bab iv (perhitungan pembebanan gempa)
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
1/15
BAB IV
PERHITUNGAN PEMBEBANAN GEMPA
4.1 Berat Total Bangunan
Berat total bangunan adalah akumulasi seluruh beban yang terdapat pada
struktur, baik beban mati dan beban hidup pada semua lantai dan atap. Beban
mati seperti berat pelat lantai dan atap, balok, kolom, dinding dan lain-lain.
Sedangkan beban hidup sesuai fungsi bangunan yang didesain.
1. Lantai Atap (Lantai 5a. Be!an "ati
Pelat
Pelat = jumlah x panjang x lebar x qd.Atap
= ! x ",# m x $,! m x %,%" &'(m) = 1#$4%&$4 'N
Balo
B = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= )# x #,%! m x #, m x ",# m x )%,!$ &'(m%= &$$%&$5 'N
B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton= " x #,%# m x #,$ m x $,! m x )%,!$ &'(m%= $$#%#4# 'N
BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ! x #,%# m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= 1))%#)# 'N
'olo"
& = jumlah x bk x hk x hlantai() x B+ Beton
= )$ x #,! m x #,"# m x $ m() x )%,!$ &'(m%= 45$%*45 'N
/mati Atap
/mati Atap = Pelat 0 Balok 0 &olom
= 1#$4%&$ + &$$%&$5 + $$#%#5 + 1))%#)# + 45$%*45 'N = ,5&5%)4* 'N
!. Be!an -iup
Beban 1idup
= p x l x jumlah x 2* atap x faktor reduksi
= ",# m x $,! m x ! x #,3" &'(m)x = 5$&%/4 'N
/hidupAtap = 5$&%/4 'N
0. Berat Total Atap
/Atap = /matiatap 0 /hidupatap
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
2/15
= ,5&5%)4* 'N + 5$&%/4 'N 41$5%,#* 'N
Berat total Atap (2Atap = 41$5%,#* 'N
$. Lantai 1 3 5Perhitungan beban mati dan hidup pada lantai s(d !, sama seperti
perhitungan pada lantai ke atap, namun ada beberapa perbedaan yang
harus diperhatikan, yaitu 4
Lantai G
a. Be!an "ati
Pelat
Pelat = jumlah x panjang x lebar x 2d.*antai
= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N
Pelat ) = jumlah x panjang x lebar x 2d. *antai
= x ",# m x %,# m x !,)$5 &'(m) = 1$5%&*$ 'N
u". Pelat Pelat 1 + Pelat $
$$))%$, 'N + 1$5%&*$ 'N $,&$%1,$ 'N
6ining
Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%= )4*%,&/ 'N
Sisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%= $$)%$)5 'N
Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 44,%,,1 'N
u". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"
()4*%,&/ + $$)%$)5 + 44,%,,1 'N 1,*&%&&, 'N
'olo"
& = jumlah x bk x hk x hlantai() x B+ Beton
= )5 x #,! m x #,"# m x $ m() x )%,!$ &'(m%
= 4#&%/15$ 'N
/matilantai = Pelat 0 6inding 0 &olom
= $,&$%1,$ + 1,*&%&&, + 4#&%/15$ 'N
= 41#1%#,/ 'N
!. Be!an -iup
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
3/15
Beban 1idup = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x #, = /41%),) 'N
Beban 1idup ) = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x %,# m x x ),$!)! &'(m)
x #, = 41%$*$ 'N
/hiduplantai = Beban 1idup 0 Beban 1idup )
= /41%),) + 41%$*$ 'N /#$%#,# 'N0. Berat Total Lantai
/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai
= 41#1%#,/ 'N + /#$%#,# 'N 4&)4%)/5 'N
Berat Total Lantai (2lantai = 4&)4%)/5 'N
Lantai 1a. Be!an "ati
Pelat
Pelat = jumlah x panjang x lebar x 2d.*antai
= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N
Pelat ) = jumlah x panjang x lebar x 2d. *antai
= x ",# m x %,# m x !,)$5 &'(m) = 1$5%&*$ 'N
u". Pelat Pelat 1 + Pelat $
$$))%$, 'N + 1$5%&*$ 'N $,&$%1,$ 'N
Balo
B = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= ) x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%= 1$)5%/$5 'N
B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= #*5%/,5 'N
B% = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= ) x #,$ m x #,$ m x %,# m x )%,!$ &'(m%
= $$%)*$ 'N
BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%
= 1,,%4&4 'N
u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo , + Balo Ana 1
(1$)5%/$5 + #*5%/,5 + $$%)*$ + 1,,%4&4 'N
$$$/%55/ 'N
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
4/15
6ining
Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%
= )4*%,&/ 'NSisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding
= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%
= $$)%$)5 'N
Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'N
u". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"
()4*%,&/ + $,&%//4 + 4,,%,,1 'N 1$&&%&&, 'N
'olo"
& = jumlah x bk x hk x hn-n- x B+ Beton
= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%
= &*4%*&* 'N
/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom
= $,&$%1,$ + 1/1$%$&) + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N= )#$,%/)& 'N
!. Be!an -iup
Beban 1idup = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x #,"
= #4/%5#4 'N
Beban 1idup ) = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x %,# m x x ),$!)! &'(m)x #,"= 4/%*## 'N
/hiduplantai = Beban 1idup 0 Beban 1idup )
= #4/%5#4 + 4/%*## 'N #&4%)/$ 'N
0. Berat Total Lantai
/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai
= )#$,%#5/ 'N + #&4%)/$ 'N )#/*%#5/ 'N
Berat Total Lantai (2lantai = )#/*%#5/ 'N
Lantai $
a. Be!an "ati
Pelat
Pelat = jumlah x panjang x lebar x 2d.*antai
= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
5/15
Balo
B = jumlah x b x h x * x B+ Beton= )# x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%
= 1$*5%54, 'N
B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%
= #*5%/,5 'NBA = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= 1,,%4&4 'N
u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo Ana 1
(1$*5%54, + #*5%/,5 + 1,,%4&4 'N $144%)#$ 'N
6ining
Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%
= )4*%,&/ 'NSisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding
= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%
= $$)%$)5 'NSisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'Nu". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"
()4*%,&/ + $$)%$)5 + 4,,%,,1 'N
1$&&%&&, 'N
'olo"
& = jumlah x bk x hk x hn-n- x B+ Beton
= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%
= &*4%*&* 'N/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom
= $$))%$, + $144%)#$ + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N= ))14%&&$ 'N
!. Be!an -iup
Beban 1idup = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x $,! m x " x ),$!)! &'(m)x #,3
= ),5%)## 'N
0. Berat Total Lantai
/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai= ))14%&&$ 'N + ),5%)## 'N /$5*%)# 'N
Berat Total Lantai (2lantai = /$5*%)#* 'N
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
6/15
Lantai ,34
a. Be!an "ati
Pelat
Pelat = jumlah x panjang x lebar x 2d.*antai
= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N
Balo
B = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= )# x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%= 1$*5%54, 'N
B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton
= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%
= #*5%/,5 'N
BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%
= 1,,%4&4 'N
u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo Ana 1
(1$*5%54, + #*5%/,5 + 1,,%4&4 'N $144%)#$ 'N
6ining
Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%
= )4*%,&/ 'NSisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding
= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%
= $$)%$)5 'N
Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'N
u". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"
()4*%,&/ + $$)%$)5 + 4,,%,,1 'N
1$&&%&&, 'N
'olo"
& = jumlah x bk x hk x hn-n- x B+ Beton
= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%= &*4%*&* 'N
/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom
= $$))%$, + $144%)#$ + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N
= ))14%&&$ 'N
!. Be!an -iup
Beban 1idup = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi
= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x ,#
= /*)%,$ 'N
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
7/15
0. Berat Total Lantai
/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai
= 5/,&%&&4 'N + /*)%,$ 'N : $ 14)44$%)$4 'N
Berat Total Lantai (2lantai = 14)44$%)$4 'N
+adi berat total bangunan seluruhnya adalah 4
Berat Total Bangunan
2Atap + 2lantai 1+ 2lantai $+ 2lantai ,+ 2lantai 435
41$5%,# + 4&)4%)/5 + )#/*%#5/ + /$5*%)# + 14)44$%)$4
,/#54%$1) 'N ; ,#5#%/,# Ton
4.$ Per-itungan Pe"!e!anan Ge"pa
Pembebanan 7empa berdasarkan S'8 )5-)#) 7edung Pertokoan akan
dibangun di kota Bandung. +enis tanah tempat pembangunan tergolong jenis
tana- era9. Bangunan diren9anakan dengan tingkat atilita9 penu-.
Perhitungan pembebanan gempa dapat dihitung menggunakan langkah-langkah
sebagai berikut 4
a. Menentuan para"eter per0epatan !atuan a9ar,
:ntuk menentukan parameter per9epatan batuan dasar yaitu Ss pada periode
pendek dan S pada periode detik. Apabila didesain dengan menggunakan
peta gempa indonesia tahun )#), diketahui nilai 4
Ss = ,) ; ,! g = ,) g gambar .
S = #,! ; #,5 g = #,! g gambar .)
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
8/15
Ga"!ar 4.1 Peta spektrum respons per9epatan perioda #.) detik SS dengan
redaman !< di batuan dasar SB
untuk probabilitas terlampaui )< dalam !# tahun.
Ga"!ar 4.$ Peta spektrum respons per9epatan perioda .# detik S denganredaman !< di batuan dasar SB untuk probabilitasterlampaui )< dalam !# tahun.
!. Menentuan oe
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
9/15
permukaan tanah diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik a dan >
pada periode #,) detik dan detik. a adalah faktor amplifikasi periode
pendek #,) detik, dan > adalah faktor amplifikasi periode detik. aktor
amplifikasi a dan > ditampilkan dalam tabel dan berikut ini.
Ta!el 4.1 aktor Amplifikasi untuk periode pendek a.
'la9i 1.$5
Batuan &eras SA #." #." #." #." #."
Batuan SB .# .# .# .# .#
@anah Sangat Padat dan
Batuan *unak S.) .) . .# .#
@anah Sedang S6 .5 .$ .) . .#@anah *unak S ).! . .) #.3 #.3
@anah &husus S SS SS SS SS SS
atatan 4
a :ntuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier
b SS = situs yang memerlukan in>estigasi geoteknik spesifik dan analisis respons
situs spesifik lihat Pasal 5.3.
Ta!el 4.$ aktor amplifikasi untuk periode detik >.
'la9i 1.$5
Batuan &eras SA #." #." #." #." #."
Batuan SB .# .# .# .# .#
@anah Sangat Padat dan
Batuan *unak S. .5 .! .$ .%
@anah Sedang S6 ).$ ).# ." .5 .!
@anah *unak S %.! %.) )." ).$ ).$
@anah &husus S SS SS SS SS SS
atatan 4
a :ntuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier
b SS = situs yang memerlukan in>estigasi geoteknik spesifik dan analisis respons
situs spesifik lihat Pasal 5.3.
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
10/15
Caka di dapat nilai a = dan > = .%
0. Menentuan para"eter re9pon 9pe0tru"
1ubungan koefisien-koefisien situs dan parameter respon spe9tra tersebut
adalah 4
8M9 a . 89 ?????????????????????.(per9 $.1
8M1 @ . 81 ?????????????????????.(per9 $.$
6imana 4
a = faktor amplifikasi pada periode pendek
> = faktor amplifikasi pada periode detik
SCs = Parameter spektrum respon per9epatan periode pendek
SC = Parameter spektrum respon per9epatan detik
1. 8petru" Re9pon9e Pe0epatan i per"uaan
7edung yang akan kita bangun adalah 1otel dengan kriteria tanah
keras yang berada pada daerah +akarta. 6ari kriteria tersebut maka
didapatkan nilai Ss, a, S, dan > berdasarkan tabel.
8M8 a. 89
SCS = x ,) = ,)
81 @. 81.
S = ,% x #,!
= #,5!
$. 8petru" Re9pon9e 6e9ain
89 $7,. 8M8????????????????? (per9 $.,
= )(% x ,)
= #,"
81 $7,.81?????????????????? (per9 $.4
= )(% x #,5!
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
11/15
= #,$%%
Ga"!ar 4.,6esain Despon Spektra
6imana4
I.:ntuk periode lebih ke9il dari @#, spektrum respons per9epatan, Sa
didapatkan dari persamaan berikut 4
8a SDS (0.4+0.6
T
T0) ???????????????(per9 $.5
II. :ntuk periode lebih besar atau sama dengan @#, dan lebih ke9il atau
sama dengan @S, spektrum respons per9epatan, Sa adalah sama dengan
S6S.
III.:ntuk periode lebih besar dari @S, spektrum respons per9epatan, Sa
didapatkan dari persamaan berikut 4
8a SDA
T ??????????????????????(per9
$.)
&eterangan4
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
12/15
To *.$ T9 dan T9
SD1
SDS ??.????????????....(per9
$./
,. Menentuan atu getar ala"i 9trutur (T
/aktu getar alami struktur @ dihitung untuk digunakan pada
perhitungan nilai Sa.
@inggi lantai - ! = $ m
@inggi total 1 = $ x ! m = )# m
Dumus lama @ = #,#5.1#,!
Dumus baru @ = #,#$55 x 1#,3
? (R8NI 1/$)3$*1$ (per9 $.&
:ntuk bangunan geudng dengan rangka beton pemikul momen, maka 4
@ = #,#$55 x 1#,3
= #,#$55 x )##,3= #,53#% dt
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Respon Spektrum
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
13/15
Ga"!ar 4.4Despon Spektra hasil desain untuk /ilayah +akarta
@anah &eras, @ = #,53#% dt
4. Gaa ge9er a9ar
Cenentukan nilai s
s =(Sds.I)
R ?????????????????????(per9
1*
6imana 4
8 adalah aktor &eutamaan Struktur
D adalah @ingkat 6aktilitas Struktur
Berdasarkan @abel kategori desain seismik DS'8 )5-)#),
diketahui gedung Pertokoan merupakan resiko 88 yang dibangun pada tanah
keras memiliki nilai faktor keutamaan struktur 8 sebesar D adalah tingkat
6aktilitas Struktur sebesar "
s =(Sds.I)
R =(0.8.1)8,5 = #,#3$
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
14/15
s upper bound E =Sd1x I
T x R ???????????????
(per9 11
s upper bound E =Sd1x I
T x R =0,43x 1
0,6907x 8,5 = #,#%"
s slo?er bound E = #,#$$ x Sds . 8 F #,#????????....(per9 1$
s slo?er bound E = #,#$$ x Sds . 8 = #,#$$ . #," . = #,#%!)
'ilai s pada pers # tidak perlu lebih besar dari s upper bound pers
, namun nilai s pers # harus lebih besar dari s min pers ). +adi,
s pakai adalah nilai s yang menentukan. 'ilai s yang menentukan dari
perhitungan diatas adalah sebesar = #,#3$
.
Cenentukan gaya geser dasar E
E = s . / = #,#3$ . /Sehingga gaya geser dasar yang dipakai adalah gaya geser minimum = #, .
/
5. Meng-itung Gaa HoriContal ge"pa ei@alen 9tati (i
i Wi xHi
Wi xHix V
6imana 4
i = gaya horiGontal gempa
/i = bagian berat seismik efektif total struktur / yang ditempatkan atau
dikenakan pada tingkat 8 atau x
1i = tinggi m dari dasar sampai tingkat i atau x
-
7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)
15/15
k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sbb 4
:ntuk struktur dengan @ H #,! dt, k =
:ntuk struktur dengan @ F ),! dt, k = )
:ntuk struktur dengan nilai #,! I @ I ),! , k = ) atau harus
ditentukan dengan interpolasi linier antara dan )
Berat total !angunan (2t $/#*1%$1& 'N".
7aya dasar seismik E
V D9 . 2t= #,#3$ . )3"$,!5! &'m
= )$5,3 &'m
6ari perhitungan interpolasi dengan @ = #,53#, didapat nilai k = ,#3!$
i Wi xHi
Wi xHixV
Ta!el 4., 7aya 7empa 1oriGontal
Lanta
i W H H^k
W .
(H^k) CVx F
5 4125.379
68 20 26.614
109792.2
0.230736
714.2391
4 7321.312136
16 20.843 152596.4
0.320692
992.6963
3 7321.312
136 12 15.209 111350
0.23401
724.3733
2 7250.680
136 8 9.755
70728.62
0.148641
460.1161
1 6870.856
556 4 4.565
31368.12
0.065922
204.0613
TOTA
L
32889.54
065
47583
5.3
3095.
486
'NTRL
VF i
,*&5%4#) 'N" ,*&5%4#) 'N"
'E