tugas respon spektra

14
Diketahui data N-SPT tanah sebagai berikut: Lapisan ke i Tebal Lapisan (d i ) meter Deskripsi Jenis Tanah Nilai N-SPT 1 1,75 Lempung Kelanauan 10 2 1,25 Pasir Kelanauan 12 3 4,00 Pasir 26 4 1,00 Pasir Halus 26 5 5,15 Lanau Kepasiran Halus 28 6 1,85 Lanau Kepasiran (Padas) 33 7 2,00 Pasir 38 8 1,00 Lanau Kelempungan 40 9 4,00 Pasir 30 10 3,00 Lanau Kelempungan 34 11 4,50 Pasir 28 12 0,50 Pasir Halus Kelanauan 30 Analisis struktur terhadap beban gempa dapat dilakukan dengan metode Analisis Statik Ekivalen, Analisis Respon Spektra, dan Analisis Riwayat Waktu. Pada praktik perencanaan struktur, metode yang sering digunakan adalah Metode Analisis Ekivalen dan Analisis Respon Spektra. Pada kedua metode analisis ini, beban gempa yang diperhitungkan bukan berupa percepatan gempa seperti pada Analisis Riwayat Waktu, tetapi berupa percepatan spektra (S a ) yang ditentukan dari Kurva Spektrum Respon Desain, setelah terlebih dahulu dihitung periode getar (T) dari struktur. Dengan adanya standar gempa yang baru (SNI Gempa 1726 : 2012) yang berlaku di Indonesia, maka Kurva Spektrum Respon yang terdapat di dalam standar gempa yang lama (SNI Gempa 2002), sudah tidak Catur Ayu Wahyuningrum 21010112140262 (2215)

Upload: catur-ayu-wahyuningrum

Post on 14-Sep-2015

255 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Mekanika Getaran dan Gempa

TRANSCRIPT

Diketahui data N-SPT tanah sebagai berikut:Lapisan ke iTebal Lapisan (di)meterDeskripsi Jenis TanahNilai N-SPT

11,75Lempung Kelanauan10

21,25Pasir Kelanauan12

34,00Pasir26

41,00Pasir Halus26

55,15Lanau Kepasiran Halus28

61,85Lanau Kepasiran (Padas)33

72,00Pasir38

81,00Lanau Kelempungan40

94,00Pasir30

103,00Lanau Kelempungan34

114,50Pasir28

120,50Pasir Halus Kelanauan30

Analisis struktur terhadap beban gempa dapat dilakukan dengan metode Analisis Statik Ekivalen, Analisis Respon Spektra, dan Analisis Riwayat Waktu. Pada praktik perencanaan struktur, metode yang sering digunakan adalah Metode Analisis Ekivalen dan Analisis Respon Spektra. Pada kedua metode analisis ini, beban gempa yang diperhitungkan bukan berupa percepatan gempa seperti pada Analisis Riwayat Waktu, tetapi berupa percepatan spektra (Sa) yang ditentukan dari Kurva Spektrum Respon Desain, setelah terlebih dahulu dihitung periode getar (T) dari struktur.Dengan adanya standar gempa yang baru (SNI Gempa 1726 : 2012) yang berlaku di Indonesia, maka Kurva Spektrum Respon yang terdapat di dalam standar gempa yang lama (SNI Gempa 2002), sudah tidak digunakan lagi di dalam perencanaan struktur. Berikut ini pembuatan Kurva Spektrum Respon Desain berdasarkan SNI Gempa 1726:2012.1. Menentukan Kategori Resiko (I-IV) dan Faktor Keutamaan (Ie)Untuk Kategori Resiko bangunan gedung Rumah Sakit sesuai Tabel 1. Pengaruh gempa rencana harus dikalikan dengan Faktor Keutamaan Ie menurut Tabel 2.Tabel 1. Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non GedungJenis Pemanfaatan BangunanKategoriRisiko

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan : - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan- Fasilitas sementara- Gudang penyimpanan- Rumah jaga dan struktur kecil lainnyaI

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I, III, IV : - Perumahan ; rumah toko dan rumah kantor- Pasar- Gedung perkantoran- Gedung apartemen/rumah susun- Pusat perbelanjaan/mall- Bangunan industri- Fasilitas manufaktur- PabrikII

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan : - Bioskop- Gedung pertemuan- Stadion- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah/gawat darurat- Fasilitas penitipan anak- Penjara- Bangunan untuk orang jompoGedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:- Pusat pembangkit listrik biasa- Fasilitas penanganan air- Fasilitas penanganan limbah- Pusat telekomunikasiGedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori risiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.III

Gedung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yangpenting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk :- Bangunan-bangunan monumental- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.IV

Tabel 2. Faktor Keutamaan (Ie)Kategori RisikoFaktor Keutamaan Gempa, Ie

I atau II1,0

III1,25

IV1,50

2. Menentukan Spektra Percepatan Gempa (Ss dan S1)Untuk Kabupaten Boyolali, dari Peta Respom Spektra Percepatan Periode 0,2 detik (Gambar 1) dan Periode 1 Detik (Gambar 2), didapatkan Spektra Gempa:Ss (percepatan gempa di batuan dasar pada periode pendek) = 0,80.gS1 (percepatan gempa di batuan dasar pada periode 1 detik) = 0,25.g3. Menentukan Kelas SitusProfil tanah yang mengandung beberapa lapisan tanah, dibagi menjadi lapisan-lapisan dan diberi nomor ke-1 sampai ke- n dari atas ke bawah, sehingga ada total n-lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai untuk lapisan tanah 30 m paling atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut:

Tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter;Ketahanan penetrasi standar 60% energi (N60) yang terukur di lapangan

Nilai N-SPT rata-rata dari lapisan tanah:

Karena nilai N-SPT rata-rata tanah: N 26 berada di antara nilai 15 dan 50 maka berdasarkan Klasifikasi Tanah pada Tabel 3, klasifikasi situs pada lokasi ini termasuk Kelas Situs SD (tanah sedang)Tabel 3. Klasifikasi SitusKelas situs (m/detik) atau (kPa)

SA (batuan keras)>1500N/AN/A

SB (batuan)750 sampai 1500N/AN/A

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)350 sampai 750> 50 100

SD (tanah sedang)175 sampai 35015 sampai 5050 sampai 100

SE (tanah lunak)< 175< 15< 50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :1. Indeks plastisitas, PI >20,2. Kadar air, w 40%,3. Kuat geser nir-alir < < 25 kPa

SF (tanah khusus yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik)Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, - Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H >7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI>75)- Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35m dengan < 50 kPa

Catatan N/A = tidak dapat dipakai4. Menentukan Faktor Amplifikasi GempaUntuk Kelas Situs dengan percepatan gempa Ss = 0,8.g dan S1 = 0,25.g, dari Tabel 4 dan Tabel 5, didapat faktor amplifikadi seismik pada periode 0,2 detik dan periode 1 detik:Faktor amplifikasi gempa pada periode pendek : Fa = 1,198Faktor amplifikasi gempa pada periode 1 detik: Fv = 1,9Tabel 4. Faktor Amplifikasi Percepatan Gempa Periode Pendek (T=0,2 detik), FaKelasSitusFaktor Amplifikasi Percepatan Gempa Perioda Pendek (T=0,2 detik),

0,25=0,5=0,75=1,01,25

SA0,80,80,80,80,8

SB1,01,01,01,01,0

SC1,21,21,11,01,0

SD1,61,41,21,11,0

SE2,51,71,20,90,9

Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linierTabel 5. Faktor Amplifikasi Percepatan Gempa Periode 1 Detik, FvKelasSitusFaktor Amplifikasi Percepatan Gempa Perioda T=1 detik,

0,1=0,2=0,3=0,40,5

SA0,80,80,80,80,8

SB1,01,01,01,01,0

SC1,71,61,51,41,3

SD2,42,01,81,61,5

SE3,53,22,82,42,4

Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier5. Menentukan Spektral Percepatan MaksimumSpekrtal percepatan maksimum pada periode pendek (SMS) dan periode 1 detik (SM1):SMS = FaSs = 1,198 x 0,80.g = 0,96.gSM1 = FvS1 = 1,9 x 0,25.g = 0,475.g6. Menentukan Spektral Percepatan DesainPercepatan spektral desain untuk periode pendek SDS dan periode 1 detik SD1 adalah:SDS = 2/3 SMS = 2/3 x 0,96.g = 0,64.gSD1 = 2/3 SM1 = 2/3 x 0,475.g = 0,32.g7. Kurva Spektrum Respon DesainKurva Spektrum Desain dibuat dengan mengacu pada Gambar 3, sebagai berikut:

Untuk T < T0, spektrum respons desain: Untuk T T0 dari nilai T TS. Spektrum respons desain: Sa = SDS = 0,64Untuk T T0, spektrum respons desain: Tabel Perhitungan Spektrum Respon Desain

TUGAS MEKANIKA GETARAN DAN GEMPA

Catur Ayu Wahyuningrum21010112140262 (2215)Catur Ayu Wahyuningrum21010112140262 (2215)

Kurva Spektrum Respon Desain

LAPORAN TUGASMEKANIKA GETARAN DAN GEMPA

Disusun Oleh:Catur Ayu Wahyuningrum210101121402622215

Dosen:Ir. Himawan Indarto

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG 2014

Sheet1T (detik)T (detik)Sa = 0,60 (0,4+0,6T/0,2) (g)000.24T (detik)T (detik)Sa = 0,64 (g)T00.10.64TS0.50.64T (detik)T (detik)Sa = 0,32/T (g)TS+0,20.20.70.46TS+0,40.40.90.36TS+0,60.61.10.29TS+0,80.81.30.25TS+0,1011.50.21TS+0,121.21.70.19TS+0,141.41.90.17TS+0,161.62.10.15TS+0,181.82.30.14TS+0,2022.50.13TS+0,222.22.70.12TS+0,242.42.90.11TS+0,262.63.10.10TS+0,282.83.30.10TS+0,3033.50.09TS+0,323.23.70.09TS+0,343.43.90.08TS+0,363.64.10.08