bab 2 tinjauan pustaka

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Gempa
Gempa adalah tanah yang bergerak akibat pelepasan energi secara tiba-tiba dari
dalam kerak bumi (Elnashai & Sarno, 2008). Penyebab terjadinya gempa pada umumnya
adalah (1) pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik, (2) letusan gunung
berapi/gempa vulkanik, (3) runtuhnya goa bawah tanah, atau bahkan (4) aktivitas
manusia seperti ledakan bom. Pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik
merupakan gempa yang paling menjadi perhatian bagi insinyur sipil khususnya struktur,
karena gempa jenis ini paling mengganggu lapisan-lapisan tanah.
Charles Richter (1935) mengembangkan skala untuk mengukur kekuatan gempa
bumi yang dikenal dengan skala richter. Pengukuran skala richter didasarkan pada
tingkat energi yang dilepaskan oleh pusat gempa. Skala richter membagi tingkat
kekuatan gempa tersebut menjadi 9 tingkat, dapat dilihat pada Tabel 2.1.
1
Tabel 2.1 Tingkat Kekuatan Gempa Berdasarkan Skala Richter.
Magnitudo Deskripsi
< 2.0
Micro
2.0-2.9
Minor
3.0-3.9
4.0-4.9
Light
5.0-5.9
Moderate
6.0-6.9
Strong
7.0-7.9
Major
8.0-8.9
Great
9.0-9.9
10.0+
Massive
Dampak Gempa Bumi
Gempa mikro, tidak dapat
dirasakan
Umumnya tidak dapat dirasakan,
tetapi dapat diketahui
Kadang dapat dirasakan tetapi
jarang menimbulkan kerusakan
Dapat dirasakan dan diketahui dari
pergerakan benda di dalam
ruangan, suara-suara berderak.
Kerusakan tidak signifikan.
Dapat menyebabkan kerusakan
yang besar pada bangunan yang
didesain tidak baik dan kerusakan
kecil pada bangunan yang didesain
dengan baik.
Dapat merusak bangunan hingga
radius 160 km (99 mil)
Dapat mengakibatkan kerusakan
serius pada area yang cukup besar
Dapat mengakibatkan kerusakan
serius hingga ratusan kilometer
Menghancurkan area sejauh ribuan
kilometer
Tidak pernah tercatat, dapat
menghancurkan area yang sangat
besar
Frekuensi Terjadi
Terjadi secara terus
menerus
1.300.000/tahun
(estimasi)
130.000/tahun
(estimasi)
13.000/tahun
(estimasi)
1.319/tahun
134/tahun
15/tahun
1/tahun
1/10 tahun (estimasi)
Sangat jarang (Tidak
diketahui/mungkin
tidak akan terjadi)
Sumber : U.S. Geological Survey documents based on observation since 1900 to 1990, 1990
2.2
Beban Gempa Rencana
Menurut SNI-03-1726-2002, beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya
beban tersebut dalam waktu umur bangunan 50 tahun adalah 10% dan gempa yang
menyebabkannya dengan periode ulang 500 tahun. Sedangkan menurut RSNI-03-1726201X, beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya beban tersebut dalam waktu
umur bangunan 50 tahun adalah 2% dan gempa yang menyebabkannya dengan perioda
ulang 2475 tahun.
2
2.3
Peraturan Gempa SNI-03-1726-2002
Berdasarkan SNI-03-1726- SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, yang diterbitkan oleh Badan Standar Nasional
Indonesia (BSNI). Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah gempa, peta gempa terlampir
pada Lampiran 1.
2.3.1 Respons Spektral SNI-03-1726-2002
Berdasarkan SNI-03-1726-2002, respons spektral dibagi menjadi 6 jenis
berdasarkan wilayah gempa yaitu :
3
Gambar 2.1 Respon Spektrum Gempa Rencana SNI-03-1726-2002
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
Dengan :
C
= faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya
bergantung pada T, dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa
rencana
T
= waktu getar alami struktur gedung
Untuk nilai C harus memenuhi syarat sebagai berikut :
1.
Jika T ≤ TC
C = Am ................................................................................................................ (2.1)
Dengan :
2.
Am
= percepatan puncak muka tanah maksimum
TC
= waktu getar alami sudut
Jika T > TC
C
Ar
............................................................................................................... (2.2)
T
4
Dengan :
Ar
= pembilang dalam persamaan hiperbola faktor respons gempa C pada
spektruk respons gempa rencana
Untuk menentukan jenis tanah SNI-03-1726-2002 menentukan spesifikasi tanah
sebagai berikut :
Tabel 2.2 Jenis-jenis Tanah
Jenis Tanah
Tanah Keras
Tanah Sedang
Tanah Lunak
Tanah Khusus
vs
(m/detik)
N
su
(kPa)
vs ≥ 350
N ≥ 50
su ≥ 100
175 ≤ vs < 350
15 ≤ N < 50
50 ≤ su < 100
vs < 175
N < 15
su < 50
atau, setiap profil tanah dengan tanah lunak yang tebal total
lebih dari 3 m dengan PI > 20, wn ≥ 40% dan Su < 25 kPa
Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
Dengan :
N
= tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas.
su
= kuat geser niralir.
su
= kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas.
vs
= kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser yang kecil,
di dalam lapisan 30 m paling atas.
5
2.3.2 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Muka Tanah
Menurut SNI-03-1726-2002, percepatan puncak batuan dasar dan muka tanah
ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut :
Tabel 2.3 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah untuk
Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia
Wilayah
Gempa
1
2
3
4
5
6
Percepatan
Puncak
Batuan Dasar
(g)
0,03
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
Percepatan muka puncak Tanah, A0 (g)
Tanah
Keras
0,04
0,12
0,18
0,24
0,28
0,33
Tanah
Sedang
0,05
0,15
0,23
0,28
0,32
0,36
Tanah
Lunak
0,08
0,20
0,30
0,34
0,36
0,38
Tanah Khusus
Diperlukan
evaluasi khusus
di setiap lokasi
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
Untuk menentukan percepatan puncak muka tanah, Am, dapat ditentukan dengan
persamaan berikut :
Am = 2,5.A0 ..................................................................................................................... (2.3)
Dengan :
Am
= percepatan puncak muka tanah maksimum
A0
= percepatan puncak muka tanah
6
2.3.3 Faktor Keutamaan Struktur
Menurut SNI-03-1726-2002, faktor keutamaan struktur ditentukan berdasarkan
ketentuan sebagai berikut :
Tabel 2.4 Kategori Bangunan Gedung dan Faktor Keutamaan, I
Kategori Gedung
Gedung umum seperti untuk
penghunian, perniagaan, dan
perkantoran.
Monumen
dan
bangunan
monumental
Gedung penting pasca gempa
seperti rumah sakit, instalasi
air bersih, pembangkit tenaga
listrik, pusat penyelamatan
dalam
keadaan
darurat,
fasilitas radio, dan televisi.
Gedung untuk menyimpan
bahan berbahaya seperti gas,
produk minyak bumi, asam,
bahan beracun
Cerobong, tangki di atas
menara
Faktor Keutamaan
I1
I2
I
1,0
1,0
1,0
1,0
1,6
1,6
1,4
1,0
1,4
1,6
1,0
1,6
1,5
1,0
1,5
2.3.4
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
Catatan :
Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan sebelum
berlakunya standar ini maka faktor keutamaan, I, dapat dikalikan 80%.
Dengan :
I
= Faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada
berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana
yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh
tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.
7
I1
= Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana
yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama
umur gedung.
I2
= Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang
berkaitan dengan penyesuaian umur gedung.
2.3.4 Perioda Fundamental Struktur
SNI-03-1726-2002 membatasi nilai T1 yang didapatkan dari hasil analisa untuk
mencegah struktur gedung yang terlalu fleksibel dengan ketentuan sebagai berikut:
T1 < ζ n ........................................................................................................................... (2.4)
Dengan koefisien ζ n ditetapkan dengan ketentuan berikut :
Tabel 2.5 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung
Wilayah Gempa
ζ
1
2
3
4
5
6
0,20
0,19
0,18
0,17
0,16
0,15
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
2.3.5 Berat Seismik Efektif
Menurut SNI-03-1726-2002, berat seismik efektif adalah berat total gedung,
termasuk beban hidup yang sesuai.
8
2.3.6 Geser Dasar Seismik
Menurut SNI-03-1726-2002, cara untuk menentukan geser dasar seismik
ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :
V
C1 .I
Wt
R
................................................................................................................... (2.5)
Dengan :
V
= geser dasar seismik
C1
= nilai faktor respons gempa yang didapatkan dari spektrum respons gempa
rencana untuk waktu getar alami fundamental dari suatu struktur.
I
= faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada
berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana
yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh
tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.
R
= faktor reduksi gempa, rasio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh
gempa rencana pada struktur gedung elastik penuh dan beban gempa nominal
akibat pengaruh gempa rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada
faktor daktilitas struktur gedung tersebut; faktor reduksi gempa representatif
struktur gedung tidak beraturan, lihat Tabel 2.6
Wt
= berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai.
9
2.3.7 Distribusi Vertikal Gaya Gempa
Menurut SNI-03-1726-2002, distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan
persamaan berikut :
Fi 
Wi .z i
V .............................................................................................................. (2.6)
n
 W .z
i 1
i
i
Dengan :
Fi
= gaya vertikal gempa
Wi
= berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai
zi
= ketinggian lantai tingkat ke-i, diukur dari taraf penjepitan lateral
V
= geser dasar seismik, lihat persamaan 2.5
2.3.8 Faktor Reduksi Gempa Maksimum dan Faktor Daktilitas Maksimum
Menurut SNI-03-1726-2002, apabila dalam arah pembebanan gempa akibat
pengaruh gempa rencana sistem struktur gedung terdiri dari beberapa jenis subsistem
struktur gedung yang berbeda, faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung
itu untuk arah pembebanan gempa tersebut, dapat ditentukan dengan Tabel 2.6
Tabel 2.6 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum, Faktor
Tahanan Lebih Struktur dan Faktor Tahanan Lebih Total Beberapa Jenis Sistem dan
Subsistem Struktur Gedung.
Sistem dan Subsistem Struktur
Gedung
1. Sistem dinding penumpu (Sistem
struktur yang tidak memiliki rangka
ruang pemikul beban gravitasi
secara lengkap. Dinding penumpu
atau sistem bracing memikul
hampir semua beban gravitasi.
Beban lateral dipikul oleh dinding
geser atau rangka bracing).
Uraian Sistem Pemikul Beban Gempa
1. Dinding geser beton bertulang
2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan
bracing tarik
3. Rangka bracing di mana bracing nya memikul
beban gravitasi
a. Baja
b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6)
10
μm
Rm
f
2,7
4,5
2,8
1,8
2,8
2,2
2,8
1,8
4,4
2,8
2,2
2,2
2. Sistem rangka gedung (Sistem
struktur yang pada dasarnya
memiliki rangka ruang pemikul
beban gravitasi secara lengkap.
Beban lateral dipikul dinding geser
atau rangka bracing).
3. Sistem rangka pemikul momen
(Sistem struktur yang pada dasarnya
memiliki rangka ruang pemikul
beban gravitasi secara lengkap.
Beban lateral dipikul rangka
pemikul momen terutama melalui
mekanisme lentur).
4. Sistem ganda (Terdiri dari : 1)
rangka ruang yang memikul seluruh
beban gravitasi; 2) pemikul beban
lateral berupa dinding geser atau
rangka bracing dengan rangka
pemikul momen. Rangka pemikul
momen harus direncanakan secara
terpisah mampu memikul sekurangkurangnya 25% dari seluruh beban
lateral; 3) kedua sistem harus
direncanakan untuk memikul secara
bersama-sama seluruh beban lateral
dengan memperhatikan
interaksi/sistem ganda).
5. Sistem struktur gedung kolom
kantilever (Sistem struktur yang
memanfaatkan kolom kantilever
untuk memikul beban lateral).
6. Sistem interaksi dinding geser
dengan rangka.
7. Subsistem tunggal (Subsistem
struktur bidang yang membentuk
struktur gedung secara
keseluruhan).
1. Rangka bracing eksentris baja (RBE)
2. Dinding geser beton bertulang
3. Rangka bracing biasa
a. Baja
b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6)
4. Rangka bracing konsentris khusus
a. Baja
5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail
6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail
penuh
7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail
parsial
1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK)
a. Baja
b. Beton bertulang
2. Rangka pemikul momen menengah beton
(SRPMM)
3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB)
a. Baja
b. Beton bertulang
4. Rangka batang baja pemikul momen khusus
(SRBPMK)
1. Dinding geser
a. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang
b. Beton bertulang dengan SRPMB baja
c. Beton bertulang dengan SRPMM beton
bertulang
2. RBE baja
a. Dengan SRPMK baja
b. Dengan SRPMB baja
3. Rangka bracing biasa
a. Baja dengan SRPMK baja
b. Baja dengan SRPMB baja
c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang
(tidak untuk wilayah 5 & 6)
d. Beton bertulang dengan SRPMM beton
bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6)
4. Rangka bracing konsentris khusus
a. Baja dengan SRPMK baja
b. Baja dengan SRPMB baja
Sistem struktur kolom kantilever
4,3
3,3
7,0
5,5
2,8
2,8
3,6
3,6
5,6
5,6
2,2
2,2
4,1
4,0
6,4
6,5
2,2
2,8
3,6
6,0
2,8
3,3
5,5
2,8
5,2
5,2
8,5
8,5
2,8
2,9
3,3
5,5
2,10
2,7
2,1
4,5
3,5
2,12
2,13
4,0
6,5
2,14
5,2
2,6
8,5
4,2
2,8
2,8
4,0
6,5
2,8
5,2
2,6
8,5
4,2
2,8
2,8
4,0
2,6
6,5
4,2
2,8
2,8
4,0
6,5
2,8
2,6
4,2
2,8
4,6
2,6
7,5
4,2
2,8
2,8
1,4
2,2
2
Beton bertulang biasa (tidak untuk wilayah 3, 4, 5, &
3,4
5,5
2,8
6)
1. Rangka terbuka baja
5,2
8,5
2,8
2. Rangka terbuka beton bertulang
5,2
8,5
2,8
3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok
3,3
5,5
2,8
beton pratekan (bergantung pada indeks baja total)
4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail
4,0
6,5
2,8
penuh
5. Dinding geser berton bertulang kantilever daktail
3,3
5,5
2,8
parsial
Sumber : SNI-03-1726-2002 - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002
11
2.4
Peraturan Gempa RSNI-03-1726-201X
RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung, yang merupakan hasil revisi dari SNI-03-17262002 oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010. Pada Peta Gempa Indonesia 2010
pembagian wilayah gempa mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan
dengan Peta Gempa Indonesia 2002, Peta Gempa Indonesia 2010 terlampir pada
Lampiran 2.
2.4.1 Respons Spektral RSNI-03-1726-201X
Berdasarkan RSNI-03-1726-201X cara mendesain respons spektral dapat
dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah seperti dibawah ini :
1.
Menentukan nilai SS dan S1
SS dan S1 yang didapatkan dari Peta Gempa Indonesia 2010, lihat Lampiran 2.
Dengan :
SS
= parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible
Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek (0,2
detik) dengan redaman 5%.
S1
= parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible
Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik
dengan redaman 5%.
2.
Menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan (Ie)
Untuk menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan dapat dilihat
pada Tabel 2.7 dan Tabel 2.8.
12
Tabel 2.7 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya Untuk Beban
Gempa
Jenis Pemanfaatan
Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa
manusia pada saat terjadi kegagalan
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam katerogi resiko
I,III,IV
Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa
manusia pada saat terjadi kegagalan
Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, yang
memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau
gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi
kegagalan
Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori resiko IV,
(termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses,
penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar
berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya , atau bahan yang
mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana
jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh
instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat
jika terjadi kebocoran.
Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting,
termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk :
 Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
 Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas
bedah dan unit gawat darurat
 Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi serta garasi
kendaraan darurat
 Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat
perlindungan darurat lainnya
 Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas
lainnya untuk tanggap darurat
 Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan
pada saat keadaan darurat
 Struktur tambahan (termasuk, tidak dibatasi untuk, menara
telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin,
struktur stasiun listrik , tangki air pemadam kebakaran atau struktur
rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan
pemadam kebakaran ) disyaratkan dalam kategori resiko IV untuk
beroperasi pada saat keadaan darurat
 Menara
 Fasilitas penampungan air dan struktur pompa yang dibutuhkan untuk
meningkatkan tekanan air pada saat memadamkan kebakaran
 Gedung dan struktur lainnya yang memiliki fungsi yang penting
terhadap sistem pertahanan nasional.
Gedung dan struktur lain, yang kegagalannya dapat menimbulkan bahaya bagi
masyarakat
Gedung dan struktur lainnya (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas
manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat
penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah
berbahaya) yang mengandung bahan yang sangat beracun di mana jumlah
13
Kategori
Resiko
I
II
III
IV
kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang
berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat bila terjadi
kebocoran.
Gedung dan struktur lainnya yang mengandung bahan yang beracun, sangat
beracun atau mudah meledak dapat dimasukkan dalam kategori resiko yang
lebih rendah jika dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkuatan hukum
melalui kajian bahaya bahwa kebocoran bahan beracun dan mudah meledak
tersebut tidak akan mengancam kehidupan masyarakat. Penurunan kategori
resiko ini tidak diijinkan jika gedung atau struktur lainnya tersebut juga
merupakan fasilitas yang penting.
Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi
struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV.
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
Tabel 2.8 Faktor Keutamaan Gempa dan Angin
Kategori
Resiko
I atau II
III
IV
Faktor Keutamaan
Gempa, Ie
1,00
1,25
1,50
Faktor Keutamaan
Angin, IW
1,00
1,00
1,00
Sumber : ASCE 7-10Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, 2010
3.
Menentukan koefisien situs, Fa dan Fv
Untuk menentukan koefisien situs Fa dan Fv dapat dilihat pada Tabel 2.9, Tabel
2.10, dan Tabel 2.11.
Tabel 2.9 Klasifikasi Situs
Kelas Situs
SA (Batuan Keras)
SB (Batuan)
SC (Tanah Keras,
Sangat Padat, dan
Batuan Lunak)
SD (Tanah Sedang)
SE (Tanah Lunak)
vs
N atau N ch
(m/detik)
(kPa)
> 1500
N/A
N/A
750 sampai 1500
N/A
N/A
350 sampai 750
> 50
≥ 100
175 sampai 350
15 sampai 50
50 sampai 100
< 175
< 15
< 50
Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah
dengan karateristik sebagai
berikut :
1. Indeks plastisitas, PI > 20,
2. Kadar air, w > 40 persen, dan
3. Kuat geser niralir
SF (Tanah Khusus,
yang membutuhkan
investigasi
geoteknik spesifik
su
su
< 25 kPa
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
14
dan analisis respons
spesifik situ yang
mengikuti Pasal
6.9.1)
tersementasi lemah
 Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)
 Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5 m
dengan Indeks Plasitisitas PI > 75)
 Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan ketebalan H >
35 m dengan
su < 50 kPa
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
Dengan :
N
= tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas.
N ch
= tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif dalam lapisan
30 m paling atas.
su
= kuat geser niralir.
su
= kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas.
vs
= kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser
yang kecil, di dalam lapisan 30 m paling atas.
Tabel 2.10 Koefisien Situs, Fa
Kelas
Situs
SA
SB
SC
SD
SE
SF
Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER
Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 0,2 detik, SS
SS ≤ 0,25
SS = 0,5
SS = 0,75
SS = 1
SS ≥ 1,25
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,2
1,2
1,1
1,0
1,0
1,6
1,4
1,2
1,1
1,0
2,5
1,7
1,2
0,9
0,9
b
SS
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
Catatan :
(a)
Untuk nilai-nilai antara SS dapat dilakukan dengan interpolasi linier.
(b)
SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis
respon situs spesifik.
15
Tabel 2.11 Koefisien Situs, Fv
Kelas
Situs
SA
SB
SC
SD
SE
SF
Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCER
Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 1 detik, S1
S1 ≤ 0,1
S1 = 0,2
S1 = 0,3
S1 = 0,4
S1 ≥ 0,5
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
2,4
2,0
1,8
1,6
1,5
3,5
3,2
2,8
2,4
2,4
b
SS
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
Catatan :
(a)
Untuk nilai-nilai antara S1 dapat dilakukan dengan interpolasi linier.
(b)
SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis
respon situs spesifik.
4.
Menghitung parameter percepatan spektral desain
S DS 
2
Fa .S s ..................................................................................................... (2.7)
3
S D1 
2
Fv .S1 ...................................................................................................... (2.8)
3
Dengan :
S DS
= parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik)
dengan redaman 5%
S D1
= parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan
redaman 5%
SS
= parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible
Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek
(0,2 detik) dengan redaman 5%
16
S1
= parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible
Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik
dengan redaman 5%
5.
Fa
= koefisien situs untuk perioda pendek (0,2 detik)
Fv
= koefisien situs untuk perioda 1 detik
Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)
Untuk menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) dapat dilihat pada Tabel 2.12
dan Tabel 2.13 dengan menggunakan 2 parameter yaitu SDS dan SD1.
Tabel 2.12 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan
pada Perioda Pendek (SDS)
Kategori
Resiko
I
II
III
IV
SDS
SDS < 0,167
A
A
A
A
0,167 ≤ SDS < 0,33
B
B
B
C
0,33 ≤ SDS < 0,50
C
C
C
D
0,50 ≤ SDS
D
D
D
D
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
Tabel 2.13 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan
pada Perioda 1 detik (SD1)
Kategori
Resiko
I
II
III
IV
SD1
SD1 < 0,067
A
A
A
A
0,067 ≤ SD1 < 0,133
B
B
B
C
0,133 ≤ SD1 < 0,20
C
C
C
D
0,20 ≤ SD1
D
D
D
D
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, 2011
17
6.
Spektrum Respons Desain

Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan
desain Sa, harus diambil dari persamaan :

T 
S a  S DS  0,4  0,6  ........................................................................... (2.9)
T0 

T0  0,2
S D1
......................................................................................... (2.10)
S DS
Dengan :
Sa
= spektrum respons percepatan desain.
SDS
= parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek
(0,2 detik) dengan redaman 5%.
SD1
= parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek 1
detik redaman 5%.
T

= perioda fundamental bangunan.
Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari
atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama
dengan SDS.

Untuk perioda lebih besar dari TS, spektrum respon percepatan desain, Sa,
diambil berdasarkan persamaan :
Sa 
S D1
.............................................................................................. (2.11)
T
TS 
S D1
.............................................................................................. (2.12)
S DS
18
Gambar 2.2 Spektrum Respons Desain RSNI-03-1726-201X
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011
2.4.2 Berat Seismik Efektif
Menurut RSNI-03-1726-201X berat seismik efektif struktur, W, harus
menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini :
1.
Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan : minimum 25% beban hidup
lantai (beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiran terbuka, serta
beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 % dari berat seismik efektif pada
suatu lantau, tidak perlu disertakan).
2.
Jika ketentuan untuk partisi dinyatakan dalam desai beban lantai : diambil
sebagai yang terbesar di antara berat partisi aktual atau berat daerah lantai
minimum sebesar 0,48 kN/m2.
3.
Berat operasional total dari peralatan yang permanen.
19
4.
Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan sejenis lainnya.
2.4.3 Geser Dasar Seismik
Menurut
RSNI-03-1726-201X, geser dasar seismik adalah gaya geser atau
lateral total yang bekerja pada tingkat dasar. Ditentukan sesuai dengan persamaan
berikut :
V = CS.W ...................................................................................................................... (2.13)
Dengan :
V
= geser dasar seismik
CS
= koefisien respons seismik yang ditentukan sesuai dengan Persamaan 2.14
W
= berat seismik efektif menurut berat seismik efektif
Koefisien respons seismik, CS, harus ditentukan dengan persamaan berikut :
CS 
S DS
.................................................................................................................... (2.14)
R
 
 Ie 
Dengan :
SDS
= parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan
redaman 5%
R
= faktor modifikasi respons
Ie
= faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8
Nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14 tidak perlu melebih dari persamaan berikut:
CS 
S D1
................................................................................................................. (2.15)
R
T  
 Ie 
20
Nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14 harus tidak kurang dari persamaan berikut :
CS = 0,044.SDS.Ie ≥ 0,01 ............................................................................................ (2.16)
Jika di daerah di mana S1 = 0,6 g maka, nilai CS yang diperoleh dari Persamaan 2.14
harus tidak kurang dari persamaan berikut :
CS 
0,5.S1
................................................................................................................ (2.17)
R
 
 Ie 
Dengan :
SDS
= parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan
redaman 5%
SD1
=parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan redaman 5%
S1
= parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake)
dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik dengan redaman 5%
R
= faktor modifikasi respons, lihat Tabel 2.16
Ie
= faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8
2.4.4 Perioda Fundamental Pendekatan
Menurut RSNI-03-1726-201X, perioda fundamental pendekatan, Ta untuk
struktur dengan ketinggian lebih dari 12 tingkat ditentukan dengan persamaan berikut :
Ta  Ct hnx ...................................................................................................................... (2.18)
Dengan :
Ta
= perioda fundamental pendekatan
Ct
= koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.14
x
= koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.14
21
hn
= ketinggian struktur
Tabel 2.14 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x
Tipe Struktur
Sistem rangka pemikul momen dimana rangka
memikul 100% gaya seismik yang disyaratkan dan
tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen
yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari
defleksi jika dikenai gaya gempa :
Rangka baja pemikul momen
Rangka beton pemikul momen
Rangka baja dengan bracing eksentris
Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk
Semua sistem struktur lainnya
Ct
x
0,0724
0,0466
0,0731
0,0731
0,0488
0,80
0,90
0,75
0,75
0,75
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung, 2011
Untuk perioda fundamental pendekatan maksimum ditentukan dengan persamaan
berikut :
Tmax = CU.Ta ................................................................................................................. (2.19)
Dengan :
Tmax
= perioda fundamental pendekatan maksimum
CU
= koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.15
Ta
= perioda fundamental pendekatan
Tabel 2.15 Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung
Parameter Percepatan Respons Spektral Desain
pada 1 detik, SD1
≥ 0,4
0,3
0,2
0,15
≤ 0,1
Koefisien CU
1,4
1,4
1,5
1,6
1,7
1.
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung, 2011
22
2.4.5 Distribusi Vertikal Gaya Gempa
Menurut RSNI-03-1726-201X, distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan
persamaan berikut :
Fx  C vx .V ................................................................................................................... (2.20)
C vs 
wx .hxk
............................................................................................................ (2.21)
n
 w .h
i 1
i
k
i
Dengan :
Fx
= gaya vertikal gempa
V
= gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur
wi
= bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan
pada tingkat i
wx
= bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan
pada tingkat x
hi
= tinggi dari dasar sampai tingkat i
hx
= tinggi dari dasar sampai tingkat x
k
= eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut :

untuk struktur dengan perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1

untuk struktur dengan perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2

untuk struktur dengan perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2
atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2
23
2.4.6 Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang Berbeda
Sitem penahan gaya seismik yang berbeda diijinkan untuk digunakan, untuk
menahan gaya seismik di masing-masing arah kedua sumbu ortogonal struktur. Bila
sistem yang berbeda digunakan, masing-masing nilai R, Cd, dan Ω0 harus dikenakan
pada setiap sistem, termasuk batasan sistem struktur yang termuat pada Tabel 2.16.
Tabel 2.16 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Seismik
Sistem Penahan-Gaya Seismik
A. SISTEM DINDING PENUMPU
1. Dinding geser beton bertulang khusus
2. Dinding geser beton bertulang biasa
3. Dinding geser beton polos didetail
4. Dinding geser beton polos biasa
5. Dinding geser pracetak menengah
6. Dinding geser pracetak biasa
7. Dinding geser batu bata bertulang khusus
8. Dinding geser batu bata bertulang menengah
9. Dinding geser batu bata bertulang biasa
10. Dinding geser batu bata polos didetail
11. Dinding geser batu bata polos biasa
12. Dinding geser batu bata prategang
13. Dinding geser batu bata ringan (AAC)
bertulang biasa
14. Dinding geser batu bata ringan (AAC)
polos biasa
15. Dinding rangka ringan (kayu) dilapisi
dengan panel struktur kayu yang ditujukan
untuk tahanan geser, atau dengan lembaran
baja
16. Dinding rangka ringan (baja canai dingin)
yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang
ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan
lembaran baja
17. Dinding rangka ringan dengan panel geser
dari semua material lainnya
18. Dinding rangka baja ringan (baja canai
dingin) menggunakan bracing strip datar
B. SISTEM RANGKA BANGUNAN
1. Rangka baja dengan bracing eksentris
2. Rangka baja dengan bracing konsentris
khusus
3. Rangka baja dengan bracing konsentris biasa
4. Dinding geser beton bertulang khusus
5. Dinding geser beton bertulaang biasa
6. Dinding geser beton polos detail
7. Dinding geser beton polos biasa
8. Dinding geser pracetak menengah
9. Dinding geser pracetak biasa
10. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing eksentris
11. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing konsentris khusus
Koefisien
Modifikasi
Respons,
Ra
Faktor
KuatLebih
Sistem,
Ω0g
Faktor
Pembesaran
Defleksi, Cdb
5
4
2
1½
4
3
5
3½
2
2
1½
1½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2
Batasan Sistem Struktur dan Batasan
Tinggi Struktur (m)e
Kategori Desain Seismik
B
C
Dd
Ed
Fe
5
4
2
1½
4
3
3½
2¼
1¾
1¾
1¼
1¾
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TI
TI
TB
TI
TB
TB
48
TI
TI
TI
48
TI
TI
TI
12k
TI
48
TI
TI
TI
TI
TI
48
TI
TI
TI
12k
TI
48
TI
TI
TI
TI
TI
30
TI
TI
TI
12k
TI
30
TI
TI
TI
TI
TI
2½
2
TB
10
TI
TI
TI
1½
2½
1½
TB
TI
TI
TI
TI
6½
3
4
TB
TB
20
20
20
6½
3
4
TB
TB
20
20
20
2
2½
2
TB
TB
10
TI
TI
4
2
3½
TB
TB
20
20
20
8
2
4
TB
TB
48
48
30
6
2
5
TB
TB
48
48
30
3¼
6
5
2
1½
5
4
2
2½
2½
2½
2½
2½
2½
3¼
5
4½
2
1½
4½
4
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TI
TI
TB
TI
10
48
TI
TI
TI
12k
TI
10
48
TI
TI
TI
12k
TI
TI
30
TI
TI
TI
12k
TI
8
2
4
TB
TB
48
48
30
5
2
4½
TB
TB
48
48
30
24
12. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing biasa
13. Dinding geser pelat baja dan beton
komposit
14. Dinding geser baja dan beton komposit
khusus
15. Dinding geser baja dan beton komposit
biasa
16. Dinding geser batu bata bertulang khusus
17. Dinding geser batu bata bertulang
menengah
18. Dinding geser batu bata bertulang biasa
19. Dinding geser batu bata polos didetail
20. Dinding geser batu bata polos biasa
21. Dinding geser batu bata prategang
22. Dinding rangka ringan (kayu) yang dilapisi
dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan
untuk tahanan geser
23. Dinding rangka ringan (baja canai dingin)
yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang
dimaksudkan untuk tahanan geser, atau dengan
lembaran baja
24. Dinding rangka ringan dengan panel geser
dari semua material lainnya
25. Rangka baja dengan bracing terkekang
terhadap tekuk
26. Dinding geser pelat baja khusus
C. SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN
1. Rangka baja pemikul momen khusus
2. Rangka batang baja pemikul momen khusus
3. Rangka baja pemikul momen menengah
4. Rangka baja pemikul momen biasa
5. Rangka beton bertulang pemikul momen
khusus
6. Rangka beton bertulang pemikul momen
menengah
7. Rangka beton bertulang pemikul momen
biasa
8. Rangka baja dan beton komposit pemikul
momen khusus
9. Rangka baja dan beton komposit pemikul
momen menengah
10. Rangka baja dan beton komposit terkekang
parsial pemikul momen
11. Rangka baja dan beton komposit pemikul
momen biasa
12. Rangka baja canai dingin pemikul momen
khusus dengan pembautan
D. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA
PEMIKUL MOMEN KHUSUS YANG
MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT
25% GAYA GEMPA YANG
DITETAPKAN
1. Rangka baja dengan bracing eksentris
2. Rangka baja dengan bracing konsentris
khusus
3. Dinding geser beton bertulang khusus
4. Dinding geser beton bertulang biasa
5. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing eksentris
6. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing konsentris khusus
7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit
8. Dinding geser baja dan beton komposit
khusus
9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa
10. Dinding geser batu bata bertulang khusus
3
2
3
TB
TB
TI
TI
TI
6½
2½
5½
TB
TB
48
48
30
6
2½
5
TB
TB
48
48
30
5
2½
4½
TB
TB
TI
TI
TI
5½
2½
4
TB
TB
48
48
30
4
2½
4
TB
TB
TI
TI
TI
2
2
1½
1½
2½
2½
2½
2½
2
2
1¼
1¾
TB
TB
TB
TB
48
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
TI
7
2½
4½
TB
TB
22
22
22
7
2½
4½
TB
TB
22
22
22
2½
2½
2½
TB
TB
10
TB
TB
8
2½
5
TB
TB
48
48
30
7
2
6
TB
TB
48
48
30
8
7
4,5
3,5
3
3
3
3
5½
5½
4
3
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
TB
48
10h,i
TIh
TB
30
TIh
TIh
TB
TI
TIi
TIi
8
3
5½
TB
TB
TB
TB
TB
5
3
4½
TB
TB
TI
TI
TI
3
3
2½
TB
TI
TI
TI
TI
8
3
5½
TB
TB
TB
TB
TB
5
3
4½
TB
TB
TI
TI
TI
6
3
5½
48
48
30
TI
TI
3
3
2½
TB
TI
TI
TI
TI
3½
3°
3½
10
10
10
10
10
8
2½
4
TB
TB
TB
TB
TB
7
2½
5½
TB
TB
TB
TB
TB
7
6
2½
2½
5½
5
TB
TB
TB
TB
TB
TI
TB
TI
TB
TI
8
2½
4
TB
TB
TB
TB
TB
6
2½
5
TB
TB
TB
TB
TB
7½
2½
6
TB
TB
TB
TB
TB
7
2½
6
TB
TB
TB
TB
TB
6
5½
2½
3
5
5
TB
TB
TB
TB
TI
TB
TI
TB
TI
TB
25
11. Dinding geser batu bata bertulang
menengah
12. Rangka baja dengan bracing terkekang
terhadap tekuk
13. Dinding geser pelat baja khusus
E. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA
PEMIKUL MOMEN MENENGAH YANG
MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT
25% GAYA GEMPA YANG
DITETAPKAN
1. Rangka baja dengan bracing konsentris
khusus
2. Dinding geser beton bertulang khusus
3. Dinding geser batu bata bertulang biasa
4. Dinding geser baru bata bertulang menengah
5. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing konsentris khusus
6. Rangka baja dan beton komposit dengan
bracing biasa
7. Dinding geser baja dan beton komposit biasa
8. Dinding geser beton bertulang biasa
F. SISTEM INTERAKTIF DINDING
GESER-RANGKA DENGAN RANGKA
PEMIKUL MOMEN BETON
BERTULANG BIASA DAN DINDING
GESER BETON BERTULANG BIASA
G. SISTEM KOLOM KANTILEVER
DIDETAIL UNTUK MEMENUHI
PERSYARATAN :
1. Sistem kolom baja dengan kantilever khusus
2. Sistem kolom baja dengan kantilever biasa
3. Rangka beton bertulang pemikul momen
khusus
4. Rangka beton bertulang pemikul momen
menengah
5. Rangka beton bertulang pemikul momen
biasa
6. Rangka kayu
H. SISTEM BAJA TIDAK DIDETAIL
SECARA KHUSUS UNTUK KETAHANAN
GEMPA, TIDAK TERMASUK SISTEM
KOLOM KANTILEVER
4
3
3½
TB
TB
TI
TI
TI
8
2½
5
TB
TB
TB
TB
TB
8
2½
6½
TB
TB
TB
TB
TB
6
2½
5
TB
TB
10
TI
TIh,k
6½
3
3½
2½
3
3
5
2½
3
TB
TB
TB
TB
48
TB
48
TI
TI
30
TI
TI
30
TI
TI
5½
2½
4½
TB
TB
48
30
TI
3½
2½
3
TB
TB
TI
TI
TI
5
5½
3
2½
4½
4½
TB
TB
TB
TB
TI
TI
TI
TI
TI
TI
4½
2½
4
TB
TI
TI
TI
TI
2½
1¼
1¼
1¼
2½
1¼
10
10
10
10
10
TI
10
TIh,i
10
TIh,i
2½
1¼
2½
10
10
10
10
10
1½
1¼
1½
10
10
TI
TI
TI
1
1¼
1
10
TI
TI
TI
TI
1½
1½
1½
10
10
10
TI
TI
3
3
3
TB
TB
TI
TI
TI
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,
2011
Keterangan :
a
Faktor modifikasi respons, R, untuk penggunaan pada keseluruhan standar. Catatan : R mereduksi gaya sampai tingkat kekuatan, bukan
tingkat tegangan ijin.
b
Faktor pembesaran defleksi, Cd, untuk penggunaan dalam Pasal 7.8.6, 7.8.7, dan 7.9.2.
c
TB = Tidak Dibatasi dan TI = Tidak Diijinkan.
d
Lihat Pasal 7.2.5.4 untuk penjelasan sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 72 m atau kurang.
e
Lihat Pasal 7.2.5.4 untuk sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 48 m atau kurang.
f
Rangka pemikul momen biasa dijinkan untuk digunakan sebagai pengganti rangka pemikul momen menengah untuk Kategori Desain
Seismik B atau C.
g
Harga tabel faktor kuat-lebih, Ω0, diijinkan untuk direduksi dengan mengurangi setengah untuk struktur dengan diafragma fleksibel, tetapi
tidak boleh diambil kurang dari 2,0 untuk segala struktur, kecuali untuk sistem kolom kantilever.
h
Lihat Pasal 7.2.5.6 dan 7.2.5.7 untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik D atau E.
i
Lihat Pasal 7.2.5.6 dan 7.2.5.7 untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik F.
j
Rangka baja dengan bracing konsentris biasa baja diijinkan pada bangunan satu tingkat sampai ketinggian 18m di mana beban mati atap
tidak melebihi 0,96 kN/m2 dan pada struktur griya tawang.
k
Penambahan ketinggian sampai 13,7 m diijinkan untuk fasilitas gudang penyimpanan satu tingkat.
26
l
Dinding geser didefinisikan sebagai dinding struktural.
m
Definisi “dinding struktural khusus”, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat.
n
Definisi “Rangka Momen Khusus”, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat.
o
Secara berurutan, efek beban seismik dengan kuat lebih Emh, diijinkan berdasarkan perkiraan kekuatan yang ditentukan sesuai dengan
standar yang berlaku
p
Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan harus dibatasi untuk bangunan dengan tinggi satu lantai sesuai
dengan standar yang berlaku.
2.4.7 Defleksi Pusat Massa
Menurut RSNI-03-1726-201X, defleksi pusat massa di tingkat x (δx) harus
ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :
x 
C d . xe
................................................................................................................. (2.22)
Ie
Dengan :
δxe
= defleksi pada lokasi yang disyaratkan pada pasal ini yang ditentukan dengan
analisis elastis
Cd
= faktor pembesaran defleksi, lihat Tabel 2.16
Ie
= faktor keutamaan yang ditentukan oleh Tabel 2.8
Tabel 2.17 Simpangan Antar Lantai Ijin, Δaa,b
Kategori Resiko
I atau II
III
Struktur
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
Struktur dinding geser kantilever batu bata
Struktur dinding batu bata lainnya
Semua struktur lainnya
0,025hsxc
0,010hsx
0,007hsx
0,020hsx
0,020hsx
0,010hsx
0,007hsx
0,015hsx
IV
0,015hsx
0,010hsx
0,007hsx
0,010hsx
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung, 2011
Keterangan :
a
hsx adalah tinggi tingkat di bawah tingkat x.
b
Untuk sistem penahan gaya seismik yang terdiri dari hanya rangka momen dalam Kategori Desain Seismik D, E dan F, simpangan
antar lantai tingkat ijin harus sesuai dengan persyaratan Pasal 7.12.1.1.
27
c
Tidak boleh ada batasan simpangan antar lantai untuk struktur satu tungkat dengan dinding interior, partisi, langit-langit, dan
sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar latai tingkat. Persyaratan pemisahan struktur
dari pasal 7.12.3 tidak diabaikan.
d
Struktur di mana sistem struktur dasar terdiri dari dinding geser batu bata yang didesain sebagai elemen vertikal kantilever dari
dasar atau pendukung fondasi yang dikonstruksikan sedemikian agar penyaluran momen diantara dinding geser (kopel) dapat
diabaikan.
2.4.8 Efek Δ P
Efek ∆ P adalah efek yang mengacu pada perubahan mendadak dalam geser
tanah, momen overturning, atau distribusi gaya aksial di dasar struktur yang cukup
tinggi atau komponen struktural ketika dikenakan pergantian lateral kritis.
Menurut RSNI-03-1726-201X, efek ∆ P dapat ditentukan dengan persamaan sebagai
berikut :

Px ..I e
............................................................................................................... (2.23)
Vx .hsx .Cd
Dengan :
θ
= koefisien stabilitas
Px
= beban desain vertikal total pada dan di atas tingkat x (kN); bila menghitung Px,
faktor beban individu tidak perlu melebihi 1,0
∆
= simpangan antar lantai tingkat desain, terjadi secara serentak dengan Vx (mm)
Ie
= faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8
Vx
= gaya geser seismik yang bekerja antara tingkat x dan x – 1 (kN)
hsx
= tinggi tingkat di bawah tingkat x (mm)
Cd
= faktor pembesaran defleksi dalam Tabel 2.16
Koefisien stabilitas (θ) harus tidak melebihi θmax yang ditentukan sebagai berikut :
 max 
0,5
 0,25 ..................................................................................................... (2.24)
 .C d
28
Dengan :
θmax
= koefisien stabilitas maksimum
𝛽
= rasio kebutuhan geser terhadap kapasitas geser untuk tingkat x dan x – 1.
Rasio ini diijinkan secara konservatif diambil sebesar 1,0
Cd
= faktor amplikasi defleksi, lihat Tabel 2.16
2.4.9 Ketidakberaturan Vertikal
Struktur bangunan gedung yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan
seperti yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus dianggap mempunyai ketidakberaturan
vertikal. Struktur-struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik sebagaimana
yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang
dirujuk dalam tabel itu.
Pengecualian :
1.
Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, atau 2 dalam Tabel 2.18 tidak
berlaku jika tidak ada rasio simpangan antar lantai akibat gaya seismik lateral
desain yang nilainya lebih besar dari 130% rasio simpangan antar lantai tingkat
diatasnya. Pengaruh torsi tidak perlu ditinjau pada perhitungan simpangan antar
lantai. Hubungan rasio simpangan antar lantai tingkat untuk dua tingkat teratas
struktur bangunan tidak perlu dievaluasi.
2.
Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, dan 2 dalam Tabel 2.18 tidak perlu
ditinjau pada bangunan satu tingkat dalam semua kategori desain seismik atau
bangunan dua tingkat yang dirancang untuk kategori desain seismik B, C dan D.
29
Tabel 2.18 Ketidakberaturan Vertikal pada Struktur
Tipe
1a
1b
2
3
4
5a
5b
Penjelasan Ketidakberaturan
Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak
didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di
mana kekakuan lateralnya kurang dari 70%
kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang
dari 80% kekakuan rata-rata tiga tingkat di
atasnya.
Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak
Berlebihan didefinisikan ada jika terdapat suatu
tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari
60% kekakuan lateral tingkat diatasnya atau
kurang dari 70% kekakuan rata-rata tiga tingkat
di atasnya.
Ketidakberaturan Berat (Massa) didefinisikan
ada jika massa efektif semua tingkat lebih dari
150% massa efektif tingkat di dekatnya. Atap
yang lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak
perlu ditinjau.
Ketidakberaturan Geometri Vertikal
didefinisikan ada jika dimensi horisontal sistem
penahan gaya seismik di semua tingkat lebih dari
130% dimensi horisontal sistem penahan gaya
seismik tingkat di dekatnya.
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.
Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat
Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kuat
lateral tingkat kurang dari 80% kuat lateral
tingkat di atasnya. Kuat lateral tingkat adalah
kuat lateral total semua elemen penahan seismik
yang berbagi geser tingkat untuk arah yang
ditinjau.
Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat
Lateral Tingkat yang Berlebihan didefinisikan
ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 65% kuat
lateral tingkat di atasnya. Kuat tingkat adalah
kuat total semua elemen penahan seismik yang
berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau.
Tabel 7.6-1
Penerapan
Kategori Desain
Seismik
D, E, dan F
7.3.3.1
Tabel 7.6-1
E dan F
D, E, dan F
Tabel 7.6-1
D, E, dan F
Tabel 7.6-1
D, E, dan F
7.3.3.3
7.3.3.4
Tabel 7.6-1
B, C, D, E, dan F
D, E, dan F
D, E, dan F
7.3.3.1
Tabel 7.6-1
E dan F
D, E, dan F
7.3.3.1
7.3.3.2
Tabel 7.6-1
D, E, dan F
B dan C
D, E, dan F
Pasal
Referensi
Sumber : RSNI-03-1726-201X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung, 2011
30
2.5
Kombinasi Pembebanan
Menurut SNI-03-2847-2002 – Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal kombinasi beban untuk beton adalah sebagai berikut :
1.
1,4D .................................................................................................................. (2.25)
2.
1,2D + 1,6L....................................................................................................... (2.26)
3.
1,2D + L ± 1,0E ................................................................................................ (2.27)
Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal
maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi :
4.

1,2D + 1,0L + (1,0X + 0,3Y) ................................................................. (2.28)

1,2D + 1,0L + (1,0X − 0,3Y) ................................................................. (2.29)

1,2D + 1,0L + (−1,0X + 0,3Y)............................................................... (2.30)

1,2D + 1,0L + (−1,0X − 0,3Y)............................................................... (2.31)

1,2D + 1,0L − (0,3X + 1,0Y) ................................................................. (2.32)

1,2D + 1,0L − (0,3X – 1,0Y) ................................................................. (2.33)

1,2D + 1,0L − (−0,3X + 1,0Y)............................................................... (2.34)

1,2D + 1,0L − (−0,3X – 1,0Y) ............................................................... (2.35)
0,9D ± 1,0E ...................................................................................................... (2.36)
Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal
maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi :

0,9D + (1,0X + 0,3Y) ........................................................................... (2.37)

0,9D + (1,0X − 0,3Y) ........................................................................... (2.38)

0,9D + (−1,0X + 0,3Y) ......................................................................... (2.39)

0,9D + (−1,0X − 0,3Y) ......................................................................... (2.40)
31

0,9D − (0,3X + 1,0Y) ........................................................................... (2.41)

0,9D − (0,3X – 1,0Y) ........................................................................... (2.42)

0,9D − (−0,3X + 1,0Y) ......................................................................... (2.43)

0,9D − (−0,3X – 1,0Y) ......................................................................... (2.44)
Dengan :
D
= beban mati
L
= beban hidup
E
= beban gempa
X
= beban gempa arah X
Y
= beban gempa arah Y
32
2.6
Software ETABS
ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems) adalah salah satu aplikasi
yang sangat populer di dunia teknik sipil. Software yang dikembangkan oleh CSI
Berkeley ini sangat membantu dalam melakukan pemodelan struktur, analisis, dan
desain. ETABS menjadi salah satu standar bagi para perencana terutama untuk
bangunan tingkat tinggi untuk melakukan analisis dinamik.
Gambar 2.3 ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems)
Sumber : www.csiberkeley.com
33
Berdasarkan ETABS Integrated Building Design Software, untuk permodelan
pelat lantai pada ETABS, terdapat 3 jenis pemodelan pelat yang dapat digunakan yaitu:
1.
Membrane
Gambar 2.4 Gaya Pada Pemodelan Membrane
Gaya dapat ditahan oleh membrane adalah gaya sebidang dan momen normal,
serta tipe membrane tidak menyumbang kekakuan tambahan pada struktur.
2.
Shell
Gambar 2.5 Gaya Pada Pemodelan Shell
Gaya dapat ditahan oleh shell adalah gaya transversal dan momen lentur, akan
tetapi tipe shell menyumbang kekakuan tambahan pada struktur. Oleh karena itu
tipe shell digunakan apabila desain pelat lantai sebagai pengakuan tambahan.
3.
Plate
Gambar 2.6 Gaya Pada Pemodelan Plate
Plate adalah gabungan dari membrane dan shell.
34