620 likes | 1.1k Views
RANGKUMAN Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung - 1983. POMBINASI PEMBEBANAN: Pembebanan Tetap : M + H Pembebanan Sementara : M + H + A : M + H + G Pembebanan Khusus : M + H + G : M + H + A + K : M + H + G + K. Dimana : M = Beban Mati , DL (Dead Load)
E N D
RANGKUMANPeraturanPembebanan Indonesia untukGedung - 1983 • POMBINASI PEMBEBANAN: • PembebananTetap : M + H • PembebananSementara : M + H + A • : M + H + G • PembebananKhusus : M + H + G • : M + H + A + K • : M + H + G + K
Dimana: • M = BebanMati, DL (Dead Load) • H = BebanHidup, LL (Live Load) • A = BebanAngin, WL (Wind Load) • G = BebanHidup, E (Earthquake) • K = BebanKhusus BebanKhusus, bebanakibatselisihsuhu, pengangkatandanpemasangan, penurunanpondasi, susut, gayaremdarikeran, gayasentrifugal, getaranmesin.
Perencanaankomponenstrukturalgedungdirencanakandengankekuatanbatas (ULS), makabebantersebutperludikalikandenganfaktorbeban Padapeninjauanbebankerjapadatanahdanpondasi, perhitunganDayaDukung Tanah (DDT) izindapatdinaikkan (lihattabel). * Catatan 1 kg/cm2 = 98,0665 kPa (kN/m2) Faktorkeamanan (SF ≥ 1,5) tinjauanterhadapguling, gelincirdll.
BebanMati, beratsendiribahanbangunankomponengedung BAHAN BANGUNAN
Catatan : (1) Nilaiinitidakberlakuuntukbetonpengisi (2) Untukbetongetar, betonkejut, betonmampatdanbetonpadat lain sejenis, beratsendirinyaharusditentukansendiri. (3) Nilaiiniadalahnilai rata-rata, untukjeniskayutertentulihatPeraturan KonstruksiKayu Indonesia
BebanHiduppadalantaigedung, sudahtermasukperlengkapanruangsesuaidengankegunaandanjugadindingpemisahringan (q ≤ 100 kg/m'). Bebanberatdarilemariarsip, alatdanmesinharusditentukantersendiri
BebanHiduppadaatapgedung, yang dapatdicapaidandibebaniolehorang, harusdiambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidangdatar.Atapdan/ataubagianatap yang tidakdapatdicapaidandibebaniolehorang, harusdiambil yang menentukan (terbesar) dari: Bebanterbagi rata air hujan • Wah = 40 - 0,8 α dengan, α = sudutkemiringanatap, derajat ( jika α > 50o dapatdiabaikan). Wah = beban air hujan, kg/m2 (min. Wahatau 20 kg/m2) • Bebanterpusatberasaldariseorangpekerjaatauseorangpemadamkebakaran • denganperalatannyasebesar minimum 100 kg. Baloktepiataugordengtepidariatap yang tidakcukupditunjangolehdindingataupenunjanglainnyadanpadakantileverharusditinjaukemungkinanadanyabebanhidupterpusatsebesar minimum 200 kg.
ReduksiBebanHiduppadaperencanaanbalokindukdan portal (bebanhorisontal/gempadanangin), dapatdikalikandenganfaktorreduksi.
ReduksiBebanHiduppadaperencanaanelemenvertikalstruktur (kolom, dindingdanpondasi), dapatdikalikandenganfaktorreduksi. Kecualiuntukkegunaanlantaibangunan: lantaigudang, ruangarsip, perpustakaandanruangpenyimpanansejenis;lantairuang yang memikulbebanberattertentu yang bersifattetap, sepertialatdanmesin.Padaperencanaanpondasi, BebanHiduppadalantai yang menumpudiatastanahharusturutditinjau, diambilpenuhtanpadikalikankoefisienreduksi.
BebanAngin, menganggapadanyatekananpositif (pressure) dantekanannegatif/isapan(suction) bekerjategaklurusbidang yang ditinjau. TekananTiup: ● daerahjauhdaritepilaut, diambil minimum 25 kg/m2. ● dilautdantepilautsampaisejauh 5 km daripantai, diambil minimum 40 kg/m2ataudiambildarirumuspendekatan dengan, V = kecepatanangin, m/det (ditentukaninstansiterkait)
STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNGSNI – 1726 - 2002 StandarinidimaksudkansebagaipenggantiStandarNasional Indonesia SNI 03-1726-1989 danuntukselanjutnyamenjadipersyaratan minimum perencanaanketahanangempauntukstrukturgedung, kecualiuntukstrukturbangunan yang ditentukandalamPasal 1.2.
Syarat-syaratperencanaanstrukturgedungtahangempa yang ditetapkandalamStandarinitidakberlakuuntukbangunansebagaiberikut :-Gedungdengansistemstruktur yang tidakumumatau yang masihmemerlukanpembuktiantentangkelayakannya.-Gedungdengansistemisolasilandasan (base isolation) untukmeredampengaruhgempaterhadapstrukturatas.- BangunanTeknikSipilsepertijembatan, bangunan air, dindingdandermagapelabuhan, anjunganlepaspantaidanbangunan non-gedunglainnya.- Rumahtinggalsatutingkatdangedung-gedung non-teknislainnya.
Standarinibertujuan agar strukturgedungyang ketahanangempanyadirencanakanmenurutStandarinidapatberfungsi : • menghindariterjadinyakorbanjiwamanusiaolehruntuhnyagedung • akibatgempa yang kuat. • membatasikerusakangedungakibatgemparingansampai • sedang, sehinggamasihdapatdiperbaiki; • membatasiketidaknyamananpenghunianbagipenghunigedung • ketikaterjadigemparingansampaisedang; - mempertahankansetiapsaatlayanan vital darifungsigedung.
AcuanStandarinimenggunakanacuandokumen:−SNI 03-1726-1989, “Tata Cara PerencanaanKetahananGempaUntukRumah Dan Gedung”, Kantor Menteri Negara PekerjaanUmum, Dit. Bintek, DitjenCipta Karya,3 No. 1997−National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHERP) RecommendedProvisions for Seismic Regulation for New Buildings and Other Structures, 1997Edition, Part 1 – Provisions, Part 2 – Commentary; FEMA 302, Feb. 1998−Uniform Building Code (UBC), 1997 Edition, Volume 2, Structural EngineeringDesign Provisions, International Conference of Building Officials, April 1997
DAKTILITAS kemampuansuatustrukturgedunguntukmengalamisimpanganpasca-elastik yang besarsecaraberulang kali danbolak-balikakibatbebangempadiatasbebangempa yang menyebabkanterjadinyapelelehanpertama, sambilmempertahankankekuatandankekakuan yang cukup, sehinggastrukturgedungtersebuttetapberdiri, walaupunsudahberadadalamkondisidiambangkeruntuhan. FAKTOR dAKTILITAS rasioantarasimpanganmaksimumstrukturgedungpadasaatmencapaikondisidiambangkeruntuhandansimpanganstrukturgedungpadasaatterjadinyapelelehanpertamadidalamstrukturgedung.
DAKTAIL PENUH suatutingkatdaktilitasstrukturgedung, dimanastrukturnyamampumengalamisimpanganpasca-elastikpadasaatmencapaikondisidiambangkeruntuhan yang paling besar, yaitudenganmencapainilaifaktordaktilitassebesar 5,3. DAKTAIL PARSIAL seluruhtingkatdaktilitasstrukturgedungdengannilaifaktordaktilitasdiantarauntukstrukturgedung yang elastikpenuhsebesar 1,0 danuntukstrukturgedung yang daktailpenuhsebesar 5,3.
Ketentuanumum Gemparencanadankategorigedung StandarinimenentukanpengaruhGempaRencana yang harusditinjaudalamperencanaanstrukturgedungsertaberbagaibagiandanperalatannyasecaraumum. AkibatpengaruhGempaRencana, strukturgedungsecarakeseluruhanharusmasihberdiri, walaupunsudahberadadalamkondisidiambangkeruntuhan. GempaRencanaditetapkanmempunyaiperiodaulang 500 tahun, agar probabilitasterjadinyaterbataspada 10% selamaumurgedung 50 tahun.
PengaruhGempaRencanaterhadapnyaharusdikalikandengansuatuFaktorKeutamaan I menurutpersamaan : I=I1 I2 dimana I1 adalahFaktorKeutamaanuntukmenyesuaikanperiodaulanggempaberkaitandenganpenyesuaianprobabilitasterjadinyagempaituselamaumurgedung, sedangkan I2 adalahFaktorKeutamaanuntukmenyesuaikanperiodaulanggempaberkaitandengan penyesuaianumurgedungtersebut. Faktor-faktorKeutamaan I1, I2 dan I ditetapkanmenurutTabel 1.
Tabel 1 FaktorKeutamaan I untukberbagaikategorigedungdanbangunan Catatan : Untuksemuastrukturbangunangedung yang ijinpenggunaannyaditerbitkansebelumberlakunyaStandarinimakaFaktorKeutamaam, I, dapatdikalikan 80%.
Perencanaankapasitas Strukturgedungharusmemenuhipersyaratan“kolomkuatbaloklemah”, artinyaketikastrukturgedungmemikulpengaruhGempaRencana, sendi-sendiplastisdidalamstrukturgedungtersebuthanyabolehterjadipadaujung-ujungbalokdanpada kaki kolomdan kaki dindinggesersaja. Implementasipersyarataninididalamperencanaanstrukturbetondanstrukturbajaditetapkandalamstandarbetondanstandarbaja yang berlaku. Wilayah gempadanspektrumrespons Indonesia ditetapkanterbagidalam 6 Wilayah GempasepertiditunjukkandalamGambar 1, dimana Wilayah Gempa 1 adalahwilayahdengankegempaan paling rendahdan Wilayah Gempa 6 dengankegempaan paling tinggi. Pembagian Wilayah Gempaini, didasarkanataspercepatanpuncakbatuandasarakibatpengaruhGempaRencanadenganperiodaulang 500 tahun, yang nilai rata-ratanyauntuksetiap Wilayah GempaditetapkandalamGambar 1 danTabel 5.
Pusatrotasilantaitingkatsuatustrukturgedungadalahsuatutitikpadalantaitingkatitu yang bilasuatubebanhorisontalbekerjapadanya, lantaitingkattersebuttidakberotasi, tetapihanyabertranslasi, sedangkanlantai-lantaitingkatlainnya yang tidakmengalamibebanhorisontalsemuanyaberotasidanbertranslasi. Antarapusatmassadanpusatrotasilantaitingkatharusditinjausuatueksentrisitasrencana ed. Apabilaukuranhorisontalterbesardenahstrukturgedungpadalantaitingkatitu, diukurtegakluruspadaarahpembebanangempa, dinyatakandenganb,makaeksentrisitasrencanaedharusditentukansebagaiberikut :
ed = 1,5 e + 0,05 b Atau ed =e - 0,05 b - untuk 0 < e < 0,3 b : dandipilihdiantarakeduanya yang pengaruhnya paling menentukanuntukunsuratausubsistemstrukturgedung yang ditinjau; -untuk e > 0,3 b : ed = 1,33 e + 0,1 b Atau ed = 1,17 e - 0,1 b dandipilihdiantarakeduanya yang pengaruhnya paling menentukanuntukunsuratausubsistemstrukturgedung yang ditinjau.
DalamperencanaanstrukturgedungterhadappengaruhGempaRencana, eksentrisitasrencanaedantarapusatmassadanpusatrotasilantaitingkatmenurutPasal5.4.3. harusditinjaubaikdalamanalisisstatik, maupundalamanalisisdinamik 3 dimensi. Pembatasanwaktugetaralami fundamental Untukmencegahpenggunaanstrukturgedung yang terlalufleksibel, nilaiwaktugetaralami fundamental T1 daristrukturgedungharusdibatasi, bergantungpadakoefisienζuntuk Wilayah Gempatempatstrukturgedungberadadanjumlahtingkatnya n menurutpersamaan T1 < ζ n
Tabelkoefisienwaktugetaralami Pengaruh P-Delta Strukturgedung yang tingginyadiukurdaritarafpenjepitan lateral adalahlebihdari 10 tingkatatau 40 m, harusdiperhitungkanterhadapPengaruh P-Delta, yaitusuatugejala yang terjadipadastrukturgedung yang fleksibel, dimanasimpangankesamping yang besarakibatbebangempa lateral menimbulkanbeban lateral tambahanakibatmomenguling yang terjadiolehbebangravitasi yang titiktangkapnyamenyimpangkesamping.
Arahpembebanangempa 5.8.1 Dalamperencanaanstrukturgedung, arahutamapengaruhGempaRencanaharusditentukansedemikianrupa, sehinggamemberipengaruhterbesarterhadapunsur-unsursubsistemdansistemstrukturgedungsecarakeseluruhan. UntukmensimulasikanarahpengaruhGempaRencana yang sembarangterhadapstrukturgedung, pengaruhpembebanangempadalamarahutama yang ditentukanmenurutPasal 5.8.1 harusdianggapefektif 100% danharusdianggapterjadibersamaandenganpengaruhpembebanangempadalamarahtegakluruspadaarahutamapembebanantadi, tetapidenganefektifitashanya 30%.
UntukmensimulasikanarahpengaruhGempaRencana yang sembarangterhadapstrukturgedung, pengaruhpembebanangempadalamarahutama yang ditentukanmenurutPasal 5.8.1 harusdianggapefektif 100% danharusdianggapterjadibersamaandenganpengaruhpembebanangempadalamarahtegakluruspadaarahutamapembebanantadi, tetapidenganefektifitashanya 30%. Perencanaanstrukturgedungberaturan Bebangempa nominal statikekuivalen Strukturgedungberaturandapatdirencanakanterhadappembebanangempa nominal akibatpengaruhGempaRencanadalamarahmasing-masingsumbuutamadenahstrukturtersebut, berupabebangempa nominal statikekuivalen, yang ditetapkanlebihlanjutdalampasal-pasalberikut.
ApabilakategorigedungmemilikiFaktorKeutamaan I danstrukturnyauntuksuatuarahsumbuutamadenahstrukturdansekaligusarahpembebananGempaRencanamemilikifaktorreduksigempa R danwaktugetaralami fundamental T1,makabebangeserdasar nominal statikekuivalen V yang terjadiditingkatdasardapatdihitungmenurutpersamaan : Dimana: V = Bebangempa horizontal C = Koefisiengempa I = Faktorkeutamaangedung Wt = Berat total bangunan R = Faktorreduksi
Bebangeserdasar nominal V menurutPasal 6.1.2 harusdibagikansepanjangtinggistrukturgedungmenjadibeban-bebangempa nominal statikekuivalenFi yang menangkappadapusatmassalantaitingkatke-imenurutpersamaan : Dimana: Fi = Bebangempa horizontal padalantaike-i Wi = Beratlantaike- i hi = Tinggilantaike-i V = BebangeserdasarakibatbebangempaRencana
Apabilarasioantaratinggistrukturgedungdanukurandenahnyadalamarahpembebanangempasamadenganataumelebihi 3, maka 0,1 V harusdianggapsebagaibebanhorisontalterpusat yang menangkappadapusatmassalantaitingkat paling atas, sedangkan 0,9 V sisanyaharusdibagikansepanjangtinggistrukturgedungmenjadibeban- bebangempa nominal statikekuivalenmenurutPasal 6.1.3. Waktugetaralami fundamental Waktugetaralami fundamental strukturgedungberaturandalamarahmasing- masingsumbuutamadapatditentukandenganrumus Rayleigh sebagaiberikut :
dimanaWidanFimempunyaiarti yang samaseperti yang disebutdalamPasal 6.1.3, diadalahsimpanganhorisontallantaitingkatke-idinyatakandalam mm dan ‘g’ adalahpercepatangravitasi yang ditetapkansebesar 9810 mm/det2. Apabilawaktugetaralami fundamental T1 strukturgedunguntukpenentuanFaktorResponsGempa C1 menurutPasal 6.1.2 ditentukandenganrumus-rumusempirikataudidapatdarihasilanalisisvibrasibebas 3 dimensi, nilainyatidakbolehmenyimpanglebihdari 20% darinilai yang dihitungmenurutPasal 6.2.1.
Perencanaanstrukturgedungtidakberaturan Ketentuanuntukanalisisresponsdinamik Nilaiakhirresponsdinamikstrukturgedungterhadappembebanangempanominal akibatpengaruhGempaRencanadalamsuatuarahtertentu, tidakbolehdiambilkurangdari 80% nilairesponsragam yang pertama. Bilaresponsdinamikstrukturgedungdinyatakandalamgayageserdasar nominal V, makapersyaratantersebutdapatdinyatakanmenurutpersamaanberikut : V > 0,8 V1 dimana V1 adalahgayageserdasar nominal sebagairesponsragam yang pertamaterhadappengaruhGempaRencanamenurutpersamaan :
Perhitunganresponsdinamik Strukturgedungtidakberaturanterhadappembebanangempa nominal akibatpengaruhGempaRencana, dapatdilakukandenganmetodaanalisisragamspektrumresponsdenganmemakaiSpektrumResponsGempaRencanamenurutGambar 2 yang nilaiordinatnyadikalikanfaktorkoreksi I/R, dimana I adalahFaktorKeutamaanmenurutTabel 1, sedangkan R adalahfaktorreduksigemparepresentatifdaristrukturgedung yang bersangkutan. Dalamhalini, jumlahragamvibrasi yang ditinjaudalampenjumlahanresponsragammenurutmetodainiharussedemikianrupa, sehinggapartisipasimassadalammenghasilkanrespons total harusmencapaisekurang-kurangnya 90%.
Penjumlahanresponsragam yang disebutdalamPasal 7.2.1 untukstrukturgedungtidakberaturan yang memilikiwaktu-waktugetaralami yang berdekatan, harusdilakukandenganmetoda yang dikenaldenganKombinasiKuadratikLengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC). Waktugetaralamiharusdianggapberdekatan, apabilaselisihnilainyakurangdari 15%. Untukstrukturgedungtidakberaturan yang memilikiwaktugetaralami yang berjauhan, penjumlahanresponsragamtersebutdapatdilakukandenganmetoda yang dikenaldenganAkarJumlahKuadrat (Square Root of the Sum of Squares atau SRSS).
KinerjaStrukturGedung Kinerja Batas Layan • Kinerjabataslayanstrukturgedungditentukanolehsimpanganantar-tingkatakibatpengaruhGempaRencana, yaituuntukmembatasiterjadinyapelelehanbajadanperetakanbeton yang berlebihan, disampinguntukmencegahkerusakan non-strukturdanketidaknyamananpenghuni. Simpanganantar-tingkatiniharusdihitungdarisimpanganstrukturgedungtersebutakibatpengaruhGempa Nominal yang telahdibagiFaktorSkala. • Untukmemenuhipersyaratankinerjabataslayanstrukturgedung, dalamsegalahalsimpanganantar-tingkat yang dihitungdarisimpanganstrukturgedungmenurutPasal 8.1.1 tidakbolehmelampaui kali tinggitingkat yang bersangkutanatau 30 mm, bergantung yang mana yang nilainyaterkecil.
Kinerjabatasultimit • Kinerjabatasultimitstrukturgedungditentukanolehsimpangandansimpanganantar-tingkatmaksimumstrukturgedungakibatpengaruhGempaRencanadalamkondisistrukturgedungdiambangkeruntuhan, yaituuntukmembatasikemungkinanterjadinyakeruntuhanstrukturgedung yang dapatmenimbulkankorbanjiwamanusiadanuntukmencegahbenturanberbahayaantar-gedungatauantarbagianstrukturgedung yang dipisahdenganselapemisah (seladelatasi). SesuaiPasal 4.3.3 simpangandansimpanganantar-tingkatiniharusdihitungdarisimpanganstrukturgedungakibatpembebanangempanominal, dikalikandengansuatufaktorpengaliξ sebagaiberikut :
- UntukStrukturgedungberaturan : - UntukStrukturtidakgedungberaturan : dimana R adalahfaktorreduksigempastrukturgedungtersebutdanFaktorSkalaadalahseperti yang ditetapkandalamPasal 7.2.3.
2. Untukmemenuhipersyaratankinerjabatasultimitstrukturgedung, dalamsegalahalsimpanganantar-tingkat yang dihitungdarisimpanganstrukturgedungmenurutPasal8.2.1 tidakbolehmelampaui 0,02 kali tinggitingkat yang bersangkutan.
PerencanaanKapasitas Faktordaktilitassuatustrukturgedungmerupakandasarbagipenentuanbebangempa yang bekerjapadastrukturgedung. Karenaitu, tercapainyatingkatdaktilitas yang diharapkanharusterjamindenganbaik. Hal inidapattercapaidenganmenetapkansuatupersyaratan yang disebut“kolomkuatbaloklemah”sepertiditetapkandalampasalini. Hal iniberarti, bahwaakibatpengaruhGempaRencana, sendi-sendiplastisdidalamstrukturgedunghanyabolehterjadipadaujung-ujungbalokdanpada kaki kolomdan kaki dindinggesersaja. Secara ideal, mekanismekeruntuhansuatustrukturgedungadalahsepertiditunjukkandalamGambar P.3.
Contohkerusakangedungakibatgempa yang dimungkinkankarenatidakmengikutikonsepdesainkapasitas