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