analisa dinamika struktur: ANALISA DINAMIKA STRUKTUR

analisa dinamika struktur

Rabu, 06 Juli 2011

ANALISA DINAMIKA STRUKTUR

PENGERTIAN GEMPA DAM MACAM-MACAM GEMPA GEMPA BUMI 1. PENGERTIAN GEMPA Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan tanah di bawah permukaan bumi. Ketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut gelombang seismik.gempa ke segala arah di dalam bumi. Ketika gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya bisa merusak atau tidak tergantung pada kekuatan sumber dan jarak fokus, disamping itu juga mutu bangunan dan mutu tanah dimana bangungan berdiri. Gempa bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi). Kata gempa bumi juga digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan. Gelombang ini menjalar menjauhi fokus Gempa bumi adalah berguncangnya bumi yang disebabkan oleh tumbukan antar lempeng bumi, patahan aktif aktivitas gunung api atau runtuhan batuan. Kekuatan gempa bumi akibat aktivitas gunung api dan runtuhan batuan relatif kecil sehingga kita akan memusatkan pembahasan pada gempa bumi akibat tumbukan antar lempeng bumi dan patahan aktif. Gempa dapat terjadi kapan saja, tanpa mengenal musim. Meskipun demikian, konsentrasi gempa cenderung terjadi di tempat-tempat tertentu saja, seperti pada batas Plat Pasifik. Tempat ini dikenal dengan Lingkaran Api karena banyaknya gunung berapi. Seismologist adalah ilmuwan yang mempelajari sesar dan gempa. Mereka menggunakan peralatan yang disebuts eis m ogr af untuk mencatat gerakan tanah dan mengukur besarnya suatu gempa. Seismograf memantau gerakan-gerakan bumi mencatatnya dalam seismogram, Gelombang seismik, atau getaran, yang terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa. Seismologist menggunakan skala Richter1 untuk menggambarkan besaran gempa, dan skala Mercalli untuk menunjukkan intensitas gempa, atau pengaruh gempa terhadap tanah, gedung dan manusia.

2. PENYEBAB TERJADINYA GEMPA BUMI Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa bumi akan terjadi. Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km. Beberapa gempa bumi lain juga dapat terjadi karena pergerakan magma di dalam gunung berapi. Gempa bumi seperti itu dapat menjadi gejala akan terjadinya letusan gunung berapi. Beberapa gempa bumi (jarang namun) juga terjadi karena menumpuknya massa air yang sangat besar di balik dam, seperti Dam Karibia di Zambia, Afrika. Sebagian lagi (jarang juga) juga dapat terjadi karena injeksi atau akstraksi cairan dari/ke dalam bumi (contoh. pada beberapa pembangkit listrik tenaga panas bumi dan di Rocky Mountain Arsenal. Terakhir, gempa juga dapat terjadi dari peledakan bahan peledak. Hal ini dapat membuat para ilmuwan memonitor tes rahasia senjata nuklir yang dilakukan pemerintah. Gempa bumi yang disebabkan oleh manusia seperti ini dinamakan juga seismisitas terinduksi

3. Penyebab gempa bumiLempeng samudera yang rapat massanya lebih besar ketika bertumbukkan dengan lempeng benua di zona tumbukan (subduksi) akan menyusup ke bawah. Gerakan lempeng itu akan mengalami perlambatan akibat gesekan dari selubung bumi. Perlambatan gerak itu menyebabkan penumpukkan energi di zona subduksi dan zona patahan. Akibatnya di zona-zona itu terjadi tekanan, tarikan, dan geseran. Pada saat batas elastisitas lempeng terlampaui, maka terjadilah patahan batuan yang diikuti oleh lepasnya energi secara tiba-tiba. Proses ini menimbukan getaran partikel ke segala arah yang disebut gelombang gempa bumi. 4. LETAK INDONESIA Kepulauan Indonesia terletak pada pertemuan 3 lempeng utama dunia yaitu lempeng Australia, Eurasia, dan Pasifik. Lempeng Eurasia dan Australia bertumbukan di lepas pantai barat Pulau Sumatera, lepas pantai selatan pulau Jawa, lepas pantai Selatan kepulauan Nusatenggara, dan berbelok ke arah utara ke perairan Maluku sebelah selatan. Antara lempeng Australia dan Pasifik terjadi tumbukan di sekitar Pulau Papua. Sementara pertemuan antara ketiga lempeng itu terjadi di sekitar Sulawesi. Itulah sebabnya mengapa di pulau-pulau sekitar pertemuan 3 lempeng itu sering terjadi gempabumi. Berikut ini adalah 25 Daerah Wilayah Rawan Gempabumi Indonesia yaitu: Aceh, Sumatera Utara (Simeulue), Sumatera Barat - Jambi, Bengkulu, Lampung, Banten Pandeglang, Jawa Barat, Bantar Kawung, Yogyakarta, Lasem, Jawa Timur, Bali, NTB, NTT, Kepulauan Aru, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Tengah, Sulawesi Utara, Sangir Talaud, Maluku Utara, Maluku Selatan, Kepala Burung-Papua Utara, Jayapura, Nabire, Wamena, dan Kalimantan Timur.

Macam Macam pada Gempa Bumi 1) Tektonisme Seperti telah dijelaskan, keragaman muka bumi dipengaruhi oleh adanya gerakangerakan

di kerak bumi, baik gerakan mendatar maupun gerakan tegak. Gerakangerakan tersebut

mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang menghasilkan pola baru yang disebut

struktur diastropik. Bentuk baru yang termasuk dalam struktur diastropik adalah

pelengkungan, pelipatan, patahan, dan retakan.

Pelengkungan : lapisan kulit bumi yang semula mendatar jika mendapat tekanan vertikal

akan membentuk struktur melengkung. Lengkungan tersebut dapat mengarah ke atas

yang disebut kubah (dome) dan dapat mengarah ke bawah yang disebut basin.Lipatan : lapisan kulit bumi yang mendapat tekanan arah mendatar akan membentuk lipatan. Punggung lipatan disebut antiklinal. Lembah lipatan disebut sinklinal. Patahan : terjadi karena adanya tekanan atau gerakan tektonik secara horizontal maupun

vertikal pada kulit bumi yang rapuh. Daerah patahan merupakan daerah yang rawan

gempa karena rapuh. Patahan sering disebut juga sesar.

Retakan : terjadi karena gaya regangan yang menyebabkan batuan menjadi retakretak.2) Vulkanisme Vulkanisme merupakan proses keluarnya magma ke permukaan bumi. Keluarnya magma

ke permukaan bumi umumnya melalui retakan batuan, patahan, dan pipa kepundan pada

gunung api. Jika magma yang berusaha keluar tidak mencapai permukaan bumi, proses

ini disebut intrusi magma. Jika magma sampai di permukaan bumi, proses ini disebut

ekstrusi magma. Magma yang sudah keluar ke permukaan bumi disebut lava.

Proses vulkanisme menghasilkan berbagai bentuk muka bumi antara lain:(1) kawah, lubang berbentuk mangkuk di puncak gunung api

(2) kaldera, hasil letusan gunung api yang berbentuk seperti kawah tetapi berukuran jauh

lebih besar. Karena besar, pada sebuah kaldera dapat terbentuk danau, emisi gas, mata air

panas, dan gunung api corong kecil

(3) berbagai bentuk gunung api.Intrusi magma menghasilkan bentukan-bentukan berikut.

(1) Retas (sill), magma yang membeku di antara dua lapisan batuan yang ada di dalam

bumi berupa batuan beku.

(2) Lakolit, bentuk cembung ke atas tetapi datar di bawah akibat magma yang menekan

ke atas di antara dua lapisan batuan sedimen.

(3) Gang atau korok, bentukan tipis dan panjang memotong lapisan litosfer secara

vertikal atau miring yang berasal dari magma yang membeku ketika berusaha menerobos

batuan sedimen.

(4) Batholit, magma yang membeku jauh di dalam bumi.3) Seisme Bila tumpukan energi di daerah penujaman demikian besar, energi tersebut akan mampu

menggoyang atau menggetarkan lempeng benua dan lempeng samudera di sekitarnya.

Gayangan atau getaran ini disebut gempa bumi. Gejala ini disebut seisme. Getaran yang

dihasilkan akibat pergeseran kerak bumi tersebut dapat besar maupun kecil. Besar

kecilnya kerusakan di muka bumi disebabkan oleh besar kecilnya gempa tersebut.a) Klasifikasi Gempa Gempa dapat digolongkan menjadi beberapa kategori. Menurut proses terjadinya, gempa

bumi diklasifikasikan menjadi seperti berikut.

(1) Gempa tektonik: terjadi akibat tumbukan lempeng-lempeng di litosfer kulit bumi oleh

tenaga tektonik. Tumbukan ini akan menghasilkan getaran. Getaran ini yang merambat

sampai ke permukaan bumi.

(2) Gempa vulkanik: terjadi akibat aktivitas gunung api. Oleh karena itu, gempa ini hanya

dapat dirasakan di sekitar gunung api menjelang letusan, pada saat letusan, dan beberapa

saat setelah letusan.

(3) Gempa runtuhan atau longsoran: terjadi akibat daerah kosong di bawah lahan

mengalami runtuh. Getaran yang dihasilkan akibat runtuhnya lahan hanya dirasakan di

sekitar daerah yang runtuh.Menurut bentuk episentrumnya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa sentral: episentrumnya berbentuk titik.

(2) Gempa linear: episentrumnya berbentuk garis. Menurut kedalaman hiposentrumnya,

ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa bumi dalam: kedalaman hiposenter lebih dari 300 km di bawah permukaan

bumi.

(2) Gempa bumi menengah: kedalaman hiposenter berada antara 60-300 km di bawah

permukaan bumi.

(3) Gempa bumi dangkal: kedalaman hiposenter kurang dari 60 km.Menurut jaraknya, ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa sangat jauh: jarak episentrum lebih dari 10.000 km.

(2) Gempa jauh: jarak episentrum sekitar 10.000 km.

(3) Gempa lokal: jarak episentrum kurang 10.000 km.Menurut lokasinya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa daratan: episentrumnya di daratan.

(2) Gempa lautan: episentrumnya di dasar laut. Gempa jenis inilah yang menimbulkan

tsunami.b) Pengukuran Gempa Bumi Getaran gempa dari hiposentrum merambat dan menyebar ke segala arah. Getaran itu

berupa gelombang primer dan gelombang sekunder. Dari episentrum, juga terjadi

rambatan getaran di permukaan bumi dalam bentuk gelombang panjang. Jadi, gelombang

gempa dapat dibedakan atas:

(1) gelombang primer (P): merupakan gelombang longitudinal yang merambat di

permukaan bumi dengan kecepatan 4-7 km per detik

(2) gelombang sekunder (S): berupa gelombang transversal yang merambat di permukaan

bumi dengan kecepatan 2-6 km per detik

(3) gelombang panjang (L): merupakan gelombang permukaan dengan kecepatan lebih

lambatc) Kekuatan Gempa Kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-

faktor tersebut antara lain kekuatan gempa, letak hiposentrum, struktur tanah, dan

struktur bangunan.

Kekuatan gempa (magnitude) diukur berdasarkan tingkat kerusakan yang dihasilkan. Ada

beberapa skala yang digunakan untuk mengukur kekuatan gempa, antara lain Skala

Omari, Skala Richter, Skala Cancani, dan Skala Mercalli.Tips Menghadapi Gempa Bumi 1. Jika berada di dalam rumah: Masuklah ke bawah meja untuk melindungi tubuhmu dari

jatuhan benda-benda. Jika kamu tidak memiliki meja, lindungi kepalamu dengan bantal.

Jika kamu sedang menyalakan kompor, matikan segera untuk mencegah terjadinya

kebakaran.2. Jika berada di luar rumah: Lindungi kepalamu dan hindari benda-benda berbahaya. Di daerah perkantoran atau kawasan industri, bahaya bisa muncul dari jatuhnya kaca-kaca dan papan-papan reklame. Lindungi kepalamu dengan menggunakan tangan, tas atau apa pun yang kamu bawa. 3. Jika kamu berada di mall, bioskop, atau di lantai dasar gedung: Jangan menyebabkan kepanikan atau korban dari kepanikan. Ikuti semua petunjuk dari pegawai atau satpam. 4. Jika kamu berada di dalam lift: Jangan menggunakan lift saat terjadi gempa bumi atau kebakaran. Jika kamu merasakan getaran gempa bumi saat berada di dalam lift, tekanlah

Selasa, 07 Juni 2011 TUGAS ADS JILID II (TUGAS SURAT PUAS & UJIAN AKHIR SEMESTER) Assalamualaikum wr.wb

PERHITUNGAN 3D STRUKTUR 15 LANTAI DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM SAP 2000 v.10

Moment 2-2

Moment 3-3

PENYELESAIAN TUGAS ADS JILID II DENGAN SHEAR WALLPerhitungan Beban di tiap lantai (w) :

Perhitungan Kekakuan di tiap lantai (k) :

Kemudian input file berekstensi *.DAT adalah sebagai berikut :

Struktur 15 tingkat4 0 981 0.05 1 15 3 0.051 304020 79480320000 4002 304020 79480320000 8003 304020 79480320000 12004 304020 79480320000 16005 304020 79480320000 20006 135120 388800000 24007 135120 388800000 28008 135120 388800000 32009 135120 388800000 360010 135120 388800000 400011 135120 388800000 440012 135120 388800000 480013 135120 388800000 520014 135120 388800000 560015 135120 388800000 6000

Lalu setelah dihitung dengan program Modal2 didapat output sebagai berikut :

< ANALISIS SUPERPOSISI MODAL SPEKTRUM RESPONS 2 DIMENSI >

FILE : TDSW.DAT

Struktur 15 tingkat

Earthquake Zone : 4

Soil Type : Soft

Number of Floor : 15

Number of Eigen : 3

Gravity Acceler. : 981.00

Maximum Accel.(g) : 0.0500

Important Factor : 1.00

Response Spectrum (Sa) :

Time Period Frequency Spectral Acceleration

(second) (rads) (g)

-----------------------------------------------------

0.00000000 ------ 0.05000000

1.00000000 6.283185 0.05000000

2.00000000 3.141593 0.02500000

5.00000000 1.256637 0.02500000

100.00000000 0.062832 0.02500000

Mass Matrix (Mr) :

3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002

1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002

1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002

Stiffness matrix (Kr) :

1.5896064000E+0011 -7.9480320000E+0010 0.0000000000E+0000 1.5896064000E+0011 -7.9480320000E+0010

0.0000000000E+0000 1.5896064000E+0011 -7.9480320000E+0010 0.0000000000E+0000 1.5896064000E+0011

-7.9480320000E+0010 0.0000000000E+0000 7.9869120000E+0010 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000

7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008

0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008

-3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000

7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008

0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008

-3.8880000000E+0008 3.8880000000E+0008

------------------------------------------------------------------------

Mode Eigenvalue Omega (rad) Time Period Spectral Acc.

------------------------------------------------------------------------ 1 6.2764213E+0004 2.5052787E+0002 2.5079786E-0002 5.0000000E-0002 2 5.5656244E+0005 7.4603113E+0002 8.4221490E-0003 5.0000000E-0002 3 1.5006242E+0006 1.2249997E+0003 5.1291323E-0003 5.0000000E-0002

Eigenvectors - normalized

Phi- 1 Phi- 2 Phi- 3

-2.7110729932E-0005 -8.1099622104E-0005 1.3411973209E-0004

-5.4214825079E-0005 -1.6202324680E-0004 2.6745470183E-0004

-8.1305652280E-0005 -2.4259525863E-0004 3.9922473869E-0004

-1.0837658162E-0004 -3.2264080516E-0004 5.2865882886E-0004

-1.3542098806E-0004 -4.0198617649E-0004 6.5499962667E-0004

-5.6571904946E-0003 -1.6443806143E-0002 2.5698712714E-0002

-1.1053172565E-0002 -2.9243420026E-0002 3.7080633385E-0002

-1.6203387724E-0002 -3.6277142881E-0002 2.8749974613E-0002

-2.0993321115E-0002 -3.6158143774E-0002 5.1354302434E-0003

-2.5316468734E-0002 -2.8909885620E-0002 -2.1209180131E-0002

-2.9076705541E-0002 -1.5961499027E-0002 -3.6278695932E-0002

-3.2190422802E-0002 1.3399771678E-0004 -3.2061953372E-0002

-3.4588387119E-0002 1.6203074287E-0002 -1.0800631331E-0002

-3.6217279840E-0002 2.9077409594E-0002 1.6202456255E-0002

-3.7040882589E-0002 3.6218585955E-0002 3.4592093181E-0002

----------------------------------------------------------------------------------

Mode Acceleration Modal-forces-(P) Modal-displc-(Z) Modal-Participat Percent

----------------------------------------------------------------------------------

1 49.05000 1683.94437 0.02683 -34.33118 40.27 %

2 49.05000 568.07222 0.00102 -11.58149 4.58 %

3 49.05000 -348.43306 -0.00023 7.10363 1.72 %

----------------------------------------------------------------------------------

Jumlah = 46.58 %

Relative displacement U Mode- 1 Mode- 2 Mode- 3-7.2737247556E-0007 -8.2776772569E-0008 -3.1141540589E-0008-1.4545669419E-0006 -1.6537390808E-0007 -6.2100865570E-0008-2.1814054334E-0006 -2.4761215933E-0007 -9.2696825518E-0008-2.9077100714E-0006 -3.2931305791E-0007 -1.2275039713E-0007-3.6333031082E-0006 -4.1029930157E-0007 -1.5208573073E-0007-1.5178066637E-0004 -1.6783866138E-0005 -5.9670377549E-0006-2.9655319174E-0004 -2.9848177659E-0005 -8.6098296770E-0006-4.3473186710E-0004 -3.7027358794E-0005 -6.6755166253E-0006-5.6324429436E-0004 -3.6905898770E-0005 -1.1924062692E-0006-6.7923300412E-0004 -2.9507745719E-0005 4.9246038120E-0006-7.8011899141E-0004 -1.6291584850E-0005 8.4236261457E-0006-8.6365905978E-0004 1.3676880654E-0007 7.4445318877E-0006-9.2799569868E-0004 1.6538155917E-0005 2.5078211367E-0006-9.7169838516E-0004 2.9678734110E-0005 -3.7620821430E-0006-9.9379539149E-0004 3.6967590903E-0005 -8.0320103319E-0006

Equivalent forces F at CM

Mode- 1 Mode- 2 Mode- 3

-1.4148229590E+0001 -1.4277610562E+0001 -1.4482554805E+0001

-2.8292996696E+0001 -2.8524236733E+0001 -2.8880369181E+0001

-4.2430839682E+0001 -4.2708961362E+0001 -4.3109198532E+0001

-5.6558298607E+0001 -5.6801001634E+0001 -5.7085787028E+0001

-7.0671916070E+0001 -7.0769775869E+0001 -7.0728354755E+0001

-1.3121369724E+0003 -1.2866384670E+0003 -1.2333358477E+0003

-2.5636888839E+0003 -2.2881386939E+0003 -1.7795784138E+0003

-3.7582372616E+0003 -2.8384892826E+0003 -1.3797723919E+0003

-4.8692213631E+0003 -2.8291782491E+0003 -2.4646021313E+0002

-5.8719384954E+0003 -2.2620414392E+0003 1.0178736362E+0003

-6.7440932775E+0003 -1.2489005562E+0003 1.7410917309E+0003

-7.4662933776E+0003 1.0484593147E+0001 1.5387212924E+0003

-8.0224807015E+0003 1.2678025075E+0003 5.1834525513E+0002

-8.4002884430E+0003 2.2751492798E+0003 -7.7759031523E+0002

-8.5913160600E+0003 2.8339075214E+0003 -1.6601480799E+0003

Base Shear for each mode

Mode Base shear

1 -57811.797118

2 -6579.124373

3 -2475.139611

------------------------

CQC : 58296.688691

Complete Quadratic Combination (CQC) of 3 Modes

Shear coeff = storey shear / cum. storey weight

Floor Rel.Displacement Eqv.Lateral Forces Storey Shear Shear Coeff

1 7.3347325085E-0007 2.5155015642E+0001 5.8296688689E+0004 0.020303 2 1.4667391807E-0006 5.0239045142E+0001 5.8280212296E+0004 0.022701 3 2.1995907406E-0006 7.5181658439E+0001 5.8247289375E+0004 0.025736 4 2.9318214236E-0006 9.9913534287E+0001 5.8197979297E+0004 0.029704 5 3.6632255293E-0006 1.2436700633E+0002 5.8132370206E+0004 0.035121 6 1.5297024493E-0004 2.2463663643E+0003 5.8050577957E+0004 0.042962 7 2.9842307546E-0004 3.9212998985E+0003 5.6564663552E+0004 0.054016 8 4.3663579823E-0004 4.9539038865E+0003 5.3816589014E+0004 0.072416 9 5.6470048023E-0004 5.6579621617E+0003 5.0005724830E+0004 0.113872 10 6.8006485054E-0004 6.3723343649E+0003 4.5231683995E+0004 0.334752 11 7.8041440083E-0004 7.0686593422E+0003 3.9552909502E+0004 -0.234179 12 8.6367229474E-0004 7.6195735988E+0003 3.3061721111E+0004 -0.069910 13 9.2803364288E-0004 8.1321331181E+0003 2.5831846838E+0004 -0.033248 14 9.7196916313E-0004 8.7175317580E+0003 1.7857668366E+0004 -0.016520 15 9.9428130878E-0004 9.1650415915E+0003 9.1650415915E+0003 -0.006617

BASE SHEAR FROM CQC FOR EACH MODE

BS = Base shear = 58296.688691

TW = Total weight = 2871300.000000

TM = Total Floor Mass = 2926.911315

Cd = Design shear coeff = 0.050000

Dynamic Base Shear

------------------------ = 0.406065

Static Base Shear

BASE SHEAR FROM EQUIVALENT LATERAL FORCES

BS = Base shear = 64229.662344

TW = Total weight = 2871300.000000

TM = Total Floor Mass = 2926.911315

Cd = Design shear coeff = 0.050000

Dynamic Base Shear

------------------------ = 0.447391

Static Base Shear

Dari hasil output program Modal2 maka didapat penyelesaian sebagai berikut :

1. Periode Getar Alami ( Time Period)

Mode 1 T1 = 0,0251 detik

Mode 2 T2 = 0,0084 detik

Mode 3 T3 = 0,0051 detik

2. Pola ragam Getar (Relative displacement U)

3. Distribusi Gaya Geser Gempa (Storey Shear)

4. Distribusi Beban Gempa ( Eqv.Lateral Forces)

PENYELESAIAN TUGAS ADS JILID II TANPA SHEAR WALLPerhitungan Beban di tiap lantai (w) :

Perhitungan Kekakuan di tiap lantai (k) :

Kemudian input file berekstensi *.DAT adalah sebagai berikut :

Struktur 15 tingkat4 0 981 0.05 1 15 3 0.051 304020 1720320000 4002 304020 1720320000 8003 304020 1720320000 12004 304020 1720320000 16005 304020 1720320000 20006 135120 388800000 24007 135120 388800000 28008 135120 388800000 32009 135120 388800000 360010 135120 388800000 400011 135120 388800000 440012 135120 388800000 480013 135120 388800000 520014 135120 388800000 560015 135120 388800000 6000

Lalu setelah dihitung dengan program Modal2 didapat output sebagai berikut :

< ANALISIS SUPERPOSISI MODAL SPEKTRUM RESPONS 2 DIMENSI >

FILE : TDNONSW.DAT

Struktur 15 tingkat

Earthquake Zone : 4

Soil Type : Soft

Number of Floor : 15

Number of Eigen : 3

Gravity Acceler. : 981.00

Maximum Accel.(g) : 0.0500

Important Factor : 1.00

Response Spectrum (Sa) :

Time Period Frequency Spectral Acceleration

(second) (rads) (g)

-----------------------------------------------------

0.00000000 ------ 0.05000000

1.00000000 6.283185 0.05000000

2.00000000 3.141593 0.02500000

5.00000000 1.256637 0.02500000

100.00000000 0.062832 0.02500000

Mass Matrix (Mr) :

3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002 3.0990825688E+0002

1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002

1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002 1.3773700306E+0002

Stiffness matrix (Kr) :

3.4406400000E+0009 -1.7203200000E+0009 0.0000000000E+0000 3.4406400000E+0009 -1.7203200000E+0009

0.0000000000E+0000 3.4406400000E+0009 -1.7203200000E+0009 0.0000000000E+0000 3.4406400000E+0009

-1.7203200000E+0009 0.0000000000E+0000 2.1091200000E+0009 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000

7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008

0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008

-3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000

7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008

0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008 -3.8880000000E+0008 0.0000000000E+0000 7.7760000000E+0008

-3.8880000000E+0008 3.8880000000E+0008

------------------------------------------------------------------------

Mode Eigenvalue Omega (rad) Time Period Spectral Acc.

------------------------------------------------------------------------ 1 5.0557144E+0004 2.2484916E+0002 2.7944002E-0002 5.0000000E-0002

2 3.6065968E+0005 6.0054948E+0002 1.0462394E-0002 5.0000000E-0002

3 7.3463178E+0005 8.5710664E+0002 7.3306926E-0003 5.0000000E-0002Eigenvectors - normalized Phi- 1 Phi- 2 Phi- 3

-1.1849261247E-0003 5.9086041468E-0003 7.2496761460E-0003

-2.3590603543E-0003 1.1433318649E-0002 1.3539924643E-0002

-3.5117090826E-0003 1.6215195669E-0002 1.8038289228E-0002

-4.6323743857E-0003 1.9943550479E-0002 2.0149452912E-0002

-5.7108496337E-0003 2.2376147051E-0002 1.9594022691E-0002

-1.0252630783E-0002 2.6706988014E-0002 5.6628019987E-0003

-1.4610782529E-0002 2.7625531559E-0002 -9.7421742785E-0003

-1.8707248340E-0002 2.5014417250E-0002 -2.2611730147E-0002

-2.2468658600E-0002 1.9207261841E-0002 -2.9596537865E-0002

-2.5827644698E-0002 1.0946033739E-0002 -2.8878787203E-0002

-2.8724045623E-0002 1.2862532196E-0003 -2.0645274214E-0002

-3.1105985483E-0002 -8.5378692515E-0003 -7.0387871762E-0003

-3.2930802624E-0002 -1.7271125572E-0002 8.3995583508E-0003

-3.4165813718E-0002 -2.3797685385E-0002 2.1651901959E-0002

-3.4788899140E-0002 -2.7283663447E-0002 2.9269294629E-0002

----------------------------------------------------------------------------------

Mode Acceleration Modal-forces-(P) Modal-displc-(Z) Modal-Participat Percent

----------------------------------------------------------------------------------

1 49.05000 1977.68442 0.03912 -40.31976 55.54 %

2 49.05000 -1382.40582 -0.00383 28.18360 27.14 %

3 49.05000 -832.71645 -0.00113 16.97689 9.85 %

----------------------------------------------------------------------------------

Jumlah = 92.53 %

Relative displacement U

Mode- 1 Mode- 2 Mode- 3

-4.6351707398E-0005 -2.2647634832E-0005 -8.2176196110E-0006-9.2281259564E-0005 -4.3823823573E-0005 -1.5347713200E-0005-1.3737034611E-0004 -6.2152721883E-0005 -2.0446678764E-0005-1.8120831131E-0004 -7.6443477562E-0005 -2.2839715328E-0005-2.2339589422E-0004 -8.5767601751E-0005 -2.2210126615E-0005-4.0106039709E-0004 -1.0236768228E-0004 -6.4188733151E-0006-5.7154172104E-0004 -1.0588845271E-0004 1.1042904647E-0005-7.3178646598E-0004 -9.5880071393E-0005 2.5630744513E-0005-8.7892457374E-0004 -7.3621288800E-0005 3.3548131678E-0005-1.0103207321E-0003 -4.1956064211E-0005 3.2734550245E-0005-1.1236215746E-0003 -4.9301988247E-0006 2.3401736414E-0005-1.2167978302E-0003 3.2725588015E-0005 7.9785737143E-0006-1.2881806686E-0003 6.6200093184E-0005 -9.5210288068E-0006-1.3364915900E-0003 9.1216347393E-0005 -2.4542764473E-0005-1.3608653232E-0003 1.0457807484E-0004 -3.3177196428E-0005

Equivalent forces F at CM

Mode- 1 Mode- 2 Mode- 3

-7.2624208979E+0002 -2.5313581409E+0003 -1.8708927663E+0003

-1.4458698192E+0003 -4.8982506733E+0003 -3.4941901627E+0003

-2.1523290691E+0003 -6.9468975318E+0003 -4.6550637784E+0003

-2.8391856543E+0003 -8.5441954834E+0003 -5.1998827174E+0003

-3.5001839239E+0003 -9.5863660167E+0003 -5.0565452272E+0003

-2.7928199634E+0003 -5.0852357639E+0003 -6.4949998887E+0002

-3.9799819181E+0003 -5.2601342018E+0003 1.1173871322E+0003

-5.0958605390E+0003 -4.7629560153E+0003 2.5934720095E+0003

-6.1204699189E+0003 -3.6572246478E+0003 3.3946005913E+0003

-7.0354588257E+0003 -2.0842171423E+0003 3.3122775564E+0003

-7.8244393810E+0003 -2.4491346109E+0002 2.3679276399E+0003

-8.4732805746E+0003 1.6256823138E+0003 8.0731980270E+0002

-8.9703613580E+0003 3.2885679732E+0003 -9.6339463334E+0002

-9.3067787822E+0003 4.5312800064E+0003 -2.4833836825E+0003

-9.4765074542E+0003 5.1950396300E+0003 -3.3570671443E+0003

Base Shear for each mode

Mode Base shear

1 -79739.769274

2 -38961.179155

3 -14136.935369

------------------------

CQC : 90642.766704

Complete Quadratic Combination (CQC) of 3 Modes

Shear coeff = storey shear / cum. storey weight

Floor Rel.Displacement Eqv.Lateral Forces Storey Shear Shear Coeff

1 5.2689480272E-0005 3.3396564641E+0003 9.0642766702E+0004 0.031569 2 1.0415001669E-0004 6.3949673433E+0003 8.8547462027E+0004 0.034491 3 1.5329400789E-0004 8.9168148320E+0003 8.4699430709E+0004 0.037424 4 1.9929125088E-0004 1.0722478788E+0004 7.9730687521E+0004 0.040695 5 2.4163829705E-0004 1.1719394306E+0004 7.4446749047E+0004 0.044977 6 4.1494152081E-0004 5.8997229187E+0003 6.9637641996E+0004 0.051538 7 5.8206476146E-0004 6.6511035707E+0003 6.6619221142E+0004 0.063618 8 7.3895086825E-0004 7.3431886387E+0003 6.2652237137E+0004 0.084305 9 8.8292899792E-0004 7.7975590159E+0003 5.7888896576E+0004 0.131823 10 1.0118505343E-0003 7.9933110762E+0003 5.2445130667E+0004 0.388137 11 1.1238192219E-0003 8.1666497415E+0003 4.6303446657E+0004 -0.274147 12 1.2169721882E-0003 8.6598375954E+0003 3.9279767160E+0004 -0.083058 13 1.2893599175E-0003 9.5565310016E+0003 3.1123543603E+0004 -0.040059 14 1.3390336368E-0003 1.0544064873E+0004 2.1706767163E+0004 -0.020081 15 1.3643483052E-0003 1.1179854308E+0004 1.1179854308E+0004 -0.008072

BASE SHEAR FROM CQC FOR EACH MODE

BS = Base shear = 90642.766704

TW = Total weight = 2871300.000000

TM = Total Floor Mass = 2926.911315

Cd = Design shear coeff = 0.050000

Dynamic Base Shear

------------------------ = 0.631371

Static Base Shear

BASE SHEAR FROM EQUIVALENT LATERAL FORCES

BS = Base shear = 124885.134474

TW = Total weight = 2871300.000000

TM = Total Floor Mass = 2926.911315

Cd = Design shear coeff = 0.050000

Dynamic Base Shear

------------------------ = 0.869886

Static Base Shear

Dari hasil output program Modal2 maka didapat penyelesaian sebagai berikut :

1. Periode Getar Alami ( Time Period)

Mode 1 T1 = 0,0279 detik

Mode 2 T2 = 0,0105 detik

Mode 3 T3 = 0,0073 detik

2. Pola ragam Getar (Relative displacement U)

Mode 1 Mode 2 Mode 3

3. Distribusi Gaya Geser Gempa (Storey Shear)

4. Distribusi Beban Gempa ( Eqv.Lateral Forces)

TUGAS ANALISA DINAMIKA STRUKTUR JILID IIDiketahui suatu persoalan adalah sebagai berikut :

Ukuran kolom = 80cm x 80cm (0.8m x 0.8m)Tebal Shear Wall = 30cm (0.3m)Jarak Kolom arah Vertikal = 500 cm (5m)Ukuran Balok arah Vertikal = 30cm x 60cm (0.3m x 0.6m)Jarak Kolom arah Horisontal = 600 cm (6m)Ukuran Balok arah Horisontal = 40cm x 80cm (0.4m x 0.8m)Ukuran kolom = 60cm x 60cm (0.6m x 0.6m)Tebal Shear Wall = -Jarak Kolom arah Vertikal = 500 cm (5m)Ukuran Balok arah Vertikal = 30cm x 60cm (0.3m x 0.6m)Jarak Kolom arah Horisontal = 600 cm (6m)Ukuran Balok arah Horisontal = 40cm x 80cm (0.4m x 0.8m)Tinggi Lantai = 400cm (4m)Jarak Antar Kolom = 600cm (6m)Tinggi Lantai = 400cm (4m)Jarak Antar Kolom = 500cm (5m)Beban Hidup = 250 kg/m2 x 30%Tebal Plat = 12cm (0.12m)Beban Finishing Lantai = 200 kg/m2

Ditanyakan :

Analisis 2 dimensi (menggunakan program Modal 2)

1. Waktu getar alami

> Tanpa shear wall

> Dengan Shear wall

2. Pola ragam getar

3. Distribusi beban gempa

4. Distribusi gaya gesar

> Dengan cara Statik ekuivalen

> Dengan cara Respon spertrum

Analisis 3 dimensi (menggunakan program SAP 2000 v.10)

1. Waktu getar alami

2. Pola ragam getar

3. Distribusi beban gempa

Demikian posting dari saya, semoga berguna dan bermanfaat bagi khalayak semuanya.WabillahitaufikwallhidayyahWassalamualaikum wr.wb

Diposkan oleh Firdana di 16:47 0 komentar

Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Berbagi ke Google Buzz

SOAL MODAL2 STRUKTUR 4 LANTAI

Modal2 adalah program untuk menghitung analisis dinamik pada struktur khususnya bidang 2D. Tetapi program modal2 masih menggunakan sistem peraturan gempa tahun 1983.

Program tersebut merupakan program yang berbasis DOS yang memiliki ekstensi .EXE. Program ini hanya bisa dijalankan oleh windows yg bertipe 32-bit.

Struktur 4 tingkat409810.051330.0515000010000400250000100008003500001000012004 50000 10000 1600

Keterangan:Baris pertama adalah judulBaris kedua kolom 1 yaitu menunjukkan angka 4, maksudnya adalah Daerah wilayah gempaBaris kedua kolom kedua menunjukkan angka 0, maksudnya adalah 0 = tanah lunak ; 1 = tanah kerasBaris kedua kolom ketiga menunjukkan angka 981, maksudnya adalah percepatan gravitasi (g)Baris kedua kolom keempat menunjukkan angka 0.05, artinya skala gempa pada wilayah gempa (i)Baris kedua kolom kelima menunjukkan angka 1,artinya 1 = gedung biasa ; 1.4 = gedung besarBaris kedua kolom keenam menunjukkan angka 3,yaitu banyaknya jumlah tingkat strukturBaris Kedua kolom ketujuh menunjukkan angka 3, artinya jumlah Degree of FreedomBaris Kedua Kolom kedelapan menunjukkan angka 0.05, yaitu fakto redaman (0 0.1)Setelah itu pada baris berikutnyaterdapat 3 baris, yaitu:Baris pertama kolom pertama yaitu menunjukkan tingkat lantai,Kolom kedua menunjukkan nilai (W),Lalu kolom ketiga yaitu tinggi komulatif tingkat lantai.

3. File disimpan dengan ekstensi.DAT4. Buka aplikasi modal25. Pilih 1 enter, maka akan di minta memasukkan nama file input6. Setelah itu akan ada banyak pilihan, maka pilih sesuai dengan daerah wilayah gempa7. Untuk Point/section dan bysection diisi sesuai yang dianjurkan modal28. Pilih N untuk no for wait proses.9. Finish, hasil output dapat dilihat, seperti di bawah ini :

Earthquake Zone: 3Soil Type: SoftNumber of Floor: 4Number of Eigen : 4Gravity Acceler.:981.00Maximum Accel.(g):0.1000Important Factor:1.00

Periode Getar AlamiMode I=T1= 0.4427 detikMode II=T2= 0.1317 detikMode III=T3= 0.0801 detikMode IV=T4= 0.0643 detik

Distribusi gaya geser gempa

Distribusi beban gempa

Diposting oleh

Analisa Dinamika Struktur

di05.24

Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest

1 komentar:

Edi Santoso29 Oktober 2013 01.58

Mohon di-share-kan software modal2 ! Thanks

BalasHapus

Tambahkan komentar

Muat yang lain...

Beranda

Langganan:Posting Komentar (Atom)

Pengikut

Arsip Blog

2011

(1)

Juli

(1)ANALISA DINAMIKA STRUKTUR

Mengenai Saya

Analisa Dinamika Struktur

iam a simple person

Lihat profil lengkapku

Tema Sederhana. Gambar tema oleh luoman. Diberdayakan oleh Blogger.