Pemilihan prosedur analisis

12 Struktur dengan isolasi dasar

12.4 Pemilihan prosedur analisis

S , suatu analisis bahaya gerak tanah harus dilakukan sesuai dengan 6.10.2. Struktur-struktur yang tidak membutuhkan atau menggunakan tata cara penentuan gerak tanah spesifik-situs, harus dianalisis dengan menggunakan spektrum rencana untuk gempa rencana yang dibuat sesuai dengan Pasal 6.4.

Suatu spektrum rencana harus dibuat untuk gerak tanah MCER. Spektrum untuk gerak tanah MCER ini harus tidak boleh kurang dari 1,5 kali spektrum untuk gerak tanah gempa rencana.

12.3.2 Riwayat gerak tanah

Jika prosedur riwayat respons digunakan, rekaman gerak tanah harus terdiri dari pasangan komponen-komponen percepatan gerak tanah horisontal yang sesuai, yang ditentukan di 11.1.3.2, dengan catatan

0 , 2T

dan

1 , 5T

diganti masing-masing menjadi 0 , 5T_D

dan M

T 1 , 2 5

, di mana T_Ddan T_Mdideskripsikan di 12.5.3.

12.4 Pemilihan prosedur analisis

Struktur dengan isolasi seismik, kecuali yang ditentukan di 12.4.1, harus direncanakan dengan menggunakan prosedur dinamis sesuai 12.6.

12.4.1 Prosedur gaya lateral ekivalen

Prosedur gaya lateral ekivalen di 12.5 boleh digunakan untuk perencanaan struktur dengan isolasi seismik dengan ketentuan sebagai berikut:

1. Struktur terletak di situs dengan S1kurang atau sama dengan 0 , 6 0 g

. 2. Struktur terletak pada kelas situs SA, SB, SC, atau SD.

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

3. Tinggi struktur di atas pemisah isolasi kurang atau sama dengan 4 lantai, atau 19,8 m dari tinggi struktur,

h

_n, diukur dari dasar seperti yang dideskripsikan dipasal 3.

4. Perioda efektif struktur dengan isolasi pada perpindahan maksimum, T_M, kurang atau sama dengan 3,0 detik.

5. Perioda efektif struktur dengan isolasi pada perpindahan rencana, T_D, lebih besar dari 3 kali perioda elastik struktur terjepit dari struktur di atas sistem isolasi, seperti ditentukan dalam Persamaan 26 atau 27.

6. Konfigurasi struktur di atas sistem isolasi adalah beraturan. 7. Sistem isolasi harus memenuhi semua kriteria sebagai berikut:

a. Kekakuan efektif sistem isolasi pada perpindahan rencana lebih besar dari 1/3 kekakuan efektif pada saat 20 persen perpindahan rencana.

b. Sistem isolasi mampu menghasilkan suatu gaya pemulih seperti disebutkan dalam 12.2.4.4.

c. Sistem isolasi tidak membatasi perpindahan gempa maksimum yang dipertimbangkan lebih kecil dari perpindahan maksimum total.

12.4.2 Prosedur dinamis

Prosedur dinamis di 12.6 dapat digunakan sesuai dengan yang dijelaskan dalam bagian ini.

12.4.2.1 Prosedur spektrum respons

Analisis spektrum respons tidak boleh digunakan untuk merencanakan struktur dengan isolasi seismik.

PENGECUALIAN

1. Struktur terletak di kelas situsSA, SB, SC, atau SD 2. Sistem isolasi memenuhi kriteria no. 7 di 12.4.1.

12.4.2.2 Prosedur riwayat respons

Prosedur riwayat respons boleh digunakan untuk perencanaan semua struktur dengan isolasi seismik dan harus digunakan untuk perencanaan semua struktur dengan isolasi seismik yang tidak memenuhi kriteria di 12.4.2.1.

12.5 Prosedur gaya lateral ekivalen 12.5.1 Umum

Jika prosedur gaya lateral ekivalen digunakan untuk merencanakan struktur dengan isolasi seismik, persyaratan-persyaratan dalam bagian ini harus diterapkan.

12.5.2 Karakteristik deformasi sistem isolasi

Perpindahan dan gaya lateral gempa rencana minimum untuk struktur dengan isolasi seismik harus berdasarkan karakteristik-karakteristik deformasi sistem isolasi. Karakteristik-karakteristik deformasi sistem isolasi harus memasukkan pengaruh sistem pengekang angin jika sistem tersebut digunakan untuk memenuhi persyaratan-persyaratan perencanaan yang tercantum dalam peraturan ini. Karakteristik-karakteristik deformasi sistem isolasi harus didukung dengan pengujian yang dilakukan sesuai dengan 12.8.

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

12.5.3 Perpindahan lateral minimum 12.5.3.1 Perpindahan Rencana

Sistem isolasi harus direncanakan dan dibangun untuk menahan perpindahan gempa lateral minimum, D_D, yang bekerja pada setiap arah sumbu horisontal utama struktur sesuai dengan persamaan berikut:

D D D D B T gS D ₂ 4 1  ⁽⁷⁷⁾ Keterangan:

g =percepatan gravitasi. Satuan g adalah mm/det2 jika satuan untuk perpindahan rencana, D_D, dalam mm

1

D

S =parameter percepatan spektral rencana dengan redaman 5 persen pada perioda 1 detik dengan satuan g seperti yang ditentukan dalam 6.3

D

T = perioda efektif struktur dengan isolasi seismik, dalam detik, pada perpindahan rencana dalam arah yang ditinjau seperti yang ditentukan dalam Persamaan 78 D

B =koefisien numerik terkait dengan redaman efektif sistem isolasi pada perpindahan rencana,



_D, seperti yang diatur dalam Tabel 22

Tabel 22 Koefisien redaman, B_D atau B_M

Redaman Efektif,



_Datau



_M

(persentase dari redaman kritis)a,b FaktorB_D atau B_M

 2 0,8 5 1,0 10 1,2 20 1,5 30 1,7 40 1,9  50 2,0

a Koefisien redaman harus berdasarkan redaman efektif sistem isolasi yang ditentukan menurut persyaratan-persyaratan di 12.8.5.2.

b Koefisien redaman harus berdasarkan interpolasi linier untuk nilai redaman efektif di antara nilai-nilai yang diberikan di atas.

12.5.3.2 Perioda efektif pada saat perpindahan rencana

Perioda efektif struktur yang diisolasi pada perpindahan rencana, T_D, harus ditentukan dengan menggunakan karakteristik deformasi sistem isolasi dan sesuai dengan persamaan berikut: g k W π = T D D min 2 (78) Keterangan:

W

= berat seismik efektif struktur di atas pemisah isolasi seperti ditentukan di dalam 7.7.2

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

m i n

D

k = kekakuan efektif minimum sistem isolasi, dalam kN/mm, pada perpindahan rencana di arah horisontal yang ditinjau seperti yang ditentukan dalam Persamaan 91

g = percepatan gravitasi

12.5.3.3 Perpindahan maksimum

Perpindahan maksimum sistem isolasi, D_M, pada arah yang paling menentukan dari respons horisontal harus dihitung sesuai dengan persamaan berikut:

M M M M B T gS D ₂ 4 1  (79) Keterangan: g =percepatan gravitasi 1 M

S =parameter percepatan spektral gempa maksimum yang dipertimbangkan dengan redaman 5 persen pada perioda 1 detik dengan satuan g seperti yang ditentukan dalam 6.4.2

M

T =perioda efektif struktur dengan isolasi seismik, dalam detik, pada perpindahan maksimum dalam arah yang ditinjau seperti yang ditentukan

M

B =koefisien numerik terkait dengan redaman efektif sistem isolasi pada perpindahan maksimum, ß_M, seperti yang diatur dalam Tabel 22

12.5.3.4 Perioda efektif pada saat perpindahan maksimum

Perioda efektif struktur yang diisolasi pada perpindahan maksimum, T_M, harus ditentukan dengan menggunakan karakteristik deformasi sistem isolasi dan sesuai dengan persamaan berikut: g k W π = T M M min 2 (80) Keterangan:

W

=berat seismik efektif struktur di atas pemisah isolasi seperti ditentukan di 7.7.2, dinyatakan dalam kilo newton (kN)

m i n

M

k =kekakuan efektif minimum sistem isolasi, dinyatakan dalam kilo newton per milimeter (kN/mm), pada saat perpindahan maksimum di arah horisontal yang ditinjau seperti yang ditentukan dalam Persamaan 93

g =percepatan gravitasi.

12.5.3.5 Perpindahan total

Perpindahan rencana total, D_TD, dan total perpindahan maksimum, D_TM,dari elemen-elemen sistem isolasi harus menyertakan perpindahan tambahan akibat torsi sesungguhnya dan torsi tak terduga, dihitung dari distribusi spasial kekakuan lateral sistem isolasi dan lokasi massa eksentrik yang paling tidak menguntungkan.

Perpindahan rencana total, D_TD, dan perpindahan maksimum total, D_TM, dari elemen-elemen sistem isolasi dengan distribusi spasial kekakuan lateral yang seragam tidak boleh diambil kurang dari nilai yang ditentukan oleh persamaan-persamaan berikut:

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

        2 2 1 2 1 d b e y =D D_{TD D} ⁽⁸¹⁾         2 2 1 2 1 d b e y =D D_{TM M} (82) Keterangan: D

D =perpindahan rencana di titik pusat kekakuan sistem isolasi di arah yang ditinjau seperti yang ditentukan oleh Persamaan 77

M

D =perpindahan maksimum di titik pusat kekakuan sistem isolasi di arah yang ditinjau seperti yang ditentukan oleh Persamaan 79

y =jarak antara titik pusat kekakuan sistem isolasi dan elemen yang diinginkan, diukur tegak lurus terhadap arah beban gempa yang ditinjau

e =eksentrisitas sesungguhnya diukur dari denah antara titik pusat massa struktur di atas batas pemisahan isolasi dan titik pusat kekakuan sistem isolasi, ditambah dengan eksentrisitas tak terduga, dalam mm, diambil sebesar 5 persen dari ukuran maksimum bangunan tegak lurus untuk arah gaya yang ditinjau

b =ukuran denah struktur terpendek diukur tegak lurus terhadap d d =ukuran terpanjang denah struktur

PENGECUALIAN Perpindahan rencana total, D_TD, dan perpindahan maksimum total, D_TM, masing-masing boleh diambil kurang dari nilai yang ditentukan, tetapi tidak kurang dari 1,1 kali D_D dan D_M , jika perhitungan menunjukkan bahwa sistem isolasi dikonfigurasikan untuk menahan torsi.

12.5.4 Gaya lateral minimum

12.5.4.1 Sistem isolasi dan elemen-elemen struktural di bawah sistem isolasi

Sistem isolasi, fondasi, dan semua elemen-elemen struktural di bawah sistem isolasi harus direncanakan dan dibangun untuk menahan gaya gempa lateral minimum, V , dengan _b menggunakan semua persyaratan yang sesuai untuk struktur tanpa isolasi dan sesuai dengan persamaan berikut:

D D b=k D V _max (83) Keterangan: max D

k =kekakuan efektif maksimum, dalam kN/mm, dari sistem isolasi pada perpindahan rencana dalam arah horisontal yang ditinjau seperti ditentukan Persamaan 90 D

D =perpindahan rencana, dalam mm, di titik pusat kekakuan sistem isolasi di arah yang ditinjau seperti yang ditentukan oleh Persamaan 77

b

V tidak boleh diambil kurang dari gaya maksimum di sistem isolasi untuk perpindahan sembarang sampai dengan dan termasuk perpindahan rencana

12.5.4.2 Elemen struktural di atas sistem Isolasi

Struktur di atas sistem isolasi harus direncanakan dan dibangun untuk menahan gaya geser minimum, V , menggunakan semua persyaratan yang sesuai untuk struktur tanpa isolasi, _s dan sesuai persamaan berikut:

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

I D D s R D k = V max (84) Keterangan: m a x D

k =kekakuan efektif maksimum, dalam kN/mm, dari sistem isolasi pada perpindahan rencana dalam arah horisontal yang ditinjau

D

D =perpindahan rencana, dalam mm, di titik pusat kekakuan sistem isolasi di arah yang ditinjau seperti yang ditentukan oleh Persamaan 77

I

R =koefisien numerik yang berhubungan dengan tipe sistem penahan gaya gempa di atas sistem isolasi

Faktor R_I harus berdasarkan pada tipe sistem penahan gaya gempa yang digunakan untuk struktur di atas sistem isolasi dan harus bernilai 3/8 dari nilai R yang diberikan oleh Tabel 9, dengan nilai maksimum tidak lebih besar dari 2,0 dan nilai minimum tidak kurang dari 1,0.

12.5.4.3 BatasV _s

Nilai V tidak boleh diambil kurang dari batasan berikut ini: _s

1. Gaya gempa lateral yang disyaratkan dalam 7.8 untuk struktur yang terjepit di dasar dengan berat gempa efektif,

W

, yang sama, dan periodanya sama dengan perioda struktur dengan isolasi seismik, T_D.

2. Gaya geser dasar untuk beban angin rencana terfaktor.

3. Gaya gempa lateral yang dibutuhkan untuk mengaktifkan sistem isolasi secara penuh (misal: tingkat leleh dari suatu sistem yang melunak (softening system), kapasitas ultimit suatu sistem pengekang angin, atau tingkat friksi lepas dari suatu sistem gelincir (the break-away friction level of a sliding system)) dikalikan dengan faktor 1,5.

12.5.5 Distribusi vertikal gaya

Gaya geser V harus didistribusikan ke seluruh tinggi struktur di atas batas pemisah isolasi _s sesuai dengan persamaan berikut:



 n i i i x x s x h w h w V = F 1 (85) Keterangan: x

F =bagianV yang bekerja di tingkat x _s

s

V =gaya gempa lateral rencana total atau geser dari elemen-elemen di atas sistem isolasi seperti yang ditentukan Persamaan 84

x

w =bagian dari

W

yang ditempatkan/dipasang di tingkat x

x

h =tinggi tingkat x dari dasar.

Di setiap tingkat x , gaya F , harus diterapkan di seluruh daerah struktur sesuai dengan _x distribusi massa di tingkat tersebut.

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

tan

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

12.5.6 Batas simpangan antar lantai

Simpangan antar lantai maksimum struktur di atas sistem isolasi tidak boleh melebihi

sx

h 0 , 0 1 5

. Simpangan antar lantai harus dihitung berdasarkan Persamaan 34 dengan faktor

d

C dari sistem isolasi sama dengan faktor R_I yang ditentukan di12.5.4.2.

12.6 Prosedur analisis dinamis