7.3.1 Fleksibilitas diafragma
Analisis struktur harus memperhitungkan kekakuan relatif diafragma dan kekakuan relatif elemen vertikal sistem pemikul gaya seismik. Kecuali jika diafragma dapat diidealisasikan baik fleksibel ataupun kaku sesuai dengan 7.3.1.1, 7.3.1.2 atau 7.3.1.3, analisis struktur harus secara eksplisit menyertakan perhitungan kekakuan diafragma (yaitu, asumsi pemodelan semi kaku).
7.3.1.1 Kondisi diafragma fleksibel
Diafragma yang terbuat dari dek baja tanpa penutup (topping) atau panel struktur kayu dapat diidealisasikan sebagai diafragma fleksibel jika memenuhi satu atau lebih kondisi berikut:
1. Struktur dengan elemen vertikal berupa rangka baja dengan bresing, rangka baja dan beton komposit dengan bresing, atau beton, dinding bata, baja, atau dinding geser komposit baja dan beton;
2. Bangunan hunian satu atau dua tingkat;
3. Stuktur rangka ringan yang memenuhi kondisi berikut:
a. Penutup beton atau material serupa tidak ditempatkan di atas panel diafragma kayu kecuali untuk penutup nonstruktural dengan tebal tidak melebihi 38 mm;
b. Setiap baris elemen vertikal sistem pemikul gaya seismik memenuhi simpangan antar tingkat izin pada Tabel 20.
7.3.1.2 Kondisi diafragma kaku
Diafragma pelat beton atau dek metal yang diberi penutup beton dengan perbandingan S/De
sebesar 3 atau kurang pada struktur tanpa ketidakberaturan horizontal dapat diidealisasikan sebagai diafragma kaku. Lihat Gambar 4 untuk definisi S dan De.
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”
Gambar 4 – Diafragma fleksibel 7.3.1.3 Kondisi diafragma fleksibel yang dihitung
Diafragma yang tidak memenuhi kondisi 7.3.1.1 atau 7.3.1.2, boleh diidealisasikan sebagai diafragma fleksibel apabila:
𝛿𝑀𝐷𝐷
𝛥𝐴𝐷𝑉𝐸 > 2 (21)
dimana MDD dan ADVE seperti ditunjukkan dalam Gambar 4. Pembebanan yang digunakan untuk perhitungan ini harus sesuai dengan yang ditentukan 7.8.
7.3.2 Klasifikasi struktur beraturan dan tidak beraturan
Struktur harus diklasifikasikan beraturan atau tidak beraturan berdasarkan pada kriteria dalam pasal ini. Klasifikasi tersebut harus didasarkan pada konfigurasi horizontal dan vertikal dari struktur.
7.3.2.1 Ketidakberaturan horizontal
Struktur yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan seperti yang terdapat dalam Tabel 13 harus dinyatakan mempunyai ketidakberaturan struktur horizontal. Struktur-struktur yang didesain untuk kategori desain seismik sebagaimana yang terdapat dalam Tabel 13 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang dirujuk dalam tabel tersebut.
7.3.2.2 Ketidakberaturan vertikal
Struktur yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan seperti yang terdapat dalam Tabel 14 harus dinyatakan mempunyai ketidakberaturan vertikal. Struktur-struktur yang didesain untuk kategori desain seismik sebagaimana yang terdapat dalam Tabel 14 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang dirujuk dalam tabel tersebut.
PENGECUALIAN
1. Ketidakberaturan struktur vertikal Tipe 1a, 1b, atau 2 dalam Tabel 14 tidak berlaku jika tidak ada rasio simpangan antar tingkat akibat gaya seismik lateral desain yang nilainya lebih besar dari 130
% rasio simpangan antar tingkat diatasnya. Pengaruh torsi tidak perlu ditinjau pada perhitungan
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” simpangan antar tingkat. Hubungan rasio simpangan antar tingkat untuk dua tingkat teratas struktur
bangunan tidak perlu dievaluasi;
2. Ketidakberaturan struktur vertikal Tipe 1a, 1b, dan 2 dalam Tabel 14 tidak perlu ditinjau pada bangunan satu tingkat dalam semua kategori desain seismik atau bangunan dua tingkat yang didesain untuk kategori desain seismik B, C, atau D.
7.3.3 Batasan dan persyaratan tambahan untuk sistem dengan ketidakberaturan struktur
7.3.3.1 Ketidakberaturan horizontal dan vertikal struktur yang terlarang untuk kategori desain seismik D sampai F
Struktur dengan kategori desain seismik E atau F dan memiliki ketidakberaturan horizontal Tipe 1b atau ketidakberaturan vertikal Tipe 1b, 5a, atau 5b tidak diizinkan. Struktur yang didesain untuk kategori desain seismik D dan memiliki ketidakberaturan vertikal Tipe 5b tidak diizinkan.
7.3.3.2 Tingkat lemah berlebihan
Struktur dengan ketidakberaturan vertikal Tipe 5b dalam Tabel 14, tidak boleh melebihi dua tingkat atau ketinggian struktur, hn, 9 m.
PENGECUALIAN Batasan ini tidak berlaku jika tingkat lemah tersebut mampu memikul gaya seismik total sebesar kali gaya desain yang ditetapkan dalam 7.8.
7.3.3.3 Elemen yang mendukung dinding tak menerus atau rangka tak menerus
Elemen struktur yang mendukung dinding tak menerus atau rangka struktur tak menerus dan mempunyai ketidakberaturan horizontal Tipe 4 pada Tabel 13 atau ketidakberaturan vertikal Tipe 4 pada Tabel 14, harus didesain untuk memikul efek gaya seismik termasuk faktor kuat lebih berdasarkan 7.4.3. Sambungan dinding tak menerus atau rangka tak menerus ke elemen struktur pendukung harus cukup untuk menyalurkan gaya desain dari elemen tak menerus tersebut.
7.3.3.4 Peningkatan gaya akibat ketidakberaturan untuk kategori desain seismik D hingga F
Untuk struktur dengan kategori desain seismik D, E, atau F dan mempunyai ketidakberaturan struktur horizontal Tipe 1a, 1b, 2, 3, atau 4 pada Tabel 13 atau ketidakberaturan struktur vertikal Tipe 4 pada Tabel 14, gaya desain yang ditentukan berdasarkan 7.10.1.1 harus ditingkatkan 25 % untuk elemen-elemen sistem pemikul gaya seismik di bawah ini:
1. Sambungan antara diafragma dengan elemen-elemen vertikal dan dengan elemen-elemen kolektor;
2. Elemen kolektor dan sambungannya, termasuk sambungan-sambungan ke elemen vertikal dari sistem pemikul gaya seismik.
PENGECUALIAN Gaya yang dihitung menggunakan efek gaya seismik, termasuk faktor kuat lebih sesuai 7.4.3, tidak perlu diperbesar.
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” Tabel 13 – Ketidakberaturan horizontal pada struktur
Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Pasal referensi
Penerapan kategori desain
seismik 1a. Ketidakberaturan torsi didefinisikan ada jika simpangan antar
tingkat maksimum, yang dihitung termasuk torsi tak terduga dengan Ax = 1,0, di salah satu ujung struktur melintang terhadap suatu sumbu adalah lebih dari 1,2 kali simpangan antar tingkat rata-rata di kedua ujung struktur. Persyaratan ketidakberaturan torsi dalam pasal-pasal referensi berlaku hanya untuk struktur di mana diafragmanya kaku atau setengah kaku.
7.3.3.4 7.7.3 7.8.4.3 7.12.1 Tabel 16 11.3.4
D, E, dan F B, C, D, E, dan F C, D, E, dan F C, D, E, dan F D, E, dan F B, C, D, E, dan F 1b. Ketidakberaturan torsi berlebihan didefinisikan ada jika
simpangan antar tingkat maksimum yang dihitung termasuk akibat torsi tak terduga dengan Ax = 1,0, di salah satu ujung struktur melintang terhadap suatu sumbu adalah lebih dari 1,4 kali simpangan antar tingkat rata-rata di kedua ujung struktur.
Persyaratan ketidakberaturan torsi berlebihan dalam pasal-pasal referensi berlaku hanya untuk struktur di mana diafragmanya kaku atau setengah kaku.
7.3.3.1 7.3.3.4 7.3.4.2 7.7.3 7.8.4.3 7.12.1 Tabel 16 11.3.4
E dan F D
B, C, dan D C dan D C dan D D
B, C, dan D 2. Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan ada jika kedua
dimensi proyeksi denah struktur dari lokasi sudut dalam lebih besar dari 15 % dimensi denah struktur dalam arah yang ditinjau.
7.3.3.4 Tabel 16
D, E, dan F D, E, dan F 3. Ketidakberaturan diskontinuitas diafragma didefinisikan ada jika
terdapat suatu diafragma yang memiliki diskontinuitas atau variasi kekakuan mendadak, termasuk yang mempunyai daerah terpotong atau terbuka lebih besar dari 50 % daerah diafragma bruto yang tertutup, atau perubahan kekakuan diafragma efektif lebih dari 50 % dari suatu tingkat ke tingkat selanjutnya.
7.3.3.4 Tabel 16
D, E, dan F D, E, dan F
4. Ketidakberaturan akibat pergeseran tegak turus terhadap bidang didefinisikan ada jika terdapat diskontinuitas dalam lintasan tahanan gaya lateral, seperti pergeseran tegak lurus terhadap bidang pada setidaknya satu elemen vertikal pemikul gaya lateral.
7.3.3.3 7.3.3.4 7.7.3 Tabel 16 11.3.4
B, C, D,E, dan F D, E, dan F B, C, D, E, dan F D, E, dan F
B, C, D, E, dan F 5. Ketidakberaturan sistem nonparalel didefninisikan ada jika
elemen vertikal pemikul gaya lateral tidak paralel terhadap sumbu- sumbu ortogonal utama sistem pemikul gaya seismik.
7.5.3 7.7.3 Tabel 16 11.3.4
C, D, E, dan F B, C, D, E, dan F D, E, dan F B, C, D, E, dan F
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” (a) Ketidakberaturan 1a dan 1b (b) Ketidakberaturan 2
(c) Ketidakberaturan 3
(d) Ketidakberaturan 4
(e) Ketidakberaturan 5
Gambar 5 – Ketidakberaturan horizontal
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” Tabel 14 – Ketidakberaturan vertikal pada struktur
Tipe dan penjelasan ketidakberaturan Pasal referensi
Penerapan kategori desain
seismik
1a.
Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat yang kekakuan lateralnya kurang dari 70
% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80 % kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya.
Tabel 16 D, E, dan F
1b.
Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak Berlebihan didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat yang kekakuan lateralnya kurang dari 60 % kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 70 % kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya.
7.3.3.1 Tabel 16
E dan F D, E, dan F
2.
Ketidakberaturan Berat (Massa) didefinisikan ada jika massa efektif di sebarang tingkat lebih dari 150 % massa efektif tingkat di dekatnya. Atap yang lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak perlu ditinjau.
Tabel 16 D, E, dan F
3.
Ketidakberaturan Geometri Vertikal didefinisikan ada jika dimensi horizontal sistem pemikul gaya seismik di sebarang tingkat lebih dari 130 % dimensi horizontal sistem pemikul gaya seismik tingkat didekatnya.
Tabel 16 D, E, dan F
4.
Ketidakberaturan Akibat Diskontinuitas Bidang pada Elemen Vertikal Pemikul Gaya Lateral didefinisikan ada jika pergeseran arah bidang elemen pemikul gaya lateral lebih besar dari panjang elemen itu atau terdapat reduksi kekakuan elemen pemikul di tingkat di bawahnya.
7.3.3.3 7.3.3.4 Tabel 16
B, C, D, E, dan F D, E, dan F D, E, dan F
5a.
Ketidakberaturan Tingkat Lemah Akibat Diskontinuitas pada Kekuatan Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kekuatan lateral suatu tingkat kurang dari 80 % kekuatan lateral tingkat di atasnya.
Kekuatan lateral tingkat adalah kekuatan total semua elemen pemikul seismik yang berbagi geser tingkat pada arah yang ditinjau.
7.3.3.1 Tabel 16
E dan F D, E, dan F
5b.
Ketidakberaturan Tingkat Lemah Berlebihan Akibat Diskontinuitas pada Kekuatan Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kekuatan lateral suatu tingkat kurang dari 65 % kekuatan lateral tingkat di atasnya. Kekuatan lateral tingkat adalah kekuatan total semua elemen pemikul seismik yang berbagi geser tingkat pada arah yang ditinjau.
7.3.3.1 7.3.3.2 Tabel 16
D, E, dan F B dan C D, E, dan F
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”
(a) Ketidakberaturan 1a dan 1b (b) Ketidakberaturan 2
(c) Ketidakberaturan 3 (d) Ketidakberaturan 4
(e) Ketidakberaturan 5a dan 5b Gambar 6 – Ketidakberaturan vertikal
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” 7.3.4 Redundansi
Faktor redundansi, , harus diaplikasikan pada masing-masing kedua arah ortogonal untuk semua sistem struktur pemikul gaya seismik, sesuai dalam pasal ini.
7.3.4.1 Kondisi dimana nilai adalah 1,0
Nilai diizinkan sama dengan 1,0 untuk hal-hal berikut ini:
1. Desain struktur untuk kategori desain seismik B atau C;
2. Perhitungan simpangan antar tingkat dan pengaruh P-delta;
3. Desain komponen nonstruktural;
4. Desain struktur nongedung yang tidak mirip dengan bangunan gedung;
5. Desain elemen kolektor, sambungan lewatan, dan sambungan, yang memperhitungkan kombinasi pengaruh beban seismik termasuk faktor kuat lebih berdasarkan 7.4.3;
6. Desain elemen struktur atau sambungan yang memperhitungkan kombinasi pengaruh beban seismik termasuk faktor kuat lebih berdasarkan 7.4.3;
7. Beban diafragma yang ditentukan menggunakan Persamaan (51), termasuk batasan yang disyaratkan oleh Persamaan (52) dan Persamaan (53);
8. Desain struktur dengan sistem peredam sesuai Pasal 13;
9. Desain dinding struktural terhadap gaya keluar bidang, termasuk sistem angkurnya.
Tabel 15 – Persyaratan untuk masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 % gaya geser dasar
Elemen pemikul
gaya lateral Persyaratan
Rangka dengan bresing
Penghilangan suatu bresing individu, atau sambungan yang terhubung, tidak akan mengakibatkan reduksi kekuatan tingkat lebih dari 33 %, dan tidak akan menghasilkan sistem dengan ketidakberaturan torsi yang berlebihan (ketidakberaturan struktur horizontal Tipe 1b).
Rangka pemikul momen
Kehilangan tahanan momen di sambungan balok-kolom di kedua ujung suatu balok tunggal tidak akan mengakibatkan reduksi kekuatan tingkat lebih dari 33
%, dan tidak akan menghasilkan sistem dengan ketidakberaturan torsi yang berlebihan (ketidakberaturan struktur horizontal Tipe 1b).
Dinding geser atau pilar dinding dengan rasio tinggi terhadap panjang lebih besar dari 1,0
Penghilangan suatu dinding geser atau pilar dinding dengan rasio tinggi terhadap panjang lebih besar dari 1,0 di sebarang tingkat, atau sambungan kolektor yang terhubung, tidak akan mengakibatkan reduksi kekuatan tingkat lebih dari 33 %, dan tidak akan menghasilkan sistem dengan ketidakberaturan torsi yang berlebihan (ketidakberaturan struktur horizontal Tipe 1b).
Kolom kantilever Kehilangan tahanan momen di sambungan dasar pada sebarang kolom kantilever tunggal tidak akan mengakibatkan reduksi kekuatan tingkat lebih dari 33 %, dan tidak akan menghasilkan sistem dengan ketidakberaturan torsi yang berlebihan (ketidakberaturan struktur horizontal Tipe 1b).
Lainnya Tidak ada persyaratan
standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan,Sain,Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan”
CATATAN hwall = tinggi dinding geser; hwp = tinggi pilar dinding; Lwall = panjang dinding geser; Lwp = panjang pilar dinding; hwall/Lwall = rasio tinggi terhadap panjang dinding geser; hwpl/Lwp = rasio tinggi terhadap panjang pilar dinding
Gambar 7 – Penentuan rasio tinggi terhadap panjang dinding geser dan pilar dinding 7.3.4.2 Faktor redundansi, , untuk kategori desain seismik D sampai F
Untuk struktur dengan kategori desain seismik D yang memiliki ketidakberaturan torsi berlebihan sesuai Tabel 13, Tipe 1b, harus sebesar 1,3. Kategori seismik desain E dan F tidak diizinkan memiliki ketidakberaturan torsi berlebihan (lihat 7.3.3.1). Untuk struktur yang tidak memiliki ketidakberaturan torsi berlebihan dengan kategori desain seismik D, E, atau F,
harus sebesar 1,3, kecuali jika satu dari dua kondisi berikut dipenuhi, di mana diizinkan diambil sebesar 1,0:
a. Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 % geser dasar dalam arah yang ditinjau harus sesuai dengan Tabel 15;
b. Struktur dengan denah beraturan di semua tingkat dengan sistem pemikul gaya seismik terdiri dari paling sedikit dua bentang perimeter pemikul gaya seismik yang merangka pada masing-masing sisi struktur dalam masing-masing arah ortogonal di setiap tingkat yang menahan lebih dari 35 % geser dasar. Jumlah bentang untuk dinding geser harus dihitung sebagai panjang dinding geser dibagi dengan tinggi tingkat atau dua kali panjang dinding geser dibagi dengan tinggi tingkat, hsx, untuk konstruksi rangka ringan.