Karakterisasi beban dan pengaruhnya

6.11 Beban impak puing

6.12.2 Karakterisasi beban dan pengaruhnya

Fondasi dan dinding penghalang tsunami harus dirancang untuk mengakomodasi efek tekanan lateral tanah sesuai dengan Pasal 3.2, gaya hidrostatik dihitung sesuai dengan Pasal 6.9, beban hidrodinamik dihitung sesuai dengan Pasal 6.10, dan gaya angkat dan gaya aliran dalam tanah dihitung sesuai dengan Pasal 6.12.2.1. Fondasi harus menyediakan kapasitas untuk menahan agar tetap berdiri dari gaya angkat dan guling akibat hidrostatik, hidrodinamik tsunami, dan beban puing yang menerjang struktur atas bangunan. Selain itu, efek kehilangan kekuatan tanah, erosi umum, dan gerusan harus dipertimbangkan sesuai dengan persyaratan Pasal ini. Minimal dua siklus gelombang

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomer 6.12.2.1 Gaya angkat dan gaya aliran dalam tanah

Gaya angkat tsunami dan gaya aliran dalam tanah harus dievaluasi seperti yang dijelaskan pada Pasal ini.

1. Gaya angkat dan gaya aliran dalam tanah akan mencakup tiga Kasus Beban rendaman yang didefinisikan dalam Pasal 6.8.3.1.

2. Kehilangan kekuatan yang disebabkan oleh gerusan dan efek tanah lainnya seperti likuifaksi dan pelunakan tekanan pori harus dipertimbangkan. Selain itu, gaya angkat dan gaya aliran dalam tanah pada fondasi harus ditentukan untuk kasus di mana

a. Tanah diperkirakan akan jenuh sebelum tsunami, atau

b. Kejenuhan tanah diantisipasi terjadi selama rangkaian gelombang tsunami yang masuk, atau

c. Area yang menjadi perhatian diperkirakan akan tetap terendam setelah tsunami.

3. Efek beban hidup dan beban salju tidak akan digunakan untuk ketahanan angkat.

6.12.2.2 Kehilangan kekuatan

Hilangnya kekuatan geser karena pelunakan tekanan pori yang diakibatkan tsunami harus diperhitungkan hingga kedalaman 1,2 kali kedalaman rendaman maksimum, sesuai dengan Pasal 6.12.2.5. Pelunakan tekanan pori yang diakibatkan tsunami tidak perlu dipertimbangkan di lokasi di mana Bilangan Froude maksimum kurang dari 0,5.

6.12.2.3 Erosi umum

Erosi umum selama kondisi rendaman tsunami runup dan kondisi penarikan turun harus dipertimbangkan. Analisis erosi umum harus memperhitungkan amplifikasi aliran seperti yang dijelaskan dalam Pasal 6.8.5; dan juga harus memperhitungkan peningkatan yang disebabkan oleh pelunakan tekanan air pori yang diakibatkan tsunami.

PENGECUALIAN Analisis erosi umum tidak diperlukan untuk batuan atau lapisan tak dapat tererosi lainnya yang mampu mencegah gerusan dari aliran tsunami sebesar 30 ft/s (9,14 m/s).

Erosi umum selama kondisi penarikan turun harus mempertimbangkan konsentrasi aliran di saluran, termasuk saluran-saluran yang baru terbentuk selama rendaman tsunami dan penarikan turun (gerusan yang membentuk kanal). Analisis terhadap gerusan yang membentuk kanal tidak perlu mencakup peningkatan yang diakibatkan oleh pelunakan tekanan pori.

6.12.2.4 Gerusan

Kedalaman dan luas gerusan harus dievaluasi menggunakan metode Pasal 6.12.2.4.1 dan Pasal 6.12.2.4.2.

PENGECUALIAN Evaluasi gerusan tidak diperlukan untuk batuan atau lapisan yang tidak dapat tererosi yang mencegah gerusan dari aliran tsunami sebesar 30 ft/s (9,14 m/s) atau untuk Struktur Terbuka.

6.12.2.4.1 Gerusan oleh aliran berkelanjutan

Gerusan, termasuk efek dari aliran berkelanjutan di sekitar struktur dan termasuk tiang- tiang pojok bangunan gedung, harus dipertimbangkan. Kedalaman dan luas desain gerusan aliran berkelanjutan harus ditentukan dengan pemodelan fisik dan pemodelan numerik dinamis atau metode empiris dari literatur yang diakui. Diizinkan untuk menentukan gerusan aliran berkelanjutan dan berkaitan dengan pelunakan tekanan

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk pori sesuai dengan Tabel 6.12-1 dan Gambar 6.12-1. Kedalaman gerusan lokal yang

disebabkan oleh aliran berkelanjutan yang diberikan oleh Tabel 6.12-1 dan Gambar 6.12-1 diizinkan untuk direduksi oleh faktor penyesuaian di daerah di mana aliran maksimum bilangan Froude kurang dari 0,5. Faktor penyesuaian harus diambil sebagai bervariasi secara linier dari 0 pada batas rendaman horizontal ke 1,0 pada titik di mana bilangan Froude adalah 0,5. Batas area yang diasumsikan harus dipertimbangkan mencakup perimeter bangunan yang terekspos dan memanjang ke sisi manapun dari perimeter fondasi sejarak sama dengan kedalaman gerusan untuk tanah terkonsolidasi atau kohesif dan sejarak sama dengan tiga kali kedalaman gerusan untuk tanah yang tidak terkonsolidasi atau non-kohesif.

Tabel 6.12-1 - Kedalaman gerusan desain yang disebabkan oleh aliran berkelanjutan dan pelunakan tekanan pori

Kedalaman rendaman h Kedalaman gerusan D^a

< 10 ft (3,05 m) 1,2 h

≥ 10 ft (3,05 m) 12 ft (3,66 m)

aTidak berlaku untuk gerusan di lokasi dengan lapisan batuan utuh

Gambar 6.12-1 - Kedalaman gerusan yang diakibatkan oleh aliran berkelanjutan dan pelunakan tekanan pori [1 ft = 0,305 m]

6.12.2.4.2 Gerusan plunging

Luas horizontal gerusan plunging dan kedalamannya harus ditentukan oleh pemodelan numerik atau fisik dinamis atau dengan metode empiris. Dengan tidak adanya pemodelan dinamis dan analisis yang sesuai kekhususan lokasi, kedalaman gerusan plunging Ds harus ditentukan oleh Persamaan (6.12-1).

g c qU

D

_{s V} sin



 2 [U.S. standard or SI unit] (6.12-1) dengan

c

₂V = koefisien gerusan tak-berdimensi, diizinkan diambil sama dengan 2,8;

 = Sudut antara aliran cepat pada lubang gerusan dan horizontal, diambil

sebagai nilai yang lebih rendah dari 75° dan kemiringan sisi struktur yang terlampaui pada sisi yang tergerus, tanpa adanya informasi lain;

g = percepatan yang disebabkan oleh gravitasi;

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomer

U = Kecepatan aliran cepat mendekati lubang gerusan, diperoleh sesuai dengan Persamaan (6.12-4).

3/2

dis 2

3

2 gHO

C

q  (6.12-2)

dengan C_disadalah koefisien debit tak-dimensi diperoleh sesuai dengan Persamaan (6.12-3):

B

H

O

C

_dis

 0,611  0,08 H

(6.12-3)

U adalah kecepatan aliran cepat mendekati lubang gerusan, yang dihasilkan dari jatuhnya antara ketinggian h dari permukaan air hulu, ditambah perbedaan elevasi tambahan dd pada sisi tergerus, sesuai dengan Persamaan (6.12-4):



h d_d



g U  2 

(6.12-4) dengan d_d adalah perbedaan elevasi tambahan antara sisi hulu dan sisi yang tergerus dari struktur, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 6.12-2.

Gambar 6.12-2 - Parameter gerusan plunging 6.12.2.5 Beban tanah horizontal

Beban tanah horizontal yang disebabkan oleh gerusan yang tidak seimbang harus dimasukkan dalam desain elemen fondasi.

6.12.2.6 Perpindahan

Perpindahan vertikal dan horizontal dari elemen fondasi dan perpindahan lereng harus ditentukan menggunakan metode empiris atau analitik elastoplastis atau numerik dalam literatur yang diakui dengan menerapkan beban tsunami yang ditentukan dalam Pasal 6.12.2 Bersama dengan beban geoteknik dan fondasi lainnya yang berlaku yang disyaratkan oleh standar ini.