evaluasi kinerja gedung beton bertulang sistem ganda dengan
Post on 13-Jan-2017
244 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Jurnal Teknik Sipil ISSN 2302-0253
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala 13 Pages pp. 70- 82
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 70
EVALUASI KINERJA GEDUNG BETON BERTULANG
SISTEM GANDA DENGAN VARIASI GEOMETRI DINDING
GESER PADA WILAYAH GEMPA KUAT
Suhaimi 1, T. Budi Aulia
2, Mochammad Afifuddin
2
1) Magister Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala
Darussalam Banda Aceh 23111, email: mtsunsyiah@yahoo.co.id 2)
Fakultas Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala
Darussalam Banda Aceh 23111
Abstract: Along with the increasing development of high rise buildings in the cities in
Indonesia and also most of Indonesia lies in the moderate to high seismic areas, this research
was conducted in order to determine the performance of the dual system of reinforced
concrete structures with geometrical variations shear walls in buildings located in the region
of a strong earthquake. Research was also conducted to assess the use of appropriate shear
wall geometry and economical and has good performance in receiving earthquake loads.
Planned building is a 20 storey office building with an area of 15000 m2 and building height
83 m. Structural system used in this study is a dual system SRPMK (System Special Moment
Frame Bearers) and shear walls. Building performance evaluation is done by using a
pushover analysis. This research was carried out using ETABS software v 9.6.0. Building
performance evaluation system of double -walled flexural shear wall (FFW), squats wall
(FSW) and coupled shear wall (FCSW) will be compared with the performance of building
systems bearers of a special moment frame (SRPMK). The results obtained from this study is
the performance of all types of structures have LS ( Life Safety ). FFW building structure has
the greatest capacity to accept the burden of earthquake and also has a strength to weight
ratio (SWR) at large, while the maximum deviation before the small collapse FCSW contained
in the structure.
Keywords: Evaluation of the performance, dual system, shear wall, pushover analysis.
Abstrak : Seiring dengan meningkatnya pembangunan gedung bertingkat tinggi di kota – kota
besar di Indonesia dan juga sebagian besar wilayah Indonesia terletak pada wilayah gempa
moderat hingga tinggi, maka penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kinerja
struktur beton bertulang sistem ganda dengan variasi geometri dinding geser pada bangunan
gedung yang terletak di wilayah gempa kuat. Penelitian juga dilakukan untuk mengkaji
penggunaan geometri dinding geser yang tepat dan ekonomis serta memiliki kinerja yang baik
dalam menerima beban gempa. Bangunan yang direncanakan adalah gedung perkantoran 20
lantai dengan luas 15000 m2 dan tinggi bangunan 83 m. Sistem struktur bangunan yang
digunakan dalam penelitian ini merupakan sistem ganda SRPMK (Sistem Rangka Pemikul
Momen Khusus) dan dinding geser. Evaluasi kinerja bangunan dilakukan dengan
menggunakan analisa pushover. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan software
ETABS v 9.6.0. Evaluasi kinerja bangunan sistem ganda berdinding geser flexural wall
(FFW), squat wall (FSW) dan coupled shear wall (FCSW) akan dibandingkan dengan kinerja
bangunan sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK). Hasil yang didapatkan dari
penelitian ini adalah semua tipe struktur memiliki kinerja LS (Life Safety). Gedung FFW
memiliki kapasitas struktur yang paling besar dalam menerima beban, sedangkan simpangan
maksimum sebelum runtuh paling kecil terdapat pada struktur FCSW.
Kata Kunci: Evaluasi kinerja, sistem ganda, dinding geser, analisa pushover
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
71 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
PENDAHULUAN
Seiring dengan pertumbuhan jumlah
penduduk di Indonesia yang cukup pesat dan
meningkatnya arus urbanisasi ke kota – kota
besar, menyebabkan sempitnya lahan yang
tersedia untuk pemukiman dan bangunan. Oleh
karena itu kebutuhan akan gedung – gedung
perkantoran atau hunian bertingkat banyak
semakin meningkat. Permasalahan utama dalam
perencanaan gedung bertingkat banyak di kota
– kota besar di Indonesia adalah ketahanan
gedung dalam menerima beban lateral. Hal ini
disebabkan Indonesia terletak pada wilayah
gempa moderat hingga tinggi. Berbagai sistem
penahan beban lateral telah digunakan pada
gedung - gedung tinggi, namun untuk
penggunaan sistem penahan beban lateral
secara tepat dan efektif perlu dilakukan
perencanaan yang berbasis kinerja, sehingga
akan diketahui kapasitas struktur dalam
menerima beban lateral serta perilaku inelastis
dari struktur.
Dalam penelitian ini digunakan analisa
statik nonlinier (pushover) untuk mengevaluasi
kinerja struktur. Kinerja struktur beton
bertulang berdinding geser (frame - shear wall)
akan dibandingkan dengan struktur beton
bertulang penahan momen khusus (SRPMK).
Ruang lingkup penelitian ini adalah analisa
pushover untuk mengevaluasi kinerja dan
perilaku inelastik gedung beton bertulang
sistem ganda dengan variasi geometri dinding
geser dan membandingkan dengan kinerja
gedung beton bertulang pemikul momen.
Perencanaan berbasis kinerja dilakukan
dengan analisa pushover. Analisa yang
dilakukan hanya struktur atas gedung yang
terdiri dari gedung dengan sistem rangka
pemikul momen khusus yang selanjutnya
disebut SRPMK, gedung sistem ganda SRPMK
dan dinding geser tipe flexural wall yang
selanjutnya disebut FFW, gedung sistem ganda
SRPMK dan dinding geser tipe squat wall yang
selanjutnya disebut FSW dan gedung sistem
ganda SRPMK dan dinding geser tipe coupled
shear wall yang selanjutnya disebut FCSW.
Kinerja gedung tipe FFW, FSW dan FCSW
dibandingkan dengan kinerja gedung SRPMK.
Bangunan yang dianalisa masing – masing
bertingkat 20 dan terletak di kota Banda Aceh.
Fungsi gedung adalah untuk perkantoran.
Perencanaan statis dilakukan dengan
menggunakan Tata Cara Perencanaan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847-
2002) dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan
Non Gedung (SNI 1726:2012). Analisa dan
kinerja gedung dilakukan dengan menggunakan
software ETABS v 9.6.0. Evaluasi kinerja
dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan
target peralihan. Parameter ini digunakan dalam
menentukan kriteria kinerja struktur. Metode
yang digunakan dalam penelitian ini metode
capacity spectrum (ATC-40).
KAJIAN PUSTAKA
Konsep Perencanaan Bangunan Tahan
Gempa
Menurut Budiono (2011), struktur
bangunan tahan gempa harus memiliki
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 72
kekuatan, kekakuan dan stabilitas yang cukup
untuk mencegah terjadinya keruntuhan
bangunan. Filosofi dan konsep dasar
perencanaan bangunan tahan gempa adalah :
1. Pada saat terjadi gempa ringan, struktur
bangunan dan fungsi bangunan harus
dapat tetap berjalan (serviceable)
sehingga struktur harus kuat dan tidak
ada kerusakan baik pada elemen
struktural dan elemen nonstruktural
bangunan.
2. Pada saat terjadi gempa moderat atau
medium, struktur diperbolehkan
mengalami kerusakan pada elemen
nonstruktural, tetapi tidak diperbolehkan
terjadi kerusakan pada elemen struktural.
3. Pada saat terjadi gempa besar,
diperbolehkan terjadi kerusakan pada
elemen struktural dan nonstruktural,
namun tidak boleh sampai menyebabkan
bangunan runtuh sehingga tidak ada
korban jiwa atau dapat meminimalkan
jumlah korban jiwa.
Perencanaan Gempa Berbasis Kinerja
Menurut Dewobroto (2005), umumnya
bangunan tahan gempa direncanakan dengan
prosedur yang ditulis dalam peraturan
perencanaan bangunan (building codes).
Konsep perencanaan berbasis kinerja
(performance based design) merupakan
kombinasi dari aspek tahanan dan aspek layan,
sehingga bisa diketahui kemampuan suatu
struktur dalam menerima beban gempa
(capacity) dan besarnya beban gempa yang
akan diterima oleh struktur tersebut (demand),
maka dari itu akan bisa direncanakan suatu
stuktur tahan gempa yang ekonomis. Hal
penting dari perencanaan berbasis kinerja
adalah sasaran kinerja bangunan terhadap
gempa dinyatakan secara jelas, sehingga
pemilik, penyewa, asuransi, pemerintah atau
penyandang dana mempunyai kesempatan
untuk menetapkan kondisi apa yang dipilih,
selanjutnya ketetapan tersebut digunakan oleh
perencana sebagai pedomannya.
Sasaran kinerja terdiri dari kejadian
gempa rencana yang ditentukan (earthquake
hazard), dan taraf kerusakan yang diizinkan
atau level kinerja (performance level) dari
bangunan terhadap kejadian gempa tersebut.
Mengacu pada FEMA-273 (1997) yang menjadi
acuan klasik bagi perencanaan berbasis kinerja
maka kategori level kinerja struktur, adalah :
- Segera dapat dipakai (IO = Immediate
Occupancy),
- Keselamatan penghuni terjamin (LS =
Life-Safety),
- Terhindar dari keruntuhan total (CP =
Collapse Prevention).
Gambar 1 menjelaskan secara kualitatif
level kinerja (performance levels) FEMA 273
yang digambarkan bersama dengan suatu kurva
hubungan gaya-perpindahan yang menunjukkan
perilaku struktur secara menyeluruh (global)
terhadap pembebanan lateral. Kurva tersebut
dihasilkan dari analisa statik non-linier khusus
yang dikenal sebagai analisa pushover,
sehingga disebut juga sebagai kurva pushover.
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
73 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Gambar 1. Illustrasi rekayasa gempa berbasis kinerja ( ATC 58 )
Sumber : Dewobroto (2005)
Berdasarkan Applied Technology Council
(ATC-40) level kinerja struktur terdiri dari 6
tingkatan seperti ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Level kinerja menurut ATC-40
No Tingkat
Kinerja Keterangan
1 SP-1 Immediate Occupancy
(segera dapat digunakan )
2 SP-2 Damage Control (kontrol
kerusakan)
3 SP-3 Life Safety (pengguna
gedung aman)
4 SP-4 Limited Safety (keamanan
terbatas)
5 SP-5 Structural Stability
(stabilitas struktural)
6 SP-6 Not Considered (tidak
diperhitungkan)
Analisa Pushover
Menurut Pranata (2006), analisa
pushover adalah suatu analisis statik nonlinier
dimana pengaruh gempa rencana terhadap
struktur bangunan gedung dianggap sebagai
beban-beban statik yang menangkap pada pusat
massa masing-masing lantai, yang nilainya
ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai
melampaui pembebanan yang menyebabkan
terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama di
dalam struktur bangunan gedung, kemudian
dengan peningkatan beban lebih lanjut
mengalami perubahan bentuk pasca-elastik
yang besar sampai mencapai kondisi plastik.
Menurut Dewobroto (2005), tujuan
analisa pushover adalah untuk memperkirakan
gaya maksimum dan deformasi yang terjadi
serta untuk memperoleh informasi bagian mana
saja yang kritis. Selanjutnya dapat diidentifikasi
bagian-bagian yang memerlukan perhatian
khusus untuk pendetailan atau stabilitasnya.
Performance Point
Menurut Anonim (1996), performance
point adalah titik di mana capacity sama dengan
demand. Hasil dari analisis pushover adalah
kurva kapasitas (capacity curve). Agar kurva
kapasitas dan kurva kebutuhan ini dapat
dibandingkan secara langsung, maka kurva
kapasitas struktur harus digambarkan menjadi
satu dengan kurva kebutuhan dalam format
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 74
Acceleration (Sa) and Displacement (Sd)
Response Spectrum (ADRS).
Selanjutnya, hasil dari kurva kebutuhan
dan kurva kapasitas dalam format ADRS ini
diplotkan ke dalam satu grafik dan perpotongan
antara dua kurva tersebut adalah performance
point yang menggambarkan perpindahan
struktur maksimum yang diharapkan terhadap
demand spectrum dari setiap periode ulang
gempa rencana. Analisa untuk mendapatkan
performance point ditampilkan pada Gambar 2.
Setelah performance point diperoleh,
dapat diketahui nilai simpangan antar tingkat
dan posisi sendi plastis untuk berbagai periode
ulang gempa. Selain itu, dapat ditentukan
tingkat kinerja struktur dari simpangan antar
tingkat untuk berbagai periode ulang gempa.
Gambar 2. Penentuan performance point
Sumber : ATC 40 (1996)
Dinding Geser Beton Bertulang
Menurut Anonim (2002), dinding geser
adalah komponen struktur untuk meningkatkan
kekakuan struktur dan menahan gaya – gaya
lateral.
Jenis dinding geser biasanya dikategorikan
berdasarkan geometrinya yaitu :
a. Flexural wall, dinding geser yang
memiliki rasio hw/lw ≥ 2 , dimana desain
dikontrol oleh perilaku lentur sehingga
memiliki rasio perbandingan M/V yang
tinggi.
b. Squat wall, dinding geser yang memiliki
rasio hw/lw ≤ 1 atau 2, dimana desain
dikontrol oleh perilaku geser sehingga
memiliki rasio perbandingan M/V yang
rendah.
c. Coupled shear wall, dimana momen
guling yang terjadi akibat gaya gempa
ditahan oleh sepasang dinding yang
dihubungkan oleh balok – balok
perangkai sebagai gaya – gaya tarik dan
tekan yang bekerja pada masing – masing
dasar pasangan dinding tersebut.
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
75 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Sistem Ganda Beton Bertulang
Menurut Anonim (2002), gabungan
sistem antara portal dan dinding geser disebut
sebagai sistem ganda. Sistem ganda akan
memberikan bangunan kemampuan menahan
beban yang lebih baik, terutama terhadap beban
gempa.
Berdasarkan SNI 03 – 1726 – 2002
sistem ganda terdiri dari :
a. Rangka ruang yang memikul seluruh
beban gravitasi,
b. Pemikul beban lateral berupa dinding
geser atau rangka bresing dengan rangka
pemikul momen. Rangka pemikul
momen harus direncanakan secara
terpisah mampu memikul sekurang –
kurangnya 25 % dari seluruh beban
lateral,
c. Kedua sistem harus direncanakan untuk
memikul secara bersama – sama seluruh
beban lateral dengan memperhatikan
interaksi / sistem ganda.
METODE PENELITIAN
Informasi Perencanaan
Data bangunan terdiri dari :
- Gedung yang dianalisa adalah sistem
rangka pemikul momen (SRPMK),
gedung sistem ganda SRPMK dan
dinding geser jenis flexural wall (FFW),
sistem ganda SRPMK dan dinding geser
jenis squat wall (FSW), sistem ganda
SRPMK dan dinding geser jenis coupled
shear wall (FCSW).
- Dinding penutup bangunan dan pemisah
antar ruang terbuat dari kaca dan
aluminium komposit ringan, sehingga
berat dianggap relatif dapat diabaikan.
- Bangunan direncanakan untuk gedung
perkantoran yang berlokasi di kota Banda
Aceh. Bangunan terdiri dari 20 lantai
dengan ketinggian 83 m, tinggi tiap lantai
4 m dan direncanakan pada tanah sedang.
- Sistem struktur adalah sistem ganda
SRPMK dan dinding geser.
- Analisa ragam spektrum respons
digunakan sebagai simulasi gempa, yaitu
memakai spektrum respons gempa
rencana dari desain spektra Indonesia
untuk wilayah Banda Aceh dengan
parameter percepatan batuan dasar
periode pendek Ss = 1,360 g dan
parameter percepatan batuan dasar
periode 1 detik S1 = 0,652 g.
- Rangka gedung dimodelkan dengan frame,
dinding geser dimodelkan dengan area
shell, plat lantai dimodelkan dengan shell
dan bersifat rigid diafragma. Pemodelan
3D pada ETABS v 9.6.0 diperlihatkan
pada Gambar 3.
- Mutu beton yang digunakan (f’c = 40
MPa) dan mutu baja (fy = 400 MPa)
- Dimensi dan ukuran penampang yang
direncanakan :
• Kolom = 80 x 80 cm
• Balok = 40 x 60 cm
• Balok pada core = 70 x 100 cm
• Balok perangkai = 60 x 140 cm (untuk
gedung FCSW)
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 76
• Tebal plat lantai = 15 cm
• Tebal dinding geser = 40 cm
Langkah – Langkah Penelitian
Langkah-langkah berikut ini diperlukan
untuk menjalankan analisa dengan
menggunakan ETABS v 9.6.0 adalah :
1. Perhitungan beban yang bekerja pada
bangunan, yaitu perhitungan beban mati,
beban hidup, beban angin dan beban
gempa yang akan bekerja pada bangunan.
Beban mati yang diperhitungkan dalam
model struktur terdiri dari beban mati
struktural dan beban mati tambahan.
Beban hidup yang bekerja pada pelat
lantai untuk bangunan kantor adalah 250
kg/m2 sedangkan beban hidup yang
bekerja pada lantai atap adalah 100
kg/m2. Adapun beban gempa yang
direncanakan dengan menggunakan
respons spektra berdasarkan SNI
1726:2012.
2. Melakukan perhitungan kombinasi
pembebanan.
3. Melakukan pemodelan bangunan dalam
program ETABS v 9.6.0 sesuai dengan
fitur dan perintah yang tersedia dalam
program ETABS v 9.6.0.
4. Memasukkan input beban yang bekerja
pada struktur di dalam program ETABS v
9.6.0.
5. Melakukan analisa struktur pada program
ETABS v 9.6.0 secara otomatis.
6. Melakukan evaluasi struktur berdasarkan
gaya – gaya dalam yang bekerja, dan
melakukan cek rasio kapasitas balok dan
kolom serta persentase tulangan yang
dibutuhkan. Jika rasio kapasitas balok
dan kolom lebih kecil dari satu maka
penampang yang digunakan telah
memenuhi.
7. Melakukan evaluasi periode alami
struktur
8. Melakukan evaluasi simpangan antar
lantai
9. Memperbaiki kembali model jika
dijumpai kesalahan dan mengulangi
kembali langkah - langkah 3 - 9.
10. Setelah struktur aman berdasarkan
evaluasi yang telah dilakukan pada
nomor 6 – 8. Analisa dilanjutkan dengan
define properti sendi plastis pada elemen
balok dan kolom. Dalam penelitian ini
properti sendi plastis yang digunakan
untuk kolom dan kaki dinding geser
adalah tipe PMM (sendi plastis yang
terbentuk akibat interaksi gaya aksial dan
momen), dan untuk balok digunakan
sendi plastis tipe M3 (sendi plastis yang
terbentuk akibat momen yang terjadi
pada arah sumbu kuat). Sendi plastis
ditempatkan pada ujung – ujung elemen
balok, kolom dan kaki dinding geser.
11. Penentuan pola beban lateral yang
digunakan untuk analisa beban dorong
statik. Dalam hal ini digunakan pola
beban lateral mode pertama untuk masing
– masing sumbu (first mode).
12. Pemilihan jenis analisa pushover yang
diinginkan. Ada dua kontrol beban
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
77 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
dorong statik yang tersedia dalam
ETABS v 9.6.0, yaitu displacement
control dan force control. Dalam
penelitian ini hanya digunakan
displacement control.
13. Menjalankan analisis pushover.
14. Melakukan plot kurva pushover dan data-
data lain yang diperlukan.
15. Untuk gedung berdinding geser juga
dianalisa dengan cara yang sama dengan
melakukan langkah – langkah 1 – 15.
16. Membandingkan kinerja gedung beton
bertulang berdinding geser terhadap
kinerja gedung beton bertulang pemikul
momen. Ketiga tipe gedung beton
bertulang berdinding geser, yaitu gedung
dengan flexural wall¸ squat wall dan
coupled shear wall dibandingkan
kinerjanya dengan gedung beton
bertulang pemikul momen.
SRPMK FFW
FSW FCSW
Gambar 3. Tampak pemodelan 3D pada ETABS
v 9.60
HASIL DAN PEMBAHASAN
Waktu Getar Alami Gedung
Berdasarkan SNI 1726:2012 terdapat
batas minimum dan batas maksimum dan
periode pendekatan. Tabel 2 memperlihatkan
periode pendekatan dan periode yang
didapatkan dan analisa dengan menggunakan
software ETABS v.9.6.0.
Berdasarkan Tabel 2, waktu getar alami
yang didapatkan dari ETABS masuk ke dalam
interval batas minimum dan batas maksimum
yang telah ditetapkan dalam SNI 1726:2012.
Waktu getar alami untuk gedung yang
menggunakan dinding geser (FFW, FSW dan
FCSW) lebih kecil dibandingkan gedung yang
tidak menggunakan dinding geser (SRPMK).
Hal ini disebabkan gedung berdinding geser
memiliki kekakuan yang lebih besar
dibandingkan gedung yang tidak menggunakan
dinding geser. Waktu getar alami gedung FFW,
FSW dan FCSW untuk sumbu x secara berurut
lebih kecil 25.647%, 24.851%, dan 40.682%,
sedangkan untuk sumbu y secara berurut lebih
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 78
kecil 19.645%, 18.784% dan 33.514%
dibandingkan waktu getar alami SRPMK. Hal
ini menunjukkan bahwa gedung FCSW
memiliki kekakuan yang paling besar diantara
ketiga sistem ganda yang terdapat pada
penelitian ini.
Tabel 2. Waktu getar alami gedung
Gedung
Batas
Minimum
(detik)
Batas
Maksimum
(detik)
PeriodeETABS
(detik)
Sumbu
X
Sumb
u Y
SRPMK 2.4860 3.4800 2.2892 2.1609
FFW 1.3420 1.8790 1.7021 1.7364
FSW 1.3420 1.8790 1.7203 1.7550
FCSW 1.3420 1.8790 1.3579 1.4367
Simpangan Antar Lantai (Story Drift)
Gambar 4 menampilkan perbandingan
story drift gedung FFW, FSW dan FCSW
terhadap story drift gedung SRPMK untuk
sumbu x. Dari Gambar 3 juga dapat diketahui
bahwa simpangan antar lantai (story drift)
gedung SRPMK, FFW, FSW dan FCSW tidak
melewati batas simpangan ultimit yang
ditetapkan SNI 1726:2012.
Gambar 4. Perbandingan story drift sumbu x
Gambar 5 menampilkan perbandingan
story drift gedung FFW, FSW dan FCSW
terhadap story drift gedung SRPMK untuk
sumbu y. Dari Gambar 4 juga dapat diketahui
bahwa simpangan antar lantai (story drift)
gedung SRPMK, FFW, FSW dan FCSW tidak
melewati batas simpangan ultimit yang
ditetapkan SNI 1726:2012.
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
79 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Gambar 5. Perbandingan story drift sumbu y
Kurva Kapasitas
Kurva kapasitas (kurva pushover) adalah
kurva yang menunjukkan hubungan gaya geser
dasar (base shear) terhadap peralihan
(displacement) yang memperlihatkan perubahan
perilaku struktur dan linier menjadi non-linier,
berupa penurunan kekakuan yang diindikasikan
dengan penurunan kemiringan kurva akibat
terbentuknya sendi plastis pada kolom dan
balok.
Gambar 6. Perbandingan kurva pushover sumbu x
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 80
Gambar 7. Perbandingan kurva pushover sumbu y
Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa
struktur gedung FFW memiliki kapasitas
terbesar dalam menerima beban gempa
dibandingkan gedung FSW, FCSW dan
SRPMK, tetapi kemampuan gedung FFW
berdeformasi setelah mengalami pelelehan lebih
kecil dibandingkan gedung SRPMK. Gedung
SRPMK memiliki kemampuan berdeformasi
terbesar pada sumbu x dan sumbu y
dibandingkan gedung FFW, FSW dan FCSW,
namun gedung SRPMK memiliki kapasitas
struktur yang kecil dalam menerima beban
gempa. Kapasitas gedung FSW dalam
menerima beban gempa pada sumbu x dan
sumbu y lebih besar dibandingkan gedung
SRPMK namun lebih kecil dibandingkan
gedung FCSW. Kurva pushover gedung FFW,
FSW dan FCSW pada sumbu x dan sumbu y
menunjukkan bahwa setelah terjadinya
pelelehan, struktur masih mempunyai
kemampuan yang besar dalam menerima beban
gempa.
Evaluasi Kinerja Struktur Berdasarkan
Metode Spektrum Kapasitas
Metode spektrum kapasitas pada Applied
Technology Council (ATC-40) merupakan
metode yang telah built-in dalam program
ETABS. Metode ini mengkonversi kurva
pushover dan kurva respons spektrum yang
telah direduksi ke format ADRS sehingga dapat
diplotkan pada sumbu yang sama. Data yang
dimasukkan cukup dengan memberikan kurva
Respons Spektrum Rencana, dalam hal ini
cukup memasukkan parameter Ca dan Cv,
dalam analisa ini digunakan tanah sedang
sehingga berdasarkan desain spektra Indonesia
nilai untuk Ca adalah 0,326 dan untuk Cv
adalah 0,652. Hasil evaluasi kinerja
berdasarkan ATC-40 ditampilkan pada Tabel 3.
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
81 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Tabel 3. Perbandingan titik kinerja
(performance point)
Gedung
Performance Point
Base shear (ton) Displacement (cm)
Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y
SRPMK 1363.604 1458.054 41.134 40.129
FFW 2847.952 2668.927 37.419 37.148
FSW 2784.344 2636.375 37.213 37.164
FCSW 2902.640 2769.007 27.619 28.816
Berdasarkan hasil evaluasi kinerja
menurut metode spektrum kapasitas (ATC-40),
kinerja gedung SRPMK, FFW, FSW dan FCSW
masih aman pada saat terjadinya gempa kuat
karena level kinerjanya berada pada batas LS
(Life Safety). Berdasarkan ATC- 40 tingkat
kinerja LS menunjukkan keselamatan pengguna
gedung masih terjamin saat terjadinya gempa
kuat.
Rekapitulasi Hasil Penelitian
Berdasarkan hasil penelitian dan evaluasi
yang telah dilakukan terhadap kinerja gedung
beton bertulang sistem ganda dengan variasi
geometri dinding geser pada wilayah gempa
kuat, maka dapat ditampilkan rekapitulasi hasil
penelitian untuk sumbu x pada Tabel 4 dan
untuk sumbu y ditampilkan pada Tabel 5.
Pada Tabel 4 dan 5 dapat diketahui
bahwa kemampuan sistem ganda FFW dalam
menerima beban gempa untuk sumbu x dan
sumbu y lebih besar dibandingkan sistem ganda
FSW dan FCSW, hal ini dapat dilihat dari rasio
terhadap base shear maksimum SRPMK
gedung FFW yang lebih besar dibandingkan
gedung FSW dan FCSW. Namun jika ditinjau
dari kekakuan struktur, sistem ganda FCSW
memiliki kekakuan yang lebih besar
dibandingkan sistem ganda FFW dan FSW, hal
ini dapat dilihat dari waktu getar alami dan
rasio terhadap simpangan maksimum SRPMK,
gedung FCSW yang lebih kecil dibandingkan
gedung FFW dan FSW.
Tabel 4. Rekapitulasi hasil penelitian sumbu x
Gedung
Waktu
getar
alami
Rasio
terhadap
base shear
maksimum
gedung
SRPMK
Rasio
terhadap
simpangan
maksimum
SRPMK
SRPMK 2.2892 1 1
FFW 1.7021 2.311 0.765
FSW 1.7203 2.207 0.781
FCSW 1.3579 2.209 0.689
Tabel 5. Rekapitulasi hasil penelitian sumbu y
Gedung
Waktu
getar
alami
Rasio
terhadap
base shear
maksimum
gedung
SRPMK
Rasio
terhadap
simpangan
maksimum
SRPMK
SRPMK 2.1609 1 1
FFW 1.7364 1.808 0.774
FSW 1.7550 1.752 0.786
FCSW 1.4367 1.764 0.691
KESIMPULAN
1. Dari hasil analisa beban dorong statik
(Pushover) diketahui kinerja yang
diperlihatkan oleh struktur SRPMK,
FFW, FSW dan FCSW tidak ada yang
melewati batas LS (Life Safety) dan
semua struktur tersebut sudah berada
dalam kondisi inelastis. Jadi kinerja
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 3, No. 1, Februari 2014 - 82
SRPMK dan sistem ganda FFW, FSW,
FCSW dalam arah x dan y dapat
diterima.
2. Gedung FCSW memiliki kinerja yang
lebih baik dalam menerima beban gempa
dibandingkan gedung FFW dan FSW
karena pada titik kinerja (performance
point) memiliki nilai base shear yang
lebih besar namun memiliki displacement
yang lebih kecil, sehingga pada saat
terjadinya gempa kuat kerusakan struktur
maupun non struktur pada gedung FCSW
akan lebih kecil dibandingkan kerusakan
pada gedung FFW dan FSW.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia
Untuk Gedung, Direktorat Penyelidikan
Masalah bangunan, LPMB, Bandung.
Anonim, 1996, Seismic Evaluation and Retrofit of
Concrete Buildings Volume 1, Applied
Technology Council, California.
Anonim, 2000, Tata Cara Perencanaan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI-2847-
2002, Bandung.
Anonim, 2002, Standar Perencanaan Ketahanan
Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung,
Departemen KIMPRASWIL, Bandung.
Anonim, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
dan Non Gedung, Badan Standardisasi
Nasional, Bandung.
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.
Dewobroto. W, 2006, Evaluasi Kinerja Portal Baja
Tahan Gempa Dengan SAP2000, Jurnal
Teknik Sipil, vol.3, no.1, pp. 7 – 24.
Habibullah. A, 1998, Practical Three Dimensional
Nonlinear Static Pushover Analysis,
Structure Magazine, Winter.
Imran. I, et al, 2008, Aplicability Metoda Desain
Kapasitas pada Perancangan Struktur
Dinding Geser Beton Bertulang, Seminar
HAKI.
Kuncoro, W.T, 2010, Perubahan Nilai Simpangan
Horisontal Bangunan Bertingkat Setelah
Pemasangan Dinding Geser Pada Tiap
Sudutnya, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Pranata, Y.A, 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton
Bertulang Tahan Gempa Dengan Pushover
Analisys (Sesuai ATC-40, FEMA 356, dan
FEMA 440), Jurnal Teknik Sipil, vol.3,
no.1, pp. 41 – 52.
Pranata, Y.A, 2006, Studi Perencanaan Berbasis
Kinerja Pada Rangka Beton Bertulang
Dengan Metode Direct Displacement-
Based Design, Jurnal Teknik Sipil, vol.3,
no.2, pp. 67 – 74.
Priguna, B.M, 2011, Verifikasi Perilaku dan Kinerja
Sistem Struktur Penahan Beban Lateral
Kombinasi SRPMK Beton dan Rangka
Bresing Baja Prategang, Tesis, Program
Studi Pasca Sarjana Teknik Sipil, UI.
Tumilar, S, 2012, Prosedur Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Gedung
Berdasarkan SNI 03-1726-201X, HAKI,
Banda Aceh.
top related