BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
2.3.1 Beban Gempa
Gempa adalah fenomena getaran yang diakibatkan oleh benturan atau pergesekan lempeng tektonik (plate tectonic) bumi yang terjadi di daerah patahan (fault zone) (Indarto dkk, 2013).
Menurut Satyarno dkk (2012), pada dasarnya ada dua metode Analisa Perencanaan Gempa, yaitu :
1. Analisis Beban Statik Ekuivalen (Equivalent Static Load Analysis), Analisis ini adalah suatu cara analisa struktur, dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban statik horizontal untuk menirukan pengaruh gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah. Metode ini digunakan untuk bangunan struktur yang beraturan dengan ketinggian tidak lebih dari 40 m.
2. Analisis Dinamik (Dynamic Analysis), Metode ini digunakan untuk bangunan dengan struktur yang tidak beraturan. Perhitungan gempa dengan analisis dinamik ini terdiri dari :
II-10
- Analisa Ragam Spektrum Respons, Analisa Ragam Spektrum
Respons adalah suatu cara analisa dinamik struktur, dimana suatu model dari matematik struktur diberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana, dan ditentukan respons struktur terhadap gempa rencana tersebut.
- Analisa Respons Riwayat Waktu, Analisa Respons Riwayat Waktu
adalah suatu cara analisa dinamik struktur, dimana suatu model matematik dari struktur dikenakan riwayat waktu dari gempa-gempa hasil pencatatan atau gempa-gempa tiruan terhadap riwayat waktu dari respons struktur ditentukan.
Menurut Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, pengaruh gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan dan evaluasi struktur bangunan gedung dan nongedung serta berbagai bagian dan peralatannya secara umum. Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlampaui besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2%. Terdapat 2 buah peta wilayah gempa, yaitu untuk gempa denga periode T = 0,2 detik dan gempa dengan periode T = 1 detik. Grafik respons spektrum tidak disediakan, melainkan harus direncanakan sendiri menggunakan parameter-parameter percepatan yang dapat dihitung berdasarkan wilayah gempa dan struktur gedung yang dibangun. Langkah-langkah membuat respons spektrum desain adalah sebagai berikut:
II-11
a. Menentukan Ss (diperoleh dari peta gempa SNI 1726:2019 dengan periode ulang 2500 tahun dan T= 0,2 detik) dan S1 (diperoleh dari peta gempa dengan priode ulang 2500 tahun dan T = 1 detik)
Gambar 2.3 Peta parameter gerak tanah,Ss (Badan Standarisasi Nasional.
2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Gambar 2.4 Peta parameter gerak tanah,S1 (Badan Standarisasi Nasional.
2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
b. Menentukan jenis tanah dan koefisien situs, Setelah jenis tanah ditentukan, dengan nilai Ss dan S1 yang diperoleh dilangkah awal
II-12
maka fa dan fv akan diperoleh melalui table berikut
Tabel 2.1 Koefisien situs Fa (Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Tabel 2.2 Koefisien situs Fv (Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
c. Menghitung SMS dan SM1 (parameter spektrum respon percepatan pada periode pendek dan periode 1 detik) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs, harus ditentukan dengan perumusan berikut ini:
SMS = Fa.SS (2.2)
SM1 = Fv.S1 (2.3)
Kelas Situs
Parameter Respon Spektral Percepatan Gempa (MCER) Terpetakan pada Periodik Pendek, T = 0.2 detik, Ss
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 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
SC 1.3 1.3 1.2 1.2 1.2
SD 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0
SE 2.4 1.7 1.3 1.1 0.8
SF SSᵇ
Kelas Situs
Parameter Respon Spektral Percepatan Gempa (MCER) Terpetakan pada Periodik 1 detik, S₁
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 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
SC 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
SD 2.4 2.2 2.0 1.9 1.8
SE 4.2 3.3 2.8 2.4 2.2
SF SSᵇ
II-13
d. Menghitung parameter percepatan spektral desain untuk periode pendek, SDS dan periode 1 detik SD1 harus ditentukan melalui persamaan berikut:
SDS = 2/3 SMS (2.4)
SD1 = 2/3 SM1 (2.5)
e. Spektrum respons desain,
- Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan desain Sa harus diambil dari persamaan:
(2.6)
- Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih
kecil atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan desain, Sa sama dengan SDS
- Untuk perioda lebih besar dari TS, spektrum respons percepatan desain Sa, diambil berdasarkan persamaan:
(2.7) (2.8) (2.9) - Sesuai pasal 5.3 SNI 1726-2019, jenis tanah dikelompokan
menjadi 6 bagian, dengan pembagiannya berdasarkan besaran percepatan rambat gelombang geser rata-rata (Vs), nilai hasil test penetrasi standar rata-rata (N), dan kuat geser nilai rata- rata.
Sa = SDS {0.4 + 0.6 T
T0 }
T0 = 0.2 𝑆𝐷1
SDS
TS = 0.2 𝑆𝐷1
SDS
Sa = 𝑆𝐷1
T
II-14
Tabel 2.3 Klasifikasi Situs (Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung dan Non Gedung.)
- Sesuai pasal 4.1.2 SNI 1726-2019, menentukan kategori resiko
struktur bangunan gedung atau non gedung. Pengaruh gempa rencana harus dikalikan dengan faktor keutamaan.
Tabel 2.4 Kategori risiko bangunan untuk beban gempa (Badan
Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Jenis Pemanfaatan Kategori
Resiko Gedung dengan resiko redah terhadap jiwa manusia I
Semua gedung lain II
Gedung dengan resiko tinggi terhadap jiwa manusia III Gedung yang ditunjukan untukfasilitas penting IV
Tabel 2.5 Faktor keutamaan gempa (Badan Standarisasi Nasional. 2019.
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Kategori Risiko Faktor Keutamaan Gempa, Ie
I atau II 1,00
III 1,25
IV 1,50
II-15
I, II dan III IV
SDS < 0.167 A A
0.167 < SDS < 0.33 B C 0.33 < SDS < 0.50 C D
0.50 < SDS D D
Nilai SDS Kategori Risiko
I, II dan III IV
SD1 < 0.067 A A
0.067 < SD1 < 0.133 B C 0.133 < SD1 < 0.20 C D
0.20 < SD1 D D
Kategori Risiko Nilai SD1
f. Kategori Desain Seismik (KDS), dihitung berdasarkan pasal 6.5 SNI 1726-2019
Tabel 2.6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek (Badan Standarisasi
Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik (Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.)
Gaya geser dasar gempa dan beban lateral gempa, sesuai pasal 7.8 SNI 1726-2019, gaya dasar seismik V dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan dengan persamaan berikut:
V = CS.Wt (2.10) Keterangan:
CS = koefisien respons seismik Wt = Berat seismik efektif
II-16
Koefisien respons seismik, Cs harus ditentukan dengan persamaan berikut:
(2.11) Nilai CS yang dihitung diatas tidak boleh melebihi berikut ini:
(2.12) CS harus tidak kurang dari
Cs = 0,044 SDSIe ≥ 0,01 (2.13) Untuk struktur yang berlokasi di S1 sama dengan atau lebih besar dari 0,6 g, maka Cs harus tidak kurang dari
(2.14) Keterangan:
Sesuai pasal 7.8.3 SNI 1726-2019, gaya gempa lateral yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut:
Fx = CvxV dan (2.15)
(2.16) SDS = parameter percepatan spektrum respons desain dalam
rentang perioda pendek
SD1 = Parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda 1 detik
S1 = parameter percepatan spektrum respons maksimum yang dipetakan
T = perioda struktur dasar (detik) R = faktor modifikasi respons Ie = faktor keutamaan hunian