perhitungan gempa daerah aceh

PROJECT WORK 1 TEKNIK SIPIL

TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Debora Mumpuni Alfaaditia (1112030011) Eddy Pangudi (1112030029)

70

PERHITUNGAN GEMPA

Data Respon Spektra yang mengacu pada SNI 1726-2012, pada kota Banda Aceh

Ss = 1,5 - 2,0 1,75 Fa = 1 SMS = Fa x Ss 1,75 SDS = 1,166667 To = 0,111429

S1 = 0,6 - 0,7 0,65 Fv = 1,5 SM1 = Fv x S1 0,975 SD1 = 0,65 Ts = 0,557143

Kelas D (Tanah Sedang)

Ss = 1,5 - 2,0 1,75 Fa = 1 SMS = Fa x Ss 1,75 SDS = 1,166667 To = 0,096571

S1 = 0,6 - 0,7 0,65 Fv = 1,3 SM1 = Fv x S1 0,845 SD1 = 0,563333 Ts = 0,482857

Kelas C (Tanah Keras)

Ss = 1,5 - 2,0 1,75 Fa = 0,9 Sms = Fa x Ss 1,575 SDs = 1,05 To = 0,198095

S1 = 0,6 - 0,7 0,65 Fv = 2,4 Sm1 = Fv x S1 1,56 SD1 = 1,04 Ts = 0,990476

Kelas E (Tanah Lunak)

T Sa

0,00 0,47

0,11 1,17

0,56 1,17

0,66 0,99

0,76 0,86

0,86 0,76

0,96 0,68

1,06 0,61

1,16 0,56

1,26 0,52

1,36 0,48

1,46 0,45

1,56 0,42

1,66 0,39

1,76 0,37

1,86 0,35

1,96 0,33

2,06 0,32

2,16 0,30

2,26 0,29

2,36 0,28

2,46 0,26

2,56 0,25

2,66 0,24

2,76 0,24

2,86 0,23

2,96 0,22

3,00 0,22

Kelas D (Tanah Sedang)

T Sa

0,00 0,47

0,10 1,17

0,48 1,17

0,58 0,97

0,68 0,82

0,78 0,72

0,88 0,64

0,98 0,57

1,08 0,52

1,18 0,48

1,28 0,44

1,38 0,41

1,48 0,38

1,58 0,36

1,68 0,33

1,78 0,32

1,88 0,30

1,98 0,28

2,08 0,27

2,18 0,26

2,28 0,25

2,38 0,24

2,48 0,23

2,58 0,22

2,68 0,21

2,78 0,20

2,88 0,20

2,98 0,19

3,00 0,19

Kelas C (Tanah Keras)

T Sa

0,00 0,42

0,20 1,05

0,99 1,05

1,09 0,95

1,19 0,87

1,29 0,81

1,39 0,75

1,49 0,70

1,59 0,65

1,69 0,62

1,79 0,58

1,89 0,55

1,99 0,52

2,09 0,50

2,19 0,47

2,29 0,45

2,39 0,44

2,49 0,42

2,59 0,40

2,69 0,39

2,79 0,37

2,89 0,36

2,99 0,35

3,00 0,35

Kelas E (Tanah Lunak)




71

SRPM di Kota Banda Aceh berada diatas tanah keras, fungsi bangunan untuk

bangunan perkuliahan dan menggunakan material beton

Scatter with straight lines chart

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50

pe

rce

pat

an (S

)

periode getar (T)

Tanah Keras

Tanah Sedang

Tanah Lunak




72

Pembebanan pada potongan melintang

BEBAN LANTAI 1 = BEBAN LANTAI 2

1 Berat Sendiri Pelat = 0,12 X 2400 X 4 = 11,52 kN/m

2 Berat Keramik = 24 X 4 = 0,96 kN/m

3 Berat Spesi = 2 X 21 X 4 = 1,68 kN/m

4 Berat Plafond dan Penggantung = 18 X 4 = 0,72 kN/m

5 Berat Utilitas = 25 X 4 = 1 kN/m

6 Berat Dinding = 250 X 4 = 10 kN/m

= 25,88 kN/m

*NOTE = (BELUM TERMASUK BERAT SENDIRI STRUKTUR)

1 Fungsi Bangunan = 250 X 4 = 10 kN/m

= 10 kN/m

TOTAL BEBAN MATI

TOTAL BEBAN HIDUP

BEBAN MATI PADA PELAT

BEBAN HIDUP PADA PELAT 1 Fungsi Bangunan = 250 X 4 = 10 kN/m

= 10 kN/mTOTAL BEBAN HIDUP

BEBAN HIDUP PADA PELAT



= 1,72 kN/m


1 Atap (Va) = = 92,873 KN

2 Atap (Vb) = = 91,587 KN

3 Berat Balok memanjang = 0,3 X 0,5 X 2400 X 4 = 172,8 kN

= 357,26 kN

TOTAL BEBAN MATI

TOTAL BEBAN TERPUSAT

BEBAN MATI

A. Beban Merata

B. Beban Terpusat

BEBAN LANTAI 3

B

B B

B

J

J J

E

E

J

E

E

B

B B

B

J

J J

E

E

J

E

E

B

B B

B

J

J J

E

E

J

E

E

B

B B

B

J

J J

E

E

J

E

E




73

SRPM di Kota Banda Aceh berada diatas tanah keras, fungsi bangunan untuk bangunan

perkuliahan dan menggunakan material beton, berikut perhitungan gempa pada potongan

melintang

K1-1

K2-2

K1-4

K3-1

K2-1

K1-2

K3-2

K2-3

K3-3

K2-4

K3-4

K1-3

q3

q1

q2

Data - data yang diperlukan

BJ Beton 24 KN/m3

Berat Spesi 21 Kg/m2

Berat Keramik 24 Kg/m2

Berat Plafon 7 Kg/m2

Berat Dinding 250 Kg/m2

Lantai Perkuliahan 250 Kg/m2

Berat Pekerja 100 Kg/m2

Penutup Atap 50 Kg/m2

Beban Air Hujan 20 Kg/m2

Dimensi kolom 0,5 0,5 m

Dimensi balok 0,3 0,5 m

(b) (h)

Tebal pelat 0,12 m

Lebar bangunan 20 m

Tinggi lantai 1 4 m

Tinggi lantai 2 4 m

Tinggi lantai 3 4 m

Mutu beton (f'c) 30 MPa

g 9,82 m/s2




74

BANDA ACEH TERMASUK KEDALAM WILAYAH GEMPA 4

1. Menghitung berat per lantai

= 717,60 kN

= 717,60 kN

= 391,66 kN

= 1826,86 kNWt

W1

W2

W3

2. Menetukan kategori resiko bangunan gedunga. fungsi bangunan sebagai gedung perkuliahan (tabel 1)

I = IV

b. Faktor keutamaan gempa

Ie = 1,5

3. Menetukan parameter percepatan tanah (Tabel 3)

Ss = 1,75

S1 = 0,65

4. Menetukan faktor klasifikasi situs (SA -SF) (Tabel 4)

Tanah Keras = SC

5. Menetukan faktor koefisien situs (Fa , Fv) (Tabel 6)Fa = 1

Fv = 1,3

6. Menghitung parameter percepatan situs (SDs, Sd1)

SMS = 1,750

SM1 = 0,845

SDS = 1,167

SD1 = 0,563

T0 = 0,097

TS = 0,483




75

7. Menentukan Kategori Desain Seismik, KDS (A - D) (Tabel 6 & 7)

SDS = 1,167

= D

SD1 = 0,563

= DKategori resiko bangunan IV

Kategori resiko bangunan IV

8. Sistem dan Parameter Struktur (R, Cd, Ωo)

R = 8

Cd = 5,5

Ωo = 3

9. Menghitung Perioda Alami Struktur (T)

hn = 12

Ct = 0,0466

x = 0,9

Cu = 1,4

Ta = 0,436163218

Ta maks = 13,10361598

T = 0,436163218




76

10. Koefisien Respon Seismik (Cs)

Cs maksimum = 0,242168518

Cs hitungan = 0,063607136

Cs minimum = 0,077

Cs minimum tambahan = 0,035438261

11. Gaya Geser Dasar Seismik (V)V = Cs x Wt

= 140,66822

12. Distribusi beban gempa di tiap lantai

Hi Wi Wi x Hi Fi

m kN kNm kN

1 4 717,6 2870,4 30,334

2 8 717,6 5740,8 60,667

3 12 391,66 4699,92 49,667

1826,86 13311,12 140,668

T = 0,436

k = 1

Lantai

Total

karena T ≤ 0,5 maka k = 1

13. Menghitung modulus elastisitas beton (Ec)

Ec = 4700 Mpa

= 25742,9602 Mpa

= 25742960,20 KN/m2

√ ^′ )

14. Menghitung momen inersia (I)

Ix = Iy = 0,00390625 m4

15. Menghitung kekakuan kolom

Karena tinggi kolom setiap lantai sama maka didapatkan k, yaitu

K = 4713,67679 KN/m

16. Menghitung kekakuan per lantai

k lantai 1 = K1-1 sampai K1-4



K1 = (K1-1) + (K1-2) + (K1-3) + (K1-4) = 18854,70718

K2 = (K2-1) + (K2-2) + (K2-3) + (K2-4) = 18854,70718

K3 = (K3-1) + (K3-2) + (K3-3) + (K3-4) = 18854,70718

k =




77

17. Menghitung gaya geser per lantai

Q1 = F3 + F2 + F1 = 140,668 kN

Q2 = F3 + F2 = 110,335 kN

Q3 = F3 = 49,667 kN

18. Menghitung simpangan lantai elastis

δxei 1 = 0,007461

δxei 2 = 0,005852

δxei 3 = 0,002634

19. Menghitung antar simpangan lantai

Lantai 1 0,005899 < ∆a = 0,040 `

Lantai 2 0,016624 < ∆a = 0,040

Lantai 3 0,018239 < ∆a = 0,040

20. Menghitung antar simpangan lantai ijin

∆a = 0,010 . hsx

Q1 = F1




78

hi hik Wi Wi . hi

k Fi Qi Ki

(m) (kN) (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN/m)

3 4 12 391,66 4699,920 49,667 49,667 18854,707

2 4 8 717,6 5740,800 60,667 60,667 18854,707

1 4 4 717,6 2870,400 30,334 30,334 18854,707

0 0 0 0 0 0 0 0

Total 24 1826,86 13311,12 140,668

Lantai ke

∆i di Wi . di2 Fi . di δxei δxi ∆a

(m) (m) (kNm2) (kNm) (m) (m) (m)

0,003 0,006 0,013 0,291 0,018 0,018 0,040 OK

0,003 0,005 0,017 0,293 0,006 0,017 0,040 OK

0,002 0,002 0,002 0,049 0,007 0,006 0,040 OK

0 0 0 0 0 0 0

Ket.




79

Pembebanan pada potongan memanjang

BEBAN LANTAI 1 = BEBAN LANTAI 2

1 Berat Sendiri Pelat = 0,12 X 2400 X 4 = 11,52 kN/m

2 Berat Keramik = 24 X 4 = 0,96 kN/m

3 Berat Spesi = 2 X 21 X 4 = 1,68 kN/m



6 Berat Dinding = 250 X 4 = 10 kN/m

= 25,88 kN/m


BEBAN HIDUP PADA PELAT

1 Fungsi Bangunan = 250 X 4 = 10 kN/m

= 10 kN/m

TOTAL BEBAN MATI

TOTAL BEBAN HIDUP

BEBAN MATI PADA PELAT

BEBAN LANTAI 3



= 1,72 kN/m


1 Berta Sendiri Balok Melintang = 0,3 X 0,5 X 2400 X 3,125 = 11,25 kN

= 472,50 kN

TOTAL BEBAN MATI

TOTAL BEBAN TERPUSAT

BEBAN MATI

A. Beban Merata

B. Beban Terpusat

L

AG EE EEF

I J J J J

G

L

F

I

EE EE

J J J JL

A

L

AG EE EEF

I J J J J

G

L

F

I

EE EE

J J J JL

A

L

AG EE EEF

I J J J J

G

L

F

I

EE EE

J J J JL

A

L

AG EE EEF

I J J J J

G

L

F

I

EE EE

J J J JL

A




80

SRPM di Kota Banda Aceh berada diatas tanah keras, fungsi bangunan untuk bangunan

perkuliahan dan menggunakan material beton, berikut perhitungan gempa pada potongan

memanjang

K1-1

K2-2

K1-4

K3-1

K2-1

K1-2

K3-2

K2-3

K3-3

K2-4

K3-4

K1-3

q3

q1

q2

K1-

K2-6

K1-8

K3-

K2-

K1-6

K3-6

K2-7

K3-7

K2-8

K3-8

K1-7 K1-

K2-10

K1-12

K3-

K2-

K1-10

K3-10

K2-11

K3-11

K2-12

K3-12

K1-11K1-13

K2-14

K3-13

K2-13

K1-14

K3-14

Data - data yang diperlukan

BJ Beton 24 KN/m3

Berat Spesi 21 Kg/m2

Berat Keramik 24 Kg/m2

Berat Plafon 7 Kg/m2

Berat Dinding 250 Kg/m2

Lantai Perkuliahan 250 Kg/m2

Berat Pekerja 100 Kg/m2

Penutup Atap 50 Kg/m2

Beban Air Hujan 20 Kg/m2

Dimensi kolom 0,5 0,5 m

Dimensi balok 0,3 0,5 m

(b) (h)

Tebal pelat 0,12 m

Lebar bangunan 50 m

Tinggi lantai 1 4 m

Tinggi lantai 2 4 m

Tinggi lantai 3 4 m

Mutu beton (f'c) 30 MPa

g 9,82 m/s2




81

1. Menghitung berat per lantai

= 1794,00 kN

= 1794,00 kN

= 558,50 kN

= 4146,50 kN

2. Menetukan kategori resiko bangunan gedung

a. fungsi bangunan sebagai gedung perkuliahan (tabel 1)

I = IV

b. Faktor keutamaan gempa

Ie = 1,5

3. Menetukan parameter percepatan tanah (Tabel 3)Ss = 1,75

S1 = 0,65

4. Menetukan faktor klasifikasi situs (SA -SF) (Tabel 4)

Tanah Keras = SC

5. Menetukan faktor koefisien situs (Fa , Fv) (Tabel 6)

Fa = 1

Fv = 1,3

6. Menghitung parameter percepatan situs (SDs, Sd1)

SMS = 1,750

SM1 = 0,845

SDS = 1,167

SD1 = 0,563

T0 = 0,097

TS = 0,483

W1

W2

W3

BANDA ACEH TERMASUK KEDALAM WILAYAH GEMPA 4

Wt




82

7. Menentukan Kategori Desain Seismik, KDS (A - D) (Tabel 6 & 7)

SDS = 1,167

= D

SD1 = 0,563

= DKategori resiko bangunan IV

Kategori resiko bangunan IV

8. Sistem dan Parameter Struktur (R, Cd, Ωo)

R = 8

Cd = 5,5

Ωo = 3

9. Menghitung Perioda Alami Struktur (T)

hn = 12

Ct = 0,0466

x = 0,9

Cu = 1,4

Ta = 0,436163218

Ta maks = 13,10361598

T = 0,436163218




83

10. Koefisien Respon Seismik (Cs)

Cs maksimum = 0,242168518

Cs hitungan = 0,063607136

Cs minimum = 0,077

Cs minimum tambahan = 0,035438261

11. Gaya Geser Dasar Seismik (V)V = Cs x Wt

= 319,2805

12. Distribusi beban gempa di tiap lantai

Hi Wi Wi x Hi Fi

m kN kNm kN

1 4 1794 7176 81,160

2 8 1794 14352 162,321

3 12 558,5 6702 75,799

4146,5 28230 319,281

T = 0,436

k = 1

Lantai

Total

karena T ≤ 0,5 maka k = 1

13. Menghitung modulus elastisitas beton (Ec)

Ec = 4700 Mpa

= 25742,9602 Mpa

= 25742960,20 KN/m2

√ ^′ )

14. Menghitung momen inersia (I)

Ix = Iy = 0,00390625 m4Ix = Iy = 0,75 x

15. Menghitung kekakuan kolom

Karena tinggi kolom setiap lantai sama maka didapatkan k, yaitu

K = 4713,67679 KN/mk =

16. Menghitung kekakuan per lantai




K1 = (K1-1) + (K1-2) + (K1-3) + (K1-4) + (K1-5) + (K1-6)+ ............. + (K1-14) = 65991,47513

K2 = (K2-1) + (K2-2) + (K2-3) + (K2-4) + (K1-5) + (K1-6)+ ............. + (K2-14) = 65991,47513

K3 = (K3-1) + (K3-2) + (K3-3) + (K3-4)+ (K1-5) + (K1-6)+ ............. + (K3-14) = 65991,47513




84

17. Menghitung gaya geser per lantai

Q1 = F3 + F2 + F1 = 319,281 kN

Q2 = F3 + F2 = 238,120 kN

Q3 = F3 = 75,799 kN

18. Menghitung simpangan lantai elastis

δxei 1 = 0,004838

δxei 2 = 0,003608

δxei 3 = 0,001149

19. Menghitung antar simpangan lantai

Lantai 1 0,004509 < ∆a = 0,040

Lantai 2 0,012709 < ∆a = 0,040

Lantai 3 0,010771 < ∆a = 0,040

20. Menghitung antar simpangan lantai ijin

∆a = 0,010 . hsx




85

Dapat disimpulkan dengan menggunakan kolom 500 x 500, bangunan yg berdiri di atas tanah keras

Banda Aceh ini cukup kuat untuk menahan gempa antar simpangan lantai.

hi hik Wi Wi . hi

k Fi Qi Ki

(m) (kN) (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN/m)

3 4 12 558,5 6702,000 75,799 75,799 65991,475

2 4 8 1794 14352,000 162,321 162,321 65991,475

1 4 4 1794 7176,000 81,160 81,160 65991,475

0 0 0 0 0 0 0 0

Total 24 4146,5 28230 319,281

Lantai ke

∆i di Wi . di2 Fi . di δxei δxi ∆a

(m) (m) (kNm2) (kNm) (m) (m) (m)

0,001 0,004 0,007 0,274 0,001 0,011 0,040 OK

0,002 0,004 0,024 0,599 0,004 0,013 0,040 OK

0,001 0,001 0,003 0,100 0,005 0,005 0,040 OK

0 0 0 0 0 0 0

Ket.

perhitungan gempa daerah aceh

Documents