Soal & Jawaban_UTS Teknik Gempa_2015.pdf

(1)

W

Waakkttuu :: 9900 MMeenniitt S

Siiffaat t UUjjiiaann :: Buku TerbukaBuku Terbuka Pera

Peraturan turan UjianUjian :: 

 Tidak boleh menulis jawaban dengan pensilTidak boleh menulis jawaban dengan pensil 

 TidaTidak bok bolehleh mengmenggunagunakankan tipe-tipe-x atx atau aau alatlat pengpenghapuhapus tins tintata lainnlainnya.ya. 

 Kerjakan semua sKerjakan semua soal dengan cermaoal dengan cermat, disertait, disertai kejujuran dan tanggukejujuran dan tanggung jawab.ng jawab.

Dik

Diketaetahui hui suasuatu stu strutruktuktur bar bangungunannan betbeton bon bertuertulanlangg simsimetretris 7is 7 lanlantai dtai dengengan tan tinginggi agi antantar lar lantantai 3,i 3,7575 m.m. Bang

Bangunan teunan tersebrsebut didesut didesainain dengdengan sistan sistem rangem rangka pemika pemikul momekul momen menen menengah (Sngah (SRPMM).RPMM). JaraJarak antak antar kolomr kolom pada arah X ad

pada arah X adalah 7,5alah 7,5 m dan pada aram dan pada arah Y adalah 5 m. Berah Y adalah 5 m. Berat tiap lantai adalah 18 kt tiap lantai adalah 18 kN/mN/m22 kecuali untuk lantaikecuali untuk lantai paling atas adalah 12 kN/m

paling atas adalah 12 kN/m22.. Gedung teGedung tersebut akan digursebut akan digunakan untuk ruanakan untuk ruang perkuliahan.ng perkuliahan. 1.

1. (10%(10%)Ten)Tentukan jentukan jenis tanah dibais tanah dibawah bangwah bangunan jika haunan jika hasil penysil penyelidikaelidikan SPT adalan SPT adalah berikut:h berikut: Kedalaman (m)

Kedalaman (m) 33 55 88 1111 1166 2020 2233 2255 2288 3300 SPT

SPT 2020 2277 3300 3333 2288 3322 3377 4400 4422 4433

3.

3. (4(40%0%)) JikJika wa wakaktu gtu getetar aar alalami bmi banangugunanan Tn Taa ddiiaammbbiill CCtt.h.hnnxx ddiimmaannaa hhnn adaladalahah tintinggggi bi banangugunanann mamakaka hitun

hitung beg besarnysarnya gaya gaya gesa geser daer dasar bsar banguangunannan (V)(V) dan gdan gaya aya gempgempa yaa yang beng bekerja kerja pada pada tiap ltiap lantaiantai (F(Fii)) dengan menggunakan respons spektra yang dibuat pada soal nomer 2.

dengan menggunakan respons spektra yang dibuat pada soal nomer 2. 4.

4. (10%(10%)) GambGambarkaarkan skema pen skema pembebmbebanan gayanan gaya lateraa lateral akibat gel akibat gempa pampa pada struktda struktur gedur gedung tersung tersebutebut.. 5.

5. (10%(10%) Uraika) Uraikan secan secara singra singkat namkat namun jelaun jelas, kess, kesimpulan dimpulan dariari TugaTugas I yang ans I yang anda kerda kerjakajakan.n.

X X Y Y Z Z 2.

2. (30%(30%) (Dari ha) (Dari hasil Seissil Seismic Hamic Hazard Anzard Analysalysis (SHA) dis (SHA) diketaiketahui bahhui bahwa Swa Sss == 0,0,78783g3g, d, dan an SS11 = 0,332g.= 0,332g. Dengan menggunakan cara SNI 03-1726-201

Dengan menggunakan cara SNI 03-1726-20122, buatlah , buatlah grafikgrafik response response spektranya spektranya dimana jendimana jenis tanahis tanah sesuai dengan penentuan pada soal nomer 1.

(2)

(3)

JAWABAN UTS JAWABAN UTS TEKNIK GEMPA TEKNIK GEMPA TEKNIK SIPIL TEKNIK SIPIL Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Oleh: Baehaki, ST.,M.Eng

Oleh: Baehaki, ST.,M.Eng 1,

1, MenentuMenentukan kan Jenis Jenis TanahTanah

Depth Depth tt_i_i ( (mm)) ((mm)) 3 3 2200 33 00..115500 5 5 2277 22 00..007744 8 8 3300 33 00..110000 1 111 3333 33 00..009911 1 166 2288 55 00..117799 2 200 3322 44 00..112255 2 233 3377 33 00..008811 2 255 4400 22 00..005500 2 288 4422 33 00..007711 3 300 4433 22 00..004477 S S 3300 00..996688 Syarat :

Syarat :  Tanah Lunak Tanah Lunak



 Tanah SedangTanah Sedang



 Tanah KerasTanah Keras 30

30 0.968 0.968 =

= 31.00531.005  Maka jenis tanahnya termasukMaka jenis tanahnya termasuk Tanah SedangTanah Sedang

2,

2, MembuaMembuat grafit grafik respok respon spekn spektrumtrum

S S_ss = = 0.7830.783 gg S S₁₁ = = 0.3320.332 gg Jenis Tanah = Jenis Tanah = TaTananah Sh Sededanang (g (SDSD)) (d(darari jai jawawababan nn no.o.1)1) Menentukan nilai F Menentukan nilai Faa Kelas

Kelas Parameter respons spektral percepatan gempa MCEParameter respons spektral percepatan gempa MCE_R_R

Situs

Situs terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, Sterpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, S_s_s S Sss 0 0,,2255 SSss==00,,55 SSss== 0 0,,7755 SSss== 1 1 SSss   SA SA 00..88 00..88 00..88 00..88 00..88 SB SB 11..00 11..00 11..00 11..00 11..00 SC SC 11..22 11..22 11..11 11..00 11..00 SD SD 11..66 11..44 11..22 11..11 _1.0_1.0 SE SE 22..55 11..77 11..22 00..99 00..99 Interpolasi nilai Fa : Interpolasi nilai Fa : 1.2 - 1.1 1.2 - 1.1 xx Penyelesain: Penyelesain:

UTS STRUKTUR TAHAN GEMPA TEKNIK SIPIL

UTS STRUKTUR TAHAN GEMPA TEKNIK SIPIL UNTIRTAUNTIRTA

Tabel 4. Koefisien situs, F

Tabel 4. Koefisien situs, F_aa(SNI GEMPA 2012)(SNI GEMPA 2012) 15 15 N < 50 N < 50 N N 50 50 = = N-SPT N-SPT tt_i_i/N/N N < 15 N < 15 1.2 1.2 1.1 1.1 Fa? Fa?

(4)

Kelas Kelas Situs Situs S S11 0 0,,11 SS11== 0 0,,22 SS11==00,,33 SS11= 0= 0,,44 SS11 0,5 0,5 SA SA 00..88 00..88 00..88 00..88 00..88 SB SB 11..00 11..00 11..00 11..00 11..00 SC SC 11..77 11..66 11..55 11..44 11..33 SD SD 22..44 22..00 11..88 11..66 11..55 SE SE 33..55 33..22 22..88 22..44 22..44 Interpolasi nilai Fa : Interpolasi nilai Fa : 1.8 - 1.6 1.8 - 1.6 xx 0 0..4 4 - - 00..33 00..4 4 - - 00..333322 x x == 00..113366 F F_v_v == 1.7361.736

Menentukan parameter percepatan spektra desain Menentukan parameter percepatan spektra desain untuk

untuk perioda perioda pendek pendek (S(S_DS_DS) & pada perioda 1 detik (S) & pada perioda 1 detik (S_D1_D1))

S

S_DS_DS ..= 2/3(F= 2/3(F_aa.S.S_ss) =) = 2/3*1.1868*0.783 =2/3*1.1868*0.783 = 0.61950.6195 gg S

S_D1_D1 ..= 2/3(F= 2/3(F_v_v.S.S₁₁) =) = 2/3*1.736*0.332 =2/3*1.736*0.332 = 0.38420.3842 gg

Menggambar kurva respon spektrum Menggambar kurva respon spektrum

= = 0,2(0.384234666666667/0.6195096 = 0.124044782087854 detik 0,2(0.384234666666667/0.6195096 = 0.124044782087854 detik 0.1240448 0.1240448 = = 0.384234666666667/0.6195096 = 0.620223910439268 detik 0.384234666666667/0.6195096 = 0.620223910439268 detik 0.6202239 0.6202239 = = 0.384234666666667/1 = 0.384234666666667g0.384234666666667/1 = 0.384234666666667g 0.3842347 0.3842347 = = 00..22447788003388 gg T T SS_aa 0.000 0.000 0.2480.248 (T (T₀₀)) 0.1240.124 0.6200.620 (T (T_S_S)) 0.6200.620 0.6200.620 1.000 1.000 0.3840.384 1.500 1.500 0.2560.256 2.000 2.000 0.1920.192 2.500 2.500 0.1540.154 3.000 3.000 0.1280.128

Parameter respons spektral percepatan gempa MCE Parameter respons spektral percepatan gempa MCE_R_R

terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, S terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, S_ss

= =

Tabel 5. Koefisien situs, F

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

0.3 0.3 0.4 0.332 0.4 0.332 1.8 1.8 1.6 1.6 Fv? Fv? 0.000, 0.248 0.000, 0.248 0.124, 0.124, 0.620 0.620 0.620, 0.620, 0.6200.620 1.000, 0.384 1.000, 0.384 1.500, 0.256 1.500, 0.256 2.000, 0.192 2.000, 0.192 2.500, 0.154 2.500, 0.154 _{3.000, 0.128}_{3.000, 0.128} 0.0 0.0 0.2 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0.8 0.8 0 0 . . 0 0 1 1 . . 0 0 2 2 . . 0 0 3 3 . . 0 0

Respons Spectrum

Tanah Sedang Tanah Sedang s sSSDSDS s sSSDD 1 1 s sTT _s_sT_TS S

(5)

JAWABAN UTS JAWABAN UTS TEKNIK GEMPA TEKNIK GEMPA TEKNIK SIPIL TEKNIK SIPIL Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

3,

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

Ket: Ket:

JJeenniis s PPeemmaannffaaaattaann FFaassiilliittaas s PPeennddiiddiikkaann K

Kaatteeggoorri i RReessiikko o BBaanngguunnaann IIVV F

Faakkttoor r KKeeuuttaammaaaan n GGeemmppaa 11..55 0.783 0.783 0.332 0.332 SD SD 1.19 1.19 1.74 1.74 0.929 0.929 0.576 0.576 0.620 0.620 0.384 0.384 SRPMM SRPMM 5 5 3 3 4.5 4.5

Menghitung berat bangunan Menghitung berat bangunan

W W_1-6_1-6 ..= 18 x P x L == 18 x P x L = ₁₈₉₀₀₁₈₉₀₀ _kN_kN W W_atap_atap ..= 18 x P x L == 18 x P x L = ₁₂₆₀₀₁₂₆₀₀ _kN_kN W W_tot_tot== 126000126000 kNkN

Menghitung waktu getar pendekatan Menghitung waktu getar pendekatan

T T_aa == CC_tt.h.h_n_nxx  x =x = _0.9_0.9 C C_tt = = 0.04660.0466 h h_n_n = = 26.2526.25 mm T T_aa == 0.8822720.882272 detik detik

Menentukan Koefisien Respons (C

Menentukan Koefisien Respons (Css))

=

= ((00..66119955009966xx11..55))//55 == 00..118855885533 =

= (0(0.3.384842323464666666666666667 67 x 1x 1.5.5) / ) / (5 (5 x x 0.0.88882222717158587777838358589)9) =

= 00..11330066551188 Gunakan Cs Gunakan Cs MMax ax

C C_{s. min}_{s. min} == 0.044S0.044S_DS_DSII_ee≥≥_0.01_0.01 = = 00..00440088887766 ³³ 00..0011 OK OK C C_ss. pakai. pakai == 0.1310.131

Menentukan Total Base Shear (V) Menentukan Total Base Shear (V)

C C_ss= SD= SD_S_SII_ee// RR C C_ss≤≤_SD_SD₁₁_II_ee_{/ (R.T)}_{/ (R.T)} W W00 C C_d_d R R Sistem Struktur Sistem Struktur (Tabel 5.8.2) (Tabel 5.8.2) S S_M1_M1= F= F_v_vSS₁₁ S

S_DS_DS= 2/3 S= 2/3 S_MS_MS((Jawaban no.2Jawaban no.2)) S

S_D1_D1= 2/3 S= 2/3 S_M1_M1 ( (Jawaban no.2Jawaban no.2)) S

S₁₁ ( (Soal no.2Soal no.2)) Kelas Situs (

Kelas Situs ( jawaban no.1 jawaban no.1)) F

F_aa((Jawaban no. 2Jawaban no. 2)) F

F_v_v((Jawaban no.2Jawaban no.2)) S

S_MS_MS= F= F_aaSS_S_S

Resume Parameter Desain Resume Parameter Desain

Parameter Parameter

S

(6)

Menentukan Distribusi Gaya Geser Vertikal (F Menentukan Distribusi Gaya Geser Vertikal (F_ii))

Perhitungan ditabelkan seperti berikut: Perhitungan ditabelkan seperti berikut:

1

1..00 uunnttuukk TT≤≤ _0._0.5_{5 sse}_ecc k

k == 22..00 uunnttuukk TT≥≥ _2._2.5_{5 sse}_ecc k =

k = interinterpolaspolasi liniei linier untuk 0.r untuk 0.55 ≥ T ≤ 2.5≥ T ≤ 2.5 U

Unnttuuk k T T == 00..888822 sseecc . . mmaakka a ddiippeerroolleehh:: k=

k= 1.1911.191 _1.191_1.191

Tabel perhitungan distribusi vertikal dari gaya lateral Tabel perhitungan distribusi vertikal dari gaya lateral

W W_x_x hh_x_x FF_x_x VV_x_x MM_x_x k kNN ((mm)) ((kkNN)) (kN.m)(kN.m) Atap Atap 1122660000 2266..2255 661177338811..4411 00..119988 0.1980.198 33226688..1199 33226688..1199 85789.9485789.94 6 6 1188990000 2222..5500 777700774455..8833 00..224477 0.2470.247 44007766..9988 77334455..1177 165266.33165266.33 5 5 1188990000 1188..7755 662200330066..4488 00..119999 0.1990.199 33228844..6699 1100662299..8866 199309.95199309.95 4 4 1188990000 1155..0000 447755553399..3399 00..115522 0.1520.152 22550088..9911 1133113388..7788 197081.64197081.64 3 3 1188990000 1111..2255 333377558866..0022 00..110088 0.1080.108 11778822..6655 1144992211..4422 167866.02167866.02 2 2 1188990000 77..5500 220088228855..8855 00..006677 0.0670.067 11110055..9900 1166002277..3333 120204.95120204.95 1 1 1188990000 33..7755 9911222299..0033 00..002299 0.0290.029 447788..6677 1166550066..0000 61897.5061897.50   126000126000 33112211007744..00 11..000000 1.0001.000 4,

4, SkematSkematik pembebaik pembebanan beban latnan beban lateral akiberal akibat gempaat gempa

Satuan : kN Satuan : kN C C_vx_vx Eksponen distribusi k = Eksponen distribusi k = Level Level ww_x_xhh_x_xk k 3268.19 3268.19 4076.98 4076.98 3284.69 3284.69 2508.91 2508.91 1782.65 1782.65 1105.90 1105.90 478.67 478.67