statik ekivalen1 - ok

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