EFEK P-DELTA Kombinasi Pembebanan

17 Dimana : Pe = Euler Critical Load ; Pe = π2 EI L2 = - for single curvature bending + for double curvature bending

2.4. EFEK P-DELTA

Pengaruh P-Delta secara nyata mengubah karakteristik struktur sehingga berpengaruh terhadap hasil analisa termask analisa staticdinamik, garis pengaruh dan beban bergerak pada jembatan. Konsep dasar dari pengauh P-Delta digambarkan sebagai berikut: Gambar 2.6.A dan B. Kolom Dibebani Gaya Aksial dan Transversal Sekaligus Suatu kolom diberi beban aksial P dan gaya transversal H di ujungnya. Gaya aksial kolom tersebut sama dengan P. Jika dilakukan analisa struktur elastik yang dipelajari pada tingkat S1 pada gambar A, maka nilai momen tumpuannya adalah gaya H dikalikan dengan tinggi kolom. Namun jika ditinjau Universitas Sumatera Utara 18 pada gambar B yaitu setelah kolom mengalami deformasi, maka ada tambahan momen akibat gaya P dan eksentrisitas akibat deformasi transversal ∆ dari beban H. Momen tidak lagi bervariasi linear sepanjang balok, tetapi bergantung pada bentuk lendutan yang dihasilkan gaya F tadi. Pada perhitungan P-Delta yang menyebabkan momen tambahan, hanya eksentrisitas akibat deformasi transversal saja yang dihitung agar tidak perlu iterasi berlebihan. Teknik ini biasa disebut sebagai second order analysis.

2.5. Jenis Beban-beban yang Bekerja

Perencanakan struktur pada suatu bangunan bertingkat berdasarkan pada gaya gaya yang akan bekerja pada bangunan tersebut. struktur yang didisain harus mampu mendukung berat bangunan, beban hidup akibat fungsi bangunan, tekanan angin, maupun beban khusus berupa gempa dll. Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.

2.5.1. Beban Mati q

DL Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah : Tabel 2.1. Berat jenis bahan bangunan No. Material Berat Keterangan 1. Baja 7850 kgm3 2. Batu alam 2600 kgm3 3. Batu belah, batu bulat,batu gunung 1500 kgm3 berat tumpuk 4. Batu karang 700 kgm3 berat tumpuk No. Material Berat Keterangan Keterangan 5. Batu pecah 1450 kgm3 6. Besi tuang 7250 kgm3 Universitas Sumatera Utara 19 7. Beton 2200 kgm3 8. Beton bertulang 2400 kgm3 9. Kayu 1000 kgm3 kelas I 10. Kerikil, koral 1650 kgm3 kering udara sampai lembab, tanpa diayak 11. Pasangan bata merah 1700 kgm3 12. Pasangan batu belah, batu bulat, batu gunung 2200 kgm3 13. Pasangan batu cetak 2200 kgm3 14. Pasangan batu karang 1450 kgm3 15. Pasir 1600 kgm3 kering udara sampai lembab 16. Pasir 1800 kgm3 jenuh air 17. Pasir kerikil, koral 1850 kgm3 kering udara sampai lembab 18. Tanah, lempung dan lanau 1700 kgm3 kering udara sampai lembab 19. Tanah, lempung dan lanau 2000 kgm3 Basah 20. Timah hitam timbel 11400 kgm3 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Tabel 2.2. Beban Mati Tambahan komponen gedung No. Material Berat Keterangan 1. Adukan, per cm tebal : 21 kgm2 - dari semen - dari kapur, semen merahtras 17 kgm2 2. Aspal, per cm tebal : 14 kgm2 3. Dinding pasangan bata merah : 450 kgm2 - satu batu - setengah batu 250 kgm2 No. Material Berat Keterangan 4. Dinding pasangan batako : - berlubang : tebal dinding 20 cm HB 20 tebal dinding 10 cm HB 10 200 120 kgm2 kgm2 Universitas Sumatera Utara 20 - tanpa lubang : tebal dinding 15 cm tebal dinding 10 cm 300 kgm2 200 kgm2 kgm2 kgm2 5. Langit-langit dinding, terdiri : - semen asbes eternit, tebal maks. 4 mm - kaca, tebal 3-5 mm 11 kgm2 10 kgm2 kgm2 kgm2 termasuk rusuk-rusuk, tanpa pengantung atau pengaku 6. Lantai kayu sederhana dengan balok kayu 40 kgm2 tanpa langit-langit, bentang maks. 5 m, beban hidup maks. 200 kgm2 7. Penggantung langit-langit kayu 7 kgm2 bentang maks. 5 m, jarak s.k.s. min. 0.80 m 8. Penutup atap genteng 50 kgm2 dengan reng dan usuk kaso per m2 bidang atap 9. Penutup atap sirap 40 kgm2 dengan reng dan usuk kaso per m2 bidang atap 10. Penutup atap seng gelombang BJLS-25 10 kgm2 tanpa usuk 11. Penutup lantai ubin, cm tebal 24 kgm2 ubin semen portland, teraso dan beton, tanpa adukan 12. Semen asbes gelombang 5 mm 11 kgm2 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.

2.5.2. Beban Hidup q

LL Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang – barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan PPIUG 1983. Beban hidup merupakan baban-beban gravitasi yang bekerja pada saat struktur telah berfungsi, namun bervariasi dalam besar dan lokasinya. Contohnya adalah Universitas Sumatera Utara 21 beban orang, furnitur, perkakas yang dapat bergerak, kendaraan dan barang- barang yang dapat disimpan. Secara praktis beban hidup bersifat tidak permanen sedangkan, yang lainnya sering berpindah-pindah tempatnya. Karena tidak diketahui besar, lokasi dan kepadatannya, besar dan posisi sebenarnya dari beban- beban semacam itu sulit sekali ditentukan Salmon dan Johnson, 1992. Beban hidup untuk bangunan terdiri dari beban hidup lantai dan beban hidup atap yang bervariasi bergantung pada fungsi bangunan tersebut Tabel 2.3. Beban Hidup Pada Lantai Bangunan No. Fungsi Beban Hidup a. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali disebut no b 200 kgm 2 b. Lantai tangga rumah tinggal sederhana dan gudang gudang tidak penting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel 125 kgm 2 c. Lantai sekolah ruang kuliah, Kantor, Toko, toserba, Restoran, Hotel, asrama, Rumah Sakit 250 kgm 2 d. Lantai ruang olahraga 400 kgm 2 e. Lantai ruang dansa 500 kgm 2 f. Lantai dan balkon dalam dari ruang pertemuan yang lain dari pada yang disebut dalam a sd e seperti masjid, gereja, ruang pagelaranrapat, bioskop dengan tempat duduk tetap 400 kgm 2 g. Lantai panggung dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton yang berdiri 500 kgm 2 h. Lantai Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c 300 kgm 2 i. Lantai Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam d, e, f, dan g 500 kgm 2 j. Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d, e, f, dan g 250 kgm 2 k. Lantai Pabrik, bengkel, gudang Perpustakaan, ruang arsip,toko buku, toko besi, ruang alat alat dan ruang mesin harus direncanakan terhadap beban hidup ditentukan tersendiri, dengan minimum 400 kgm 2 l. Lantai gedung parkir bertingkat : - Lantai bawah - Lantai tingkat lainnya 800 kgm 2 400 kgm 2 m. Lantai balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus direncanakan terhadap beban hidupdari lantai ruang berbatasan, dengan minimum 300 kgm 2 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Universitas Sumatera Utara 22 Tabel 2.4. Beban Hidup Pada Atap No. Fungsi Beban Hidup a. Atap bagiannya dapat dicapai orang, termasuk kanopi dan atap dak 100 kgm 2 b. Atap bagiannya tidak dapat dicapai orang diambil min. : - beban hujan - beban terpusat 20 kgm 2 100 kg c. Balokgording tepi kantilever 200 kgm 2 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari system pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau dan yang dicantumkan pada tabel 2.5. Tabel 2.5. Koefisien reduksi beban hidup Penggunaan gedung Koefisien Reduksi Beban Hidup Perencanaan balok induk dan portal Peninjauan gempa PERUMAHANPENGHUNIAN : Rumah tinggal, asrama, hotel, rumah sakit 0,75 0,30 PENDIDIKAN : Sekolah, Ruang kuliah 0,90 0,50 PERTEMUAN UMUM : Mesjid, gereja, bioskop, restoran, ruang dansa, ruang pagelaran 0,90 0,50 KANTOR : Kantor, Bank 0,60 0,30 PERDAGANGAN : Toko, toserba, pasar 0,80 0,80 Universitas Sumatera Utara 23 PENYIMPANAN : Gudang, perpustakaan, ruang arsip 0,80 0,80 INDUSTRI : Pabrik, bengkel 1,00 0,90 TEMPAT KENDARAAN : Garasi, gedung parkir 0,90 0,50 GANG TANGGA : - Perumahanpenghunian - Pendidikan, kantor - Pertemuan umum, perdagangan, - Penyimpanan, industri, tempat kendaraan 0,75 0,75 0,90 0,30 0,50 0,50 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.

2.5.3. Beban Angin q

WL Besarnya beban angin yang bekerja pada struktur bangunan tergantung dari kecepatan angin, rapat massa udara, letak geografis, bentuk dan ketinggian bangunan, serta kekakuan struktur. Bangunan yang berada pada lintasan angin, akan menyebabkan angin berbelok atau dapat berhenti. Sebagai akibatnya, energi kinetik dari angin akan berubah menjadi energi potensial, yang berupa tekanan atau hisapan pada bangunan. Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung. Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif hisapan, yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kgm 2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kgm2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg m 2 dimana V adalah kecepatan angin dalam mdet, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang. Sedangkan koefisien angin + berarti tekanan dan – berarti isapan . beban tekanan angin disederhanakan dalam bentuk koefisen angin yang di rangkum dalam tabel 2.6 Universitas Sumatera Utara 24 Tabel 2.6. Koefisien Beban Angin No. Jenis Gedung Struktur Posisi Tinjauan Koefisien 1. Gedung tertutup : a. Dinding vertikal b. Atap segitiga c. Atap segitiga majemuk - di pihak angin - di belakang angin - sejajar arah angin - di pihak angin α 65o - di pihak angin 65o α 90o - di belakang angin semua sudut - bidang atap di pihak angin α 65o - bidang atap di pihak angin 65oα90o - bidang atap di belakang angin semua sudut - bidang atap vertikal di belakang angin semua sudut + 0,9 - 0,4 - 0,4 0,02.α - 0,4 + 0,9 - 0,4 0,02.α - 0,4 + 0,9 - 0,4 + 0,4 2. Gedung terbuka sebelah Sama dengan No.1, dengan tambahan : - bid. dinding dalam di pihak angin - bid. dinding dalam di belakang angin + 0,6 - 0,3 Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.

2.5.4. Beban Gempa

Perhitungan beban gempa dilakukan dengan standart Tata Cara Perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726 2012. Pada peraturan tersebut menggunakan percepatan permukaan tanah PGA sebagai acuan dasar standart. Percepatan permukaan tanah adalah percepatan tanah yang sampai ke lokasi bangunan tersebut akibat adanya gempa dari pusat gempa. Variasi percepatan permukaan tanah bervariasi tergantung jarak dari pusat gempa Universitas Sumatera Utara 25 Gambar 2.7. Peta Gempa Pada SNI 1726 2012 Beban Gempa rencana pada SNI 1726 2012 ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besaran nya selama umur struktur bangunan 50 tahun sebesar 2. Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 1 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan I e menurut Tabel 2. Khusus untuk struktur bangunan dengan kategori risiko IV, bila dibutuhkan pintu masuk untuk operasional dari struktur bangunan yang bersebelahan, maka struktur bangunan yang bersebelahan tersebut harus didesain sesuai dengan kategori risiko IV. Universitas Sumatera Utara 26 Gambar 2.8 – SS- Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Terpetakan Untuk Periode Pendek Gambar 2.9 – S1- Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Terpetakan Untuk Periode 1,0 Detik Universitas Sumatera Utara 27 Tabel 2.7. Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa Jenis pemanfaatan Kategori risiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan - Rumah jaga dan struktur kecil lainnya I Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Perumahan - Rumah toko dan rumah kantor - Pasar - Gedung perkantoran - Gedung apartemen rumah susun - Pusat perbelanjaan mall - Ban industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik II Universitas Sumatera Utara 28 Tabel 2.8. Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa lanjutan Jenis pemanfaatan Kategori risiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Bioskop - Gedung pertemuan - Stadion - Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas penitipan anak - Penjara - Bangunan untuk orang jompo Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar danatau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi Gedung dan non gedung 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 berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. III Universitas Sumatera Utara 29 G edung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk: - Bangunan-bangunan monumental - 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 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 yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV. IV Tabel 2.9. Faktor keutamaan gempa Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. lokasi proyek berada pada daerah wilayah medan 0.45g = 4.41 ms 2 sehingga di digunakan spectrum rencana sebagai berikut : Kategori risiko Faktor keutamaan gempa, Ie I atau II 1,0 III 1,25 IV 1,50 Universitas Sumatera Utara 30 Sumber : http:puskim.pu.go.idAplikasidesain_spektra_indonesia_2011 Gambar 2.10. Respon Spektrum Gempa Rencana Wilayah Medan SNI-03-1726-2012 Universitas Sumatera Utara 31 Tabel 2.10. Faktor R , C d , dan Ω untuk 31ystem penahan gaya gempa Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifika si respons, R a Faktor kuat- lebih sistem, Ω g Faktor pembesaran defleksi, C d b Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur, h m c n Kategori desain seismik B C D d E d F e

A. Sistem dinding penumpu 7.1.1

7.1.2 7.1.3

7.1.4 7.1.5

7.1.6 7.1.7

7.1.8 1. Dinding geser beton bertulang khusus 5 2½ 5 TB TB 48 48 30 2. 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 12k 12k 12k 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 48 48 30 8. 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 baja 6½ 3 4 TB TB 20 20 20 16.Dinding rangka ringan baja canai dingin yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang ditujukan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja 6½ 3 4 TB TB 20 20 20 17. Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya 2 2½ 2 TB TB 10 TI TI 18.Sistem dinding rangka ringan baja canai dingin menggunakan bresing strip datar 4 2 3½ TB TB 20 20 20 Universitas Sumatera Utara 32 Tabel 2.10. Faktor R , C d , dan Ω untuk sistem penahan gaya gempa lanjutan Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifikas i respons, R a Faktor kuat- lebih sistem, Ω g Faktor pembesaran defleksi, C d b Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur, h m c n Kategori desain seismik B C D d E d F e

B. Sistem rangka bangunan

1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8 2 4 TB TB 48 48 30 2. Rangka baja dengan bresing konsentris khusus 6 2 5 TB TB 48 48 30 3. Rangka baja dengan bresing konsentris biasa 3¼ 2 3¼ TB TB 10j 10j TIj 4. Dinding geser beton bertulang khusus 6 2½ 5 TB TB 48 48 30 5. Dinding geser beton bertulang biasa 5 2½ 4 ½ 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 1 ½ TB T I TI TI TI 8. Dinding geser pracetak menengah 5 2½ 4 ½ TB TB 12k 12k 12k 9. Dinding geser pracetak biasa 4 2½ 4 TB TI TI TI TI 10.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing eksentris 8 2 4 TB TB 48 48 30 11.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing konsentris khusus 5 2 4 ½ TB TB 48 48 30 12.Rangka baja dan beton komposit dengan bresing biasa 3 2 3 TB TB TI TI TI 13.Dinding geser pelat baja dan beton komposit 6½ 2½ 5 ½ TB TB 48 48 30 14.Dinding geser baja dan beton komposit khusus 6 2½ 5 TB TB 48 48 30 15.Dinding geser baja dan beton komposit biasa 5 2½ 4 ½ TB TB TI TI TI 16.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 2½ 4 TB TB 48 48 30 17.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 1 ¼ TB T I TI TI TI 21.Dinding geser batu bata prategang 1½ 2½ 1 ¾ TB T I TI TI TI 22.Dinding rangka ringan kayu yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser 7 2½ 4½ TB TB 22 22 22 23.Dinding rangka ringan baja canai dingin yang dilapisi dengan panel struktur kayu yang dimaksudkan untuk tahanan geser, atau dengan lembaran baja 7 2½ 4½ TB TB 22 22 22 24.Dinding rangka ringan dengan panel geser dari semua material lainnya 2½ 2½ 2½ TB TB 10 TB TB 25.Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 8 2½ 5 TB TB 48 48 30 26.Dinding geser pelat baja khusus 7 2 6 TB TB 4 8 48 30

C. Sistem rangka pemikul momen

1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB T B TB TB 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5½ TB TB 48 30 TI Universitas Sumatera Utara 33 Tabel 2.10. Faktor R , C d , dan Ω untuk sistem penahan gaya gempa lanjutan Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifikasi respons, R a Faktor kuat- lebih sistem, Ω g Faktor pembesaran defleksi, C d b Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur, h m c n Kategori desain seismik B C D d E d F e 3. Rangka baja pemikul momen menengah 4½ 3 4 TB 1TB 10h,i TIh TIi 4. Rangka baja pemikul momen biasa 3½ 3 3 TB TB TIh TIh TIi 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 48 48 30 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 3o 3½ 10 10 10 10 10

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 2½ 4 TB TB TB TB TB 2. Rangka baja dengan bresing 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 bresing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing 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 11.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 3 3½ TB TB TI TI TI 12.Rangka baja dengan bresing 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 mampu menahan

paling sedikit 25 persen gaya gempayang ditetapkan 1. Rangka baja dengan bresing konsentris khususf 6 2½ 5 TB TB 10 TI TIh,k 2. Dinding geser beton bertulang khusus 6½ 2½ 5 TB TB 48 30 30 Universitas Sumatera Utara 34 Tabel 2.10. Faktor R , C d , dan Ω untuk sistem penahan gaya gempa lanjutan Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifikasi respons, R a Faktor kuat- lebih sistem, Ω g Faktor pembesaran defleksi, C d b Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur, h m c n Kategori desain seismik B C D d E d F e 3. Dinding geser batu bata bertulang biasa 3 3 2½ TB 48 TI T I TI 4. Dinding geser batu bata bertulang menengah 3½ 3 3 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing konsentris khusus 5½ 2½ 4½ TB TB 48 30 TI 6. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing biasa 3½ 2½ 3 TB TB TI TI TI 7. Dinding geser baja dan betonkomposit 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 bertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa 4½ 2½ 4 TB TI TI TI TI

G. Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan

untuk : 1. Sistem kolom baja dengan kantilever khusus 2½ 1¼ 2½ 10 10 10 10 10 2. Sistem kolom baja dengan kantilever biasa 1¼ 1¼ 1¼ 10 10 TI TIh,i TIh, i 3. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 2½ 1¼ 2½ 10 10 10 10 10 4. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 1½ 1¼ 1½ 10 10 TI TI TI 5. Rangka beton bertulang pemikul momen Biasa 1 1¼ 1 10 TI TI TI TI 6. Rangka kayu 1½ 1½ 1½ 10 10 10 TI TI

H. Sistem baja tidak didetail secara khusus untuk ketahanan seismik,

tidak termasuk sistem kolom kantilever 3 3 3 TB TB TI TI TI Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil. Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban Universitas Sumatera Utara 35 balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi. Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan sesuai dengan Tabel 2.10, berdasarkan profil tanah lapisan 30 m paling atas. Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan dilaboratorium, yang dilakukan oleh otoritas yang berwewenang atau ahli desain geoteknik bersertifikat, dengan minimal mengukur secara independen dua dari tiga parameter tanah yang tercantum dalam Tabel 2.10. Dalam hal ini, kelas situs dengan kondisi yang lebih buruk harus diberlakukan. Apabila tidak tersedia data tanah yang spesifik pada situs sampai kedalaman 30 m, maka sifat-sifat tanah harus diestimasi oleh seorang ahli geoteknik yang memiliki sertifikatijin keahlian yang menyiapkan laporan penyelidikan tanah berdasarkan kondisi getekniknya. Penetapan kelas situs SA dan kelas situs SB tidak diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak atau rakit fondasi dan permukaan batuan dasar SNI 1726:2012. Tabel 2.11 Klasifikasi situs Kelas situs v s mdetik N atau N ch s u kPa SA batuan keras 1500 NA NA SB batuan 750 sampai 1500 NA NA SC tanah keras, sangat padat dan batuan lunak 350 sampai 750 50 2 100 SD tanah sedang 175 sampai 350 15sampai 50 50 sampai100 175 15 50 SE tanah lunak Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas, PI 2 0 , 2. Kadar air, w 2 4 0 , 3. Kuat geser niralir s u 2 5 kPa Universitas Sumatera Utara 36 SF tanah khusus 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 tersementasi lemah - Lempung sangat organik danatau gambut ketebalan H 3 m - Lempung berplastisitas sangat tinggi ketebalan H 7 , 5 m dengan Indeks Plasitisitas PI 7 5 Lapisan lempung lunaksetengah teguh dengan ketebalan H 3 5 m dengan s u 5 0 kPa Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. - Kecepatan rata-rata gelombang geser, V s Dimana : d i = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter V si = kecepatan gelombang geser lapisan i dinyatakan dalam meter per detik mdetik - Tahanan penetrasi standar lapangan rata-rata, N Dimana : d i = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter N i = tahanan penetrasi standar 60 persen energy N 60 yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi, dengan nilai tidak lebih dari 305 pukulanm ….........................................Persamaan 2.11 ….........................................Persamaan 2.12 Universitas Sumatera Utara 37 - Kuat geser niralir rata-rata, S u Dimana : d c = jumlah ketebalan total dari lapisan - lapisan tanah kohesif di dalam lapisan 30 meter paling atas S ui = kuat geser niralir kPa, dengan nilai tidak lebih dari 250 kPa Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek F a dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik F v . Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek S MS . dan perioda 1 detik S M1 . Yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs SNI 1726:2012, harus ditentukan dengan perumusan berikut ini: S MS = F a . S s ……………………………….Persamaan 2.14 S M1 = F v . S 1 ……………………………….Persamaan 2.15 Dimana : S s = parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek S 1 = parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda 1,0 detik. dan koefisien situs F a dan F v mengikuti Tabel 2.12 dan Tabel 2.13 ….........................................Persamaan 2.13 Universitas Sumatera Utara 38 Tabel 2.12. Koefisien situs, F a Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, S s S s :s 0 , 2 5 S s = 0 , 5 S s = 0 , 7 5 S s = 1 , 0 S s 2 1 , 2 5 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,2 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 : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. CATATAN: - Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier - SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs spesifik, Tabel 2.13. Koefisien situs, F v Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan pada perioda 1 detik, S 1 S 1 :s 0 , 1 S 1 = 0 , 2 S 1 = 0 , 3 S 1 = 0 , 4 S 1 2 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 SS b Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. CATATAN: - Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier - SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs spesifik, Universitas Sumatera Utara 39 Struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismik. Struktur dengan kategori risiko I, II, atau III yang berlokasi di mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, S1 , lebih besar dari atau sama dengan 0,75 harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik E. Struktur yang berkategori risiko IV yang berlokasi di mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, S1 , lebih besar dari atau sama dengan 0,75, harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik F. Semua struktur lainnya harus ditetapkan kategori desain seismiknya berdasarkan kategori risikonya dan parameter respons spektral percepatan desainnya, S DS dan S D1 .Masing-masing bangunan dan struktur harus ditetapkan ke dalam kategori desain seismik yang lebih parah, dengan mengacu pada Tabel 2.13 atau 2.14 , terlepas dari nilai perioda fundamental getaran struktur, T SNI 1726:2012. Tabel 2.14. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. Nilai S DS Kategori risiko I atau II atau III IV S DS 0 , 1 6 7 A A 0 , 1 6 7 : S DS 0 , 3 3 B C 0 , 3 3 : S DS 0 , 5 0 C D 0 , 5 0 : S DS D D Universitas Sumatera Utara 40 Tabel 2.15. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik Nilai S D 1 Kategori risiko I atau II atau III IV S D 1 0 , 1 6 7 A A 0 , 0 6 7 : S D 1 0 , 1 3 3 B C 0 , 1 3 3 : S D 1 0 , 2 0 C D 0 , 2 0 : S D 1 D D Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. Geser dasar seismik, V , dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: V = C s . W ……………………………….Persamaan 2.16 Keterangan: C s = koefisien respons seismik W = berat seismik efektif Berat seismik efektif struktur, W menurut SNI 1726:2012 , harus menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini: 1. Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan: minimum sebesar 25 persen beban hidup lantai beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiran terbuka, serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5 persen dari berat seismik efektif pada suatu lantai, tidak perlu disertakan; 2. Jika ketentuan untuk partisi disyaratkan dalam desain beban lantai: diambil sebagai yang terbesar di antara berat partisi aktual atau berat daerah lantai minimum sebesar 0,48 kNm2; 3. Berat operasional total dari peralatan yang permanen; 4. Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan sejenis lainnya. Universitas Sumatera Utara 41 Koefisien respons seismik, C s , harus ditentukan sesuai dengan C s = ……………………………….Persamaan 2.17 Dimana : S DS = parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek R = faktor modifikasi respons dalam Tabel 2.10 I e = faktor keutamaan gempa yang ditentukan sesuai Tabel 2.9 Nilai C s yang dihitung sesuai dengan Persamaan diatas tidak perlu melebihi C s dari persamaan di bawah : C s = ……………………………….Persamaan 2.18 C s yang di dapatkan harus tidak kurang dari : C min = 0,044 . S DS . I e 0,01 Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana 1 S sama dengan atau lebih besar dari 0,6g , maka C s harus tidak kurang dari: C s = , Dimana : S DS = parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek S D1 = parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang sebesar 1,0 detik, R = faktor modifikasi respons dalam Tabel 2.9 I e = faktor keutamaan gempa yang ditentukan sesuai Tabel 2,8 T = perioda fundamental struktur detik Universitas Sumatera Utara 42 Perioda fundamental pendekatan Ta , dalam detik, harus ditentukan dari : T a = C t ……………………………….Persamaan 2.19 Dimana : h n = ketinggian struktur, dalam m C t = koefisien prioda struktur pendekatan yang ditentukan dalam tabel 2.16 x = koefisien ketinggian yang ditentukan dalam tabel 2.16 Tabel 2.16. Nilai parameter perioda pendekatan C t dan x Tipe struktur C t x Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa 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 a 0,8 Rangka beton pemikul momen 0,0466 a 0,9 Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731 a 0,75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731 a 0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488 a 0,75 Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. Sebagai alternatif, menurut SNI 1726:2012 untuk menentukan perioda fundamental pendekatan T a , dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat di mana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m: T a = 0,1N Dimana : N = jumlah, tingkat m Perioda fundamental struktur harus dibatasi dengan : T max = C u T a Universitas Sumatera Utara 43 Dimana : T a = waktu getar struktur, dalam m C u = koefisien batas prioda struktur yang ditentukan dalam tabel 2.17 Tabel 2.17. Koefisien untuk batas perioda struktur 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 Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012.

2.6. Kombinasi Pembebanan

komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi menurut SNI 1726:2012 harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut: 1. 1,4D 2. 1,2D + 1,6L + 0,5L r atau R 3. 1,2D + 1,6L r atau R + L atau 0.5W 4. 1,2D + 1,0 W + L + 0,5L r atau R 5. 1,2D + 1,0 E + L 6. 0,9D + 1,0 W 7. 0,9D + 1,0 E Pengaruh beban gempa, E , harus ditentukan sesuai dengan berikut ini: 1. Untuk penggunaan dalam kombinasi beban 5 dalam E = E h + E v 2. Untuk penggunaan dalam kombinasi beban 7 Universitas Sumatera Utara 44 E = E h - E v Keterangan: E = pengaruh beban gempa; E h = pengaruh beban gempa horisontal E v = pengaruh beban gempa vertikal Pengaruh beban gempa horisontal, E h , harus ditentukan sesuai dengan Persamaan sebagai berikut: E h = ρQ h Keterangan: Q = pengaruh gaya gempa horisontal dari V atau F p ρ = faktor redundansi Untuk struktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D, E, atau F,m SNI 1726:2012 mengatur ρ harus sama dengan 1,3 kecuali jika satu dari dua kondisi berikut dipenuhi, di mana p diijinkan diambil sebesar 1,0: a. Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 persen geser dasar dalam arah yang ditinjau harus sesuai dengan Tabel 2.12; b. Struktur dengan denah beraturan di semua tingkat dengan sistem penahan gaya gempa terdiri dari paling sedikit dua bentang perimeter penahan gaya gempa yang merangka pada masing-masing sisi struktur dalam masing- masing arah ortogonal di setiap tingkat yang menahan lebih dari 35 persen 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. Universitas Sumatera Utara 45 Tabel 2.18 Persyaratan untuk masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 persen gaya geser dasar Elemen penahan gaya lateral Persyaratan Rangka dengan bresing Pelepasan bresing individu, atau sambungan yang terhubung, tidak akan mengakibatkan reduksi kuat tingkat sebesar lebih dari 33 persen, atau sistem yang dihasilkan tidak mempunyai ketidakteraturan torsi yang berlebihan ketidakteraturan struktur horisontal Tipe 1b. Rangka pemikul momen Kehilangan tahanan momen di sambungan balok ke kolom di kedua ujung balok tunggal tidak akan mengakibatkan lebih dari reduksi kuat tingkat sebesar 33 persen, atau sistem yang dihasilkan tidak mempunyai ketidakteraturan torsi yang berlebihan ketidakteraturan struktur horisontal Tipe 1b. Dinding geser atau pilar dinding dengan rasio tinggi terhadap panjang lebih besar dari 1,0 Pelepasan dinding geser atau pier dinding dengan rasio tinggi terhadap panjang lebih besar dari 1,0 di semua tingkat, atau sambungan kolektor yang terhubung, tidak akan mengakibatkan lebih dari reduksi kuat tingkat sebesar 33 persen, atau sistem yang dihasilkan mempunyai ketidakteraturan torsi yang berlebihan ketidakteraturan struktur horisontal Tipe 1b. Kolom kantilever Kehilangan tahanan momen di sambungan dasar semua kolom kantilever tunggal tidak akan mengakibatkan lebih dari reduksi kuat tingkat sebesar 33 persen, atau sistem yang dihasilkan mempunyai ketidakteraturan torsi yang berlebihan ketidakteraturan struktur horisontal Tipe 1b. Lainnya Tidak ada persyaratan Sumber : Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung dan non gedung SNI 1726:2012. 2.7. Kinerja Struktur Gedung 2.7.1