pemilihan nilai R (faktor reduksi gempa)


Ini ada PR yang ditanyakan Damar, sbb:

Selamat sore pak wir,

Perkenalkan pak, nama saya Damar. Pertama-tama saya ingin bertanya mengenai pemilihan nilai R (faktor reduksi gempa) untuk “steel structure gantry” di substation.

Setelah saya baca code ASCE 7-10, nampaknya struktur ini termasuk untuk bangunan non-building structure, di bagian ini juga ada pemilihan nilai R untuk kategori “seismic Coefficient for Nonbuilding Structure not similar to Building”. Ada nilai R untuk tipe struktur trussed tower (free-standing or guyed) dan telecommunication towers.

Nah, apakah nilai R di struktur ini bisa dipakai untuk tipe struktur seperti gantry pada substation? secara general bentuk substation berupa tower rangka baja dan antara towernya dihubungkan dengan beam rangka baja juga sedangkan telecommunication tower atau transmission tower hanya towernya saja, tanpa ada beam.

Pertanyaan yang kedua, dalam mendesain bangunan gedung, ada efek ortogonalitas dalam mendesain beban gempa. bagaimana dengan desain bangunan gantry ini? apakah ada efek ortoghonalitas tersebut?
sejauh saya membaca peraturan (ASCE 7-10), saya belum menemukan jawabannya pak.

Pertanyaan yang ke 3, dalam mendesain bangunan gedung, konsep yang saya ketahui, bila kita menginginkan analisis statik, gaya gempa akan dikenakan di pusat massa tiap lantai dari bangunan tersebut. Lalu, bagaimana untuk struktur gantry ini? apakah harus di kenakan di setiap joint dari rangka tersebut atau bisa di asumsikan diletakkan (kira-kira) di titik berat dari struktur gantry tersebut?

Kemudian pertanyaan yang ke 4 mengenai beban angin. Pembebanan angin di struktur tower transmisi atau gantry yang dikenakan pada struktur ada dibagian front face dan rear face (koefisien angin untuk bagian front dan rear disebutkan dalam “Pedoman Perencanaan dan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung”). Tapi saya cari di code ASCE 7-10, ketentuan untuk koefisien ini tidak saya temukan. Saya pernah dapat cerita dari konsultan yang ada di Singapopre, bahwa koefisien angin ini bisa dikenakan 1 untuk bagian front dan 0,5 untuk bagian rear ATAU dikenakan koefisien sebesar 1,5 untuk bagian front saja. Apakah hal ini dapat dibenarkan?

Code yang saya jadikan acuan sampai saat ini baru ini saja pak :
– SNI Gempa 2002 dan 2012
– ASCE 7-10
– ASCE 7-02 Guide to the used of the wind load provisions
– ASCE 10-97 Design of Lattice Transmission Structures

 

Mohon pencerahannya Pak Wir untuk masalah saya di atas. Saya dengan senang hati bila ada ada referensi terkait masalah di atas Pak.

Thanks and Warm Regards,
Damar

 

Panjang sekali pertanyaannya, tapi menarik juga karena ternyata pak Damar sudah membaca dengan baik buku-buku pendukungnya. Terus terang, sudah lama saya tidak membaca buku ASCE tentang gempa, maklum yang dibaca umumnya kalau ada yang mengajak diskusi, seperti sekarang ini, atau kalau ada makalah dengan permintaan yang tertentu, seperti besok Jumat tanggal 4 Juli 2014, tetapi itu tentang DAM (AISC 2010). Padahal masalah gempa di Indonesia khan kelihatannya lebih mempunyai nilai jual daripada perencanaan baru struktur baja. Betul khan.

Oleh karena kebetulan ada pertanyaan yang dapat memicu diskusi tentang hal itu, maka mari kita bersama-sama membahasnyanya. Untuk itu tentu saja saya akan menyampaikan pendapatnya lebih dahulu, dan agar pendapat itu dapat menjadi ilmu pengetahuan yang baik, tentu perlu ada yang mengevaluasi. O ya, dalam menyampaikan pendapat yang dimaksud, jangan heran jika formatnya terkesan tidak formal. Maklum, ini diskusinya santai saja ya, cerita tentang prinsip-prinsip yang tentunya karena sudah mengendap (di benak) lebih gampang diungkapkan, tidak seperti studi literatur, harus buka buku sana-sini, sekaligus harus ditampilkan daftar rujukannya.

Baik, mulai saja pembahasannya tentang perencanaan tahan gempa ini. Untuk itu, sebelum dapat dijelaskan berapa nilai R (faktor reduksi gempa) yang benar, maka tentunya kita harus tahu apa maksud dari adanya nilai R tersebut.

Seperti kita ketahui bersama, dalam perencanaan struktur terhadap gempa, selain faktor kekuatan (strength) atau kekakuan (stiffness) maka faktor daktilitas (ductility) dari suatu struktur adalah sangat penting. Bahkan yang terakhir itu selalu digembar-gemborkan, diutamakan karena dapat digunakan sebagai solusi untuk mengantisipasi gempa yang tak terduga besarnya. Karena besarnya gempa tidak ada kepastian, maka jika dipaksa direncanakan dengan gaya gempa yang besar, tentunya akan berdampak pada biaya yang membengkak. Jadi untuk menghindari keluarnya biaya yang pasti padahal bebannya saja tidak pasti, maka satu-satunya cara adalah kompromi, yaitu struktur daktail karena biayanya relatif masih ekononomis tetapi ada harapan untuk mengatisipasi ketidak pastian akibat beban yang besar.

Untuk struktur yang memenuhi kriteria di atas, yaitu struktur daktail, maka ketika gempa besar terjadi, yang lebih besar dari beban rencana, dan ketika terjadi overstress (dengan cara yielding) akan terjadilah dissipasi energi. Itu berarti gaya gempa yang berlebihan dapat diantisipasi. Kalaupun ternyata gempanya besar sekali sehingga struktur tidak kuat lagi, maka adanya perilaku daktail, yaitu terjadinya deformasi yang besar sebelum runtuh, akan tersedianya waktu yang cukup agar penghuni dapat menyelamatkan diri. Itu berarti jurus akhir “ambil langkah seribu“, masih diperlukan.😀

Sampai disini tentu para insinyur atau mahasiswa teknik sipil akan paham apa yang saya maksud. Padahal jika ditelaah lebih lanjut, hanya mengandalkan ilmu analisa struktur yang dipelajari di level S1, yaitu metode Cross, atau metode slope deflection, termasuk juga metode matrik kekakuan dengan komputer, maka itu semua hanya dapat menjelaskan apa itu strength atau stiffness dari suatu struktur. Maklum semuanya masih metode elastis-linier. Adapun ductility, jelas-jelas tidak pernah dapat disinggung dengan ilmu tersebut. Kesannya profokasi ya, tapi benar, coba pikirkan betul, pada sesi apa penjelasan ductility itu terungkap di level S1, << hayo mikir lagi >>

Kalaupun ada yang ngotot, bahwa ductility atau daktilitas telah dijelaskan ketika kuliah dulu maka mestinya itu adalah di mata kuliah struktur beton, yang perencanaannya selalu menekankan agar perilaku penampangnya daktail sehingga perlu pembatasan jumlah tulangan tarik. Itu dimaksud agar keruntuhannya bersifat under-reinforced, yaitu tulangan beton yang mengalami leleh terlebih dahulu dibanding betonnya.

Bagaimana . . . . . . . . . . . masih Ingat.

Yup, baguslah jika masih ingat. Fenomena keruntuhan yang dijelaskan pada waktu perkuliahan struktur beton itu adalah suatu bentuk daktilitas lokal, setempat pada penampang. Bagaimanapun juga, kondisi itu memang diperlukan agar struktur secara keseluruhan nantinya juga bersifat daktail. Itu mengapa, ketika membicarakan hal itu maka bentuk struktur secara keseluruhan tidak perlu dibahas.

Istilah penampang under-reinforced cocoknya untuk penampang balok beton bertulang, yang kekuatannya ditentukan oleh kuat momen lentur penampang, oleh karena itu keruntuhan yang dimaksud adalah terjadinya leleh pada bagian tulangan baja tarik. Adapun struktur balok baja, hal itu akan terjadi pada penampang kompak. Ketika beban lebih besar dari My maka mulai bekerjalah fenomena inelastis sampai maksimum sebesar kuat lentur nominal pada kondisi penampang plastis (Mp). Jika momen sebesar itu terjadi maka dapat terbentuk  sendi plastis. Besara Mp yang terbentuk pada penampang kompak adalah kapasitas momen ultimate (maksimum) penampang balok baja. He, he, sabar. Apa yang saya uraikan ini masih dalam rangka menjawab apa itu faktor R tadi. Ini nggak nglantur lho.

Jadi kalau hanya belajar berdasarkan materi S1 (analisa struktur elastis-linier dan struktur beton / struktur baja) maka pembahasan daktilitas masih terbatas pada kondisi lokal (penampang). Padahal yang diharapkan pada perencanaan gempa adalah daktilitas lokal (penampang) dan juga daktilitas global (struktur keseluruhan).

Pak Wir, bagaimana dengan ilmu analisa struktur dinamik, yang biasanya dijadikan prasyarat pada waktu mengambil mata kuliah perencanaan tahan gempa ?

Tergantung, tetapi umumnya yang diajarkan pada analisa struktur dinamik itu juga masih dalam kriteria elastik-linier. Jadi dengan demikian, meskipun sudah mendapat mata kuliah struktur dinamik tetapi kondisinya masih elastik-linier maka jelas soal daktilitas tidak akan diulas secara komprehensif.

Pak Wir, yang di mata kuliah struktur baja III, yang bapak ajarkan di Jurusan Teknik Sipil UPH , apakah ada mata topik yang membahas tentang daktilitas globa tersebut ?

Daktilitas global saya ajarkan melalui mata kuliah analisa struktur cara plastik yang diberikan terbatas pada balok menerus. Memang tidak terlalu canggih sih, tetapi sekedar memberi gambaran mengapa sampai ada strategi “redistribusi momen”, yaitu mengalihkan momen negatif ke momen lapangan, tanpa suatu analisis yang khusus. Kesannya itu seperti engineering judgement. Itulah alasannya, mengapa meskipun mahasiswaku di Jurusan Teknik Sipil UPH telah mendapat beberapa mata kuliah analisa struktur, tetapi karena yang didapat masih dalam kategori elastis-linier, maka mata kuliah cara plastik aku sisipkan juga dalam mempelajari struktur baja.

Pemahaman tentang daktilitas global, selain dengan analisa struktur dengan cara plastis, untuk kasus sederhana, maka jika ingin diaplikasikan pada struktur yang rumit maka perlu mempelajari lagi analisa struktur statik pushover. Untuk melakukannya tentu memerlukan program komputer khusus, salah satunya SAP2000 atau yang sejenis. Yakin deh, materi tersebut tentu tidak diajarkan secara resmi di level S1, kecuali digunakan sebagai materi tugas akhir. Tentang strategi nonlinier dengan teknik pushover telah dijadikan topik dari beberapa mahasiswa bimbinganku, baik yang di level S1 atau S2.

Satu-satunya pintu masuk bagi sarjana di level S1 untuk memahami konsep struktur daktail adalah melalui pelajaran analisa struktur cara plastik, suatu metode paling sederhana yang dapat digunakan untuk mengungkapkan perilaku daktail struktur secara global (menyeluruh). Itu terjadi tentunya jika pada tingkat penampang juga berperilaku daktail (misal terjadinya momen plastis Mp pada penampang profil baja kompak).

Jadi bagi yang merasa sudah menjadi ahli gempa, tetapi tidak memahami analisa struktur cara plastik atau juga analisa statik pushover, maka keahliannya tentu hanya didasarkan pada kerajinannya membaca design code.😀

Itulah mengapa kalau anda tidak memahami analisa struktur cara plastis tentu akan kesulitan untuk menjelaskan bagaimana perilaku struktur yang daktail.

Pemahaman tentang perencanaan bangunan tahan gempa yang didasarkan design code adalah bisa seperti ini :

  • merencanakan penampang balok bersifat under-reinforced (beton bertulang) atau penampang kompak (struktur baja), keduanya harus diproporsikan sehingga memenuhi syarat Mu < phi Mn. Sisi kiri adalah beban batas perlu hasil kombinasi gaya-gaya beban dengan memasukkan faktor beban yang sesuai.
  • hal yang sama juga perlu dikerjakan untuk kolom. Hanya saja faktor tekuk dan efek P-delta perlu dimasukkkan dalam desainnya.
  • Dua langkah di depan tersebut pada dasarnya adalah prinsip perencanaan struktur secara umum. Kekhususan untuk bangunan tahan gempa adalah ketika menentukan besarnya beban akibat gempa. Besarnya beban gempa (lateral) yang harus diterapkan pada bangunan tersebut dapat disederhanakan sebagai V (gaya gempa dasar), yang merupakan fungsi dari berat struktur dan beban-beban rencana yang dipikulnya, Wt.  Fungsi yang dimaksud ditentukan oleh faktor Cs atau koefisien respon gempa. yang dapat dirumuskan sebagai : V = Cs. Wt.  Nah di dalam faktor Cs tersebut terdapat parameter koefisien R atau faktor modifikasi respon, I (importan factor) dan Sds atau spectral rencana.

Cs ditentukan oleh kondisi tanah dan wilayah tempat bangunan itu dibangun (nanti), yang merupakan faktor geografi tempat struktur dibangun, adapun I ditentukan oleh fungsi atau kegunaan bangunan yang merupakan refleksi terhadap kepentingan pemakai (relatif), sedangkan faktor R adalah sangat ditentukan oleh jenis struktur dan juga detailing dari elemen-elemen batang dan sambungan penyusunnya.

Nah di sini mulai terbuka rahasianya, jadi sebenarnya faktor R digunakan untuk merepresentasikan pengaruh adanya daktilitas ketika terjadi gempa. Meskipun demikian dari sisi praktis, faktor R bukan seperti itu maksudnya, tetapi sebagai faktor reduksi gaya gempa, jadi lebih ditekankan pada kaca mata penghematan biaya. Maklum rumusannya adalah sebegai berikut Cs = Sds * I /R. Jadi terlihat sekali nilai R akan secara langsung berpengaruh pada besarnya beban gempa, dimana V = Cs * Wt.

Semakin besar V maka tentunya gaya gempa akan semakin besar, meskipun tentu itu tergantung dari bagaimana mendistribusikan beban V tersebut ke struktur. Tapi jelas jika pola distribusinya sama, maka tentu semakin besar V, semakin besar gaya, dan semakin besar gaya akan berkorelasi langsung pada biaya yang harus dikeluakan, karena itu akan berdampak pada penampang elemen struktur dan tulangannya yang harus disediakan, juga lainnya, seperti pondasi dan sebagainya.

Secara umum orang berkepentingan terhadap R karena dapat dilakukan penghematan dan bukan pada daktilitas yang dihasilkannya. Maklum jika R semakin besar nilainya maka gaya gempa dasar rencana menjadi lebih kecil. Kecil, karena dianggap sistem strukturnya lebih daktail . Perilaku daktail inilah yang dianggap akan menimbulkan reduksi kekakuan bangunan sekaligus terjadinya enerji dissipasi gaya gempa. Tetapi untuk memastikan bahwa bangunannya daktail maka setiap pilihan R akan menentukan juga detailing yang harus diaplikasikan pada strukturnya. Jadi tiap pilihan pada dasarnya ada konsekuensi logis yang harus dipenuhi.

Selain detailling, perlu dipastikan juga kekuatan penampang balok dan kolomnya, yaitu untuk memastikan konsep strong-column & weak-beam akan terjadi. Itulah mengapa konsep capacity design harus diterapkan.

Apakah dengan demikian jika hal-hal di atas sudah terpenuhi, lalu dapat dipastikan bahwa bangunannya tahan gempa.  << mikir mode on >>

Nah menjawabnya harus hati-hati, jangan terjebak untuk sekedar menjawab “pasti dong”. Maklum fenomena strong-column & weak beam hanya cocok untuk struktur tertentu, yaitu portal daktail. Jika strukturnya bukan itu, maka bisa dijawab “belum tentu”. Nah gimana itu ?

Jadi dalam menentukan R maka perilaku keruntuhan struktur yang akan menerapkan nilai tersebut harus diketahui, maklum daktail tidaknya struktur sangat terkait dengan sifat keruntuhannya. Memahami perilaku keruntuhan bagi engineer tukang hitung di kantor, jarang membaca buku tentu akan kesulitan. Untuk itulah maka code seperti ASCE 7-10 di Chapter 15 untuk non-building structure menyediakan Table 15.4-1 yang memerinci nilai R.  Nilai R yang paling besar menunjukkan suatu struktur yang daktail, nilai 1 menunjukkan tingkat daktilitas rendah bahkan tidak ada, sehingga dalam perencanaannya harus direncanakan secara elastis.

Nah kalau begitu silahkan dapat dipikirkan, nilai R berapa yang diperlukan. Tapi ingat, semakin daktail maka tentu saja deformasi yang dihasilkan juga besar. Nah kalau itu digunakan untuk mesin atau alat maka tentu perlu diperhatikan. Bisa-bisa akibat gempat besar, strukturnya tidak runtuh, tetapi karena berdeformasi maka mesin yang dipasang menjadi tidak bisa digunakan. Saya ingat betul dulu pada waktu mendesain bangunan yang di atasnya ada mesin, pihak pengembang meminta persyaratan serviceability yang tinggi, seperti lendutan tidak boleh kurang dari 1/800.

Resikonya apa kalau dipakai R yang rendah, jadi boros karena struktur tersebut ketika gempa akan meresponnya secara elastis. Keuntungannya untuk mendetailkan sambungan menjadi relatif mudah, pokoknya kalau sudah memenuhi syarat gaya-gaya internal yang terjadi maka ok-ok saja.

Tentang ortogonalitas beban, ini tergantung dari sistem struktur, jika ternyata sistem struktur pada arah tertentu berbeda dengan arah lainnya, maka jelas persyaratan tersebut diharuskan, yaitu untuk mengantisipasi efek puntir bangunan. Tetapi jika kantilever, yang di kesemua arah sama, maka apa itu perlu ?

Penempatan beban gempa bagaimana ?

Untuk struktur bukan bangunan gedung, yang tidak ada lantainya, maka paling gampang adalah mennempatkan beban pada titik berat massa. Karena tidak ada lantai diagfragma, maka tentu saja diberikan pada tiap nodal, sesuai dengan proporsional massanya. Tentu saja jika digunakan konsep beban statik eqivalent memang agak membingungkan. Oleh sebab itu sebaiknya memakai saja pola beban dinamik respon spektrum. Hanya hati-hati, kalau beban dinamik, arah beban tidak ada, hanya nilai maksimum, jadi perlu dikonversi jadi statik, hanya pola beban yang digunakan.

Untuk angin, memang ada beban tekan atau hisap.

Nah kelihatannya terlalu panjang, sekian dulu ya. O ya, jika ada masukan silahkan lho . . . .  pasti diterima dengan tangan terbuka untuk memulai diskusi.

31 thoughts on “pemilihan nilai R (faktor reduksi gempa)

    • Salam kenal juga mas Kukuh, . . . tulisan itu sekedar intro untuk memahami apa itu R (Response Modification Coefficient) yang kalau awam terkesan sesuatu yang . . . . begitu. Sampai-sampai menghitungnya sangat teliti, beberapa digit dibelakang koma, padahal itu sekedar kuantifikasi penyederhanaan dari suatu daktilitas struktur. Jadi kalau bingung, pilih nilai R yang terkecil saja, nggak beresiko dari sisi konsekuensi rekayasa.

      Suka

  1. Mantab pak…

    Saya pernah ada pengalaman design dan terjadi perdebatan dalam menentukan faktor reduksi gempa pak.

    Waktu itu saya design untuk struktur beton di daerah gempa 5. Di beberapa referensi (baca2 blog) untuk daerah dengan gempa besar memang disarankan untuk memakai nilai R yang besar (SRPMK), meskipun saya cari di beberapa code tidak ada yg menyatakan tsb. Tapi menurut saya pernyataan itu adalah suatu engineering adjustment.

    Mungkin dengan anggapan bahwa jika di zona gempa yang besar dipakai nilai R yang kecil (SRPMB), akan terlalu boros.

    Waktu saya design struktur tsb, sesuai SNI ada beberapa rules yang harus terpenuhi. Dan saya sudah cek untuk syarat dimensi balok, bentang, dsb.
    Cuma akhir2 dipilih menggunakan SRPMS, dengan alasan bahwa jika daktail penuh akan memperumit penulangan2 di joint. Dan control qc tidak akan bisa diawasi, melihat kemampuan dan ketrampilan orang konstruksi dan manpower meragukan.

    Kira-kira pak Wir ada masukan gak pak? Karena kadang kita ragu “kapan kita yakin harus mendesign sebuah struktur (baja/beton) sebagai struktur penahan momen biasa, sedang dan khusus. Kembali jika dikaitkan dengan faktor reduksi gempa.

    Maaf kalau harus tanya uneg-uneg saya yg lama terpendam..🙂 terima kasih.

    Suka

    • Pengalaman bapak sudah on the right track. Hitungan di atas kertas harus konsisten dengan detailing yang harus diikuti. Maklum, memprediksi perilaku detailing dari suatu struktur berdasarkan hitungan analisis adalah tidak mudah, karena pada bagian tersebut perilakunya sudah bersifat inelastis-nonlinier. Oleh sebab itu, banyak kinerja detailing suatu struktur merujuk pada hasil empiris saja.

      Untuk mengetahui mana yang terbaik, maka umumnya perlu dilakukan uji banding antara desain satu dengan desain lainnya. Jaman sekarang rasanya itu bukan hal yang mustahil karena telah tersedia program bantu komputer yang dapat digunakan. Untuk proses perencanaan di bangunan gedung memang relatif jarang, karena fokus utama ada di pihak arsitek. Struktur hanya melayani. Hal berbeda untuk struktur jembatan, maklum fungsi sudah jelas, termasuk beban-beban rencana. Masalah utamanya adalah metode konstruksi (ketersediaan teknologi dan sdm), dari kaca mata itu maka perlu dibuat berbagai alternatif perencanaan dan dipilih yang terbaik.

      Pemilihan tingkat daktilitas sebagaimana di atas, umumnya ditentukan oleh budget. Maklum, porsi biaya untuk pekerjaan struktur gedung umumnya dikunci tidak boleh lebih dari 30%-nya, jika lebih terkesan mahal.

      Hal berbeda untuk konstruksi off-shore lepas pantai, untuk mendukung produksi minyak. Saya pernah diskusi dengan orang yang punya pengalaman dengan mereka. Bagi mereka nilai pekerjaan struktur relatif kecil dibanding dengan produk yang dihasilkan. Oleh sebab itu keandalan struktur menjadi utama, bahkan terhadap gempa besar. Nah karena tidak ada kendala biaya, dan juga tahu risiko kalau struktur rusak terhada berbagai kondisi bahaya, maka mereka tetap menganalisis beban-beban besar tersebut secara elastis. Bagi orang-orang dengan latar belakang gedung, maka hal itu terlihat boros. Tapi bagi mereka itu biasa.

      Kelemahan metode elastis adalah jika beban yang anda prediksi salah, yaitu kurang besar. Nah perilakunya jadi tak terduga. Jadi selama kita tidak disalahkan ketika memberi faktor keamanan yang tinggi, maka saya yakin perencanaan dengan metode elastis ok-ok saja. Nggak usah pusing-pusing tentang R.😀

      Suka

    • Syukurlah pak karena yang saya tulis ini hanya dipahami oleh structural engineer, di luar itu pasti bingung.😀

      Jadi dapat disimpulkan juga bahwa ilmu structural engineering Bapak juga mantap !

      Suka

  2. Pak, mau tanya, ketika menjalankan analysis static nonlinear (dalam kasus ini analisis beban dorong / Pushover) didapatkan nilai daktilitas atau μ yang berupa hasil bagi displacement sesaat sebelum runtuh, dan displacement saat pertama kali terjadinya sendi plastis. Lalu nilai μ dikali suatu faktor maka mendapatkan nilai R (faktor reduksi gempa). Apa benar begitu? Lalu dengan R yang didapat dibandingkan dengan tabel perencanaan R?

    Sebenarnya R yang didapat harus mendekati R yang di tabel peraturan, atau apakah R pada tabel peraturan merupakan nilai maksimum / minimum?

    Terimakasih

    Suka

    • R pada tabel adalah response modification factors yang juga adalah sebenarnya force reduction factors, dalam hal ini struktur direncanakan dengan beban lebih kecil dari beban pada kondisi elastis. Tujuannya agar ekonomis dan aman.

      Itu bisa terjadi karena mengandalkan konsep keruntuhan pada bagian yang sudah ditentukan dan terjadinya dissipasi energi. Ke dua bagian itu pada tiap-tiap struktur adalah berbeda-beda, oleh karena itu untuk memudahkan dilakukan tabulasi berbagai tipe R yang berkorelasi dengan bentuk atau jenis struktur dan detail yang akan digunakan.

      Itu di sisi perencanaan awal.

      Pada sisi analisis, untuk mengkonfirmasi apakah prediksi daktail yang dipilih memenuhi syarat maka dibuktikan dengan pushover analysis. Dalam hal ini, dianggap kondisi detail struktur pada kondisi ideal, dan dapat dimodelkan bagian yang mengalami keruntuhan yang sudah ditentukan tadi sebagai bagian yang berperilaku non-linier (yang diberi HINGE), bagian yang lain berperilaku elastis. Selanjutnya ketika diukur μ seperti diatas maka dapat ditentukan juga kondisi daktilitasnya.

      Hasil daktilitas dari pushover yang berupa μ tentu harus lebih besar dari nilai R yang didapat sebelumnya. Itu menunjukkan bahwa nilai R terbukti bisa diambil. Jika ternyata nilai μ < dari R maka berarti reduksinya tidak boleh terlalu banyak.

      Jadi nilai R pada tabel adalah nilai minimum dari μ yang harus dihasilkan.

      Semoga menjawab.

      Suka

        • Satu lagi pak, maaf bila out of topic, saya ingin menanyakan mengenai analisis beban dorong (Pushover), apabila sudah dianalysis, apakah ada kemungkinan pada step terakhir tidak terjadi sendi plastis pada kolom? Hanya sebagian besar dari balok yang mengalami sendi plastis.. terimakasih

          Suka

        • Itu berarti beban dorongnya kurang besar, struktur belum mengalami instabilitas (mechanism). Atau dengan kata lain, struktur masih bisa dibebani lagi.

          Suka

  3. terima kasih Pak Wir atas komentarnya, maaf saya baru bisa baca skrg.
    sangat mengesankan Pak penjelasannya dan sangat membantu🙂.

    Maaf ingin tanya lagi pak mengenai arah ortogonalitas pembebanan, saya setuju pak bila untuk bangunan yang sifatnya kantilever hal itu tidak diperlukan, tapi saya pernah mendengar cerita “gempa datangnya dari berbagai arah” makanya digunakan efek ortogonalitas 100/30 masing2 dalam arah X dan arah Y. Apakah dalam bangunan kantilver ini memang benar cukup (bila dalam pemodelan) kita apply dalam 1 arah saja? (arah X atau arah Y). Atau tetap kita berikan 100% dalam masing2 arah X dan Y?

    Dan kemudian yang menarik menurut saya, struktur lattice ini (gantry ataupun transmission tower) ternyata dalam menerima beban lateral ternyata lebih dominan terhadap beban angin (dari percobaan yang saya lakukan), dimana beban gempa bergantung dengan massa dan kekakuannya. rata2 struktur ini massa nya tidak begitu berat, sehingga beban gempanya jg tdk terlalu dominan. Pertanyaannya adalah, apakah beban angin ini jg ada efek ortogonalitasnya? atau cukup dibebani dalam 1 arah saja? saya awam sekali dengan pembebanan angin ini, karena sewaktu kuliah pun pembebanan ini tidak terlalu “nge-trend” dibandingkan beban gempa.😀

    Sekali lagi terima kasih Pak Wir atas penjelasannya dan diskusinya. Semoga bermanfaat untuk yang lainnya. Terima kasih🙂

    Suka

    • kantilever tetapi strukturnya terdiri dari dua bagian yang saling tegak lurus, seperti rangka persegi maka tetap digunakan beban ortogonal. tetapi kantilever dengan penampang lingkaran seperti silo maka tentunya cukup satu arah saja.

      beban orthogonal tersebut untuk memastikan pengaruh dua system yang saling tegak lurus tersebut, bagaimana interaksi keduanya. Kalau penampang pipa maka jelas kekakuan terhadap torsi sangat besar jadi tidak perlu diperiksa atau dibebani arah orthogonal. Karena meskipun dibebani arah orthogonal maka yang menentukan pastilah lentur yang tentunya akan lebih konservatif. Jika bapak masih bingung dan ragu-ragu, bisa saja dibikin ortogonal, sangat aman.

      Untuk angin, umumnya dapat didekati secara statis, jangan lupa ada bidang tekan yaitu terhadap angin, tetapi ada juga bidang isap yang berlawanan dengan angin. Interaksi ortogonal kelihatannya tidak secara jelas diberikan pada pembebanan angin (coba check, saya koq agak lupa). Tetapi jika kondisi sistem strukturnya saling tegak lurus, maka ada baiknya diberikan untuk memperhitungkan pengaruh interaksi ke dua sistem tersebut. Umumnya pada kasus umum ini tidak ditinjau, karena pada bangunan telah diberikan bracing secara mencukupi.

      Suka

  4. Terima kasih P.Wir pencerahannya.

    Mohon bisa di jelaskan lebih banyak mengenai tulisan diatas khususnya mengenai beban dinamis :

    “Hanya hati-hati, kalau beban dinamik, arah beban tidak ada, hanya nilai maksimum, jadi perlu dikonversi jadi statik, hanya pola beban yang digunakan.”

    Pengetahuan awam saya, saat mengaplikasikan beban dinamis (respons spectrum) pada model selalu ditanya arahnya, jadi apakah arah yang dimaksud oleh P.Wir di tulisan tersebut? dan bagaimana cara mengambil pola dari beban dinamis untuk dikonversi menjadi beban statis? apa dilihat dari deformasi strukturnya?

    Terima kasih lagi atas kesempatannya menjelaskan.

    Salam,

    Suka

    • sdr. Denis,
      kamu cukup jeli dengan tulisan saya di atas. Argumentasi kamu betul, ada baiknya aku tidak pakai kata arah. Maksud kalimat di atas adalah jika kita pakai beban dinamis maka hasil momen yang diterima elemen adalah tidak jelas arahnya, apakah momen positip atau negatif, sehingga untuk penulangan bisa tidak diketahuai apakah itu harus dipasang di sisi kiri atau kanan (tulangan kolom). Juga tidak mudah untuk dilakukan kombinasi dengan beban statik. Maklum, dinamik khan beban bolak-balik, hasilnya adalah tergantung fungsi waktu. Kalaupun ada nilai tunggal maka itu berarti nilai envelope atau nilai maks atau nilai minimumnya saja.

      Dengan tidak diketahuinya arah (maksimum dan negatif) maka misalnya digabungkan dengan beban angin akan tidak ketahui apakah kolom menerima tarik atau tekan. Ingat nilai terbesar belum tentu aman. Artinya, untuk kombinasi jadi membingungkan. Jadi sebagai solusinya maka hasil distribusi gaya gempa dinamik akibat diubah jadi statik. Caranya disamakan saja dengan besarnya gaya geser tiap lantai.

      Jadi analisis dinamik pada bangunan tinggi itu pada dasarnya adalah mencari distribusi gaya-gaya geser tiap lantai. Itu juga dipilih karena ada statement di peraturan jika digunakan cara tersebut maka gaya geser dasar dapat direduksi tinggal 0.8 V statik.

      Tentang distribusi gaya gempa arah ortogonal.

      Meskipun kantilever tergantung sistem struktur. Mungkin paling gampang dengan pemisalan kantilever baja. Jika penampangnya pipa, simetri di setiap arah maka tentunya persyaratan 100%x + 30%y tidak relevan. Maklum kekakuan torsi tinggi dan kekakuan lentur di semua arah sama. Tetapi jika bentuk profil H maka kekakuan arah x dan arah y tidak sama, sekaligus juga ketahanan terhadap lentur relatif kecil, sehingga dimungkinkan terjadi torsi. Jika bentuk penampang double simetri masih mending, tetapi kalau bentuk penampang L dimana pusat berat dan pusat geser tidak berimpit maka pada kondisi tertentu meskipun bebannya satu arah saja bisa terjadi torsi. Pemisalan penampang profil baja tentu lebih sederhana dibanding bangunan, oleh karena itulah maka untuk mengantisipasi terjadinya torsi yang bukan sekedar pusat kekakuan dan pusat kekakuan maka diberikanlah ketentuan tersebut.

      Suka

  5. Selamat pagi bapak
    maaf pagi – pagi ini bertanya.heheheh
    berkaitan dengan tugas di kampus
    pada pemodelan gedung memakai rangka beton pemikul momen di ETABS ,saya akan membandingkan gayan geser analisa gempa statik dan analisa gempa dinamik (respon spektrum) ,dimana nantinya saya akan menggunakan analisa gempa dinamik gaya gesernya dinamik harus lebih besar dari analisa gempa statik,
    yang jadi pertanyaan saya ,niatnya saya ga mau manual memasukan gempa statiknya , karena ada pilihan di LATERAL LOAD pada menu define statik load case saya pakai yg IBC 2006. pada saat memasukan parameter gempanya ada yang ga saya pahami hanya 1 menu itu tapi pengaruhnya ke gaya geser besar sekali jadi saya tanyakan saja ke cendikiawan ,yaitu tulisannya
    grup datanya seismic koefisien dibawahnya
    0.2 detik spketra accel Ss –> yg ini saya paham
    1 detik spketra accel s1 –> yg ini juga saya paham
    LONG-PERIOD TRANSITION PERIOD –> nah yg ini yang saya ga paham
    kalo saya terjemahkan artinya panjangnya perioda transisi, apa ini nilai T0 atau Ts atau mungkin bukan keduanya?
    maaf ya pak apabila pertanyaan saya sulit dicerna lagi belajar pula menuangkan pikiran ke tulisan agar mudah dicerna.heheheh
    terima kasih atas perhatiannya

    Suka

    • “dimana nantinya saya akan menggunakan analisa gempa dinamik gaya gesernya dinamik harus lebih besar dari analisa gempa statik”

      koq bisa. Parameter dinamik anda perlu di skalakan dengan V yang diperoleh dari statik. Karena dinamik yang anda lakukan belum terkait dengan percepatan tanah dimana struktur anda berada. Hal itu tidak bisa dimasukkan secara langsung tetapi secara indirect dengan cara penskalaan tersebut.

      tentang long-period transition period . . . wah saya nggak lihat detailnya, tetapi kalau tidak salah itu terkait input data tenatng kurva spectrum yang digunakan dimana untuk periode panjang berbentuk lengkung kurvanya. baca di manual.

      Suka

  6. Selamat malam Bapak ,
    mohon maaf menggangu pagi pagi.
    saya mau bertanya , kira kira berapa persen kekeroposan pada kolom atau balok beton ?
    dan apa bila beton keropos apakah hanya di grouting saja sdh bisa menjamin kekuatan strukttur itu.
    terima kasih

    Suka

    • maksud saya keropos pada beton setelah di lakukan pengecoran,
      apakah ada batas dari kekeroposan itu atau langsung di bongkar saja.
      terima kasih

      Suka

    • wah itu banyak pak yang dapat diungkap dari p-delta, mulai dari analisis dan desain. di buku saya nanti itu termasuk dan akan banyak tulisan mengenainya.

      Suka

  7. permisi pak wir,
    ada yang ingin saya tanyakan megenai penjelasan bapak diatas sebelumnya mengenai R. saya masih belum mendapat pencerahan atas penggunaan nilai R daktail parsial atau penuh pada suatu perencanaan gedung. atas dasar apa saya harus menggunakan daktail parsial ataupun penuh.

    mohon maaf mengganggu waktunya, akan sangat senang bila ditanggapi
    terimakasih.

    Suka

    • Sdr Hang,
      Memilih nilai R, apakah daktail parsial atau penuh umummnya mempertimbangkan dua hal. Pertama adalah dengan melihat kondisi beban apa yang mendominasi sistem strukturnya, apakah beban gravitasi (beban tetap) atau beban lateral (gempa). Pada tahap ini juga perlu dilihat persyaratan code, apakah daerah dimana struktur tersebut dibangun ada pada daerah yang berisiko tinggi terhadap gempa atau tidak. Kedua adalah persyaratan pendetailan yang harus dipilih. Untuk daktail penuh maka umumnya syarat detail penulangan akan lebih ketat (rumit) dari yang tidak daktail.

      Suka

  8. pak wir, saya mau bertanya, dalam menghitung gaya geser gempa dasar (SNI 1726-2012) pada bangunan rumah tinggal satu lantai beban angin dihitung, setelah dapat nilai angin tekan dan hisapnya, nilai tersebut sebagai penambahan berat total bangunan atau tidak pak, mohon penjelasanya,

    Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s