Beban Gempa

Pseudostatic analysis

• A pseudostatic analysis represents the effects of earthquake shakingby accelerations that create inertial forces. These forces act in thehorizontal and vertical directions at the centroid of each slice.

Pseudostatic analysis

Pseudostatic analysis

Penentuan Beban Gempa

Kelas Resiko Bendungan

Kriteria Beban Gempa

TERMINOLOGY

• Maximum Credible Earthquake. (MCE) is the largest reasonably conceivable earthquakemagnitude that is considered possible along a recognized fault or within a geographically definedtectonic province, under the presently known or presumed tectonic framework.

• Safety Evaluation Earthquake. (SEE) is the maximum level of ground motion for which the dam should be designed or analyzed.

• Operating Basis Earthquake. (OBE) represents the level of ground motion at the dam site forwhich only minor damage is acceptable. (50 % probability of not being exceeded in 100 years)

• Reservoir-Triggered Earthquake. (represents the maximum level of ground motion capable ofbeing triggered at the dam site by the filling, drawdown, or the presence of the reservoir.)

• Construction Earthquake. For critical construction phases and temporary structures such as cofferdams, retaining structures etc. it is also necessary to check the earthquake safety. probability of exceedance of 10% is assumed for the design life span of the diversion facilities.

• Design Earthquake for Appurtenant Structures. (penstocks, powerhouses, intake structures, rockcaverns etc.) should be designed in accordance with the applicable seismic code for buildings or other structures.

Periode Ulang

Peta Segmentasi Subduksi 2017

Periode ulang 100 tahun

Periode ulang 5000 tahun

Periode ulang 10000 tahun

Klasifikasi Jenis Tanah Vs (m/s) Nspt Su (kPa)

C. Tanah Sangat Padat dan Batuan Lunak

350 < Vs < 750 Nspt >50 Su > 100

D. Tanah Sedang 175 < Vs < 350 15 < Nspt < 50 50 < Su < 100

E. Tanah Lunak Vs < 175Nspt<15

Su < 50

Atau setiap profil lapisan tanah dengan ketebalan lebih dari 3 m dengan karateristik sebagai berikut :

1. Indeks plastisitas, PI > 20,

2. Kadar air (w) > 40%, dan

3. Kuat geser tak terdrainase < 25 kPa

F. Lokasi yang membutuhkanpenyelidikan geoteknik dan analisis respon dinamik spesifik

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik seperti:- Rentan dan berpotensi gagal terhadap beban gempa seperti

likuifaksi, tanah lempung sangat sensitif, tanah tersementasilemah

- Lempung organik tinggi dan/atau gambut (dengan ketebalan> 3m)

- Plastisitas tinggi (ketebalan H > 7.5m dengan PI > 75)- Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan ketebalan H >

35m

Besarnya nilai faktor amplifikasi FPGA untuk nilai percepatan puncak di permukaan tanah

Klasifikasi Jenis TanahSPGA

PGA ≤ 0.1 PGA = 0.2 PGA= 0.3 PGA = 0.4 PGA ≥ 0.5

Site Tanah Keras (SC) 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0

Site Tanah Sedang (SD) 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0

Site Tanah Lunak (SE) 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

Site Tanah Khusus (SF) SS SS SS SS SS

Keterangan:

SPGA = Nilai percepatan puncak di batuan dasar (SB) mengacu pada Peta Gempa

Indonesia 2010

SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon dinamik

spesifik

Percepatan gempa pada permukaan tanah

Percepatan puncak di permukaan tanah didapatkan menggunakanpersamaan sebagai berikut:

PGAM = FPGA. SPGA

dimana:

PGAM = nilai percepatan puncak di permukaan tanahberdasarkan klasifikasi jenis tanah.

FPGA = faktor amplifikasi untuk PGA

Penyesuaian Notasi

Keterangan Notasi 2004 Notasi 2010

Percepatan gempa di batuan dasar ac SB

Percepatan gempa maksimum di

permukaan tanah

ad PGAM

Koreksi pengaruh jenis tanah setempat v FPGA

Distribusi Percepatan Dalam Tubuh Bendungan

Analisis stabilitas lereng akibat gempa dengan metode pseudostatik

Permanent Deformation

Seismic Displacement

ky

Grafik Hubungan K dengan FK (Y/H = 0,25)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K

FK

MAKDISI AND SEED (1978) SIMPLIFIED SEISMICDISPLACEMENT METHOD

MAKDISI AND SEED (1978)

• 1) lakukan studi risiko gempa dalam menentukan parameter gempa untuk memperoleh percepatan gempa desain di permukaan tanah ad dan Ms pada periode ulang sesuai dengan kriteria, spektum percepatan gempa penormalan Sa/ad dengan redaman D, dan koreksi pengaruh rasio redaman D dengan Cn.

• 2) lakukan analisis stabilitas pada Y/H = 0,25; 0,5; 0,75; 1 dengan mengubah-ubah nilai Kh pada bidang longsor kritis dengan data bahan γt ; phi’ dan c’. Gambarkan hubungan antara FK (faktor keamanan) dengan Kh dan tentukan percepatan gempa Ky (percepatan gempa kritis pada FK=1).

ky

Grafik Hubungan K dengan FK (Y/H = 0,25)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K

FK

• 3) tentukan parameter dinamik bahan Vsmax atau Gmax ; grafik hubungan antara G/Gmax dan D dengan γ dari fondasi dan tubuh bendungan sesuai dengan prosedur yang ditentukan dalam subbab 7.5.

Shear Slice Method (Makdisi and Seed, 1978)

𝑆𝑎𝑎𝑑

𝐶𝑛D

γG

T ǖ𝑚𝑎𝑥

𝑘𝑦𝑦

ℎ𝑘𝑚𝑎𝑥

M

u

𝑈𝑘