Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012
for Dummies
Himawan Indarto
Hanggoro Tri Cahyo A.
Kukuh C. Adi Putra
Agustus 2013
Bambang Dew...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies ii
Seismic design (and analysis) is as much an art
as it is a science.
FEMA 451B
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies iii
Kata Pengantar
Kecintaan Almarhum Drs. Bambang Dewasa pada dunia struktur den...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies iv
Daftar Isi
Kata Pengantar........................................................
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies v
Langkah 6 : Menginputkan Code yang digunakan .....................................
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 1
Sesi 1.
Prosedur Analisis Beban Seismik SNI Gempa 1726:2012
pada Bangunan Gedun...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 2
Jenis pemanfaatan
Kategori
risiko
Gedung dan non gedung yang memiliki risiko ti...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 3
Tabel 2. Faktor keutamaan gempa (Ie)
Kategori risiko Faktor keutamaan gempa, Ie...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 4
Gambar 2 - Contoh peta parameter (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik)...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 5
diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak a...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 6
Bila dan menghasilkan kriteria yang berbeda, kelas situs harus diberlakukan ses...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 7
di mana ! dan ! dalam Persamaan 3 berlaku untuk lapisan tanah non-kohesif saja,...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 8
34=01 (5)
3 =02 (6)
dengan,
= parameter respons spektral percepatan gempa MCER ...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 9
Parameter percepatan spektral desain
Parameter percepatan spektral desain untuk...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 10
Gambar 3 - Spektrum respons desain
6. Menentukan Kategori desain seismik (A-D)...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 11
2) Pada masing-masing dua arah ortogonal, perioda fundamental struktur yang
di...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 12
Tabel 9. Faktor R , , dan Ω; untuk sistem penahan gaya gempa (Contoh untuk Ran...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 13
Gambar 5 - Rangka beton bertulang pemikul momen menengah – Inelastic Response
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 14
Tentang Beban Gempa
Gempa adalah fenomena getaran yang diakibatkan oleh bentur...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 15
beban gempa merupakan gaya inersia yang besarnya sangat tergantung dari besarn...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 16
Massa dari struktur bangunan merupakan faktor yang sangat penting, karena beba...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 17
Besarnya koefisien reduksi beban hidup untuk perhitungan Wt, ditentukan sebaga...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 18
Besarnya frekuensi getaran yang terjadi pada struktur tergantung pada massa st...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 19
besar dibandingkan gempa dengan magnitude M=5 atau M=6 pada Skala Richter, tet...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 20
kapasitas nominalnya, dan akan berdeformasi lebih lanjut secara tidak elastis
...
struktur akan mengalami deformasi plastis (
yang apabila bebannya
kondisi plastis ini struktur akan mengalami deformasi ya...
Gambar
Energi gempa yang bekerja pada struktur bangunan, akan dirubah menjadi energi kinetik
akibat getaran dari massa str...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 23
dari struktur akan mengalami kerusakan, bahkan secara keseluruhan struktur dap...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 24
Sedangkan elemen-elemen lainnya, direncanakan dengan kekuatan yang lebih besar...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 25
Pada perencanaan struktur daktail dengan metode Perencanaan Kapasitas, mekanis...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 26
Kerusakan yang terjadi pada kolom-kolom bangunan, akan lebih sulit diperbaiki
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 27
Contoh 1.
Menentukan Spektrum respons desain dan Kategori desain seismik.
Tent...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 28
Maka klasifikasi situs pada lokasi proyek termasuk kelas situs SE (tanah lunak...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 29
T
(detik)
T
(detik)
Sa
(g)
TS+0.8 1.789 0.332
TS+0.9 1.889 0.314
TS+1 1.989 0....
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 30
Gambar C.1.1 - Spektrum respons desain untuk proyek UDINUS Semarang
Contoh 2.
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 31
Gambar C.2.1 - Lokasi proyek UDINUS Semarang
atau dapat juga berdasarkan nama ...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 32
Namun disarankan untuk lokasi yang telah jelas alamatnya untuk menggunakan pen...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 33
Gambar C.2.4 – Kurva spektrum respons desain berdasarkan input nama kota
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 34
8. Batasan Perioda fundamentalstruktur (T)
Perioda fundamental struktur (:) , ...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 35
:1 0,1 (27)
dengan,
N = jumlah tingkat.
Perioda fundamental struktur (:) yang ...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 36
harus tidak kurang dari
0,044 64NO ≥ 0,01 (24)
Sebagai tambahan, untuk struktu...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 37
terbuka, serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 persen dari berat seism...
Contoh 3.
Analisis beban gempa pada r
Suatu reservoir air beton bertulang
dengan mutu beton f’c=20 MPa
Contoh No.1. Reserv...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 39
Percepatan gravitasi : g = 9,81 m/det2
Massa (m) = W/g = 216,2 /9,81 = 22,04 k...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 40
Gambar C.3.2 – Spektrum Respons Desain pada Contoh No.1
Setelah dihitung beban...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 41
10. Struktur bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan
Struktur bangunan g...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 42
Tingkat lemah berlebihan
Struktur dengan ketidakberaturan vertikal Tipe 5b seb...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 43
Tabel 10. Ketidakberaturan horisontal pada struktur.
Tipe
Tipe dan penjelasan
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 44
Tipe
Tipe dan penjelasan
ketidakberaturan
Ilustrasi
2. Ketidakberaturan sudut
...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 45
Tipe
Tipe dan penjelasan
ketidakberaturan
Ilustrasi
4. Ketidakberaturan
perges...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 46
Tabel 11. Ketidakberaturan vertikal pada struktur.
Tipe
Tipe dan penjelasan
ke...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 47
Tipe
Tipe dan penjelasan
ketidakberaturan
Ilustrasi
3 Ketidakberaturan
Geometr...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 48
Tipe Tipe dan penjelasan
ketidakberaturan
Ilustrasi
5a. Diskontinuitas dalam
K...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 49
11. Kombinasi Pembebanan
Kombinasi beban untuk metoda ultimit
Struktur, kompon...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 50
Bila adanya beban H memperkuat pengaruh variabel beban utama, maka perhitungka...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 51
Kombinasi dan pengaruh beban gempa
Pengaruh beban gempa, E , harus ditentukan ...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 52
Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 persen geser dasar dalam arah...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 53
CATATAN :
Faktor beban pada L dalam kombinasi 5 diijinkan sama dengan 0,5 untu...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 54
12. Arah pembebanan beban gempa
Arah penerapan beban gempa yang digunakan dala...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 55
13. Analisis spektrum respons ragam
Jumlah ragam
Analisis harus dilakukan untu...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 56
˜m
” ™š{
z{
(34)
dengan,
= faktor amplifikasi defleksi dalam Tabel 9.
˜mO =def...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 57
15. Pemisahan struktur
Semua bagian struktur harus didesain dan dibangun untuk...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 58
tanah yang diharapkan, dasar desain untuk kekuatan dan kapasitas disipasi ener...
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 59
Persyaratan pengangkuran tiang
Sebagai tambahan pada persyaratan pasal 7.13.5....
Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 60
Interaksi tiang-tanah
Momen, geser dan defleksi lateral tiang yang digunakan u...
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Aplikasi sni gempa 1726 2012
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Aplikasi sni gempa 1726 2012

24.409 Aufrufe

Veröffentlicht am

untuk perencanaan gedung tahan gempa

Veröffentlicht in: Ingenieurwesen

Aplikasi sni gempa 1726 2012

  1. 1. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies Himawan Indarto Hanggoro Tri Cahyo A. Kukuh C. Adi Putra Agustus 2013 Bambang Dewasa’s Files http://filebambangdewasa.wordpress.com
  2. 2. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies ii Seismic design (and analysis) is as much an art as it is a science. FEMA 451B Buku Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies merupakan hand-out Shortcourse Teknik Sipil UNNES 2013 - A Tribute To Bambang Dewasa. Sebagian gambar, ilustrasi dan tabel bersumber dari dokumen NEHRP Recommended Provisions for New Buildings and Other Structures : Training and Instructional Materials FEMA 451B / Juni 2007. Buku ini tidak diperjual belikan dan bebas didistribusikan untuk keperluan non-komersial.
  3. 3. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies iii Kata Pengantar Kecintaan Almarhum Drs. Bambang Dewasa pada dunia struktur dengan penulisan karya- karya apiknya yang tersimpan di blog http://filebambangdewasa.wordpress.com telah menginspirasi kami untuk terus mengembangkan materi pembelajaran yang mengikuti perkembangan peraturan SNI terbaru. Hal ini adalah tugas sekaligus tantangan bagi dosen untuk dapat menyampaikan materi yang rumit pasal per pasal dalam SNI, menjadi sebuah penjelasan yang sederhana. Setelah SNI Gempa 2012, tidak lama lagi akan diterbitkan SNI Beton Terbaru RSNI 2874-201x sebagai acuan baru perancangan struktur beton di Indonesia. Untuk tahun ini kami menyelenggarakan pelatihan singkat Shortcourse Teknik Sipil UNNES 2013 - A Tribute To Bambang Dewasa dengan topik “Aplikasi SNI Gempa 2012 pada Struktur Gedung Beton Bertulang”. Tujuan dari pelatihan ini adalah untuk turut mensosialisasikan peraturan SNI 1726:2012 tentang Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Kami ucapkan selamat datang bagi peserta shortcourse, semoga pelatihan singkat ini dapat memberikan pencerahan dan ilmu yang bermanfaat. Kami ucapkan terimakasih atas kesediaan Bapak Ir. Himawan Indarto, MS dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro untuk berbagi ilmu kegempaan dengan mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil UNNES. Atas kerja keras panitia shortcourse, kami ucapkan penghargaan dan terimakasih. Semarang, 27 Agustus 2013 Drs. Sucipto, MT Ketua Jurusan Teknik Sipil UNNES
  4. 4. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies iv Daftar Isi Kata Pengantar................................................................................................................................iii Daftar Isi............................................................................................................................................ iv Sesi 1. Prosedur Analisis Beban Seismik SNI Gempa 1726:2012 pada Bangunan Gedung................................................................................................................................................ 1 1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor keutamaan (Ie)..1 2. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS, S1).................................................................3 3. Menentukan Kelas Situs (SA – SF)..................................................................................................4 4. Menentukan Koefisien-koefisien situs dan paramater-parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER).............7 5. Menentukan Spektrum respons Desain .......................................................................................9 6. Menentukan Kategori desain seismik (A-D)............................................................................ 10 7. Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, , Ω0) ......................................... 11 8. Batasan Perioda fundamentalstruktur (T)............................................................................... 34 9. Perhitungan Geser dasar seismik ................................................................................................ 35 10. Struktur bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan........................................... 41 11. Kombinasi Pembebanan............................................................................................................... 49 12. Arah pembebanan beban gempa............................................................................................... 54 13. Analisis spektrum respons ragam ............................................................................................ 55 14. Penentuan simpangan antar lantai........................................................................................... 55 15. Pemisahan struktur........................................................................................................................ 57 16. Desain pondasi ................................................................................................................................. 57 17. Persyaratan perancangan dan pendetailan bahan pondasi............................................ 60 Sesi 2. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 menggunakan Software SAP2000 v10. ...........65 Langkah 1 : Mempersiapkan Satuan dan Grid............................................................................ 65 Langkah 2 : Menginputkan Mutu Material................................................................................... 67 Langkah 3 : Menginputkan Dimensi Penampang Elemen...................................................... 68 Langkah 4 : Menginputkan Beban dan Kombinasi Beban ..................................................... 71 Langkah 5 : Pembuatan model struktur ....................................................................................... 74
  5. 5. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies v Langkah 6 : Menginputkan Code yang digunakan .................................................................... 75 Langkah 7 : Pemilihan Kombinasi Pembebanan untuk Desain, Framing Type............. 76 Langkah 8 : Pemilihan DOF dan Beban yang akan di analisis .............................................. 77 Langkah 9 : Menampilkan hasil analisis struktur ..................................................................... 79 Langkah 10 : Proses pendesainan elemen................................................................................... 80 Langkah 11 : Menampilkan hasil pendesainan elemen.......................................................... 81 Langkah 12 : Mengiputkan beban gempa prosedur analisis ragam .................................. 82 Langkah 13 : Memasukan parameter Massa............................................................................... 89 Langkah 14 : Memasukan joints constrain pada pelat lantai ............................................... 90 Langkah 15 : Analisis Struktur ......................................................................................................... 91 Langkah 16 : Pembacaan hasil beban gempa ............................................................................. 92 Langkah 17 : Penginputan luas tulangan tumpuan terpasang............................................. 95 Daftar Pustaka ................................................................................................................................................131 Profil Instruktur ............................................................................................................................................132 Profil Asisten Instruktur ...........................................................................................................................133
  6. 6. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 1 Sesi 1. Prosedur Analisis Beban Seismik SNI Gempa 1726:2012 pada Bangunan Gedung Struktur bangunan gedung terdiri dari struktur atas dan bawah. Struktur atas adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang berada di atas muka tanah. Struktur bawah adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang terletak di bawah muka tanah, yang dapat terdiri dari struktur besmen, dan/atau struktur fondasinya. Struktur bangunan gedung harus memiliki sistem penahan gaya lateral dan vertikal yang lengkap, yang mampu memberikan kekuatan, kekakuan, dan kapasitas disipasi energi yang cukup untuk menahan gerak tanah desain dalam batasan-batasan kebutuhan deformasi dan kekuatan yang disyaratkan. Berikut ini penjelasan langkah-langkah analisis beban seismik berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 untuk bangunan gedung. 1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor keutamaan (Ie) Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 1 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Ie menurut Tabel 2. Tabel 1. Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa Jenis pemanfaatan Kategori risiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan - Rumah jaga dan struktur kecil lainnya I Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Perumahan ; rumah toko dan rumah kantor - Pasar - Gedung perkantoran - Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall - Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik II
  7. 7. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 2 Jenis pemanfaatan Kategori risiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Bioskop - Gedung pertemuan - Stadion - Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas penitipan anak - Penjara - Bangunan untuk orang jompo Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori risiko 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 non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk : - Bangunan-bangunan monumental - 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 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 ) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV. IV
  8. 8. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 3 Tabel 2. Faktor keutamaan gempa (Ie) Kategori risiko Faktor keutamaan gempa, Ie I atau II 1,0 III 1,25 IV 1,50 2. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS, S1) Parameter percepatan terpetakan Parameter (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun (MCER, 2 persen dalam 50 tahun), dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi. Gambar 1 - Contoh peta parameter (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) untuk kota Semarang dan sekitarnya.
  9. 9. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 4 Gambar 2 - Contoh peta parameter (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) untuk kota Semarang dan sekitarnya. 3. Menentukan Kelas Situs (SA – SF) Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan sesuai dengan Tabel 3, berdasarkan profil tanah lapisan 30 m paling atas. Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan di laboratorium, yang dilakukan oleh otoritas yang berwewenang atau ahli desain geoteknik bersertifikat, dengan minimal mengukur secara independen dua dari tiga parameter tanah yang tercantum dalam Tabel 3. Dalam hal ini, kelas situs dengan kondisi yang lebih buruk harus diberlakukan. Apabila tidak tersedia data tanah yang spesifik pada situs sampai kedalaman 30 m, maka sifat-sifat tanah harus diestimasi oleh seorang ahli geoteknik yang memiliki sertifikat/ijin keahlian yang menyiapkan laporan penyelidikan tanah berdasarkan kondisi getekniknya. Penetapan kelas situs SA dan kelas situs SB tidak
  10. 10. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 5 diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak atau rakit fondasi dan permukaan batuan dasar. Tabel 3. Klasifikasi situs Kelas situs (m/detik) atau (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%, 3. Kuat geser niralir < < 25 kPa SF (tanah khusus,yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs yang mengikuti pasal 6.10.1) 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 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/setengah teguh dengan ketebalan H>35m dengan < 50 kPa CATATAN: N/A = tidak dapat dipakai Penetapan kelas situs SC, SD dan SE harus dilakukan dengan menggunakan sedikitnya hasil pengukuran dua dari tiga parameter , , dan , yang dihitung sesuai : Metode , kecepatan rambat gelombang geser rata-rata (v ) pada regangan geser yang kecil, di dalam lapisan 30 m teratas. Pengukuran di lapangan dapat dilakukan dengan uji Seismic-Downhole (SDH), uji Spectral Analysis of Surface Wave (SASW),atau uji seismik sejenis. Metode N, tahanan penetrasi standar rata-rata ( ) dalam lapisan 30 m paling atas atau tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif (PI<20) di dalam lapisan 30 m paling atas. Metode , kuat geser niralir rata-rata ( ) untuk lapisan tanah kohesif (PI<20) di dalam lapisan 30 m paling atas.
  11. 11. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 6 Bila dan menghasilkan kriteria yang berbeda, kelas situs harus diberlakukan sesuai dengan kategori tanah yang lebih lunak. Profil tanah yang mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata berbeda, harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke- n dari atas ke bawah, sehingga ada total n -lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut. Bila sebagian dari lapisan n adalah kohesif dan yang lainnya nonkohesif, maka k adalah jumlah lapisan kohesif dan m adalah jumlah lapisan non-kohesif. Simbol i mengacu kepada lapisan antara 1 dan n . Kecepatan rata-rata gelombang geser ( ) Nilai vs harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut : ∑ ∑ (1) dengan, ! = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter; ! = kecepatan gelombang geser lapisani dinyatakan dalam meter per detik (m/detik); ∑ ! " !# = 30 meter. Tahanan penetrasi standar lapangan rata-rata ( ), dan tahanan penetrasi standar rata-rata untuk lapisan tanah non-kohesif ( ). Nilai dan harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut: ∑ ∑ $ (2) di mana Ni dan di dalam Persamaan 2 berlaku untuk tanah non-kohesif, tanah kohesif, dan lapisan batuan. % ∑ $ & (3)
  12. 12. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 7 di mana ! dan ! dalam Persamaan 3 berlaku untuk lapisan tanah non-kohesif saja, dan ∑ ! ' !# = , di mana ds adalah ketebalan total dari lapisan tanah non kohesif di 30m lapisan paling atas. Ni adalah tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi, dengan nilai tidak lebih dari 305 pukulan/m. Jika ditemukan perlawanan lapisan batuan, maka nilai Ni tidak boleh diambil lebih dari 305 pukulan/m. Kuat geser niralir rata-rata ( ) Nilai s) harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut: * ∑ + , (4) dengan, ∑ d. / .# = = ketebalan total dari lapisan-lapisan tanah kohesif di dalam lapisan 30 meter paling atas. ! = kuat geser niralir (kPa), dengan nilai tidak lebih dari 250 kPa seperti yang ditentukan dan sesuai dengan tata cara yang berlaku. PI =indeks plastisitas, berdasarkan tata cara yang berlaku. w =kadar air dalam persen, sesuai tata cara yang berlaku. 4. Menentukan Koefisien-koefisien situs dan paramater-parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (01) dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (02). Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek ( 34) dan perioda 1 detik ( 3 ) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs, harus ditentukan dengan perumusan berikut ini :
  13. 13. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 8 34=01 (5) 3 =02 (6) dengan, = parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek; =parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda 1,0 detik. dan koefisien situs 01 dan 02 mengikuti Tabel 4 dan Tabel 5. Tabel 4. Koefisien situs, 01 Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa (MCER) terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, 5 ≤0,25 =0,5 =0,75 =1,0 ≥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 (a) Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier (b) SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs-spesifik, lihat pasal 6.10.1. Tabel 5. Koefisien situs, 02 Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa (MCER) terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, 5 ≤0,1 =0,2 =0,3 =0,4 ≥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 (a) Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier (b) SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs-spesifik, lihat pasal 6.10.1.
  14. 14. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 9 Parameter percepatan spektral desain Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek, 6 dan pada perioda 1 detik, 6 , harus ditentukan melalui perumusan berikut ini : 64=2 39 34 (7) 6 =2 39 3 (8) 5. Menentukan Spektrum respons Desain Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva spektrum respons desain harus dikembangkan dengan mengacu Gambar 3 dan mengikuti ketentuan di bawah ini : Untuk perioda yang lebih kecil dari :; , spektrum respons percepatan desain, 1 , harus diambil dari persamaan; 1 64 <0,4 ? 0,6 A AB C (9) Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan :; dan lebih kecil dari atau sama dengan : , spektrum respons percepatan desain, 1 , sama dengan 64 ; Untuk perioda lebih besar dari : , spektrum respons percepatan desain, 1 , diambil berdasarkan persamaan: 1 6 :9 (10) dengan, 64 = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda pendek; 6 = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda 1 detik; T = perioda getar fundamental struktur. :; 0,2 6 64 : 6 64
  15. 15. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 10 Gambar 3 - Spektrum respons desain 6. Menentukan Kategori desain seismik (A-D) Struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismik yang mengikuti pasal ini. Struktur dengan kategori risiko I, II, atau III yang berlokasi di mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, , lebih besar dari atau sama dengan 0,75 harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik E. Struktur yang berkategori risiko IV yang berlokasi di mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, , lebih besar dari atau sama dengan 0,75, harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik F. Semua struktur lainnya harus ditetapkan kategori desain seismik-nya berdasarkan kategori risikonya dan parameter respons spektral percepatan desainnya, 64 dan 6 . Masing- masing bangunan dan struktur harus ditetapkan ke dalam kategori desain seismik yang lebih parah, dengan mengacu pada Tabel 6 atau 7, terlepas dari nilai perioda fundamental getaran struktur, T . Apabila lebih kecil dari 0,75, kategori desain seismik diijinkan untuk ditentukan sesuai Tabel 6 saja, di mana berlaku semua ketentuan di bawah : 1) Pada masing-masing dua arah ortogonal, perkiraan perioda fundamental struktur, :1 , yang ditentukan sesuai dengan pasal 7.8.2.1 adalah kurang dari 0,8 : .
  16. 16. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 11 2) Pada masing-masing dua arah ortogonal, perioda fundamental struktur yang digunakan untuk menghitung simpangan antar lantai adalah kurang dari : ; 3) Persamaan 22 digunakan untuk menentukan koefisien respons seismik , ; 4) Diafragma struktural adalah kaku sebagaimana disebutkan di pasal 7.3.1 atau untuk diafragma yang fleksibel, jarak antara elemen-elemen vertikal penahan gaya gempa tidak melebihi 12 m. Tabel 6. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek. Nilai 5D5 Kategori risiko I atau II atau III IV 5D5 < 0,167 A A 0,167 ≤ 5D5 < 0,33 B C 0,33 ≤ 5D5 < 0,50 C D 0,50 ≤ 5D5 D D Tabel 7. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik Nilai 5DE Kategori risiko I atau II atau III IV 5DE < 0,067 A A 0,067 ≤ 5DE < 0,133 B C 0,133 ≤ 5DE < 0,20 C D 0,20 ≤ 5DE D D 7. Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, FG, HI) Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi salah satu tipe yang ditunjukkan dalam Tabel 9. Pembagian setiap tipe berdasarkan pada elemen vertikal yang digunakan untuk menahan gaya gempa lateral. Sistem struktur yang digunakan harus sesuai dengan batasan sistem struktur dan batasan ketinggian struktur yang ditunjukkan dalam Tabel 9. Koefisien modifikasi respons yang sesuai, R, faktor kuat lebih sistem, Ω; , dan koefisien amplifikasi defleksi, , sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 9 harus digunakan dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antarlantai tingkat desain. Setiap sistem penahan gaya gempa yang dipilih harus dirancang dan didetailkan sesuai dengan persyaratan khusus bagi sistem tersebut yang ditetapkan dalam dokumen acuan yang berlaku seperti terdaftar dalam Tabel 9 dan persyaratan tambahan yang ditetapkan dalam pasal 7.14 (Persyaratan perancangan dan pendetailan bahan).
  17. 17. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 12 Tabel 9. Faktor R , , dan Ω; untuk sistem penahan gaya gempa (Contoh untuk Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen ) Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifikasi respons, R Faktor kuatlebih sistem, HI Faktor pembesaran defleksi, FG b Batasan sistem struktur dan batasan Tinggi struktur J(m)c Kategori desain seismik B C Dd Ed Fe C.Sistem rangka pemikul momen (C.5). Rangka beton bertulang pemikul momen khusus (Gambar 6) 8 3 5½ TB TB TB TB TB (C.6). Rangka beton bertulang pemikul momen menengah (Gambar 5) 5 3 4½ TB TB TI TI TI (C.7). Rangka beton bertulang pemikul momen biasa (Gambar 4) 3 3 2½ TB TI TI TI TI b Faktor pembesaran defleksi, , 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 gempa yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 72 m atau kurang. e Lihat pasal 7.2.5.4 untuk sistem penahan gaya gempa yang dibatas sampai bangunan dengan ketinggian 48 m atau kurang. Gambar 4 - Rangka beton bertulang pemikul momen biasa – Elastic Response
  18. 18. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 13 Gambar 5 - Rangka beton bertulang pemikul momen menengah – Inelastic Response Gambar 6 - Rangka beton bertulang pemikul momen khusus – Inelastic Response
  19. 19. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 14 Tentang Beban Gempa Gempa adalah fenomena getaran yang diakibatkan oleh benturan atau pergesekan lempeng tektonik (plate tectonic) bumi yang terjadi di daerah patahan (fault zone). Gempa yang terjadi di daerah patahan ini pada umumnya merupakan gempa dangkal karena patahan umumnya terjadi pada lapisan bumi dengan kedalaman antara 15 sampai 50 km. Gempa terjadi jika tekanan pada lapis batuan yang disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik bumi, melebihi kekuatan dari batuan tersebut. Lapisan batuan akan pecah di sepanjang bidang-bidang patahan. Jika rekahan ini sampai ke permukaan bumi, maka akan terlihat sebagai garis atau zona patahan. Jika terjadi pergerakan vertikal pada zona patahan di dasar lautan, maka hal ini dapat menimbulkan gelombang pasang yang hebat yang sering disebut sebagai tsunami. Pada saat terjadi benturan antara lempeng-lempeng aktif tektonik bumi, akan terjadi pelepasan energi gempa yang berupa gelombang-gelombang energi yang merambat di dalam atau di permukaan bumi. Gelombang-gelombang gempa (seismic waves) ini dapat berupa gelombang kompresi (compressional wave) atau disebut juga sebagai Gelombang Primer, dan gelombang geser (shear wave) atau disebut sebagai Gelombang Sekunder. Selain kedua gelombang tersebut ini, terdapat juga gelombang-gelombang yang merambat di permukaan bumi, gelombang ini disebut gelombang Rayleigh-Love. Gelombang- gelombang gempa yang diakibatkan oleh energi gempa ini merambat dari pusat gempa (epicenter) ke segala arah, dan akan menyebabkan permukaan bumi bergetar. Permukaan bumi digetarkan dengan frekuensi getar antara 0.1 sampai dengan 30 Hertz. Gelombang Primer akan menyebabkan getaran dengan frekuensi lebih dari 1 Herzt, dan menyebabkan kerusakan pada bangunan-bangunan rendah. Gelombang Sekunder, karena arah gerakannya horisontal, maka gelombang ini dapat menyebabkan kerusakan pada bangunan-bangunan yang tinggi. Gelombang Rayleigh dan Gelombang Love karena frekuensinya getarnya yang rendah, menyebabkan gelombang ini dapat merambat lebih jauh sehingga dapat mengakibatkan pengaruh kerusakan pada daerah yang sangat luas. Karena arah gerakannya yang berputar maupun horisontal, menyebabkan gelombang permukaan ini sangat berbahaya bagi bangunan-bangunan tinggi. Pada saat bangunan bergetar akibat pengaruh dari gelombang gempa, maka akan timbul gaya-gaya pada bangunan, karena adanya kecenderungan dari massa bangunan untuk mempertahankan posisinya dari pengaruh gerakan tanah. Beban gempa yang terjadi pada struktur bangunan merupakan gaya inersia. Besarnya beban gempa yang terjadi pada struktur bangunan tergantung dari beberapa faktor yaitu, massa dan kekakuan struktur, waktu getar alami dan pengaruh redaman dari struktur, kondisi tanah, dan wilayah kegempaan dimana struktur bangunan tersebut didirikan. Massa dari struktur bangunan merupakan faktor yang sangat penting, karena
  20. 20. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 15 beban gempa merupakan gaya inersia yang besarnya sangat tergantung dari besarnya massa dari struktur. Beban gempa yang diperhitungkan pada perencanaan struktur, pada umumnya adalah gaya-gaya inersia pada arah horisontal saja. Pengaruh dari gaya-gaya inersia pada arah vertikal biasanya diabaikan, karena struktur sudah dirancang untuk menerima pembebanan vertikal statik akibat pembebanan gravitasi, yang merupakan kombinasi antara beban mati dan beban hidup. Kebiasaan di dalam mengabaikan pengaruh gaya-gaya inersia pada arah vertikal akibat pengaruh beban gempa pada prosedur perencanaan struktur, akhir-akhir ini sedang ditinjau kembali. Pada kenyataannya, jarang dijumpai struktur bangunan yang mempunyai hubungan yang sangat kaku antara struktur atas dengan pondasinya. Bangunan-bangunan Teknik Sipil mempunyai kekakuan lateral yang beraneka ragam, sehingga akan mempunyai waktu getar alami yang berbeda-beda pula. Dengan demikian respon percepatan maksimum dari struktur tidak selalu sama dengan percepatan getaran gempa. Sistem struktur bangunan yang tidak terlalu kaku, dapat menyerap sebagian dari energi gempa yang masuk kedalam struktur, sehingga dengan demikian beban yang terjadi pada struktur dapat berkurang. Akan tetapi struktur bangunan yang sangat fleksibel, yang mempunyai waktu getar alami yang panjang yang mendekati waktu getar dari gelombang gempa di permukaan, dapat mengalami gaya-gaya yang jauh lebih besar akibat pengaruh dari gerakan gempa yang berulang-ulang. Besarnya beban gempa horisontal yang dapat terjadi pada struktur bangunan akibat gempa, tidak hanya disebabkan oleh percepatan gempa saja, tetapi juga tergantung dari respons sistem struktur bangunan dengan pondasinya. Beberapa faktor lainnya yang berpengaruh terhadap besarnya beban gempa yang dapat terjadi pada struktur adalah, bagaimana massa dari bangunan tersebut terdistribusi, kekakuan dari struktur, mekanisme redaman pada struktur, jenis pondasi serta kondisi tanah dasar, dan tentu saja perilaku serta besarnya getaran gempa itu sendiri. Faktor yang terakhir ini sangat sulit ditentukan secara tepat karena sifatnya yang acak. Pada saat terjadi gempa, gerakan tanah berperilaku tiga dimensi, ini berarti bahwa gaya inersia yang terjadi pada struktur akan bekerja ke segala arah, baik arah horisontal maupun arah vertikal secara bersamaan. Analisis dan perencanaan struktur bangunan tahan gempa, pada umumnya hanya memperhitungkan pengaruh dari beban gempa horisontal yang bekerja pada kedua arah sumbu utama dari struktur bangunan secara bersamaan. Sedangkan pengaruh gerakan gempa pada arah vertikal tidak diperhitungkan, karena sampai saat ini perilaku dari respon struktur terhadap pengaruh gerakan gempa yang berarah vertikal, belum banyak diketahui.
  21. 21. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 16 Massa dari struktur bangunan merupakan faktor yang sangat penting, karena beban gempa merupakan gaya inersia yang bekerja pada pusat massa, yang menurut hukum gerak dari Newton besarnya adalah : V = m.a = (W/g).a , dimana a adalah percepatan pergerakan permukaan tanah akibat getaran gempa, dan m adalah massa bangunan yang besarnya adalah berat bangunan (W) dibagi dengan percepatan gravitasi (g). Gaya gempa horisontal V = (a/g).W = .W dimana =a/g disebut sebagai koefisien respons seismik. Dengan demikian gaya gempa merupakan gaya yang didapat dari perkalian antara berat struktur bangunan dengan suatu koefisien. Pada bangunan gedung bertingkat, massa dari struktur dianggap terpusat pada lantai-lantai dari bangunan, dengan demikian beban gempa akan terdistribusi pada setiap lantai tingkat (Gambar 7). Selain tergantung dari massa di setiap tingkat, besarnya gaya gempa pada suatu tingkat tergantung juga pada ketinggian tingkat tersebut dari permukaan tanah. Besarnya beban gempa horisontal V yang bekerja pada struktur bangunan, dinyatakan sebagai berikut : K . M 1. NO P . M dengan, 1 = Spektrum respons percepatan desain (g); NO = Faktor keutamaan gempa; R = Koefisien modifikasi respons; W =Kombinasi dari beban mati dan beban hidup yang direduksi (kN). Gambar 7 - Beban gempa pada struktur bangunan W V V1 V3 V2 W1 W2 W3
  22. 22. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 17 Besarnya koefisien reduksi beban hidup untuk perhitungan Wt, ditentukan sebagai berikut, Perumahan / penghunian : rumah tinggal, asrama, hotel, rumah sakit = 0,30 Gedung pendidikan : sekolah, ruang kuliah = 0,50 Tempat pertemuan umum, tempat ibadah, bioskop, restoran, ruang dansa, ruang pergelaran = 0,50 Gedung perkantoran : kantor, bank = 0,30 Gedung perdagangan dan ruang penyimpanan, toko, toserba, pasar, gudang, ruang arsip, perpustakaan = 0,80 Tempat kendaraan : garasi, gedung parkir = 0,50 Bangunan industri : pabrik, bengkel = 0,90 Salah satu aspek penting dalam meninjau perilaku struktur bangunan yang bergetar akibat gempa adalah waktu getar alami struktur. Perhatikanlah struktur sederhana yang diilustrasikan pada Gambar 8. Jika pada puncak dari struktur diberikan perpindahan horisontal dan kemudian dilepaskan, maka bagian atas dari struktur akan bergetar atau berosilasi bolak-balik dengan amplitudo yang semakin mengecil sampai akhirnya struktur kembali pada kondisi diam. Yang menarik adalah bahwa gerakan dari getaran struktur ini tidak acak sama sekali, tetapi teratur. Getaran seperti ini disebut sebagai getaran harmonis, karena pola getaran berubah secara sinusoidal terhadap waktu. Waktu yang diperlukan getaran untuk melakukan satu siklus bolak-balik lengkap disebut waktu getar alami (T), sedangkan frekuensi getaran (f) didefinisikan sebagai banyaknya siklus yang terjadi untuk satu satuan waktu. Hubungan antara waktu getar dan frekuensi getar dinyatakan dalam bentuk persamaan : f = 1/T. Gambar 8 - (a) Model dari struktur. (b) Getaran bebas dari struktur (c) Amplitudo getaran bebas
  23. 23. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 18 Besarnya frekuensi getaran yang terjadi pada struktur tergantung pada massa struktur dan kekakuan kolom. Jika kolom pada struktur mempunyai kekakuan yang kecil, maka gaya pemulihan yang diperlukan untuk mengembalikan struktur dari keadaan terdefleksi ke posisi yang semula, juga relatif kecil. Dengan demikian, puncak dari struktur akan bergerak bolak-balik secara relatif lebih lambat sampai getaran berhenti. Struktur dengan kekakuan kolom yang kecil mempunyai waktu getar alami yang panjang. Sebaliknya struktur dengan kolom yang kaku, akan memberikan gaya pemulihan yang besar sehingga getaran yang terjadi akan berhenti dalam waktu yang relatif singkat. Struktur seperti ini mempunyai waktu getar alami yang pendek. Selain tergantung pada massa dan kekakuan kolom, panjang atau pendeknya waktu getar dipengaruhi juga oleh mekanisme redaman pada struktur dalam hal menyerap energi getaran. Sebagai contoh, gaya gesek dari sendi yang menghubungkan balok dan kolom dari struktur pada Gambar 8 akan menyebabkan terjadinya redaman. Mekanisme redaman pada struktur dapat juga terjadi, misalnya dengan adanya retakan dari elemen-elemen struktur . Risiko Gempa di Indonesia Berdasarkan akibat-akibat yang dapat ditimbulkan oleh bencana gempa di Indonesia, maka perlu adanya upaya-upaya untuk menekan bahaya bencana yang diakibatkan oleh gempa. Aspek rekayasa gempa sangat perlu diterapkan pada rekayasa struktur, agar bangunan mempunyai ketahanan yang baik terhadap pengaruh gempa. Penggunaan standar bangunan sangat penting untuk menjamin bahwa bangunan tersebut aman untuk dihuni. Penentuan tingkat risiko terjadinya gempa untuk suatu wilayah, secara analitis dimungkinkan, berkat sifat-sifat dari peristiwa gempa yang pernah terjadi sebelumnya, sebagaimana halnya pada beberapa bencana alam lainnya, seperti halnya banjir. Peristiwa terjadinya gempa dapat direpresentasikan dengan suatu model matematik dan teori probabilitas. Tingkat risiko gempa pada suatu wilayah diartikan sebagai probabilitas atau kemungkinan terlampauinya respon pergerakan tanah yang maksimum pada wilayah tersebut, dalam suatu kurun waktu tertentu. Dengan mengetahui sejarah kegempaan suatu daerah yang diperoleh dari pengamatan atau rekaman gempa yang pernah terjadi di masa lalu, tingkat risiko atau peluang terjadinya gempa pada suatu wilayah dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus-rumus matematika dan statistik. Tingkat risiko gempa pada suatu wilayah atau zona, tidak dapat ditentukan hanya berdasarkan frekuensi terjadinya gempa saja. Hal ini disebabkan karena tingkat risiko gempa diukur berdasarkan kerusakan struktur yang ada pada suatu lokasi, yang tidak hanya tergantung dari besarnya gempa, tetapi juga tergantung pada jarak pusat gempa (epicenter) dari lokasi yang ditinjau, serta kondisi tanah pada lokasi tersebut. Sebagai contoh, gempa kuat dengan magnitude M=7 pada Skala Richter dengan pusat gempa berjarak 300 km dari lokasi yang ditinjau, belum tentu menimbulkan kerusakan yang lebih
  24. 24. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 19 besar dibandingkan gempa dengan magnitude M=5 atau M=6 pada Skala Richter, tetapi dengan pusat gempa yang berjarak 50 km. dari lokasi yang ditinjau. Demikian pula halnya pengaruh beban gempa pada struktur bangunan yang terletak di atas tanah lunak dan di atas tanah keras, dapat juga berlainan. Konsep keamanan dari suatu struktur terhadap pengaruh gempa, harus dikaitkan dengan risiko atau peluang terjadinya (incidence risk) gempa tersebut selama umur rencana (design life time) dari struktur bangunan yang ditinjau. Karena gempa merupakan peristiwa probabilistik, maka gempa dengan kekuatan atau intensitas tertentu, mempunyai periode ulang (return period) yang tertentu pula. Dengan demikian, jika risiko terjadinya suatu gempa selama umur rencana bangunan sudah tertentu, maka periode ulang dari gempa tersebut sudah tertentu pula. Hubungan antara umur rencana bangunan, periode ulang gempa, dan risiko terjadinya gempa, berdasarkan teori probabilitas dapat dinyatakan dalam suatu persamaan matematika sebagai berikut : dengan, RN = Risiko terjadinya gempa selama umur rencana (%) TR = Periode ulang terjadinya gempa (tahun) N = Umur rencana dari bangunan (tahun) Pada perencanaan struktur bangunan tahan gempa, perlu ditinjau 3 taraf beban gempa, yaitu Gempa Ringan, Gempa Sedang dan Gempa Kuat, untuk merencanakan elemen- elemen dari sistem struktur, agar tetap mempunyai kinerja yang baik pada saat terjadi gempa. Gempa Ringan, Gempa Sedang, dan Gempa Kuat untuk keperluan prosedur perencanaan struktur didefinisikan sebagai berikut : a) Gempa Ringan Gempa Ringan adalah gempa yang peluang atau risiko terjadinya dalam periode umur rencana bangunan 50 tahun adalah 92% (RN = 92%), atau gempa yang periode ulangnya adalah 20 tahun (TR = 20 tahun). Akibat Gempa Ringan ini struktur bangunan harus tetap berperilaku elastis, ini berarti bahwa pada saat terjadi gempa elemen-elemen struktur bangunan tidak diperbolehkan mengalami kerusakan struktural maupun kerusakan non-struktural. Pada saat terjadi Gempa Ringan, penampang dari elemen-elemen pada sistem struktur dianggap tepat mencapai 1 TR 1 – N 1 –RN = x 100%
  25. 25. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 20 kapasitas nominalnya, dan akan berdeformasi lebih lanjut secara tidak elastis (inelastis) jika terjadi gempa yang lebih kuat. Karena risiko terjadinya Gempa Ringan adalah 92%, maka dapat dianggap bahwa selama umur rencananya, struktur bangunan pasti akan akan mengalami Gempa Ringan, atau risiko terjadinya Gempa Ringan adalah 100% (RN = 100%). b) Gempa Sedang Gempa Sedang adalah gempa yang peluan atau risiko terjadinya dalam periode umur rencana bangunan 50 tahun adalah 50% (RN = 50%), atau gempa yang periode ulangnya adalah 75 tahun (TR = 75 tahun). Akibat Gempa Sedang ini struktur bangunan tidak boleh mengalami kerusakan struktural, namun diperkenankan mengalami kerusakan yang bersifat non-struktural. Gempa Sedang akan menyebabkan struktur bangunan sudah berperilaku tidak elastis, tetapi tingkat kerusakan struktur masih ringan dan dapat diperbaiki dengan biaya yang terbatas. c) Gempa Kuat Gempa Kuat adalah gempa yang peluang atau risiko terjadinya dalam periode umur rencana bangunan 50 tahun adalah 2% (RN = 2%), atau gempa yang periode ulangnya adalah 2500 tahun (TR = 2500 tahun). Akibat Gempa Kuat ini struktur bangunan dapat mengalami kerusakan struktural yang berat, namun struktur harus tetap berdiri dan tidak boleh runtuh sehingga korban jiwa dapat dihindarkan. Gempa kuat akan menyebabkan struktur bangunan berperilaku tidak elastis, dengan kerusakan struktur yang berat tetapi masih berdiri dan dapat diperbaiki. Penjelasan Tentang Daktilitas Struktur Pada umumnya struktur Teknik Sipil dianggap bersifat elastis sempurna, artinya bila struktur mengalami perubahan bentuk atau berdeformasi sebesar 1 mm oleh beban sebesar 1 ton, maka struktur akan berdeformasi sebesar 2 mm jika dibebani oleh beban sebesar 2 ton. Hubungan antara beban dan deformasi yang terjadi pada struktur, dianggap elastis sempurna berupa hubungan linier. Jika beban tersebut dikurangi besarnya sampai dengan nol, maka deformasi pada struktur akan hilang pula (deformasi menjadi nol). Jika beban diberikan pada arah yang berlawanan dengan arah beban semula, maka deformasi struktur akan negatif pula, dan besarnya akan sebanding dengan besarnya beban. Pada kondisi seperti ini struktur mengalami deformasi elastis. Deformasi elastis adalah deformasi yang apabila bebannya dihilangkan, maka deformasi tersebut akan hilang, dan struktur akan kembali kepada bentuknya yang semula. Pada struktur yang bersifat getas (brittle), maka jika beban yang bekerja pada struktur sedikit melampaui batas maksimum kekuatan elastisnya, maka struktur tersebut akan patah atau runtuh. Pada struktur yang daktail (ductile) atau liat, jika beban yang ada melampaui batas maksimum kekuatan elastisnya, maka struktur tidak akan runtuh, tetapi
  26. 26. struktur akan mengalami deformasi plastis ( yang apabila bebannya kondisi plastis ini struktur akan mengalami deformasi yang bersifat permanen, atau struktur tidak dapat kembali kepada bentuknya yang semula. Pada struktur yang daktail, meskipun terjadi deformas Pada kenyataannya, jika suatu beban bekerja pada struktur, maka pada tahap awal, struktur akan berdeformasi secara elastis. Jika beban yang bekeja terus bertambah besar, maka setelah batas elastis dari bahan struktur dilampaui, struktur kemudian akan berdeformasi secara plastis. Dengan demikian pada struktur akan terjadi deformasi elastis dan deformasi plastis, sehingga jika beban yang bekerja dihilangkan, maka hanya sebagian saja dari deformasi yang hilang (deformasi elastis = permanen (deformasi plastis = diperlihatkan pada Gambar Beban gempa yang besar akan menyebabkan deformasi rusaknya elemen-elemen dari struktur seperti balok dan kolom. Pada kondisi seperti ini, walaupun elemen-elemen struktur bangunan mengalami kerusakan, namun secara keseluruhan struktur tidak mengalami keruntuhan. Gambar V≠0 δe Aplikasi SNI Gempa 1726:20 struktur akan mengalami deformasi plastis (inelastic). Deformasi plastis adalah deformasi yang apabila bebannya dihilangkan, maka deformasi tersebut tidak akan hilang. Pada kondisi plastis ini struktur akan mengalami deformasi yang bersifat permanen, atau struktur tidak dapat kembali kepada bentuknya yang semula. Pada struktur yang daktail, meskipun terjadi deformasi yang permanen, tetapi struktur tidak mengalami keruntuhan. Pada kenyataannya, jika suatu beban bekerja pada struktur, maka pada tahap awal, struktur akan berdeformasi secara elastis. Jika beban yang bekeja terus bertambah besar, maka tis dari bahan struktur dilampaui, struktur kemudian akan berdeformasi secara plastis. Dengan demikian pada struktur akan terjadi deformasi elastis dan deformasi plastis, sehingga jika beban yang bekerja dihilangkan, maka hanya sebagian saja dari yang hilang (deformasi elastis = δe), sedangkan sebagian deformasi akan bersifat permanen (deformasi plastis = δp). Perilaku deformasi elastis dan plastis dari struktur diperlihatkan pada Gambar 9 dan 10. Beban gempa yang besar akan menyebabkan deformasi yang permanen dari struktur akibat elemen dari struktur seperti balok dan kolom. Pada kondisi seperti ini, elemen struktur bangunan mengalami kerusakan, namun secara keseluruhan struktur tidak mengalami keruntuhan. Gambar 9 - Deformasi elastis pada struktur δe=0 V=0 1726:2012 for Dummies 21 ). Deformasi plastis adalah deformasi dihilangkan, maka deformasi tersebut tidak akan hilang. Pada kondisi plastis ini struktur akan mengalami deformasi yang bersifat permanen, atau struktur tidak dapat kembali kepada bentuknya yang semula. Pada struktur yang daktail, i yang permanen, tetapi struktur tidak mengalami keruntuhan. Pada kenyataannya, jika suatu beban bekerja pada struktur, maka pada tahap awal, struktur akan berdeformasi secara elastis. Jika beban yang bekeja terus bertambah besar, maka tis dari bahan struktur dilampaui, struktur kemudian akan berdeformasi secara plastis. Dengan demikian pada struktur akan terjadi deformasi elastis dan deformasi plastis, sehingga jika beban yang bekerja dihilangkan, maka hanya sebagian saja dari e), sedangkan sebagian deformasi akan bersifat p). Perilaku deformasi elastis dan plastis dari struktur yang permanen dari struktur akibat elemen dari struktur seperti balok dan kolom. Pada kondisi seperti ini, elemen struktur bangunan mengalami kerusakan, namun secara Deformasi elastis pada struktur
  27. 27. Gambar Energi gempa yang bekerja pada struktur bangunan, akan dirubah menjadi energi kinetik akibat getaran dari massa struktu redaman dari struktur, dan energi yang dipancarkan oleh bagian mengalami deformasi plastis. Dengan demikian sistem struktur yang bersifat daktail dapat membatasi besarnya energi gempa y dapat berkurang. Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi besar kecilnya beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan adalah daktilitas struktur. Kemampuan Struktur Menahan Gempa Kuat Beban gempa sebenarnya yang bekerja pada struktur bangunan dapat melampaui beban gempa rencana yang tercantum di dalam peraturan. Di dalam peraturan, besarnya beban gempa rencana yang diperhitungkan bekerja pada stru Sedang. Dengan demikian, jika terjadi Gempa Kuat, maka gaya gaya lintang, gaya normal, dan torsi) yang terjadi pada elemen balok dan kolom, dapat melampaui gaya tidak ditinjau di dalam perencanaan, maka pada saat terjadi Gempa Kuat, elemen V≠0 δe+δp Aplikasi SNI Gempa 1726:20 Gambar 10 - Deformasi plastis (inelastis) pada struktur Energi gempa yang bekerja pada struktur bangunan, akan dirubah menjadi energi kinetik akibat getaran dari massa struktur, energi yang dihamburkan akibat adanya pengaruh redaman dari struktur, dan energi yang dipancarkan oleh bagian mengalami deformasi plastis. Dengan demikian sistem struktur yang bersifat daktail dapat membatasi besarnya energi gempa yang masuk pada struktur, sehingga pengaruh gempa dapat berkurang. Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi besar kecilnya beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan adalah daktilitas struktur. Kemampuan Struktur Menahan Gempa Kuat Beban gempa sebenarnya yang bekerja pada struktur bangunan dapat melampaui beban gempa rencana yang tercantum di dalam peraturan. Di dalam peraturan, besarnya beban gempa rencana yang diperhitungkan bekerja pada struktur bangunan adalah Gempa Sedang. Dengan demikian, jika terjadi Gempa Kuat, maka gaya-gaya dalam (momen lentur, gaya lintang, gaya normal, dan torsi) yang terjadi pada elemen-elemen struktur seperti balok dan kolom, dapat melampaui gaya-gaya dalam yang sudah diperhitungkan. Jika hal ini tidak ditinjau di dalam perencanaan, maka pada saat terjadi Gempa Kuat, elemen V=0 δp Sendi Plastis 1726:2012 for Dummies 22 Deformasi plastis (inelastis) pada struktur Energi gempa yang bekerja pada struktur bangunan, akan dirubah menjadi energi kinetik r, energi yang dihamburkan akibat adanya pengaruh redaman dari struktur, dan energi yang dipancarkan oleh bagian-bagian struktur yang mengalami deformasi plastis. Dengan demikian sistem struktur yang bersifat daktail dapat ang masuk pada struktur, sehingga pengaruh gempa dapat berkurang. Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi besar kecilnya beban gempa yang bekerja pada Beban gempa sebenarnya yang bekerja pada struktur bangunan dapat melampaui beban gempa rencana yang tercantum di dalam peraturan. Di dalam peraturan, besarnya beban ktur bangunan adalah Gempa gaya dalam (momen lentur, elemen struktur seperti dah diperhitungkan. Jika hal ini tidak ditinjau di dalam perencanaan, maka pada saat terjadi Gempa Kuat, elemen-elemen
  28. 28. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 23 dari struktur akan mengalami kerusakan, bahkan secara keseluruhan struktur dapat mengalami keruntuhan. Agar struktur bangunan mempunyai kemampuan yang cukup dan tidak terjadi keruntuhan pada saat terjadi Gempa Kuat, maka dapat dilakukan dua cara sbb. : a) Membuat struktur bangunan sedemikian kuat, sehingga struktur bangunan tetap berperilaku elastis pada saat terjadi Gempa Kuat. Struktur bangunan yang dirancang tetap berperilaku elastis pada saat terjadi Gempa Kuat adalah tidak ekonomis. Meskipun pada saat terjadi Gempa Kuat struktur ini tidak mengalami kerusakan yang berarti, sehingga tidak memerlukan biaya perbaikan yang besar, namun pada saat pembuatannya, struktur bangunan ini memerlukan biaya yang sangat mahal. Struktur bangunan yang didesain tetap berperilaku elastis pada saat terjadi Gempa Kuat, disebut Struktur Tidak Daktail. Penggunaan sistem struktur portal tidak daktail masih dianggap ekonomis untuk bangunan gedung bertingkat menengah dengan ketinggian tingkat antara 4 s/d 7 lantai, dan terletak pada wilayah dengan pengaruh kegempaan ringan sampai sedang. b) Membuat struktur bangunan sedemikian rupa sehingga mempunyai batas kekuatan elastis yang hanya mampu menahan Gempa Sedang saja. Dengan demikian, struktur ini masih bersifat elastis pada saat terjadi Gempa Ringan atau Gempa Sedang. Pada saat terjadi Gempa Kuat, struktur bangunan harus dirancang agar mampu untuk berdeformasi secara plastis. Jika struktur mempunyai kemampuan untuk dapat berdeformasi plastis cukup besar, maka hal ini dapat mengurangi sebagian dari energi gempa yang masuk ke dalam struktur. Struktur bangunan yang didesain berperilaku plastis pada saat terjadi Gempa Kuat, disebut Struktur Daktail. Penggunaan sistem struktur portal daktail cukup ekonomis untuk bangunan gedung bertingkat menengah sampai tinggi, yang dibangun pada wilayah dengan pengaruh kegempaan kuat. Perencanaan Kapasitas (Capacity Design) Dari penjelasan di atas, untuk mendapatkan struktur bangunan yang cukup ekonomis, tetapi tidak mengalami keruntuhan pada saat terjadi Gempa Kuat, maka sistem struktur harus direncanakan bersifat daktail. Untuk mendapatkan sistem struktur yang daktail, disarankan untuk merencanakan struktur bangunan dengan menggunakan cara Perencanaan Kapasitas. Pada prosedur Perencanaan Kapasitas ini, elemen-elemen dari struktur bangunan yang akan memancarkan energi gempa melalui mekanisme perubahan bentuk atau deformasi plastis, dapat terlebih dahulu dipilih dan ditentukan tempatnya.
  29. 29. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 24 Sedangkan elemen-elemen lainnya, direncanakan dengan kekuatan yang lebih besar untuk menghindari terjadinya kerusakan. Pada struktur beton bertulang, tempat-tempat terjadinya deformasi plastis yaitu tempat- tempat dimana penulangan mengalami pelelehan, disebut daerah sendi plastis. Karena sendi-sendi plastis yang terbentuk pada struktur portal akibat dilampauinya Beban Gempa Rencana dapat diatur tempatnya, maka mekanisme kerusakan yang terjadi tidak akan mengakibatkan keruntuhan dari struktur bangunan secara keseluruhan. Karena pada prosedur Perencanaan Kapasitas ini terlebih dahulu harus ditentukan tempat- tempat di mana sendi-sendi plastis akan terbentuk, maka dalam hal ini perlu diketahui mekanisme leleh yang dapat terjadi pada sistem struktur portal. Dua jenis mekanisme leleh yang dapat terjadi pada struktur gedung akibat pembebanan gempa kuat, ditunjukkan pada Gambar 11. Kedua jenis mekanisme leleh atau terbentuknya sendi-sendi plastis pada struktur gedung adalah : 1) Mekanisme Kelelehan Pada Balok (Beam Sidesway Mechanism), yaitu keadaan dimana sendi-sendi plastis terbentuk pada balok-balok dari struktur bangunan, akibat penggunaan kolom-kolom yang kuat (Strong Column–Weak Beam). 2) Mekanisme Kelelehan Pada Kolom (Column Sidesway Mechanism), yaitu keadaan di mana sendi-sendi plastis terbentuk pada kolom-kolom dari struktur bangunan pada suatu tingkat, akibat penggunaan balok-balok yang kaku dan kuat (Strong Beam– Weak Column) Gambar 11 - Mekanisme leleh pada struktur gedung akibat beban gempa (a) Mekanisme leleh pada balok, (b) Mekanisme leleh pada kolom
  30. 30. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 25 Pada perencanaan struktur daktail dengan metode Perencanaan Kapasitas, mekanisme kelelehan yang dipilih adalah Beam Sidesway Mechanism, karena alasan-alasan sebagai berikut : 1) Pada Column Sidesway Mechanism, kegagalan dari kolom pada suatu tingkat akan mengakibatkan keruntuhan dari struktur bangunan secara keseluruhan (Gambar 12). Gambar 12 – Terbentuknya sendi plastis pada struktur gedung akibat beban gempa. 2) Pada struktur dengan kolom-kolom yang lemah dan balok-balok yang kuat (Strong Beam–Weak Column), deformasi akan terpusat pada tingkat-tingkat tertentu, sehingga daktilitas yang diperlukan oleh kolom agar dapat dicapai daktilitas dari struktur yang disyaratkan, sulit dipenuhi.
  31. 31. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 26 Kerusakan yang terjadi pada kolom-kolom bangunan, akan lebih sulit diperbaiki dibandingkan jika kerusakan terjadi pada balok. Jadi mekanisme kelelehen pada portal yang berupa Beam Sidesway Mechanism, merupakan keadaan keruntuhan struktur bangunan yang lebih terkontrol. Pemilihan perencanaan struktur bangunan dengan menggunakan mekanisme ini membawa konsekuensi bahwa kolom-kolom pada struktur bangunan harus direncanakan lebih kuat dari pada balok-balok struktur, sehingga dengan demikian sendi-sendi plastis akan terbentuk lebih dahulu pada balok. Karena hal tersebut di atas, maka dalam perencanaan portal daktail pada struktur bangunan tahan gempa, sering juga disebut perencanaan struktur dengan kondisi desain Kolom Kuat – Balok Lemah (Strong Column–Weak Beam).
  32. 32. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 27 Contoh 1. Menentukan Spektrum respons desain dan Kategori desain seismik. Tentukan spektrum respon desain untuk lokasi proyek gedung perkuliahan UDINUS Semarang Jalan Imam Bonjol Semarang Jawa Tengah jika diketahui nilai N-SPT untuk titik BH.2 sebagai berikut : Lapisan ke i Tebal Lapisan (GQ) dalam meter Deskripsi Jenis Tanah Nilai N-SPT 1 6,0 Lanau Kelempungan 12 2 8,0 Lempung sangat lunak 2 3 10,0 Lempung kaku 22 4 6,0 Lempung keras 55 5 10,0 Pasir padat 60 Jawab : Profil tanah yang mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata berbeda, harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke- n dari atas ke bawah, sehingga ada total n -lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai untuk lapisan tanah 30 m paling atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut : ∑ ∑ $ ! = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter; ! tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi. ∑ ! " !# = + c+ d+ e = 6 + 8 + 10 +6 = 30 meter ∑ f " !# = f + g fg + h fh + i fi = 6/12 + 8/2 + 10/22 + 6/55 = 5,064 ∑ ∑ $ = 30 / 5,06 = 5,924
  33. 33. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 28 Maka klasifikasi situs pada lokasi proyek termasuk kelas situs SE (tanah lunak) dengan nilai < 15. Untuk menentukan spektrum respon desain untuk lokasi proyek data yang diperlukan adalah : (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) = 1,001 g (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) = 0,335 g Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (01) = 0,9 Faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (02) = 2,66 Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek ( 34) =01 = 0,901 g Parameter spektrum respons percepatan pada perioda 1 detik ( 3 )= 02 = 0,891 g Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek, 6 =2 39 34 = 0,601 g Parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik, 6 =2 39 3 = 0,594 g Pembuatan kurva spektrum respons desain (Gambar C.1.1) : :; 0,2 4j 4jk = 0, 198 detik : 4j 4jk = 0,989 detik Untuk perioda yang lebih kecil dari :; , spektrum respons percepatan desain, 1 64 <0,4 ? 0,6 A AB C; Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan :; dan lebih kecil dari atau sama dengan : , spektrum respons percepatan desain, 1 = 64 ; Untuk perioda lebih besar dari : , spektrum respons percepatan desain, 1 6 :9 . T (detik) T (detik) Sa (g) 0 0 0.24 T0 0.198 0.601 TS 0.989 0.601 TS+0.1 1.089 0.545 TS+0.2 1.189 0.500 TS+0.3 1.289 0.461 TS+0.4 1.389 0.428 TS+0.5 1.489 0.399 TS+0.6 1.589 0.374 TS+0.7 1.689 0.352
  34. 34. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 29 T (detik) T (detik) Sa (g) TS+0.8 1.789 0.332 TS+0.9 1.889 0.314 TS+1 1.989 0.299 TS+1.1 2.089 0.284 TS+1.2 2.189 0.271 TS+1.3 2.289 0.260 TS+1.4 2.389 0.249 TS+1.5 2.489 0.239 TS+1.6 2.589 0.229 TS+1.7 2.689 0.221 TS+1.8 2.789 0.213 TS+1.9 2.889 0.206 TS+2 2.989 0.199 TS+2.1 3.089 0.192 TS+2.2 3.189 0.186 TS+2.3 3.289 0.181 TS+2.4 3.389 0.175 TS+2.5 3.489 0.170 TS+2.6 3.589 0.166 TS+2.7 3.689 0.161 TS+2.8 3.789 0.157 TS+2.9 3.889 0.153 4 4 0.149 Proyek gedung perkuliahan UDINUS Semarang termasuk jenis pemanfaatan sebagai gedung sekolah dan fasilitas pendidikan dengan kategori resiko IV dan faktor keutamaan (Ie) = 1,5. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek ( 64) adalah KDS D. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik ( 6 ) adalah KDS D. Sehingga kategori desain seismik berdasarkan nilai 64, 6 dan ketegori resiko adalah termasuk dalam KDS D. Material yang dipilih beton bertulang dan sistem penahan-gaya seismik yang diijinkan adalah sistem rangka pemikul momen - Rangka beton bertulang pemikul momen khusus (SRPMK) dengan koefisien modifikasi respons (R) = 8,0.
  35. 35. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 30 Gambar C.1.1 - Spektrum respons desain untuk proyek UDINUS Semarang Contoh 2. Menentukan Spektrum respons desain dari situs puskim.pu.go.id Jawab : Untuk membuat spektrum respons desain dari situs puskim.pu.go.id dengan alamat lengkap http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, pengisian lokasi proyek dapat berdasarkan koordinat yang diklik dari peta lokasi (Gambar C.2.1). 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 PercepatanresponspektraSa(g) Periode, T (detik) Spektrum Respons Desain SNI 2002 dan 2012 Proyek UDINUS Semarang - Kelas situs SE (tanah lunak) SNI 1726:2012 SNI 03-1726-2002
  36. 36. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 31 Gambar C.2.1 - Lokasi proyek UDINUS Semarang atau dapat juga berdasarkan nama kota dengan pengetikan nama kota seperti pada Gambar C.2.2. Gambar C.2.2 – Nama kota proyek UDINUS Semarang
  37. 37. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 32 Namun disarankan untuk lokasi yang telah jelas alamatnya untuk menggunakan pengisian dengan koordinat yang diklik dari peta lokasi. Perbedaan hasilnya seperti dibawah ini : Hasil Pembuatan kurva spektrum respons desain pada lokasi proyek dengan pengisian koordinat lokasi pada Gambar C.2.3. Gambar C.2.3 – Kurva spektrum respons desain berdasarkan input koordinat Hasil Pembuatan kurva spektrum respons desain pada lokasi proyek dengan pengisian nama kota (Gambar C.2.4).
  38. 38. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 33 Gambar C.2.4 – Kurva spektrum respons desain berdasarkan input nama kota
  39. 39. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 34 8. Batasan Perioda fundamentalstruktur (T) Perioda fundamental struktur (:) , tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung ( ) dari Tabel 14 dan perioda fundamental pendekatan, ( :1). Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda fundamental struktur, (:), diijinkan secara langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan, ( :1 ). Perioda fundamental pendekatan ( :1 ), dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut : :1 l. %" m (26) dengan, %" adalah ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur, dan koefisien l dan x ditentukan dari Tabel 15. Tabel 14. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung Parameter percepatan respons spektralParameter percepatan respons spektralParameter percepatan respons spektralParameter percepatan respons spektral desaindesaindesaindesain pada 1 detik,pada 1 detik,pada 1 detik,pada 1 detik, 5DE KoefiKoefiKoefiKoefisiensiensiensien F ≥ 0,4 1,4 0,3 1,4 0,2 1,5 0,15 1,6 ≤ 0,1 1,7 Tabel 15. Nilai parameter perioda pendekatan l dan x Tipe struktur Fx x Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa 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 0,8 Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,9 Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731 0,75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488 0,75 Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda fundamental pendekatan :1, dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat di mana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m.
  40. 40. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 35 :1 0,1 (27) dengan, N = jumlah tingkat. Perioda fundamental struktur (:) yang digunakan : Jika : > :1 gunakan T = :1 Jika :1< : < :1 gunakan T = : Jika : < :1 gunakan T = :1 dengan, : = Perioda fundamental struktur yang diperoleh dari program analisis struktur. 9. Perhitungan Geser dasar seismik Geser dasar seismik, V , dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: K M (21) dengan, = koefisien respons seismik M= berat seismik efektif Koefisien respons seismik, , harus ditentukan sesuai dengan, 4jk y z{ 9 (22) dengan, 64 parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek R faktor modifikasi respons dalam Tabel 9 NO faktor keutamaan gempa dalam Tabel 2 Nilai yang dihitung sesuai dengan Persamaan 22 tidak perlu melebihi berikut ini: 4j A<y z{ 9 C (23)
  41. 41. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 36 harus tidak kurang dari 0,044 64NO ≥ 0,01 (24) Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana sama dengan atau lebih besar dari 0,6 g , maka harus tidak kurang dari: ;,€4 A<y z{ 9 C (25) dengan, 6 =parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda sebesar 1,0 detik, T =perioda fundamental struktur (detik) = parameter percepatan spektrum respons maksimum yang dipetakan Gambar 13 – Perhitungan Geser dasar seismik 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 sebesar 25 persen beban hidup lantai (beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiran
  42. 42. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 37 terbuka, serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 persen dari berat seismik efektif pada suatu lantai, tidak perlu disertakan); 2) Jika ketentuan untuk partisi disyaratkan dalam desain 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; 4) Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan sejenis lainnya.
  43. 43. Contoh 3. Analisis beban gempa pada r Suatu reservoir air beton bertulang dengan mutu beton f’c=20 MPa Contoh No.1. Reservoir air merupakan bagian dari intalasi air minum yang te berfungsi setelah terjadinya gempa. kN. Reservoir air didukung oleh 4 kolom beton berukuran (diukur dari pile cap). H reservoir. Jawab : Berat total reservoir (W) : Berat volume air = 9,81 Berat total reservoir (W) = 20.9,81 + 20 = 216,2 Aplikasi SNI Gempa 1726:20 Analisis beban gempa pada reservoir beton bertulang pada Gambar C.3.1, didesain memiliki dengan mutu beton f’c=20 MPa. Reservoir direncanakan di lokasi Reservoir air merupakan bagian dari intalasi air minum yang te berfungsi setelah terjadinya gempa. Berat kosong dari reservoir dan peralatan adalah 2 . Reservoir air didukung oleh 4 kolom beton berukuran 0,40x0,40m dengan tinggi 12 m Hitunglah beban gempa yang diperkirakan bekerja Gambar C.3.1 – Struktur Reservoir : 9,81 kN/m3 = berat air + berat kosong reservoir 216,2 kN Reservoir 20 m3 Kolom 40x40cm Pile Cap Pondasi Tiang Pancang Balok Pengaku 1726:2012 for Dummies 38 didesain memiliki kapasitas 20 m3 lokasi proyek UDINUS pada Reservoir air merupakan bagian dari intalasi air minum yang tetap harus Berat kosong dari reservoir dan peralatan adalah 20 40m dengan tinggi 12 m beban gempa yang diperkirakan bekerja pada struktur
  44. 44. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 39 Percepatan gravitasi : g = 9,81 m/det2 Massa (m) = W/g = 216,2 /9,81 = 22,04 kN.det2/m Modulus elastisitas beton (E) = 4700√f‚c = 21019 MPa Momen inersia kolom (Ic) = 1/12.(0,40.0,403) = 0,002133 m4 Panjang kolom : L = 12 m Kekakuan 1 kolom : k = 3.(E.Ic)/L3 =3.( 2,1019x107. 0,002133)/ (12)3 = 77,836 kN/m Kekakuan 4 kolom : k = 4.(77,836) = 311,344 kN/m Frekuensi getar (ω) dan waktu getar (T) dari struktur reservoir (dimodelkan sebagai sistem SDOF), dihitung sebagai berikut : Frekuensi getar struktur : ƒ „ … ' = „ d ,dee cc,;e = 3,758 rad./detik Waktu getar struktur : : c† ‡ = (2. 3,14)/ 3,758 = 1,671 detik. Pada lokasi proyek UDINUS pada Contoh No.1, kategori desain seismik berdasarkan nilai S‰Š, S‰ dan ketegori resiko adalah termasuk dalam KDS D. Namun demikian reservoir diharapkan masih berfungsi pasca gempa, sehingga harus didesain tetap elastis (tidak boleh mengalami kerusakan) saat terjadinya gempa. Sistem penahan-gaya seismik yang digunakan adalah sistem rangka pemikul momen - Rangka beton bertulang pemikul momen biasa (SRPMB) dengan koefisien modifikasi respons (R) = 3,0. Kategori resiko III - IŒ= 1,25. K . M 1. NO P . M Sesuai kurva Spektrum Respon Desain pada Gambar C.3.2, untuk T = 1,671 detik maka 1= 0,352 g. K . M 0,352.1,25 3 . 216,2 Geser dasar seismik , K 31,7 kN
  45. 45. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 40 Gambar C.3.2 – Spektrum Respons Desain pada Contoh No.1 Setelah dihitung beban gempa yang diperkirakan bekerja pada struktur reservoir, untuk selanjutnya dapat dibuat model struktur dan model pembebanan pada struktur untuk keperluan analisis struktur. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 PercepatanresponspektraSa(g) Periode, T (detik) Spektrum Respons Desain SNI 2012 Proyek UDINUS Semarang - Kelas situs SE (tanah lunak)
  46. 46. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 41 10. Struktur bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan Struktur bangunan gedung harus diklasifikasikan sebagai beraturan atau tidak beraturan berdasarkan pada kriteria dalam pasal ini. Klasifikasi tersebut harus didasarkan pada konfigurasi horisontal dan vertikal dari struktur bangunan gedung. Ketidakberaturan horisontal Struktur bangunan gedung yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan seperti yang terdaftar dalam Tabel 10 harus dianggap mempunyai ketidakberaturan struktur horisontal. Struktur-struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik sebagaimana yang terdaftar dalam Tabel 10 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang dirujuk dalam tabel itu. Ketidakberaturan vertikal Struktur bangunan gedung yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan seperti yang terdaftar dalam Tabel 11 harus dianggap mempunyai ketidakberaturan vertikal. Struktur-struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik sebagaimana yang terdaftar dalam Tabel 11 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang dirujuk dalam tabel itu. PENGECUALIAN: 1) Ketidakberaturan struktur vertikal Tipe 1a, 1b, atau 2 dalam Tabel 11 tidak berlaku jika tidak ada rasio simpangan antar lantai akibat gaya gempa lateral desain yang nilainya lebih besar dari 130 persen 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 11 tidak perlu ditinjau pada bangunan satu tingkat dalam semua kategori desain seismik atau bangunan dua tingkat yang dirancang untuk kategori desain seismik B, C, atau D. Batasan dan persyaratan tambahan untuk sistem dengan ketidakberaturan struktur Ketidakberaturan horisontal dan vertikal struktur yang terlarang untuk kategori desain seismik D sampai F Struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik E atau F dan memiliki ketidakberaturan horisontal Tipe 1b atau ketidakberaturan vertikal Tipe 1b, 5a, atau 5b tidak boleh digunakan. Struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D dan memiliki ketidakberaturan vertikal Tipe 5b tidak boleh digunakan.
  47. 47. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 42 Tingkat lemah berlebihan Struktur dengan ketidakberaturan vertikal Tipe 5b sebagaimana yang didefinisikan dalam Tabel 11, tidak boleh melebihi dua tingkat atau ketinggian 9 m. Elemen yang mendukung dinding atau rangka tak menerus Kolom, balok, rangka batang, atau pelat yang mendukung dinding atau rangka struktur yang tidak menerus dan yang mempunyai ketidakberaturan horisontal Tipe 4 pada Tabel 10 atau ketidakberaturan vertikal Tipe 4 pada Tabel 11 harus direncanakan untuk menahan efek gaya gempa termasuk faktor kuat lebih berdasarkan pasal 7.4.3. Sambungan elemen diskontinu tersebut ke elemen struktur pendukung harus cukup untuk menyalurkan gaya pada mana elemen diskontinu tersebut disyaratkan untuk didesain. Peningkatan gaya akibat ketidakberaturan untuk kategori desain seismik D hingga F Untuk struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F dan mempunyai ketidakberaturan struktur horisontal Tipe 1a, 1b, 2, 3, atau 4 pada Tabel 10 atau ketidakberaturan struktur vertikal Tipe 4 pada Tabel 11, gaya desain yang ditentukan berdasarkan pasal 7.10.1.1 harus ditingkatkan 25 persen untuk elemen-elemen sistem penahan gaya gempa di bawah ini: Sambungan antara diafragma dengan elemen-elemen vertikal dan dengan elemen-elemen kolektor; Elemen kolektor dan sambungannya, termasuk sambungan-sambungan ke elemen vertikal, dari sistem penahan gaya gempa. PENGECUALIAN Gaya yang dihitung menggunakan efek gaya gempa, termasuk faktor kuat lebih sesuai pasal 7.4.3, tidak perlu diperbesar.
  48. 48. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 43 Tabel 10. Ketidakberaturan horisontal pada struktur. Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 1a Ketidakberaturan torsi didefinisikan ada jika simpangan antar lantai tingkat maksimum, torsi yang dihitung termasuk tak terduga, di sebuah ujung struktur melintang terhadap sumbu lebih dari 1,2 kali simpangan antar lantai tingkat rata-rata di kedua ujung struktur. Persyaratan ketidakberaturan torsi dalam pasal pasal referensi berlaku hanya untuk struktur di mana diafragmanya kaku atau setengah kaku. 1b Ketidakberaturan torsi berlebihan didefinisikan ada jika simpangan antar lantai tingkat maksimum, torsi yang dihitung termasuk tak terduga, di sebuah ujung struktur melintang terhadap sumbu lebih dari 1,4 kali simpangan antar lantai tingkat rata-rata di kedua ujung struktur. Persyaratan ketidakberaturan torsi berlebihan dalam pasal- pasal referensi berlaku hanya untuk struktur di mana diafragmanya kaku atau setengah kaku.
  49. 49. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 44 Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 2. Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan ada jika kedua proyeksi denah struktur dari sudut dalam lebih besar dari 15 persen dimensi denah struktur dalam arah yang ditentukan. 3. Ketidakberaturan diskontinuitas diafragma didefinisikan ada jika terdapat diafragma dengan diskontinuitas atau variasi kekakuan mendadak, termasuk yang mempunyai daerah terpotong atau terbuka lebih besar dari 50 persen daerah diafragma bruto yang melingkupinya, atau perubahan kekakuan diafragma efektif lebih dari 50 persen dari suatu tingkat ke tingkat selanjutnya.
  50. 50. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 45 Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 4. Ketidakberaturan pergeseran melintang terhadap bidang didefinisikan ada jika terdapat diskontinuitas dalam lintasan tahanan gaya lateral, seperti pergeseran melintang terhadap bidang elemen vertikal. 5. Ketidakberaturan sistem nonparalel didefninisikan ada jika elemen penahan gaya lateral vertikal tidak paralel atau simetris terhadap sumbu-sumbu ortogonal utama sistem penahan gaya gempa.
  51. 51. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 46 Tabel 11. Ketidakberaturan vertikal pada struktur. Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 1a. Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 70 persen kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80 persen kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya. 1b. Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak Berlebihan didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 60 persen kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 70 persen kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya. 2 Ketidakberaturan Berat (Massa) didefinisikan ada jika massa efektif semua tingkat lebih dari 150 persen massa efektif tingkat di dekatnya. Atap yang lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak perlu ditinjau.
  52. 52. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 47 Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 3 Ketidakberaturan Geometri Vertikal didefinisikan ada jika dimensi horisontal sistem penahan gaya gempa di semua tingkat lebih dari 130 persen dimensi horisontal sistem penahan gaya gempa 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.
  53. 53. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 48 Tipe Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Ilustrasi 5a. Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 80 persen kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat lateral tingkat adalah kuat lateral total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau. 5b. Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat yang Berlebihan didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 65 persen kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat tingkat adalah kuat total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau.
  54. 54. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 49 11. Kombinasi Pembebanan Kombinasi beban untuk metoda ultimit Struktur, komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut : 1,4D 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau R) 1,2D + 1,6(Lr atau R) +(L atau 0,5R) 1,2D + 1,0W +L+0,5(Lr atau R) 1,2D + 1,0E + L 0,9D + 1,0W 0,9D + 1,0E D = beban mati (dead load) L = beban hidup (live load) Lr = beban hidup pada atap (roof live load) R = beban air hujan (rain load) W = beban angin (wind load) H = beban tekanan tanah lateral, tekanan air dalam tanah atau tekanan berat sendiri material (load due to lateral earth pressure, ground water pressure, or pressure of bulk materials) E = beban gempa (earthquake load) F = beban tekanan fluida (load due to fluids with well-defined pressures and maximum heights) PENGECUALIAN Faktor beban untuk L pada kombinasi 3, 4, dan 5 boleh diambil sama dengan 0,5 kecuali untuk ruangan garasi, ruangan pertemuan dan semua ruangan yang nilai beban hidupnya lebih besar daripada 500 kg/m2. Bila beban air F bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan dengan nilai faktor beban yang sama dengan faktor beban untuk beban mati D pada kombinasi 1 hingga 5 dan 7. Bila beban tanah H bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan sebagai berikut:
  55. 55. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 50 Bila adanya beban H memperkuat pengaruh variabel beban utama, maka perhitungkan pengaruh H dengan faktor beban = 1,6; Bila adanya beban H memberi perlawanan terhadap pengaruh variabel beban utama,maka perhitungkan pengaruh H dengan faktor beban = 0,9 (jika bebannya bersifat permanen) atau dengan faktor beban = 0 (untuk kondisi lainnya). Pengaruh yang paling menentukan dari beban-beban angin dan seismik harus ditinjau, namun kedua beban tersebut tidak perlu ditinjau secara simultan. Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin Beban-beban di bawah ini harus ditinjau dengan kombinasi-kombinasi berikut untuk perencanaan struktur, komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi berdasarkan metoda tegangan ijin: D D + L D + (Lr atau R) D + 0,75L + 0,75(Lr atau R) D + (0,6W atau 0,7E) D + 0,75(0,6W atau 0,7E) +0,75L + 0,75(Lr atau R) 0,6D + 0,6W 0,6D + 0,7E Bila beban air F bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan dengan nilai faktor beban yang sama dengan faktor beban untuk beban mati D pada kombinasi 1 hingga 6 dan 8. Bila beban tanah H bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan sebagai berikut: Bila adanya beban H memperkuat pengaruh variabel beban utama, maka perhitungkanpengaruh H dengan faktor beban = 1; Bila adanya beban H memberi perlawanan terhadap pengaruh variabel beban utama, maka perhitungkan pengaruh H dengan faktor beban = 0,6 (jika bebannya bersifat permanen) atau dengan faktor beban = 0 (untuk kondisi lainnya). Pengaruh yang paling menentukan dari beban-beban angin dan seismik harus ditinjau, namun kedua beban tersebut tidak perlu ditinjau secara simultan.
  56. 56. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 51 Kombinasi dan pengaruh beban gempa Pengaruh beban gempa, E , harus ditentukan sesuai dengan berikut ini: Untuk penggunaan dalam kombinasi beban 5 dalam pasal 4.2.2 (Kombinasi beban untuk metoda ultimit )atau kombinasi beban 5 dan 6 dalam pasal 4.2.3 (Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin), E harus ditentukan sesuai dengan Persamaan 14 berikut: E = • + •2 (14) Untuk penggunaan dalam kombinasi beban 7 dalam pasal 4.2.2(Kombinasi beban untuk metoda ultimit ) atau kombinasi beban 8 dalam pasal 4.2.3 (Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin), E harus ditentukan sesuai dengan Persamaan 15 berikut: E = • - •2 (15) dengan, E = pengaruh beban gempa; • = pengaruh beban gempa horisontal seperti didefinisikan dalam pasal 7.4.2.1; •2 = pengaruh beban gempa vertikal seperti didefinisikan dalam pasal 7.4.2.2. Pengaruh beban gempa horisontal, • , harus ditentukan sesuai dengan Persamaan 16 sebagai berikut: • Ž•• (16) dengan, •• = pengaruh gaya gempa horisontal dari V atau 0‘ . Jika disyaratkan dalam pasal 7.5.3 dan pasal 7.5.4, pengaruh tersebut harus dihasilkan dari penerapan gaya horisontal secara serentak dalam dua arah tegak lurus satu sama lain; Ž = faktor redundansi, seperti didefinisikan dalam pasal 7.3.4. Faktor redundansi, ’, harus dikenakan pada sistem penahan gaya gempa dalam masing- masing kedua arah ortogonal untuk semua struktur. Nilai Ž diijinkan sama dengan 1,0 untuk struktur dirancang untuk kategori desain seismik B atau C. Untuk struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F, Ž harus sama dengan 1,3 kecuali jika satu dari dua kondisi berikut dipenuhi, di mana Ž diijinkan diambil sebesar 1,0:
  57. 57. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 52 Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 persen geser dasar dalam arah yang ditinjau harus sesuai dengan Tabel 12; Struktur dengan denah beraturan di semua tingkat dengan sistem penahan gaya gempa terdiri dari paling sedikit dua bentang perimeter penahan gaya gempa yang merangka pada masing-masing sisi struktur dalam masing-masing arah ortogonal di setiap tingkat yang menahan lebih dari 35 persen geser dasar. Tabel 12. Persyaratan untuk masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 persen gaya geser dasar. Elemen penahan gaya lateral Persyaratan Rangka pemikul momen Kehilangan tahanan momen di sambungan balok ke kolom di kedua ujung balok tunggal tidak akan mengakibatkan lebih dari reduksi kuat tingkat sebesar 33 persen, atau sistem yang dihasilkan tidak mempunyai ketidakteraturan torsi yang berlebihan (ketidakteraturan struktur horisontal Tipe 1b). Pengaruh beban gempa vertikal, •2, harus ditentukan sesuai dengan Persamaan 17 berikut: •2 0,2 64“ (17) dengan, 64 = parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda pendek yang diperoleh dari pasal 6.10.4 D =pengaruh beban mati. PENGECUALIAN Pengaruh beban gempa vertikal, •2 , diijinkan untuk ditetapkan sama dengan nol untuk salah satu kondisi berikut ini : Dalam Persamaan 14, 15, 18, dan 19 di mana 64 adalah sama dengan atau kurang dari 0,125; Dalam Persamaan 15 jika menentukan kebutuhan pada muka-kontak tanah-struktur di fondasi. Kombinasi dasar untuk desain kekuatan 5. (1,2 + 0,2 64) D + Ž••+ L 7. (0,9 - 0,2 64) D + Ž••+1,6 H
  58. 58. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 53 CATATAN : Faktor beban pada L dalam kombinasi 5 diijinkan sama dengan 0,5 untuk semua hunian di mana besarnya beban hidup merata kurang dari atau sama dengan 5 kN/m2, dengan pengecualian garasi atau ruang pertemuan; Faktor beban pada H harus ditetapkan sama dengan nol dalam kombinasi 7 jika aksi struktur akibat H berlawanan dengan aksi struktur akibat E . Jika tekanan tanah lateral memberikan tahanan terhadap aksi struktur dari gaya lainnya, faktor beban tidak boleh dimasukkan dalam H tetapi harus dimasukkan dalam tahanan desain. Kombinasi Dasar untuk Desain Tegangan Ijin 5. (1,0 + 0,14 64) D + H + F + 0,7 Ž•• 6. (1,0 + 0,10 64) D + H + F + 0,525 Ž••+ 0,75L + 0,75(Lr atau R) 8. (0,6 + 0,14 64) D + 0,7 Ž••+ H Jika disyaratkan secara spesifik seperti pada Gambar 14, kondisi yang mensyaratkan penerapan faktor kuat-lebih harus ditentukan sesuai dengan pasal 7.4.3 tentang pengaruh beban gempa termasuk faktor kuat-lebih. Gambar 14. Contoh penerapan faktor kuat-lebih
  59. 59. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 54 12. Arah pembebanan beban gempa Arah penerapan beban gempa yang digunakan dalam desain harus merupakan arah yang akan menghasilkan pengaruh beban paling kritis. Arah penerapan gaya gempa diijinkan untuk memenuhi persyaratan ini prosedur untuk kategori desain seismik B : Untuk struktur bangunan yang dirancang untuk kategori desain seismik B, gaya gempa desain diijinkan untuk diterapkan secara terpisah dalam masing-masing arah dari dua arah ortogonal dan pengaruh interaksi ortogonal diijinkan untuk diabaikan. Sedangkan untuk kategori desain seismik C : Pembebanan yang diterapkan pada struktur bangunan yang dirancang untuk kategori desain seismik C harus, minimum, sesuai dengan persyaratan untuk kategori desain seismik B. Prosedur kombinasi ortogonal. Struktur harus dianalisis menggunakan prosedur analisis gaya lateral ekivalen, prosedur analisis spektrum respons ragam, atau prosedur riwayat respons linier dengan pembebanan yang diterapkan secara terpisah dalam semua dua arah ortogonal. Pengaruh beban paling kritis akibat arah penerapan gaya gempa pada struktur dianggap terpenuhi jika komponen dan fondasinya didesain untuk memikul kombinasi beban-beban yang ditetapkan berikut: 100 persen gaya untuk satu arah ditambah 30 persen gaya untuk arah tegak lurus. Kombinasi yang mensyaratkan kekuatan komponen maksimum harus digunakan. Dan untuk kategori desain seismik D, E, dan F : Struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F harus, minimum, sesuai dengan persyaratan untuk kategori desain seismik C. Sebagai tambahan, semua kolom atau dinding yang membentuk bagian dari dua atau lebih sistem penahan gaya gempa yang berpotongan dan dikenai beban aksial akibat gaya gempa yang bekerja sepanjang baik sumbu denah utama sama atau melebihi 20 persen kuat desain aksial kolom atau dinding harus didesain untuk pengaruh beban paling kritis akibat penerapan gaya gempa dalam semua arah. Prosedur kombinasi ortogonal, diijinkan untuk digunakan untuk memenuhi persyaratan ini.
  60. 60. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 55 13. Analisis spektrum respons ragam Jumlah ragam Analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar alami untuk struktur. Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90 persen dari massa aktual dalam masing-masing arah horisontal ortogonal dari respons yang ditinjau oleh model. Parameter respons ragam Nilai untuk masing-masing parameter desain terkait gaya yang ditinjau, termasuk simpangan antar lantai tingkat, gaya dukung, dan gaya elemen struktur individu untuk masing-masing ragam respons harus dihitung menggunakan properti masing-masing ragam dan spektrum respons desain dibagi dengan kuantitas < y z{ C. Nilai untuk perpindahan dan kuantitas simpangan antar lantai harus dikalikan dengan kuantitas < ” z{ C. Parameter respons terkombinasi Nilai untuk masing-masing parameter yang ditinjau, yang dihitung untuk berbagai ragam, harus dikombinasikan menggunakan metoda akar kuadrat jumlah kuadrat (SRSS) atau metoda kombinasi kuadrat lengkap (CQC), sesuai dengan SNI 1726. Metoda CQC harus digunakan untuk masing-masing nilai ragam di mana ragam berjarak dekat mempunyai korelasi silang yang signifikan di antara respons translasi dan torsi. 14. Penentuan simpangan antar lantai Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (∆) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Lihat Gambar 5. Apabila pusat massa tidak terletak segaris dalam arah vertikal, diijinkan untuk menghitung defleksi di dasar tingkat berdasarkan proyeksi vertikal dari pusat massa tingkat di atasnya. Bagi struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik C,D, E atau F yang memiliki ketidakberaturan horisontal Tipe 1a atau 1b pada Tabel 10, simpangan antar lantai desain, ∆ , harus dihitung sebagai selisih terbesar dari defleksi titik-titik di atas dan di bawah tingkat yang diperhatikan yang letaknya segaris secara vertikal, di sepanjang salah satu bagian tepi struktur. Defleksi pusat massa di tingkat x (δ—) (mm) harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :
  61. 61. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 56 ˜m ” ™š{ z{ (34) dengan, = faktor amplifikasi defleksi dalam Tabel 9. ˜mO =defleksi pada lokasi yang disyaratkan pada pasal ini yang ditentukan dengan analisis elastis. NO =faktor keutamaan gempa. Batasan simpangan antar lantai tingkat. Simpangan antar lantai tingkat desain (∆) seperti ditentukan dalam pasal 7.8.6, 7.9.2, atau 12.1, tidak boleh melebihi simpangan antar lantai tingkat ijin (∆1)seperti didapatkan dari Tabel 16 untuk semua tingkat. Tabel 16. Simpangan antar lantai ijin, ∆1 a,b Struktur Kategori risiko 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. 0,025 hsxc 0,020 hsx 0,015 hsx Struktur dinding geser kantilever batu batad 0,010 hsx 0,010 hsx 0,010 hsx Struktur dinding geser batu bata lainnya 0,007 hsx 0,007 hsx 0,007 hsx Semua struktur lainnya 0,020 hsx 0,015 hsx 0,010 hsx a hsx adalah tinggi tingkat di bawah tingkat x . b Untuk sistem penahan gaya gempa 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. c Tidak boleh ada batasan simpangan antar lantai untuk struktur satu tingkat dengan dinding interior, partisi, langit-langit, dan sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar lantai tingkat. Persyaratan pemisahan struktur dalam pasal7.12.3 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 fondasinya yang dikontruksikan sedemikian agar penyaluran momen diantara dinding geser (kopel) dapat diabaikan. Untuk sistem penahan gaya gempa yang terdiri dari hanya rangka momen pada struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F, simpangan antar lantai tingkat desain (∆) tidak boleh melebihi ∆1/ Ž untuk semua tingkat. Ž = faktor redundansi.
  62. 62. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 57 15. Pemisahan struktur Semua bagian struktur harus didesain dan dibangun untuk bekerja sebagai satu kesatuan yang terintegrasi dalam menahan gaya-gaya gempa kecuali jika dipisahkan secara struktural dengan jarak yang cukup memadai untuk menghindari benturan yang merusak. Pemisahan harus dapat mengakomodasi terjadinya perpindahan respons inelastik maksimum (δ›). δ› harus dihitung pada lokasi kritis dengan mempertimbangkan perpindahan translasi maupun rotasi pada struktur, termasuk pembesaran torsi (bila ada), dengan menggunakan persamaaan dibawah ini : ˜3 ” ™&œš z{ (42) Keterangan: δ•ž— adalah perpindahan elastik maksimum pada lokasi kritis. Struktur-struktur bangunan yang bersebelahan harus dipisahkan minimal sebesar δ›Ÿ, yang dihitung dari persamaan dibawah ini: ˜3A (˜3 )c ? (˜3c)c (43) Keterangan: ˜3 dan ˜3c adalah perpindahan respons inelastik maksimum pada struktur-struktur bangunan yang bersebelahan di tepi-tepi yang berdekatan. Struktur bangunan harus diposisikan berjarak paling tidak sejauh ˜3 dari garis batas kepemilikan tanah. PENGECUALIAN Jarak pemisahan yang lebih kecil diijinkan jika hal ini dapat dibuktikan oleh analisis yang rasional berdasarkan respons inelastik terhadap gerak tanah rencana akibat gempa. 16. Desain pondasi Struktur bangunan gedung terdiri dari struktur atas dan bawah. Struktur atas adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang berada di atas muka tanah. Struktur bawah adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang terletak di bawah muka tanah, yang dapat terdiri dari struktur besmen, dan/atau struktur pondasinya. Pondasi harus didesain untuk menahan gaya yang dihasilkan dan mengakomodasi pergerakan yang disalurkan ke struktur oleh gerak tanah desain. Sifat dinamis gaya, gerak
  63. 63. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 58 tanah yang diharapkan, dasar desain untuk kekuatan dan kapasitas disipasi energi struktur, dan properti dinamis tanah harus disertakan dalam penentuan kriteria desain pondasi. Apabila tidak dilakukan analisis interaksi tanah-struktur, struktur atas dan struktur bawah dari suatu struktur gedung dapat dianalisis terhadap pengaruh gempa rencana secara terpisah, di mana struktur atas dapat dianggap terjepit lateral pada besmen. Selanjutnya struktur bawah dapat dianggap sebagai struktur tersendiri yang berada di dalam tanah yang dibebani oleh kombinasi beban-beban gempa yang berasal dari struktur atas, beban gempa yang berasal dari gaya inersia sendiri, gaya kinematik dan beban gempa yang berasal dari tanah sekelilingnya. Pada gedung tanpa besmen, taraf penjepitan lateral struktur atas dapat dianggap terjadi pada lantai dasar/muka tanah. Apabila penjepitan tidak sempurna dari struktur atas gedung pada struktur bawah diperhitungkan, maka struktur atas gedung tersebut harus diperhitungkan terhadap pengaruh deformasi lateral maupun rotasional dari struktur bawahnya. Struktur bawah tidak boleh gagal dari struktur atas. Desain detail kekuatan (strength) struktur bawah harus memenuhi persyaratan beban gempa rencana berdasarkan Kombinasi beban untuk metoda ultimit. Analisis deformasi dan analisis lain seperti likuifaksi, rambatan gelombang, penurunan total dan diferensial, tekanan tanah lateral, deformasi tanah lateral, reduksi kuat geser, reduksi daya dukung akibat deformasi, reduksi daya dukung aksial dan lateral pondasi tiang, pengapungan (flotation) struktur bawah tanah, dan lain-lain, dapat dilakukan sesuai dengan persyaratan beban kerja (working stress) yang besarnya minimum sesuai dengan Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin. Struktur tipe tiang Jika konstruksi menggunakan tiang sebagai kolom yang dibenamkan dalam tanah atau dibenamkan dalam pondasi telapak beton dalam tanah digunakan untuk menahan beban lateral, kedalaman pembenaman yang disyaratkan untuk tiang untuk menahan gaya gempa harus ditentukan melalui kriteria desain yang disusun dalam laporan investigasi pondasi. Pengikat pondasi Pur (pile-cap) tiang individu, pier bor, atau kaison harus dihubungkan satu sama lain dengan pengikat. Semua pengikat harus mempunyai kuat tarik atau tekan desain paling sedikit sama dengan gaya yang sama dengan 10 persen 64 kali beban mati terfaktor ditambah beban hidup terfaktor pur tiang atau kolom yang lebih besar kecuali jika ditunjukkan bahwa kekangan ekivalen akan disediakan oleh balok beton bertulang dalam pelat di atas tanah atau pelat beton bertulang di atas tanah atau pengekangan oleh batu yang memenuhi syarat, tanah kohesif keras, tanah berbutir sangat padat, atau cara lainnya yang disetujui.
  64. 64. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 59 Persyaratan pengangkuran tiang Sebagai tambahan pada persyaratan pasal 7.13.5.3, pengangkuran tiang harus sesuai dengan pasal ini. Desain pengangkuran tiang ke dalam pur (pile-cap) tiang harus memperhitungkan pengaruh gaya aksial terkombinasi akibat gaya ke atas dan momen lentur akibat penjepitan pada pur (pile-cap) tiang. Untuk tiang yang disyaratkan untuk menahan gaya ke atas atau menyediakan kekangan rotasi, pengangkuran ke dalam pur (pile-cap) tiang harus memenuhi hal berikut ini: Dalam kasus gaya ke atas, pengangkuran harus mampu mengembangkan kekuatan sebesar yang terkecil di antara kuat tarik nominal tulangan longitudinal dalam tiang beton, atau kuat tarik nominal tiang baja, atau 1,3 kali tahanan cabut tiang, atau gaya tarik aksial yang dihasilkan dari pengaruh beban gempa termasuk faktor kuat-lebih berdasarkan pasal 7.4.3. Tahanan cabut tiang harus diambil sebagai gaya friksi atau lekatan ultimat yang dapat disalurkan antara tanah dan tiang ditambah dengan berat tiang dan pur; Dalam kasus kekangan rotasi, pengangkuran harus didesain untuk menahan gaya aksial dan geser dan momen yang dihasilkan dari pengaruh beban gempa termasuk faktor kuat lebih dari pasal 7.4.3, atau harus mampu mengembangkan kuat nominal aksial, lentur, dan geser penuh dari tiang. Persyaratan umum desain tiang Tiang harus didesain dan dibangun untuk menahan deformasi dari pengerakan tanah akibat gempa dan respons struktur. Deformasi harus menyertakan baik regangan tanah lahan bebas (tanpa struktur) dan deformasi yang ditimbulkan oleh tahanan tiang lateral terhadap gaya gempa struktur, semua seperti yang dimodifikasi oleh interaksi tanah-tiang. Tiang miring Tiang miring dan sambungannya harus mampu menahan gaya dan momen dari kombinasi beban dengan faktor kuat-lebih dari pasal 7.4.3.2. Jika tiang vertikal dan miring bekerja sama untuk menahan gaya pondasi sebagai kelompok, gaya ini harus didistribusikan pada tiang individu sesuai dengan kekakuan horisontal dan vertikal relatifnya dan distribusi geometri tiang dalam kelompok. Sambungan lewatan bagian tiang Sambungan lewatan pada tiang pondasi harus mampu mengembangkan kuat nominal penampang tiang. PENGECUALIAN Sambungan lewatan harus didesain untuk menahan gaya-gaya aksial dan geser serta momen lentur dari pengaruh beban gempa, termasuk faktor kuat-lebih berdasarkan pasal 7.4.3.
  65. 65. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies 60 Interaksi tiang-tanah Momen, geser dan defleksi lateral tiang yang digunakan untuk desain harus ditentukan dengan meninjau interaksi tiang dan tanah. Jika rasio kedalaman pembenaman tiang terhadap diameter atau lebar tiang kurang dari atau sama dengan 6 (enam), tiang diijinkan untuk diasumsikan kaku secara lentur terhadap tanahnya. Pengaruh kelompok tiang Pengaruh kelompok tiang dari tanah pada kuat nominal tiang lateral harus disertakan bila jarak antar pusat-ke-pusat tiang dalam arah gaya lateral kurang dari delapan diameter atau lebar tiang. Pengaruh kelompok tiang terhadap kuat nominal vertikal harus disertakan bila jarak antar pusat-ke-pusat tiang kurang dari tiga kali diameter atau lebar tiang. 17. Persyaratan perancangan dan pendetailan bahan pondasi Persyaratan pendetailan tambahan untuk tiang baja dalam kategori desain seismik D sampai F Sebagai tambahan pada persyaratan pondasi yang ditetapkan di awal dalam pasal 7.1.5 dan 7.13, perancangan dan pendetailan tiang H harus memenuhi persyaratan yang berlaku, dan sambungan antara penutup tiang dan tiang baja atau tiang pipa baja tak berisi dalam struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F harus dirancang untuk gaya tarik tidak kurang dari 10 persen kapasitas tekan tiang. PENGECUALIAN Kapasitas tarik sambungan tidak perlu melebihi kuat yang diperlukan untuk menahan pengaruh beban gempa termasuk faktor kuat lebih pasal 7.4.3.2 atau pasal 8.2.2.2. Sambungan tidak perlu disediakan jika pondasi atau struktur pendukung tidak tergantung pada kapasitas tarik pile untuk stabilitas di bawah gaya gempa desain. Persyaratan pendetailan tambahan untuk tiang beton 1) Persyaratan tiang beton untuk kategori desain seismik C Tiang beton pada struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik C harus memenuhi persyaratan pasal ini. Pengangkuran tiang Semua tiang beton dan tiang pipa terisi beton harus dihubungkan dengan penutup tiang dengan menanam tulangan pipa dalam penutup tiang dengan jarak sama dengan panjang penyaluran seperti ditetapkan dalam pasal 7.14.2.2 tata cara ini atau oleh penggunaan

×