evaluasi kinerja gedung beton bertulang sistem ganda dengan

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: [email protected] 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

mailto:[email protected]

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



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



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



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



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



• 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



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



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



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



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



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



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.

evaluasi kinerja gedung beton bertulang sistem ganda dengan

Documents