35
Gempa Desain Respon Spektrum Wilayah Tanjung Pinang – Kepulauan Riau Kelompok : Ajeng Hesti Riani Alfe ajmie !artika "itri #uriantono !uhamma$ Saraje%o Respon Spektra &

Respon SpekTra

Embed Size (px)

DESCRIPTION

respon spektra

Citation preview

PowerPoint Presentation

GempaDesain Respon Spektrum Wilayah Tanjung Pinang Kepulauan RiauKelompok :Ajeng Hesti RianiAlfie NajmieMartika Fitri YuriantonoMuhammad Sarajevo

Respon Spektra ?

Latar BelakangBanyaknya gempa yang terjadi dewasa ini menyebabkan para peneliti berusaha keras untuk terus meng-update pengetahuan dibidang Earthquake Engineering dan Structural Engineering. Pengetahuan tersebut, yang tentu saja sangat luas, sangat berperan penting dalam mengembangkan ilmu pengetahuan yang pada akhirnya akan memajukan umat manusia. Pengetahuan-pengetahuan tersebut sedikit diantaranya adalah semakin dipahaminya perilaku gempa bumi (yang selanjutnya disebut gempa), misalnya dengan pemetaan gempa yang lebih baik, semakin berkembangnya Structural Engineering dan lain-lain. Salah satu bagian yang sangat penting dalam Earthquake Engineering (dan Structural Engineering juga tentunya) yaitu perencanaan respons spektra.Respons spektra disajikan dalam bentuk grafik/plot antara periode getar struktur T, lawan respon-respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu. Respon-respon maksimum dapat berupa simpangan maksimum (spektral displacement, SD) kecepatan maksimum (spektral velocity, SV) atau percepatan maksimum (spektral acceleration, SA) massa struktur single degree of freedom (SDOF), (Widodo, 2001). Spektrum percepatan akan berhubungan dengan gaya geser maksimum yang bekerja pada dasar struktur. Terdapat dua macam respons spektrum yang ada yaitu respons spektrum elastik dan respons spektrum inelastik. Spektrum elastik adalah suatu spektrum respons spektrum yang didasarkan atas respon elastik suatu struktur, sedangkan spektrum inelastik (juga disebut desain respons spektrum) adalah respon spektrum yang discaledown dari spektrum elastik dengan nilai daktilitas tertentu. PendahuluanSecara sederhana dijelaskan bahwa respon spektra adalah plot respon maksimum (perpindahan, kecepatan, percepatan maksimum atau besaran yang diinginkan) dari fungsi beban tertentu untuk semua kemungkinan sistem derajat kebebasan tunggal maupun banyak. Absis dari respon spektra adalah frekuensi natural atau periode dari sistem dan ordinat adalah respons maksimum. Langkah-langkah menentukan respons spektrum berdasarkan SNI 1726-2012:(1) Menentukan parameter percepatan tanah SS (percepatan batuan dasar periode pendek 0,2 detik) dan S1 (percepatan batuan dasar periode 1,0 detik). Parameter SS dan S1 ditetapkan berdasarkan respons spektrum percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun sesuai dengan lokasi yang ditinjau.

(2) Menentukan klasifikasi situs. Berdasarkan sifat-sifat tanah pada situs, maka situs diklasifikasikan sebagai kelas situs SA, SB, SC, SD, SE, atau SF.Kelas situsKecepatan rambatgelombang geser rata-rata, Vs (m/det)Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata NKuat geser niralirrata-rata Su (kPa)

SA (Batuan Keras)> 1500 N/AN/ASB (Batuan)750 sampai 1500N/A N/ASC (Tanah Keras, Sangat Padat dan Batuan Lunak)350 sampai 750> 50 100SD (Tanah Sedang)175 sampa 35015 sampai 5050 sampai 100SE (Tanah Lunak)< 175< 15< 50atau, setiap profil dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 20, Wn 40 % dan Su < 25 kPaKlasifikasi SitusSF (Tanah Khusus yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon spesifik situs yang mengikuti 6.10.1)Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut :Rawan atau berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah.Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)Lempung sangat berplastisitas tinggi (ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plastisitas PI > 75 )Lapisan lempung lunak atau setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan Su < 50 kPaKlasifikasi Situs (lanjutan....)CATATAN : N/A = Tidak dapat dipakai(lanjutan.....)Layer thickness (m)N-SPTHarmonic mean1.02.00.501.83.50.512.22.50.883.02.71.113.33.01.102.23.00.731.03.00.330.73.00.235.82.52.323.023.50.136.049.30.1230.07.97Contoh : Klasifikasi situs ditentukan berdasarkan N-SPT rata-rata dimana lapisan profil tanah yang diperhitungkan yaitu pada kedalaman 30 m paling atas dari suatu situs.(3) Menentukan faktor koefisien situs (Fa, Fv) dan menghitung parameter spektrum respons percepatan yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs (SMS, SM1).

(4) Menghitung parameter percepatan spektrum desainMenghitung SMS dan SM1

SMS= Fa x Ss

SM1= Fv x S1

Perhitungan Desain Respon Spektra Wilayah Tanjung Pinang Kepulauan Riau Menurut SNI-03-1726-2012Lokasi:Tanjung Pinang Kepulauan Riau( Lat:0.9179205, Long:104.44646399999999)

(1) Parameter percepatan tanah SS (percepatan batuan dasar periode pendek 0,2 detik) dan S1 (percepatan batuan dasar periode 1,0 detik).

Didalam peta tersebut ditunjukan wilayah Tanjung Pinang parameter percepatan tanah SS (percepatan batuan dasar periode pendek 0,2 detik) berada di Maka nilai Ss = 0,055 g

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/Didalam peta tersebut ditunjukan wilayah Tanjung Pinang S1 (percepatan batuan dasar periode 1,0 detik) berada diMaka nilai S1 = 0,060 g

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/(2) Klasifikasi situs. Kelas situsKecepatan rambatgelombang geser rata-rata, Vs (m/det)Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata NKuat geser niralirrata-rata Su (kPa)

SA (Batuan Keras)> 1500 N/AN/ASB (Batuan)750 sampai 1500N/A N/ASC (Tanah Keras, Sangat Padat dan Batuan Lunak)350 sampai 750> 50 100SD (Tanah Sedang)175 sampa 35015 sampai 5050 sampai 100SE (Tanah Lunak)< 175< 15< 50atau, setiap profil dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 20, Wn 40 % dan Su < 25 kPaKondisi lazimnya, untuk Indonesia yang sering digunakan adalah Kelas SC (keras), SD (sedang), dan SE (lunak).SF (Tanah Khusus yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon spesifik situs yang mengikuti 6.10.1)Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut :Rawan atau berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah.Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)Lempung sangat berplastisitas tinggi (ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plastisitas PI > 75 )Lapisan lempung lunak atau setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan Su < 50 kPaCATATAN : N/A = Tidak dapat dipakai(3) Faktor koefisien situs (Fa, Fv) dan menghitung parameter spektrum respons percepatan yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs (SMS, SM1).

Untuk Tanjung Pinang, kelas situs SB (Batuan), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fa = 1,0kelas situs SC (Tanah Keras), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fa = 1,2kelas situs SD (Tanah Sedang), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fa = 1,6kelas situs SE (Tanah Lunak), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fa = 2,5

Untuk Tanjung Pinang, kelas situs SB (Batuan), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fv = 1,0kelas situs SC (Tanah Keras), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fv = 1,7kelas situs SD (Tanah Sedang), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fv = 2,4kelas situs SE (Tanah Lunak), Ss = 0,055 dan S1 = 0,060 Fv = 3,5

(4) Menghitung parameter percepatan spektrum desainMenghitung SMS dan SM1

SMS= Fa x Ss= 1,0 x 0,055= 0,055SM1= Fv x S1= 1,0 x 0,060= 0,060

a) Kelas situs SB (Batuan)Tabel Perhitungan Kelas Situs SB (Batuan)Nilai TTSa(detik)(detik)(g)0,00000,01470,218T00,03671,091Ts0,03671,191Ts + 0,100,03361,291Ts + 0,200,0310.......Ts + ...............3,991Ts + 2,90,00984,091Ts + 30,00980,4 x SDSNilai TsNilai T0Nilai Ts + T (detik)T (detik)Grafik Respon Spektra Kelas Situs SB (Batuan)Menghitung SMS dan SM1

SMS= Fa x Ss= 1,2 x 0,055= 0,066SM1= Fv x S1= 1,7 x 0,060= 0,102b) Kelas situs SC (Tanah Keras)b) Kelas situs SC (Tanah Keras)Tabel Perhitungan Kelas Situs SC (Tanah Keras)Nilai TTSa(detik)(detik)(g)0,00000,01760,309T00,04401,545Ts0,04401,645Ts + 0,100,04131,745Ts + 0,200,0390.......Ts + ...............3,945Ts + 2,40,01724,045Ts + 2,50,01680,4 x SDSNilai TsNilai T0Nilai Ts + T (detik)T (detik)Grafik Respon Spektra Kelas Situs SC (Tanah Keras)Menghitung SMS dan SM1

SMS= Fa x Ss= 1,6 x 0,055= 0,088SM1= Fv x S1= 2,4 x 0,060= 0,144

c) Kelas situs SD (Tanah Sedang)Tabel Perhitungan Kelas Situs SD (Tanah Sedang)Nilai TTSa(detik)(detik)(g)0,00000,02350,327T00,05871,636Ts0,05871,736Ts + 0,100,05531,836Ts + 0,200,0523.......Ts + ...............3,936Ts + 2,30,02444,036Ts + 2,40,02380,4 x SDSNilai TsNilai T0Nilai Ts + T (detik)T (detik)Grafik Respon Spektra Kelas Situs SD (Tanah Sedang)Menghitung SMS dan SM1

SMS= Fa x Ss= 2,5 x 0,055= 0,138SM1= Fv x S1= 3,5 x 0,060= 0,210d) Kelas situs SE (Tanah Lunak)Tabel Perhitungan Kelas Situs SE (Tanah Lunak)Nilai TTSa(detik)(detik)(g)0,00000,03670,305T00,09271,527Ts0,09271,627Ts + 0,100,08601,727Ts + 0,200,0811.......Ts + ...............3,927Ts + 2,40,03564,027Ts + 2,50,03480,4 x SDSNilai TsNilai T0Nilai Ts + T (detik)T (detik)Grafik Respon Spektra Kelas Situs SE (Tanah Lunak)Grafik Respon Spektra Kota Tanjung Pinang Kepulauan RiauKesimpulanDari hasil perhitungan manual, hasilnya hampir sama dengan hasil perhitungan dari PUSKIM Kemen PU, meskipun masih ada sedikit yang berbeda.Grafik Respon Spektra wilayah kota Tanjung Pinang sesuai dengan Grafik Respon Spektra PUSKIM Kemen PU.SEKIANTERIMA KASIH