BEBAN

Prakata

PASAL 5 BEBAN

5.1 - Ruang Lingkup

5.1.1 Ketentuan-ketentuan dalam pasal ini harus diterapkan untuk pemilihan faktor beban dan kombinasi beban yang digunakan dalam desain, kecuali yang diizinkan dalam Pasal 27.

5.2 - Umum

5.2.1 Beban harus meliputi berat sendiri, beban kerja, dan pengaruh dari gaya prategang, gempa, kekangan terhadap perubahan volume dan perbedaan penurunan.

R5.2 - Umum

R5.2.1 Ketentuan-ketentuan dalam standar adalah untuk beban-beban mati, hidup, angin, dan gempa seperti yang direkomendasikan oleh SNI 1727 dan SNI 1726.

Jika beban layan dispesifikasikan oleh peraturan umum gedung lainnya yang mana SNI 2847 merupakan bagiannya berbeda dari beban layan SNI 1727, maka peraturan umum gedung menentukan.

Akan tetapi, jika sifat beban yang terkandung dalam peraturan umum gedung berbeda sekali dengan SNI 1727, maka beberapa ketentuan standar ini akan membutuhkan modifikasi untuk merefleksikan perbedaan tersebut.

5.2.2 Beban dan Kategori Desain Seismik (KDS) harus sesuai dengan peraturan umum gedung atau ditentukan oleh pihak berwenang.

R5.2.2 Kategori Desain Seismik (KDS) pada standar ini diadopsi langsung dari SNI 1726. Istilah yang sama digunakan pada International Building Code (2012 IBC) dan National Fire Protection Association (NFPA 5000 2012). BOCA National Building Code (BOCA 1999) dan Standard Building Code (SBC 1999) menggunakan istilah kategori kinerja seismik. Uniform Building Code (IBCO 1997) mengkaitkan ketentuan-ketentuan desain seismik dengan zona gempa, sedangkan edisi ACI 318 sebelum tahun 2008 mengkaitkan ketentuan-ketentuan desain seismik dengan tingkat risiko gempa. Tabel R5.2.2 mengkaitkan KDS dengan terminologi risiko gempa yang digunakan oleh ACI 318 pada beberapa edisi sebelum edisi 2008 dan terhadap metode lainnya yang menetapkan ketentuan-ketentuan desain yang digunakan di Amerika pada beberapa peraturan model gedung (model building code), standar ASCE/SEI 7, dan National

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 83 dari 695

Earthquake Hazard Reduction Program (NEHRP 1994).

Ketentuan-ketentuan desain untuk struktur penahan gempa dalam standar ini sesuai dengan Kategori Desain Seismik (KDS) strukturnya. Secara umum, KDS berkaitan dengan tingkat bahaya gempa, tipe tanah, okupansi hunian dan kegunaan gedung. Penetapan KDS pada gedung ditetapkan sesuai aturan peraturan umum gedung daripada standar ini.

Tabel R5.2.2 – Korelasi terminologi seismik dalam model code.

Code, Standard, atau

sumber dokumen dan

edisi

Tingkat risiko gempa atau kinerja seismik atau kategori desain yang didefinisikan dalam kode ACI 318-08, ACI

318-11, ACI 318-14, IBC 2000, 2003, 2006, 2008, 2012, NFPA 5000 2003, 2006, 2009, 2012, ASCE 7-

98 – 7-10, NEHRP 1997,

2000, 2003, 2009

KDS^[1]

A, B KDS C KDS D,

E, F

ACI 318-05 dan edisi sebelumnya

Risiko seismik rendah

Risiko seismik menengah

Risiko seismik

tinggi BOCA National

Building Code 1993, 1996, 1999, Standard

Building Code 1994, 1997 1999, ASCE 7-

93, 7-95, NEHRP 1991,

1994

KKS^[2]

A, B KKS C KKS D, E

Uniform Building Code 1991, 1994, 1997

Zona gempa

0,1

Zona gempa 2

Zona gempa

3,4

[1] KDS = Kategori Desain Seismik (Seismic Design Category) yang didefiniskan dalam kode, standar, atau sumber dokumen

[2] KKS = Kategori Kinerja Seismik (Seismic Performance Category) yang didefiniskan dalam kode, standar, atau sumber dokumen

Jika tidak ada peraturan umum gedung yang menentukan beban gempa dan zona gempa, menjadi perhatian komite ACI 318 bahwa penggunaan ketentuan-ketentuan desain penahan gempa harus konsisten dengan ASCE/SEI 7, 2012 IBC dan NFPA 5000. Peraturan umum gedung juga

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 84 dari 695

menspesifikasikan faktor kekuatan lebih Ω^o berkaitan dengan sistem penahan seismik untuk struktur dan desain komponen- komponen struktur tertentu.

5.2.3 Reduksi beban hidup diizinkan sesuai dengan peraturan umum gedung atau bila tidak terdapat dalam peraturan umum gedung harus berdasarkan SNI 1727.

5.3 - Faktor beban dan kombinasi beban 5.3.1 Kekuatan perlu U harus paling tidak sama dengan pengaruh beban terfaktor dalam Tabel 5.3.1, dengan pengecualian dan tambahan dalam 5.3.3 hingga 5.3.12.

Tabel 5.3.1 – Kombinasi beban

Kombinasi beban Persamaan Beban utama

U = 1,4D (5.3.1a) D

U = 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau

R) (5.3.1b) L

U = 1,2D + 1,6(Lr atau R) +

(1,0L atau 0,5W) (5.3.1c) Lr atau

R U = 1,2D + 1,0W + 1,0L + 0,5(Lr

atau R) (5.3.1d) W

U = 1,2D + 1,0E + 1,0L (5.3.1e) E U = 0,9D + 1,0W (5.3.1f) W U = 0,9D + 1,0E (5.3.1g) E

R5.3 - Faktor beban dan kombinasi beban

R5.3.1 Kekuatan perlu U dinyatakan dalam bentuk-bentuk beban-beban terfaktor, momen-momen dan gaya-gaya dalam terkait. Beban-beban terfaktor adalah beban-beban yang ditetapkan oleh peraturan pembebanan yang berlaku, kemudian dikalikan dengan faktor-faktor beban yang sesuai.

Faktor yang dikenakan pada masing- masing beban dipengaruhi oleh tingkat ketelitian sejauh mana pengaruh beban biasanya dapat dihitung dan variasi yang mungkin terjadi pada beban selama umur layan struktur. Beban mati, karena dapat ditentukan lebih teliti dan tidak terlalu bervariasi, dikenai faktor beban yang lebih rendah daripada beban hidup. Faktor- faktor beban juga memperhitungkan variabilitas dalam analisis struktur yang digunakan untuk menghitung momen- momen dan gaya-gaya geser.

Standar ini memberikan faktor-faktor beban untuk kombinasi-kombinasi beban khusus. Dalam memberikan faktor-faktor pada kombinasi beban, beberapa pertimbangan harus diberikan terhadap kemungkinan terjadinya beban yang bersamaan. Walaupun sebagian besar kombinasi beban yang biasanya terjadi sudah tercakup, namun tidak boleh menganggap bahwa semua kasus sudah tercakup.

Perlu diberikan perhatian pada tanda (positif atau negatif) dalam menentukan U untuk kombinasi-kombinasi beban, dimana sebuah tipe pembebanan dapat menghasilkan pengaruh berlawanan terhadap yang dihasilkan oleh tipe pembebanan yang lain. Kombinasi- kombinasi beban dengan 0,9D secara khusus diperhitungkan untuk kasus

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 85 dari 695

dimana beban mati yang lebih tinggi mengurangi pengaruh beban-beban lainnya. Kasus pembebanan ini bisa juga kritis untuk penampang-penampang kolom yang terkendali oleh tegangan tarik. Dalam kasus seperti ini, pengurangan beban aksial dan peningkatan momen dapat menghasilkan kombinasi beban yang kritis.

Berbagai kombinasi beban untuk menentukan kondisi desain yang paling kritis harus dipertimbangkan. Hal ini menjadi penting bila kekuatan tergantung pada lebih dari satu pengaruh beban, seperti kekuatan untuk kombinasi beban lentur dan aksial atau kekuatan geser pada komponen-komponen struktur dengan beban aksial.

Bila keadaan khusus memerlukan ketergantungan yang lebih besar pada kekuatan komponen-komponen struktur tertentu daripada yang biasa dijumpai dalam praktik perencanaan pada umumnya, maka pengurangan faktor reduksi kekuatan  yang dipakai atau peningkatan faktor-faktor beban U dapat dilakukan untuk komponen struktur tersebut.

Beban hujan R pada Pers. (5.3.1b), (5.3.1c), dan (5.3.1d) harus dihitung untuk semua kemungkinan akumulasi air hujan.

Atap harus didesain memiliki kemiringan yang cukup atau lawan-lendut (camber) untuk menjamin drainase yang cukup dengan memperhitungkan defleksi atap jangka-panjang akibat beban mati. Bila defleksi atap dapat menimbulkan genangan air yang disertai dengan defleksi tambahan dan genangan tambahan, desainnya harus menjamin bahwa proses ini dengan sendirinya menjadi pembatas.

Peraturan umum gedung dan rujukan- rujukan beban desain terkait beban gempa pada tingkat kekuatan dan faktor beban adalah 1,0 (ASCE/SEI 7; BOCA (1999);

SBC (1999); UBC (ICBO 1997); 2012 IBC).

Bila tidak terdapat peraturan umum gedung yang menetapkan pengaruh tingkat gempa kuat, faktor beban yang lebih besar untuk E dapat digunakan.

5.3.2 Pengaruh satu atau lebih beban yang tidak bekerja secara serentak harus diinvestigasi.

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 86 dari 695

5.3.3 Faktor beban pada beban hidup L dalam Pers. (5.3.1c), (5.3.1d) dan (5.3.1e) diizinkan direduksi hingga 0,5 kecuali untuk a), b) atau c):

a) Garasi

b) Luasan yang ditempati sebagai tempat berkumpul publik

c) Semua luasan dimana L lebih besar dari 4,8 kN/m².

R5.3.3 Faktor modifikasi beban dalam standar ini berbeda dengan reduksi beban hidup berdasarkan luasan terbebani yang diizinkan dalam peraturan umum gedung.

Reduksi beban hidup, berdasarkan luasan terbebani, menyesuaikan beban hidup nominal (L0 dalam SNI 1727 atau ASCE/SEI 7) menjadi L. Reduksi beban hidup, sebagaimana ditetapkan dalam peraturan umum gedung, dapat digunakan dengan mengkombinasikan faktor beban 0,5 yang diatur dalam standar ini.

5.3.4 Bila disertakan, beban hidup L meliputi a) hingga f):

a) Beban hidup terpusat b) Beban kendaraan c) Beban kran (crane)

d) Beban pada sistem pegangan tangga, pagar pembatas, pembatas kendaraan.

e) Pengaruh impak (kejut) f) Pengaruh getaran

5.3.5 Bila W didasarkan pada beban angin tingkat layan, 1,6W harus digunakan sebagai pengganti dari 1,0W dalam Pers. (5.3.1d) dan (5.3.1f), dan 0,8W harus digunakan sebagai pengganti dari 0,5W dalam Pers. (5.3.1c).

R5.3.5 SNI 1727 (ASCE/SEI 7) telah merubah beban angin ke tingkat kekuatan dan mengurangi faktor beban angin ke 1,0.

Standar ini menggunakan faktor beban sebelumnya untuk beban angin sebesar 1,6, ketika beban angin tingkat layan digunakan. Untuk pengecekan kemampuan layan, bagian penjelasan di Lampiran C ASCE/SEI 7 memberikan tingkat layan beban angin Wa.

5.3.6 Pengaruh struktural dari gaya-gaya akibat kekangan dari perubahan volume dan perbedaan penurunan T harus ditinjau dalam kombinasi dengan beban lainnya jika pengaruh T dapat memberikan pengaruh yang merugikan terhadap keamanan struktural atau kinerjanya. Faktor beban untuk T harus ditentukan dengan memperhitungkan ketidaktentuan yang terkait dengan besaran T, probabilitas dimana pengaruh maksimum T akan terjadi serentak dengan beban kerja lainnya, dan konsekuensi yang berpotensi merugikan jika pengaruh T lebih besar dari yang diasumsikan. Faktor beban pada T tidak boleh mempunyai nilai kurang dari 1,0.

R5.3.6 Beberapa strategi dapat digunakan untuk mengakomodasi pergerakan akibat perubahan volume dan beda penurunan. Kekangan terhadap pergerakan dapat menimbulkan gaya-gaya dan momen-momen yang signifikan pada komponen-komponen struktur, seperti gaya tarik pada pelat, dan gaya geser dan momen pada komponen-komponen vertikal. Gaya-gaya akibat pengaruh T umumnya tidak dihitung dan digabung dengan pengaruh beban lainnya. Desain mengandalkan pengalaman masa lampau yang berhasil menggunakan komponen- komponen struktur yang mampu mengatasi hal tersebut (compliant) dan sambungan daktail untuk mengakomodasi beda penurunan dan pergerakan akibat

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 87 dari 695

perubahan volume dengan memberikan tahanan yang dibutuhkan oleh beban gravitasi dan beban lateral. Ekspansion joint dan lajur klosur konstruksi digunakan untuk membatasi pergerakan akibat perubahan volume berdasarkan kinerja struktur yang serupa. Tulangan susut dan temperatur, yang mungkin melebihi kebutuhan tulangan lentur, umumnya proporsional terhadap luas penampang bruto daripada perhitungan gaya lateral.

Bilamana pergerakan struktur dapat menyebabkan kerusakan komponen- komponen nondaktail, perhitungan gaya perkiraan harus mempertimbangkan variabilitas inheren dari pergerakan yang diperkirakan dan respons struktur.

Sebuah studi yang panjang terkait perilaku perubahan volume gedung beton pracetak (Klein dan Lindenberg 2009) merekomendasikan prosedur untuk menghitung kekakuan sambungan, eksposur termal, softening komponen akibat rangkak dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi gaya-gaya T.

Fintel et al. (1986) memberikan informasi mengenai besaran pengaruh perubahan volume pada struktur tinggi dan memberikan rekomendasi terkait prosedur untuk memasukkan gaya-gaya yang dihasilkan dari pengaruh hal tersebut dalam desain.

5.3.7 Bila beban fluida F ada, harus disertakan dalam kombinasi beban Pers.

5.3.1 dengan faktor beban sesuai dengan a), b), c), atau d):

a) Bila F bekerja sendirian atau menambah pada pengaruh beban mati D, harus disertakan dengan faktor beban sebesar 1,4 dalam Pers. (5.3.1a);

b) Bila F menambah pada beban utama, harus disertakan dengan faktor beban sebesar 1,2 dalam Pers. (5.3.1b) hingga (5.3.1e);

c) Bila pengaruh F permanen dan melawan pengaruh beban utamanya, harus disertakan dengan faktor beban sebesar 0,9 dalam Pers. (5.3.1g);

d) Bila pengaruh F tidak permanen tetapi, bila ada, melawan pengaruh beban utamanya, F tidak boleh disertakan dalam Pers. (5.3.1a) hingga (5.3.1g).

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 88 dari 695

5.3.8 Bila tekanan lateral tanah H ada, harus disertakan dalam kombinasi beban dari 5.3.1 dengan faktor beban sesuai dengan a), b), atau c):

a) Bila H bekerja sendirian atau menambah pada pengaruh beban utamanya, harus disertakan dengan faktor beban sebesar 1,6.

b) Bila pengaruh H permanen dan melawan pengaruh beban lainnya, harus disertakan dengan faktor beban sebesar 0,9.

c) Bila pengaruh H tidak permanen tetapi, bila ada, melawan pengaruh beban lainnya, H tidak boleh disertakan.

R5.3.8 Syarat faktor beban untuk tekanan lateral dari tanah, air dalam tanah, dan material lainnya mencerminkan variabilitas material tersebut dan kemungkinan bahwa material tersebut ditiadakan. Penjelasan ASCE/SEI 7 memberikan penjelasan tambahan yang berguna terkait faktor beban untuk H.

5.3.9 Bila struktur berada di zona banjir, beban banjir dan faktor beban dan kombinasi beban yang sesuai dengan SNI 1727 harus digunakan.

R5.3.9 Daerah yang terkena banjir diberikan dalam peta bahaya banjir, umumnya disediakan oleh pihak berwenang atau pemerintah daerah.

5.3.10 Pasal ini tidak relevan untuk Indonesia.

R5.3.10 Pasal ini tidak relevan untuk Indonesia.

5.3.11 Kekuatan perlu U harus mencakup pengaruh beban internal akibat reaksi yang ditimbulkan oleh gaya prategang dengan faktor beban sebesar 1,0.

R5.3.11 Untuk struktur statis tak-tentu, gaya-gaya dalam akibat reaksi-reaksi yang ditimbulkan oleh gaya prategang yang disebut sebagai momen sekunder, pengaruhnya cukup berarti (Bondy 2003;

Lin dan Thornton 1972; Collins dan Mitchell 1997).

5.3.12 Untuk perencanaan daerah pengangkuran pascatarik harus digunakan faktor beban 1,2 terhadap gaya penarikan maksimum tendon prategang.

R5.3.12 Faktor beban 1,2 yang dikenakan pada gaya penarikan maksimum menghasilkan beban desain kira-kira 113 % kekuatan leleh tendon tetapi tidak lebih dari 96 % kekuatan nominal tendon. Hal ini sebanding dengan kapasitas maksimum angkur sekurangnya 95 % dari kekuatan tarik nominal tendon prategang.

standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”

© BSN 2019 89 dari 695