rsni2 2833-201x (ketahanan gempa jembatan)

Upload: strookehead

Post on 07-Aug-2018

397 views

Category:

Documents


46 download

TRANSCRIPT

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    1/168

     

    Ranc

     

    IC 

     

    angan Sta

      91.120.2

    dar Nasio

     

    Pere

    nal Indon

    ncana

    un

    Badan

    sia

    an ket

    uk je

     

    tandardis

     

    hana

    batan

    asi Nasio

     

    gem

     

    al

    R

     

    a

    SNI2 28

     

    3:201X

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    2/168

    RSNI2 2833:201X 

    i

    Daftar isi

    Daftar isi ...................................................................................................................... 1 

    Prakata ...................................................................................................................... 12 

    Pendahuluan .............................................................................................................. 13 

    Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan ..................................................... 1 

    1  Ruang lingkup .................................................................................................... 1 

    2   Acuan normatif ................................................................................................... 2 

    3  Istilah dan definisi .............................................................................................. 2 

    Persyaratan Umum ............................................................................................ 5 

    4.1 

    Kriteria kinerja ................................................................................................. 5 

    4.2 

    Daktilitas Struktur (µ) ....................................................................................... 5 

    4.3  Persyaratan sistem pemikul beban gempa untuk KDS C dan D ..................... 6 

    4.4 

     Analisis bahaya (hazard ) gerak tanah akibat gempa .................................... 13 

    4.4.1 Prosedur umum untuk penentuan respon spektra .................................. 13 

    4.4.1.1  Klasifikasi situs ................................................................................... 21 

    4.4.1.2  Percepatan puncak di permukaan tanah ........................................... 22 

    4.4.1.3 

    Respon spektra di permukaan tanah ................................................. 22 

    4.4.2 Prosedur spesifik-situs untuk penentuan respon spektra ........................ 24 

    4.4.2.1   Analisis bahaya spesifik-situs ............................................................ 25 

    4.4.2.2 

     Analisis respon gerak tanah spesifik-situs ......................................... 25 

    4.4.3 

    Periode alami jembatan ........................................................................... 26 

    4.5 

    Kategori kepentingan .................................................................................... 26 

    4.6  Kategori Desain Seismik (KDS) .................................................................... 27 

    4.7 

    Konstruksi bertahap dan sementara ............................................................. 28 

    Beban gempa rencana .................................................................................... 29 

    5.1 

    Faktor modifikasi respon (R ) ......................................................................... 29 

    5.2  Kombinasi gaya gempa ................................................................................. 30 

    5.3  Pengaruh gaya gempa vertikal ...................................................................... 30 

    5.4 

    Ketentuan khusus untuk pilar tinggi .............................................................. 30 

    5.5 

    Tekanan tanah lateral akibat gempa ............................................................. 31 

    6   Analisis dan persyaratan perencanaan ........................................................... 33 

    6.1  Umum ............................................................................................................ 33 

    6.1.1 

    Penggunaan ............................................................................................ 33 

    6.1.2 

    Kesetimbangan kekakuan pada KDS D .................................................. 33 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    3/168

    RSNI2 2833:201X 

    ii

    6.1.3 

    Kesetimbangan geometri portal pada KDS D.......................................... 34 

    6.1.4 Penyesuaian karakteristik dinamik .......................................................... 35 

    6.1.5 

    Pertimbangan bentang ujung .................................................................. 35 

    6.2  Pemilihan prosedur analisis untuk menentukan pengaruh gempa rencana .. 35 

    6.2.1 

    Persyaratan khusus untuk curved bridges .............................................. 36 

    6.2.2 Batasan dan persyaratan khusus ............................................................ 36 

    6.3  Penentuan simpangan lateral akibat gempa ................................................. 37 

    6.3.1 Gerak tanah horizontal ............................................................................ 37 

    6.3.2 

    Modifikasi simpangan untuk struktur jembatan selain jembatan dengan

    redaman 5% ........................................................................................... 37 

    6.3.3 Pembesaran simpangan untuk struktur periode rendah.......................... 37 

    6.4 

    Kombinasi ortogonal simpangan lateral akibat gempa .................................. 38 

    6.5 

    Persyaratan perencanaan untuk jembatan bentang tunggal ......................... 38 

    6.6 

    Persyaratan perencanaan untuk Kategori Desain Seismik A ........................ 39 

    6.7  Persyaratan perencanaan untuk Kategori Desain Seismik B, C, dan D ....... 39 

    6.7.1 

    Metode perencanaan untuk perhitungan simpangan lateral ................... 39 

    6.7.2 Gerak tanah vertikal dan persyaratan perencanaan untuk KDS D .......... 40 

    6.8 

    Simpangan lateral dan kapasitas simpangan untuk KDS B, C, dan D .......... 40 

    6.8.1 Kapasitas perpindahan lokal untuk KDS B dan C ................................... 40 

    6.8.2 Kapasitas perpindahan lokal untuk KDS D.............................................. 42 

    6.9 

    Persyaratan daktilitas elemen untuk KDS D ................................................. 43 

    6.10 

    Persyaratan geser kolom untuk KDS B, C, dan D ......................................... 44 

    6.11 Persyaratan desain kapasitas untuk KDS B, C, dan D ................................. 44 

    6.11.1  Desain kapasitas ................................................................................ 44 

    6.11.2 

    Gaya sendi plastis .............................................................................. 44 

    6.11.3 

    Kolom dan pilar tunggal ..................................................................... 48 

    6.11.4  Portal dengan dua kolom atau lebih .................................................. 48 

    6.11.5 

    Persyaratan kapasitas P-∆ untuk KDS C dan D ................................ 49 

    6.11.6 

    Panjang sendi plastis analitis ............................................................. 50 

    6.11.7  Daerah sendi plastis kolom beton bertulang ...................................... 51 

    6.11.8 

    Daerah sendi plastis kolom baja ........................................................ 51 

    6.12 Persyaratan panjang perletakan minimum .................................................... 51 

    6.12.1 

    Umum ................................................................................................ 51 

    6.12.2 

    Kategori Desain Seismik A, B, dan C ................................................ 52 

    6.12.3 

    Kategori Desain Seismik D ................................................................ 52 

    6.13 

    Penahan perletakan ...................................................................................... 53 

    6.13.1  Penahan longitudinal ......................................................................... 53 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    4/168

    RSNI2 2833:201X 

    iii

    6.13.2 

    Bangunan atas dengan bentang sederhana ...................................... 53 

    6.13.3  Detailing penahan .............................................................................. 53 

    6.14 

    Kait geser pada bangunan atas .................................................................... 53 

    7  Model analitik dan prosedur ............................................................................. 55 

    7.1 

    Umum ............................................................................................................ 55 

    7.1.1  Analisis sistem pemikul gempa jembatan................................................ 55 

    7.1.2 Model global ............................................................................................ 55 

    7.2  Kepala jembatan ........................................................................................... 57 

    7.2.1 

    Umum ...................................................................................................... 57 

    7.2.2 Tembok sayap ......................................................................................... 57 

    7.2.3  Arah memanjang ..................................................................................... 57 

    7.2.3.1 

    Respon arah memanjang kepala jembatan pada KDS B dan C ........ 58 

    7.2.3.2 

    Respon arah memanjang kepala jembatan pada KDS D .................. 58 

    7.2.3.3 

    Kekakuan kepala jembatan dan perkiraan tekanan tanah pasif ........ 58 

    7.2.4 Kekakuan transversal .............................................................................. 60 

    7.2.4.1 

    Respon arah melintang kepala jembatan pada KDS B dan C ........... 61 

    7.2.4.2  Respon arah melintang kepala jembatan pada KDS D ..................... 61 

    7.3 

    Fondasi .......................................................................................................... 61 

    7.3.1 Umum ...................................................................................................... 61 

    7.3.2 Fondasi telapak ....................................................................................... 62 

    7.3.3 

    Fondasi tiang pancang ............................................................................ 62 

    7.3.4 

    Fondasi tiang bor ..................................................................................... 62 

    7.4  Prosedur analitik ............................................................................................ 63 

    7.4.1 Umum ...................................................................................................... 63 

    7.4.2 

    Prosedur 1 : Analisis statik ekivalen ........................................................ 63 

    7.4.3 

    Prosedur 2 : Analisis dinamik elastik ....................................................... 63 

    7.4.4 Prosedur 3 : Analisis riwayat waktu nonlinier. ......................................... 64 

    7.5 

    Pemodelan matematis dengan analisis dinamik elastik ................................ 64 

    7.5.1 

    Umum ...................................................................................................... 64 

    7.5.2 Bangunan atas ........................................................................................ 64 

    7.5.3 

    Bangunan bawah .................................................................................... 64 

    7.6  Properti penampang efektif ........................................................................... 65 

    7.6.1 

    Properti penampang beton efektif untuk analisis gempa......................... 65 

    7.6.2 

    E c I eff  dan (GA)eff  untuk elemen beton bertulang daktail ........................... 65 

    7.6.3 

    I eff  untuk bangunan atas gelagar boks ..................................................... 66 

    7.6.4 

    I eff  untuk bangunan atas lainnya .............................................................. 66 

    7.6.5 Momen inersia puntir efektif .................................................................... 66 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    5/168

    RSNI2 2833:201X 

    iv

    Perencanaan fondasi dan kepala jembatan .................................................... 67 

    8.1  Umum ............................................................................................................ 67 

    8.2 

    Penyelidikan fondasi ..................................................................................... 67 

    8.2.1 Penyelidikan tanah .................................................................................. 67 

    8.2.2 

    Pengujian laboratorium ........................................................................... 67 

    8.2.3 Penyelidikan fondasi untuk KDS A .......................................................... 67 

    8.2.4 Penyelidikan fondasi untuk KDS B, C, dan D .......................................... 67 

    8.3  Fondasi telapak ............................................................................................. 68 

    8.3.1 

    Fondasi telapak di tanah dengan potensi likuifaksi ................................. 68 

    8.3.2 Tahanan terhadap guling ........................................................................ 68 

    8.3.3 Tahanan terhadap gelincir ....................................................................... 69 

    8.3.4 

    Lentur ...................................................................................................... 69 

    8.3.5 

    Geser ....................................................................................................... 70 

    8.4 

    Fondasi tiang pancang .................................................................................. 70 

    8.4.1 Umum ...................................................................................................... 70 

    8.4.2 

    Kapasitas momen fondasi tiang pancang ............................................... 70 

    8.4.3 Kapasitas lateral fondasi tiang ................................................................ 72 

    8.4.4 

    Persyaratan fondasi tiang lainnya ........................................................... 73 

    8.4.5 Gaya geser sambungan fondasi telapak pada KDS C dan D ................. 73 

    8.4.6 Lebar efektif telapak ................................................................................ 75 

    8.4.7 

    Penulangan geser sambungan fondasi telapak pada KDS C dan D ....... 75 

    8.5 

    Fondasi tiang bor ........................................................................................... 75 

    8.6  Perpanjangan tiang ....................................................................................... 75 

    8.7  Persyaratan perencanaan kepala jembatan .................................................. 76 

    8.7.1 

    Persyaratan arah memanjang ................................................................. 76 

    8.7.2 

    Persyaratan arah melintang .................................................................... 76 

    8.7.3 Persyaratan lain untuk kepala jembatan ................................................. 76 

    8.8 

    Persyaratan perencanaan likuifaksi .............................................................. 76 

    Komponen baja struktur ................................................................................... 77 

    9.1  Umum ............................................................................................................ 77 

    9.2 

    Kriteria kinerja ............................................................................................... 78 

    9.2.1 Tipe 1 ...................................................................................................... 79 

    9.2.2 

    Tipe 2 ...................................................................................................... 79 

    9.2.3 

    Tipe 3 ...................................................................................................... 79 

    9.3 

    Material.......................................................................................................... 79 

    9.4 

    Persyaratan elemen pada KDS C dan D ....................................................... 79 

    9.4.1 Batasan rasio kelangsingan .................................................................... 79 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    6/168

    RSNI2 2833:201X 

    v

    9.4.2 

    Batasan rasio lebar/tebal ......................................................................... 80 

    9.4.3 Daktilitas lentur untuk elemen dengan kombinasi lentur dan aksial ........ 82 

    9.4.4 

    Kombinasi aksial dan lentur .................................................................... 83 

    9.4.5 Lokasi pengelasan .................................................................................. 83 

    9.4.6 

    Diafragma ujung daktail di lantai pada jembatan gelagar........................ 83 

    9.4.7 Kait geser (shear connector ) ................................................................... 84 

    9.5  Sistem rangka pemikul momen daktail dan struktur kolom tunggal pada KDS

    C dan D ......................................................................................................... 84 

    9.5.1 

    Kolom ...................................................................................................... 84 

    9.5.2 Balok ....................................................................................................... 85 

    9.5.3 Zona panel dan sambungan .................................................................... 85 

    9.5.4 

    Multitier frame bents ................................................................................ 85 

    9.6 

    Pipa baja berisi beton untuk KDS C dan D ................................................... 86 

    9.6.1 

    Kombinasi aksial tekan dan lentur ........................................................... 86 

    9.6.2 Kuat Lentur .............................................................................................. 86 

    9.6.3 

    Balok dan sambungan ............................................................................. 88 

    9.7  Sambungan untuk KDS C dan D ................................................................... 88 

    9.7.1 

    Kekuatan minimum sambungan elemen daktail ...................................... 88 

    9.7.2 Kegagalan penampang untuk sambungan pada elemen daktail ............. 88 

    9.7.3 Sambungan las ....................................................................................... 88 

    9.7.4 

    Kekuatan Pelat Buhul .............................................................................. 88 

    9.7.5 

    Batasan panjang tidak tertumpu terhadap rasio tebal pada pelat buhul . 88 

    9.7.6 Kuat tarik pelat buhul ............................................................................... 89 

    9.7.7 Kuat Tekan Pelat Buhul ........................................................................... 89 

    9.7.8 

    Momen bidang (sumbu kuat) ................................................................... 89 

    9.7.9 

    Kuat geser bidang ................................................................................... 90 

    9.7.10  Kombinasi momen, geser dan gaya aksial ........................................ 90 

    9.8 

    Perletakan tetap dan ekspansi ...................................................................... 90 

    9.8.1 

    Penggunaan ............................................................................................ 90 

    9.8.2 Kriteria Desain ......................................................................................... 91 

    10 

    Komponen beton bertulang ............................................................................. 91 

    10.1 Umum ............................................................................................................ 91 

    10.2 

    Kategori Desain Seismik A ............................................................................ 91 

    10.3 

    Kategori Desain Seismik B, C, dan D ............................................................ 92 

    10.3.1 

    Umum ................................................................................................ 92 

    10.3.2 

    Gaya rencana untuk KDS B ............................................................... 92 

    10.3.3  Gaya rencana untuk KDS C dan D .................................................... 92 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    7/168

    RSNI2 2833:201X 

    vi

    10.3.4 

    Daktilitas lokal untuk KDS D .............................................................. 92 

    10.4 Properti dan penggunaan baja tulangan, baja prategang, dan beton pada

    KDS B, C, dan D ........................................................................................... 92 

    10.4.1  Baja Tulangan .................................................................................... 92 

    10.4.2 

    Pemodelan baja tulangan .................................................................. 92 

    10.4.3  Pemodelan baja prategang ................................................................ 93 

    10.4.4  Pemodelan beton ............................................................................... 94 

    10.5 Kapasitas momen plastis untuk elemen beton daktail pada KDS B, C dan D95  

    10.6 

    Gaya geser rencana dan kapasitas geser untuk elemen beton daktail pada

    KDS B, C, dan D ........................................................................................... 96 

    10.6.1  Gaya geser rencana dan kapasitas ................................................... 96 

    10.6.2 

    Kapasitas geser beton ....................................................................... 97 

    10.6.3 

    Kapasitas tulangan geser .................................................................. 98 

    10.6.4 

    Tulangan geser maksimum .............................................................. 100 

    10.6.5  Tulangan geser minimum ................................................................ 100 

    10.6.6 

    Kapasitas tulangan geser pada interlocking spiral  ........................... 100 

    10.6.7  Penulangan vertikal minimum di daerah interlocking  ....................... 100 

    10.6.8 

    Kapasitas geser dinding pilar dalam arah sumbu lemah ................. 101 

    10.6.9  Kapasitas geser dinding pilar dalam arah sumbu kuat .................... 101 

    10.6.10  Penulangan Minimum Dinding Pilar ................................................. 102 

    10.7 

    Persyaratan untuk desain elemen daktail ................................................... 102 

    10.7.1 

    Kuat Lateral Minimum ...................................................................... 102 

    10.7.2  Beban aksial maksimum elemen daktail dalam KDS C dan D ........ 102 

    10.8 Persyaratan penulangan longitudinal dan lateral ........................................ 102 

    10.8.1 

    Penulangan longitudinal maksimum ................................................ 102 

    10.8.2 

    Penulangan longitudinal minimum ................................................... 103 

    10.8.3  Sambungan tulangan longitudinal kolom terhadap kebutuhan daktilitas

    KDS C dan D ........................................................................................ 103 

    10.8.4 

    Panjang penyaluran minimum baja tulangan untuk KDS C dan D .. 103 

    10.8.5  Pengangkuran tulangan yang digabungkan (bundled bar) komponen

    daktail pada KDS C dan D .................................................................... 104 

    10.8.6  Diameter tulangan maksimum untuk KDS C dan D ......................... 104 

    10.8.7  Tulangan lateral di dalam daerah sendi plastis untuk KDS C dan D 104 

    10.8.8 

    Tulangan lateral kolom di luar daerah sendi plastis untuk KDS C dan D104 

    10.8.9 

    Persyaratan tulangan lateral untuk KDS C dan D ............................ 105 

    10.8.10 

    Panjang penyaluran tulangan kolom yang diperpanjang pada

    oversized pile shaft  untuk KDS C dan D .............................................. 106 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    8/168

    RSNI2 2833:201X 

    vii

    10.8.11 

    Persyaratan tulangan lateral untuk kolom yang menumpu pada

    oversized pile shaft untuk KDS C dan D .............................................. 106 

    10.8.12 

    Pengekangan lateral untuk oversized pile shaft pada KDS C dan D106 

    10.8.13  Pengekangan lateral untuk non-oversized strengthened pile shafts 

    pada KDS C dan D ............................................................................... 106 

    10.9 Persyaratan untuk elemen dengan kapasitas terproteksi ........................... 106 

    10.10  Desain kapasitas bangunan atas balok kepala integral untuk arah

    longitudinal pada KDS C dan D ................................................................... 107 

    10.11 

    Desain kapasitas bangunan atas untuk arah transversal (balok kepala

    integral) pada KDS C dan D ........................................................................ 107 

    10.12  Desain Bangunan atas balok kepala non integral pada KDS C dan D . 108 

    10.13 

    Perencanaan sambungan pada KDS C dan D ..................................... 109 

    10.13.1 

    Kinerja sambungan .......................................................................... 109 

    10.13.2 

    Proporsi sambungan ........................................................................ 109 

    10.13.3  Tulangan geser sambungan minimum ............................................. 111 

    10.13.4 

    Perencanaan geser sambungan balok kepala integral .................... 111 

    10.13.5  Perencanaan geser sambungan balok kepala nonintegral .............. 122 

    10.14 

    Kolom dengan pembesaran pada KDS C dan D .................................. 124 

    10.14.1  Pembesaran yang diisolasi horizontal ............................................. 124 

    10.14.2  Pembesaran kolom integral ............................................................. 125 

    10.14.3 

    Tulangan bagian pembesaran kolom ............................................... 125 

    10.15 

    Perencanaan shear key  kolom untuk KDS C dan D ............................. 125 

    10.16  Tiang pancang beton ............................................................................ 126 

    10.16.1  Persyaratan tulangan transversal .................................................... 126 

    10.16.2 

    Tiang pancang cor di tempat dan pracetak ...................................... 126 

    11 

    Perlengkapan penahan perletakan ................................................................ 126 

    11.1 Perlengkapan penahan bangunan atas ...................................................... 126 

    11.2 

    Perlengkapan penahan gerakan berlebih .................................................. 127 

    12 

    Peredam Gempa (STU/LUD) ......................................................................... 128 

    Gambar 1 Daktilitas ......................................................................................................6 

    Gambar 2 Sistem pemikul beban gempa yang diijinkan ..............................................8 

    Gambar 3 Sistem pemikul beban gempa yang diijinkan (lanjutan) ..............................9 

    Gambar 5 Sistem pemikul beban gempa yang tidak direkomendasikan untuk

     jembatan baru ............................................................................................................11 

    Gambar 6 Desain menggunakan sistem struktur tipe 1 .............................................12 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    9/168

    RSNI2 2833:201X 

    viii

    Gambar 7 Peta percepatan puncak di batuan dasar (PGA) untuk probabilitas

    terlampaui 10% dalam 50 tahun ................................................................................15 

    Gambar 8 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik di batuan dasar untuk

    probabilitas terlampaui 10% dalam 50 tahun .............................................................16 

    Gambar 9 Peta respon spektra percepatan 1 detik di batuan dasar untuk probabilitas

    terlampaui 10% dalam 50 tahun ................................................................................17 

    Gambar 10 Peta percepatan puncak di batuan dasar (PGA) untuk probabilitas

    terlampaui 7% dalam 75 tahun ..................................................................................18 

    Gambar 11 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik di batuan dasar untuk

    probabilitas terlampaui 7% dalam 75 tahun ...............................................................19 

    Gambar 12 Peta respon spektra percepatan 1 detik di batuan dasar untuk

    probabilitas terlampaui 7% dalam 75 tahun ...............................................................20 

    Gambar 13 Bentuk tipikal respon spektra di permukaan tanah .................................24 

    Gambar 14 Bagan alir Kategori Desain Seismik (KDS) .............................................28 

    Gambar 15 Distribusi gaya gempa pada pilar tinggi ...................................................31 

    Gambar 16 Diagram keseimbangan gaya pada dinding penahan ..............................32 

    Gambar 17 Konsep kesetimbangan kekakuan pada portal dan kolom .......................34 

    Gambar 18 Pengaruh fleksibilitas fondasi terhadap hubungan gaya-defleksi untuk

    kolom tunggal .............................................................................................................41 

    Gambar 19 Pengaruh fleksibilitas fondasi terhadap hubungan gaya-defleksi untuk

    portal kolom................................................................................................................42 

    Gambar 20 Model momen-kurvatur ..........................................................................43 

    Gambar 21 Desain kapasitas menggunakan konsep kuat lebih pada ......................46 

    Gambar 22 Desain kapasitas menggunakan konsep kuat lebih pada ......................47 

    Gambar 23 Desain kapasitas menggunakan konsep kuat lebih pada ......................47 

    Gambar 24 Panjang perletakan (N ) ..........................................................................52 

    Gambar 25 Teknik pemodelan analisis dinamik elastik ............................................56 

    Gambar 26 Perencanaan tekanan tanah pasif .........................................................58 

    Gambar 27 Karakterisasi kapasitas dan kekakuan kepala jembatan .......................59 

    Gambar 28 Kekakuan lentur efektif penampang beton bertulang retak ....................65 

    Gambar 29 Model sederhana fondasi tiang pancang ...............................................71 

    Gambar 30 Lebar efektif sambungan untuk perhitungan geser pada sambungan

    fondasi telapak ...........................................................................................................74 

    Gambar 31 Penulangan fondasi telapak-kolom terjepit ............................................75 

    Gambar 32 Alur gaya akibat gempa dan komponen yang berpengaruh ..................78 

    Gambar 33 Diagram tegangan regangan baja ..........................................................93 

    Gambar 34 Diagram tegangan regangan baja prategang ........................................94 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    10/168

    RSNI2 2833:201X 

    ix

    Gambar 35 Diagram tegangan regangan beton .......................................................95 

    Gambar 36 Model momen-kurvatur ..........................................................................95 

    Gambar 37 Tulangan spiral ........................................................................................99 

    Gambar 38 Detail tulangan pengekang kolom persegi ..............................................99 

    Gambar 39 Detail tulangan interlocking  dan tulangan geser .....................................99 

    Gambar 40 Detail tulangan pengekang kolom persegi panjang .............................. 100 

    Gambar 41 Lebar efektif balok kepala .....................................................................108 

    Gambar 42 Lebar efektif sambungan balok kepala .................................................110 

    Gambar 43 Lokasi penulangan geser sambungan vertikal ......................................112 

    Gambar 44 Detail penulangan geser sambungan ...................................................113 

    Gambar 45 Lokasi penulangan geser horizontal pada sambungan .........................113 

    Gambar 46 Penulangan geser tambahan pada sambungan untuk skewed bridges115 

    Gambar 47 Lokasi penulangan geser vertikal sambungan lutut (denah) ................. 116 

    Gambar 48 Penulangan geser sambungan lutut (skew  ≤ 20°) ............................... 117 

    Gambar 49 Penulangan geser sambungan lutut (skew  > 20°) ...............................118 

    Gambar 50 Tampak 3 dimensi penulangan sambungan lutut-tulangan horizontal . 120 

    Gambar 51 Tampak 3 dimensi penulangan sambungan lutut-tulangan horizontal dan

    vertikal ...................................................................................................................... 121 

    Gambar 52 Detail penulangan geser sambungan ..................................................122 

    Gambar 53 Lokasi penulangan geser vertikal pada sambungan ............................ 123 

    Gambar 54 Penulangan tambahan pada balok kepala untuk transfer gaya di

    sambungan ..............................................................................................................124 

    Gambar 55 Perlengkapan penghubung bangunan atas dan bawah, perlengkapan

    penahan bangunan atas dan bawah (stopper ) ........................................................127 

    Gambar 56 Perlengkapan penghubung dua gelagar bangunan atas .................... 127 

    Gambar 57 Perlengkapan penahan gerakan berlebih (jangkar) ............................. 128 

    Gambar 58 Penempatan STU/LUD pada perletakan bebas di puncak pilar .......... 129 

    Gambar 60 Bagan alir perencanaan gempa untuk jembatan (lanjutan) .................. 131 

    Gambar 61 Bagan alir analisis kebutuhan (demand analysis) .................................132 

    Gambar 62 Bagan alir analisis kapasitas simpangan ..............................................133 

    Gambar 62 Bagan alir prosedur pemodelan ............................................................134 

    Gambar 64 Bagan alir prosedur pendetailan ...........................................................135 

    Gambar 65 Bagan alir prosedur pendetailan (lanjutan) ...........................................136 

    Gambar 66 Bagan alir perencanaan fondasi ...........................................................137 

    Gambar 59 Tampak atas, pembebanan melintang ..................................................138 

    Gambar 60 Tampak memanjang, pembebanan longitudinal ...................................138 

    Gambar 61 Potongan memanjang dan melintang jembatan ....................................140 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    11/168

    RSNI2 2833:201X 

    x

    Gambar 62 Peta percepatan puncak di batuan dasar (SB) untuk T = 0 detik,

    probabilitas terlampaui 10% dalam 50 tahun ekuivalen dengan perioda ulang 475

    tahun ........................................................................................................................140 

    Gambar 63 Peta hazard gempa Indonesia di batuan dasar spectra T=0.2 detik untuk

    10% PE 50 tahun (perioda ulang 475 tahun) ...........................................................142 

    Gambar 64 Peta hazard gempa Indonesia di batuan dasar spectra T=1 detik untuk

    10% PE 50 tahun (perioda ulang 475 tahun) ...........................................................143 

    Gambar 65 Respon spektra Wilayah Jakarta (Peta Gempa 2010) ..........................144 

    Gambar 68 Kombinasi pembebanan gempa pada pusat massa penampang pilar .150 

    Gambar 69 Spektrum gempa rencana wilayah Nagrek berdasarkan ......................151 

    Gambar 70 Penampang pilar P1 dan .......................................................................152 

    Gambar 71 Diagram Interaksi Pilar P1 dan respon gaya pada sumbu lemah (22) ..153 

    Gambar 72 Diagram Interaksi Pilar P1 dan respon gaya pada sumbu kuat (33) .....153 

    Tabel 1 Penjelasan peta gempa 2010 .......................................................................14

    Tabel 2 Kelas situs ....................................................................................................21

    Tabel 3 Besarnya nilai faktor amplifikasi F PGA untuk nilai percepatan puncak di

    permukaan tanah .......................................................................................................22

    Tabel 4. Besarnya nilai faktor amplifikasi untuk periode pendek (F a) ........................23

    Tabel 5. Besarnya nilai faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (F v ) ..........................23

    Tabel 6 Kriteria kategori kepentingan jembatan .........................................................26

    Tabel 10 Prosedur analisis ........................................................................................35

    Tabel 11 Deskripsi prosedur analisis ........................................................................36

    Tabel 12 Persyaratan jembatan beraturan (regular ) ..................................................36

    Tabel 13 Persentase N  berdasarkan KDS dan koefisien percepatan ( As) .................52

    Tabel 14 Metode pemodelan fondasi ........................................................................62

    Tabel 15 Batas parameter kelangsingan ...................................................................80

    Tabel 16 Batas rasio lebar/tebal elemen ....................................................................81Tabel 17 Properti tegangan untuk baja tulangan .......................................................93

    Tabel 18 Ukuran tulangan untuk daerah interlocking kolom ....................................101

    Tabel 19 Koefisien pegas K  tegak lurus sumbu tiang ..............................................126

    Tabel 20 Kelas situs ................................................................................................141

    Tabel 21 F PGA untuk nilai percepatan puncak di permukaan tanah .........................142

    Tabel 22 Faktor amplifikasi untuk periode pendek (F a) ...........................................143

    Tabel 23 Faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (F v ) ............................................144

    Tabel 24 Data SPT tanah di sekitar pilar P1 ...........................................................147

    Tabel 25 SPT berbobot tanah disekitar pilar P1 .....................................................148

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    12/168

    RSNI2 2833:201X 

    xi

    Tabel 26 Klasifikasi kelas situs ................................................................................149

    Tabel 27 Beban mati struktur ...................................................................................150

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    13/168

    RSNI2 2833:201X 

    xii

    Prakata

    Standar perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan merupakan modifikasi danpeninjauan ulang dari SNI 03-2833-2008, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa

    untuk Jembatan‘dan mengacu pada  AASHTO Guide Specification for LRFD SeismicBridge Design, 2 nd  Edition, 2011.

    Revisi yang ada mencakup pengkinian peta gempa yang digunakan, pembagiankategori desain seismik (KDS), strategi perencanaan struktur, perencanaan bebangempa, beserta detailing  elemen struktur.

    Pedoman ini dipersiapkan oleh Panitia Teknis No 91-01 Bahan Konstruksi Bangunandan Rekayasa Sipil pada Subpanitia Teknis Rekayasa Jalan dan Jembatan 91-01/S2melalui Gugus Kerja Jembatan dan Bangunan Pelengkap Jalan.

    Tata cara penulisan disusun mengikuti Pedoman Standardisasi Nasional (PSN) No.

    8 Tahun 2007 dan dibahas dalam forum rapat konsensus yang diselenggarakanpada tanggal 26 Juli 2012 di Bandung, dengan melibatkan para narasumber, pakardan lembaga terkait.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    14/168

    RSNI2 2833:201X 

    xiii

    Pendahuluan

    Perencanaan ketahanan gempa merupakan bagian yang penting dalam rangkapembangunan konstruksi jembatan. Seiring dengan perjalanan waktu diperlukan

    pengkinian dalam hal perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan.Peta gempa pada standar ini mengacu pada Peta Gempa 2010 yang telah disusunsebelumnya oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia sehingga dapat mewakilikeadaan seismisitas di Indonesia yang terkini. Peta gempa dalam standar ini meliputipeta percepatan puncak (PGA) dan respon spektra percepatan 0.2 detik dan 1.0detik di batuan dasar (SB) yang mewakili dua level hazard (potensi bahaya) gempa500 dan 1000 tahun dengan kemungkinan terlampaui 10% dalam 50 tahun dan 7%dalam 75 tahun.

    Zonasi gempa didasarkan pada spektra percepatan permukaan periode 1 detik (SD1).Zonasi tersebut menggambarkan variasi resiko seismik dan digunakan untukpenentuan metode analisis, panjang tumpuan minimum, detail perencanaan.

    Kemudian untuk penentuan gaya gempa rencana digunakan faktor reduksi (R ) yangmenggambarkan daktilitas sesuai dengan tipe strukturnya.

    Standar ini dimaksudkan sebagai pegangan dan petunjuk bagi para perencana danpelaksana dalam melakukan perencanaan ketahanan gempa pada jembatan.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    15/168

    RSNI2 2833:201X 

    1 dari 154 

    Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan

    1 Ruang lingkup

    Standar ini digunakan dalam perencanaan struktur jembatan tahan gempa dimanadigunakan beberapa prinsip sebagai berikut :

    •  Struktur berperilaku dalam batas elastis akibat gempa skala kecil dan sedangtanpa terjadi kerusakan yang signifikan.

    •  Intensitas gerakan tanah dan gaya gempa yang realistis dalam prosedurperencanaan.

    •  Terhadap pengaruh gempa skala besar, jembatan tidak mengalami keruntuhansecara keseluruhan. Bila memungkinkan, kerusakan dapat dideteksi lebih diniuntuk kemudian dapat dilakukan inspeksi dan perbaikan.

    Standar ini harus digunakan dalam perencanaan dan pembangunan jembatankonvensional tahan gempa. Untuk jembatan non konvensional, pemilik pekerjaanharus menentukan atau menyepakati ketentuan yang sesuai. Yang dimaksuddengan jembatan konvensional adalah jembatan dengan bangunan atas berupapelat, balok, gelagar boks, dan rangka, kemudian memiliki bangunan bawah berupapilar dan menumpu pada pondasi dangkal atau pondasi tiang. Sedangkan yangtermasuk jembatan nonkonvensional adalah jembatan kabel, jembatan gantung, jembatan dengan menara rangka atau pilar berongga, dan jembatan pelengkung.

    Jembatan sangat penting atau jembatan penting tidak secara spesifik diatur dalamstandar ini yaitu :

    •  Jembatan yang harus dibuka untuk lalu-lintas setelah gempa rencana dan dapatdilalui kendaraan darurat dan untuk kepentingan keamanan, pertahanan,

    ekonomi, atau keselamatan, segera setelah gempa rencana. 

    •  Jembatan yang minimum dapat dibuka untuk kendaraan darurat dan untukkepentingan keamanan, pertahanan, ekonomi setelah gempa rencana dandibuka untuk semua lalu-lintas dalam beberapa hari setelah terjadi gempa.

    •  Jembatan yang secara resmi ditentukan sebagai jembatan sangat penting olehotoritas yang berwenang. 

    Pengaruh gempa terhadap gorong-gorong persegi dan bangunan bawah tanah tidakperlu diperhitungkan kecuali kegagalan gorong-gorong persegi dan bangunan bawahtanah dapat mempengaruhi fungsi jembatan. Pengaruh ketidakstabilan kondisi tanah(misalnya : likuifaksi, longsor, dan perpindahan patahan) terhadap fungsi jembatan

    harus diperhitungkan.

    Ketentuan pada standar harus dijadikan sebagai persyaratan minimum perencanaanketahanan gempa untuk jembatan. Tambahan ketentuan dapat ditentukan olehpemilik pekerjaan untuk mencapai kriteria kinerja yang lebih tinggi dengan kerusakanminimum seperti pada jembatan penting dan sangat penting. Dalam hal terdapatpenambahan ketentuan, maka ketentuan tersebut harus disesuaikan dengan kondisilapangan atau dibuat sesuai dengan tipe struktur.

    Untuk jembatan bentang tunggal atau jembatan yang termasuk dalam KategoriDesain Seismik A (KDS A) tidak diperlukan analisis gempa rinci. Namun, terdapatpersyaratan minimum untuk KDS A yaitu berkaitan dengan panjang perletakan

    minimum sesuai dengan Pasal 6.12. 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    16/168

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    17/168

    RSNI2 2833:201X 

    3 dari 154 

    3.8elemen pemikul beban gempakomponen individu seperti kolom, sambungan, perletakan, fondasi, dan kepala jembatan, yang berperan dalam sistem pemikul beban gempa.

    3.9efek P-deltaefek sekunder yang bekerja pada elemen struktur, yang diakibatkan olehpenambahan beban vertikal sebagai akibat dari perpindahan horisontal struktur

    3.10faktor kekuatan lebihperbandingan antara kekuatan lentur maksimum mungkin dari suatu komponendengan kekuatan lentur nominalnya.

    3.11faktor modifikasi respon

    faktor yang digunakan untuk memodifikasi respon struktur akibat gempa berdasarkananalisis elastis untuk memperhitungkan perilaku daktail dan memperoleh gayagempa rencana.

    3.12kekuatan lentur rencanakekuatan lentur nominal dari suatu komponen yang diberi faktor sesuai faktor reduksikekuatan.

    3.13kekuatan lentur nominalkekuatan lentur nominal ultimit-putus dari suatu komponen yang diperhitungkan.

    3.14kekuatan lebihkekuatan lentur nominal yang diberi faktor sesuai faktor kekuatan lebih(overstrength).

    3.15kelas situsklasifikasi situs yang dilakukan berdasarkan kondisi tanah di lapangan.

    3.16kinerja keselamatan

    level minimum kinerja jembatan terhadap gempa yang diatur pada standar ini danbertujuan untuk melindungi manusia selama terjadinya gempa

    3.17kinerja operasionaltingkatan kinerja seismik dimana direncanakan jembatan harus tetap dapatberoperasi dan hanya mengalami kerusakan kecil setelah terjadi gempa besar.

    3.18kombinasi kuadrat lengkap formulasi statistik untuk mengkombinasikan respon modal pada struktur akibatgempa pada satu arah tertentu. 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    18/168

    RSNI2 2833:201X 

    4 dari 154 

    3.19level kerusakan ukuran kinerja seismik berdasarkan besarnya kerusakan yang terjadi akibat gemparencana. 

    3.20likuifaksikondisi dimana tanah kehilangan kuat geser akibat gempa sehingga daya dukungtanah turun secara mendadak.

    3.21ortogonaltinjauan dalam dua arah saling tegak lurus (keduanya membentuk sudut 90°).

    3.22persyaratan daktilitasdaktilitas yang diperlukan oleh suatu struktur untuk menahan kombinasi

    pembebanan gempa rencana.

    3.23sistem pemikul beban gempasistem yang memiliki alur gaya yang handal dan tidak terganggu untuk mentransfergaya gempa ke tanah dan memiliki sistem disipasi energi yang cukup untukmengontrol perpindahan struktur.

    3.24sendi plastisdaerah pada komponen struktur, biasanya pada kolom atau pilar yang mengalamileleh lentur dan rotasi plastis namun tetap memiliki kekuatan lentur yang cukup.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    19/168

    RSNI2 2833:201X 

    5 dari 154 

    4 Persyaratan Umum

    4.1 Kriteria kinerja

    Jembatan harus direncanakan untuk kinerja keselamatan dengan memperhitungkanbahaya gempa dengan kemungkinan terlampaui 7% dalam 75 tahun. Kinerja yang

    lebih tinggi seperti kinerja operasional dapat ditetapkan oleh pihak yang berwenang.Kinerja keselamatan dalam hal ini menunjukkan bahwa jembatan diizinkan untukmengalami kerusakan tetapi tidak boleh runtuh. Kerusakan yang dimaksud dapatberupa retak, kegagalan tulangan, beton terkelupas, tekuk lokal pada kolom baja,tekuk lokal dan global bresing baja, dan retak pada lantai jembatan.

    Terhadap kondisi tersebut maka perlu dilakukan perbaikan. Penggantian parsial ataulengkap pada kolom diperlukan untuk beberapa kasus.

    Untuk situs yang rentan terhadap likuifaksi, aliran lateral akibat likuifaksi, serakanlateral akibat likuifaksi, deformasi inelastik diijinkan pada tiang pancang dan pipabaja. Penggantian parsial atau menyeluruh pada kolom, tiang pancang, atau shaft

    dapat dilakukan.

    Bila penggantian kolom atau komponen lainnya ingin dihindari, maka strategiperencanaan yang menghasilkan kerusakan kecil dan sedang seperti penggunaanisolasi seismik atau sistem kontrol dan konsep desain perbaikan harus dilakukan.Untuk lokasi dengan potensi aliran tanah lateral, maka strategi perencanaan harusmemperhitungkan penggunaan metode perbaikan tanah yang dapat membatasipergerakan tanah lateral.

    4.2 Daktilitas Struktur ( µ )

    Sistem struktur jembatan tahan gempa harus didesain sedemikian sehingga dapat

    mengalami deformasi inelastis saat terjadi gempa. Deformasi inelastis dapat dicapaidengan memberikan tingkat daktilitas tertentu pada komponen struktur.

    Komponen beton bertulang dengan detailing yang baik dan komponen baja yangterdiri dari penampang kompak umumnya mempunyai suatu daktilitas sebesar palingsedikit delapan. Daktilitas dari komponen beton pratekan sedang dalam penelitian,tetapi dapat dianggap bahwa komponen pratekan parsial dengan tendon bonded  penuh akan juga mempunyai daktilitas sebesar delapan. Penggunaan pratekanpenuh dan tendon unbonded  dalam komponen yang dapat membentuk sendi plastis,tidak dianjurkan.

    Daktilitas keseluruhan (µ) dari suatu struktur harus dibatasi sampai enam berkaitan

    dengan ketidakpastian dalam hubungan struktural dan untuk mencegah kerusakanpada gempa kecil yang sering terjadi. Untuk maksud perencanaan, struktur dapatdibedakan sebagai struktur daktail penuh, daktail parsial atau tidak daktail:

    ε 

    ε 

    μ Δ + Δ

      (1) 

    Keterangan :µ adalah daktilitas struktur  ∆ε   adalah simpangan komponen atau struktur pada batas daerah elastis, yaitu

    pada pelelehan pertama∆ p adalah  simpangan plastis tambahan dari komponen atau struktur setelah

    mencapai batas elastis 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    20/168

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    21/168

    RSNI2 2833:201X 

    7 dari 154 

    Tipe 1 yaitu perencanaan bangunan bawah yang daktail dengan bangunan atasyang bersifat elastis. Kategori ini termasuk mekanisme sendi plastis pada kolom,dinding, dan kepala jembatan yang terjadi akibat tekanan tanah pasif. Kemudiantermasuk juga fondasi yang mengalami sendi plastis dalam tanah seperti pada tiangpancang dan kepala jembatan integral pada tiang.

    Tipe 2 yaitu perencanaan bangunan bawah yang elastis dengan bangunan atasyang bersifat daktail. Tipe ini hanya berlaku untuk jembatan dengan bangunan atastipe baja dan daktilitas tercapai pada elemen daktail pada portal pilar.

    Tipe 3 yaitu perencanaan bangunan bawah dan bangunan atas yang bersifat elatisdengan mekanisme gabungan pada hubungan antara bangunan atas dan bangunanbawah. Kategori ini mencakup struktur dengan sistem isolasi landasan dan elemendisipasi energi seperti damper   yang digunakan untuk mengontrol gaya inersia daribangunan atas ke bangunan bawah.

    Untuk tujuan penggunaan sistem struktur yang sesuai dan kinerja kepada pemilik

    pekerjaan, sistem pemikul beban gempa dan elemen pemikul beban gempadikategorikan sebagai berikut :

    •  Diijinkan•  Diijinkan dengan persetujuan pemilik pekerjaan•  Tidak direkomendasikan untuk jembatan baru

    Kategori tersebut berlaku untuk semua sistem struktur dan elemen struktur. Untuksistem struktur yang berada pada kategori diijinkan, maka elemen pemikul bebangempa harus berada kategori yang diijinkan. Bila terdapat elemen pemikul bebangempa berada pada kriteria tidak diijinkan, maka seluruh sistem akan berada padakriteria tidak diijinkan pula. Sistem dan elemen struktur yang diijinkan seperti pada

    Gambar 2 dan Gambar 3 harus memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut :

    •  Semua aksi inelastis harus bersifat daktail dan muncul pada lokasi yang dapatdiinspeksi dan diperbaiki. Tiang pancang yang dibebani akibat pergerakan lateralakibat likuifaksi diijinkan untuk mengalami mekanisme sendi plastis di bawahtanah dan tidak membutuhkan kriteria kinerja yang lebih tinggi. Bila seluruhelemen struktur didesain dengan elastis, maka tidak ada antisipasi terhadapdeformasi inelastis dan elemen yang elastis diijinkan, tetapi pendetailan minimumdibutuhkan sesuai dengan Kategori Desain Seismik.

    •  Aksi inelastis pada elemen struktur tidak membahayakan kemampuan strukturdalam memikul beban gravitasi. (misalnya ; balok kepala dan sendi pada

    bangunan atas)

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    22/168

    RSNI2 2833:201X 

    8 dari 154 

    Gambar 2 Sistem pemikul beban gempa yang diijinkan 

    Respon longitudinal Respon longitudinal

    Respon transversal Respon transversal atau longitudinal

    •  Sendi 

    plastis 

    pada 

    lokasi 

    yang 

    dapat 

    diinspeksi 

    atau 

    desain 

    elastis 

    kolom 

    •  Tahanan 

    kepala 

     jembatan 

    tidak 

    diperlukan

    sebagai 

    bagian 

    dari 

    sistem 

    pemikul 

    beban

    gempa 

    •  Knock  off  backwall  diijinkan 

    •  Perletakan dapat  mengakomodasi perpindahan •  Kepala  jembatan tidak diperlukan sebagai bagian 

    dari sistem pemikul beban gempa 

    •  Sendi 

    plastis 

    pada 

    lokasi 

    yang 

    dapat 

    diinspeksi 

    •  Tahanan  kepala   jembatan  tidak  diperlukan  sebagaibagian

     

    dari 

    sistem 

    pemikul 

    beban 

    gempa, 

    kerusakan

    angkur 

    geser 

    diijinkan 

    •  Sendi 

    plastis 

    pada 

    lokasi 

    yang 

    dapat 

    diinspeksi 

    •  Perletakan dengan atau tanpa disipasi energi untuk 

    membatasi 

    perpindahan 

    Respon transversal ataulongitudinal Respon longitudinal

    •  Kepala 

     jembatan 

    dibutuhkan 

    untuk 

    menahan 

    gempa

    rencana 

    secara 

    elastis 

    •  Tekanan 

    tanah 

    pasif  

    harus 

    kurang 

    dari 

    0,7 

    dari 

    nilai

    tekanan 

    pasif  

    kondisi 

    normal 

    •  Sendi 

    plastis 

    pada 

    lokasi 

    yang 

    dapat 

    diinspeksi 

    •  Bentang 

    banyak 

    dan 

    sistem 

    tumpuan 

    sederhana

    dengan 

    panjang 

    tumpuan 

    yang 

    cukup 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    23/168

    RSNI2 2833:201X 

    9 dari 154 

    Gambar 3 Sistem pemikul beban gempa yang diijinkan (lanjutan) 

    Sendi plastis dibawah kepalatiang termasuk tiang pancang

    Isolasi seismik atau perletakanyang didesain untukmengakomodasi perpindahan tanpamengalami kerusakan

    Tiang pancang dengankondisi kepala bersendi

    Sendi plastis di atas/ dekattanah

    Bresing konsentrisdaktail yangmengalami leleh tarikdan tekuk akibat tekan

    Kolom dengan reduksimomen atau bersendi

    Kepala tiang yangterlindung termasuk kepalatiang miring yangberperilaku elastis

    Dinding pilar dengan atautanpa tiang pancang

    Sendi plastis di dasar pilardinding pada sumbu lemah

    Fondasi telapak yang memenuhikriteria overturning  

    Tahanan pasif kepala jembatandiperlukan sebagai bagiansistem pemikul gempa

    Gunakan tahanan pasif tanah 70% nilai nominal

    Dudukan kepala jembatandimana backwall  dirancanguntuk menyatu

    Kolom dengan pembesarandengan atau tanpa gap isolasi

    gap isolasi

    Dudukan kepala jembatan dimanabackwall dirancang untuk menahan bebankejut dalam batas elastis

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    24/168

    RSNI2 2833:201X 

    10 dari 154 

    Elemen-elemen seperti pada Gambar 4 yang tidak memenuhi kriteria yang diijinkandapat digunakan dengan persetujuan pemilik pekerjaan. Elemen struktur yang tidaktermasuk dalam 2 kategori yang diijinkan seperti pada Gambar 5, maka tidakdirekomendasikan untuk digunakan. Namun, bila terdapat pertimbangan yang cukupdiberikan terhadap seluruh perilaku struktur dan potensi mekanisme yang tidakdiinginkan diminimalkan, maka sistem tersebut dapat digunakan dengan persetujuanpemilik pekerjaan.

    Gambar 4 Sistem pemikul beban gempa dimana diperlukanpersetujuan pemilik pekerjaan 

    Tahanan pasif kepala jembatandiperlukan sebagai bagian dari kekuatanpasif sistem pemikul beban gempa

    Gunakan tahanan pasif tanah 100% nilai nominal

    Diafragma daktail pada bangunan atas

    Gelincir fondasi telapak padakepala jembatan untukmembatasi transfer gaya

    Pembatasan pergerakan terhadap kapasitas perpindahan

    Fondasi diijinkan untuk guling

    Tiang grup diperbolehkan untuk turunatau uplift akibat gempa

    Pilar dinding pada tiang pancang yang tidakcukup kuat untuk mengalami mekanisme sendiplastis ke dinding, dan tidak didesain dengangaya gempa elastik

    Pastikan respon daktail terbatas pada tiang pancang

    Tiang pancang yang tidak terlindungi (misalnya,tiang kepala jembatan integral atau kepalaembatan pada tiang yang tidak menyatu secaramelintang

    Pastikan respon daktail terbatas pada tiang pancang

    Pastikan respon daktail terbatas pada tiang pancang

    Pastikan respon daktail terbatas pada tiang pancang

    Sendi plastis di dalam tanah padadinding tiang pancang

    Sistem tiang miring dimana kapasitasdan/atau mekanisme sendi pada tanahmenentukan mekanisme sendi plastis

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    25/168

    RSNI2 2833:201X 

    11 dari 154 

    Gambar 5 Sistem pemikul beban gempa yang tidak direkomendasikan untuk jembatan baru

    Sistem tiang miring yang tidak didesainmenyatu secara struktur dengan elemendengan kapasitas daktilitas yang cukup

    Sendi plastispada bangunan

    atas

    Sendi plastis pada balok kepala(khususnya sendi yang menyebabkanpergerakan gelagar) juga termasukportal bresing eksentris dengan gelagaryang didukung oleh balok kepala.

    Sistem perletakan yang tidakmengakomodasi perpindahan dan/ataugaya (misalnya rocker bearing )

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    26/168

    RSNI2 2833:201X 

    12 dari 154 

    Gambar 6 Desain menggunakan sistem struktur tipe 1 

    Pendekatan desain seismik tipe 1 dimana bangunan bawah dirancang untukberperilaku daktail dan bangunan atas untuk tetap berperilaku elastis adalahberdasarkan asumsi bahwa deformasi inelastis yang signifikan dapat terjadi pada

    daktilitas≥  4. Hal lain yang menjadi asumsi pada ketentuan ini adalah bahwaperpindahan akibat respons inelastis jembatan kurang lebih sama terhadap

    perpindahan yang ditentukan berdasarkan analisis respon spektrum linier elastis. Haltersebut dapat dilihat pada Gambar 6  dimana diasumsikan kapasitas perpindahan

    L

    C Δ   kurang lebih sama dengan kebutuhan perpindahanL

    DΔ . Asumsi ini tidakberlaku untuk struktur yang memiliki periode alami rendah (kaku) dimana dianggaptidak konservatif.

    Perpindahan

    Beban

    Respons aktual

    Respons idealisasi

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    27/168

    RSNI2 2833:201X 

    13 dari 154 

    4.4 Analisis bahaya (hazard ) gerak tanah akibat gempa

    Bahaya gerak tanah akibat gempa harus dikarakterisasi dengan menggunakanrespon spektrum percepatan. Respon spektrum percepatan dapat ditentukan baikdengan prosedur umum sesuai dengan Pasal 4.4.1 atau berdasarkan prosedurspesifik-situs sesuai dengan Pasal 4.4.2.

    Pada prosedur umum, maka parameter respon spektra harus ditentukanberdasarkan peta bahaya gempa (Gambar 7  sampai dengan Gambar 12) yangmewakili dua level hazard  (potensi bahaya) gempa 500 dan 1000 tahun.

    Untuk prosedur spesifik-situs dapat terdiri dari analisis bahaya spesifik-situs, analisisrespon gerak tanah spesifik-situs, atau keduanya. Analisis bahaya spesifik-situsperlu dilakukan bila terdapat kondisi sebagai berikut :

    •  Jembatan bersifat penting dan sangat penting yang berada di dalam 10 km daripatahan membutuhkan analisis spesifik-situs, dimana diperlukan derajatkepercayaan yang tinggi untuk mencapai kinerja seperti yang disebutkan padaPasal 4.1. 

    •  Terdapat informasi terbaru mengenai aktivitas kegempaan di lokasi tertentusehingga dapat memberikan perubahan yang signifikan terhadap bahayagempa di lokasi tersebut.

     Analisis respon gerak tanah spesifik-situs perlu dilakukan bila terdapat kondisisebagai berikut :

    •  Bila situs termasuk dalam kategori situs kelas F sesuai Tabel 2. •  Jembatan bersifat penting dan sangat penting yang berada di dalam 10 km dari

    patahan membutuhkan analisis spesifik-situs, dimana diperlukan derajatkepercayaan yang tinggi untuk mencapai kinerja seperti yang disebutkan padaPasal 4.1. 

    Bila lokasi situs berada pada 10 km dari patahan aktif yang berpotensi menimbulkangempa magnitudo 5 dan pengaruh dekat patahan tidak dimodelkan maka pengaruharah harus diperhitungkan sebagai berikut :

    •  Gerak tanah yang lebih besar akibat lokasinya yang dekat dengan patahanaktif, 

    •  Efek langsung yang dapat meningkatkan gerak tanah untuk periode lebih besardari 0,5 detik bila patahan merambat ke lokasi, dan 

    •  Efek arah yang dapat meningkatkan gerak tanah untuk periode lebih besar dari0,5 detik dalam arah tegak lurus terhadap strike atau patahan.

     

    4.4.1 Prosedur umum untuk penentuan respon spektra

    Peta gempa dalam ketentuan ini meliputi peta percepatan puncak (PGA) dan responspektra percepatan 0.2 detik dan 1.0 detik di batuan dasar (SB) yang mewakili dualevel hazard (potensi bahaya) gempa 500 dan 1000 dengan kemungkinan terlampaui10% dalam 50 tahun dan 7% dalam 75 tahun. Definisi batuan dasar SB  adalahlapisan batuan di bawah muka tanah yang memiliki memiliki kecepatan rambatgelombang geser (V s) yang mencapai 750 m/detik dan tidak ada lapisan batuan laindi bawahnya yang memiliki nilai kecepatan rambat gelombang geser yang kurangdari itu. Penjelasan untuk masing-masing peta dapat dilihat pada Tabel 1.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    28/168

    RSNI2 2833:201X 

    14 dari 154 

    Tabel 1 Penjelasan peta gempa 2010

    No No Gambar Level Gempa Keterangan

    1 Gambar 7

    10% dalam 50

    tahun(500 tahun)

    Peta percepatan puncak dibatuan dasar (PGA)

    2 Gambar 8

    Peta respon spektra percepatan

    0.2 detik di batuan dasar (SB)

    3 Gambar 9Peta respon spektra percepatan1.0 detik di batuan dasar (SB)

    4 Gambar 10

    7% dalam 75tahun

    (1000 tahun)

    Peta percepatan puncak dibatuan dasar (PGA)

    5 Gambar 11Peta respon spektra percepatan0.2 detik di batuan dasar (SB)

    6 Gambar 12Peta respon spektra percepatan1.0 detik di batuan dasar (SB)

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    29/168

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    30/168

    16 dari 154 

    Gambar 8 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik di batuan dasar untuk probabilitas terlam

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    31/168

    17 dari 154 

    Gambar 9 Peta respon spektra percepatan 1 detik di batuan dasar untuk probabilitas terlam

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    32/168

     

    Gambar 10 Peta ercepatan pu cak di batuan

    18 dari 154 

    dasar (PGA) u tuk probabilit s terlampau

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    33/168

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    34/168

     

    Gamb r 12 Peta resp n spektra per epatan 1 detik

    20 dari 154 

    di batuan dasar untuk probabilitas terlam

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    35/168

    RSNI2 2833:201X 

    21 dari 154 

    4.4.1.1 Klasifikasi situs

    Klasifikasi situs pada pasal ini ditentukan untuk lapisan setebal 30 m sesuai denganyang didasarkan pada korelasi dengan hasil penyelidikan tanah lapangan danlaboratorium.

    Tabel 2 Kelas situs

    Kelas Situs sV   (m/s)      (kPa)

     A. Batuan Keras sV    ≥ 1500 N/A N/A

    B. Batuan 750 < sV  < 1500 N/A N/A

    C. Tanah Sangat Padatdan Batuan Lunak

    350 < sV    < 750  N  >50    > 100

    D. Tanah Sedang 175 < sV    < 350 15 40%, dan

    3. Kuat geser tak terdrainase    < 25 kPa

    F. Lokasi yangmembutuhkanpenyelidikangeoteknik dan analisisrespon dinamik

    spesifik

    Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satuatau lebih dari karakteristik seperti :-  Rentan dan berpotensi gagal terhadap beban

    gempa seperti likuifaksi, tanah lempung sangatsensitif, tanah tersementasi lemah

    -  Lempung organik tinggi dan/atau gambut (denganketebalan > 3m)-  Plastisitas tinggi (ketebalan H > 7.5m dengan PI >

    75)-  Lapisan lempung lunak/medium kaku dengan

    ketebalan H > 35mCatatan : N/A = tidak dapat digunakan

    Disarankan menggunakan sedikitnya 2 (dua) jenis penyelidikan tanah yang berbeda

    dalam pengklasifikasian jenis tanah ini. Pada Tabel 2 sV  ,  N  , dan uS   adalah nilai

    rata-rata cepat rambat gelombang geser, hasil uji penetrasi standar, dan kuat geser

    tak terdrainase dengan tebal lapisan tanah sebagai besaran pembobotnya dan harusdihitung menurut persamaan-persamaan sebagai berikut :

    si

    m

    ii

    m

    ii

    vt 

    sV 

    /1

    1

    =

    ==

     

    (2) 

     N t 

    m

    ii

    m

    ii

     N /

    1

    1

    =

    ==   (3) 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    36/168

    RSNI2 2833:201X 

    22 dari 154 

    ui

    m

    i

    i

    m

    i

    i

    S t 

    uS 

    /1

    1

    =

    ==   (4) 

    Keterangan :

    t i   adalah tebal lapisan tanah ke-i,V si   adalah kecepatan rambat gelombang geser melalui lapisan tanah ke-i,N i   adalah nilai hasil uji penetrasi standar lapisan tanah ke-i,Sui   adalah kuat geser tak terdrainase lapisan tanah ke-i,m  adalah jumlah lapisan tanah yang ada di atas batuan dasar.

    ∑=

    m

    iit 

    1

      = 30 m.

    4.4.1.2 Percepatan puncak di permukaan tanah

    Besarnya percepatan puncak di permukaan tanah ditentukan dengan mengalikanfaktor amplifikasi percepatan (F PGA) dengan besar percepatan puncak di batuandasar yang diperoleh dari Gambar 7 dan Gambar 10. Besarnya F PGA tergantung dariklasifikasi situs yang didasarkan pada Tabel 2 . Nilai F PGA ditentukan dari Tabel 3.

    Tabel 3 Besarnya nilai faktor amplifikasi F PGA untuk nilai percepatan puncak dipermukaan tanah

    Kelas situs PGA ≤ 0.1 PGA = 0.2 PGA= 0.3 PGA = 0.4  PGA ≥ 0.5

    Batuan Keras (SA)  0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

    Batuan (SB)  1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

    Tanah Keras (SC)  1.2 1.2 1.1 1.0 1.0

    Tanah Sedang (SD)  1.6 1.4 1.2 1.1 1.0

    Tanah Lunak (SE)  2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

    Tanah Khusus (SF)  SS SS SS SS SSCatatan : Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier.

    Keterangan:PGA  adalah nilai percepatan puncak di batuan dasar mengacu pada Peta Gempa

    Indonesia 2010 (Gambar 7 atau Gambar 10 );SS adalah lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon dinamik

    spesifik.

    Percepatan puncak di permukaan tanah didapatkan menggunakan persamaansebagai berikut:

     AS = F PGA. PGA  (5) 

    Keterangan: AS  adalah nilai percepatan puncak di permukaan tanah berdasarkan klasifikasi

    situs;F PGA  adalah faktor amplifikasi untuk PGA;PGA adalah nilai percepatan puncak di batuan dasar mengacu pada Peta Gempa

    Indonesia 2010 (Gambar 7 atau Gambar 10).

    4.4.1.3 Respon spektra di permukaan tanah

    Respon spektra adalah nilai yang menggambarkan respon maksimum dari sistemberderajat-kebebasan-tunggal pada berbagai frekuensi alami (periode alami)teredam akibat suatu goyangan tanah. Untuk kebutuhan praktis, maka respon

    spektra dibuat dalam bentuk respon spektra yang sudah disederhanakan.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    37/168

    RSNI2 2833:201X 

    23 dari 154 

    Untuk penentuan respon spektra di permukaan tanah, diperlukan suatu faktoramplifikasi pada periode pendek (T =0.2 detik) dan periode 1.0 detik. Faktoramplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaranperiode pendek (F a) dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaranperiode 1.0 detik (F v ). dan memberikan nilai-nilai F a dan F v  tersebut untuk berbagaiklasifikasi jenis tanah sesuai.

    Tabel 4. Besarnya nilai faktor amplifikasi untuk periode pendek (F a)

    Kelas situs Ss ≤ 0.25 Ss = 0.5  Ss = 0.75  Ss = 1.0  Ss ≥ 1.25 

    Batuan Keras (SA)  0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

    Batuan (SB)  1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

    Tanah Keras (SC)  1.2 1.2 1.1 1.0 1.0

    Tanah Sedang (SD)  1.6 1.4 1.2 1.1 1.0

    Tanah Lunak (SE)  2.5 1.7 1.2 0.9 0.9

    Tanah Khusus (SF)  SS SS SS SS SSCatatan : Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier

    Keterangan:Ss  adalah parameter respon spektral percepatan gempa untuk periode pendek (T =0.2

    detik) mengacu pada Peta Gempa Indonesia 2010 (Gambar 8 atau Gambar 11);SS adalah lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon dinamik

    spesifik.

    Tabel 5. Besarnya nilai faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (F v )

    Kelas situs S1 ≤ 0.1 S1 = 0.2  S1 = 0.3  S1 =0.4  S1 ≥ 0.5 

    Batuan Keras (SA)  0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

    Batuan (SB)  1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

    Tanah Keras (SC)  1.7 1.6 1.5 1.4 1.3

    Tanah Sedang (SD)  2.4 2.0 1.8 1.6 1.5Tanah Lunak (SE)  3.5 3.2 2.8 2.4 2.4

    Tanah Khusus (SF)  SS SS SS SS SSCatatan : Untuk nilai-nilai antara dapat dilakukan interpolasi linier

    Keterangan:S1  adalah parameter respon spektral percepatan gempa untuk periode 1.0 detik mengacu

    pada Peta Gempa Indonesia 2010 (Gambar 9 atau Gambar 12).SS adalah lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis respon dinamik

    spesifik

    Respon spektra di permukaan tanah ditentukan dari 3 (tiga) nilai percepatan puncak

    yang mengacu pada peta gempa Indonesia 2010 (PGA, SS dan S1), serta nilai faktoramplifikasi F a dan F v. Perumusan respon spektra adalah sebagai berikut :

     AS = F PGA x PGA  (6) 

    SDS = F a x Ss  (7) 

    SD1 = F v  x S1  (8)

    Dengan beberapa catatan sebagai berikut :

    1. Untuk periode lebih kecil dari T 0 , respon spektra percepatan (Sa) didapatkan daripersamaan berikut :

    ( )0

    a DS s sT S S A AT = − +

      (9) 

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    38/168

    RSNI2 2833:201X 

    24 dari 154 

    2. Untuk periode lebih besar atau sama dengan T 0 , dan lebih kecil atau samadengan T S, respon spektra percepatan, Sa adalah sama dengan SDS.

    3. Untuk periode lebih besar dari  T S, respon spektra percepatan, Sa  didapatkandari persamaan berikut :

    = 1Da SS T   (10) 

    Keterangan:

    SDS  adalah nilai spektra permukaan tanah pada periode pendek (T=0.2 detik).SD1 adalah nilai spektra permukaan tanah pada periode 1.0 detikT 0 = 0.2 T s 

    T s  =1D

    DS

    S

    Penggunaan masing-masing persamaan dapat membentuk respon spektra di

    permukaan seperti diperlihatkan pada Gambar 13. 

    Gambar 13 Bentuk tipikal respon spektra di permukaan tanah

    4.4.2 Prosedur spesifik-situs untuk penentuan respon spektra

    Prosedur spesifik-situs dapat dilakukan untuk pembuatan respon spektra rencanasesuai dengan Pasal 4.4 dan dapat dilakukan di lokasi manapun sesuai denganpersetujuan pemilik pekerjaan. Kecuali disetujui oleh pemilik pekerjaan, responspektrum yang diperoleh baik dengan cara analisis bahaya spesifik-situs, analisisrespon gerak tanah spesifik-situs, atau keduanya, maka spektrum tersebut tidakboleh lebih kecil dari duapertiga dari respon spektrum permukaan yang diperolehdengan cara prosedur umum pada Pasal 5.1 di daerah 0,5T f   hingga 2T f   padaspektrum, dimana T f   adalah periode fundamental jembatan. Untuk analisis lainnyaseperti pemeriksaan likuifaksi dan perencanaan dinding penahan tanah, makapercepatan pada permukaan tanah harus kurang dari duapertiga dari nilai  As  padaprosedur umum.

    T o =0,2T s

    T s =SD1 /SDS

    Sa =SD1 /T 

     As=F PGAPGA

    SD1=F v S1

    1

    SDS=F aSS 

    0,20Periode (detik)

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    39/168

    RSNI2 2833:201X 

    25 dari 154 

    4.4.2.1 Analisis bahaya spesifik-situs

    Bila digunakan Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA), maka analisis spesifik-situs harus dilakukan untuk menghasilkan respon spektrum percepatan yangmemperhitungkan kemungkinan terlampaui 7% dalam 75 tahun (gempa 1000 tahun)pada nilai spektra dalam rentang periode yang ditentukan. Pada analisis ini harus

    ditetapkan hal-hal sebagai berikut :

    •  Sumber gempa yang berkontribusi di sekitar situs yang ditinjau,

    •  Batas atas magnitudo gempa untuk tiap sumber gempa,

    •  Median dari hubungan atenuasi untuk nilai spektra respon percepatan dandeviasi standar yang terkait,

    •  Hubungan magnitudo dan pengulangan yang terjadi untuk tiap sumber gempa,dan

    •  Hubungan magnitudo dan panjang atau luas area patahan untuk tiap sumbergempa.

    Bila digunakan Deterministic Seismic Hazard Analysis (DSHA), maka padaanalisisnya harus ditetapkan semua ketentuan pada PSHA, kecuali hubunganmagnitudo dan pengulangan yang terjadi untuk tiap sumber gempa. Spektrumdeterministik spesifik situs pada permukaan tanah disesuaikan nilainya denganmenggunakan faktor amplifikasi sesuai dengan jenis situs sesuai dengan Tabel 2 tidak boleh lebih kecil dari respon spektrum percepatan yang memperhitungkankemungkinan terlampaui 7% dalam 75 tahun (gempa 1000 tahun) yang diperolehdengan cara prosedur umum pada Pasal 5.1 pada daerah 0,5T f   hingga 2T f   padaspektrum, dimana T f   adalah periode fundamental jembatan. Hal yang sama jugaberlaku untuk percepatan tanah As. 

    Bilamana penggunaan spektrum deterministik lebih sesuai, maka spektrum tersebut

    dapat :

    •  Merupakan nilai terluar (envelope) dari nilai median spektra yang dihitung untukmagnitudo gempa maksimum karakteristik pada patahan aktif yang diketahui,atau

    •  Spektra deterministik untuk tiap patahan dan tanpa adanya spektrum kontrol,maka tiap spektrum harus digunakan.

    Ketidakpastian dalam pemodelan sumber gempa dan nilai parameter harusdiperhitungkan pada PSHA dan DSHA. Dokumen analisis bahaya gempa harusditelaah oleh tenaga ahli yang terkait.

    Untuk situs yang terletak pada 10 km di patahan aktif atau patahan dangkal, maka

    pengaruh dari patahan terhadap gerak tanah harus diperhitungkan karena dapatberpengaruh signifikan terhadap jembatan.

    4.4.2.2 Analisis respon gerak tanah spesifik-situs

     Analisis untuk menentukan pengaruh kondisi situs sesuai Pasal 4.4, pengaruhkondisi tanah lokal ditentukan berdasarkan penyelidikan geoteknik spesifik-situs dananalisis respon dinamik situs. Penyelidikan spesifik-situs harus dilakukan sesuaidengan Pasal 8.2.

    Metode untuk melakukan analisis respon tanah dinamik spesifik-situs terdiri daripengembangan model profil tanah dan kemudian menggunakan metode modelnumerik untuk mengevaluasi pengaruh tanah terhadap perambatan gelombanggempa yang mewakili.

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    40/168

    RSNI2 2833:201X 

    26 dari 154 

    4.4.3 Periode alami jembatan

    Periode getaran jembatan yang digunakan untuk menghitung geser dasar harusdihitung dari analisa yang meninjau seluruh elemen bangunan yang memberikankekakuan dan fleksibilitas dari sistem fondasi.

    Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat kebebasan yang sederhana (SDOF),rumus berikut dapat digunakan :

    T = 2π  W 

    gK   (11)

     Keterangan :T   adalah waktu getar untuk freebody   pilar dengan derajat kebebasan tunggal

    pada jembatan bentang sederhana (detik)g adalah percepatan gravitasi (m/detik2)W   adalah berat total nominal bangunan atas termasuk beban mati tambahan

    ditambah setengah berat dari pilar (bila perlu diperhitungkan) (kN)K   adalah kekakuan struktur yaitu gaya yang diperlukan untuk menimbulkan satu

    satuan simpangan pada bagian atas pilar atau kolom (kN/m)

    Jembatan memiliki waktu getar yang berbeda pada arah memanjang dan melintangsehingga beban gempa rencana yang berbeda harus dihitung untuk masing-masingarah.

    4.5 Kategori kepentingan

    Pemilik pekerjaan atau pihak yang berwenang dapat menentukan kriteria jembatan

    berdasarkan kategori kepentingan seperti pada Tabel 6 sebagai berikut.

    Tabel 6 Kriteria kategori kepentingan jembatan

    Kategorikepentingan

    DefinisiPeriode ulang

    gempa rencana

    Jembatan sangatpenting 

    (critical bridges)

    Jembatan yang harus dibuka untuk lalu-lintassetelah gempa rencana dan dapat dilaluikendaraan darurat dan untuk kepentingankeamanan, pertahanan, ekonomi, ataukeselamatan segera setelah gempa 1000tahun. 

    Jembatan yang secara resmi ditentukansebagai jembatan sangat penting oleh otoritasyang berwenang.

    1000 tahun7% -75 tahun

    Jembatan penting(essential bridges)

    Jembatan yang minimum dapat dibuka untukkendaraan darurat dan untuk kepentingankeamanan, pertahanan, ekonomi setelahgempa rencana dan dibuka untuk semua lalu-lintas dalam beberapa hari setelah gempa1000 tahun.

    1000 tahun7% -75 tahun

    Jembatan lainnya

    (other bridges)

    Jembatan selain jembatan sangat penting dan

    penting

    500 tahun

    10% -50 tahun

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    41/168

    RSNI2 2833:201X 

    27 dari 154 

    Dasar pengklasifikasian yaitu pertimbangan sosial dan persyaratan keamanan/pertahanan. Dalam menentukan kategori kepentingan, perlu diperhitungkankemungkinan perubahan kondisi jembatan dan persyaratan jembatan pada masayang akan datang.

    4.6 Kategori Desain Seismik (KDS)

    Setiap jembatan harus ditetapkan dalam salah satu empat zona gempa berdasarkanspektra percepatan periode 1 detik (SD1) seperti pada Tabel 7. Zonasi gempaberdasarkan Tabel 7 akan menentukan jenis kategori perencanaan gempa yangdisebut sebagai Kategori Desain Seismik (KDS). Kategori tersebut menggambarkanvariasi resiko seismik dan digunakan untuk penentuan metode analisis, panjangtumpuan minimum, detail perencanaan kolom, dan prosedur desain fondasi dankepala jembatan.

    Tabel 7 Kategori desain seismik berdasarkan koefisien percepatan (S D1)

    Koefisien percepatan (SD1) Kategori DesainSeismik (KDS)

    SD1 ≤ 0,15 A

    0,15 < SD1 ≤ 0,30 B

    0,30 < SD1 ≤ 0,50 C

    SD1 > 0,50 DCatatan : SD1 = F v  x S1

    SD1 adalah nilai spektra permukaan tanah pada periode 1.0 detik F v   adalah nilai faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (F v )S1  adalah parameter respon spektra percepatan gempa untuk

    periode 1.0 detik mengacu pada Peta Gempa Indonesia2010 (Gambar 9 atau Gambar 12).

    Bila potensi likuifaksi yang dapat menyebabkan serakan lateral  atau kegagalanlereng yang dapat berpengaruh terhadap stabilitas jembatan dapat terjadi, maka jembatan harus direncanakan dengan menggunakan Kategori Desain Seismik Dberapapun besarnya SD1. Secara garis besar persyaratan perencanaan untukmasing-masing kategori desain seismik dapat dijabarkan sebagai berikut denganbagan alir sesuai dengan Gambar 14.

    KDS A

    •  Tidak diperlukan pemeriksaan kapasitas perpindahan•  Tidak diperlukan perencanaan kapasitas•  Persyaratan minimum detailing  KDS A

    •  Tidak diperlukan pemeriksaan terhadap likuifaksi

    KDS B

    •  Diperlukan pemeriksaan kapasitas perpindahan (gunakan closed form solution)•  Diperlukan perencanaan kapasitas•  Persyaratan minimum detailing  KDS B•  Pemeriksaan terhadap likuifaksi diperlukan untuk kondisi tertentu

    KDS C

    •  Diperlukan pemeriksaan kapasitas perpindahan implisit•  Diperlukan perencanaan kapasitas•  Persyaratan minimum detailing  KDS C

    •  Diperlukan pemeriksaan terhadap potensi likuifaksi

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    42/168

    RSNI2 2833:201X 

    28 dari 154 

    KDS D

    •  Diperlukan analisis gaya dorong ( pushover analysis)•  Diperlukan perencanaan kapasitas•  Persyaratan minimum detailing  KDS D•  Diperlukan pemeriksaan terhadap potensi likuifaksi

    Gambar 14 Bagan alir Kategori Desain Seismik (KDS)

    4.7 Konstruksi bertahap dan sementara

    Jembatan atau jembatan yang sedang dalam masa konstruksi yang direncanakanbersifat sementara dalam kurun waktu lebih dari 5 tahun harus direncanakan denganmenggunakan persyaratan untuk struktur permanen dan tidak berlaku untukdigunakan dalam pasal ini.

    Jembatan sementara diharapkan untuk dapat memikul lalu-lintas kendaraan atau jembatan pejalan kaki yang melintas di atas jalan raya harus memenuhi kriteriakinerja sesuai Pasal 4.1. Ketentuan ini juga berlaku untuk jembatan yang dibangunsecara bertahap dan memikul beban kendaraan dan atau melintas di atas jalan raya.Respon spektra rencana sesuai Pasal 4.4 dapat direduksi dengan faktor tidak lebihdari 2,5 untuk menghitung gaya elastik komponen dan simpangan. Kategori DesainSeismik (KDS) untuk jembatan sementara ditentukan berdasarkan respon spektrumtereduksi kecuali jembatan sementara yang diklasifikasi masuk dalam KDS B, C,atau D berdasarkan respon spektrum tidak tereduksi tidak dapat diklasifikasi menjadiKDS A berdasarkan respon spektrum tereduksi. Persyaratan Kategori DesainSeismik A hingga D harus sesuai dengan Pasal 4.6. Respon spektra untuk lokasikonstruksi yang berada dalam 10 km dari patahan aktif harus direncanakan secarakhusus.

    Ya

    Tdk

    Ya

    Ya

    Ya

    Ya

    Ya

    TdkTdk

    Tdk

    Tdk

    Tdk

    Ya

    selesai

    selesai

    selesai

    selesai

    kapasitasimplisit

    demand analysis

    demand analysis kapasitasimplisit

    identifikasi

    Sistempemikulgempa

    persyaratanminimum

    KDS A

    KDS B

    KDS C

    KDS D

    detailing KDS B

    detailing  KDS C

    detailing KDS D

    desain kapasitas

    desain kapasitasdemand analysisanalisis

     pushover

    sesuaikan karakteristik jembatan

    tergantung penyesuaian

    identifikasiSistempemikulgempa

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    43/168

    RSNI2 2833:201X 

    29 dari 154 

    5 Beban gempa rencana

    Beban gempa ditentukan berdasarkan koefisien respons elastis (C ), berat struktur jembatan, dan faktor modifikasi respon. Pasal ini menetapkan metoda untukmenghitung beban gempa dengan menggunakan koefisien respons (C ). Gayagempa rencana ditentukan dengan rumus berikut :

    = ×Q t 

    C E W 

    R   (12)

     

    Keterangan:E Q  adalah gaya gempa horizontal statis (kN)C   adalah koefisien respons elastisR   adalah faktor modifikasi responsW t   adalah berat total struktur terdiri dari beban mati dan beban hidup yang

    sesuai (kN)

    Koefisien geser dasar C diperoleh dari peta percepatan batuan dasar dan spektra

    percepatan (Gambar 7  hingga Gambar 12) sesuai dengan daerah gempa, danperiode ulang gempa rencana. Koefisien percepatan yang diperoleh berdasarkanpeta gempa dikalikan dengan suatu faktor amplifikasi sesuai dengan kondisi tanahsampai kedalaman 30 m di bawah struktur jembatan.

    5.1 Faktor modifikasi respon (R )

    Gaya gempa rencana pada bangunan bawah dan hubungan antara elemen struktur

    ditentukan dengan cara membagi gaya gempa elastis dengan faktor modifikasirespon (R ) sesuai dengan Tabel 8 dan Tabel 9. Apabila digunakan analisis dinamikriwayat waktu, maka faktor modifikasi respon (R ) diambil sebesar 1 untuk seluruh jenis bangunan bawah dan hubungan antar elemen struktur.

    Tabel 8 Faktor modifikasi respon (R ) untuk bangunan bawah

    Bangunan bawahKategori kepentingan

    Sangat penting Penting Lainnya

    Pilar tipe dinding 1,5 1,5 2,0

    Tiang/kolom beton bertulang

    Tiang vertikalTiang miring

    1,51,5

    2,01,5

    3,02,0

    Kolom tunggal 1,5 2,0 3,0

    Tiang baja dan kompositTiang vertikalTiang miring

    1,51,5

    3,52,0

    5,03,0

    Kolom majemuk 1,5 3,5 5,0Catatan:Pilar tipe dinding dapat direncanakan sebagai kolom tunggal dalam arah sumbu lemah pilar

  • 8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)

    44/168

    RSNI2 2833:201X 

    30 dari 154 

    Tabel 9 Faktor modifikasi respon (R ) untuk hubungan antar elemen struktur

    Hubungan elemen strukturSemua kategori

    kepentingan

    Bangunan atas dengan kepala jembatan 0,8

    Sambungan muai (dilatasi) pada bangunan atas 0,8

    Kolom, pilar, atau tiang dengan bangunan atas 1,0Kolom at