalah yang ada, konseptual danprosedural, kompleks tetapi telahbanyak tersedia bahasan2 terkait, misaldari FEMA dll.,

Saat ini dikedepankan butir-butir utamadari kontribusi pondasi terhadap respontotal dari gedung tinggi terhadapbeban gempa.


18/70

Tanah pada lokasi dan bentuk dari

pondasi gedung dapat mempengaruhi

seismic response dan performance dari

gedung:

Modifikasi dari seismic input terhadap gedungdibandingkan dengan free field atau padasuatu kedalaman dari suatu kolom tanah;

Penambahan dari fleksibilitas dan dampingtherhadap sistemsoil-foundation-buildings yangcenderung memperpanjang perioda gedungdan mengubah demands.


19/70

Geotechnical Parameters,

Rocking and Translation,

Soil-Structure Interaction,Foundation embedment,


20/70


21/70

Rangkuman target danprosedur disain


22/70

The permissible

amount of

damage, given

that design

hazards areexperienced


23/70


24/70


25/70


26/70


27/70

Adopsi dari Capacity Design untukmemproporsikan sistem struktur gedung,

life safety design concept, gempa 475 th,Evaluasi terhadap kondisi layan,

Evaluasi terhadap kondisi gempa near

collapse. Saat ini belum ada kesepakatan gempa

berapa tahun. Bisa 975 th bisa juga 2475 th.


28/70

Gedung perkantoran 15 lantaidengan 4 bentang pada arah U-S dan T-B:

Panjang Bentang = 8m

Tinggi antar lantai = 3.5 m

Material beton bertulang denganfc = 30 MPa dan tulangan BJTD40

Gedung berada di wilayah yangekivalen dengan wilayah gempa4 (SNI 1726-02) dengan kondisitanah sedang.

Kriteria Desain mengacu padaIBC 2006 dan ASCE 7-05


29/70

Serviceability 3D Response

SpectrumAnalysis

Return period

of 43 Years

STEP1

Life Safety 3D Response

SpectrumAnalysis

Return period

of 475 Years

STEP2

CollapsePrevention

3D NonlinearResponseHistory

Return periodof 2475 Years

STEP3

START : Dimensioning Design Code Requirement

As comparison performed3D Nonlinear Response History Analysis


30/70

Peta gempa SNI 03-1726-02 adalah peta berdasrkan

gempa dengan probabilitas 10% terlampaui untuk

gempa 50 tahunan atau perioda ulang 500 tahun dan

dapat digunakan untuk analisis Step 2.

Untuk Wilayah Gempa 4 (Percepatan Puncak Batuan

Dasar = 0.2 g) untuk kondisi tanah sedang (site class D)

maka percepatan Puncak Muka Tanah Ao= 0.28g atau

jika diekivalen dengan peraturan IBC 2006 maka

diperoleh SDS = 2.5 Ao = 0.7g

SD1 = Ar= 0.42g

Faktor keutamaan bangunan (Importance Factor) , I = 1)


31/70

Based on ASCE 72005/IBC 2006

Location ResponseDirection

Building FrameType

R o Cd

Wilayah

Gempa 4

N-S

direction

Special Moment

Resisting Frame

8 3 5.5

E-W

direction

Special Moment

Resisting Frame

8 3 5.5

Importance factor , I = 1.


32/70

Aproksimasi periodastruktur dihitungberdasarkan rumusan:

Untuk ConcreteMoment ResistingFrame maka :

Ct = 0.0466 X = 0.9

hn = 52.5 m

Ta = 1.65 sec


33/70


34/70


35/70

Method of PeriodComputation

Periods (in Second) Decription

E-W N-S

Appoximate Ta 1.65 1.65 ASCE 7-05/IBC 2006

Upper limit

T = Tax Cu 2.31 2.31 ASCE 7-05/IBC 2006

SAP2000 (gross) 1.68 1.65

SAP2000(cracked) 2.14 2.14

- Propertis kekakuan untuk penampang retakcracked sections adalahbalok: Ieff = 0.35 Ig ; Kolom: Ieff = 0.7 Ig ;

- Perioda yang digunakan dalam analisis ekivalen gaya lateral beradapada kisaran Ta dan T.


36/70


37/70

Prosedur mengikuti step 3 yaitu 3D Nonlinear Response HistoryAnalysis

Percepatan gempa yang digunakan adalah gempadengan probabilitas 10% terlampaui unuk gempa 50 tahunan

atau gempa dengan perioda ulang 500 tahunan.

Percepatan gempa diskalakan sesuai dengan percepatandasar permukaan berdasarkan respon spektra rencanaterhadap percepatan puncak gempa riwayat waktu.

Faktor Skala = Ao / a maxAo = percepatan dasar perumukaan respon spektra rencana

a max = percepatan puncak gempa riwayat waktu yangdipilih


38/70


39/70

Cd x Ds

Cd x Ds


40/70

Cd x Ds

Cd x Ds


41/70


42/70

EL-CENTRO(475 year return period)


43/70


44/70


45/70

Gempa Rencana yang digunakan berdasarkanperioda ulang 43 tahun atau 50% terlampaui dengangempa 30 tahun.

Respons spektra rencana untuk perioda ulang 43 tahun

dapat diambil berdasarkan ratio respons spektraterhadap peioda ulang 475 tahun.

Percepatan gempa diskalakan sesuai denganpercepatan dasar permukaan berdasarkan responspektra rencana terhadap percepatan puncak gempariwayat waktu.

Faktor Skala = Ao / a maxAo = percepatan dasar perumukaan respon spektrarencana

a max = percepatan puncak gempa riwayat waktuyang dipilih


46/70


47/70


48/70

Ds

Ds


49/70


50/70


51/70

EL-CENTRO KOBE PACOIMA


52/70

Gempa Rencana yang digunakan berdasarkanperioda ulang 2500tahun atau 2% terlampauidengan gempa 50 tahun

Maka untuk Wilayah Gempa 4 (PercepatanPuncak Batuan Dasar = 0.2 g). Maka perkiraan

SS = 2.5 Ao = 3/2 SDS /Fa = 0.875 g

Ao= 0.35 g

SD1 = Ar= 3/2 SD1 /Fv = 0.394 g


53/70

Cd x Ds

Cd x Ds


54/70


55/70


56/70

EL-CENTRO KOBE PACOIMA


57/70


58/70

Sesuai proses konstruksi dan kondisisehari hari, pemahaman mengenaidampak dari beban gravitasi (termasuk

berat sendiri) dapat dijadikan titik tolakberarti bagi pemahaman responterhadap beban lain, khususnya gempa,

Penentuan target performance danperformance criteria perlu dipahamibersama dengan baik, termasukkonsekuensi non-teknisnya.


59/70

Praktis semua gedung tinggi didisainmengikuti rekomendasi dari Code yangada (strength based prescriptive),

Mengingat hal-hal di atas dan adanyakemungkinan peningkatan bebangempa (pga) dari 0.15g 0.22g, perlu

dikaji performance dari gedung tinggiyang ada terutama yang diinginkanmemiliki immediate occupancy target


60/70

Alternatif yang dikedepankan olehLATBSDC-2005 dapat dijadikanpegangan untuk proses kajian tersebut,

Diperlukan: Mikrozonasi yang baik dan akurat,

7 data akselerasi gempa yang SESUAIdengan kondisi kota Jakarta,

Keduanya perlu diupayakan menjadi PUBLICDOMAIN, mengingat tercapainya publicsafety dan target investasi yang optimum.


61/70


62/70

The ground motion shall be one having a 50% probability of beingexceeded in 30 years (mean recurrence interval of 43 years) and shallnot be reduced by the quantity R.

A three-dimensional mathematical model

The stiffness properties used shall be in accordance with 2002-LABC

Elastic response spectrum analysis shall be performed.

Modal responses shall be combined using the Complete QuadraticCombination (CQC) method.

Accidental torsion is not required.

The following load combinations shall be used:

1.0D + 0.5L + 1.0Ex + 0.3Ey (1)

1.0D + 0.5L + 0.3Ex + 1.0Ey (2)

The structure shall be deemed to have satisfied the acceptability criteriafor this step if none of the members exceed the applicable LRFD limits forsteel members or USD limits for concrete members ( = 1.0).


63/70

The ground motion shall be one having a 10% probability of beingexceeded in 50 years (mean recurrence interval of 475 years)


The stiffness properties used shall be in accordance with 2002-LABC

Elastic response spectrum analysis of the three dimensional structureshall be performed and may be reduced by the quantity R forpurposes of design.

Modal responses shall be combined using the Complete QuadraticCombination (CQC) method.

Accidental torsion is required.

The following load combinations shall be used:

1.0D + 0.5L + 1.0Ex + 0.3Ey (1)

1.0D + 0.5L + 0.3Ex + 1.0Ey (2)

The structure shall satisfy all relevant 2002-LABC requirements


64/70

The ground motion shall be one having a 2 % probability of beingexceeded in 50 years (mean recurrence interval of 2475 years), ataudidasarkan pada return period yang disepakati para pihak terkait, misalsama dengan LATBSDC-2005 & 2008, yaitu 10% poe 100 th.


A suite of seven or more appropriate ground motion time historiesshall be used in the analysis.

Ground motion histories and their selection shall comply with therequirements of ASCE 7-05 and shall be scaled according to theprovisions of Section 17.3.2 of ASCE 7-05.

P- effects shall be included in all nonlinear response historyanalyses.

Strength of elements shall be based on expected values ( = 1.0)considering material overstrength.


65/70


66/70

Disain bangunan (sangat) tinggi tidak lagidapat disandarkan pada konsepstrengthbased prescriptive code yang targetutamanya ditujukan untuk mengaturbangunan non tinggi yang standar,

Alternatif Performance-Based yangdisampaikan oleh LATBSDC secarakonseptual lebih rasional dan mudah diikuti

jadi seyogyanya dijadikan pegangan untukmengevaluasi ataupun merencanakangedung tinggi di wilayah gempa diIndonesia.


67/70

Untuk mendukung proses dan hasil disainyang lebih baik, seyogyanya segeradiupayakan tersedinya: 7 data akselerasi gempa yang sesuai dengan

karakter sumber gempa dan tanah Indonesia, Data Microzonasi lengkap bagi wilayah

berkembang dengan potensi gedung tinggiyang signifikan, seperti Jakarta dan beberapakota besar lainnya.

Kesepakatan para pihak terkait atas nilaiperioda ulang untuk gempa ekstrim (nearcollapse).


68/70


69/70


70/70

1. LATBSDC, An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Designof Tall Buildings Located in the Los Angeles Region, 2005 Edition,

2. LATBSDC, An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Designof Tall Buildings Located in the Los Angeles Region, 2008 Edition,

3. LATBSDC, Benefits of Performance Based Design for Tall Buildings,

ICC LA Basin chapter Meeting, July 2009,4. Naeim, F., Performance Based Earthquake Engineering for Tall

Building, LATBSDC, 2009.5. CTBUH, Recommendation for the Seismic Design of High-Rise

Buildings, 2008,6. 2006 International Building Code, ICC Inc.,7. ASCE /SEI 7-05, Minimum Design Loads for Buildings and Other

Structures.8. 2009 International Building Code, ICC Inc.,9. FEMA 451b, NEHRP Recommended Provisions for New Buildings

and Other Structures Training and Instructional Materials, June

4 dradjat to ppt

Documents