Upload
dangdung
View
253
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
TUGAS TEKNIK GEMPA
MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON
Disusun Oleh :
CHNADRA AFIF ALFIAN (20120110273)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2015
A. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2002
1. Tanah Keras (SC)
a. Menentukan wilayah gempa
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan
mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g.
b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah
keras = 0,12 g
c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah
keras = 0,30 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao
Am = 2,5. 0,12 = 0,3 g.
d. Menentukan nilai Ar
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah
keras = 0,15 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc
Nilai Tc untuk tanah keras = 0,5 detik
Ar = 0,3.0,5 =0,15
e. Menentukan nilai Ts atau Tshort
Ts = 0,2 detik
f. Menggambar Spektrum Respon
T Tanah Keras
0 0.12
0.2 0.3
0.5 0.3
1 0.15
1.5 0.1
2 0.075
2.5 0.06
3 0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 1 2 3 4
SC (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Keras SNI 2002
Tanah Keras
Gambar 1. Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang.
(SNI 1726-2002)
2. Tanah Sedang (SD)
a. Menentukan wilayah gempa
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan
mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g.
b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah
sedang = 0,15 g
c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah
sedang = 0,38 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao
Am = 2,5. 0,15 = 0,38 g.
d. Menentukan nilai Ar
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah
sedang = 0,23 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc
Nilai Tc untuk tanah sedang = 0,6 detik
Ar = 0,38. 0,6 = 0,23
e. Menentukan nilai Ts atau Tshort
Ts = 0,2 detik
f. Menggambar Spektrum Respon
T Tanah Sedang
0 0.15
0.2 0.38
0.6 0.38
1 0.23
1.5 0.153333333
2 0.115
2.5 0.092
3 0.076666667
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0 1 2 3 4
SD (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2002
Gambar 2. Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang .
(SNI 1726-2002)
3. Tanah Lunak (SE)
a. Menentukan wilayah gempa
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan
mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g.
b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah
lunak = 0,20 g
c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am)
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah
lunak = 0,50 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao
Am = 2,5. 0,20 = 0,50 g.
d. Menentukan nilai Ar
Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah
lunak = 0,50 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc
Nilai Tc untuk tanah lunak = 1,0 detik
Ar = 0,50. 1 = 0,50
e. Menentukan nilai Ts atau Tshort
Ts = 0,2 detik
f. Menggambar Spektrum Respon
T Tanah Lunak
0 0.2
0.2 0.5
1 0.5
1 0.5
1.5 0.333333333
2 0.25
2.5 0.2
3 0.166666667
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4
SE (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2002
Tanah Lunak
Gambar 3. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang .
(SNI 1726-2002)
Pembahasan :
Respon spectra design merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI
1762-2002 Respon spectra design ditentukan berdasarkan wilayah gempa Indonesia dengan
percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun edngan wilayah gempa 1
samapi 6, pada pembahasan ini kota Pemalang termasuk kedalam Wilayah Gempa No 2.
Respon spectra design yang merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI 1726-
2002, Respon spectra design tersebut dinyatakan dengangrafik C-T, dengan C adalah faktor
respon gempa dalam g dan T adalah waktu getar alami struktur gedung dalamdetik.
Dapat kita baca dari grafik tersebut bahwa semakin lunak suatu tanah maka semakin
besar pula percepatan gempa dibandingkan dengan tanah yang lain. Grafik menunjukan nilai
percepatan ( tanah keras > tanah sedang > tanah lunak)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4
(g)
T (Detik)
Spektra Respon
Kota Pemalang SNI 1726-2002
Tanah Keras
Tanah Sedang
Tanah Lunak
Gambar 4. Respon spectra design Kota Pemalang .
(SNI 1726-2002)
B. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2012
1. Tanah Keras (SC)
a. Menentukan nilai Ss dan S1
Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan
S1 = 0,25
b. Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv
Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui
berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada
nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.
- Ss = 0,65, tanah keras (SC), Fa (di interpolasi linier)
0,5 0,65 0,75
SC 1,2 Fa 1,1
- Fa =1,2 - (1,2-1,1) x 0,15
0,25
Fa =1,14
- S1 = 0,25, tanah keras (SC), Fv (di interpolasi linier)
0,2 0,25 0,3
SC 1,6 Fv 1,5
Fv = 1,6 – (1,6 - 1,5) x 0,05
0,1
Fv = 1,55
c. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :
SMS = Fa x Ss SM1 = Fv x S1
= 1,14 x 0,65 = 1,55 x 0,25
= 0,741 = 0,3875
SDS = 2/3 x SMS SD1 = 2/3 x SM1
= 2/3 x 0,741 = 2/3 x 0,3875
= 0,494 = 0,2584
To = 0,2. 𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆 Ts =
𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆
= 0,2 x 0,2584
0,494 =
0,2584
0,494
= 0,1046 = 0,5231
d. Menggambar Spektrum Respon
2. Tanah Sedang (SD)
a. Menentukan nilai Ss dan S1
Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan
S1 = 0,25
b. Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv
Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui
berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada
nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.
- Ss = 0,65, tanah sedang (SD), Fa = (di interpolasi linier)
0,5 0,65 0,75
SD 1,4 Fa 1,2
Fa = 1,4 – (1,4 - 1,2) x 0,15
0,25
= 1,28
T C
0 0.1976
0.1046 0.494
0.5231 0.494
1 0.2584
1.5 0.172266667
2 0.1292
2.5 0.10336
3 0.086133333
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4
SC (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Keras SNI 2012
Tanah Keras
Gambar 5. Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang.
(SNI 1726-2012)
- S1 = 0,25, tanah sedang (SD), Fv = (di interpolasi linier)
0,2 0,25 0,3
SD 2 Fv 1,8
Fv = 2 – (2 - 1,8) x 0,05
0,1
= 1,9
c. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :
SMS = Fa x Ss SM1 = Fv x S1
= 1,28 x 0,65 = 1,9 x 0,25
= 0,836 = 0,475
SDS = 2/3 x SMS SD1 = 2/3 x SM1
= 2/3 x 0,836 = 2/3 x 0,475
= 0,554 = 0,317
To = 0,2 x 𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆 Ts =
𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆
= 0,2 x 0,317
0,554 =
0,317
0,554
= 0,114 = 0,572
d. Menggambar Spektrum Respon
T C
0 0.2216
0.114 0.554
0.572 0.554
1 0.317
1.5 0.211333333
2 0.1585
2.5 0.1268
3 0.105666667 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4
SD (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2012
Tanah Sedang
Gambar 6. Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang.
(SNI 1726-2012)
3. Tanah Lunak (SE)
a. Menentukan nilai Ss dan S1
Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan
S1 = 0,25
Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv
Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui
berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada
nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier.
- Ss = 0,65, tanah sedang (SE), Fa = (di interpolasi linier)
0,5 0,65 0,75
SE 1,7 Fa 1,2
Fa = 1,7 – (1,7 – 1,2) x 0,15
0,25
= 1,4
- S1 = 0,25, tanah lunak (SE), Fv = (di interpolasi linier)
0,2 0,25 0,3
SE 3,2 Fv 2,8
Fv = 3,2 – (3,2 – 2,8) x 0,05
0,1
= 3
b. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut :
SMS = Fa x Ss SM1 = Fv x S1
= 1,4 x 0,65 = 3 x 0,25
= 0,91 = 0,75
SDS = 2/3 x SMS SD1 = 2/3. SM1
= 2/3 x 0,91 = 2/3 x 0,75
= 0,607 = 0,5
To = 0,2 x 𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆 Ts =
𝑆𝐷1
𝑆𝐷𝑆
= 0,2 x 0,5
0,607 =
0,5
0,607
= 0,165 = 0,824
c. Menggambar Spektrum Respon
Pembahasan :
Pada SNI 1726-2002 respons gempa rencana ditentukan berdasarkan zona wilayah gempa
dan jenis tanah. Sedangkan pada SNI 03-1726-2012 peta gempa ditentukan berdasarkan
parameter gerak tanah SS dan S1, kemudian respons gempa rencana dibuat dahulu sesuai
T C
0 0.2428
0.165 0.607
0.824 0.607
1 0.5
1.5 0.333333333
2 0.25
2.5 0.2
3 0.166666667
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 1 2 3 4
SE (
g)
T (Detik)
Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2012
Tanah Lunak
Gambar 7. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang.
(SNI 1726-2012)
Gambar 8. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang.
(SNI 1726-2012)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 1 2 3 4
S (g
)
T (Detik)
Spektra Respon Kota Pemalang
SNI 2012
Tanah Keras
Tanah Sedang
Tanah Lunak
prosedur. Masih sama halnya dengan SNI 1726-2002 bahwa percepatan tanah keras > tanah
sedang > tanah lunak.
C. Komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012
1. Tanah Keras
Pembahasan :
Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012
menunjukan terjadinya peningkatan yakni sebesar 64% pada T < 1, dan terjadi peningkatan
sebesar 72% pada saat T > 1.
2. Tanah Sedang
Gambar 9. Perbandingan Respon spectra design Tanah Keras
Kota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012
0.12
0.3 0.3
0.150.1
0.075 0.06 0.05
0.1976
0.494 0.494
0.2584
0.1722666670.1292
0.103360.086133333
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4
SC (
g)
Periode, T (Detik)
Perbandingan Spektra Respon Tanah Keras
Kota Pemalang
SNI 2002
SNI 2012
0.15
0.38 0.38
0.23
0.150.115
0.092 0.07
0.2216
0.554 0.554
0.317
0.21
0.15850.1268
0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
SD (
g)
Periode, T (Detik)
Perbandingan Spektra Respon Tanah SedangKota Pemalang
SNI 2002
SNI 2012
Pembahasan :
Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012
menunjukan terjadinya peningkatan rata-rata 45% pada T =0 sampai 0.57. dan peningkatan
sebesar 37% pada saat T > 1.
3. Tanah Lunak
Pembahasan :
Dengan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012
menunjukan terjadinya peningkatan namun tidak semuanya terjadi peningkatan, bisa kita
ketahui pada gambar 11, hanya terjadi peningkatan di saat T= 0, T=0.2, namun pada saat T
=1 dan saterusnya grafik tidak mengalami peningkatan.
Jadi meskipun telah ada SNI 1726-2012 belum tentu di setiap daerah itu mengalami
peningkatan respon spektrum, bahkan ada daerah daerah di Indonesia yang malah justru
mengalamai penurunan respon ancaman gempa ketika di analisis dengan SNI 1726-2012.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 1 2 3 4
SE (
g)
Periode, T (detik)
Perbandingan Spektra Respon Tanah Lunak
Kota Pemalang
SNI 2002
SNI 2012
Gambar 11. Perbandingan Respon spectra design Tanah Lunak
Kota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012