bab 2 tinjauan pustaka 2 - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/bab2/2011-2-00276-sp...

1

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gempa

Gempa adalah tanah yang bergerak akibat pelepasan energi secara tiba-tiba dari

dalam kerak bumi (Elnashai & Sarno, 2008). Penyebab terjadinya gempa pada umumnya

adalah (1) pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik, (2) letusan gunung

berapi/gempa vulkanik, (3) runtuhnya goa bawah tanah, atau bahkan (4) aktivitas

manusia seperti ledakan bom. Pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik

merupakan gempa yang paling menjadi perhatian bagi insinyur sipil khususnya struktur,

karena gempa jenis ini paling mengganggu lapisan-lapisan tanah.

Charles Richter (1935) mengembangkan skala untuk mengukur kekuatan gempa

bumi yang dikenal dengan skala richter. Pengukuran skala richter didasarkan pada

tingkat energi yang dilepaskan oleh pusat gempa. Skala richter membagi tingkat

kekuatan gempa tersebut menjadi 9 tingkat, dapat dilihat pada Tabel 2.1.

2

Tabel 2.1 Tingkat Kekuatan Gempa Berdasarkan Skala Richter.

Magnitudo Deskripsi Dampak Gempa Bumi Frekuensi Terjadi

< 2.0 Micro Gempa mikro, tidak dapat dirasakan

Terjadi secara terus menerus

2.0-2.9 Minor

Umumnya tidak dapat dirasakan, tetapi dapat diketahui

1.300.000/tahun (estimasi)

3.0-3.9 Kadang dapat dirasakan tetapi jarang menimbulkan kerusakan

130.000/tahun (estimasi)

4.0-4.9 Light

Dapat dirasakan dan diketahui dari pergerakan benda di dalam ruangan, suara-suara berderak. Kerusakan tidak signifikan.

13.000/tahun (estimasi)

5.0-5.9 Moderate

Dapat menyebabkan kerusakan yang besar pada bangunan yang didesain tidak baik dan kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik.

1.319/tahun

6.0-6.9 Strong Dapat merusak bangunan hingga radius 160 km (99 mil)

134/tahun

7.0-7.9 Major Dapat mengakibatkan kerusakan serius pada area yang cukup besar

15/tahun

8.0-8.9 Great

Dapat mengakibatkan kerusakan serius hingga ratusan kilometer

1/tahun

9.0-9.9 Menghancurkan area sejauh ribuan kilometer

1/10 tahun (estimasi)

10.0+ Massive Tidak pernah tercatat, dapat menghancurkan area yang sangat besar

Sangat jarang (Tidak diketahui/mungkin tidak akan terjadi)

Sumber : U.S. Geological Survey documents based on observation since 1900 to 1990, 1990

2.2 Beban Gempa Rencana

Menurut SNI-03-1726-2002, beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya

beban tersebut dalam waktu umur bangunan 50 tahun adalah 10% dan gempa yang

menyebabkannya dengan periode ulang 500 tahun. Sedangkan menurut RSNI-03-1726-

201X, beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya beban tersebut dalam waktu

umur bangunan 50 tahun adalah 2% dan gempa yang menyebabkannya dengan perioda

ulang 2475 tahun.

2.3 Peraturan Gempa

Berdasarkan SNI

Gempa untuk Struktur Bangunan G

Indonesia (BSNI). Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah gempa, peta

pada Lampiran 1.

2.3.1 Respons Spektral SNI

Berdasarkan SNI

berdasarkan wilayah gempa yaitu :

3

Peraturan Gempa SNI-03-1726-2002

dasarkan SNI-03-1726- SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, yang diterbitkan oleh Badan Standar Nasional

Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah gempa, peta

Respons Spektral SNI-03-1726-2002

Berdasarkan SNI-03-1726-2002, respons spektral dibagi menjadi 6 jenis

berdasarkan wilayah gempa yaitu :

Standar Perencanaan Ketahanan

, yang diterbitkan oleh Badan Standar Nasional

gempa terlampir

2002, respons spektral dibagi menjadi 6 jenis

Gambar 2.1 Respon Spektrum Gempa Rencana SNI

Sumber : SNI-03-1726-2002

Dengan :

C = faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya

bergantung pada

rencana

T = waktu getar alami struktur gedu

Untuk nilai C harus memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Jika T ≤ TC

C = Am ................................

Dengan :

Am = percepatan puncak muka tanah maksimum

TC = waktu getar alami sudut

2. Jika T > TC

T

AC r= ................................

4

Gambar 2.1 Respon Spektrum Gempa Rencana SNI-03-17262002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002

faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya

bergantung pada T, dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa

waktu getar alami struktur gedung

harus memenuhi syarat sebagai berikut :

................................................................................................

percepatan puncak muka tanah maksimum

waktu getar alami sudut

................................................................................................

1726-2002

Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002

faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya

, dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa

................................................ (2.1)

............................................... (2.2)

5

Dengan :

Ar = pembilang dalam persamaan hiperbola faktor respons gempa C pada

spektruk respons gempa rencana

Untuk menentukan jenis tanah SNI-03-1726-2002 menentukan spesifikasi tanah

sebagai berikut :

Tabel 2.2 Jenis-jenis Tanah

Jenis Tanah sv (m/detik) N us (kPa)

Tanah Keras sv ≥ 350 N ≥ 50 us ≥ 100

Tanah Sedang 175 ≤ sv < 350 15 ≤ N < 50 50 ≤ us < 100

Tanah Lunak sv < 175 N < 15 us < 50

atau, setiap profil tanah dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 20, wn ≥ 40% dan Su < 25 kPa

Tanah Khusus Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi

Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002

Dengan :

N = tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas.

us = kuat geser niralir.

us = kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas.

sv = kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser yang kecil,

di dalam lapisan 30 m paling atas.

6

2.3.2 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Muka Tanah

Menurut SNI-03-1726-2002, percepatan puncak batuan dasar dan muka tanah

ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut :

Tabel 2.3 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah untuk

Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia

Wilayah Gempa

Percepatan Puncak

Batuan Dasar (g)

Percepatan muka puncak Tanah, A0 (g)

Tanah Keras

Tanah Sedang

Tanah Lunak Tanah Khusus

1 0,03 0,04 0,05 0,08

Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi

2 0,10 0,12 0,15 0,20 3 0,15 0,18 0,23 0,30 4 0,20 0,24 0,28 0,34 5 0,25 0,28 0,32 0,36 6 0,30 0,33 0,36 0,38


Untuk menentukan percepatan puncak muka tanah, Am, dapat ditentukan dengan

persamaan berikut :

Am = 2,5.A0 ..................................................................................................................... (2.3)

Dengan :

Am = percepatan puncak muka tanah maksimum

A0 = percepatan puncak muka tanah

7

2.3.3 Faktor Keutamaan Struktur

Menurut SNI-03-1726-2002, faktor keutamaan struktur ditentukan berdasarkan

ketentuan sebagai berikut :

Tabel 2.4 Kategori Bangunan Gedung dan Faktor Keutamaan, I

Kategori Gedung Faktor Keutamaan I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan, dan perkantoran.

1,0 1,0 1,0

Monumen dan bangunan monumental

1,0 1,6 1,6

Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio, dan televisi.

1,4 1,0 1,4

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun

1,6 1,0 1,6

Cerobong, tangki di atas menara

1,5 1,0 1,5 2.3.4


Catatan :

Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan sebelum

berlakunya standar ini maka faktor keutamaan, I, dapat dikalikan 80%.

Dengan :

I = Faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada

berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana

yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh

tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.

8

I1 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana

yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama

umur gedung.

I2 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang

berkaitan dengan penyesuaian umur gedung.

2.3.4 Perioda Fundamental Struktur

SNI-03-1726-2002 membatasi nilai T1 yang didapatkan dari hasil analisa untuk

mencegah struktur gedung yang terlalu fleksibel dengan ketentuan sebagai berikut:

T1 < ζ n ........................................................................................................................... (2.4)

Dengan koefisien ζ n ditetapkan dengan ketentuan berikut :

Tabel 2.5 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung

Wilayah Gempa ζ

1 0,20 2 0,19 3 0,18 4 0,17 5 0,16 6 0,15


2.3.5 Berat Seismik Efektif

Menurut SNI-03-1726-2002, berat seismik efektif adalah berat total gedung,

termasuk beban hidup yang sesuai.

9

2.3.6 Geser Dasar Seismik

Menurut SNI-03-1726-2002, cara untuk menentukan geser dasar seismik

ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :

tWR

ICV

.1= ................................................................................................................... (2.5)

Dengan :

V = geser dasar seismik

C1 = nilai faktor respons gempa yang didapatkan dari spektrum respons gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental dari suatu struktur.

I = faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada

berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana

yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh

tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.

R = faktor reduksi gempa, rasio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh

gempa rencana pada struktur gedung elastik penuh dan beban gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada

faktor daktilitas struktur gedung tersebut; faktor reduksi gempa representatif

struktur gedung tidak beraturan, lihat Tabel 2.6

Wt = berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai.

10

2.3.7 Distribusi Vertikal Gaya Gempa

Menurut SNI-03-1726-2002, distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan

persamaan berikut :

VzW

zWF

n

iii

iii

∑=

=

1

.

............................................................................................................... (2.6)

Dengan :

Fi = gaya vertikal gempa

Wi = berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai

zi = ketinggian lantai tingkat ke-i, diukur dari taraf penjepitan lateral

V = geser dasar seismik, lihat persamaan 2.5

2.3.8 Faktor Reduksi Gempa Maksimum dan Faktor Daktilitas Maksimum

Menurut SNI-03-1726-2002, apabila dalam arah pembebanan gempa akibat

pengaruh gempa rencana sistem struktur gedung terdiri dari beberapa jenis subsistem

struktur gedung yang berbeda, faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung

itu untuk arah pembebanan gempa tersebut, dapat ditentukan dengan Tabel 2.6

Tabel 2.6 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum, Faktor

Tahanan Lebih Struktur dan Faktor Tahanan Lebih Total Beberapa Jenis Sistem dan

Subsistem Struktur Gedung.

Sistem dan Subsistem Struktur Gedung Uraian Sistem Pemikul Beban Gempa µµµµmmmm Rm f

1. Sistem dinding penumpu (Sistem struktur yang tidak memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Dinding penumpu atau sistem bracing memikul hampir semua beban gravitasi. Beban lateral dipikul oleh dinding geser atau rangka bracing).

1. Dinding geser beton bertulang 2,7 4,5 2,8 2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan bracing tarik

1,8 2,8 2,2

3. Rangka bracing di mana bracing nya memikul beban gravitasi

a. Baja 2,8 4,4 2,2 b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 1,8 2,8 2,2

11

2. Sistem rangka gedung (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bracing).

1. Rangka bracing eksentris baja (RBE) 4,3 7,0 2,8

2. Dinding geser beton bertulang 3,3 5,5 2,8

3. Rangka bracing biasa a. Baja 3,6 5,6 2,2 b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 3,6 5,6 2,2

4. Rangka bracing konsentris khusus a. Baja 4,1 6,4 2,2

5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail 4,0 6,5 2,8 6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh

3,6 6,0 2,8

7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial

3,3 5,5 2,8

3. Sistem rangka pemikul momen (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur).

1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK) a. Baja 5,2 8,5 2,8 b. Beton bertulang 5,2 8,5 2,9

2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM)

3,3 5,5 2,10

3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB) a. Baja 2,7 4,5 2,12 b. Beton bertulang 2,1 3,5 2,13

4. Rangka batang baja pemikul momen khusus (SRBPMK)

4,0 6,5 2,14

4. Sistem ganda (Terdiri dari : 1) rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi; 2) pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bracing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral; 3) kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi/sistem ganda).

1. Dinding geser a. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 5,2 8,5 2,8 b. Beton bertulang dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8

c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang

4,0 6,5 2,8

2. RBE baja a. Dengan SRPMK baja 5,2 8,5 2,8 b. Dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8

3. Rangka bracing biasa a. Baja dengan SRPMK baja 4,0 6,5 2,8 b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6)

4,0 6,5 2,8

d. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6)

2,6 4,2 2,8

4. Rangka bracing konsentris khusus a. Baja dengan SRPMK baja 4,6 7,5 2,8

b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 5. Sistem struktur gedung kolom kantilever (Sistem struktur yang memanfaatkan kolom kantilever untuk memikul beban lateral).

Sistem struktur kolom kantilever

1,4 2,2 2

6. Sistem interaksi dinding geser dengan rangka.

Beton bertulang biasa (tidak untuk wilayah 3, 4, 5, & 6)

3,4 5,5 2,8

7. Subsistem tunggal (Subsistem struktur bidang yang membentuk struktur gedung secara keseluruhan).

1. Rangka terbuka baja 5,2 8,5 2,8 2. Rangka terbuka beton bertulang 5,2 8,5 2,8 3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton pratekan (bergantung pada indeks baja total)

3,3 5,5 2,8

4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail penuh

4,0 6,5 2,8

5. Dinding geser berton bertulang kantilever daktail parsial

3,3 5,5 2,8


12

2.4 Peraturan Gempa RSNI-03-1726-201X

RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung, yang merupakan hasil revisi dari SNI-03-1726-

2002 oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010. Pada Peta Gempa Indonesia 2010

pembagian wilayah gempa mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan

dengan Peta Gempa Indonesia 2002, Peta Gempa Indonesia 2010 terlampir pada

Lampiran 2.

2.4.1 Respons Spektral RSNI-03-1726-201X

Berdasarkan RSNI-03-1726-201X cara mendesain respons spektral dapat

dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah seperti dibawah ini :

1. Menentukan nilai SS dan S1

SS dan S1 yang didapatkan dari Peta Gempa Indonesia 2010, lihat Lampiran 2.

Dengan :

SS = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible

Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek (0,2

detik) dengan redaman 5%.

S1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible

Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik

dengan redaman 5%.

2. Menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan (Ie)

Untuk menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan dapat dilihat

pada Tabel 2.7 dan Tabel 2.8.

13

Tabel 2.7 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya Untuk Beban

Gempa

Jenis Pemanfaatan Kategori Resiko

Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam katerogi resiko I,III,IV

II

Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori resiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya , atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.

III

Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk :

• Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan • Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas

bedah dan unit gawat darurat • Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi serta garasi

kendaraan darurat • Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat

perlindungan darurat lainnya • Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas

lainnya untuk tanggap darurat • Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan

pada saat keadaan darurat • Struktur tambahan (termasuk, tidak dibatasi untuk, menara

telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik , tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) disyaratkan dalam kategori resiko IV untuk beroperasi pada saat keadaan darurat

• Menara • Fasilitas penampungan air dan struktur pompa yang dibutuhkan untuk

meningkatkan tekanan air pada saat memadamkan kebakaran • Gedung dan struktur lainnya yang memiliki fungsi yang penting

terhadap sistem pertahanan nasional. Gedung dan struktur lain, yang kegagalannya dapat menimbulkan bahaya bagi masyarakat Gedung dan struktur lainnya (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya) yang mengandung bahan yang sangat beracun di mana jumlah

IV

14

kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat bila terjadi kebocoran. Gedung dan struktur lainnya yang mengandung bahan yang beracun, sangat beracun atau mudah meledak dapat dimasukkan dalam kategori resiko yang lebih rendah jika dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkuatan hukum melalui kajian bahaya bahwa kebocoran bahan beracun dan mudah meledak tersebut tidak akan mengancam kehidupan masyarakat. Penurunan kategori resiko ini tidak diijinkan jika gedung atau struktur lainnya tersebut juga merupakan fasilitas yang penting. Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV.

Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung

dan Non Gedung, 2011

Tabel 2.8 Faktor Keutamaan Gempa dan Angin

Kategori Resiko

Faktor Keutamaan Gempa, Ie

Faktor Keutamaan Angin, IW

I atau II 1,00 1,00

III 1,25 1,00

IV 1,50 1,00

Sumber : ASCE 7-10Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, 2010

3. Menentukan koefisien situs, Fa dan Fv

Untuk menentukan koefisien situs Fa dan Fv dapat dilihat pada Tabel 2.9, Tabel

2.10, dan Tabel 2.11.

Tabel 2.9 Klasifikasi Situs

Kelas Situs sv (m/detik) N atau chN us (kPa)

SA (Batuan Keras) > 1500 N/A N/A SB (Batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A SC (Tanah Keras, Sangat Padat, dan Batuan Lunak)

350 sampai 750 > 50 ≥ 100

SD (Tanah Sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100 SE (Tanah Lunak) < 175 < 15 < 50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :

1. Indeks plastisitas, PI > 20, 2. Kadar air, w > 40 persen, dan

3. Kuat geser niralir us < 25 kPa

SF (Tanah Khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:

• Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah

15

dan analisis respons spesifik situ yang mengikuti Pasal 6.9.1)

tersementasi lemah • Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m) • Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5 m

dengan Indeks Plasitisitas PI > 75) • Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan ketebalan H >

35 m dengan us < 50 kPa



Dengan :

N = tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas.

chN = tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif dalam lapisan

30 m paling atas.

us = kuat geser niralir.

us = kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas.

sv = kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser

yang kecil, di dalam lapisan 30 m paling atas.

Tabel 2.10 Koefisien Situs, Fa

Kelas Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 0,2 detik, SS

SS ≤ 0,25 SS = 0,5 SS = 0,75 SS = 1 SS ≥ 1,25 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9 SF SSb



Catatan :

(a) Untuk nilai-nilai antara SS dapat dilakukan dengan interpolasi linier.

(b) SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis

respon situs spesifik.

16

Tabel 2.11 Koefisien Situs, Fv

Kelas Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 1 detik, S1

S1 ≤ 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 ≥ 0,5 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 SD 2,4 2,0 1,8 1,6 1,5 SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4 SF SSb



Catatan :

(a) Untuk nilai-nilai antara S1 dapat dilakukan dengan interpolasi linier.

(b) SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis

respon situs spesifik.

4. Menghitung parameter percepatan spektral desain

saDS SFS .3

2= ..................................................................................................... (2.7)

11 .3

2SFS vD = ...................................................................................................... (2.8)

Dengan :

DSS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik)

dengan redaman 5%

1DS = parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan

redaman 5%

SS = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible

Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek

(0,2 detik) dengan redaman 5%

17

S1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible

Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik

dengan redaman 5%

aF = koefisien situs untuk perioda pendek (0,2 detik)

vF = koefisien situs untuk perioda 1 detik

5. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)

Untuk menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) dapat dilihat pada Tabel 2.12

dan Tabel 2.13 dengan menggunakan 2 parameter yaitu SDS dan SD1.

Tabel 2.12 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

pada Perioda Pendek (SDS)

Kategori Resiko

SDS

SDS < 0,167 0,167 ≤ SDS < 0,33 0,33 ≤ SDS < 0,50 0,50 ≤ SDS I A B C D

II A B C D

III A B C D

IV A C D D



Tabel 2.13 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

pada Perioda 1 detik (SD1)

Kategori Resiko

SD1

SD1 < 0,067 0,067 ≤ SD1 < 0,133 0,133 ≤ SD1 < 0,20 0,20 ≤ SD1 I A B C D

II A B C D

III A B C D

IV A C D D



18

6. Spektrum Respons Desain

• Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan

desain Sa, harus diambil dari persamaan :

+=

0

6,04,0T

TSS DSa ........................................................................... (2.9)

DS

D

S

ST 1

0 2,0= ......................................................................................... (2.10)

Dengan :

Sa = spektrum respons percepatan desain.

SDS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek

(0,2 detik) dengan redaman 5%.

SD1 = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek 1

detik redaman 5%.

T = perioda fundamental bangunan.

• Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari

atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama

dengan SDS.

• Untuk perioda lebih besar dari TS, spektrum respon percepatan desain, Sa,

diambil berdasarkan persamaan :

T

SS D

a1= .............................................................................................. (2.11)

DS

DS S

ST 1= .............................................................................................. (2.12)

19

Gambar 2.2 Spektrum Respons Desain RSNI-03-1726-201X

Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011

2.4.2 Berat Seismik Efektif

Menurut RSNI-03-1726-201X berat seismik efektif struktur, W, harus

menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini :

1. Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan : minimum 25% beban hidup

lantai (beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiran terbuka, serta

beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 % dari berat seismik efektif pada

suatu lantau, tidak perlu disertakan).

2. Jika ketentuan untuk partisi dinyatakan dalam desai beban lantai : diambil

sebagai yang terbesar di antara berat partisi aktual atau berat daerah lantai

minimum sebesar 0,48 kN/m2.

3. Berat operasional total dari peralatan yang permanen.

20

4. Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan sejenis lainnya.

2.4.3 Geser Dasar Seismik

Menurut RSNI-03-1726-201X, geser dasar seismik adalah gaya geser atau

lateral total yang bekerja pada tingkat dasar. Ditentukan sesuai dengan persamaan

berikut :

V = CS.W ...................................................................................................................... (2.13)

Dengan :

V = geser dasar seismik

CS = koefisien respons seismik yang ditentukan sesuai dengan Persamaan 2.14

W = berat seismik efektif menurut berat seismik efektif

Koefisien respons seismik, CS, harus ditentukan dengan persamaan berikut :

=

e

DSS

I

R

SC .................................................................................................................... (2.14)

Dengan :

SDS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan

redaman 5%

R = faktor modifikasi respons

Ie = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8

Nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14 tidak perlu melebih dari persamaan berikut:

=

e

DS

I

RT

SC 1 ................................................................................................................. (2.15)

21

Nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14 harus tidak kurang dari persamaan berikut :

CS = 0,044.SDS.Ie ≥ 0,01 ............................................................................................ (2.16)

Jika di daerah di mana S1 = 0,6 g maka, nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14

harus tidak kurang dari persamaan berikut :

=

e

S

I

R

SC 1.5,0

................................................................................................................ (2.17)

Dengan :

SDS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan

redaman 5%

SD1 =parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan redaman 5%

S1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake)

dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik dengan redaman 5%

R = faktor modifikasi respons, lihat Tabel 2.16


2.4.4 Perioda Fundamental Pendekatan

Menurut RSNI-03-1726-201X, perioda fundamental pendekatan, Ta untuk

struktur dengan ketinggian lebih dari 12 tingkat ditentukan dengan persamaan berikut :

xnta hCT = ...................................................................................................................... (2.18)

Dengan :

Ta = perioda fundamental pendekatan

Ct = koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.14

x = koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.14

22

hn = ketinggian struktur

Tabel 2.14 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct x Sistem rangka pemikul momen dimana rangka memikul 100% gaya seismik yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa :

Rangka baja pemikul momen 0,0724 0,80

Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,90

Rangka baja dengan bracing eksentris 0,0731 0,75 Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488 0,75

Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non

Gedung, 2011

Untuk perioda fundamental pendekatan maksimum ditentukan dengan persamaan

berikut :

Tmax = CU.Ta ................................................................................................................. (2.19)

Dengan :

Tmax = perioda fundamental pendekatan maksimum

CU = koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.15

Ta = perioda fundamental pendekatan

Tabel 2.15 Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung

Parameter Percepatan Respons Spektral Desain pada 1 detik, SD1

Koefisien CU

≥ 0,4 1,4

0,3 1,4

0,2 1,5

0,15 1,6

≤ 0,1 1,7 1.


Gedung, 2011

23

2.4.5 Distribusi Vertikal Gaya Gempa

Menurut RSNI-03-1726-201X, distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan

persamaan berikut :

VCF vxx .= ................................................................................................................... (2.20)

∑=

=n

i

kii

kxx

vs

hw

hwC

1

.

. ............................................................................................................ (2.21)

Dengan :

Fx = gaya vertikal gempa

V = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur

wi = bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan

pada tingkat i

wx = bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan

pada tingkat x

hi = tinggi dari dasar sampai tingkat i

hx = tinggi dari dasar sampai tingkat x

k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut :

• untuk struktur dengan perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1

• untuk struktur dengan perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2

• untuk struktur dengan perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2

atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2

24

2.4.6 Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang Berbeda

Sitem penahan gaya seismik yang berbeda diijinkan untuk digunakan, untuk

menahan gaya seismik di masing-masing arah kedua sumbu ortogonal struktur. Bila

sistem yang berbeda digunakan, masing-masing nilai R, Cd, dan Ω0 harus dikenakan

pada setiap sistem, termasuk batasan sistem struktur yang termuat pada Tabel 2.16.

Tabel 2.16 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Seismik

Sistem Penahan-Gaya Seismik

Koefisien Modifikasi Respons,

Ra

Faktor Kuat-Lebih

Sistem, Ω0

g

Faktor Pembesaran Defleksi, Cd

b

Batasan Sistem Struktur dan Batasan Tinggi Struktur (m)e

Kategori Desain Seismik

B C Dd Ed Fe

A. SISTEM DINDING PENUMPU 1. Dinding geser beton bertulang khusus 5 2½ 5 TB TB 48 48 30 2. Dinding geser beton bertulang biasa 4 2½ 4 TB TB TI TI TI 3. Dinding geser beton polos didetail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 4. Dinding geser beton polos biasa 1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI 5. Dinding geser pracetak menengah 4 2½ 4 TB TB 12k 12k 12k 6. Dinding geser pracetak biasa 3 2½ 3 TB TI TI TI TI 7. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5 2½ 3½ TB TB 48 48 30 8. Dinding geser batu bata bertulang menengah 3½ 2½ 2¼ TB TB TI TI TI 9. Dinding geser batu bata bertulang biasa 2 2½ 1¾ TB 48 TI TI TI 10. Dinding geser batu bata polos didetail 2 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 11. Dinding geser batu bata polos biasa 1½ 2½ 1¼ TB TI TI TI TI 12. Dinding geser batu bata prategang 1½ 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 13. Dinding geser batu bata ringan (AAC) bertulang biasa

2 2½ 2 TB 10 TI TI TI

14. Dinding geser batu bata ringan (AAC) polos biasa

1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI

15. Dinding rangka ringan (kayu) dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja

6½ 3 4 TB TB 20 20 20

16. Dinding rangka ringan (baja canai dingin) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja

6½ 3 4 TB TB 20 20 20

17. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya

2 2½ 2 TB TB 10 TI TI

18. Dinding rangka baja ringan (baja canai dingin) menggunakan bracing strip datar

4 2 3½ TB TB 20 20 20

B. SISTEM RANGKA BANGUNAN 1. Rangka baja dengan bracing eksentris 8 2 4 TB TB 48 48 30 2. Rangka baja dengan bracing konsentris khusus

6 2 5 TB TB 48 48 30

3. Rangka baja dengan bracing konsentris biasa 3¼ 2 3¼ TB TB 10 10 TI 4. Dinding geser beton bertulang khusus 6 2½ 5 TB TB 48 48 30 5. Dinding geser beton bertulaang biasa 5 2½ 4½ TB TB TI TI TI 6. Dinding geser beton polos detail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 7. Dinding geser beton polos biasa 1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI 8. Dinding geser pracetak menengah 5 2½ 4½ TB TB 12k 12k 12k 9. Dinding geser pracetak biasa 4 2½ 4 TB TI TI TI TI 10. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing eksentris

8 2 4 TB TB 48 48 30

11. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus

5 2 4½ TB TB 48 48 30

25

12. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing biasa

3 2 3 TB TB TI TI TI

13. Dinding geser pelat baja dan beton komposit

6½ 2½ 5½ TB TB 48 48 30

14. Dinding geser baja dan beton komposit khusus

6 2½ 5 TB TB 48 48 30

15. Dinding geser baja dan beton komposit biasa

5 2½ 4½ TB TB TI TI TI

16. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 2½ 4 TB TB 48 48 30

17. Dinding geser batu bata bertulang menengah

4 2½ 4 TB TB TI TI TI

18. Dinding geser batu bata bertulang biasa 2 2½ 2 TB 48 TI TI TI 19. Dinding geser batu bata polos didetail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 20. Dinding geser batu bata polos biasa 1½ 2½ 1¼ TB TI TI TI TI 21. Dinding geser batu bata prategang 1½ 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 22. Dinding rangka ringan (kayu) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser

7 2½ 4½ TB TB 22 22 22

23. Dinding rangka ringan (baja canai dingin) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja

7 2½ 4½ TB TB 22 22 22

24. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya

2½ 2½ 2½ TB TB 10 TB TB

25. Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk

8 2½ 5 TB TB 48 48 30

26. Dinding geser pelat baja khusus 7 2 6 TB TB 48 48 30 C. SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN 1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5½ TB TB 48 30 TI 3. Rangka baja pemikul momen menengah 4,5 3 4 TB TB 10h,i TIh TIi 4. Rangka baja pemikul momen biasa 3,5 3 3 TB TB TIh TIh TIi 5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus

8 3 5½ TB TB TB TB TB

6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah

5 3 4½ TB TB TI TI TI

7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa

3 3 2½ TB TI TI TI TI

8. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus

8 3 5½ TB TB TB TB TB

9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen menengah


10. Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen

6 3 5½ 48 48 30 TI TI

11. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen biasa

3 3 2½ TB TI TI TI TI

12. Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan

3½ 3° 3½ 10 10 10 10 10

D. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS YANG MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT 25% GAYA GEMPA YANG DITETAPKAN

1. Rangka baja dengan bracing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 2. Rangka baja dengan bracing konsentris khusus

7 2½ 5½ TB TB TB TB TB

3. Dinding geser beton bertulang khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 4. Dinding geser beton bertulang biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing eksentris

8 2½ 4 TB TB TB TB TB

6. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus


7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½ 2½ 6 TB TB TB TB TB 8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus


9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 10. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 3 5 TB TB TB TB TB

26

11. Dinding geser batu bata bertulang menengah


12. Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk


13. Dinding geser pelat baja khusus 8 2½ 6½ TB TB TB TB TB E. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH YANG MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT 25% GAYA GEMPA YANG DITETAPKAN

1. Rangka baja dengan bracing konsentris khusus

6 2½ 5 TB TB 10 TI TIh,k

2. Dinding geser beton bertulang khusus 6½ 2½ 5 TB TB 48 30 30 3. Dinding geser batu bata bertulang biasa 3 3 2½ TB 48 TI TI TI 4. Dinding geser baru bata bertulang menengah 3½ 3 3 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus

5½ 2½ 4½ TB TB 48 30 TI

6. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing biasa

3½ 2½ 3 TB TB TI TI TI

7. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 5 3 4½ TB TB TI TI TI 8. Dinding geser beton bertulang biasa 5½ 2½ 4½ TB TB TI TI TI F. SISTEM INTERAKTIF DINDING GESER-RANGKA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN BETON BERTULANG BIASA DAN DINDING GESER BETON BERTULANG BIASA

4½ 2½ 4 TB TI TI TI TI

G. SISTEM KOLOM KANTILEVER DIDETAIL UNTUK MEMENUHI PERSYARATAN :

1. Sistem kolom baja dengan kantilever khusus 2½ 1¼ 2½ 10 10 10 10 10 2. Sistem kolom baja dengan kantilever biasa 1¼ 1¼ 1¼ 10 10 TI TIh,i TIh,i 3. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus

2½ 1¼ 2½ 10 10 10 10 10

4. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah

1½ 1¼ 1½ 10 10 TI TI TI

5. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa

1 1¼ 1 10 TI TI TI TI

6. Rangka kayu 1½ 1½ 1½ 10 10 10 TI TI H. SISTEM BAJA TIDAK DIDETAIL SECARA KHUSUS UNTUK KETAHANAN GEMPA, TIDAK TERMASUK SISTEM KOLOM KANTILEVER

3 3 3 TB TB TI TI TI

Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,

2011

Keterangan : a Faktor modifikasi respons, R, untuk penggunaan pada keseluruhan standar. Catatan : R mereduksi gaya sampai tingkat kekuatan, bukan

tingkat tegangan ijin. b Faktor pembesaran defleksi, Cd, untuk penggunaan dalam Pasal 7.8.6, 7.8.7, dan 7.9.2. c TB = Tidak Dibatasi dan TI = Tidak Diijinkan. d Lihat Pasal 7.2.5.4 untuk penjelasan sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 72 m atau kurang. e Lihat Pasal 7.2.5.4 untuk sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 48 m atau kurang. f Rangka pemikul momen biasa dijinkan untuk digunakan sebagai pengganti rangka pemikul momen menengah untuk Kategori Desain

Seismik B atau C. g Harga tabel faktor kuat-lebih, Ω0, diijinkan untuk direduksi dengan mengurangi setengah untuk struktur dengan diafragma fleksibel, tetapi

tidak boleh diambil kurang dari 2,0 untuk segala struktur, kecuali untuk sistem kolom kantilever. h Lihat Pasal 7.2.5.6 dan 7.2.5.7 untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik D atau E. i Lihat Pasal 7.2.5.6 dan 7.2.5.7 untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik F. j Rangka baja dengan bracing konsentris biasa baja diijinkan pada bangunan satu tingkat sampai ketinggian 18m di mana beban mati atap

tidak melebihi 0,96 kN/m2 dan pada struktur griya tawang. k Penambahan ketinggian sampai 13,7 m diijinkan untuk fasilitas gudang penyimpanan satu tingkat.

27

l Dinding geser didefinisikan sebagai dinding struktural. m Definisi “dinding struktural khusus”, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat. n Definisi “Rangka Momen Khusus”, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat. o Secara berurutan, efek beban seismik dengan kuat lebih Emh, diijinkan berdasarkan perkiraan kekuatan yang ditentukan sesuai dengan

standar yang berlaku p Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan harus dibatasi untuk bangunan dengan tinggi satu lantai sesuai

dengan standar yang berlaku.

2.4.7 Defleksi Pusat Massa

Menurut RSNI-03-1726-201X, defleksi pusat massa di tingkat x (δx) harus

ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :

e

xedx I

C δδ

.= ................................................................................................................. (2.22)

Dengan :

δxe = defleksi pada lokasi yang disyaratkan pada pasal ini yang ditentukan dengan

analisis elastis

Cd = faktor pembesaran defleksi, lihat Tabel 2.16

Ie = faktor keutamaan yang ditentukan oleh Tabel 2.8

Tabel 2.17 Simpangan Antar Lantai Ijin, ∆aa,b

Struktur Kategori Resiko

I atau II III IV Struktur, selain dari struktur dinding geser batu bata, 4 tingkat atau kurang dengan dinding interior, partisi, langit-langit dan sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar lantai tingkat 0,025hsx

c 0,020hsx 0,015hsx

Struktur dinding geser kantilever batu bata 0,010hsx 0,010hsx 0,010hsx

Struktur dinding batu bata lainnya 0,007hsx 0,007hsx 0,007hsx

Semua struktur lainnya 0,020hsx 0,015hsx 0,010hsx


Gedung, 2011

Keterangan : a hsx adalah tinggi tingkat di bawah tingkat x. b Untuk sistem penahan gaya seismik yang terdiri dari hanya rangka momen dalam Kategori Desain Seismik D, E dan F, simpangan

antar lantai tingkat ijin harus sesuai dengan persyaratan Pasal 7.12.1.1.

28

c Tidak boleh ada batasan simpangan antar lantai untuk struktur satu tungkat dengan dinding interior, partisi, langit-langit, dan

sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar latai tingkat. Persyaratan pemisahan struktur

dari pasal 7.12.3 tidak diabaikan. d Struktur di mana sistem struktur dasar terdiri dari dinding geser batu bata yang didesain sebagai elemen vertikal kantilever dari

dasar atau pendukung fondasi yang dikonstruksikan sedemikian agar penyaluran momen diantara dinding geser (kopel) dapat

diabaikan.

2.4.8 Efek ∆∆∆∆ P

Efek ∆ P adalah efek yang mengacu pada perubahan mendadak dalam geser

tanah, momen overturning, atau distribusi gaya aksial di dasar struktur yang cukup

tinggi atau komponen struktural ketika dikenakan pergantian lateral kritis.

Menurut RSNI-03-1726-201X, efek ∆ P dapat ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut :

dsxx

ex

ChV

IP

..

..∆=θ ............................................................................................................... (2.23)

Dengan :

θ = koefisien stabilitas

Px = beban desain vertikal total pada dan di atas tingkat x (kN); bila menghitung Px,

faktor beban individu tidak perlu melebihi 1,0

∆ = simpangan antar lantai tingkat desain, terjadi secara serentak dengan Vx (mm)


Vx = gaya geser seismik yang bekerja antara tingkat x dan x – 1 (kN)

hsx = tinggi tingkat di bawah tingkat x (mm)

Cd = faktor pembesaran defleksi dalam Tabel 2.16

Koefisien stabilitas (θ) harus tidak melebihi θmax yang ditentukan sebagai berikut :

25,0.

5,0max ≤=

dCβθ ..................................................................................................... (2.24)

29

Dengan :

θmax = koefisien stabilitas maksimum

= rasio kebutuhan geser terhadap kapasitas geser untuk tingkat x dan x – 1.

Rasio ini diijinkan secara konservatif diambil sebesar 1,0

Cd = faktor amplikasi defleksi, lihat Tabel 2.16

2.4.9 Ketidakberaturan Vertikal

Struktur bangunan gedung yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan

seperti yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus dianggap mempunyai ketidakberaturan

vertikal. Struktur-struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik sebagaimana

yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang

dirujuk dalam tabel itu.

Pengecualian :

1. Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, atau 2 dalam Tabel 2.18 tidak

berlaku jika tidak ada rasio simpangan antar lantai akibat gaya seismik lateral

desain yang nilainya lebih besar dari 130% rasio simpangan antar lantai tingkat

diatasnya. Pengaruh torsi tidak perlu ditinjau pada perhitungan simpangan antar

lantai. Hubungan rasio simpangan antar lantai tingkat untuk dua tingkat teratas

struktur bangunan tidak perlu dievaluasi.

2. Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, dan 2 dalam Tabel 2.18 tidak perlu

ditinjau pada bangunan satu tingkat dalam semua kategori desain seismik atau

bangunan dua tingkat yang dirancang untuk kategori desain seismik B, C dan D.

30

Tabel 2.18 Ketidakberaturan Vertikal pada Struktur

Tipe Penjelasan Ketidakberaturan Pasal Referensi

Penerapan Kategori Desain

Seismik

1a

Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya.

Tabel 7.6-1 D, E, dan F

1b

Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak Berlebihan didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 60% kekakuan lateral tingkat diatasnya atau kurang dari 70% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya.

7.3.3.1 Tabel 7.6-1

E dan F D, E, dan F

2

Ketidakberaturan Berat (Massa) didefinisikan ada jika massa efektif semua tingkat lebih dari 150% massa efektif tingkat di dekatnya. Atap yang lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak perlu ditinjau.


3

Ketidakberaturan Geometri Vertikal didefinisikan ada jika dimensi horisontal sistem penahan gaya seismik di semua tingkat lebih dari 130% dimensi horisontal sistem penahan gaya seismik tingkat di dekatnya.


4

Diskontinuitas Arah Bidang dalam Ketidakberaturan Elemen Penahan Gaya Lateral Vertikal didefinisikan ada jika pegeseran arah bidang elemen penahan gaya lateral lebih besar dari panjang elemen itu atau terdapat reduksi kekakuan elemen penahan di tingkat di bawahnya.

7.3.3.3 7.3.3.4 Tabel 7.6-1

B, C, D, E, dan F D, E, dan F D, E, dan F

5a

Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 80% kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat lateral tingkat adalah kuat lateral total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau.

7.3.3.1 Tabel 7.6-1

E dan F D, E, dan F

5b

Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat yang Berlebihan didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 65% kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat tingkat adalah kuat total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau.

7.3.3.1 7.3.3.2 Tabel 7.6-1

D, E, dan F B dan C D, E, dan F


Gedung, 2011

31

2.5 Kombinasi Pembebanan

Menurut SNI-03-2847-2002 – Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton

Normal kombinasi beban untuk beton adalah sebagai berikut :

1. 1,4D .................................................................................................................. (2.25)

2. 1,2D + 1,6L ....................................................................................................... (2.26)

3. 1,2D + L ± 1,0E ................................................................................................ (2.27)

Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal

maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi :

• 1,2D + 1,0L + (1,0X + 0,3Y) ................................................................. (2.28)

• 1,2D + 1,0L + (1,0X − 0,3Y) ................................................................. (2.29)

• 1,2D + 1,0L + (−1,0X + 0,3Y) ............................................................... (2.30)

• 1,2D + 1,0L + (−1,0X − 0,3Y) ............................................................... (2.31)

• 1,2D + 1,0L − (0,3X + 1,0Y) ................................................................. (2.32)

• 1,2D + 1,0L − (0,3X – 1,0Y) ................................................................. (2.33)

• 1,2D + 1,0L − (−0,3X + 1,0Y) ............................................................... (2.34)

• 1,2D + 1,0L − (−0,3X – 1,0Y) ............................................................... (2.35)

4. 0,9D ± 1,0E ...................................................................................................... (2.36)

Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal

maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi :

• 0,9D + (1,0X + 0,3Y) ........................................................................... (2.37)

• 0,9D + (1,0X − 0,3Y) ........................................................................... (2.38)

• 0,9D + (−1,0X + 0,3Y) ......................................................................... (2.39)

• 0,9D + (−1,0X − 0,3Y) ......................................................................... (2.40)

32

• 0,9D − (0,3X + 1,0Y) ........................................................................... (2.41)

• 0,9D − (0,3X – 1,0Y) ........................................................................... (2.42)

• 0,9D − (−0,3X + 1,0Y) ......................................................................... (2.43)

• 0,9D − (−0,3X – 1,0Y) ......................................................................... (2.44)

Dengan :

D = beban mati

L = beban hidup

E = beban gempa

X = beban gempa arah X

Y = beban gempa arah Y

2.6 Software ETABS

ETABS (Extended 3D Analysis of

yang sangat populer di dunia teknik sipil.

Berkeley ini sangat membantu

desain. ETABS menjadi salah satu standar bagi para

bangunan tingkat tinggi untuk melakukan analisis dinamik.

Gambar 2.3 ETABS (

33

ETABS

Extended 3D Analysis of Building Systems) adalah salah satu ap

yang sangat populer di dunia teknik sipil. Software yang dikembangkan oleh CSI

membantu dalam melakukan pemodelan struktur, analisis, dan

ETABS menjadi salah satu standar bagi para perencana terutama untuk

bangunan tingkat tinggi untuk melakukan analisis dinamik.

Gambar 2.3 ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems

Sumber : www.csiberkeley.com

adalah salah satu aplikasi

yang dikembangkan oleh CSI

dalam melakukan pemodelan struktur, analisis, dan

perencana terutama untuk

Extended 3D Analysis of Building Systems)

34

Berdasarkan ETABS Integrated Building Design Software, untuk permodelan

pelat lantai pada ETABS, terdapat 3 jenis pemodelan pelat yang dapat digunakan yaitu:

1. Membrane

Gambar 2.4 Gaya Pada Pemodelan Membrane

Gaya dapat ditahan oleh membrane adalah gaya sebidang dan momen normal,

serta tipe membrane tidak menyumbang kekakuan tambahan pada struktur.

2. Shell

Gambar 2.5 Gaya Pada Pemodelan Shell

Gaya dapat ditahan oleh shell adalah gaya transversal dan momen lentur, akan

tetapi tipe shell menyumbang kekakuan tambahan pada struktur. Oleh karena itu

tipe shell digunakan apabila desain pelat lantai sebagai pengakuan tambahan.

3. Plate

Gambar 2.6 Gaya Pada Pemodelan Plate

Plate adalah gabungan dari membrane dan shell.

bab 2 tinjauan pustaka 2 - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/bab2/2011-2-00276-sp...

Documents