BAB IV PEMILIHAN KRITERIA DESAIN

1
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-?)
• Waktu Getar Alami Fundamental (T1)
• Ditrbusi dari V
• Eksentritas Rencana ed
• Pembatasan Penyimpangan Lateral
• Pengaruh Arah Pembebanan Gempa
• Kompatibilitas Deformasi
• Komponen Rangka yang tidak Direncanakan menahan
  Gempa

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

3
4.2 Kombinasi Beban Berfaktor
Tabel 4-1 Kombinasi -Pembebanan
Rumus Beban Kombinasi
(4) (5) (6) (7) (8) (9) µ1.4 D µ1.2 D 1.6 L 0.5 (A atau R ) µ1.2 D 1.0 L 1.6 W 0.5 ( A atau R ) µ0.9 D 1.6 W µ1.2 D 1.0 L 1.0.E µ0.9 D 1.0 E
BACK
4
4.3 Wilayah Gempa
Gambar 1
BACK
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.
6
4.4 Hubungan Wilayah Gempa dan Resiko Gempa
Tabel 4.2 Ketentuan Resiko Gempa ACI/UBC dan SNI
2847
Kode Resiko Gempa Resiko Gempa Resiko Gempa
ACI Low Moderate High
UBC Zone 0 1 Zone 2A 2B Zone 3 4
UBC PGA0.075 g PGA0.15-0.20g PGA0.30-0.40g
SNI 2847 Rendah Menengah Tinggi
SNI 1726 WG 1 2 WG 3 4 WG 5 6
SNI 1726 PGA0.03-0.10g PGA0.15-0.20g PGA0.25-0.30g
7
4.5 Ketentuan Umum Syarat Pendetailannya
Tabel 4.3 Perencanaan dan Syarat Pendetailan
Resiko Gempa Wilayah Gempa Berlaku SNI 2847 pasal Berlaku SNI 2847 pasal Berlaku SNI 2847 pasal
Resiko Gempa Wilayah Gempa 3 s/d 20 syarat umum 3 s/d 20 23.10 Syarat moderate 3 s/d 20 23.2 s/d8 Syarat Khusus
Rendah 1 2 SRPM, Rangka plat kolom dan dinding struktur ----------- ------------
Menengah 3 4 Dinding Geser SRPM dan Rangka plat kolom -----------
Tinggi 5 6 ------------ ---------- SRPM Dinding struktur
SRPM Struktur rangka Pemikul Momen
8
4.6 Jenis Tanah
9
4.7 Katagori Gedung
Table 1.
Katagori Gedung Faktor Keutamaan Faktor Keutamaan Faktor Keutamaan
Katagori Gedung 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 Catatan Untuk semua struktur bangunan gedung yang izin penggunaanya diterbitkan sebelum berlakunya standar ini maka Faktor Keutamaan, I, dapat dikalikan 80 Catatan Untuk semua struktur bangunan gedung yang izin penggunaanya diterbitkan sebelum berlakunya standar ini maka Faktor Keutamaan, I, dapat dikalikan 80 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
10
4.8 Kofigurasi Gedung
11
(No Transcript)
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
BACK
18
4.9 SISTEM STRUKTUR
Sistem Dinding Penumpu Sistem Dinding
Rangka Siatem Rangka Pemikul Momen Sistem Ganda (
Dual System)
19
(No Transcript)
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)

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
• SRPM memikul beban gravitasi
• 2. Beban lateral dipikul oleh DS dan SRPM (min
  25 ) beban geser V
• 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

22
Sistem Struktur PBL ( ps 23.2.1)
WG Syarat Sistem struktur Syarat Sistem struktur Syarat Sistem struktur Syarat Sistem struktur
WG SDP SRG SRPM SG
1 2 DSBB SRPMBDSBB SRPMB SRPMB
3 4 DSBB SRPMB DSBB SRPMM SRPMM DSBB
5 6 DSBK SRPMB DSBK SRPMK SRPMK DSBK
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
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

28
4.11 Beban Gempa
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 (DL). Sedangkan R diambil dari tabel
3.
BACK
29
(No Transcript)
30
4.12 Faktor Kekakuan Komponen Struktur (
Syarat Pemodelan)
Pengaruh retak dierhitungkan untuk kinerja layan
(?s). Untuk itu momen inersia yang digunakan
lebih kecil (Ig) kali faktor efektivitas
KOMPONEN 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
BACK
31
4.13 Pengaruh (P-?)
BACK

• Untuk gedung lebih tinggi 40 m, P-Delta
  diperhitungkan ( SNI_1726) psl 5.7
• Rasio momen sekunder terhadap momen primer
  gt 0.10 pengaruh P-? diperhitungkan (UBC
  1630.1.3)
• P-? tak diperhitungkan bila ?s (layan) 0.02 hi
  /R, untuk WG 3, 4 yang identik WG(5,6)
• Bila R besar Kontrol P-? perlu diperhitungkan

momen sekunder / momen primer
32
4.14 Waktu Getar alami
BACK
Pakai rumus empiris T Ct (hn)3/4 Tak boleh gt
?n, dimana ? sesuai tabel 8 Tak boleh gt 20
Rumus Rayligh
BAB IX
33
4.15 Distrbusi Gaya Fi
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.
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

35
4.16 EKSENTRSITAS RENCANA ed (SNI 1726 PASAL
5.4.3, DAN 5.4.4

• Bila 0ltelt0.3b maka
• ed 1.5 e 0.05 b atau
• ed e 0.05 b
• egt0.3 b maka
• ed 1.33e 0.1 b atau
• ed 1.17e -0.1 b

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.

37
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

38
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
39
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
40
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.

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
• Disain komponen dengan 100 beban disain gempa
  pada satu arah ditambah 30 beban disain gempa
  dari arah tegak lurus

42
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.

43
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.

44
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.

45
4.19 KOMPATIBILITAS DEFORMASI SNI 1726 ps 5.2
)
Kelompok kolom yang menahan beban lateral lt 10
dianggap tidak merupakan bagian dari SPBL. Tapi
harus dapat menahan terhadap simpangan inelastis
sebesar (R/1.6)?s (simpangan gempa nominal),
dari SPBL agar tetap stabil memikul beban
gravitasi Simpangan tadi lebih besar simpangan
antar tingkat ( 0.0025 hi ) atau lebih besar ?M
46
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 ? antar
tingkat ( story drift ) Syarat deformasi
kompatibilitas ( Deformation Com patibilty
Requirement) Pendetailan balok dan kolom
tergantung pada besar M(?) dan V(?) yang timbul
oleh simpangan ?m ( R?s)/1.6 dibanding dengan
Mu dan Vu
Ada 3 kemungkinan syarat pendetailan Bila M(?)
dan V(?) lt Mu dan Vu Bila M(?) dan V(?) gt Mu dan
Vu Bila M(?) dan V(?) Tidak dihitung
47

• Bentuk pendetailan pada balok dan kolom
• Syarat tulangan ( As, ?g )
• Syarat confinement (Ash , s)
• Syarat no brittle failure ( Ve)
• Syarat confinement (Ash)

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 gt kuat lentur mencegah
  kegagalan getas
• Mpr dihitung dengan Fs 1.25 fy pada tulangan
  terpasang diujung balok dan ?1
• Mpr kolom Mbal-kolom
• KUAT LENTUR KOLOM

?Mg jumlah Mn balok dimuka HBK, termasuk
kontribusi tulangan lantai dimuka HBK