MODEL STATIK Pembebanan pada Struktur

MODEL STATIK.

Karena rumitnya analisis dinamis, model statis untuk merepresentasikan gaya gempa sangat berguna. Untuk tujuan desain berbagai model statis sering digunakan. Persamaan yang umum digunakan pada peraturan bangunan untuk menentukan gaya desain gempa, misalnya, adalah yang berbentuk:

V = ZTKCSW

Dalam persamaan ini
V adalah geser statis total pada dasar struktur,
W adalah beban mati total pada gedung,
C adalah koefisien yang bergantung pada periode dasar gedung (T),
Z adalah faktor yang bergantung pada lokasi geografi gedung serta kemungkinan aktivitas dan intensitas gempa dilokasi yang bersangkutan,

K adalah faktor yang bergantung pada jenis struktur dan konstruksi yang digunakan (terutama berkaitan dengan daktilitas dan kekakuan relatif),
I adalah koefisien keutamaan yang bergantung pada jenis penggunaan gedung,
S adalah koefisien yang bergantung pada (antara lain) hubungan antara periode alami gedung dan periode alami tanah tempat gedung tersebut dengan menggunakan persamaan berbentuk T
= 0,05H/√ D dengan D adalah dimensi struktur dalam arah
sejajar dengan gaya yang bekerja dan H adalah tinggi bagian utama gedung di atas dasar (dalam ft). Koefisien C mempunyai bentuk C = 15 / √T ≤ 0,12.

Semua persamaan dan faktor ditentukan secara empiris. Gaya geser V yang didapat dengan menggunakan evaluasi faktor-faktor tersebut didistribusikan pada berbagai tingkat gedung dengan menggunakan metode-metode yang ada sehingga menjadi beban lateral di tiap tingkat.

Permasalahan gempa untuk bangunan di Indonesia, secara lebih rinci terdapat dalam SNI 03-1726-2002: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung. Beban gempa yang nilainya ditentukan oleh 3 hal, yaitu oleh besarnya probabilitas beban itu dilampaui dalam kurun waktu tertentu, oleh tingkat daktilitas struktur yang mengalaminya dan oleh kekuatan lebih yang terkandung di dalam struktur tersebut.

Menurut Standar ini, peluang dilampauinya beban tersebut dalam kurun waktu umur gedung 50 tahun adalah 10% dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana (dengan perioda ulang 500 tahun), tingkat daktilitas struktur gedung dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan, sedangkan faktor kuat lebih f₁untuk struktur gedung secara umum nilainya adalah 1,6. Dengan demikian, beban gempa nominal adalah beban akibat pengaruh Gempa Rencana yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama di dalam struktur gedung, kemudian direduksi dengan faktor kuat lebih f₁.

Apabila Ve adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur gedung elastik penuh dalam kondisi di ambang keruntuhan dan V_y adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan pertama di dalam struktur gedung, maka berlaku hubungan sebagai berikut:

di mana μ adalah faktor daktilitas struktur gedung.
Apabila V_n adalah pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung, maka berlaku hubungan sebagai

− f₁ adalah faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung dan nilainya ditetapkan sebesar f₁ = 1,6.
− R adalah faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, R = 1,6.
Nilai R untuk berbagai nilai ì yang bersangkutan dicantumkan Tabel berikut.
Parameter daktilitas dan reduksi untuk struktur gedung
Sumber: SNI 03-1726-2002