1. Nilai maksimum gerakan gempa, yaitu nilai maksimum percepatan gempa,
nilai maksimum kecepatan gempa, dan nilai maksimum perpindahan tanah. 2.
Lama waktu rerjadinya gempa durasi gempa, dan 3.
Rentang frekuensi gempa. Setiap karakteristik gempa di atas berpengaruh pada respon reaksi struktur.
Nilai maksimum gerakan gempa berpengaruh pada amplitudo dari vibrasi struktur. Durasi gempa berpengaruh pada besarnya pemindahan energi dari vibrasi tanah ke
energy struktur energy dissipation. Gempa dengan percepatan sedang dan durasi yang lama menyebabkan kerusakan lebih besar dibandingkan dengan gempa yang
memiliki percepatan besar namun durasi waktu yang singkat. Rentang frekuensi gempa yang berdekatan dengan frekuensi struktur akan mengakibatkan resonansi
atau pembesaran respon struktur yang dikenal dengan istilah factor amplikasi struktur. Percepatan gempa akan menimbulkan gaya inersia yang menyebabkan
struktur berespon
relatif terhadap
tanah. Pergerakan
struktur terutama
perpindahannya menimbulkan gaya pegas yang harus dipikul oleh struktur terutama elemen struktur vertikal seperti kolom dan dinding geser struktur.
2.8.1 Analisa Time History
Untuk perencanaan struktur bangunan gedung melalui analisis dinamik linier riwayat waktu terhadap pengaruh pembebanan gempa nominal, percepatan muka
tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan ke taraf pembebanan gempa nominal tersebut, sehingga nilai percepatan puncak A menjadi:
y =
YO z {
2.59
Universitas Sumatera Utara
Dimana: Ao =Percepatan puncak muka tanah dari peta hazard gempa Indonesia 2010
R =Faktor reduksi gempa representatif dari struktur bangunan gedung I =Faktor keutamaan
Tabel 2.2. Faktor Keutamaan Gedung
2.8.2 Penentuan Percepatan Puncak di Permukaan Tanah
Besarnya percepatan puncak di permukaan tanah diperoleh dengan mengalikan faktor amplifikasi untuk PGA FPGA dengan nilai PGA yang diperoleh
dari Gambar 2.9, Gambar 2.10, atau Gambar 2.11. Besarnya FPGA tergantung
dari klasifikasi site yang didasarkan pada Tabel 2.3 dan nilainya ditentukan sesuai
Tabel 2.4. Tabel 2.3. Klasifikasi site didasarkan atas korelasi penyelidikan tanah
lapangan dan laboratorium SNI-2002, UBC-97, IBC-2009, ASCE 7-10,
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4: Faktor amplifikasi untuk PGA FPGA ASCE 7-10
Keterangan: S
PGA
= Nilai PGA di batuan dasar SB mengacu pada Peta Gempa Indonesia 2010
Gambar 2.9, Gambar 2.10, atau Gambar 2.11.
SS = Lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon
spesifik. Percepatan puncak di permukaan tanah dapat diperoleh dengan menggunakan
persamaan berikut: P
GAM
= F
PGA
x S
PGA
2.60
dimana:
Universitas Sumatera Utara
PGAM = nilai percepatan puncak di permukaan tanah berdasarkan klasifikasi site.
FPGA = faktor amplifikasi untuk PGA. Untuk mengkaji perilaku pasca-elastik struktur bangunan gedung terhadap
pengaruh gempa rencana, harus dilakukan analisis respons dinamik non-linier riwayat waktu, dimana percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus
diskalakan, sehingga nilai percepatan puncaknya menjadi sama dengan AoI. Akselerogran gempa masukan yang ditinjau dalam analisis respons dinamik
linier dan non-linier riwayat waktu, harus diambil dari rekaman gerakan tanah akibat gempa yang didapat di suatu lokasi yang mirip kondisi geologi, topografi dan
seismotektoniknya dengan lokasi tempat struktur bangunan gedung yang ditinjau berada.
Untuk mengurangi ketidak-pastian mengenai kondisi lokasi ini, paling sedikit harus ditinjau empat buah akselerogram dari empat gempa yang berbeda, salah
satunya harus diambil akselerogram Gempa El-centro N-S yang telah direkam pada tanggal 15 mei 1940 di California. Perbedaan keempat akselerogram tersebut harus
ditunjukkan dengan nilai maksimum absolut koefisien korelasi silang antara satu akselerogram terhadap lainnya yang lebih kecil daripada 10. Berhubung gerakan
tanah akibat gempa pada suatu lokasi tidak mungkin dapat diperkirakan dengan tepat, maka sebagai gempa masukan dapat juga dipakai gerakan tanah yang
disimulasikan. Parameter-parameter yang menentukan gerakan tanah yang disimulasikan ini antara lain terdiri dari waktu getar predominan tanah, konfigurasi
spectrum respons, jangka waktu gerakan dan intensitas gempanya.
Universitas Sumatera Utara
BAB III. PEMODELAN
3.1 STRUKTUR PORTAL BAJA TAHAN GEMPA
Secara umum terdapat dua jenis portal baja tahan gempa, yaitu Sistem Rangka Pemikul Momen, dan Sistem Rangka Berpengaku yang mana dapat dibagi
lagi menjadi Sistem Rangka Berpengaku Konsentrik dan Sistem Rangka Berpengaku Eksenstrik.
3.1.1 Sistem Rangka Pemikul Momen SRPM
Sistem Struktur SRPM memberikan ruang luas pada suatu bangunan. Oleh karena itu, sistem ini sering diminati oleh banyak arsitek dan juga banyak digunakan
untuk struktur gedung institusi atau perkantoran yang memerlukan ruang yang luas. Pada sistem struktur ini, sambungan antar kolom dan balok harus didesain cukup
kuat untuk memperkuat kekuatan balok dan mengurangi keruntuhan brittle pada sambungan balok dan kolom. Dengan rentang balok yang cukup lebar tanpa
pengaku, SRPM dapat memberikan deformasi yang cukup besar sehingga sistem ini memiliki daktailitas yang cukup besar dibandingkan dengan jenis portal baja tahan
gempa lainnya. Walaupun demikian, dengan deformasi yang cukup besar, SRPM memiliki kekakuan yang rendah jika dibandingkan dengan portal baja tahan gempa
lainnya.Pada sistem struktur ini, elemen balok terhubung kaku pada kolom dan tahan terhadap lateral diberikan terutama oleh momen lentur dan gaya geser pada elemen
portal dan joint. Sistem Rangka Pemikul Momen memiliki kemampuan menyerap energy yang besar tetapi memiliki kekakuan yang rendah. Pada sistem ini, untuk
melakukan penyerapan energy yang besar diperlukan deformasi yang besar pada lantai strukturnya. Dengan demikian, jika dibandingkan dengan struktur portal baja
Universitas Sumatera Utara
