BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI
Gamba 3.16. Bore Log titik BH.4
3.4. Penentuan Beban Gempa
Beban gempa adalah semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa di sini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu. Dengan memperhatikan pembebanan yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur, reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa dan modulus elastisitas struktur yang mengalami perubahan-perubahan bentuk yang bersifat singkat oleh gerakan tanah akibat gempa maka pengaruh gempa dan perencanaan tahan gempa untuk struktur-struktur gedung harus mengikuti Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung. Untuk perencanaan gedung tahan gempa berdasarkan SNI : 03-1726-2012 tentang
“Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk truktur Gedung dan Non Gedung” yang meliputi dari beberapa langkah-langkah sebagai berikut :
a. Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur Bangunan
Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 1 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan e I menurut Tabel 3.6. Khusus untuk struktur bangunan dengan kategori risiko IV, bila dibutuhkan pintu masuk untuk operasional dari struktur bangunan yang bersebelahan, maka
struktur bangunan yang bersebelahan tersebut harus didesain sesuai dengan kategori risiko IV.
Tabel. 3.1. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa
Jenis Pemanfaatan Kategori
Resiko
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :
- Fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara
- Gudang penyimpanan
- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko I, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :
- Perumahan ; rumah toko dan rumah kantor - Pasar
- Gedung perkantoran
- Gedung apartemen/rumah rusun - Pusat perbelanjaan/mall
- Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :
- 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 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, antara lain :
- Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung tidak termasuk kedalam kategori rseiko IV, (termasuk, tapi 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 non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk, anatara lain :
- Bangunan-bangunan monumental
- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat
- Fasilitas pemadaman 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 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 kedalam kategori resiko IV.
IV
Tabel 3.2. Faktor keutamaan gempa (Ie)
Kategori Resiko Faktor Keutamaan Gempa Ie
I dan II 1,0
III 1,25
Berdasarkan dari Tabel 3.1 untuk gedung apartemen dapat diketahui termasuk kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk gempa pada kategori II dan untuk faktor keutamaan gempa dilihat di Tabel 3.2 untuk Kategori resiko II memiliki faktor keutamaan gempa Ie = 1,0
b. Kelas Situs Tanah
Untuk mengetahui Kelas situs tanah yang terdapat pada lokasi tersebut menggunakan perhitungan metode N, tahanan penetrasi standar rata-rata ( ̅) dalam lapisan 30 paling atas atauu ̅ tahanan penetrasi standar rata-rat tanah non kohesif (PI<20) di
dalam lapisan 30 m paling atas. Namun untuk Uji bor pada lokasi tersebut hingga kedalaman 24 m. Nilai ̅ harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut :
̅ ∑ ∑
di = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter
Ni = tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang
terukur langsung di lapangan tanpa koreksi.
dalam persamaan tersebut berlaku untuk tanah kohesif, tnah kohesif, dan lapisan batuan.
Tabel 3.3.Perhitungan N-SPT Kedalaman (m) Interval d (m) N-SPT t/(N-SPT) 2 2 40 0,05 4 2 60 0,0333 6 2 60 0,0333 8 2 60 0,0333 10 2 60 0,0333 12 2 60 0,0333 14 2 60 0,0333 16 2 60 0,0333 18 2 60 0,0333 20 2 60 0,0333 22 2 60 0,0333 24 2 60 0,0333 JUMLAH 0,4167 N rata-rata 57,6 ∑ = t1 + t2 +...+ tn = 24 meter ∑ = + +...+ = 0,4167 ̅ ∑ ∑ = 24/0,4167 = 57,6
Dari data perhitungan yang didapatkan nilai ̅ yang sama yaitu 57,6. Dengan hasil perhitungan tahanan penetrasi pada tanah tersebut dapat dketahui jenis tanah apa yang terdapat pada lokasi tersebut. Klasifikasi situs tanah harus dilakukan dengan menggunakan dua dari tiga parameter ̅, ̅, dan ̅ . Klasifikasi situs tanah dapat dilihat dari Tabel 3.4. Klasifikasi Situs dari SNI 1726:2012 dibawah ini.
Tabel 3.4. Klasifikasi Situs
Kelas Situs ̅s (m/detik) ̅atau ̅ch ̅u (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 3m tanah dengan karakteristik sebagai berikut:
1. Indeks plastisitas, PI >20 2. Kadar air, w ≥ 40%
3. Kuat geser niralir ̅u< 25 kPa SF (tanah khusus,
yang membutuhkan investigasi
geoteknik spesifik dan analisis respon spesifik-situs yang mengikuti pasal 6.10.1)
Setiap lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:
- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifasi, 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 Plastisitas, IP >75
- Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35 m dengan ̅u< 50 kPa
CATATAN: N/A = tidak dapat dipakai
Dari hasil perhitungan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa jenis tanah yang terdapat pada lokasi proyek tersebut adalah SC (Tanah Keras, sangat padat dan batuan lunak) karena nilai ̅ > 50.
c. Koefisien-koefisien dan parameter-parameter respons spectral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan (MCER)
Untuk penentuan respon spektral percepatan gempa MCER
di permukaan tanah, diperlukan suatu fakor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik faktor ampilifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) dan faktor amplifikasi getaran terkair
percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv). Parameter
spektrum respon percepatan pada perioda pendek (SMs) dan perioda
1 detik (SM1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs,
harus ditentukan dengan perumusan berikut ini :
Keterangan :
= parameter respon spektral percepatan gempa MCER
terpetakan untuk perida pendek
= parameter respon spektral percepatan gempa MCER
terpetakan untuk perioda 1,0 detik
Dan koefisien situs (Fa) dan (Fv) berdasarkan SNI 1726-2012 Crack
Tabel 3.5. Koefisien Situs Fa
Tabel 3.6. Koefisien Situs Fv
d. Respon Spektrum
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 3.39 dan mengikuti ketentuan di bawah ini:
1. Untuk perioda yang lebih kecil dari To , spektrum respons percepatan desain, Sa , harus diambil dari persamaan:
Sa = SDS (0.4+0.6 T/T0)
2. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan To dan lebih kecil dari atau sama dengan Ts , spektrum respon percepatan desain, Sa , sama dengan SDS ;
3. Untuk perioda lebih besar dari Ts , spektrum respon percepatan desain, Sa
, diambil berdasarkan persamaan: Sa = SDS/T
Keterangan
SDS = parameter respon spektral percepatan desain pada perioda pendek
SDS = parameter respon spektral percepatan desain pada perioda 1 detik
T = perioda getar fundamental struktur
T0 = 0.2 x SD1/SDS
Ts = SD1/SDS
Untuk menentukan spektrum respon desain untuk lokasi proyek data yang diperlukan adalah:
Tabel 3.7. Respon Spektrum Tanah Keras
PGA (g) 0,493 FPGA 1 SM1 (g) 0,523
SS (g) 1,098 FA 1 SDS (g) 0,732
S1 (g) 0,364 FV 1.436 SD1 (g) 0,349
CRS 0,871 PSA (g) 0,493 T0 (detik) 0,095
CR1 0 SMS (g) 1,098 TS (detik) 0,476
Pembuatan kurva spektrum respons desain:
T0 = 0.2 x SD1/SDS = 0.20 x (0.349/0.732) = 0.0953 detik Ts = SD1/SDS = 0.349/0.732 = 0.476 detik Untuk : ( ) ⁄ T (detik) T (detik) Sa (g) 0 0 0.732 T0 0.095355 0.732 TS 0.476776 0.732 TS+0 0.476776 0.732 TS+0.1 0.576776 0.605088 TS+0.2 0.676776 0.51568 TS+0.3 0.776776 0.449293 TS+0.4 0.876776 0.398049 TS+0.5 0.976776 0.357298 TS+0.6 1.076776 0.324116 TS+0.7 1.176776 0.296573
TS+0.8 1.276776 0.273345 TS+0.9 1.376776 0.253491 TS+1 1.476776 0.236326 TS+1.1 1.576776 0.221338 TS+1.2 1.676776 0.208138 TS+1.3 1.776776 0.196423 TS+1.4 1.876776 0.185957 TS+1.5 1.976776 0.17655 TS+1.6 2.076776 0.168049 TS+1.7 2.176776 0.160329 TS+1.8 2.276776 0.153287 TS+1.9 2.376776 0.146838 TS+2 2.476776 0.140909 TS+2.1 2.576776 0.135441 TS+2.2 2.676776 0.130381 TS+2.3 2.776776 0.125685 TS+2.4 2.876776 0.121316 TS+2.5 2.976776 0.117241 TS+2.6 3.076776 0.11343 TS+2.7 3.176776 0.10986 TS+2.8 3.276776 0.106507 TS+2.9 3.376776 0.103353 TS+3 3.476776 0.10038 TS+3.1 3.576776 0.097574 TS+3.2 3.676776 0.09492 TS+3.3 3.776776 0.092407 TS+3.4 3.876776 0.090023 TS+4 3.976776 0.08776
Proyek pembangunan Candiland Semarang temasuk gedung pemanfaatan sebagai hotel dan apartemen, dan termasuk dalam kategori resiko II untuk beban gempa dan faktor keutamaan (Ie) = 1, dengan koefisien modifikasi respons (R) = 7.
Gambar 3.40. Spektrum respons desain untuk proyek Hotel dan Apartemen Candiland Semarang
e. Kategori Desain Seismik
Untuk menentukan kategori desain seismik suatu gedung berdasarkan SNI 1726-2012 Crack. Masing-masing bangunan dan struktur harus ditetapkan kedalam kategori desain seismik yang lebih parah, dengan mengacu pada Tabel 3.9 kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda pendek (SDS)
dan Tabel 3.10 kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda 1 detik (SD1).
Tabel 3.9 kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda pendek (SDS)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 P er ce p atan Re spo n
