IMPLIKASI KONSEP SEISMIC DESIGN CATEGORY (SDC) ASCE 7-05 TERHADAP PERENCANAAN STRUKTUR TAHAN GEMPA SESUAI SNI DAN SNI

IMPLIKASI KONSEP SEISMIC DESIGN CATEGORY (SDC) – ASCE 705 TERHADAP PERENCANAAN STRUKTUR TAHAN GEMPA SESUAI SNI 1726-02 DAN SNI 2847-02 Rachmat Purwono, Takim Andriono

1 PENDAHULUAN Dalam kurun waktu sepuluh tahun terakhir beberapa gempa besar telah melanda wilayah Indonesia, di antaranya Gempa Aceh 2004, Gempa Yogyakarta 2006, dan Gempa Padang 2009. Sebuah pelajaran penting yang dapat diperoleh dari kerusakan berat pada bangunanbangunan beton bertulang akibat gempa-gempa ini pada umumnya bukan karena terlampauinya percepatan getaran gempa pada muka tanah yang direncanakan, tetapi karena kesalahan konsep perencanaan dan kesalahan pelaksanaan (Sukamta, 2009). Rupanya upaya penyuluhan dan pemberlakuan prosedur pemberian ijin mendirikan bangunan sesuai dengan standar tata cara yang sudah ada masih merupakan persoalan tersendiri di Indonesia. Di tengah kondisi seperti tersebut di atas, standar tata cara perencanaan gempa dan struktur beton yang berlaku di Indonesia saat ini (SNI 1726-02 dan 2847-02) justru seakan dituntut untuk berubah mengikuti perkembangan yang terjadi di beberapa negara maju. Pedoman perumusan beban gempa di berbagai negara yang semula mengacu pada Uniform Building Code, UBC 1997, seperti halnya SNI 1726-02, kini telah mengikuti American Society of Civil Engineers Standard, ASCE 7-05 dan/atau IBC 2006, yang pada hakekatnya lebih ketat dan lebih rumit. Pedoman perencanaan struktur beton American Concrete Institute Code, ACI 318-08 pun telah disusun dengan mengacu pada ASCE 7-05. Menyadari hal ini, sebuah studi dilakukan untuk mempelajari perbedaan mendasar antara UBC 1997, SNI 1726-02, dan ASCE 7-05 dalam konsep penentuan percepatan getaran gempa pada muka tanah. Hasilnya dipaparkan dalam bagian kedua makalah ini. Selanjutnya dipelajari pula perbandingan besarnya beban geser dasar nominal akibat gempa yang diperoleh dari hasil perhitungan berdasarkan ketiga standar ini yang disajikan pada bagian ketiga tulisan ini dengan mengetengahkan penyebab utamanya yang terletak pada perbedaan penetapan besarnya faktor reduksi gempa, R dan faktor keutamaan gedung, I. Studi parameter semacam ini pernah dilakukan oleh Ghosh (1999) untuk mempelajari dampak penerapan International Building Code (IBC) 2000 pada perencanan gempa di wilayah-wilayah yang tadinya menggunakan Uniform Building Code (UBC) 1997. Akhirnya, pada bagian keempat makalah ini dibahas upaya penerapan konsep Seismic Design Category (SDC) ASCE 7-05 untuk menentukan tipe pendetailan struktur bangunan beton tahan gempa dengan tetap mengacu pada standar tata cara yang berlaku di Indonesia, yakni SNI 1726-02 dan SNI 2847-02.

Seminar dan Pameran HAKI 2010 - “Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia”

1

2 PERBEDAAN KONSEP ASCE 7-05 DAN UBC 1997/SNI 1726-02 Perbedaan mendasar antara konsep yang dikembangkan dalam ASCE 7-05 dibandingkan dengan konsep UBC 1997 dan SNI 1726-02, antara lain adalah:

a) Perbedaan penentuan percepatan batuan dasar ASCE 7-05 menentukan percepatan batuan dasar berdasarkan probablilitas terlampauinya beban gempa nominal dalam kurun waktu umur gedung 50 tahun adalah 2%. Ini berarti periode ulang gempa rencana yang dipertimbangkan adalah 2475 tahun. Parameterparameter yang digunakan untuk ini adalah SS dan S1 yang dinyatakan dalam suatu peta kontur sesuai dengan kondisi lokasi tertentu berdasarkan kriteria probabilitas tersebut di atas. Berbeda dengan ASCE 7-05, UBC 1997 dan SNI 1726-02 memakai konsep wilayah gempa (seismic zone) dengan kriteria zoning berdasarkan peluang dilampauinya beban gempa nominal dalam kurun waktu umur gedung 50 tahun adalah 10% dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana dengan perioda ulang 500 tahun. Sudah barang tentu fakta ini merupakan perubahan yang mendasar. b) Perubahan respons spektrum gempa rencana ASCE 7-05 mengenalkan parameter-parameter untuk menentukan respons spektrum gempa rencana, SDS dan SD1 dengan nilai sebagai berikut: SDS = 2/3 Fa Ss

(1)

SD1 = 2/3 Fv S1

(2)

di mana Fa dan Fv masing-masing adalah koefisien tanah untuk waktu getar pendek dan waktu getar 1 detik. Konstanta 2/3 ditetapkan sebagai seismic margin (Praveen, 2005) sehingga besarnya percepatan gempa untuk desain adalah 2/3 dari respons spektrum percepatan Maximum Considered Earthquake (MCE) . Pada UBC 1997 parameter-parameter tersebut di atas dinyatakan berturut-turut dalam 2.5 Ca untuk waktu getar alami pendek dan Cv/T atau disebut Cv1 apabila waktu getar alami struktur adalah 1 detik. Pada SNI 1726-02 kedua parameter di atas dinyatakan berturut-turut sebagai Am dan Ar/T. Untuk keperluan studi komparatif ini, rasio dari nilai parameter-parameter tersebut di atas perlu diketahui.


2

c) Perbedaan penetapan tujuan ASCE 7-05, UBC 1997, dan SNI 1726-02 ASCE 7-05 menetapkan tingkat gempa rencana dengan tujuan pada saat dilanda gempa kuat bangunan dapat melindungi jiwa penghuni dan memastikan kerusakan yang terjadi berada pada batas yang masih dapat diperbaiki kembali. Sedangkan UBC 1997 dan SNI 1726-02 menetapkan tingkat gempa rencana adalah uuntuk menjamin agar ketika dilanda gempa besar struktur gedung walau mencapai kondisi di ambang keruntuhan tetapi masih dapat berdiri sehingga dapat mencegah jatuhnya korban manusia. Perbedaan penetapan tujuan ini, menimbulkan keingintahuan terhadap parameterparameter apa ASCE 7-05 memperketat penetapan tujuan tersebut di atas.

3 PERBEDAAN BESARNYA BEBAN GESER DASAR NOMINAL Besarnya beban geser dasar nominal akibat gempa rencana tidak hanya ditentukan oleh respons spektrum percepatan gempa saja melainkan juga oleh faktor reduksi gempa, R dan faktor keutamaan gedung, I. Rumus yang digunakan untuk menghitung beban geser dasar nominal untuk waktu getar pendek (daerah mendatar pada respons spektrum percepatan) menurut ASCE 7-05, UBC 1997, dan SNI 1726-02 adalah sebagai berikut: Menurut ASCE 7-05 VASCE

=

SDS I R

W

(3)

=

2.5 Ca I R

W

(4)

Am I R

W

(5)

Menurut UBC 1997 VUBC

Menurut SNI 1726-02 VSNI

=

a) Studi komparatif rasio maksimum beban geser dasar menurut ASCE terhadap UBC VASCE vUBC

sDS R I x UBC x ASCE 2.5 Ca RASCE IUBC


(6)

3

menurut ASCE terhadap SNI

VASCE = VSNI

SDS Am

x

RSNI IASCE x RASCE ISNI

(7)

Tampak jelas dari rumus (6) dan (7), bahwa rasio beban geser merupakan perkalian tiga komponen utama, yaitu: (i) rasio komponen percepatan muka tanah

SDS 2.5 Ca

atau

SDS Am

,

SD1 Cv

atau

SD1 Ar1

(ii) rasio komponen faktor reduksi gempa RSNI RASCE

RUBC RASCE

atau

(iii) rasio komponen faktor keutamaan gedung IASCE ISNI

b)

atau

IASCE IUBC

Tabel-tabel L.1 sampai dengan L.4 pada lampiran makalah ini menunjukkan hasil perhitungan rasio komponen percepatan muka tanah seperti tersebut pada Butir 3.(i). Ternyata nilai rasio ASCE terhadap UBC maupun SNI berada di bawah 1.0 kecuali beberapa yang sama dengan 1.0.

c) Pemeriksaan terhadap rasio komponen faktor reduksi gempa, R seperti tersebut pada Butir 3.(ii) untuk berbagai jenis struktur menunjukkan rasio komponen ini menurut ASCE 7-05 terhadap UBC 1997 maupun SNI 1726-02 bisa mencapai sekitar 0.9 - 1.2. d) Pemeriksaan terhadap rasio komponen faktor keutamaan gedung juga menunjukkan adanya perbedaan yang cukup signifikan, yakni untuk rasio ASCE terhadap SNI pada kategori okupansi III (ASCE 7-05) : IASCE ISNI

=

1.25 = 1.00

1.25

sedangkan untuk rasio ASCE terhadap UBC pada kategori okupansi IV (ASCE 7-05) : Seminar dan Pameran HAKI 2010 - “Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia”

4

IASCE I UBC

=

1.50 = 1.25

1.2

e) Apabila perbedaan-perbedaan nilai rasio tersebut di atas dimasukkan ke rumus (6) dan (7), maka diperoleh VASCE cenderung lebih besar daripada VUBC maupun VSNI seperti diperlihatkan dalam ambang batas (on the upperbound) perhitungan sebagai berikut: VASCE = 0.89 x 1.2 x 1.25 = 1.33 VSNI VASCE = 0.92 x 1.2 x 1.20 = 1.32 VUBC f) Temuan ini menyarankan perlu adanya koreksi “darurat” pada SNI 1726-02, karena VASCE bisa bernilai 33% lebih tinggi (upper bound) dari VSNI yang dihitung dengan SNI 1726-02. Untuk mengupayakan agar VSNI bisa menyamai VASCE maka disarankan agar SNI 1726 memakai IASCE (Tabel 11.5.1 – ASCE 7-05) sebagai pengganti faktor keutamaan gedung yang biasa dipakai (Tabel 1 SNI 1726-02). Memakai nilai RASCE (Tabel 12.2.1 – ASCE 7-05) sebagai pengganti nilai RSNI (Tabel 3 SNI 1726-02)

4

PENERAPAN KONSEP SEISMIC DESIGN CATEGORY (SDC) UNTUK PERENCANAAN STRUKTUR BETON BERDASARKAN SNI 1726-02 dan SNI 2847-02

Dalam ACI 318, baik terbitan tahun 2002, 2005, maupun 2008 selalu menyajikan tabel seperti Tabel 1 yang menunjukkan korelasi antara tingkat resiko wilayah gempa dengan kategori pendetailan struktur penahan gempa, yaitu Seimic Design Category (SDC) A yang sederhana meningkat ke SDC D yang ketat atau khusus. ASCE 7-05 menggunakan parameter respons spektrum percepatan SS dan S1 (dilengkapi dengan peta kontur) sebagai dasar penentuan SDS dan SD1. Parameter SDS dan SD1 inilah yang kemudian digunakan untuk menentukan kategori pendetailan SDC. Oleh karenanya pengelompokan nilai SS dalam < 0.25g, 0.50, 0.75, 1.00, >1.25g menurut hemat penulis berdasarkan korelasi pada Tabel 1 dapat dikorelasikan dengan Seismic Zone 1, 2A, 2B, 3, dan 4. Rasio perbedaan nilai parameter dapat dilihat seperti disajikan pada Tabel L.1 sampai dengan L.4.


5

Tabel 1 Korelasi antara Konsep SDC dan Wilayah Gempa (Seismic Zone) (sumber : Tabel R.1.1.9.1 ACI 318-08) Level of seismic risk or assigned seismic

Code, standard, or resource document and edition

performance or design categories as defined in the Code

ACI 318-08, IBC 2000, 2003,2006, NFPA 5000, 2003, 2006 ASCE 7-98, 7-02, 7-05

SDC* A,B

SDC C

SDC D,E,F

SPC** A,B

SPC C

SPC D,E

Uniform Building Code 1991,

Seismic Zone

Seismic Zone

Seismic Zone

1994, 1997

0,1

2

3,4

NEHRP 1997, 2000, 2003 BOCA National Building Code 1993, 1996, 1999 Standard Building Code 1994, 1997, 1999, ASCE 7-93, 7-95 NHERP 1991, 1994

* SDC : Seismic Design Category as defined in Code, Standard, or Resource Document **SPC : Seismic Performance Category as defined in Code, Standard, or Resource Document

a. Arti Seismic Design Category (SDC) Dalam ACI 318-99 (Section 21.2.1.2) pendetailan Sistem Struktur Penahan Gempa (SSPG) ditentukan oleh Seismic Zone atau tingkat resiko gempa sebagai berikut: Lokasi SSPG

Tingkat Resiko Gempa

Syarat Pendetailan SSPG

Zone 1

Rendah Menengah Tinggi

SSPG Biasa SSPG Moderat SSPG Khusus

Zone 2A, 2B

Menengah Tinggi

SSPG Moderat SSPG Khusus

Tinggi

SSPG (harus) Khusus

Zone 3

Persyaratan tersebut di atas dalam ACI 318-08 sudah tidak dipergunakan lagi. Sebagai gantinya persyaratan pendetailan SSPG ditentukan berdasarkan Seismic Design Category (SDC) A-F. Perlu dijelaskan, bahwa dalam SNI 1726-02 tidak dikenal SDC E dan F, sehingga SDC yang akan dikenalkan untuk diterapkan dalam SNI 1726-02 berdasarkan nilai Am dan Ar (lihat Tabel L.4 dan L.5) adalah SDC A-D, di mana pada prinsipnya: SDC D equivalen dengan SSPG Khusus SDC C equivalen dengan SSPG Moderat SDC B equivalen dengan SSPG Biasa dengan tambahan beberapa syarat SDC A equivalen dengan Sistem Struktur Biasa Seminar dan Pameran HAKI 2010 - “Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia”

6

b. Parameter Pengganti SDS dan SD1 dalam menentukan SDC Sebagaimana disebutkan sebelumnya ASCE 7-05 memakai nilai parameter SDS dan SD1 (tersaji dalam Tabel 11.6.1 dan 11.6.2) untuk menentukan jenis SDC A sampai F. Tulisan ini memakai nilai Am dan Ar/T yang dipakai dalam SNI 1726-02 sebagai pengganti SDS dan SD1 untuk menentukan jenis pendetailan struktur SDC A sampai dengan SDC D. Dari Tabel L.3 dan Tabel L.4 terlampir terdapat perbedaan nilai SDS dan Am, maka perlu ditentukan koefisien penyetaraan nilai SDS terhadap Am dan nilai SD1 terhadap Ar1 (Ar pada T = 1.0 detik). Dengan bantuan Tabel L.3 dan L.4 dapat dihitung koefisien penyetaraan yang hasilnya dicantumkan sebagai catatan kaki Tabel L.5 sampai dengan L.8, di mana nilai SDC A-D disusun atas dasar Am dan Ar1. c. SDC dalam Repons Spektrum Gempa Rencana SNI 1726-02 Dengan memanfaatkan gambar Respons Spektrum Percepatan SNI 1726-02 untuk 6 wilayah gempa di Indonesia dapat dilakukan pemeriksaan terhadap nilai C yang memenuhi klasifikasi yang diperlihatkan Tabel L.5 sampai dengan L.8. Setiap kurva diberi warna tertentu untuk menunjukkan SDC yang berlaku seperti tampak pada Gambar 1 dan 2. Kurva warna merah menunjukkan SDC D, kurva warna hijau menunjukkan SDC C dan seterusnya seperti terlihat pada catatan tentang arti warna yang terletak di bagian bawah Gambar 1 dan 2. Setelah mengetahui jenis SDC mana yang tepat untuk sebuah struktur bangunan penahan gempa tertentu, maka selanjutnya sesuai dengan ACI 318-08 Tabel R.21.1.1 jenis SDC tersebut wajib mengikuti ketentuan-ketentuan dalam Pasal 23 SNI 2847-02 seperti tampak pada Tabel 2. Merujuk pada Gambar 1, tampak bahwa bangunan dengan Kategori Okupansi I, II, dan III yang berlokasi pada Wilayah Gempa 4, 5, dan 6 (dengan kondisi tanah apapun) harus direncanakan dengan jenis pendetailan menurut Seismic Design Category (SDC) D. Hal ini berbeda dengan persyaratan sebelumnya yang ditetapkan, baik oleh ACI 318-99 maupun SNI 2847-02, di mana untuk Wilayah Gempa 4 dan 5 (Zone 2A dan 2B pada UBC 1997) yang termasuk wilayah dengan tingkat resiko gempa moderat, pemakaian Sistem Struktur Penahan Gempa Menengah masih diijinkan . Selain itu, memperhatikan Gambar 2, tampak pula bahwa untuk bangunan gedung yang termasuk Kategori Okupansi IV yang terletak di atas tanah sedang dan lunak, SDC D harus digunakan sekalipun bangunan berada pada Wilayah Gempa 2. d. SDC dalam Peta Wilayah Gempa Indonesia menurut SNI 1726-02 Dalam bentuk yang lain konsep SDC dapat diaplikasikan dengan memanfaatkan keberadaan peta wilayah gempa Indonesia. Sebagai contoh peta SDC untuk wilayah Sumatra dan Jawa untuk Kategori Okupansi I, II, dan III diperlihatkan pada Gambar 3 dan 4. Gambar 3 berlaku untuk kondisi tanah lunak (SE) sedangkan Gambar 4 berlaku untuk kondisi tanah keras dan sedang (SC dan SD).


7

Tabel 2 Ketentuan Pasal 23 SNI 2847-02 Yang Harus Dipenuhi* (dimodifikasi dari Tabel 21.1.1 ACI 318-08) Komponen Penahan Beban Gempa, Kecuali Dinyatakan Lain Persyaratan analisis dan desain Bahan

Seismic Design Category A

Elemen Struktur Rangka Tidak Ada (TA)

Struktur Dinding dan Balok Perangkai Struktur Diafragma dan Rangka Batang Fondasi Elemen Struktur Rangka yang tidak direncanakan memikul beban gempa

B

C

D

23.2.2

23.2.2

TA

TA

23.2.1.2

23.10

TA

TA

23.6

TA

TA

23.7

TA

TA

23.8

TA

TA

23.9

23.2.2 23.2.3 23.2.4 23.2.6 23.3, 23.4 23.5

*) sebagai tambahan persyaratan Pasal 3-20 kecuali yang diatur lain oleh Pasal 23

Wilayah Gempa 2

Wilayah Gempa 1 1.00 0.90 0.80

0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00

0.70 0.60

C

C

1.00 0.90 0.80 0.70 0.60

SDC B tanah lunak

0.10 -

tanah sedang tanah keras

0 0.2 0.5 0.6

SDC B

0.30 0.20

SDC A SDC A

SDC C

0.50 0.40

1.0

2.0

3.0

SDC B

tanah lunak tanah sedang

tanah keras

0 0.2

T (detik)


0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

T (detik)

8

Wilayah Gempa 4

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

SDC D

SDC C

tanah lunak

C

C

Wilayah Gempa 3

SDC C

tanah sedang

tanah keras 0 0.2

0.5 0.6

1.0

2.0

3.0.

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

SDC D SDC D

tanah lunak SDC D


0 0.2

0.5 0.6

1.0

2.0

Wilayah Gempa 6

C

C

Wilayah Gempa 5 1 0.9 0.8 SDC D SDC D 0.7 0.6 SDC D tanah keras 0.5 0.4 tanah sedang 0.3 0.2 tanah keras 0.1 0 0 0.2 0.5 0.6 1.0 2.0 T (detik)

3.0

T (detik)

T (detik)

3.0

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2

tanah lunak


0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

T (detik)

SDC - D

SDC - B

SDC - C

SDC - A

Gambar 1 SDC di lokasi SC, SD, dan SE dengan Kategori Okupansi I, II, III


9

Wilayah Gempa 2

Wilayah Gempa 1 1.00

0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00

0.90 0.80 0.70 0.60

C

C

1.00 0.90 0.80 0.70 0.60

SDC D

0.30 0.20

SDC C SDC A SDC A

SDC D

0.50 0.40

tanah lunak

0.10 -


0 0.2 0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

tanah lunak tanah sedang

SDC C

tanah keras

0 0.2

0.5 0.6

1.0

T (detik)

SDC D

SDC D

tanah lunak

SDC C

tanah sedang

tanah keras 0 0.2

0.5 0.6

1.0

2.0

3.0.

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

SDC D SDC D

tanah lunak SDC D


0 0.2

0.5 0.6

1.0

Wilayah Gempa 5

3.0

Wilayah Gempa 6

C

C

2.0

T (detik)

T (detik)

1 0.9 0.8 SDC D SDC D 0.7 0.6 SDC D tanah keras 0.5 0.4 tanah sedang 0.3 0.2 tanah keras 0.1 0 0 0.2 0.5 0.6 1.0 2.0 T (detik)

3.0

Wilayah Gempa 4

C

C

Wilayah Gempa 3 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

2.0

T (detik)

3.0

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2


tanah lunak


0.5 0.6

1.0

2.0

3.0

T (detik)

10

SDC - D

SDC - B

SDC - C

SDC - A

Gambar 2 SDC di lokasi SC, SD, dan SE dengan Kategori Okupansi IV

- SDC B - SDC C - SDC D

Gambar 3 Peta SDC Sumatra dan Jawa (Kondisi Tanah Lunak – Soil Type SE) untuk Kategori Okupansi I, II, III

- SDC A - SDC B - SDC C - SDC D

Gambar 4 Peta SDC Sumatra dan Jawa (Kondisi Tanah Keras & Sedang – Soil Type SC dan SD) untuk Kategori Okupansi I,II,III


11

5 KESIMPULAN Berdasarkan hasil studi komparatif awal dan singkat ini diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: a) Berbeda dengan UBC 1997 dan SNI 1726-02 yang masih memakai peta wilayah gempa (seismic zone) dengan 10% kemungkinan terlampaui dalam kurun waktu 50 tahun, ASCE 7-05 telah menggunakan peta kontur gempa yang rinci dengan parameter SS dan S1 (mapped Maximum Considered Earthquake) dengan 2% probabilitas terlampaui dalam 50 tahun umur bangunan. Namun pada dasarnya prosedur menghitung beban gempa nominal pada ASCE 7-05 dapat dikatakan tak jauh berbeda dengan prosedur UBC 1997 dan SNI 1726-02. b)

Beban geser dasar akibat gempa rencana sesuai ASCE 7-05 menunjukkan kecenderungan lebih besar secara cukup signifikan apabila dibandingkan dengan hasil perhitungan menurut SNI 1726-02. Keadaan ini tentu dapat berakibat sistem struktur penahan gempa menjadi under-designed.

c)

Untuk membuat beban geser dasar yang dihitung dengan dua standar ini setara, maka disarankan agar nilai faktor reduksi gempa dan nilai faktor keutamaan gedung pada SNI 1726-02 disesuaikan dengan nilai-nilai yang ditetapkan dalam ASCE 7-05.

d) Dalam rangka menyederhanakan penerapan konsep Seismic Design Category (SDC) pada perencanaan struktur bangunan berdasarkan SNI 1726-02, maka perencana dapat menggunakan Respons Spektrum Percepatan yang ada dalam SNI 1726-02, yang telah ditandai dengan warna dan notasi SDC yang sesuai (lihat Gambar 1 dan 2). Perencana dapat juga memakai peta SDC yang contohnya diperlihatkan pada Gambar 3 dan 4. e)

Penerapan konsep SDC versi SNI ini pada perencanaan struktur bangunan beton penahan gempa harus terikat pada ketentuan-ketentuan spesifik dalam Pasal 23 SNI 2847-02 sebagaimana tercantum pada Tabel 2.

DAFTAR PUSTAKA Sukamta (2009), Newsletter Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia (HAKI), Vol 20, Juli – November 2009. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, SNI-17262002, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. Standar Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-02, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. Uniform Building Code (UBC)1997, Vol 2, Chapter 16, International Council of Building Officials (ICBO). Seminar dan Pameran HAKI 2010 - “Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia”

12

Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, ASCE Standard ASCE/SEI 7-05, American Society of Civil Engineers. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-08) and Commentary, American Concrete Institute. Ghosh (1999), Impact of Seismic Design Provisions of 2000 IBC: Comaparison with 1997 UBC, SEAOC Convention 1999. Malhotra (2005), Return Perios of Design Ground Motions, Seismological Research Letters, Vol. 76, No. 6, November/December 2005.

Daftar Notasi ASCE 7-05

UBC 1997

SNI 1726-02

Fa = short-period site coefficient (at 0.2 sec) – Section 11.4.3 Fv = long-period site coefficient (at 1 sec) – Section 11.4.3 I = the importance factor in Section 11.5.1 R = response modification coefficient – Table 12.2-1, 12.14-1, 15.4-1, or 15.4-2 Ss = mapped MCE, 5% damped spectral response acceleration parameter at short periods – Section 11.4.1 S1 = mapped MCE, 5% damped spectral response acceleration parameter at a period of 1 second – Section 11.4.1 SDS = design, 5% damped, spectral response acceleration parameter at short periods Section 11.4.4 SD1 = design, 5% damped, spectral response acceleration parameter at a period of 1 second – Section 11.4.4 T = the fundamental period of the building V = total design lateral force or shear at the base W = effective seismic weight of the building

Ca = seismic coefficient – as set forth in Table 16-Q Cv = seismic coefficient – as set forth in Table 16-R I = importance factor given in Table 16-K R = numerical coefficient representative of the inherent overstrength and global ductility capacity of lateralforce-resisting systems – Table 16-N or 16-P T = elastic fundamental period of vibration, in seconds, of the structure in the direction under consideration V = the total design lateral force or shear at the base W = the total seismic dead load defined in Section 1630.1.1 Z = seismic zone factor as given in Table 16-I

Am = percepatan respons maksimum atau faktor respons gempa maksimum pada spektrum respons gempa rencana Ar = pembilang pada persamaan hiperbola faktor respons gempa C pada spektrum respons gempa rencana C = faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya bergantung pada T I = faktor keutamaan gedung R = faktor reduksi gempa T = waktu getar alami struktur gedung V = beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen yang bekerja di tingkat dasar gedung W = berat total bangunan


13

LAMPIRAN (Tabel L.1 s.d L.8): Tabel L.1. Rasio SDS (ASCE 7-05) terhadap 2.5 Ca (UBC 1997) Soil Type SA SB SC SD SE

Ss 0.25

Z 0.075

Rasio (1):(2)

Ss 0.50

Z 0.150

Ss (ASCE 7-05) atau Z (UBC 1997) Rasio Ss Z Rasio Ss (4):(5) 0.75 0.200 (7):(8) 1.00

Z Rasio 0.300 (10):(11)

Ss 1.25

Z Rasio 0.400 (13):(14)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

0.133 0.167 0.200 0.267 0.417

0.150 0.200 0.225 0.300 0.475

0.89 0.83 0.89 0.89 0.88

0.267 0.333 0.400 0.467 0.567

0.30 0.38 0.45 0.55 0.75

0.89 0.89 0.89 0.85 0.76

0.400 0.500 0.550 0.600 0.600

0.400 0.500 0.600 0.700 0.850

1.00 1.00 0.92 0.86 0.71

0.533 0.667 0.667 0.733 0.600

0.600 0.750 0.825 0.900 0.900

0.89 0.89 0.81 0.81 0.67

0.667 0.833 0.833 0.833 0.750

0.800 1.000 1.000 1.100 0.900

0.83 0.83 0.83 0.76 0.83

Tabel L.2. Rasio SD1 (ASCE 7-05) terhadap Cv (UBC 1997) Soil

S1 0.1

Z 0.075

Rasio

(1)

0.053 0.067 0.113 0.160 0.233

Type SA SB SC SD SE

S1 (ASCE 7-05) atau Z (UBC 1997) Rasio S1 Z Rasio S1 (4):(5) 0.3 0.200 (7):(8) 0.40

(1):(2)

S1 0.20

Z 0.150

Z Rasio 0.300 (10):(11)

S1 0.5

Z Rasio 0.400 (13):(14)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

0.060 0.080 0.130 0.180 0.260

0.89 0.83 0.87 0.89 0.90

0.107 0.133 0.213 0.267 0.427

0.120 0.150 0.250 0.320 0.500

0.89 0.89 0.85 0.83 0.85

0.160 0.200 0.300 0.360 0.560

0.160 0.200 0.320 0.400 0.640

1.00 1.00 0.94 0.90 0.88

0.213 0.267 0.373 0.427 0.640

0.240 0.300 0.450 0.540 0.840

0.89 0.89 0.83 0.79 0.76

0.267 0.333 0.433 0.500 0.800

0.320 0.400 0.560 0.640 0.960

0.83 0.83 0.77 0.78 0.83

Tabel L.3. Rasio SDS (ASCE 7-05) terhadap Am (SNI 1726-02) Soil Type SC SD SE

Ss 0.50

A0 0.150

Ss (ASCE 7-05) dan A 0 (SNI 1726-02) Rasio Ss A0 Rasio A0 (1):(2) 0.75 0.200 (4):(5) 0.300

Ss 1.00

Rasio (7):(8)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

0.40 0.47 0.57

0.45 0.58 0.75

0.89 0.80 0.76

0.50 0.60 0.60

0.60 0.70 0.85

0.83 0.86 0.71

0.83 0.90 0.95

0.67 0.73 0.60

0.80 0.81 0.63


14

Tabel L.4. Rasio SD1 (ASCE 7-05) terhadap Ar (SNI 1726-02) Soil Type SA SD SE

S1 0.20

A0 0.150

Ss (ASCE 7-05) dan A 0 (SNI 1726-02) Ratio S1 A0 Ratio S1 (1):(2) 0.30 0.200 (4):(5) 0.40

A0 0.300

Ratio (7):(8)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

0.21 0.27 0.43

0.23 0.33 0.75

0.93 0.81 0.57

0.300 0.360 0.560

0.30 0.42 0.85

1.00 0.86 0.66

0.373 0.427 0.640

0.42 0.54 0.95

0.89 0.79 0.67

Tabel L.5. Seismic Design Category (SDC) berdasarkan Am* untuk tanah jenis tanah Sc (keras) dan SD (sedang)

Nilai Am Am < 0.20 0.20 < Am < 0.40 0.40 < Am < 0.60 Am > 0.60

Kategori Okupansi (ASCE) I atau II III IV A A A B B C C C D D D D * Koefisien penyetaraan = 0.83

Tabel L.6. Seismic Design Category (SDC) berdasarkan Am* untuk tanah jenis tanah SE (lunak)

Nilai Am Am < 0.24 0.24 < Am < 0.47 0.47 < Am < 0.71 Am > 0.71

Kategori Okupansi (ASCE) I atau II III IV A A A B B C C C D D D D

* Koefisien penyetaraan = 0.7

Tabel L.7. Seismic Design Category (SDC) berdasarkan Ar* untuk tanah jenis tanah Sc (keras) dan SD (sedang)

Nilai Ar1 Ar1 < 0.076 0.076 < Ar1 < 0.15 0.15 < Ar1 < 0.23 Ar1 > 0.23


* Koefisien penyetaraan = 0.88 Seminar dan Pameran HAKI 2010 - “Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia”

15

Tabel L.8. Seismic Design Category (SDC) berdasarkan Ar* untuk tanah jenis tanah SE (lunak)

Nilai Ar1 Am < 0.11 0.11 < Am < 0.21 0.21 < Am < 0.32 Am > 0.32


* Koefisien penyetaraan = 0.63

Makalah ini disampaikan dalam rangka diseminasi informasi melalui Seminar HAKI. Isi makalah sepenuhnya merupakan tanggung jawab penulis, dan tidak mewakili pendapat HAKI.


16

IMPLIKASI KONSEP SEISMIC DESIGN CATEGORY (SDC) ASCE 7-05 TERHADAP PERENCANAAN STRUKTUR TAHAN GEMPA SESUAI SNI DAN SNI

Recommend Documents