KONSEP UMUM DESAIN BANGUNAN TAHAN GEMPA - bagaimana membangun sebuah bangunan sehingga bisa menahan kekuatan destruktif dari Bumi? Untuk bangunan bertingkat teknologi tinggi tersebut secara rinci dijelaskan. Dan bagaimana dengan rumah-rumah pribadi? Teknologi apa yang digunakan dalam konstruksi mereka? Ya, sama persis seperti untuk gedung-gedung tinggi hanya sedikit berbeda penerapannya untuk ukuran kecil.
Pengalaman di masa lalu gempa bumi telah menunjukkan bahwa banyak bangunan umum dan khas metode konstruksi dasar kurang memiliki ketahanan terhadap kekuatan gempa. Dalam kebanyakan kasus bangunan tahan gempa ini dapat dicapai dengan mengikuti prinsip-prinsip sederhana dari praktek konstruksi bangunan yang baik. Kepatuhan terhadap aturan-aturan sederhana akan mampu mencegah semua kerusakan yang diakibatkan dari terjadinya gempa sedang atau besar, mencegah runtuhnya bangunan yang dapat mengancam jiwa manusia, dan kerusakan tetap terbatas pada proporsi bangunan. Prinsip-prinsip ini dibagi menjadi beberapa kategori:
Perencanaan dan tata letak bangunan yang melibatkan pertimbangan dari lokasi ruangan dan dinding, bukaan seperti pintu dan jendela, jumlah lantai dll. Pada tahap ini, wilayah dan aspek dasar juga harus dipertimbangkan.
Perencanaan dan desain umum sistem susunan struktural dengan perhatian khusus pada resistensi sisi furnitur.
Pertimbangan bagian yang sangat sering digunakan dan kritis dengan pemberian penguatan seperti yang diperlukan.
Elemen Resisting seperti menguatkan pada dinding, harus disediakan secara merata di seluruh bangunan di kedua arah sisi ke sisi, serta atas ke bawah.
Semua unsur-unsur seperti dinding dan atap harus diikat bersama-sama sehingga berfungsi sebagai unit yang terintegrasi saat gempa mengguncang mentransfer kekuatan seluruh koneksi dan mencegah pemisahan.
Bangunan harus terhubung ke dasar yang baik dan tanah basah tanah seperti ini harus dihindari dan fondasi harus dikaitkan satu sama lain dan juga melekat pada dinding, di area tanah lunak harus disediakan penguatan tambahan.
Perawatan harus selalu diperhatikan bahwa semua bahan yang digunakan memiliki kualitas yang baik dan terlindung dari sinar matahari, hujan, serangga dan tindakan pengaruh lain yang dapat merusak keberlangsungan kekuatan bahan.
Prinsip-prinsip yang paling sering terjadi yang harus dipertimbangkan dalam desain struktur bangunan gedung dan rumah tahan gempa dibahas sebagai berikut:
Menurut aturan, ketika kekuatan gempa dianggap sama dengan desain normal, tekanan yang diijinkan penggunaan bahan elastis dalam proses desain dapat ditingkatkan hingga sepertiga. Namun, untuk baja memiliki tegangan leleh yang pasti stres meningkat mungkin tegangan luluh terbatas dan baja tanpa titik yield yang pasti, Stres dapat dibatasi sampai 80 persen dari kekuatan utama dari bukti regangan, atau 0,2 persen, mana yang lebih kecil.
1. Zona intensitas seismik di mana bangunan tersebut berada.
2. Seberapa penting bangunan
3. Bagaimana kekakuan tanah pondasi
Kombinasi parameter ini akan menentukan sejauh mana ketahanan gempa yang tepat dari bangunan.
Zona A: Risiko kehancuran luas dan kehancuran
Zona B: Risiko keruntuhan dan kerusakan berat
Zona C: Risiko kerusakan kecil
Rumah Sakit, klinik, bangunan komunikasi, pemadam kebakaran dan kantor polisi, fasilitas pasokan air, bioskop, ruang pertemuan, sekolah, harta budaya seperti museum, monumen, tempat ibadah, dll.
Standar: Perumahan, asrama, kantor, gudang, pabrik, dll.
1.Tanah keras: jenis tanah yang memiliki daya dukung yang diijinkan lebih dari 10 t / m2
2.Tanah lunak: jenis tanah yang memiliki daya dukung yang diijinkan kurang dari atau sama dengan 10 t / m2
3.Tanah lemah: jenis tanah yang bertanggung jawab untuk penyelesaian diferensial besar atau pencairan selama gempa bumi.
Bangunan dapat dibangun pada daerah dengan tanah keras dan lunak tapi akan berbahaya untuk membangun di tanah yang lemah. Oleh karena itu, disarankan untuk mempelajari tanah harus dilakukan sebelum membangun sebagai daya dukung yang diijinkan dari karakter tanah untuk mendirikan bangunan di atasnya.
Stabilitas lereng: sisi lereng di tanah perbukitan sangat rawan terjadi tanah longsor dampak dari kekuatan gempa, hal ini harus dihindari dan hanya lereng stabil yang harus dipilih untuk mendirikan bangunan. Juga akan lebih baik untuk memiliki beberapa blok di teras daripada harus satu blok besar dengan pondasi pada ketinggian yang sangat berbeda. Sebuah subjek berbahaya pada area ini perlu diperhatikan mengenai batu jatuh benar-benar harus dihindari.
Wilayah dengan tanah berpasir atau tanah liat sensitif: Ini dua jenis tanah yang mudah hancur dampak dari kerusakan gempa sehingga kehilangan struktur aslinya, dan dengan demikian, harus dilakukan pemadatan pada tanah. Hal ini akan menyebabkan biaya yang tidak begitu besar, dan menghindari kerusakan bangunan yang lebih parah.
Dinding harus efektif terikat satu sama lain untuk mencegah pemisahan pada sendi vertikal karena tanah bergetar.
Dinding geser harus hadir bersama kedua sumbu bangunan.
Dinding geser harus mampu menolak semua gaya horisontal karena beratnya sendiri dan ditransmisikan untuk itu.
Elemen atap atau lantai harus diikat bersama-sama dan mampu menunjukkan aksi diafragma.
Pengelasan harus melekat pada dinding dukungan dan memiliki mekanisme untuk mengirimkan kekuatan inersia dari dinding akhir.
2. Deformabilitas: -Kemampuan struktur untuk menggantikan atau merusak sejumlah besar tanpa runtuh. Selain inheren mengandalkan daktilitas bahan dan komponen, deformabilitas mengharuskan struktur proporsional akan baik, teratur dan baik diikat sehingga konsentrasi tegangan yang berlebihan dihindari dan kekuatan sedang yang mampu dikirim dari satu komponen yang lain bahkan melalui deformasi besar.
3.Damageability: kemampuan kerusakan juga kualitas yang diinginkan untuk konstruksi dan mengacu pada kemampuan struktur untuk menjalani kerusakan besar, tanpa runtuh parsial atau total.
Kunci untuk damageability yang baik adalah redundansi atau penyediaan beberapa dukungan untuk anggota struktural utama, seperti punggung balok dan menghindari kolom pusat atau dinding pendukung bagian yang terlalu besar dari sebuah bangunan.
Pengalaman di masa lalu gempa bumi telah menunjukkan bahwa banyak bangunan umum dan khas metode konstruksi dasar kurang memiliki ketahanan terhadap kekuatan gempa. Dalam kebanyakan kasus bangunan tahan gempa ini dapat dicapai dengan mengikuti prinsip-prinsip sederhana dari praktek konstruksi bangunan yang baik. Kepatuhan terhadap aturan-aturan sederhana akan mampu mencegah semua kerusakan yang diakibatkan dari terjadinya gempa sedang atau besar, mencegah runtuhnya bangunan yang dapat mengancam jiwa manusia, dan kerusakan tetap terbatas pada proporsi bangunan. Prinsip-prinsip ini dibagi menjadi beberapa kategori:
 |
| Konsep umum desain bangunan tahan gempa |
Perencanaan dan tata letak bangunan yang melibatkan pertimbangan dari lokasi ruangan dan dinding, bukaan seperti pintu dan jendela, jumlah lantai dll. Pada tahap ini, wilayah dan aspek dasar juga harus dipertimbangkan.
Perencanaan dan desain umum sistem susunan struktural dengan perhatian khusus pada resistensi sisi furnitur.
Pertimbangan bagian yang sangat sering digunakan dan kritis dengan pemberian penguatan seperti yang diperlukan.
Tentu saja, dari beberapa prinsip studi umum adalah, sbb:
Struktur bangunan tidak boleh rapuh atau tiba-tiba runtuh ketika terjadi gempa, ini seharusnya tidak terjadi kerusakan besar.Elemen Resisting seperti menguatkan pada dinding, harus disediakan secara merata di seluruh bangunan di kedua arah sisi ke sisi, serta atas ke bawah.
Semua unsur-unsur seperti dinding dan atap harus diikat bersama-sama sehingga berfungsi sebagai unit yang terintegrasi saat gempa mengguncang mentransfer kekuatan seluruh koneksi dan mencegah pemisahan.
Bangunan harus terhubung ke dasar yang baik dan tanah basah tanah seperti ini harus dihindari dan fondasi harus dikaitkan satu sama lain dan juga melekat pada dinding, di area tanah lunak harus disediakan penguatan tambahan.
Perawatan harus selalu diperhatikan bahwa semua bahan yang digunakan memiliki kualitas yang baik dan terlindung dari sinar matahari, hujan, serangga dan tindakan pengaruh lain yang dapat merusak keberlangsungan kekuatan bahan.
Prinsip-prinsip yang paling sering terjadi yang harus dipertimbangkan dalam desain struktur bangunan gedung dan rumah tahan gempa dibahas sebagai berikut:
Prinsip dasar desain bangunan tahan gempa
Dalam desain bangunan tahan gempa, itu sulit sekali untuk membuat struktur bangunan benar-benar tahan gempa dalam hal ini jarang terjadi, yang umum adalah akan menderita kerusakan selama terjadi gempa bumi. Struktur benar-benar tahan gempa akan sangat besar dan sangat mahal. Sebaliknya upaya harus dilakukan bahwa struktur harus mampu menahan gempa-gempa kecil yang sering terjadi di wilayah itu. Selain itu, struktur bangunan rumah atau gedung harus mampu menahan jika terjadi guncangan akibat gempa bumi sedang biasanya berkekuatan antara: 5-5.9 SR, dalam hal ini tidak sampai berdampak kerusakan struktural yang signifikan. Gempa tersebut terjadi sekali selama umur struktur. Bahkan desain bangunan dirancang untuk menahan gempa bumi kuat dengan guncangan maksimum biasanya berkekuatan antara: 8 SR and greater. Dengan intensitas yang lebih besar dari gempa seharusnya desain tidak akan menyebabkan runtuhnya struktur, dan kerugian akan tetap terbatas.
Prinsip utama bangunan rumah tahan gempa ada pada denah rumah yang simetris, pemilihan material yang ringan, dan sistem konstruksi penahan beban yang memadai. Kekenyalan struktur sangat ditekankan untuk mencegah keruntuhan bangunan. Baca juga: "Panel lantai AAC solusi meminimalisir terhadap efek gempa"
Pseudo-statis gempa
Gempa bumi menyebabkan beban dinamis pada struktur. Namun, untuk desain struktur tahan gempa, analisis dinamis biasanya tidak dilakukan. Sebaliknya analisis pseudo-static akan digunakan di mana kekuatan gempa digantikan oleh kekuatan statik ekuivalen. Kekuatan ini dianggap selain beban normal pada struktur untuk desain. Hal ini diasumsikan bahwa kekuatan akibat gempa tidak mungkin terjadi secara bersamaan dengan kekuatan lain seperti beban angin, kekuatan banjir maksimum atau kekuatan maksimum gelombang laut.Komponen percepatan
Gempa bumi dapat menyebabkan percepatan dalam arah. Ini adalah praktek yang biasa untuk mempertimbangkan komponen percepatan dalam arah vertikal dan dalam dua arah horisontal tegak lurus. Selain itu, komponen percepatan dapat bersifat positif atau negatif dalam tiga arah ini. Sejak tiga komponen dari percepatan gempa tidak dapat bertindak pada waktu yang sama dengan nilai maksimal, Kode direkomendasikan, bila komponen respon maksimum terjadi, respon dari dua komponen lainnya mungkin 30 persen dari nilai maksimum. Semua kombinasi yang mungkin terjadi, termasuk plus dan minus tanda-tanda harus dipertimbangkan dalam desain. Terutama percepatan horizontal adalah yang paling dominan.Peningkatan tekanan diijinkan
Komponen percepatan vertikal dapat meningkatkan beban vertikal normal pada struktur. Karena penyediaan faktor keselamatan yang memadai digunakan dalam desain struktur normal, sebagian besar struktur mampu menahan sesaat tambahan beban vertikal karena gempa bumi.Menurut aturan, ketika kekuatan gempa dianggap sama dengan desain normal, tekanan yang diijinkan penggunaan bahan elastis dalam proses desain dapat ditingkatkan hingga sepertiga. Namun, untuk baja memiliki tegangan leleh yang pasti stres meningkat mungkin tegangan luluh terbatas dan baja tanpa titik yield yang pasti, Stres dapat dibatasi sampai 80 persen dari kekuatan utama dari bukti regangan, atau 0,2 persen, mana yang lebih kecil.
Meningkatkan tekanan bantalan yang diijinkan
Tekanan bantalan yang diijinkan dalam tanah dapat ditingkatkan 25 sampai 50 persen tergantung pada jenis pondasi sesuai rincian yang diberikan dalam kode bangunan.Gaya inersia horizontal dan vertikal
Arah dominan dari gerakan tanah biasanya horizontal. Oleh karena itu, gaya seismik horizontal adalah paling penting dalam desain bangunan rumah atau gedung tahan gempa. Namun, sesuai kode kekuatan inersia vertikal harus dipertimbangkan dalam desain kecuali diperiksa dan terbukti bahwa mereka adalah signifikan. Di bawah pengaruh beban seismik vertikal, yang akan dibahas, kisaran desain percepatan vertikal diadopsi sebagai struktur dua-pertiga dari spektrum percepatan horizontal.Resonansi
Berdasarkan kode resonansi dari jenis sebagai divisualisasikan dalam kondisi mapan tidak akan terjadi karena gempa bumi dengan durasi pendek memiliki gerakan yang tidak teratur di mana tidak ada waktu yang cukup untuk membangun amplitudo yang diperlukan. Namun, jika periode dasar struktur adalah dekat dengan wilayah, resonansi mungkin tidak terjadi. Kondisi tersebut telah diamati untuk sejumlah bangunan bertingkat tinggi di tanah lunak.Kategori bangunan tahan gempa
Untuk mengkategorikan bangunan dengan tujuan mencapai ketahanan seismik dengan biaya ekonomis tiga parameter ini ternyata menjadi sangat penting:1. Zona intensitas seismik di mana bangunan tersebut berada.
2. Seberapa penting bangunan
3. Bagaimana kekakuan tanah pondasi
Kombinasi parameter ini akan menentukan sejauh mana ketahanan gempa yang tepat dari bangunan.
Zona gempa
Di sebagian besar negara, wilayah makro rawan gempa ditentukan berdasarkan skala intensitas seismik dalam daftar ini, kita akan lihat zona gempa, sbb:Zona A: Risiko kehancuran luas dan kehancuran
Zona B: Risiko keruntuhan dan kerusakan berat
Zona C: Risiko kerusakan kecil
Bangunan-bangunan penting
Pentingnya bangunan harus menjadi faktor dalam penilaian untuk tujuan memperkuat dan membangun, berikut disarankan bangunan-bangunan gedung yang harus beri perhatian khusus terkait wilayah rawan gempa:Rumah Sakit, klinik, bangunan komunikasi, pemadam kebakaran dan kantor polisi, fasilitas pasokan air, bioskop, ruang pertemuan, sekolah, harta budaya seperti museum, monumen, tempat ibadah, dll.
Standar: Perumahan, asrama, kantor, gudang, pabrik, dll.
Dukungan tanah untuk pondasi
Tiga jenis tanah yang harus diperhatikan:1.Tanah keras: jenis tanah yang memiliki daya dukung yang diijinkan lebih dari 10 t / m2
2.Tanah lunak: jenis tanah yang memiliki daya dukung yang diijinkan kurang dari atau sama dengan 10 t / m2
3.Tanah lemah: jenis tanah yang bertanggung jawab untuk penyelesaian diferensial besar atau pencairan selama gempa bumi.
Bangunan dapat dibangun pada daerah dengan tanah keras dan lunak tapi akan berbahaya untuk membangun di tanah yang lemah. Oleh karena itu, disarankan untuk mempelajari tanah harus dilakukan sebelum membangun sebagai daya dukung yang diijinkan dari karakter tanah untuk mendirikan bangunan di atasnya.
Pilihan daerah
Memiih area untuk membangun dari segi pandang seismik ini terutama berkaitan dengan stabilitas tanah. Berikut ini adalah penting:Stabilitas lereng: sisi lereng di tanah perbukitan sangat rawan terjadi tanah longsor dampak dari kekuatan gempa, hal ini harus dihindari dan hanya lereng stabil yang harus dipilih untuk mendirikan bangunan. Juga akan lebih baik untuk memiliki beberapa blok di teras daripada harus satu blok besar dengan pondasi pada ketinggian yang sangat berbeda. Sebuah subjek berbahaya pada area ini perlu diperhatikan mengenai batu jatuh benar-benar harus dihindari.
Wilayah dengan tanah berpasir atau tanah liat sensitif: Ini dua jenis tanah yang mudah hancur dampak dari kerusakan gempa sehingga kehilangan struktur aslinya, dan dengan demikian, harus dilakukan pemadatan pada tanah. Hal ini akan menyebabkan biaya yang tidak begitu besar, dan menghindari kerusakan bangunan yang lebih parah.
Persyaratan keselamatan struktural
Tulangan horizontal di dinding diperlukan untuk mentransfer properti mereka dari bidang horizontal dari beban inersia ke dinding.Dinding harus efektif terikat satu sama lain untuk mencegah pemisahan pada sendi vertikal karena tanah bergetar.
Dinding geser harus hadir bersama kedua sumbu bangunan.
Dinding geser harus mampu menolak semua gaya horisontal karena beratnya sendiri dan ditransmisikan untuk itu.
Elemen atap atau lantai harus diikat bersama-sama dan mampu menunjukkan aksi diafragma.
Pengelasan harus melekat pada dinding dukungan dan memiliki mekanisme untuk mengirimkan kekuatan inersia dari dinding akhir.
“Dinding geser adalah struktur vertikal yang digunakan pada bangunan tingkat tinggi. Fungsi utama dari dinding geser adalah menahan beban lateral seperti gaya gempa dan angin."
Konsep daktilitas, deformasi dan kemampuan kerusakan
1. Daktilitas-formal, daktilitas mengacu pada rasio perpindahan sesaat sebelum perpindahan akhir atau perpindahan runtuh pada kerusakan pertama atau yield. Beberapa bahan dasarnya ulet seperti baja, besi tempa dan kayu. Bahan lainnya tidak ulet seperti besi cor.2. Deformabilitas: -Kemampuan struktur untuk menggantikan atau merusak sejumlah besar tanpa runtuh. Selain inheren mengandalkan daktilitas bahan dan komponen, deformabilitas mengharuskan struktur proporsional akan baik, teratur dan baik diikat sehingga konsentrasi tegangan yang berlebihan dihindari dan kekuatan sedang yang mampu dikirim dari satu komponen yang lain bahkan melalui deformasi besar.
3.Damageability: kemampuan kerusakan juga kualitas yang diinginkan untuk konstruksi dan mengacu pada kemampuan struktur untuk menjalani kerusakan besar, tanpa runtuh parsial atau total.
Kunci untuk damageability yang baik adalah redundansi atau penyediaan beberapa dukungan untuk anggota struktural utama, seperti punggung balok dan menghindari kolom pusat atau dinding pendukung bagian yang terlalu besar dari sebuah bangunan.