Spektrum Respons Desain untuk Bangunan (SNI 1726:2019)

1. Pendahuluan dan Parameter Input

Metodologi ini merupakan panduan teknis bagi perencana struktur untuk menentukan beban gempa rencana melalui kurva spektrum respons desain. Pasal-pasal dan persamaan di sini mengacu pada dokumen SNI 1726:2019. Sebagai ahli rekayasa struktur, sangat penting untuk memahami bahwa parameter input dasar harus merepresentasikan kondisi seismik batuan dasar dan klasifikasi tanah yang akurat guna menangkap fenomena amplifikasi gelombang. Tiga parameter input utama yang wajib ditentukan berdasarkan peta hazard gempa dan investigasi geoteknik adalah:

• $S_s$: Parameter respons spektral percepatan gempa $MC{E}_R$ (Maximum Considered Earthquake Risk-Targeted) terpetakan untuk periode pendek (0.2 detik).
• $S_1$: Parameter respons spektral percepatan gempa MCE_R terpetakan untuk periode 1.0 detik.
• Kelas Situs: Klasifikasi profil tanah lokasi (SA, SB, SC, SD, atau SE) yang ditentukan berdasarkan nilai rata-rata kecepatan gelombang geser ($v_s$), hasil uji penetrasi standar (N-SPT), atau kekuatan geser niralir ($s_u$).

2. Penentuan Koefisien Situs ($F_a$ dan $F_v$)

Koefisien situs berfungsi untuk menyesuaikan respons spektral pada batuan dasar terhadap kondisi tanah setempat. Secara fisik, koefisien ini merepresentasikan amplifikasi atau de-amplifikasi gelombang seismik saat merambat menuju permukaan. Penting: Prosedur Penyederhanaan (Pasal 8) Jika menggunakan prosedur desain yang disederhanakan sesuai Pasal 8, nilai $F_a$ harus ditentukan berdasarkan Pasal 8.8.1, sementara nilai $F_v$ tidak diperlukan.

Koefisien Situs Periode Pendek ($F_a$)

Gunakan Tabel 1 untuk menentukan nilai $F_a$. Untuk nilai $S_s$ di antara, lakukan interpolasi linier secara teliti. Catatan Teknis Kelas SE: Apabila analisis menggunakan Kelas Situs SE, SNI 1726:2019 mensyaratkan nilai $F_a$ tidak boleh lebih rendah dari 1.2.

Koefisien Situs Periode 1 Detik ($F_v$)

Gunakan Tabel 2 untuk menentukan nilai Koefisien Situs Periode 1 Detik ($F_v$).

Catatan Khusus SF: Untuk Kelas Situs SF, wajib dilakukan analisis respons situs-spesifik sesuai Pasal 6.10.1.

3. Persamaan Parameter Spektral $MC{E}_R$ ($S_{MS}$ dan $S_{M1}$)

$MC{E}_R$ (Maximum Considered Earthquake-Risk-Targeted) adalah parameter gempa acuan dasar pada batuan dasar yang memperhitungkan target risiko keruntuhan struktur. Untuk menghitung nilai percepatan spektral $MC{E}_R$ yang sudah memperhitungkan pengaruh kelas situs (tanah lokal), digunakan persamaan penyesuaian intensitas berikut:

Catatan: Jika menggunakan prosedur Pasal 8, nilai $S_{M1}$ tidak perlu ditentukan.

4. Perhitungan Parameter Percepatan Spektral Desain ($S_{DS}$ dan $S_{D1}$)

Parameter desain diperoleh dengan mereduksi nilai $MC{E}_R$ sebesar dua pertiga untuk mencerminkan tingkat risiko desain yang ditargetkan:

Catatan: Pada prosedur penyederhanaan Pasal 8, $S_{D1}$ tidak perlu ditentukan, dan $S_{DS}$ dihitung berdasarkan ketentuan Pasal 8.8.1.

5. Penentuan Batas-Batas Periode ($T_0$, $T_s$, dan $T_L$)

Parameter kontrol periode berikut menentukan transisi antar segmen pada kurva spektrum:

Nilai $T_L$ (Periode Transisi Panjang) ditentukan berdasarkan Gambar 20 dan dapat dilihat visualisasinya pada Gambar 3 SNI 1726:2019.

6. Konstruksi Kurva Spektrum Respons Desain ($S_a$)

Nilai percepatan respons spektral desain, $S_a$, untuk periode getar fundamental $T$ ditentukan sebagai berikut:

1. Wilayah Periode Sangat Pendek ($T<T_0$): $S_a=S_{DS}\left(0.4+0.6\frac{T}{T_0}\right)$ (Persamaan 8)
2. Wilayah Plateau ($T_0\le T\le T_s$): $S_a=S_{DS}$ (Persamaan 9)
3. Wilayah Periode Sedang ($T_s<T\le T_L$): $S_a=\frac{S_{D1}}{T}$ (Persamaan 10)
4. Wilayah Periode Panjang ($T>T_L$): $S_a=\frac{S_{D1}\cdot T_L}{T^2}$ (Persamaan 11)

Kurva ini merepresentasikan percepatan puncak yang konsisten pada rentang periode $T_0$ hingga $T_s$, kemudian meluruh secara hiperbolik seiring meningkatnya fleksibilitas struktur ($T$).