bahwagayahorizontal akibatgempayangbekerjapadasuatuelemen struktur,besarnyaditentukanberdasarkanhasil perkalianantarasuatu
konstantaberat ataumassadarielemenstrukturtersebut.
2. Metodeanalisisdinamis
Analisisdinamisuntukperancanganstrukturtahan gempadilakukanjika
diperlukan evaluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur,sertauntukmengetahuiperilakudari strukturakibatpengaruhgempa.Pada
strukturbangunantingkattinggiataustrukturdenganbentukataukonfigurasi yang tidakteratur.Analisisdinamisdapatdilakukandengancaraelastismaupuninelastis.
Padacaraelastisdibedakan Analisis Ragam Riwayat Waktu TimeHistory Modal Analysis,
dimanapadacaraini diperlukanrekamanpercepatangempadanAnalisis RagamSpektrumResponsResponseSpectrumModalAnalysis,dimanapada
cara ini
responsmaksimumdari tiapragamgetaryangterjadididapatdari SpektrumRespons
RencanaDesignSpectra.Sedangkanpada analisisdinamisinelastisdigunakanuntuk
mendapatkanresponsstrukturakibatpengaruhgempa yang sangatkuat
dengancaraintegrasilangsungDirectIntegrationMethod.
2.3 Pembebanan
Besar dan macam beban yang bekerja pada struktur sangat tergantung dari jenis struktur.Berikutini akandisajikan jenis-jenisbeban,databebansertafaktor-
faktordan kombinasipembebanansebagaidasaracuanbagiperhitunganstruktur.
Jenis-jenis bebanyang biasa diperhitungkan dalamperencanaan struktur
Universitas Sumatera Utara
bangunan gedungadalahsebagaiberikut:
1. BebanmatiDeadLoad
Bebanmati merupakanbebanyangbekerjaakibatgravitasiyangbekerjatetap
padaposisinyasecaraterusmenerusdenganarahkebumitempatstrukturdidirikan.Yang termasukbebanmatiadalahberatstruktursendiridanjugasemuabendayang
tetapposisinyaselamastrukturberdiri.
2. BebanhidupLiveload
Beban hidup merupakan beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatugedung dan barang-barang yang dapat berpindah, mesin dan
peralatanlainyangdapatdigantikanselamaumurgedung.
3. BebangempaEarthquakeLoad
Besarnya bebangempa dasar nominal horizontal akibat gempa menurut StandarPerencanaan KetahananGempaUntukStruktur RumahdanGedungSNI–
2010, dinyatakansebagaiberikut:
� = �
�
� …………………………………………………………………………2.1
dimana: V
= bebangempadasarnominalbebangemparencana Cs
=koefisien responsseismikyangditentukan Wt = kombinasidaribebanmatidanbebanhidupvertikalyangdireduksi
Perhitungan koefisienresponsseismik Cs
Koefisienresponsseismik,Cs,harusditentukansesuai dengan
Universitas Sumatera Utara
�� =
�
��
� �
…………………………………………………………………………2.2 S
DS
= parameterpercepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek
R = faktormodifikasirespons
Ie = faktor keutamaangempa
PerhitunganberatbangunanWt
Karenabesarnyabebangempasangatdipengaruhioleh beratdari
struktur bangunan,maka perludihitungberat darimasing-masinglantai bangunan.Beratdari
bangunan dapatberupabebanmatiyangterdiridariberatsendirimaterial-material konstruksi dan elemen-elemen struktur, serta beban hidup yang diakibatkan oleh
hunianatau penggunaanbangunan.Karenakemungkinanterjadinyagempabersamaan denganbebanhidupyangbekerjapenuhpadabangunan adalahkecil,makabeban hidup
yangbekerjadapat direduksibesarnya.Berdasarkanstandarpembebananyang
berlakudiIndonesia,untukmemperhitungkan pengaruhbebangempapadastruktur bangunangedung,bebanhidup yang bekerjadapat dikalikandenganfaktorreduksi
sebesar0,3.
Parameter percepatanspektrum respons desain S
DS
Untuk menentukan percepatan spektrum respons desain, terlebih dahulu kita menentukan parameter percepatan tanah
1. Untuk perioda yang lebih kecil dari T
0,
Spektrum respons percepatan desain harus diambil dari persamaan
S
a
= S
DS
0,4 + 0,6
� �
Universitas Sumatera Utara
…………………………….…………………………2.3 2.
Untukperiodayang nilainya diantara T dan T
S ,
spektrum responspercepatandesain,S
a
,samadengan S
DS
; 3.
UntukperiodalebihbesardariTS,spektrum responspercepatandesain,Sa,diambil berdasarkanpersamaan
: �
�
=
�
�1
�
…………………………………………………………………………2. 4
Keterangan:
S
DS
adalahparameter responsspektral
percepatandesainpadaperiodapendek; S
D 1
adalahparameter responsspektral percepatandesainpadaperioda1detik;
T adalahperiodagetarfundamentalstruktur.
� =
0,2
�
�1
�
��
…………………………………………………………………………2. 5
�
�
=
�
�1
�
��
…………………………………………………………………………2.6 Namun, untuk menentukan nilai dari S
D1
dan S
DS
terlebih dahulu kita harus mengetahui nilai S
S
dan S
1
Ss adalah parameterrespons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk
Universitas Sumatera Utara
periodapendek; S1 adalah parameterrespons spektral percepatan gempa MCER terpetakan
untuk perioda1,0detik. Nilai S
S
dan S
1
dapat ditentukan melalui peta dibawah ini:
Gambar 2.1 - S
S
,Gempamaksimum yangdipertimbangkanrisiko- tersesuaikanMCER,kelassitus SB
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 - S1,Gempamaksimumyangdipertimbangkanrisiko- tersesuaikanMCER,kelassitusSB
Setelah mengetahui nilai dari S
1
dan S
S,
maka selanjutnya tentukan klasifikasi situs
Kelassitus vs mdetik
N atauNch su kPa
SA batuankeras
1500 N
N SB
batuan 750sampai1500
N N
SCtanahkeras,sangat padat dan batuan
lunak 350sampai750
50 100
SD tanahsedang
175sampai350 15sampai50
50sampai100 SE
tanahlunak 175
15 50
Universitas Sumatera Utara
Atausetiapprofiltanahyangmengandunglebihdari3mtanahdengan karateristiksebagaiberikut:
1. Indeksplastisitas,PI 20, 2. Kadarair,w40 persen,dan
Kuatgeserniralirsu 25kPa
SFtanahkhusus,yang membutuhkan
investigasi geoteknik spesifik
dan analisis respons spesifik-situs yang
mengikuti Pasal 6.9.1
Setiapprofillapisantanah yangmemilikisalahsatu atau lebihdari karakteristikberikut:
-Rawandanberpotensigagalatauruntuhakibatbebangempaseperti mudahlikuifaksi,lempungsangatsensitif,tanahtersementasilemah
-LempungsangatorganikdanataugambutketebalanH 3m -LempungberplastisitassangattinggiketebalanH7,5mdengan
IndeksPlasitisitasPI 75 Lapisanlempunglunaksetengahtegu denganketebalanH 35 m
dengansu50kPa
CATATAN: NA= tidakdapatdipakai Tabel 2.1 Klasifikasi Situs
Selanjutnya tentukan koefisien situs , F
A
dan F
v
Kelas Parameterresponsspektral percepatangempaMCERterpetakanpada
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 1,0
1,0 1,0
1,0 1,0
Universitas Sumatera Utara
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 SSb
Tabel 2.2Koefisien
situs,Fa
CATATAN:
a Untuknilai-nilaiantaraSs dapatdilakukaninterpolasilinier b SS=Situsyangmemerlukaninvestigasigeoteknikspesifikdananalisisresponssitus-
spesifik, lihatPasal6.9.1
Kelas Parameterresponsspektral percepatangempaMCERterpetakanpada
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
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
1,8 1,6
1,5 SE
3,5 3,2
2,8 2,4
2,4 SF
SSb Tabel2.3Koefisien
situs,Fv
CATATAN:
a Untuknilai-nilaiantaraS1 dapatdilakukaninterpolasilinier b SS=Situsyangmemerlukaninvestigasigeoteknikspesifikdananalisisresponssitus-
spesifik, lihatPasal6.9.1
S
MS
= F
a
S
S
…………………………………………………………………………2.7
Universitas Sumatera Utara
S
M1
=F
v
S
1
…………………………………………………………………………2.8
S
DS
=
2 3
S
MS
…………………………………………………………………………2.9 S
D1
=
2 3
S
M1
…………………………………………………………………………2.10
Gambar 2.3 Respons Spektra Desain
FaktorkeutamaanGempaI
MenurutSNI Gempa 03-1726-2010,terbagi dalam beberapa kategori I,II,III,IV yang bisa dilihat dari tabel 2.4
Universitas Sumatera Utara
Jenispemanfaata n
Kategori risiko
Gedungdanstrukturlainnyayangmemilikirisikorendahterhadapjiwamanusiapada saatterjadikegagalan,termasuk,tapitidakdibatasiuntuk:
- Fasilitaspertanian,perkebunan,perternakan,danperikanan - Fasilitassementara
- Gudangpenyimpanan - Rumahjagadanstrukturkecillainnya
I
Semuagedungdanstrukturlain,kecualiyangtermasukdalamkategoririsikoI,III,IV, termasuk,tapitidakdibatasiuntuk:
- Perumahan - Rumahtokodanrumahkantor
- Pasar - Gedungperkantoran
- GedungapartemenRumahsusun - PusatperbelanjaanMall
- Bangunanindustri - Fasilitasmanufaktur
- Pabrik
II
Universitas Sumatera Utara
Gedungdanstrukturlainnyayang memiliki
risikotinggi terhadap
jiwamanusiapada saatterjadikegagalan,termasuk,tapitidakdibatasiuntuk: - Bioskop
- Gedungpertemuan - Stadion
- Fasilitaskesehatanyangtidakmemilikiunitbedahdanunitgawatdarurat - Fasilitaspenitipananak
- Penjara - Bangunanuntukorangjompo
Gedungdanstrukturlainnya,tidaktermasukkedalamkategori risikoIV,yang
memiliki potensi untukmenyebabkandampakekonomiyangbesardanataugangguan
massal terhadapkehidupanmasyarakatsehari-
haribilaterjadikegagalan,termasuk,tapitidak dibatasiuntuk: - Pusatpembangkitlistrikbiasa
- Fasilitaspenangananair - Fasilitaspenangananlimbah
- Pusattelekomunikasi
III
Universitas Sumatera Utara
Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori risiko 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
berwenangdan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
III
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4Kategori risikobangunangedungdanstruktur lainnyauntukbebangempa Untuk menentukan nilai I atau faktor keutamaan gem pa dapat dilihat dari tabel 2.5
Kategoririsiko Faktorkeutamaan gempa, Ie
IatauII 1,0
III 1,25
IV 1,50
Tabel 2.5 Faktorkeutamaangempa
FaktorreduksigempaR
Menrut SNI 03-1726-2010, Faktor reduksi gempa dapat ditentukan melalui tabel 2.3
Sistem penahan-gayaseismik Koefisien modifikasi
respons, R
A.Sistem dindingpenumpu
1.Dindinggeser betonbertulangkhusus 5
2.Dindinggeser betonbertulangbiasa 4
3.Dindinggeser betonpolos didetail 2
4.Dindinggeser betonpolos biasa 1½
5.Dindinggeser pracetakmenengah 4
6.Dindinggeser pracetak biasa 3
7. Dinding geser batu bata bertulang khusus 5
8. Dinding geser batu bata bertulang menengah 3½
9. Dinding geser batu bata bertulang biasa 2
10.Dinding geser batu bata polos didetail 2
11.Dinding geser batu bata polos biasa 1½
12.Dinding geser batu bata prategang 1½
13.Dinding geser batu bata ringan AAC bertulang biasa 2
14.Dinding geser batu bata ringan AAC polos biasa 1½
15.Dinding rangka ringan kayu dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau
dengan lembaran baja 6½
Universitas Sumatera Utara
16.Dinding rangka ringan baja canai dingin yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk
tahanan geser, atau dengan lembaran baja 6½
17. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya
2 18.Sistem dinding rangka ringan baja canai dingin
menggunakan bresing strip datar 4
B.Sistem rangka bangunan
1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8
2. Rangka baja dengan bresing konsentris khusus 6
3. Rangka baja dengan bresing konsentris biasa 3¼
4. Dinding geser beton bertulang khusus 6
5. Dinding geser beton bertulang biasa 5
6. Dinding geser beton polos detail 2
7. Dinding geser beton polos biasa 1½
8. Dinding geser pracetak menengah 5
9. Dinding geser pracetak biasa 4
10.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing eksentris
8 11.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing
konsentris khusus 5
12.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing biasa 3
13.Dinding geser pelat baja dan beton komposit 6½
14.Dinding geser baja dan beton komposit khusus 6
15.Dinding geser baja dan beton komposit biasa 5
16.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½
17.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4
18.Dinding geser batu bata bertulang biasa 2
19.Dinding geser batu bata polos didetail 2
20.Dinding geser batu bata polos biasa 1½
21.Dinding geser batu bata prategang 1½
22.Dinding rangka ringan kayu yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser
7 23.Dinding rangka ringan baja canai dingin yang
dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja
7
24.Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya
2½ 25.Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk
8
Universitas Sumatera Utara
26.Dinding geser pelat baja khusus 7
C.Sistem rangka pemikul momen
1. Rangka baja pemikul momen khusus 8
2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7
3. Rangka baja pemikul momen menengah 4.5
4. Rangka baja pemikul momen biasa 3.5
5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8
6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 5
7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3
8. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus
8 9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen
menengah 5
10.Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen
6 11.Rangka baja dan beton komposit pemikul momen
biasa 3
12. Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan
3½
D. Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25 persen
gaya gempa yang ditetapkan
1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8
2. Rangka baja dengan bresing konsentris khusus 7
3. Dinding geser beton bertulang khusus 7
4. Dinding geser beton bertulang biasa 6
5. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing eksentris
8 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing
konsentris khusus 6
7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½
8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 7
9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6
10.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½
11.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4
12.Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 8
13.Dinding geser pelat baja khusus 8
Universitas Sumatera Utara
E.Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah mampu menahan paling sedikit 25 persen gaya
gempa yang ditetapkan
1. Rangka baja dengan bresing konsentris khusus f 6
2. Dinding geser beton bertulang khusus 6½
3. Dinding geser batu bata bertulang biasa 3
4. Dinding geser batu bata bertulang menengah 3½
5. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing konsentris khusus
5½ 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing biasa
3½ 7. Dinding geser baja dan beton komposit biasa
5 8. Dinding geser beton bertulang biasa
5½ F. Sistem interaktif dinding geser-rangka dengan rangka
pemikul momen beton bertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa
4½
G. Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan untuk :
1. Sistem kolom baja dengan kantilever khusus 2½
2. Sistem kolom baja dengan kantilever biasa 1¼
3. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 2½
4. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 1½
5. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 1
6. Rangka kayu 1½
H. Sistem baja tidak didetail secara khusus untuk ketahanan seismik, tidak termasuk sistem kolom kantilever
3
Tabel 2. 6 Faktor R untuk mereduksi gaya gempa
2.4 Distribusi Vertikal gaya gempa
