Selamat mengerjakan, semoga berhasil.“Indonesia membutuhkan generasi yang jujur dan berkompeten”

Mata Kuliah : Teknik Gempa Semester : 06Jurusan : Teknik Sipil Kelas : RegulerDosen : Baehaki,ST.,M.EngHari/Tanggal : Senin / 20 April 2015Waktu : 90 MenitSifat Ujian : Buku Terbuka

Peraturan Ujian : Tidak boleh menulis jawaban dengan pensil Tidak boleh menggunakan tipe-x atau alat penghapus tinta lainnya. Kerjakan semua soal dengan cermat, disertai kejujuran dan tanggung jawab.

Diketahui suatu struktur bangunan beton bertulang simetris 7 lantai dengan tinggi antar lantai 3,75 m.Bangunan tersebut didesain dengan sistem rangka pemikul momen menengah (SRPMM). Jarak antar kolompada arah X adalah 7,5 m dan pada arah Y adalah 5 m. Berat tiap lantai adalah 18 kN/m2 kecuali untuk lantaipaling atas adalah 12 kN/m2. Gedung tersebut akan digunakan untuk ruang perkuliahan.

1. (10%)Tentukan jenis tanah dibawah bangunan jika hasil penyelidikan SPT adalah berikut:Kedalaman (m) 3 5 8 11 16 20 23 25 28 30SPT 20 27 30 33 28 32 37 40 42 43

3. (40%) Jika waktu getar alami bangunan Ta diambil Ct.hnx dimana hn adalah tinggi bangunan maka

hitung besarnya gaya geser dasar bangunan (V) dan gaya gempa yang bekerja pada tiap lantai (Fi)dengan menggunakan respons spektra yang dibuat pada soal nomer 2.

4. (10%) Gambarkan skema pembebanan gaya lateral akibat gempa pada struktur gedung tersebut.

5. (10%) Uraikan secara singkat namun jelas, kesimpulan dari Tugas I yang anda kerjakan.

XY

Z

2. (30%) (Dari hasil Seismic Hazard Analysis (SHA) diketahui bahwa Ss = 0,783g, dan S1 = 0,332g.Dengan menggunakan cara SNI 03-1726-2012, buatlah grafik response spektranya dimana jenis tanahsesuai dengan penentuan pada soal nomer 1.

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGIFAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

UJIAN TENGAH SEMESTER GENAP 2014/2015

JAWABAN UTS

TEKNIK GEMPA

TEKNIK SIPIL

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Oleh: Baehaki, ST.,M.Eng

1, Menentukan Jenis Tanah

Depth ti

(m) (m)

3 20 3 0.150

5 27 2 0.074

8 30 3 0.100

11 33 3 0.091

16 28 5 0.179

20 32 4 0.125

23 37 3 0.081

25 40 2 0.050

28 42 3 0.071

30 43 2 0.047

S 30 0.968

Syarat : Tanah Lunak

Tanah Sedang

Tanah Keras

30

0.968

= 31.005 Maka jenis tanahnya termasuk Tanah Sedang

2, Membuat grafik respon spektrum

Ss = 0.783 g

S1 = 0.332 g

Jenis Tanah = Tanah Sedang (SD) (dari jawaban no.1)

Menentukan nilai Fa

Kelas Parameter respons spektral percepatan gempa MCER

Situs terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, Ss

Ss 0,25 Ss =0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss

SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

SB 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

SC 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0

SD 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0

SE 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

Interpolasi nilai Fa :

1.2 - 1.1 x

1 - 0.75 1 - 0.783

x = 0.087

Fa = 1.187

Menentukan nilai Fv

Penyelesain:

UTS STRUKTUR TAHAN GEMPA TEKNIK SIPIL UNTIRTA

Tabel 4. Koefisien situs, Fa (SNI GEMPA 2012)

=

15 N < 50

N 50

=

N-SPT ti/N

N < 15

0.75 1 0.783

1.2

1.1

Fa?

JAWABAN UTS

TEKNIK GEMPA

TEKNIK SIPIL

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Kelas

Situs

S1 0,1 S1 = 0,2 S1 =0,3 S1 = 0,4 S1 0,5

SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

SB 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

SC 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3

SD 2.4 2.0 1.8 1.6 1.5

SE 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4

Interpolasi nilai Fa :

1.8 - 1.6 x

0.4 - 0.3 0.4 - 0.332

x = 0.136

Fv = 1.736

Menentukan parameter percepatan spektra desain

untuk perioda pendek (SDS) & pada perioda 1 detik (SD1)

SDS .= 2/3(Fa.Ss) = 2/3*1.1868*0.783 = 0.6195 g

SD1 .= 2/3(Fv.S1) = 2/3*1.736*0.332 = 0.3842 g

Menggambar kurva respon spektrum

= 0,2(0.384234666666667/0.6195096 = 0.124044782087854 detik

0.1240448

= 0.384234666666667/0.6195096 = 0.620223910439268 detik

0.6202239

= 0.384234666666667/1 = 0.384234666666667g

0.3842347

= 0.2478038 g

T Sa

0.000 0.248

(T0) 0.124 0.620

(TS) 0.620 0.620

1.000 0.384

1.500 0.256

2.000 0.192

2.500 0.154

3.000 0.128

Parameter respons spektral percepatan gempa MCER

terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, Ss

=

Tabel 5. Koefisien situs, Fv (SNI GEMPA 2012)

0.3 0.4 0.332

1.8

1.6

Fv?

0.000, 0.248

0.124, 0.620 0.620, 0.620

1.000, 0.384

1.500, 0.256

2.000, 0.192 2.500, 0.154

3.000, 0.128

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.0

1.0

2.0

3.0

Respons Spectrum

Tanah SedangsSDS

sSD

1

sT0

sTS

JAWABAN UTS

TEKNIK GEMPA

TEKNIK SIPIL

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

3, Menghitung gaya geser dasar bangunan (V) dan gaya gempa tiap lantai (Fi)

Ket:

Jenis Pemanfaatan Fasilitas Pendidikan

Kategori Resiko Bangunan IV

Faktor Keutamaan Gempa 1.5

0.783

0.332

SD

1.19

1.74

0.929

0.576

0.620

0.384

SRPMM

5

3

4.5

Menghitung berat bangunan

W1-6.= 18 x P x L = 18900 kN

Watap.= 18 x P x L = 12600 kN

Wtot = 126000 kN

Menghitung waktu getar pendekatan

Ta = Ct.hnx x = 0.9

Ct = 0.0466

hn = 26.25 m

Ta = 0.882272 detik

Menentukan Koefisien Respons (Cs)

= (0.6195096x1.5)/5 = 0.185853

= (0.384234666666667 x 1.5) / (5 x 0.882271587783589)

= 0.1306518 Gunakan Cs Max

Cs. min = 0.044SDSIe ≥ 0.01

= 0.0408876 ³ 0.01 OK

Cs. pakai = 0.131

Menentukan Total Base Shear (V)

V = Cs Wt = 0.131 x 126000

= 16506.00 kN

Cs = SDSIe / R

Cs ≤ SD1Ie / (R.T)

W0

Cd

R

Sistem Struktur

(Tabel 5.8.2)

SM1 = FvS1

SDS = 2/3 SMS (Jawaban no.2)

SD1 = 2/3 SM1 (Jawaban no.2)

S1 (Soal no.2)

Kelas Situs (jawaban no.1)

Fa (Jawaban no. 2)

Fv (Jawaban no.2)

SMS = FaSS

Resume Parameter Desain

Parameter

SS (Soal no.2)

JAWABAN UTS

TEKNIK GEMPA

TEKNIK SIPIL

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Menentukan Distribusi Gaya Geser Vertikal (Fi)

Perhitungan ditabelkan seperti berikut:1.0 untuk T ≤ 0.5 sec

k = 2.0 untuk T ≥ 2.5 seck = interpolasi linier untuk 0.5 ≥ T ≤ 2.5

Untuk T = 0.882 sec . maka diperoleh:k= 1.191 1.191

Tabel perhitungan distribusi vertikal dari gaya lateral

Wx hx Fx Vx Mx

kN (m) (kN) (kN.m)

Atap 12600 26.25 617381.41 0.198 0.198 3268.19 3268.19 85789.94

6 18900 22.50 770745.83 0.247 0.247 4076.98 7345.17 165266.33

5 18900 18.75 620306.48 0.199 0.199 3284.69 10629.86 199309.95

4 18900 15.00 475539.39 0.152 0.152 2508.91 13138.78 197081.64

3 18900 11.25 337586.02 0.108 0.108 1782.65 14921.42 167866.02

2 18900 7.50 208285.85 0.067 0.067 1105.90 16027.33 120204.95

1 18900 3.75 91229.03 0.029 0.029 478.67 16506.00 61897.50

126000 3121074.0 1.000 1.000

4, Skematik pembebanan beban lateral akibat gempa

Satuan : kN

Cvx

Eksponen distribusi k =

Level wxhxk

3268.19

4076.98

3284.69

2508.91

1782.65

1105.90

478.67