tugas besar gempa pdf

RIZKI YANSYAH – TEKNIK SIPIL 2009 UNSRI

TUGAS DINAMIKA STRUKTUR DAN REKAYASA GEMPA - 2012 1

TUGAS DINAMIKA STRUKTUR DAN REKAYASA GEMPA

PERENCANAAN BEBAN GEMPA STATIK EKUIVALEN

PADA GEDUNG PERKANTORAN 8 LANTAI DI AMBON

Oleh :

NAMA : RIZKI YANSYAH

NIM : 03091401046

DOSEN PENGASUH :

Dr. Ir. Hanafiah, MS

ASISTEN DOSEN :

DIAN SUHENDRA

JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SRIWIJAYA



SOAL TUGAS DINAMIKA STRUKTUR DAN REKAYASA GEMPA

Sebuah perusahaan jasa konstruksi berencana akan membangun gedung 8

lantai di kota Ambon. Gedung tersebut direncanakan menggunakan Sistem

Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) untuk arah T-B dan Sistem Dinding

Struktural untuk arah U-S, yang nantinya akan digunakan sebagai bangunan

perkantoran. Bangunan tersebut berada di atas tanah sedang.

Data-data struktur gedung :

Tinggi lantai dasar 4.75 m;

Tinggi tipikal lantai di atasnya 4 m;

Panjang dan lebar bangunan; 24 m dan 15 m;

Dimensi kolom untuk semua lantai 40 x 40 cm;

Dimensi balok untuk semua lantai 40 x 30 cm;

Tebal pelat lantai dan atap 18 cm;

Kuat tekan beton, f’c = 30 Mpa; Ec = 25742.96 Mpa

Kuat tarik baja, fy = 400 Mpa

Data-data pembebanan lihat di peraturan pembebanan PPPURG

Tebal Preliminary Design Shearwall 45 cm, dengan panjang 5 m.

DIKETAHUI TAMPAK SAMPING BANGUNAN :



DIKETAHUI TAMPAK ATAS BANGUNAN :



JAWABAN :

1. Mencari Berat Total Bangunan (Wt)

- Bangunan ini menggunakan setengah batu bata,

- DL (Dead Load) adalah berat beban mati dari Dinding, Plafon, Mekanikal

Elektrikal, Spesi dan Keramik,

- LL (Live Load) untuk gedung kantor dikalikan 30% sesuai PPPURG

(Lampiran Tabel 6) dan HAKI.

Berikut perhitungan berat lantai 1 pada bangunan perkantoran :

a) Berat Lantai 1

Kolom = 28 kolom x 0,4m x 0,4m x 6,75m x 2400

= 72576 kg

Balok 4m = 24 balok x 0,3m x 0,4m x 3,6m x 2400

= 24883,2 kg


= 27820,8 kg

Shearwall = 2 shearwall x 0,4m x 4,6m x (4,3 + 2)m x 2400

= 55641,6 kg

Plat = 0,18m x 15m x 24m x 2400

= 155520 kg

DL = 15m x 24m x 410

= 147600 kg

LL = 15m x 24m x 250

x 30% = 27000 kg

BERAT TOTAL LANTAI 1 Wt1 = 511041,2 kg

= 5110,412 KN

Berikut perhitungan berat lantai tipikal (lantai 2-7) :

b) Berat Lantai Tipikal (Lantai 2-7)

Kolom = 28 kolom x 0,4m x 0,4m x 4m x 2400

= 43008 kg


= 24883,2 kg


= 27820,8 kg

Shearwall = 2 shearwall x 0,4m x 4,6m x 3,55m x 2400

= 31353,6 kg



Plat = 0,18m x 15m x 24m x 2400

= 155520 kg

DL = 15m x 24m x 410

= 147600 kg

LL = 15m x 24m x 250

x 30% = 27000 kg

BERAT TOTAL 1 LANTAI TIPIKAL (2-7) Wt2 = 457185,6 kg

= 4571,856 KN

Berikut perhitungan berat lantai atap :

c) Berat Lantai Atap

Kolom = 28 kolom x 0,4m x 0,4m x 2m x 2400

= 21504 kg


= 24883,2 kg


= 27820,8 kg

Shearwall = 2 shearwall x 0,4m x 4,6m x 1,55m x 2400

= 13689,6 kg

Plat = 0,18m x 15m x 24m x 2400

= 155520 kg

DL = 15m x 24m x 50

= 18000 kg

LL = 15m x 24m x 150

x 30% = 16200 kg

BERAT TOTAL LANTAI ATAP Wt3 = 277617,6 kg

= 2776,176 KN

Dengan demikian kita akan mendapatkan berat total bangunan :

Berat Total Bangunan :

Wt = Wt1 + 6 Wt2 + Wt3

Wt = 511041,2 kg + (6 x 457185,6 kg) + 277617,6 kg

Wt = 3531772,4 kg = 35317,724 KN



2. Mencari Faktor Respon Gempa (C)

Parameter untuk desain gempa :

Lokasi Gedung di zona gempa 5 ( di peta gempa SNI – 1726 – 2002 )

Kondisi tanah di lokasi gedung adalah tanah sedang, untuk tanah sedang :

Percepatan puncak di batuan dasar = 0,25g

Percepatan puncak muka tanah (Ao) = 0,32g (Lampiran Tabel 1)

Tc = 0,6 detik (untuk tanah sedang)

Am = 2,5 x Ao = 0,83 (Lampiran Tabel 2)

H (Tinggi total gedung) = 32,75 m

Menghitung Periode Natural (Waktu Getar Alami) (T)

Arah Utara Selatan :

Arah Utara Selatan menggunakan sistem rangka dengan dinding geser (ganda),

sehingga :

T = 0,0488 H^3/4

T = 0,0488 32,75^3/4

T = 0,6681 detik

Pembatasan Waktu Alami Fundamental :

T1 = ] n, untuk wilayah gempa 5, ] = 0,16 (Lampiran Tabel 3)

T1 = 0,16 x 8

T1 = 1,28 detik

Ternyata T < T1

0,6681 detik < 1,28 detik,

Jadi gunakan T = 0,6681 detik

Karena T > Tc,

0,6681 detik > 0,6 detik, sehingga koefisien percepatan gempa :

Ar = Am x Tc = 0,83 x 0,6 = 0,498

Maka Cus =

=

= 0,745 detik



Arah Timur Barat :

Arah Timur Barat menggunakan sistem rangka saja (SRPMK), sehingga :

T = 0,0731 H^3/4

T = 0,0731 32,75^3/4

T = 1,001 detik

Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental :

T1 = ] n, untuk wilayah gempa 5, ] = 0,16 (Lampiran Tabel 3)

T1 = 0,16 x 8

T1 = 1,28 detik

Ternyata T < T1,

1,001 detik < 1,28 detik,

Jadi gunakan T = 1,001 detik

Karena T > Tc,

1,001 detik > 0,6 detik, sehingga koefisien percepatan gempa :

Ar = Am x Tc = 0,83 x 0,6 = 0,498

Maka Cus =

=

= 0,497 detik

3. Menentukan Faktor Keutamaan Struktur ( I )

Karena gedung ini difungsikan sebagai perkantoran, maka nilai faktor keutamaan

gedung I = 1,0 (Lampiran Tabel 4)

4. Menentukan Faktor Modifikasi Respon Struktur ( R )

Karena gedung ini dirancang dengan sistem rangka (SRPMK) di Utara Selatan

dan Sistem Ganda (SRPMK dan dinding geser) di Timur Barat, maka nilai R

sama, yaitu = 8,5 (Lampiran Tabel 5)



Lantai Zx (m) Wx (KN) Wx Zx (KN m)

8 32.75 2776.176 90919.764

7 28.75 4571.856 131440.860

6 24.75 4571.856 113153.436

5 20.75 4571.856 94866.012

4 16.75 4571.856 76578.588

3 12.75 4571.856 58291.164

2 8.75 4571.856 40003.740

1 4.75 5110.412 24274.457

629528.021JUMLAH

5. Perhitungan Beban Geser Dasar Normal ( V )

Perbandingan tinggi total bangunan terhadap panjang denah bangunan dalam arah

Utara Selatan = 32,75 / 15 = 2,183. Karena 2,183 < 3, maka tidak perlu ada

aplikasi beban horizontal terpusat sebesar 0,1 V di lantai paling atas.

Dengan data-data di atas, maka beban geser dasar nominal ( V ) adalah :


= 309549,46 kg = 3095,4946 KN

Arah Timur Barat :

= 206504,80 kg = 2065,0480 KN



6. Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen (F)


Gaya Lateral Ekuivalen (Fus) :

F1 =

3095,4946 KN = 119,361 KN

F2 =

3095,4946 KN = 196,705 KN

F3 =

3095,4946 KN = 286,627 KN

F4 =

3095,4946 KN = 376,549 KN

F5 =

3095,4946 KN = 466,472 KN

F6 =

3095,4946 KN = 556,394 KN

F7 =

3095,4946 KN = 646,316 KN

F8 =

3095,4946 KN = 447,067 KN

Untuk pemberian beban tiap simpul pada arah Utara Selatan ini, maka bagi saja

gaya lateral Ekuivalen dengan jumlah simpul bangunan di arah utara selatan, yaitu

4 simpul.



Arah Timur Barat :

Gaya Lateral Ekuivalen ( FTB ) :

F1 =

2065,0480 KN = 79,627 KN

F2 =

2065,0480 KN = 131,224 KN

F3 =

2065,0480 KN = 191,213 KN

F4 =

2065,0480 KN = 251,201 KN

F5 =

2065,0480 KN = 311,190 KN

F6 =

2065,0480 KN = 371,178 KN

F7 =

2065,0480 KN = 431,166 KN

F8 =

2065,0480 KN = 298,245 KN

Untuk pemberian beban tiap simpul pada arah Timur Barat ini, maka bagi saja

gaya lateral Ekuivalen dengan jumlah simpul bangunan di arah Timur Barat, yaitu

7 simpul.



Maka besar beban gempa untuk tiap titik simpul dapat dilihat pada tabel di bawah

ini :

Keterangan :

Fus = Gaya Lateral Ekuivalen arah Utara Selatan

FTB = Gaya Lateral ekuivalen arah Timur Barat

Lantai Fus (KN) FTB (KN) Fus / 4 simpul (KN) Ftb / 7 simpul (KN)

8 447.067 298.245 111.767 42.606

7 646.316 431.166 161.579 61.595

6 556.394 371.178 139.099 53.025

5 466.472 311.190 116.618 44.456

4 376.549 251.201 94.137 35.886

3 286.627 191.213 71.657 27.316

2 196.705 131.224 49.176 18.746

1 119.361 79.627 29.840 11.375



LAMPIRAN :

PETA ZONA GEMPA DI INDONESIA



TABEL 1. PERCEPATAN PUNCAK MUKA TANAH

TABEL 2. PENENTUAN NILAI Am DAN Ar



TABEL 3. PEMBATASAN WAKTU GETAR ALAMI

TABEL 4. PENENTUAN FAKTOR KEUTAMAAN STRUKTUR



TABEL 5. FAKTOR MODIFIKASI RESPON STRUKTUR ( R )

GRAFIK RESPON SPEKTRUM GEMPA



TABEL 6. REDUKSI BEBAN HIDUP UNTUK GEMPA (PPPURG)



Lampiran gambar-gambar :

TAMPAK DEPAN BANGUNAN



BALOK, KOLOM, PLAT DAN SHEARWALL



TAMPAK SAMPING BANGUNAN



TAMPAK ATAS BANGUNAN



THANK YOU.

DESIGN BY :

RIZKI YANSYAH

03091401046

Email : [email protected]

Twitter : @rizki_yansyah

mailto:[email protected]

tugas besar gempa pdf

Documents