RPS FT12439 · Ganjil 2026/2027 · Universitas Teuku Umar

Rekayasa Gempa & Dinamika Struktur

Ketika tanah Aceh bergerak, gedung tidak hanya menerima gaya: massa, kekakuan, redaman, dan bentuk ragam menentukan bagaimana bangunan berayun. Dari getaran satu lantai hingga desain gempa gedung bertingkat, kita mempelajari fisikanya dahulu, kemudian persamaan dan implementasinya sesuai SNI.

Ilustrasi isometrik gedung empat lantai dengan gerak lateral. Gambar merupakan skema edukatif, bukan respons hasil analisis gedung nyata.

FT12439Kode mata kuliah

2 SKSSemester 5

16Pertemuan sesuai RPS

SNI 1726Acuan perencanaan gempa

Cara belajar di kelas ini

Mulai dengan fenomenaGempa Aceh, goyangan gedung, resonansi, amplifikasi tanah, dan daktilitas.

Bangun model fisikIdealisasi massa–pegas–peredam; lalu sistem banyak derajat kebebasan.

Ubah parameter dan perhatikan responsKalkulator SDOF, redaman, harmonik, modal, spektrum, gaya gempa, drift, dan desain kapasitas.

Kerjakan contoh dan bank soalBedah soal langkah demi langkah, variasi angka latihan berdasarkan NIM, dan kuis dengan umpan balik langsung.

Kerjakan kasus berkelanjutanSpektrum desain Meulaboh, gedung beton bertulang empat lantai, dan model respons spektrum menggunakan SAP2000/ETABS.

Tiga tugas berbasis kasus dalam RPS

Pertemuan	Kasus dan produk belajar	Bobot
7	Tugas 1: spektrum desain untuk lokasi Meulaboh; parameter tapak, kelas situs, grafik T–Sa	6%
11	Tugas 2: metode statik ekuivalen gedung beton bertulang empat lantai; V, Fx, Vx	8%
14	Tugas 3: pemodelan dan analisis respons spektrum gedung dengan perangkat lunak	6%

Transparansi data. RPS menetapkan topik dan tugas, tetapi tidak mencantumkan koordinat tapak, nilai Ss/S1 Meulaboh, kelas situs, dimensi gedung nyata, ataupun R/Cd proyek tertentu. Nilai yang sudah terisi di kalkulator merupakan data ilustratif, bukan parameter resmi dan tidak boleh langsung digunakan untuk perancangan konstruksi.

Capaian pembelajaran

Kode	Rumusan sesuai RPS
CPL-4	Mampu menerapkan pengetahuan matematika, sains alam, ilmu material, dan dasar-dasar rekayasa untuk memperoleh pemahaman menyeluruh tentang prinsip teknik sipil.
CPL-5	Mampu mengidentifikasi, merumuskan, menganalisis, dan menyelesaikan masalah rekayasa kompleks di bidang struktur, geoteknik, transportasi, sumber daya air, dan manajemen konstruksi.
CPL-6	Mampu merancang komponen, sistem, atau proses bangunan teknik sipil sesuai standar teknis yang berlaku dengan memanfaatkan metode dan perangkat lunak rekayasa modern, serta mempertimbangkan kinerja, biaya, dan kemudahan pelaksanaan.
CPMK-1	Mahasiswa mampu menerapkan konsep dinamika struktur satu dan banyak derajat kebebasan.
CPMK-2	Mahasiswa mampu menganalisis respons struktur terhadap gempa dengan metode statik ekuivalen dan respons spektrum.
CPMK-3	Mahasiswa mampu menentukan beban gempa rencana dan sistem struktur penahan gempa sesuai SNI 1726 dengan bantuan perangkat lunak.

Rencana pembelajaran 16 pertemuan

Mg	Materi	CPMK	Penilaian	Bobot

Evaluasi sesuai RPS

Kuis 16%

Partisipasi 29%

Tugas 20%

UTS 15%

UAS 20%

Komponen	CPMK-1	CPMK-2	CPMK-3	Total
Kuis	10%	6%	0%	16%
UTS	5%	6%	4%	15%
UAS	6%	8%	6%	20%
Partisipasi	9%	12%	8%	29%
Aktivitas partisipatif (Case Method)	0%	8%	12%	20%
Jumlah	30%	40%	30%	100%

Kuis latihan disimpan pada peramban ini.

Pustaka

Chopra, A. K. (2017). Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, ed. 5, Pearson.
Badan Standardisasi Nasional (2019). SNI 1726:2019 — Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Nongedung.
Paz, M. & Kim, Y. H. (2019). Structural Dynamics: Theory and Computation, ed. 6, Springer.
Pendukung: Pawirodikromo, W. (2012). Seismologi Teknik dan Rekayasa Kegempaan, Pustaka Pelajar.

Media sesuai RPS: SAP2000 atau ETABS; Microsoft Excel; laptop, monitor, proyektor. Halaman ini adalah pelengkap pembelajaran, bukan aplikasi rekayasa tervalidasi.

Minggu 1 · CPMK-1

Kegempaan Aceh dan respons bangunan

Tanah bergerak lebih dahulu, sedangkan massa lantai cenderung mempertahankan geraknya. Perbedaan gerak itulah yang menimbulkan gaya inersia, simpangan, dan tuntutan daktilitas pada gedung.

Sub-CPMK 1.1: Mahasiswa mampu menjelaskan kegempaan dan pengaruh gempa pada bangunan.
Penilaian: Diskusi kelas · keaktifan dan ketepatan penjelasan
Metode: Ceramah interaktif dan diskusi kelas
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 3%

Pertanyaan pemantik

Mengapa dua gedung yang berdampingan bisa mengalami kerusakan berbeda pada gempa yang sama?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Dari patahan ke struktur konsep fisik

Sumber gempaPergerakan lempeng dan sesar melepaskan energi berupa gelombang seismik; Aceh dipengaruhi zona subduksi dan sesar aktif.

Gerakan tanahPercepatan, durasi, frekuensi, arah, dan pengaruh tanah setempat menentukan masukan ke fondasi.

Respons strukturMassa menimbulkan gaya inersia; kekakuan dan redaman menentukan amplitudo serta lamanya getaran.

Kinerja bangunanJalur beban lateral yang menerus, keteraturan, serta detail daktil mengurangi risiko runtuh.

Magnitudo tidak sama dengan intensitas

MagnitudoUkuran besar sumber gempa; satu gempa memiliki satu nilai magnitudo sumber yang dilaporkan.

IntensitasTingkat guncangan/akibat di suatu lokasi; dapat berbeda menurut jarak, kondisi tanah, dan bangunan.

F_inersia = −m a_tanah (gambaran sederhana)

Tanda negatif menunjukkan arah gaya inersia berlawanan dengan percepatan masukan; model dinamik memakai percepatan relatif dan absolut.

Kasus Aceh · ilustrasi pembelajaran

Bandingkan dua gedung dengan berat lantai sama, tetapi gedung A lebih kaku daripada B. Ketika frekuensi dominan gerak tanah mendekati frekuensi alami gedung B, gedung mana yang berpotensi mengalami amplifikasi lebih besar?

Identifikasi periode alami kedua gedung dan karakteristik frekuensi gerakan tanah.
Periksa kedekatan frekuensi, redaman, serta kemungkinan resonansi; jangan menilai hanya dari magnitudo.

Gedung B berpotensi memiliki respons lebih besar bila frekuensinya berdekatan dengan eksitasi, tetapi respons aktual memerlukan analisis dinamik.

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Magnitudo gempa adalah…

Soal 2Gaya inersia struktur terutama dipengaruhi…

Materi 1 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 2 · CPMK-1

Massa, kekakuan, redaman, dan getaran bebas

Satu lantai dapat diidealisasikan sebagai satu massa yang dihubungkan ke tanah oleh pegas dan peredam. Ketika dilepas dari posisi menyimpang, energi berganti antara energi potensial pegas dan energi kinetik massa.

Sub-CPMK 1.2: Mahasiswa mampu menyusun persamaan gerak sistem satu derajat kebebasan.
Penilaian: Diskusi kelas dan latihan · persamaan gerak SDOF
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 3%

Pertanyaan pemantik

Jika massa gedung digandakan tanpa menambah kekakuannya, apakah getarannya menjadi lebih cepat atau lebih lambat?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Satu derajat kebebasan (SDOF)

Anggap lantai bergerak horizontal sebesar u(t), massa terkonsentrasi di lantai, kolom sebagai kekakuan lateral k, dan kehilangan energi sebagai redaman viskos c. Model ini menyederhanakan gedung nyata agar hubungan fisik mudah dipahami.

m ü + c u̇ + k u = −m ü_g(t)

m (kg), c (N·s/m), k (N/m), u simpangan relatif (m), üg percepatan tanah (m/s²). Untuk getaran bebas, üg = 0.

Bedah soal · gedung satu lantai

Massa lantai 20.000 kg, kekakuan 8.000 kN/m. Abaikan redaman. Tentukan frekuensi lingkar dan periode alami.

Konversi satuan k = 8.000 × 1.000 = 8.000.000 N/m
Frekuensi sudut ωn = √(k/m) = √(8.000.000 / 20.000) = 20 rad/s
Periode Tn = 2π / 20 = 0,314 s

Semakin besar massa → periode lebih panjang. Semakin besar kekakuan → periode lebih pendek.

Asumsi model. Hubungan k dan u linear, massa lantai dianggap terkonsentrasi, dan tumpuan dasar dianggap tetap; kondisi aktual dapat lebih kompleks.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Ketika massa menjadi 4 kali dan k tetap, T berubah menjadi…

Soal 2Redaman viskos dalam persamaan gerak adalah…

Materi 2 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 3 · CPMK-1

Periode, frekuensi, dan rasio redaman

Getaran bebas tidak selalu berlanjut selamanya. Redaman mengubah energi gerak menjadi bentuk energi lain sehingga puncak simpangan semakin kecil.

Sub-CPMK 1.3: Mahasiswa mampu menghitung periode alami dan respons getaran bebas teredam.
Penilaian: Kuis 1 · ketepatan hitungan periode dan redaman
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 5%

Pertanyaan pemantik

Dua gedung mempunyai periode sama tetapi redaman berbeda. Mana yang berhenti bergoyang lebih cepat?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Hubungan yang wajib dikuasai

ω_n = √(k/m) T_n = 2π/ω_n f_n = 1/T_n

c_kritis = 2√(km) ζ = c/c_kritis

ω_d = ω_n √(1−ζ²)

ζ adalah rasio redaman (tanpa satuan). ωd berlaku untuk ζ < 1 (redaman subkritis).

Menaksir redaman dari rekaman osilasi

Jika dua puncak searah berurutan beramplitudo u₁ dan u₂, log decrement δ = ln(u₁/u₂). Untuk sistem linear dengan redaman subkritis, ζ = δ/√(4π² + δ²).

Bedah soal · pengujian getaran

Puncak simpangan berturut-turut 20 mm dan 15 mm; tentukan rasio redaman.

δ = ln(20/15) = 0,2877
ζ = 0,2877 / √(4π²+0,2877²) = 0,0457

Rasio redaman ≈ 4,57% dari redaman kritis.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Rasio redaman ζ = 0,05 setara dengan…

Soal 2Jika dua puncak berturut-turut turun, maka…

Materi 3 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 4 · CPMK-1

Getaran paksa, resonansi, dan riwayat waktu

Beban berulang memaksa struktur terus bergerak. Respons tidak hanya ditentukan besar beban, melainkan juga perbandingan frekuensi beban dengan frekuensi alami.

Sub-CPMK 1.4: Mahasiswa mampu menganalisis respons akibat beban harmonik dan beban gempa.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan · analisis beban harmonik dan gempa
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 3%

Pertanyaan pemantik

Mengapa beban yang kecil tetapi berulang pada frekuensi tertentu dapat menghasilkan simpangan besar?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Resonansi: frekuensi eksitasi bertemu frekuensi struktur

r = ω/ω_n D = 1/√[(1−r²)²+(2ζr)²]

D = faktor pembesaran dinamis untuk SDOF linear akibat gaya harmonik F₀ sin(ωt), dibanding simpangan statis F₀/k.

Pada r ≈ 1 dan ζ kecil, pembesaran dapat besar. Redaman mengurangi puncak pembesaran; nilai r di atas atau di bawah 1 menghasilkan perilaku berbeda.

Dari gaya harmonik ke percepatan tanah

Untuk gempa, masukan berbentuk riwayat percepatan dasar üg(t), bukan gaya harmonik tunggal. Respons relatif dapat diperoleh dengan integrasi numerik persamaan gerak, misalnya metode Newmark-β.

Bedah soal · mesin di atas lantai

Suatu sistem memiliki ζ = 5% dan dibebani gaya harmonik dengan r = 1. Hitung faktor pembesaran tunak.

D = 1/√[(1−1²)²+(2 × 0,05 × 1)²]
D = 1/0,10 = 10

Simpangan harmonik tunak dapat menjadi 10 kali simpangan statis pada keadaan ini.

Penting. Kurva waktu pada simulasi kelas ini merupakan masukan sintetik untuk belajar, bukan rekaman gempa Aceh maupun analisis keselamatan bangunan.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Saat frekuensi gaya mendekati frekuensi alami, risiko utama adalah…

Soal 2Redaman lebih besar pada r ≈ 1 umumnya…

Materi 4 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 5 · CPMK-2

Spektrum respons elastik dan spektrum desain

Untuk setiap periode alami, cari respons maksimum osilator terhadap satu gerakan tanah; kumpulan maksimum ini membentuk spektrum respons. Spektrum desain menyederhanakan tuntutan gempa untuk perencanaan.

Sub-CPMK 2.1: Mahasiswa mampu menjelaskan konsep spektrum respons.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan · pemahaman spektrum
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 4%

Pertanyaan pemantik

Mengapa satu percepatan puncak tanah tidak cukup untuk memperkirakan respons semua gedung?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Membedakan dua jenis spektrum

Spektrum elastikHasil maksimum respons serangkaian SDOF dengan periode dan redaman tertentu untuk rekaman gerakan tanah tertentu.

Spektrum desainKurva idealisasi ketentuan perencanaan yang dibangun dari parameter bahaya dan kondisi situs; bukan satu rekaman tunggal.

T₀ = 0,2 S_D1/S_DS T_S = S_D1/S_DS

S_a(T)=S_DS(0,4+0,6T/T₀) 0 ≤ T < T₀

S_a=S_DS T₀ ≤ T ≤ T_S

S_a=S_D1/T T_S < T ≤ T_L

S_a=S_D1·T_L/T² T > T_L

Parameter dalam satuan g; bentuk idealisasi spektrum desain SNI 1726:2019. Untuk periode 0, Sa(0) = 0,4 SDS.

Bedah soal · spektrum contoh

Diketahui SDS = 0,72 g dan SD1 = 0,48 g. Tentukan T0, TS, dan Sa pada T = 1,5 s (anggap TL > 1,5 s).

TS = 0,48/0,72 = 0,667 s; T0 = 0,133 s
T = 1,5 s > TS → Sa = 0,48/1,5 = 0,32 g

Spektrum tidak selalu meningkat saat periode membesar; pada daerah periode panjang Sa menurun.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Spektrum respons memberikan…

Soal 2Pada plateau spektrum desain, Sa = …

Materi 5 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 6 · CPMK-1

Sistem banyak derajat kebebasan dan ragam getar

Gedung bertingkat mempunyai banyak koordinat gerak. Perpindahan tiap lantai tidak selalu sama; ragam getar menggambarkan pola deformasi yang dapat terjadi secara alami.

Sub-CPMK 1.5: Mahasiswa mampu menentukan ragam getar sistem banyak derajat kebebasan.
Penilaian: Kuis 2 · ragam getar dan partisipasi massa
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 5%

Pertanyaan pemantik

Mengapa mode pertama gedung sering berupa goyangan searah, tetapi mode berikutnya menunjukkan perubahan arah antar lantai?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Matriks massa, kekakuan, dan eigenvalue

[M]{ü} + [C]{u̇} + [K]{u} = −[M]{1} ü_g

([K]−ω_j²[M]){φ_j} = {0}

φj = bentuk ragam j; ωj = frekuensi lingkar ragam j. Kasus dua lantai yang disimulasikan adalah model shear building linear.

Untuk dua lantai dengan pegas antar tingkat k₁ dan k₂, matriks kekakuannya berbentuk [[k₁+k₂, −k₂], [−k₂, k₂]]. Matriks massa diagonal [[m₁, 0], [0, m₂]].

Γ_j = (φ_jᵀ M 1)/(φ_jᵀ M φ_j)

M_ef,j = (φ_jᵀ M 1)²/(φ_jᵀ M φ_j)

Rasio partisipasi massa efektif = Mef,j / Σmi. Normalisasi bentuk ragam dapat dipilih bebas.

Bedah konsep

Gedung dua lantai mempunyai dua derajat kebebasan translasi horizontal.

Tentukan dua nilai eigen ω² dari determinan [K−ω²M] = 0.
Temukan bentuk ragam φ dan hitung partisipasi massa tiap ragam.
Periksa bahwa jumlah massa efektif dua ragam melengkapi massa total pada model ideal dua DOF.

Tidak cukup melihat bentuk mode; periksa partisipasi massa untuk mengetahui perannya terhadap eksitasi tanah.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Jumlah mode untuk model linear 2 DOF adalah…

Soal 2Mode pertama lazim memiliki…

Materi 6 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 7 · CPMK-3

Spektrum desain lokasi Meulaboh

Peta bahaya memberikan parameter Ss dan S1; tanah setempat memodifikasinya melalui koefisien Fa dan Fv. Hasilnya dipakai membentuk spektrum desain untuk lokasi yang ditinjau.

Sub-CPMK 3.1: Mahasiswa mampu menyusun spektrum respons desain suatu lokasi.
Penilaian: Tugas 1 · ketepatan dan kelengkapan spektrum desain
Metode: Case Method · spektrum desain untuk lokasi Meulaboh
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 6%

Pertanyaan pemantik

Mengapa lokasi yang berdekatan tetapi memiliki jenis tanah berbeda dapat menghasilkan spektrum desain berbeda?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Alur kerja sesuai RPS tugas 1 · Meulaboh

Dapatkan koordinat tapak dan nilai S_s, S₁, T_L dari sumber peta bahaya resmi yang relevan.
Tentukan kelas situs dari data penyelidikan geoteknik, bukan dari tebakan.
Ambil F_a dan F_v dari tabel SNI 1726:2019 atau analisis situs sesuai ketentuan.
Hitung S_MS, S_M1, S_DS, S_D1, T₀, dan T_S.
Susun tabel T–Sa, grafik, serta tentukan Kategori Desain Seismik menggunakan tabel standar dengan kategori risiko.

S_MS = F_a·S_s S_M1 = F_v·S₁

S_DS = (2/3)S_MS S_D1 = (2/3)S_M1

Data contoh, bukan data resmi Meulaboh. Nilai awal dalam kalkulator merupakan skenario hipotetis untuk latihan. Jangan gunakan untuk keputusan desain; input Ss, S1, TL, kelas situs, dan Fa/Fv yang sah harus didapatkan untuk tapak aktual. Kategori Desain Seismik tidak disimpulkan otomatis oleh kalkulator ini.

Rubrik pengumpulan Tugas 1 (20 poin latihan)

Koordinat, sumber data bahaya dan bukti kelas situs (5); parameter spektrum beserta asal Fa/Fv (5); tabel/grafik benar (6); penentuan KDS dan interpretasi (4). Skor ini untuk latihan, tidak mengganti bobot 6% di RPS.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Fa dan Fv harus dipilih berdasarkan…

Soal 2SDS dihitung sebagai…

Materi 7 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 8 · CPMK-1 sampai CPMK-3

Ujian Tengah Semester

Ujian tertulis atas materi minggu 1–7. Kisi-kisi di bawah adalah panduan belajar, bukan pengganti soal ujian resmi.

Capaian: CPMK-1 sampai CPMK-3
Penilaian: UTS · ketepatan dan kelengkapan teori serta hitungan
Metode: Ujian tertulis
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 15%

Pertanyaan pemantik

Dapatkah Anda menghubungkan masukan gerakan tanah, respons dinamik struktur, dan kurva desain seismik?

Kisi-kisi UTS materi 1–7

Bahasan	Fokus
Kegempaan Aceh	Magnitudo, intensitas, dan dampak pada bangunan
SDOF	Massa, kekakuan, redaman, persamaan gerak
Getaran bebas & paksa	T, f, ζ, resonansi, dan amplifikasi
Respons spektrum	Pembacaan T–Sa, parameter dasar
MDOF	Matriks massa/kekakuan, mode, partisipasi massa
Spektrum desain	Ss/S1, kelas situs, Fa/Fv, SDS/SD1

Latihan terpadu

Sistem SDOF dengan m = 10.000 kg, k = 4.000 kN/m. a) Hitung Tn. b) Bila ζ = 5% dan r = 1, hitung pembesaran harmonik. c) Jelaskan apa yang berubah bila k dilipatgandakan.

ωn = √(4.000.000/10.000) = 20 rad/s → Tn = 0,314 s
D = 1/(2ζ) = 10
Jika k menjadi dua kali, periode menjadi Tn/√2 dan frekuensi alami meningkat.

Uraian harus memuat asumsi model, rumus, substitusi, satuan, dan interpretasi.

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Untuk 10.000 kg dan k=4 MN/m, T kira-kira…

Materi 8 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 9 · CPMK-3

Kategori risiko dan sistem penahan gempa

Beban gempa tidak hanya bergantung bahaya lokasi. Fungsi bangunan, tingkat konsekuensi kegagalan, dan sistem struktur yang dipilih menentukan strategi desainnya.

Sub-CPMK 3.2: Mahasiswa mampu menentukan kategori risiko, faktor keutamaan, dan sistem struktur.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan · kategori risiko, Ie, dan sistem
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 4%

Pertanyaan pemantik

Mengapa gedung pelayanan darurat harus dinilai berbeda dari gedung biasa dengan tinggi dan berat yang sama?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Memilih parameter dengan urutan yang benar

Kategori risiko I–IVTentukan sesuai fungsi dan konsekuensi kegagalan bangunan berdasarkan tabel SNI 1726:2019.

Faktor keutamaan I_eDiperoleh dari kategori risiko (contoh latihan I_e = 1,0 untuk risiko II).

Kategori desain seismikPeriksa dari SDS, SD1, kategori risiko, dan ketentuan tambahan SNI.

Sistem penahan gempaPeriksa sistem yang diperbolehkan, R, C_d, Ω₀, dan batasan tinggi sesuai tabel standar.

R = koefisien modifikasi respons

C_d = faktor pembesaran defleksi

Ω₀ = faktor kuat lebih

Ketiganya parameter berbeda dan tidak saling menggantikan.

Diskusi desain

Bandingkan gedung perkantoran dan gedung penting untuk layanan pascagempa. Meskipun berat dan kekakuannya sama, apakah I_e pasti sama?

Identifikasi fungsi, kategori risiko, dan keterkaitannya dengan I_e.
Periksa sistem penahan yang diizinkan untuk KDS masing-masing.

Kategori risiko dan parameter sistem harus ditentukan dari tabel SNI yang tepat, bukan dari perkiraan visual.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Cek pemahaman

Soal 1R dan Cd adalah…

Soal 2Kategori risiko ditentukan terutama oleh…

Materi 9 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 10 · CPMK-2

Periode fundamental dan gaya geser dasar

Gaya geser dasar V merupakan representasi tuntutan lateral global. Setelah menentukan parameter seismik, sistem, dan periode yang diizinkan, besar V dihitung dari berat seismik efektif.

Sub-CPMK 2.2: Mahasiswa mampu menghitung gaya geser dasar dan distribusinya dengan metode statik ekuivalen.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan · gaya geser dasar dan distribusi
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 4%

Pertanyaan pemantik

Jika berat seismik gedung meningkat 20% sementara parameter lainnya tetap, apa yang terjadi dengan gaya geser dasar?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Koefisien respons seismik C_s

V = C_s W

C_s,awal = S_DS/(R/I_e)

C_s,atas = S_D1/[T(R/I_e)] (T ≤ T_L)

C_s,min = maks(0,044 S_DSI_e,0,01)

Untuk T > TL batas atas memakai SD1·TL/[T²(R/Ie)]; untuk S1 ≥ 0,6 g perlu batas bawah tambahan 0,5 S1/(R/Ie). Periksa aturan periode dan metode analisis yang diizinkan sebelum desain.

Bedah soal · gedung contoh

Gedung contoh W = 10.000 kN, SDS = 0,72 g, SD1 = 0,48 g, T = 0,8 s, R = 8, Ie = 1,0 dan S1 < 0,6 g; TL > T.

Cs,awal = 0,72/8 = 0,090
Cs,atas = 0,48/(0,8 × 8) = 0,075
Cs,min = maks(0,044×0,72, 0,01) = 0,03168
Cs = 0,075 → V = 0,075 × 10.000 = 750 kN

Contoh hitungan hanya valid di bawah asumsi input; gunakan data tapak dan aturan periode yang sah untuk proyek nyata.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Dengan Cs tetap, V berbanding lurus terhadap…

Soal 2Batas bawah Cs harus…

Materi 10 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 11 · CPMK-2

Analisis statik ekuivalen gedung empat lantai

Gaya geser dasar harus disalurkan ke tiap lantai berdasarkan massa dan tinggi. Distribusi ini memungkinkan analisis gaya lantai, geser tingkat, serta momen guling global.

Sub-CPMK 2.3: Mahasiswa mampu menganalisis gedung bertingkat dengan metode statik ekuivalen.
Penilaian: Tugas 2 · ketepatan dan kelengkapan analisis
Metode: Case Method · gedung beton bertulang empat lantai
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 8%

Pertanyaan pemantik

Mengapa lantai atas dapat menerima gaya lateral lebih besar walaupun berat lantainya sama dengan lantai bawah?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Kasus berjalan: gedung beton bertulang empat lantai

Lantai	Elevasi h_x	Berat w_x
1	3,6 m	1.800 kN
2	7,2 m	1.800 kN
3	10,8 m	1.800 kN
Atap (4)	14,4 m	1.400 kN

F_x = C_vx · V

C_vx = w_x h_x^k / Σ(w_i h_i^k)

Eksponen k = 1 untuk T ≤ 0,5 s dan k = 2 untuk T ≥ 2,5 s; interpolasi linear antara keduanya.

Langkah pengerjaan Tugas 2

Tentukan massa/berat seismik efektif setiap tingkat dan periode fundamental.
Hitung Cs dan V berdasarkan parameter SNI yang sudah diverifikasi.
Bagikan gaya Fx, lalu akumulasikan geser tiap tingkat Vx.
Hitung momen guling, tentukan jalur beban lateral, dan dokumentasikan asumsi model.
Bandingkan geser lantai terbawah dengan V (harus konsisten).

Kalkulator latihan. Gunakan V = 700 kN sebagai nilai latihan hipotetis untuk empat lantai di atas. Bukan hasil pemetaan bahaya lokasi.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Jumlah gaya lantai Fx idealnya sama dengan…

Soal 2Gaya geser di tingkat terbawah adalah…

Materi 11 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 12 · CPMK-2

Analisis ragam dan respons spektrum

Respons modal tiap ragam dihitung menggunakan periode, bentuk ragam, partisipasi massa, dan ordinat spektrum. Respons tersebut kemudian dikombinasikan, bukan dijumlahkan langsung dengan tanda yang sembarang.

Sub-CPMK 2.4: Mahasiswa mampu menganalisis struktur dengan metode respons spektrum.
Penilaian: Kuis 3 · ketepatan analisis respons spektrum
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 6%

Pertanyaan pemantik

Mengapa dua maksimum gaya dari dua mode tidak boleh selalu dijumlahkan secara aritmetika?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Kombinasi ragam dan penskalaan

R_SRSS = √(R₁² + R₂² + … + R_n²)

SRSS cocok untuk mode yang cukup terpisah. Bila frekuensi ragam saling berdekatan, gunakan metode kombinasi yang sesuai (misalnya CQC) dan periksa ketentuannya.

Alur analisis: modal extraction → verifikasi partisipasi massa → fungsi Sa(T) → arah gempa → kombinasi ragam → evaluasi geser dasar dan penskalaan bila disyaratkan → pemeriksaan simpangan serta gaya elemen.

Bedah soal · kombinasi dua mode

Dua mode menghasilkan gaya geser dasar modal |V₁| = 600 kN dan |V₂| = 280 kN. Hitung hasil SRSS.

VSRSS = √(600²+280²) = √438.400 ≈ 662,12 kN
Bandingkan VSRSS dengan nilai acuan penskalaan berdasarkan ketentuan SNI yang berlaku.

Jangan menganggap 600 + 280 = 880 kN sebagai kombinasi modal SRSS.

Lingkup kalkulator: dua hasil modal yang diasumsikan cukup terpisah, digabung dengan SRSS. Keperluan CQC dan ketentuan penskalaan aktual tetap harus diverifikasi secara terpisah.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Dua kontribusi modal 3 dan 4 dalam SRSS menjadi…

Soal 2Bila frekuensi mode berdekatan, lebih sesuai memeriksa…

Materi 12 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 13 · CPMK-2

Simpangan antartingkat dan efek P–Delta

Lantai yang bergeser mengubah geometri kolom dan dapat menambah momen akibat gaya gravitasi. Karena itu, analisis gempa tidak berhenti saat gaya geser dasar memenuhi pemeriksaan.

Sub-CPMK 2.5: Mahasiswa mampu memeriksa simpangan antartingkat dan pengaruh P-delta.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan · simpangan dan P–Delta
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 4%

Pertanyaan pemantik

Mengapa gedung yang kuat terhadap gaya lateral belum tentu memenuhi syarat simpangan?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Simpangan elastik dan simpangan desain

δ_x = C_d δ_xe / I_e

Δ_x = δ_x − δ_x−1

θ = P_x Δ_x I_e / (V_x h_sx C_d)

Px = beban gravitasi kumulatif pada tingkat x dan di atasnya; Vx = geser tingkat; hsx = tinggi tingkat; θ = indikator stabilitas P–Delta sesuai ketentuan terkait.

Batas drift dan ketidakberaturan bergantung pada fungsi, sistem, dan klasifikasi bangunan. Kalkulator memakai batas drift latihan yang Anda masukkan sendiri; tidak memutuskan kepatuhan SNI otomatis.

Bedah soal · simpangan gedung

Simpangan elastik lantai atas 18 mm, lantai bawah 10 mm; Cd = 5,5, Ie = 1,0; tinggi tingkat 3.600 mm.

Δ = (18−10) × 5,5/1,0 = 44 mm
Drift ratio = 44/3.600 = 0,01222 ≈ 1,22%

Bandingkan dengan batas drift yang sesuai; masukkan pula P dan V untuk memeriksa θ.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Drift antartingkat adalah…

Soal 2P–Delta timbul karena…

Materi 13 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 14 · CPMK-3

Pemodelan dan analisis gempa dengan perangkat lunak

Model ETABS atau SAP2000 bukan pengganti keputusan insinyur. Hasil yang baik memerlukan definisi massa, kekakuan, spektrum, ragam, dan pembacaan output secara teliti.

Sub-CPMK 3.3: Mahasiswa mampu menentukan beban gempa rencana gedung dengan perangkat lunak.
Penilaian: Tugas 3 · ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case Method · analisis respons spektrum gedung dengan perangkat lunak
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 6%

Pertanyaan pemantik

Apa akibatnya jika massa seismik lantai tidak didefinisikan, walaupun geometri dan tulangannya sudah lengkap?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Alur pemodelan untuk tugas 3 ETABS / SAP2000

Geometri dan materialInput tinggi dan elevasi lantai, penampang, diafragma, tumpuan, elemen yang bekerja lateral.

Sumber massaDefinisikan massa seismik dengan kombinasi beban yang relevan; periksa jumlah massa dan pusat massa.

Analisis modalHitung mode, periode, bentuk mode, dan partisipasi massa sampai memenuhi syarat.

Respons spektrumInput fungsi desain, skala/satuan percepatan yang benar, arah gempa, eksentrisitas, serta kombinasi modal.

Validasi hasilPeriksa geser dasar, penskalaan yang disyaratkan, simpangan, P–Delta, ketidakberaturan, dan konsistensi gaya elemen.

Unduh data spektrum latihan

Kalkulator di bawah menghasilkan tabel T–Sa hipotetis dan CSV yang dapat dipakai untuk latihan impor data. Sesuaikan satuan dengan satuan aktif perangkat lunak dan periksa lagi parameter tapak.

Bukan koneksi ETABS/SAP2000. Halaman ini tidak menjalankan kedua aplikasi tersebut. Perhitungan dan ekspor CSV adalah bahan latihan; analisis struktur harus dilakukan di perangkat lunak lalu divalidasi oleh pengguna.

Laporan Tugas 3 (format ringkas)

Bagian	Bukti yang harus dilampirkan
Input	Grid, elevasi, penampang, material, massa, lokasi dan situs
Modal	Periode, mode shape, partisipasi massa
Beban gempa	Kurva input, load cases, kombinasi, skala percepatan
Verifikasi	Geser dasar, drift, P–Delta, interpretasi

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Cek pemahaman

Soal 1Bila spektrum input berupa g tetapi software meminta m/s², maka…

Soal 2Yang diverifikasi setelah analisis modal adalah…

Materi 14 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 15 · CPMK-3

Daktilitas, desain kapasitas, dan detailing seismik

Gedung yang dirancang tahan gempa kuat diharapkan mampu berdeformasi secara terkendali. Detailing memungkinkan disipasi energi tanpa kehilangan kestabilan secara mendadak.

Sub-CPMK 3.4: Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip desain kapasitas dan pendetailan seismik.
Penilaian: Diskusi kelas · ketepatan menjelaskan desain kapasitas
Metode: Ceramah interaktif dan diskusi kelas
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 4%

Pertanyaan pemantik

Mengapa lokasi sendi plastis yang diharapkan lebih baik berada pada balok, bukan membentuk mekanisme lantai lunak pada kolom?

Visualisasi skematis untuk membantu memahami respons; bukan data hasil pengukuran atau verifikasi bangunan.

Prinsip kolom kuat–balok lemah

Dalam mekanisme yang direncanakan, pelelehan lentur di balok didahulukan dibanding pelelehan kolom. Komponen lain, seperti sambungan dan geser, perlu dilindungi dengan pendekatan desain kapasitas.

ΣM_nc ≥ 1,2 ΣM_nb (prinsip contoh pemeriksaan SRPMK beton)

ΣMnc dan ΣMnb adalah jumlah kekuatan lentur nominal kolom dan balok pada joint yang relevan. Periksa definisi, kondisi aksial, pengecualian, dan penulangan pada SNI 2847:2019 untuk desain aktual.

Perilaku yang dihindariMekanisme soft story: plastifikasi kolom terkonsentrasi di satu tingkat, menurunkan kestabilan.

Perilaku yang ditujuPlastifikasi tersebar di ujung balok dengan kolom dan joint tetap memiliki kapasitas memadai.

Hal-hal yang wajib didetail

Pengangkuran, penyaluran tulangan, serta daerah sendi plastis.
Sengkang/pengekang dengan jarak dan kait sesuai ketentuan elemen seismik.
Pemeriksaan geser kapasitas, sambungan balok–kolom, strong-column weak-beam.
Jalur beban diafragma–kolektor–sistem penahan gaya lateral–fondasi.

Rujukan tambahan konseptual: persyaratan detailing beton berada di SNI 2847:2019. RPS utama mengacu SNI 1726:2019 untuk ketahanan gempa; kedua standar harus diperiksa sesuai lingkupnya.

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Cek pemahaman

Soal 1Desain kapasitas SRPMK beton bertujuan antara lain…

Soal 2Jalur beban lateral harus…

Materi 15 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Minggu 16 · CPMK-1 sampai CPMK-3

Ujian Akhir Semester

Ujian tertulis seluruh materi Rekayasa Gempa dan Dinamika Struktur. Semua capaian CPMK-1, CPMK-2, dan CPMK-3 terintegrasi.

Capaian: CPMK-1 sampai CPMK-3
Penilaian: UAS · ketepatan analisis, kelengkapan, integrasi konsep
Metode: Ujian tertulis
Pustaka: Chopra; SNI 1726:2019
Bobot RPS: 20%

Pertanyaan pemantik

Dapatkah Anda membela keputusan desain seismik dari fenomena gempa sampai detail struktur?

Integrasi 16 pertemuan

Masukan bahayaKenali kegempaan Aceh, tentukan data bahaya seismik, dan kelas situs.

Respons dinamikSDOF dan MDOF, T, ζ, ragam getar, spektrum respons.

Gaya desainBangun spektrum desain, sistem, Cs, V, distribusi gaya statik ekuivalen.

Verifikasi kinerjaRespons modal, drift, P–Delta, ketidakberaturan, dan desain kapasitas.

Contoh soal integratif

Gedung empat lantai memiliki berat seismik masing-masing lantai 1.800, 1.800, 1.800, 1.400 kN, periode 0,8 s, serta parameter latihan SDS = 0,72 g, SD1 = 0,48 g, R = 8 dan Ie = 1. Anggap S1 < 0,6 g dan T < TL. Tentukan V dan jelaskan alur pemeriksaan lanjut.

W = 6.800 kN; Cs = min(0,72/8; 0,48/(0,8×8)) = 0,075
Cs,min = 0,03168 < 0,075 → V = 0,075×6.800 = 510 kN
Tentukan Fx dari wx hx^k, lalu Vx tiap tingkat dan simpangan dengan Cd/Ie.
Bandingkan terhadap hasil modal, periksa skala, P–Delta, ketidakberaturan dan detailing.

Jelaskan batas asumsi: parameter tapak, kelas situs, kategori risiko, sistem, dan keteraturan harus dibuktikan sebelum mendesain.

Kebijakan evaluasi. UTS dan UAS pada halaman ini merupakan panduan belajar. Penilaian resmi mengikuti ujian yang ditetapkan dosen sesuai RPS.

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Soal 1Bobot UAS dalam RPS adalah…

Soal 2Tahap setelah menghitung V antara lain…

Materi 16 mengikuti RPS FT12439 (5 Oktober 2026). Kalkulator dan pembahasan merupakan materi pengayaan/latihan buatan untuk kelas ini.

Rekayasa Gempa & Dinamika Struktur

Cara belajar di kelas ini

Tiga tugas berbasis kasus dalam RPS

Capaian pembelajaran

Rencana pembelajaran 16 pertemuan

Evaluasi sesuai RPS

Pustaka

Kegempaan Aceh dan respons bangunan

Dari patahan ke struktur konsep fisik

Magnitudo tidak sama dengan intensitas

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Massa, kekakuan, redaman, dan getaran bebas

Satu derajat kebebasan (SDOF)

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Periode, frekuensi, dan rasio redaman

Hubungan yang wajib dikuasai

Menaksir redaman dari rekaman osilasi

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Getaran paksa, resonansi, dan riwayat waktu

Resonansi: frekuensi eksitasi bertemu frekuensi struktur

Dari gaya harmonik ke percepatan tanah

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Spektrum respons elastik dan spektrum desain

Membedakan dua jenis spektrum

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Sistem banyak derajat kebebasan dan ragam getar

Matriks massa, kekakuan, dan eigenvalue

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Spektrum desain lokasi Meulaboh

Alur kerja sesuai RPS tugas 1 · Meulaboh

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Ujian Tengah Semester

Kisi-kisi UTS materi 1–7

Latihan terpadu

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Kategori risiko dan sistem penahan gempa

Memilih parameter dengan urutan yang benar

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Cek pemahaman

Periode fundamental dan gaya geser dasar

Koefisien respons seismik Cs

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Analisis statik ekuivalen gedung empat lantai

Kasus berjalan: gedung beton bertulang empat lantai

Langkah pengerjaan Tugas 2

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Analisis ragam dan respons spektrum

Kombinasi ragam dan penskalaan

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Simpangan antartingkat dan efek P–Delta

Simpangan elastik dan simpangan desain

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Bank soal variasi berdasarkan NIM

Cek pemahaman

Pemodelan dan analisis gempa dengan perangkat lunak

Alur pemodelan untuk tugas 3 ETABS / SAP2000

Unduh data spektrum latihan

Laporan Tugas 3 (format ringkas)

Eksplorasi angka coba ubah parameter

Cek pemahaman

Koefisien respons seismik C_s