Rangkuman Perhitungan Parameter Beban Gempa (SNI 1726-2012)

Pedoman perencanaan beban gempa untuk bangunan gedung dan non-gedung di Indonesia adalah SNI 1726-2012 yang merupakan pengganti dari SNI 03-1726-2002. Artinya, tata cara perhitungan yang masih berdasar pada SNI 03-1726-2002 sudah tidak diperbolehkan lagi. Standar ini mengadopsi code ASCE 7-10, FEMA P750/2009, dan IBC 2009. Sehingga, pada pengaplikasian dalam pemodelan struktur di beberapa program seperti SAP2000, ETABS, MIDAS, dan STAAD Pro, standar ini dapat disetarakan dengan code-code di atas.

Analisis beban gempa dapat dilakukan dengan 3 prosedur, yaitu analisis gaya lateral ekivalen, analisis spektrum respon ragam, dan analisis riwayat respon seismik. Pada prosedur gaya lateral ekivalen dan analisis spektrum respon ragam, penentuan nilai parameter-parameter beban gempa harus didefinisikan terlebih dahulu.

Oleh karena itu, untuk mempermudah proses perhitungan nilai parameter-parameter tersebut, penulis telah membuat spreadsheet yang dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu. Tampilan isi spreadsheet tersebut kurang lebih sebagai berikut:

Download File

Selanjutnya, pemahaman mengenai alur perhitungan beban gempa mutlak diperlukan sebelum berlanjut ke analisis yang lebih dalam. Dalam bagan alur perencanaan beban gempa berikut, bagian yang ditandai dengan garis hijau putus-putus adalah beberapa aspek dalam penentuan parameter perhitungan beban gempa menurut SNI 1726-2012.

Rangkuman perhitungan parameter beban gempa dapat mengikuti tahap-tahap berikut ini:

1. Menetapkan kategori risiko bangunan

Kategori risiko bangunan berkaitan dengan tingkat risiko yang diperbolehkan pada bangunan yang direncanakan sesuai peruntukannya. Penentuannya dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:

2. Menentukan faktor keutamaan gempa

Nilai faktor keutamaan gempa, I_e , didapat berdasarkan kategori risiko bangunan seperti pada Tabel 2 berikut:

3. Menentukan parameter percepatan gempa

Parameter percepatan gempa yang digunakan adalah percepatan batuan dasar pada perioda pendek (S_s) pada 0.2 detik dan percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik (S₁) dengan probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun (gempa 2500 tahun). Nilai kedua parameter ini didapat dari Gambar 1 dan Gambar 2.

Gambar 1. Peta untuk parameter S_s (SNI 1726-2012 – Gambar 9)

Gambar 2. Peta untuk parameter S₁ (SNI 1726-2012 – Gambar 10)

Selain dengan peta gempa di atas, penentuan parameter percepatan gempa dapat dilakukan melalui program “Desain Spektra Indonesia” di situs: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id/

4. Menentukan kelas situs

Perbedaan kondisi tanah pada daerah lokasi bangunan menentukan kriteria-kriteria dalam desain seismik. Perbedaan tersebut dikelompokkan dalam beberapa kelas situs tanah. Kelas situs dapat ditetapkan sesuai dengan Tabel 3 berikut: 

5. Menentukan koefisien situs

Selanjutnya, dalam proses penentuan parameter percepatan spektral di atas permukaan tanah, diperlukan sebuah faktor amplifikasi. faktor amplifikasi tersebut didefinisikan dengan koefisien situs F_a dan F_v yang didapat dari Tabel 5 dan Tabel 6 berikut:

6. Menghitung parameter percepatan spektral desain

Parameter percepatan spektral desain S_DS dan S_D1 dihitung dengan persamaan:

7. Menentukan koefisien modifikasi respons

Koefisien modifikasi respons, R, berkaitan dengan daktilitas rencana struktur. Nilainya bergantung pada sistem struktur yang digunakan. Nilai R ini dapat ditetapkan dari Tabel 9 atau Tabel 20 untuk bangunan menyerupai gedung dan Tabel 21 untuk bangunan yang tidak menyerupai gedung.

8. Meghitung periode fundamental struktur

Periode fundamental struktur dapat dihitung dengan persamaan periode fundamental pendekatan (T_a) di bawah. Periode pendekatan ini merupakan fungsi dari ketinggian struktur dari taraf penjepitan lateralnya ( h_n ). Nilai C_t dan x ditentukan dari Tabel 15 berikut:

9. Menghitung koefisien respons seismik

Koefisien respons seismik, C_s, dihitung dengan Persamaan (vi). Nilai dari Persmaan (vi) tidak perlu melebihi nilai dari Persamaan (vii) dan tidak boleh kurang dari Persamaan (viii) seuai pasal 7.8.1.1

Parameter-parameter tersebut selanjutnya akan diterapkan pada proses analisis prosedur gaya lateral ekivalen dan analisis spektrum respon ragam. Aplikasi pemakaian parameter ini lebih jelas penulis bahas pada tulisan Contoh Perhitungan Beban Gempa Statik Ekivalen (SNI 1726-2012).

Terima kasih