Kombinasi Pembebanan Pondasi di Indonesia dan Rekomendasi NEHRP / FEMA

Posted on Updated on

Revisi 30-09-2015 : Lihat note di akhir

Kombinasi pembebanan untuk perencanaan struktur pondasi dari Informasi yang saya dapat di Jakarta masih menggunakan metode Allowable Stress Design (ASD). Sementara itu, NEHRP melalui dokumentasi FEMA 750 dan 751 sudah menunjukkan metode perhitungan penggunaan metode Load Resistant Factor Design (LRFD). Di tulisan ini penulis akan mencoba membahas mengenai perencanaan pondasi terutama pondasi dalam dengan metode LRFD.

Pada ASCE 7-10 chapter 2 diterangkan mengenai kombinasi pembebanan dasar, yaitu untuk pembebanan nominal (LRFD) adalah :

Kombinasi Beban 1Sementara itu untuk beban ASD adalah :

Kombinasi Beban 2Perlu diketahui bahwa dalam penjelasan ASCE 7-10, peningkatan tegangan izin tidak diperbolehkan :

“Increases in allowable stress shall not be used with the loads or load combinations given in this standard unless it can be demonstrated that such an increase is justified by structural behavior caused by rate or duration of load”

Memang masih belum jelas apakah pasal ini digunakan untuk struktur atas saja atau juga termasuk pondasi. Namun umumnya yang dilakukan insinyur untuk men-desain pondasi setahu saya masih mengijinkan peningkatan kekuatan allowable load sekitar 1.3 untuk beban dinamik sementara (beban gempa dan angin). Jadi kira2 praktiknya di Indonesia adalah :

Beban gravity (Pall = Pult/SF)

  • 1.0 DL + 1.0 LLr

Beban sementara (Pall = 1.3 Pult/SF)*

  • 1.0 DL + (0.6 W atau 0.7 E)
  • 1.0 DL + 0.75 LLr + 0.75 (0.6 W atau 0.7 E)
  • 0.6 DL + 0.6 W
  • 0.6 DL + 0.7 E

Beban sementara dengan faktor kuat lebih pada gempa (Pall = 1.3 x 1.2 Pult/SF)**

  • 1.0 DL + Ω0 0.7 E
  • 1.0 DL + 0.75 LLr + 0.75 (Ω0 0.7 E)
  • 0.6 DL + Ω0 0.7 E

* Nilai peningkatan kekuatan 1.3 digunakan karena beban bersifat sementara

** Nilai peningkatan kekuatan 1.2 digunakan sesuai dengan ASCE 7-10 pasal 12.14.3.2.3

Pada load combination diatas diasumsikan yang ada adalah Dead Load (DL), Live Load Reduction (LLr), Wind Load ( W ), dan Seismic Load (E). Dimana disini beban E termasuk beban vertikal dan horizontal. Pada kombinasi itu terlihat masih menggunakan peningkatan kekuatan sebesar 1.3 kali untuk kombinasi beban sementara walupun di ASCE sama sekali tidak di-ijinkan.

Sekarang mari kita bandingkan dengan prakteknya di US lewat publikasi dari FEMA. Di FEMA 751 di example chapter 5 pada desain pondasi digunakan dua beban faktor yaitu allowable stress combination dan ultimate strengh combination. Untuk lebih jelasnya pembaca bisa langsung melihat di publikasi tersebut. Disini penulis hanya menunjukkan chart-nya yang kira2 sebagai berikut (di klik untuk memperbesar) :

Kombinasi Beban Pondasi FEMA 750Beban gempa pada persamaan diatas termasuk nilai R dari superstruktur diatasnya. Nah masalahnya, timbul keraguan apakah benar pondasi dapat memiliki daktalitas yang sama dengan superstruktur diatasnya ?. Hal ini dibahas pada FEMA 750 Resource Paper 8 APPROPRIATE SEISMIC LOAD COMBINATIONS FOR BASE PLATES, ANCHORAGES, AND FOUNDATIONS. Disini FEMA menyatakan bahwa nilai daktalitas struktur pondasi hanya sebesar sekitar 3, sehingga untuk struktur yang daktalitasnya tinggi, gaya gesernya perlu dikalikan dengan faktor sebagai berikut :

Table 2 FEMA 750Dimana nilai faktor tersebut digunakan baik untuk beban gempa vertikal dan horizontal. Disini terlihat bahwa kombinasi di NEHRP/FEMA tidak ada peningkatan sebesar 1.3 dan nilai beban gempanya lebih besar dari gempa nominal dan bisa lebih kecil dari beban gempa faktor kuat lebih.

  • Ryan R. Setiadi, ST

Revisi : Pada ASCE 7-10 kombinasi beban uplift (0.9 DL untuk LRFD dan 0.6 DL untuk ASD), beban gempa vertikal tidak perlu diperhitungkan saat perhitungan tegangan di tanah (grafik di atas masih dimasukkan).

Advertisements

5 thoughts on “Kombinasi Pembebanan Pondasi di Indonesia dan Rekomendasi NEHRP / FEMA

    juragan.sipil said:
    01/26/2015 at 12:35 PM

    Faktor pembesaran 1.3 itu memang lebih banyak dikenal di perusahaan tipe EPC atau tipe kontraktor yang mempunyai bagian engineering/perencanaan juga. Di perusahaan konsultan perencanaan jarang ditemui, kalopun ada… mereka mengadopsi dari perusahaan kontraktor itu 😀

    Tujuannya… apa lagi kalo bukan optimalisasi (baca: penghematan).

    Bahkan di chart FEMA di atas, ada kalimat “…mengabaikan tekanan pasif pilecap”. Sementara mereka (baca: engineering-kontraktor), sudah pasang tekanan pasif pilecap sebagai kartu as… kalo misalnya tahanan lateral pile/pilecap-nya kurang, baru kartu as ini dikeluarkan. 😀 😀

    *pengalaman XD

    Eniwei, jadi… faktor pengali gaya geser dari struktur atas ke pondasi, beda dengan faktor pengali dari struktur atas ke basement ya?

    Apakah faktor yang merupakan fungsi f1 dan f2 masih berlaku? Kalo ga salah di SNI Gempa 2013 sudah ngga ada? Atau mungkin kami yang belum ketemu pasalnya… XD

    *goodjob!

    Like

      Ryan Rakhmat Setiadi responded:
      01/27/2015 at 8:54 PM

      Kalau di TPKB Jakarta kayaknya basemen masih pakai f2 mas, jadi diambil nilai faktor kuat lebih (rho)/1.6 lalu dikalikan gaya geser dasar / nilai R. Sebenarnya kalau di ASCE basement tetap didesain sesuai R yang bersesuaian, namun karena orang Indonesia “kreatif”, SNI Gempa yang translate dari ASCE 7-10 sedikit diubah dengan mengatakan struktur bawah (basement dan pondasi) harus lebih kuat dari struktur atas. Walaupun secara prinsif struktur menurut saya ini gak ada dasar teorinya, hehe 😀

      Di SNI Gempa baru memang gak ada f1 dan f2, ada-nya faktor kuat lebih (rho) saja, tapi ya kira2 f2 = rho/f1 kadang masih dipakai.

      Like

        ringo said:
        06/08/2015 at 2:47 PM

        Sekarang TPKB DKI sudah tidak boleh pake f1 dan f2 pak, untuk perhitungan pondasi menggunakan omega0 dan syarat dukung yang mengikuti peraturan hasil konsensus sesuai teori diatas

        Like

    Andya said:
    05/19/2015 at 6:02 PM

    Hi pak Ryan.

    Kalau untuk perhitungan struktur itu, sebenarnya Base Shear dari yang kita dapat dari SNI 1726:2012 pasal 7.8.1. itu harus dikalikan dengan faktor kuat lebih lagi atau tidak? Pasal mana yang mengatakan kalau base shear harus dikalikan dengan faktor kuat lebih?

    Thank you in advance

    Andya

    Like

      Ryan Rakhmat Setiadi responded:
      05/20/2015 at 9:07 PM

      Sebenarnya itu kesepakatan bersama aja pak andya, seingat saya untuk perancangan pondasi TPKB di Jakarta seperti itu. Di SNI 1726:2012 pasal 7.1.5 cuma dijelaskan bahwa struktur bawah tidak boleh gagal terlebih dahulu sebelum struktur atas, faktor lebih kuatnya tidak dijelaskan di SNI. Tapi kalau dibandingkan dengan rekomendasi NEHRP, cara di sini masih lebih “mendingan”. Kalau SNI pakai faktor kuat lebih 2.5 tapi kapasitas aksial bisa meningkat sampai 1.5 kali-nya, kapasitas lateral juga allowable deformasi bisa lebih tinggi. Jika dibandingkan dengan NEHRP, gaya gempa dikalikan faktor 2 sampai 2.5 untuk struktur dengan nilai R > 6.5 , dan di NEHRP tidak ada sama sekali pasal yang memperbolehkan kapasitas pondasi bisa ditingkatkan. Jadi sebenarnya di SNI sudah tidak terlalu ketat jika dibandingkan di US.

      Bisa liat di tulisan saya yang lain : https://ryanrakhmats.wordpress.com/2015/05/10/beban-gempa-untuk-desain-pondasi/

      Like

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s