SNI 1726:2012
Studi kasus : Apartemen Malioboro City , Yogyakarta
DISUSUN OLEH : ACHMAD HAMBALI
20120110106
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
HALAMAN MOTTO
“ Padahal kenikmatan hidup di dunia ini ( dibandingkan dengan kehidupan ) di akhirat lebih sedikit “
Q.S At-Tawbah : 38
“ We are travelers, going miles through mud and muck. We are survivors, equipping the right gear to survive for months in the harshest conditions. We are strangers, far
away from home. We are adventures, doing no one else dares. “
TC: GHOST RECON wildlands
“ Who dares Win “
SAS
“ Don’t sorry, be better ! “
God Of War
“ Brave be yourself ”
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas segala nikmat dan karunia Nya untukku, sungguh tanpa kuasa MU ya Allah hamba tidak akan bisa menyelesaikan Tugas akhir ini dengan sempurna. Dan tak lupa pula ku hadiahkan shlawat dan salam buat Nabi Muhammad SAW sebagai suri tauladanku. Ku persembahkan karya kecilku ini kepada orang-orang yang aku sayangi :
Kedua orang tua ku, abah dan mamak, terima kasih selalu menyemangati memberikan kasih sayang yang tak terganti terima kasih telah melahirkan ku ke dunia ini dan terima kasih selalu menerimaku bagaimanapun keadaan ku.
Keluarga besarku yang selalu mendoakan ku selama ini.
Sahabat sahabatku di Tenggarong anggota big4, teman teman SD SMP SMA .
Sahabat sahabatku di Yogyakarta Siswoko, Pandu, Eko, Kiswan, Edo, Arif, Kiki, Sigit, Ridwan, Dede, Uyud, Ika, Iska, Ami, Lusi, Fandi, dan seluruh anak sipil kelas B.
Patner skripsi yang selalu semangat mengerjakan skripsi, Andini Paramita.
Anggota seminar Bagus, Aris, Sutrizal, Ines yang menyemangati selalu.
Pak Agung selaku mentor pengerjaan SAP di Fastnet yang sangat berjasa sehingga bisa selesainya skripsi ini.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penuyusun ucapkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga penuyusun dapat melaksanakan dan menyelesaikan penuyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagaimana mestinya. Sholawat serta salam penyusun ucapkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga serta sahabat-sahabatnya yang telah membawa kita dari zaman kebodohan menuju zaman yang penuh ilmu pengetahuan seperti sekarang ini. Laporan ini disusun sebagai salah satu persyaratan studi dalam menempuh pendidikan jenjang S-1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Penyusun menyampaikan banyak terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu memberikan bimbingan, dukungan, kritik dan saran sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik, diantaranya :
1. Bapak Jaza’ul Ikhsan, S.T., M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
2. Ibu Ir. Anita Widianti, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik universitas Muhammadiyah Yogyakrta.
3. Bapak Bagus Soebandono, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan, bimbingan, dan koreksi dalam pembuatan laporan ini.
4. Ibu Restu Faizah, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan, bimbingan, dan koreksi dalam pembuatan laporan ini.
6. Bapak/Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiayah Yogyakarta atas ilmu yang telah diberikan kepada penyusun, dan semoga dapat bermanfaat serta menjadi amal jariyah bagi kita semua.
7. Seluruh Staff Tata Usaha, Kryawan dan Laboran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
8. Kedua Orang Tua tercinta yang selalu memberi do’a, motivasi, dan dukungan baik secara moral maupun materiil.
9. Bapak Agung selaku mentor SAP.
10.Sahabat-sahabat penyusun, Andini Paramita, Bagus Setiawan, Sutrizal, Aris Mukti, Inees Kusuma, Siswoko A S, Pandu A, Eko Agreliyo, Rontistia Oktafiando,Nur Kiswan, Salasia Tajunisa, Ika Novia, dan lain lain.
11.Kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penyusun ungkapkan satu persatu, terima kasih atas bantuan,
dukungan, dan do’anya.
Penyususn menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu diharapkan adanya kritik dan saran yang membangun agar dapat menyempurnakan laporan ini.Akhir kata, semoga laporan ini dapat digunakan sebagai bahan kajian studi dalam bidang Teknik Sipil dan bermanfaat terutama bagi kelanjutan studi penuyusun, Aamiin.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN MOTTO ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
INTISARI ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 2
D. Manfaat Penelitian ... 3
E. Lingkup Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A.Struktur Tahan Gempa ... 5
B. Referensi Penelitian ... 6
C.Program Gempa Yang Telah Ada Berdasarkan SNI 2012 ... 25
D.Keamanan Struktur ... 25
BAB III LANDASAN TEORI ... 27
A. Pembebanan ... 27
B. Analisis Pembebanan Statik Ekuivalen ... 28
C. Analisis Beban Gempa SNI 03-1726-2002 ... 28
E. Kombinasi Pembebanan ... 45
F. Perancangan Penulangan Kolom ... 54
BAB IV METODE PENELITIAN ... 59
A. Langkah Langkah Perancangan ... 59
B. Data Perancangan ... 60
C. Peraturan Perancangan ... 61
D. Proses Perancangan ... 62
E. Pembahasan Hasil ... 63
BAB V ANALISIS PEMBEBANAN STRUKTUR ... 64
A. Spesifikasi Data Teknis Bangunan ... 64
B. Beban Struktur ... 65
C. Pembebanan Gempa SNI 03-1726-2002 ... 68
D. Pembebanan Gempa SNI 1726:2012 ... 74
E. Analisis Struktur ... 82
F. Perhitungan Struktur Portal ... 84
G. Perancangan Penulangan Balok ... 86
H. Perancangan Penulangan Kolom... 107
BAB VI PEMBAHASAN ... 115
A. Perbandingan Gaya Lateral dan Simpangan Antar TIngkat ... 115
B. Balok ... 118
C. Kolom ... 128
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ... 132
A. Kesimpulan ... 132
B. Saran ... 133
DAFTAR PUSTAKA ... 134
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jenis-jenis tanah dan klasifikasinya ... 32
Tabel 3.2 Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung / bangunan .... 32
Tabel 3.3 Parameter daktilitas struktur gedung ... 33
Tabel 3.4 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum, faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung ... 34
Tabel 3.5 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami Fundamental struktur ... 36
Tabel 3.6 Hubungan jenis pemanfaatan struktur dengan kategori resiko ... 38
Tabel 3.7 Hubungan kategori resiko dengan faktor keutamaan gempa ... 38
Tabel 3.8 Hubungan parameter kemampuan tanah dengan klasifikasi situs ... 39
Tabel 3.9 Koefisien situs, Fa ... 40
Tabel 3.10 Koefisien situs, Fv ... 41
Tabel 3.11 Koefisien batas atas periode ... 43
Tabel 3.12 Nilai parameter periode pendekatan Ct dan x ... 43
Tabel 5.1 Berat bangunan per lantai ... 68
Tabel 5.2 Distribusi gaya horizontal gempa untuk portal X dan Y ... 70
Tabel 5.3 Waktu getar alami portal arah X ... 71
Tabel 5.4 Waktu getar alami portal arah Y ... 72
Tabel 5.5 Analisa simpangan antar tingkat arah X ... 73
Tabel 5.6 Analisa simpangan antar tingkat arah Y ... 74
Tabel 5.7 Distribusi gaya horizontal gempa untuk portal X dan Y ... 78
Tabel 5.8 Waktu getar alami portal arah X ... 79
Tabel 5.9 Waktu getar alami portal arah Y ... 80
Tabel 5.10 Analisa simpangan antar tingkat arah X ... 81
Tabel 5.11 Analisa simpangan antar tingkat arah Y ... 82
Tabel 5.13 Output Gaya Geser Terbesar pada Balok ... 85
Tabel 5.14 Gaya-gaya Dalam Akibat Pembebanan Struktur ... 86
Tabel 5.15 Analisis gaya dan momen nominal tumpuan balok ... 93
Tabel 5.16 Analisis gaya dan momen nominal lapangan balok ... 99
Tabel 5.17 Hasil Perancangan Tulangan Lentur Balok ... 99
Tabel 5.18 Hasil Perancangan Tulangan Geser Balok ... 106
Tabel 5.19 Hasil Perancangan Tulangan Lentur Kolom ... 111
Tabel 5.20 Hasil Perancangan Tulangan Geser Kolom ... 114
Tabel 6.1 Gaya lateral gedung perlantai arah X dan Y menggunakan SNI 03-1726-2002 ... 115
Tabel 6.2 Gaya lateral gedung perlantai arah X dan Y menggunakan SNI 1726:2012 ... 116
Tabel 6.3 Perbandingan Penulangan Lentur Balok Tumpuan ... 119
Tabel 6.4 Perbandingan Penulangan Lentur Balok Lapangan ... 121
Tabel 6.5 Perbandingan Penulangan Geser Tumpuan ... 123
Tabel 6.6 Perbandingan Penulangan Geser Lapangan ... 125
Tabel 6.7 Selisih rata-rata penulangan geser balok ... 127
Tabel 6.8 Perbandingan Penulangan Lentur Kolom ... 128
Tabel 6.9 Perbandingan Penulangan Geser Kolom Tumpuan ... 129
Tabel 6.10 Perbandingan Penulangan Geser Kolom Lapangan ... 130
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar Struktur ... 8
Gambar 2.2 Grafik gaya geser tingkat ... 9
Gambar 2.3 Grafik gaya geser dasar ... 9
Gambar 2.4 Grafik simpangan antar tingkat ... 10
Gambar 2.5 pemodelan struktur dengan SAP ... 12
Gambar 2.6 Kurva kapasitas ... 13
Gambar 2.7 Stress ratio ... 15
Gambar 2.8 Pushover analysis arah-y ... 15
Gambar 2.9 Pushover analysis arah-x ... 16
Gambar 2.10 Grafik elastik gempa akutal dan grafik elastik vs inelastik ... 19
Gambar 2.11 Grafik interstory drift batas layan dan batas ultimate arah – x ... 20
Gambar 2.12 Grafik interstory drift batas layan dan batas ultimate arah – y ... 20
Gambar 2.13 Tabel Performance Level ATC-40 Gempa Rencana ... 21
Gambar 3.1 Denah struktur gedung simetri ... 28
Gambar 3.2 Loncatan bidang muka ... 29
Gambar 3.3 Respons spektrum gempa rencana ... 31
Gambar 3.4 Respons spektra percepatan pendek Ss yaitu percepatan 0,2 detik . 41 Gambar 3.5 Respons spektra percepatan pendek S1 yaitu percepatan 1 detik .... 42
Gambar 3.6 Grafik Desain Respons Spektra ... 42
Gambar 3.7 Penampang diagram tegangan – regangan ... 49
Gambar 3.8 Diagram alir tulangan lentur pada balok ... 50
Gambar 3.9 Diagram alir tulangan geser pada balok ... 52
Gambar 3.10 Dimensi kolom dan diagram regangan-tegangan pada keadaan seimbang ... 55
Gambar 4.1 Diagram alir proses pelaksanaan penelitian ... 59
Gambar 4.2 Pemodelan struktur ... 62
Gambar 5.2 Respon Spektrum Gempa Wilayah 3 ... 69
Gambar 5.3 percepatan respon spektra MCE periode 0,2 dan 1 detik ... 75
Gambar 5.4 Keluaran Respon Spektrum Gempa http://puskim.pu.go.id/ ... 76
Gambar 5.5 Penulangan tumpuan balok tipe BP-2 ... 90
Gambar 5.6 Analisis kapasitas momen layan tumpuan balok ... 90
Gambar 5.7 Penulangan lapangan balok tipe BP-2 ... 96
Gambar 5.8 Analisis kapasitas momen layan lapangan balok ... 96
Gambar 6.1 Grafik perbandingan gaya lateral gedung perlantai ... 116
Gambar 6.2 Grafik perbandingan simpangan arah X... 117
Gambar 6.3 Grafik perbandingan simpangan arah Y ... 117
Gambar 6.4 Grafik perbandingan tulangan tumpuan lentur balok ... 120
Gambar 6.5 Grafik perbandingan tulangan tumpuan lentur balok ... 120
Gambar 6.6 Grafik perbandingan tul.lentur lapangan balok ... 122
Gambar 6.7 Grafik perbandingan tul.lentur lapangan balok ... 122
Gambar 6.8 Grafik perbandingan tul.geser tumpuan balok ... 124
Gambar 6.9 Grafik perbandingan tul.geser tumpuan balok ... 124
Gambar 6.10 Grafik perbandingan tul.geser lapangan balok ... 126
Gambar 6.11 Grafik perbandingan tul.geser lapangan balok ... 126
Gambar 6.12 Grafik perbandingan tul.lentur kolom ... 128
Gambar 6.13 Grafik perbandingan tul.geser kolom ... 130
DAFTAR LAMPIRAN
Tabel 1. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 2. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012.. Tabel 3. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 4. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 5. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 6. Hitungan tulangan lentur tumpuan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 7. Hitungan tulangan lentur lapangan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 8. Hitungan tulangan lentur lapangan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 9. Hitungan tulangan lentur lapangan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 10. Hitungan tulangan lentur lapangan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 11. Hitungan tulangan lentur lapangan balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 12. Hitungan tulangan geser balok SNI gempa 1726:2012.
Tabel 13. Hitungan tulangan geser balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 14. Hitungan tulangan geser balok SNI gempa 1726:2012.
Tabel 15. Hitungan tulangan geser daerah sendi plastis balok SNI gempa 1726:2012. Tabel 16.Hitungan tulangan geser daerah luar sendi plastis balok SNI gempa
1726:2012.
Tabel 17.Hitungan tulangan geser daerah luar sendi plastis balok SNI gempa 1726:2012.
Tabel 18. Hitungan tulangan lentur kolom SNI gempa 1726:2012. Tabel 19. Hitungan tulangan lentur kolom SNI gempa 1726:2012. Tabel 20. Hitungan tulangan lentur kolom SNI gempa 1726:2012. Tabel 21. Hitungan tulangan lentur kolom SNI gempa 1726:2012. Tabel 22. Hitungan tulangan geser kolom SNI gempa 1726:2012. Tabel 23. Hitungan tulangan geser kolom SNI gempa 1726:2012. Gambar kerja kolom
INTISARI
Beberapa tahun ini, Indonesia sering terjadi bencana alam terutama gempa. Hal ini terjadi karena Indonesia berada di kawasan Pasific Ring Of Fire yang merupakan jalur rangkaian berapi aktif di dunia. Yogyakarta merupakan salah satu kota di Indonesia yang masuk di kawasan rawan gempa. Banyak gedung di Yogyakarta yang masih menggunakan peraturan gempa SNI 03-1276-2002 sehingga perlu dikaji dengan peraturan gempa yang baru yaitu SNI 03-1276-2012 Karena kedatangan gempa tidak dapat diperidiksi maka harus dibuat antisipasi dengan pembangunan gedung yang tahan gempa agar tidak memakan korban jiwa. Di Indonesia terdapat standar mengenai Peraturan mengenai Tata Cara Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung yang diatur dalam SNI 03-1726-2002. Akan tetapi menurut para ahli gempa di Indonesia, peraturan ini dirasa sudah tidak sesuai lagi, sehingga dilakukan pembaharuan dengan disusunnya standar kegempaan SNI 03-1726-2012.
Dalam penelitian ini, peneliti membandingkan hasil perencanaan gedung oleh owner yang masih menggunakan peraturan gempa SNI 03-1276-2002 dengan SNI 03-1726-2012. Tujuan dibandingkannya SNI tersebut untuk merancang ulang tulangan lentur dan tulangan geser pada balok dan kolom gedung kompleks apartemen Malioboro city Yogyakarta dengan mengacu pada SNI 2847-2002 dan SNI 1726-2012. Gedung yang akan dikaji adalah Apartemen Malioboro City 11 lantai. Pembandingan perencanaan gedung dimodelkan dengan menggunakan software SAP2000 versi 14. Analisa gempa dilakukan dengan metode statik ekivalen. Statik ekivalen adalah cara analisis pembagian beban geser tingkat akibat beban gempa dengan menirukan perilaku beban dinamik dengan batasan arah gempa tertentu. Struktur yang di analisa adalah balok dan kolom.
1
Beberapa tahun ini, Indonesia sering dikejutkan dengan berbagai macam bencana alam, terutama gempa. Hal ini terjadi karena Indonesia berada di kawasan Pasific Ring Of Fire yang merupakan jalur rangkaian gunung berapi aktif di dunia. Kedatangan gempa tidak dapat diprediksi secara pasti tempat dan waktunya, oleh sebab itu, harus ada sistem pemberitahuan dini terhadap bahaya gempa dan juga dibuat pengantisipasian dengan pembangunan gedung yang tahan gempa agar tidak memakan korban jiwa dalam jumlah banyak.
Di Indonesia terdapat standar mengenai Peraturan mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung yang diatur dalam SNI 03-1726-2002. Akan tetapi menurut para ahli gempa di Indonesia, peraturan ini dirasa sudah tidak sesuai lagi diaplikasikan sebagai pedoman perencanaan struktur tahan gempa karena mengingat banyak gempa besar yang terjadi dan menyebabkan kerusakan pada struktur bangunan. Seiring berjalannya waktu dan teknologi, maka dilakukan pembaharuan dengan disusunnya standar kegempaan SNI 1726:2012. Di standar tersebut, terdapat faktor respons gempa yang nilainya bergantung pada parameter percepatan gerak tanah yang kemudian dibuat kurva terlebih dahulu sehingga dapat ditentukan nilai faktor respons gempa berdasarkan waktu getar alami.
Dengan adanya perubahan pada standar perencanaan yang baru tersebut, muncul pertanyaan seberapa besar perubahan faktor respons gempa dari standar perencanaan yang lama yang mempengaruhi beban horizontal (gempa) dan besar simpangan antar lantainya yang nantinya berdampak pada perencanaan penulangan struktur portal bangunan itu sendiri.
perbandingan antara SNI 03-1726-2002 dengan SNI 1726:2012. Perbandingan dilakukan pada beban gempa, hasil analisis gempa statis linier dengan model 3 dimensi gedung 11 lantai dengan fungsi bangunan sebagai kompleks apartemen, nantinya dapat diketahui pada perencanaan penulangan struktur portal bangunan sebelumnya menggunakan peraturan gempa yang lama dapat diketahui selisih prosentasi pemakaiannya dengan membandingkan hasil perencanaan penulangan struktur portal dengan menggunakan SNI 1726:2012 pada penelitian ini.
B. Rumusan masalah
1. Berapa perbandingan gaya lateral akibat beban gempa dengan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012, juga berapa besar simpangan yang terjadi antar lantai.
2. Berapa jumlah tulangan pada balok dan kolom jika mengacu pada SNI 1726:2012.
3. Terjadi pengurangan atau penambahan penulangan ketika perancangan ulang tulangan menggunakan hasil SNI 1726:2012.
C. Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui perbandingan gaya lateral akibat beban gempa SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012, dan juga besar simpangan antar lantai.
2. Merancang ulang tulangan lentur dan tulangan geser pada balok dan kolom gedung kompleks apartemen Malioboro City Yogyakarta dengan mengacu pada SNI 03-2847-2002 dan SNI 1726:2012
D. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memberikan informasi dan gambaran mengenai perbandingan hasil perencanaan penulangan gedung dilapangan yang masih menggunakan peraturan lama dengan hasil perencanaan ulang penulangan gedung dengan peraturan baru berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 dan SNI Beton Bertulang 03-2847-2002.
2. Memberikan kontribusi kepada ilmu pengetahuan yang terkait dengan memperkaya ilmu pengetahuan yang dapat diperoleh dari penelitian ini.
E. Lingkup Penelitian
Untuk mempersempit cakupan permasalahan yang terkandung dalam proses perancangan struktur yang sangat luas, maka dilakukan pembatasan masalah untuk memperjelas aspek–aspek yang digunakan dalam melakukan perancangan. Batasan masalah yang diambil adalah :
1. Pemodelan menggunakan program SAP 2000.v.14.0.0. Pemodelan dilakukan untuk mengetahui gaya-gaya dalam secara otomatis yang selanjutnya dari data tersebut dapat dirancang kebutuhan dimensi elemen strukturnya.
2. Bangunan yang dimodelkan adalah bangunan yang memiliki jumlah lantai sebanyak 11 lantai.
3. Struktur yang dikaji adalah struktur beton bertulang dengan sistem rangka pemikul momen menengah (SRPMM) yang pemilihannya telah sesuai dengan persyaratan yang diijinkan pada SNI 03-1726-2002.
4. Perancangan dilakukan terhadap elemen struktur yang meliputi balok dan kolom, tidak termasuk Rencana Anggaran Biaya (RAB).
5. Elemen dinding penahan tanah pada basement dianggap struktur terpisah sehingga dalam penelitian ini tidak ditinjau.
7. Tidak memperhitungkan perencanaan detail sambungan atau profil atap atap.
5
Pada umumnya sangatlah tidak ekonomis untuk merancang struktur yang berespon elastis akibat gempa yang memberikan gaya inersia yang sangat besar. Pengalaman menunjukkan bahwa struktur yang dirancang dengan beban yang diatur oleh peraturan-peraturan gempa dapat menahan beban gempa yang cukup besar. Hal ini disebabkan, pertama karena struktur-struktur tersebut yang dirancang dengan baik dapat berdeformasi sampai keadaan inelastisnya tanpa menunjukkan keruntuhan, kedua karena berkurangnya respon akibat kekakuannya berkurang, dan ketiga akibat interaksi tanah dengan struktur. (Gideon. dkk, 1994).
Sistem struktur selama gempa bumi berlangsung, bangunan mengalami gerakan vertikal dan horizontal, sehingga gaya gempa dalam arah vertikal maupun horisontal akan menjadi titik-titik pada massa struktur. Gaya gempa pada arah vertikal hanya berpengaruh sedikit pada gaya gravitasi yang bekerja pada struktur, karena struktur biasanya dirancang terhadap gaya-gaya vertikal dengan faktor keamanan yang memadai, sehingga jarang terjadi struktur rumah runtuh terhadap gaya vertikal. Sebaliknya gempa horisontal banyak menimbulkan keruntuhan (collapse) atau kegagalan (failure). Atas alasan ini prinsip utama dalam perancangan struktur tahan gempa (earthquake resistant design) dengan meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya lateral (ke samping) yang umumnya tidak memadai. (Muto, 1987).
yang telah direncanakan dengan cara meningkatkan kuat komponen-komponen struktur yang bersebelahan. Komponen-komponen struktur yang lain tersebut harus cukup diberi cadangan kekuatan untuk menjamin berlangsungnya mekanisme pemencaran energi selama terjadi gempa. (Dipohusodo, 1994).
B. Referensi Penelitian
Pada perencanaan bangunan gedung bertingkat di Indonesia sering kali suatu bangunan hanya melihat dari fungsional dan arsitektur bangunan tanpa menghiraukan struktural bangunannya, misalkan pada situasi yang mengharuskan suatu bangunan bantang struktur bangunan besar serta harus bebas kolom pada bentang baloknya, sehingga akan menghasilkan beban yang dihasilkan oleh gaya luar bangunan hanya menumpu pada titik-titik tertentu, bertolak belakang dengan konsep perencanaan struktur bangunan bertingkat bahwasanya suatu bangunan pada saat menerima gaya luar harus didistribusikan merata sampai pada ujung dasar pondasi. Disamping itu pada perkembangan zaman peraturan mengenai kegempaan dari tahun ke tahun banya mengalami perubahan dari segi peta wilayah gempa, koefisien dan parameter beban gemapa yang diimbangi dengan teknologi yang lebih maju, oleh karena itu suatu perencanaan gedung bertingkat diharuskan mengikuti peraturan-peraturan yang berlaku yang tahun-tahun lalu di Indonesia diberlakukan peraturan kegempaan SNI 1726:2012.
Dalam perencanaan gedung di daerah rawan gempa, gedung dengan segenap komponen struktur penahan gempa harus direncanakan dan dibuat mendetail sedemikian rupa sehingga keseluruhannya mampu memberikan perilaku daktail sepenuhnya, artinya saat menerima beban sampai melebihi kuat elastisnya struktur tidak langsung pecah atau rusak, namun berubah bentuk terlebih dahulu secara plastis sampai batas tertentu pada saat terjadi gempa. Ketentuan ini didasarkan pada kenyataan bahwa secara ekonomi tidaklah lazim untuk merencanakan struktur gedung sedemikian kuat sehingga tahan terhadap gempa secara elastik (Dipohusodo, 1994).
struktur beton yang terdiri dari beton dan tulangan maka dapat bersifat daktail seperti tulangan baja dan dapat bersifat getas seperti beton.
Berikut beberapa review jurnal terkait dengan penelitian ini :
1. Remigildus Cornelis, Wilhelmus Bunganaen, Bonaventura Haryanto Umbu Tay, (2014) ,Analisis Perbandingan Gaya Geser Tingkat, Gaya Geser Dasar, Perpindahan Tingkat Dan Simpangan Antar Tingkat Akibat Beban Gempa Berdasarkan Peraturan Gempa Sni 03-1726-2002 Dan Sni 1726:2012.
Objek pada penelitian ini adalah model struktur 18 tingkat yang diletakkan pada 6 lokasi yang memiliki karakteristik situs yang berbeda-beda berdasarkan SNI 1726- 012 dan berada pada wilayah gempa 5 berdasarkan SNI 1726-2002 dengan kondisi tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Struktur dimodelkan menggunakan program ETABS versi 9.0 dan dilakukan perhitungan dengan metode analisis dinamis respon spektrum 3D berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 untuk memperoleh gaya geser, perpindahan tingkat dan simpangan antar tingkat.
Hasil analisis menunjukkan bahwa dari enam lokasi yang ditinjau, pada kondisi tanah keras, nilai gaya geser, perpindahan tingkat dan simpangan antar tingkat untuk Bandar Lampung, Biak, Jayapura, Manado dan Padang berdasarkan SNI 03-1726-2002 lebih kecil dari SNI 1726:2012 sedangkan untuk Kupang nilai gaya geser, perpindahan tingkat dan simpangan antar tingkat berdasarkan SNI 03-1726-2002 lebih besar dari SNI 1726:2012.
a. Metode Penelitian
Adapun langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1) Pada tahap awal dilakukan perhitungan beban gempa
berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:012.
simpangan antar tingkat yang dihasilkan dengan menggunakan program ETABS.
3) Pada tahap selanjutnya dilakukan analisis dinamis dengan metode spektrum respon dengan membuat respon spektrum menurut SNI 1726:2012 untuk penentuan berapa besar gaya geser, perpindahan tingkat dan simpangan antar tingkat yang dihasilkan dengan menggunakan program ETABS. 4) Tahap berikutnya membandingkan hasil gaya geser dan
simpangan dari hasil analisis dinamis dengan metode spektrum respon antara SNI 03-1726-2002 dengan SNI 1726:2012.
b. Metode Penelitian 1) Model Struktur
Analisis dilakukan pada model struktur 18 tingkat dengan analisis dinamik 3D menggunakan bantuan software ETABS. Dimensi balok 400/700 mm, kolom 500/800 mm, tebal pelat 100 mm,120 mm dan 150 mm
2) Gaya Geser Dasar, Gaya Geser Tingkat, Perpindahan Tingkat dan Simpangan Antar Tingkat Tanah Keras
Gambar 2.2 Grafik gaya geser tingkat
Gambar 2.4 Grafik simpangan antar tingkat
c. Hasil dan Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan sebagai berikut : 1) Gaya gempa rencana berdasarkan SNI 1726:2012 tidak
selalu lebih besar dari gaya gempa rencana berdasarkan SNI 03-1726-2002, tetapi tergantung dari percepatan respon spektral lokasi bangunan tersebut.
2) Gaya gempa rencana pada lokasi Bandar Lampung, Kupang dan Manado berdasarkan SNI 03-1726-2002 lebih besar dari gaya gempa rencana berdasarkan SNI 1726:2012.
2. Iskandar (2013), Analisis Pushover Struktur Baja Pada Wilayah Gempa Kuat (6) Dengan Studi Kasus Struktur Bangunan Baja Beraturan.
ini dievaluasi dengan menggunakan analisis kinerja dengan menggunakan pushover analysis. Analisis Pushover (pushover analysis) merupakan prosedur analisis untuk mengetahui perilaku keruntuhan bangunan terhadap beban gempa. Dengan analisis pushover ini dapat diperkirakan gaya maksimum serta deformasi yang terjadi pada bangunan. Analisis yang digunakan adalah analisis statik non-linier (pushover analysis) dengan metoda spektrum kapasitas untuk mendapatkan kinerja struktur akibat pengaruh gempa rencana. Tujuan penelitian ini adalh untuk mengetahui bagaimana perilaku struktur bangunan baja ketika menerima beban gempa kuat. Adapun gempa kuat yang dimaksudkan adalah bangunan dianggap berada pada wilayah yang percepatan gempanya besar, yaitu pada wilayah 5 dan 6. Dalam penelitian ini direncanakan bangunan berada pada wilayah gempa 6.
a. Metode Penelitian
Gambar 2.5 pemodelan struktur dengan SAP
b. Hasil Dan Pembahasan
1) Periode Alami Struktur
Perioda alami struktur bangunan mencerminkan tingkat kefleksibelan struktur tersebut. Besarnya perioda alami struktur dibatasi oleh Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)
berdasarkan besarnya koefisien Đ yang ditentukan oleh
wilayah gempa dan jenis struktur. Struktur dianalisis dengan pembebanan gempa wilayah 6 sehingga besarnya
nilai Đ adalah 0.102. Berdasarkan SNI besarnya waktu
terlalu fleksibel. Dengan demikian berarti perencanaan dimensi struktur tersebut cukup baik.
2) Gaya Geser dasar dengan Metode Statik ekivalen
Perencanaan beban gempa statik ekivalen ini dengan diawali penentuan gaya geser ada lantai dasar Vb (base shear) dengan persamaan (2- 2). C adalah nilai faktor respon gempa yang didapatkan dari spektrum respon gempa rencana sesuai dengan daerah gempa wilayah 6 dan menurut waktu getar alami yaitu 0.9. I adalah faktor keutamaan (1), R adalah faktor reduksi gempa (8.5), dan Wt adalah berat total gedung termasuk beban hidup yang sesuai. Gaya geser struktur adalah 3654,402 kN.
3) Kurva Kapasitas
Berdasarkan hasil analisis pushover pada model gedung diperoleh kurva kapasitas (capasity curve) dan skema kelelehan berupa sendi plastis yang terjadi. Hasil analisis pushover diperoleh kurva kapasitas seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6.
c. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1) Berdasarkan beban gempa nominal yang diperoleh dari analisa struktur dengan cara respon spektrum diperoleh simpangan pada lantai paling atas, yaitu : untuk arah x 0,05186 m dan untuk arah y 0,06388 m, dan nilai simpangan maksimum ultimit tersebut masih lebih kecil dari batas maksimum ( 0,368 m), jadi struktur memenuhi pesyaratan kinerja yang ditetapkan oleh SNI 03-1726-2002. 2) Hasil evaluasi kinerja terhadap gedung dengan struktur baja
menurut ATC-40 memberikan target perpindahan, untuk arah x yaitu 0,238 m dengan base force (V) = 5477,757 kN,
Teff = 1,016 detik dan βeff = 0,224 (22,4%). Kemudian
untuk arah y, displacement = 0,317 m. Base force (V) =
5815,584 kN, Teff = 1,040 detik dan βeff = 0,213 (21.3%).
3) Penentuan titik kinerja (target peralihan) merupakan parameter yang sangat penting untuk melakukan evaluasi terhadap perilaku struktur bangunan ketika dibebani dengan beban.
3. Fajar Aribisma, I Gusti Putu Raka dan Tavio (2015), Evaluasi Gedung MNC Tower Menggunakan SNI 1726:2012 dengan Metode Pushover Analysis. Penelitian ini membandingkan penerapan peraturan baru SNI
Analisa stress check terhadap gedung MNC Tower menggunakan software SAP 2000 dengan memasukan beban mati, hidup dan gempa dengan kombinasi sesuai SNI 1726:2012. Pemodelan dapat dilihat di gambar 2.7.
Gambar 2.7 Stress ratio
Dari gambar 2.7 dapat disimpulkan bahwa stress ratio yang terjadi pada setiap element dalam struktur MNC Tower dibawah 1, itu menandakan bahwa struktur kuat.
Gambar 2.9 Pushover analysis arah-x
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1) Kinerja bangunan MNC Tower setelah menggunkan peraturan SNI 1726:2012 masih mampu memenuhi kriteria syarat di SNI 1726:2012 dan setelah dicheck stress check menggunakan SAP 2000 menunjukan kinerja yang baik karena masih dalam kinerja level warna hijau.
2) Hasil analisa pushover yang kritis adalah pada arah y bangunan MNC Tower karena bila dilihat dari hasil displacement maupun sendi plastis memberikan nilai yang lebih besar ketimbang arah x .
4. Wandrianto S. Anggen, Agus Setiya Budi, Purnawan Gunawan (2013), Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Bertingkat Dengan Analisis Dinamik Time History Menggunakan Etabs (Studi Kasus: Hotel Di Daerah Karanganyar).
a. Tujuan Penelitian
aktual. Studi kasus dalam penelitian ini adalah hotel bertingkat di Karanganyar, dimana model struktur dibuat dalam 3D dengan program ETABS. Pada level gempa rencana digunakan analisis dinamik time history dan analisis statik ekuivalen sebagai pembanding. Gempa aktual juga diterapkan dengan analisis dinamik time history pada beragam nilai percepatan gempa.
b. Metode Penelitian
Metode pada penelitian ini adalah metode analisis, dimana pemodelan struktur yang dijadikan studi kasus dibantu dengan program ETABS. Langkah analisis adalah dengan membuat model struktur yang terdiri dari elemen kolom, core wall, dinding basement, balok, dan pelat lantai. Beban: beban gravitasi (beban mati, beban mati tambahan, dan beban hidup) ditambah beban percepatan gempa (gempa rencana dan gempa aktual).
Pada level gempa rencana digunakan analisis dinamik time history dan analisis statik ekuivalen sebagai pembanding, pada level gempa aktual hanya digunakan analisis dinamik time history. Keseluruhan analisis pada gempa rencana dan gempa aktual dilakukan secara linear. Hasil analisis akibat gempa rencana dan gempa aktual kemudian dievaluasi untuk mengetahui kinerja dan tingkat kinerja struktur.
c. Hasil Penelitian
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1) Parameter Respon Spektrum
desain SDS = 0,606.g (percepatan periode 0,2 detik) dan SD1 = 0,376.g (percepatan periode 1 detik).
2) Aspek Gedung Terhadap Kegempaan Sistem struktur arah X dan arah Y sama (nilai koefisien modifikasi respon Rx = Ry), maka parameter struktur periode getar (T), koefisien respon seismik (Cs), geser dasar seismik (V) bernilai sama (ditinjau pada arah X dan arah Y).
3) Hasil perbandingan RSP elastik (aktual dan desain) periode 0,2.T – 1,5.T (0,27 detik – 2,06 detik) :
a) Nilai Sa rata-rata RSPaktual pada periode 0,2.T – 1,5.T = 0,34.g
b) Nilai Sa rata-rata RSPdesain pada periode 0,2.T – 1,5.T = 0,37.g
Sehingga, Sa rata-rata RSPaktual L Sa rata-rata RSPdesain (konvergen)
4) Hasil perbandingan RSP inelastik (aktual dan desain) periode 0,2.T – 1,5.T (0,27 detik – 2,06 detik) :
a) Nilai Sa rata-rata RSPaktual pada periode 0,2.T – 1,5.T = 0,075.g
b) Nilai Sa rata-rata RSPdesain pada periode 0,2.T – 1,5.T = 0,053.g
Gambar 2.10 Grafik elastik gempa akutal dan grafik elastik vs inelastik
Hasil Analisis Level Gempa Rencana (Statik Ekuivalen & Dinamik Time History)
Gambar 2.11 Grafik interstory drift batas layan dan batas ultimate arah – x
Gambar 2.13 tabel performance level ATC-40 gempa rencana
Hasil Analisis Akibat Gempa Rencana (Linear Statik Ekuivalen & Linear Dinamik Time History)
a. Interstory drift dari kedua hasil analisis ditinjau pada arah X dan arah Y tidak melebihi interstory drift izin pada batas layan (1,37 cm) maupun interstory drift izin pada batas ultimate (6,40 cm). b. Maximum total drift dari kedua hasil analisis (arah X dan arah Y)
kurang dari 0,01 sehingga struktur akibat gempa rencana masuk pada kategori immediate occupancy
5. Doddy H. Kurnianto (2013), Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa,Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman.
Pemodelan, analisis dan desain memakai program ETABS Non Linear V.9.7, dengan analisis dinamik respons spektrum [SNI 03-1726-2002]. Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat Gempa Rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam ke-1 (dalam gaya geser dasar nominal).
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
a. Pemeriksaan FEMA 310 terdapat beberapa beberapa syarat yang tidak memenuhi persyaratan, sehingga diperlukan pemeriksaan tahap berikutnya.
b. Terdapat perbedaaan antara FEMA 310 dan Analisis Respon Spektrum pada nilai waktu getar alami (T1) dan base shear. Hal ini disebabkan oleh metode perhitungan dalam pemeriksaan cepat FEMA 310 hanya menerapkan metode pembebanan satu arah. Sedangkan pada Analisis Respon Spektrum menggunakan kombinasi pembebanan menurut SNI.
c. Dengan dimensi panjang gedung masjid Baiturrahman ( Lx > 40 m), gedung perlu dibuat delatasi.
d. Pentingnya kriteria safety life dalamperencanaan gedung.
6. Hambali (2016), Perbandingan Perencanaan Struktur Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 studi kasus Gedung Apartemen Malioboro City Yogyakarta.
a. Tujuan Penelitian
perencanaan ulang penulangan gedung dengan peraturan baru berdasarkan SNI 1726:2012.
b. Metode Penelitian
Dengan mengevaluasi penulangan gedung dilapangan yang masih menggunakan peraturan lama dengan hasil perencanaan ulang penulangan gedung dengan peraturan baru berdasarkan SNI 1726:2012 dan SNI Beton Bertulang 03-2847-2002.
Gedung yang didesain ulang yaitu apartemen Malioboro City dengan jumlah lantai 11. Pemodelan sendiri akan menggunakan software SAP 2000 v.14 .
c. Hasil yang diharapkan yaitu :
1) Untuk mengetahui perbandingan gaya horizontal akibat beban gempa SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 dan besar simpangan antar lantai.
2) Untuk mengetahui perbandingan hasil perencanaan gedung oleh pihak desainer dari owner yang masih menggunakan peraturan lama dengan hasil perencanaan ulang gedung khususnya penulangan struktur portalnya berdasarkan SNI 1726:2012 dan SNI 03-2847-2002.
C. Program Beban Gempa yang Telah Ada Berdasarkan SNI 1726:2012 Dalam menerapkan beban gempa berdasarkan SNI 1726:2012, terdapat banyak koefisien-koefisien yang berbeda-beda setiap daerah akibat keragaman karakteristik masing-masing daerah tersebut, mulai dari jenis tanahnya, maupun besar respons spektra periode pendek maupun periode 1 detik. Oleh karena itu, Kementrian Pekerjaan Umum Indonesia telah menyediakan kemudahan berupa Aplikasi Desain Spektra yang telah dibuka secara publik pada tahun 2011 di situs resmi Pusat Pengembangan dan Penelitian Permukiman yang dapat dilihat pada situs puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011.
Program tersebut cukup membantu, hanya dengan memilih lokasi kota atau memasukkan data koordinat daerah yang diinginkan serta memilih jenis situs yang sesuai dengan kondisi tanah pijakan bangunan, maka akan otomatis dihitung dan didapatkan grafik respons spektra periode pendek maupun periode 1 detik. Namun hingga saat ini, program penggunaan metode statik ekivalen berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 masih belum dibuat oleh pihak manapun dikarenakan metode statik ekivalen membutuhkan lebih banyak faktor untuk menghasilkan gaya lateral yang akan dibebankan pada bangunan gedung serta dalam program yang dirilis Kementrian Pekerjaan Umum tersebut masih terdapat beberapa kesalahan yang masih dapat ditolerir oleh pengguna program bila memahami konsepnya sehingga perlu dilakukan penyempurnaan lebih lanjut.
D. Keamanan Struktur
Suatu struktur harus aman terhadap keruntuhan dan bermanfaat dalam penggunaannya. Struktur harus memenuhi syarat bahwa lendutan – lendutan yang terjadi cukup kecil, retak – retak apabila ada, harus diusahakan berada dalam batas
– batas yang masih dapat ditolerir dan juga getaran – getaran yang terjadi harus diusahakan seminimum mungkin.
Keamanan mensyaratkan bahwa suatu struktur harus mempunyai kekuatan yang cukup untuk memikul semua beban yang mungkin bekerja padanya. Apabila kekuatan dari suatu struktur yang dibangun sesuai dengan yang direncanakan, maka keamaan struktur dapat ditentukan dengan jalan menyediakan daya dukung struktur sedikit lebih besar dari beban – beban yang telah diketahui akan bekerja pada struktur tersebut.
Di dalam analisis perencanaan dan pembangunan struktur – struktur beton bertulang terdapat sejumlah sumber ketidakpastian yang memerlukan suatu faktor keamanan tertentu. Sumber – sumber ketidakpastian tersebut antara lain: 1. Besar beban yang sebenarnya terjadi dapat berbeda dengan beban yang
ditentukan dalam perencanaan.
2. Beban yang sebenarnya bekerja pada struktur mungkin didistribusi dengan cara yang berbeda dari yang ditentukan dalam perencanaan.
3. Asumsi – asumsi dan penyederhanaan – penyederhanaan yang dilakukan di dalam analisis struktur bisa memberikan hasil perhitungan pembebanan seperti momen, geser dan lain – lainnya yang berbeda dengan besar gaya – gaya yang sebenarnya bekerja pada struktur .
4. Perilaku struktur yang sebenarnya dapat berbeda dari perilaku yang dimisalkan dalam perencanaan, disebabkan karena tidak sempurnanya pengetahuan mengenai kenyataan yang sesungguhnya terjadi.
24 Tingkat Dan Simpangan Antar Tingkat
Akibat Beban Gempa Berdasarkan Peraturan Gempa Sni 03-1726-2002 Dan
Sni 1726:2012.
dinamis respon spektrum 3D berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 untuk memperoleh gaya geser, perpindahan
tingkat dan simpangan antar tingkat.
18 lantai SNI 1726:2012.
2 Analisis Pushover Struktur Baja Pada Wilayah Gempa Kuat (6) Dengan Studi Kasus Struktur Bangunan Baja Beraturan.
Perilaku seismik struktur-struktur ini dievaluasi dengan menggunakan analisis
kinerja dengan menggunakan pushover analysis.). Pemodelan menggunakan bantuan program SAP 2000 ver. 9.03.
model struktur 5 lantai
SNI 03-1726-2002 SNI 03-1729-2012
3
Evaluasi Gedung MNC Tower Menggunakan SNI 1726:2012 dengan
Metode Pushover Analysis.
Metode Pushover Analysis.
Analisa stress check terhadap gedung MNC Tower menggunakan software SAP 2000.
model struktur 12 lantai
SNI 03-1726-2002 SNI 1726:2012
4
Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Bertingkat Dengan Analisis Dinamik Time History Menggunakan Etabs (Studi Kasus:
Hotel Di Daerah Karanganyar).
Metode pada penelitian ini adalah metode analisis, dimana pemodelan struktur yang
dijadikan studi kasus dibantu dengan program ETABS.
model struktur 11 lantai
SNI 1726:2012
5 Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa,Studi Kasus: Gedung
Masjid Baiturrahman
Pemodelan, analisis dan desain memakai program ETABS Non Linear V.9.7, dengan
analisis dinamik respons spektrum [SNI 1726-2002] 6 Perbandingan Perencanaan Struktur
Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 studi kasus Gedung Apartemen Malioboro City Yogyakarta.
Gedung yang didesain ulang yaitu apartemen Malioboro City dengan jumlah
lantai 11. Pemodelan sendiri akan menggunakan software SAP2000 v.14
model struktur 11 lantai
SNI 03-2847-2002 SNI 03-1726-2002.
SNI 1726:2012
27
A. Pembebanan
Dalam perancangan suatu struktur bangunan harus memenuhi peraturan-peraturan yang berlaku sehingga diperoleh suatu struktur bangunan yang aman secara konstruksi. Struktur bangunan yang dirancang harus mampu menahan beban-beban yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban tersebut meliputi beban mati, beban hidup, beban gempa, beban angin, dan atau kombinasi dari beban-beban tersebut. Berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 dapat dijelaskan pada uraian berikut :
1. Beban mati
Beban mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu.
2. Beban hidup
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.
3. 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.
4. Beban angin
B. Analisis Beban Statik Ekivalen
Dalam perhitungan analisis beban dipakai cara perhitungan statik ekivalen adalah cara analisis pembagian beban geser tingkat akibat beban gempa dengan menirukan perilaku beban dinamik dengan batasan arah gempa tertentu. Struktur gedung beraturan dapat direncanakan terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana dalam arah masing-masing sumbu utama denah struktur tersebut berupa beban gempa nominal statik ekuivalen. Beban yang bekerja dianggap sebagai beban statik ekivalen yang didistribusikan sepanjang tinggi struktur gedung seperti yang akan diuraikan dalam SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012
C. Analisis Beban Gempa SNI 03-1726-2002 1. Ketentuan banggunan beraturan
a. Bentuk Bangunan
Untuk merancang suatu struktur penahan gempa hendaknya didesain secara simetri agar ketika menerima beban gempa struktur tidak mengalami puntiran. Kekakuan struktur simetri dapat diperkirakan dengan baik dan tidak memerlukan tingkat daktilitas yang cukup besar bila dibandingkan dengan struktur gedung terkait dengan denah bangunan tersebut. Struktur bangunan yang memiliki tonjolan lebih dari 25% dari bangunan intinya maka dapat dikatakan bangunan tersebut dianggap bangunan tidak beraturan seperti disimulasikan pada Gambar 3.1 menunjukkan denah struktur gedung dengan pembatasan tonjolan (k1 dan k2) harus lebih kecil dari 0,25A atau 0,25B.
b. Unsur vertikal dari sistem pemikul beban lateral yang menerus
Sistem struktur bangunan gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem pemikul beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.
c. Subsistem pemikul tegak lurus dan sejajar
Sistem struktur bangunan gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem pemikul beban lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu utama denah struktur bangunan gedung secara keseluruhan. d. Kekakuan lateral
Sistem struktur bangunan gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan tanpa adanya tingkat lunak. Tingkat lunak adalah suatu tingkat yang kekakuan lateralnya kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan lateral rerata tiga tingkat di atasnya. Dalam hal ini yang dimaksud kekakuan lateral suatu tingkat adalah gaya geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan satu-satuan simpangan antar tingkat.
e. Tinggi gedung
Cara analisis statik ekuivalen hanya dapat dipakai untuk struktur gedung yang memiliki ketinggian tidak lebih dari 40 m atau 10 tingkat.
f. Loncatan bidang muka (Set_ Back)
Untuk gedung-gedung yang mempunyai loncatan-loncatan bidang muka, ukuran denah dari bagian yang menjulang pada tiap-tiap arah adalah paling sedikit 75% dari ukuran terbesar denah yang bersangkutan untuk bagian sebelah bawahnya, maka pengaruh gempa rencana dapat ditentukan dangan cara beban statik ekuivalen.
g. Luas lubang atau bukaan
Sistem struktur bangunan gedung memiliki lantai tingkat yang menerus tanpa lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat. Apabila ada lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh lebih dari 20% jumlah lantai tingkat seluruhnya. Untuk struktur bangunan gedung beraturan, pengaruh gempa rencana dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa statik ekuivalen, sehingga menurut standar ini analisisnya dapat dilakukan berdasarkan analisis statik ekuivalen.
2. Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen
Setiap struktur gedung harus dirancang untuk menahan suatu beban gempa nominal statik ekuivalen (V). Besarnya beban gempa nominal statik ekuivalen berbeda-beda tergantung dari wilayah gempa dan jenis strukturnya, dan beban gempa tersebut dapat ditentukan dengan persamaan 3.1 berikut :
V = Wt
R I C1.
(3.1) dengan :
Wt = kombinasi dari beban mati seluruhnya dan beban hidup vertikal
yang direduksi yang bekerja di atas taraf penjepitan lateral. C1 = nilai faktor respons gempa
I = faktor keutamaan R = faktor reduksi gempa
Beban gaya geser dasar nominal V harus didistribusikan sepanjang tinggi struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pusat massa pada lantai tingkat ke-i menurut
persamaan berikut :
Fi = V
h W
h W n j
j j
i i
1 (3.2)dengan :
hi = ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral
n = nomor lantai tingkat paling atas 3. Koefisien Gempa Dasar (C1)
Koefisien gempa dasar berfungsi untuk menjamin agar struktur mampu memikul beban gempa yang dapat menyebabkan kerusakan besar pada struktur. Nilai C1 tergantung pada waktu getar alami fundamental (T) yang berbeda-beda pada tiap wilayah gempa dan kondisi tanah setempat sesuai SNI 03-1726-2002, seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Penggunaan nilai C1 dibedakan dalam tiga jenis tanah bawah, yaitu tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Menurut SNI 03 – 1726 – 2002 jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan setebal 30 m paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam tabel berikut ini.
Tabel 3.1 Jenis-jenis tanah dan klasifikasinya
Jenis Tanah
Kecepatan rambat Gelombang geser rerata, vs (m/det)
Nilai hasil Test Penetrasi Standar atau, semua jenis tanah lempung lunak dengan tebal total lebih
dari 3 meter dengan PI > 20, wn 40 % dan Su< 25 kPa Tanah Khusus Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi
Sumber : SNI 03-1726-2002 4. Faktor Keutamaan (I)
Faktor keutamaan (I) dipakai untuk memperbesar beban gempa rencana agar struktur mampu memikul beban gempa dengan periode ulang yang lebih panjang dengan tingkat kerusakan yang lebih kecil. Faktor keutamaan untuk berbagai bangunan dapat dilihat dalam tabel berikut ini.
Tabel 3.2 Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung atau bangunan
Kategori gedung atau bangunan
Faktor keutamaan
(I) Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan
perkantoran 1
Monumen dan bangunan monumental 1
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 1,5
Cerobong tangki di atas menara 1,25
Sumber : SNI 03 – 1726 – 2002 5. Faktor Reduksi (R)
Faktor reduksi (R) dimaksudkan agar struktur mempunyai kekuatan lateral yang cukup untuk menjamin bahwa daktilitas yang dituntut tidak lebih besar dari daktilitas yang tersedia pada saat terjadi gempa kuat. Besarnya nilai faktor reduksi tergantung dari besarnya faktor daktilitas yang digunakan pada perancangan, besarnya nilai faktor reduksi (R) harus diambil menurut Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726 -2002) yang dapat dilihat dalam tabel berikut ini.
Tabel 3.3 Parameter daktilitas struktur gedung
Taraf Kinerja Struktur Gedung μ R
Daktilitas 1 (elastik) 1,0 1,6
Daktilitas 2 (daktilitas parsial/terbatas)
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8,0 Daktilitas 3 (daktilitas penuh) 5,3 8,5 Sumber : SNI 03-1726-2002
Faktor reduksi (R) untuk berbagai jenis struktur gedung ditampilkan dalam tabel 3.4 berikut ini.
Tabel 3.4.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
bangunan gedung Uraian sistem pemikul beban gempa m
m R Pers.
(5) f
1. Sistem dan penumpu
(Sistem struktur yang tidak memiliki Rangka ruang pemikul beban gravitasi Secara lengkap. Dinding penumpu atau sistem bresing memikul hampir semua beban gravitasi. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing).
1. Dinding geser beton berulang 2,7 4,5 2,8
2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan bresing tarik 1,8 2,8 2,2 3. Rangka bresing dimana bresingnya memikul beban gravitasi
a. Baja 2,8 4,4 2,2
b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 1,8 2,8 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 bresing).
1. Rangka bresing eksentris 4,3 7,0 2,8
2. Dinding geser beton bertulang 3,3 5,5 2,8
3. Rangka bresing biasa
a. Baja 3,6 5,6 2,2
b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 3,6 5,6 2,2 4. Rangka bresing konsentrik khusus
a. Baja 4,1 6,4 2,2
5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail 4,0 6,5 2,8 6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh 3,6 6,0 2,8 7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8
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).
1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK)
a. Baja 5,2 8,5 2,8
b. Beton bertulang 5,2 8,5 2,8
2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM) (tidak
untuk wilayah 5 & 6) 3,3 5,5 2,8
3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB)
a. Baja 2,7 4,5 2,8
b. Beton bertulang 2,1 3,5 2,8
4. Rangka batang baja pemikul momen khusus (SRBPMK) 4,0 6,5 2,8
4. Sistem ganda
(Terdiri dari: 1) rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi; 2) pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bresing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral; 3) kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi/system ganda).
1. Dinding geser
a. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 5,2 8,5 2,8
b. Beton bertulang dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8
c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang 4.0 6,5 2,8
2. RBE baja
a. Dengan SRPMK baja 5,2 8,5 2,8
b. Dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8
3. Rangka bresing biasa
a. Baja dengan SRPMK baja 4,0 6,5 2,8
b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8
c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang (tidak
untuk wilayah 5 & 6) 4,0 6,5 2,8
d. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang (tidak untuk
wilayah 5 & 6) 2,6 4,2 2,8
4. Rangka bresing konsentrik khusus
a. Baja dengan SRPMK baja 4,6 7,5 2,8
b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8
5. Sistem struktur bangunan gedung kolom kantilever. (sistem struktur yang memanfaatkan
kolom kantilever untuk memikul beban lateral). Sistem struktur kolom kantilever 1,4 2,2
6. Sistem interaksi dinding geser dengan
rangka. Beton bertulang menengah (tidak untuk wilayah 3, 4, 5.& 6) 3,4 5,5 2,8
7. Subsistem tunggal
(Subsistem struktur bidang yang membentuk struktur bangunan gedung secara
keseluruhan).
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 beton praktekan
(bergantung pada indeks baja total) 3,3 5,5 2,8
4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail penuh 4,0 6,5 2,8 5. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8
Sumber SNI 03-1726-2002
6. Waktu Getar Alami Struktur (T)
Waktu getar alami struktur gedung (T) ditentukan dengan rumus empiris : T1 = 4
H = tinggi total struktur bangunan
Waktu getar alami struktur gedung (T) setelah dirancang dengan pasti dapat dikontrol defleksi atau selisih perubahan geser akibat beban geser gempa pada gedung tiap lantai dengan dengan arah sumbu X dan Y menggunakan rumus T. Rayleigh ditentukan dengan persamaan 3.4 berikut ini : di = lendutan horizontal lantai i akibat beban gempa horizontal Fi = beban gempa horizontal pada lantai i
g = percepatan gravitasi
7. Pembatasan Waktu Getar Alami Struktur
Untuk mencegah penggunaan struktur bangunan gedung yang terlalu fleksibel, nilai getar alami fundamental (T1) dibatasi dengan persamaan 3.5 berikut :
T < ζ n (3.5)
dengan :
n = jumlah tingkat bangunan = koefisien waktu getar alami
Menurut SNI 03-1726-2002, besarnya nilai koefisien ζ ditetapkan menurut tabel 3.5 berikut ini.
Tabel 3.5 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami Fundamental struktur gedung
Wilayah Gempa
1 2 3 4 5 6
0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 Sumber : SNI 03-1726-2002
8. Kinerja Struktur Gedung a. Kinerja batas layan
SNI 03-1726-2002 memberi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk menjaga kenyamanan penghunian, mencegah kerusakan non-struktur, membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan. Untuk memenuhi persyaratan berdasarkan SNI 03-1726-2002 pasal 8.1, batasan simpangan antar
tingkat (Δs) dalam struktur gedung antar tingkat tidak boleh lebih besar
dari :
ΔSmax = 0, 03.hi
Dimana hi adalah tinggi tingkat lantai yang ditinjau, dan R merupakan faktor reduksi beban gempa.
b. Kinerja batas ultimit
SNI 03-1726-2002 menyebutkan kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung. Berdasarkan SNI 03-1726-2002, sesuai pasal 8.2 simpangan antar tingkat harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu
faktor pengali ξ yang dihitung dengan persamaan :
Δm = ξ. Δs (3.7)
Besar faktor pengali ξ :
Untuk gedung beraturan ξ = 0,7. R Untuk gedung tidak beraturan ξ = R
Untuk memenuhi persyaratan, batasan simpangan antar tingkat
maksimum (Δmax) dapat dihitung dan tidak boleh lebih besar dari
persamaan berikut :
Δmax = 0,02. hi (3.8)
D. Analisis Beban Gempa SNI 1726:2012 1. Kategori Resiko Struktur Bangunan
Kategori resiko bangunan pada SNI 1726:2012 dibagi menjadi 4 kategori berdasarkan jenis penggunaan bangunan dan kaitannya dengan resiko yang akan ditimbulkan berdasarkan prioritasnya. Kategori tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.6 sebagai berikut:
Tabel 3.6 Hubungan jenis pemanfaatan struktur dengan kategori resiko
Jenis Pemanfaatan Kategori
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia saat terjadi kegagalan, antara lain: fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, perikanan, fasilitas sementara, gedung penyimpanan, rumah jaga dan struktur kecil lainnya.
I
Struktur yang tidak termasuk kategori resiko I, III, IV, contohnya perumahan, ruko, pasar, kantor, apartement/rumah susun, mall,
bangunan industri, fasilitas manufaktur, pabrik. II Gedung dan non gedung yang memiliki resiko tertinggi terhadap jiwa
manusia saat terjadi kegagalan, misalnya bioskop, gedung pertemuan, stadion, fasilitas kesehatan tanpa unit bedah dan gawat darurat, fasilitas penitipan anak dan penjara
III
Struktur yang ditunjukan sebagai fasilitas penting, seperti bangunan monumental, gedung sekolah dan fasilitas pendidikan, rumah sakit yang memiliki fasilitas bedah unit gawat darurat, fasilitas pemadam kebakaran, ambulan, kantor polisi, dan lainnya.
IV
Sumber : Pasal 4.1.2. Tabel 1. SNI 1726:2012
Setiap kategori resiko bangunan memiliki faktor keutamaan gempa yang akan digunakan sebagai pengali dalam perhitungan beban gempa. Tabel 3.7 menunjukan hubungan kategori resiko gempa dengan faktor keutamaan gempa:
Tabel 3.7 Hubungan kategori resiko dengan faktor keutamaan gempa Kategori resiko Faktor keutamaan gempa
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,5
2. Klasifikasi Situs
Jenis tanah juga ikut mempengaruhi beban gempa yang diterima oleh bangunan gedung. Semakin buruk tanah yang dipijak oleh gedung, akan semakin besar beban gempa yang diterima oleh bangunan gedung tersebut. Pengklasifikasian jenis tanah dapat didasarkan pada salah satu dari tiga parameter yang ada. Parameter tersebut antara lain adalah kecepatan rambang gelombang rerata tanah, hasil uji NSPT tanah, dan hasil uji CPT tanah. Berikut pada Tabel 3.4 adalah hubungan nilai parameter parameter tersebut dengan klasifikasi situs:
Tabel 3.8 Hubungan parameter kemampuan tanah dengan klasifikasi situs
Kelas situs vs (m/detik) N atau Nch su (kPa)
SA (batuan Keras) >1500 N/A N/A
SB (Batuan) 750-1500 N/A N/A
SC (Tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)
350-750 >50 ≥ 100 SD (Tanah sedang) 175<350 15-50 50-100
SE (Tanah lunak) <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%
3. Kuat geser niralir su < 25 kPa Kelas situs
SF (Tanah khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik situs)
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 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/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan su < kPa
3. Penentuan nilai respons spektra
Respons spektra setiap daerah berbeda-beda akibat adanya kemungkinan kejadian gempa daerah satu dengan lainnya sangat berbeda. Untuk mendesain sebuah bangunan gedung, diperlukan penentuan nilai respons spektra pada percepatan periode pendek yaitu 0,2 detik dan nilai respons spektra pada percepatan periode 1 detik. Nilai tersebut dapat dilihat pada peta gempa pada SNI 1726:2012 atau pada situs milik Kementrian Pekerjaan Umum bagian Pusat Pengembangan dan Penelitian Permukiman, yang berdasarkan probabilitas terlampaui 20% dalam 50 tahun dengan periode ulang gempa 2475 tahun pada batuan (SB), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4 dan Gambar 3.5.
Selain itu, untuk menentukan parameter respons spektra percepatan gempa di permukaan tanah, diperlukan faktor amplifikasi seismik pada periode 0,2 detik dan periode 1 detik yang bisa didapat dari hubungan parameter respons spektra percepatan gempa dengan kelas situs pada Tabel 3.5 dan Tabel 3.6. Parameter respons spektrum percepatan di permukaan tanah tersebut dapat diketahui dengan cara mengalikan faktor amplifikasi seismik masing-masing periode dengan respons spektrum percepatan yang sudah didapat dari peta gempa sesuai dengan Persamaan 3.9 dan Persamaan 3.10 berikut.
SMS = Fa. SS (3.9)
SM1 = Fv .S1 (3.10)
Tabel 3.9 Koefisien situs, Fa
Kelas Situs Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek, T = 0,2 detik) Ss < 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss > 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,2 1,2 1,1 1 1
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SS
Tabel 3.10 Koefisien situs, Fv
Kelas Situs Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek, T = 0,2 detik) S1 < 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 > 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
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 2,6 2,4 2,4
SF SS
Sumber : Pasal 6.2. Tabel 5. SNI 1726:2012. Catatan :
a. Untuk nilai Ss atau S1 yang tidak ada pada tabel dapat dilakukan interpolasi linier
b. SS = Sotis yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs-spesifik
Gambar 3.5 Respons spektra percepatan pendek S1 yaitu percepatan 1 detik. Setelah nilai SMS dan SM1 didapatkan, lalu dihitung nilai respons spektrum desain yang akan dipakai dalam perancangan. Perhitungannya dilakukan berdasarkan Persamaan 3.11 dan Persamaan 3.12 berikut:
SDS = 2/3 x SMS (3.11)
SD1 = 2/3 x SM1 (3.12)
Dari kedua nilai respons spektrum desain tersebut, dapat digambarkan sebuah grafik respons spektra hubungan percepatan dengan periode getaran dengan besaran-besaran yang ada seperti tampak pada Gambar 3.6 berikut:
4. Periode fundamental pendekatan
Dalam menentukan periode fundamental struktur T dapat diperoleh dari hasil analisis struktur yang akan ditinjau. Namun pembebanan SNI Gempa 1726:2012 memberi persyaratan bahwa periode fundamental yang akan dipakai sebagai perhitungan tidak boleh melebihi dari batas atas periode fundamental pendekatan yang mana nilainya adalah perkalian dari koefisien periode batas atas (Cu) yang bisa didapat pada Tabel 3.11, dengan periode pendekatan (T�). Untuk memudahkan pelaksanaan, periode alami
fundamental T ini boleh langsung digunakan periode pendekatan T�. Periode pendekatan ditentukan berdasarkan Persamaan 3.13 berikut ini.
T� = Ct . hnx (3.13)
dengan hn adalah ketinggian struktur bangunan gedung dalam satuan meter, sedangkan nilai Ct dan x dapat diperoleh dari Tabel 3.12.
Tabel 3.11 Koefisien batas atas periode
SD1 Koefisien Cu > 0.4 1.4
0.3 1.4
0.2 1.5
0.15 1.6
< 0.1 1.7
Sumber : Pasal 7.8.2.1. SNI 1726:2012.
Tabel 3.12 Nilai parameter periode pendekatan Ct dan x
Tipe Struktur Ct X
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa 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 0.0724 0.8
Rangka beton pemikul momen 0.0466 0.9
Rangka baja dengan bresing eksentris 0.0731 0.75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0.0731 0.75
Semua sistem struktur lainnya 0.0488 0.75
