Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 pdf PDF

Preview

Summary

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies Himawan Indarto Hanggoro Tri Cahyo A. Kukuh C. Adi Putra Agustus 2013 Bambang Dewasa’s Files http://filebambangdewasa.wordpress.com Seismic design (and analysis) is as much an art as it is a science. FEMA 451B Buku Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies mer...

Description

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

Himawan Indarto Hanggoro Tri Cahyo A. Kukuh C. Adi Putra

Agustus 2013

Bambang Dewasa’s Files http://filebambangdewasa.wordpress.com

Seismic design (and analysis) is as much an art as it is a science. FEMA 451B

Buku Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies merupakan hand-out Shortcourse Teknik Sipil UNNES 2013 - A Tribute To Bambang Dewasa. Sebagian gambar, ilustrasi dan tabel bersumber dari dokumen NEHRP Recommended Provisions for New Buildings and Other Structures : Training and Instructional Materials FEMA 451B / Juni 2007. Buku ini tidak diperjual belikan dan bebas didistribusikan untuk keperluan non-komersial.

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

ii

Kata Pengantar

Kecintaan Almarhum Drs. Bambang Dewasa pada dunia struktur dengan penulisan karyakarya apiknya yang tersimpan di blog http://filebambangdewasa.wordpress.com telah menginspirasi kami untuk terus mengembangkan materi pembelajaran yang mengikuti perkembangan peraturan SNI terbaru. Hal ini adalah tugas sekaligus tantangan bagi dosen untuk dapat menyampaikan materi yang rumit pasal per pasal dalam SNI, menjadi sebuah penjelasan yang sederhana. Setelah SNI Gempa 2012, tidak lama lagi akan diterbitkan SNI Beton Terbaru RSNI 2874-201x sebagai acuan baru perancangan struktur beton di Indonesia. Untuk tahun ini kami menyelenggarakan pelatihan singkat Shortcourse Teknik Sipil UNNES 2013 - A Tribute To Bambang Dewasa dengan topik “Aplikasi SNI Gempa 2012 pada Struktur Gedung Beton Bertulang”. Tujuan dari pelatihan ini adalah untuk turut mensosialisasikan peraturan SNI 1726:2012 tentang Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Kami ucapkan selamat datang bagi peserta shortcourse, semoga pelatihan singkat ini dapat memberikan pencerahan dan ilmu yang bermanfaat. Kami ucapkan terimakasih atas kesediaan Bapak Ir. Himawan Indarto, MS dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro untuk berbagi ilmu kegempaan dengan mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil UNNES. Atas kerja keras panitia shortcourse, kami ucapkan penghargaan dan terimakasih.

Semarang, 27 Agustus 2013

Drs. Sucipto, MT Ketua Jurusan Teknik Sipil UNNES

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

iii

Daftar Isi

Kata Pengantar ................................................................................................................................ iii Daftar Isi ............................................................................................................................................ iv Sesi 1. Prosedur Analisis Beban Seismik SNI Gempa 1726:2012 pada Bangunan Gedung ................................................................................................................................................ 1 1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor keutamaan (Ie).. 1 2. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS, S1) ................................................................. 3 3. Menentukan Kelas Situs (SA – SF) .................................................................................................. 4 4. Menentukan Koefisien-koefisien situs dan paramater-parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) ............. 7 5. Menentukan Spektrum respons Desain ....................................................................................... 9 6. Menentukan Kategori desain seismik (A-D) ............................................................................ 10 7. Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R,

, Ω0) ......................................... 11

8. Batasan Perioda fundamentalstruktur (T) ............................................................................... 34 9. Perhitungan Geser dasar seismik ................................................................................................ 35 10. Struktur bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan ........................................... 41 11. Kombinasi Pembebanan ............................................................................................................... 49 12. Arah pembebanan beban gempa ............................................................................................... 54 13. Analisis spektrum respons ragam ............................................................................................ 55 14. Penentuan simpangan antar lantai ........................................................................................... 55 15. Pemisahan struktur ........................................................................................................................ 57 16. Desain pondasi ................................................................................................................................. 57 17. Persyaratan perancangan dan pendetailan bahan pondasi ............................................ 60 Sesi 2. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 menggunakan Software SAP2000 v10. ........... 65 Langkah 1 : Mempersiapkan Satuan dan Grid ............................................................................ 65 Langkah 2 : Menginputkan Mutu Material ................................................................................... 67 Langkah 3 : Menginputkan Dimensi Penampang Elemen...................................................... 68 Langkah 4 : Menginputkan Beban dan Kombinasi Beban ..................................................... 71 Langkah 5 : Pembuatan model struktur ....................................................................................... 74 Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

iv

Langkah 6 : Menginputkan Code yang digunakan .................................................................... 75 Langkah 7 : Pemilihan Kombinasi Pembebanan untuk Desain, Framing Type ............. 76 Langkah 8 : Pemilihan DOF dan Beban yang akan di analisis .............................................. 77 Langkah 9 : Menampilkan hasil analisis struktur ..................................................................... 79 Langkah 10 : Proses pendesainan elemen ................................................................................... 80 Langkah 11 : Menampilkan hasil pendesainan elemen .......................................................... 81 Langkah 12 : Mengiputkan beban gempa prosedur analisis ragam .................................. 82 Langkah 13 : Memasukan parameter Massa ............................................................................... 89 Langkah 14 : Memasukan joints constrain pada pelat lantai ............................................... 90 Langkah 15 : Analisis Struktur ......................................................................................................... 91 Langkah 16 : Pembacaan hasil beban gempa ............................................................................. 92 Langkah 17 : Penginputan luas tulangan tumpuan terpasang ............................................. 95 Daftar Pustaka ................................................................................................................................................ 131 Profil Instruktur ............................................................................................................................................ 132 Profil Asisten Instruktur ........................................................................................................................... 133

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

v

Sesi 1. Prosedur Analisis Beban Seismik SNI Gempa 1726:2012 pada Bangunan Gedung Struktur bangunan gedung terdiri dari struktur atas dan bawah. Struktur atas adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang berada di atas muka tanah. Struktur bawah adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang terletak di bawah muka tanah, yang dapat terdiri dari struktur besmen, dan/atau struktur fondasinya. Struktur bangunan gedung harus memiliki sistem penahan gaya lateral dan vertikal yang lengkap, yang mampu memberikan kekuatan, kekakuan, dan kapasitas disipasi energi yang cukup untuk menahan gerak tanah desain dalam batasan-batasan kebutuhan deformasi dan kekuatan yang disyaratkan. Berikut ini penjelasan langkah-langkah analisis beban seismik berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 untuk bangunan gedung.

1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor keutamaan (Ie) Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 1 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Ie menurut Tabel 2. Tabel 1. Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa Jenis pemanfaatan Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan - Rumah jaga dan struktur kecil lainnya Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Perumahan ; rumah toko dan rumah kantor - Pasar - Gedung perkantoran - Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall - Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik

Kategori risiko I

II

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

1

Jenis pemanfaatan Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Bioskop - Gedung pertemuan - Stadion - Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas penitipan anak - Penjara - Bangunan untuk orang jompo Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori risiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk : - Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan - Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat - Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya - Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat - Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat - Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.

Kategori risiko III

IV

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

2

Tabel 2. Faktor keutamaan gempa (Ie) Kategori risiko I atau II III IV

Faktor keutamaan gempa, Ie 1,0 1,25 1,50

2. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS, S1) Parameter percepatan terpetakan Parameter (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun (MCER, 2 persen dalam 50 tahun), dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi.

Gambar 1 - Contoh peta parameter (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) untuk kota Semarang dan sekitarnya.

Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

3

Gambar 2 - Contoh peta parameter (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) untuk kota Semarang dan sekitarnya.

3. Menentukan Kelas Situs (SA – SF) Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan sesuai dengan Tabel 3, berdasarkan profil tanah lapisan 30 m paling atas. Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan di laboratorium, yang dilakukan oleh otoritas yang berwewenang atau ahli desain geoteknik bersertifikat, dengan minimal mengukur secara independen dua dari tiga parameter tanah yang tercantum dalam Tabel 3. Dalam hal ini, kelas situs dengan kondisi yang lebih buruk harus diberlakukan. Apabila tidak tersedia data tanah yang spesifik pada situs sampai kedalaman 30 m, maka sifat-sifat tanah harus diestimasi oleh seorang ahli geoteknik yang memiliki sertifikat/ijin keahlian yang menyiapkan laporan penyelidikan tanah berdasarkan kondisi getekniknya. Penetapan kelas situs SA dan kelas situs SB tidak Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies

4

diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak atau rakit fondasi dan permukaan batuan dasar.

Tabel 3. Klasifikasi situs Kelas situs SA (batuan keras) SB (batuan) SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak) SD (tanah sedang) SE (tanah lunak)

SF (tanah khusus,yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs yang mengikuti pasal 6.10.1)

(m/detik) >1500 750 sampai 1500 350 sampai 750

atau N/A N/A >50

(kPa) N/A N/A ≥100

175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100 < 175 20, 2. Kadar air, w ≥ 40%, 3. Kuat geser niralir < < 25 kPa Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut: - Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah - Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m) - Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H >7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI>75) - Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35m dengan < 50 kPa

CATATAN: N/A = tidak dapat dipakai

Penetapan kelas situs SC, SD dan SE harus dilakukan dengan menggunakan sedikitnya hasil pengukuran dua dari tiga parameter

, , dan

, yang dihitung sesuai :

Metode , kecepatan rambat gelombang geser rata-rata (v ) pada regangan geser yang kecil, di dalam lapisan 30 m teratas. Pengukuran di lapangan dapat dilakukan dengan uji Seismic-Downhole (SDH), uji Spectral Analysis of Surface Wave (SASW),atau uji seismik sejenis. Metode N, tahanan penetrasi standar rata-rata ( ) dalam lapisan 30 m paling atas atau tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif (PI...