rsni2 2833-201x (ketahanan gempa jembatan)
TRANSCRIPT
-
8/20/2019 RSNI2 2833-201X (Ketahanan Gempa Jembatan)
1/168
Ranc
IC
angan Sta
91.120.2
dar Nasio
Pere
5
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
4
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
5
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
8
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
9
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
=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
t
sV
/1
1
∑
∑
=
==
(2)
N t
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
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
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