penyusunan peta kategori desain seismik...
TRANSCRIPT
PENYUSUNAN PETA KATEGORI DESAIN
SEISMIK BERDASARKAN RSNI 03-1726-201X
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.Sc
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG:
• Historis gempa di Indonesia.
• Perkembangan peraturan di Indonesia.
• Perubahan paremeter yang ada.
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PENDAHULUAN
PERUMUSAN MASALAH:
• Bagaimana menyusun peta Kategori Desain Seismik sesuai
SNI 03-1726-201X?
• Bagaimana menyusun peta Kategori Desain Seismik
dengan memperhatikan situs tanah dan kategori risiko?
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PENDAHULUAN
TUJUAN TUGAS AKHIR:
• Menyusun peta Kategori Desain Seismik sesuai SNI 03-
1726-201X.
• Menyusun peta Kategori Desain Seismik dengan
memperhatikan situs tanah dan kategori risiko.
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PENDAHULUAN
BATASAN PERMASALAHAN:
• Tugas Akhir ini hanya menentukan kategori desain seismik
C dan D.
• Tugas Akhir ini hanya menentukan kategori desain seismik
berdasarkan situs tanah SD (tanah sedang) dan SE (tanah
lunak)
• Pembuatan peta kategori desain seismik hanya untuk
pulau-pulau besar di Indonesia.
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PENDAHULUAN
MANFAAT TUGAS AKHIR:
• Masyarakat : Dengan memiliki peta, masyarakat
dapat langsung mengidentifikasi kategori desain seismik
berdasarkan warna
• Perencana : Mengerti syarat detailing yang wajib
dilakukan sesuai dengan RSNI 03-2847-201X dan 03-1726-
201X
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
TINJAUAN PUSTAKA
Kategori Desain Seismik sangat berperan penting dalam suatu perencanaan
untuk menentukan detailing struktur penahan gempa. Macam Kategori Desain
Seismik mulai dari KDS A sampai F, dan secara umum memiliki arti :
KDS A – Gempa Berisiko Rendah
KDS B, C – Gempa Berisiko Sedang
KDS D – Gempa Berisiko Tinggi
KDS E, F – Gempa Berisiko Tinggi
( FRA Code Service, 2005 )
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
TINJAUAN PUSTAKA
Pengklasifikasian ini dikenakan pada struktur berdasarkan Kategori Risiko (KR)
dan tingkat kekuatan gerakan tanah akibat gempa yang diantisipasi di lokasi
struktur bangunan. (Budiono, Bambang )
KDS A
B
C
D
E
F
Risiko Gempa Meningkat
Dan
Persyaratan desain dan
detailing gempa meningkat
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Menyadari bahwa performa suatu struktur selama gempa tidak hanya
bergantung pada kekerasan dari gerakan batuan dasar, tetapi juga bergantung
pada jenis situs tanah dimana struktur itu dibangun, Kategori Desain Seismik
(KDS) adalah fungsi dari parameter gerak tanah SS setempat, fungsi bangunan,
dan situs tanah. (Ghosh, 2000)
TINJAUAN PUSTAKA
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
Start
StudiLiteratur
Prasyaratsebelum buat peta
Buat petaKDS #i
Tentukan Kategori Risiko
Tentukan Kategori
Desain Seismik
Tentukan Situs Tanah
Tentukan Fa
Finish
Tidak
Tentukan nilaiSDS KDS #i
Sesuai Tabel 3.3
Tentukan nilaibatas SS untuk pembuatan peta
KDS #i
Membuat peta KDS #i
Kepulauan Indonesia
Membuat petaKDS lainYa
Start
StudiLiteratur
Prasyaratsebelum buat peta
Buat petaKDS #i
Tentukan Kategori Risiko
Tentukan Kategori
Desain Seismik
Tentukan Situs Tanah
Tentukan Fa
Finish
Tidak
Tentukan nilaiSDS KDS #i
Sesuai Tabel 3.3
Tentukan nilaibatas SS untuk pembuatan peta
KDS #i
Membuat peta KDS #i
Kepulauan Indonesia
Membuat petaKDS lainYa
B A
B A
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
STUDI LITERATUR:
• SNI 03-1726-201X (STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN
GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG DAN NON-
GEDUNG)
• SNI 03-1726-2002 (STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN
GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG)
• SNI 03-2847-2002 (TATA CARA PERHITUNGAN STRUKTUR BETON
UNTUK BANGUNAN GEDUNG)
• ACI 318-11 (BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL
CONCRETE AND COMMENTARY)
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
STUDI LITERATUR:
• A NECESSARY CHANGE IN THE SEISMIC DESIGN PROVISIONS OF
THE 2000 IBC (S.K Ghosh, Ph.D)
• FRA CODES SERVICES (SEISMIC DESIGN CATEGORY IN NEW
YORK STATE), 2005
• IMPLIKASI KONSEP SEISMIC DESIGN CATEGORY (SDC) – ASCE 7-
05 TERHADAP PERENCANAAN STRUKTUR TAHAN GEMPA
SESUAI SNI 1726-02 DAN SNI 2847-02 (Rachmat Purwono dan Takim
Andriono)
• KONSEP SNI GEMPA 1726-201X, STANDAR PERENCANAAN
KETAHANAN GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG
DAN NON-GEDUNG (Bambang Budiono)
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
SITUS TANAH:
Kelas Situs Vs N atau Nch Su
SA ( Batuan Keras ) > 1500 N/A N/A
SB ( Batuan ) 750 sampai 1500 N/A N/A
SC(Tanah Keras, Sangat Padat dan Batuan Lunak) 350 sampai 750 > 50 ≥ 100
SD ( Tanah Sedang ) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100
SE ( Tanah Lunak )
< 175 < 15 < 50
Atau setiap profil tanah yang mengandung lebig dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai
berikut :
1. Indeks plastisitas, PI >20
1. Kadar air, w ≥ 40% dan, kuat geser niralir
SF ( Tanah khusus, yang membutuhkan investigasi
geoteknik spesifik dan analisis Respons spesifik situs
yang mengikuti pasal 6.9.1 )
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karateristik tersebut :
- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi
lempung sangat sensitif tanah tersementasi lemah
- Lempung sangat organik dan/atau gambut ( ketebalan H> 3m)
Su < 50 kPa
Lempung berplastisitas sangat tinggi ( ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plastisitas PI > 75 )
- Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan ketebalan H > 35 m dengan
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
JENIS PEMANFAATAN KATEGORI
RISIKO
Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan I Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I, III, IV II Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan
III
Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan
Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori risiko IV,( termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur,proses, penanganan, penyimpangan, penggunaan atau tempat untuk pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak ) yang mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang diisyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi serta garasi kendaraan darurat - Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya - Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat - Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat - Struktur tambahan (termasuk, tidak dibatasi untuk, menara telekomunikasi, yangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) diisyaratkan dalam kategori risiko IV untuk beroperasi pada saat keadaan darurat. - Menara - Fasilitas penampungan air dan struktur pompa yang dibutuhkan untuk meningkatkan tekanan air pada saat memadamkan kebakaran - Gedung dan struktur lainnnya yang memiliki fungsi yang penting terhadap sistem pertahanan nasional
IV
Gedung dan struktur lain, yang kegagalannya dapat menimbulkan bahaya bagi masyarakat. Gedung dan struktur lainnya, ( termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpangan, penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya ) yang mengandung bahan yang sangat beracun dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang diisyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat bila terjadi kebocoran. Gedung dan struktur lainnya yang mengandung bahan yang beracun, sangat beracun atau mudah meledak dapat dimasukkan dalam risiko yang lebih rendah jika dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkekuatan hukum melalui kajian bahaya kebocoran bahan beracun dan mudah meledak tersebut tidak akan mengancam kehidupan masyarakat. Penurunan kategori risiko ini tidak diijinkan jika gedung atau struktur lainnya tersebut juga merupakan fasilitas yang penting. Gedung dan fasilitas lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
Kelas Situs
Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER Terpetakan Pada perioda Pendek, T=0,2 detik, SS
SS ≤ 0,25 SS = 0,5 SS = 0,75 SS = 1 SS ≥ 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,2 1,2 1,1 1 1
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SSb
Koefisien Situs, Fa:
SS : Parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek. Fa : Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek.
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
METODOLOGI
Nilai SDS Kategori Risiko
I atau II atau III IV
SDS < 0,167 A A
0,167 ≤ SDS ≤ 0,33 B C
0,33 ≤ SDS ≤ 0,50 C D
0,50 ≤ SDS D D
Kategori Desain Seismik:
SDS = 2/3 SMS SDS = 2/3 Ss.Fa ( SMS = SS.Fa ) Dimana : SDS : parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek SMS : Parameter respons spektrum percepatan untuk perioda pendek.
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Berdasarkan batasan-batasan masalah yang telah ditentukan, pembuatan peta KDS
akan dilakukan dengan variasi sebagai berikut:
• KDS C, KR I, II, III, SD
• KDS D, KR I, II, III, SD
• KDS C, KR I, II, III, SE
• KDS D, KR I, II, III, SE
• KDS C, KR IV, SD
• KDS D, KR IV, SD
• KDS C, KR IV, SE
• KDS D, KR IV, SE
Peta Kategori Desain Seismik:
METODOLOGI
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Peta Kategori Desain Seismik:
METODOLOGI
Dari beberapa macam peta di atas, dapat dikelompokkan lagi menjadi beberapa
peta karena memiliki kesamaan dalam Kategori Risiko dan Situs Tanah.
Peta I ( KR I, II, III, SD, KDS C dan D )
Peta II ( KR I, II, III, SE, KDS C dan D )
Peta III ( KR IV, SD, KDS C dan D )
Peta IV ( KR IV, SE, KDS C dan D )
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Component resisting earthquake effect, unless, otherwise noted
Seismic Design Category
A B C D
(None) (21.1.1.4) (21.1.1.5) (21.1.1.6) Analysis and design requirements
None
21.1.2 21.1.2 21.1.2, 21.1.3
Material None None 21.1.4 - 21.1.7
Frame members 21.2 21.3 21.5, 21.6, 21.7, 21.8
Structural walls and coupling beams None None 21.9
Precasts structural walls None 21.4 21.4, 21.10
Structural diaphragms and trusses None None 21.11
Foundations None None 21.12
Frame members not pro-portioned to resist forces induced by earthquake motions
None None 21.13
Anchors None 21.1.8 21.1.8
Detailing Struktur:
STUDI LITERATUR
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PEMBUATAN PETA KDS
Nilai SDS Kategori Risiko
I atau II atau III IV
SDS < 0,167 A A
0,167 ≤ SDS ≤ 0,33 B C
0,33 ≤ SDS ≤ 0,50 C D
0,50 ≤ SDS D D
Peta 1: KR I, II, III dan Situs Tanah SD
Untuk KDS C: Batas bawah SDS : 2
3.SS.Fa = 0,33 : SS.Fa = 0,495
Batas atas SDS : 2
3.SS.Fa = 0,5 : SS.Fa = 0,75
Untuk KDS D: Batas bawah SDS : 2
3.SS.Fa = 0,5 : SS.Fa = 0,75
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PEMBUATAN PETA KDS
Kelas Situs
Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER Terpetakan Pada perioda Pendek, T=0,2 detik, SS
SS ≤ 0,25 SS = 0,5 SS = 0,75 SS = 1 SS ≥ 1,25
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SSb
Dari tabel di atas dibuat grafik hubungan Fa dan Ss:
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PEMBUATAN PETA KDS
SS Fa SS.Fa
0,45 1,44 0,648
0,4 1,48 0,592
0,35 1,52 0,532
0,3 1,56 0,468
0,32072 1,54342 0,495
SS Fa SS.Fa
0,7 1,24 0,868
0,65 1,28 0,832
0,55 1,36 0,748
0,5 1,4 0,7
0,5521 1,35832 0,75
Dari tabel di atas dibuat grafik hubungan Fa dan Ss:
Batas bawah KDS C Batas atas KDS C dan batas bawah KDS D
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PEMBUATAN PETA KDS
Peta KDS C untuk KR I, II, III dan Situs tanah SD
Peta KDS D untuk KR I, II, III dan Situs tanah SD
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PEMBUATAN PETA KDS
Peta KDS C KDS D
Batas Bawah Batas Atas Batas Bawah Batas Atas
Peta 1 0,32 0,55 > 0,55 -
Peta 2 0,18 0,34 > 0,34 -
Peta 3 0,15 0,32 > 0,32 -
Peta 4 0,09 0,18 > 0,18 -
Batas nilai SS untuk tiap peta:
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
1. Penyusunan peta Kategori Desain Seismik bergantung pada 3 hal, yaitu kategori risiko, situs tanah dan parameter SS, yang mengakibatkan peta KDS menjadi bervariasi.
2. Dengan kategori risiko dan situs tanah yang berbeda suatu wilayah dapat masuk ke dalam KDS yang berbeda. Contoh : Pada daerah jawa untuk Peta 1 masih ada beberapa bagian yang masuk ke dalam KDS C, sedangkan di Peta 2 seluruh pulau Jawa termasuk dalam KDS D. Hal ini membuktikan dengan kategori risiko dan situs tanah yang berbeda suatu wilayah dapat masuk ke dalam KDS yang berbeda.
3. Dari peta KDS yang telah dibuat, perencana dapat langsung menentukan suatu struktur masuk ke dalam KDS apa dan detailing struktur dapat mengikuti tabel 4.7.
KESIMPULAN
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PETA KDS
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PETA KDS
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PETA KDS
Dibimbing oleh :
Ir. Faimun, M.Sc, Ph.D
Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.SC
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
PETA KDS