TUGAS TEKNIK GEMPA MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON …blog.umy.ac.id/chandraalfian/files/2015/11/perhitungan-spektra... · 0.6 Pembahasan : Respon spectra design merupakan spektrum respon

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)






sedang = 0,15 g



sedang = 0,38 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao

Am = 2,5. 0,15 = 0,38 g.



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


Ts = 0,2 detik


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)






lunak = 0,20 g



lunak = 0,50 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao

Am = 2,5. 0,20 = 0,50 g.



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


Ts = 0,2 detik


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)



S1 = 0,25

b. Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv




- 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 :


= 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)



S1 = 0,25

Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv




- 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 :


= 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

Documents

TUGAS TEKNIK GEMPA MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON …blog.umy.ac.id/chandraalfian/files/2015/11/perhitungan-spektra... · 0.6 Pembahasan : Respon spectra design merupakan spektrum respon