TUGAS TEKNIK GEMPA MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON

TUGAS TEKNIK GEMPA MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON

Disusun Oleh :

CHNADRA AFIF ALFIAN

(20120110273)

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2015

A. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2002 Tanah Keras (SC) a. Menentukan wilayah gempa Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g. b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah keras = 0,12 g c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah keras = 0,30 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao Am = 2,5. 0,12 = 0,3 g. d. Menentukan nilai Ar Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah keras = 0,15 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc Nilai Tc untuk tanah keras = 0,5 detik Ar = 0,3.0,5 =0,15 e. Menentukan nilai Ts atau Tshort Ts = 0,2 detik f. Menggambar Spektrum Respon

T

Tanah Keras

0

0.12

0.2

0.3

0.5

0.3

1

0.15

1.5

0.1

2

0.075

2.5

0.06

3

0.05

Spektra Respon Tanah Keras SNI 2002 0.35 0.3 0.25 SC (g)

1.

0.2 0.15

Tanah Keras

0.1 0.05 0 0

1

2 T (Detik)

Gambar 1. Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang. (SNI 1726-2002)

3

4

Tanah Sedang (SD) a. Menentukan wilayah gempa Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g. b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah sedang = 0,15 g c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah sedang = 0,38 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao Am = 2,5. 0,15 = 0,38 g. d. Menentukan nilai Ar Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah sedang = 0,23 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc Nilai Tc untuk tanah sedang = 0,6 detik Ar = 0,38. 0,6 = 0,23 e. Menentukan nilai Ts atau Tshort Ts = 0,2 detik f. Menggambar Spektrum Respon T

Tanah Sedang

0

0.15

0.2

0.38

0.6

0.38

1

0.23

1.5

0.153333333

2

0.115

2.5

0.092

3

0.076666667

Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2002

SD (g)

2.

0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

1

2 T (Detik)

Gambar 2. Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang . (SNI 1726-2002)

3

4

Tanah Lunak (SE) a. Menentukan wilayah gempa Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang termasuk wilayah gempa 2 dan mempunyai percepatan puncak batuan dasar 0,10 g. b. Menentukan percepatan puncak muka tanah (Ao) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ao untuk tanah lunak = 0,20 g c. Menghitung percepatan respon maksimum (Am) Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Am untuk tanah lunak = 0,50 g, atau bisa juga dihitung dengan rumus Am = 2,5.Ao Am = 2,5. 0,20 = 0,50 g. d. Menentukan nilai Ar Berdasarkan SNI 1726-2002 daerah Pemalang mempunyai nilai Ar untuk tanah lunak = 0,50 g , atau bisa juga dihitung dengan rumus Ar = Am.Tc Nilai Tc untuk tanah lunak = 1,0 detik Ar = 0,50. 1 = 0,50 e. Menentukan nilai Ts atau Tshort Ts = 0,2 detik f. Menggambar Spektrum Respon T

Tanah Lunak

0

0.2

0.6

0.2

0.5

0.5

1

0.5

0.4

1

0.5

1.5

0.333333333

0.2

2

0.25

0.1

2.5

0.2

3

0.166666667

Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2002

SE (g)

3.

0.3

Tanah Lunak

0 0

1

2 T (Detik)

Gambar 3. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang . (SNI 1726-2002)

3

4

0.6

Spektra Respon Kota Pemalang SNI 1726-2002

0.5

(g)

0.4 0.3 Tanah Keras

0.2

Tanah Sedang 0.1

Tanah Lunak

0 0

1

2 T (Detik)

3

4

Gambar 4. Respon spectra design Kota Pemalang . (SNI 1726-2002)

Pembahasan : Respon spectra design merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI 1762-2002 Respon spectra design ditentukan berdasarkan wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun edngan wilayah gempa 1 samapi 6, pada pembahasan ini kota Pemalang termasuk kedalam Wilayah Gempa No 2. Respon spectra design yang merupakan spektrum respon gempa rencana. Menurut SNI 17262002, Respon spectra design tersebut dinyatakan dengangrafik C-T, dengan C adalah faktor respon gempa dalam g dan T adalah waktu getar alami struktur gedung dalamdetik. Dapat kita baca dari grafik tersebut bahwa semakin lunak suatu tanah maka semakin besar pula percepatan gempa dibandingkan dengan tanah yang lain. Grafik menunjukan nilai percepatan ( tanah keras > tanah sedang > tanah lunak)

B. Spektrum Respon berdasarkan SNI 1726-2012

1. Tanah Keras (SC) a. Menentukan nilai Ss dan S1 Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan S1 = 0,25 b. Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier. - Ss = 0,65, tanah keras (SC), Fa (di interpolasi linier) 0,5 1,2

SC

- Fa =1,2 - (1,2-1,1) x

0,65 Fa

0,75 1,1

0,15 0,25

Fa =1,14 - S1 = 0,25, tanah keras (SC), Fv (di interpolasi linier) 0,2 1,6

SC Fv = 1,6 – (1,6 - 1,5) x

0,25 Fv

0,3 1,5

0,05 0,1

Fv = 1,55 c. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut : SMS

SDS

= Fa x Ss

SM1

= Fv x S1

= 1,14 x 0,65

= 1,55 x 0,25

= 0,741

= 0,3875

= 2/3 x SMS

SD1

= 2/3 x SM1

= 2/3 x 0,741

= 2/3 x 0,3875

= 0,494

= 0,2584

= 0,2.

To

𝑆𝐷1

Ts

𝑆𝐷𝑆

= 0,2 x

0,2584

=

=

0,494

= 0,1046

𝑆𝐷1 𝑆𝐷𝑆 0,2584 0,494

= 0,5231

d. Menggambar Spektrum Respon

Spektra Respon Tanah Keras SNI 2012

C

0

0.1976

0.6

0.1046

0.494

0.5

0.5231

0.494

0.4

1

0.2584

1.5

0.172266667

2

0.1292

2.5

0.10336

3

0.086133333

SC (g)

T

0.3

Tanah Keras

0.2 0.1 0 0

1

2 T (Detik)

3

4

Gambar 5. Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang. (SNI 1726-2012)

2. Tanah Sedang (SD) a. Menentukan nilai Ss dan S1 Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan S1 = 0,25 b. Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier. - Ss = 0,65, tanah sedang (SD), Fa = (di interpolasi linier) 0,5 1,4

SD Fa = 1,4 – (1,4 - 1,2) x = 1,28

0,15 0,25

0,65 Fa

0,75 1,2

- S1 = 0,25, tanah sedang (SD), Fv = (di interpolasi linier) 0,2 2

SD Fv = 2 – (2 - 1,8) x

0,25 Fv

0,3 1,8

0,05 0,1

= 1,9 c. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut : SMS

= Fa x Ss

SDS

SM1

= 1,28 x 0,65

= 1,9 x 0,25

= 0,836

= 0,475

= 2/3 x SMS

To

= Fv x S1

SD1

= 2/3 x SM1

= 2/3 x 0,836

= 2/3 x 0,475

= 0,554

= 0,317 𝑆𝐷1

= 0,2 x

Ts

𝑆𝐷𝑆 0,317

= 0,2 x

=

=

0,554

= 0,114

𝑆𝐷1 𝑆𝐷𝑆 0,317 0,554

= 0,572

d. Menggambar Spektrum Respon T

C

0

0.2216

0.6

0.114

0.554

0.5

0.572

0.554

1

0.317

1.5

0.211333333

2

0.1585

2.5

0.1268

3

0.105666667

Spektra Respon Tanah Sedang SNI 2012

SD (g)

0.4 0.3

Tanah Sedang

0.2 0.1 0 0

1

2 T (Detik)

Gambar 6. Respon spectra design Tanah Sedang Kota Pemalang. (SNI 1726-2012)

3

4

3. Tanah Lunak (SE) a. Menentukan nilai Ss dan S1 Berdasarkan SNI 1726-2012, untuk daerah Pemalang mempunyai nilai Ss = 0,65 dan S1 = 0,25 Menentukan nilai koefisien Fa dan Fv Nilai Fa dan Fv dapat dicari berdasarkan SNI 1726-2012. Nilai Fa dapat diketahui berdasarkan nilai Ss, sedangkan Fv dapat diketahui berdasarkan nilai S1. Bila ada nilai diantara Ss atau S1 dapat dicari dengan cara interpolasi linier. - Ss = 0,65, tanah sedang (SE), Fa = (di interpolasi linier) 0,5 1,7

SE Fa = 1,7 – (1,7 – 1,2) x

0,65 Fa

0,75 1,2

0,15 0,25

= 1,4 - S1 = 0,25, tanah lunak (SE), Fv = (di interpolasi linier) 0,2 3,2

SE Fv = 3,2 – (3,2 – 2,8) x

0,25 Fv

0,05 0,1

=3 b. Menentukan nilai parameter-parameter sebagai berikut : SMS

SDS

To

= Fa x Ss

SM1

= Fv x S1

= 1,4 x 0,65

= 3 x 0,25

= 0,91

= 0,75

= 2/3 x SMS

SD1

= 2/3. SM1

= 2/3 x 0,91

= 2/3 x 0,75

= 0,607

= 0,5

= 0,2 x = 0,2 x

𝑆𝐷1 𝑆𝐷𝑆 0,5 0,607

Ts

=

=

𝑆𝐷1 𝑆𝐷𝑆 0,5 0,607

0,3 2,8

= 0,165

= 0,824

c. Menggambar Spektrum Respon

Spektra Respon Tanah Lunak SNI 2012

T

C

0

0.2428

0.165

0.607

0.824

0.607

1

0.5

1.5

0.333333333

0.2

2

0.25

0.1

2.5

0.2

3

0.166666667

0.7 0.6

SE (g)

0.5 0.4 0.3

Tanah Lunak

0 0

1

2 T (Detik)

3

4

Gambar 7. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang. (SNI 1726-2012)

0.7

Spektra Respon Kota Pemalang SNI 2012

0.6

S (g)

0.5 0.4 Tanah Keras

0.3

Tanah Sedang

0.2

Tanah Lunak

0.1 0 0

1

2 T (Detik)

3

4

Gambar 8. Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang. (SNI 1726-2012)

Pembahasan : Pada SNI 1726-2002 respons gempa rencana ditentukan berdasarkan zona wilayah gempa dan jenis tanah. Sedangkan pada SNI 03-1726-2012 peta gempa ditentukan berdasarkan parameter gerak tanah SS dan S1, kemudian respons gempa rencana dibuat dahulu sesuai

prosedur. Masih sama halnya dengan SNI 1726-2002 bahwa percepatan tanah keras > tanah sedang > tanah lunak. C. Komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012 1. Tanah Keras

Perbandingan Spektra Respon Tanah Keras 0.494 0.494 Kota Pemalang

0.6 0.5

SC (g)

0.4 0.3

0.3 0.3

SNI 2002

0.2584 0.2

0.1976 0.15

0.12

0.1

0.172266667 0.1292 0.10336 0.1 0.075 0.06 0.086133333 0.05

SNI 2012

0 0

1

2 Periode, T (Detik)

3

4

Gambar 9. Perbandingan Respon spectra design Tanah Keras Kota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

Pembahasan : Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012 menunjukan terjadinya peningkatan yakni sebesar 64% pada T < 1, dan terjadi peningkatan sebesar 72% pada saat T > 1. 2. Tanah Sedang

0.6 0.554

0.554

0.38

0.38

0.5

SD (g)

0.4

Perbandingan Spektra Respon Tanah Sedang Kota Pemalang 0.317

0.3

0.23

0.2216

0.2

0.15 0.1

SNI 2002 0.21 0.15

SNI 2012 0.1585 0.115

0.1268 0.092

0.1 0.07

0 0

0.5

1

1.5 2 Periode, T (Detik)

2.5

3

3.5

Pembahasan : Deangan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012 menunjukan terjadinya peningkatan rata-rata 45% pada T =0 sampai 0.57. dan peningkatan sebesar 37% pada saat T > 1.

3. Tanah Lunak

0.7

Perbandingan Spektra Respon Tanah Lunak Kota Pemalang

0.6

SE (g)

0.5 0.4 0.3

SNI 2002

0.2

SNI 2012

0.1 0 0

1

2 3 Periode, T (detik)

4

Gambar 11. Perbandingan Respon spectra design Tanah Lunak Kota Pemalang. SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012

Pembahasan : Dengan adanya grafik komparasi antara SNI 1726-2002 dengan SNI 1726-2012 menunjukan terjadinya peningkatan namun tidak semuanya terjadi peningkatan, bisa kita ketahui pada gambar 11, hanya terjadi peningkatan di saat T= 0, T=0.2, namun pada saat T =1 dan saterusnya grafik tidak mengalami peningkatan. Jadi meskipun telah ada SNI 1726-2012 belum tentu di setiap daerah itu mengalami peningkatan respon spektrum, bahkan ada daerah daerah di Indonesia yang malah justru mengalamai penurunan respon ancaman gempa ketika di analisis dengan SNI 1726-2012. 