EVALUASI KINERJA SEISMIK STRUKTUR DENGAN PUSHOVER ANALISIS (STUDI KASUS TK AL-AZHAR 32 PADANG)
Muhammad Ichsan Ramadani Yulija, Wardi, Rini Mulyani Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrak Analisis Pushover merupakan sebuah sarana untuk memberikan solusi berdasarkan Performance Based Seismic Design yang pada intinya adalah mencari kapasitas struktur. Analisis Pushover dilakukan dengan memberikan beban statis dalam arah lateral yang ditingkatkan secara bertahap (increment) hingga mencapai target perubahan bentuk (displacement) tertentu. Studi ini membahas tentang assessment kerentanan gedung beton bertulang yaitu analisa tentang hubungan baseshear dengan displacement dan kerusakan- kerusakan apa saja yang terjadi. Tahap pertama pengevaluasian adalah melakukan evaluasi atau control kapasitas penampang setelah itu melakukan analisis beban seismic atau analisis Statik Nonlinier (Pushover), dengan program bantu SAP2000. Dari hasil analisis pushover dapat dilihat level kerusakan yang terjadi sehingga dapat dilakukan assessment kerusakan gedung. Penelitian berpedoman pada SNI-1726-2012 dan FEMA 273 Berdasarkan hasil perhitungan numerik yang dilakukan melalui analisis pushover, maka dapat disimpulkan bahwa kekuatan gempa yang terjadi pada struktur tersebut dengan penambahan beban dasar sebanyak 110X dari beban dasar, didapat Level Kinerja Struktur LS (Life Safety). Terjadi kerusakan mulai dari kecil sampai dengan tingkat sedang. Kekakuan struktur berkurang, tetapi masih mempunyai ambang yang cukup besar terhadap keruntuhan. Adapun daktilitas struktur didapa tsebesar 29.37 yang artinya struktur tersebut mempunyai tingkat daktilitas yang besar. Kata Kunci : Pushover Analisis, Seismik, Gempa, Displacement, KinerjaStruktur
PERFORMANCE EVALUATION SEISMIC STRUCTURE THE ANALYSIS PUSHOVER (CASE STUDY OF TK AL-AZHAR 32 PADANG)
Muhammad Ichsan Ramadani Yulija, Wardi, Rini Mulyani Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University in Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrct Pushover analysis is a means to provide solutions based on Performance Based Seismic Design that are essentially looking for the capacity of the structure. Pushover analysis is done by providing a static load in the lateral direction is increased gradually (increments) to achieve the target of deformation (displacement) specific. This study discusses the vulnerability assessment of buildings of reinforced concrete that is the analysis of the relationship baseshear with displacement and damage any damage that occurs. The first stage of the evaluation is to evaluate or control the capacity of cross-section after the analysis of seismic load or Nonlinear Static analysis (Pushover), with the auxiliary program SAP2000. Pushover analysis of the results can be seen in the level of damage that occurs so it can do damage assessment of buildings. Research guided by ISO-1726-2012 and FEMA 273 Based on numerical calculations performed by pushover analysis, it can be concluded that the strength of the earthquake that occurred in the structure with the addition of base load as much as 110 times the addition of the base load, obtained Level Structure Performance LS ( Life Safety ). There is damage ranging from small to moderate. Structural rigidity is reduced, but still has a threshold substantially to collapse. The ductility of the structure obtained at 29.37 which means that these structures have a large degree of ductility. Keyword : Pushover Analysis, Seismic, Quake, Displacement, Performance structure
I.
tektonik utama
PENDAHULUAN
yaitu lempeng Pasific,
lempeng Hindia – Himalaya, dan lempeng
Latar Belakang
Eurasia, dengan sembilan lempeng kecil Indonesia merupakan salah satu negara
lainnya.
Keberadaan
interaksi
antar
yang sangat rawan akan terjadinya gempa.
lempeng-lempeng ini menempatkan wilayah
Hal
Indonesia sebagai wilayah yang sangat
ini
disebabkan
karena
Indonesia
merupakan tempat bertemunya tiga lempeng
rawan terhadap gempa bumi.
Dalam
beberapa
tahun
belakangan,
bangunan gedung), sampai dengan (
Tata
cara
SNI
wilayah Indonesia sering kali terjadi bencana
1726-2012
perencanaan
gempa bumi dalam skala yang cukup besar.
ketahanan gempa untuk struktur bangunan
Seperti gempa Aceh pada tahun 2004 (Mw =
gedung dan non gedung).
9.2), gempa di Nias pada tahun 2005 (Mw = Kebutuhan akan analisis non-linier yang
8.7), gempa di Yogya tahun 2006 (Mw = 6.3), gempa di Tasikmalaya tahun 2009 (Mw = 7.4) serta gempa yang terjadi di Padang pada 2009 (Mw = 7.6). Berdasarkan hasil rekaman yang ada, dalam rentang waktu tahun 1900 sampai dengan tahun 2009, telah terjadi lebih dari 14.000 gempa utama (main
sederhana namun dapat meramalkan perilaku seismik suatu struktur secara tepat semakin meningkat.
Analisis
dinamis
non-linier
riwayat waktu yang merupakan analisis yang paling tepat mencerminkan perilaku seismik dari suatu struktur, merupakan analisis yang rumit. Analisis statis non- linier pushover
shocks) dengan skala magnitude M > 5.0.
(ATC 40, 1997) yang merupakan analisis Pada peristiwa gempa yang terjadi,
non-linier yang cukup sederhana, diharapkan
seringkali mengakibatkan banyak bangunan
mampu menjawab kebutuhan tersebut. Dasar
yang mengalami kegagalan struktur, baik
dari analisis pushover ini sederhana, yaitu
akibat perencanaan maupun pelaksanaan
dengan memberi suatu pola beban statis
yang kurang baik atau bahkan sama sekali
tertentu dalam arah lateral pada pusat massa
belum direncanakan untuk ketahanan gempa
tiap lantai dari suatu bangunan. Penambahan
(Michael Titono, 2010). Pemerintah melalui
beban
BSNI
(bertahap)
(Badan
Standarisasi
Nasional
)
dilakukan
secara
sampai tercapai
incremental
keruntuhan
bersama para pakar gempa nasional telah
struktur
atau
membuat suatu standar peraturan dalam
displacement tertentu.
mencapai
elemen target
perencanaan bangunan yang aman terhadap Metode yang digunakan dalam tugas
gempa seperti yang tertuang dalam SNI (Standar Nasional Indonesia) gempa. Selama ini standar gempa ini telah mengalami perubahan,
dari
(Ketahanan
gempa
SNI untuk
03-1726-1989 rumah
dan
gedung), SNI 03-1726-2002 (Tata cara perencanaan bangunan tahan gempa untu
akhir ini adalah pembeban gempa dua arah yang saling tegak lurus, pembebeban gempa dua
arah
ini
kenyataannya
dilakukan gempa
karena yang
pada terjadi
mempunyai dua komponen arah yang saling tegak lurus dan tidak dapat diramalkan arah
datangnya. Analisis dilakukan secara analisis
Batasan Masalah
statik
Adapun batasan masalah dalam penulisan
non-linier
pushover
dengan
menggunakan Program SAP 2000 VERSI
Tugas Akhir ini adalah
14. untuk analisis dinamik non –linier
1. Melakukan perhitungan struktur suatu
riwayat waktu. Data output yang digunakan
gedung aktifisial yang memiliki fungsi
membandingkan kedua analisis tersebut
sebagai sekolah yang berlokasi di Khatib
adalah kurva kapasitas, posisi sendi plastis
Sulaiman, Kota Padang.
atau pola kerusakan struktur, simpang antar tingkat, dan tingkat kinerja seismik struktur.
2. Standar-standar
mengangkat
topik
untuk
perancangan
bangunan gedung dan struktur
Kinerja Seismik Struktur dengan Analisis
Padang)”
SNI 1727-2013 Tentang Beban minimum
“Evaluasi
Pushover, (Studi Kasus TK-Al-Azhar 32
yang
digunakan adalah :
Hal inilah yang melatar belakangi penulis
perencanaan
lain.
SNI
03-2847:2013
Persyaratan
Beton
tentang Struktural
untuk Bangunan Gedung.
Tujuan Tugas Akhir
Maksud dari penulisan ini agar :
SNI-1726:2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gedung
1. Menganalisis kinerja sturktur TK AlAzhar
dan
menentukan
Daktilitas
Aktual Struktur.
bangunan
dan Non Gedung.
2. Mengetahui apakah tingkat kinerja sturktur
untuk Struktur Bangunan Gedung
akibat
gempa
rencana adalah Life Safety, yaitu walaupun stuktu bangunan mengalami
Penentuan level kinerja Struktur Gedung
TK
Al-Azhar
berdasarkan FEMA 302, FEMA 356, dan ATC-40. 3. Analisis
struktur
dilakukan
dengan
tingkat kerusakan yang cukup parah
menggunakan program aplikasi analisis
namun keselamatan penghuni tetap
struktur yaitu SAP 2000 VERSI 14,
terjaga karena struktur bangunan tidak
berbasis pada metode elemen hingga
sampai runtuh.
(finite element). 4. Metode yang digunakan Anlisis Statik Gaya Dorong (Analysis Pushover).
5. Struktur Bangunan bersifat Reinforced Concrete II.
Bangunan Gedung (SNI-03 1726-2012). Pada analisis struktur gedung ini yang digunakan sebagai dasar-dasar perencanaan
LANDASAN TEORI
yang akan penulis bahas pada pokok bahasan
Studi Literatur
selanjutnya.
Dalam merencanakan suatu gedung pada dasarnya perlu diketahui komponen dari struktur gedung yang akan dibagun. Agar struktur yang memikul beban, baik
Pushover Analisis a. Analisis Statik beban dorong (Static Pushover Analysis)
beban tetap maupun beban sementara dapat berdiri kokoh, stabil,nyaman dan ekonomis. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menggunakan persyaratan dan ketentuan berdasarkan
Tata
Cara
Perhitungan
Struktur
Perencanaan
Benton
Untuk
Bangunan gedung (SNI 03-2847-2013), Tata Cara Perencanna Ketahan Gedung untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2012), dan penentuan Level Kinerja gedung berdasarkan FEMA 302,
Analisis statik beban dorong (pushover) adalah suatu analisis nonlinier statik, yang dalam analisisnya pengaruh gempa rencana terhadap struktur bangunan gedung dianggap sebagai beban statik pada pusat massa masing-masing
yang
nilainya
ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai melampaui
pembebanan
sehingga
menyebabkan terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama di dalam struktur bangunan gedung,
Fema 356, dan ATC-40.
lantai,
kemudian
dengan
peningkatan
beban lebih lanjut mengalami perubahan Perhitungan dikerjakan
menggunakan
bentuk pasca-elastik yang besar sampai
suatu
mencapai target peralihan yang diharapkan
program yang dapat mempercepat proses
atau sampai mencapai kondisi plastik (SNI-
perhitungan
GEMPA 03-1726-2002).
ketelitian
dengan
mekanikanya
disamping yang
ketepatan
tinggi.
dan
Perhitungan
Tujuan analisis beban dorong adalah
penulanganya dan syarat-syarat detailing
mengevaluasi
untuk kompenen struktur beton bertulang
terhadap
yang berada di wilayah gempa dengan resiko
memperoleh nilai faktor daktilitas aktual dan
gempa tinggi memakai peraturan Cara
faktor
Perencanaan
memperlihatkan kurva kapasitas (capacity
Ketahanan
Gempa
untuk
perilaku
beban
reduksi
gempa
gempa
seismik
struktur
rencana,
aktual
yaitu
struktur,
curve),
dan
memperlihatkan
skema
kondisi leleh dan selanjutnya berperilaku
kelelehan (distribusi sendi plastis) yang
non-linier. Perubahan perilaku struktur dari
terjadi (Pranata, 2006).
linier menjadi non-linier berupa penurunan
Metode analisis statik beban dorong merupakan
metode
dengan
pendekatan
nonlinier statik, yang dapat digunakan pada struktur bangunan gedung beraturan, dengan karakteristik dinamik mode tinggi yang tidak dominan. Salah satu hasil analisis yang mempunyai manfaat penting yaitu kurva kapasitas.
yang
penurunan
diindikasikan
kemiringan
kurva
dengan akibat
terbentuknya sendi plastis pada balok dan kolom. Sendi plastis akibat momen lentur terjadi pada struktur jika beban yang bekerja melebihi kapasitas momen lentur yang ditinjau. Semakin banyak sendi plastis yang terjadi berarti kinerja struktur semakin bagus karena semakin banyak terjadi pemancaran
b. Kurva Kapasitas
energi melalui terbentuknya sendi plastis
Kurva kapasitas hasil dari analisis statik beban dorong menunjukkan hubungan antara gaya
kekakuan
geser
dasar
(base
shear)
sebelum
kapasitas
struktur
terlampaui
(Pranata, 2006).
dan
Kurva kapasitas dipengaruhi oleh pola
perpindahan atap akibat beban lateral yang
distribusi gaya lateral yang digunakan
diberikan
pola
sebagai beban dorong. Pola pembebanan
pembebanan tertentu sampai pada kondisi
umumnya berupa respon ragam-1 struktur
ultimit atau target peralihan yang diharapkan
(atau dapat juga berupa beban statik
seperti Gambar 2.1 dibawah ini :
ekivalen) berdasarkan asumsi bahwa ragam
pada
struktur
dengan
struktur yang dominan adalah ragam-1. Beban dorong statik lateral diberikan pada pusat
massa
sampai
dicapai
target
perpindahan. Tujuan lain analisa pushover adalah
untuk
memperkirakan
gaya
maksimum dan deformasi yang terjadi, serta untuk memperoleh informasi letak bagian struktur yang kritis. Selanjutnya dapat Kurva kapasitas akan memperlihatkan
diidentifikasi
suatu kondisi linier sebelum mencapai
memerlukan
bagian-bagian perhatian
khusus
yang untuk
pendetailan atau stabilitasnya (Dewobroto,
kriteria
2005).
ditetapkan, baik terhadap persyaratan
Tahapan utama dalam analisa pushover adalah :
yang
dari
awal
sudah
deformasi maupun kekuatan. Karena yang dievaluasi adalah komponen maka jumlahnya relatif sangat banyak,
1 Menentukan
titik
kontrol
untuk
memonitor
besarnya
perpindahan
struktur.
Rekaman
besarnya
oleh karena itu proses ini sepenuhnya harus
dikerjakan
(fasilitas
pushover
oleh
komputer
dan
evaluasi
perpindahan titik kontrol dan gaya
kinerja yang terdapat secara built-in
geser
pada program SAP 2000 VERSI 14,
dasar
digunakan
untuk
menyusun kurva pushover.
mengacu pada FEMA - 440).
2 Membuat kurva pushover berdasarkan pola distribusi gaya lateral terutama
Proses
yang ekivalen dengan distribusi dari
dengan prosedur load-controlled atau
gaya inersia, sehingga diharapkan
displacement-controlled.
deformasi yang terjadi hampir sama
load-controlled digunakan jika beban
atau mendekati deformasi yang terjadi
yang diaplikasikan telah diketahui
akibat gempa.
nilainya. Misalnya, beban gravitasi
3 Estimasi besarnya perpindahan lateral saat
gempa
rencana
(target
pushover
bisa
dilakukan
Prosedur
bisa diaplikasikan dalam pushover load-controlled.
Prosedur
perpindahan). Titik kontrol didorong
displacement-controlled
biasanya
sampai taraf perpindahan tersebut,
digunakan jika beban yang bisa
yang
perpindahan
ditahan oleh suatu struktur belum
maksimum yang diakibatkan oleh
diketahui dengan pasti sehingga beban
intensitas
tersebut ditingkatkan sampai struktur
mencerminkan
gempa
rencana
yang
ditentukan
mencapai suatu nilai simpangan target
4 Mengevaluasi level kinerja struktur
(Aisyah dan Megantara, 2011).
ketika titik kontrol tepat berada pada target
perpindahan.
Komponen
struktur dan aksi perilakunya dapat dianggap memuaskan jika memenuhi
c. Batas Kinerja Berdasarkan filosofi desain yang ada, tingkat kinerja struktur bangunan akibat
gempa rencana adalah Life Safety, yaitu
1
Immediate Occupancy (IO)
walaupun struktur bangunan mengalami
Kondisi yang menjelaskan bahwa setelah
tingkat kerusakan yang cukup parah namun
terjadinya gempa, kerusakan struktur
keselamatan penghuni tetap terjaga karena
sangat terbatas. Sistem penahan beban
struktur bangunan tidak sampai runtuh. Pada
vertikal dan lateral bangunan hampir
Gambar 2.2, respon linier dimulai dari titik
sama dengan kondisi sebelum terjadinya
A (unloaded component) dan kelelehan mula
gempa, dan resiko korban jiwa akibat
terjadi pada titik B. Respon dari titik B ke
keruntuhan struktur dapat diabaikan.
titik C merupakan respon elastis plastis.
2
Damage Control
Titik C merupakan titik yang menunjukkan
Kondisi ini bukanlah merupakan level
puncak kekuatan komponen, dan nilai
kinerja dari struktur, melainkan kondisi
absisnya
deformasi
yang
degradasi
terjadinya gempa, kerusakan yang terjadi
yang
menunjukkan
merupakan dimulainya
bahwa
setelah
berada dalam range antara IO dan LS
kekuatan struktur (garis C-D). Pada titik D, respon komponen struktur secara substansial
menjelaskan
3
Life Safety (LS)
menghadapi pengurangan kekuatan menuju
Kondisi yang menjelaskan bahwa setelah
titik E. Untuk deformasi yang lebih besar
terjadinya
dari titik E, kekuatan komponen struktur
penting
menjadi nol (FEMA 451, 2006).
Komponen
gempa, terhadap utama
kerusakan struktur struktur
yang terjadi. tidak
terdislokasi dan runtuh, sehingga risiko korban jiwa terhadap kerusakan struktur sangat rendah. 4
Limited Safety Kondisi ini bukanlah level kinerja dari struktur,
melainkan
kondisi
yang
Antara titik B dan C terdapat titik-
menjelaskan bahwa setelah terjadinya
titik yang merupakan level kinerja dari
gempa, kerusakan yang terjadi berada
struktur bangunan. Level kinerja bangunan
dalam range antara LS dan CP
(ATC-40, 1996) dibedakan menjadi lima level sebagai berikut :
5
Structural Stability / Collapse Prevention (CP)
Pada tingkatan ini, kondisi struktur setelah terjadinya gempa sangat parah, sehingga bangunan dapat mengalami keruntuhan
struktur
baik
sebagian
maupun total. Meskipun struktur masih bersifat stabil, kemungkinan terjadinya korban jiwa akibat kerusakan struktur besar. Dalam dokumen FEMA 273, kondisi
structural
stability
dikenal
dengan istilah Collapse Prevention (CP). Properti Sendi Plastis Struktur gedung apabila menerima beban gempa pada tingkatan atau kondisi tertentu, akan terjadi sendi plastis (hinge) pada balok pada
gedung
tersebut.
Sendi
plastis
merupakan bentuk ketidakmampuan elemen struktur balok dan kolom menahan gaya dalam. Perencanaan suatu bangunan harus sesuai dengan konsep desain kolom kuat
III.
METODOLOGI Secara umum dalam metode penelitian
suatu
dalam skripsi ini dibagi dalam tiga tahap
keruntuhan struktur, maka yang runtuh
yaitu input, analisis dan output. Yang
adalah baloknya dahulu. Apabila kolomnya
termasuk dalam tahap input antara lain
runtuh dahulu, maka struktur langsung
penentuan
hancur.
desain,
balok
lemah.
Adapun
Apabila
terjadi
keterangan
mengenai
karakteristik sendi plastik adalah sebagai berikut :
geometri penentuan
struktur, jenis
vareabel
beban
dan
pemodelan struktur. Sedangkan tahap analisis yaitu analisis struktur tiga dimensi dengan memasukan respons spektra, dan parameter–parameter analisis pushover pada program SAP2000 versi 14 untuk mengetahui respons struktur
dan tingkat kinerja struktur. Tahap yang terakhir yaitu tahap output yang membahas tentang hasil analisis pushover dengan berdasarkan metode FEMA 356 dan ATC 40, yang dikeluarkan dalam bentuk grafik dan gambar pada tiap tipe struktur gedung.
Data Struktur Bangunan 1. Lokasi
bangunan
:
Jln.
Khatib
Sulaiman - Kota Padang 2. Fungsi Bangunan : Gedung Sekolah 3. Bentuk Bangunan
Jumlah lantai : 2 Lantai + Atap
Tinggi total gedung : 8.1 meter
Panjang gedung : 37.00 meter
Lebar gedung : 26.50 meter
4. Mutu Bahan a. Kuat tekan karakteristik beton : Pelat = fc’ 25 Mpa Balok = fc’ 25 Mpa Kolom = fc’ 25 Mpa b. Kuat
tarik
karakteristik
baja
tulangan : Tulangan > D10 mutu (BJTD – 40) = fy 400 Mpa 5. Data elemen stuktur IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemodelan Struktur
Balok B1.1
= 250x500
Balok B2.1
= 250x500
Kolom K1.1
= 400x400
Kolom K2.A = 400x400
Pembebanan dan perhitungan gravitasi
Pembebanan gedung pada SAP 2000 Pada
prinsipnya
hasil
yang
Didapat nilai Ct x
disajikan
: 0.0466 : 0.9
program Sap 2000 bukanlah hasil mutlak Ta
seperti kondisi riil di lapangan melainkan
=
x
Ct X hn 0.306212
Detik
masih berupa pendekatan yang mana intuisi seorang engineer memilik peran besar dalam
Jadi Perioda Fundamental pendekatannya
menghasilkan output yang lebih valid dan
0.3062121 detik.
dapat dipertanggung jawabkan. Secara garis besar
pengguna
dituntut
Distribusi Horizontal gaya gempa
melakukan
pemodelan yang cukup merepresentasikan
Gaya geser gempa disemua tingkat (Vx) (kN)
kondisi riil di lapangan agar hasil yang
harus ditentukan dari persamaan berikut :
diperoleh dapat dijadikan tolak ukur.
Menentukan
Perioda
Fundamental
Pendekatan Perioda Fundamental pendekatan (Ta), dalam detik harus ditentukan dari persamaan berikut :
Dimana
Fi
: bagian dari geser
dasar seismic (V) yang timbul di tingkat (i) dinyatakan dalam kilo newtom (kN)
Menentukan
faktor
Resiko
Struktur
bangunan Dimana
: hn
Berdasarkan Tabel 1, SNI 1726-2012,
: Ketinggian Struktur
untuk jenis bangunan sarana pendidikan
(m), diatas dasar sampai tingkat tertinggi dan
diperoleh Kategori Resiko IV
Koefisien Ct dan x ditentukan dari Tabel 4.2 berikut :
Menentukan
Faktor
Keutamaan
Bangunan Berdasarkan Tabel 2, SNI 1726-2012, untuk faktor Resiko IV keutamaan, Faktor keutamaan gempa bangunan = 1.5
Menentukan Nilai Spektral Percepatan
Berdasarkan
Peta
Zonasi
Gempa
(SMS)
dan
Spektrum
respon
Indonesia Khusus SD Al-Azhar didapat
percepatasn (SDS) pada perioda
nilai :
0.20 detik
o Respon Spektra percepatan
=
0.2
=
1.0
detik Ss
= 1.398g
o Respon Spektra Percepatan
o Menentukan
detik S1
parameter
spectrum
respons percepatan yang disesuaikan
= 0.600g
dengan klasifikasi situs (SM1) dan
Menentukan Klasifikasi Situs
Spektrum respon percepatasn (SD1)
Dalam perumusan kriteria desain gempa
pada perioda 1.00 detik
suatu bangunan dipermukaan tanah, maka situs tersebut harus di klsifikasikan sesuai dengan tabel 3 SNI 1726-2012 adalah .
o Berdasarkan Tabel 6 dan Tabel 7 SNI
Berdasarkan Tabel 4 SNI 1726-2012
1726-2012, pada kelas situs SD
dengan nilai o Ss
= 1.398g (Ss ≥ 1.25)
Untuk
kelas
situs
SD
(tanah
sedang) didapat koefisien situs, Fa = 0.9 o S1
Desain Seismik (KDS) : D (Resiko
Untuk
Gempa Tinggi)
= 0.600g (S1 ≥ 0.5) kelas
situs
SD
(tanah
Menentukan Koefisien Respon Seismik
sedang) didapat besar koefisien
(Cs)
situs, Fv = 2.4
Berdasarkan Tabel 9 SNI 1726-2012,
Menentukan kategori desain seismic
untuk sistem rangka pemikul momen
(KDS)
khusus untuk rangka beton bertulang :
o Menentukan parameter spectrum respons
percepatan
yang
disesuaikan dengan klasifikasi situs
o Nilai
Respon R=8
Modifikasi
Faktor
o Nilai System Overstrength factor Ω=3 o Nilai
Deflection
Dalam studi kasus ini gaya lateral perlantai di dalam seperti Tabel 4.3 tersebut. Sendi
Amplification
Cd= 5. ½
plastis didapat dengan cara TRIAL and ERROR dimana penambahan beban lateral dilakukan secara terus menerus sehingga didapat target terseebut. Didapat sebanyak 110x penambahan beban dari dasar gempa yaitu : Untuk lantai 1 :1.05 x 110 = 115.50 kN, Untuk Lantai 2: 1.65 x 110 = 181.50 kN
Menentukan beban geser dasar nominal static ekivalen V
= Cs x W = 0.1049 x 10.01 = 1.05 kN
Perhitungan gaya gempa
Dalam melakukan trial and error pada studi ini didapat hasil seperti Tabel 4.4 diatas. Dengan melakukan 110x penambahan beban dari beban gempa dasar. Mekanisme pembentukan sendi plastis Hasil Run Analysis Pushover Analysis menggunakan Program SAP 2000 Versi 14
(e)
(f) Gambar
4.12
Mekanisme
Pembentukan
Sendi Plastis (a)
Pada step 1 (a) telah terjadi sendi plastis pertama, di ujung balok lantai atas. Seperti terlihat pada Gambar 4.12 (a), walaupun terjadi sendi plastis namun struktur
tersebut
masih
memiliki
kekuatan untuk menahan gaya geser.
(b)
Dalam kondisi step 3 (b) , sudah terjadi sendi plastis hampir disemua balok. Hanya satu ujung balok yang tidak terjadi. Dalam kondisi ini kolom telah terjadi sendi plastis pertama namun,
(c)
kolom masih mampu menahan gaya geser.
Di step 5 (c) , kondisi sendi plastis hampir terjadi pada lantai 2 semua elemen struktur. Hanya ada 3 tempat
(d)
tidak terjadinya sendi plastis. Dalam kondisi ini keadaan struktur masih bagus.
Di step 7 (d) , kondisi sendi plastis sudah terjadi kerusakan yang cukup berarti pada ujung bawah kolom, dikondisi ini kolom lantai 2 masih bisa menerima gaya geser, tapi sudah mengalami retakretak rambut pada struktur.
Di step 8 (e) , telah terjadi kerusakan yang berarti, di kolom lantai 2 telah terjadi kerusakan yang berarti. Kekakuan struktur
berkurang,
tetapi
masih
Penentuan Tingkat Daktilitas Struktur
mempunyai ambang yang cukup besar terhadap keruntuhan.
Di step 10 (f) , struktur telah mengalami keruntuhan.
dimana :
: Daktilitas struktur
δultimate : Displacement Maksimal
Keterangan :
δLeleh
: Displacement Leleh
jadi.:
= 29.37
dengan daktilitas sebesar 29,37 berarti struktur tersebut daktail. yang dimana struktur tersebut yang leleh terlebih dahulu adalah tulangan. V.
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN Setelah menganalisis dan mengevaluasi,, maka penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Gaya Geser dasar maksimum sebesar 553.454
kN.
Dengan
sebesar 0.006699m
perpindahan
2. Gedung termasuk dengan level kinerja
2. Parameter untuk analisis Pushover yang
LS (Life Safety) Terjadi kerusakan
digunakan sebaiknya sesuai dengan
mulai dari kecil sampai dengan tingkat
parameter perencanaan bangunan.
sedang. Kekauan struktur berkurang,
3. Membandingkan hasil evaluasi kinerja
tetapi masih mempunyai ambang yang
gempa
cukup besar terhadap keruntuhan.
statik ekuivalen dengan metode analisis
3. Program SAP 2000 telah menyediakan fasilitas yang diperlukan unutk analisis struktur berbasis kinerja seperti terdapat pada Code ATC-40. 4. Konsep desain strong Coulum Weak Beam telah dipenuhi. Hal ini ditunjukan terbentuknya sendi plastis diawalu dari elemen balok yang kemudian pada saat mencapai performance point mayoritas elemen balok terbentuk sendi plastis, kemudian pada sebagian elemen balok mencapai kondisi batas in elastis. 5. Daktilitas struktur sebesar 29.37 ≥ 8. Dimana tingkat daktilitas gedung baik. Dan pola keruntuhan struktur yang leleh terlebih dahulu ialah baja baru di susul dengan lelehnya beton. SARAN Penulis mempunyai beberapa saran, bila dimasa depan dilakukan penelitian ataupun Tugas Akhir lanjutan :
time history method.
metode
distribusi
respon riwayat waktu VI.
DAFTAR PUSTAKA
1. Badan
Standardisasi
Nasional.
“Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung, SNI 2847:2013”. Bandung: 2012. 2. Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung”. Bandung: 2011. 3. Budiono Bambang dan Lucky Supriatna. 2011.
“Studi
Bangunan
Komparasi
Tahan
Gempa
Desain Dengan
Menggunakan SNI 03-1726-2002 Dan RSNI 03-1726-201X”. Bandung: ITB. 4. Imran Iswandi dan Hendrik Fajar. 2009. “Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa Berdasarkan SNI 03-2847-2002”. Bandung: ITB. 5. Patel V.M, H.S Patel and A.P Singh. 2011. Comparative Study of Earthquake and
1. Analisis pushover perlu dicoba dengan
struktur
Tsunami
Evacuation
Loading
Structure
on at
Vertical Dwarka.
International Juornal or Earth Sciences and Engineering, Vol.04, pp.659-668.
6. Tumilar Steffie. 2011. “Prosedur Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Gedung Berdasarkan SNI 03-
Gempa
Padang”:
Institut
Teknologi
Sepuluh Nopember. Surabaya 12. Sudarman.
2014.”Analisis
Pushover
1726-201X”. Seminar HAKI: Padang.
pada Struktur Gedung bertingkat Tipe
7. Wang Chu-Kia, G. Salmon Charles dan
Podium”: Universitas Sam Ratulangi.
Hariandja Binsar. 1994. “Desain Beton Bertulang Edisi Keempat Jilid 1”. Jakarta: Erlangga. 8. Haryono Sri. 2003. “Kajian Penggunaan Nonliniear Static Pushover Analysis dengan Metode ATC-40, FEMA 356, FEMA
440
dan
Perilaku
Seismik
Inelastic Time History Analysis Untuk Evaluasi Kinerja Struktur Bangunan Pasca Gempa “. Yogyakarta:UGM 9. Pranata, Y.A., 2006.”Evaluasi Kinerja Beton Bertulang Tahan Gempa dengan Pushover Analysis (Sesuai ATC-40, FEMA
356,
dan
FEMA
440),
http:///jurnalsipil.files.wordpress/2006/12 /vol315.pdf. 13 mei 2010”. Jurnal Teknik Sipil. Universitas Kristen Maranhatha, Bandung 10. Yeh Harry. 2007. Design Tsunami Forces for Onshore Structure. USA: School
of
Civil
and
Construction
Engineering, Oregon State Univesity 11. Rizky Vicky. 2014.” Evaluasi Kinerja Gedung
Beton
Bertulang
Dengan Pushover Analysis Akibat Beban
Manado
