BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gempa Gempa adalah tanah yang bergerak akibat pelepasan energi secara tiba-tiba dari dalam kerak bumi (Elnashai & Sarno, 2008). Penyebab terjadinya gempa pada umumnya adalah (1) pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik, (2) letusan gunung berapi/gempa vulkanik, (3) runtuhnya goa bawah tanah, atau bahkan (4) aktivitas manusia seperti ledakan bom. Pergerakan lempengan kerak bumi/gempa tektonik merupakan gempa yang paling menjadi perhatian bagi insinyur sipil khususnya struktur, karena gempa jenis ini paling mengganggu lapisan-lapisan tanah. Charles Richter (1935) mengembangkan skala untuk mengukur kekuatan gempa bumi yang dikenal dengan skala richter. Pengukuran skala richter didasarkan pada tingkat energi yang dilepaskan oleh pusat gempa. Skala richter membagi tingkat kekuatan gempa tersebut menjadi 9 tingkat, dapat dilihat pada Tabel

2 Tabel 2.1 Tingkat Kekuatan Gempa Berdasarkan Skala Richter. Magnitudo Deskripsi Dampak Gempa Bumi Frekuensi Terjadi < 2.0 Micro Gempa mikro, tidak dapat Terjadi secara terus dirasakan menerus Umumnya tidak dapat dirasakan, /tahun tetapi dapat diketahui (estimasi) Minor Kadang dapat dirasakan tetapi /tahun jarang menimbulkan kerusakan (estimasi) Dapat dirasakan dan diketahui dari /tahun Light pergerakan benda di dalam (estimasi) ruangan, suara-suara berderak. Kerusakan tidak signifikan. Dapat menyebabkan kerusakan 1.319/tahun Moderate yang besar pada bangunan yang didesain tidak baik dan kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik Strong Dapat merusak bangunan hingga 134/tahun radius 160 km (99 mil) Major Dapat mengakibatkan kerusakan 15/tahun serius pada area yang cukup besar Dapat mengakibatkan kerusakan 1/tahun serius hingga ratusan kilometer Great Menghancurkan area sejauh ribuan 1/10 tahun (estimasi) Massive kilometer Tidak pernah tercatat, dapat menghancurkan area yang sangat besar Sumber : U.S. Geological Survey documents based on observation since 1900 to 1990, 1990 Sangat jarang (Tidak diketahui/mungkin tidak akan terjadi) 2.2 Beban Gempa Rencana Menurut SNI , beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya beban tersebut dalam waktu umur bangunan 50 tahun adalah 10% dan gempa yang menyebabkannya dengan periode ulang 500 tahun. Sedangkan menurut RSNI X, beban gempa rencana adalah peluang dilampauinya beban tersebut dalam waktu umur bangunan 50 tahun adalah 2% dan gempa yang menyebabkannya dengan perioda ulang 2475 tahun. 2

3 2.3 Peraturan Gempa SNI Berdasarkan SNI SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, yang diterbitkan oleh Badan Standar Nasional Indonesia (BSNI). Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah gempa, peta gempa terlampir pada Lampiran Respons Spektral SNI Berdasarkan SNI , respons spektral dibagi menjadi 6 jenis berdasarkan wilayah gempa yaitu : 3

4 Gambar 2.1 Respon Spektrum Gempa Rencana SNI Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002 C = faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya bergantung pada T,, dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respons gempa rencana T = waktu getar alami struktur gedung Untuk nilai C harus memenuhi syarat sebagai berikut : 1. Jika T T C C = A m...(2.1) A m T C = percepatan puncak muka tanah maksimum = waktu getar alami sudut 2. Jika T > T C Ar C =...(2.2) T 4

5 A r = pembilang dalam persamaan hiperbola faktor respons gempa C pada spektruk respons gempa rencana Untuk menentukan jenis tanah SNI menentukan spesifikasi tanah sebagai berikut : Tabel 2.2 Jenis-jenis Tanah Jenis Tanah Tanah Keras Tanah Sedang Tanah Lunak Tanah Khusus v s (m/detik) N s u (kpa) v s 350 N 50 s u v s < N < s u < 100 v s < 175 N < 15 s u < 50 atau, setiap profil tanah dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 20, w n 40% dan S u < 25 kpa Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002 N s u = tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas. = kuat geser niralir. s u = kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas. v s = kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser yang kecil, di dalam lapisan 30 m paling atas. 5

6 2.3.2 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Muka Tanah Menurut SNI , percepatan puncak batuan dasar dan muka tanah ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut : Tabel 2.3 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah untuk Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia Wilayah Gempa Percepatan Puncak Batuan Dasar (g) Tanah Keras Percepatan muka puncak Tanah, A 0 (g) Tanah Sedang Tanah Lunak 1 0,03 0,04 0,05 0,08 2 0,10 0,12 0,15 0,20 3 0,15 0,18 0,23 0,30 4 0,20 0,24 0,28 0,34 5 0,25 0,28 0,32 0,36 6 0,30 0,33 0,36 0,38 Tanah Khusus Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002 Untuk menentukan percepatan puncak muka tanah, A m, dapat ditentukan dengan persamaan berikut : A m = 2,5.A 0... (2.3) A m A 0 = percepatan puncak muka tanah maksimum = percepatan puncak muka tanah 6

7 2.3.3 Faktor Keutamaan Struktur Menurut SNI , faktor keutamaan struktur ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut : Tabel 2.4 Kategori Bangunan Gedung dan Faktor Keutamaan, I Kategori Gedung Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan, dan perkantoran. Monumen dan bangunan monumental Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio, dan televisi. Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun Cerobong, tangki di atas menara Faktor Keutamaan I 1 I 2 I 1,0 1,0 1,0 1,0 1,6 1,6 1,4 1,0 1,4 1,6 1,0 1,6 1,5 1,0 1, Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, 2002 Catatan : Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan sebelum berlakunya standar ini maka faktor keutamaan, I, dapat dikalikan 80%. I = Faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu. 7

8 I 1 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung. I 2 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang berkaitan dengan penyesuaian umur gedung Perioda Fundamental Struktur SNI membatasi nilai T 1 yang didapatkan dari hasil analisa untuk mencegah struktur gedung yang terlalu fleksibel dengan ketentuan sebagai berikut: T 1 < ζ n...(2.4) Dengan koefisien ζ n ditetapkan dengan ketentuan berikut : Tabel 2.5 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung Wilayah Gempa ζ 1 0,20 2 0,19 3 0,18 4 0,17 5 0,16 6 0,15 Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, Berat Seismik Efektif Menurut SNI , berat seismik efektif adalah berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai. 8

9 2.3.6 Geser Dasar Seismik Menurut SNI , cara untuk menentukan geser dasar seismik ditentukan sesuai dengan persamaan berikut : V = C 1. I R W t... (2.5) V C 1 = geser dasar seismik = nilai faktor respons gempa yang didapatkan dari spektrum respons gempa rencana untuk waktu getar alami fundamental dari suatu struktur. I = faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh gempa rencana pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa rencana yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu. R = faktor reduksi gempa, 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 beraturan, lihat Tabel 2.6 W t = berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai. 9

10 2.3.7 Distribusi Vertikal Gaya Gempa Menurut SNI , distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan persamaan berikut : F i = W. z n i= 1 i W. z i i i V... (2.6) F i W i z i = gaya vertikal gempa = berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai = ketinggian lantai tingkat ke-i, diukur dari taraf penjepitan lateral V = geser dasar seismik, lihat persamaan Faktor Reduksi Gempa Maksimum dan Faktor Daktilitas Maksimum Menurut SNI , apabila dalam arah pembebanan gempa akibat pengaruh gempa rencana sistem struktur gedung terdiri dari beberapa jenis subsistem struktur gedung yang berbeda, faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung itu untuk arah pembebanan gempa tersebut, dapat ditentukan dengan Tabel 2.6 Tabel 2.6 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum, Faktor Tahanan Lebih Struktur dan Faktor Tahanan Lebih Total Beberapa Jenis Sistem dan Subsistem Struktur Gedung. Sistem dan Subsistem Struktur Gedung 1. Sistem dinding penumpu (Sistem struktur yang tidak memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Dinding penumpu atau sistem bracing memikul hampir semua beban gravitasi. Beban lateral dipikul oleh dinding geser atau rangka bracing). Uraian Sistem Pemikul Beban Gempa µ m R m f 1. Dinding geser beton bertulang 2,7 4,5 2,8 2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan bracing tarik 1,8 2,8 2,2 3. Rangka bracing di mana bracing nya memikul beban gravitasi a. Baja 2,8 4,4 2,2 b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 1,8 2,8 2,2 10

11 2. Sistem rangka gedung (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bracing). 3. Sistem rangka pemikul momen (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur). 4. Sistem ganda (Terdiri dari : 1) rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi; 2) pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bracing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurangkurangnya 25% dari seluruh beban lateral; 3) kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi/sistem ganda). 5. Sistem struktur gedung kolom kantilever (Sistem struktur yang memanfaatkan kolom kantilever untuk memikul beban lateral). 6. Sistem interaksi dinding geser dengan rangka. 7. Subsistem tunggal (Subsistem struktur bidang yang membentuk struktur gedung secara keseluruhan). 1. Rangka bracing eksentris baja (RBE) 4,3 7,0 2,8 2. Dinding geser beton bertulang 3,3 5,5 2,8 3. Rangka bracing biasa a. Baja 3,6 5,6 2,2 b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 3,6 5,6 2,2 4. Rangka bracing konsentris khusus a. Baja 4,1 6,4 2,2 5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail 4,0 6,5 2,8 6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh 3,6 6,0 2,8 7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8 1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK) a. Baja 5,2 8,5 2,8 b. Beton bertulang 5,2 8,5 2,9 2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM) 3,3 5,5 2,10 3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB) a. Baja 2,7 4,5 2,12 b. Beton bertulang 2,1 3,5 2,13 4. Rangka batang baja pemikul momen khusus 4,0 6,5 2,14 (SRBPMK) 1. Dinding geser a. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 5,2 8,5 2,8 b. Beton bertulang dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang 4,0 6,5 2,8 2. RBE baja a. Dengan SRPMK baja 5,2 8,5 2,8 b. Dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 3. Rangka bracing biasa a. Baja dengan SRPMK baja 4,0 6,5 2,8 b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 4,0 6,5 2,8 d. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 2,6 4,2 2,8 4. Rangka bracing konsentris khusus a. Baja dengan SRPMK baja 4,6 7,5 2,8 b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 Sistem struktur kolom kantilever 1,4 2,2 2 Beton bertulang biasa (tidak untuk wilayah 3, 4, 5, & 6) 3,4 5,5 2,8 1. Rangka terbuka baja 5,2 8,5 2,8 2. Rangka terbuka beton bertulang 5,2 8,5 2,8 3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton pratekan (bergantung pada indeks baja total) 3,3 5,5 2,8 4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail penuh 4,0 6,5 2,8 5. Dinding geser berton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8 Sumber : SNI Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung,

12 2.4 Peraturan Gempa RSNI X RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, yang merupakan hasil revisi dari SNI oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia Pada Peta Gempa Indonesia 2010 pembagian wilayah gempa mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan dengan Peta Gempa Indonesia 2002, Peta Gempa Indonesia 2010 terlampir pada Lampiran Respons Spektral RSNI X Berdasarkan RSNI X cara mendesain respons spektral dapat dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah seperti dibawah ini : 1. Menentukan nilai S S dan S 1 S S dan S 1 yang didapatkan dari Peta Gempa Indonesia 2010, lihat Lampiran 2. S S = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5%. S 1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik dengan redaman 5%. 2. Menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan (I e ) Untuk menentukan kategori resiko bangunan dan faktor keutamaan dapat dilihat pada Tabel 2.7 dan Tabel

13 Tabel 2.7 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya Untuk Beban Gempa Jenis Pemanfaatan Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam katerogi resiko I,III,IV Gedung dan struktur lainnya yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan Gedung dan struktur lainnya, 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 Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori resiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk : Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi serta garasi 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, menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) disyaratkan dalam kategori resiko IV untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Menara Fasilitas penampungan 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 lain, yang kegagalannya dapat menimbulkan bahaya bagi masyarakat 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 di mana jumlah Kategori Resiko I II III IV 13

14 kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat 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 jika dapat dibuktikan dengan memuaskan dan berkuatan 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 fungsi struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV. Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Tabel 2.8 Faktor Keutamaan Gempa dan Angin Kategori Resiko Faktor Keutamaan Gempa, I e Faktor Keutamaan Angin, I W I atau II 1,00 1,00 III 1,25 1,00 IV 1,50 1,00 Sumber : ASCE 7-10Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, Menentukan koefisien situs, F a dan F v Untuk menentukan koefisien situs F a dan F v dapat dilihat pada Tabel 2.9, Tabel 2.10, dan Tabel Tabel 2.9 Klasifikasi Situs Kelas Situs v s (m/detik) N atau N ch u s (kpa) SA (Batuan Keras) > 1500 N/A N/A SB (Batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A SC (Tanah Keras, Sangat Padat, dan 350 sampai 750 > Batuan Lunak) SD (Tanah Sedang) 175 sampai sampai sampai 100 SE (Tanah Lunak) < 175 < 15 < 50 Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas, PI > 20, 2. Kadar air, w > 40 persen, dan 3. Kuat geser niralir s u < 25 kpa SF (Tanah Khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut: Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah 14

15 dan analisis respons spesifik situ yang mengikuti Pasal 6.9.1) tersementasi lemah Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m) Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI > 75) Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan ketebalan H > 35 m dengan s u< 50 kpa Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 N = tahanan penetrasi standar rata-rata dalam lapisan 30 m paling atas. N ch = tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif dalam lapisan 30 m paling atas. s u = kuat geser niralir. s u = kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas. v s = kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser yang kecil, di dalam lapisan 30 m paling atas. Tabel 2.10 Koefisien Situs, F a Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Kelas Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 0,2 detik, S S Situs S S 0,25 S S = 0,5 S S = 0,75 S S = 1 S S 1,25 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9 SF SS b Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Catatan : (a) (b) Untuk nilai-nilai antara SS dapat dilakukan dengan interpolasi linier. SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon situs spesifik. 15

16 Tabel 2.11 Koefisien Situs, F v Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Kelas Terpetakan Pada Perioda Pendek, T = 1 detik, S 1 Situs S 1 0,1 S 1 = 0,2 S 1 = 0,3 S 1 = 0,4 S 1 0,5 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 SD 2,4 2,0 1,8 1,6 1,5 SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4 SF SS b Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Catatan : (a) (b) Untuk nilai-nilai antara S 1 dapat dilakukan dengan interpolasi linier. SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon situs spesifik. 4. Menghitung parameter percepatan spektral desain 2 S DS = Fa. S s...(2.7) 3 S 2 3 D 1 = Fv. S1...(2.8) S DS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5% S D1 = parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan redaman 5% S S = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5% 16

17 S 1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik dengan redaman 5% F a = koefisien situs untuk perioda pendek (0,2 detik) F v = koefisien situs untuk perioda 1 detik 5. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) Untuk menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) dapat dilihat pada Tabel 2.12 dan Tabel 2.13 dengan menggunakan 2 parameter yaitu S DS dan S D1. Tabel 2.12 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Perioda Pendek (S DS ) Kategori Resiko S DS < 0,167 0,167 S DS < 0,33 0,33 S DS < 0,50 0,50 S DS I A B C D II A B C D III A B C D IV A C D D Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 S DS Tabel 2.13 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Perioda 1 detik (S D1 ) Kategori Resiko S D1 < 0,067 0,067 S D1 < 0,133 0,133 S D1 < 0,20 0,20 S D1 I A B C D II A B C D III A B C D IV A C D D Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 S D1 17

18 6. Spektrum Respons Desain Untuk perioda yang lebih kecil dari T 0, spektrum respons percepatan desain S a, harus diambil dari persamaan : T S = + a S DS 0,4 0,6...(2.9) T0 T S D1 0 = 0, 2...(2.10) S DS S a S DS = spektrum respons percepatan desain. = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5%. S D1 = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek 1 detik redaman 5%. T = perioda fundamental bangunan. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T 0 dan lebih kecil dari atau sama dengan T S, spektrum respons percepatan desain, S a, sama dengan S DS. Untuk perioda lebih besar dari T S, spektrum respon percepatan desain, S a, diambil berdasarkan persamaan : S a S D1 =...(2.11) T T S D1 S =...(2.12) S DS 18

19 Gambar 2.2 Spektrum Respons Desain RSNI X Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Berat Seismik Efektif Menurut RSNI X berat seismik efektif struktur, W, harus menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini : 1. Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan : minimum 25% beban hidup lantai (beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiran terbuka, serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 % dari berat seismik efektif pada suatu lantau, tidak perlu disertakan). 2. Jika ketentuan untuk partisi dinyatakan dalam desai beban lantai : diambil sebagai yang terbesar di antara berat partisi aktual atau berat daerah lantai minimum sebesar 0,48 kn/m Berat operasional total dari peralatan yang permanen. 19

20 4. Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan sejenis lainnya Geser Dasar Seismik Menurut RSNI X, geser dasar seismik adalah gaya geser atau lateral total yang bekerja pada tingkat dasar. Ditentukan sesuai dengan persamaan berikut : V = C S.W...(2.13) V = geser dasar seismik C S = koefisien respons seismik yang ditentukan sesuai dengan Persamaan 2.14 W = berat seismik efektif menurut berat seismik efektif Koefisien respons seismik, C S, harus ditentukan dengan persamaan berikut : SDS C S =...(2.14) R Ie S DS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5% R = faktor modifikasi respons I e = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8 Nilai C S yang diperoleh dari Persamaan 2.14 tidak perlu melebih dari persamaan berikut: SD =...(2.15) R T Ie 1 CS 20

21 Nilai C S yang diperoleh dari Persamaan 2.14 harus tidak kurang dari persamaan berikut : C S = 0,044.S DS.I e 0,01... (2.16) Jika di daerah di mana S 1 = 0,6 g maka, nilai C S yang diperoleh dari Persamaan 2.14 harus tidak kurang dari persamaan berikut : 0,5. S =... (2.17) R Ie 1 CS S DS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik) dengan redaman 5% S D1 =parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik dengan redaman 5% S 1 = parameter percepatan respons spektral MCE (Maximum Credible Earthquake) dari Peta Gempa Indonesia 2010 pada perioda 1 detik dengan redaman 5% R = faktor modifikasi respons, lihat Tabel 2.16 I e = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel Perioda Fundamental Pendekatan Menurut RSNI X, perioda fundamental pendekatan, T a untuk struktur dengan ketinggian lebih dari 12 tingkat ditentukan dengan persamaan berikut : T = C h...(2.18) a t x n T a = perioda fundamental pendekatan Ct = koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.14 x = koefisien yang ditentukan dari Tabel

22 h n = ketinggian struktur Tabel 2.14 Nilai Parameter Perioda Pendekatan C t dan x Tipe Struktur C t x Sistem rangka pemikul momen dimana rangka memikul 100% gaya seismik yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa : Rangka baja pemikul momen 0,0724 0,80 Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,90 Rangka baja dengan bracing eksentris 0,0731 0,75 Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488 0,75 Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Untuk perioda fundamental pendekatan maksimum ditentukan dengan persamaan berikut : T max = C U.T a... (2.19) T max = perioda fundamental pendekatan maksimum C U = koefisien yang ditentukan dari Tabel 2.15 T a = perioda fundamental pendekatan Tabel 2.15 Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung Parameter Percepatan Respons Spektral Desain pada 1 detik, S D1 Koefisien C U 0,4 1,4 0,3 1,4 0,2 1,5 0,15 1,6 0,1 1,7 1. Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,

23 2.4.5 Distribusi Vertikal Gaya Gempa Menurut RSNI X, distribusi gaya gempa dapat ditentukan dengan persamaan berikut : F = C V...(2.20) x vx. C vs = n w. h i= 1 x i k x w. h k i... (2.21) F x V w i = gaya vertikal gempa = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur = bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan pada tingkat i w x = bagian berat seismik efektif total struktur yang di tempatkan atau dikenakan pada tingkat x h i h x = tinggi dari dasar sampai tingkat i = tinggi dari dasar sampai tingkat x k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut : untuk struktur dengan perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1 untuk struktur dengan perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2 untuk struktur dengan perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2 23

24 2.4.6 Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang Berbeda Sitem penahan gaya seismik yang berbeda diijinkan untuk digunakan, untuk menahan gaya seismik di masing-masing arah kedua sumbu ortogonal struktur. Bila sistem yang berbeda digunakan, masing-masing nilai R, C d, dan Ω 0 harus dikenakan pada setiap sistem, termasuk batasan sistem struktur yang termuat pada Tabel Tabel 2.16 Faktor R, C d, dan Ω 0 untuk Sistem Penahan Gaya Seismik Sistem Penahan-Gaya Seismik Koefisien Modifikasi Respons, R a Faktor Kuat- Lebih Sistem, Ω 0 g Faktor Pembesaran Defleksi, C d b Batasan Sistem Struktur dan Batasan Tinggi Struktur (m) e Kategori Desain Seismik B C D d E d F e A. SISTEM DINDING PENUMPU 1. Dinding geser beton bertulang khusus 5 2½ 5 TB TB Dinding geser beton bertulang biasa 4 2½ 4 TB TB TI TI TI 3. Dinding geser beton polos didetail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 4. Dinding geser beton polos biasa 1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI 5. Dinding geser pracetak menengah 4 2½ 4 TB TB 12 k 12 k 12 k 6. Dinding geser pracetak biasa 3 2½ 3 TB TI TI TI TI 7. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5 2½ 3½ TB TB Dinding geser batu bata bertulang menengah 3½ 2½ 2¼ TB TB TI TI TI 9. Dinding geser batu bata bertulang biasa 2 2½ 1¾ TB 48 TI TI TI 10. Dinding geser batu bata polos didetail 2 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 11. Dinding geser batu bata polos biasa 1½ 2½ 1¼ TB TI TI TI TI 12. Dinding geser batu bata prategang 1½ 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 13. Dinding geser batu bata ringan (AAC) bertulang biasa 2 2½ 2 TB 10 TI TI TI 14. Dinding geser batu bata ringan (AAC) polos biasa 1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI 15. Dinding rangka ringan (kayu) dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran 6½ 3 4 TB TB baja 16. Dinding rangka ringan (baja canai dingin) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan 6½ 3 4 TB TB lembaran baja 17. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya 2 2½ 2 TB TB 10 TI TI 18. Dinding rangka baja ringan (baja canai dingin) menggunakan bracing strip datar 4 2 3½ TB TB B. SISTEM RANGKA BANGUNAN 1. Rangka baja dengan bracing eksentris TB TB Rangka baja dengan bracing konsentris khusus TB TB Rangka baja dengan bracing konsentris biasa 3¼ 2 3¼ TB TB TI 4. Dinding geser beton bertulang khusus 6 2½ 5 TB TB Dinding geser beton bertulaang biasa 5 2½ 4½ TB TB TI TI TI 6. Dinding geser beton polos detail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 7. Dinding geser beton polos biasa 1½ 2½ 1½ TB TI TI TI TI 8. Dinding geser pracetak menengah 5 2½ 4½ TB TB 12 k 12 k 12 k 9. Dinding geser pracetak biasa 4 2½ 4 TB TI TI TI TI 10. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing eksentris TB TB Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus 5 2 4½ TB TB

25 12. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing biasa 13. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 14. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 15. Dinding geser baja dan beton komposit biasa TB TB TI TI TI 6½ 2½ 5½ TB TB ½ 5 TB TB ½ 4½ TB TB TI TI TI 16. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 2½ 4 TB TB Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 2½ 4 TB TB TI TI TI 18. Dinding geser batu bata bertulang biasa 2 2½ 2 TB 48 TI TI TI 19. Dinding geser batu bata polos didetail 2 2½ 2 TB TI TI TI TI 20. Dinding geser batu bata polos biasa 1½ 2½ 1¼ TB TI TI TI TI 21. Dinding geser batu bata prategang 1½ 2½ 1¾ TB TI TI TI TI 22. Dinding rangka ringan (kayu) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan 7 2½ 4½ TB TB untuk tahanan geser 23. Dinding rangka ringan (baja canai dingin) yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser, atau dengan 7 2½ 4½ TB TB lembaran baja 24. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya 2½ 2½ 2½ TB TB 10 TB TB 25. Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk 8 2½ 5 TB TB Dinding geser pelat baja khusus TB TB C. SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN 1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5½ TB TB TI 3. Rangka baja pemikul momen menengah 4,5 3 4 TB TB 10 h,i TI h TI i 4. Rangka baja pemikul momen biasa 3,5 3 3 TB TB TI h TI h TI i 5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 5 3 4½ TB TB TI TI TI 7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI 8. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen menengah 5 3 4½ TB TB TI TI TI 10. Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen 6 3 5½ TI TI 11. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI 12. Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan 3½ 3 3½ D. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS YANG MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT 25% GAYA GEMPA YANG DITETAPKAN 1. Rangka baja dengan bracing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 2. Rangka baja dengan bracing konsentris khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 3. Dinding geser beton bertulang khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 4. Dinding geser beton bertulang biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus 6 2½ 5 TB TB TB TB TB 7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½ 2½ 6 TB TB TB TB TB 8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 7 2½ 6 TB TB TB TB TB 9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 10. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 3 5 TB TB TB TB TB 25

26 11. Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 3 3½ TB TB TI TI TI 12. Rangka baja dengan bracing terkekang terhadap tekuk 8 2½ 5 TB TB TB TB TB 13. Dinding geser pelat baja khusus 8 2½ 6½ TB TB TB TB TB E. SISTEM GANDA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH YANG MAMPU MENAHAN PALING SEDIKIT 25% GAYA GEMPA YANG DITETAPKAN 1. Rangka baja dengan bracing konsentris khusus 6 2½ 5 TB TB 10 TI TI h,k 2. Dinding geser beton bertulang khusus 6½ 2½ 5 TB TB Dinding geser batu bata bertulang biasa 3 3 2½ TB 48 TI TI TI 4. Dinding geser baru bata bertulang menengah 3½ 3 3 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing konsentris khusus 5½ 2½ 4½ TB TB TI 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bracing biasa 3½ 2½ 3 TB TB TI TI TI 7. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 5 3 4½ TB TB TI TI TI 8. Dinding geser beton bertulang biasa 5½ 2½ 4½ TB TB TI TI TI F. SISTEM INTERAKTIF DINDING GESER-RANGKA DENGAN RANGKA PEMIKUL MOMEN BETON 4½ 2½ 4 TB TI TI TI TI BERTULANG BIASA DAN DINDING GESER BETON BERTULANG BIASA G. SISTEM KOLOM KANTILEVER DIDETAIL UNTUK MEMENUHI PERSYARATAN : 1. Sistem kolom baja dengan kantilever khusus 2½ 1¼ 2½ Sistem kolom baja dengan kantilever biasa 1¼ 1¼ 1¼ TI TI h,i TI h,i 3. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 2½ 1¼ 2½ Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 1½ 1¼ 1½ TI TI TI 5. Rangka beton bertulang pemikul momen 1 1¼ 1 10 TI TI TI TI biasa 6. Rangka kayu 1½ 1½ 1½ TI TI H. SISTEM BAJA TIDAK DIDETAIL SECARA KHUSUS UNTUK KETAHANAN GEMPA, TIDAK TERMASUK SISTEM KOLOM KANTILEVER TB TB TI TI TI Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Keterangan : a Faktor modifikasi respons, R, untuk penggunaan pada keseluruhan standar. Catatan : R mereduksi gaya sampai tingkat kekuatan, bukan tingkat tegangan ijin. b Faktor pembesaran defleksi, C d, untuk penggunaan dalam Pasal 7.8.6, 7.8.7, dan c d e f g TB = Tidak Dibatasi dan TI = Tidak Diijinkan. Lihat Pasal untuk penjelasan sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 72 m atau kurang. Lihat Pasal untuk sistem penahan gaya seismik yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 48 m atau kurang. Rangka pemikul momen biasa dijinkan untuk digunakan sebagai pengganti rangka pemikul momen menengah untuk Kategori Desain Seismik B atau C. Harga tabel faktor kuat-lebih, Ω 0, diijinkan untuk direduksi dengan mengurangi setengah untuk struktur dengan diafragma fleksibel, tetapi tidak boleh diambil kurang dari 2,0 untuk segala struktur, kecuali untuk sistem kolom kantilever. h Lihat Pasal dan untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik D atau E. i j k Lihat Pasal dan untuk struktur yang dikenai Kategori Desain Seismik F. Rangka baja dengan bracing konsentris biasa baja diijinkan pada bangunan satu tingkat sampai ketinggian 18m di mana beban mati atap tidak melebihi 0,96 kn/m 2 dan pada struktur griya tawang. Penambahan ketinggian sampai 13,7 m diijinkan untuk fasilitas gudang penyimpanan satu tingkat. 26

27 l Dinding geser didefinisikan sebagai dinding struktural. m Definisi dinding struktural khusus, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat. n o p Definisi Rangka Momen Khusus, termasuk konstruksi pracetak dan cetak di tempat. Secara berurutan, efek beban seismik dengan kuat lebih E mh, diijinkan berdasarkan perkiraan kekuatan yang ditentukan sesuai dengan standar yang berlaku Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan harus dibatasi untuk bangunan dengan tinggi satu lantai sesuai dengan standar yang berlaku Defleksi Pusat Massa Menurut RSNI X, defleksi pusat massa di tingkat x (δ x ) harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut : δ x C. δ d xe =...(2.22) I e δ xe = defleksi pada lokasi yang disyaratkan pada pasal ini yang ditentukan dengan analisis elastis C d = faktor pembesaran defleksi, lihat Tabel 2.16 I e = faktor keutamaan yang ditentukan oleh Tabel 2.8 a,b Tabel 2.17 Simpangan Antar Lantai Ijin, a Struktur Struktur, selain dari struktur dinding geser batu bata, 4 tingkat atau kurang dengan dinding interior, partisi, langit-langit dan sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar lantai tingkat Kategori Resiko I atau II III IV 0,025h sx c 0,020h sx 0,015h sx Struktur dinding geser kantilever batu bata 0,010h sx 0,010h sx 0,010h sx Struktur dinding batu bata lainnya 0,007h sx 0,007h sx 0,007h sx Semua struktur lainnya 0,020h sx 0,015h sx 0,010h sx Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, 2011 Keterangan : a b h sx adalah tinggi tingkat di bawah tingkat x. Untuk sistem penahan gaya seismik yang terdiri dari hanya rangka momen dalam Kategori Desain Seismik D, E dan F, simpangan antar lantai tingkat ijin harus sesuai dengan persyaratan Pasal

28 c d Tidak boleh ada batasan simpangan antar lantai untuk struktur satu tungkat dengan dinding interior, partisi, langit-langit, dan sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar latai tingkat. Persyaratan pemisahan struktur dari pasal tidak diabaikan. Struktur di mana sistem struktur dasar terdiri dari dinding geser batu bata yang didesain sebagai elemen vertikal kantilever dari dasar atau pendukung fondasi yang dikonstruksikan sedemikian agar penyaluran momen diantara dinding geser (kopel) dapat diabaikan Efek P Efek P adalah efek yang mengacu pada perubahan mendadak dalam geser tanah, momen overturning, atau distribusi gaya aksial di dasar struktur yang cukup tinggi atau komponen struktural ketika dikenakan pergantian lateral kritis. Menurut RSNI X, efek P dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : P.. I = V. h. C x e θ...(2.23) x sx d θ = koefisien stabilitas P x = beban desain vertikal total pada dan di atas tingkat x (kn); bila menghitung P x, faktor beban individu tidak perlu melebihi 1,0 = simpangan antar lantai tingkat desain, terjadi secara serentak dengan V x (mm) I e = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Tabel 2.8 V x h sx = gaya geser seismik yang bekerja antara tingkat x dan x 1 (kn) = tinggi tingkat di bawah tingkat x (mm) C d = faktor pembesaran defleksi dalam Tabel 2.16 Koefisien stabilitas (θ) harus tidak melebihi θ max yang ditentukan sebagai berikut : 0,5 θ max = 0,25...(2.24) β. C d 28

29 θ max = koefisien stabilitas maksimum = rasio kebutuhan geser terhadap kapasitas geser untuk tingkat x dan x 1. Rasio ini diijinkan secara konservatif diambil sebesar 1,0 Cd = faktor amplikasi defleksi, lihat Tabel Ketidakberaturan Vertikal Struktur bangunan gedung yang mempunyai satu atau lebih tipe ketidakberaturan seperti yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus dianggap mempunyai ketidakberaturan vertikal. Struktur-struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik sebagaimana yang terdaftar dalam Tabel 2.18 harus memenuhi persyaratan dalam pasal-pasal yang dirujuk dalam tabel itu. Pengecualian : 1. Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, atau 2 dalam Tabel 2.18 tidak berlaku jika tidak ada rasio simpangan antar lantai akibat gaya seismik lateral desain yang nilainya lebih besar dari 130% rasio simpangan antar lantai tingkat diatasnya. Pengaruh torsi tidak perlu ditinjau pada perhitungan simpangan antar lantai. Hubungan rasio simpangan antar lantai tingkat untuk dua tingkat teratas struktur bangunan tidak perlu dievaluasi. 2. Ketidakberaturan struktur vertikal tipe 1a, 1b, dan 2 dalam Tabel 2.18 tidak perlu ditinjau pada bangunan satu tingkat dalam semua kategori desain seismik atau bangunan dua tingkat yang dirancang untuk kategori desain seismik B, C dan D. 29

30 Tabel 2.18 Ketidakberaturan Vertikal pada Struktur Tipe 1a 1b a 5b Penjelasan Ketidakberaturan Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya. Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak Berlebihan didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan lateralnya kurang dari 60% kekakuan lateral tingkat diatasnya atau kurang dari 70% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya. Ketidakberaturan Berat (Massa) didefinisikan ada jika massa efektif semua tingkat lebih dari 150% massa efektif tingkat di dekatnya. Atap yang lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak perlu ditinjau. Ketidakberaturan Geometri Vertikal didefinisikan ada jika dimensi horisontal sistem penahan gaya seismik di semua tingkat lebih dari 130% dimensi horisontal sistem penahan gaya seismik tingkat di dekatnya. Diskontinuitas Arah Bidang dalam Ketidakberaturan Elemen Penahan Gaya Lateral Vertikal didefinisikan ada jika pegeseran arah bidang elemen penahan gaya lateral lebih besar dari panjang elemen itu atau terdapat reduksi kekakuan elemen penahan di tingkat di bawahnya. Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 80% kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat lateral tingkat adalah kuat lateral total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau. Diskontinuitas dalam Ketidakberaturan Kuat Lateral Tingkat yang Berlebihan didefinisikan ada jika kuat lateral tingkat kurang dari 65% kuat lateral tingkat di atasnya. Kuat tingkat adalah kuat total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang ditinjau. Pasal Referensi Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Penerapan Kategori Desain Seismik D, E, dan F E dan F D, E, dan F D, E, dan F D, E, dan F B, C, D, E, dan F D, E, dan F D, E, dan F E dan F D, E, dan F D, E, dan F B dan C D, E, dan F Sumber : RSNI X - Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,

31 2.5 Kombinasi Pembebanan Menurut SNI Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal kombinasi beban untuk beton adalah sebagai berikut : 1. 1,4D...(2.25) 2. 1,2D + 1,6L...(2.26) 3. 1,2D + L ± 1,0E...(2.27) Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi : 1,2D + 1,0L + (1,0X + 0,3Y)...(2.28) 1,2D + 1,0L + (1,0X 0,3Y)...(2.29) 1,2D + 1,0L + ( 1,0X + 0,3Y)...(2.30) 1,2D + 1,0L + ( 1,0X 0,3Y)...(2.31) 1,2D + 1,0L (0,3X + 1,0Y)...(2.32) 1,2D + 1,0L (0,3X 1,0Y)...(2.33) 1,2D + 1,0L ( 0,3X + 1,0Y)...(2.34) 1,2D + 1,0L ( 0,3X 1,0Y)...(2.35) 4. 0,9D ± 1,0E...(2.36) Dengan mempertimbangkan kombinasi beban gempa (E) dalam arah orthogonal maka kombinasi beban gempa (E) dapat dibagi menjadi : 0,9D + (1,0X + 0,3Y)...(2.37) 0,9D + (1,0X 0,3Y)...(2.38) 0,9D + ( 1,0X + 0,3Y)...(2.39) 0,9D + ( 1,0X 0,3Y)...(2.40) 31

32 0,9D (0,3X + 1,0Y)...(2.41) 0,9D (0,3X 1,0Y)...(2.42) 0,9D ( 0,3X + 1,0Y)...(2.43) 0,9D ( 0,3X 1,0Y)...(2.44) D L E X Y = beban mati = beban hidup = beban gempa = beban gempa arah X = beban gempa arah Y 32

33 2.6 Software ETABS ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems) adalah salah satu aplikasi yang sangat populer di dunia teknik sipil. Software yang dikembangkan oleh CSI Berkeley ini sangat membantu dalam melakukan pemodelan struktur, analisis, dan desain. ETABS menjadi salah satu standar bagi para perencana terutama untuk bangunan tingkat tinggi untuk melakukan analisis dinamik. Gambar 2.3 ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems) Sumber : 33

34 Berdasarkan ETABS Integrated Building Design Software, untuk permodelan pelat lantai pada ETABS, terdapat 3 jenis pemodelan pelat yang dapat digunakan yaitu: 1. Membrane Gambar 2.4 Gaya Pada Pemodelan Membrane Gaya dapat ditahan oleh membrane adalah gaya sebidang dan momen normal, serta tipe membrane tidak menyumbang kekakuan tambahan pada struktur. 2. Shell Gambar 2.5 Gaya Pada Pemodelan Shell Gaya dapat ditahan oleh shell adalah gaya transversal dan momen lentur, akan tetapi tipe shell menyumbang kekakuan tambahan pada struktur. Oleh karena itu tipe shell digunakan apabila desain pelat lantai sebagai pengakuan tambahan. 3. Plate Gambar 2.6 Gaya Pada Pemodelan Plate Plate adalah gabungan dari membrane dan shell. 34