Penentuan struktur beraturan dan tidak beraturan pada SNI 03-1726-2002 terdiri dari sembilan poin dimana ke-sembilan poin ini tidak seluruhnya terdapat di ASCE 7-10, oleh karena itu dilakukan studi lebih lanjut untuk melihat apakah penentuan struktur beraturan dan tidak beraturan yang diatur di SNI 03-1726-2002 telah mampu mengakomodasi syarat-syarat yang diatur di ASCE 7-10. Studi perbandingan ini akan disajikan pada Tabel 2.17 yang membandingkan setiap poin untuk menentukan struktur beraturan yang terdapat pada SNI 03-1726-2002 dengan yang diatur pada ASCE 7-10.
69
Universitas Kristen Petra Tabel 2.17. Tabel Perbandingan Klasifikasi Iregularitas Struktur pada SNI
03-1726-2002 dan ASCE 7-10
No. Jenis Iregularitas SNI 03-1726-2002 ASCE 7-10 1 Tinggi struktur
gedung
Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m.
Ketentuan mengenai batasan tinggi struktur gedung dibatasi oleh jenis Sistem Struktur Penahan Gaya Gempa dan SDC (Kategori Desain Gempa) struktur tersebut dan tidak merupakan persyaratan iregularitas
Kesimpulan: Tinggi struktur gedung tidak lagi diikutsertakan dalam penentuan iregularitas struktur gedung
2 Tonjolan Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan kalaupun mempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.
Tidak membahas persyaratan mengenai tonjolan.
Kesimpulan: Persyaratan tonjolan ini tidak perlu untuk diperiksa, karena persyaratan tonjolan ini secara tidak langsung telah terpenuhi saat struktur yang ditinjau memenuhi batasan coakan tidak melebihi 15%. Hal ini ditunjukkan dengan lebih jelas pada Contoh 1 Bab 3.
3 Reentrant Corner / Coakan
Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut.
4 Non-parallel system Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu utama ortogonal denah struktur gedung secara keseluruhan
Elemen penahan gaya lateral vertikal yang tidak sejajar terhadap sumbu orthogonal utama dari sistem struktur penahan gaya gempa.
Kesimpulan: Persyaratan mengenai Non-paralel system yang diatur di SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-10 memiliki persyaratan yang sama. Oleh karena itu untuk Non-parallel system yang disyaratkan pada SNI 03-1726-2002 juga memenuhi persyaratan yang ada pada ASCE 7-10.
5a Stiffness - Soft Story Irregularity
Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan, tanpa adanya tingkat lunak. Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu tingkat, di mana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80%
kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya 5b Stiffness-Extreme
Soft Story Irregularity (ASCE 7-10)
Tidak Ditinjau Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan, tanpa adanya tingkat lunak.
Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu tingkat, di mana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 60%
kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 70%
kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya
70
Universitas Kristen Petra Tabel 2.17. Tabel Perbandingan Klasifikasi Iregularitas Struktur pada SNI
03-1726-2002 dan ASCE 7-10 (lanjutan)
No. Jenis Iregularitas SNI 03-1726-2002 ASCE 7-10
Kesimpulan: Pemeriksaan stiffness-soft story irregularity pada ASCE 7-10 dibagi dalam 2 kategori yaitu soft story irregularity dan stiffness-extreme soft story irregularity . Walaupun begitu, stiffness-extreme soft story irregularity pada ASCE 7-10 tetap dapat terakomodasi dalam menentukan struktur beraturan atau tidak beraturan oleh peraturan SNI 03-1726-2002 sebab saat lantai tingkat lunak dimana didefinisikan sebagai suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 60% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 70% kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya tentu akan memenuhi pula kondisi kekakuan lateralnya adalah kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80%
kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di atasnya. Pada ASCE 7-10 stiffness-extreme soft story irregularity memiliki konsekuensi tambahan dimana tidak boleh terjadi pada SDC E dan F. Hal ini tentu tidak diatur dalam peraturan SNI 03-1726-2002. Oleh karena itu diusulkan untuk menggunakan persyaratan kekakuan lateral beraturan berdasarkan SNI 03-1726-2002 yang dimodifikasi dimana menambahkan konsekuensi tidak boleh terjadinya iregularitas stiffness-extreme soft story pada SDC E dan F tetap diikuti sehingga jika struktur yang ditinjau mengalami hal ini, baik dianalisis secara statik ekuivalen maupun dinamis tidak boleh dilakukan, harus dilakukan desain ulang.
6 Weight (mass) Irregularity
Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, artinya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150%
dari berat lantai tingkat diatasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah atap tidak perlu memenuhi ketentuan ini.
7a Out-of-Plane Offset Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, terjadi bila perpindahan tersebut lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.
Terjadi perpindahan ke luar bidang sedikitnya satu elemen vertikal penahan gaya gempa.
Tanpa ada syarat jarak toleransi.
7b In-Plane Discontinuity in Vertical Lateral Force-Resisting Element
Terjadi apabila terdapat perpindahan dari sebuah elemen vertikal penahan gaya gempa
dalam bidang yang
menyebabkan terjadinya kebutuhan kekuatan guling pada balok, pelat, truss atau kolom yang mendukungnya.
Kesimpulan: Oleh karena persyaratan pada SNI 03-1726-2002 yang mensyaratkan bahwa terjadinya iregularitas ini diakibatkan elemen vertikal dari sistem penahan beban lateral menerus atau maksimal mengalami perpindahan sebesar setengah ukuran elemen tersebut, maka persyaratan out of plane discontinuity secara jarak maksimum perpindahan pada ASCE 7-10 pasti terpenuhi karena maksimal jarak perpindahannya lebih besar dari SNI 03-1726-2002, yaitu sebesar satu elemen vertikal penahan gaya gempa. Persyaratan mengenai in plane discontinuity pun secara tidak langsung telah diakomodasi oleh SNI 03-1726-2002 karena perpindahan dari elemen vertikal gedung dibatasi sangat kecil sekali. Disamping itu juga terdapat konsekuensi tambahan pada struktur yang mengalami out of plane discontinuity atau in plane discontinuity pada ASCE 7-10 yang tidak diatur di SNI 03-1726-2002. Oleh karena itu, diusulkan persyaratan mengenai elemen struktur yang tidak menerus ini berdasarkan SNI 03-1726-2002 yang dimodifikasi dengan mengikutsertakan konsekuensi tambahan seperti digunakan kombinasi pembebanan dengan overstrength factor pada elemen-elemen
71
Universitas Kristen Petra Tabel 2.17. Tabel Perbandingan Klasifikasi Iregularitas Struktur pada SNI
03-1726-2002 dan ASCE 7-10 (lanjutan)
No. Jenis Iregularitas SNI 03-1726-2002 ASCE 7-10
strukturnya pada struktur dengan SDC B-F maupun penambahan gaya yang bekerja pada elemen struktur sebesar 25% pada struktur dengan SDC D-F.
8 Vertical Set-Back / Vertical Geometric
Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatan bidang muka dan kalaupun mempunyai loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur bagian gedung yang menjulang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari 75% dari ukuran terbesar denah struktur bagian gedung sebelah bawahnya.
Dalam hal ini, struktur rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2 tingkat tidak perlu dianggap menyebabkan adanya loncatan bidang muka.
Terjadi apabila dimensi horisontal dari sistem pemikul gaya gempa pada suatu tingkat lebih dari 130% dari dimensi horisontal sistem pemikul gaya gempa di tingkat berikutnya.
Kesimpulan: Oleh karena hasil pemeriksaan yang dilakukan pada Contoh 2 Bab 3 menunjukkan bahwa bangunan yang telah memenuhi persyaratan vertical set-back SNI 03-1726-2002 tidak memenuhi persyaratan ASCE 7-10, maka dapat disimpulkan bahwa untuk persyaratan untuk vertical set-back pada SNI 03-1726-2002 tidak mampu mengakomodasi persyaratan pada ASCE 7-10.
9 Diaphragm Discontinuity
Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang atau
bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat.
Kalaupun ada lantai
tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh melebihi 20%
dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.
Terjadi apabila pada suatu lantai tingkat terdapat bukaan/
lubang pada diafragma yang lebih dari 50% luas kotor diafragma atau terdapat perubahan di dalam kekakuan diafragma efektif lebih dari 50% dari tingkat yang berikutnya.
Kesimpulan: Berdasarkan studi kasus yang dilakukan pada Contoh 3 Bab 3, maka dapat disimpulkan persyaratan di SNI 03-1726-2002 tidak mampu mengakomodasi persyaratan di ASCE 7-10.
Torsional Irregularity (ASCE 7-10)
Dipertimbangkan di dalam penentuan eksentrisitas rencana, ed.
Terjadi apabila simpangan antar-tingkat maksimum yang dihitung dengan memasukkan accidental torsion dengan Ax
=1,0, pada salah satu ujung struktur tegak lurus terhadap sebuah sumbu lebih dari 1,2 kali dari nilai simpangan antar-
72
Universitas Kristen Petra Tabel 2.17. Tabel Perbandingan Klasifikasi Iregularitas Struktur pada SNI
03-1726-2002 dan ASCE 7-10 (lanjutan)
No. Jenis Iregularitas SNI 03-1726-2002 ASCE 7-10
tingkat rata-rata pada kedua ujung struktur. Ketentuan mengenai torsional iregularity pada bagian referensi hanya digunakan pada struktur dengan diafragma kaku atau semi-kaku Extreme Torsional
Irregularity (ASCE 7-10)
Tidak Ditinjau Terjadi apabila simpangan antar-tingkat maksimum, dihitung dengan memasukkan accidental torsion dengan Ax
=1,0, pada salah satu ujung struktur tegak lurus terhadap sebuah sumbu lebih dari 1,4 kali dari nilai simpangan antar-tingkat rata-rata pada kedua ujung struktur. Ketentuan mengenai extreme torsional irregularity pada bagian referensi hanya digunakan pada struktur dengan diafragma kaku atau semi-kaku
Kesimpulan: Karena penenetuan terjadinya torsional irregularity dan extreme torsional irregularity membutuhkan nilai simpangan antar-tingkat yang dapat diketahui setelah struktur gedung dianalisis, maka kedua iregularitas ini tidak dimasukkan pada penentuan iregularitas bangunan yang akan diusulkan. Penentuan iregularitas bangunan pada peraturan yang akan diusulkan hanya berdasarkan geometri struktur gedung tersebut. Pengaruh torsional irregularity dan extreme torsional irregularity akan dimasukkan pada bagian eksentrisitas rencana pada peraturan yang diusulkan.
Discontinuty in Lateral Strength-Weak Story (ASCE 7-10)
Tidak Ditinjau terjadi apabila kekuatan lateral suatu tingkat (Story Lateral Strength) dari suatu tingkat kurang dari 80% dari tingkat di atasnya. Kekuatan lateral suatu tingkat adalah kekuatan lateral total dari semua elemen penahan gaya gempa yang terbagi dalam bentuk Story Shear untuk arah yang ditinjau Discontinuity in
Lateral Strength-Extreme Weak story (ASCE 7-10)
Tidak Ditinjau terjadi apabila kekuatan lateral suatu tingkat (Story Lateral Strength) dari suatu tingkat kurang dari 60% dari tingkat di atasnya. Kekuatan lateral suatu tingkat adalah kekuatan lateral total dari semua elemen penahan gaya gempa yang terbagi dalam bentuk Story Shear untuk arah yang ditinjau Kesimpulan: Karena penenetuan terjadinya discontinuty in lateral strength-weak
story dan discontinuity in lateral strength-extreme weak story membutuhkan nilai kekuatan lateral suatu tingkat yang dapat diketahui setelah struktur gedung dianalisis dan didesain tulangan yang terpasang, maka kedua iregularitas ini tidak dimasukkan pada penentuan iregularitas bangunan yang akan diusulkan. Penentuan iregularitas bangunan pada peraturan yang akan diusulkan hanya berdasarkan geometri struktur gedung tersebut.
73
Universitas Kristen Petra 2.3.16. Faktor Redundansi (ASCE Pasal 12.3.4)
SNI 03-1726-2002 tidak mengenal adanya faktor redundansi. Oleh karena itu, diusulkan penggunaan konsep ini di dalam perencanaan ketahanan gempa struktur bangunan agar tingkat keamanan struktur dapat lebih dijamin. Faktor redundansi (ߩ) harus ditentukan terhadap sistem struktur penahan gaya gempa pada masing-masing arah orthogonal untuk semua jenis struktur yang sesuai dengan bagian ini.
• Kondisi Ketika Nilai ߩߩߩߩ = 1,0 (ASCE Pasal 12.3.4.1)
Nilai dari ߩ diijinkan untuk sama dengan 1,0 bila memenuhi persyaratan berikut : 1. Struktur yang termasuk Kategori Desain Gempa B atau C.
2. Perhitungan simpangan dan pengaruh P-Delta.
3. Desain dari komponen non-struktural.
4. Desain dari struktur non-gedung.
5. Desain dari elemen kolektor, sambungan lewatan dan koneksi di mana pengaruh beban gempa yang memasukkan overstrength factor dari ASCE 7-10 pasal 12.4.3 digunakan.
6. Desain dari elemen atau koneksi di mana pengaruh beban gempa yang memasukkan overstrength factor dari ASCE 7-10 pasal 12.4.3 diperlukan untuk desain.
7. Beban diafragma ditentukan menggunakan persamaan 12.10-1.
8. Struktur dengan sistem damping yang didesain sesuai dengan pasal 18 ASCE 7-10.
9. Desain dari dinding struktural untuk gaya yang tegak lurus dengan bidang termasuk penjangkarannya.
• Faktor Redundansi untuk Kategori Desain Gempa D – F (ASCE 7-10 Pasal 12.3.4.2)
Pada struktur-struktur yang termasuk Kategori Desain Gempa D, E, atau F, ߩ harus sama dengan 1,3, kecuali kalau salah satu dari kedua kondisi ini terpenuhi, di mana ߩ diijinkan untuk diambil sebesar 1,0:
74 perimeter framing penahan gaya gempa pada setiap sisi dari struktur pada setiap arah orthogonal pada setiap lantai menahan lebih dari 35 persen dari beban geser dasar. Jumlah bentang untuk dinding geser harus dihitung dengan cara panjang dari dinding geser dibagi dengan tinggi lantai atau dua kali dari panjang dinding geser dibagi dengan tinggi lantai, hsx, untuk light-frame construction.
Tabel 2.18. Persyaratan untuk Setiap Lantai yang Menahan Lebih dari 35 % Gaya Geser Dasar (ASCE 7-10 Tabel 12.3-3)
Elemen Penahan
Gaya Lateral Persyaratan
Rangka bresing
Penghilangan sebuah bresing individual, atau koneksinya, tidak akan mengakibatkan reduksi story strength lebih dari 33%, dan juga sistem tidak mengalami extreme torsional irregularity
( Iregularitas Struktur Horisontal Tipe 1b )
Rangka Pemikul Momen
Kehilangan ketahanan momen pada koneksi balok dan kolom pada kedua ujung balok tidak mengakibatkan reduksi story strength lebih dari 33%, dan juga sistem tidak mengalami extreme torsional irregularity ( Iregularitas Struktur Horisontal Tipe 1b )
Dinding geser atau Wall Pier dengan perbandingan
tinggi dan panjang lebih dari 1.0
Penghilangan dari sebuah dinding geser atau wall pier dengan perbandingan tinggi dan panjang lebih dari 1.0 pada tiap lantai, atau konksi kolektor, tidak mengakibatkan reduksi story strength lebih dari 33%, dan juga sistem tidak mengalami extreme torsional irregularity ( Iregularitas Struktur Horisontal Tipe 1b ). Perbandingan tinggi dan panjang dari dinding geser dan wall pier ditentukan seperti yang terlihat pada gambar 12.3-2
Kolom kantilever
Kehilangan ketahanan momen pada koneksi dasar pada kantilever kolom tunggal manapun tidak mengakibatkan reduksi story strength lebih dari 33%, dan juga sistem tidak mengalami extreme torsional irregularity ( Iregularitas Struktur Horisontal Tipe 1b )
Lainnya Tidak ada persyaratan
75
Universitas Kristen Petra Analisis:
Penentuan besarnya faktor redundansi, ߩ, untuk struktur-struktur yang termasuk SDC D-F sangatlah rumit dan tidak praktis. Dalam perencanaan praktis, angka faktor redundansi untuk SDC D-F dapat diambil sebesar 1,3 tanpa harus melakukan pemeriksaan kehilangan ketahanan momen dari elemen-elemen vertikal pemikul beban gempa. Hal ini dapat dilakukan mengingat semakin besar faktor redundansi maka semakin besar pula gaya-gaya dalam elemen struktur tersebut.
Kesimpulan:
• Faktor redundansi diambil sebesar 1,0 untuk SDC A-C
• Faktor redundansi diambil sebesar 1,3 untuk SDC D-F