Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)

7/25/2019 Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)

1/15

BAB IV

PERHITUNGAN PEMBEBANAN GEMPA

4.1 Berat Total Bangunan

Berat total bangunan adalah akumulasi seluruh beban yang terdapat pada

struktur, baik beban mati dan beban hidup pada semua lantai dan atap. Beban

mati seperti berat pelat lantai dan atap, balok, kolom, dinding dan lain-lain.

Sedangkan beban hidup sesuai fungsi bangunan yang didesain.

1. Lantai Atap (Lantai 5a. Be!an "ati

Pelat

Pelat = jumlah x panjang x lebar x qd.Atap

= ! x ",# m x $,! m x %,%" &'(m) = 1#$4%&$4 'N

Balo

B = jumlah x b x h x * x B+ Beton

= )# x #,%! m x #, m x ",# m x )%,!$ &'(m%= &$$%&$5 'N

B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton= " x #,%# m x #,$ m x $,! m x )%,!$ &'(m%= $$#%#4# 'N

BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ! x #,%# m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= 1))%#)# 'N

'olo"

& = jumlah x bk x hk x hlantai() x B+ Beton

= )$ x #,! m x #,"# m x $ m() x )%,!$ &'(m%= 45$%*45 'N

/mati Atap

/mati Atap = Pelat 0 Balok 0 &olom

= 1#$4%&$ + &$$%&$5 + $$#%#5 + 1))%#)# + 45$%*45 'N = ,5&5%)4* 'N

!. Be!an -iup

Beban 1idup

= p x l x jumlah x 2* atap x faktor reduksi

= ",# m x $,! m x ! x #,3" &'(m)x = 5$&%/4 'N

/hidupAtap = 5$&%/4 'N

0. Berat Total Atap

/Atap = /matiatap 0 /hidupatap


2/15

= ,5&5%)4* 'N + 5$&%/4 'N 41$5%,#* 'N

Berat total Atap (2Atap = 41$5%,#* 'N

$. Lantai 1 3 5Perhitungan beban mati dan hidup pada lantai s(d !, sama seperti

perhitungan pada lantai ke atap, namun ada beberapa perbedaan yang

harus diperhatikan, yaitu 4

Lantai G

a. Be!an "ati

Pelat

Pelat = jumlah x panjang x lebar x 2d.*antai

= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N

Pelat ) = jumlah x panjang x lebar x 2d. *antai

= x ",# m x %,# m x !,)$5 &'(m) = 1$5%&*$ 'N

u". Pelat Pelat 1 + Pelat $

$$))%$, 'N + 1$5%&*$ 'N $,&$%1,$ 'N

6ining

Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%= )4*%,&/ 'N

Sisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%= $$)%$)5 'N

Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 44,%,,1 'N

u". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"

()4*%,&/ + $$)%$)5 + 44,%,,1 'N 1,*&%&&, 'N

'olo"

& = jumlah x bk x hk x hlantai() x B+ Beton

= )5 x #,! m x #,"# m x $ m() x )%,!$ &'(m%

= 4#&%/15$ 'N

/matilantai = Pelat 0 6inding 0 &olom

= $,&$%1,$ + 1,*&%&&, + 4#&%/15$ 'N

= 41#1%#,/ 'N

!. Be!an -iup


3/15

Beban 1idup = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi

= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x #, = /41%),) 'N

Beban 1idup ) = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi

= ",# m x %,# m x x ),$!)! &'(m)

x #, = 41%$*$ 'N

/hiduplantai = Beban 1idup 0 Beban 1idup )

= /41%),) + 41%$*$ 'N /#$%#,# 'N0. Berat Total Lantai

/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai

= 41#1%#,/ 'N + /#$%#,# 'N 4&)4%)/5 'N

Berat Total Lantai (2lantai = 4&)4%)/5 'N

Lantai 1a. Be!an "ati

Pelat


= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N

Pelat ) = jumlah x panjang x lebar x 2d. *antai

= x ",# m x %,# m x !,)$5 &'(m) = 1$5%&*$ 'N

u". Pelat Pelat 1 + Pelat $

$$))%$, 'N + 1$5%&*$ 'N $,&$%1,$ 'N

Balo


= ) x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%= 1$)5%/$5 'N

B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton

= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= #*5%/,5 'N

B% = jumlah x b x h x * x B+ Beton

= ) x #,$ m x #,$ m x %,# m x )%,!$ &'(m%

= $$%)*$ 'N

BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%

= 1,,%4&4 'N

u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo , + Balo Ana 1

(1$)5%/$5 + #*5%/,5 + $$%)*$ + 1,,%4&4 'N

$$$/%55/ 'N


4/15

6ining

Sisi *uar B = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding= # x %,) m x #,! m x ",# m x 5,5" &'(m%

= )4*%,&/ 'NSisi *uar B) = ndinding x tebal x tinggidinding x *dinding x B+ dinding

= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%

= $$)%$)5 'N

Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'N


()4*%,&/ + $,&%//4 + 4,,%,,1 'N 1$&&%&&, 'N

'olo"

& = jumlah x bk x hk x hn-n- x B+ Beton

= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%

= &*4%*&* 'N

/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom

= $,&$%1,$ + 1/1$%$&) + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N= )#$,%/)& 'N

!. Be!an -iup


= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x #,"

= #4/%5#4 'N

Beban 1idup ) = p x l x jumlah x 2l lantai x faktor reduksi

= ",# m x %,# m x x ),$!)! &'(m)x #,"= 4/%*## 'N

/hiduplantai = Beban 1idup 0 Beban 1idup )

= #4/%5#4 + 4/%*## 'N #&4%)/$ 'N

0. Berat Total Lantai


= )#$,%#5/ 'N + #&4%)/$ 'N )#/*%#5/ 'N

Berat Total Lantai (2lantai = )#/*%#5/ 'N

Lantai $

a. Be!an "ati

Pelat


= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N


5/15

Balo

B = jumlah x b x h x * x B+ Beton= )# x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%

= 1$*5%54, 'N

B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%

= #*5%/,5 'NBA = jumlah x b x h x * x B+ Beton

= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%= 1,,%4&4 'N

u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo Ana 1

(1$*5%54, + #*5%/,5 + 1,,%4&4 'N $144%)#$ 'N

6ining



= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%

= $$)%$)5 'NSisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'Nu". 6ining 8i9i Luar B1 + 8i9i Luar B$ + 8i9i 6ala"

()4*%,&/ + $$)%$)5 + 4,,%,,1 'N

1$&&%&&, 'N

'olo"


= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%

= &*4%*&* 'N/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom

= $$))%$, + $144%)#$ + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N= ))14%&&$ 'N

!. Be!an -iup


= ",# m x $,! m x " x ),$!)! &'(m)x #,3

= ),5%)## 'N


/lantai = /matilantai 0 /hiduplantai= ))14%&&$ 'N + ),5%)## 'N /$5*%)# 'N

Berat Total Lantai (2lantai = /$5*%)#* 'N


6/15

Lantai ,34

a. Be!an "ati

Pelat


= ) x ",# m x $,! m x !,)$5 &'(m) = $$))%$, 'N

Balo


= )# x #,$# m x #," m x ",# m x )%,!$ &'(m%= 1$*5%54, 'N

B) = jumlah x b x h x * x B+ Beton

= " x #,5! m x #,5! m x $,! m x )%,!$ &'(m%

= #*5%/,5 'N

BA = jumlah x b x h x * x B+ Beton= ) x #,% m x #,%! m x $,! m x )%,!$ &'(m%

= 1,,%4&4 'N

u". Balo Balo 1 + Balo $ + Balo Ana 1

(1$*5%54, + #*5%/,5 + 1,,%4&4 'N $144%)#$ 'N

6ining



= 5 x %,%! m x #,! m x $,! m x 5,5" &'(m%

= $$)%$)5 'N

Sisi 6alam = )4*%,&/ 'N7" + $$)%$)5 'N7"7$ 4,,%,,1 'N


()4*%,&/ + $$)%$)5 + 4,,%,,1 'N

1$&&%&&, 'N

'olo"


= )$ x #,!# m x #,"# m x $,# m x )%,!$ &'(m%= &*4%*&* 'N

/matilantai = Pelat 0 Balok 0 6inding 0 &olom

= $$))%$, + $144%)#$ + 1$&&%&&, + &*4%*&* 'N

= ))14%&&$ 'N

!. Be!an -iup


= ",# m x $,! m x ) x ),$!)! &'(m)x ,#

= /*)%,$ 'N


7/15



= 5/,&%&&4 'N + /*)%,$ 'N : $ 14)44$%)$4 'N

Berat Total Lantai (2lantai = 14)44$%)$4 'N

+adi berat total bangunan seluruhnya adalah 4

Berat Total Bangunan

2Atap + 2lantai 1+ 2lantai $+ 2lantai ,+ 2lantai 435

41$5%,# + 4&)4%)/5 + )#/*%#5/ + /$5*%)# + 14)44$%)$4

,/#54%$1) 'N ; ,#5#%/,# Ton

4.$ Per-itungan Pe"!e!anan Ge"pa

Pembebanan 7empa berdasarkan S'8 )5-)#) 7edung Pertokoan akan

dibangun di kota Bandung. +enis tanah tempat pembangunan tergolong jenis

tana- era9. Bangunan diren9anakan dengan tingkat atilita9 penu-.

Perhitungan pembebanan gempa dapat dihitung menggunakan langkah-langkah

sebagai berikut 4

a. Menentuan para"eter per0epatan !atuan a9ar,

:ntuk menentukan parameter per9epatan batuan dasar yaitu Ss pada periode

pendek dan S pada periode detik. Apabila didesain dengan menggunakan

peta gempa indonesia tahun )#), diketahui nilai 4

Ss = ,) ; ,! g = ,) g gambar .

S = #,! ; #,5 g = #,! g gambar .)


8/15

Ga"!ar 4.1 Peta spektrum respons per9epatan perioda #.) detik SS dengan

redaman !< di batuan dasar SB

untuk probabilitas terlampaui )< dalam !# tahun.

Ga"!ar 4.$ Peta spektrum respons per9epatan perioda .# detik S denganredaman !< di batuan dasar SB untuk probabilitasterlampaui )< dalam !# tahun.

!. Menentuan oe


9/15

permukaan tanah diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik a dan >

pada periode #,) detik dan detik. a adalah faktor amplifikasi periode

pendek #,) detik, dan > adalah faktor amplifikasi periode detik. aktor

amplifikasi a dan > ditampilkan dalam tabel dan berikut ini.

Ta!el 4.1 aktor Amplifikasi untuk periode pendek a.

'la9i 1.$5

Batuan &eras SA #." #." #." #." #."

Batuan SB .# .# .# .# .#

@anah Sangat Padat dan

Batuan *unak S.) .) . .# .#

@anah Sedang S6 .5 .$ .) . .#@anah *unak S ).! . .) #.3 #.3

@anah &husus S SS SS SS SS SS

atatan 4

a :ntuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier

b SS = situs yang memerlukan in>estigasi geoteknik spesifik dan analisis respons

situs spesifik lihat Pasal 5.3.

Ta!el 4.$ aktor amplifikasi untuk periode detik >.

'la9i 1.$5

Batuan &eras SA #." #." #." #." #."

Batuan SB .# .# .# .# .#

@anah Sangat Padat dan

Batuan *unak S. .5 .! .$ .%

@anah Sedang S6 ).$ ).# ." .5 .!

@anah *unak S %.! %.) )." ).$ ).$

@anah &husus S SS SS SS SS SS

atatan 4

a :ntuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier

b SS = situs yang memerlukan in>estigasi geoteknik spesifik dan analisis respons

situs spesifik lihat Pasal 5.3.


10/15

Caka di dapat nilai a = dan > = .%

0. Menentuan para"eter re9pon 9pe0tru"

1ubungan koefisien-koefisien situs dan parameter respon spe9tra tersebut

adalah 4

8M9 a . 89 ?????????????????????.(per9 $.1

8M1 @ . 81 ?????????????????????.(per9 $.$

6imana 4

a = faktor amplifikasi pada periode pendek

> = faktor amplifikasi pada periode detik

SCs = Parameter spektrum respon per9epatan periode pendek

SC = Parameter spektrum respon per9epatan detik

1. 8petru" Re9pon9e Pe0epatan i per"uaan

7edung yang akan kita bangun adalah 1otel dengan kriteria tanah

keras yang berada pada daerah +akarta. 6ari kriteria tersebut maka

didapatkan nilai Ss, a, S, dan > berdasarkan tabel.

8M8 a. 89

SCS = x ,) = ,)

81 @. 81.

S = ,% x #,!

= #,5!

$. 8petru" Re9pon9e 6e9ain

89 $7,. 8M8????????????????? (per9 $.,

= )(% x ,)

= #,"

81 $7,.81?????????????????? (per9 $.4

= )(% x #,5!


11/15

= #,$%%

Ga"!ar 4.,6esain Despon Spektra

6imana4

I.:ntuk periode lebih ke9il dari @#, spektrum respons per9epatan, Sa

didapatkan dari persamaan berikut 4

8a SDS (0.4+0.6

T

T0) ???????????????(per9 $.5

II. :ntuk periode lebih besar atau sama dengan @#, dan lebih ke9il atau

sama dengan @S, spektrum respons per9epatan, Sa adalah sama dengan

S6S.

III.:ntuk periode lebih besar dari @S, spektrum respons per9epatan, Sa

didapatkan dari persamaan berikut 4

8a SDA

T ??????????????????????(per9

$.)

&eterangan4


12/15

To *.$ T9 dan T9

SD1

SDS ??.????????????....(per9

$./

,. Menentuan atu getar ala"i 9trutur (T

/aktu getar alami struktur @ dihitung untuk digunakan pada

perhitungan nilai Sa.

@inggi lantai - ! = $ m

@inggi total 1 = $ x ! m = )# m

Dumus lama @ = #,#5.1#,!

Dumus baru @ = #,#$55 x 1#,3

? (R8NI 1/$)3$*1$ (per9 $.&

:ntuk bangunan geudng dengan rangka beton pemikul momen, maka 4

@ = #,#$55 x 1#,3

= #,#$55 x )##,3= #,53#% dt

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Respon Spektrum


13/15

Ga"!ar 4.4Despon Spektra hasil desain untuk /ilayah +akarta

@anah &eras, @ = #,53#% dt

4. Gaa ge9er a9ar

Cenentukan nilai s

s =(Sds.I)

R ?????????????????????(per9

1*

6imana 4

8 adalah aktor &eutamaan Struktur

D adalah @ingkat 6aktilitas Struktur

Berdasarkan @abel kategori desain seismik DS'8 )5-)#),

diketahui gedung Pertokoan merupakan resiko 88 yang dibangun pada tanah

keras memiliki nilai faktor keutamaan struktur 8 sebesar D adalah tingkat

6aktilitas Struktur sebesar "

s =(Sds.I)

R =(0.8.1)8,5 = #,#3$


14/15

s upper bound E =Sd1x I

T x R ???????????????

(per9 11

s upper bound E =Sd1x I

T x R =0,43x 1

0,6907x 8,5 = #,#%"

s slo?er bound E = #,#$$ x Sds . 8 F #,#????????....(per9 1$

s slo?er bound E = #,#$$ x Sds . 8 = #,#$$ . #," . = #,#%!)

'ilai s pada pers # tidak perlu lebih besar dari s upper bound pers

, namun nilai s pers # harus lebih besar dari s min pers ). +adi,

s pakai adalah nilai s yang menentukan. 'ilai s yang menentukan dari

perhitungan diatas adalah sebesar = #,#3$

.

Cenentukan gaya geser dasar E

E = s . / = #,#3$ . /Sehingga gaya geser dasar yang dipakai adalah gaya geser minimum = #, .

/

5. Meng-itung Gaa HoriContal ge"pa ei@alen 9tati (i

i Wi xHi

Wi xHix V

6imana 4

i = gaya horiGontal gempa

/i = bagian berat seismik efektif total struktur / yang ditempatkan atau

dikenakan pada tingkat 8 atau x

1i = tinggi m dari dasar sampai tingkat i atau x


15/15

k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sbb 4

:ntuk struktur dengan @ H #,! dt, k =

:ntuk struktur dengan @ F ),! dt, k = )

:ntuk struktur dengan nilai #,! I @ I ),! , k = ) atau harus

ditentukan dengan interpolasi linier antara dan )

Berat total !angunan (2t $/#*1%$1& 'N".

7aya dasar seismik E

V D9 . 2t= #,#3$ . )3"$,!5! &'m

= )$5,3 &'m

6ari perhitungan interpolasi dengan @ = #,53#, didapat nilai k = ,#3!$

i Wi xHi

Wi xHixV

Ta!el 4., 7aya 7empa 1oriGontal

Lanta

i W H H^k

W .

(H^k) CVx F

5 4125.379

68 20 26.614

109792.2

0.230736

714.2391

4 7321.312136

16 20.843 152596.4

0.320692

992.6963

3 7321.312

136 12 15.209 111350

0.23401

724.3733

2 7250.680

136 8 9.755

70728.62

0.148641

460.1161

1 6870.856

556 4 4.565

31368.12

0.065922

204.0613

TOTA

L

32889.54

065

47583

5.3

3095.

486

'NTRL

VF i

,*&5%4#) 'N" ,*&5%4#) 'N"

'E

Documents

Bab IV (Perhitungan Pembebanan Gempa)