|
6.10 Prosedur gerak tanah spesifik situs untuk desain seismik 6.10.1 Analisis respons situs Ketentuan-ketentuan pada pasal ini harus dipenuhi di mana analisis respons situs dilakukan atau disyaratkan dalam 6.9. Analisis harus didokumentasi dalam suatu laporan yang memadai. 6.10.1.1 Gerak batuan dasar Untuk suatu analisis spektrum respons spesifik situs, diperlukan spektrum respons gempa MCER pada batuan dasar. Spektrum respons gempa MCER pada batuan dasar ini harus dikembangkan dengan menggunakan prosedur yang ada dalam 6.8 atau 6.10.2. Kecuali telah dilakukan analisis bahaya gerak tanah pada spesifik-situs yang dijelaskan dalam 6.10.2, maka spektrum respons gempa MCER harus dikembangkan berdasarkan prosedur yang ada dalam 6.8 dengan asumsi kelas situs SB. Jika batuan dasarnya merupakan kelas situs SA, maka spektrum respons harus disesuaikan menggunakan koefisien situs yang diberikan dalam 6.2, kecuali koefisien-koefisien situs lainnya dapat dijustifikasi. Setidaknya diperlukan 5 (lima) rekaman atau simulasi riwayat waktu percepatan gerak tanah horizontal yang harus dipilih dari beberapa kejadian gempa dengan magnitudo dan jarak sumber gempa (sesar/patahan/subduksi) yang secara konsisten mengontrol gerak tanah gempa MCER. Masing-masing riwayat waktu yang dipilih tersebut harus diskalakan, sehingga spektrum respons-nya secara rata-rata kira-kira dekat dengan level spektrum respons gempa MCER batuan pada rentang periode yang signifikan dari respons struktur bangunan yang akan didesain. 6.10.1.2 Pemodelan kondisi situs Untuk keperluan analisis respons spesifik-situs, maka suatu model respons situs yang didasarkan pada kecepatan rambat gelombang geser regangan kecil (vs), hubungan tegangan regangan geser nonlinier atau ekivalen linier, dan berat jenis harus disiapkan. Kecepatan gelombang geser ini harus ditentukan dengan pengukuran langsung di lapangan pada situs yang bersangkutan atau pengukuran pada situs yang berdekatan yang memiliki kemiripan kondisi tanah. Pengukuran vs di lapangan dapat dilakukan dengan uji Seismik-Downhole (SDH), uji Spectral Analysis of Surface Wave (SASW),atau uji seismik sejenis. Hubungan tegangan-regangan geser nonlinier atau ekivalen linier dan berat satuan harus dipilih berdasarkan uji laboratorium langsung atau menggunakan korelasi yang sudah terpublikasi “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 41 dari 236 dari tanah yang memiliki kesamaan sifat. Ketidakpastian pada sifat tanah harus diestimasi. Dalam hal profil-profil tanah yang ada sangat dalam sehingga menyebabkan pengembangan model tanah ke batuan dasar menjadi sulit dilakukan dan tidak praktis, maka model tanah tersebut diizinkan untuk diberhentikan pada kondisi kekakuan tanah setidaknya sebesar nilai yang mendefinisikan kelas situs SD, sesuai Pasal 5. Dalam hal seperti ini, maka spektrumrespons percepatan riwayat-waktu gempa MCER yang dikembangkan dalam 6.10.1.1 harus disesuaikan ke atas permukaan tanah menggunakan koefisien-koefisian situs dalam 6.2 yang konsisten dengan klasifikasi tanah pada profil dasar. 6.10.1.3 Analisis respons situs dan hasil perhitungan Riwayat waktu gerak tanah batuan dasar harus menjadi masukan ke dalam profil tanah sebagai gerak dari referensi batuan dasar. Dengan menggunakan teknik perhitungan yang memperlakukan sifat tanah secara nonlinier ke dalam suatu metode nonlinier atau linier ekivalen, maka respons profil tanah harus ditentukan dan respons riwayat waktu gerak tanah di permukaan harus dihitung. Rasio spektrum respons (dengan redaman 5 %) di permukaan tanah dan di batuan dasar harus dihitung. Nilai spektrum respons gerak tanah MCER yang direkomendasikan tidak boleh lebih rendah dari spektrum respons MCER batuan dasar dikali dengan rata-rata rasio spektrum respons permukaan-ke-dasar (dihitung periode demi periode) yang didapat dari analisis respons spesifik-situs. Gerak dasar permukaan yang direkomendasikan dari hasil analisis harus menggambarkan pertimbangan atas sensitifitas respons terhadap ketidakpastian sifat-sifat tanah, kedalaman model tanah, dan gerak tanah masukan (input motion). 6.10.2 Analisis bahaya (hazard) gerak tanah untuk gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) Persyaratan yang ada dalam 6.10.2 ini harus dipenuhi jika analisis bahaya (hazard) gerak tanah dilakukan sesuai 6.9. Analisis bahaya (hazard) gerak tanah ini harus memperhitungkan kondisi regional tektonik, geologi, dan seismisitas, perkiraan laju keberulangan (recurrence rates) dan magnitudo maksimum sumber-sumber gempa yang teridentifikasi dengan jelas, karakteristik atau model atenuasi gerak tanah, pengaruh sumber gempa terdekat, jika ada, pada gerak dasar, dan pengaruh kondisi situs bawah-permukaan terhadap gerak tanah. Karakteristik kondisi situs bawah-permukaan harus diperhitungkan apakah menggunakan persamaan atenuasi yang dapat mewakili geologi regional atau geoteknik lokalnya, atau dengan mengikuti 6.10.1. Analisis ini harus memasukkan intrepretasi kegempaan yang terbaru, termasuk ketidakpastian model-model dan nilai parameter-parameter sumber-sumber gempa dan gerak dasar. Analisisnya harus di bawah pengawasan ahli yang kompeten serta hasil analisisnya didokumentasi dalam suatu laporan yang memadai. 6.10.2.1 Gerak tanah gempa MCER probabilistik Percepatan respons spektral probabilistik harus diambil sebagai percepatan respons spektral pada arah horizontal maksimum yang diwakili oleh spektrum respons percepatan (redaman 5 %) dengan level kejadian gempa 1% kemungkinan keruntuhan bangunan dalam kurun waktu 50 tahun. Untuk keperluan standar ini, respons spektra percepatan gerak tanah secara probabilistik ini harus ditentukan berdasarkan ketentuan salah satu dari Metode-1 atau Metode-2 di bawah ini: Metode – 1: Pada setiap periode di mana spektrum respons percepatannya ingin dihitung, maka respons spektra percepatan gerak tanah secara probabilistik ditentukan sebagai hasil perkalian dari koefisien risiko, CR, dan spektrum respons percepatan (teredam 5 %) dengan tingkat 2 % kemungkinan terlampaui dalam kurun waktu 50 tahun. Nilai koefisien risiko CR, harus ditentukan menggunakan nilai-nilai CRS dan CR1 yang secara berturut-turut mengacu pada “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 42 dari 236 Gambar 18 dan Gambar 19 pada Pasal 15. Pada periode-periode spektrum respons yang lebih kecil atau sama dengan 0,2 detik, maka CR harus diambil sama dengan nilai CRS, sedangkan untuk periode yang lebih besar dari 1 detik, CR diambil sama dengan nilai CR1. Pada periode spektrum respons lebih besar dari 0,2 detik dan lebih kecil dari 1 detik, nilai CR harus didasarkan pada interpolasi linier nilai CRS dan CR1. Metode – 2: Pada setiap periode spektral respons di mana percepatan akan dihitung, respons spektra percepatan gerak tanah secara probabilistik yang percepatannya akan dihitung, ditentukan dari integrasi iteratif dari kurva bahaya (hazard) dari situs-spesifik dengan suatu fungsi kepadatan probabilitas log-normal yang mewakili kemudah-runtuhan (collapse fragility), yaitu probabilitas keruntuhan sebagai fungsi dari percepatan spektral respons. Respons spektra percepatan gerak tanah secara probabilistik pada setiap periode harus mencapai 1 % kemungkinan keruntuhan bangunan dalam kurun waktu 50 tahun untuk suatu kemudahruntuhan yang memiliki (i) 10 % kemungkinan keruntuhan pada respons spektra percepatan gerak tanah secara probabilistik yang ditinjau tersebut (ii) nilai standar deviasi logaritmik sebesar 0,65 6.10.2.2 Gerak tanah gempa MCER deterministik Percepatan respons spektral deterministik harus dihitung sebagai percepatan respons spektral pada arah horizontal maksimum dengan ketentuan 84th percentile dan redaman 5 % yang dihitung pada periode tersebut. Percepatan dengan nilai yang terbesar harus diambil dari perhitungan semua sumber-sumber gempa karakteristik yang berpengaruh pada situs yang ditinjau, yaitu dari sumber sesar/patahan yang teridentifikasi dengan jelas. Jika percepatan respons spektral terbesar dari gerak tanah gempa deterministik kurang dari 1,5Fa, maka respons spektral ini harus diskalakan menggunakan sebuah faktor sehingga percepatan respons spektral terbesar bernilai 1,5Fa. Untuk kelas situs SA, SB, SC, dan SD, Fa harus ditentukan menggunakan Tabel 6 dengan nilai Ss diambil sebesar 1,5 Untuk kelas situs SE, Fa harus diambil sebesar 1,0. PENGECUALIAN Respons spektral gerak tanah deterministic tidak perlu dihitung saat percepatan respons spektral terbesar dari gerak tanah probabilistic (6.10.2.1) kurang dari 1,2Fa 6.10.2.3 Gempa MCER spesifik-situs Percepatan respons spektral spesifik-situs gempa MCER pada setiap periode, SaM, harus diambil sebagai nilai terkecil dari percepatan respons spektral yang didapatkan secara probabilistik, seperti yang dibahas dalam 6.10.2.1 dan secara deterministik, seperti PGAM yang dibahas dalam 6.10.2.2. PENGECUALIAN Respons spektral gerak tanah spesifik-situs gempa MCER harus diambil sebagai gerak tanah gempa MCER probabilistik sesuai 6.10.2.1 saat percepatan respons spektral terbesar dari gerak tanah gempa MCER probabilistik (6.10.2.1) kurang dari 1,2Fa Untuk kelas situs SA, SB, SC, dan SD, Fa harus ditentukan menggunakan Tabel 6 dengan nilai Ss diambil sebesar 1,5 untuk kelas situs SE, Fa harus diambil sebesar 1,0. Percepatan respons spektral spesifik-situs gempa MCER pada setiap periode tidak boleh diambil kurang dari 150 % respons spektral desain spesifik-situs yang ditentukan sesuai 6.10.3. 6.10.3 Spektrum-respons desain Percepatan spektral-respons desain pada berbagai periode harus ditentukan dengan persamaan di bawah ini: “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 43 dari 236 Sa = 2/3 SaM ... Pers. (16) dimana SaM adalah percepatan spektral-respons gempa MCER yang didapatkan dalam 6.10.1 atau 6.10.2. Percepatan spektral-respons desain untuk berbagai periode tidak boleh diambil lebih kecil dari 80 % nilai Sa yang ditentukan dalam 6.4, dengan Fa dan Fv untuk kelas situs SA, SB, SC, SD, dan SE ditentukan menggunakan Tabel 6 dan Tabel 7. Untuk situs yang dikategorikan sebagai kelas situs SF, yang disyaratkan memerlukan analisis respons spesifik-situs sesuai 6.9, percepatan spektral-respons desain untuk setiap periode tidak boleh diambil lebih kecil dari 80 % nilai Sa yang ditentukan untuk kelas situs SE yang mengacu pada 6.4. Struktur juga harus didesain untuk menahan pengaruh beban gempa berdasarkan anggapan tidak terjadi likuifaksi sesuai kelas tanah yang ditinjau. PENGECUALIAN Jika kelas situs yang berbeda dapat dijustifikasi dengan menggunakan prosedur klasifikasi spesifik-situs sesuai 5.3.3, batas bawah sebesar 80 % dari Sa untuk kelas situs yang dijustifikasi dapat diizinkan untuk digunakan. 6.10.4 Parameter-parameter percepatan desain Jika prosedur spesifik-situs digunakan untuk menentukan gerak tanah seismik desain sesuai 6.10.3, maka parameter SDS harus diambil sebesar 90 % dari percepatan spektral maksimum, Sa, yang diperoleh dari spektra spesifik-situs, pada setiap periode dalam rentang 0,2 sampai 5 detik, secara inklusif. Parameter SD1 harus diambil dari nilai terbesar dari perkalian, TSa, dalam rentang periode 1 sampai 2 detik untuk situs Vs,30 > 360 m/s, dan untuk periode dari 1 sampai 5 detik untuk situs dengan Vs,30 ≤ 360 m/s. Parameter SMS dan SM1 diambil 1,5 kali dari masing-masing SDS dan SD1. Nilai yang telah didapat, tidak boleh kurang dari 80% nilai yang ditentukan dalam 6.2 untuk SMS dan SM1, dan dalam 6.3 untuk SDS dan SD1. Untuk penerapan dalam prosedur gaya lateral ekivalen, maka percepatan spektra spesifiksitus, Sa, pada periode T tertentu harus diizinkan untuk menggantikan SD1/T pada Persamaan (32) dan SD1TL/T2 pada Persamaan (33). Parameter SDS yang dihitung pada pasal ini dibolehkan untuk digunakan pada Persamaan (31), (34), (101), dan (103), Nilai S1 dari peta harus digunakan pada Persamaan (35), (102), dan (104). 6.10.5 Percepatan tanah puncak gempa maksimum yang dipertimbangkan rata-rata geometrik (MCEG) 6.10.5.1 Percepatan tanah puncak gempa MCEG probabilistik Percepatan tanah puncak secara probabilistik dengan rata-rata geometrik harus diambil sebagai nilai rata-rata geometrik dari percepatan tanah puncak dengan 2 % kemungkinan terlampaui dalam kurun waktu 50 tahun. 6.10.5.2 Percepatan tanah puncak gempa MCEG deterministik Percepatan tanah puncak rata-rata geometrik secara deterministik harus dihitung sebagai nilai terbesar dari 84th percentile rata-rata geometrik percepatan tanah puncak dari perhitungan semua sumber-sumber gempa karakteristik yang berpengaruh pada situs yang ditinjau, yaitu dari sumber sesar/patahan yang teridentifikasi dengan jelas secara regional. Nilai deterministik rata-rata geometrik ini tidak boleh diambil lebih kecil dari 0,6FPGA, di mana FPGA ditentukan pada Tabel 10 dengan nilai PGA diambil sebesar 0,6 g. “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 44 dari 236 6.10.5.3 Percepatan tanah puncak gempa MCEG spesifik situs Nilai percepatan tanah puncak spesifik-situs, PGAM, harus diambil sebagai nilai terkecil dari nilai yang didapatkan secara Probabilistik (lihat 6.10.5.1) dan nilai yang didapatkan secara Deterministik (lihat 6.10.5.2). Nilai ini juga tidak boleh lebih kecil dari 80 % nilai PGAM yang ditentukan dalam Persamaan (15). [ Lanjut Ke 6.11 Gerak tanah vertikal untuk perencanaan gempa ] |
