10.3 Persyaratan desain struktur

10.3.1 Dasar desain

Struktur bangunan nongedung yang memiliki kriteria desain seismik khusus yang ditetapkan dalam dokumen acuan harus didesain dengan menggunakan standar sebagaimana yang ditetapkan disini. Apabila dokumen acuan tidak disebutkan disini, struktur bangunan nongedung harus didesain sesuai dengan 10.4 dan 10.5 untuk menahan gaya seismik lateral minimum yang tidak kurang dari persyaratan 7.8, dengan penambahan dan pengecualian sebagai berikut:

1. Sistem pemikul gaya seismik harus dipilih sebagai berikut:

a. Untuk struktur bangunan nongedung yang menyerupai gedung, sistem struktur harus dipilih dari Tabel 12 atau Tabel 28 dengan memperhatikan batasan sistem dan ketinggian struktur, hn, berdasarkan kategori desain seismik yang ditunjukkan dalam tabel. Nilai yang sesuai dari R, Ω0, dan Cd yang ditunjukkan dalam tabel harus digunakan untuk menentukan gaya geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antar tingkat desain seperti yang ditunjukkan dalam standar ini. Persyaratan desain dan pendetailan harus sesuai dengan pasal yang diacu dalam tabel.

b. Untuk struktur bangunan nongedung yang tidak menyerupai gedung, sistem struktur harus dipilih dari Tabel 29 dengan memperhatikan batasan sistem dan ketinggian struktur, hn, berdasarkan kategori desain seismik yang ditunjukkan dalam tabel. Nilai yang sesuai dari R, Ω0, dan Cd yang ditunjukkan pada Tabel 29 harus digunakan untuk menentukan gaya geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antar tingkat


“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 135 dari 236


desain seperti yang ditunjukkan dalam standar ini. Persyaratan desain dan pendetailan harus sesuai dengan pasal yang diacu dalam Tabel 29 .

c. Jika Tabel 28 atau Tabel 29 tidak memuat kriteria yang sesuai, kekuatan yang berlaku dan kriteria desain lainnya harus diperoleh dari dokumen acuan yang sesuai dengan tipe struktur bangunan nongedung tipe khusus. Persyaratan desain dan pendetailan harus sesuai dengan dokumen acuan.

2. Untuk sistem bangunan nongedung yang memiliki nilai R yang diberikan pada Tabel 28 , nilai minimum yang ditentukan dari Persamaan (34) diganti dengan

𝐶𝑠 = 0,044 𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒 (101)

Nilai Cs diambil tidak kurang dari 0,03

Dan untuk struktur bangunan nongedung yang terletak di lokasi dimana S1 ≥ 0,6g, nilai minimum yang ditentukan dari Persamaan (35) diganti dengan

𝐶𝑠 = 0,8 𝑆1 / (𝑅/𝐼𝑒 ) (102)

PENGECUALIAN
Tangki dan vessel yang didesain mengikuti AWWA D100 (Red: AWWA: American Water Works Association [AWWA] - Welded Carbon Steel Tanks For Water Storage); AWWA D103 (Red: Factory-Coated Bolted Carbon Steel Tanks For Water Storage); API 650 (Red: American Petroleum Institute[API} - Welded Tanks for Oil Storage), Lampiran E; dan API 620 (Red: Design and Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks), Lampiran L, sebagaimana dimodifikasi oleh standar ini, dan cerobong (stacks) dan cerobong asap (chimneys) yang didesain mengikuti ACI 307 (Red: Code Requirements for Reinforced Concrete Chimneys) yang dimodifikasi oleh standar ini, harus didesain berdasarkan nilai gaya geser dasar minimum yang lebih besar dari yang ditentukan oleh dokumen acuan atau dari yang nilainya ditentukan dengan mengganti Persamaan (34) dengan persamaan berikut ini:

𝐶𝑠 = 0,044 𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒 .... Pers (103)

Nilai Cs diambil tidak kurang dari 0,01 Untuk struktur bangunan nongedung yang terletak di lokasi dimana S1 ≥ 0,6g, nilai minimum yang ditentukan dalam Persamaan (35) diganti dengan

𝐶𝑠 = 0,5 𝑆1 / (𝑅/𝐼𝑒 ) .... Pers (104)

Persyaratan gaya geser dasar minimum tidak perlu diterapkan pada komponen konveksi cairan (guncangan) dalam tangki.

3. Faktor keutamaan gempa, Ie, sebagaimana ditetapkan dalam 4.1.2.

4. Distribusi vertikal gaya seismik lateral pada struktur bangunan yang tercakup dalam bagian ini harus ditentukan:

a. Menggunakan persyaratan dari 7.8.3, atau

b. Menggunakan prosedur pada 7.9.1, atau

c. Sesuai dengan dokumen acuan yang berlaku untuk struktur bangunan nongedung khusus.

5. Apabila lokasi massa, isi yang dikandung, dan elemen struktural atau nonstruktural yang dipikul (termasuk tetapi tidak terbatas pada sistem perpipaan dan tangga) yang dapat memberikan kontribusi pada massa atau kekakuan struktur sudah dimasukkan dan diperhitungkan dalam analisis, persyaratan torsi tak terduga pada 7.8.4.2 tidak perlu disertakan untuk:

a. Struktur bangunan nongedung yang kaku, atau

b. Struktur bangunan nongedung yang tidak menyerupai gedung yang didesain dengan nilai R kurang dari atau sama dengan 3,5, atau

c. Struktur bangunan nongedung yang menyerupai gedung dengan nilai R kurang dari atau sama dengan 3,5, apabila salah satu dari kondisi berikut terpenuhi:

i. Pusat kekakuan yang dihitung pada masing-masing diafragma lebih besar dari 5% dimensi denah pada setiap arah dari pusat massa diafragma yang dihitung, atau

ii. Struktur tidak memiliki ketidakberaturan torsi horizontal tipe 1A atau 1B dan strukturnya memiliki paling sedikit dua baris pemikul lateral pada setiap arah di dua


“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 136 dari 236


sumbu utama. Sedikitnya satu baris pemikul lateral harus berada pada jarak yang tidak kurang dari 20 % dari dimensi denah struktur dari pusat massa pada setiap sisi pusat massa.

Selain itu, struktur yang didesain sesuai pasal ini harus dianalisis dengan menggunakan representasi 3D menurut 7.7.3.

6. Untuk sistem struktur bangunan nongedung yang mengandung cairan, gas, dan granular padat yang menumpu pada dasar sesuai definisikan pada 10.6.1, gaya seismik desain minimum tidak boleh kurang dari yang disyaratkan oleh dokumen acuan untuk sistem khusus,

7. Apabila dokumen acuan memberikan dasar untuk desain tahan gempa dari struktur bangunan nongedung khusus yang tercakup dalam Pasal 10.0, standar tersebut tidak boleh digunakan kecuali batasan berikut terpenuhi:

a. Percepatan tanah seismik dan koefisien seismik harus sesuai dengan persyaratan Pasal 6.0

b. Nilai untuk gaya lateral total dan momen guling dasar total yang digunakan dalam desain tidak boleh kurang dari 80 % nilai gaya geser dasar dan momen guling, yang masing-masing disesuaikan dengan pengaruh interaksi tanah-struktur yang diperoleh dengan menggunakan standar ini.


8. Gaya geser dasar diizinkan untuk dikurangi sesuai dengan Pasal 14.0 untuk memperhitungkan pengaruh redaman fondasi dari interaksi tanah-struktur. Gaya geser dasar yang dikurangi tidak boleh diambil kurang dari 0,7V.


9. Kecuali diatur dalam Pasal 10 , pengaruh pada struktur bangunan nongedung yang disebabkan oleh beban gravitasi dan gaya seismik harus dikombinasikan sesuai dengan kombinasi beban terfaktor seperti yang disajikan pada 4.2.2.


10. Bila secara khusus disyaratkan oleh Pasal 10 , gaya seismik desain pada struktur bangunan nongedung harus seperti yang didefinisikan dalam 7.4.3.


10.3.1.1 Faktor keutamaan gempa

Faktor keutamaan gempa, Ie, dan kategori risiko untuk struktur bangunan nongedung berdasarkan pada tingkat bahaya (hazard) dari isi dan fungsinya. Nilai Ie adalah nilai terbesar dari yang ditentukan berikut ini:

a. Dokumen acuan yang berlaku yang tercantum dalam ASCE/SEI 7-16 Bab 23,

b. Nilai terbesar yang dipilih dari Tabel 4 , atau

c. Seperti yang disebutkan di pasal lain dalam Pasal 10


“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 137 dari 236


Tabel 28 – Koefisien seismik untuk struktur nongedung serupa gedung



“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 138 dari 236


Tabel 29 – Koefisien seismik untuk struktur nongedung tidak serupa gedung



“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 139 dari 236


10.3.2 Struktur bangunan nongedung kaku

Struktur bangunan nongedung yang memiliki periode fundamental, T, kurang dari 0,06 detik, termasuk pengangkurannya, harus didesain untuk gaya lateral yang diperoleh dari persamaan berikut ini:

𝑉 = 0,30 𝑆𝐷𝑆 𝑊 𝐼𝑒 .... Pers (105)

Keterangan:
V = total gaya geser dasar lateral desain yang diterapkan pada struktur bangunan nongedung;

SDS = akselerasi respons desain situs sebagaimana ditentukan dari 6.3;

W = berat operasional struktur bangunan nongedung; dan

Ie = Faktor keutamaan gempa yang ditentukan sesuai dengan 10.3.1.1.

Gaya tersebut didistribusikan sepanjang tinggi bangunan sesuai dengan 7.8.3.


10.3.3 Beban

Berat seismik efektif, W, untuk struktur bangunan nongedung harus mencakup beban mati dan beban lainnya seperti yang didefinisikan pada 7.7.2. Untuk menghitung gaya seismik desain dalam struktur bangunan nongedung, W, juga harus mencakup semua isi operasional normal untuk struktur seperti tangki, vessel, bak, hopper, dan isi pipa. W harus mencakup beban salju dan es apabila berkontribusi 25 % atau lebih dari W atau yang ditentukan oleh pihak berwenang berdasarkan karakteristik lingkungan setempat.


10.3.4 Periode fundamental

Periode fundamental struktur bangunan nongedung harus ditentukan menggunakan sifat struktural dan karakteristik deformasi dari elemen pemikul dalam analisis yang dapat dipertanggungjawabkan sebagaimana ditunjukkan dalam 7.8.2. Sebagai alternatif, periode fundamental T diizinkan untuk dihitung dengan persamaan berikut:


𝑇 = 2𝜋√ (Σ [i=1 s.d n] 𝑤𝑖 𝛿𝑖^2) / (g ( Σ[i=1 s.d n] 𝑓𝑖 𝛿𝑖 )) .... Pers. (106)

Nilai fi mewakili distribusi gaya lateral sesuai dengan prinsip mekanika struktur. Defleksi elastik, δi, harus dihitung dengan menggunakan gaya lateral yang dipakai, fi. Persamaan (36), (37), (38) dan (39) tidak digunakan untuk menentukan periode struktur bangunan nongedung.


10.3.5 Batas simpangan antar tingkat

Batas simpangan antar tingkat pada 7.12.1 tidak perlu digunakan pada struktur bangunan nongedung jika analisis rasional menunjukkan bahwa batas tersebut dapat terlampaui tanpa mempengaruhi stabilitas struktural atau komponen dan elemen terkait seperti jalur pejalan kaki dan perpipaan. Pengaruh P-delta harus diperhitungkan apabila berpengaruh kritis terhadap fungsi atau stabilitas struktur. Pengaruh P-delta, bila diperhitungkan, harus didasarkan pada nilai perpindahan yang ditentukan oleh analisis elastik dikalikan dengan Cd / Ie menggunakan nilai Cd yang sesuai dari Tabel 12 , Tabel 28 , atau Tabel 29 .


“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 140 dari 236


10.3.6 Kebutuhan material

Persyaratan mengenai material khusus yang berlaku kecuali secara khusus disyaratkan di Pasal 10


10.3.7 Simpangan antar tingkat, defleksi dan pemisahan struktur

Perhitungan simpangan antarlantai, defleksi, dan pemisahan struktur dengan menggunakan gaya seismik pada tingkat kekuatan harus ditentukan menurut standar ini kecuali jika diubah secara khusus pada Pasal 10


10.3.8 Spektrum respons spesifik-situs

Jika disyaratkan oleh dokumen acuan atau pihak berwenang, maka jenis struktur bangunan nongedung tertentu harus didesain untuk kriteria spesifik-situs yang memperhitungkan kejadian seismik dan geologi lokal, periode ulang, dan magnituda dari gempa yang diketahui (lihat 6.9). Jika periode ulang yang lebih lama didefinisikan dalam dokumen acuan untuk struktur bangunan nongedung, seperti tangki liquefied natural gas (LNG) (NFPA 59A) (Red: Standard For The Production, Storage, And Handling Of Liquefied Natural Gas (LNG)), periode ulang yang didapatkan dalam dokumen acuan harus digunakan.


10.3.9 Angkur di beton atau dinding pasangan bata

10.3.9.1 Angkur di beton

Angkur di beton yang digunakan untuk pengangkuran struktur bangunan nongedung harus didesain sesuai dengan SNI 2847

10.3.9.2 Angkur di dinding pasangan bata

Angkur di dinding pasangan bata yang digunakan untuk pengangkuran struktur bangunan nongedung harus didesain sesuai dengan TMS 402 (Red: The Masonry Society=TMS Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures). Angkur harus didesain berdasarkan kekuatan tarik atau geser dari elemen baja daktail.

PENGECUALIAN

Angkur diizinkan untuk didesain sedemikian rupa sehingga:

a. benda yang dihubungkan oleh angkur ke struktur mengalami leleh daktail di level pembebanan dengan ketentuan bahwa gaya yang bekerja pada angkur tidak melebihi dari kekuatan rencana, atau

b. angkur harus didesain berdasarkan kombinasi beban menurut 7.4.3 termasuk Ω0 seperti yang diberikan pada Tabel 28 , atau Tabel 29 .

10.3.9.3 Angkur pasca-instalasi di beton dan dinding pasangan bata

Angkur pasca-instalasi di beton harus memenuhi persyaratan (prakualifikasi) untuk penerapan seismik sesuai dengan ACI 355.2 (Red: Qualification of Post-Installed Mechanical Anchors in Concrete) atau prosedur kualifikasi lainnya yang disetujui. Angkur pasca-instalasi di dinding pasangan bata harus memenuhi persyaratan (prakualifikasi) untuk penerapan seismik sesuai dengan prosedur kualifikasi yang disetujui.

10.3.9.4 Angkur ASTM F1554 (Red: Standard Specification For Anchor Bolts, Steel, 36, 55, And 105-Ksi Yield Strength)

Bila angkur ASTM F1554 Grade 36 ditentukan dan didesain sebagai angkur daktail sesuai SNI 2847, atau dimana desain harus memenuhi persyaratan pada 10.6.5 atau 10.6.11.7b, maka substitusi dari angkur ASTM F1554 Grade 55 yang dapat dilas (dengan persyaratan tambahan S1) dilarang.


“Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomersialkan” SNI 1726:2019 © BSN 2019 141 dari 236


10.3.10 Persyaratan fondasi struktur bangunan nongedung di situs yang dapat terlikuifikasi

Fondasi struktur bangunan nongedung di situs yang dapat terlikuifaksi harus sesuai dengan 7.13.8 dan persyaratan 10.3.10.1. (Red: di bawah)

10.3.10.1 Struktur bangunan nongedung dengan fondasi dangkal

Struktur bangunan nongedung tidak diizinkan untuk dipikul oleh fondasi dangkal di situs yang dapat terlikuifaksi kecuali jika dapat menunjukkan fondasi dari struktur, superstruktur, dan sistem penghubung struktur didesain untuk mengakomodasi kekuatan tanah yang hilang, penyebaran lateral, dan penurunan total dan beda penurunan yang dihasilkan oleh gerakan gempa MCEG yang ditunjukkan dalam laporan investigasi geoteknik.


[ Lanjut Ke 10.4 Struktur bangunan nongedung menyerupai gedung ... ]





Kembali ke Daftar Isi
Jelajah ke Daftar Gambar
Jelajah ke Daftar Tabel