ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RIWAYAT WAKTU

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN

BERTINGKAT TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS

DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS

RIWAYAT WAKTU

Peformance Analysis on The Structure of Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Time History Analysis Method.

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

LEMBAR PERSETUJUAN

ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN

DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS

RIWAYAT WAKTU

Disusun oleh :

ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

(3)

ANALISIS KINERJA STRUKTUR PADA BANGUNAN

DINAMIK MENGGUNAKAN METODE ANALISIS

RIWAYAT WAKTU

SKRIPSI

Disusun oleh :

ARIS SUHARTANTO WIBOWO I 11 08 507

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Kamis, 4 Agustus 2011 :

1. Edy Purwanto, ST, MT --- NIP. 19680912 199702 1 001

2. Setiono, ST, MSc --- NIP. 19720224 199702 1 001P. 19681007 199502 1 001

3. Agus Setiya Budi, ST, MT --- NIP. 19700909 199802 1 001

4. Ir. Agus Supriyadi, MT --- NIP. 19600322 198803 1 001

Mengetahui,

a.n. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Pembantu Dekan I

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc , PhD

Disahkan, Ketua Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT

Disahkan, Ketua Program S1 Non-Reguler Jurusan Teknik Sipil UNS

(4)

MOTTO

“Kegagalan hanya ter jadi bila kita menyer ah " ( Lessing )

Sabar dalam mengatasi k esulitan dan bertindak bijak sana dalam mengatasiny a adalah sesuatu y ang utama

“ A p a bi l a a n d a ber bu a t k eba i k a n k ep a d a or a n g l a i n , m a k a a n d a t el a h ber bu a t ba i k t er h a d a p d i r i sen d i r i “ ( B en y a m i n F r a n k l i n )

(5)

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk :

1. Ibu dan Bapak yang selalu mendoakan saya, mendukung, dan mendidik saya selama ini.

2. Adikku Dody Dwi Prasetyo (semoga bisa jadi inspirasi buat kamu) 3. Seluruh keluargaku atas doa dan dukungannya

4. My Lovely Shinta, thanks for all ”私はあなたを愛して”

5. Teman seperjuanganku Agus Hariyanto & Laily Fatmawati

6. Teman – teman Teknik Sipil ’08 yang tidak bisa saya sebutkan satu demi satu, terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya selama ini.

(6)

ABSTRAK

Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Analisis Kinerja Struktur pada Bangunan

Bertingkat Tidak Beraturan dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode Analisis Riwayat Waktu.

Indonesia merupakan negara yang rawan terjadi gempa. Hal ini disebabkan lokasi Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik utama, yaitu lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, dan Filipina. Gempa yang terjadi belakangan ini telah membuktikan bahwa masih banyak bangunan gedung yang mengalami kerusakan ringan hingga berat bahkan sampai runtuh sehingga menimbulkan korban jiwa. Untuk itu infrastrukur harus di desain tahan gempa

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keamanan gedung dilihat dari

displacement, drift dan base shear. Metode yang digunakan adalah analisis dinamik riwayat waktu dengan menggunakan program ETABS. Rekaman gempa yang digunakan antara lain El Centro 1940, Tohoku Jepang 2011, Kobe Jepang 1995, dan Gempa Jepang 1994.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya geser dari analisis riwayat waktu bila dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, Tohoku 201, Kobe 1995, dan Jepang 1995 didapat aman terhadap gaya geser nominal ( V > 0,8V1). Partisipasi massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai SNI 03 1726 2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 13. Kinerja batas layan dan kinerja batas ultimate yang memenuhi syarat sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 8.1 dan pasal 8.2 adalah rekaman gempa dari El Centro 1940.

(7)

ABSTRACT

Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Peformance Analysis on The Structure of

Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Time

History Analysis Method.

Indonesia is a country prone to earthquakes. This is due to the location of Indonesia is situated at the confluence of four major tectonic plates, the Eurasian plate, the Indo-Australian, Pacific, and the Philippines. The earthquake that occurred recently have proved that there are still many buildings that suffered minor damage to severe and even collapse, causing casualties. For that infrastructure should be in the design of earthquake-resistant

This study aims to determine the safety of the building seen from the displacement, drift and base shear. The method used is the time history dynamic analysis using ETABS program. Earthquake recordings are used, among others, El Centro, 1940, Tohoku Japan 2011, Kobe Japan 1995, and the Japanese Earthquake of 1994.

The results showed that the shear force from time history analysis when analyzed with El Centro 1940 earthquake record, Tohoku 201, Kobe 1995, and Japan 1995 be obtained secure against nominal shear force (V> 0.8 V1). Participation in mass producing a total response has exceeded 90% according to SNI 03 1726 2002 article 7.2.1 are met on the mode 13. Performance and serviceability limit ultimate performance limits are eligible in accordance with SNI 03-1726-2002 Article 8.1 and Article 8.2 is a recording of El Centro 1940 earthquake.

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat, hidayah , serta karuniaNya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Kinerja Struktur pada Bangunan Bertingkat tidak Beraturan dengan Analisa Dinamik Menggunakan Metode Analisis Riwayat Waktu”.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dengan adanya penulisan skripsi ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi orang lain pada umumnya.

Atas bantuan dan kerjasama yang baik dari semua pihak hingga selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Univeritas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Edy Purwanto, ST, MT, dan Setiono, ST, MSc selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dalam menyusun laporan ini.

4. Ir. JB Sunardi Widjaja, MSi selaku pembimbing Akademik.

5. Rekan-rekan mahasiswa teknik sipil angkatan 2008 atas kerjasama dan bantuannya.

Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pembaca, karena banyak kekurangan yang masih harus diperbaiki. Kritik dan saran akan penulis terima untuk kesempurnaan tulisan ini.

(9)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN ... v

ABSTRAK ... vi

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ... 5

2.2 Dasar Teori ... 9

2.2.1 Analisis Dinamik... 9

2.2.2 Konsep Perencanaan gedung Tahan Gempa ... 13

2.2.3 Prinsip dan Kaidah Perencanaan ... 14

2.2.3.1 Prinsip Dasar Perencanaan, Perancangan dan Pelaksanaan .... 14

2.2.3.2 Jenis Beban ... 15

2.2.3.3 Kombinasi Pembebanan ... 19

(10)

2.2.4.1 Faktor Keutamaan ... 21

2.2.4.2 Koefisien Modifikasi Respons (R) ... 23

2.2.4.3 Wilayah Gempa ... 24

2.2.4.4 Jenis Tanah Setempat ... 26

2.2.4.5 Penentuan Percepatan Puncak di Permukaan Tanah ... 27

2.2.4.6 Faktor Respon Gempa ... 28

2.2.4.7 Kategori Desain Gempa (KDG) ... 30

2.3 Kinerja Struktur ... 31

2.3.1 Kinerja Batas Layan ... 31

2.3.1 Kinerja Batas Ultimit ... 32

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 33

3.1 Data Struktur Gedung ... 33

3.2 Tahapan Analisis ... 35

3.2.1 Studi Literatur ... 35

3.2.2 Pengumpulan data ... 35

3.2.3 Pemodelan 3D ... 36

3.2.4 Perhitungan Pembebanan ... 38

3.2.5 Analisis Riwayat Waktu... 39

3.2.6 Proses Input Data Analisis Riwayat Waktu ke Etabs V9.50 ... 43

3.2.7 Pembahasan Hasil Analisis Riwayat Waktu dari Program ETABS V 9.5 ... 44

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 46

4.1 Denah Apartemen Tuning ... 46

4.2 Konfigurasi Gedung ... 47

4.3 Spesifikasi Material ... 48

4.3.1 Mutu Beton ... 48

4.3.2 Mutu Baja Baja Tulangan ... 49

4.3.3 Data Elemen Struktur ... 49

(11)

4.4 Pembebanan ... 49

4.4.1 Beban Mati ... 49

4.4.2 Beban Hidup ... 50

4.4.3. Perhitungan Pembebanan pada Struktur ... 47

4.4.4. Perhitungan Beban Diluar Berat Sendiri Per m2 ... 48

4.4.5 Beban Gempa ... 49

4.4.5.1 Data Gempa ... 52

4.4.5.2 Catatan Rekaman Gempa ... 53

4.4.5.3 Skala Intensitas Gempa ... 56

4.4.5.4 Faktor Reduksi Gempa ... 57

4.4.5.5 Tekanan Tanah pada Dinding Basement ... 58

4.4.5.6 Tekanan ke Atas (Uplift) Pada Lantai dan Pondasi ... 59

4.4.5.7 Momen Inersia Massa Bangunan ... 60

4.5 Hasil Analisis Displacement, Drift dan Base Shear dengan Beban Gempa ... 61

4.5.1 Hasil Analisis Displacement Beban Gempa ... 61

4.5.2 Hasil Analisis Base Shear Beban Gempa ... 64

4.6 Hasil Kontrol Struktur Gedung ... 65

4.6.1 Kontrol Partisipasi Massa ... 65

4.6.2 Kontrol Gaya Geser ... 66

4.6.3 Kinerja Batas Layan Struktur Gedung ... 68

4.6.4 Kinerja Batas Ultimit Struktur Gedung ... 72

4.7 Grafik Kinerja Batas Layan dan Batas Ultimate ... 77

4.7.1 Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan ... 77

4.7.2 Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate ... 79

4.8 Perbandingan Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Rempa ... 81

4.9 Kontrol Displacement ... 88

4.10 Kontrol Displacement Antara Pushover dengan Time History... 92

4.11 Level Kinerja Struktur Berdasarkan ATC-40 ... 96

4.11.1 Rekaman Gempa El Centro 1940... 96

(12)

4.11.4 Rekaman Gempa Jepang 1994 ... 97

4.12 Output Etabs ... 98

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 100

5.1 Kesimpulan ... 100

5.2 Saran ... 102

DAFTAR PUSTAKA ... 103

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beban Hidup Pada Lantai Gedung ... 16

Tabel 2.2 Berat Sendiri Bahan Bangunan ... 18

Tabel 2.3 Berat Sendiri Komponen Gedung ... 18

Tabel 2.4. Deformation Limit berbagai Kinerja ATC-40 ... 21

Tabel 2.5 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur lainnyan untuk beban gempa ... 21

Tabel 2.6 Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan 23 Tabel 2.7 Koefisien modifikasi respon (R) ... 24

Tabel 2.8 Jenis-jenis tanah berdasar RSNI 1726-2010 ... 26

Tabel 2.9 Faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) (ASCE 7-10) ... 27

Tabel 2.10 Kategori Lokasi Fa untuk Menentukan Nilai Ss ... 28

Tabel 2.11 Kategori Lokasi Fv untuk Menentukan Nilai S1 ... 28

Tabel 2.12 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda Pendek ... 30

Tabel 2.13 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda 1,0 detik ... 31

Tabel 2.14 Kategori Desain Gempa (KDG) dan Resiko Kegempaan ... 31

Tabel 3.1. Deskripsi Gedung ... 33

Tabel 4.1 Konfigurasi Gedung ... 46

Tabel 4.2. Mutu Beton Gedung B Apartemen Tuning ... 48

Tabel 4.3 Tipe Balok ... 47

Tabel 4.4 Tipe Kolom ... 49

Tabel 4.5. Berat Struktur Perlantai ... 50

Tabel 4.6. Skala Gempa Untuk Analisis Riwayat Waktu ... 57

Tabel 4.7. Momen Inersia Lantai Bangunan ... 60

Tabel 4.8 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa El Centro 1940 ... 61

Tabel 4.9 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa Tohoku Jepang 2011 .. 62

Tabel 4.10 Simpangan Horisontal (Displacement) Gempa Kobe Jepang 1995 .... 62

(14)

Tabel 4.13 Base shear Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 64

Tabel 4.14 Base shear Gempa Kobe Jepang 1995 ... 64

Tabel 4.15 Base shear Gempa Jepang 1994 ... 64

Tabel 4.16 Hasil dari Modal Partisipasi Massa Rasio... 65

Tabel 4.17 Kontrol Base Shear Gempa El Centro 1940 ... 67

Tabel 4.18 Kontrol Base Shear Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 67

Tabel 4.19 Kontrol Base Shear Gempa Kobe Jepang 1995 ... 67

Tabel 4.20 Kontrol Base Shear Gempa Jepang 1994 ... 67

Tabel 4.21 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa El Centro 1940 ... 68

Tabel 4.22 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 69

Tabel 4.23 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Kobe Jepang 1995 ... 70

Tabel 4.24 Kontrol kinerja batas layan arah X dan Y untuk Gempa Jepang 1994 ... 71

Tabel 4.25 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa El Centro 1940 ... 73

Tabel 4.26 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 74

Tabel 4.27 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Kobe Jepang 1995 ... 75

Tabel 4.28 Kontrol kinerja batas ultimate arah X dan Y untuk Gempa Jepang 1994 ... 76

Tabel 4.29 Kontrol kinerja batas layan arah X ... 81

Tabel 4.30 Kontrol kinerja batas layan arah Y ... 82

Tabel 4.31 Kontrol kinerja batas ultimate arah X ... 82

Tabel 4.32 Kontrol kinerja batas ultimate arah Y ... 83

Tabel 4.33 Kontrol Displacement arah X ... 88

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Tampak Apartemen Tuning ... 2

Gambar 2.2. Diagram Beban (P) - Waktu (t) ... 9

Gambar 2.3. Defleksi Lateral ... 7

Gambar 2.4. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk percepatan puncak (PGA . 25 Gambar 2.5. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1 ... 25

Gambar 2.6. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS ... 26

Gambar 2.7. Desain Respon Spektrum ... 29

Gambar 3.1 Tampak Apartemen Tuning ... 34

Gambar 3.2 Denah Apartemen Tuning ... 34

Gambar 3.3 Sistem koordinat yang digunakan dalam program ETABS ... 37

Gambar 3.4. Accelerogram gempa El Centro 1940 ... 39

Gambar 3.5. Accelerogram gempa Tohoku Jepang 2011 ... 40

Gambar 3.6. Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 ... 41

Gambar 3.7. Accelerogram gempa Jepang 1994 ... 42

Gambar 3.8. Diagram alir proses input beban gempa ... 43

Gambar 3.9 Diagram alir analisis riwayat waktu. ... 45

Gambar 4.1. Tampak Samping Apartemen Tuning Gedung B ... 46

Gambar 4.2. Denah lantai 2 dan lantai 2’ B ... 46

Gambar 4.3. Accelerogram gempa El Centro 1940 ... 53

Gambar 4.4. Accelerogram gempa Tohoku Jepang 2011 ... 54

Gambar 4.5. Accelerogram gempa Kobe Jepang 1995 ... 55

Gambar 4.6. Accelerogram gempa Jepang 1994 ... 56

Gambar 4.7. Data tanah ... 58

Gambar 4.8. Beban tekanan tanah... 59

Gambar 4.9. Beban uplift ... 59

(16)

Gambar 4.11. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 77 Gambar 4.12. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa Kobe Jepang 1995 ... 78 Gambar 4.13. Grafik Kontrol Kinerja Batas Layan Arah X dan Arah Y Gempa Jepang 1994 ... 78 Gambar 4.14. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa El Centro 1940 ... 79 Gambar 4.15. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa Tohoku Jepang 2011 ... 79 Gambar 4.16. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa Kobe Jepang 1995 ... 80 Gambar 4.17. Grafik Kontrol Kinerja Batas Ultimate Arah X dan Arah Y Gempa Jepang 1994 ... 80 Gambar 4.18. Grafik Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah X ... 84 Gambar 4.19. Grafik Kinerja Batas Layan Antar Rekaman Gempa Arah Y ... 85 Gambar 4.20. Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah X ... 86 Gambar 4.21. Grafik Kinerja Batas Ultimate Antar Rekaman Gempa Arah Y ... 87 Gambar 4.22. Grafik Kontrol Displacement Arah X ... 90 Gambar 4.23. Grafik Kontrol Displacement Arah Y ... 91 Gambar 4.24. Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover

Arah X ... 94 Gambar 4.25. Perbandingan Displacement Rekaman Gempa dengan Pushover

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

(18)

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

B = Panjang gedung pada arah gempa yang ditinjau (m) C = Faktor respons gempa dari spektrum respons

Ct = Koefisien pendekatan waktu getar alamiah untuk gedung beton bertulang menurut UBC 97

Ec = Modulus elastisitas beton E = Beban Gempa

e = Eksentrisitas antara pusat masa lantai dan pusat rotasi Fa = Koefisien periode pendek

Fv = Koefisien periode 1.0 detik

f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

fy = Mutu baja / kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan (Mpa) fys = Mutu tulangan geser/sengkang (Mpa)

g = Percepatan gravitasi Hn = Tinggi gedung I = Faktor keutamaan k = Kekakuan struktur

M = Momen

n = Jumlah tingkat

N = Nomor lantai tingkat paling atas

P-∆ = Beban lateral tambahan akibat momen guling yang terjadi oleh beban gravitasi yang titik tangkapnya menyimpan kesamping yang disebabkan oleh beban gempa lateral (N-mm)

q = Beban merata (Kg/m2) qD = Beban mati merata (Kg/m2) qL = Beban hidup merata (Kg/m2)

(19)

S1 = Parameter respon spektra percepatan pada periode 1 detikk

SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon site

spesifik

T = Waktu getar gedung pada arah yang ditinjau (dt) Teff = Waktu getar gedung effektif (dt)

T1 = Waktu getar alami fundamental (dt) V = Gaya geser dasar (ton)

V i = Gaya geser dasar nominal (ton) Vn = Gaya geser gempa rencana (ton)

Wi = Berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai (ton) Wt = Berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai (ton)

Zi = Ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral (m)

∆roof = Displacement atap

ζ = Koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung, bergantung pada wilayah gempa

ξ (ksi) = Faktor pengali dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada taraf pembebanan nominal untuk mendapatkan simpangan maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi diambang keruntuhan

γ (Gamma) = factor beban secara umum

(20)

(21)

ABSTRAK

Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Analisis Kinerja Struktur pada Bangunan

Bertingkat Tidak Beraturan dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode

Analisis Riwayat Waktu.

Indonesia merupakan negara yang rawan terjadi gempa. Hal ini disebabkan lokasi

Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik utama, yaitu

lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, dan Filipina. Gempa yang terjadi

belakangan ini telah membuktikan bahwa masih banyak bangunan gedung yang

mengalami kerusakan ringan hingga berat bahkan sampai runtuh sehingga

menimbulkan korban jiwa. Untuk itu infrastrukur harus di desain tahan gempa

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keamanan gedung dilihat dari

displacement, drift dan base shear. Metode yang digunakan adalah analisis

dinamik riwayat waktu dengan menggunakan program ETABS. Rekaman gempa

yang digunakan antara lain El Centro 1940, Tohoku Jepang 2011, Kobe Jepang

1995, dan Gempa Jepang 1994.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya geser dari analisis riwayat waktu bila

dianalisis dengan rekaman gempa El Centro 1940, Tohoku 201, Kobe 1995, dan

Jepang 1995 didapat aman terhadap gaya geser nominal ( V > 0,8V1). Partisipasi

massa dalam menghasilkan respons total telah melebihi 90% sesuai SNI 03 1726

2002 pasal 7.2.1 terpenuhi pada mode 13. Kinerja batas layan dan kinerja batas

ultimate yang memenuhi syarat sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 8.1 dan pasal 8.2

adalah rekaman gempa dari El Centro 1940.

Menurut ATC-40, bila gedung di beri beban gempa El Centro 1940 maka level

kinerja gedung masuk IO (Immediate Occupancy), bila gedung di beri beban

gempa Tohoku 2011 dan gempa Jepang 1994 maka level kinerja gedung masuk C

(Collapse), bila gedung di beri beban gempa Kobe 1995 dan gempa Jepang 1994,

maka level kinerja gedung masuk DC (Damage Control).

(22)

ABSTRACT

Aris Suhartanto Wibowo, 2011. Peformance Analysis on The Structure of

Irregular Multistory Building with A Dynamic Analysis Using Respons Time

History Analysis Method.

Indonesia is a country prone to earthquakes. This is due to the location of

Indonesia is situated at the confluence of four major tectonic plates, the Eurasian

plate, the Indo-Australian, Pacific, and the Philippines. The earthquake that

occurred recently have proved that there are still many buildings that suffered

minor damage to severe and even collapse, causing casualties. For that

infrastructure should be in the design of earthquake-resistant

This study aims to determine the safety of the building seen from the

displacement, drift and base shear. The method used is the time history dynamic

analysis using ETABS program. Earthquake recordings are used, among others, El

Centro, 1940, Tohoku Japan 2011, Kobe Japan 1995, and the Japanese Earthquake

of 1994.

The results showed that the shear force from time history analysis when analyzed

with El Centro 1940 earthquake record, Tohoku 201, Kobe 1995, and Japan 1995

be obtained secure against nominal shear force (V> 0.8 V1). Participation in mass

producing a total response has exceeded 90% according to SNI 03 1726 2002

article 7.2.1 are met on the mode 13. Performance and serviceability limit ultimate

performance limits are eligible in accordance with SNI 03-1726-2002 Article 8.1

and Article 8.2 is a recording of El Centro 1940 earthquake.

According to ATC-40, when the building was given the burden of El Centro 1940

earthquake the building entrance IO performance levels (Immediate Occupancy),

when the building was given the burden of Tohoku quake Japan earthquake of

2011 and 1994 then enter the building performance level C (Collapse), when the

building put the burden of the Kobe earthquake of 1995 and the Japanese

earthquake of 1994, so the level of building performance into the DC (Damage

(23)

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

LATAR BELAKANG

Gempamerupakanhasilpelepasanenergisecaratiba-tiba di dalamkerakbumi yang menimbulkanenergi.Energiinikeluardaripusatgempadalambentukgelombang yang disebutgelombangseismikdanmemancarkesegalaarah.Tingkat

kerusakanakibatgelombanginijugaberbeda-bedatergantungdaribesarnyakekuatangempa, jarakdaripusatgempa, system pondasi,massadangeometribangunan, dan lain-lain.

Indonesia merupakannegara yang rawanterjadigempa.Hal inidisebabkanlokasi Indonesia yang terletakpadapertemuanempatlempengtektonikutama, yaitulempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, danFilipina.Gempa yang terjadibelakanganinitelahmembuktikanbahwamasihbanyakbangunangedung yang mengalamikerusakanringanhinggaberatbahkansampairuntuhsehinggamenimbulkanko rbanjiwa.Gempabumitidakmungkindicegahdansulitsekaliuntukdiramalkankapanterja dinya, dimanalokasinya, danberapamagnitudenya.Olehsebabitu, infrastruktur yang ada di Indonesia harusdirencanakanterhadapbebangempa.

Gambar 1.1 Indonesia denganEmpatLempengTektonikUtama

(24)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2

Pengaruh gempa harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung sertaberbagai bagian dan peralatannya secara umum. Akibat pengaruh gemparencana, struktur gedung secara keseluruhan harus masih berdiri, walaupunsudah berada dalam

kondisi di ambang keruntuhan.Secaraumumanalisastrukturterhadapgempadibagimenjadi 2 macam,

yaitu:

a. Analisisstatikekivalen, berupagayahorisontal (Px, Py) yang

diberikanpadalantaitiapstruktur.

b. Analisisdinamik (time historydanrespons spectrum), berupagelombangrambatan yang berdasarkan datagempasebelumnya yang diterapkanpadabasestruktur, dandianalisadengankondisi non linier.

Padapenelitianinikitamenggunakananalisisdinamikdenganmetodeanalisisriwayatwakt uuntukmengetahuipengaruhgedungterhadapkekuatangempa.Model

strukturdiberikansuatucatatanrekamangempayang adadanresponsstruktur di hitunglangkah demi langkahpada interval waktutertentu.

Penelitian ini mengacu pada hasil Tugas Akhir Mahasiswa Jurusan Arsitektur Universitas Sebelas Maret Surakarta yang bernama Astuning Hariri dengan judul Tugas Akhir Apartemen di Bandung dengan Penekanan Arsitektur Hemat Energi. Serta melanjutkan penelitian dari Anindityo Budi Prakosomahasiswa Teknik Sipil yang berjudul Evaluasi Kinerja Seismik Struktur Beton dengan Analisis Pushover Prosedur A menggunakan Program ETABS V9.50.

(25)

Sumber : Astuning Hariri (2008)

1.2.

RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang telahdiuraikan di atasmakarumusanmasalahiniadalahbagaimanamenganalisiskinerjastrukturdengananal

isisriwayatwaktu yang ditinjauberdasarkandisplacement, drift, base shear.

1.3.

BATASAN MASALAH

Penelitian ini akan diberi batasan-batasan masalah agar kerja dapat lebih terarah dan tidak meluas. Batasan-batasan masalah yang digunakan adalah :

1. Struktur yang digunakan adalah struktur beton bertulang.

2. Rekaman gempa yang digunakan adalah4 rekaman gempa, yaitu:

a) Nama gempa : El Centro 1940

Magnitude : 7,1 SR

b) Nama gempa : Tohoku EarthquakeJepang 2011

Magnitude : 9 SR

Lokasi stasiun gempa : Stasiun Sendai Government Office Bldg. #2 Jarak epicentral : 174 Km

c) Nama gempa : Kobe Jepang 1995

Magnitude : 7.2 SR

Lokasi stasiun gempa : Stasiun Hachinohe City Hall (HCN) Jarak epicentral : 76 Km

d) Nama gempa : Jepang 1994

Magnitude : 8.2 SR

Lokasi stasiun gempa : Hiroo Town Office (HRO) Jarak epicentral : 375 Km

3. Sistem struktur yang direncanakan adalah : a. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.

b. Dual System (kombinasi sistem rangka pemikul momen dan sistem dinding struktural).

(26)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4 5. Analisa gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 dengan peta gempa terbaru

(Peta Hazard Gempa Indonesia 2010).

6. Jenis pondasi yang digunakan adalah pondasi bor pile.

7. Analisisstrukturditinjaudalam 3 dimensimenggunakanbantuansoftware ETABS v9.5

8. Tidak meninjau aspek ekonomis dan keindahan gedung.

1.4.

TUJUAN PENELITIAN

Adapuntujuandaripenelitianiniadalahmenganalisiskinerjastrukturdengananalisisriway atwaktu yang ditinjauberdasarkandisplacement, drift, base shear.

1.5.

MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang dapatdiambildaripenelitianiniadalah :

1. Mengetahuipengaruhkekuatangempabumiyang diberikanterhadapgedung.

2. Memberikanpemahamanterhadappenggunaansoftware ETABS v9.5

(27)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1.

Tinjauan Pustaka

Menurut Daniel L. Schodek (1999), gempa bumi dapat terjadi karena fenomena getaran dengan kejutan pada kerak bumi. Faktor utama adalah benturan pergesekan kerak bumi yang mempengaruhi permukaan bumi. Gempa bumi ini menjalar dalam bentuk gelombang. Gelombang ini mempunyai suatu energi yang dapat menyebabkan permukaan bumi dan bangunan diatasnya menjadi bergetar. Getaran ini nantinya akan menimbulkan gaya-gaya pada struktur bangunan karena struktur cenderung mempunyai gaya untuk mempertahankan dirinya dari gerakan.

Menurut Chen dan Lui (2006), pengertian secara umum, gempa bumi merupakan getaran yang terjadi pada permukaan tanah yang dapat disebabkan oleh aktivitas tektonik, vulkanisme, longsoran termasuk batu, dan bahan peledak. Dari semua penyebab tersebut di atas, goncangan yang disebabkan oleh peristiwa tektonik merupakan penyebab utama kerusakan struktur dan perhatian utama dalam kajian tentang bahaya gempa.

Menurut Mc.Cormac (2002), hal yang perlu diperhatikan adalah kekuatan bangunan yang memadai untuk memberikan kenyamanan bagi penghuninya terutama lantai atas. Semakin tinggi bangunan, defleksi lateral yang terjadi juga semakin besar pada lantai atas.

Menurut UBC 1997, tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk mencegah terjadinya kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa, dengan tiga kriteria standar sebagai berikut:

a. Tidak terjadi kerusakan sama sekali pada gempa kecil.

(28)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 6 c. Diperbolehkan terjadinya kerusakan struktural dan non-struktural pada gempa

kuat, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan bangunan runtuh.

Menurut SNI-1726-2002 pasal 1.3 dilakukannya perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung bertujuan untuk :

a. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa yang kuat.

b. Membatasi kerusakan gedung akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga masih dapat diperbaiki.

c. Membatasi ketidaknyamanan penghunian bagi penghuni gedung ketika terjadi gempa ringan sampai sedang

d. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung.

Menurut Applied Tecnology Council (ATC)-40, kriteria-kriteria struktur tahan gempa adalah sebagai berikut :

1. Immediate Occupancy (IO)

Bila gempa terjadi, struktur mampu menahan gempa tersebut, struktur tidak mengalami kerusakan struktural dan tidak mengalami kerusakan non struktural. Sehingga dapat langsung dipakai.

2. Life Safety (LS)

Struktur gedung harus mampu menahan gempa sedang tanpa kerusakan struktur, walaupun ada kerusakan pada elemen non-struktur.

3. Collapse Pervention (CP)

Struktur harus mampu menahan gempa besar tanpa terjadi keruntuhan struktural walaupun struktur telah mengalami rusak berat, artinya kerusakanb struktur boleh terjadi tetapi harus dihindari adanya korban jiwa manusia.

(29)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 7 Stabilitas merupakan hal yang sulit di dalam perencanaan struktur yang merupakan gabungan dari elemen-elemen. Untuk memperjelas mengenai stabilitas struktur akan diilustrasikan dalam Gambar 2.2.

(a) Susunan kolom dan balok (b) Ketidakstabilan terhadap beban horisontal

(c) Tiga metode dasar untuk menjamin kestabilan struktur sederhana meliputi : penopang diagonal, bidang geser dan titik hubung kaku.

(d) Setiap metode yang dipakai untuk menjamin kestabilan pada struktur harus dipasang secara simetris. Apabila tidak, dapat terjadi efek torsional pada struktur.

Gambar 2.1. Kestabilan Struktur Portal.

Sumber :Daniel L. Schodek (1999)

Pada Gambar 2.1(a) struktur stabil karena struktur belum mendapatkan gaya dari luar, apabila suatu struktur dikenakan gaya horisontal maka akan terjadi

(30)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8 deformasiseperti yang terlihat pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena struktur tidak mempunyai kapasitas yang cukup untuk menahan gaya horisontal dan struktur tidak mempunyai kemampuan untuk mengembalikan bentuk struktur ke bentuk semula apabila beban horisontal dihilangkan sehingga akan terjadi simpangan horisontal yang berlebihan yang dapat menyebabkan keruntuhan.

Menurut Daniel L. Schodek (1999),terdapat beberapa carauntuk menjamin kestabilan struktur seperti pada Gambar 2.1(c). Cara pertama dengan menambahkan elemen struktur diagonal pada struktur, sehingga struktur tidak mengalami deformasi menjadi jajaran genjang seperti pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena dengan menambahkan elemen struktur diagonal gaya-gaya yang dikenakan pada struktur akan disebarkan keseluruh bagian termasuk ke elemen diagonal, gaya-gaya yang diterima masing-masing struktur akan berkurang sehingga simpangan yang dihasilkan lebih kecil. Cara kedua adalah dengan menggunakan dinding geser. Elemennya merupakan elemen permukaan bidang kaku, yang tentunya dapat menahan deformasi akibat beban horisontal dan simpangan horisontal yang akan dihasilkan akan lebih kecil. Cara ketiga adalah dengan mengubah hubungan antara elemen struktur sedemikian rupa sehingga perubahan sudut untuk suatu kondisi pembebanan tertentu. Hal ini dengan membuat titik hubung kaku diantara elemen struktur sebagai contoh meja adalah struktur stabil karena adanya titik hubung kaku di antara setiap kaki meja dengan permukaan meja yang menjamin hubungan sudut konstan di antara elemen tersebut, sehingga struktur menjadi lebih kaku. Dalam menentukan letak bresing maupun dinding geser hendaknya simetris. Hal ini untuk menghindari efek torsional.

(31)

2.2.

DASAR TEORI

2.2.1 Analisis Dinamik

Secara umum analisis struktur terhadap beban gempa dibagi menjadi dua macam, yaitu :

1. Analisis beban statik ekuivalen adalah suatu cara analisis struktur dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban statik horizontal yang diperoleh dengan hanya memperhitungkan respons ragam getar yang pertama. Biasanya distribusi gaya geser tingkat ragam getar yang pertama ini di sederhanakan sebagai segitiga terbalik.

2. Analisis dinamik adalah analisis struktur dimana pembagian gaya geser gempa di seluruh tingkat diperoleh dengan memperhitungkan pengaruh dinamis gerakan tanah terhadap struktur. Analisis dinamik terbagi menjadi 2, yaitu : a. Analisis ragam respons spektrum dimana total respons didapat melalui

superposisi dari respons masing-masing ragam getar.

b. Analisis riwayat waktu adalah analisis dinamis dimana pada model struktur diberikan suatu catatan rekaman gempa dan respons struktur dihitung langkah demi langkah pada interval tertentu.

[image:31.612.112.528.174.648.2]

Untuk struktur gedung tidak beraturan, pengaruh gempa rencana harus ditinjau sebagai pengaruh pembebanan gempa dinamik, sehingga analisisnya harus dilakukan berdasarkan analisis respons dinamik.

Gambar 2.2. Diagram Beban (P) - Waktu (t)

Sumber : www.mafiosodeciviliano.com (Mei 2011)

(32)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10 teratur. Analisis dinamik dapat dilakukan dengan cara elastis maupun inelastis. Pada cara elastis dibedakan Analisis Ragam Riwayat Waktu(Time History Modal Analysis) pada cara ini diperlukan rekaman percepatan gempa dan Analisis Ragam Spektrum Respons(Response Spectrum Modal Analysis), dimana pada cara ini respons maksimum dari tiap ragam getar yang terjadi didapat dari Spektrum Respons Rencana (Design Spectra). Pada analisis dinamik elastis digunakan untuk mendapatkan respons struktur akibat pengaruh gempa yang sangat kuat dengan cara integrasi langsung(Direct Integration Method). Analisis dinamik elastis lebih sering digunakan karena lebih sederhana.

Untuk struktur gedung yang tidak beraturan yang tidak memenuhi struktur gedung beraturan, pengaruh gempa rencana terhadap struktur gedung tersebut harus ditentukan melalui analisis respons dinamik 3 dimensi. Untuk mencegah terjadinya respons struktur gedung terhadap pembebanan gempa yang dominan dalam rotasi dari hasil analisis vibrasi bebas 3 dimensi, paling tidak gerak ragam pertama (fundamental) harus dominan dalam translasi.(SNI 03-1726-2002)

Analisis dinamik untuk menentukan pembagian gaya geser tingkat akibat gerakan tanah oleh gempa dan dapat dilakukan dengan cara analisis ragam spektum respons. Pembagian gaya geser tingkat tersebut adalah untuk menggantikan pembagian beban geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi gedung pada analisis beban statik ekuivalen. Pada analisis ragam spektum respons, sebagai spektrum percepatan respons gempa rencana harus dipakai diagram koefisien gempa dasar (C) untuk wilayah masing-masing gempa. Nilai C tersebut tidak berdimensi sehingga respons masing-masing ragam merupakan respon relatif.

(33)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 11 dengan Akar Jumlah Kuadrat (Square Root of the Sum of Squares atau SRSS) (SNI 03-1726-2002)

Pada ilmu statika keseimbangan gaya-gaya didasarkan atas kondisi statik, artinya gaya-gaya tersebut tetap intesitasnya, tetap tempatnya dan tetap arah/ garis kerjanya. Gaya-gaya tersebut dikategorikan sebagai beban statik. Kondisi seperti ini akan berbeda dengan beban dinamik dengan pokok-pokok perbedaan sebagai berikut ini : a. Beban dinamik adalah beban yang berubah-ubah menurut waktu (time varying)

sehingga beban dinamik merupakan fungsi dari waktu.

b. Beban dinamik umumnya hanya bekerja pada rentang waktu tertentu. Untuk gempa bumi maka rentang waktu tersebut kadang-kadang hanya beberapa detik saja. Walaupun hanya beberapa detik saja namun beban angin dan beban gempa misalnya dapat merusakkan struktur dengan kerugian yang sangat besar.

c. Beban dinamik dapat menyebabkan timbulnya gaya inersia pada pusat massa yang arahnya berlawanan dengan arah gerakan.

d. Beban dinamik lebih kompleks dibanding dengan beban statik, baik dari bentuk fungsi bebannya maupun akibat yang ditimbulkan. Asumsi-asumsi kadang perlu diambil untuk mengatasi ketidakpastian yang mungkin ada pada beban dinamik. e. Karena beban dinamik berubah-ubah intensitasnya menurut waktu, maka

pengaruhnya terhadap struktur juga berubah-ubah menurut waktu. Oleh karena itu penyelesaian problem dinamik harus dilakukan secara berulang-ulang bersifat penyelesaian tunggal (single solution), maka penyelesaian problem dinamik bersifat penyelesaian berulang-ulang (multiple solution).

f. Sebagai akibat penyelesaian yang berulang-ulang maka penyelesaian struktur dengan beban dinamik akan lebih mahal dan lebih lama.

Menurut Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung SNI 01-1726-2002, Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung beraturan, apabila memenuhi ketentuan sebagai berikut :

(34)

2. Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan

kalaupunmempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.

3. 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. Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu utama orthogonal denah struktur gedung secara keseluruhan.

5. 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.

6. 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. Dalam hal ini, yang dimaksud dengan kekakuan lateral suatu tingkat adalah gaya geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan satu satuan simpangan antar-tingkat.

7. Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, artinya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat lantai tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah atap tidak perlu memenuhi ketentuan ini.

8. Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut. 9. Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang atau

(35)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 13 lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.

Untuk struktur gedung beraturan, pengaruh Gempa Rencana dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa statik ekuivalen, sedangkan untuk gedung tidak beraturan harus ditinjau dengan analisis respon dinamik.

i. Konsep Perencanaan Gedung Tahan Gempa

Menurut Tjokrodimulyo (2007), struktur tahan gempa adalah struktur yang tahan (tidak rusak dan tidak runtuh) apabila terlanda gempa, bukan struktur yang semata-mata (dalam perencanaan) sudah diperhitungkan dengan beban gempa.

Dalam perencanaan bangunan tahan gempa struktur yang didesain harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

a. Di bawah gempa ringan (gempa dengan periode ulang 50 tahun dengan probabilitas 60% dalam kurun waktu umur gedung) struktur harus dapat berespon elastik tanpa mengalami kerusakan baik pada elemen struktural (balok, kolom, pelat dan pondasi struktur) dan elemen non struktural (dinding bata, plafond dan lain lain).

b. Di bawah gempa sedang (gempa dengan periode ulang 50-100 tahun) struktur bangunan boleh mengalami kerusakan ringan pada lokasi yang mudah diperbaiki yaitu pada ujung-ujung balok di muka kolom, yang diistilahkan sendi plastis, struktur pada tahap ini disebut tahap First Yield yang merupakan parameter penting karena merupakan batas antara kondisi elastik (tidak rusak) dan kondisi plastis (rusak) tetapi tidak roboh atau disingkat sebagai kondisi batas antara beban gempa ringan dan gempa kuat.

(36)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 14 ii. Prinsip dan Kaidah Perancangan

1. Prinsip Dasar Perencanaan, Perancangan dan Pelaksanaan

Prinsip-prinsip dasar perlu diperhatikan dalam perencanaan, perancangan dan pelaksanaan struktur bangunan beton bertulang tahan gempa yaitu :

1. Sistem struktur yang digunakan haruslah sesuai dengan tingkat kerawanan daerah dimana struktur bangunan tersebut berada terhadap gempa.

2. Aspek kontinuitas dan integritas struktur bangunan perlu diperhatikan. Dalam pendetailan penulangan dan sambungan-sambungan, unsur-unsur struktur bangunan harus terikat secara efektif menjadi satu kesatuan untuk meningkatkan struktur secara menyeluruh.

3. Konsistensi sistim struktur yang diasumsikan dalam desain dengan sistim struktur yang dilaksanakan harus terjaga.

4. Materi beton yang digunakan haruslah memiliki daya tahan yang tinggi dilingkungannya.

5. Unsur-unsur arsitektural yang memiliki masa yang besar harus terikat dengan kuat pada sistem portal utama dan harus diperhitungkan pengaruhnya terhadap sistem struktur.

6. Metode pelaksanaan, sistem quality control dan quality assurance dalam tahapan konstruksi harus dilaksanakan dengan baik dan harus sesuai dengan kaidah yang berlaku.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa besarnya gaya gempa yang diterima struktur bangunan pada dasarnya dipengaruhi oleh karakteristik gempa yang tejadi, karakteristik tanah dimana bangunan berada dan karakteristik struktur bangunan. Karakteristik struktur bangunan yang berpengaruh diantaranya bentuk bangunan, massa bangunan, beban gravitasi yang bekerja, kekakuan dan lain-lain.

2. Jenis Beban

(37)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 15 elemen yang lain pada keseluruhan struktur masih membutuhkan asumsi dan pendekatan. Jenis beban yang biasa digunakan dalam bangunan gedung meliputi :

a. Beban Lateral, yang terdiri atas :

1) Beban Gempa

Besarnya simpangan horisontal (drift) bergantung pada kemampuan struktur dalam menahan gaya gempa yang terjadi. Apabila struktur memiliki kekakuan yang besar untuk melawan gaya gempa maka struktur akan mengalami simpangan horisontal yang lebih kecil dibandingkan dengan struktur yang tidak memiliki kekakuan yang cukup besar. Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 15.11.2.3, untuk mensimulasikan arah pengaruh Gempa Rencana yang sembarang terhadap struktur gedung baja, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama tetapi efektifitasnya hanya sebesar minimal 30% tapi tidak lebih dari 70%.

2) Beban Angin

Beban angin pada struktur terjadi karena adanya gesekan udara dengan permukaan struktur dan perbedaan tekanan dibagian depan dan belakang struktur. Beban angin tidak memberi konstribusi yang besar terhadap struktur dibandingkan dengan beban yang lainnya. Menurut Schodek(1999), besarnya tekanan yang diakibatkan angin pada suatu titik akan tergantung kecepatan angin, rapat massa udara, lokasi yang ditinjau pada stuktur, perilaku permukaan struktur, bentuk geometris struktur, dimensi struktur.

b. Beban Gravitasi, yang terdiri atas :

1) Beban Hidup

(38)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 16 hidup gedung tersebut, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan pada lantai dan atap.

[image:38.612.109.513.307.763.2]

Beban hidup dapat menimbulkan lendutan pada struktur, sehingga harus dipertimbangkan menurut peraturan yang berlaku agar struktur tetap aman. Menurut Schueller (1998), beban yang disebabkan oleh isi benda-benda di dalam atau di atas suatu bangunan disebut beban penghunian (occupancy load). Beban ini mencakup beban peluang untuk berat manusia, perabot partisi yang dapat dipindahkan, lemari besi, buku, lemari arsip ,perlengkapan mekanis dan sebagainya.

Tabel 2.1 Beban Hidup Pada Lantai Gedung

No Lantai gedung Beban Satuan

1. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang disebut dalam no 2.

200 Kg/m2

2. Lantai tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang tidak penting yang bukan untuk took, pabrik atau bengkel.

125 Kg/m2

3. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, took, toserba, restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit.

250 Kg/m2

4. Lantai ruang olah raga. 400 Kg/m2

5. Lantai dansa. 500 Kg/m2

6. Lantai dan balkon dalam dari ruang-ruang untuk pertemuan yang lain dari yang disebut dalam no 1 s/d 5, seperti masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton dengan tempat duduk tetap.

400 Kg/m2

7. Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton berdiri.

500 Kg/m2

8. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam no 3.

300 Kg/m2

9. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam no 4,5,6 dan 7.

500 Kg/m2

10. Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam no 3,4,5,6 dan 7.

250 Kg/m2

11. Lantai untuk pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, took buku, took besi, ruang alat-alat dan ruang mesin harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri dengan minimum.

400 Kg/m2

12. Lantai gedung parkir bertingkat : ¾ Untuk lantai bawah

¾

800 Kg/m2

(39)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 17 13. Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus

direncanakan terhadap beban hidup dari lantai yang berbatasan dengan minimum.

300 Kg/m2

Sumber : Peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983.hal.11)

2). Beban Mati

[image:39.612.112.515.316.735.2]

Beban mati (DL) adalah berat dari semua bagian gedung yang bersifat tetap. Beban mati terdiri dari dua jenis, yaitu berat struktur itu sendiri dan superimpossed deadload (SiDL). Beban superimpossed adalah beban mati tambahan yang diletakkan pada struktur, dimana dapat berupa lantai (ubin/keramik), peralatan mekanik elektrikal, langit-langit, dan sebagainya. Perhitungan besarnya beban mati suatu elemen dilakukan dengan meninjau berat satuan material tersebut berdasarkan volume elemen. Berat satuan (unit weight) material secara empiris telah ditentukan dan telah banyak dicantumkan tabelnya pada sejumlah standar atau peraturan pembebanan

Tabel 2.2 Berat Sendiri Bahan Bangunan

No Bahan bangunan Beban Satuan

1 Baja 7850 Kg/m3

2 Batu alam 2600 Kg/m3

3 Batu belah, batu bulat, batu gunug ( berat tumpuk ) 1500 Kg/m3

4 Batu karang ( berat tumpuk ) 700 Kg/m3

5 Batu pecah 1450 Kg/m3

6 Besi tuang 7250 Kg/m3

7 Beton ( 1 ) 2200 Kg/m3

8 Beton bertulang ( 2 ) 2400 Kg/m3

9 Kayu ( kelas 1 ) ( 3 ) 1000 Kg/m3

10 Kerikil, koral (kering udara sampai lembab, tanpa

diayak) 1650 Kg/m

3

11 Pasangan bata merah 1700 Kg/m3

12 Pasangan batu belah, batu bulat, batu gunung 2200 Kg/m3

13 Pasangan batu cetak 2200 Kg/m3

14 Pasangan batu karang 1450 Kg/m3

15 Pasir ( kering udara sampai lembab ) 1600 Kg/m3

16 Pasir ( jenuh air ) 1800 Kg/m3

17 Pasir kerikil, koral ( kering udara sampai lembab ) 1850 Kg/m3 18 Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai

lembab)

1700 Kg/m3

19 Tanah, lempung dan lanau ( basah ) 2000 Kg/m3

20 Timah hitam ( timbel ) 1140 Kg/m3

(40)

[image:40.612.88.528.104.649.2]

Tabel 2.3 Berat Sendiri Komponen Gedung

No Komponen gedung Beban Satuan

1 Adukan, per cm tebal : ¾ Dari semen

¾ Dari kapur, semen merah atau tras

21 17

Kg/m2 Kg/m2 2 Aspal, termasuk bahan-bahan mineral penambah, per cm

tebal

14 Kg/m2

3 Dinding pasangan bata merah : ¾ Satu batu

¾ Setengah batu

450 250

Kg/m2 Kg/m2 4 Dinding pasangan batako :

¾ Berlubang :

Tebal dinding 20 cm ( HB 20 ) Tebal dinding 10 cm ( HB 10 ) ¾ Tanpa lubang

Tebal dinding 15 cm Tebal dinding 10 cm

200 120 300 200 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 5 Langit-langit dan dinding ( termasuk rusuk-rusuknya,

tanpa penggantung langit-langit atau pengaku ), terpadu dari :

¾ Semen asbes ( eternity dan bahan lain sejenis ), dengan tebal maksimum 4mm.

¾ Kaca, dengan tebal 3-4 mm.

11 10

Kg/m2 Kg/m2 6 Penggantung langit-langit ( dari kayu ), dengan bentang

maksimum 5 m dan jarak s.k.s. minimum 0,80 m. 40 Kg/m2

7 Penutup atap genting dengan reng dan usuk / kaso per m2

bidang atap. 50 Kg/m2

8 Penutup atap sirap dengan reng dan usuk / kaso, per m2

bidang atap. 40 Kg/m2

9 Penutup atap seng gelombang ( BWG 24 ) tanpa gording 10 Kg/m2 10 Penutup lantai dari ubin semen Portland, teraso dan

beton, tanpa adukan, per cm tebal. 21 Kg/m2

11 Semen asbes gelombang ( tebal 5 mm ) 11 Kg/m2

12 Ducting AC dan penerangan 30,6 Kg/m2

(41)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2.2.3 Men ini y a. b. c. d. Dim U D L E 2.2.3 Besa perat Mc.C bentu 3.3Komb nurut SNI yaitu :

U = 1,4 D U = 1,2 D U = 0,9 D U = 1,2 D

mana: = Kuat Pe = Beban M = Beban H = Beban G

3.4Deflek

arnya sim turan yan Cormac

uk Drift I

binasi Pem

2847-200

D

D + 1,6 L D + 1,0E D + 1,0L +

erlu Mati Hidup Gempa ksi Latera mpangan ng berlaku

(1981 ) m Indeks sep

mbebanan

02 pasal 1

+ 1,0E

al

horisonta u, yaitu ki menyataka perti pada Gam Sumber n 11.2, komb

al (drift) inerja bat an bahwa Gambar 2

mbar 2.3. D

r : Mc.Corm

binasi beb ) harus tas layan simpanga 2.3 Defleksi L

mac (1981 )

ban yang

dipertimb struktur d an struktur Lateral ) dipakai d bangkan dan kinerj

r dapat din

dalam pen

(42)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 20 Drift Indeks dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.1 :

Drift Indeks = h

∆

(2.1)

Dimana :

∆ = besar defleksi maksimum yang terjadi (m)

h = ketinggian struktur portal (m)

Besarnya drift Indeks tergantung pada besarnya beban-beban yang dikenakan pada struktur.

Tabel 2.4. Deformation Limit berbagai Kinerja ATC-40 PERFORMANCE LEVEL

Interstory Drift Limit

Immediate Occupancy

Damage Control

Life Safety Structural Stabiliity Maximum total

Roof Displ. Ratio (Xmax/H)

0,01 0,01 – 0,02 0,02 0,33Vi/Pi

Maximum Inelastic Drift

0,001 0,005 – 0,015 No Limit No Limit

Sumber :Applied Technology Council, Seismic Evaluation and Retrofit Of Concrete Buildings,Report ATC-40,(Redwood City:ATC,1996),Table 8-4,p.8-19

2.2.4 Ketentuan Umum Bangunan Gedung Dalam Pengaruh Gempa.

2.2.4.1Faktor Keutamaan

[image:42.612.109.532.279.572.2]

Untuk berbagai kategori gedung bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur gedung yang diharapkan. Pengaruh gempa rencana terhadap struktur gedung harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan (I).

Tabel 2.5 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur lainnyan untuk beban gempa

Jenis Pemanfaatan Kategori

Resiko Gedung dan struktur lainnyan yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa

manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk tidak dibatasi untuk : - Fasilitas Pertanian.

- Fasilitas sementara tertentu - Fasilitas gedung yang kecil

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori

(43)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 21 Gedung dan struktur lainnyan yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa

manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk tidak dibatasi untuk : - Gedung dan stuktur lainnya dimana terdapat lebih dari 300 orang

yang menghuninya.

- Gedung dan stuktur lainnya day care berkapasitas lebih dari 150 orang.

- Gedung dan struktur lainnya dengan fasilitas sekolah dasar atau sekolah menengah berkapasitas lebih besar dari 250 orang

Gedung dan struktur lainnya dengan kapasitas lebih 500 orang untuk gedung perguruan tinggi atau fasilitas pendidikan untuk orang dewasa.

- Fasilitas kesehatan dengan kapasitas 50 atau lebih pasien inap, tetapi tidak memiliki fasilitas badah dan unit gawat darurat.

- Penjara atau rumah tahanan.

Gedung dan struktur lainnyan, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan /atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk tetapi tidak dibatasi untuk :

- Pusat Pembangkit Energi. - Fasilitas Pengolahan Air Bersih.

- Fasilitas Pengolahan Air Kotor dan Limbah. - Pusat Telekomunikasi.

Gedung dan struktur lainnyan, tidak termasuk kedalam kategori resiko IV, (termasuk tetapi tidak dibatasi untuk fsilitas manufaktur,proses penanganan penyimpsnsn, Penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak), yang mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.

III

Gedung dan struktur lain yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, tetapi tidak dibatasi untuk :

- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat.

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulance dan kantor polisi serta 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 saat keadaan darurat.

- Struktur tambahan ( termasuk tidak dibatasi untuk, tower telekomunikasi, tangki penyimpan bahan bakar, tower pendingin, struktur stasiun listrik,tangki air pemadam kebakaran atau struktur

(44)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 22 rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan

pemadam kebakaran) diisyaratkan dalam kategori resiko IV untuk operasi pada saat keadaan darurat

- Tower.

- Fasilitas penampung air dan struktur pompa yang dibutuhkan untuk meningkatkan tekanan air pada saat memadamkan kebakaran - Gedung dan struktur lainnya yang memiliki fungsi yang penting

terhadap sistem pertahanan nasional.

Gedung dan struktur lainnya (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan , penyimpanan, penggunaan atau tempat penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya) yang mengandung bahan yang sangat beracun dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyarakan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi nasyarakat bila terjadi kebocoran.

Gedung dan struktur lainnya yang mengandung bahan yang beracun, sangat beracun atau mudah meledak dapat dimasukkan dalam kategori resiko yang lebih rendah bilamana dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkekuatan hukum melalui kajian bahaya bahwa kebocoran bahan beracun dan mudah meledak tersebut tidak akan mengancam kehidupan masyarakat. Penurunan kategori resiko ini tidak diijinkan jika gedung atau struktur lainnya tersebut juga merupakan fasilitas yang penting. Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV

[image:44.612.88.525.57.505.2]

Fasilitas pembangkit energi yang tidak memasok energi untuk kebutuhan nasional dapat dimasukkan kedalam kategori resiko II

Tabel 2.6Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan

Kategori Resiko Banguan Ie

I atau II 1,0

III 1,25 IV 1,50

Sumber : RSNI 1726-2010

2.2.4.2Koefisien Modifikasi Respons (R)

Koefisien modifikasi respon, rasio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung elastik penuh dan beban gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut, faktor reduksi gempa representatif struktur gedung tidak beratutan.

(45)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 23 Tabel 2.7Koefisien modifikasi respon (R)

Sistim Penahan- Gaya Gempa Koefisien Modifikasi

Respon (R)

C. SISTEM RANGKA PENAHAN MOMEN

1. Rangka momen baja khusus 8

2. Rangka momen rangka batang baja khusus 7

3. Rangka momen baja menengah 4,5

4. Rangka momen baja biasa 3,5

5. Rangka momen beton bertulang khusus 8

6. Rangka momen beton bertulang menengah 5

7. Rangka momen beton bertulang biasa 3

8. Rangka momen baja dan beton komposit khusus 8

9. Rangka momen komposit menengah 8

10. Rangka momen terkekang parsial komposit 5

11. Rangka momen komposit biasa 3

12. Rangka momen Cold Form khusus dengan baut 3,5

Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam perencanaan struktur gedung dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai faktor daktilitas maksimum µm yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau subsistem struktur gedung.

2.2.4.3Wilayah Gempa

Menurut peta hazard gempa Indonesia 2010, meliputi peta percepatan puncak (PGA) dan respon spektra percepatan di batuan dasar (SB) untuk perioda pendek 0.2 detik (Ss) dan untuk periode 1.0 detik (S1) dengan redaman 5% mewakili tiga level hazard gempa yaitu 500, 1000 dan 2500 tahun atau memiliki kemungkinan terlampaui 10% dalam 50 tahun, 10% dalam 100 tahun, dan 2% dalam 50 tahun. Definisi batuan dasar SB adalah lapisan batuan di bawah permukaan tanah yang memiliki memiliki kecepatan rambat gelombang geser (Vs) mencapai 750 m/detik dan tidak ada lapisan batuan lain di bawahnya yang memiliki nilai kecepatan rambat gelombang geser yang kurang dari itu. Pada Perencanaan Apartemen Tunning digunakan wilayah gempa yang disusun berdasarkan peta respon spektrum percepatan untuk periode pendek 0,2 detik di batuan dasar SB untuk probabilitas terlampaui 10% dalam 50

(46)

Gambar 2.4.Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk percepatan puncak (PGA)

(47)

Gambar 2.6. Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS Sumber : RSNI 1726-2010

2.2.4.4Jenis Tanah Setempat

Perambatan gelombang Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD) melalui lapisan tanah di bawah bangunan diketahui dapat memperbesar gempa rencana di muka tanah tergantung pada jenis lapisan tanah. Pengaruh gempa rencana di muka tanah harus ditentukan dari hasil analisis perambatan gelombang gempa dari kedalaman batuan dasar ke muka tanah dengan menggunakan gerakan gempa masukan dengan percepatan puncak untuk batuan dasar (SNI 03-1726-2002). RSNI Gempa 2010 menetapkan jenis-jenis tanah di Indonesia menjadi 4 kategori, yaitu Tanah Keras, Tanah Sedang, Tanah Lunak, dan Tanah Khusus yang identik dengan Jenis Tanah versi UBC berturut-turut SC, SD, SE, dan SF.

Tabel 2.8Jenis-jenis tanah berdasar RSNI 1726-2010

Kelas Lokasi

Profil Tanah (deskrpsi umum)

Sifat tanah rata-rata untuk 30 m teratas Kecepatan

rambat gelombang

(m/s)

N SPT (cohesionles

soil layers)

Kuat geser niralir (KPa)

A _{Hard Rock} >1500 Diasumsikan tidak ada di

Indonesia

B _Rock 760 – 1500

C Very Dense Soil and Soft Rock

(Tanah Keras)

360 – 760

(48)

D Stiff Soil Profile

(Tanah Sedang)

180-360

(175-350) 15 - 50 50 - 100

E Soft Soil Profile

(Tanah Lunak)

< 180

(<175) < 15 < 50

F Membutuhkan evaluasi khusus

(Tanah Khusus)

SUMBER :RSNI 1726-2010

2.2.4.5Penentuan Percepatan Puncak di Permukaan Tanah

Besarnya percepatan puncak di permukaan tanah diperoleh dengan mengalikan

faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) dengan nilai PGA yang diperoleh dari Gambar 2.4. Besarnya FPGA tergantung dari klasifikasi site yang didasarkan pada Tabel 2.8 dan nilainya ditentukan sesuai Tabel 2.9.

Tabel 2.9Faktor amplifikasi untuk PGA (FPGA) (ASCE 7-10) Klasifikasi Site

(Sesuai Tabel 2.7)

SPGA

PGA ≤ 0.1 PGA = 0.2 PGA= 0.3 PGA = 0.4 PGA ≥ 0.5

Batuan Keras (SA) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Batuan (SB) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Tanah Sangat Padat

dan Batuan Lunak (SC) 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0

Tanah Sedang (SD) 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0

Tanah Lunak (SE) 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

Tanah Khusus (SF) SS SS SS SS SS

Keterangan:

SPGA = Nilai PGA di batuan dasar (SB) mengacu pada Peta Gempa Indonesia 2010 (gambar 2.4)

SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon spesifik.

Percepatan puncak di permukaan tanah dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:

PGAM = FPGA x SPGA...(2.1)

Dimana:

PGAM = nilai percepatan puncak di permukaan tanah berdasarkan klasifikasi site.

(49)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 27 2.2.4.6Faktor ResponGempa

Faktor respon gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi, besarnya nilai faktor respon gempa diperoleh dari perhitungan SS dan S1.

Tabel 2.10 Kategori Lokasi Fa untuk Menentukan Nilai Ss Site

Class Ss ≤ 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1,0 Ss ≥ 1,20

A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

B 1 1 1 1 1

C 1.2 1.2 1.1 1 1

D 1.6 1.4 1.2 1.1 1

E 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

F Lihat Pasal 4.5

Catatan : Gunakan interpolasi linier untuk angka tengah Ss

Tabel 2.11 Kategori Lokasi Fvuntuk Menentukan Nilai S1

Site Class

Mapped Maximum Consideret Earthquike Spectral Response Acceleration Parameterr at 1-s periode

S1< 0.1 S1 = 0.2 S1 = 0.3 S1 = 0.4 S1> 0.5

A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

B 1 1 1 1 1

C 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3

D 2.4 2 1.8 1.6 1.5

E 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4

F Lihat pasal 4.5

(50)

Gambar 2.7.Desain Respon Spektrum

Keterangan :

SS = Parameter respon spektra percepatan pada perioda pendek, yang didapat dari

Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk SS.

S1 = Parameter respon spektra percepatan pada perioda 1-detik, yang didapat dari

Peta Wilayah gempa di Indonesia untuk S1.

Fa = Parameter respon spektra percepatan untuk gempa maksimum yang ditinjau,

bergantung pada kelas lokasi dan nilai SS.

Fv = Parameter respon spektra percepatan untuk gempa maksimum yang ditinjau,

bergantung pada kelas lokasi dan nilai S1.

SDS= Parameter respon spektra percepatan desain. (2/3.Fa.SS)

SDS= Parameter respon spektra percepatan desain. (2/3.Fv.S1)

(51)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 29 2.2.4.7Kategori Desain Gempa (KDG).

Pengklasifikasian ini dikenakan pada struktur berdasar Kategori Resiko Banguan (KRB) dan tngkat kekuatan gerakan tanah akibat gempa yang diantisipasi dilokasi struktur banguan.

Kategori desain gempa dievaluasi berdasarkan parameter respon percepatan periode pendek dan berdasarkan parameter respon percepatan periode 1,0 detik.

Tabel 2.12 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda Pendek.

Nilai SDS Kategori Resiko Bangunan (KRB)

I atau II III Iv

SDS < 0,167 A A A

0,167 < SDS < 0,33 B B B

0,330 < SDS < 0,50 C C C

0,500 < SDS D D D

SUMBER :RSNI 1726-2010

KDG : A B C D E F

(52)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 30 Tabel 2.13 Kategori Desain Gempa (KDG) Berdasarkan Parameter Percepatan Perioda 1,0 detik.

Nilai SD1 Kategori Resiko Bangunan (KRB)

I atau II III Iv

SDS < 0,067 A A A

0,067 < SDS < 0,133 B B B

0,133 < SDS < 0,20 C C C

0,20 < SDS D D D

Tabel 2.14 Kategori Desain Gempa (KDG) dan Resiko Kegempaan.

Kode Tingkat Resiko Kegempaan

RSNI 1726-10

Rendah Menengah Tinggi

KDG A,B

KDG C

KDG D,E,F

SRPMB/mM/K SRPMM/K SRPMK

Sumber :RSNI 1726-2010

b. Kinerja Struktur

i. Kinerja Batas Layan

Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah kerusakan nonstruktur dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi faktor skala.

Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui

R

03 , 0

kali tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, bergantung yang

(53)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 31 ii. Kinerja Batas Ultimit

Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh