Transcript SNI Gempa

Klasifikasi Gempa SNI
 Gempa ringan:
Gempa dengan P.E.60% dalam 50 th => gempa 50 tahun
 Gempa rencana:
Gempa dengan P.E.10% dalam 50 th => gempa 500 tahun
 Gempa nominal:
Gempa rencana yang menyebabkan leleh pertama yang
direduksi dengan f1
Umur layan gedung ditetapkan 50 tahun
Konsep Response Gedung terhadap
Gempa
 Kemampuan suatu struktur gedung untuk
mengalami simpangan pasca-elastik yang
besar secara berulang kali dan bolak balik
akibat beban gempa diatas beban gempa yang
menyebabkan terjadinya pelelehan pertama
,sambil mempertahankan kekuatan dan
kekakuan yang cukup,sehingga struktur
gedung tersebut tetap berdiri,walaupun sudah
berada di ambang keruntuhan.
Konsep Daktilitas SNI Gempa 2002
• Faktor Daktilitas:
• Rasio antara simpangan maksimum struktur gedung pada saat
mencapai kondisi di ambang keruntuhan dan simpangan
struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama di
dalam struktur gedung;
• Daktail Penuh:
• Suatu tingkat daktilitas struktur gedung yang nilainya 5,3 ;
• Daktilitas Parsial:
• Seluruh tingkat daktilitas struktur gedung dengan nilai faktor
daktilitas di antara1,0 (elatik penuh) dan 5,3 .
Response Bangunan Terhadap Gempa
• I = I 1 I2
•
•
•
•
•
(1)
V0
1,0 ≤ µ = δm / δy ≤ µm
(2)
Vy = Vc / µ
(3)
Vn = Vy / fI = Vc / R
(4)
Vm
fI = 1,6
(5)
1,6 ≤ R = µ fI ≤ Rm
(6) Vy
Nilai R utk berbagai nilai µ Vn
diberikan di Tabel 2
 Untuk gedung dengan sistem
struktur lebih dari 1
R = ∑ VS / (∑VS / RS)
(7)
elastik
V
V = C1I Wt/ R
daktail
R
δ
µ
f2
f
f1
Fi
δn δy
δm
C1 = nilai faktor respon gempa, didapat
dari spektrum respons gempa rencana
V
Dasar Pemahaman Respon Gedung terhadap
Gempa
V0
Wilayah Gempa 5
0,50
C=0,90 (Tanah lunak )
T
0,57
R
Vm
C=0,50 (Tanah sedang)
T
0,70
C=0,35
f
Vy
(tanah keras)
T
C
Vn
0
C1
f1
0,2 0,5 0,6
δn δy
1,0
2,0
4,0
δm
T1
• Nilai penting dalam penentuan
 Ve = C1 I Wt
 Vn = Ve / R
beban gempa disain V n adalah
C1 dan R;
• Respon spektra elastik ➱ nilai
R menentukan tingkat kerusakan
gedung pasca gempa.
Spektrum Respons Gempa Rencana
• Am = 2,5 A0
• Tc = 0,5 det, tanah keras
Am
0,6 det, tanah sedang
A0
1,0 tanah lunak
• T ≤ Tc ➪ C = Am
Ar / T
Tc
• T > Tc ➪ C = Ar / T
T
A0
W1
W2
W3
W4
W5
W6
B dsr
0,03
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
TK
0,04
0,12
0,18
0,24
0,28
0,33
TS
0,05
0,15
0,23
0,28
0,32
0,36
TL
0,08
0,20
0,30
0,34
0,36
0,38
B Dsr = batuan dasar, TK= t keras, TS = t sedang , TL = t lunak
Dimana Ar = Am Tc
Secara konseptual, merupakan
adaptasi dari UBC- 97
NILAI Ar
Ar
Soil Tipe
Zone 1
Zone 2 Zone 3
Zone 4
Zone 5
Zone 6
Base Rock
0.03
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Dense Soil
0.05
0.15
0.23
0.30
0.35
0.42
Stiff Soil
0.080
0.23
0.33
0.42
0.50
0.54
Soft Soil
0.20
0.50
0.75
0.85
0.90
0.95
SOIL PROFILE TYPES – SNI Gempa 2002
SOIL
PROFI
LES
TYPE
SOIL PROFILE NAME
SA
Hard Rock
> 1,500
SB
Rock
760 -1,500
SC
Very Dense soil & soft Rock
(Tanah keras)
360 - 760
(≥350)
> 50
100
SD
Stiff Soil Profile
(Tanah Sedang)
180 - 360
(175 - 350)
15 - 50
50 – 100
SE
Soft Soil Profile
(Tanah Lunak)
< 180
(<175)
<15
<50
SF
(GENERIC DESCRIPTION)
AVERAGE SOIL PROPERTIES FOR
TOP 30 M OF SOIL PROFILES
Shear wave
velocity
(m/s)
SPT N
(Cohesion
les soil
layers)
Undrained
shear
strength
(kpa)
Diasumsikan tidak ada di
Indonesia
Soil requiring site-spesific evaluation
(Tanah Khusus)
Definisi Lain untuk Tanah Lunak
• Setiap profil tanah lunak setebal > 3 m dng PI
>20, Wn ≥ 40% dan Su < 25 kPa
Perbandingan Beban Gempa SNI 1989 dan
SNI 2002
Zona 2
Wilayah Gempa 5
0,90
C=
0,83
(Tanah lunak)
T
C=
0,09
0,50
(Tanah sedang)
T
0,25
C=
(Tanah keras)
0,70
0,07
0,90
0,045
0,035
T
C
2,0
0,5 1,0
3,0
C
0,36
0,32
0,26
Utk T0 = 1,0 ➱ percepatan :
µ
TK
TL
Daktail
4
0,055
0,09
Elastik
1
0,22
0,36
SNI Gempa 1989
0
0,2
0,5
0,6
1,0
2,0
3,0
 SNI gempa 2002, Elastik:
T
TK
TS
TL
0,2
0,70
0,83
0,90
1,0
0,35
0,50
0,90
Waktu Getar Alami Str.Portal Gedung (T)
T = 0,0853 H3/4 untuk SRPM baja
T = 0,0731 H3/4 untuk SRPM beton atau SRBE
T = 0,0488 H3/4 untuk Sistem struktur lain
H = Tinggi stuktur gedung (m)
Approksimasi Perioda Struktur Ta(ASCE 7-05)
Untuk gedung dengan jumlah lantai kurang dari
12 lantai, alternatif perhitungan perioda:
Fundamental Period :
Ta = Cthn x
Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen :
Ta = 0,1 N
TABLE 12.8-2 VALUES OF APPROXIMATE PERIOD
N = Jumlah Lantai
PARAMETERS C1 AND X
Struktur Type
Ct
x
Moment-resisting frame system in
which the frames resist 100% of the
required seismic force and are not
enclosed or adjoined by components
that are more rigid and will prevent the
frames from deflecting where
subjected to seismic forces.
Steel moment resisting frames
Ta =
CW =
0.028
(0,0724)”
ha
Precentrically braced steel frames
0,03
(0,0731)”
0.75
(0.0488)
0.75
Ai
X
∑ ( ha ) 2
i=1
hi
Where
0.9
0.02
100
AB
0.8
0,016
(0,0466)”
* Metric equivalent are shown in parentheses
0,0019
Cu
Concrete moment resisting frames
All other structural system
Untuk Sistem Dinding Geser :
[
hi
1+0,83 ( D )2
i
AB = area of base of structure, ft2
AI = web area of shear wall “ i “ in ft2
Di = length of shear wall “ I “ in ft
Hi = height of shear wall “ I “ in ft
x = number of shear walls in the building effective in
resisting lateral forces in the direction under consideration
]
Kontrol nilai T1 Gedung

T1 ➱ waktu getar alami
fundamental struktur gedung
beraturan ➱ rumus Raylengh :

lain, (rumus empirik atau
n
∑W d
i
2
analisis viorasi bebas 3D).
i
i=1
ri = 6,3
nilainya tidak boleh
n
g∑
Fd
i
menyimpang lebih
i
i=1




Bila T1 dihitung dengan cara
W1 = berat lantai tingkat i
Fi = Beban gempa nominal statik ekivalen
yang bekerja di pusat massa lantai tingkat I;
di = Simpangan horizontal lantai tingkat I;
G = Percepatan gravitasi = 9,8 m/d2.
dari 20% dari hasil di atas
Penentuan Beban Geser Dasar
• Beban Geser Dasar
Nominal statik ekivalen
V:
V = C1 I W t
R
• Wt = berat total gedung,
termasuk beban hidup
yang sesuai
Apabila rasio tinggi struktur dan ukuran
denah dalam arah pembebanan gempa
≥ 3, maka 0,1V harus dianggap sebagai
beban horizontal terpusat yang bekerja
pada pusat massa lantai paling atas.
Sisanya dibagi sesuai Fi
•
Beban geser dasar
nominal V harus
dibagikan sepanjang
tinggi struktur
menjadi beban
gempa nominal statik
ekivalen Fi yang
bekerja pada pusat
massa lantai tingkat i:
Fi =
Wi z i V
n
∑ Wi Zi
i
Zi = ketinggian lantai I diukur dari taraf
penjepitan struktur atas.
Faktor Keutamaan I → I = I1 I2
Kategori Gedung
Faktor Keutamaan
I1
1,0
1,0
I2
1,0
1,6
I
1,0
1,6
Gedung penting pasca gempa, rumah sakit, instalasi
air, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dlm
keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi
1,4
1,0
1,4
Gedung penyimpanan bahan berbahaya, gas, produk
minyak bumi, asam, bahan beracun
1,6
1,0
1,6
Cerobong, tangki di atas menara
1,5
1,0
1,5
Gedung umum,hunian,perniagaan, perkantoran
Monumen dan bangunan monumental
I1 = utk peyesuaian perioda ulang gempa berkait dengan penyesuaian probabilitas terjadinya
gempa selama umur gedung ;
I2 = utk penyesuaian perioda ulang gempa berkait dengan penyesuaian umur gedung
Parameter Response Struktur
Taraf kinerja
struktur
µ
Elastik penuh
Daktail parsial
Daktail penuh
R
f2
f
Pers.(6)
Pers.(37)
Pers.(39)
1,0
1,6
1,00
1,6
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4.5
5,0
2,4
3,2
4,0
4.8
5,6
6,4
7,2
8,0
1,09
1,17
1,26
1,35
1,44
1,51
1,61
1,70
1,7
1,9
2,0
2,2
2,3
2,4
2,6
2,7
5,3
8,5
1,75
2,8
Sistem dan sub sistem gedung
1. Sistem dinding
penumpu
(sistem struktur yang tidak memiliki
rangka ruang pemikul beban gravitasi
secara lengkap. Dinding penumpu
atau sistem bresing memikul hampir
semua beban gravitasi Beban lateral
dipikul dinding geser atau rangka
bresing)
2. Sistem rangka gedung
(Sistem struktur yang pada dasarnya
memiliki rangka ruang pemikul beban
gravitasi secara lengkap.
Beban lateral dipikul dinding geser
atau rangka bresing)
Uraian sistem pemikul beban gempa
µm
Rm
f
1. Dinding geser beton bertulang
2,7
4,5
2,8
2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan bresing
tarik
1,8
2,8
2,2
a . Baja
2,8
4,4
2,2
b . Beton bertulang (tidak untuk wilayaWilayah 5 & 6
1,8
2,8
2,2
1 . Rangka bresing eksentris baja (RBE)
4,3
7,0
2,8
2 . Dinding geser beton bertulang
3,3
5,5
2,8
a . Baja
3,6
5,6
2,2
b . Beton bertulang (tidak untuk wilayaWilayah 5 & 6
3,6
5,6
2,2
4,1
6,4
2,2
5 . Dinding geser beton bertulang berangkai daktail
4,0
6,5
2,8
6 . Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh
3,6
6,0
2,8
7 . Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial
3,3
5,5
2,8
3. Rangka bresing dimana bresingnya memikul beban
gravitasi
3 . Rangka bresing biasa
4 . Rangka bresing konsentrik khusus
a . Baja
3 . Sistem rangka pemikul
momen
( Sistem struktur yang pada
dasarnya memikul rangka ruang
pemikul beban gravitasi secara
lengkap.
Beban lateral dipikul rangka
pemikul momen terutama melalui
mekanisme lentur )
1 . Rangka pemikul momen khusus ( SRPMK )
a . Baja
5,2
8,5
2,8
b . Beton bertulang
5,2
8,5
2,8
3,3
5,5
2,8
a . Baja
2,7
4,5
2,8
b . Beton bertulang
2,1
3,5
2,8
4,0
6,5
2,8
a . Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang
5,2
8,5
2,8
b . Beton bertulang dengan SRPMB baja
2,6
4,2
2,8
C . Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang
4,0
6,5
2,8
a . Dengan SRPMK baja
5,2
8,5
2,8
b . Dengan SRPMB baja
2,6
4,2
2,8
a . Baja dengan SRPMK baja
4,0
6,5
2,8
b . Baja dengan SRPMB baja
2,6
4,2
2,8
c . Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang
( tidak untuk wilayah 5 & 6)
4,0
6,5
2,8
d . Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang
( tidak untuk wilayah 5 & 6 )
2,6
4,2
2,8
a . Baja dengan SRPMK baja
4,6
7,5
2,8
b . Baja dengan SRPMB baja
2,6
4,2
2,8
2 . Rangka pemikul momen menengah beton ( SRPMM )
3 . Rangka pemikul momen biasa ( SRPMB )
4 . Rangka batang baja pemikul momen khusus ( SRBPMK )
4 . Sistem ganda
( Terdiri dari : 1) rangka ruang
yang memikul seluruh beban
gravitasi ; 2) pemikul beban lateral
berupa dinding geser atau rangka
bresing dengan rangka pemikul
momen.
Rangka pemikul momen harus
direncanakan secara terpisah
mampu memikul sekurangkurangnya 25% dari seluruh
beban lateral. 3) Kedua sistem
harus direncanakan untuk
memikul secara bersama-sama
seluruh beban lateral dengan
mempertahankan interaksi sistem
ganda )
1 . Dinding geser
2 . RBE baja
3 . Rangka bresing biasa
4 . Rangka bresing konsentrik khusus
5 . Sistem struktur
gedung kolom kantilever
( sistem struktur yang
memanfaatkan kolom
kantilever untuk
memikul beban lateral )
Sistem struktur kolom kantilever
1,4
2,2
2
6 . Sistem interaksi
dinding geser dengan
rangka
Beton bertulang biasa ( tidak untuk wilayah 3,4,5 & 6 )
3,4
5,5
2,8
7. Subsistem tunggal
( Subsistem struktur
bidang yang
membentuk struktur
gedung secara
keseluruhan )
1 . Rangka terbuka baja
5,2
8,5
2,8
2 . Rangka terbuka beton bertulang
5,2
8,5
2, 8
3 . Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton
pratekan ( bergantung pada indeks baja total )
3,3
5,5
2,8
4 . Dinding geser beton bertulang berangkai daktail
penuh
4,0
6,5
2,8
5 . Dinding geser beton bertulang kantilever daktail
parsial
3,3
5,5
2,8
Batas Nilai T
T1 < ξ n
(25)
Dimana koefisien ξ ditetapkan menurut Tabel 8.
Tabel 8 Koefisien ξ yang membatasi waktu getar alami
Fundamental struktur gedung
Wilayah Gempa
ξ
1
2
3
4
5
6
0,20
0,19
0,18
0,17
0,16
0,15
Momen Inersia Efektif
(Hanya untuk perhitungan gaya dalam dan deformasi dan bukan untuk penentuan level
beban gempa)
5.5 Kekakuan Struktur
5.5.1 Dalam perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh Gempa
Rencana.Pengaruh perletakan beton pada unsur-unsur struktur pada
beton bertulang.Beton pratekan dan baja kompositharus diperhitungkan
terhadap kekakuannya. Untuk itu momen inersia penampang unsur
struktur dapat ditentukan sebesar momen inersia penampang
untuk dikalikan dengan suatu persentaseefektifitas penampang sebagai
berikut :
- Untuk kolom dan balok rangka brton bertulang terbuka
: 75%
- Untuk dinding geser beton bertulang kantilever
: 60%
- Untuk dinding geser beton bertulang
- Komponen dinding yang mengalami tarikan aksial
: 50%
- Komponen dinding yang mengalami tekanan aksial
: 80%
- Komponen balok perangkai dengan tulangan diagonal : 40%
- Komponen balok perangkai dengan tulangan memanjang : 20%
Efek P-Delta
 Efek P-Delta adalah pengaruh geometri
terhadap respon stuktur akibat gaya normal
tekan.
 Efek ini diperhatikan bila inter-storey drift
melebihi 0,02 h/R dimana h tinggi antar
lantai dan R faktor reduksi gempa kuat
akibat beban gempa V saja
Perpindahan Maksimum Antar
Lantai ∆s
 Perpindahan maksimum lantai = 0,7RXi,
dimana Xi perpindahan lantai
 Selisih perpindahan antar lantai adalah ∆s
 ∆s maksimum 0,02Hi dimana Hi adalah
tinggi lantai yang ditinjau
 Beban yang ditinjau dalam perhitungan
perpindahan adalah kombinasi beban LRFD.
Eksentrisitas Struktur
5.4.3 Antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus
ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran horisontal
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 :
- untuk 0 < e ≤ 0.3b :
ed = 1,5e + 0,05b
(21)
ed = e – 0,05b
(22)
atau
Eksentrisitas Struktur
- untuk e > 0,3b :
ed = 1,33e + 0,1b
(23)
ed = 1,17e – 0,1b
(24)
atau
Gempa Vertikal
Cv = ψ A0 I
Wilayah gempa
ψ
1
2
3
4
5
6
0,5
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
Struktur Atas & Struktur Bawah
- Struktur atas suatu gedung adalah seluruh bagian struktur gedung yang
berada diatas permukaan tanah
- Struktur bawah adalah seluruh bagian struktur gedung yang berada
dibawah muka tanah => struktur basement dan /atau struktur pondasinya.
- Bila tidak dilakukan analisis interaksi tanah-struktur, struktur atas dan
struktur bawah dapat dianalisis terhadap pengaruh Gempa Rencana
secara terpisah, dimana struktur atas dapat dianggap terjepit lateral pada
taraf lantai dasar.
- Selanjutnya struktur bawah dapat dianggap sebagai struktur tersendiri yang
berada didalam tanah yang dibebani oleh kombinasi beban yang dibebani
oleh struktur atas, beban gempa yang berasal dari gaya inersia sendiri dan
beban gempa yang berasal dari tanah sekelilingnya.
- Pada gedung tanpa besmen, taraf penjepitan struktur atas dapat dianggap
terjadi pada bidang tapak pondasi langsung, bidang telapak pondasi rakit
dan bidang atas kepala (poer) pondasi tiang.
Lanjutan . . . .
• Apabila penjepitan tidak sempurna dari struktur atas gedung
pada struktur bawah diperitungkan terhadap,maka struktur
atas gedung tersebut harus dipehitungkan terhadap pengaruh
deformasi lateral maupun rotasional dari struktur bawahnya.
• Dalam perencanaan struktur atas dan struktur bawah suatu
gedung terhadap pengaruh Gempa Rencana, struktur bawah
tidak boleh gagal lebih dahulu dari struktur atas. => respon
struktur bawah harus elastis penuh, tidak tergantung pada
tingkat daktilitas yang dimiliki struktur atas.
Pengaruh Gempa pada Struktur Bawah
• Pembebanan dari struktur atas
 Struktur bawah tidak boleh gagal lebih dulu dari struktur atas;
 Struktur bawah harus dapat memikul beban gempa maksimum Vm
=>

Vm = f2 Vy

f2 = 0,83 + 0,17µ

V = f Vn
 Pembebanan dari Gaya Inersia
 Adanya interaksi tanah-struktur, terjadi interaksi kinematik dan
inersia => lantai basmen mengalami percepatan dan mengalami
gaya inersia sendiri:

Fb = 0,10 A0 I Wb
Kombinasi Beban
1)
Kuat perlu U untuk menahan beban mati
D paling tidak harus sama dengan
U = 1,4 D
(4)
Kuat perlu U untuk menahan beban mati D, beban hidup
L, dan juga beban atap A atau beban hujan R, paling tidak
harus sama dengan
U = 1,2D + 1,6L + 0,5(A atau R)
(5)
Kombinasi Beban
3)
Bila ketahanan struktur terhadap beban gempa E harus diperhitungkan
dalam perencanaan, maka nilai kuat perlu U harus diambil sebagai :
U = 1,2D + 1,0L ± 1,0E
4)
(8)
Faktor beban untuk L boleh direduksi menjadi 0,5 kecuali untuk ruangan
garasi, ruangan pertemuan, dan semua ruangan yang beban hidup L-nya
lebih besar dari pada 500 kg/m2
atau
U = 0,9D ± 1,0E
(9)
Persyaratan Bangunan Tahan Gempa
• Sistem struktur yang digunakan pada suatu
daerah harus sesuai dengan tingkat
kerawanannya terhadap gempa
• Aspek kontinuitas dan integritas struktur
bangunan perlu diperhatikan
• Material yang digunakan harus memenuhi
persyaratan
• Kualitas pengerjaan harus sesuai kaidah yang
berlaku
KETENTUAN UNTUK PERENCANAAN
TAHAN GEMPA





Penyesuaian aturan detailing dengan adanya rancangan peraturan gempa
yang baru yang mengacu pada USB.
Aturan detailing dibedakan berdasarkan tingkat kerawanan tergadap
gempa.
Sistem struktur dasar dibedakan atas:
Sistem rangka pemikul momen (SRPMB,SRPMM,SRPMT & SRPMK)
Sistem rangka batang pemikul momen (SRBPM)
Sistem rangka bresing konsentrik (SRBK)
Sistem rangka bresing eksentrik (SRBE)
Sistem dinding struktural (SDSB & SDSK)
Aturan detailing dapat mengacu pada SNI 2847 dan SNI 1729
Korelasi Terminologi Kegempaan dalam
Beberapa Aturan yang Ada
Code, standard,
or
Resource
document and
edition
Level of seismic risk or assigned seismic
performance or design categories as defined in
the code section
Low
Moderate/
Intermediate
High
Uniform Building
Code1991, 1994,
1997
Seismic Zone
0, 1
Seismic Zone 2
Seismic
Zone 3,4
SNI 1726
Seismic Zone
1, 2
Seismic Zone 3, 4
Seismic
Zone 5,6
Struktur Penahan Beban Gempa
• Semua unsur struktur gedung, termasuk subsistemnya, harus
diperhitungkan memikul pengaruh gemparencana;
• Pengabaian oleh salah satu atau lebih kolom atau subsistem struktur
gedung hanya diperkenankan bila partisipasi pemikulan pengaruh
gempanya kurang dari 10% =>
۰ Unsur atau subsistem tsb harus direncanakan terhadap
simpangan sistem struktur gedung dengan perilaku elastik
penuh
• Dalam sistem struktur yang terdiri dari kombinasi dinding-dinding geser
dan rangka-rangka terbuka, beban geser dasar nominal yang dipikul
rangka terbuka tidak boleh kurang dari 25% dari beban geser nominal
total yang bekerja dalam arah kerja beban gempa yang ditinjau.
Jenis Analisis Struktur
• Static Push Over Analysis
• Analisis Beban Gempa Statik Ekivalen
- Struktur Gedung Beraturan
- Struktur gedung tidak beraturan
• Analisis Ragam Spektrum Respons
• Analisis Respon Dinamik Riwayat Waktu Linear
• Analisis Respon Dinamik Riwayat Waktu Non-Linear
Statik Push Over Analysis (S.P.O.A)
• Cara analisis statik dua atau tiga dimensi, linear dan non-linear, dimana
pengaruh Gempa Rencana terhadap struktur gedung dianggap sebagai
beban-beban statik yang menangkap pada pusat massa masing-masing
lantai, yang nilainya ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai
melampaui pembebanan yang menyebabkan terjadinya pelelehan (sendi
plastis) pertama di dalam struktur gedung, kemudian dengan
meningkatkan beban lebih lanjut mengalami perubahan bentuk elastoplastis yang besar sampai mencapai kondisi diambang keruntuhan;
• Keuntungan cara ini => dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan informasi
mengenai tingkat daktilitas perlu dari tiap komponen struktur gedung,
khususnya bila dikaitkan dengan target performance gedung dalam
analisis yang didasarkan pada performance based earthquake design
concept.
Analisis Statik Ekifalen
• Suatu cara analisis 3 dimensi dimensi linear
dengan meninjau beban-beban ekifalen;
• Karena sifat struktur gedung beraturan yang
praktis berperilaku sebagai struktur 2 dimensi,
respon dinamiknya praktis hanya ditentukan
oleh respon ragam pertama dan dapat
ditampilkan sebagai akibat dari beban gempa
statik ekivalen.
Analisis Statik Ekivalen pada Gedung Tidak
Beraturan
• Beban gempa statik ekivalen didapat dari
penjabaran gaya geser tingkat maksimum
dinamik sepanjang tinggi struktur yang
diperoleh dari analisis respon dinamik elastik
linear 3 dimensi;
Analisis Ragam Spektrum Respons
• Reson dinamik struktur 3 dimensi yang berperilaku elastik penuh
ditentukan dengan metoda analisis dimana respons dinamik total gedung
didapat sebagai superposisi dari respons dinamik maksimum masingmasing ragam yang didapat melalui spektrum respons Gempa Rencana;
• Penjumlahan respons ragam untuk gedung tidak beraturan yang memiliki
waktu getar alami yang berdekatan harus dilakukan dengan cara CQC;
• Bila waktu getar alaminya berjauhan penjumlahan respons dapat
dilakukan dengan cara SRSS;
• Waktu getar alami yang selisihnya kurang dari 15% dianggap berdekatan;
• Untuk memenuhi persyaratan V minimum, dimana perlu gaya geser
tingkat nominal sepanjang tinggi gedung dapat dikalikan dengan Faktor
Skala:
•
Faktor Skala = 0,8V1/ V1 ≥1
Analisis Respons Dinamik Riwayat Waktu
Linear dan Non-Linear
• Linear : Riwayat waktu respons dinamik strutur gedung 3
dimensi elastik penuh akibat gempa rencana pada taraf
pembebanan gempa nominal sebagai data masukan, dimana
respons dinamik dalam setiap interval waktu dihitung dengan
metoda integrasi langsung atau dapat juga melalui metoda
analisis ragam;
• Non-Linear: Riwayat waktu respons dinamik struktur gedung 3
dimensi berperilaku elastik penuh (linear) maupun elastoplastis (non-linear) terhadap gempa rencana sebagai data
masukan dimana respons dinamik dalam setiap interval waktu
dihitung degan metoda integrasi langsung.
Data Akselerogram Disain
• Untuk analisis respons dinamik riwayat waktu;
• Percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan ke taraf
pembebanan gempa nominal:
•
A = A0 I / R
• Akselerogram gempa masukan yang ditinjau dalam analisis respons dinamik
harus diambil dari rekaman gerakan tanah akibat gempa yang didapat di suatu
lokasi yang mirip kondisi geologi, topografi, dan seismotektoniknya dengan
lokasi tempat struktur gedung berbeda;
• Minimal pakai 4 buah akselerogram dari 4 gempa berbeda, salah satunya harus
akselerogram gempa EI Centro N-S 14 Mei 1940;
• Karena tidak akuratnya perkiraan gerakan tanah akibat gempa pada suatu
lokasi, masukan yang digunakan dapat juga menggunakan gerakan tanah yang
disimulasi.
Kinerja Struktur Gedung
•
Kinerja Batas Layan:
- Ditentukan oleh simpangan
antar tingkat akibat gempa
rencana,=> untuk membatasi
terjadinya pelelehan baja dan
peretakan beton yang
berlebihan, disamping untuk
mencegah kerusakan
non-struktur dan
ketidaknyamanan penghuni;
- Dalam segala hal simpangan
antar tingkat yang
dihitung dari simpangan
struktur gedung <0,03/R kali
tinggi tingkat yang
bersangkutan atau 30 mm,
diambil yang terkecil.
• Kinerja Batas Ultimit
- Ditentukan oleh simpangan dan
simpangan antar-tingkat struktur
gedung akibat gempa rencana dalam
kondisi struktur gedung di ambang
keruntuhan;
- Dihitung dari respon struktur akibat
gempa nominal dan dikalikan dengan
ξ,dimana:
- Struktur gedung beraturan:
ξ= 0,7R
- Struktur tidak beraturan:
ξ= 0,7R/ Faktor Skala
• Dalam segala hal simpangan antar-tingkat ≤
0,02 x tinggi tingkat.
Jarak Pemisah Gedung
• Jarak pemisah antar gedung minimal sama
dengan jumlah simpangan maksimum masingmasing gedung;
• Dalam segala hal ≥0,025 x tinggi diukur dari
taraf penjepitan;
• Untuk dua gedung yang tidak direncanakan
untuk bekerja sama, lebar sela pemisah
(delatasi) ≥ 75 mm.
Usual Classification of Diaphragms:
Flexible
a.) Examples : Untopped Precast Concrete
Rigid
Precast Concret with
Steel Deck
Conc. Slab on Steel Deck
Plywood
Cast-in-place Concrete
b.) Force Distribution: Tribulari Areas
Rigidity of Lateral Elements
3. Test for Classification:
∆D > 2* Story Drift
∆D < Permissible
a.) Examples: Conc.or Masonry Shear Walls
b.)Test Required: Wood Diaphragms & Shear Walls
∆D < 2 * Story Drift
∆D< Permissble
Conct. Slab or
Topping & Steel Rigid
Frames
Conc.Slab & Steel Bracing
Conc. Slab & Conc. Or
Masonry Shear Walls
Persyaratan Diafragma Kaku
IF a IS GREATER THAN 2b, THE DIAPHRAGM
IS CONSIDERED FLEKSIBLE.
DIAGRAM DEFORMATION, a
STORY DISPLACEMENT, b