Metode Analisis Respons Spektrum

41

3.2. Metode Analisis Respons Spektrum

Struktur bangunan akan direncanakan pada wilayah gempa sedang pada SNI 03-1726-2002, yang lalu dikategorikan pada wilayah gempa 3 dan 4. Analisis gempa akan dilakukan dengan Metode Respons Spektrum dengan terlebih dahulu mendesain respon spektrum berdasarkan SNI-03-1726-2012. 3.3. Ketentuan Umum Bangunan Gedung Dalam Pengaruh Gempa 3.3.1. Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur Bangunan Pengaruh gempa rencana terhadap struktur gedung harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan I. Tabel 3.1. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya untuk Beban Gempa Anonim 4, …. Jenis Pemanfaatan Kategori Risiko Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk : - Fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, dan perikananFasilitas sementara - Gudang penyimpanan - Rumah jaga dan struktur kecil lainnya I Semua gudang dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk : - Perumahan - Rumah took dan rumah kantor - Pasar - Gedung perkantoran - Gedung apartemenRumah susun - Pusat perbelanjaan Mall - Fasilitas Manufaktur - Pabrik II Gedung dan struktur lainnyayang 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 III Dilanjutkan Universitas Sumatera Utara 42 Lanjutan Jenis Pemanfaatan Kategori Risiko Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar danatau gangguan missal 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 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 berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. III Gedung dan struktur lainnya 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 energy 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 mineral atau peralatan pemadam kebakaran yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV. IV Tabel 3.2. Faktor Keutamaan I e Gempa Anonim 4, …. Kategori Risiko Faktor Keutamaan Gempa, I e I atau II 1,0 III 1,25 IV 1,50 Universitas Sumatera Utara 43

3.3.2. Wilayah Gempa

Peta hazard gempa Indonesia 2010, meliputi peta perencanaan puncak PGA dan respon spektra percepatan di batuan dasar SB untuk perioda pendek 0,2 detik S S dan untuk perioda 1,0 detik S 1 dengan redaman 5 mewakili tiga level hazard gempa yaitu 500, 1000, dan 2500 tahun atau memiliki kemungkinan terlampaui 10 dalam 50 tahun, 10 dalam 100 tahun, dan 2 dalam 50 tahun. Gambar 3.2. S S , Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Risiko-Tertarget MCE R , Kelas Situs SB Probabilitas 10 50 Tahun dengan redaman 5 Sumber : SNI 03-1726-2012 Gambar 3.3. S 1 , Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Risiko-Tertarget MCE R , Kelas Situs SB Probabilitas 10 50 Tahun dengan redaman 5 Sumber : SNI 03-1726-2012 Universitas Sumatera Utara 44

3.3.3. Jenis Tanah Setempat

Perambatan gelombang Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar PPEBD melalui lapisan tanah di bawah bangunan diketahui dapat memperbesar gempa rencana di muka tanah tergantung pada jenis lapisan tanah. SNI 03-1726-2012 mengklasifikasi tanah dalam kelas situs yaitu SA,SB,SC,SD,SE, atau SF. Tabel 3.3. Klasifikasi Situs Anonim 4, …. Kelas situs � mdetik � atau � �� � 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 ≥100 SD tanah sedang 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100 SE tanah lunak 175 15 50 Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karakteristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas, PI 20 2. Kadar air, w ≥ 40 persen, dan Kuat geser niralir 25 kPa SF tanah khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut : - Rawan dan berpotensi gagal atau runtuk akibat beban gempa seperti likuifaksi, lempung sangat sensitive, tanah tersementasi lemah - Lempung sangat organik danatau gambut ketebalan H 3 m - Lempung berplastisitas sangat tinggi ketebalan H 7,5 m dengan Indeks Plastisitas PI 75 Lapisan lempung lunak setengah tegu dengan ketebalan H 35 dengan 50 kPa CATATAN : NA = tidak dapat dipakai

3.3.4. Faktor Respon Gempa

Faktor respon gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi, besarnya nilai faktor respon gempa diperoleh dari perhitungan S S dan S 1 . Universitas Sumatera Utara 45 Tabel 3.4. Koefisien Situs, F a Anonim 4, …. Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan pada perioda pendek, T = 0,2 detik, S s 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 CATATAN : Untuk nilai-nilai antara S s dapat dilakukan interpolasi linier. Tabel 3.5. Koefisien Situs, F v Anonim 4, …. Kelas situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan pada perioda pendek, T = 1 detik, S 1 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 CATATAN : Untuk nilai-nilai antara S 1 dapat dilakukan interpolasi linier. Gambar 3.4. Spektrum Respons Desain Sumber : SNI 03-1726-2012 = 2 3 = 2 3 1 = 2 3 1 = 2 3 1 Universitas Sumatera Utara 46 = 0,2 1 = 1 Keterangan : S S = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan untuk perioda pendek; S 1 = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan untuk perioda 1,0 detik. F a = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan bergantung pada kelas lokasi dan nilai S S . F v = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan bergantung pada kelas lokasi dan nilai S 1 . S DS = parameter respons spektral percepatan desain pada perida pendek; S D1 = parameter respons spektral percepatan desain pada perida 1 detik; T = perioda getar fundamental struktur.

3.3.5. Kategori Desain Seismik

Pengklasifikasian ini dikenakan pada struktur berdasarkan Kategori Risiko Bangunan KRB dan tingkat kekuatan gerakan tanah akibat gempa yang diantisipasi di lokasi struktur bangunan. Tabel 3.6. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Periode Pendek, T = 0,2 detik Anonim 4, …. Nilai S DS Kategori risiko I, II, atau III IV S DS 0,167 A A 0,167 ≤ S DS 0,33 B C 0,33 ≤ S DS 0,50 C D 0,50 ≤ S DS D D Universitas Sumatera Utara 47 Tabel 3.7. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Periode 1 detik Anonim 4, …. Nilai S DS Kategori risiko I, II, atau III IV S D1 0,067 A A 0,067 ≤ S D1 0,133 B C 0,133 ≤ S D1 0,20 C D 0,20 ≤ S D1 D D Tabel 3.8. Kategori Desain Seismik dan Tingkat Risiko Kegempaan Kode Tingkat Risiko Kegempaan SNI 03-1726-2012 Rendah Menengah Tinggi KDS A,B KDS C KDS D,E,F SRPMBMK SRPMMK SRPMK

3.3.6. Hubungan Wilayah Gempa dan Risiko Gempa

SNI 03-2847-2002 maupun SNI 1726 tidak mengatur hubungan Risiko Gempa RG dan Wilayah Gempa WG, namun bila besaran PPEBD Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar atau Peak Ground Accelaration PGA zona ACIUBC dipakai sebagai penentuan hubungan RG dan WG untuk SNI 2847 maka akan diperoleh hubungan seperti tabel di bawah ini. Tabel 3.9. Ketentuan Risiko Gempa ACIUBC dan SNI 2847 Code Risiko Gempa ACI Low Moderate High UBC Zone 0 1 Zone 2A 2B Zone 3 4 PGA = 0,075g PGA = 0,15 – 0,20g PGA = 0,30 – 0,40g SNI 2847 Rendah Menengah Tinggi SNI 1726 WG 1 2 WG 3 4 WG 5 6 PGA = 0,03 – 0,10g PGA = 0,15 – 0,20g PGA = 0,25 – 0,30g Universitas Sumatera Utara 48

3.3.7. Pemilihan Sistem Struktur Penahan Beban Gempa

Sistem struktur yang digunakan harus sesuai dengan batasan sistem struktur dan batasan ketinggian struktur yang ditunjukkan dalam Tabel 3.10 . Faktor R, Ω , dan C d , digunakan dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antar lantai tingkat desain. Tabel 3.10. Faktor R, C d , dan Ω untuk Sistem Penahan Gaya Gempa Anonim 4, … 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 m c Kategori desain seismik B C D d E d F e SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN 1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5,5 TB TB TB TB TB 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5,5 TB TB 48 30 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 5,5 TB TB TB TB TB 6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 5 3 4,5 TB TB TI TI TI 7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3 3 2,5 TB TI TI TI TI 8. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus 8 3 5,5 TB TB TB TB TB 9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen menengah 5 3 4,5 TB TB TI TI TI 10. Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen 6 3 5,5 48 48 30 TI TI 11. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen biasa 3 3 2,5 TB TI TI TI TI 12. Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan 3,5 3 3,5 10 10 10 10 10 CATATAN : TB = Tidak Dibatasi dan TI = Tidak Diijinkan. Universitas Sumatera Utara 49

3.4. Ketentuan Umum Syarat Pendetailan