Ringkasan Prosedur Menentukan Beban Gempa SNI 2010

Update Jan 2015:

Sebelum membaca lebih jauh, Puskim PU sudah membuat aplikasi berbasis web untuk memudahkan perhitungan Respon Spektrum berdasarkan SNI ini. Bisa dilihat di

https://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

Langsung aja ya… Juragan ngga terlalu suka basa-basi.

Bahan-bahan yang perlu disiapkan adalah:

1. Peta Zona Gempa RSNI 2010. Bisa didownload di sini kalo belum punya
2. ASCE 7 duaribu sepuluh. Download di sini.
3. Secangkir teh hangat dan 3 potong gorengan. (maaf, ngga bisa didownload)

Cara membuat menggunakan peta:

1. Siapkan diagram respon spektra desain, ambil dari ASCE 7 2010.
   
   Jadi,… kalo sebelumnya di SNI 2002 kita tinggal menggunakan respon spektra yang sudah disediakan oleh SNI …
   
   sekarang, di SNI Gempa 2010, justru kita membuat respon spektrum sendiri.
2. $latex S_S $ itu adalah parameter respon spektrum pada periode pendek (s = short)
   $latex S_1 $ itu parameter respon spektrum pada periode 1 detik (1 = 1 detik)
   Cara menentukan $latex S_S $ dan $latex S_1 $ adalah dari peta gempa.
   Nah, peta mana yang dipake? Di situ ada 2×3=6 peta. Ada peta untuk probabilitas terlampaui 2% dan 10% masing-masing dalam periode 50 tahun. Yang 2% itu setara dengan periode gempa 2500 tahunan (kalo ga salah), dan yang 10% itu setara dengan periode gempa 500 tahunan.
   Yang direkomendasikan untuk digunakan adalah yang 2% alias periode gempa 2500 tahunan.
   Nah, masing-masing periode gempa punya 3 peta lagi: respon spektra percepatan puncak, 0.2 detik, dan 1 detik.
   Yang percepatan puncak itu nggak usah dilirik. Kita cuma perlu yang 0.2 detik dan 1 detik.
   Untuk $latex S_S $, kita pake peta Respon Spektra 0.2 detik Probabilitas 2%.
   Untuk $latex S_1 $, kita pake peta Respon Spektra 1 detik Probabilitas 2%.Contoh: untuk Jakarta
   
   Saya mungkin ambil $latex S_S = 0.65 $, soalnya Jakarta ada di antara garis 0.60 dan 0.70. Kalo mau ambil 0.64 atau 0.66 atau 0.642478 juga ga apa-apa, itu tergantung interpretasi si engineer.
   
   Sementara untuk yang 1 detik, $latex S_1 = 0.27 $, soalnya Jakarta ada di antara garis 0.25 dan 0.3.
3. Tentukan Kelas Lokasi (Site Class). Data yang dibutuhkan adalah Nspt, cepat rambat gelombang, dan kuat geser niralir (undrained). Minimal 2 dari 3 data tersebut harus ada.
   
   Jadi, kondisi “normal”nya, untuk Indonesia yang sering digunakan adalah Kelas C (keras), D (sedang), dan E (lunak).
4. Buka Tabel Fa dan Fv.
   
   Boleh pake interpolasi linear kalo nilai $latex S_S $ dan $latex S_1 $-nya ngga ada di tabel.
   Contoh: Jakarta, Kelas Lokasi E (tanah lunak), $latex S_S = 0.65 $, dan $latex S_1 = 0.27 $.
   Hasil pembacaan tabel:
   $latex Fa = 1.4 $, dan $latex Fv = 2.92 $ (mohon dikoreksi kalo salah)
5. Hitung $latex S_{MS} $ dan $latex S_{M1} $
   Apa pula itu?
   Udahlah… hitung dulu aja… penjelasannya menyusul… (sebenarnya juragan juga masih mencari bahasa yang paling manusiawi untuk menjelaskan variabel tersebut 😀 )
   $latex S_{MS}=Fa \times S_S $,
   $latex S_{M1}=Fv \times S_1 $
   Contoh, untuk kasus di atas:
   $latex S_{MS} = 1.4 \times 0.65 = 0.91 $,
   $latex S_{M1} = 2.92 \times 0.27 = 0.788 $
6. Trus… hitung deh $latex S_{DS} $ dan $latex S_{D1} $, dengan rumus
   $latex S_{DS} = \dfrac23 \times S_{MS} $,
   $latex S_{D1} = \dfrac23 \times S_{D1} $
   Contoh, untuk kasus di atas:
   $latex S_{DS} = \dfrac23 \times 0.91 = 0.61 $,
   $latex S_{D1} = \dfrac23 \times 0.788 = 0.525 $
7. Nah, kalo udah ada $latex S_{DS} $ dan $latex S_{D1} $, berarti kita udah bisa menggambar grafik respons spektranya kan? Template-nya liat di poin 1 di atas.
   $latex T_0 = 0.2 \times \dfrac{S_{D1}}{S_{DS}} = 0.172 \text{sec} $,
   $latex T_s = \dfrac{S_{D1}}{S_{DS}} = 0.86 \text{sec} $
   Tinggal pake MS Excel, jadi deh respon spektranya.
   

Selanjutnya, untuk menentukan nilai R (faktor reduksi gempa), ngga bisa dilakukan begitu saja sesuai selera. Tetap ada aturannya. Bagaimana prosedurnya? Simak…

1. Tentukan dulu kategori risiko bangunan, mulai dari kategori I sampai IV. Tinggal ngintip tabel aja kok
   
   
   
   
2. Kalo udah ketemu Kategori Risiko Bangunan, tentukan Kategori Desain Gempa, pake 2 tabel berikut.
   
   
   Untuk kasus di atas, Jakarta $latex S_{DS} = 0.61 $, dan $latex S_{D1} = 0.525 $, maka Kategori Desain Gempanya adalah D. (Betul nggak?)
   Kalo misalnya dari 2 tabel di atas hasilnya berbeda, maka diambil yang “terberat”. Misalnya dari tabel pertama hasilnya C, tapi dari tabel kedua hasilnya D, maka yang dipake adalah D.
3. Setelah itu, cek tabel berikut
   
   Untuk Kategori D, itu termasuk risiko gempa tinggi. Sehingga mau nggak mau, kudu ngga kudu, harus pake sistem SRPMK atau SDSK.
   SRPMK = Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus,
   SDSK = Sistem Dinding Struktural Khusus (kalo ga salah) 😀
4. Setelah itu, barulah kita tentukan nilai R. Pakai tabel lagi…
   Misalnya, tipe strukturnya adalah beton bertulang ngga pake shearwall, tinggal cari di tabel:
   
   Itu tuh… di nomer 5, R = 8. Nggak kebaca ya? Mohon maaf… saya sudah berusaha nyari sumber yang lebih jelas tapi belum ketemu. :’(
5. Setelah menentukan nilai R, terakhir menentukan periode getar alami struktur, T. T ini bisa dihitung dengan menggunakan program komputer, atau bisa juga dengan rumus empiris yang sudah disediakan. Nah, mulai dari sini prosedur perhitungan beban gempanya sudah mulai mirip dengan SNI Gempa sebelumnya. Jadi,… juragan ngga akan sambung lagi… 😀

Mohon maaf jika kurang membantu.