PERHITUNGAN BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN BERDASARKAN RSNI 03-1726-2010 Suatu bangunan kantor bertingkat 5 yang berada di padang dengan kondisi tanah di bawah banguan adalah jenis tanah lunak

Data Perancanaan Fungsi gedung Luas Tinggi Jenis bangunan Kategori tanah Lokasi Kolom lantai 1-5 Pelat Balok : : : : : : : : : Perkantoran 2 21 x 24 m 27 m ( 5 tingkat ) Beton Bertulang Lunak Padang 45 x 45 cm 20 cm 30 x 45 cm

A

B

C Denah Struktur Bangunan

D

E

1. Menghitung Berat Total Bangunan a. Berat Lantai 5 6 Beban Mati : - Pelat - Balok - Kolom - Dinding - Plafond + ME Beban Hidup : 7 = = = = = 21 ( 7 44 50 24 x x x x x 24 3 4.5 4.5 21 x + x x x 0.2 x 2x 6+ 0.4 x 250 70 2400 12 ) x 0.4 x = = = = = =

0.3 2400

x

0.25 x

2400

Wm5

beban atap = 116 kg/m Wh5 = koefisien reduksi = 0.3 0.3 x ( beban lantai 5 : W6 = 415,422 + 17,539 = W6-7 = w6 = b. Berat Lantai 4 Beban Mati : - Pelat = 21 x 24 x 0.2 x 2400 - Balok = ( 7 x 21 + 6 x 15 ) x - Kolom = 20 x 9 x 0.4 x 0.4 x - Dinding = 85 x 9 x 250 - Plafond + ME = 20 x 15 x 50 - Spesi = 20 x 15 x 21 - Tegel = 20 x 15 x 24 Beban Hidup : - beban atap = - koefisien reduksi = beban lantai 5 :

2

21 432,961 432,961

x

24 ) kg

x

116 =

0.3 2400

x

0.25 x

2400

Wm4 250 kg/m Wh4 = 0.3 W 5 = 573,450 +2

= = = = = = = =

0.3 37,800

x =

(

21 611,250

x

24 ) kg

x

250 =

c. Berat lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 saama dengan lantai 4 Berat lantai total : Wt Wt = W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + W 5 = 432,961 + 4 ( 611,250 ) = 2,877,961 kg 2. Menentukan Kategori Resiko

RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-1 :

perkantoran

kategori resiko III

3. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie)

RSNI 1726-2010 Tabel 4.1-2 :

kategori resiko III

Ie

= 1.25

4. Menentukan Nilai Spektral Percepatan (Ss dan S1)

Kota Padang Ss = 1.35

Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (Ss) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun ( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010 , Kementrian PU, Gambar 8 )

Kota Padang S1 = 0.55 g

Peta respon spektra percepatan 1 detik (S1) untuk probabilitas terlampai 2% dalam 50 tahun ( Sumber : Peta Hazard Gempa 2010 , Kementrian PU, Gambar 9 )

5. Menentukan Koefisien Situs, Fa dan Fv

Lokasi bangunan berada pada tanah lunak

/ kelas situs

SE

RSNI 1726-2010 tabel 6.2-1, Ss =

1.35 , kelas situs

SE

Fa =

0.9

RSNI 1726-2010 tabel 6.2-2, S1 =

0.55 , kelas situs

SE

Fv =

2.4

6. Menentukan Spektral Respon Percepatan SDS dan SD1

( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-1 - 11.4-2) Untuk Kota Padang dengan kelas situs SE

SMS SMS

= =

0.9 x 2.4 x

1.35 = 0.55 =

1.22 g 1.32 g

( RSNI 1726-2010 Pers. 11.4-3 - 11.4-4) Untuk Kota Padang dengan kelas situs SDS = 2/3 x 1.22 = 0.81 g SD1 = 2/3 x 1.32 = 0.88 g SE

7. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)

RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko III

, SDs =

0.81

g

KDS

: D

RSNI 1726-2010 Tabel 6.5-1, kategori resiko III

, SD1 =

0.88

g D

KDS

: D

Jadi, KDS untuk Kota Padang dengan tanah lunak (SE) adalah 8. Menentukan Sistem Struktur Bangunan berkaitan dengan KDS

Untuk Kategori Desain Seismik (KDS) D, struktur beton bertulang, harus dipilih Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), dengan daktilitas penuh. RSNI 1726-2010 Tabel 7-2.1, sistem rangka beton pemikul momen khusus R = 8.0 8. Membuat Spektrum Respons Desain

(Sumber: RSNI 1726-2010 Pasal 6.4) SD1 SDS 0.2 0.88 0.81

Ts T0

= =

= T1

= 1.0864

= =

0.2 x 0.217

1.0864

Diperoleh tabel respon spektrum gempa : T 0 0.217 1.0864 1.1864 1.2864 1.3864 1.4864 1.5864 1.6864 1.7864 1.8864 1.9864 2.0864 2.1864 2.2864 2.3864 2.4864 2.5864 2.6864 2.7864 2.8864 2.9864 3.0864 C C.(I/R) 0.324 0.0506 0.81 0.1266 0.81 0.1266 0.7417 0.1159 0.6841 0.1069 0.6347 0.0992 0.5920 0.0925 0.5547 0.0867 0.5218 0.0815 0.4926 0.0770 0.4665 0.0729 0.4430 0.0692 0.4218 0.0659 0.4025 0.0629 0.3849 0.0601 0.3688 0.0576 0.3539 0.0553 0.3402 0.0532 0.3276 0.0512 0.3158 0.0493 0.3049 0.0476 0.2947 0.0460 0.2851 0.0446

T < To T = To T = Ts T > Ts0.9SDS 0.8Percepatan Respon Spektra Sa (g)

Sa = SDS

0.7 0.60.5 Sa = S

0.4 0.30.2

0.10 0

To

0.5

1

Ts 1.5

2

2.5

Periode, T (detik)

Grafik Respon Spektrum Kota Padang (Tanah Lunak)

9. Menentukan Periode Fundamental Alami : T

( RSNI 1726-2010 Pers. 7.8-6 )

Untuk rangka beton pemikul momen, nilai Ct= h = 27 m Ta = 0.0466 x 27 0.9 Ta = 0.905 detik

0.0466

, dan x =

0.9

Ta = Ta =

0.1 x 5 0.5 detik 0.905 detik

Nilai T yang digunakan adalah T =

10. Menentukan Gaya Geser Dasar Akibat Gempa

Ts = 1.086 detik T = 0.905 detik < Maka Cs = SDS =

Ts =

1.09 detik = 0.127

0.81

(R

/ Ie )

( 8 /

1.25 )

Nilai Cs minimum Cs = 0.044 x Sds x Ie Cs = 0.044 x 0.81 x 1.25 Cs = 0.0446 Jadi, nilai Cs yang digunakaan Cs =

0.127

Berat total struktur (W) = 2,877,961 kg Base shear = Cs x W V = 0.127 x 2,877,961 V = 364,242 kg 11. Menghitung Distribusi Gaya Lateral Akibat Gempa

(Sumber : RSNI 1726-2010 Pasal 7.8.3) T < 0,5 detik Tingkat ke 5 4 3 2 1 k= hi (m) 27 23.4 19.8 16.2 12.6 1 Wi (ton) 432.96 611.25 611.25 611.25 611.25 W i . hi (ton) 11689.95 14303.25 12102.75 9902.25 7701.75 55699.95 Fi x,y ke 76.44 93.53 79.14 64.75 50.36 364.24 Untuk tiap portal 1/4 Fi,x 19.11 23.38 19.79 16.19 12.59 91.06

Distribusi gaya akibat gempa dalam arah X dapat digambar sebagai berikut : 19.11 23.3864

23.38

4 3 2 1

19.79

16.19

####A B C D E

EN

241,920 5,940 76,032 56,250 35,280 415,422

kg kg kg kg kg kg

17,539 kg

241,920 42,660 69,120 191,250 15,000 6,300 7,200 573,450

kg kg kg kg kg kg kg kg

37,800 kg

= SD1/T

2.5

3

Padang (Tanah Lunak)

Untuk tiap portal 1/5 Fi,y 15.29 18.71 15.83 12.95 10.07 72.85