HAL MENDASAR YANG MASIH MENJADI KENDALA
HAL MENDASAR YANG MASIH MENJADI KENDALA PERANCANGAN
STRUKTUR BETON PEMIKUL BEBAN GEMPA DI INDONESIA
HADI RUSJANTO TANUWIDJAJA
Dosen Tetap Fakultas Teknik Sipil Univeristas Trisakti Jakarta
Direktur Utama PT Haerte Widya Konsultan Engineers Jakarta
Sudah sejak tahun 2000 terjadi perubahan mendasar mengenai peraturan perancangan struktur untuk
beban gempa di Amerika, tempat negara kiblat yang dipakai sebagai acuan untuk membuat Tata Cara
Perhitungan Perencanaan Beban Gempa dan Struktur Beton Indonesia SNI 1726, 2847 -2002.
Perkembangan terakhir peraturan Amerika seperti NEHRP-2000, ACI 318-08, ASCE 7-05 dan IBC 2006
seharusnya akan mempengaruhi peraturan SNI terkait yang masih berlaku saat ini. Masih ada beberapa
hal mendasar yang cukup signifikan buat para perencana struktur yang menjadi kendala a.l. dalam
menerapkan strategi perancangan struktur untuk menghitung dan menetapkan besarnya gaya gempa
rencana, syarat-syarat khusus mengenai pendetailan penulangan, limitasi ketinggian serta konfigurasi
bangunan yang diizinkan dari sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang seharusnya dipilih dan
gaya gempa minimum. Tulisan ini berupaya menguraikan secara singkat latar belakang penentuan
percepatan maksimum gempa rencana sesuai perkembangan mutahir dari peraturan IBC, ASCE dan
saran solusi praktis yang berdampak langsung terhadap peraturan SNI terkait. Uraiannya akan
dilengkapi dengan ilustrasi realistis tata cara perhitungan dasar perencanan yang sederhana.
Kata kunci : pendetailan, penulangan, percepatan, struktur
PERATURAN SNI 1726 dan 2847-2002 dalam kaitannya dengan IBC-2006, ASCE 70-05 dan ACI 318-08
Walaupun masing-masing negara mempunyai ciri khas tersendiri dalam menetapkan tata cara dan
peraturan persyaratan perencanaan sruktur bangunan pemikul gaya gempa namun demikian secara
umum bentuk model peraturan bangunan pemikul gaya gempa di dunia memilih dan mengikuti bentuk
dari salah satu 4 model peraturan gempa dari negara Amerika yaitu National Earthquake Hazards
Reduction Programs (NEHRP), negara Jepang yaitu Building Standards Law of Japan, New Zealand
Building Standard Law dan peraturan beban gempa untuk negara-negara Eropa yaitu Eurocode 8.
Perkembangan peraturan gempa Indonesia diawali dengan Peraturan Muatan Indonesia (PMI) 1970
yang meingkuti model dasar peraturan gempa Jepang. Perubahan berikutnya yaitu Peraturan
Perencanaan Tahan Gempa 1987 yang mengikuti model dasar peraturan gempa New Zealand.
Uniform Buildinng Code, UBC-97 , merupakan peraturan beban gempa sebelum tahun 2000 khususnya
untuk Negara bagian barat wilayah Amerika dan telah dipakai sebagai model dasar untuk membuat
peraturan beban gempa Indonesia yang relatif masih baru SNI 03-1726-02, demikian pula halnya ACI
318-02 terkait erat pula dengan peraturan beton Indonesia SNI 03-2784-02. Masing-masing dari kedua
peraturan ini masih berlaku sampai saat ini dan belum diadakan perubahan dan penyesuaian. Dasar
penentuan beban gempa dikaitkan dengan analisis probabilistik untuk menghitung percepatan batuan
dasar (istilah SNI 1726-02, atau soft rock class B –UBC 97 atau SB - IBC 2006 dan ASCE 7-05) maksimum
akibat goncangan gempa dengan periode ulang 475 tahun dan mempunyai 10 % kemungkinan tidak
terlampaui untuk 50 tahun umur bangunan. Secara kuantitatip hasil analisis ini dinyatakan dalam
bentuk peta zoning gempa, untuk wilayah Indonesia telah di bagi 6 zone. Tabel 1, menunjukan
perbandingan peta zoning gempa di Indonesia dan UBC 97.
TABEL 1 - PERCEPATAN PUNCAK BATUAN DASAR, Ao -SNI 1726 DAN KORELASINYA DENGAN JENIS TANAH
Jenis Tanah
SNI-1726
UBC-97
Batuan Keras(SA)
Batuan Dasar Batuan Lunak SB)
Keras (SC)
Keras
1
2
1
0.024
0.06
0.03
0.04
Wilayah Gempa
3
4
2A
5
6
0.16
0.2
0.24
0.32
0.4
2B
3
0.08
0.12
0.075
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.09
0.12
0.18
0.24
0.28
0.33
0.36
0.38 0.36
Sedang
Sedang (SD)
0.05
0.12
0.15
0.23
0.28
0.32
Lunak
Lunak (SE)
Khusus (SF)
0.08
0.19
0.2
0.3
0.34
0.36
Khusus
SNI
4
0.4
0.44
0.36
perlu penyelidikan tanah khusus untuk menentukan besarnya Ao
Sejak tahun 2000 peraturan beban gempa Amerika tidak lagi terkotak-kotak seperti UBC, NBC dan SBC
(masing-masing untuk wilayah barat, utara-selatan dan timur-selatan Amerika) selanjutnya masingmasing sepakat untuk bergabung dan mengeluarkan satu model dasar peraturan mengikuti
rekomendasi dari NEHRP yang berlaku di seluruh negara bagian Amerika dengan nama baru
International Building Code. IBC-2000 yang direncanakan berkesinabungan untuk setiap periode 3
tahun secara terus menerus diperbaiki serta diperbaharui. Terjadi perubahan mendasar mengenai
penentuan percepatan batuan dasar maksimum akibat goncangan gempa sangat kuat yang dipakai oleh
NEHRP-2000 sebagai gempa rencana maksimum yang diharapkan akan terjadi yaitu dengan periode
ulang 2475 tahun dan mempunyai 2% kemungkinan tidak terlampaui untuk 50 tahun umur bangunan.
Selanjutnya revisi peraturan terakhir dari IBC 2006 dan ASCE 7-05 mensyaratkan ketentuan pendetailan
penulangan struktur beton untuk beban gempa dari kedua peraturan ini harus memenuhi dan
mengikuti persyaratan yang tercantum di dalam ACI 318-05. Tahun depan diperkirakan akan
dikeluarkan peraturan IBC-2009 yang baru dan untuk struktur beton sudah dapat dipastikan masih
harus terkait dengan peraturan terbaru dari ACI 318-08.
Secara kuantitatip hasil analisisnya tidak lagi diberikan dalam bentuk peta zoning gempa akan tetapi
disajikan dalam format dua buah peta kontur percepatan gempa rencana maximum dari batuan dasar
untuk waktu getar pendek 0.2 detik SS dan 1 detik, S1. Percepatan maksimum batuan dasar ini
selanjutnya harus dikoreksi untuk disesuaikan dengan kondisi dari jenis tanah untuk setiap lokasi
bangunan yang akan didirikan. Faktor koreksinya dinyatakan dalam bentuk percepatan gempa pada
muka tanah maximum untuk perencanaan SMS dan SM1 yang diperoleh dengan memperhitungkan faktor
pembesaran percepatan, Fa dan Fv (relatip sama dengan UBC-97 atau SNI 1726) terkait dengan kondisi
S MS F a S s
S DS
S M1 FV S1
S D1
2
S MS
3
2
S M 1........................... (1)
3
Respons elastis
SDS
SDS
Ve
SD1
SD1
T
0.4 SDS
T0
TS 1.0
Waktu Getar T (detik)
Gb.1 – pola dasar bentuk respons spektra
percepatan gempa rencana
Gaya geser dasar Vd
R
Wo
Spektral Percepatan Rencana Sa
tanah dari lokasi yang ditinjau (lihat Tabel-1). Langkah selanjutnya adalah membuat respons spektra
dari percepatan gempa rencana maksimum sebagai fungsi dari waktu getar alami T setiap sistim
struktur dan dihitung sebagai bagian dari percepatan gempa rencana maksimum untuk waktu getar 0.2
detik , SDS dan 1 detik , SD1 mengikuti persamaan (1) seperti terlihat dalam gb. 1.
Respons spektra rencana
Vu
Vy
Respons inelastis
Dy
Cd
Du De
Pergeseran horizontal pada puncak bangunan
Gb.2 – Skematis ilustrasi mengenai koefisien
koefisien desain untuk beban gempa
Perhitungan perencanaan besarnya gaya gempa rencana untuk disain and analisis perhitungan
dinyatakan oleh besarnya gaya geser dasar Vy , ketentuan mengenai syarat kekuatan dan pendetailan
tulangan serta fleksibilitas ketidak teraturan bentuk bangunan dan limitasi tinggi bangunan tidak lagi
ditentukan oleh peta zoning gempa sebagaimana halnya yang telah ditetapkan dalam UBC-97 ataupun
SNI 1726-02. Baik oleh IBC maupun ASCE, ketentuan mengenai hal tersebut di atas telah di gantikan oleh
kriteria perencanaan baru yang di sebut katagori desain gempa-KDG (seismic design category- SDC) dan
dikaitkan dengan klasifikasi penggunaan bangunan-KPB atau occupancy category –OC. Secara umum
KPB di bagi atas 4 katagori seperti terlihat dalam Tabel-2 .
Tabel 3(a) dan (b) memberikan petunjuk untuk menentukan KDG yang di bagi atas 5 kategori yaitu KDG
A sampai E dan yang harus dikaitkan dengan percepatan gempa rencana maksimum untuk waktu getar
pendek 0.2 detik SDS dan waktu getar 1 detik SD1. Dari kedua data yang diperoleh selalu di ambil yang
paling kritis.
TABEL 2 - PENGGUNAAN BANGUNAN
KPB
Struktur bangunan yang beresiko kecil terhadap kehilangan jiwa manusia bila mengalami kegagalan sistim struktur
I
Struktur bangunan selain yang termasuk KPB I , III dan IV
II
Struktur bangunan yang beresiko besar terhadap kehingan jiwa manusia bila mengalami kegagalan sistim struktur
III
Struktur bangunan penting yang harus segera berfungsi untuk keadaan darurat
IV
Tabel 3(a) - HUBUNGAN ANTARA KDG DENGAN S DS
HARGA S DS
S DS < 0.167
.
.
0.50
S DS < 0.33
S DS < 0.50
S DS
Tabel 3(b) - HUBUNGAN ANTARA KDG DENGAN S D1
KDG SESUAI KELAS PENGGUNAAN BANGUNAN
HARGA S D1
I ATAU II
III
IV
A
A
A
B
B
C
.
C
C
D
.
D
D
D
0.30
KDG SESUAI KELAS PENGGUNAAN BANGUNAN
I ATAU II
III
IV
A
A
A
S D1 < 0.133
B
B
C
S D1 < 0.20
C
C
D
S D1
D
D
D
S D1 < 0.067
Pantai barat wilayah Amerika mempunyai track-record gempa yang paling lengkap, dari hasil analisis
statistik menunjukan bahwa respons spektra akibat goncangan gempa rencana maksimum yang sangat
kuat dan merusak mempunyai periode ulang 2475 tahun dengan 2% kemungkinan terlampaui selama
50 tahun umur bangunan hampir sama dengan 1.5 kalinya dari respons spektra gempa yang
mempunyai periode ulang 475 tahunan dengan 10% kemungkinan terlampaui selama 50 tahun umur
bangunan (merupakan gempa rencana maksimum yang dipakai oleh UBC-97 dan SNI 1726-02) dapat
dilihat dalam gambar 3. Nilai 3/2 ini secara sembarang telah di pakai sebagai patokan faktor keamanan
untuk menentukan respons spektra gempa rencana maksimum untuk perhitungan perencanaan
bangunan pemikul gaya gempa yang ekivalen sama dengan 2/3 respons spectra akibat goncangan
gempa maksimum yang sangat kuat dan merusak dengan periode ulang 2475 dan 2% kemungkinan
terlampaui selama 50 tahun umur bangunannya. Dengan menggunakan perubahan penetapan gempa
a -----> b ASCE 7-05, IBC-2006
c UBC-97, SNI 1726-02
a
c
b
0.5
1.0
1.5
2.0
Waktu Getar Alami T (detik)
Gb. 3 – Respon spektra wilayah California
maksimum rencana dari periode ulang 475 menjadi 2475 tahun diharapkan dapat diperoleh faktor
keamanan yang sama di seluruh wilayah negara bagian Amerika sama halnya dengan wilayah pantai
baratnya. Hal yang sama tentunya harus dilakukan untuk perubahan peraturan SNI 1726 mendatang.
N H
Pada umumnya perhitungan gaya-gaya dalam setiap elemen struktur akibat pembebanan gempa
dilakukan dengan metode elastis-linear melalui analisa dinamis menggunakan respons spektra akibat
goncangan gempa rencana maksimum seperti yang diuraikan di atas. Namun demikian dari pengalaman
kerusakan struktur yang telah didisain dan dianalisis mengikuti peraturan yang ada, akibat goncangan
gempa-gempa masa lampau menunjukan bahwa prilaku struktur diantisipasi akan melampaui batas
elastisitas dan sudah memasuki wilayah prilaku inelastis sehingga praktik analisis perhitungan yang lazim
menggunakan metode elastis-linear tidak akan menggambarkan secara akurat prilaku struktur
sebenarnya. Oleh karena itu hasil analisis perhitungan memakai metode elastis-linear tersebut masih
perlu dimodifikasi dengan satu set faktor-faktor koeffisien rencana gempa untuk memperhitungkan
prilaku respons inleastisnya. Berdasarkan hasil penelitian seksama dari uji terbatas laboratorium dan
pengalaman kerusakan struktur akibat goncangan gempa masa lampau faktor-faktor koefisien rencana
gempa yaitu faktor modifikasi respons R , faktor kuat lebih Ωo dan faktor pembesaran simpangan Cd
(SNI 03-1726-02 menggunakan notasi berturut-turut , Rm , f dan 0.7 R), dari setiap karakteristik jenis
sistim struktur utama pemikul gaya gempa dapat ditentukan dan dipilih dari Tabel 4.
Faktor modifikasi respons R , dipergunakan untuk mengurangi besarnya gaya gempa yang dibutuhkan
oleh sistim struktur pemikulnya untuk berprilaku elastis ketika mengalami goncangan gempa
maksimum rencana (gempa periode ulang 2475 tahunan) ke batas level kekuatan yang dibutuhkan
untuk strukturnya masih berprilaku inelastis sesuai karakteristik batas kemampuan perubahan bentuk
dari jenis sistim struktur utama yang telah dipilih sesuai peraturan. Sistim struktur utama pemikul gaya
gempa yang mempunyai kemampuan perubahan bentuk inelastis lebih baik akan mempunyai nilai R
yang paling tinggi, misalnya untuk sistim struktur SRPMK (struktur rangka pemikul momen khusus),
nilainya R = 8 (R = 8.5 untuk SNI 1726-02), dengan demikian besarnya gaya geser dasar rencana untuk
desain dan analisis perhitungan, Vy, diperkenankan cukup sampai batas 1/8 dari besarnya gaya geser
dasar yang dibutuhkan jika sistim struktur tersebut berprilaku elastis, Ve ketika dibebani goncangan
gempa maksimum rencana sesuai peraturan (periode ulang 2475 tahunan). Nilai R yang lebih kecil
diberikan untuk sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang tidak mempunyai kemampuan
berubah bentuk secara inelastis dengan baik, seperti struktur dinding geser pemikul (bearing walls) nilai
R nya lebih kecil yaitu sama dengan 4.5.
Faktor pembesaran simpangan lateral Cd dimaksudkan untuk memperkirakan besarnya simpangan
lateral dari sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang berprilaku elastis ketika mengalami
goncangan gempa maksimum rencana (sekaligus terkait juga dengan adanya pengaruh redamanan
dan pengaruh perpanjangan waktu getar alami akibat perubahan bentuk inelastis dari sistim
strukturnya); yaitu dengan mengalikan faktor pembesaran Cd terhadap besarnya simpangan hasil
analisis perhitungan elastis ∆y akibat gaya geser dasar Vy yaitu gaya geser dasar yang terjadi jika sistim
struktur utama direncanakan berubah bentuk secara elastis, Ve di bagi dengan nilai R. Sistim struktur
umumnya direncanakan untuk mempunyai karakteristik perubahan bentuk tertentu sehingga
berkemampuan mengembangkan redaman yang besar, dengan demikian diberikan nilai Cd yang
mendekati harga R nya, sehingga simpangan inelastis ∆I yang dihitung menjadi sedikit lebih rendah
daripada simpangan elastisnya ∆e.
Faktor kuat lebih Ωo (f , dalam SNI 1726-02), dimaksudkan untuk memperhitungkan prakiraan gaya
dalam maksimum yang terjadi dalam setiap elemen struktur pemikul gaya gempa sehubungan dengan
adanya kemungkinan kuat lebih struktur dikarenakan kuat material aktual yang lebih besar daripada
kuat rencana, atau jumlah luas tulangan terpasang yang lebih dari luas tulangan rencana hasil analisis
perhitungan, dll; sehingga selanjutnya akan berdampak terhadap peningkatan kekuatan aktual sistim
struktur yang akan lebih besar daripada kekuatan struktur hasil analisis perhitungan elastis akibat beban
gempa rencana untuk analisis strukturnya Vy yaitu Ve (gaya gempa jika sistim struktur utama
direncanakan akan berprilaku elastis) setelah di bagi dengan nilai R.
Gambar 2, memberikan ilustrasi lengkap latar belakang konsep dasar mengenai penggunaan dan
pemilihan koefisien-koefisien gempa yang dinyatakan dalam bentuk plot gambar hubungan kurva
desain respons spektra elastis akibat gempa maksimum rencana dengan periode ulang 2475 tahunan,
garis respons elastis struktur, kurva desain respons spektra inelastis dari sebuah sistim struktur pemikul
gaya gempa yang dipilih dan dinyatakan dalam bentuk grafik hubungan koordinat dari gaya geser dasar
vs simpangan lateral pada puncak bangunan.
Garis putus dalam gambar 2, mencerminkan respons elastis suatu sistim struktur yang dipilih. Garisnya
lurus untuk menunjukan hubungan gaya dan simpangan struktur jika berubah bentuk secara elastis
karena masih mempunyai kekakuan yang konstan. Titik pertemuan antara garis diagonal lurus dengan
respons spektra akibat goncangan gempa maksimum rencana menunjukan besarnya gaya geser dasar Ve
jika struktur berubah bentuk secara elastis penuh, dengan simpangan puncak bangunan ∆e . Plot grafik
respons spektra inelastis ditunjukan dalam bentuk satu seri garis segmental yang dikenal sebagai hasil
analisis dorong (push-over analysis). Pada taraf awal garis segmen pertama dari analisis dorong
berimpit dengan garis respons elastisnya karena kekakuan strukturnya masih sama (elastis), titik-titik Vy
dan ∆y menunjukan batas akhir perubahan bentuk secara elastis dari struktur. Melampaui kedua titik
tersebut struktur akan memasuki perubahan bentuk secara inelastis, ditunjukan dengan penurunan
kekakuan atau perlemahan struktur secara sekuensial berupa seri dari garis-garis segmental. Gaya
geser dasar ultimit, Vu pada puncak dari grafik analisis dorong menunjukan gaya lateral maksimum yang
dapat dipikul oleh struktur setelah terjadinya sejumlah sendi-sendi plastis yang cukup pada beberapa
elemen struktur yang direncanakan sesaat strukturnya akan mendekati keruntuhan total.
Hubungan besarnya gaya geser dasar rencana untuk analisis struktur, simpangan puncak bangunan
dengan koefisien-koefisien gempa dapat ditentukan sbb :
Vy
Ve
R
;
Vm W oV y ;
D i Cd D y
………………………………………….
TATA CARA DASAR PERENCANAAN BANGUNAN UNTUK BEBAN GEMPA
Langkah awal mendasar dari tahapan perencanaan bangunan untuk beban gempa meliputi antara lain
hal-hal sbb :
TABEL- 4 PERBANDINGAN TINGKAT RESIKO GEMPA DAN DETAIL TULANGAN
Tingkatan dari resiko gempa, SPC, SDC dari beberapa model peraturan gempa
Standar Peraturan Gempa
Resiko rendah
SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.2
Resiko sedang/medium
Resiko tinggi
SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.3 SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.4
ACI 318-08: Psl 21.2
ACI 318-08 : Psl. 21.3 & 4
ACI 318-08 : Psl. 21.5
SPC A, B
SPC C
SPC D, E
SNI 1726 -2002
Wilayah Gempa 1, 2
Wilayah Gempa 3
Wilayah Gempa 4, 5, 6
UBC-1991, 1994, 1997
Wilayah Gempa 0 , 1
Wilayah Gempa 2
Wiilayah Gempa 3, 4
SDC A, B
SDC C
SDC D, E , F
BOCA 1993, 1996, 1999
SBC- 1994, 1997, 1999
ASCE 7-1993. 1995
NEHRP-1991, 1994
ACI 318-08, IBC-2000, 2003, 2006
ASCE 7-98, 7-02, 7-05
NEHRP-1997, 2000, 2003
NFPA-5000 , 2003, 2006
1. Dari data hasil penyelidikan tanah di lokasi bangunan di hitung nilai rata-rata dari N-SPT (standard
penetration test), cu (kuat geser niralir tanah) dan atau vs (kecepatan geser tanah) pada ketebalan
30 m dari bawah muka tanah yang ada untuk menentukan klasifikasi tanah setempat (lunak,
sedang atau keras). Melihat data lokasi bangunan dari peta kontur gempa maksimum rencana
dapat ditentukan Ss dan S1 . Hitung SDS dan S1 mengikuti persamaan (1). Kemudian dibuat grafik
hubungan antara percepatan respon spektra Sam vs waktu getar alami bangunan T yang
selanjutnya disebut sebagai respon spektra gempa rencana seperti terlihat pada gb (1).
Sementara menunggu perubahan peta kontur gempa yang baru untuk Indonesia seperti halnya yang
telah dilakukan oleh NEHRP, ASCE, IBC sebagai petunjuk jika kita memakai SNI 1726-03 dapat
dipergunakan Tabel -1 untuk mendapatkan hubungan proportional peta gempa SNI dengan UBC97, sebagai contoh kota Jakarta, wilayah gempa 3 SNI 1726, yang mempunyai percepatan batuan
dasar 0.15 g setara dengan UBC-97, untuk zone 2A (gempa maksimum rencana atas dasar periode
ulang 475 tahun dengan 10% kemungkinan tidak terlampaui selama 50 tahun umur bangunan).
2. Dari data percepatan gempa batuan dasar SDS dan SD1 sesuai lokasi bangunan dan klasifikasi
penggunan bangunan KPG dari Tabel-3 kemudian dapat di tentukan KDG.
Pada dasarnya klasifikasi penggunaan bangunan KPG relatip tidak berbeda dengan penggunaan
faktor kepentingan bangunan I dari UBC-97 maupun SNI 1726-02. Sementara belum ada ketentuan
baru mengenai penetapan besarnya SDS dan SD1 , pemilihan mengenai KDG dapat mengacu kepada
Tabel-4 yang dikutip dari ACI 318-08 mengenai hubungannya dengan peta wilayah gempa sesuai
UBC-97 yang harus disetarakan dengan peta wilayah gempa dari SNI 1726-02 menggunakan Tabel -1
Jakarta termasuk wilayah gempa 3 pada SNI 1726, setara dengan zone 2 pada UBC-97. Dari Tabel-4
selanjutnya dapat digolongkan termasuk SDC – C atau KDG – C dengan syarat detail tulangan
menengah/medium sesuai ACI 318-08 pasal 21.3 & 4 atau SNI 2847-03 pasal 23.2.1.3.
3. Dari Tabel-5, disesuaikan dengan KDG yang diperoleh dari langkah sebelumnya , kemudian dapat
dipilih tipe sistim struktur utama pemikul beban gempa untuk perencanaan termasuk sekaligus
koefisien-koefisien gempa untuk desain dan analisis perhitungan terhadap beban gempa, yaitu
faktor-faktor R (modifikasi koefisien reponns) , Cd (koefisien pembesaran defleksi) dan Ωo (koefisien
kuat-lebih).
Sementara belum ada perubahan peraturan gempa Indonesia yang baru, kita masih boleh mengacu
kepada ketentuan yang tercantum dalam UBC-97 atau dapat dipakai koefisien-koefisien desain
untuk gempa dalam SNI 1726-02 seperti Rm , 0.7 Rm dan f sesuai Tabel-4.
4. Dari hasil analisa dinamis untuk ragam getar ke-m selanjutnya dapat dengan mudah di rubah grafik
hubungan respons spektra percepatan S am vs Tm menjadi grafik hubungan S am vs S dm (respons
spektra simpangan) dan dengan
persamaan S d m
Tm2
4 2
memperhatikan hubungan
Sam , Sdm , dan Tm melalui
S am . Langkah berikutnya dapat dihitung gaya geser dasar hasil analisis
dinamis untuk ragam getar ke-m :
Vdm = faktor partisipasi massa (FPM)m x massa x
R / I
S am
x g , (pada SNI 1726-02, Sam untuk
waktu getar alami ragam ke-m , Tm , dapat dibaca menggunakan grafik-grafik respons spektra
dalam peraturan tersebut yang disebut faktor koefisien gempa rencana C).
Simpangan pada puncak bangunan untuk ragam getar ke-m dapat dihitung, yaitu D m puncak
faktor modal partisipasi lantai puncak (FMPL)m x S dm dan akhirnya dapat dibuat grafik hubungan
Vdm vs D m puncak seperti terlihat dalam
gb. (2) ;
dimana
FPM
m
Lm
FMPLm m
dengan notasi m menunjukan ragam getar yang ke – m .
Mm
L2m
Mm
dan
Gaya geser dasar total dari analisis dinamis diperoleh dengan memperhitungkan gaya geser dasar
hasil kombinasi dari sejumlah ragam getar ke-1 sampai ragam getar ke-m sesuai persamaan (3) yaitu
menggunakan metode SRSS (square root of the sum squares) atau CQC (complete quadratic
combination) dalam hal waktu getar alami Tm dan Tm-1 relatip hampir berdekatan. Disyaratkan
bahwa perhitungan kombinasi sejumlah ragam getar harus diambil sedemikian rupa sehingga faktor
FPM mencapai minimum 90 %.
SRSS :
2
Vd Vd21 Vd22 .......Vdm
CQC :
dalam hal redamannya konstan maka : ij
redaman dan r
Vd
V
m
m
i 1 i 1
di
ijVdj
8 2 1 r r 3 / 2
1 r
2 2
4 1 r
2
2
……………….
; dimana prosentase
i
adalah perbandingan frekwensi alami dari ragam getar I dan j ,
j
KENDALA PERANCANGAN STRUKTUR UNTUK BEBAN GEMPA
Dengan adanya perubahan mendasar antara peraturan SNI 1726-02 / UBC-97 dengan peraturan yang
terbaru dari ASCE 7-05 dan atau IBC-2006 seperti yang telah diuraikan di atas, maka akan timbul banyak
kendala dalam perancangan struktur untuk menentukan besarnya beban gempa serta memilih type
pendetailan tulangan sistim struktur utama pemikul beban gempa, sehingga seringkali menimbulkan
kesulitan dan keragu-raguan buat para praktisi struktur di Indonesia. Kurangnya pemahaman mengenai
hal tersebut di atas bisa berdampak positip yang akan menghasilkan perancangan struktur bangunan
yang sangat over-konservatip dan menjadi tidak ekonomis atau sebaliknya bisa menghasilkan struktur
bangunan yang sangat berbahaya karena tidak memenuhi syarat kekuatan dan daktilitas yang memadai
untuk memikul beban gempa rencana sesuai yang dimaksud dalam peraturan tersebut.
Hal-hal fundamental yang memerlukan engineering judgement a.l. :
1. Memahami bahwa SNI 1726-02 belum dilengkapi dengan perubahan mengenai peta kontur
percepatan gempa untuk menentukan besarnya SDS dan SD1.
2. Berkaitan dengan butir 1 di atas, perencana akan menemui kesulitan untuk membuat respons
spektra, demikian juga halnya dalam menentukan KDG.
3. Hampir seluruh aspek perancangan bangunan untuk beban gempa sangat ditentukan oleh KDG.
Kesulitan menentukan KDG menjadi sangat krusial karena KDG di dalam peraturan gempa yang
baru ini merupakan parameter penting untuk menentukan sistim struktur utama pemikul gaya
gempa yang diizinkan, persyaratan khusus untuk perencanaan detailing tulangan, limitasi terhadap
tinggi maksimum dan konfigurasi bangunan yang diizinkan, metode analisis perhitungan yang boleh
dipakai untuk menghitung besarnya gaya gempa (perhitungan memakai gaya gempa statik ekivalen
atau perlu lebih detail hasil analisis dinamis), persyaratan yang diperlukan untuk memeriksa
kekuatan dan kekakuan setiap elemen struktur utama serta persyaratan mengenai sistim pengaku
dan pengangkuran setiap elemen struktur sekunder. Khususnya pada beberapa jenis sistim struktur
tertentu seperti misalnya sistim struktur dinding pemikul (bearing wall systems) untuk KDG –D ,
karena prilaku strukturnya mempunyai keterbatasan daktilitas sebagaimana ditunjukan pada
pengalaman kerusakan pada kejadian gempa-gempa masa lalu, peraturannya mensyaratkan
adanya keharusan limitasi ketinggian bangunan untuk sistim struktur tersebut. Tabel-4
memberikan informasi mengenai perbandingan kriteria penentuan perancangan sistim struktur
utama pemikul beban gempa sekaligus terkait dengan besarnya koefisien-koefisen gempa untuk
perhitungan analisis struktur dan limitasi ketinggian bangunan yang di ambil dari peraturan ASCE 705 atau IBC-2006 atau UBC-97. (SNI 1726-02 belum mengatur secara sepesifk ketentuan mengenai
limitasi tinggi bangunan untuk sistim struktur utama tertentu).
4. Faktor lain yang tidak kalah pentingnya yaitu ketentuan mengenai syarat pendetailan tulangan
untuk sistim struktur utama pemikul gaya gempa. Menurut IBC-2006 dan ASCE 7-05 pendetailan
tulangan harus memenuhi peraturan ACI 318-05; yang mensyaratkan bahwa pemilihan jenis sistim
struktur utama pemikul gaya gempa harus dikaitkan dengan KDG. Misalnya untuk KDG-D sistim
struktur rangka pemikul momen khusus SRPMK dapat dipakai secara umum dan sistim struktur
dinding geser khusus SDGK dapat dipakai dengan memperhatikan batasan ketinggian bangunan.
Demikian halnya untuk KDG-C sistim struktur rangka pemikul momen dan atau sistim struktur
dinding geser biasa , SRPMM dan SDGB dapat dipakai sebagai sistim struktur utama pemikul gaya
gempa tanpa perlunya adanya pembatasan mengenai total ketinggian bangunan.
5. Gaya geser dasar minimum untuk perhitungan struktur utama pemikul beban gempa tidak lagi
ditentukan secara spesifik dalam peraturan IBC-2006 maupun ASCE 7-05 seperti halnya yang diatur
dalam peraturan UBC-97. Akan tetapi untuk menghindari perhitungan gaya gempa rencana yang
terlalu kecil atau diperolehnya sistim struktur dengan fleksibilitas lateral berlebihan khususnya
untuk struktur bangunan yang mempunyai waktu getar alami T panjang (bangunan bertingkat
banyak); gaya geser dasar hasil perhitungan analisis dinamis yang menggunakan waktu getar alami
Td, perlu diperiksa menggunakan gaya geser dasar hasil perhitungan analisis statis ekivalen atau
analisis dinamis (memperhatikan faktor skala) menggunakan waktu getar alami untuk setiap sistim
struktur tertentu yang dihitung berdasarkan rumus empiris Ta, mengikuti persamaan (4) dan setelah
dikalikan dengan faktor pembesaran Cu dari Tabel-5 yang bergantung kepada besarnya SD1 sesuai
ketentuan yang disyaratkan dalam peraturan tersebut :
Ta Ct hnx
……………………………………….
dimana hn adalah tinggi bangunan dihitung (m) dari taraf penjepitan sampai puncak bangunan,
koefisien Ct dan x dapat di lihat dalam Tabel-6 yang bergantung kepada tipe struktur utama
pemikul beban gempanya. SNI 1726-02 secara spesifik menentukan batasan maksimum waktu
getar alami yang tercantum dalam Tabel-8 nya. Besarnya gaya geser dasar akibat beban gempa
hasil analisis dinamis selanjutnya harus dikalikan dengan faktor skala sedemikian rupa sehingga
mempunyai harga minimum yang harus lebih besar atau sama dengan 0.8 kali gaya geser dasar hasil
perhitungan gaya gempa statis ekivalennya.
TABEL - 5
KOEFISIEN BATAS LIMIT MENGHITUNG WAKTU GETAR ALAMI
S D1
koefisien C u
.
0.3
0.2
0.15
.
1.4
1.4
1.5
1.6
1.7
TABEL - 6
KOEFISIEN EMPIRIS C t dan x
TYPE SISTIM STRUKTUR
Ct
x
STRUKTUR BETON RANGKA PEMIKUL MOMEN
0.0466
0.9
SISTIM STRUKTUR LAIN
0.0488
0.75
DAFTAR PUSTAKA
I te atio al Co fe e e of Buildi g Offi ials
Whittier, CA, 469 pp .
, U ifo
Buildi g Code, UBC-
Volu e ;
David A. Fanella and Javeed A. Munshi (19 , Desig of Co ete Buildi gs fo Ea th uake a d
Wi d Fo es, A o di g to the
UBC, Po tla d Ce e t Assoi iatio , Illi ois,
pp.
Gosh, “.K.
, I pa t of the “eis i Desig P o isio s of the I te atio al Buildi g Code,
Structurres and Codes Institute Northbrook, IL , 47 pp.
Aoya a, Hi oyuki
, Desig of Mode
College Press, London., 442 pp.
Badan Standardisasi Nasional, BSN
Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002, 85 pp.
Bada “ta da isasi Nasio al,
Gedu g, SNI 03-2847-2002, 272 pp.
,
,
High ise Rei fo ed Co
Tata Ca a Pe e a aa Ketaha a Ge pa u tuk
Tata Ca a Pe hitu ga
“t uktu
Gosh, S.K. and Davie A. Fanella
, “eis i Wi d Desig of Co
7-98, ACI 318- , I te atio al Code Cou il, I ,
pp.
Gosh, “.K.
IL , 188pp.
, “eis i Desig usi g “t u tu al Dy a i s,
Chen, W.F. and “ a tho , C.
Raton, Florida, 1448 pp.
ete “t u tu es, I pe ial
Beto
untuk Bangunan
ete Buildi gs,
IBC, A“CE
IBC, I te atio al Code Cou il,
; Ea th uake E gi ee i g Ha d ook, CRC Press LLC, Boca
Bozo g ia a d Be te o
, Ea th uake E gi ee i g f o
E gi ee i g “eis ology to
Pe fo a e Based E gi ee i g, CRC P ess LLC, Bo a Rato , Flo ida, 947 pp.
Bu gale “. Ta a ath
, Wi d a d Ea th uake Resista t Buildi gs, “t u tu al A alysis a d
Desig , CRC P ess, Taylo a d F a is G oup, Bo a Rato , Flo ida,
pp.
I te atio al Code Cou il
Illinois, 663 pp.
,
I te atio al Buildi g Code, IBC-2006, Country Club Hills,
A e i a “o iety of Ci il E gi ee s
, Mi i u
Structures ASCE standard ASCE/SEI 7- , U“A,
pp.
Desig
Loads fo Buildi gs a d Othe
Gosh, “.K., “usa Do ty a d Dasgupta, P.
Provisions, International Code Council, 254 pp.
, A alysis of Re isions to the 2006 IBC Structual
A e i a Co ete I stitute
, Buildi g Code Re ui e e ts fo “t u tu al Co
08 and Commentary ACI 318R-05, Farmington Hills, Michigan, 465 pp.
ete, ACI
-
TABEL- 5 SISTIM STRUKTUR UTAMA BETON PEMIKUL GEMPA
Sistim Struktur Utama
Pemikul Gaya Gempa
Peraturan
Detail penulangan
`
Faktor Kuat Lebih f,WO
SNI
IBC
1726-02
2006
UBC-97 ASCE-05
Faktor , Cd
SNI
1726-02
UBC-97
IBC
2006
ASCE-05
SNI-1726
=0.7 R
IBC-2006
Pembatasan Sistim Struktur dan Tinggi
Bangunan sehubungan dengan KDG (m)
A atau B C
D
E
F
ASCE-05
Sistim Dinding Pemikul
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.4
IBC 1910.2.3
4.5*
4.5*
5
4
2.8
2.8
2.5
2.5
3.15
3.15
5
4
ok
ok
ok
ok
50
X
50
X
30
X
Sistim Bangunan Rangka
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
IBC 1910.2.4
6.5
6
2.8
2.5
4.55
5
ok
ok
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.3
5.5
5
2.8
2.5
3.85
4.5
ok
ok
50
(75)
X
50
(75)
X
30
(75)
X
ACI 21.1, SNI-03 23.1
ACI 21.1, SNI-03 23.1
ACI 21.1, SNI-03 23.1
8.5
5.5
3.5
8
5
3
2.8
2.8
2.8
3
3
3
5.95
3.85
2.45
5.5
4.5
2.5
ok
ok
ok
ok
ok
X
ok
X
X
ok
X
X
ok
X
X
Sistim Ganda dengan SRPMK
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.4
IBC 1910.2.3
8.5*
8.5*
7
6
2.8
2.8
2.5
2.5
5.95
5.95
6.5
6
ok
ok
ok
ok
ok
X
ok
X
ok
X
Sistim Ganda dengan SRPMM
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
IBC 1910.2.4
6.5*
6.5
2.8
2.5
4.55
5
ok
ok
IBC 1910.2.3
IBC 1910.2.3
& ACI 21.1, SNI-03 23.1
6.5*
5.5
5.5
4.5
2.8
2.8
2.5
2.5
4.55
3.85
4.5
5
ok
ok
ok
X
50
(X)
X
X
30
(X)
X
X
30
(X)
X
X
ACI 21.1, SNI-03 23.1
2.2
2.5
2
2
1.4
1.5
ok
ok
ok
ok
ok
Sistim Rangka Pemikul Momen
a. Sistim Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
b. Sistim Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)
c. Sistim Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
c. Inter-aksi SRPMB dengan SDGB
Sistim Bandul Terbalik
Sistim Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
Catatan :
(..)
*
**
Angka dalam kurung merupakan pembatasan tinggi bangunan sesuai UBC-97
Tidak secara spesifik di atur dalam SNI 1726
Tidak di atur dalam SNI 1726
ok
Tidak ada pembatasan tinggi bangunan
X
Tidak diperbolehkan
STRUKTUR BETON PEMIKUL BEBAN GEMPA DI INDONESIA
HADI RUSJANTO TANUWIDJAJA
Dosen Tetap Fakultas Teknik Sipil Univeristas Trisakti Jakarta
Direktur Utama PT Haerte Widya Konsultan Engineers Jakarta
Sudah sejak tahun 2000 terjadi perubahan mendasar mengenai peraturan perancangan struktur untuk
beban gempa di Amerika, tempat negara kiblat yang dipakai sebagai acuan untuk membuat Tata Cara
Perhitungan Perencanaan Beban Gempa dan Struktur Beton Indonesia SNI 1726, 2847 -2002.
Perkembangan terakhir peraturan Amerika seperti NEHRP-2000, ACI 318-08, ASCE 7-05 dan IBC 2006
seharusnya akan mempengaruhi peraturan SNI terkait yang masih berlaku saat ini. Masih ada beberapa
hal mendasar yang cukup signifikan buat para perencana struktur yang menjadi kendala a.l. dalam
menerapkan strategi perancangan struktur untuk menghitung dan menetapkan besarnya gaya gempa
rencana, syarat-syarat khusus mengenai pendetailan penulangan, limitasi ketinggian serta konfigurasi
bangunan yang diizinkan dari sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang seharusnya dipilih dan
gaya gempa minimum. Tulisan ini berupaya menguraikan secara singkat latar belakang penentuan
percepatan maksimum gempa rencana sesuai perkembangan mutahir dari peraturan IBC, ASCE dan
saran solusi praktis yang berdampak langsung terhadap peraturan SNI terkait. Uraiannya akan
dilengkapi dengan ilustrasi realistis tata cara perhitungan dasar perencanan yang sederhana.
Kata kunci : pendetailan, penulangan, percepatan, struktur
PERATURAN SNI 1726 dan 2847-2002 dalam kaitannya dengan IBC-2006, ASCE 70-05 dan ACI 318-08
Walaupun masing-masing negara mempunyai ciri khas tersendiri dalam menetapkan tata cara dan
peraturan persyaratan perencanaan sruktur bangunan pemikul gaya gempa namun demikian secara
umum bentuk model peraturan bangunan pemikul gaya gempa di dunia memilih dan mengikuti bentuk
dari salah satu 4 model peraturan gempa dari negara Amerika yaitu National Earthquake Hazards
Reduction Programs (NEHRP), negara Jepang yaitu Building Standards Law of Japan, New Zealand
Building Standard Law dan peraturan beban gempa untuk negara-negara Eropa yaitu Eurocode 8.
Perkembangan peraturan gempa Indonesia diawali dengan Peraturan Muatan Indonesia (PMI) 1970
yang meingkuti model dasar peraturan gempa Jepang. Perubahan berikutnya yaitu Peraturan
Perencanaan Tahan Gempa 1987 yang mengikuti model dasar peraturan gempa New Zealand.
Uniform Buildinng Code, UBC-97 , merupakan peraturan beban gempa sebelum tahun 2000 khususnya
untuk Negara bagian barat wilayah Amerika dan telah dipakai sebagai model dasar untuk membuat
peraturan beban gempa Indonesia yang relatif masih baru SNI 03-1726-02, demikian pula halnya ACI
318-02 terkait erat pula dengan peraturan beton Indonesia SNI 03-2784-02. Masing-masing dari kedua
peraturan ini masih berlaku sampai saat ini dan belum diadakan perubahan dan penyesuaian. Dasar
penentuan beban gempa dikaitkan dengan analisis probabilistik untuk menghitung percepatan batuan
dasar (istilah SNI 1726-02, atau soft rock class B –UBC 97 atau SB - IBC 2006 dan ASCE 7-05) maksimum
akibat goncangan gempa dengan periode ulang 475 tahun dan mempunyai 10 % kemungkinan tidak
terlampaui untuk 50 tahun umur bangunan. Secara kuantitatip hasil analisis ini dinyatakan dalam
bentuk peta zoning gempa, untuk wilayah Indonesia telah di bagi 6 zone. Tabel 1, menunjukan
perbandingan peta zoning gempa di Indonesia dan UBC 97.
TABEL 1 - PERCEPATAN PUNCAK BATUAN DASAR, Ao -SNI 1726 DAN KORELASINYA DENGAN JENIS TANAH
Jenis Tanah
SNI-1726
UBC-97
Batuan Keras(SA)
Batuan Dasar Batuan Lunak SB)
Keras (SC)
Keras
1
2
1
0.024
0.06
0.03
0.04
Wilayah Gempa
3
4
2A
5
6
0.16
0.2
0.24
0.32
0.4
2B
3
0.08
0.12
0.075
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.09
0.12
0.18
0.24
0.28
0.33
0.36
0.38 0.36
Sedang
Sedang (SD)
0.05
0.12
0.15
0.23
0.28
0.32
Lunak
Lunak (SE)
Khusus (SF)
0.08
0.19
0.2
0.3
0.34
0.36
Khusus
SNI
4
0.4
0.44
0.36
perlu penyelidikan tanah khusus untuk menentukan besarnya Ao
Sejak tahun 2000 peraturan beban gempa Amerika tidak lagi terkotak-kotak seperti UBC, NBC dan SBC
(masing-masing untuk wilayah barat, utara-selatan dan timur-selatan Amerika) selanjutnya masingmasing sepakat untuk bergabung dan mengeluarkan satu model dasar peraturan mengikuti
rekomendasi dari NEHRP yang berlaku di seluruh negara bagian Amerika dengan nama baru
International Building Code. IBC-2000 yang direncanakan berkesinabungan untuk setiap periode 3
tahun secara terus menerus diperbaiki serta diperbaharui. Terjadi perubahan mendasar mengenai
penentuan percepatan batuan dasar maksimum akibat goncangan gempa sangat kuat yang dipakai oleh
NEHRP-2000 sebagai gempa rencana maksimum yang diharapkan akan terjadi yaitu dengan periode
ulang 2475 tahun dan mempunyai 2% kemungkinan tidak terlampaui untuk 50 tahun umur bangunan.
Selanjutnya revisi peraturan terakhir dari IBC 2006 dan ASCE 7-05 mensyaratkan ketentuan pendetailan
penulangan struktur beton untuk beban gempa dari kedua peraturan ini harus memenuhi dan
mengikuti persyaratan yang tercantum di dalam ACI 318-05. Tahun depan diperkirakan akan
dikeluarkan peraturan IBC-2009 yang baru dan untuk struktur beton sudah dapat dipastikan masih
harus terkait dengan peraturan terbaru dari ACI 318-08.
Secara kuantitatip hasil analisisnya tidak lagi diberikan dalam bentuk peta zoning gempa akan tetapi
disajikan dalam format dua buah peta kontur percepatan gempa rencana maximum dari batuan dasar
untuk waktu getar pendek 0.2 detik SS dan 1 detik, S1. Percepatan maksimum batuan dasar ini
selanjutnya harus dikoreksi untuk disesuaikan dengan kondisi dari jenis tanah untuk setiap lokasi
bangunan yang akan didirikan. Faktor koreksinya dinyatakan dalam bentuk percepatan gempa pada
muka tanah maximum untuk perencanaan SMS dan SM1 yang diperoleh dengan memperhitungkan faktor
pembesaran percepatan, Fa dan Fv (relatip sama dengan UBC-97 atau SNI 1726) terkait dengan kondisi
S MS F a S s
S DS
S M1 FV S1
S D1
2
S MS
3
2
S M 1........................... (1)
3
Respons elastis
SDS
SDS
Ve
SD1
SD1
T
0.4 SDS
T0
TS 1.0
Waktu Getar T (detik)
Gb.1 – pola dasar bentuk respons spektra
percepatan gempa rencana
Gaya geser dasar Vd
R
Wo
Spektral Percepatan Rencana Sa
tanah dari lokasi yang ditinjau (lihat Tabel-1). Langkah selanjutnya adalah membuat respons spektra
dari percepatan gempa rencana maksimum sebagai fungsi dari waktu getar alami T setiap sistim
struktur dan dihitung sebagai bagian dari percepatan gempa rencana maksimum untuk waktu getar 0.2
detik , SDS dan 1 detik , SD1 mengikuti persamaan (1) seperti terlihat dalam gb. 1.
Respons spektra rencana
Vu
Vy
Respons inelastis
Dy
Cd
Du De
Pergeseran horizontal pada puncak bangunan
Gb.2 – Skematis ilustrasi mengenai koefisien
koefisien desain untuk beban gempa
Perhitungan perencanaan besarnya gaya gempa rencana untuk disain and analisis perhitungan
dinyatakan oleh besarnya gaya geser dasar Vy , ketentuan mengenai syarat kekuatan dan pendetailan
tulangan serta fleksibilitas ketidak teraturan bentuk bangunan dan limitasi tinggi bangunan tidak lagi
ditentukan oleh peta zoning gempa sebagaimana halnya yang telah ditetapkan dalam UBC-97 ataupun
SNI 1726-02. Baik oleh IBC maupun ASCE, ketentuan mengenai hal tersebut di atas telah di gantikan oleh
kriteria perencanaan baru yang di sebut katagori desain gempa-KDG (seismic design category- SDC) dan
dikaitkan dengan klasifikasi penggunaan bangunan-KPB atau occupancy category –OC. Secara umum
KPB di bagi atas 4 katagori seperti terlihat dalam Tabel-2 .
Tabel 3(a) dan (b) memberikan petunjuk untuk menentukan KDG yang di bagi atas 5 kategori yaitu KDG
A sampai E dan yang harus dikaitkan dengan percepatan gempa rencana maksimum untuk waktu getar
pendek 0.2 detik SDS dan waktu getar 1 detik SD1. Dari kedua data yang diperoleh selalu di ambil yang
paling kritis.
TABEL 2 - PENGGUNAAN BANGUNAN
KPB
Struktur bangunan yang beresiko kecil terhadap kehilangan jiwa manusia bila mengalami kegagalan sistim struktur
I
Struktur bangunan selain yang termasuk KPB I , III dan IV
II
Struktur bangunan yang beresiko besar terhadap kehingan jiwa manusia bila mengalami kegagalan sistim struktur
III
Struktur bangunan penting yang harus segera berfungsi untuk keadaan darurat
IV
Tabel 3(a) - HUBUNGAN ANTARA KDG DENGAN S DS
HARGA S DS
S DS < 0.167
.
.
0.50
S DS < 0.33
S DS < 0.50
S DS
Tabel 3(b) - HUBUNGAN ANTARA KDG DENGAN S D1
KDG SESUAI KELAS PENGGUNAAN BANGUNAN
HARGA S D1
I ATAU II
III
IV
A
A
A
B
B
C
.
C
C
D
.
D
D
D
0.30
KDG SESUAI KELAS PENGGUNAAN BANGUNAN
I ATAU II
III
IV
A
A
A
S D1 < 0.133
B
B
C
S D1 < 0.20
C
C
D
S D1
D
D
D
S D1 < 0.067
Pantai barat wilayah Amerika mempunyai track-record gempa yang paling lengkap, dari hasil analisis
statistik menunjukan bahwa respons spektra akibat goncangan gempa rencana maksimum yang sangat
kuat dan merusak mempunyai periode ulang 2475 tahun dengan 2% kemungkinan terlampaui selama
50 tahun umur bangunan hampir sama dengan 1.5 kalinya dari respons spektra gempa yang
mempunyai periode ulang 475 tahunan dengan 10% kemungkinan terlampaui selama 50 tahun umur
bangunan (merupakan gempa rencana maksimum yang dipakai oleh UBC-97 dan SNI 1726-02) dapat
dilihat dalam gambar 3. Nilai 3/2 ini secara sembarang telah di pakai sebagai patokan faktor keamanan
untuk menentukan respons spektra gempa rencana maksimum untuk perhitungan perencanaan
bangunan pemikul gaya gempa yang ekivalen sama dengan 2/3 respons spectra akibat goncangan
gempa maksimum yang sangat kuat dan merusak dengan periode ulang 2475 dan 2% kemungkinan
terlampaui selama 50 tahun umur bangunannya. Dengan menggunakan perubahan penetapan gempa
a -----> b ASCE 7-05, IBC-2006
c UBC-97, SNI 1726-02
a
c
b
0.5
1.0
1.5
2.0
Waktu Getar Alami T (detik)
Gb. 3 – Respon spektra wilayah California
maksimum rencana dari periode ulang 475 menjadi 2475 tahun diharapkan dapat diperoleh faktor
keamanan yang sama di seluruh wilayah negara bagian Amerika sama halnya dengan wilayah pantai
baratnya. Hal yang sama tentunya harus dilakukan untuk perubahan peraturan SNI 1726 mendatang.
N H
Pada umumnya perhitungan gaya-gaya dalam setiap elemen struktur akibat pembebanan gempa
dilakukan dengan metode elastis-linear melalui analisa dinamis menggunakan respons spektra akibat
goncangan gempa rencana maksimum seperti yang diuraikan di atas. Namun demikian dari pengalaman
kerusakan struktur yang telah didisain dan dianalisis mengikuti peraturan yang ada, akibat goncangan
gempa-gempa masa lampau menunjukan bahwa prilaku struktur diantisipasi akan melampaui batas
elastisitas dan sudah memasuki wilayah prilaku inelastis sehingga praktik analisis perhitungan yang lazim
menggunakan metode elastis-linear tidak akan menggambarkan secara akurat prilaku struktur
sebenarnya. Oleh karena itu hasil analisis perhitungan memakai metode elastis-linear tersebut masih
perlu dimodifikasi dengan satu set faktor-faktor koeffisien rencana gempa untuk memperhitungkan
prilaku respons inleastisnya. Berdasarkan hasil penelitian seksama dari uji terbatas laboratorium dan
pengalaman kerusakan struktur akibat goncangan gempa masa lampau faktor-faktor koefisien rencana
gempa yaitu faktor modifikasi respons R , faktor kuat lebih Ωo dan faktor pembesaran simpangan Cd
(SNI 03-1726-02 menggunakan notasi berturut-turut , Rm , f dan 0.7 R), dari setiap karakteristik jenis
sistim struktur utama pemikul gaya gempa dapat ditentukan dan dipilih dari Tabel 4.
Faktor modifikasi respons R , dipergunakan untuk mengurangi besarnya gaya gempa yang dibutuhkan
oleh sistim struktur pemikulnya untuk berprilaku elastis ketika mengalami goncangan gempa
maksimum rencana (gempa periode ulang 2475 tahunan) ke batas level kekuatan yang dibutuhkan
untuk strukturnya masih berprilaku inelastis sesuai karakteristik batas kemampuan perubahan bentuk
dari jenis sistim struktur utama yang telah dipilih sesuai peraturan. Sistim struktur utama pemikul gaya
gempa yang mempunyai kemampuan perubahan bentuk inelastis lebih baik akan mempunyai nilai R
yang paling tinggi, misalnya untuk sistim struktur SRPMK (struktur rangka pemikul momen khusus),
nilainya R = 8 (R = 8.5 untuk SNI 1726-02), dengan demikian besarnya gaya geser dasar rencana untuk
desain dan analisis perhitungan, Vy, diperkenankan cukup sampai batas 1/8 dari besarnya gaya geser
dasar yang dibutuhkan jika sistim struktur tersebut berprilaku elastis, Ve ketika dibebani goncangan
gempa maksimum rencana sesuai peraturan (periode ulang 2475 tahunan). Nilai R yang lebih kecil
diberikan untuk sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang tidak mempunyai kemampuan
berubah bentuk secara inelastis dengan baik, seperti struktur dinding geser pemikul (bearing walls) nilai
R nya lebih kecil yaitu sama dengan 4.5.
Faktor pembesaran simpangan lateral Cd dimaksudkan untuk memperkirakan besarnya simpangan
lateral dari sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang berprilaku elastis ketika mengalami
goncangan gempa maksimum rencana (sekaligus terkait juga dengan adanya pengaruh redamanan
dan pengaruh perpanjangan waktu getar alami akibat perubahan bentuk inelastis dari sistim
strukturnya); yaitu dengan mengalikan faktor pembesaran Cd terhadap besarnya simpangan hasil
analisis perhitungan elastis ∆y akibat gaya geser dasar Vy yaitu gaya geser dasar yang terjadi jika sistim
struktur utama direncanakan berubah bentuk secara elastis, Ve di bagi dengan nilai R. Sistim struktur
umumnya direncanakan untuk mempunyai karakteristik perubahan bentuk tertentu sehingga
berkemampuan mengembangkan redaman yang besar, dengan demikian diberikan nilai Cd yang
mendekati harga R nya, sehingga simpangan inelastis ∆I yang dihitung menjadi sedikit lebih rendah
daripada simpangan elastisnya ∆e.
Faktor kuat lebih Ωo (f , dalam SNI 1726-02), dimaksudkan untuk memperhitungkan prakiraan gaya
dalam maksimum yang terjadi dalam setiap elemen struktur pemikul gaya gempa sehubungan dengan
adanya kemungkinan kuat lebih struktur dikarenakan kuat material aktual yang lebih besar daripada
kuat rencana, atau jumlah luas tulangan terpasang yang lebih dari luas tulangan rencana hasil analisis
perhitungan, dll; sehingga selanjutnya akan berdampak terhadap peningkatan kekuatan aktual sistim
struktur yang akan lebih besar daripada kekuatan struktur hasil analisis perhitungan elastis akibat beban
gempa rencana untuk analisis strukturnya Vy yaitu Ve (gaya gempa jika sistim struktur utama
direncanakan akan berprilaku elastis) setelah di bagi dengan nilai R.
Gambar 2, memberikan ilustrasi lengkap latar belakang konsep dasar mengenai penggunaan dan
pemilihan koefisien-koefisien gempa yang dinyatakan dalam bentuk plot gambar hubungan kurva
desain respons spektra elastis akibat gempa maksimum rencana dengan periode ulang 2475 tahunan,
garis respons elastis struktur, kurva desain respons spektra inelastis dari sebuah sistim struktur pemikul
gaya gempa yang dipilih dan dinyatakan dalam bentuk grafik hubungan koordinat dari gaya geser dasar
vs simpangan lateral pada puncak bangunan.
Garis putus dalam gambar 2, mencerminkan respons elastis suatu sistim struktur yang dipilih. Garisnya
lurus untuk menunjukan hubungan gaya dan simpangan struktur jika berubah bentuk secara elastis
karena masih mempunyai kekakuan yang konstan. Titik pertemuan antara garis diagonal lurus dengan
respons spektra akibat goncangan gempa maksimum rencana menunjukan besarnya gaya geser dasar Ve
jika struktur berubah bentuk secara elastis penuh, dengan simpangan puncak bangunan ∆e . Plot grafik
respons spektra inelastis ditunjukan dalam bentuk satu seri garis segmental yang dikenal sebagai hasil
analisis dorong (push-over analysis). Pada taraf awal garis segmen pertama dari analisis dorong
berimpit dengan garis respons elastisnya karena kekakuan strukturnya masih sama (elastis), titik-titik Vy
dan ∆y menunjukan batas akhir perubahan bentuk secara elastis dari struktur. Melampaui kedua titik
tersebut struktur akan memasuki perubahan bentuk secara inelastis, ditunjukan dengan penurunan
kekakuan atau perlemahan struktur secara sekuensial berupa seri dari garis-garis segmental. Gaya
geser dasar ultimit, Vu pada puncak dari grafik analisis dorong menunjukan gaya lateral maksimum yang
dapat dipikul oleh struktur setelah terjadinya sejumlah sendi-sendi plastis yang cukup pada beberapa
elemen struktur yang direncanakan sesaat strukturnya akan mendekati keruntuhan total.
Hubungan besarnya gaya geser dasar rencana untuk analisis struktur, simpangan puncak bangunan
dengan koefisien-koefisien gempa dapat ditentukan sbb :
Vy
Ve
R
;
Vm W oV y ;
D i Cd D y
………………………………………….
TATA CARA DASAR PERENCANAAN BANGUNAN UNTUK BEBAN GEMPA
Langkah awal mendasar dari tahapan perencanaan bangunan untuk beban gempa meliputi antara lain
hal-hal sbb :
TABEL- 4 PERBANDINGAN TINGKAT RESIKO GEMPA DAN DETAIL TULANGAN
Tingkatan dari resiko gempa, SPC, SDC dari beberapa model peraturan gempa
Standar Peraturan Gempa
Resiko rendah
SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.2
Resiko sedang/medium
Resiko tinggi
SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.3 SNI-03-2847-2002 Psl. 23.2.1.4
ACI 318-08: Psl 21.2
ACI 318-08 : Psl. 21.3 & 4
ACI 318-08 : Psl. 21.5
SPC A, B
SPC C
SPC D, E
SNI 1726 -2002
Wilayah Gempa 1, 2
Wilayah Gempa 3
Wilayah Gempa 4, 5, 6
UBC-1991, 1994, 1997
Wilayah Gempa 0 , 1
Wilayah Gempa 2
Wiilayah Gempa 3, 4
SDC A, B
SDC C
SDC D, E , F
BOCA 1993, 1996, 1999
SBC- 1994, 1997, 1999
ASCE 7-1993. 1995
NEHRP-1991, 1994
ACI 318-08, IBC-2000, 2003, 2006
ASCE 7-98, 7-02, 7-05
NEHRP-1997, 2000, 2003
NFPA-5000 , 2003, 2006
1. Dari data hasil penyelidikan tanah di lokasi bangunan di hitung nilai rata-rata dari N-SPT (standard
penetration test), cu (kuat geser niralir tanah) dan atau vs (kecepatan geser tanah) pada ketebalan
30 m dari bawah muka tanah yang ada untuk menentukan klasifikasi tanah setempat (lunak,
sedang atau keras). Melihat data lokasi bangunan dari peta kontur gempa maksimum rencana
dapat ditentukan Ss dan S1 . Hitung SDS dan S1 mengikuti persamaan (1). Kemudian dibuat grafik
hubungan antara percepatan respon spektra Sam vs waktu getar alami bangunan T yang
selanjutnya disebut sebagai respon spektra gempa rencana seperti terlihat pada gb (1).
Sementara menunggu perubahan peta kontur gempa yang baru untuk Indonesia seperti halnya yang
telah dilakukan oleh NEHRP, ASCE, IBC sebagai petunjuk jika kita memakai SNI 1726-03 dapat
dipergunakan Tabel -1 untuk mendapatkan hubungan proportional peta gempa SNI dengan UBC97, sebagai contoh kota Jakarta, wilayah gempa 3 SNI 1726, yang mempunyai percepatan batuan
dasar 0.15 g setara dengan UBC-97, untuk zone 2A (gempa maksimum rencana atas dasar periode
ulang 475 tahun dengan 10% kemungkinan tidak terlampaui selama 50 tahun umur bangunan).
2. Dari data percepatan gempa batuan dasar SDS dan SD1 sesuai lokasi bangunan dan klasifikasi
penggunan bangunan KPG dari Tabel-3 kemudian dapat di tentukan KDG.
Pada dasarnya klasifikasi penggunaan bangunan KPG relatip tidak berbeda dengan penggunaan
faktor kepentingan bangunan I dari UBC-97 maupun SNI 1726-02. Sementara belum ada ketentuan
baru mengenai penetapan besarnya SDS dan SD1 , pemilihan mengenai KDG dapat mengacu kepada
Tabel-4 yang dikutip dari ACI 318-08 mengenai hubungannya dengan peta wilayah gempa sesuai
UBC-97 yang harus disetarakan dengan peta wilayah gempa dari SNI 1726-02 menggunakan Tabel -1
Jakarta termasuk wilayah gempa 3 pada SNI 1726, setara dengan zone 2 pada UBC-97. Dari Tabel-4
selanjutnya dapat digolongkan termasuk SDC – C atau KDG – C dengan syarat detail tulangan
menengah/medium sesuai ACI 318-08 pasal 21.3 & 4 atau SNI 2847-03 pasal 23.2.1.3.
3. Dari Tabel-5, disesuaikan dengan KDG yang diperoleh dari langkah sebelumnya , kemudian dapat
dipilih tipe sistim struktur utama pemikul beban gempa untuk perencanaan termasuk sekaligus
koefisien-koefisien gempa untuk desain dan analisis perhitungan terhadap beban gempa, yaitu
faktor-faktor R (modifikasi koefisien reponns) , Cd (koefisien pembesaran defleksi) dan Ωo (koefisien
kuat-lebih).
Sementara belum ada perubahan peraturan gempa Indonesia yang baru, kita masih boleh mengacu
kepada ketentuan yang tercantum dalam UBC-97 atau dapat dipakai koefisien-koefisien desain
untuk gempa dalam SNI 1726-02 seperti Rm , 0.7 Rm dan f sesuai Tabel-4.
4. Dari hasil analisa dinamis untuk ragam getar ke-m selanjutnya dapat dengan mudah di rubah grafik
hubungan respons spektra percepatan S am vs Tm menjadi grafik hubungan S am vs S dm (respons
spektra simpangan) dan dengan
persamaan S d m
Tm2
4 2
memperhatikan hubungan
Sam , Sdm , dan Tm melalui
S am . Langkah berikutnya dapat dihitung gaya geser dasar hasil analisis
dinamis untuk ragam getar ke-m :
Vdm = faktor partisipasi massa (FPM)m x massa x
R / I
S am
x g , (pada SNI 1726-02, Sam untuk
waktu getar alami ragam ke-m , Tm , dapat dibaca menggunakan grafik-grafik respons spektra
dalam peraturan tersebut yang disebut faktor koefisien gempa rencana C).
Simpangan pada puncak bangunan untuk ragam getar ke-m dapat dihitung, yaitu D m puncak
faktor modal partisipasi lantai puncak (FMPL)m x S dm dan akhirnya dapat dibuat grafik hubungan
Vdm vs D m puncak seperti terlihat dalam
gb. (2) ;
dimana
FPM
m
Lm
FMPLm m
dengan notasi m menunjukan ragam getar yang ke – m .
Mm
L2m
Mm
dan
Gaya geser dasar total dari analisis dinamis diperoleh dengan memperhitungkan gaya geser dasar
hasil kombinasi dari sejumlah ragam getar ke-1 sampai ragam getar ke-m sesuai persamaan (3) yaitu
menggunakan metode SRSS (square root of the sum squares) atau CQC (complete quadratic
combination) dalam hal waktu getar alami Tm dan Tm-1 relatip hampir berdekatan. Disyaratkan
bahwa perhitungan kombinasi sejumlah ragam getar harus diambil sedemikian rupa sehingga faktor
FPM mencapai minimum 90 %.
SRSS :
2
Vd Vd21 Vd22 .......Vdm
CQC :
dalam hal redamannya konstan maka : ij
redaman dan r
Vd
V
m
m
i 1 i 1
di
ijVdj
8 2 1 r r 3 / 2
1 r
2 2
4 1 r
2
2
……………….
; dimana prosentase
i
adalah perbandingan frekwensi alami dari ragam getar I dan j ,
j
KENDALA PERANCANGAN STRUKTUR UNTUK BEBAN GEMPA
Dengan adanya perubahan mendasar antara peraturan SNI 1726-02 / UBC-97 dengan peraturan yang
terbaru dari ASCE 7-05 dan atau IBC-2006 seperti yang telah diuraikan di atas, maka akan timbul banyak
kendala dalam perancangan struktur untuk menentukan besarnya beban gempa serta memilih type
pendetailan tulangan sistim struktur utama pemikul beban gempa, sehingga seringkali menimbulkan
kesulitan dan keragu-raguan buat para praktisi struktur di Indonesia. Kurangnya pemahaman mengenai
hal tersebut di atas bisa berdampak positip yang akan menghasilkan perancangan struktur bangunan
yang sangat over-konservatip dan menjadi tidak ekonomis atau sebaliknya bisa menghasilkan struktur
bangunan yang sangat berbahaya karena tidak memenuhi syarat kekuatan dan daktilitas yang memadai
untuk memikul beban gempa rencana sesuai yang dimaksud dalam peraturan tersebut.
Hal-hal fundamental yang memerlukan engineering judgement a.l. :
1. Memahami bahwa SNI 1726-02 belum dilengkapi dengan perubahan mengenai peta kontur
percepatan gempa untuk menentukan besarnya SDS dan SD1.
2. Berkaitan dengan butir 1 di atas, perencana akan menemui kesulitan untuk membuat respons
spektra, demikian juga halnya dalam menentukan KDG.
3. Hampir seluruh aspek perancangan bangunan untuk beban gempa sangat ditentukan oleh KDG.
Kesulitan menentukan KDG menjadi sangat krusial karena KDG di dalam peraturan gempa yang
baru ini merupakan parameter penting untuk menentukan sistim struktur utama pemikul gaya
gempa yang diizinkan, persyaratan khusus untuk perencanaan detailing tulangan, limitasi terhadap
tinggi maksimum dan konfigurasi bangunan yang diizinkan, metode analisis perhitungan yang boleh
dipakai untuk menghitung besarnya gaya gempa (perhitungan memakai gaya gempa statik ekivalen
atau perlu lebih detail hasil analisis dinamis), persyaratan yang diperlukan untuk memeriksa
kekuatan dan kekakuan setiap elemen struktur utama serta persyaratan mengenai sistim pengaku
dan pengangkuran setiap elemen struktur sekunder. Khususnya pada beberapa jenis sistim struktur
tertentu seperti misalnya sistim struktur dinding pemikul (bearing wall systems) untuk KDG –D ,
karena prilaku strukturnya mempunyai keterbatasan daktilitas sebagaimana ditunjukan pada
pengalaman kerusakan pada kejadian gempa-gempa masa lalu, peraturannya mensyaratkan
adanya keharusan limitasi ketinggian bangunan untuk sistim struktur tersebut. Tabel-4
memberikan informasi mengenai perbandingan kriteria penentuan perancangan sistim struktur
utama pemikul beban gempa sekaligus terkait dengan besarnya koefisien-koefisen gempa untuk
perhitungan analisis struktur dan limitasi ketinggian bangunan yang di ambil dari peraturan ASCE 705 atau IBC-2006 atau UBC-97. (SNI 1726-02 belum mengatur secara sepesifk ketentuan mengenai
limitasi tinggi bangunan untuk sistim struktur utama tertentu).
4. Faktor lain yang tidak kalah pentingnya yaitu ketentuan mengenai syarat pendetailan tulangan
untuk sistim struktur utama pemikul gaya gempa. Menurut IBC-2006 dan ASCE 7-05 pendetailan
tulangan harus memenuhi peraturan ACI 318-05; yang mensyaratkan bahwa pemilihan jenis sistim
struktur utama pemikul gaya gempa harus dikaitkan dengan KDG. Misalnya untuk KDG-D sistim
struktur rangka pemikul momen khusus SRPMK dapat dipakai secara umum dan sistim struktur
dinding geser khusus SDGK dapat dipakai dengan memperhatikan batasan ketinggian bangunan.
Demikian halnya untuk KDG-C sistim struktur rangka pemikul momen dan atau sistim struktur
dinding geser biasa , SRPMM dan SDGB dapat dipakai sebagai sistim struktur utama pemikul gaya
gempa tanpa perlunya adanya pembatasan mengenai total ketinggian bangunan.
5. Gaya geser dasar minimum untuk perhitungan struktur utama pemikul beban gempa tidak lagi
ditentukan secara spesifik dalam peraturan IBC-2006 maupun ASCE 7-05 seperti halnya yang diatur
dalam peraturan UBC-97. Akan tetapi untuk menghindari perhitungan gaya gempa rencana yang
terlalu kecil atau diperolehnya sistim struktur dengan fleksibilitas lateral berlebihan khususnya
untuk struktur bangunan yang mempunyai waktu getar alami T panjang (bangunan bertingkat
banyak); gaya geser dasar hasil perhitungan analisis dinamis yang menggunakan waktu getar alami
Td, perlu diperiksa menggunakan gaya geser dasar hasil perhitungan analisis statis ekivalen atau
analisis dinamis (memperhatikan faktor skala) menggunakan waktu getar alami untuk setiap sistim
struktur tertentu yang dihitung berdasarkan rumus empiris Ta, mengikuti persamaan (4) dan setelah
dikalikan dengan faktor pembesaran Cu dari Tabel-5 yang bergantung kepada besarnya SD1 sesuai
ketentuan yang disyaratkan dalam peraturan tersebut :
Ta Ct hnx
……………………………………….
dimana hn adalah tinggi bangunan dihitung (m) dari taraf penjepitan sampai puncak bangunan,
koefisien Ct dan x dapat di lihat dalam Tabel-6 yang bergantung kepada tipe struktur utama
pemikul beban gempanya. SNI 1726-02 secara spesifik menentukan batasan maksimum waktu
getar alami yang tercantum dalam Tabel-8 nya. Besarnya gaya geser dasar akibat beban gempa
hasil analisis dinamis selanjutnya harus dikalikan dengan faktor skala sedemikian rupa sehingga
mempunyai harga minimum yang harus lebih besar atau sama dengan 0.8 kali gaya geser dasar hasil
perhitungan gaya gempa statis ekivalennya.
TABEL - 5
KOEFISIEN BATAS LIMIT MENGHITUNG WAKTU GETAR ALAMI
S D1
koefisien C u
.
0.3
0.2
0.15
.
1.4
1.4
1.5
1.6
1.7
TABEL - 6
KOEFISIEN EMPIRIS C t dan x
TYPE SISTIM STRUKTUR
Ct
x
STRUKTUR BETON RANGKA PEMIKUL MOMEN
0.0466
0.9
SISTIM STRUKTUR LAIN
0.0488
0.75
DAFTAR PUSTAKA
I te atio al Co fe e e of Buildi g Offi ials
Whittier, CA, 469 pp .
, U ifo
Buildi g Code, UBC-
Volu e ;
David A. Fanella and Javeed A. Munshi (19 , Desig of Co ete Buildi gs fo Ea th uake a d
Wi d Fo es, A o di g to the
UBC, Po tla d Ce e t Assoi iatio , Illi ois,
pp.
Gosh, “.K.
, I pa t of the “eis i Desig P o isio s of the I te atio al Buildi g Code,
Structurres and Codes Institute Northbrook, IL , 47 pp.
Aoya a, Hi oyuki
, Desig of Mode
College Press, London., 442 pp.
Badan Standardisasi Nasional, BSN
Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002, 85 pp.
Bada “ta da isasi Nasio al,
Gedu g, SNI 03-2847-2002, 272 pp.
,
,
High ise Rei fo ed Co
Tata Ca a Pe e a aa Ketaha a Ge pa u tuk
Tata Ca a Pe hitu ga
“t uktu
Gosh, S.K. and Davie A. Fanella
, “eis i Wi d Desig of Co
7-98, ACI 318- , I te atio al Code Cou il, I ,
pp.
Gosh, “.K.
IL , 188pp.
, “eis i Desig usi g “t u tu al Dy a i s,
Chen, W.F. and “ a tho , C.
Raton, Florida, 1448 pp.
ete “t u tu es, I pe ial
Beto
untuk Bangunan
ete Buildi gs,
IBC, A“CE
IBC, I te atio al Code Cou il,
; Ea th uake E gi ee i g Ha d ook, CRC Press LLC, Boca
Bozo g ia a d Be te o
, Ea th uake E gi ee i g f o
E gi ee i g “eis ology to
Pe fo a e Based E gi ee i g, CRC P ess LLC, Bo a Rato , Flo ida, 947 pp.
Bu gale “. Ta a ath
, Wi d a d Ea th uake Resista t Buildi gs, “t u tu al A alysis a d
Desig , CRC P ess, Taylo a d F a is G oup, Bo a Rato , Flo ida,
pp.
I te atio al Code Cou il
Illinois, 663 pp.
,
I te atio al Buildi g Code, IBC-2006, Country Club Hills,
A e i a “o iety of Ci il E gi ee s
, Mi i u
Structures ASCE standard ASCE/SEI 7- , U“A,
pp.
Desig
Loads fo Buildi gs a d Othe
Gosh, “.K., “usa Do ty a d Dasgupta, P.
Provisions, International Code Council, 254 pp.
, A alysis of Re isions to the 2006 IBC Structual
A e i a Co ete I stitute
, Buildi g Code Re ui e e ts fo “t u tu al Co
08 and Commentary ACI 318R-05, Farmington Hills, Michigan, 465 pp.
ete, ACI
-
TABEL- 5 SISTIM STRUKTUR UTAMA BETON PEMIKUL GEMPA
Sistim Struktur Utama
Pemikul Gaya Gempa
Peraturan
Detail penulangan
`
Faktor Kuat Lebih f,WO
SNI
IBC
1726-02
2006
UBC-97 ASCE-05
Faktor , Cd
SNI
1726-02
UBC-97
IBC
2006
ASCE-05
SNI-1726
=0.7 R
IBC-2006
Pembatasan Sistim Struktur dan Tinggi
Bangunan sehubungan dengan KDG (m)
A atau B C
D
E
F
ASCE-05
Sistim Dinding Pemikul
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.4
IBC 1910.2.3
4.5*
4.5*
5
4
2.8
2.8
2.5
2.5
3.15
3.15
5
4
ok
ok
ok
ok
50
X
50
X
30
X
Sistim Bangunan Rangka
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
IBC 1910.2.4
6.5
6
2.8
2.5
4.55
5
ok
ok
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.3
5.5
5
2.8
2.5
3.85
4.5
ok
ok
50
(75)
X
50
(75)
X
30
(75)
X
ACI 21.1, SNI-03 23.1
ACI 21.1, SNI-03 23.1
ACI 21.1, SNI-03 23.1
8.5
5.5
3.5
8
5
3
2.8
2.8
2.8
3
3
3
5.95
3.85
2.45
5.5
4.5
2.5
ok
ok
ok
ok
ok
X
ok
X
X
ok
X
X
ok
X
X
Sistim Ganda dengan SRPMK
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
IBC 1910.2.4
IBC 1910.2.3
8.5*
8.5*
7
6
2.8
2.8
2.5
2.5
5.95
5.95
6.5
6
ok
ok
ok
ok
ok
X
ok
X
ok
X
Sistim Ganda dengan SRPMM
a. Sistim Dinding Geser Khusus (SDGK)
IBC 1910.2.4
6.5*
6.5
2.8
2.5
4.55
5
ok
ok
IBC 1910.2.3
IBC 1910.2.3
& ACI 21.1, SNI-03 23.1
6.5*
5.5
5.5
4.5
2.8
2.8
2.5
2.5
4.55
3.85
4.5
5
ok
ok
ok
X
50
(X)
X
X
30
(X)
X
X
30
(X)
X
X
ACI 21.1, SNI-03 23.1
2.2
2.5
2
2
1.4
1.5
ok
ok
ok
ok
ok
Sistim Rangka Pemikul Momen
a. Sistim Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
b. Sistim Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)
c. Sistim Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB)
b. Sistim Dinding Geser Biasa (SDGB)
c. Inter-aksi SRPMB dengan SDGB
Sistim Bandul Terbalik
Sistim Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
Catatan :
(..)
*
**
Angka dalam kurung merupakan pembatasan tinggi bangunan sesuai UBC-97
Tidak secara spesifik di atur dalam SNI 1726
Tidak di atur dalam SNI 1726
ok
Tidak ada pembatasan tinggi bangunan
X
Tidak diperbolehkan