Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana

Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015 Sanur - Bali, 25 April 2015

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................................................. i SAMBUTAN ............................................................................................................................ iii KOMITE ILMIAH .................................................................................................................... v DAFTAR ISI ............................................................................................................................ vii KEYNOTE SPEAKER STRATEGI PERANCANGAN DAN PELAKSANAAN KONSTRUKSI BETON YANG SUSTAINABLE ....... KS-1

BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL KUAT LEKAT TULANGAN BAMBU APUS DENGAN PENAMBAHAN PIN PADA MUTU BETON K175 ......................................................................................................................................................................... SM-1 APLIKASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORK SEBAGAI METODE NUMERIK UNTUK PREDIKSI KAPASITAS GESER BALOK BETON BERTULANG ...................................................................................... SM-7 PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP POLA KERUSAKAN SIRAP BAMBU SEBAGAI PENUTUP ATAP ANGKUL-ANGKUL DI DESA ADAT PENGLIPURAN ...................................................................... SM-15 PERILAKU SAMBUNGAN TIPE FRIKSI DENGAN VARIASI GAYA PENGENCANGAN AKIBAT PERBEDAAN METODE PELAKSANAAN ...................................................................................................... SM-23 PROPERTI MATERIAL DAN DAKTILITAS BETON PRATEKAN PARSIAL HASIL UJI EKSPERIMENTAL............................................................................................................................................. SM-31 PENGARUH KUAT TEKAN DAN KOMPOSISI BAHAN BETON DENGAN SUBSITUSI LIMBAH BETON BANGUNAN SEBAGAI AGREGAT KASAR .................................................................................... SM-39 KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON RINGAN DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT BATU APUNG SERTA ABU TERBANG SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN PORTLAND DAN SUPERPLASTICIZER......................................................................................................... SM-45 ANALISIS PERBANDINGAN EFISIENSI STRUKTUR BAJA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS DAN SISTEM RANGKA BRESING EKSENTRIK PADA LEVEL KINERJA YANG SAMA.................................................................................................................................................................. SM-49 IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN METODE PERKUATAN STRUKTUR KANTOR GUBERNUR SUMATRA BARAT............................................................................................................................................ SM-57 ANALISA PERILAKU PARAMETER NON-LINIER BETON TAK TERKEKANG DENGAN PEMBEBANAN TRIAKSIAL MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU BERBASIS FINITE ELEMENT .... SM-65 KUAT TUMPU BATANG POHON KELAPA LAMINASI (GLUGU LAMINASI): HALF HOLE DAN FULL HOLE................................................................................................................................................................... SM-73 KAPASITAS LENTUR DAN DAYA LAYAN BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU PETUNG ....... SM-81 TAHANAN LATERAL KOMPOSIT KAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI-BETON DENGAN VARIASI PANJANG TERTANAM ALAT SAMBUNG (DOWEL) .................................................................................. SM-89 KEMAMPUAN DAKTILITAS BAJA TULANGAN DENGAN MUTU DIATAS 500 MPA UNTUK DISAIN STRUKTUR KOLOM TAHAN GEMPA ........................................................................................................... SM-97


vii


KEMAMPUAN DAKTILITAS PENAMPANG BALOK MENGGUNAKAN BAJA TULANGAN DENGAN MUTU DIATAS 500 MPa UNTUK DISAIN STRUKTUR TAHAN GEMPA................................................. SM-105 PENGGUNAAN AKSELERATOR PADA BETON YANG MENGGUNAKAN PEREKAT BERUPA CAMPURAN SEMEN PORTLAND TIPE I DAN ABU TERBANG............................................................... SM-113 ANALISIS GEMPA STATIK DAN DINAMIK PADA STRUKTUR BERATURAN DAN TIDAK BERATURAN.................................................................................................................................................... SM-119 PEMODELAN KEKUATAN AKSIAL KOLOM BETON BUJURSANGKAR DIPERKUAT DENGAN FRP..................................................................................................................................................................... SM-127 PEMANFAATAN ABU DAUN BAMBU DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN PENGUJIAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS....................................................................................................... SM-135 UPAYA PENINGKATAN KUALITAS SIRAP BAMBU SEBAGAI BAHAN PENUTUP ATAP ANGKULANGKUL DI DESA PANGLIPURAN.............................................................................................................. SM-143 RUMAH SEDERHANA DENGAN SISTEM STRUKTUR BETON BERTULANG BAMBU PETUNG NUSA PENIDA ............................................................................................................................................................. SM-151 ANALISA PERKUATAN ( RETROFITTING) GEDUNG STKIP ADZKIA PADANG DENGAN MENGGUNKAN STEEL BRACING ............................................................................................................... SM-159 EVALUASI BEBAN HANCUR SILINDER BETON MENGGUNAKAN PENDEKATAN ANALISIS DIMENSIONAL METODE RAYLEIGH.......................................................................................................... SM-167 PEMANFAATAN POZZOLAN ALAM SEBAGAI BAHAN PLESTERAN .................................................. SM-173 ANALISA DRIFT-BASE FRAGILITY: EVALUASI HASIL EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL DINDING BATU BATA DAN RANGKA KAYU............................................................................................ SM-177 EVALUASI KINERJA STRUKTUR AKIBAT PENGARUH GEMPA (STUDI KASUS GEDUNG D DAN GEDUNG E FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN) .......................................... SM-187

BIDANG GEOTEKNIK STUDI LABORATURIUM PENGARUH AGGREBIND PADA TANAH DENGAN VARIASI GRADASI BUTIR UNTUK MENINGKATKAN NILAI CBR, KEKUATAN TEKAN DAN PERMEABILITAS TANAH. GT-1 PROFIL PENURUNAN TANAH PADA TANAH YANG DIKOMPAKSI DI LABORATURIUM .................... GT-9 ANALISIS PENGARUH RETAK TERHADAP KEKUATAN GESER TANAH PADA PERISTIWA KELONGSORAN TEBING.................................................................................................................................. GT-15 PERBANDINGAN MODULUS GESER TANAH LEMPUNG DENGAN PERKUATAN SERAT IJUK DAN SERAT SABUT KELAPA BERDASARKAN METODE HARDIN DAN BLACK ........................................... GT-21 KUAT GESER SISA CAMPURAN LEMPUNG DAN PASIR YANG DIPADATKAN .................................... GT-29 TINJAUAN KORELASI NILAI CBR TANAH KAPUR ANTARA UJI CBR LANGSUNG DENGAN UJI DCP ....................................................................................................................................................................... GT-37 PENGARUH PROSES KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN LERENG EMBANKMENT (STUDI KASUS BENDUNG KOSINGGOLAN)................................................... GT-45 ANALISIS STABILITAS DINDING PENAHAN TANAH KANTILEVER (STUDI KASUS PROYEK PEMBANGUNAN GERBANG TOL DAN LAJUR TRANSAKSI GERBANG TOL SERANG TIMUR) ......... GT-53


viii


BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI PERAN UNDANG-UNDANG KEINSINYURAN 2014 DALAM MENDORONG TENAGA AHLI KONSTRUKSI BERWAWASAN TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN ..................................................... MK-1 KONSTRUKSI JALAN HIJAU ( GREEN ROAD CONSTRUCTION) PROSPEK PENERAPAN KONSTRUKSI JALAN HIJAU DI INDONESIA................................................................................................. MK-7 COST MODEL ESTIMASI KONSEPTUAL UNTUK BANGUNAN GEDUNG RUMAH SAKIT.................. MK-15 ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM PENUTUP ATAP METAL, BITUMEN, DAN UPVC DITINJAU DARI TATA LAKSANA DAN BIAYA ............................................................................................................. MK-25 FAKTOR PENGENDALI DAN PERLUASAN SENTRA BISNIS BERBASIS BANGUNAN HIJAU DI SURABAYA ....................................................................................................................................................... MK-33 IDENTIFIKASI FAKTOR KINERJA BIAYA PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG ....................................... MK-41 STUDI PERANCANGAN PRODUKSI PAPAN BUBUTMEN ......................................................................... MK-49 IDENTIFIKASI DAN ANALISIS RISIKO KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3) PADA PROYEK KONSTRUKSI BANGUNAN BERTINGKAT TINGGI ................................................................... MK-55 ANALISIS IDENTIFIKASI CRITICAL SUCCESS FACTORS (CSFs) TERHADAP MANAJEMEN BIAYA PADA PROYEK KONSTRUKSI........................................................................................................................ MK-65 EVALUASI IMPLEMENTASI ASPEK KESELAMATAN DI ZONA KERJA ( WORK ZONE) PADA PELAKSANAAN PENINGKATAN JALAN NASIONAL DI PROVINSI BALI............................................. MK-75 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGHUNI DALAM MEMILIH RUMAH PADA PERUMAHAN DI KAWASAN MANGUPURA............................................................................................................................... MK-81 MANAJEMEN RISIKO PADA PROYEK GEDUNG HOTEL YANG SEDANG BEROPERASI.................... MK-89 FAKTOR-FAKTOR MOTIVASI KERJA PADA PEKERJA KONSTRUKSI ................................................... MK-97 KARAKTERISTIK MANAJER PROYEK TERHADAP KINERJA KONSTRUKSI GEDUNG DI KABUPATEN BADUNG ................................................................................................................................. MK-105 ANALISIS PERBANDINGAN HARGA SATUAN DAN TITIK IMPAS PEKERJAAN BEKISTING KOLOM SISTEM KONVENSIONAL DENGAN SISTEM PERI DALAM PELAKSANAAN PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG........................................................................................................................................................... MK-115 ANALISIS KEUNTUNGAN KONTRAKTOR AKIBAT VARIASI SISTEM PEMBAYARAN DAN JADWAL PELAKSANAAN PADA PROYEK KONSTRUKSI ...................................................................... MK-123

BIDANG TRANSPORTASI EVALUASI TERHADAP PENURUNAN KINERJA PELABUHAN LAUT CELUKAN BAWANG BULELENG .................................................................................................................................................... TRANS-1 APLIKASI TEKNOLOGI SOFTWARE SIDRA INTERSECTION 5.1 DAN SOFTWARE KAJI DALAM PENENTUAN KINERJA SIMPANG BERSINYAL PERKOTAAN ............................................................. TRANS-9 KAJIAN PEMANFAATAN SIRTU BUMELA SEBAGAI MATERIAL LAPIS PONDASI BAWAH DITINJAU DARI SPESIFIKASI UMUM 2007 DAN 2010......................................................................... TRANS-19 PENGEMBANGAN PELAYANAN ANGKUTAN UMUM MASAL (BRT) BERBASIS SISTEM TRANSYT MENGGUNAKAN METODE LOW COST INVESTMENT (ANGKUTAN TRANS MATARAM METRO) ........................................................................................................................................................ TRANS-25


ix


ANALISIS KAPASISTAS LINGKUNGAN JALAN SEBAGAI PENDUKUNG ANALISIS DAMPAK LALU LINTAS (ANDALALIN) PEMBANGUNAN HOTEL GOLDEN TULIP MATARAM ..............................TRANS-35 APLIKASI TEKNOLOGI GIS DALAM MENENTUKAN BENTUK PENANGANAN JALAN BERDASARKAN PARAMETER PENANGANAN JALAN ......................................................................TRANS-43 EVALUASI PEMBANGUNAN JALAN CISALATRI BANDUNG ............................................................TRANS-51 PENINGKATAN STABILITAS CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN (CAED) DENGAN BAHAN DARI AGREGAT HASIL GARUKAN ASPAL LAMA DENGAN DAN TANPA SEMEN..................................TRANS-59 ANALISA KELAYAKAN DIMENSI RUNWAY, TAXIWAY, DAN APRON ................................................TRANS-67 PARTISIPASI MASYARAKAT DALAM PENGAWASAN SARANA PRASARANA JALAN TAMAN KONSERVASI LAUT OLELE KABUPATEN BONE BOLANGO PROVINSI GORONTALO ...............TRANS-75 MODEL PERPINDAHAN MODA KE BUS KOTA DI KOTA BANDA ACEH .........................................TRANS-83 PENGARUH TEMPERATUR PERMUKAAN LAPIS PERTAMA OVERLAY TERHADAP DAYA REKAT OVERLAY GANDA TANPA TACK COAT ...................................................................................................TRANS-91 KAJIAN FINANSIAL DAN DAMPAK PENGOPERASIAN ANGKUTAN UMUM MASSAL TRANS SARBAGITA KORIDOR I DI PROVINSI BALI .......................................................................................TRANS-101

BIDANG SUMBER DAYA AIR PENGARUH PEMOMPAAN SUMUR BOR TERHADAP PERUBAHAN MUKA AIR TANAH .............. HIDRO-1 IMPLEMENTASI INTEGRATED WATER RESOURCES MANAGEMENT (IWRM) DI INDONESIA ........ HIDRO-9 PEWILAYAHAN POTENSI AIR TANAH UNTUK IRIGASI BERDASARKAN TRANSMISIVITAS AKUIFER DI KABUPATEN JOMBANG ................................................................................................... HIDRO-17 KAJIAN KERUSAKAN PANTAI AMPENAN DI KOTA MATARAM ................................................... HIDRO-25 SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM DI KOTA DENPASAR ................................................................ HIDRO-33 DESAIN PENAMPANG SALURAN DRAINASE JALAN RAYA DENGAN KONSEP EKO HIDRAULIK PADA JALAN A.YANI KOTA MARTAPURA .......................................................................................... HIDRO-41 ANALISIS NERACA AIR BERBASIS DAERAH ALIRAN SUNGAI SEBAGAI INDIKATOR KETERPADUAN PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR (KASUS DAS JANGKOK WS LOMBOK) .................................................................................................................................................... HIDRO-47 TINJAUAN HIDRODINAMIKA 1D METODE MAC CORMACK MENGENAI KARAKTERISTIK PASANG SURUT UNIT TERANTANG DI KALIMANTAN SELATAN.................................................. HIDRO-55 PERMASALAHAN SEMPADAN SUNGAI DI SUNGAI KUALA KAPUAS, KALIMANTAN SELATAN..................................................................................................................................................... HIDRO-63 PENERAPAN SUMUR RESAPAN DALAM MEREDUKSI BEBAN ALIRAN LIMPASAN PERMUKAAN SUB DAS CIUJUNG SEBAGAI UPAYA PENGELOLAAN BANJIR....................................................... HIDRO-69 ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN SUMUR RESAPAN SISTEM KOMUNAL DAN KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA KONSERVASI AIR TANAH DI PERUMAHAN VILLA MUTIARA CIUJUNG...................................................................................................................................................... HIDRO-77 PEMISAHAN ALIRAN DASAR MENGGUNAKAN MODEL TANGKI.................................................. HIDRO-83 STUDI PEMENUHAN AIR BAKU DI KABUPATEN SIGI, SULAWESI TENGAH ............................... HIDRO-89


x


PEMANFAATAN SUMBER DAYA AIR DAS PENET SEBAGAI AIR IRIGASI DAN AIR BAKU PDAM............................................................................................................................................................ HIDRO-97 PEMANFAATAN TEKNOLOGI REMOTE SENSING DALAM MEMANTAU KERUSAKAN LINGKUNGAN DI KOTA GORONTALO ................................................................................................ HIDRO-107 MODEL NUMERIK : INTERAKSI RUN UP GELOMBANG TSUNAMI DENGAN DINDING LAUT........................................................................................................................................................... HIDRO-115 VISUALISASI POTENSI GENANGAN BANJIR DI SUNGAI LAMBIDARO MELALUI PENELUSURAN ALIRAN MENGGUNAKAN HEC-RAS (STUDI PENDAHULUAN PENGENDALIAN BANJIR BERWAWASAN LINGKUNGAN)............................................................................................................ HIDRO-123

BIDANG LINGKUNGAN PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI DAN FLY ASH MENJADI BAHAN BANGUNAN UNTUK MENGURANGI DAMPAK LINGKUNGAN........................................................................................................ LK-1 PEMANFAATAN PLAT CETAK BEKAS SEBAGAI PELAPIS PADA ATAP RUMAH ................................. LK-9 PEMANFAATAN SAMPAH SEBAGAI CAMPURAN BATU ALAM DAN APLIKASINYA ....................... LK-15 ANALISIS SICK BUILDING SYNDROME PADA GEDUNG KANTOR (STUDI KASUS PADA GEDUNG SATKER PELAKSANAAN JALAN NASIONAL WILAYAH II PROVINSI BALI - BALAI PELAKSANAAN JALAN NASIONAL VIII DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA , JALAN AHMAD YANI NO 90 DENPASAR).................................................................................................................................. LK-23


xi


ANALISIS GEMPA STATIK DAN DINAMIK PADA STRUKTUR BERATURAN DAN TIDAK BERATURAN Maurren Theresia1, Made Sukrawa2 dan Ida Ayu Made Budiwati2 1

Mahasiswa Teknik Sipil FT Univ Udayana Email: [email protected] 2 Dosen Teknik Sipil FT Univ Udayana Email: [email protected] Email: [email protected]

ABSTRAK Gedung tidak beraturan dengan ketidakberaturan sudut dalam sering dijumpai karena menyesuaikan dengan kondisi lahannya ataupun karena alasan lain. SNI 1726-2012 mengijinkan pemakaiannya pada kondisi disain seismik D, E, dan F dengan perbaikan berupa peningkatan gaya disain berdasarkan prosedur statik sebesar 25%. Pada penelitian ini, analisis statik dan dinamik telah dilakukan dengan memodel struktur beton bertulang lima lantai dengan denah struktur beraturan (SB) dan tidak beraturan sudut dalam (STB) menggunakan SAP2000. Analisis statik dilakukan dengan gaya lateral ekivalen (statik equivalent load, SE) dan fitur auto load pada SAP2000 (AL) disesuaikan dengan SNI 1726-2012, sedangkan analisis dinamik dilakukan dengan spektrum respon ragam (respon spektrum, RS) dan prosedur riwayat respon seismik (time history, TH). Pada analisis SE untuk STB juga dilakukan peningkatan beban sebesar 25%. Hasil analisis berupa simpangan tingkat dan gaya-gaya dalam yang terjadi pada SB dan STB dibandingkan antara analisis statik dan dinamik. Diperoleh bahwa analisis statik pada SB menghasilkan simpangan dan gaya-gaya dalam yang lebih besar (maksimum 30% untuk simpangan dan 20% untuk gaya-gaya dalam) dibandingkan dengan hasil analisis dinamik. Pada STB, simpangan akibat analisis statik lebih besar dari simpangan akibat analisis dinamik dengan selisih 15%. Dengan penambahan beban statik sebesar 25%, simpangan yang terjadi menjadi 2 kali lipat. Gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok dan kolom menunjukkan bahwa analisis dinamik menghasilkan gaya-gaya dalam yang sedikit lebih kecil daripada yang dihasilkan pada analisis statik (11% pada balok dan 16% pada kolom). Penambahan faktor 25% pada analisis statik mengakibatkan kenaikan gaya-gaya dalam 2 kali lipat dari sebelumnya. Balok dan kolom sudut dalam pada STB yang mengalami gaya-gaya dalam terbesar menunjukkan bahwa hasil analisis statik masih lebih besar daripada hasil analisis dinamik. Maka dari itu, peningkatan beban statik sebesar 25% pada analisis statik untuk ketidakberaturan sudut dalam terlalu konservatif dan perlu ditinjau kembali. Kata kunci: Analisis statik dan dinamik, auto load, gaya lateral ekivalen, riwayat respon seismik, spektrum respon ragam

1.

PENDAHULUAN

Dalam pembangunan gedung bertingkat, banyak faktor yang menentukan bentuk akhir dari suatu bangunan. Selain fungsinya, salah satu faktor yang dominan menentukan bentuk gedung adalah bentuk lahan yang tersedia. Pada lahan yang tidak beraturan denah gedungnya cenderung tidak sederhana atau tidak beraturan yang memberikan respon yang berbeda apabila dibebani gempa. Untuk itu prosedur analisis beban gempanya perlu dibedakan antara struktur beraturan sederhana dan struktur tidak beraturan sesuai dengan pedoman perencanaan yang ada. Pada struktur beraturan sederhana (SB), analisis statik dan dinamik dapat digunakan tanpa syarat tambahan, sedangkan untuk struktur tidak beraturan (STB) perlu dilakukan analisis dinamik atau analisis statik dengan persyaratan tambahan tertentu sesuai dengan tipe ketidakberaturannya. Untuk struktur dengan ketidakberaturan sudut dalam SNI 1726-2012 mengijinkan analisis statik dengan perbaikan berupa peningkatan beban gempa statik sebesar 25%. Studi tentang perbandingan antara analisis statik dan dinamik telah banyak dilakukan. Salah satu studi terkait (Bagheri et al., 2012) membandingkan hasil analisis statik dan dinamik struktur 20 tingkat tidak beraturan. Secara umum disimpulkan bahwa analisis statik menghasilkan simpangan yang lebih besar dari simpangan pada analisis dinamik. Analisis dinamik berupa riwayat waktu lebih akurat dari analisis spektrum respon dan analisis statik, utamanya pada STB.


SM-119

Maurren Theresia, Made Sukrawa dan Ida Ayu Made Budiwati

Dalam studi ini dibahas pengaruh prosedur analisis statik dan dinamik pada SB dan STB dengan ketidakberaturan horisontal sudut dalam. Analisis statik yang digunakan yaitu gaya lateral ekivalen (statik equivalent load, SE) dan fitur auto load pada SAP2000 (AL) yang disesuaikan dengan SNI 1726-2012. Sedangkan analisis dinamik dilakukan dengan spektrum respon ragam (respon spektrum, RS) dan prosedur riwayat respon seismik (time history, TH). Dari studi ini diharapkan hasil berupa perbandingan respon struktur berupa simpangan dan gaya-gaya dalam akibat beban gempa statik dan dinamik, baik pada struktur beraturan maupun pada STB. Disamping itu, secara khusus juga diamati respon STB dengan tambahan beban gempa statik sebesar 25%.

2.

TINJAUAN PUSTAKA

Peraturan gempa SNI 1726:2012 mensyaratkan analisis gempa statik dan dinamik untuk struktur beraturan dan tidak beraturan secara tegas dimana analisis beban gempa dinamik (metode respon spektrum dan analisis riwayat waktu) diijinkan untuk semua jenis struktur, beraturan maupun tidak beraturan dari kategori disain seismik A hingga F. Sedangkan metode statik ekivalen tidak diijinkan untuk STB dengan ketidakberaturan torsi, geometri vertikal, berat (masa), dan kekakuan tingkat lunak sebagaimana diatur dalam Tabel 10 SNI 1726-2012. Pada STB dengan ketidakberaturan sudut dalam, analisis statik diijinkan dengan perbaikan (antara lain) berupa peningkatan gaya gempa sebesar 25%, khususnya untuk sambungan dan sistim penahan gaya seismik.

Analisis Statik Metode analisis statik ekivalen pada prinsipnya adalah mengganti gaya gempa berupa percepatan tanah menjadi beban lateral statis yang ekivalen dan bekerja pada tiap tingkat. Besarnya gaya yang bekerja pada elemen struktur adalah hasil dari perkalian massa struktur tersebut. Analisis beban gempa statik pada SAP2000 dapat dilakukan dengan auto lateral load pattern atau yang biasa disebut dengan auto load. Metode ini pada SAP2000 dapat digunakan untuk mendefinisikan beban gempa (quake), angin (wind), dan gelombang (wave) (Computers and Structures, 2013). Dalam penggunaan metode auto load, harus dipilih peraturan (codes) yang dijadikan acuan. Untuk beban gempa, pilihan SNI 1726-2012 tidak tersedia pada SAP2000. Untuk itu bisa digunakan peraturan lain yang mirip seperti IBC2009 (International Building Codes 2009).

Analisis Dinamik Analisis beban gempa dinamik pada SAP2000 dapat dilakukan dengan analisis riwayat waktu (dynamic time history analysis) ataupun analisis spectrum respon (response spectrum analysis). Grafik spektrum respon merupakan hasil plot nilai tanggapan/respon maksimum terhadap fungsi beban tertentu untuk semua sistem derajat kebebasan tunggal yang memungkinkan. Absis dari grafik tersebut berupa frekuensi (periode/waktu) dan ordinat berupa nilai respon maksimum (Paz, 1990). Sedangkan metode riwayat waktu adalah analisis respon dinamis yang diambil dari data akselerogram gempa (seperti gempa El-Centro) dan dikerjakan pada struktur per satuan waktu.

3.

METODE PENELITIAN

Analisis struktur dilakukan menggunakan SAP2000 dimulai dengan membuat model struktur untuk masingmasing tipe struktur yaitu SB dan STB 5 tingkat dengan tinggi 3 meter tiap tingkatnya berfungsi sebagai kantor (Gambar 1). SB dan STB dibebani gravitasi (beban hidup dan mati) yang sama lalu dibebani gempa dengan analisis statik (SE & AL) dan dinamik (RS & TH). Berdasarkan SNI 1726-2012, khusus untuk analisis statik, beban gempa harus ditambah 25% untuk STB. Perbandingan dilakukan pada simpangan maksimum tiap tingkat serta simpangan antar tingkatnya (drift ratio) dan gaya-gaya dalam dilakukan secara keseluruhan pada setiap elemen struktur, namun pembahasan akan dilakukan pada elemen-elemen struktur di daerah sudut dalam (kolom 4E dan balok E45). Akan dibandingkan pula gaya-gaya dalam kolom sudut luar STB (kolom 6A). Kombinasi yang digunakan adalah kombinasi tanpa faktor beban (D+L+E). Metode statik ekivalen diaplikasikan sebagai beban horizontal arah x dan y yang bekerja pada struktur. Langkah-langkah analisis beban gempa dengan auto load pada SAP2000 adalah mendefinisikan auto lateral load pattern menggunakan peraturan IBC 2009 yang merupakan acuan yang digunakan dalam SNI 1726:2012. Dalam memodifikasi auto lateral load pattern, pada bagian factor, koefisien-koefisien (R, Ω0, Cd, dan Ie), Koefisien seismik (SS dan S1) juga harus disesuaikan dengan lokasi struktur dan situs kelas diubah sesuai asumsi tanah sedang (kelas situs SD) dan KDS D. Metode respon spektrum dilakukan dengan mengunduh data-data gempa dari Desain Spektra Indonesia (http://puskim.pu.go.id). Data respon spektrum diskalakan sesuai faktor reduksi gempa (R) dan dikalikan dengan percepatan gravitasi (g). Untuk metode riwayat waktu, data percepatan


SM-120


gempa yang dipakai adalah percepatan gempa El Centro di California tahun 1940. Data yang didapat langsung dari folder Time History Functions ini harus diskalakan sesuai dengan lokasi di Bali dan KDS D.

b) Denah STB

a) Denah SB

c) Potongan As 3-3

Gambar 1. Struktur

4.

HASIL ANALISIS

Struktur Beraturan Simpangan tiap tingkat struktur beraturan yang didapat dari hasil analisis untuk masing-masing metode analisis gempa dapat dilihat dalam bentuk grafik simpangan arah x dan y (Gambar 2). Simpangan maksimum pada struktur beraturan terjadi pada titik yang sama untuk semua metode beban gempa. Dari Gambar 2a, dapat dilihat bahwa pada SB, simpangan arah x terbesar terjadi pada struktur yang dianalisis dengan metode SE (18 mm), kedua adalah dengan metode AL (17 mm), yang ketiga adalah metode RS (12,5 mm), dan yang terkecil simpangannya adalah struktur yang dianalisis dengan metode TH (11,5 mm). Gambar 2a menunjukkan grafik simpangan arah x akibat metode AL berhimpit dengan grafik simpangan akibat metode SE (rerata < 10%) dan metode RS berhimpit dengan grafik simpangan TH (rerata < 10%). Gambar 2b menunjukkan simpangan arah y akibat keempat metode. Gambar tersebut menunjukkan grafik yang tipikal dengan arah x. Hasil simpangan arah y lebih kecil dari simpangan arah x. Hal tersebut menunjukkan bahwa arah y memiliki kekakuan lebih besar daripada arah x. Karena selisih yang sangat kecil antara analisis statik (SE dan AL), maka simpangannya cenderung sama. Begitu pula dengan analisis dinamik (RS dan TH) yang memiliki selisih sangat kecil.

a) Arah X

b) Arah Y

Gambar 2. Grafik Simpangan Tiap Tingkat SB Pada struktur beraturan untuk arah x dan y menghasilkan selisih simpangan antar tingkat (inter-storey drift) analisis statik (SE dan AL) menghasilkan drift yang lebih besar dibandingkan dengan yang dinamik (RS dan TH). Metode SE menghasilkan drift antar tingkat yang terbesar dibandingkan metode lainnya namun selisihnya


SM-121


dengan metode AL sangat kecil (rerata 7%). Begitu pula dengan analisis dinamik (RS dan TH), grafiknya sangat berhimpit dengan rerata selisih 7%. Rerata drift antar tingkat pada analisis statik arah x dan y 31% lebih besar dibandingkan analisis dinamik. Gaya-gaya dalam yang dibandingkan adalah momen, geser, dan aksial pada balok E45 dan kolom 4E. Gambar 3a menunjukkan grafik momen yang terjadi pada balok E45 dari tingkat satu hingga lima. Grafik tersebut menunjukkan momen yang terbesar terjadi akibat metode SE, lalu AL, RS dan TH saling bertumpukan satu dengan yang lain. Begitu juga dengan grafik gaya geser dan aksial (Gambar 3b dan 3c), sifatnya tipikal atau memiliki kecenderungan yang sama dengan momen.

a) Momen

b) Geser

c) Aksial

Gambar 3. Grafik Gaya-gaya Dalam Balok E45 SB Gaya-gaya dalam untuk kolom 4E ditunjukkan oleh Gambar 4. Untuk momen dan gaya geser kolom tingkat tiga hingga lima, analisis dinamik (RS dan TH) cenderung menghasilkan nilai yang sama (Gambar 4a dan 4b). Analisis statik menghasilkan rerata momen kolom sebesar 18% lebih besar daripada analisis dinamik, begitu pula dengan gaya geser kolom. Sedangkan Gambar 4c menunjukkan semua metode baik analisis statik maupun dinamik, gaya aksial kolom yang dihasilkan adalah hampir sama dengan perbedaan kurang dari 6%. Kolom dari tingkat 1 hingga 5 menerima torsi dengan nilai sangat kecil (< 1 kNm) sehingga pengaruhnya sangat kecil pada kekuatan struktur.

a) Momen

b) Geser

c) Aksial

Gambar 4. Grafik Gaya-gaya Dalam Kolom 4E SB

Struktur Tidak Beraturan Simpangan tiap tingkat STB dengan analisis statik (SE dan AL) dan analisis dinamik (RS dan TH) ditunjukkan pada Gambar 5a dan 5b. Selain keempat metode tersebut, dibandingkan pula metode statik dengan faktor tambahan 25% sesuai dengan SNI untuk STB. Kedua grafik simpangan baik arah x maupun arah y menunjukkan nilai maksimum dihasilkan akibat metode SE dengan faktor tambahan 25%. Sedangkan keempat metode baik statik dan dinamik tanpa tambahan 25% menghasilkan simpangan yang relatif sama (rata-rata selisihnya < 10%). Tanpa faktor 25%, rata-rata kenaikan simpangan dari analisis dinamik ke analisis statik sebesar 15% dan dengan faktor 25% kenaikan bertambah sebesar 32% yaitu lebih dari dua kali lipatnya. Sedangkan penambahan 25% pada analisis statik mengakibatkan kenaikan simpangan sebesar 20% dari yang asli. Metode RS menghasilkan simpangan yang paling kecil untuk arah x sedangkan pada arah y, metode TH yang menghasilkan nilai paling kecil.


SM-122


a) Arah X

b) Arah Y

Gambar 5. Grafik Simpangan Tiap Tingkat STB Perbandingan selisih antar tingkat (inter-storey drift) tidak berbeda dengan grafik simpangan tiap tingkat dimana drift metode statik dengan faktor 25% jauh lebih besar dibandingkan dengan metode lainnya yang tanpa faktor tambahan 25%. Analisis statik (SE dan AL) menghasilkan rata-rata drift lebih besar 19% daripada dinamik (RS dan TH). Kenaikan 25% pada analisis statik menghasilkan kenaikan 19% dari analisis statik tanpa faktor 25%. Dengan penambahan faktor 25% tersebut, drift analisis statik meningkat sebesar 34% dari analisis dinamik. Gambar 6 menunjukkan grafik gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok E45 STB dimana balok tersebut tepat berada di daerah sudut dalam. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa momen, gaya geser, dan gaya aksial (Gambar 6a, 6b, dan 6c) menghasilkan grafik yang tipikal dan memiliki kecenderungan yang sama di mana analisis statik lebih besar daripada analisis dinamik. Analisis statik pada balok tingkat satu hingga lima menerima rata-rata momen dan gaya aksial lebih besar 11% daripada analisis dinamik. Dengan tambahan faktor 25% untuk analisis statik (SE dan AL), kenaikan momen dan gaya aksial tersebut bertambah 2x lipatnya (22%). Untuk analisis statik, faktor 25% menyebabkan kenaikan sebesar 11%. Hal yang sama juga terjadi pada gaya geser (Gambar 6b). Faktor 25% pada analisis statik mengakibatkan kenaikan gaya geser 2x lipat dari kenaikan awal yang sebelumnya hanya 6% menjadi 12%. Bentuk grafik yang berbeda ditunjukkan pada torsi yang terjadi pada balok STB. Torsi yang dihasilkan akibat analisis dinamik (RS dan TH) lebih besar 32% daripada analisis statik. Namun, persentase tersebut tidak berpengaruh pada kekuatan struktur karena besaran yang kecil (< 10 kNm). Faktor kenaikan 25% untuk analisis statik tidak terlalu berpengaruh pada torsi dengan selisih < 2% dari analisis statik tanpa faktor 25%.

a) Momen

b) Geser

c) Aksial

Gambar 6. Grafik Gaya-gaya Dalam Balok E45 STB Gambar 7 menunjukkan grafik gaya-gaya dalam yang terjadi pada kolom 4E yang menerima gaya-gaya dalam maksimum dibandingkan dengan kolom-kolom lainnya (kolom sudut dalam STB). Momen dan gaya geser pada Gambar 7a dan 7b menunjukkan hasil yang tipikal sama dengan balok yaitu analisis statik dengan faktor 25% adalah yang terbesar dan analisis dinamik adalah yang terkecil. Dari analisis dinamik, rata-rata momen dan gaya geser dengan analisis statik bertambah 16% dan tambahan faktor 25% mengakibatkan kenaikan 2x lipat


SM-123


kenaikan awal yaitu 32%. Untuk gaya aksial, semua metode menghasilkan nilai yang sama termasuk dengan analisis statik dengan faktor 25% (Gambar 7c). Untuk torsi, analisis dinamik menghasilkan torsi yang lebih besar dibandingkan analisis statik terutama metode RS yang menghasilkan torsi terbesar. Sama seperti torsi kolom SB, besaran torsi kolom relatif kecil (< 1 kNm) dan tidak banyak berpengaruh pada kekuatan elemen struktur. 5

5

5

4

4

4 S E

3 2 1

1

3

Tingkat

2

S E

Tingkat

Tingkat

3

2

S E

1

0

0 0

100 Momen (kNm) a) Momen

0 50 100 0 Gaya Geser (kN) b) Geser Gambar 7. Grafik Gaya-gaya Dalam Kolom 4E STB 200

0

500 1000 Gaya Aksial (kN) c) Aksial

1500

Selain kolom pada sudut dalam, dibandingkan pula kolom sudut luar (kolom 6A). Namun kolom 6A menerima gaya-gaya dalam yang lebih kecil dari kolom pada sudut dalam (kolom E4). Gambar 8a dan 8b menunjukkan bahwa grafik momen dan gaya geser antar tiap metode tidak ada yang kecenderungannya sama. Pada tingkat yang berbeda, urutan besarnya momen dan gaya geser yang diterima juga berbeda. Tidak seperti momen dan gaya geser pada kolom sudut dalam (kolom 4E) yang menujukkan kecenderungan yang sama dan berurutan dari kolom tingkat satu hingga lima. Bahkan untuk kolom 6A, analisis statik cenderung menghasilkan momen dan gaya geser yang 29% lebih kecil dibandingkan analisis dinamik. Faktor 25% mengakibatkan kenaikan 28% pada analisis statik sehingga nilai analisis statik hampir mendekati hasil analisis dinamik. Sedangkan untuk gaya aksial, Gambar 8c menunjukkan bahwa metode SE baik yang dengan dan tanpa faktor 25% menghasilkan gaya aksial yang jauh lebih kecil daripada metode lainnya. Peningkatan gaya aksial dari metode SE ke metode lainnya mencapai rata-rata 100%.

3 2

Tingkat

5

5 S 4 E 3 2

1

1

1

0

0 200 0

0 80 0

Tingkat

4

0

50 100 150 Momen (kNm) a) Momen

S E

4 S E

20 40 60 Gaya Geser (kN)

Tingkat

5

3 2

b) Geser Gambar 8 Grafik Gaya-gaya Dalam Kolom 6A STB

200 400 Gaya Aksial (kN)

600

c) Aksial

Simpangan STB lebih kecil dikarenakan dimensi kolom STB yang lebih besar sehingga lebih kaku (kolom SB 400x400 mm sedangkan kolom STB 450x450 mm). Ketidakberaturan struktur mengakibatkan kenaikan momen dan gaya aksial balok sebesar 23% pada analisis statik, namun faktor 25% mengakibatkan kenaikan momen dan gaya aksial balok mencapai 32%. Sedangkan untuk analisis dinamik, ketidakberaturan struktur mengakibatkan kenaikan 30%. Ketidakberaturan struktur lebih berpengaruh pada gaya geser balok karena mengakibatkan kenaikan lebih besar yaitu 37% pada analisis statik dan faktor 25% mengakibatkan kenaikan sebesar 41%. Pada kolom, ketidakberaturan struktur mengakibatkan kenaikan 6% untuk analisis statik dan 18% untuk analisis statik dengan faktor 25%. Ketidakberaturan struktur pada analisis statik, dinamik, dan statik dengan faktor 25%, mengakibatkan kenaikan gaya aksial maksimum sebesar 28%.


SM-124


5.

SIMPULAN DAN SARAN

Analisis statik dan dinamik pada struktur gedung beton bertulang lima lantai beraturan (SB) dan tidak beraturan (STB) telah dilakukan menggunakan SAP2000. Pada SB, simpangan akibat analisis statik lebih besar dari simpangan akibat analisis dinamik dengan selisih 30%. Metode SE dan AL (analisis statik) menghasilkan simpangan yang relatif sama dengan selisih 11%. Demikian pula dengan gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok dan kolom, dimana analisis dinamik menghasilkan gaya-gaya dalam yang sedikit lebih kecil daripada yang dihasilkan pada analisis statik (kurang dari 20%). Pada STB, simpangan akibat analisis statik lebih besar dari simpangan akibat analisis dinamik dengan selisih 15%. Dengan penambahan beban statik sebesar 25%, simpangan yang terjadi menjadi 2 kali lipat. Gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok dan kolom menunjukkan bahwa analisis dinamik menghasilkan gaya-gaya dalam yang sedikit lebih kecil daripada yang dihasilkan pada analisis statik (11% pada balok dan 16% pada kolom). Penambahan faktor 25% pada analisis statik mengakibatkan kenaikan gaya-gaya dalam 2 kali lipat dari sebelumnya. Kolom pada sudut dalam mengalami gaya-gaya dalam yang paling besar. Torsi yang terjadi pada balok dan kolom paling besar terjadi pada analisis dinamik, namun besarannya relatif kecil dan tidak memengaruhi kekuatan elemen struktur. Ketidakberaturan struktur mengakibatkan rata-rata kenaikan gaya-gaya dalam sebesar 30% pada balok dan 17% pada kolom. Balok dan kolom sudut dalam pada STB yang mengalami gaya-gaya dalam terbesar menunjukkan bahwa hasil analisis statik masih lebih besar daripada hasil analisis dinamik. Maka dari itu, peningkatan beban statik sebesar 25% pada analisis statik untuk ketidakberaturan sudut dalam terlalu konservatif dan perlu ditinjau kembali. Untuk keperluan praktis perencanaan struktur, penggunaan fitur auto load pada program SAP2000 lebih mudah dilakukan dan hasilnya cukup konservatif.

DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI 1726:2012. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta Bagheri, B., Firoozabad, E.S., dan Yahyaei, M. (2012). “Competitive Study of the Static and Dynamic Analysis of Multi-Storey Irregular Building”. World Academy of Science, Engineering and Technology Vol: 6 2012-11-27 Computers and Structures Inc. (2013). CSI Analysis Preferences Manual. Computers and Structures, Berkeley Kementerian Pekerjaan Umum. (2011). Desain Spektra Indonesia. http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain spektra indonesia 2011/. Diakses tanggal 20/10/2014. Paz, M. (1990). Dinamika Struktur Teori dan Perhitungan Edisi Kedua. Erlangga, Jakarta


SM-125

Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana

Recommend Documents