Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
ISSN 2302-0253 pp. 58- 69
12 Pages
KAJIAN KINERJA GEDUNG KONSTRUKSI BAJA TERHADAP VARIASI ARAH BEBAN GEMPA MENGGUNAKAN ANALISIS PUSHOVER (Studi Komparasi Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus Dengan Sistem Rangka Konsentrik) Amrizal1, Muttaqin2, T. Budi Aulia2 Magister Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh 23111, email:
[email protected] 2) Fakultas Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh 23111 1)
Abstract: Judging geologically, the Indonesian archipelago is located at the confluence of two major seismic lines, which circum-Pacific earthquake belt and earthquake belt Alpide Transasiatic. Therefore, the Indonesian archipelago is located in areas that have an earthquake activity is quite high, it is important to study the planning of buildings resistant to earthquakes. This study uses a steel building bearers Special Moment Frame System ( SRPMK ) with Concentric Frame System Type D ( SRK - D ) to the direction of 0o, 35o and 65o, Research scope about earthquake loads of 0o, 35o and 65o mechanisms, performance, and actual parameters related with the effect of the earthquake plan accordingly FEMA 356 , the matters investigated by comparing the structure SRPMK with SRK - D structures of 0o, 35o and 65o against earthquake load direction. The results showed that the results of nonlinear static analysis ( pushover analysis), the level of structural ductility ductility structure SRPMK have great value when compared to the SRK - D structures for all conditions and on to the structure SRPMK with SRK - D for all conditions intermediate targets (performance point ) is calculated based on the FEMA 356 SRPMK building structures designed for all conditions still have the Life safety performance level, while the SRK - D structure of the building for all the conditions that are designed to have the performance level of Damage Control. Keywords: Pushover analysis, SRPMK, SRK-D and Earthquake Load Direction. Abstrak: Ditinjau secara geologis, kepulauan Indonesia berada pada pertemuan dua jalur gempa utama, yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik dan jalur gempa Alpide Transasiatic. Oleh karena itu kepulauan Indonesia berada pada daerah yang mempunyai aktifitas gempa bumi yang cukup tinggi, karenanya penting mempelajari perencanaan bangunan yang tahan terhadap gempa. Penelitian ini menggunakan gedung baja Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dengan Sistem Rangka Konsentrik tipe D (SRK-D) terhadap arah beban gempa 0, 35dan 65o, Penelitian terlingkup mengenai, mekanisme, kinerja, dan parameterparameter aktualnya terkait dengan adanya pengaruh gempa rencana sesuai FEMA 356, Halhal tersebut diteliti dengan membandingkan antara struktur SRPMK dengan struktur SRK-D terhadap arah beban gempa 0, 35dan 65o. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil analisa statik nonlinier (pushover analysis), tingkat daktilitas struktur SRPMK memiliki nilai daktilitas struktur yang besar jika dibandingkan dengan struktur SRK-D untuk semua kondisi dan pada untuk struktur SRPMK dengan SRK-D untuk semua kondisi target peralihan (performance point) yang dihitung berdasarkan FEMA 356 struktur gedung SRPMK untuk semua kondisi yang didesain masih memiliki taraf kinerja Life safety , sedangkan struktur gedung SRK-D untuk semua kondisi yang didesain memiliki taraf kinerja Damage Control. Kata Kunci: Analisis pushover, SRPMK, SRK-D dan Arah Beban Gempa
Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 58
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala PENDAHULUAN
lateral statik pushover dengan sudut 0, 35dan
Gerakan gempa untuk daerah tertentu
65o.
sulit untuk ditaksir, tafsiran harus dibuat secara
Cerminan perilaku gempa tersebut akan
umum untuk suatu daerah atau kawasan. Faktor
digunakan suatu metode analisis statik non-
– faktor yang mempengaruhi kerusakan struktur
linear pushover (ATC 40, 1997). Pada dasarnya
bangunan. Tren perencanaan yang terkini yaitu
analisis pushover ini memang cukup sederhana,
perencanaan berbasis kinerja (performance
yaitu suatu pola beban statik tertentu diberikan
based design), memanfaatkan teknik analisis
secara incremental dalam arah lateral pada
non-linier berbasis komputer untuk mengetahui
pusat massa tiap lantai dari suatu bangunan
perilaku inelastis struktur dari berbagai macam
hingga tercapai keruntuhan elemen struktur atau
intensitas gerakan tanah (gempa), sehingga
batasan displacement-nya terlampaui. Penelitian
dapat diketahui kinerjanya pada kondisi kritis.
terlingkup mengenai, mekanisme, kinerja, dan
Sistem
Khusus
parameter-parameter aktualnya terkait dengan
(SRPMK) baja merupakan salah satu sistem
adanya pengaruh gempa rencana sesuai FEMA
struktur penahan beban lateral yang sangat
356.
Rangka
Pemikul
Momen
sesuai digunakan di Indonesia yang merupakan daerah rawan gempa. Performa sistem ini juga
KAJIAN PUSTAKA
telah
Portal
banyak
diteliti
serta
menghasilkan
perilaku yang sangat memuaskan karena sangat
Menurut
SNI
03-1729-2002,
portal
daktail dibandingkan jenis portal kaku lainnya,
merupakan bentuk yang paling umum yang
seperti yang tercantum pada SNI- 1726-2010,
terdiri dari balok dan kolom yang bekerja sama
dimana daktilitas sistem ini merupakan salah
dalam suatu kesatuan yang utuh dalam menahan
satu yang tertinggi.
beban yang bekerja. Struktur portal baja tahan tipe
gempa terdiri dari 2 tipe, yaitu portal penahan
konsentris dan eksentris. Bresing konsentris
momen (moment resisting frame, MRF) dan
memilki kekakuan yang lebih tinggi, batang
portal berpengaku dibagi menjadi
diagonal tunggal yang dibuat dari profil I
berpengaku konsentrik (concentrically braced
bresing – D, yang ditempatkan pada segmen
frame, CBF) dan portal berpengaku eksentris
daktail disisi sudut bangunan. Gempa tidak bisa
(eccentrically braced frame, EBF).
Rangka
bresing
terdiri
dari
portal
diprediksi baik besarannya, waktunya dan juga arah getarannya. Dalam studi ini akan dipelajari respons sruktur bangunan terhadap variasi arah
Peraturan Gempa RSNI-03-1726-2010 RSNI-03-1726-2010
(Standar
gempa dengan pengaruh getaran acak dari
Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
gempa
akan
Bangunan Gedung dan Non Gedung) yang
didekati dengan menggunakan variasi beban
merupakan hasil revisi dari SNI-03-1726-2002
59 -
terhadap
struktur
bangunan
Volume 3, No. 1, Februari 2014
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010.
menggambarkan hubungan antara gaya geser
Pada Peta Gempa Indonesia 2010 pembagian
dasar (V) versus perpindahan titik acuan pada
wilayah gempa mengalami perubahan yang
atap (D). Pada proses pushover, struktur
signifikan jika dibandingkan dengan Peta
didorong sampai mengalami leleh disatu atau
Gempa Indonesia 2002
lebih
lokasi
di
struktur
tersebut.
Kurva
kapasitas akan memperlihatkan suatu kondisi linier sebelum mencapai kondisi leleh dan
Perencanaan Berbasis Kinerja Menurut
Dewobroto
(2006),
konsep
selanjutnya berperilaku non-linier.
perencanaan berbasis kinerja (performance based design) merupakan kombinasi dari aspek tahanan dan aspek layan, sehingga bisa diketahui kemampuan suatu struktur dalam menerima
beban
gempa
(kapasitas)
dan
besarnya beban gempa yang akan diterima oleh
Gambar 1: Rekayasa gempa berbasis kinerja (ATC
struktur tersebut (demand), maka dari itu akan
58)
bisa direncanakan suatu stuktur tahan gempa
Sumber : Dewobroto (2006)
yang ekonomis. Sasaran kinerja terdiri dari kejadian gempa rencana yang ditentukan (earthquake
Analisis Statis Non-linear Pushover Menurut
Pranata
(2006),
analisis
hazard), dan taraf kerusakan yang diizinkan
pushover adalah suatu analisis statik non-linier
atau level kinerja (performance level) dari
dimana pengaruh gempa rencana terhadap
bangunan terhadap kejadian gempa tersebut.
struktur bangunan gedung dianggap sebagai
Mengacu
beban statik
pada
Federal
Emergency
yang menangkap pada pusat
Management Agency (FEMA)-273 (1997) yang
masing – masing lantai. Analisis beban dorong
menjadi acuan klasik bagi perencanaan berbasis
dilakukan dalam dua tahap, Tahap pertama
kinerja maka kategori level kinerja struktur,
struktur diberi beban gravitasi (kombinasi
adalah :
beban mati dan beban hidup yang direduksi).
-
-
-
Segera dapat dipakai (IO = Immediate
Analisis dilakukan dengan memberikan suatu
Occupancy),
pola beban lateral statik pada struktur, yang
Keselamatan penghuni terjamin (LS =
kemudian secara bertahap ditingkatkan dengan
Life-Safety),
faktor pengali sampai satu target perpindahan
Terhindar dari keruntuhan total (CP =
lateral dari suatu titik acuan tercapai. Biasanya
Collapse Prevention).
titik tersebut adalah titik pada atap, atau lebih
Analisis pushover menghasilkan kurva
tepat lagi adalah pusat massa atap.
pushover
(Gambar
1),
kurva
yang Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 60
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala bentang 4 meter. Tinggi lantai dasar (lantai 1)
Metoda Spektrum Kapasitas Merupakan metoda utama ATC 40 (ATC
adalah 4 meter, selanjutnya tinggi lantai 2 s.d.
1996), meskipun dimaksudkan untuk konstruksi
10 mempunyai tinggi yang sama (tipikal) yaitu
beton
4 meter.
bertulang,
ternyata
banyak
juga
diaplikasikan pada konstruksi lain. Dalam Metoda Spektrum Kapasitas proses dimulai dengan menghasilkan kurva hubungan gaya perpindahan yang memperhitungkan kondisi inelastis struktur. Proses tersebut sama dengan Metode Koefisien Perpindahan, kecuali bahwa hasilnya
diplot-kan
dalam
format
a). Gedung SRPMK
ADRS
b). Gedung SRK Tipe
D
(acceleration displacement response spectrum).
Gambar 2 : Penentuan Titik Kinerja
Gambar 3. Bentuk Gedung Dan Arah Beban Gempa
Sumber : Dewobroto (2005)
Adapun dimensi dan ukuran penampang yang
Target Perpindahan Menurut Dewobroto (2005), gaya dan
direncanakan:
deformasi setiap komponen/elemen dihitung
Kolom
: Profil IWF 350. 350. 12. 19
terhadap “perpindahan tertentu” di titik kontrol
Balok
: Profil IWF 350.175. 11. 7
yang disebut sebagai “target perpindahan”
Bresing
: Profil IWF 150. 150. 10.7
dengan
notasi
δt
dan
dianggap
sebagai
perpindahan maksimum yang terjadi saat
Mutu Bahan Material yang dipakai pada penelitian ini
bangunan mengalami gempa rencana.
yaitu sebagai berikut: METODE PENELITIAN
a.
Mutu baja (fy)
: 400 MPa
Kriteria Perencanaan
b.
Modulus elastisitas (E)
: 200.000 MPa
kedalam
c.
Modulus geser (G)
: 80.000 MPa
klasifikasi beraturan sesuai peraturan gempa
d.
Rasio Poisson (μ) : 0,3
Indonesia (SNI – 1726 – 2010), dengan jumlah
e.
Koefisien pemuaian (α)
Model
gedung
termasuk
: 12 x 10-6 /oC
bentang arah-x dan arah-y sama yaitu 5x5 bentang,
dengan
panjang
masing-masing Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 61
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala perpindahan : merupakan hal utama dari
Tahapan-tahapan Dari Analisis Pushover 1.
2.
Pemodelan arah pembebanan gempa 0,
perencanaan berbasis kinerja. Komponen
35 dan 65o.
struktur
Menentukan
titik
memonitor
jika
memenuhi persyaratan deformasi dan
perpindahan
kekuatan. Karena yang dievaluasi adalah
gaya
komponen yang jumlahnya relatif sangat
perpindahan titik kontrol dan gaya geser
banyak maka proses harus dikerjakan
dasar digunakan untuk menyusun kurva
oleh komputer (fasilitas pushover dan
pushover.
evaluasi kinerja yang terdapat secara
Membuat kurva pushover dari berbagai
built-in pada program ETABS, mengacu
pola distribusi gaya lateral yang ekivalen
pada FEMA – 356). Oleh karena itulah
dengan distribusi gaya inertia, sehingga
mengapa
diharapkan
berbasis kinerja banyak mengacu pada
struktur.
3.
memuaskan
untuk
kontrol
besarnya
dianggap
hampir
Rekaman
besarnya
deformasi
sama
yang
dengan
terjadi
gempa
pembahasan
perencanaan
dokumen FEMA.
yang
sebenarnya. Karena gempa sifatnya tidak pasti,
perlu
dibuat
beberapa
pola
Hasil Desain Bangunan
pembebanan lateral. 4.
Berdasarkan
Estimasi besarnya target perpindahan. Titik kontrol didorong sampai target tersebut,
yaitu
suatu
perpindahan
maksimum
yang
diakibatkan
oleh
intensitas
gempa
rencana
yang
data
perencanaan
menggunakan software ETABS v.9.6.0, didapat disain
yang
aman
dengan
memverifikasi
dimensi yang sudah dimasukkan. dimensi yang digunakan dan aman tersebut sama untuk gedung ( SRPMK dan SRK-D) yaitu dapat
ditentukan. 5.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Mengevaluasi
level
kinerja
struktur
dilihat pada tabel dibawah:
ketika titik kontrol tepat pada target Tabel 1. Dimensi Balok, Kolom dan Bresing
Rasio Tegangan Ijin Tegangan (Rasio <1 350. 350. 12. 19 395100000 135800000 0,508 Aman 350.175. 11. 7 131200000 9834896,2 0,416 Aman 150. 150. 10.7 16006583,3 56528715,8 0,706 Aman
Elemen Profil IWF (mm) Ix (mm4) Kolom Balok Bresing
Iy (mm4)
Sesuai RSNI 1726-2010, analisis modal
besarnya harus sekurang kurangnya 90%, nilai
digunakan untuk melihat partisipasi massa
ini didapat langsung dari ETABS v.9.6.0
ragam efektif (modal load participation) yang
dengan memilih pada display table, nilai-nilai Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 62
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala tersebut yaitu untuk SRPMK dan SRK-D
berikut
dengan 0o, 35o dan 60o dapat dilihat pada tabel Tabel 3. Modal Load Participation
Dari tabel di atas diperoleh nilai modal load participation lebih dari 90%, sehingga
struktur memenuhi persyaratan SNI 03-17262010.
Waktu getar alami gedung Tabel 2. Periode Getar Alami Struktur
Dari tabel diatas periode getar alami
60o ). Hal ini disebabkan gedung SRK – D
gedung yang didapatkan dari analisis dengan
memiliki
kakakuan
yang
menggunakan software ETABS v.9.6.0 masuk
dibandingkan gedung SRPMK.
lebih
besar
ke dalam interval batas minimum dan batas maksimum yang telah ditetapkan dalam RSNI 03 - 1726 - 2010. Waktu getar alami untuk gedung yang menggunakan bresing (SRK – D arah beban gempa 0o, 35o dan 60o) lebih kecil dibandingkan gedung yang tidak menggunakan bresing (SRPMK, arah beban gempa 0o, 35o dan
63 -
Volume 3, No. 1, Februari 2014
Daktilitas Struktur Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari pushover analysis pada gedung baja 10 lantai dengan menggunakan SRPMK dan SRK Tipe – D. Nilai simpangan saat runtuh diambil dari nilai diplacement step terakhir.
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Gambar 4. Perbandingan Daktilitas SRPMK vs SRK-D
Dari Gambar 4. diatas, memperlihatkan
Berdasarkan
RSNI-03-1726-2010,
bahwa daktilitas struktur pada semua arah
simpangan antar lantai hanya ada kondisi
beban gempa nilai daktilitas SRPMK lebih
kinerja batas ultimit saja. Kinerja batas ultimit
kecil dari SRK-D dikarenakan gedung SRK-D
(Δa)
lebih kaku pengaruh penambahan elemen
simpangan
bresing.
maksimum struktur gedung akibat pengaruh
struktur dan
gedung
ditentukan
simpangan
antar
oleh tingkat
gempa rencana dalam kondisi struktur gedung Kinerja Batas Ultimit (Δa)
di ambang keruntuhan.
Gambar 5 Drift ratio untuk gedung SRPMK dengan SRK-D
Gambar 5 diatas menunjukkan, bahwa
sama pula.
drift ratio untuk gedung SRK-D memiliki nilai
Drift hasil analisis statik beban dorong
yang jauh berbeda dengan SRPMK. Hal ini
belum melampaui batasan maksimum drift
dapat disebabkan penggunaan bresing pada
kinerja batas ultimit yaitu 0,04 dikarenakan
gedung SRK-D sehingga rasio kekuatan yang
gedung masih bisa menerima beban gempa dari
dicapai pun tidak sama yang menimbulkan
arah 0o, 35o dan 65o, drift ratio maksimum pada
perilaku yang terjadi untuk tiap struktur tidak
arah beban gempa 0o untuk gedung SRPMK Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 64
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala sumbu x sebesar 0,011 dan untuk gedung SRK-
untuk gedung SRK-D sumbu y sebesar 0,008,
D sumbu x sebesar 0,021. Kemudian nilai drift
sedangkan nilai drift ratio maksimum pada arah
o
beban gempa 65o untuk gedung SRPMK sumbu
untuk gedung SRPMK sumbu x sebesar 0,034
y sebesar 0,011 untuk gedung SRK-D sumbu y
untuk gedung SRK-D sumbu x sebesar 0,020,
sebesar 0,007.
ratio maksimum pada arah beban gempa 35
sedangkan nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 65o untuk gedung SRPMK sumbu x sebesar 0,033 untuk gedung SRK-D sumbu x
Kurva Kapasitas Kurva
ini
menunjukkan
hubungan antara perpindahan yang terjadi
sebesar 0,0024. Sedangkan drift ratio maksimum pada arah beban gempa 0o untuk gedung SRPMK sumbu y sebesar 0,037 dan untuk gedung SRKD sumbu y sebesar 0,007. Kemudian nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 35o untuk gedung SRPMK sumbu y sebesar 0,012
dengan gaya gempa yang diterima oleh struktur mulai terjadinya leleh pertama sampai struktur tersebut runtuh. Dari keenam kurva yang ada, dapat diamati bahwa akan terjadi penurunan gaya geser dasar ketika terjadi sendi plastis pada salah satu kolom. Berikut ini hasilnya
Gambar 6. Kurva Kapasitas Sumbu x
65 -
kapasitas
Volume 3, No. 1, Februari 2014
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Gambar 7. Kurva Kapasitas Sumbu y
Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa
bagian bresing dibandingkan gedung SRPMK.
struktur gedung RSK-D memiliki kapasitas
Gedung
SRPMK
terbesar dalam menerima beban gempa dari
berdeformasi
arah 0o, 35o dan 65o dibandingkan gedung
terbesar dibandingkan gedung SRK-D
setelah
memiliki
kemampuan
mengalami
pelelehan
SRPMK, tetapi kemampuan gedung SRK-D berdeformasi setelah mengalami pelelehan pada Target Perpindahan Tabel 3.
Target Displacement Tiap-tiap Arah Beban Gempa
Berdasarkan target perpindahan hasil
nilai terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,5034 m dan untuk
Spektrum
sumbu y sebesar 𝛿𝑇 = 0,6088 m ini dikarenakan
Kapasitas (ATC 40) seperti terlihat dalam Tabel
sumbu y lebih besar dalam menerima beban
3, pada gedung SRPMK dengan arah beban
gempa perpindahan mencapai 0,7046 m dan
evaluasi
dengan
o
menggunakan
didapatkan untuk sumbu x nilai
0,7046 > 𝛿𝑇 , Jadi kinerja struktur arah x dan y
terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,7877 m dan untuk sumbu
terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan
y sebesar 𝛿𝑇 = 0,9636 m ini dikarenakan sumbu
sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang
y lebih besar dalam menerima beban gempa dan
diperlihatkan struktur ketika memikul gempa
target
perpindahan
kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja
mencapai 1,0749 m dan 1,0749 > 𝛿𝑇 , Jadi
struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja antara
tingkat kinerja struktur arah x dan y terpenuhi
Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS).
gempa 0
displacement
dimana
sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai
Pada gedung SRPMK dengan arah beban
gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan
gempa 35o didapatkan untuk sumbu x nilai
struktur ketika memikul gempa kuat dengan
terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,8871 m dan untuk sumbu
pola beban merata tingkat kinerja struktur
y sebesar 𝛿𝑇 = 1,0761 m ini dikarenakan sumbu
diperoleh yaitu tingkat kinerja Life Safety (LS).
y lebih besar dalam menerima beban gempa,
Sedangkan pada gedung SRK-D dengan o
arah beban gempa 0 didapatkan untuk sumbu x
dimana perpindahan mencapai 1,1671 m dan 1,1671 > 𝛿𝑇 , Jadi kinerja struktur arah x dan y Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 66
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan
dari arah beban gempa 0o dan 35o, dimana
sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang
perpindahan mencapai 1,1467 m dan 1,1467 >
diperlihatkan struktur ketika memikul gempa
𝛿𝑇 , Jadi kinerja struktur arah x dan y terpenuhi
kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja
sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai
struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja Life
gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan
Safety (LS).
struktur ketika memikul gempa kuat dengan
Sedangkan pada gedung SRK-D dengan o
pola beban merata tingkat kinerja struktur
arah beban gempa 35 didapatkan untuk sumbu
diperoleh yaitu tingkat kinerja Life Safety (LS).
x nilai terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,5343 m dan untuk
Sedangkan pada gedung SRK-D dengan
sumbu y sebesar 𝛿𝑇 = 0,6239 m ini dikarenakan
arah beban gempa 65o didapatkan untuk sumbu
sumbu y lebih besar dalam menerima beban
x nilai terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,5273 m dan untuk
gempa, target displacement arah beban gempa
sumbu y sebesar 𝛿𝑇 = 0,5883 m ini dikarenakan
o
o
35 besar dari arah beban gempa 0 dikarenakan
sumbu y lebih besar dalam menerima beban
pada arah 35o membutuhkan gaya yang lebih
gempa, target displacement arah beban gempa
besar, dimana perpindahan mencapai 0,7532 m
65o
dan 0,7532 > 𝛿𝑇 , Jadi kinerja struktur arah x
dikarenakan pada arah 65o membutuhkan gaya
dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi
yang lebih kecil artinya arah beban gempa 65o
bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja
sangat kritis, pengaruh penggunaan bresing.
kecil
dari
arah
beban
gempa
35o
yang diperlihatkan struktur ketika memikul
Dimana perpindahan mencapai 0,6288 m
gempa kuat dengan pola beban merata tingkat
dan 0,6288 > 𝛿𝑇 , Jadi kinerja struktur arah x
kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja
dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi
antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety
bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja
(LS).
yang diperlihatkan struktur ketika memikul Pada gedung SRPMK dengan arah beban o
gempa kuat dengan pola beban merata tingkat
gempa 65 didapatkan untuk sumbu x nilai
kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja
terbesar adalah 𝛿𝑇 = 0,8934 m dan untuk sumbu
antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety
y sebesar 𝛿𝑇 = 1,068 m ini dikarenakan sumbu y
(LS). Berdasarkan pembahasan diatas yang
lebih besar dalam menerima beban gempa,
dirangkum pada tabel 4 sebagai berikut.
o
target displacement arah beban gempa 65 besar Tabel 4. Tingkat Kinerja Struktur SRPMK dan SRK-D Gedung
SRPMK
SRK-D
67 -
Target Perpindahan δt (m) X Y Sumbu 0o 0,788 0,964
Arah Gempa
Perpindahan > δt (m) X
Y
1,0324
1,0749
o
0,887
1,076
1,0554
1,1671
65o
0,893
1,068
1,1467
1,1403
0o
35
0,5037
0,6088
0,7467
0,7046
35
o
0,5343
0,6239
0,7514
0,7532
65
o
0,5273
0,5883
0,6288
0,6318
Volume 3, No. 1, Februari 2014
Kriteria Kinerja Struktur
Life Safety
Immediate Occupancy - Life Safety
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Mengacu pada NEHRP & FEMA 273
pembebanan,
maka untuk kategori level kinerja Life-Safety telah terjadi kerusakan komponen struktur,
hal
ini
menandakan
kekakuan struktur semakin bertambah. 2.
Tingkat
Daktilitas
struktur
SRPMK
kekakuan berkurang, tetapi masih mempunyai
memiliki nilai daktilitas struktur yang
ambang yang cukup terhadap keruntuhan.
besar jika dibandingkan dengan struktur
Komponen nonstruktur masih ada tetapi tidak
SRK-D untuk semua kondisi, artinya
berfungsi. Dapat dipakai lagi jika sudah
struktur
dilakukan perbaikan. Oleh karena itu dengan
dibandingkan
nilai target perpindahan pada gedung SRPMK
struktur pada arah y lebih daktail
sumbu x dan sumbu y tingkat kinerja yang
dibandingkan dengan arah x untuk semua
diperoleh untuk semua kondisi yaitu Life-Safety
kondisi.
(LS). Sedangkan pada gedung SRK-D sumbu x
3.
SRPMK dengan
lebih
daktail
SRK-D,
dan
Nilai drift rasio maksimum pada arah
dan sumbu y tingkat kinerja yang diperoleh
beban gempa 35o pada arah beban gempa
untuk semua kondisi yaitu antara Immediate
35o tersebut besarnya drift ratio untuk
Occupancy (IO) - Life Safety (LS), berdasarkan
gedung SRPMK dalam sumbu x sebesar
tingkat kinerja antara gedung SRPMK dengan
0,00413 dan
SRK-D untuk semua kondisi dapat disimpulkan
dalam sumbu x sebesar 0,00255.
bahwa gedung SRK-D lebih baik dari pada gedung SRPMK.
4.
untuk gedung SRK-D
Hasil analisa statik nonlinier (pushover analysis) untuk struktur SRPMK dengan SRK-D pada arah beban gempa 0o, 35o
KESIMPULAN DAN SARAN
dan 65o sampai pada target peralihan
Kesimpulan
(performance
point)
yang
dihitung
Dari hasil desain dan pemeriksaan kinerja
berdasarkan FEMA 356 gedung SRPMK
seismik terhadap struktur SRPMK dengan
yang didesain masih memiliki taraf
SRK-D terhadap variasi arah beban gempa
kinerja Life safety untuk semua kondisi
dengan level 10 tingkat dengan menggunakan
arah beban gempa, sedangkan pada
analisis
gedung SRK-D masih pada taraf kinerja
pushover,
secara
umum
dapat
disimpulkan:
antara Immediate Occupancy (IO) - Life
1.
Periode getar alami dari gedung SRPMK
Safety (LS) untuk semua kondisi arah
untuk semua kondisi lebih besar dari
beban gempa, hal itu menunjukkan kedua
gedung SRK-D, karena penambahan
struktur tersebut masih berada diatas
elemen bresing pada gedung SRK-D
syarat yang telah ditetapkan yaitu Life
menyebabkan
lateral
safety, dan sudah memenuhi syarat
displacement, struktur SRK-D lebih kcil
kinerja sesuai FEMA 356. Berdasarkan
dari struktur SRPMK untuk semua arah
tingkat kinerja tersebut antara gedung
penurunan
Volume 3, No. 1, Februari 2014
- 68
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala SRPMK dengan SRK-D untuk semua kondisi dapat disimpulkan bahwa gedung SRK-D lebih baik dari pada gedung SRPMK. Saran Pada penelitian ini dilakukan dengan meggunakan metode analisis statik non linier (pushover). Keterbatasan dari metode analisis statik serta jumlah model yang dianalisis untuk menggeneralisir permasalahan dapat dianggap belum cukup oleh karena itu ada saran yang diajukan
untuk pengembangan
selanjutnya
yaitu penggunaan analisa statik memberikan keterbatasan dalam desain model yang di analisis, terutama dalam hal tinggi bangunan. Untuk penyempurnaan studi selanjutnya agar dapat digunakan analisis dinamik non linier. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan menggunakan objek bangunan tinggi dengan bentuk dan karateristik yang berbeda. Seperti menggunakan objek bangunan tinggi fungsi hunian
(apartemen)
yang
mana
memiliki
karateristik berbeda dibandingkan pada fungsi perkantoran yang cenderung berbentuk persegi.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, Direktorat Penyelidikan Masalah bangunan, LPMB, Bandung. Anonim, 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-17292002, Bandung. AISC 341-05.(2005).Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (An American National Standard) Vol 1, 6.1.204-212: Chicago. Anonim, 201X, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SNI 031726-2010, Bandung.
69 -
Volume 3, No. 1, Februari 2014
Applied Technology Council. (2010). Modeling and Acceptance Citeria for Seismic Design and Analysis of Tall Buildings. PEER Report 2010/111. Budiono. B, dan Lucky. S, 2011, Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa Dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x, Penerbit ITB, Bandung. Bertero, V. V., Bozorgnia, Y. (2004). Earthquake Engineering from Engineering Seismology to Performance-Based Engineering.page CRC press: California. Dewobroto. W, 2006, Evaluasi Kinerja Portal Baja Tahan Gempa Dengan SAP2000, www. uph.edu.wiryanto. ETABS 9.1.4, Extended Three-Dimensinal Analysis of Building System, Computers and Structures, Inc., Berkeley, Calif. Ginsar, I. M., & Lumantarna, B. Seismic Performance Evaluation of Building with Pushover Analysis. Universitas Kristen Petra. Surabaya. Habibullah, A, 1998, Practical Three Dimensional Nonlinear Static Pushover Analysis, Structure Magazine, Winter. Khaloo, A. R., & Mohseni, M. M. (2008). Nonlinear Seismic Behavior of RC Frames with RC Braces. Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing) Vol. 9, No. 6, Pages 577-592. LRFD., 1996, Manual of Steel Construction, Load and Resistance Factor Design, AISC, Chicago. Muto. K, 1993, Analisis Gedung Tahan Gempa, Erlangga, Jakarta. Pranata, Y.A., 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa Dengan Pushover Analisys, www. uph.edu.pranata. Star Seismic Europe Ltd. (2011). Report : Design Check of BRBF System According to Eurocode 8 Use of Pushover Analysis .Star Seismic Europe. www.starseismic.eu Salmon, C.G, 1997, Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta. Apriani, W., 2012, Kapasitas Analisis Buckling Restrained Braces System Sebagai Retrofitting Pada Bangunan Beton Bertulang Akibat Gempa Kuat, Tesis Teknik Sipil Universitas Indonesia.
