by Aman 1

BAB IV PEMILIHAN KRITERIA DESAIN

• Tujuan• Kombinasi Beban berfaktor• Wilayah Gempa (WG)• Hubungan Wilayah Gempa dan R

esiko Gempa• Ketentuan Umum Syarat Pendetail

an• Jenis Tanah Setempat• Katagory Gedung• Konfigurasi Struktur Gedung• Sistem Struktur• Perencanaan Sistem Gedung

• Beban Gempa• Syarat Kekakuan Komponen Struk

tur• Pengaruh (P-Δ)• Waktu Getar Alami Fundamental (

T1)

• Ditrbusi dari V• Eksentritas Rencana ed

• Pembatasan Penyimpangan Lateral

• Pengaruh Arah Pembebanan Gempa

• Kompatibilitas Deformasi• Komponen Rangka yang tidak Dir

encanakan menahan Gempa

by Aman 2

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 :

Wilayah gempa ( WG ) Jenis tanah setempat Katagori fungsi gedung ( occupancy) Konfigurasi Sistem Struktur Tinggi bangunan

by Aman 3

Tabel 4-1 Kombinasi -Pembebanan

Rumus Beban Kombinasi

(4)(5)(6)(7)(8)(9)

µ=1.4 Dµ=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 Wµ=1.2 D + 1.0 L ± 1.0.Eµ=0.9 D ±1.0 E

4.2 Kombinasi Beban Berfaktor

BACK

by Aman 4

4.3 Wilayah Gempa

BACK

Gambar 1

by Aman 5

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

by Aman 6

Kode Resiko Gempa

ACI Low Moderate High

UBCZone 0 & 1 Zone 2A & 2B Zone 3 & 4

PGA=0.075 g PGA=0.15-0.20g PGA=0.30-0.40g

SNI 2847 Rendah Menengah Tinggi

SNI 1726WG 1 & 2 WG 3 & 4 WG 5 & 6

PGA=0.03-0.10g PGA=0.15-0.20g PGA=0.25-0.30g

Tabel 4.2 Ketentuan Resiko Gempa ACI/UBC dan SNI 2847

4.4 Hubungan Wilayah Gempa dan Resiko Gempa

by Aman 7

Tabel 4.3 Perencanaan dan Syarat Pendetailan

Resiko Gempa

Wilayah Gempa

Berlaku SNI 2847 pasal

3 s/d 20 syarat umum

3 s/d 20 + 23.10Syarat moderate

3 s/d 20 +23.2 s/d8Syarat Khusus

Rendah 1 & 2SRPM, Rangka plat kolom dan dinding struktur

----------- ------------

Menengah 3 & 4 Dinding Geser SRPM dan Rangka

plat kolom -----------

Tinggi 5 & 6 ------------ ----------SRPMDinding struktur

SRPM = Struktur rangka Pemikul Momen

4.5 Ketentuan Umum Syarat Pendetailannya

by Aman 8

4.6 Jenis Tanah

by Aman 9

Katagori GedungFaktor Keutamaan

I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran 1.0 1.0 1.0

Monumen dan bangunan monumental 1.0 1.6 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

4.7 Katagori Gedung

BACK

Table 1.

by Aman 10

4.8 Kofigurasi Gedung

by Aman 11

by Aman 12

by Aman 13

by Aman 14

by Aman 15

by Aman 16

by Aman 17BACK

by Aman 18

Sistem Dinding Penumpu :

Sistem Dinding Rangka

Siatem Rangka Pemikul Momen

Sistem Ganda ( Dual System)

4.9 SISTEM STRUKTUR

by Aman 19

by Aman 20

SISTEM DINDING PENUMPU Dinding penumpu memikul hampir seluruh beban lateral, beban

gravitasi dinding ini sebagai dinding struktural (DS).

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.

Di WG (3,4), tidak dituntut detail spesial

SISTEM RANGKA GEDUNG 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

Di WG rendah tak perlu desain khusus

Memenuhi syarat Kompatibilitas ( pasal 23.9)

by Aman 21

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 22

WGSyarat Sistem struktur

SDP SRG SRPM SG

1 & 2 DSBB SRPMB+DSBB SRPMB SRPMB

3 & 4 DSBBSRPMB+

DSBBSRPMM

SRPMM+DSBB

5 & 6 DSBKSRPMB+

DSBKSRPMK

SRPMKDSBK

Sistem Struktur PBL ( ps 23.2.1)

by Aman 23

by Aman 24

by Aman 25

by Aman 26

by Aman 27

4.10 Perencanaan Struktur GedungProsedur 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 28

tWRIC

V 1

C1 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.

4.11 Beban Gempa

BACK

by Aman 29

by Aman 30

Pengaruh retak dierhitungkan untuk kinerja layan (Δs). Untuk itu momen inersia yang digunakan lebih kecil (Ig) kali faktor efektivitas

KOMPONEN I RETAKBalok 0.30 IgKolom 0.70 IgDinding tidak retak 0.70 IgDinding retak 0.35 IgPada plat dasar dan lantai dasar

0.25 Ig

Luas 1.0 Ag

4.12 Faktor Kekakuan Komponen Struktur ( Syarat Pemodelan)

BACK

by Aman 31

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

primer

sekunder

MM = momen sekunder / momen primer

4.13 Pengaruh (P-Δ)BACK

by Aman 32

Pakai rumus empiris T = Ct (hn)3/4

Tak boleh > ξn, dimana ξ sesuai tabel 8

Tak boleh > 20 % Rumus Rayligh

4.14 Waktu Getar alamiBACK

BAB IX

by Aman 33

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.

n

iii

iii

ZW

ZWF

1

V

4.15 Distrbusi Gaya Fi

by Aman 34

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 35

4.16 EKSENTRSITAS RENCANA ed (SNI 1726 PASAL 5.4.3, DAN 5.4.4

Bila 0<e<0.3b maka ed = 1.5 e + 0.05 b atau

ed = e – 0.05 b

e>0.3 b maka ed = 1.33e+ 0.1 b atau

ed = 1.17e -0.1 b

by Aman 36

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.

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

by Aman 38

Kinerja batas layan (KBL) ≤ ihR03.0 atau ≤ 30 mm

Pembatasan ini bertujuan mencegah terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan disamping menjaga kenyamanan penghuni

Pembatasan Penyimpangan lateral (SNI 1726 Ps. 8 )

by Aman 39

Kinerja Ultimate (KBU) ≤ 0.75 R (KBL)

Dan ≤0.02 hi

Pembatasan Penyimpangan lateral (SNI 1726 Ps. 8 )

Pembatasan ini bertujuan membatasi kemungkinan terjadi keruntuhan struktur yang dapat menimbulkan korban Jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung

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 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 masing beban.

by Aman 44

by Aman 45

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

4.19 KOMPATIBILITAS DEFORMASI SNI 1726 ps 5.2 )

by Aman 46

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

4.20 KOMPONEN RANGKA YANG TIDAK MEMIKUL BEBAN LATERAL (SNI 2847 ( pasal 23.9)

Ada 3 kemungkinan syarat pendetailanBila M(Δ) dan V(Δ) < Mu dan VuBila M(Δ) dan V(Δ) > Mu dan VuBila M(Δ) dan V(Δ) Tidak dihitung

by Aman 47

Bentuk pendetailan pada balok dan kolom:

Syarat tulangan ( As, ρg )

Syarat confinement (Ash , s)

Syarat no brittle failure ( Ve)

Syarat confinement (Ash)

by Aman 48

MOMEN PROBABILITAS (SNI 2847 pasal 23.3.4.1 dan 23.4.5.1)

Mpr untuk menetapkan Ve balok dan kolom

Tujuan kuat geser > kuat lentur mencegah kegagalan getas

Mpr dihitung dengan Fs = 1.25 fy pada tulangan terpasang diujung balok dan Ф=1

Mpr kolom Mbal-kolom

KUAT LENTUR KOLOM

terkecilPudan

MueraksidigrammelaluididapatHBKukakolomMJumlahM

MM

nc

gc

intdim56

∑Mg = jumlah Mn balok dimuka HBK, termasuk kontribusi tulangan lantai dimuka HBK