Upload
baehaki
View
769
Download
201
Embed Size (px)
Citation preview
Selamat mengerjakan, semoga berhasil.“Indonesia membutuhkan generasi yang jujur dan berkompeten”
Mata Kuliah : Teknik Gempa Semester : 06Jurusan : Teknik Sipil Kelas : RegulerDosen : Baehaki,ST.,M.EngHari/Tanggal : Senin / 20 April 2015Waktu : 90 MenitSifat Ujian : Buku Terbuka
Peraturan Ujian : Tidak boleh menulis jawaban dengan pensil Tidak boleh menggunakan tipe-x atau alat penghapus tinta lainnya. Kerjakan semua soal dengan cermat, disertai kejujuran dan tanggung jawab.
Diketahui suatu struktur bangunan beton bertulang simetris 7 lantai dengan tinggi antar lantai 3,75 m.Bangunan tersebut didesain dengan sistem rangka pemikul momen menengah (SRPMM). Jarak antar kolompada arah X adalah 7,5 m dan pada arah Y adalah 5 m. Berat tiap lantai adalah 18 kN/m2 kecuali untuk lantaipaling atas adalah 12 kN/m2. Gedung tersebut akan digunakan untuk ruang perkuliahan.
1. (10%)Tentukan jenis tanah dibawah bangunan jika hasil penyelidikan SPT adalah berikut:Kedalaman (m) 3 5 8 11 16 20 23 25 28 30SPT 20 27 30 33 28 32 37 40 42 43
3. (40%) Jika waktu getar alami bangunan Ta diambil Ct.hnx dimana hn adalah tinggi bangunan maka
hitung besarnya gaya geser dasar bangunan (V) dan gaya gempa yang bekerja pada tiap lantai (Fi)dengan menggunakan respons spektra yang dibuat pada soal nomer 2.
4. (10%) Gambarkan skema pembebanan gaya lateral akibat gempa pada struktur gedung tersebut.
5. (10%) Uraikan secara singkat namun jelas, kesimpulan dari Tugas I yang anda kerjakan.
XY
Z
2. (30%) (Dari hasil Seismic Hazard Analysis (SHA) diketahui bahwa Ss = 0,783g, dan S1 = 0,332g.Dengan menggunakan cara SNI 03-1726-2012, buatlah grafik response spektranya dimana jenis tanahsesuai dengan penentuan pada soal nomer 1.
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGIFAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
UJIAN TENGAH SEMESTER GENAP 2014/2015
JAWABAN UTS
TEKNIK GEMPA
TEKNIK SIPIL
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
Oleh: Baehaki, ST.,M.Eng
1, Menentukan Jenis Tanah
Depth ti
(m) (m)
3 20 3 0.150
5 27 2 0.074
8 30 3 0.100
11 33 3 0.091
16 28 5 0.179
20 32 4 0.125
23 37 3 0.081
25 40 2 0.050
28 42 3 0.071
30 43 2 0.047
S 30 0.968
Syarat : Tanah Lunak
Tanah Sedang
Tanah Keras
30
0.968
= 31.005 Maka jenis tanahnya termasuk Tanah Sedang
2, Membuat grafik respon spektrum
Ss = 0.783 g
S1 = 0.332 g
Jenis Tanah = Tanah Sedang (SD) (dari jawaban no.1)
Menentukan nilai Fa
Kelas Parameter respons spektral percepatan gempa MCER
Situs terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, Ss
Ss 0,25 Ss =0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss
SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
SB 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
SC 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0
SD 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0
SE 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9
Interpolasi nilai Fa :
1.2 - 1.1 x
1 - 0.75 1 - 0.783
x = 0.087
Fa = 1.187
Menentukan nilai Fv
Penyelesain:
UTS STRUKTUR TAHAN GEMPA TEKNIK SIPIL UNTIRTA
Tabel 4. Koefisien situs, Fa (SNI GEMPA 2012)
=
15 N < 50
N 50
=
N-SPT ti/N
N < 15
0.75 1 0.783
1.2
1.1
Fa?
JAWABAN UTS
TEKNIK GEMPA
TEKNIK SIPIL
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
Kelas
Situs
S1 0,1 S1 = 0,2 S1 =0,3 S1 = 0,4 S1 0,5
SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
SB 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
SC 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3
SD 2.4 2.0 1.8 1.6 1.5
SE 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4
Interpolasi nilai Fa :
1.8 - 1.6 x
0.4 - 0.3 0.4 - 0.332
x = 0.136
Fv = 1.736
Menentukan parameter percepatan spektra desain
untuk perioda pendek (SDS) & pada perioda 1 detik (SD1)
SDS .= 2/3(Fa.Ss) = 2/3*1.1868*0.783 = 0.6195 g
SD1 .= 2/3(Fv.S1) = 2/3*1.736*0.332 = 0.3842 g
Menggambar kurva respon spektrum
= 0,2(0.384234666666667/0.6195096 = 0.124044782087854 detik
0.1240448
= 0.384234666666667/0.6195096 = 0.620223910439268 detik
0.6202239
= 0.384234666666667/1 = 0.384234666666667g
0.3842347
= 0.2478038 g
T Sa
0.000 0.248
(T0) 0.124 0.620
(TS) 0.620 0.620
1.000 0.384
1.500 0.256
2.000 0.192
2.500 0.154
3.000 0.128
Parameter respons spektral percepatan gempa MCER
terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, Ss
=
Tabel 5. Koefisien situs, Fv (SNI GEMPA 2012)
0.3 0.4 0.332
1.8
1.6
Fv?
0.000, 0.248
0.124, 0.620 0.620, 0.620
1.000, 0.384
1.500, 0.256
2.000, 0.192 2.500, 0.154
3.000, 0.128
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.0
1.0
2.0
3.0
Respons Spectrum
Tanah SedangsSDS
sSD
1
sT0
sTS
JAWABAN UTS
TEKNIK GEMPA
TEKNIK SIPIL
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
3, Menghitung gaya geser dasar bangunan (V) dan gaya gempa tiap lantai (Fi)
Ket:
Jenis Pemanfaatan Fasilitas Pendidikan
Kategori Resiko Bangunan IV
Faktor Keutamaan Gempa 1.5
0.783
0.332
SD
1.19
1.74
0.929
0.576
0.620
0.384
SRPMM
5
3
4.5
Menghitung berat bangunan
W1-6.= 18 x P x L = 18900 kN
Watap.= 18 x P x L = 12600 kN
Wtot = 126000 kN
Menghitung waktu getar pendekatan
Ta = Ct.hnx x = 0.9
Ct = 0.0466
hn = 26.25 m
Ta = 0.882272 detik
Menentukan Koefisien Respons (Cs)
= (0.6195096x1.5)/5 = 0.185853
= (0.384234666666667 x 1.5) / (5 x 0.882271587783589)
= 0.1306518 Gunakan Cs Max
Cs. min = 0.044SDSIe ≥ 0.01
= 0.0408876 ³ 0.01 OK
Cs. pakai = 0.131
Menentukan Total Base Shear (V)
V = Cs Wt = 0.131 x 126000
= 16506.00 kN
Cs = SDSIe / R
Cs ≤ SD1Ie / (R.T)
W0
Cd
R
Sistem Struktur
(Tabel 5.8.2)
SM1 = FvS1
SDS = 2/3 SMS (Jawaban no.2)
SD1 = 2/3 SM1 (Jawaban no.2)
S1 (Soal no.2)
Kelas Situs (jawaban no.1)
Fa (Jawaban no. 2)
Fv (Jawaban no.2)
SMS = FaSS
Resume Parameter Desain
Parameter
SS (Soal no.2)
JAWABAN UTS
TEKNIK GEMPA
TEKNIK SIPIL
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
Menentukan Distribusi Gaya Geser Vertikal (Fi)
Perhitungan ditabelkan seperti berikut:1.0 untuk T ≤ 0.5 sec
k = 2.0 untuk T ≥ 2.5 seck = interpolasi linier untuk 0.5 ≥ T ≤ 2.5
Untuk T = 0.882 sec . maka diperoleh:k= 1.191 1.191
Tabel perhitungan distribusi vertikal dari gaya lateral
Wx hx Fx Vx Mx
kN (m) (kN) (kN.m)
Atap 12600 26.25 617381.41 0.198 0.198 3268.19 3268.19 85789.94
6 18900 22.50 770745.83 0.247 0.247 4076.98 7345.17 165266.33
5 18900 18.75 620306.48 0.199 0.199 3284.69 10629.86 199309.95
4 18900 15.00 475539.39 0.152 0.152 2508.91 13138.78 197081.64
3 18900 11.25 337586.02 0.108 0.108 1782.65 14921.42 167866.02
2 18900 7.50 208285.85 0.067 0.067 1105.90 16027.33 120204.95
1 18900 3.75 91229.03 0.029 0.029 478.67 16506.00 61897.50
126000 3121074.0 1.000 1.000
4, Skematik pembebanan beban lateral akibat gempa
Satuan : kN
Cvx
Eksponen distribusi k =
Level wxhxk
3268.19
4076.98
3284.69
2508.91
1782.65
1105.90
478.67