Recoverd (203)

8/17/2019 Recoverd PDF File(203)

1/35

1

SNI 03-1726-2002Tata Cara Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Bangunan Gedung

Civil Engineering Department

Petra Christian University


2/35

2

1. RUANG LINGKUP

SNI ini tidak berlaku untuk: Gedung dengan sistem struktur tidak

umum atau yang masih memerlukanpembuktian kelayakan

Dengan base isolation

Bangunan air, pelabuhan, jembatan,anjungan lepas pantai dan gedung nonteknis lainnya.

Rumah 1 tingkat


3/35

3

3.3. Analisa Beban Gempa Statik Ekuivalen

pada Struktur Gedung Beraturan

Analisa 3D linier dengan beban gempa statik.

Gedung berperilaku 2D

Respons dinamik hanya ditentukan ragampertama (first mode dominant)

3.4. Analisa Beban Gempa Statik Ekuivalen

pada Struktur Gedung Tidak Beraturan

Analisa 3D linier dengan beban gempa statik.

Beban gempa statik ditentukan dari gaya geser dinamik maksimum di sepanjang tinggi struktur yang diperoleh dari respons dinamik elastik

linier 3D (Analisa Respon Spektrum)


4/35

4

a. H < 10 tingkat atau 40 meter.

b. Denah persegi panjang tanpa tonjolan, ataudengan tonjolan ≤ 25% ukuran denah pada arahtonjolan.

c. Denah tidak memiliki coakan sudut, atau memiliki

coakan sudut ≤ 15% ukuran denah dalam arahcoakan.d. Sistem penahan beban lateral saling sejajar &

tegak lurus terhadap sumbu ortogonal denahbangunan.

e. Tidak punya loncatan bidang muka, kalau punada, ukuran denah tonjolan pada masing-masingarah ≥ 75% ukuran denah di bawahnya.→ Struktur rumah atap ≤ 2 tingkat bukan

merupakan tonjolan.

4.2. Struktur Gedung Beraturan dan Tidak

Beraturan4.2.1. Syarat Gedung Beraturan


5/35

5

f. Kekakuan lateral beraturan, tanpa soft story .

Soft story : suatu tingkat, yang kekakuanlateralnya < 70% kekakuan lateral di atasnya;atau < 80% kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat diatasnya.

g. Memiliki berat lantai tingkat beraturan → setiaplantai memiliki berat tidak lebih dari 150% beratlantai di atas atau di bawahnya.

→ ketentuan ini tidak perlu dipenuhi untuk atapatau rumah atap.

h. Unsur vertikal dari sistem penahan beban lateralharus menerus, tanpa perpindahan titik beratnya,kecuali perpindahan tersebut tidak lebih dari ½ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut.

i. Memiliki lantai tingkat menerus tanpa lubang ataubukaan yang luasnya > 50% luas seluruh lantaitingkat.

Kalau pun ada, jumlah lantai yang voidnya tidakmemenuhi syarat < total jumlah lantai x 20%


6/35

6

6. Perencanaan Struktur Gedung

Beraturan6.1. Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen

t W I C

V .

1=

Dimana:C1 = Faktor Respons Gempa dari Spektrum Respons

Gempa Rencana (Gambar 2)I = Faktor Keutamaan (Tabel 1)R = Faktor Reduksi Gempa (Tabel 2)

=

µ = daktilitasf 1 = faktor kuat lebih beban dan bahan (≈ 1.6)Wt = berat gedung

1. f µ


7/35

7

Hitung Tn (rumus empiris)

Untuk portal baja : Tn = 0.085 H¾

Untuk portal beton : Tn = 0.06 H¾

dimana H = tinggi total gedung (m)

Pilih wilayah gempa yang sesuai (Gambar 1)

Pilih jenis tanah yang sesuai (Tabel 4)

Faktor Respons Gempa C1


8/35

8

Taraf kinerja gedung Elastik penuh : µ = 1

Daktail parsial : 1 < µ < 5.3

Daktail penuh : µ = 5.3 Taraf kinerja yang dipilih, terserah pada

perencana/owner, tetapi harus memenuhi

persyaratan sbb:

dimana Rm = faktor reduksi gempa maksimumdari suatu jenis gedung (Tabel 3)

Daktilitas Struktur µµµµ (tabel 2)

m R f R ≤=≤ 1.6.1 µ


9/35

9

i = 1

i = n

Wi = total WD dan WL yang

direduksi untuk lantai ke-i

∑==n

iit W W 1

x

y

Fix Fiy

Fi = beban gempa nominal

statik ekuivalen

t x

x W R

I C V

.1= t

y

y W I C

V .1=

V = gaya geser dasar nominal statik ekuivalen

Vx Vy


10/35

10

V didistribusikan ke setiap lantai sepanjang tinggi gedung

menurut rumus:

V

z W

z W F

n

i

ii

iii

∑=

=

1

).(

. Dimana:Fi = beban gempa lantai ke-iWi = berat lantai ke-izi = elevasi lantai ke-i

ΣΣΣΣ Fi = V

V

H

B

3< B

H

H

ΣΣΣΣ Fi = 0.9V

0.1V

B

3≥ B

H

Note: Baca pasal 6.1.4


11/35

11

Eksentrisitas Rencana - edPasal 5.4.4 → eksentrisitas harus ditinjau

: Pusat massa (titik tangkapteoritis Fi): Pusat rotasi/kekakuan: Eksentrisitas teoritis: Titik tangkap eksentrisitas

rencana

e

Bila: 0 < e ≤ 0.3b, maka:ed1 = 1.5e + 0.05b ataued2 = e – 0.05b

Bila: e > 0.3b, maka:ed = 1.33e + 0.1b ataued = 1.17e – 0.1b

pilih yang bahaya

b

e

ed2 ed1

e+


12/35

12

Distribusi Fi pada suatu lantai ke masing-masing portal(untuk Analisis 2 Dimensi)

Fi teoritis

Fi

1

3 F

i

1

3 F

i

1

3

ed1

Pusat massa teoritis

Pusat massa rencana

Pusat kekakuan

F1C F1B

F1A

For equilibrium:

F1C (b + c) + F1B (b) + F1A (a) = F1 . ed1→ F1A, F1B, F1C berbanding lurus terhadap pusat kekakuan

c b a

ed2

F1F2

Akibat ed1

F2C F2BAkibat ed2F2A

ABC


13/35

13

Waktu Getar Alami Fundamental

Fi di

d3

d2

d1

di = simpangan pada lantai ke-i, akibatbeban gempa horizontal statikekuivalen Fi

Waktu getar alami mula-mula (yang diperoleh dengan cara empiris untukmendapatkan nilai C1 yang dipakai hingga mendapatkan Fi) harusdiperiksa dengan rumus yang lebih teliti yaitu Rumusan Rayleigh

( )( )∑

∑=ii

ii

nd F g

d W T

.

.2

2

π Dimana:g = percepatan gravitasi = 9810 mm/dt2

Lihat pasal 6.2.2

akhir akhir awal T T T %20>− → hitung kembali dengan C1 baru


14/35

14

Pembatasan Tn – ps. 5.6

Untuk mencegah struktur yang terlalu fleksibel maka:

nT n .ζ < → Tabel 8

Kinerja Struktur Gedung – ps. 8• Kinerja batas layan

• Akibat beban gempa nominal

i

1

h

mm30atau

03.0

Rh

d d

i

ii ≤− −

di-1

d1

di+1

dihi+1

hi

hi-1

h1


15/35

15

SNI 03-2847-2002

Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan

Gedung

Civil Engineering Department

Petra Christian University


16/35

16

SNI pasal 23 : Ketentuan Khusus untuk Perencanaan Gempa

SNI pasal 23.3 : Komponen struktur lentur pada Sistem

Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)

Elemen Lentur → BALOKSyarat umum:

mmb

h

bd l

f A Nua

n

c g b

250 (d)

3.0 (c)

4 (b)

1.0 )( ;

≥

≥≥

≤Dimana:Nub : beban aksial tekan terfaktor (faktor kombinasi

pembebanan sesuai SNI ps. 11.2)

Ag : luas gross penampang balokf c’ : kuat tekan beton (benda uji silinder)ln : bentang bersih balokd : tinggi efektif penampangb : lebar penampang

h : tinggi penampang


17/35

17

Tulangan longitudinal

Momen terfaktor (Mub

), diambil dari kombinasi yang palingmenentukan dari beban Mati (D), hidup (L) dan Gempa (E),sebagai berikut: (ps. 11.2)Mub1 = 1.4 MDMub2 = 1.2 MD + 1.6 ML

Mub3 = 1.2 MD + 1.0 ML + 1.0 MEMub4 = 1.2 MD + 1.0 ML - 1.0 MEMub5 = 0.9 MD + 1.0 MEMub6 = 0.9 MD – 1.0 ME

Desain tulangan tumpuanTulangan tumpuan positif:

0.1'

2

1

max

max≤=≤ +

−

ub

ub

M

M

ρ

ρ

Tulangan tumpuan negatif:

0.1'

2

1

max

max≤=≤ −

+

ub

ub

M

M

ρ

ρ

→ hasilnya:As1 (tul. atas)

As2 (tul. bawah)

→ hasilnya:As3 (tul. atas)

As4 (tul. bawah)

Tul. tumpuan terpa-sang:As1 atau As3 (atas)As2 atau As4 (bawah)


18/35

18

Syarat Tulangan Minimum

d b f

d b f f A w

y

w

y

c s 4.1atau

4

'

min =

Syarat Tulangan Maximum

025.0max = ρ Syarat Rasio Tulangan Tekan terhadap Tulangan Tarik

2

1'≥

ρ

ρ

Syarat kekuatan lentur sepanjang bentang (baik positif/negatif)

kolom)muka(padaterbesaririsansetiapdi

4

1 ρ ρ ≥

Syarat spasi bersih minimum SNI ps 9.6

≥b

d

mmbersih spasi

25db = diameter tulangan


19/35

19

Tulangan Transversal Balok

Gaya geser rencana/ terfaktor/ ultimit Ve, diambil dari superposisi

gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor dengan gaya geser akibat momen yang mungkin terjadi pada ujung-ujung balokkarena pelelehan tulangan longitudinal terpasang, sbb:

wu grav = 1.2D + 1.0L

+

Mpr1 Mpr2

=

d

2h

L

Ve1 Ve2

Diagram Ve, diinterpolasi linier untuk

mendapatkan harga-harga Ve padaposisi d dan 2h dari muka tumpuanberturut-turut untuk mendesainsengkang pada daerah sendi plastis

(dari tumpuan sampai sejarak 2h daritumpuan, merupakan daerah yangberpotesi terjadi sendi plastis) dandaerah di luar sendi plastis (setelah2h dari tumpuan).

Ve = ±Mpr1 + Mpr2

LWuL

2


20/35

20

Mpr1 dan Mpr2 berturut-turut adalah kuat momen lentur negatif dan positif dari tulangan longitudinal terpasang saat terjadi

sendi plastis (asumsi tegangan leleh yang terjadi adalah =1.25f y). Untuk Mpr-, pengaruh tulangan pada pelat juga diperhi-tungkan.

Perhitungan Mpr +:

d

)a/(cdidapat)25.1(85.0

1

' β =→=

=

y sc f Aab f

T C

2

)25.1(

−= a

d f A M y s pr

Dihitung sebagai tulangan tunggal:As

a

0.85 f c’

C

T

Mpr +

Perhitungan Mpr -:

)(1.25f A)25.1(85.0

pelaty pelats

'

21

+=

+=

y sc f Aab f

T T C

−−+

−=2

"()(1.25f A2

)25.1( pelaty pelatsa

d ha

d f A M y s pr

d

As

a

0.85 f c’

T1

C

Mpr -

As pelatAs pelatT2

d”

h


21/35

21

Kuat geser nominal yang disumbangkan beton (Vc) untukdaerah di dalam sendi plastis, harus dianggap sebesar nol (V

c=

0), bila:

[ ] 20/dan2

1 '21c g ubkombinasiub

pr pr f A N V

L

M M


22/35

22

KOMBINASI LENTUR + AKSIAL

SNI pasal 23.4Syarat umum

(a) Nuk ≥ Agf c’/10(b) b ≥ 300 mm

(c) b/h ≥ 0.4Tulangan Longitudinal

Momen terfaktor (Muk), diambil dari kombinasi yang paling menentukandari beban-beban Mati (D), Hidup (L), dan Gempa (E), sebagai berikut:

Muk1 = 1.4 MDMuk2 = 1.2 MD + 1.6 MLMuk3 = 1.2 MD + 1.0 ML + 1.0 MEMuk4 = 1.2 MD + 1.0 ML – 1.0 MEMuk5 = 0.9 MD + 1.0 MEMuk6 = 0.9 MD – 1.0 ME

Karena kolom merupakan elemen biaxial bending , maka bila bebangempa dihitung berdasarkan analisis beban statik ekivalen yang

dikerjakan 2 arah secara orthogonal (gempa x dan y), maka peninjauan


23/35

23

Muk harus dilakukan pada ke-2 arah, dengan mengambilpengaruh 30% dari gempa tegak lurusnya untuk mensimulasikangempa yang arahnya sebarang.

MkxMkx

Mky

Mky

0.9 (MDx+MDy) - 1.0 (MEy ± 0.3MEx)0.9 (MDx+MDy) - 1.0 (MEx ± 0.3MEy)Muk6

0.9 (MDx+MDy) + 1.0 (MEy ± 0.3MEx)0.9 (MDx+MDy) + 1.0 (MEx ± 0.3MEy)Muk5

1.2 (MDx + MDy) + 1.0 (MLx + MLy) -1.0(MEy ± 0.3 MEx)1.2 (MDx + MDy) +1.0 (MLx + MLy) -1.0(MEx ± 0.3 MEy)*Muk4

1.2 (MDx + MDy) + 1.0 (MLx + MLy) +1.0(MEy ± 0.3 MEx)

1.2 (MDx + MDy) + 1.0 (MLx + MLy)+1.0 (MEx ± 0.3 MEy)*

Muk3

1.2(MDx+MDy) + 1.6(MLx+MLy)1.2(MDx+MDy) + 1.6(MLx+MLy)Muk2

1.4 (MDx + MDy)1.4(MDx+MDy)Muk1

Arah yArah xMuk

Note: * L boleh direduksi 0.5 kecuali untuk garasi & ged. pertemuan.


24/35

24

Gaya Normal Terfaktor, NukDiambil dari kombinasi paling menentukan dari beban-beban

Mati (D), Hidup (L), dan Gempa (E) dengan memperhatikan efekgempa tegak lurusnya sebesar 30%, sebagai berikut:

Nuk1 = 1.4NDNuk2 = 1.2ND + 1.6NL

Nuk3x = 1.2ND + 1.0NL + 1.0NEx + 0.3NEyNuk4x = 1.2ND + 1.0NL + 1.0NEx - 0.3NEyNuk5y = 1.2ND + 1.0NL - 1.0NEy + 0.3NExNuk6y = 1.2ND + 1.0NL - 1.0NEy - 0.3NExNuk7x = 0.9ND + 1.0NEx + 0.3NEy

Nuk8x = 0.9ND + 1.0NEy - 0.3NEyNuk9y = 0.9ND - 1.0NEy + 0.3NExNuk10y = 0.9ND - 1.0NEy - 0.3NEx

Tulangan longitudinal kolom, didesain berdasarkan kombinasi Muk dan

Nuk yang paling menentukan.Syarat kuat lentur kolom berdasarkan tulangan terpasang

Jumlah momen nominal kolom berdasarkan tulangan terpasang yangbertemu pada sebuah join, harus lebih besar dari jumlah momen nominalaktual balok yang bertemu pada join yang sama setelah dikalikan sebuahfaktor pembesaran dinamis, sbb:


25/35

25

∑∑ ≥ g c M M 5

6 Dimana:Mc = momen nominal kolom

Mg = momen nominal balok

Bila ketentuan tersebut tidak dipenuhi, maka kolom harus direncanakanulang dengan kuat nominal minimal sebesar Mc menurut rumus di atas.

Menentukan distribusi momen nominal kolom (Mc) yang merangka padasuatu join, berdasarkan momen nominal balok (Mg):

[ ]

[ ])(%30)(5

6

)(%30)(

5

6

)()()(

)1()1()1(

gkay gkiyiay gkax gkixi xaicax

gkay gkiyiby gkax gkixi xbicbx

M M M M M

M M M M M

+++=

+++= +++

α α

α α

Dimana αb(i+1) dan αa(i) adalah koefisien distribusi total momen dari balokmenjadi momen lentur pada kolom, sesuai kesetimbangan momen pada jointersebut akibat gempa pada arah yang ditinjau.

Mgki Mgka

Mebi+1

Meai

1=∑α Note:


26/35

26

Syarat tulangan minimum & maksimum

%6%1 ≤≤ ρ

Syarat spasi bersih tulangan longitudinal

Spasi bersih tulangan harus lebih besar dari ke-2 nilai berikut ini:

(a) 1.25 db (db = diameter tulangan longitudinal)(b) 40 mm

Tulangan Transversal

Gaya geser rencana (Ve), diambil dari gaya geser akibat momen yang

mungkin terjadi pada ujung-ujung kolom karena tulangan longitudinalterpasang, sbb:

Ve VeM

pr3

Mpr4λλλλo

H

Nilai Mpr (3atau4) kolom tidak

perlu lebih besar dari Myang dihasilkan Mpr (1 atau 2)balok yang merangka


27/35

27

Note:Mpr kolom = Mbalance tulangan terpasang dengan f s = 1.25f y

Nilai Ve tidak boleh lebih kecil dari kombinasi gaya geser kolom dari

hasil analisis struktur (SNI pasal 9.2).kombinasie VuV ≥

Syarat spasi sengkang maximum sepanjang λλλλo dari muka kolom

Diambil dari nilai terkecil dari:(a) ¼ min (bk atau hk)(b) 6 db (db adalah diameter tulangan longitudinal)(c) 100+(350-hx)/3 (hx adalah jarak antar kaki sengkang yang terbesar)(d) 150 mm

Besar λλλλo tidak boleh kurang dari:(a) hk (tinggi penampang kolom)(b) 1/6 hn (bentang bersih kolom)(c) 500 mm


28/35

28

Pada daerah λλλλo, Ve harus dianggap nol (Ve = 0) bila:

[ ]

20 (b)

dan 5.0 (a)

'

43

c g

tekanu

kombinasi

pr pr

f A P

Vu H

M M

<

>

+

yh

cc

ch

g

yh

cc

sh

f f h

A

A

f

f h

s

A

'

'

09.0

13.0

≥

−≥

Dimana:Ash/s = luas sengkang per jarak sengkangf yh = tegangan leleh baja sengkang

Ach = luas beton terkekang sengkangAg = Agross kolomhc = tinggi penampang kolom

Check untuk 2 arah Note: syarat ini tidak perlu dipenuhi bila kuat rencanapada bagian inti kolom telah memenuhi ketentuan

kombinasi pembebanan termasuk pengaruh gempa.

Dalam segala hal sengkang kolom harus memenuhi persyaratan:

Pada daerah di luar λλλλo:• Jika Nuk > 0.1f c’ Agr maka harus dipasang tulangan sengkang yang

sama seperti di dalam daerah λo sepanjang tinggi kolom.

• Jika Nuk < 0.1f c’ Agr , maka smax = min (6d atau 150 mm).


29/35

29

HUBUNGAN BALOK-KOLOMSNI pasal 23.5

Gaya geser terfaktor yang harus diperhitungkan dalam hubunganbalok-kolom:

TCc

V j

Ve

Mpr

V j = T - Ve

Ps. 23.5.1.1 → T = As 1.25f y

Kolom eksterior

T1Cc1

V j

Ve

Mpr1

Mpr2 Cc2

T2

Kolom interior

V j = T1 + Cc2 - Ve

T1 = As atas 1.25f yCc2 = T2 = As bawah 1.25f y


30/35

30

Gaya geser V j, harus dapat dilawan dengan kekuatan yang

tersedia pada join.

n j V V φ ≤Dimana:φ = 0.75 (faktor reduksti geser pada hubungan balok-kolomVn = 1.7 A j √f c’ → bila ada 4 balok merangka ke join

= 1.25 A j √f c’ → bila ada 3 balok merangka ke join atau→ bila ada 2 balok merangka ke join pada sisi berlawanan

= 1.0 A j √f c’ → kondisi lainnya

A j = luas efektif join= bj x hj

b j = lebar efektif joinh j = tinggi efektif join

hj:tinggi efektif join =

dimensi kolom dalamarah geser = h

bj:lebar efektif join =

min (b+h) atau b+2x)

Aj: luas efektif join

Arah geser yang

ditinjau

b

h

x


31/35

31

Tulangan geser join

(a)Bila terdapat balok yang merangka pada ke-4 sisi dengan lebar minimum ¾ kali lebar kolom, tulangan geser join dapat diambilsebesar ½ tulangan geser kolom pada daerah λo (maksimum 150 mm)

(b)Selain kasus (a), tulangan geser harus dipasang sesuai dengan

tulangan geser kolom pada daerah λo.


32/35

32

SNI pasal 23 : Ketentuan Khusus untuk Perencanaan Gempa

SNI pasal 23.10 : Komponen struktur lentur pada SistemRangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

SRPMM → Daktail Parsial, koefisien reduksi gempa dapat diambil di antara

µ = 1.0 dan µm seperti yang ditetapkan pada Tabel 3 SNI 03-1726-2002 (µµµµm= 3.3 untuk SRPMM Beton Bertulang).

→ Beban gempa nominal yang harus dikerjakan pada sistem akanlebih besar daripada SRPMK.

UMUM:

• Tulangan lentur balok serta tulangan lentur+aksial kolom didesainberdasarkan kombinasi permbebanan sesuai SNI 02-2847-2002 pasal

11.2• Tulangan geser balok maupun kolom didesain berdasarkan momen

nominal pada kedua ujung elemen saat terjadi gempa dijumlahkandengan akibat gravitasi terfaktor (lihat gambar 47).


33/35

33

Kuat geser rencana pada poin di atas (Vu) tidak boleh kurang darigaya geser akibat kombinasi pembebanan (pasal 11.2) dengan VEdiambil sebesar 2 kali lipat.

wu grav = 1.2D + 1.0LMnl Mnr

λλλλn

Vu

Vu Vu

Vu

Vu

Pu

PuMnt

Mnb

hn

Vu

Vu = +Mnl + Mnr

λλλλnWu λλλλn

2

Vu = Mnt + Mnb

hn


34/35

34

Ketentuan tambahan untuk BALOK:

• Pada tumpuannya, ρ’/ρ>1/3.

• Pada setiap potongan sepanjang balok, tulangan atasmaupun bawah > 1/5 tulangan atas maupun bawah padadaerah tumpuan.

• Pada daerah sepanjang 2h dari tumpuan ke arah lapanganharus dipasang tulangan sengkang dengan jarak tidak bolehlebih dari:

• d/4• 24d

sengkang• 300 mmNote: sengkang pertama harus berjarak < 50 mm

• Pada daerah di luar 2h, smax sengkang = d/2


35/35

35

Ketentuan tambahan untuk KOLOM:

• Pada daerah λo (lihat SRPMK), spasi sengkang harus lebihkecil dari so (terkecil diantara berikut ini):

• 8db• 24dsengkang

• (min bk atau hk) /2• 300 mmNote: sengkang pertama harus < dari 0.5 so.

• Di luar daerah λo, spasi sengkang maximum 2 so.

Hubungan BALOK-KOLOM:

• Dipasang sengkang minimum sesuai persamaan 56 pada

SNI.

Documents

Recoverd (203)