LINEAR STATIC SEISMIC LATERAL FORCE PROCEDURES

Presentasi berjudul: "LINEAR STATIC SEISMIC LATERAL FORCE PROCEDURES"— Transcript presentasi:

1 LINEAR STATIC SEISMIC LATERAL FORCE PROCEDURES
REKAYASA GEMPA LINEAR STATIC SEISMIC LATERAL FORCE PROCEDURES Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2 INTRODUCTION Influencing Factor Of Earthquake Forces
Size Of Earthquake Characteristic Of Earthquake Failures of Structures Type Resisting System Fault Distance Site Geology Earthquake Zone Soil Condition Neglected In Indonesia Blasting or Pure Earthquake Elastic or Partial Ductility or Full Ductility SRPM, SRG, DS

3 INTRODUCTION Seismic Design Forces Procedure
Equivalent Static Force Procedure Dynamic Analysis Gaya Statik Menggunakan Perumusan Empiris Karakteristik Dinamis Diabaikan Perumusan Gaya Statik Ekivalen Hanya Merepresentasikan Perilaku Dinamis Struktur Beraturan Struktur Tidak Beraturan Karakteristik Dinamis Diperhitungkan (Frekuensi Natural, Mode Shapes dan Damping)

4 INTRODUCTION Code Philosophy
Filosofi dari Standar atau tata cara SNI yang perlu diingat bahwa : Standar perencanaan merupakan kebutuhan minimum untuk menyediakan “life safety” tetapi tidak menjamin terhadap kemungkinan kerusakan yang terjadi. Perlu diingat bahwa gaya gempa berdasarkan standar umumnya lebih kecil dari gaya sebenarnya, hal tersebut terjadi pada gempa menengah hingga besar. Gaya gempa yang lebih besar telah diantisipasi dengan adanya faktor safety, redundancy dan daktilitas dari struktur. “Life safety” dijamin tetapi kerusakan secara struktural mungkin tetap akan terjadi dan kemungkinan tidak dapat diperbaiki lagi. Farzad Naeim.

5 Static Eqivalent Analysis
SNI Provision General SNI pada umumnya dapat dipergunakan untuk menghitung gaya gempa statik ekivalen untuk struktur beraturan dengan tinggi kurang dari 40 m atau 10 tingkat untuk struktur tak beraturan. Analisa secara dinamis harus digunakan untuk bangunan dengan tinggi lebih dari 40 m untuk struktur beraturan atau struktur yang berdiri diatas tanah yang jelek dengan periode lebih dari 0.7 sec. (UBC 1997) Static Eqivalent Analysis Dynamic Analysis Regular structure with h <= 40 m Regular structure with h > 40 m Regular structure with story <= 10th Regular structure with story > 10th Poor Soil And T > 0.7 sec

6 SNI 1726-2002 Provision General
Beberapa hal yang perlu diketahui dalam SNI : Umur bangunan 50 tahun Periode ulang gempa 500 tahun Indonesia dibagi menjadi 6 zona, zona 1 merupakan zona gempa terendah dan zona 6 merupakan zona gempa tertinggi. SRPMK harus dipakai pada wilayah gempa dengan resiko gempa tinggi dan SRPMM boleh dipakai pada wilayah gempa yang lebih rendah. Empat jenis tanah diperhitungkan : Tanah keras, Tanah lunak, Tanah sedang dan Tanah khusus.

7 SNI 1726-2002 Provision Regular Structure
Salah satu syarat yang harus dipenuhi pada saat penggunaan perumusan empiris dari beban statik ekivalen gempa adalah keteraturan dari struktur bangunan, dimana keteraturan tersebut terdiri dari beberapa syarat : Tinggi tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m. Denah bangunan berbentuk persegi panjang atau tanpa coakan pada ujung – ujungnya. Tanpa loncatan bidang muka. Memiliki kekakuan lantai yang beraturan pada setiap lantainya tanpa adanya lantai lunak (soft story). Memiliki pembagian berat lantai tingkat yang beraturan, artinya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai dibawahnya atau diatasnya. Memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.

8 SNI 1726-2002 Provision Regular Structure
Salah satu syarat yang harus dipenuhi pada saat penggunaan perumusan empiris dari beban statik ekivalen gempa adalah keteraturan dari struktur bangunan, dimana keteraturan tersebut terdiri dari beberapa syarat : 7. Sistem struktur memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang dan bukaan yang luasnya lebih besar dari 50 % luas seluruh lantai tingkat.

9 SNI 1726-2002 Provision Design Base Shear V
Desain gaya geser dasar (V) pada SNI dapat dilihat sebagai berikut : Dimana : C = Koefisien Faktor Respon Gempa I = Faktor Keutamaan Gempa R = Faktor Reduksi Beban Gempa W = Berat Struktur Bangunan Fi W V

10 SNI 1726-2002 Provision Building Period (T)
Periode bangunan (T) dapat dihitung dengan menggunakan dua cara yakni dengan menggunakan Perumusan Empiris dan menggunakan Perumusan Rayleigh. Bila menggunakan perumusan empiris maka : Dimana : Ct = untuk Rangka Momen Baja = untuk Rangka Momen Beton = untuk Rangka Berpengaku Eksentrik (UBC97) = untuk bangunan lainnya (UBC97) hn = Tinggi struktur bangunan Bila menggunakan perumusan Rayleigh maka :

11 SNI 1726-2002 Provision Seismic Zone Factor
Zona gempa di Indonesia dibagi menjadi 6 Zona. Wilayah Gempa Percepatan puncak batuan dasar (‘g’) Percepatan puncak muka tanah Ao (‘g’) Tanah Keras Tanah Sedang Tanah Lunak Tanah Khusus 1 0.03 0.04 0.05 0.08 Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi. 2 0.10 0.12 0.15 0.20 3 0.18 0.23 0.30 4 0.24 0.28 0.34 5 0.25 0.32 0.36 6 0.33 0.38

12 SNI Provision Seismic Zone Factor

13 SNI 1726-2002 Provision Soil Type
Tipe tanah pada SNI dibagi menjadi 4 bagian, untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada Chapter “Geotechnical Consideration”.

14 Seismic Coefficient (C)
SNI Provision Seismic Coefficient (C) Koefisien faktor respon gempa, C, merupakan pengukuran terhadap percepatan tanah yang diharapkan pada lokasi bangunan dan nilainya bervariasi sesuai dengan waktu getar alami (Tc). Waktu getar alami (Tc) diambil sebesar 0.5 dtk, 0.6 dtk, 1.0 dtk untuk jenis tanah berturut-turut tanah keras, tanah sedang, tanah lunak. (Ps SNI ) Untuk T < Tc : C = Am (Am = Respon Maksimum = 2.5 Ao) Untuk T > Tc : C = Ar / T Ar = Am Tc

15 Seismic Coefficient (C)
SNI Provision Seismic Coefficient (C)

16 Seismic Coefficient (C)
SNI Provision Seismic Coefficient (C)

17 Seismic Coefficient (C)
SNI Provision Seismic Coefficient (C)

18 Seismic Coefficient (C)
SNI Provision Seismic Coefficient (C)

19 Seismic Importance Factor (I)
SNI Provision Seismic Importance Factor (I) Faktor keutamaan (I) digunakan untuk meningkatkan margin keamanaan untuk bangunan – bangunan penting dan berbahaya. Kategori Gedung Faktor Keutamaan I1 I2 I3 Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran 1.0 Monumen dan bangunan monumental 1.6 Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi. 1.4 Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun. Cerobong, tangki diatas menara 1.5

20 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R) Faktor reduksi beban gempa (R) merupakan sebuah nilai yang berfungsi untuk mereduksi beban gempa sesuai dengan tingkat performa struktur. SRPMK memiliki nilai R = 8.5 sedangkan SRPMM memiliki nilai R = 5.4 semakin tinggi nilai R menunjukkan bahwa struktur tersebut memiliki performa yang lebih baik pada saat gempa terjadi.

21 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R)

22 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R)

23 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R)

24 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R)

25 Struktural System Coefficient (R)
SNI Provision Struktural System Coefficient (R)

26 SNI 1726-2002 Provision Seismic Dead Load (W)
Beban mati yang digunakan untuk menghitung gaya geser tidak hanya terdiri dari beban mati bangunan saja tetapi juga termasuk dinding - dinding partisi ditambah dengan 30 % dari beban hidup yang ada dilantai bangunan. Sehingga didapatkan bahwa : W = 1.0 DL LL Dimana : DL = Dead Load LL = Life Load

27 Mass Participation Of Response Spectrum Analysis
SNI Provision Mass Participation Of Response Spectrum Analysis Bila menggunakan analisa response spektrum dalam menentukan banyaknya ragam getaran (mode shape) ditentukan oleh besarnya partisipasi massa respon total yang sekurang – kurangnya 90 % dari massa total.

28 SNI 1726-2002 Provision Modal Combination
Kombinasi modal atau penjumlahan respon ragam untuk gedung yang memiliki periode getar alami yang berdekatan (bangunan 3 dimensi) harus dilakukan dengan metode CQC atau waktu getar alami menmpunyai nilai selisih kurang dari 15 % antara modal yang satu dengan yang lainnya. Untuk struktur gedung yang memiliki periode getar alami yang berjauhan maka penjumlahan respon ragam boleh dilakukan dengan metode SRSS.

29 SNI Provision Drift Limitation