Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

download Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

of 16

Transcript of Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    1/16

    Struktur seperti gambar akan dihitung partisipasi setiap mode, simpangan masing - masing lantai akibat pengaruh

    gempa jika digunakan SNI Gempa 1726- 2012, kemudian berapa gaya horizontal tingkat.

    Seandainya struktur yang sama dianalisa dengan metode statik ekivalen, berapa gaya horizontal tingkat

    yang akan terjadi, akibat pengaruh gempa jika digunakan SNI Gempa 1726 - 2012.

    Kesimpulan kelompok dari hasil kedua metoda tersebut.

    Data :

    1. METODE ANALISA RESPON SPEKTRUM

    Untuk mencari beban, diambil dari SNI 1727 - 2013

    qd = 5 Kn/m² x 4 m = 20 Kn/m

    qL atap dengan taman = 4.79 Kn/m² x 4 m = 19.16 Kn/m

    qL atap tanpa taman = 0.96 Kn/m² x 4 m = 3.84 Kn/m

    q kelas = 1.92 Kn/m² x 4 m = 7.68 Kn/m

    Sehingga :

    qd = 20 Kn/m = 2.00  t/m

    qL atap dengan taman = 19.16 Kn/m = 1.916  t/m

    qL atap tanpa taman = 3.84 Kn/m = 0.384  t/m

    q kelas = 7.68 Kn/m = 0.768  t/m

    200 x 280 mm²

    PEMICU 2 ANALISIS DINAMIKA STRUKTUR DAN GEMPA

    OLEH :

    KELOMPOK 5

    DISKRIPSI KASUS

    Lokasi Bangunan :

    Wahyu Munajat Wulandiharti (41114110089)

    Suprobo Saraswati (41114110060)

    Muhammad Haykal (41114110015)

    Zakaria Ramadhan (41114120092)

    Sedang

    SMAN 6 SURABAYA

    Kondisi Tanah :

    Penyelesaian :

    Ukuran kolom :

    Perletakan struktur : Diasumsikan Jepit

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    2/16

    Pemodelan Struktur

    Free Body Diagram

    maka

    FI1+FS1-FS2 = P1(t) (Pers 1)

    FI2+FS2 = P2(t) (Pers 2)

    a. Mencari m1 & m2W1 =

    W1 =

    W1 =

    W1 = 68.66  ton = Kg

    = =

    W2 =

    W2 =

    W2 =

    W2 = 11.92  ton = Kg

    = =

    q x L

    q x L

    11,920 

    68,664 

    70.065 

    12.163 

      5 6 8 6 8 ( 5 )  

    2 5 6 8 1.92 6 8 (0.77 5 )  

     

      /cm

    ( )(5)  

    (2 0.38)(5)  

     

      /cm

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    3/16

    b. Mecari Inersia

    Jika E beton = 235000

    I = =

    I = 36,586.667 

    c. Mecari Kekakuan Kolom

    =

    =

    = 825.395  x 4 = kg/cm

    =

    =

    = 2,406.400  x 2 = kg/cm

    d. Penyelesaian persamaan menjadi :>> Persamaan 1

      FI 1+FS1-FS2 = P1(t)

    +

    Pers MDOF

    =

    # Persamaan Eigenproblem

    # Persamaan Matriks

    4,812.800 

    3,301.581 

     

    1

    12  ℎ  

    1

    12 20 28  

     

      12

    ℎ 

    12 235000 36587.67

    500 

      12

    ℎ 

    12 235000 36587.67

    350 

    y" +  -  ( . ) =  

    y" +  -   +. ) =  

    00

     ....

     ( )

     

    ....

      () ()

     

      ′′

        = ()  

      ∅ −   = 0

        00

      ∙ ∅∅

        00

     

        ∅ −    0

    3301,58 4812,8 4812,84812,8 4812,8

        70,065 0

    0 12,16   0

    8114,38 4812,8 4812,84812,8 4812,8    

    70,065 00 12,16    0

    8114,38 70,065 4812,84812,8 4812,8 12,16

       0

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    4/16

    Frekuensi alami ω1 = 6.29 

    Frekuensi alami ω2 = 21.73 

    e. Mencari nilai ordinat :

    Nilai ω1 dan ω2 dimasukkan kedalam persamaan eigen struktur

    Ragam Getar Struktur Untuk Lantai 1

    8114,38 70,065 4812,8 12,16 4812,8 4812,8   0 

    39052891,91 98697,37   337210,3 852,22 23163043,84 0 

    851,99   435907,67 15889848,07   0 

    −± −

     

       − −, − −, − ∙, ∙,

    ∙, 

      39,50  

    = 6,29 rad dt   

       − −, + −, − ∙,∙,

    ∙, 

      471,99  

      21,73  

    8114,38 70,065 4812,84812,8 4812,8 12,16

     ∅∅

    00

     

    8114,38 70,065 6,29 4812,84812,8 4812,8 12,16 6,29

      ∅∅ 0

    5346,58 4812,84812,8 4332,31

      ∅∅

      00

     

    5346,58 ∅ 4812,8 ∅ 0 

    5346,58 ∅ 4812,8 ∅

    ∅   , ∅

    , , atau

    4812,8  ∅ 4332,31 ∅ 0 

    4332,31 ∅ 4812,8 ∅  

    ∅   , ∅

    , , atau

    raddt   

    raddt   

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    5/16

    diasumsikan

    Ragam Getar Struktur Untuk Lantai 2

    f. Periode getar dan nilai redaman berdasarkan spektrum :

     

    ∅  1

    ∅  , ∙

    ,  1,11 

    ∅  1

    1,11 

    8114,38 70,065 4812,804812,80 4812,80 12,16

    ∅∅

      00

     

    4812,80 ∅   24955,86∅   928,16 ∅ 4812,80 ∅  

    ∅   −,∅

    ,  ∅  

    −, ∅

    8114,38 70,065 21,73 4812,804812,80 4812,80 12,16 21,73

    ∅∅

      00

     

    24955,86 4812,804812,80 928,16

    ∅∅

      00

     

    24955,86 ∅   4812,80 ∅ 0 atau  -4812,80 ∅ 928,16 ∅ 0 

    misal ∅ 1, maka ∶  

    ∅ −,

    , = - 5,19

    =  

     

    ,  1   

    =  

     

    ,  0,29  

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    6/16

    Mencari nilai SA berdasarkan data tanah sedang, diperoleh data dari puskim

    Dengan interpolasi akan diperoleh nilai: T1

    0.96

    1

    1.06

    0.327 - 0.296 =

    1.06 - 0.96 1.00  - 0.960.031 x

    0.1 0.04 

    0.001215  = 0.1

    x = 0.30 

    Dengan interpolasi akan diperoleh nilai: T2

    0.112

    0.289

    0.56

    0.561 - 0.112 =

    0.56 - 0.112 = 0.289 - 0.112

    0.449 X

    0.448 0.177

    0.079473 = 0.448

    X 0.07947

    0.448

    X = 0.1774 + 0.112

    = 0.2894

    Partisipasi Mode

    Mode ke 1

    = 83.58 

    = 85.08 

    Maka :

    =

    = 83.58 

    85.08 

    = 0.982384994

    SA1

    0.327

    0.561

    =

    =

    = 0.2894

    =

    =

    x

    X

    SA2

    0.112

    X

    x

    0.296

    =

    = 0.30 

    =  

     

    ,  1   

    SA  

    =  

     

    ,  0,29  

    SA  

    P∗  = ∅ T1 M 1  1 1.11   70.065 0

    0 12.163  1

    M∗   = ∅T1

    M ∅   1 1.11  70.065 0

    0 12.163 

    11.11

     

    Γ1  P∗ 

    M∗ 

     

    kg dt 

    cm  

    kg dt 

    cm  

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    7/16

    Mode ke 2

    Maka :

    =

    = 6.99 

    397.10 

    = 0.017615006

    Kontrol Partisipasi Γ1+Γ2=1

    Sehingga = 0.982 + 0.0176

    = 1 Ok !!!!

    Mencari Nilai SA,SDS,SD1, dll Dari Spektral Gempa

    (puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)

    Lokasi : SMAN 6 SURABAYA

    Jenis : Tanah SedangVariabel

    PGA (g)

    SS (g)

    S1 (g)

    CRS

    CR1

    FPGA

    FA

    FV

    PSA (g)

    SMS (g)

    SM1 (g)SDS (g)

    SD1 (g)

    T0 (detik)

    TS (detik)

    =

    =

    397.10 =

    = 6.99 

    0.991

    Nilai

    0.325

    0.663

    0.247

    0.56

    0.112

    0.929

    1.175

    1.27

    1.906

    0.842

    0.4710.561

    0.314

    0.382

    P∗  = ∅T2

    M 1   1 5.19   70.065 00 12.163

     11

     

    kg dt 

    cm  

    M∗   = ∅T2

    M ∅   1 5.19  70.065 0

    0 12.163 

    15.

      kg dt 

    cm  

    P∗ M∗ 

     Γ2

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    8/16

    Dari data diketahui SA Mode 1 = 0.30 x 980 291.27 

    Dari data diketahui SA Mode 2 =0.289 x 980 283.607

    Mencari Nilai I (Faktor Keutamaan)

    Menurut SNI 1726-2012 di dalam tabel 1 & 2 faktor keutamaan bahwa

    untuk bangunan gedung sekolah I= 1.5 (Lihat tabel d bawah)

    Mencari Nilai R (Faktor Reduksi Gempa)

    Menurut SNI 1726-2012 di dalam tabel 6 & 9 (faktor reduksi gempa)

    untuk struktur pemikul rangka beton bertulang R=8 (Lihat tabel dbawah)

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    9/16

    Mencari Simpangan Horizontal

    yij ={Φ} jΓ j

    Mode ke 1

    cm

    Mode ke 2

    cm

    Simpangan Horisontal dengan prinsip SRSS :

    = 1.4119051 cm

    = 1.6692769 cm

     

    y1=1

    1.110.982

    . ,

    .   =

    11.11

     1.4074

    =

    ..

     

    y2=1

    5.190.0176

    . ,

    .  =

    15.19

    0.1127

    =

    .−.

     

    ylantai1 = 1.4074 0.1127  

    ylantai2 = 1.5636

    0.5845

     

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    10/16

    Visualisasi Simpangan Horizontal

    Gaya Horizontal Tiap Mode :

    Fij =MiΦijΓ j

    # Mode ke 1

    # Mode ke 2

    Gaya Horizontal Menggunakan Prinsip SRSS, yaitu :

     

     

    F 70.065 0

    0 12.163  1

    1.11 0.982

    . .

     

    F 70.065 0

    0 12.163 

    11.11

     55.593 =70.065 0

    0 12.16355.59361.764

     

    F 389.124751.236

    kg

    F 70.065 0

    0 12.1631

    5.1860.018

    . ..

     

    F 70.065 00 12.1631

    5.1860.957

    F 70.065 0

    0 12.1630.957

    4.963 

    F 67.052

    60.365kg

    F 3895.124 67.052  

    F 389.701 kg 

    F 751.236 60.365  

    F 748.807 kg 

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    11/16

    Visualisasi Gaya Horizontal

    Gaya Geser Mode (V)

    Mode ke 1

    V12 = 751.236

    V11 = 3895.124 + 751.236

    = 4646.36 kg

    Mode ke 2V21 = -60.365 kg

    V22 = 67.052 - 60.365

    = 6.687 kg

    V0 = 4646.36 + 6.687

    = 4653.047 kg

    Gaya Geser Tiap Mode dan Tiap Tingkat Secara SRSS

    Vlantai 1 =

    = 4646.36 kg

    Vlantai 2 =

    = 748.807 kg

    V0 = vlantai 1 + vlantai 2

    = 4646.36 + 748.807

    V0 = 5395.167 kg

    Visualisasi Gaya Geser

    4646.36 6.687  

    751.236 60.365  

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    12/16

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    13/16

    A Untuk mencari bebean diambil dari SNI 1727 tahun 2013, yaitu :

    = 5 x 4 m = 20 = 2

    = 4.79 x 4 m = 19.16 = 1.916

    = 0.96 x 4 m = 3.84 = 0.384

    = 1.92 x 4 m = 7.68 = 0.768

    B Menetukan Berat Struktur

    W1 = q x L

    W1 =

    W1 =

    W1 = 68.66  ton

    W1 = 686.64  kN

    W2 = q x L

    W2 =

    W2 = 11.92 ton

    W2 = 119.2 kN

    maka berat totalnya adalah :

    Wt = 805.84  kN

    C Mencari Nilai SA (Didapatkan dari situs puskim.pu.go.id)

    Tanah Sedang - Surabaya

    Variabel

    PGA (g)

    SS (g)

    S1 (g)

    CRS

    CR1

    FPGA

    FA

    FV

    PSA (g)

    SMS (g)

    SM1 (g)

    SDS (g)

    SD1 (g)

    T0 (detik)

    TS (detik)

    0.929

    0.561

    0.314

    0.112

    0.56

    II. METODE STATIK EKIVALEN

    1.175

    1.27

    1.906

    0.382

    0.842

    0.471

    Nilai

    0.325

    0.663

    0.247

    0.991

       

       

       

     

     

       

       

       

       

    ( 5 6 8 ) ( 6 8 (   5 )  (2 5 6 8 ) ( 1.916 6 8 (0.768 5 )  

    ( ) 5  

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    14/16

    Dari data diketahui SA Mode 1 = 291.27 

    Dari data diketahui SA Mode 2 = 283.61 

    D Mencari Nilai I (Faktor Keutamaan) dan R (Faktor Reduksi Gempa)

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    15/16

    maka di dapatkan :

    = 1.5 

    = 8.0 

    Ω = 3.0 

    = 5.5 

    E Mencari Periode Pendekatan Dengan Nilai Ct dan x

    T = Ta =  Ct x

    = 0.0466 x ((8.5)^0.9)

    = 0.32 

    F Mencari Nilai Cs

    Cs = = = 0.105 

    Cs Max = = = 0.184 

    Cs Min =

    Cs Min = 0.044 x 0.561 ≥ 0.01

    Cs Min = 0.025  ≥ 0.01

    >> Syarat Cs menurut SNI 1726 tahun 2012

      Nilai C s tidak perlu melebihi C smax 0.105 0.184 Oke

      Nilai C s harus tidak kurang C smin 0.105 0.025 Oke

    G Mencari nilai V (Gaya Dasar)

    = 0.105 x 805.84 = 84.7643  kN

    H Mencari Gaya Horizontal Tiap Lantai

    Rumus : ('k = karena T

  • 8/17/2019 Pemicu 2 - Kelompok 5 R1.pdf

    16/16

    KESIMPULAN

    1 Ragam getar kedua berlawanan dengan raga getar pertama, sehingga menghasilkan nilai minus

    2 Partisipasi mode ke-1 lebih besar pada metode analisa respon struktur spektrum

    3 Simpang Horizontal prinsip SRSS yang paling besar yaitu 1.669

    4 Simpangan Horizontal terbesar pada mode ke 1 sebesar 1.5636

    5 Gaya Horizontal terbesar metode SRSS sebesar 748.807 kg

    6 Gaya Geser terbesar metode SRSS sebesar 4646.36 kg

    7 Gaya Horisontal Terbesar Statik Ekivalen 65.449 kN

    8 Adanya Perbedaan Gaya Horisontal Antara Spektrum Respon dengan Statik Ekivalen

    9 Gaya Horisontal Statik Ekivalen Lebih Besar dari pada Spektrum Respon