BAB IV PEMILIHAN KRITERIA DESAIN Tujuan Kombinasi Beban

BAB IV PEMILIHAN KRITERIA DESAIN • • • Tujuan Kombinasi Beban berfaktor Wilayah Gempa (WG) Hubungan Wilayah Gempa dan Resiko Gempa Ketentuan Umum Syarat Pendetailan Jenis Tanah Setempat Katagory Gedung Konfigurasi Struktur Gedung Sistem Struktur Perencanaan Sistem Gedung • • • Beban Gempa Syarat Kekakuan Komponen Struktur Pengaruh (P-Δ) Waktu Getar Alami Fundamental (T 1) Ditrbusi dari V Eksentritas Rencana ed Pembatasan Penyimpangan Lateral Pengaruh Arah Pembebanan Gempa Kompatibilitas Deformasi Komponen Rangka yang tidak Direncanakan menahan Gempa by Aman 1

1. Tujuan ¡ ¡ Persyaratan umum analisa dan desain bangunan kena beban gempa sesuai SNI 2847 pasal 23 Ketentuan penting desain gempa sesuai SNI 1726 Mengetahui desain prosedure Batasan desain mempertimbangkan pengaruh : l Wilayah gempa ( WG ) l Jenis tanah setempat l Katagori fungsi gedung ( occupancy) l Konfigurasi l Sistem Struktur l Tinggi bangunan by Aman 2

4. 2 Kombinasi Beban Berfaktor Tabel 4 -1 Kombinasi -Pembebanan Rumus (4) (5) (6) (7) (8) (9) Beban Kombinasi µ=1. 4 D µ=1. 2 D +1. 6 L + 0. 5 (A atau R ) µ=1. 2 D + 1. 0 L + 1. 6 W + 0. 5 ( A atau R ) µ=0. 9 D + 1. 6 W µ=1. 2 D + 1. 0 L ± 1. 0. E µ=0. 9 D ± 1. 0 E BACK by Aman 3

4. 3 Wilayah Gempa Gambar 1 BACK by Aman 4

Dari gambar 1 ada 6 WG, gambar disusun berdasar 10% gempa rencana dilampaui dalam periode 50 tahun , atau identik dengan periode ulang rata 500 tahun. by Aman 5

4. 4 Hubungan Wilayah Gempa dan Resiko Gempa Tabel 4. 2 Ketentuan Resiko Gempa ACI/UBC dan SNI 2847 Kode ACI UBC SNI 2847 SNI 1726 Resiko Gempa Low Moderate High Zone 0 & 1 Zone 2 A & 2 B Zone 3 & 4 PGA=0. 075 g PGA=0. 15 -0. 20 g PGA=0. 30 -0. 40 g Rendah Menengah Tinggi WG 1 & 2 WG 3 & 4 WG 5 & 6 PGA=0. 03 -0. 10 g PGA=0. 15 -0. 20 g PGA=0. 25 -0. 30 g by Aman 6

4. 5 Ketentuan Umum Syarat Pendetailannya Tabel 4. 3 Resiko Gempa Perencanaan dan Syarat Pendetailan Wilayah Gempa Berlaku SNI 2847 pasal 3 s/d 20 syarat umum 3 s/d 20 + 23. 10 Syarat moderate 3 s/d 20 +23. 2 s/d 8 Syarat Khusus ------------ Rendah 1&2 SRPM, Rangka plat kolom dan dinding struktur Meneng ah 3&4 Dinding Geser SRPM dan Rangka plat kolom ------ Tinggi 5&6 ------ SRPM Dinding struktur SRPM = Struktur rangka Pemikul Momen by Aman 7

4. 6 Jenis Tanah by Aman 8

4. 7 Katagori Gedung Table 1. Faktor Keutamaan Katagori Gedung I 1 I 2 I Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran 1. 0 Monumen dan bangunan monumental 1. 0 1. 6 Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersi, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalasm keadaan darurat, fasilitas radio dan telivisi 1. 4 1. 0 1. 4 Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun 1. 6 1. 0 1. 6 Cerobong, tangki diatas menara 1. 5 1. 0 1. 5 Catatan : Untuk semua struktur bangunan gedung yang izin penggunaanya diterbitkan sebelum berlakunya standar ini maka Faktor Keutamaan, I, dapat dikalikan 80% SPBL = Sistem Pemikul Beban Lateral BACK by Aman 9

4. 8 Kofigurasi Gedung by Aman 10

by Aman 11

by Aman 12

by Aman 13

by Aman 14

by Aman 15

by Aman 16

BACK by Aman 17

4. 9 SISTEM STRUKTUR Sistem Dinding Penumpu : Sistem Dinding Rangka Siatem Rangka Pemikul Momen Sistem Ganda ( Dual System) by Aman 18

by Aman 19

SISTEM DINDING PENUMPU q Dinding penumpu memikul hampir seluruh beban lateral, beban gravitasi dinding ini sebagai dinding struktural (DS). q Di wilayah gempa (WG) 5, 6 dinding struktural ini didesain khusus (DSK) sesuai SNI 2847 pasal 23. 6 dan berlaku pasal 3 s/d 20. q Di WG (3, 4), tidak dituntut detail spesial SISTEM RANGKA GEDUNG q Beban lateral dipikul oleh dinding struktutral. Di WG( 5, 6 )harus didesain sesuai pasal 23. 6 sbagai dinding struktural beton khusus (DSBK). Selain memenuhi pasal 3 s/d 20 q Di WG rendah tak perlu desain khusus q Memenuhi syarat Kompatibilitas ( pasal 23. 9) by Aman 20

SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN (SRPM) Ada 3 jenis SRPM (tabel 3) yaitu ; SRPMB (sistem rangka pemikul momen biasa), WG (1, 2), sesuai pasal 23. 8 SRPMM (sistem rangka pemikul momen menengah) untuk WG (3, 4) SRPMK (sistem rangka pemikul momen khusus) penggunaan SRPMK di wilayah gempa WG (5, 6 )dan sesuai detail pasal 23. 2 s/d 23. 7 SISTEM GANDA ( DUAL SISTEM) Ada 3 ciri dasar : 1. SRPM memikul beban gravitasi 2. Beban lateral dipikul oleh DS dan SRPM (min 25 %) beban geser V 3. DS dan SRPM dapat memikul V secara proposional berdasarkan kekakuan relatif. Di WG (5, 6 ) rangka ruang didisain sbg SRPMK dan DS sebgai DSBK sesuai pasal 23. 6. 6 by Aman 21

Sistem Struktur PBL ( ps 23. 2. 1) WG Syarat Sistem struktur SDP SRG SRPM SG 1&2 DSBB SRPMB+ DSBB SRPMB 3&4 DSBB SRPMB+ DSBB SRPMM+ DSBB 5&6 DSBK SRPMB+ DSBK SRPMK DSBK by Aman 22

by Aman 23

by Aman 24

by Aman 25

by Aman 26

4. 10 Perencanaan Struktur Gedung Prosedur Statik Ps 7 Prosedure Dinamik nps 6. 1 Struktur yang tak memenuhi psl 4. 1. 2 ditetapkan sebagai struktur yang tak beraturan yang dianlisa dengan prosedure dinamis Ps 7 terdiri dari : • Anlisis respon dinamis. • Analisis Raam Spektrum Respons • Analisisi Responns Dinamik Riwayat Waktu Struktur yang beraturan dihitung dengan gempa nominal statik ekivalen sesuai Ps 6. 1 by Aman 27

4. 11 Beban Gempa C 1 Nilai faktor response gempa yang didapat dari spektrum respon Gempa Rencana untuk waktu getar alami fundamental , tergantung wilayah gempa seperti pada gambar 2 SNI 1726. I = Faktor keutamaan seperti pada tabel 1. Dan Wt : beban gravitasi (D+L). Sedangkan R diambil dari tabel 3. BACK by Aman 28

by Aman 29

4. 12 Faktor Kekakuan Komponen Struktur ( Syarat Pemodelan) Pengaruh retak dierhitungkan untuk kinerja layan (Δs). Untuk itu momen inersia yang digunakan lebih kecil (Ig) kali faktor efektivitas KOMPONEN BACK I RETAK Balok 0. 30 Ig Kolom 0. 70 Ig Dinding tidak retak 0. 70 Ig Dinding retak 0. 35 Ig Pada plat dasar dan lantai dasar 0. 25 Ig Luas 1. 0 Ag by Aman 30

BACK 4. 13 Pengaruh (P-Δ) Untuk gedung lebih tinggi 40 m, P-Delta diperhitungkan ( SNI_1726) psl 5. 7 • Rasio momen sekunder terhadap momen primer > 0. 10 pengaruh P-Δ diperhitungkan (UBC 1630. 1. 3) • P-Δ tak diperhitungkan bila Δs (layan) ≤ 0. 02 hi /R, untuk WG 3, 4 yang identik WG(5, 6) • Bila R besar Kontrol P-Δ perlu diperhitungkan = momen sekunder / momen primer by Aman 31

BACK 4. 14 Waktu Getar alami Pakai rumus empiris T = Ct (hn)3/4 Tak boleh > ξn, dimana ξ sesuai tabel 8 Tak boleh > 20 % Rumus Rayligh BAB IX by Aman 32

4. 15 Distrbusi Gaya Fi V Bila rasio tinggi gedung dengan ukuran sisi denah searah beban gempa ≥ 3, maka 0. 1 V dibebankan pada pusat masa paling atas dan sisanya 0. 9 V dibagikan sepanjang tinggi gedung. by Aman 33

4. 16 EKSENTRSITAS RENCANA ed (SNI 1726 PASAL 5. 4. 3, DAN 5. 4. 4 Antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat (e) harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran horizontal terbesar denah struktur gedung pada lantai tingkat itu, diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa, dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana ed harus ditentukan sebagai berikut : by Aman 34

4. 16 EKSENTRSITAS RENCANA ed (SNI 1726 PASAL 5. 4. 3, DAN 5. 4. 4 ¡ ¡ Bila 0<e<0. 3 b maka ed = 1. 5 e + 0. 05 b atau ed = e – 0. 05 b e>0. 3 b maka ed = 1. 33 e+ 0. 1 b atau ed = 1. 17 e -0. 1 b by Aman 35

4. 16 EKSENTRSITAS RENCANA ed (SNI 1726 PASAL 5. 4. 3, DAN 5. 4. 4 ¡ Dalam perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh Gempa Rencana, eksentrisitas rencana ed antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat menurut Ps 5. 4. 3. harus ditinjau baik dalam analisis static, maupun dalam analisis dinamik 3 dimensi. by Aman 36

Pembatasan Penyimpangan lateral (SNI 1726 Ps. 8 ) Menurut SNI 1726 Pasal 8, simpangan antara tingkat akibat pengarah Gempa Nominal dibedakan dua macam yaitu ¡Kinerja Batas Layan ¡Kinerja Batas Ultimit by Aman 37

Pembatasan Penyimpangan lateral (SNI 1726 Ps. 8 ) Kinerja batas layan (KBL) ≤ atau ≤ 30 mm Pembatasan ini bertujuan mencegah terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan disamping menjaga kenyamanan penghuni by Aman 38

Pembatasan Penyimpangan lateral (SNI 1726 Ps. 8 ) Kinerja Ultimate (KBU) ≤ 0. 75 R (KBL) Dan ≤ 0. 02 hi Pembatasan ini bertujuan membatasi kemungkinan terjadi keruntuhan struktur yang dapat menimbulkan korban Jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung by Aman 39

4. 18 PENGARUH ARAH PEMBEBANAN GEMPA SNI 1726 Pasal 5. 8. 2 menetapkan bahwa pengaruh pembebanan searah sumbu utama harus dianggap terjadi bersamaan dengan 30 % pengaruh pembebanan dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi. by Aman 40

4. 18 PENGARUH ARAH PEMBEBANAN GEMPA UBC Section 1633. 1 memberi kemudahan 2 cara menggabung 2 pengaruh pembebanan diatas yang diatur oleh SNI sebagai berikut : ¡ Disain komponen dengan 100 % beban disain gempa pada satu arah ditambah 30 % beban disain gempa dari arah tegak lurus by Aman 41

4. 18 PENGARUH ARAH PEMBEBANAN GEMPA UBC Section 1633. 1 memberi kemudahan 2 cara menggabung 2 pengaruh pembebanan diatas yang diatur oleh SNI sebagai berikut : ¡ Gabung pengaruh beban gempa dari 2 arah orthoganal tersebut dari hasil akar dua dari jumlah kwadrad masing beban. by Aman 42

4. 18 PENGARUH ARAH PEMBEBANAN GEMPA ¡ UBC membebaskan ketentuan ini bila beban aksial kolom akibat beban gempa yang bekerja pada masing-masing arah ternyata lebih kecil dari 20 % kapasitas beban aksial kolom. by Aman 43

4. 18 PENGARUH ARAH PEMBEBANAN GEMPA UBC Section 1633. 1 memberi kemudahan 2 cara menggabung 2 pengaruh pembebanan diatas yang diatur oleh SNI sebagai berikut : ¡ Gabung pengaruh beban gempa dari 2 arah orthoganal tersebut dari hasil akar dua dari jumlah kwadrad masing beban. by Aman 44

4. 19 KOMPATIBILITAS DEFORMASI SNI 1726 ps 5. 2 ) Kelompok kolom yang menahan beban lateral < 10 % dianggap tidak merupakan bagian dari SPBL. Tapi harus dapat menahan terhadap simpangan inelastis sebesar (R/1. 6)*Δs (simpangan gempa nominal), dari SPBL agar tetap stabil memikul beban gravitasi Simpangan tadi lebih besar simpangan antar tingkat ( 0. 0025 hi ) atau lebih besar ΔM by Aman 45

4. 20 KOMPONEN RANGKA YANG TIDAK MEMIKUL BEBAN LATERAL (SNI 2847 ( pasal 23. 9) Pasal 23. 9 berlaku untuk WG 3 sampai 6. Tujuan mampu memikul beban gravitasi dan beban Δ antar tingkat ( story drift ) Syarat deformasi kompatibilitas ( Deformation Com patibilty Requirement) Pendetailan balok dan kolom tergantung pada besar M(Δ) dan V(Δ) yang timbul oleh simpangan Δm =( R*Δs)/1. 6 dibanding dengan Mu dan Vu Ada 3 kemungkinan syarat pendetailan Bila M(Δ) dan V(Δ) < Mu dan Vu Bila M(Δ) dan V(Δ) > Mu dan Vu Bila M(Δ) dan V(Δ) Tidak dihitung by Aman 46

Bentuk pendetailan pada balok dan kolom: Ø Syarat tulangan ( As, ρg ) Ø Syarat confinement (Ash , s) Ø Syarat no brittle failure ( Ve) Ø Syarat confinement (Ash) by Aman 47

MOMEN PROBABILITAS (SNI 2847 pasal 23. 3. 4. 1 dan 23. 4. 5. 1) Ø Mpr untuk menetapkan Ve balok dan kolom Ø Tujuan kuat geser > kuat lentur mencegah kegagalan getas Ø Mpr dihitung dengan Fs = 1. 25 fy pada tulangan terpasang diujung balok dan Ф=1 Ø Mpr kolom Mbal-kolom KUAT LENTUR KOLOM ∑Mg = jumlah Mn balok dimuka HBK, termasuk kontribusi tulangan lantai dimuka HBK by Aman 48