BAB II DASAR TEORIDASAR TEORI
2.3 Analisis Gaya Gempa
2.3.1 Ketentuan Umum Bangunan Dalam Pengaruh Gempa
Untuk perhitungan gaya geser akibat gempa digunakan analisis sebagai berikut:
a. Menentukan nilai spektral percepatan gempa Ss dan S1
Nilai spektral percepatan gempa untuk perioda pendek (Ss) dan spektral percepatan gempa untuk perioda 1 detik (S1) didapat dari peta gempa dalam SNI 1726:2012 atau dapat diperoleh langsung dari http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011 b. Menentukan kategori resiko bangunan (Tabel 2.3) dan faktor
keutamaan gempa (Ie) Menurut SNI 1726:2012 pasal 4.1.2, pengaruh gempa rencananya harus dikalikan dengan faktor keutamaan (Ie) menurut Tabel 2.4.
Untuk berbagai kategori gedung bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur bangunan gedung selama umur gedung yang diharapkan. Pengaruh gempa rencana terhadap struktur gedung harus dikalikan dengan faktor keutamaan (I).
Tabel 2.3 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk beban gempa
Jenis Pemanfaatan Katagori
Resiko Gedung dan non gedung yang memiliki lisiko rendah
terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain:
- Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan penkanan
- Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan
- Rumah ìaqa dan struktur kecil Iainnya
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko 1,111,1V,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
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, tapi tidak dibatasi untuk:
- Bioskop
- Gedung pertemuan - Stadion
- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan gawat darurat
- Fasilitas penitipan anak - Penjara
- Bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehìan-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:
- Pusat pernbangkit listiik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan urn bah - Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung yang tidak termasuk clalam kategori resiko IV, (termasuk,tetapi tidak dibatasi untuk fasiuitas 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 non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang periting, termasuk,tetapi tidak dibatasi untuk:
- Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan Iainnya 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 Iainnya untuk tanggap darurat
- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik Iainnya yang dibuluhkan pada saat keadaan darurat
- Struktur tarnbahan (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 kedalam katagori resiko IV.
IV
Sumber: SNI 1726-2012; Tabel 1 ; hal 14 Tabel 2.4 Faktor Keutamaan Gempa
Katagori Resiko Bangunan IE
I atau II 1.0
III 1.25
IV 1.5
c. Menentukan Klasifikasi Situs
Menurut SNI 1726 2012 pasal 5.3 klasifikasi kelas situs dibagi menjadi 6 diantaranya SA, SB, SC, SD, SE dan SF. Kelas situs tersebut meliputi batuan keras batuan, tanah keras, sangat padat dan batuan lunak, tanah sedang, tanah lunak, dan tanah khusus yang membutuhkan investigasi geoteknik dan analisis respon spesifik. Kelas situs tersebut didefinisikan seperti pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Klasifikasi situs
Kelas situs Vs(m/detik) N atau Nch Sn(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 ari 3 m tanah dengan karektristik sebagai berikut:
1. Indeks plastisitas, PI>20 2. Kadar air, w≥40%
3. Kuat geser niralir Su<25 kPa SF (tanah khusus
yang
membutuhkan investigasi)
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik sebagai berikut:
Rawan dan beipotens gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H>3m) Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H> 7,5m dengan Indeks Plasitisitas PI >75) Lapisan lempung lunak/setengah teguh
dengan ketebalan H> 35 m dengan Su < 50 kPa
Sumber : SNI 1726 2012; Tabel 3 ; hal 17
d. Menentukan Koefisien Situs Fa dan Fv
Menurut SNI 1726 2012 pasal 6.1.2 koefisien situs Fa (faktor amplifikasi terkait percepatan pada getaran perioda pendek) dan Fv (faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik) harus mengikuti tabel 2.6 dan tabel 2.7.
Tabel 2.6 Koefisien situs Fa
Site Class
Parameter respon spectral percepatan gempa (MCER) terpetakan pada periode pada periode pendek, T=0,2
detik, Ss Ss≤0,25 SS= 0,5 SS= 0,75 SS= 1.0 SS≥ 1.2 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 SE 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9 SF SSb
Catatan: Gunakan interpolasi linier untuk angka tengah SS
Sumber : SNI 1726 2012; Tabel 4 ; hal 22
Tabel 2.7 Kategori Lokasi Fv untuk menentukan Nilai S1
Site Class
Mapped Maximum Consideret Earthquake Spectral Respon Accelaration Parameter at 1-s periode Ss≤0,25 SS= 0,5 SS= 0,75 SS= 1.0 SS≥ 1.2 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 1.8 1.6 1.5 SE 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4 SF SSb
Catatan: Gunakan interpolasi linier untuk angka tengah S1
e. Menentukan percepatan spektral desain SDS dan SD1 berdasarkan SNI 1726-2012 halaman 22.
= ( ) = ( )
f. Menentukan Kategori Desain Seismik
Menurut SNI 1726:2012 pasal 6.5 suatu struktur harus ditetapkan kategori desain seismiknya berdasarkan kategori risikonya dan parameter respons spektral percepatan desainnya sesuai pada tabel 2.8 dan tabel 2.9. Selain itu, menurut SNI 1726:2012 struktur dengan kategori risiko I, II, atau III yang berlokasi di mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik (S1) 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 (S1) lebih besar dari atau sama dengan 0,75, harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik F.
Tabel 2.8. Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda pendek
Nilai SDS
Kategori Resiko Bangunan I atau II atau III IV
SDS < 0.167 A A
0.167 ≤ SDS < 0.33 B B
0.330 ≤ SDS < 0.50 C C
0.500 ≤ SDS D D
Tabel 2.9. Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda 1.0 detik
Nilai SDB
Kategori Resiko Bangunan I atau II atau III IV
SD1< 0.67 A A
0.067 ≤ SD1 < 0.133 B B
0.133 ≤ SD1< 0.20 C C
0.200 ≤ SD1 D D
Sumber : SNI 1726 2012; Tabel 7 ; hal 25