MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
54
EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG TERHADAP GEMPA Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman Doddy H. Kurnianto Dosen Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil, Universitas Soerjo, Ngawi Email:
[email protected]
Abstract Building Mosque Baiturrahman Ngawi planned with 2 units of the main building. Both the main building unit tipycal together on the floor with a distance of 32.34 m building between the center of mass of the two buildings. The total area of the main building is 60.05 m x 32,50 m. Consists of 2 main floor as a means of prayer rooms with voids extending between two floors. In this study, the theoretical predictions will be made about the structural design of existing buildings. And will be investigated in accordance check-list follow the terms and conditions SNI 03-2847-2002 check list of the 310 FEMA planning procedure for the earthquake resistance of buildings. Deviation ultimate criterion is used as the target displacement according to ISO-1726-2002, while the acceptance of normative evaluation criteria still refer to FEMA 356. Evaluation results indicate that the structural condition of the building has adequate structural ductility. although there are some terms that do not meet the requirements of FEMA 310. There is a difference between 310 and FEMA Response Spectrum Analysis on the value of the natural vibration period (T1) and base shear. With the long dimension of the building mosques Baiturrahman (Lx> 40 m), the building needs to be made delatasi. Keywords: ductility, structure, building, earthquakes 1. PENDAHULUAN 1.1. Kinerja Batas Ultimit Menurut SNI-1726-2002 Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum pada struktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana saat kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan. Hal ini diperhitungkan guna membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menim-
bulkan korban jiwa manusia. Selain itu juga untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Sesuai Pasal 4.3.3 SNI-1726-2002 simpangan dan simpangan antartingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengali ξ sebagai berikut : - untuk struktur gedung beraturan : ξ = 0.7 R
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
-
untuk struktur beraturan :
gedung
tidak
Faktor Skala ξ = 0.7R .... (7) Faktor Skala dengan R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut dan Faktor Skala adalah seperti yang ditetapkan dalam Pasal 7.2.3 SNI1726-2002. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung menurut rumusan diatas tidak boleh melampaui 0.02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan. Kriteria simpangan ultimit tersebut selanjutnya digunakan sebagai target perpindahan (SNI-1726-2002), sedangkan evaluasi kriteria penerimaan masih mengacu pada FEMA 356. 1.2. Langkah-langkah Analisis Analisa beban dilaksanakan mengikuti petunjuk FEMA 356. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1. Analisa elastis struktur dengan memasukkan semua elemen bangunan yang berkaitan dengan berat, kekuatan, kekakuan, stabilitasnya dan lainnya dan direncanakan memenuhi ketentuan perencanaan. Kriteria FEMA 356 mengharuskan setiap komponen struktur harus memenuhi persyaratan gempa dari AISC cara LRFD 1994. 2. Analisis beban dorong dilakukan dalam dua tahap, yang pertama struktur diberi beban gravitasi (kombinasi beban mati dan beban hidup yang direduksi).
55
1. Selanjutnya akumulasi gaya dan deformasi dievaluasi pada target perpindahan untuk mengetahui kinerja setiap komponen. 2. Perilaku yang dikontrol deformasi (misal, lentur balok), nilai deformasinya dibandingkan dengan deformasi ijin dari FEMA 356. 3. Untuk perilaku yang dikontrol gaya (misal,geser balok), kapasitas kekuatan dibandingkan dengan gaya yang terjadi. Kapasitas kekuatan juga telah didefinisikan dalam FEMA 356. 4. Jika salah satu : (a) gaya perlu dalam aksi atau komponen atau elemen yang dikontrol gaya. (b) besarnya deformasi yang terjadi dalam aksi, komponen atau elemen yang dikontrol deformasi, melebihi nilai-nilai yang ditetapkan maka dianggap kinerjanya tidak memenuhi syarat. 1.3. Kriteria Penerimaan Kinerja Struktur Gaya geser dasar pada target perpindahan Vt tidak boleh kurang dari 80% dari gaya geser dasar efektif pada saat leleh, Vy, yang dihitung pada saat nilai Te. Implementasi Evaluasi Kinerja Struktur direncanakan mengacu pada standar SNI 03 – 1726 2002 (Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung). Pada cara perencanaan yang biasa maka proses selesai jika setiap persyaratan terpenuhi. Sedangkan
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
untuk perencanaan berbasis kinerja, kondisi tersebut harus megikuti standar Life Safety Level dari FEMA 310. 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Analisis Riwayat Waktu Beban gempa adalah fungsi waktu, sehingga respon pada struktur juga tergantung dari waktu pembebanan. Akibat Gempa Rencana struktur akan berperilaku inelastik. Untuk mendapatkan respon struktur tiap waktu dengan memperhitungkan perilaku nonlinier. Dalam perancangan struktur bangunan gedung dilakukan analisis dinamik 3D (tiga dimensi) untuk mengetahui karakteristik dinamik gedung dan mendapatkan jumlah luas tulangan nominal untuk desain. Pemodelan, analisis dan desain memakai program ETABS Non Linear V.9.7, dengan analisis dinamik respons spektrum [SNI 1726-2002]. Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat Gempa Rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam ke-1 (dalam gaya geser dasar nominal). Faktor partisipasi massa : translasi sumbu-x, sumbu-y dan rotasi sumbu-z harus memenuhi syarat partisipasi massa ragam efektif minimum 90%. Efek P-Delta diperhitungkan dalam studi ini. Parameter yang digunakan adalah metode non iterative based on mass, karena metode iterasi yang digunakan adalah berdasarkan
56
massa dan system struktur menggunakan model rigid diaphragm, massa struktur dipusatkan pada satu titik nodal tiap lantai. Kombinasi pembebanan untuk desain sesuai peraturan beton Indonesia [SNI 03-2847-2002] ada 4 macam sebagai berikut : a. 1,4DL b. 1,2DL + 1,6LL c. 1,2DL + f.LL ± E; (f = 0,5 karena L < 500 kg/m²) d. 0,9DL ± E 3. METODE PENELITIAN PEMODELAN DAN ANALISIS DESAIN 3.1. Deskripsi Bangunan Bangunan berada di tengah kota Ngawi yang mempunyai view kearah lapangan merdeka Ngawi. Berada di wilayah lokasi gempa 2 Indonesia. - Luas bangunan 64.05 m x 32.50 m - Terdiri dari 2 unit bangunan utama - 1 unit menara dengan model 6 rangka portal terbuka yang terdiri dari 1 unit tangga melingkar
Gambar 3.1 Pemodelan Masjid
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
3.1.1. Data Struktur : a. Bangunan Utama
Jumlah lantai = 2 lantai Panjang = 64.05 m’ Lebar = 32.50 m’ Tinggi total bangunan = 18.680 m’ Luas Bangunan Lt.01 = 2.081,625 m2 Luas Bangunan Lt.01 = 2.081,625 m2 Luas Total Bangunan = 4.163,250 m2 Tinggi Portal Lt.01 = 4.00 m’ Tinggi Portal Lt.02 = 3.77 m’ Tinggi Portal pilar utama (top kolom) = 13.32 m’ Mutu beton (f’c) = K-250 (25 MPa) Mutu Baja ( fy) = U-24 (240 MPa)
b. Atap Bangunan Utama Struktur Atap = Baja Penutup Atap = Genteng Glazuur Tinggi efektif atap 3 (top) = 5.86 m’ Tinggi efektif atap 2 = 2.92 m’ Tinggi efektif atap 1 = 2.50 m’ Luas Atap 3 = 301.76 m’ Luas Atap 2 = 310.83 m’ Luas Atap 1 = 132.50 m’ Total Luas Atap = 745.10 m’ c. Pondasi - Foot Plate - Tiang Pancang (Strauss ± 3 m’) = Ø 30 cm - Miniple = 20 cm x 20 cm Detail Dimensi Struktur Pondasi : - F1a = Pile Cap Segi Enam
57
- F1b = Pile Cap Segi Enam (dg.existing) - F2a = Pile Cap (100 x 100 cm) - F2b= Pile Cap Segi Delapan (dg.existing) - F2c = Pile Cap Segi Enam (dg.existing) - F2d = Pile Cap Segi - F3 = Pile Cap (140 x 40 cm) - F4 = Pile Cap (100 x 40 cm) - F5 = Pile Cap ( 40 x 40 cm) dg.Strauss Baru/existing - F6 = Pile Cap 150 x 60 cm) dg.existing Detail Dimensi Struktur Sloof : - Sloof (S1) 25 x 40 cm - Sloof (S2) 20 x 30 cm - Sloof (S3) 15 x 30 cm Detail Dimensi Struktur Pelat : - ( PL ) : Plat Lantai 13 cm - ( PA ) : Plat Atap 10 cm Detail dimensi Struktur Kolom : - K1a = Kolom Utama 90 x 90 cm BOC (-0,20) Kolom Utama 70 x 70 cm BOC (+10,20) - K1b = Kolom Utama 50 x 50 cm (penebalan menjadi 70 x 70) BOC.(+10,20) -
K2 K3 K4 K5 K6
= Kolom Bulat Ø 50 cm = Kolom 40 x 40 cm = Kolom 30 x 30 cm = Kolom 15 x 15 cm = Kolom 25 x 25 cm
Detail dimensi Struktur Balok: -
B1 B2 B3 B4 B5
= = = = =
40/70 cm 30/60 cm 25/40 cm 25/50 cm 15/30 cm
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
-
BK1 = 30/70 cm – 30/60 cm BK2 = 25/40 cm – 25/30 cm RB1 = 30/70 cm RB2 = 30/50 cm RB3 = 25/40 cm BA1 = 25/50 cm BA2 Ring Balk = 25/40 cm
3.1.2. Hitungan Pembebanan Struktur Gedung Beban hidup pada tiap lantai maupun atap gedung dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja hanya 30 % saja. Tabel 3.1 Berat Struktur Per Lantai Lantai Atap
Tinggi (hx) m 15.100
Berat Lantai (Wx) ton 73.914
WxHx ton-m 1.116.103
Lantai 2
9.200
1.338.732 12.316.333
Lantai 1
4.000
1.297.893
5.191.572
Σ
28.30
2.710.54
2.738.84
58
Percepatan puncak muka tanah, A0 = 0,15 g. (Tabel 5. Pasal 4.7.2 SNI 17262002)
Gambar 2.1 Peta Gempa
Analisis Respon Spektrum menggunakan Respon Spektrum Gempa Rencana SNI 03-1726-2002. Respon Spektrum (Gambar 3.2) yang digunakan adalah untuk wilayah gempa 2 pada kondisi tanah sedang.
3.1.3. Seismic design data: Klasifikasi wilayah zona gempa sesuai Standard Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI-1726-2002) dengan peta wilayah dapat dilihat pada Gambar 3.1. Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Pasal 5.6 tentang Pembatasan waktu getar alami struktur: - Lokasi gedung terletak di zone gempa 2. - Kondisi tanah di lokasi proyek termasuk ke dalam kategori tanah sedang. Untuk tanah sedang : Percepatan puncak batuan dasar = 0,10 (‘g’).
Gambar 2.2. Respon Spektrum Wilayah Gempa
Tc = 0,6 detik. Am = 0,38 Ar = Am x Tc = 0,23 g (Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726 -2002). Gedung digunakan untuk tempat ibadah. Faktor Keutamaan Struktur, I = 1,0.
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726 2002). Untuk sistem rangka pemikul momen beton, factor reduksi gempa R = 8,5. (Tabel 3. Pasal 4.3.6 SNI 1726 2002). Kedua arah pembebanan portal merupakan SRPM beton, Ct = 0,03 merupakan koefisien SRPM (Type C1) h = 18,68 m (61.28 feet)
59
menurut Tabel 1 SNI 1726-2002 Pasal 4.7.6 Sehingga : nilai μ= 0,15/0,10 x 1 μ= 1,5 Untuk μ = 1,5 maka R = 2,4 pada taraf kinerja struktur kategori elastic penuh menurut Tabel 9 SNI 17262002 Pasal 4.7.6. 2.5. Base Shear.
⁄
Sehingga T = 0,03 x 61,28 ¾ = 0,6 detik SNI 1726-2002 Pasal 4.7.6 Untuk T ≤ Tc C = Am. Untuk T > Tc C = Ar / T, dengan Ar = Am x Tc
2.5. Pemeriksaan Cepat Strength and Stiffness 2.5.1. Story Shear Forces (
Karena T ≤ Tc, sehigga Faktor Respons Gempa : Maka Ct = Am
)(
)
(
)(
)
(
)(
)
= 0,38 Nilai Faltor Reduksi Gempa : Untuk mengkaji perilaku pascaelastik struktur gedung terhadap pengaruh Gempa Rencana, harus dilakukan analisis respons dinamik non-linier riwayat waktu, di mana percepatan muka tanah asli dari gempa masukan (A) harus diskalakan(μ), sehingga nilai percepatan puncaknya menjadi sama dengan Ao I, di mana Ao adalah percepatan puncak muka tanah menurut Tabel 5 dan I adalah Faktor Keutamaan gedung
2.5.2. Tegangan Geser pada kolom Vavg
: Shear Stress in concrete column ( )(
)
(
)
Dengan : nc = total jumlah kolom
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
nf = total jumlah semua portal dalam arah pembebanan Ac = total jumlah luas crossection kolom pada tingkat yang ditinjau vj = Gaya geser tingkat m = factor modifikasi komponen, m=2,0 untuk life safety, m = 1,3 Immediate occ dari As Built Drawing diketahui: nc nf Ac m Vj V2
= 112,00 = 17,00 = 36.37 = 2.00 = V1 =16,22 ton = 25,10 ton
( )(
)
(
)
Diketahui: Mutu beton (f’c) = K-250 (25 MPa)
Mutu Baja ( fy) = U-24 (240 Mpa) ........ (D = ulir) Mutu Baja ( fy) = U-32 (320 MPa).............. (Ø = polos) L = 7,00 m; Vc 1 = 0,26 ton/m2 h = 6,00 m; Vc 2 = 0,41 ton/m2 E = 23,500.00 Mpa; kb = 0,000771 Mpa Ib = 0,0054 Mpa; kc = 0,000113 Mpa Ic = 0,000675 Mpa
)
= 0,26 ton/m2 (0,026 kg/cm2) ( )(
60
(
)
2.5.4. Tegangan Aksial akibat gaya guling pada kolom (Pσt)
= 0,41 ton/m2 (0,041 kg/cm2) ( )(
)
2.5.3. Story Drift (
)(
)
dengan: DR = Drift Ratio E = Modulus Elastisitas Kb = I/L untuk balok representative h = Story height kc = I/h untuk kolom representative I = Momen Inersia Penampang Vc = Gaya Geser Kolom L = Bentang Portal
Diketahui: m = 2 (kriteria life safety) L = 32,5 m hn = 18,68 m nf = 17 V = 9,57 ton ( base shear )
= 0,011 kg/cm2
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
4. NALISIS DAN PEMBAHASAN Check List FEMA 310 - Berdasarkan As Built Drawing, struktur mempunyai alur beban arah horisontal yang menerus. (as built drawing) - Jarak antara bangunan bersebelahan 6,5 m; tinggi bangunan existing 18,68; sedangkan untuk memenuhi syarat >4% tersebut seharusnya berjarak 7,47 m tinggi bangunan eksisting. Antara kedua bangunan utama tidak dibuat celah delatasi; padahal panjang total bangunan 60,05 m. - Tingkat mesanin interior diperkaku (braced) dan diangkur pada balok dan kolom utama. (memenuhi syarat) - Kekuatan sistem penahan gaya lateral di semua tingkat harus kurang dari 80% kekuatan di tingkat yang berdekatan di atas atau di bawahnya. (tidak memenuhi syarat) - Kekuatan system penahan gaya lateral kurang dari 70% kekuatan pada tingkat yang berdekatan. Vavg 1 = 0,26 < 0,28 (70% kekuatan rata-rata ). (memenuhi syarat) - Perubahan dimensi horizontal dari sistem penahan gaya lateral tidak ada yang lebih dari 30% di suatu tingkat relatif terhadap tingkattingkat yang berdekatan. Jarak bentang portal lantai 1 dan lantai 2 relatif seragam. (tidak memenuhi syarat)
61
- Semua komponen struktur vertical pada sistem penahan gaya lateral harus menerus ke fondasi. (memenuhi syarat) - Perubahan massa efektif harus lebih dari 50% dari suatu tingkat ke tingkat berikutnya. (tidak memenuhi syarat) - Setelah dianalisis dengan Etabs, posisi pusat massa dan kekakuan tingkat hampir berimpit, sehingga bisa dipastikan jarak antar keduanya kurang dari 20% lebar bangunan. (tidak memenuhi syarat) - REDUNDANSI, jumlah lajur rangka momen dalam setiap arah utama lebih besar dari atau sama dengan 2. Jumlah bentang rangka momen dalam setiap lajur lebih besar dari atau sama dengan 2. (memenuhi syarat) - Semua dinding partisi dan clading diikatkan pada struktur dan memiliki penjangkaran yang kuat. (memenuhi syarat) - Tegangan geser dalam kolom beton dihitung dengan prosedur pemeriksaan cepat (FEMA 310,Sect.3.5.3.2) dengan nominal tegangan kurang dari 0,69 MPa atau (0,166)1/2 fc‘.(memenuhi syarat) -Tegangan aksial akibat gaya guling saja dihitung dengan prosedur pemeriksaan cepat (FEMA 310, Sect.3.5.3.6) kurang dari 0,30 f’c. f’c kolom beton = 25 Mpa; Pσt = 0.19 kg/cm2 = 0,019 Mpa < 7,5 Mpa(0,30 f’c). (memenuhi syarat)
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
Struktur menggunakan sistem penahan gaya lateral menggunakan rangka beton dengan plat tertumpu pada kolom dan balok. (wilayah gempa 2).(memenuhi syarat) - Rangka penahan gaya lateral tidak melibatkan komponen struktur prategang atau pasca tarik. (memenuhi syarat) - Penjangkaran tulangan sesuai dengan panjang penyaluran beban minimal. (memenuhi syarat) - Banyak terdapat kolom tipikal pada lantai dasar dengan rasio (held) nominal kolom = 4.50/10.10 = 0.445 %. (tidak memenuhi syarat) - Pada As built Drawing, tidak terdapat tulangan transversal yang rapat pada bagian di ujung atas dan bawah kolom. (tidak memenuhi syarat) - Jumlah kuat nominal momen kolom yang terkecil kurang dari 20% dari jumlah kuat nominal momen balok di muka hubungan balok-kolom rangka. (tidak memenuhi syarat) - Paling sedikit dua batang tulangan atas longitudinal dan dua batang tulangan bawah longitudinal terpasang menerus sepanjang panjang setiap balok rangka. Paling sedikit 25% batang tulangan longitudinal di muka hubungan balok-kolom baik untuk momen positif ataupun negatif telah terpasang menerus sepanjang panjang komponen struktur. (memenuhi syarat) - Berdasarkan As Built Drawing sambungan lewatan telah memenuhi persyaratan 50d50db dan telah dilingkupi oleh
62
-
-
-
-
-
-
pengikat/sengkang tertutup dengan spasi sama dengan atau kurang dari 8db. Sambungan lewatan tulangan kolom telah ditempatkan di tengah tinggi kolom. (memenuhi syarat) Sambungan lewatan untuk penulangan balok longitudinal telah ditempatkan > ldl4 dari muka hubungan balok-kolom dan tidak ditempatkan di sekitar lokasi yang berpotansi terjadinya sendi plastis. (memenuhi syarat) Tidak terdapat sengkang berkait gempa (dan pengikat silang seperlunya). (tidak memenuhi syarat) Gedung adalah SRPM Biasa. Jarak spasi sengkang tidak didesain untuk SRPM Khusus. (tidak memenuhi syarat) Hubungan balok kolom diikat dengan sengkang tertutup, dengan jarak bervariasi. (tidak memenuhi syarat) Hubungan balok-kolom telah mempunyai sengkang/pengikat tertutup dengan spasi sama dengan atau kurang dari 6 db. (memenuhi syarat) Sengkang/pengikat yang dipasang di lokasi sendi plastis balok dan kolom tidak berupa sengkang/ pengikat tertutup dengan kait gempa. Sengkang balok dan pengikat kolom tersebut tidak diangkur ke dalam inti komponen struktur dengan kait sebesar 1350 atau lebih. Pengikat silang yang dipasang berurutan tidak ditempatkan secara berselangseling berdasarkan bentuk kait ujungnya . (tidak memenuhi syarat)
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
63
- Gedung adalah SRPM Biasa, tidak didesain untuk SRPM Khusus. (tidak memenuhi syarat) - Berdasarkan hasil laboratorium, Kuat leleh tulangan rata rata tidak ada yang melampaui 120 Mpa dari kuat leleh yang disyaratkan. (memenuhi syarat) - Berdasarkan As Built Drawing ujung tiang pancang dikekang dengan pilecap dan panjang penjangkaran sesuai dengan yang disyaratkan. (memenuhi syarat)
dengan R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut dan Faktor Skala adalah seperti yang ditetapkan dalam Pasal 7.2.3 SNI1726-2002.
(FEMA 310 (2) 1998, Handbook of the Seismic Evaluation of Building, ASCE for Federal Emergency of Management Agency).
Syarat :
4.1. Kinerja Batas Ultimit Menurut SNI-1726-2002 - Tinggi bangunan efektif = 18.68 m - Koefisien tinggi bangunan minimal =0,025 x 18,68 = 0,467 m Berdasarkan data di atas maka jarak antar bangunan tersebut tidak memenuhi syarat sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps.8.2.3, perlu dievaluasi lebih lanjut (Tahap 2 lihat butir 4.3.1.2). Sesuai Pasal 4.3.3 SNI-17262002 simpangan dan simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengali ξ sebagai berikut : - untuk struktur gedung beraturan : ξ = 0.7 R - untuk struktur gedung tidak beraturan :
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit,dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung menurut rumusan diatas tidak boleh melampaui 0.02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
Faktor Skala ξ = 0.7R .... (7) Faktor Skala
Story 1 : TOC. (+4,5m) (Δm)1 = 1,12 x 56,25 = 63,00 mm < 90 mm
Faktor Pengali ξ = 0.7R/1,5 ξ = 0,7 x 2,4/1,5 = 1,12 Simpangan (s) dan simpangan antar tingkat (Δs) yang terjadi pada gedung masjid Baiturrahman Ngawi akibat pembebanan gempa nominal dapat dicermati sebagai berikut : - (Δm) = 0,02 hi = 0,02 x 4500 = 90 mm (criteria batas ultimit)
Pembahasan : Story 1 : TOC. (+4,5m) (Δm)1= 0,02 x 4500 = 90 mm Story 2 : TOC. (+9,2m) (Δm)2 = 0,02 x 9200 = 184mm Atap 3: TOC. (+15,10m) (Δm)3 = 0,02 x 1510 = 30.2 mm Story 1 : TOC. (+4,5m) (Δs)1 = 0,03/2,4 x 4500 = 56,25 mm Story 2 : TOC. (+9,2m) (Δs)2 = 0,03/2,4 x 9200 = 115 mm Atap 3 : TOC. (+15,10m) (Δs)3 = 0,03/2,4 x 1510=18,875 mm
Assesment :
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
Story 2 : TOC. (+9,2m) (Δm)2 = 1,12 x 115 = 128,80 mm < 184 mm Atap 3 : TOC. (+15,10m) (Δm)3 = 1,12 x 18,87 = 21,13 mm < 30.2 mm
Dari hasil perhitungan simpangan antar tingkat seperti hitungan di atas dapat disimpulkan bahwa struktur gedung masjid Baiturrahman telah memenuhi syarat. 4.2. Kinerja Batas Layan Ketentuan SNI 03 1726 2002 menyatakan kinerja batas layan akan terpenuhi apabila simpangan antar tingkat yang terjadi masih dibawah syarat (Δs) atau maksimal sebesar 30 mm. Syarat : (Δs) = (0,03/R).hi = 0,03 / 2,4 x 4500 = 56,25 mm (kriteria batas layan) Gedung ini tidak memenuhi criteria kinerja batas layan, karena ada 2 (dua) nilai (Δs) yang melebihi batasan (Δs) maksimium 30 mm. 4.3. Story Drift Batasan maksimum nilai T1 harus < ζ x n, Koefisien factor pengali ( ζ ) untuk wilayah gempa 2 adalah 0,19. Jumlah tingkat bangunan (n) adalah 2. Maka batas maksimum nilai T1 harus < 0,19 x 2 = 0,38.
64
Assesment : Dari hasil analisis dengan menggunakan software Etabs diperoleh nilai waktu getar alami T1= 0,33. Dalam hal ini T1 < 0,38. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kondisi struktur gedung mempunyai daktilitas struktur yang cukup memadai. 5. KESIMPULAN a. Pemeriksaan FEMA 310 terdapat beberapa beberapa syarat yang tidak memenuhi persyaratan, sehingga diperlukan pemeriksaan tahap berikutnya. b. Terdapat perbedaaan antara FEMA 310 dan Analisis Respon Spektrum pada nilai waktu getar alami (T1) dan base shear. Hal ini disebabkan oleh metode perhitungan dalam pemeriksaan cepat FEMA 310 hanya menerapkan metode pembebanan satu arah. Sedangkan pada Analisis Respon Spektrum menggunakan kombinasi pembebanan menurut SNI. c. Dengan dimensi panjang gedung masjid Baiturrahman ( Lx > 40 m), gedung perlu dibuat delatasi. d. Pentingnya kriteria safety life dalam perencanaan gedung. 4.2 Saran
a. Out put analisys pembebanan gempa rencana berupa nilai waktu getar alami fundamental struktur (T1 ) sangat penting sebagai komponen nilai input dalam perhitungan perencanaan
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman
MEDIA SOERJO VOL. 12.No. 1 April 2013 ISSN : 1978-6239
65
gedung untuk memenuhi standart safety live. Untuk itu diperlukan kecermatan dalam analisys.
b. Bagi desainer struktur wajib mematuhi kaidah-kaidah perencanaan yang sudah ditetapkan dalam SNI maupun FEMA. DAFTAR PUSTAKA Purwono Rahmat, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung(SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002), ITS Press,Surabaya, 2009; Anonim, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002); Anonim,Prestandart And Commentary : Handbook for The Seismic Evaluation of Buildings, FEMA 310, 1998.
Doddy Herman Kurnianto, Evaluasi Kinerja Struktur Gedung Terhadap Gempa Studi Kasus: Gedung Masjid Baiturrahman