42
steffietumilar@2013 1 Gempa Sumatera – Padang 30.09.2009 Gempa Jepang, 11.03.2011. Magnitude 9 Gempa New Zealand, 22.02.2011. Magnitude 6.3 Gempa Mexico 1985

Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 1

Gempa Sumatera – Padang 30.09.2009 Gempa Jepang, 11.03.2011. Magnitude 9

Gempa New Zealand, 22.02.2011. Magnitude 6.3 Gempa Mexico 1985

Page 2: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 2

Perencanaan Struktur BetonAkibat Gempa Menurut

SNI 1726-2012 dibandingkandengan SNI 03-1726-2002

Steffie Tumilar ir, M.Eng, MBA, AU(HAKI)

Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP

Konstruksi Kementerian PU Jakarta, Kalimantan Timur, Balikpapan 25 April 2014

Perubahan dan penyempurnaan penting pada SNI 03-1726-2002,

menurut SNI 1726-2012

1. Faktor Keutamaan

Menurut SNI 03-1726-2002

I = I1 x I2

pasal 4.1.2

Faktor Keutamaan I menurut SNI 03-1726-2002

Page 3: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 3

Faktor Keutamaan, Iedan

Kategori Risiko BangunanMenurut SNI 1726-2012

SNI 1726-2012

2. Peta Gempa SNI 03 - 1726 – 2002 dan

SNI 1726 - 2012

2. 1. Peta gempa menurut SNI 03 -1726-2002 terdiri dari 6 Zona wilayah gempa

SNI 03-1726-2002

Page 4: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 4

2.2. Peta Zonasi Gempa IndonesiaSNI 1726 – 2012 dinyatakan

dalam bentuk:

a. peta respons spektra yang ditetapkanberdasarkan SS (percepatan batuandasar pada perioda pendek 0.20detik), dan

b. S1(percepatan batuan dasar padaperioda 1.0 detik).

PGA Gempa Maksimum

Peta Respons Spektra Percepatan SSpada perioda 0.20 detik, 2% dalam 50 tahun

(redaman 5%)

Peta Respons Spektra Percepatan S1pada perioda 1.0 detik, 2% dalam 50 tahun

(redaman 5%)

Page 5: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 5

3. Koefisien Situs(Site Coefficient), Fa dan FVuntuk kota Banjarmasin

BalikpapanBalikpapan

Page 6: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 6

Tabel 3 Klasifikasi Situs (SNI 1726-2012, Pasal 5.1)

23

Untuk Lokasi Kota Balikpapan dengan SS = 0.246g dan S1 = 0.083g

24

Contoh Lain : Kota Banjarmasin Kalimantan Selatan dengan SS = 0.060g dan S1 = 0.036g

Page 7: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 7

Contoh lain: Kota Denpasar

26

Contoh Lain: Lokasi Sumatera Barat , Kota Padang dengan SS = 1.35g dan S1 = 0.599g

4. Menentukan Spektral ResponsPercepatan

(Spectral Response Acceleration)

SDS dan SD1

untuk lokasi tertentu

SMS = Fa SS , SDS = ⅔ SMSSM1 = Fv S1 , SD1 = ⅔ SM1

Page 8: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 8

Untuk Lokasi Kota Balikpapan dengan SS = 0.246g dan S1 = 0.083g

5. Menentukan Kategori DisainSeismik-KDS

(Seismic Design Category -SDC) untuk

Kota Balikpapan

Contoh Penentuan Kategori Desain Seismik (KDS) Seismic Design Category (SDC)

Kota Balikpapan Kalimantan Timur – SNI 1726-2012

Balikpapan: SS = 0.246g; S1 = 0.083g

Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5)

Page 9: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 9

Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5) Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5)

Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5) Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5)

Page 10: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 10

Ref. (SNI 1726-2012, Pasal 6.5)

Ringkasan Penentuan Kategori Disain Seismik-KDS (Seismic Design Category-SDC)

tersebut diatas dapat dilihat dari diagram berikut.

Risiko Kategori bangunan

Lokasi Bangunan

Faktor Keutamaan Bangunan

Peta kontur percepatan untuk Ss, dan S1

Kondisi tanah (kelas situs) Tentukan: SDs, dan SD1

Kategori Risiko & (SDs atau SD1)Penentuan KDS (SDC)

Page 11: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 11

Kota PGA(g) J. Tanah SS(g) S1(g) Fa Fv SDS(g) SD1(g) KDS(SDC)

Pontianak0.022509

109.3302990.007

Keras 0.017 0.022 1.200 1.700 0.013 0.024

Sedang 0.017 0.022 1.600 2.400 0.018 0.034

Lunak 0.017 0.022 2.500 3.500 0.028 0.050

Kota PGA(g) J.Tanah SS(g) S1(g) Fa Fv SDS(g) SD1(g) KDS(SDC)

Banjarmasin‐3.328349114.600414

0.033

Keras 0.061 0.036 1.200 1.700 0.049 0.041

Sedang 0.061 0.036 1.600 2.400 0.065 0.057

Lunak 0.061 0.036 2.500 3.500 0.102 0.084

Kota PGA(g) J.Tanah SS(g) S1(g) Fa Fv SDS(g) SD1(g) KDS(SDC)

Balikpapan‐1.276009116.834866

0.123

Keras 0.246 0.083 1.200 1.700 0.197 0.094

Sedang 0.246 0.083 1.600 2.400 0.262 0.132

Lunak 0.246 0.083 2.500 3.500 0.410 0.193

Kota PGA(g) J.Tanah SS(g) S1(g) Fa Fv SDS(g) SD1(g) KDS(SDC)

Samarinda‐0.503581117.156500

0.057

Keras 0.127 0.090 1.200 1.700 0.101 0.101

DSedang 0.127 0.090 1.600 2,400 0.135 0.143

Lunak 0.127 0.090 2.500 3.500 0.211 0.209

Parameter untuk Desain Spektra pada Beberapa Kota di Kalimantan

A

B

B

C

BC

A

B

6. Membuat Spectrum Respons Disain(Design Response Spectrum)

Rumusan tersebut diatas dapat dinyatakan dalambentuk kurva sebagai berikut, yaitu kurva spektrum

respons disain (design response spectrum)

Page 12: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 12

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

Design Spectra untuk keperluan desain dapat diunduh melalui website berikut:

Response Spectrum Kota Balikpapan

(-1.276009, 116.834866)

KotaBalikpapan,KalimantanTimurKoordinatLokasi:Lintang:‐1.276009Bujur:116.834866

Tanah Batuan Tanah Keras Tanah Sedang Tanah Lunak

Variabel Nilai Variabel Nilai Variabel Nilai Variabel Nilai

PGA (g) 0.122 PGA (g) 0.122 PGA (g) 0.122 PGA (g) 0.122

SS (g) 0.244 SS (g) 0.244 SS (g) 0.244 SS (g) 0.244

S1 (g) 0.083 S1 (g) 0.083 S1 (g) 0.083 S1 (g) 0.083

CRS 0.924 CRS 0.924 CRS 0.924 CRS 0.924

CR1 0.963 CR1 0.963 CR1 0.963 CR1 0.963

FPGA 1 FPGA 1.2 FPGA 1.556 FPGA 2.325

FA 1 FA 1.2 FA 1.6 FA 2.5

FV 1 FV 1.7 FV 2.4 FV 3.5

PSA (g) 0.122 PSA (g) 0.146 PSA (g) 0.19 PSA (g) 0.283

SMS (g) 0.244 SMS (g) 0.293 SMS (g) 0.391 SMS (g) 0.61

SM1 (g) 0.083 SM1 (g) 0.14 SM1 (g) 0.198 SM1 (g) 0.289

SDS (g) 0.163 SDS (g) 0.195 SDS (g) 0.26 SDS (g) 0.407

SD1 (g) 0.055 SD1 (g) 0.094 SD1 (g) 0.132 SD1 (g) 0.193

T0 (detik) 0.068 T0 (detik) 0.096 T0 (detik) 0.101 T0 (detik) 0.095

TS (detik) 0.338 TS (detik) 0.479 TS (detik) 0.507 TS (detik) 0.473

Kota Balikpapan, Kalimantan TimurKoordinat Lokasi :

Lintang : -1.276009Bujur : 116.834866

Tanah Batuan Tanah Keras Tanah Sedang Tanah LunakT (detik) SA(g) T (detik) SA(g) T (detik) SA(g) T (detik) SA(g)

0 0.066 0 0.079 0 0.105 0 0.164T0 0.164 T0 0.197 T0 0.262 T0 0.41TS 0.164 TS 0.197 TS 0.262 TS 0.41

TS+0 0.126 TS+0 0.163 TS+0 0.219 TS+0 0.338TS+0.1 0.103 TS+0.1 0.138 TS+0.1 0.188 TS+0.1 0.287TS+0.2 0.087 TS+0.2 0.121 TS+0.2 0.164 TS+0.2 0.25TS+0.3 0.075 TS+0.3 0.107 TS+0.3 0.146 TS+0.3 0.221TS+0.4 0.066 TS+0.4 0.096 TS+0.4 0.132 TS+0.4 0.199TS+0.5 0.059 TS+0.5 0.087 TS+0.5 0.12 TS+0.5 0.18TS+0.6 0.053 TS+0.6 0.08 TS+0.6 0.11 TS+0.6 0.165TS+0.7 0.048 TS+0.7 0.073 TS+0.7 0.101 TS+0.7 0.152TS+0.8 0.045 TS+0.8 0.068 TS+0.8 0.094 TS+0.8 0.141TS+0.9 0.041 TS+0.9 0.063 TS+0.9 0.088 TS+0.9 0.131TS+1 0.038 TS+1 0.059 TS+1 0.082 TS+1 0.123

TS+1.1 0.036 TS+1.1 0.056 TS+1.1 0.078 TS+1.1 0.115TS+1.2 0.034 TS+1.2 0.053 TS+1.2 0.073 TS+1.2 0.109TS+1.3 0.032 TS+1.3 0.05 TS+1.3 0.069 TS+1.3 0.103TS+1.4 0.03 TS+1.4 0.047 TS+1.4 0.066 TS+1.4 0.098TS+1.5 0.028 TS+1.5 0.045 TS+1.5 0.063 TS+1.5 0.093TS+1.6 0.027 TS+1.6 0.043 TS+1.6 0.06 TS+1.6 0.089TS+1.7 0.026 TS+1.7 0.041 TS+1.7 0.057 TS+1.7 0.085TS+1.8 0.025 TS+1.8 0.039 TS+1.8 0.055 TS+1.8 0.081TS+1.9 0.024 TS+1.9 0.038 TS+1.9 0.053 TS+1.9 0.078TS+2 0.023 TS+2 0.036 TS+2 0.051 TS+2 0.075

TS+2.1 0.022 TS+2.1 0.035 TS+2.1 0.049 TS+2.1 0.072TS+2.2 0.021 TS+2.2 0.034 TS+2.2 0.047 TS+2.2 0.07TS+2.3 0.02 TS+2.3 0.033 TS+2.3 0.046 TS+2.3 0.067TS+2.4 0.019 TS+2.4 0.031 TS+2.4 0.044 TS+2.4 0.065TS+2.5 0.019 TS+2.5 0.03 TS+2.5 0.043 TS+2.5 0.063TS+2.6 0.018 TS+2.6 0.029 TS+2.6 0.041 TS+2.6 0.061TS+2.7 0.018 TS+2.7 0.029 TS+2.7 0.04 TS+2.7 0.059TS+2.8 0.017 TS+2.8 0.028 TS+2.8 0.039 TS+2.8 0.057TS+2.9 0.017 TS+2.9 0.027 TS+2.9 0.038 TS+2.9 0.056TS+3 0.016 TS+3 0.026 TS+3 0.037 TS+3 0.054

4 0.014 4 0.023 4 0.033 4 0.048

Page 13: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 13

Kota Balikpapan Koordinat Lokasi :Lintang : -1.276009

Bujur : 116.834866

Tanah Lunak Tanah LunakT(detik) SA(g) T(detik) SA(g)

0 0.164 TS+1.7 0.085T0 0.41 TS+1.8 0.081TS 0.41 TS+1.9 0.078

TS+0 0.338 TS+2 0.075TS+0.1 0.287 TS+2.1 0.072TS+0.2 0.25 TS+2.2 0.069TS+0.3 0.221 TS+2.3 0.067TS+0.4 0.199 TS+2.4 0.065TS+0.5 0.18 TS+2.5 0.063TS+0.6 0.165 TS+2.6 0.061TS+0.7 0.152 TS+2.7 0.059TS+0.8 0.141 TS+2.8 0.057TS+0.9 0.131 TS+2.9 0.055TS+1 0.123 TS+3 0.054

TS+1.1 0.115 TS+3.1 0.052TS+1.2 0.109 TS+3.2 0.051TS+1.3 0.103 TS+3.3 0.05TS+1.4 0.098 TS+3.4 0.048TS+1.5 0.093 TS+3.5 0.048TS+1.6 0.089 4 0.048

Contoh Untuk Kota Denpasar

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

SA

T period (detik)

Grafik percepatan spektral (g) Denpasar, - 8.656291, 115.222099

tanah lunak tanah sedang tanah keras

7. Ketidakberaturan struktur bangunan pada SNI 1726-2012 diuraikan dalam:

a. Ketidakberaturan vertikal dan b. Ketidakberaturan horisontal

(lebih lengkap dibandingkan dengan SNI 03-1726-2002)

Page 14: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 14

7.1 KetidakberaturanStruktur Vertikal

Tabe

lKet

idak

bera

tura

nst

rukt

urve

rtik

al

Page 15: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 15

Lang

kah-

lang

kah

perb

aika

n

Page 16: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 16

7.2 KetidakberaturanStruktur Horisontal

Tabe

lKet

idak

bera

tura

nst

rukt

urho

rison

tal

Lang

kah-

lang

kah

perb

aika

n

Page 17: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 17

8. MenentukanSistem Struktur Bangunan

Penahan Gaya Seismik

Sistem struktur yang tercantum pada SNI 1726-2012 lebih lengkap dari

SNI 03-1726-2002

Page 18: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 18

Sistem Struktur1. Sistem Dinding Penumpu (Bearing Wall Systems)2. Sistem Rangka Bangunan (Building Frame Systems)3. Sistem Rangka Pemikul Momen (Moment Resisting Frame Systems)4. Sistem Ganda dengan Rangka Pemikul Momen Khusus

(Dual Systems with Special Moment Frames Capable of Resisting at Least 25% of Prescribed Seismic Forces).

5. Sistem Ganda dengan Rangka Pemikul Momen Menengah (Dual Systems with Intermediate Moment Frames Capable of Resisting at Least 25% of Prescribed Seismic Forces).

6. Sistem Interaksi Struktur Beton Bertulang Rangka Pemikul Momen Biasa dan Dinding Geser Beton Biasa (Shear Wall–Frame Interactive System with Ordinary Reinforced Concrete Moment Frames and Ordinary Reinforced Concrete Shear Walls)

7. Sistem Kolom Kantilever (Cantilevered Column Systems)8. Sistem Struktur Baja yang Tidak Didetail Khusus Untuk Menahan Gempa, Tidak

Termasuk Sistem Kolom Kantilever. (Steel Systems Not Specifically Detailed For Seismic Resistance, Excluding Cantilever Column Systems)

Pengertian berbagai istilah yang dipakai dalam menentukan kategori

sistem struktur

9. Berbagai Parameter SistemStruktur Dengan Batasannya Serta Keterkaitannya Dengan Kategori

Disain Seismik- KDS (SDC)

Tabel FaktorR, Cd dan Ω0

untuk sistem struktur penahan gaya gempa

R = Koefisien Modifikasi Respon (Response Modification Factor)Ω0 = Faktor Kuat Lebih Sistem (System Overstrength Factor)Cd = Faktor Pembesaran Defleksi (Deflection Amplification Factor)

Page 19: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 19

Catatan:

9.1 Dari Tabel pada SNI 1726-2012, KhususUntuk Struktur Baja dan Beton Dapat

Diringkas Sebagai Berikut.

Rin

gkas

anPa

ram

eter

Sis

tem

Stru

ktur

Beto

nU

mum

Page 20: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 20

9.2 Sistem Bangunan Yang Diperkenankan Untuk Berbagai

Kategori Disain Seismik

Page 21: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 21

9.3 Nilai-nilai R, Cd , Ω0Untuk Berbagai Kombinasi

Vertikal dan Horisontal

Penggunaan nilai R , ∆ dan f menurut SNI 03-1726-2002

Ketentuan penggunaan R pada SNI 03-1726-2002

Page 22: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 22

Simpangan antar tingkat, ∆iSNI 03-1726-2002

Parameter f, f1 dan f2f = f1 x f2

Penggunaan nilai –nilai R , Ω0 dan Cd menurut

SNI 1726-2012

Nilai-nilai R, Cd, dan Ω0 untuk kombinasi horisontal

Ref

. IBC

200

9 H

andb

ook

Page 23: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 23

Nilai-nilai R, Cd, dan Ω0 untuk kombinasi vertikal

Ref

. IBC

200

9 H

andb

ook

(1.2 + 0.2 SDS) D + Ω0QE + 0.5 L

(0.9 -0.2 SDS) D + Ω0QENilai Ω0 : 2 ~ 3

Ref

. IBC

200

9 H

andb

ook

Page 24: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 24

Catatan: Nilai-nilai Cd lihatpada Tabel 9

Page 25: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 25

10.1 MenentukanPerkiraan Perioda Fundamental Alami(Approximate Fundamental period)

Menurut SNI 03-1726-2002

Penghitungan TC (dari dynamic analysis) denganbantuan software berdasarkan penampang-retak

(cracked section) (SIN-03-2847-2002, Halaman 77).

TC yang dipakai untuk menentukan base shear adalah TC yang didasarkan pada

penampang retak (cracked section)

Pembatasan waktu getar alami menurut SNI 03-1726-2002

Page 26: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 26

10.2 MenentukanPerkiraan Perioda Fundamental Alami(Approximate Fundamental period)

Menurut SNI 1726-2012

Untuk struktur dengan ketinggian tidakmelebihi 12 tingkat di mana sistempenahan gaya seismik terdiri dari rangkapenahan momen beton atau baja secarakeseluruhan dan tinggi tingkat palingsedikit 3 m

Ta = 0,10 N di mana N = jumlah tingkat.

Perioda fundamental pendekatan, Ta , dalam detik untuk struktur dinding geser batu bata atau beton diijinkan untuk ditentukan dari persamaan sebagai berikut:

a n ,W

2x n iW

2B ii 1 i

i

0.0062T h danC

100 h ACA h h1 0.83

D

di mana :AB = luas dasar struktur, m2

Ai = luas badan dinding geser “i” dalam m2

Di = panjang dinding geser “i” dalam m hi = tinggi dinding geser “i” dalam m x = jumlah dinding geser dalam bangunan yang

efektif dalam menahan gaya lateral dalam arah yang ditinjau.

Untuk struktur dengan ketinggian lebih dari 12 tingkatPerioda fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, harus

ditentukan dari persamaan berikut

xa t nT C h

di mana hn adalah ketinggian struktur, dalam m, di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur, dan koefisien Ct dan x ditentukan dari tabel-tabel berikut:

TMax = CU Ta

Page 27: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 27

Hitung TC (dari dynamic analysis) dengan bantuan software

berdasarkan penampang-retak (cracked section) (SIN-03-2847-

2002, Halaman 77).

TC yang dipakai untuk menentukan base shear adalah TCyang tidak lebih besar dari CuTa dan tidak perlu lebih kecil

dari Ta-sebagai berikut:

Contoh: Struktur beton bertulang dengan sistem rangka penahan momen khusus

9.90 M

6.60 M

Setback

Tinggi struktur = 9.90 M,(penthouse tidak diperhitungkandalam menentukan hn untukperhitungan perioda bangunan).Bila setback > 130% makastruktur termasuk verticalgeometric irregularity (Tabel-11).Untuk bangunan > 5 tingkat ataulebih tinggi dari 20.00 M, perludilakukan analisa dinamik.dalammenentukan perioda.

CT = 0.0466 ; x = 0.90Ta = CT(hn)x = 0.046(9.90)0.90

= 0.36 sec

Page 28: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 28

11. MenentukanGaya Geser Dasar

Akibat Gempa

Con

toh:

Apa

rtmen

t 38

Lant

ai d

enga

n to

tal k

etin

ggia

n =

109.

95 m

se

perti

gam

bar b

erik

ut

Con

toh:

Apa

rtmen

t 38

Lant

ai d

enga

n to

tal k

etin

ggia

n =

109.

95 m

se

perti

gam

bar b

erik

ut

Contoh: Apartment 38 Lantai dengan total ketinggian = 109.95 m seperti gambar berikut

Page 29: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 29

SNI 03-1726-2002 : Wilayah-2

Rin

gkas

anPa

ram

eter

Sis

tem

Stru

ktur

Beto

nU

mum

Contoh, Jika gedung tersebut dibangun di kota Balikpapan (jenis tanah lunak):Sistem struktur adalah sistem ganda dengan dinding geser beton bertulang biasadan rangka pemikul momen menengah, yang mampu menahan paling sedikit25% gaya seismik yang ditetapkan, dengan parameter sbb.

RX = 5.50 ; RY =5.50 Ie = 1.00Ω0 = 2.50 SDS = 0.410g V = CSWCd = 4.50 SD1 = 0.193g

DSSx Sy

x

e

S 0.410C C 0.0745R 5.50I

1

DSx

xx

e

SCRTI

1

DSy

yy

e

SCRTI ( . )x

a t n ( . )( . ) . secT Ch 0 7500488 10995 1657

T dari computer (Icrack ); TX = 5.25 sec ; TY = 4.28 secT yang dipakai; TX = 2.32 sec ; TY = 2.32 sec

Yang menentukan/yang dipakai

CSmax::

max U aT C .T ( . )( . ) . sec140 1657 2 32

Catatan: Menurut SNI 03-1726-2002. T < 0.19 N = 0.19 (38) = 7.22 sec terpenuhi,tetapi menurut SNI 2847-2013 tidak dapat di pergunakan.(perhatikan perbedaannyasangat jauh sehingga akan memmpengaruhi besaran gaya geser dasar gempa)

DSSx Sy

x

e

S 0.410C C 0.0745R 5.50I

. .

. .D1

Sxx

xe

S 0 193C 0 0151R 2 32 5 50TI

. .

. .D1

Syy

ye

S 0 193C 0 0151R 2 32 5 50TI

S min DS eC 0.044.S .I 0.01(0.044 )( 0.41)( 1.0 )0.01804 0.01( ok )0.01804

Dari serangkaian analisis tersebut diatas terlihat bahwa CS yang menentukan adalah Csmin=0.01804

Sehingga Base-shear yang dipakai adalah Base-shear = 0.01804 W > 0.010 W

Page 30: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 30

Kurva untuk struktur yang mempunyaiperioda panjang (long period structures)tidak terdapat pada SNI-1726-2012

WARNING

D1s(max)

E

SC =RTI

Perbandingan nilai Base-shear antara SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726-2012,

pada contoh soal tersebut diatas.

Menurut : SNI 03-1726-2002Balikpapan terletak pada Zone-2 (0.10 g)

Untuk Zone-2 : C = (0.50/T) ; Tx-crack = 5.25 sec ; Ty-crack = 4.28 secCx = (0.50/5.25) = 0.095; Cy = (0.50/4.28) = 0.117 ; Vx = (Cx I/R)Wt = (0.095/6.5)Wt = 0.0146 WtVy = (Cy I/R)Wt = (0.117/6.5)Wt = 0.0180 Wt

Menurut : SNI 1726-2012Vx = 0.01804 Wt > 0.0146 Wt (Zone-2 SNI 03-1726-2002)Vy = 0.01804 Wt > 0.0180 Wt (Zone-2 SNI 03-1726-2002)

Catatan: Jadi yang menentukan adalah:Base-Shear Minimum : Vmin = 0.01804 Wt (!!!)

Berat Seismik Effektif - WBerat seismik efektif struktur, W, harus menyertakan seluruhbeban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini:

1. Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan: minimumsebesar 25 persen beban hidup lantai yang diperhitungkan(beban hidup lantai di garasi publik dan struktur parkiranterbuka, serta beban penyimpanan yang tidak melebihi 5persen dari berat seismik efektif pada suatu lantai, tidak perludisertakan).

2. Jika ketentuan untuk partisi disyaratkan dalam disain bebanlantai: diambil sebagai yang terbesar di antara berat partisiaktual atau berat daerah lantai minimum sebesar 0,48 kN/m2.

3. Berat operasional total dari peralatan yang permanen.4. Berat lansekap dan beban lainnya pada taman atap dan luasan

sejenis lainnya.

12. Tentukan proseduranalisis beban lateral

Page 31: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 31

13. Kombinasi Beban menurut

SNI 1726-2012

Kombinasi Beban Batas :1. 1.4D2. 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr atau R)3. 1.2D + 1.6 (Lr atau R) + (L atau 0.5W)4. 1.2D + 1.0W + L + 0.5 (Lr atau R)5. 0.9D + 1.0W6. 1.2D + 1.0E + L7. 0.9D + 1.0E

Perkecualian:Faktor beban untuk L pada kombinasi 3,4,dan 6 boleh diambil samadengan 0,5 kecuali untuk ruangan garasi, ruangan pertemuan dan semuaruangan yang nilai beban hidupnya lebih besar dari pada 500kg/m2.

Kombinasi dan Pengaruh Beban Seismik:

E = Eh ± Ev

Pengaruh Beban SeismikE = ρQE ± 0.20 SDS D

Pengaruh Gaya Seismik HorisontalEh = ρQE

Pengaruh Gaya Seismik VertikalEv = 0.20 SDS D

Page 32: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 32

Dengan demikian maka persamaan berikut :

1.2D + 1.0E + Lmenjadi:

(1.2 + 0.2 SDS) D + ρQE + 0.5 L(Compression Controlled)

dan0.9D + 1.0E

menjadi:(0.9 -0.2 SDS) D + ρQE

(Tension Controlled)

Kalau memperhitungkan faktor “Kuat –Lebih” Ω0

maka persamaan berubah seperti berikut :

(1.2 + 0.2 SDS) D + ρQE + 0.5 Lmenjadi:

(1.2 + 0.2 SDS) D + Ω0QE + 0.5 L(Compression Controlled)

dan(0.9 -0.2 SDS) D + ρQE

menjadi:(0.9 -0.2 SDS) D + Ω0QE

(Tension Controlled)

15. Hitung/komputasiGaya Lateral

15.1. Analisis Gaya Lateral Ekivalen (ELF)

Distribusi Vertikal Gaya Gempa

x vxF =C V

k

xxvx n

ki i

i=1

w hdan,C =w h

dimana,Cvx = faktor distribusi vertikal, V = gaya lateral disain total atau geser di dasar struktur (kN)wi dan wx = bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang ditempatkan atau

dikenakan pada tingkat i atau x;hi and hx = tinggi (m) dari dasar sampai tingkat i atau x k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut:

untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1 untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2 untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2

Pada SNI 03-1726-2002Nilai k =1

Page 33: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 33

Faktor k untuk memperhitungkanpengaruh ragam tinggi

15.2. Analisis Superposisi Ragam (menggunakan analisis ragam

spektrum respons)

16. Tentukan Faktor Redundansi

Faktor redundansi, ρ , harus dikenakan pada sistem penahangaya seismik pada masing-masing kedua arah ortogonal untuksemua struktur sesuai dengan pasal ini.

Nilai ρ diijinkan sama dengan 1,0 untuk hal-hal berikut ini:

- Struktur dirancang untuk Kategori Disain Seismik B atau C. - Perhitungan simpangan antar lantai dan pengaruh P-delta. - Disain komponen nonstruktural. - Disain struktur non gedung yang tidak mirip dengan bangunan gedung. - Disain elemen kolektor, sambungan lewatan, dan sambungannya di mana kombinasi beban dengan faktor kuat-lebih berdasarkan Pasal 7.4.3 digunakan.

- Disain elemen struktur atau sambungan di mana kombinasi beban dengan faktor kuat-lebih berdasarkan Pasal 7.4.3 disyaratkan untuk disain.

- Beban diafragma ditentukan menggunakan Persamaan (43). - Struktur dengan sistem peredaman - Disain dinding struktural terhadap gaya keluar bidang, termasuk sistemangkurnya

Page 34: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 34

Faktor Redundansi, ρ , untuk Kategori Disain Seismik

D sampai FUntuk struktur yang dirancang untuk Kategori Disain Seismik D, E, atau F, ρharus sama dengan 1,30 kecuali jika satu dari dua kondisi berikut dipenuhi, dimana ρ diijinkan diambil sebesar 1,0:

a. Masing-masing tingkat yang menahan lebih dari 35 % geser dasar dalamarah yang ditinjau harus sesuai dengan Tabel 12

b. Struktur dengan denah beraturan di semua tingkat dengan sistem penahangaya seismik terdiri dari paling sedikit dua bentang perimeter penahan gayaseismik yang merangka pada masing-masing sisi struktur dalam masing-masing arah ortogonal di setiap tingkat yang menahan lebih dari 35 %geser dasar. Jumlah bentang untuk dinding geser harus dihitung sebagaipanjang dinding geser dibagi dengan tinggi tingkat atau dua kali panjangdinding geser dibagi dengan tinggi tingkat untuk konstruksi rangka ringan.

17. Nilai akhir respons dinamikmenurut

SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726-2012

Berdasarkan SNI 03‐1726‐2002 pasal 7.1.3, nilai akhir respons dinamik strukturgedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencanadalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragampertama. Bila respons dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasarVt, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:

Vt ≥ 0.80 V1dimana V1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam pertamaatauyang didapat dari prosedur gaya lateral ekivalen terhadap pengaruh gempa rencana

Berdasarkan SNI 03‐1726‐2012 pasal 7.9.4.1, nilai akhir responsdinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominalakibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidakboleh diambil kurang dari 85% nilai respons ragam pertama. Bilarespons dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasarVt, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:

Vt ≥ 0.85 V1dimana V1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragampertamaatau yang didapat dari prosedur gaya lateral ekivalenterhadap pengaruh gempa rencana

Page 35: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 35

18. Persyaratan detailing pada struktur beton

menurut SNI 1726-2013

19. Persyaratan Detailing dari Struktur Beton

Bertulang

Ref. ACI 318M-08 Chapter 21,atau

SNI 2847-2013 Pasal 21

Page 36: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 36

Ada perubahan pada SNI 2847-13

Page 37: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 37

Lokasi penulangan pada pelat dua-arah tanpa balok

Detail penulangan untuk pelat dua-arah tanpa balok.

Page 38: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 38

Det

ailin

g tu

lang

an tr

ansv

ersa

l unt

uk b

alok

pa

da S

peci

al M

omen

t Fra

me

Sni 2847-2013: SMAX ≤ d/4≤ 6 db≤ 150 mm

Detailing tulangan balok pada Special Moment Frame

ACI 318 M-11: SMAX ≤ d/4≤ 6 db≤ 150 mm

Detailing tulangan balok dan kolom pada Special Moment Frame

Page 39: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 39

h=C1

C2

Det

ailin

g tu

lang

an tr

ansv

ersa

l unt

uk k

olom

pa

da S

peci

al M

omen

t Fra

me Struktur beton yang termasuk dalam

kategori biasa (Ordinary), menengah(Intermediate) dan khusus (Special)memiliki berbagai ketentuan, batasandan persyaratan tulangan dandetailing yang berbeda. Berikutdisampaikan berbagai tabel dangambar-gambar untuk memudahkanpenggunaan berbagai ketentuantersebut.

Kesimpulan Ketentuan SNI 03-1726-2012 jauh lebih komprehensif

dibandingkan dengan SNI 03-1726-2002 Terjadinya peningkatan PGA (Peak Ground Acceleration)

yang cukup significant pada SNI 03-1726-2012 Perubahan yang sangat significant juga terjadi pada:

a.Penentuan zonasi gempab.Pembatasan periode bangunan yang mengakibatkan

perubahan pada penentuan besaran base-shear, terutama pada bangunan-bangunan tinggi

c. Ada pembatasan base-shear minimum pada SNI 03-1726-2012

Perubahan-perubahan lainnya cukup banyak, tetapi dampaknya lebih kecil dibandingkan dengan perubahan perubahan tersebut diatas.

Terjadi peningkatan biaya struktur yang cukup significant.

19. Persyaratan detailing pada tiang fundasi

beton menurut SNI 1726-2012

Page 40: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 40

Struktur Fundasi Harus Lebih Kuat dari Struktur Atas

Persyaratan detailing dari tiang fundasi menurut SNI 1726 -2012

(Untuk Tiang Bor SDC - C)

(Untuk Tiang Pancang RC SDC - C)

(Untuk Tiang Pancang PC SDC - C)

(Untuk Tiang Bor SDC - D,E,F)

Page 41: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 41

(Untuk Tiang Pancang RC SDC - D,E,F)

(Untuk Tiang Pancang PC SDC - D,E,F)

(Untuk Tiang Pancang PC SDC - D,E,F)

(Untuk Tiang Pancang PC SDC - D,E,F)

Page 42: Gempa Mexico 1985 steffietumilar@2013 1 · Himpunan Akhli Konstruksi Indonesia, Jakarta dan Balai Peningkatan Keahlian Konstruksi PUBIN KPK BP Konstruksi Kementerian PU Jakarta,

steffietumilar@2013 42

Strength

Stiffness

Detailing