perhitungan-spektra-serpon

Upload: nugraha-john-riyadi

Post on 07-Jul-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    1/12

     

    TUGAS TEKNIK GEMPA

    MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON 

    Disusun Oleh :

    CHNADRA AFIF ALFIAN (20120110273) 

    JURUSAN TEKNIK SIPIL

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

    2015

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    2/12

    A. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2002

    1.  Tanah Keras (SC)

    a. 

    Menentukan wilayah gempa

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan

    mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g .

     b. 

    Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao  untuk tanah

    keras = 0,12 g  

    c. 

    Menghitung percepatan respon maksimum (Am)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am  untuk tanah

    keras = 0,30 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao 

    Am = 2,5. 0,12 = 0,3 g .

    d.  Menentukan nilai Ar 

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar  untuk tanah

    keras = 0,15 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc 

     Nilai Tc untuk tanah keras = 0,5 detik

    Ar = 0,3.0,5 =0,15

    e.  Menentukan nilai Ts atau Tshort

    Ts = 0,2 detik

    f.  Menggambar Spektrum Respon

    T Tanah Keras

    0 0.12

    0.2 0.3

    0.5 0.3

    1 0.15

    1.5 0.1

    2 0.075

    2.5 0.06

    3 0.05

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0 1 2 3 4

       S   C

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Keras SNI 2002

    Tanah Keras

    Gambar 1.  Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang.

    (SNI 1726-2002) 

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    3/12

     

    2.  Tanah Sedang (SD)

    a. 

    Menentukan wilayah gempa

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan

    mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g .

     b. 

    Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao  untuk tanah

    sedang = 0,15 g  

    c. 

    Menghitung percepatan respon maksimum (Am)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am  untuk tanah

    sedang = 0,38 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao 

    Am = 2,5. 0,15 = 0,38 g .

    d.  Menentukan nilai Ar 

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar  untuk tanah

    sedang = 0,23 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc 

     Nilai Tc untuk tanah sedang = 0,6 detik

    Ar = 0,38. 0,6 = 0,23

    e.  Menentukan nilai Ts atau Tshort

    Ts = 0,2 detik

    f.  Menggambar Spektrum Respon

    T Tanah Sedang

    0 0.15

    0.2 0.38

    0.6 0.38

    1 0.23

    1.5 0.153333333

    2 0.115

    2.5 0.092

    3 0.076666667

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0.4

    0 1 2 3 4

       S   D

         (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2002

    Gambar 2.  Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang .(SNI 1726-2002)  

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    4/12

    3.  Tanah Lunak (SE)

    a.  Menentukan wilayah gempa

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan

    mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g .

     b.  Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao  untuk tanah

    lunak = 0,20 g  

    c.  Menghitung percepatan respon maksimum (Am)

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am  untuk tanah

    lunak = 0,50 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao 

    Am = 2,5. 0,20 = 0,50 g .

    d. 

    Menentukan nilai Ar 

    Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar  untuk tanah

    lunak = 0,50 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc 

     Nilai Tc untuk tanah lunak = 1,0 detik

    Ar = 0,50. 1 = 0,50

    e.  Menentukan nilai Ts atau Tshort

    Ts = 0,2 detik

    f. 

    Menggambar Spektrum Respon

    T Tanah Lunak

    0 0.2

    0.2 0.5

    1 0.5

    1 0.5

    1.5 0.333333333

    2 0.25

    2.5 0.2

    3 0.166666667

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 1 2 3 4

       S

       E

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2002

    Tanah Lunak

    Gambar 3.  Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang .

    (SNI 1726-2002)  

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    5/12

     

    Pembahasan :

     Respon spectra design merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI

    1762-2002  Respon spectra design ditentukan berdasarkan wilayah gempa Indonesia dengan

     percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun edngan wilayah gempa 1

    samapi 6, pada pembahasan ini kota Pemalang termasuk kedalam Wilayah Gempa No 2.

     Respon spectra design yang merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI 1726-

    2002, Respon spectra design  tersebut dinyatakan dengangrafik C-T, dengan C adalah faktor

    respon gempa dalam g dan T adalah waktu getar alami struktur gedung dalamdetik.

    Dapat kita baca dari grafik tersebut bahwa semakin lunak suatu tanah maka semakin

     besar pula percepatan gempa dibandingkan dengan tanah yang lain. Grafik menunjukan nilai

     percepatan ( tanah keras > tanah sedang > tanah lunak)

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 1 2 3 4

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon

    Kota Pemalang SNI 1726-2002

    Tanah Keras

    Tanah Sedang

    Tanah Lunak

    Gambar 4.  Respon spectra design Kota Pemalang .(SNI 1726-2002)  

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    6/12

     

    B. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2012

    1.  Tanah Keras (SC) 

    a.  Menentukan nilai Ss dan S1 

    Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan

    S1 = 0,25

     b.  Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv 

     Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui

     berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada

    nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.

    Ss = 0,65, tanah keras (SC), Fa (di interpolasi linier)

    0,5 0,65 0,75

    SC 1,2 Fa 1,1

    Fa =1,2 - (1,2-1,1) x0,15

    0,25 

    Fa =1,14

    S1 = 0,25, tanah keras (SC), Fv (di interpolasi linier)

    0,2 0,25 0,3

    SC 1,6 Fv 1,5

    Fv = 1,6 –   (1,6 - 1,5) x 0,05

    0,1 

    Fv = 1,55

    c. 

    Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :

    SMS  = Fa x Ss SM1  = Fv x S1 

    = 1,14 x 0,65 = 1,55 x 0,25

    = 0,741 = 0,3875

    SDS  = 2/3 x SMS SD1  = 2/3 x SM1 

    = 2/3 x 0,741 = 2/3 x 0,3875

    = 0,494 = 0,2584

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    7/12

    To  = 0,2.1

      Ts  =

    1

     

    = 0,2 x0,2584

    0,494  =

    0,2584

    0,494 

    = 0,1046 = 0,5231

    d. 

    Menggambar Spektrum Respon

    2.  Tanah Sedang (SD) 

    a.  Menentukan nilai Ss dan S1 

    Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan

    S1 = 0,25

     b.  Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv 

     Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui

     berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada

    nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.

    Ss = 0,65, tanah sedang (SD), Fa = (di interpolasi linier)

    0,5 0,65 0,75

    SD 1,4 Fa 1,2

    Fa = 1,4 –   (1,4 - 1,2) x 0,15

    0,25 

    = 1,28

    T C

    0 0.1976

    0.1046 0.494

    0.5231 0.494

    1 0.2584

    1.5 0.172266667

    2 0.1292

    2.5 0.10336

    3 0.086133333

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 1 2 3 4

       S   C

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Keras SNI 2012

    Tanah Keras

    Gambar 5.  Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang.(SNI 1726-2012) 

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    8/12

    - S1 = 0,25, tanah sedang (SD), Fv = (di interpolasi linier)

    0,2 0,25 0,3

    SD 2 Fv 1,8

    Fv = 2 –  (2 - 1,8) x 0,05

    0,1 

    = 1,9

    c.  Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :

    SMS  = Fa x Ss SM1  = Fv x S1 

    = 1,28 x 0,65 = 1,9 x 0,25

    = 0,836 = 0,475

    SDS  = 2/3 x SMS SD1  = 2/3 x SM1 

    = 2/3 x 0,836 = 2/3 x 0,475

    = 0,554 = 0,317

    To  = 0,2 x 1

      Ts  =

    1

     

    = 0,2 x0,317

    0,554  =

    0,317

    0,554 

    = 0,114 = 0,572

    d. 

    Menggambar Spektrum Respon

    T C

    0 0.2216

    0.114 0.554

    0.572 0.554

    1 0.317

    1.5 0.211333333

    2 0.1585

    2.5 0.1268

    3 0.105666667 0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 1 2 3 4

       S   D 

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2012

    Tanah Sedang

    Gambar 6.  Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang.(SNI 1726-2012)  

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    9/12

     

    3.  Tanah Lunak (SE) 

    a. 

    Menentukan nilai Ss dan S1 

    Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan

    S1 = 0,25

    Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv 

     Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui

     berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada

    nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.

    - Ss = 0,65, tanah sedang (SE), Fa = (di interpolasi linier)

    0,5 0,65 0,75SE 1,7 Fa 1,2

    Fa = 1,7 –   (1,7  –  1,2) x 0,15

    0,25 

    = 1,4

    - S1 = 0,25, tanah lunak (SE), Fv = (di interpolasi linier)

    0,2 0,25 0,3

    SE 3,2 Fv 2,8

    Fv = 3,2 –   (3,2  –  2,8) x 0,05

    0,1 

    = 3

     b.  Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :

    SMS  = Fa x Ss SM1  = Fv x S1 

    = 1,4 x 0,65 = 3 x 0,25

    = 0,91 = 0,75

    SDS  = 2/3 x SMS SD1  = 2/3. SM1 

    = 2/3 x 0,91 = 2/3 x 0,75

    = 0,607 = 0,5

    To  = 0,2 x 1

      Ts  =

    1

     

    = 0,2 x0,5

    0,607  =0,5

    0,607 

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    10/12

      = 0,165 = 0,824

    c.  Menggambar Spektrum Respon

    Pembahasan :

    Pada SNI 1726-2002 respons gempa rencana ditentukan berdasarkan zona wilayah gempa

    dan jenis tanah. Sedangkan pada SNI 03-1726-2012 peta gempa ditentukan berdasarkan

     parameter gerak tanah SS dan S1, kemudian respons gempa rencana dibuat dahulu sesuai

    T C

    0 0.2428

    0.165 0.607

    0.824 0.607

    1 0.5

    1.5 0.333333333

    2 0.25

    2.5 0.23 0.166666667

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0 1 2 3 4

       S   E

        (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2012

    Tanah Lunak

    Gambar 7.  Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang.(SNI 1726-2012) 

    Gambar 8.  Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang.(SNI 1726-2012)  

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0 1 2 3 4

       S    (   g    )

    T (Detik)

    Spektra Respon Kota Pemalang

    SNI 2012

    Tanah Keras

    Tanah Sedang

    Tanah Lunak

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    11/12

     prosedur. Masih sama halnya dengan SNI 1726-2002 bahwa percepatan tanah keras > tanah

    sedang > tanah lunak.

    C.  Komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

    1. 

    Tanah Keras

    Pembahasan :

    Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

    menunjukan terjadinya peningkatan yakni sebesar 64% pada T < 1, dan terjadi peningkatan

    sebesar 72% pada saat T > 1.

    2.  Tanah Sedang

    Gambar 9. Perbandingan  Respon spectra design Tanah KerasKota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

    0.12

    0.3 0.3

    0.15

    0.10.075 0.06 0.05

    0.1976

    0.494 0.494

    0.2584

    0.1722666670.1292

    0.103360.086133333

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 1 2 3 4

       S   C    (   g    )

    Periode, T (Detik)

    Perbandingan Spektra Respon

    Tanah Keras

    Kota Pemalang

    SNI 2002

    SNI 2012

    0.15

    0.38 0.38

    0.23

    0.150.115

    0.0920.07

    0.2216

    0.554 0.554

    0.317

    0.21

    0.15850.1268

    0.1

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

       S   D 

        (   g    )

    Periode, T (Detik)

    Perbandingan Spektra Respon Tanah Sedang

    Kota Pemalang

    SNI 2002

    SNI 2012

  • 8/18/2019 perhitungan-spektra-serpon

    12/12

    Pembahasan :

    Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

    menunjukan terjadinya peningkatan rata-rata 45% pada T =0 sampai 0.57. dan peningkatan

    sebesar 37% pada saat T > 1.

    3.  Tanah Lunak

    Pembahasan :

    Dengan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

    menunjukan terjadinya peningkatan namun tidak semuanya terjadi peningkatan, bisa kita

    ketahui pada gambar 11, hanya terjadi peningkatan di saat T= 0, T=0.2, namun pada saat T

    =1 dan saterusnya grafik tidak mengalami peningkatan.

    Jadi meskipun telah ada SNI 1726-2012 belum tentu di setiap daerah itu mengalami

     peningkatan respon spektrum, bahkan ada daerah daerah di Indonesia yang malah justru

    mengalamai penurunan respon ancaman gempa ketika di analisis dengan SNI 1726-2012. 

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0 1 2 3 4

       S   E

        (   g    )

    Periode, T (detik)

    Perbandingan Spektra Respon Tanah Lunak 

    Kota Pemalang

    SNI 2002

    SNI 2012

    Gambar 11. Perbandingan  Respon spectra design Tanah LunakKota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012