SPEKTRUM RESPON RENCANA
LOKASI : PADANGKEADAAN TANAH : KERAS
Menentukan Ss dan S1
Ss = 1.35
S1 = 0.55
menentukan Fa dan Fv
Jadi Fa = 0.8Fv = 0.8
S MS = 0.8 x 1.35 = 1.08
S M1 = 0.8 x 0.55 = 0.44
Menentukan S DS dan S D1
Menentukan S MS dan S M1
S DS = 0.67 x 1.08 = 0.72
S D1 = 0.67 x 0.44 = 0.29
Menentukan Ts dan T o
T s = 0.29 / 0.72 = 0.41
T o = 0.2 x 0.41 = 0.08
T C0 0.288
S Ds 0.0814815 0.72S Ds 0.4074074 0.72
0.5074074 0.57810220.6074074 0.48292680.7074074 0.41465970.8074074 0.36330280.9074074 0.3232653
S D1 1.000000 0.29333331.0074074 0.29117651.1074074 0.26488291.2074074 0.24294481.3074074 0.22436261.4074074 0.20842111.5074074 0.19459461.6074074 0.18248851.7074074 0.17180041.8074074 0.16229511.9074074 0.15378642.0074074 0.14612552.1074074 0.13919162.2074074 0.13288592.3074074 0.12712682.4074074 0.12184622.5074074 0.1169867
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Column CColumn D
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Column CColumn D
SPEKTRUM RESPON RENCANA
LOKASI : PEKAN BARUKEADAAN TANAH : LUNAK
Menentukan Ss dan S1
Ss = 0.4
S1 = 0.2
menentukan Fa dan Fv
Jadi Fa = 1.4Fv = 3.2
S MS = 1.7 x 0.4 = 0.68
S M1 = 3.2 x 0.2 = 0.64
Menentukan S DS dan S D1
S DS = 0.67 x 0.68 = 0.45
Menentukan S MS dan S M1
S D1 = 0.67 x 0.64 = 0.43
Menentukan Ts dan T o
T s = 0.43 / 0.45 = 0.9412
T o = 0.2 x 0.94 = 0.1882
T C0 0.288
S Ds 0.1882353 0.4533333S Ds 0.9411765 0.4533333
1.0411765 0.40979281.1411765 0.37388321.2411765 0.34375991.3411765 0.31812871.4411765 0.29605441.5411765 0.27684481.6411765 0.25997611.7411765 0.2450451.8411765 0.23173591.9411765 0.2197982.0411765 0.20902982.1411765 0.19926742.2411765 0.19037622.3411765 0.18224462.4411765 0.17477912.5411765 0.16790122.6411765 0.16154422.7411765 0.15565092.8411765 0.15017252.9411765 0.14506673.0411765 0.1402966
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
Column CColumn D
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
Column CColumn D
PERHITUNGAN BEBAN GEMPA STATIK EKIVALENBERDASARKAN RSNI 03-1726-2010
Suatu bangunan kantor bertingkat 5 yang berada di padang dengan kondisi tanah di bawah bangu-an adalah jenis tanah lunak
Data Perancanaan
- Fungsi gedung : Perkantoran
- Luas : 20 x 15- Tinggi : 18 m ( 5 tingkat )- Jenis bangunan : Beton Bertulang- Kategori tanah : keras- Lokasi : Padang- Kolom lantai 1-5 : 45 x 45 cm- Pelat : 12 cm- Balok : 30 x 45 cm
Denah Struktur Bangunan
1. Menghitung Berat Total Bangunan
a. Berat Lantai 5Beban Mati :- Pelat = 20 x 15 x 0.12 x 2400 = 86,400 kg- Balok = ( 4 x 20 + 5 x 15 ) x 0.3 x 0.33 x 2400 = 36,828 kg- Kolom = 20 x 1.8 x 0.45 x 0.45 x 2400 = 17,496 kg- Dinding = 85 x 1.8 x 250 = 38,250 kg- Plafond + ME = 20 x 15 x 50 = 15,000 kg
= ### kgBeban Hidup :
- beban atap = 100
- koefisien reduksi = 0.3 = 0.3 x ( 20 x 15 ) x 100 = 9,000 kg
- beban lantai 5 : = ### + 9,000 = ### kg
b. Berat Lantai 4Beban Mati :- Pelat = 20 x 15 x 0.12 x 2400 = 86,400 kg- Balok = ( 4 x 20 + 5 x 15 ) x 0.3 x 0.33 x 2400 = 36,828 kg- Kolom = 20 x 3.6 x 0.45 x 0.45 x 2400 = 34,992 kg
m2
Wm5
kg/m2
Wh5
W5
A B C D E
- Dinding = 85 x 3.6 x 250 = 76,500 kg- Plafond + ME = 20 x 15 x 50 = 15,000 kg- Spesi = 20 x 15 x 21 = 6,300 kg- Tegel = 20 x 15 x 24 = 7,200 kg
= ### kgBeban Hidup :
- beban lantai = 250
- koefisien reduksi = 0.3 = 0.3 x ( 20 x 15 ) x 250 = 22,500 kg
- beban lantai 5 : = ### + 22,500 = ### kg
c. Berat lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 saama dengan lantai 4Berat lantai total : Wt
Wt = + + + += ### + 4 ( ### ) = 1,345,854 kg
2. Menentukan Kategori Resiko
RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-1 : perkantoran kategori resiko III
RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-2 : kategori resiko III = 1.25
Wm4
kg/m2
Wh4
W5
W1 W2 W3 W4 W5
3. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie)
Ie
4. Menentukan Nilai Spektral Percepatan (Ss dan S1)
Kota Padang
Ss = 1.35
Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (Ss) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun
Kota Padang
0.55 g
5. Menentukan Koefisien Situs, Fa dan Fv
Lokasi bangunan berada pada tanah lunak / kelas situs SA
( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010, Kementrian PU, Gambar 8 )
S1 =
Peta respon spektra percepatan 1 detik (S1) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun
( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010, Kementrian PU, Gambar 9 )
RSNI 1726-2010 tabel 6.2-1, Ss = 1.35 , kelas situs SA Fa = 0.8
0.55 , kelas situs SA Fv = 0.8
( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-1 - 11.4-2)
Untuk Kota Padang dengan kelas situs SA
= 0.8 x 1.35 = 1.08 g
= 0.8 x 0.55 = 0.44 g
( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-3 - 11.4-4)
Untuk Kota Padang dengan kelas situs SA
= 2/3 x 1.08 = 0.72 g
= 2/3 x 0.44 = 0.29 g
7. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)
RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko III 0.72 g KDS : D
RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko III 0.29 g KDS : D
RSNI 1726-2010 tabel 6.2-2, S1 =
6. Menentukan Spektral Respon Percepatan SDS dan SD1
SMS
SMS1
SDS
SD1
, SDs =
, SD1 =
Jadi, KDS untuk Kota Padang dengan tanah lunak (SE) adalah D
8. Menentukan Sistem Struktur Bangunan berkaitan dengan KDS
Untuk Kategori Desain Seismik (KDS) D, struktur beton bertulang, harus dipilih Sistem RangkaPemikul Momen Khusus (SRPMK), dengan daktilitas penuh.
RSNI 1726-2010 Tabel 7-2.1, sistem rangka beton pemikul momen khususR = 8.0
8. Membuat Spektrum Respons Desain
(Sumber: RSNI 1726-2010 Pasal 6.4)
= =0.29
= 0.40740.72
= 0.2
= 0.2 x 0.4074= 0.081
Diperoleh tabel respon spektrum gempa :
T C C.(I/R)0 0.288 0.0450 T < To
0.081 0.72 0.1125 T = To0.4074 0.72 0.1125 T = Ts0.5074 0.5781 0.0903 T > Ts0.6074 0.4829 0.07550.7074 0.4147 0.06480.8074 0.3633 0.05680.9074 0.3233 0.05051.0074 0.2912 0.04551.1074 0.2649 0.04141.2074 0.2429 0.03801.3074 0.2244 0.03511.4074 0.2084 0.03261.5074 0.1946 0.03041.6074 0.1825 0.02851.7074 0.1718 0.02681.8074 0.1623 0.02541.9074 0.1538 0.02402.0074 0.1461 0.02282.1074 0.1392 0.02172.2074 0.1329 0.02082.3074 0.1271 0.01992.4074 0.1218 0.0190 Grafik Respon Spektrum Kota Padang (Tanah Lunak)
9. Menentukan Periode Fundamental Alami : T
Untuk rangka beton pemikul momen, nilai Ct= 0.0466 , dan x = 0.9h = 18 m
Ta = 0.0466 x 18 0.9Ta = 0.628 detik
Ts
SD1
SDS
T0 T1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8SDS
To Ts
Sa = SD1/T
Sa = SDS
Periode, T (detik)
Per
cepa
tan
Res
pon
Spe
ktra
Sa
(g)
( RSNI 1726-2010 Pers. 7.8-6 )
Ta = 0.1 x 5Ta = 0.5 detik
Nilai T yang digunakan adalah T = 0.50 detik
10. Menentukan Gaya Geser Dasar Akibat Gempa
Ts = 0.407 detikT = 0.500 detik > Ts = 0.41 detikMaka
Cs= = 0.72 = 0.112SDS
( R / ) ( 8 / 1.25 )
Nilai Cs minimum
Cs = 0.044 x xCs = 0.044 x 0.72 x 1.25Cs = 0.0396Jadi, nilai Cs yang digunakaan Cs = 0.112
Berat total struktur (W) = 1,345,854 kgBase shear = Cs x W
V = 0.112 x 1,345,854V = 151,409 kg
11. Menghitung Distribusi Gaya Lateral Akibat Gempa
(Sumber : RSNI 1726-2010 Pasal 7.8.3)
T > 0,5 detik k = 1
Tingkat Untuk tiap portal
ke - (m) (ton) (ton) ke -5 18 202.97 3653.53 39.68 9.92 7.944 14.4 285.72 4114.37 44.69 11.17 8.943 10.8 285.72 3085.78 33.52 8.38 6.702 7.2 285.72 2057.18 22.34 5.59 4.471 3.6 285.72 1028.59 11.17 2.79 2.23
Σ 13939.45 151.41 37.85 30.28
Distribusi gaya akibat gempa dalam arah X dapat digambar sebagai berikut :
9.92
11.17
8.38
5.59
2.79
Ie
Sds Ie
hi Wi Wi . hi Fi x,y
1/4 Fi,x 1/5 Fi,y
A B C D E
1
2
3
4
5
PERHITUNGAN BEBAN GEMPA STATIK EKIVALENBERDASARKAN RSNI 03-1726-2010
Data Perancanaan
- Fungsi gedung : Perkantoran
- Luas : 20 x 15- Tinggi : 18 m ( 5 tingkat )- Jenis bangunan : Beton Bertulang- Kategori tanah : Lunak- Lokasi : Pekan Baru- Kolom lantai 1-5 : 45 x 45 cm- Pelat : 12 cm- Balok : 30 x 45 cm
Denah Struktur Bangunan
1. Menghitung Berat Total Bangunan
a. Berat Lantai 5Beban Mati :- Pelat = 20 x 15 x 0.12 x 2400 = 86,400 kg- Balok = ( 4 x 20 + 5 x 15 ) x 0.3 x 0.33 x 2400 = 36,828 kg- Kolom = 20 x 1.8 x 0.45 x 0.45 x 2400 = 17,496 kg- Dinding = 85 x 1.8 x 250 = 38,250 kg- Plafond + ME = 20 x 15 x 50 = 15,000 kg
= ### kgBeban Hidup :
- beban atap = 100
- koefisien reduksi = 0.3 = 0.3 x ( 20 x 15 ) x 100 = 9,000 kg
- beban lantai 5 : = ### + 9,000 = ### kg
b. Berat Lantai 4Beban Mati :- Pelat = 20 x 15 x 0.12 x 2400 = 86,400 kg- Balok = ( 4 x 20 + 5 x 15 ) x 0.3 x 0.33 x 2400 = 36,828 kg- Kolom = 20 x 3.6 x 0.45 x 0.45 x 2400 = 34,992 kg- Dinding = 85 x 3.6 x 250 = 76,500 kg- Plafond + ME = 20 x 15 x 50 = 15,000 kg
Suatu bangunan kantor bertingkat 5 .
m2
Wm5
kg/m2
Wh5
W5
- Spesi = 20 x 15 x 21 = 6,300 kg- Tegel = 20 x 15 x 24 = 7,200 kg
= ### kgBeban Hidup :
- beban lantai = 250
- koefisien reduksi = 0.3 = 0.3 x ( 20 x 15 ) x 250 = 22,500 kg
- beban lantai 5 : = ### + 22,500 = ### kg
c. Berat lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 saama dengan lantai 4Berat lantai total : Wt
Wt = + + + += ### + 4 ( ### ) = 1,345,854 kg
2. Menentukan Kategori Resiko
Wm4
kg/m2
Wh4
W5
W1 W2 W3 W4 W5
RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-1 : perkantoran kategori resiko II
RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-2 : kategori resiko II = 1.00
KotaPekan Baru
Ss = 0.4
Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (Ss) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun
KotaPekan Baru
0.20 g
5. Menentukan Koefisien Situs, Fa dan Fv
3. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie)
Ie
4. Menentukan Nilai Spektral Percepatan (Ss dan S1)
( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010, Kementrian PU, Gambar 8 )
S1 =
Peta respon spektra percepatan 1 detik (S1) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun
( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010, Kementrian PU, Gambar 9 )
Lokasi bangunan berada pada tanah lunak / kelas situs SE
RSNI 1726-2010 tabel 6.2-1, Ss = 0.4 , kelas situs SE Fa = 1.7
0.20 , kelas situs SE Fv = 3.2
( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-1 - 11.4-2)
Untuk Kota Padang dengan kelas situs SE
= 1.7 x 0.40 = 0.68 g
= 3.2 x 0.20 = 0.64 g
( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-3 - 11.4-4)
Untuk Kota Padang dengan kelas situs SE
= 2/3 x 0.68 = 0.45 g
= 2/3 x 0.64 = 0.43 g
7. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)
RSNI 1726-2010 tabel 6.2-2, S1 =
6. Menentukan Spektral Respon Percepatan SDS dan SD1
SMS
SMS1
SDS
SD1
RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko II 0.45 g KDS : D
RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko II 0.43 g KDS : D
Jadi, KDS untuk Kota Padang dengan tanah lunak (SE) adalah D
8. Menentukan Sistem Struktur Bangunan berkaitan dengan KDS
Untuk Kategori Desain Seismik (KDS) D, struktur beton bertulang, harus dipilih Sistem RangkaPemikul Momen Khusus (SRPMK), dengan daktilitas penuh.
RSNI 1726-2010 Tabel 7-2.1, sistem rangka beton pemikul momen khususR = 5.0
8. Membuat Spektrum Respons Desain
, SDs =
, SD1 =
(Sumber: RSNI 1726-2010 Pasal 6.4)
= =0.43
= 0.94120.45
= 0.2
= 0.2 x 0.9412= 0.188
Diperoleh tabel respon spektrum gempa :
T C C.(I/R)0 0.1813333 0.0363 T < To
0.188 0.45 0.0907 T = To0.9412 0.45 0.0907 T = Ts1.0412 0.4098 0.0820 T > Ts1.1412 0.3739 0.07481.2412 0.3438 0.06881.3412 0.3181 0.06361.4412 0.2961 0.05921.5412 0.2768 0.05541.6412 0.2600 0.05201.7412 0.2450 0.04901.8412 0.2317 0.04631.9412 0.2198 0.04402.0412 0.2090 0.04182.1412 0.1993 0.03992.2412 0.1904 0.03812.3412 0.1822 0.03642.4412 0.1748 0.03502.5412 0.1679 0.03362.6412 0.1615 0.03232.7412 0.1557 0.03112.8412 0.1502 0.03002.9412 0.1451 0.0290 Grafik Respon Spektrum Kota Padang (Tanah Lunak)
9. Menentukan Periode Fundamental Alami : T
Ts
SD1
SDS
T0 T1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5SDS
To Ts
Sa = SD1/T
Sa = SDS
Periode, T (detik)
Per
cepa
tan
Res
pon
Spe
ktra
Sa
(g)
( RSNI 1726-2010 Pers. 7.8-6 )
Untuk rangka beton pemikul momen, nilai Ct= 0.0466 , dan x = 0.9h = 18 m
Ta = 0.0466 x 18 0.9Ta = 0.628 detik
Ta = 0.1 x 5Ta = 0.5 detik
Nilai T yang digunakan adalah T = 0.50 detik
10. Menentukan Gaya Geser Dasar Akibat Gempa
Ts = 0.941 detik
T = 0.500 detik > Ts = 0.94 detikMaka
Cs= = 0.45 = 0.091SDS
( R / ) ( 5 / 1 )
Nilai Cs minimum
Cs = 0.044 x xCs = 0.044 x 0.45 x 1Cs = 0.0199Jadi, nilai Cs yang digunakaan Cs = 0.091
Berat total struktur (W) = 1,345,854 kgBase shear = Cs x W
V = 0.091 x 1,345,854V = 122,024 kg
11. Menghitung Distribusi Gaya Lateral Akibat Gempa
(Sumber : RSNI 1726-2010 Pasal 7.8.3)
T > 0,5 detik k = 1
Tingkat Untuk tiap portal
ke - (m) (ton) (ton) ke -5 18 202.97 3653.53 31.98 8.00 6.404 14.4 285.72 4114.37 36.02 9.00 7.203 10.8 285.72 3085.78 27.01 6.75 5.402 7.2 285.72 2057.18 18.01 4.50 3.601 3.6 285.72 1028.59 9.00 2.25 1.80
Σ 13939.45 122.02 30.51 24.40
Distribusi gaya akibat gempa dalam arah X dapat digambar sebagai berikut :
8.00
9.00
6.75
4.50
2.25
Ie
Sds Ie
hi Wi Wi . hi Fi x,y
1/4 Fi,x 1/5 Fi,y
A B C D E
1
2
3
4
5