600 likes | 866 Views
Prosedur dan ketentuan umum perancangan bangunan gedung merujuk pada SNI 03-1726-2002. untuk gempa Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung - 1983. TARA CARA PERANCANGAN BANGUNAN GEDUNG.
E N D
Prosedurdanketentuanumumperancanganbangunangedungmerujukpada SNI 03-1726-2002. untukgempa PeraturanPembebanan Indonesia untukGedung - 1983 TARA CARA PERANCANGAN BANGUNAN GEDUNG
Gemparencanaditetapkanmempunyaiperiodeulang 500 tahunsehinggaprobabilitasterjadinyaterbataspada 10 persenselamaumurgedung 50 tahun. Pengaruhgemparencanaharusdikalikanfaktorkeutamaangedung ( diaturpada SNI 03-1726-2002. pasal 4.1.2) Gemparencanadankatagorigedung
Strukturgedungberaturanharusmemenuhiketentuan (SNI 03-1726-2002. pasal 4.2.1), dapatditinjausebagaipengaruhgempaekivalen, sehinggadapatmenggunakananalisisstatikekivalen. Strukturgedungtdkberaturan, yang tidakmemenuhisyarat SNI 03-1726-2002. pasal 4.2.1) , pengaruhgempaharusmenggunakanpembebanangempadinamis. Sehinggamenggunakananalisisrespondinamis Strukturgedungberaturandantidakberaturan
Daktail : kemampuandeformasiinelastistanpakehilangankekuatan yang berarti. Strukturdaktail : kemampuamstrukturmengalamisimpanganpascaelastis yang besarsecaraberulang kali danbolak-balikakibatgempa yang menyebabkanterjadinyapelelehanpertama, sambilmempertahankankekuatan yang cukup, sehinggastrukturtetapberdiri, walaupunsudahberadadiambangkeruntuhan. Faktordaktilitasgedungadalahrasioantarasimpanganmaksimumpadaambangkeruntuhandengansempanganpertama yang terjadipadapelelehanpertama. Daktilitasstrukturbangunan
DAKTAIL PARSIAL seluruhtingkatdaktilitasstrukturgedungdengannilaifaktordaktilitasdiantarastrukturgedung yang elastikpenuhsebesar 1,0 danuntukstrukturgedung yang daktailpenuhsebesar 5,3. DAKTAIL PENUH suatutingkatdaktilitasstrukturgedung, dimanastrukturnyamampumengalamisimpanganpasca-elastikpadasaatmencapaikondisidiambangkeruntuhan yang paling besar, yaitudenganmencapainilaifaktordaktilitassebesar 5,3.
Strukturgedung yang terjadiharusmemenuhisyarat “ Strong collomn-week beem”artinyaketikamenerimagempahanyabolehterjadisendiplastisdiujung-ujungbalok, kaki kolom , danpada kaki dindinggeser. Perancangankapasitas
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. Wilayah gempadanspektrumrespons
Bebanmati : bebansendiristruktur yang bersifattetapdanbagian lain yang takterpisahkandarigedung. Bebanhidup : semuabeban yang terjadiakibatpenghunian , termasukbeban yang tidakpermanen. Bebangempa : mencakupsemuabebanstatisekivalen yang bekerjapadagedung yang menirukanpengaruhgerakantanahakibatgempa. Pembebananstrukturdanwaktugetaralami fundamental
Bebangeser nominal statisekivalen yang terjadiditekanandasartanahdapatdihitung : 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.
T1 < ζ Untukmencegahpenggunaanstrukturbangunan yang terlalufleksibel , nilaiwaktugetaralami fundamental dibatasibergantungnilaiζ untukwilayahgempadanjenisstrukturdenganrumus : Apabilawaktugetaralami fundamental T1 strukturgedunguntukpenentuanFaktorResponsGempa C1 menurutPasal 6.1.2 ditentukandenganrumus-rumusempirikataudidapatdarihasilanalisisvibrasibebas 3 dimensi, nilainyatidakbolehmenyimpanglebihdari 20% darinilai yang dihitungmenurutPasal 6.2.1.
Denganmenyatankekuatanultimitsuatustrukturgedungdanpembebananultimitsutustrukturgedungituberturut-turutsebagaiberikut : Kombinasipembebanan Dimana :
Faktor-faktorbeban yang bekerjanilainyaditetapkanmenurutstandar yang berlaku. Kuatterfaktorharusdipenuhipersyaratankeadaanbatasultimitsebagaiberikut :
U = 1,4 D U = 1,2 D + 1,6 L U = 0,9 D + 1,0 E U = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E Kombinasipembebanan (SNI 03-2847-2002
Sistemdindingpenumpu( Bearing wall system), sistemstruktur yang tidakmemilikirangkaruangpemikulbebangrafitasisecaralengkap, dindingpenumpuatausistembrecingmemikulhampirsemuabebangrafitasi, beban lateral dipikulolehdindinggeserataurangkabrecing • Sistemrangkagedung(building frame system), Sistemstruktur yang padadasarnyamemilikiruangpemikulbebangrafitasisecaralengkap. Beban lateral dipikulolehdindinggeserataubrecing. • Sistemrangkapemikulmomen(momen resisting frame system), Sistemstruktur yang padadasarnyamemilikiruangpemikulbebangrafitasisecaralengkap. Beban lateral dipikulrangkapemikulmomenterutamamelaluimekanismelentur. • Sistemganda( Dual system ), • Rangkaruangmemikulseluruhbebangrafitasi • Pemikulbeban lateral berupadindinggeserataubresing, denganrangkapemikulmomen. Rangkapemikulmomenharusdirencanakansecaraterpisahmampumemikulsekurang-kurangnya 25 persendariseluruhbebanlateral.sedangkansisanyaakandipikulolehdindinggeser. • Keduasistemharusdirencanakanuntukmemikulbersama- samaseluruhbeban lateral denganmemperhatikaninteraksiantarasistemrangkapemikulmomendenganmdindinggeser. Tinjauanjenisstruktur ( SNI 03 -1726-2002) jenisstrukturdibedakanmenjadi 7 sitemdansubsistem :
5. Sistemstrukturgedungkolomkantilever sistemstruktur yang memanfaatkankolomkantileveruntukmemikulbebanlateral Sisteminteraksidindinggeserdenganrangka 7. Sub sistemtunggal sub sistemstrukturbidang yang akanmembentukstrukturgedungsecarakeseluruhan.
Tabel 1 FaktorKeutamaan I untukberbagaikategorigedungdanbangunan
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%. Strukturgedung yang tidakberaturan
Pusatrotasilantaitingkatsuatustrukturgedung: adalahsuatutitikpadalantaitingkatitu 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.
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.
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.
Contohkerusakangedungakibatgempa yang dimungkinkankarenatidakmengikutikonsepdesainkapasitas
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, 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