studi perancangan bangunan penyelamat terhadap gempa...

167
STUDI PERAN TERHADA PR UNIVERSITAS INDONESIA NCANGAN BANGUNAN PENYELAM AP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH SKRIPSI MIRNA FAUZIAH 0806454355 FAKULTAS TEKNIK ROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL DEPOK JULI 2012 MAT H Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Upload: truonghuong

Post on 04-Mar-2018

228 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSI

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSI

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSI

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 2: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSIDiajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSIDiajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMATTERHADAP GEMPA DAN TSUNAMI DI ACEH

SKRIPSIDiajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

MIRNA FAUZIAH0806454355

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

DEPOKJULI 2012

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 3: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Mirna Fauziah

NPM : 0806454355

Tanda Tangan : ...............................

Tanggal : 2 Juli 2012

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 4: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan olehNama : Mirna FauziahNpm : 0806454355Program Studi : Teknik SipilJudul Skripsi : Kajian Perancangan Bangunan Penyelamat

Terhadap Gempa Dan Tsunami Di Aceh

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterimasebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelarSarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing 1 : Ir. Sjahril A. Rahim, M.Eng ( )

Pembimbing 2 : Dr. Ir. Heru Purnomo, DEA ( )

Penguji : Dr.-Ing. Josia Irwan R, S.T., M.T. ( )

Penguji : Mulia Orientilize, ST. M.Eng ( )

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 2 Juli 2012

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 5: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini, sebagai syarat untuk

menyelesaikan Pendidikan Sarjana Teknik Sipil. Skripsi ini berjudul : “Studi

Perilaku Bangunan Penyelamat Tsunami di Aceh”

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang

setinggi-tingginya kepada :

(1) Bapak Ir. Syahril A. Rahim M.Eng, sebagai dosen pembimbing 1,

terimakasih atas bimbingannya dalam menyelesaikan seminar skripsi ini,

dorongan supaya menjadikan seminar skripsi ini lebih baik lagi.

(2) Bapak Dr. Ir. Heru Purnomo DEA, selaku dosen pembimbing 2,

terimakasih untuk masukan yang dengan sabar membimbing saya.

(3) Ibu Mulia Orientilize S.T., M.Eng, selaku ketua dosen penguji, terima

kasih atas saran dan kritikan yang sangat berguna bagi penulis.

(4) Bapak Dr.-ing. Josia Irwan Rastandi, sebagai anggota dosen penguji,

terima kasih atas saran dan kritikan yang sangat berguna bagi penulis.

(5) Staff TDMRC (Tsunami & Disaster Mitigation Research Center) di

Aceh, yaitu Direktur TDMRC, Mbak Renilda, dan Mbak Okta.

(6) Ibu, kakak, dan zian, keluarga kecilku yang selalu mengisi hai-hari ku

dengan penuh makna dikala kerianganku maupun di saat penatku, namun

kalian masih ada untuk menemaniku. Kalian selalu memberiku semangat

baru, coz you’re heaven in my heart

(7) Teman-teman Departemen Teknik Sipil, terimakasih telah menemani

keseharian menjalani kehidupan didunia perkuliahan yang penuh rasa

manis asam asin kehidupan kampus. Tetap ikhtiar dan tawakkal

guys..Allah SWT akan membalas sekecil apapun usaha kalian

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 6: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASITUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Mirna Fauziah

NPM : 0806454355

Program Studi : Teknik Sipil

Departemen : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Kajian Perancangan Bangunan Penyelamat Terhadap Gempa Dan Tsunami

Di Aceh

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan

nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 2 Juli 2012

Yang menyatakan

( Mirna Fauziah )

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 7: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : Mirna FauziahProgram Studi : Teknik SipilJudul : Kajian Perancangan Bangunan Penyelamat Terhadap

Gempa Dan Tsunami Di Aceh

Bangunan penyelamat atau yang biasa dikenal dengan escape building dalampenggunaan sehari-hari dapat diperuntukkan sebagai fasilitas umum sepertiperkantoran ataupun ruang serbaguna, namun pada saat terjadi bencana gempadan tsunami maka bangunan ini dapat digunakan sebagai tempat perlindungansehingga harus dilengkapi dengan kemudahan jalan masuk yang memadai sepertiramp dan tangga. Struktur bangunan penyelamat ini berdasarkan FEMA P646harus memiliki sistem yang kuat untuk menahan gaya yang ekstrim, sistemterbuka yang dapat mengalirkan air dengan sedikit tahanan, sistem daktail yangmenahan gaya yang ekstrim tanpa hancur, dan sistem tak tentu yang dapatmengalami kegagalan parsial tanpa keruntuhan progresif. Bangunan penyelamatberlokasi pada wilayah Banda Aceh dengan kondisi tanah lunak (SE) sehinggadidapat Sds 1,05 dan Sd1 0,217. Beban tsunami yang digunakan adalah gayahidrodinamik, puing (debris impact), dan angkat (uplift). Gaya yang lebihdominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat gaya gempa dibandingkantsunami yang dapat terlihat dari besaran nilai momen dan shear check.

Kata Kunci:Bangunan penyelamat, escape building, tsunami, hidrodinamik, debris impact,FEMA P646

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 8: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : Mirna FauziahMajor : Civil EngineeringTitle : Study Of Escape Building Design To Earthquake And

Tsunami In Aceh

Building a savior or commonly known as escape building in daily use can bedesignated as public facilities such as office or utility room, but in the event ofearthquake and tsunami is building can be used as a sanctuary and should beequipped with adequate ease of access such as ramps and stairs. Building structureis based on FEMA P646 rescuer must have robust systems to withstand extremeforces, an open system that can drain the water with little resistance, ductilesystems that withstand extreme forces without destroyed, and the indeterminatesystem that can undergo a partial failure without progressive collapse . Rescuebuilding located at the Banda Aceh area with soft soil conditions (SE) to obtainSdS 1.05 and Sd1 0.217. Tsunami load used is the hydrodynamic force, debris(debris impact), and lift (uplift). Style that is more dominant effect on thestructure is due to the tsunami earthquake forces than can be seen from themagnitude of the moment and shear check.

Keyword:Rescue Building, escape building, tsunami, hydrodynamic, debris impact, FEMAP646

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 9: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

ix Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ORISINALITAS.................................................................. iiiPENGESAHAN ............................................................................................. ivKATA PENGANTAR .................................................................................... vPERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI............................................. viABSTRAK ..................................................................................................... viiABSTRACT ................................................................................................... viiiDAFTAR ISI .................................................................................................. ixDAFTAR GAMBAR...................................................................................... vDAFTAR TABEL .......................................................................................... xDAFTAR LAMPIRAN................................................................................... xi

BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................. 1

1.1. Latar Belakang......................................................................................... 3

1.2. Permasalahan ........................................................................................... 3

1.3. Pembatasan masalah ................................................................................ 3

1.4. Tujuan penelitian ..................................................................................... 3

1.5. Sistematika penulisan............................................................................... 4

BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................ 5

2.1. Gambaran Umum Tsunami ...................................................................... 5

2.1.1. Penyebab tsunami........................................................................... 5

2.1.2. Perambatan tsunami ....................................................................... 6

2.1.3. Perayapan Tsunami di daratan ........................................................ 7

2.1.4. Batas Rayapan Tsunami ................................................................. 9

2.1.4.1. Bangunan Rusak Ringan .................................................... 10

2.1.4.2. Bangunan Rusak Berat ....................................................... 11

2.1.4.3. Bangunan Rusak Total ....................................................... 12

2.2. Gempa dan Tsunami di Aceh ................................................................... 13

2.2.1. Gambaran Umum Bencana Gempa dan Tsunami di Aceh............... 13

2.2.2. Kondisi Akibat tsunami.................................................................. 13

2.2.3. Kondisi dan Kerusakan Bangunan Akibat Gempa .......................... 18

2.2.3.1. Di Kota Banda Aceh............................................................ 19

2.2.3.2. Di Kota Meulaboh ............................................................... 43

2.2.4. Kerusakan Bangunan Akibat Tsunami.............................................. 48

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 10: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

x Universitas Indonesia

2.3. Rehabilitasi dan Rekonstruksi di Wilayah Aceh Pasca Gempa dan Tsunami

....................................................................................................................... 54

2.3.1. Tsunami Escape Plan...................................................................... 54

2.3.2. Program Rumah Tinggal .................................................................. 56

2.4. Desain Struktural Bangunan Penyelamat Tsunami ................................... 61

2.4.1.Bangunan Penyalamt Tsunami Existing di Aceh................................ 61

2.4.2.Bangunan Penyalamt Tsunami Berdasarkan FEMA........................... 62

2.4.3. Konsep Perencanaan Struktur Bangunan Tahan Gempa dan Tsunami 69

2.4.3.1. Sesmic Respon Spektra......................................................... 70

2.4.3.2. Gaya Geser Desain ............................................................... 71

2.4.3.3. Penentuan Daktalitas bangunan dan Faktor Reduksi Beban

Gempa................................................................................. 73

2.4.3.4. Penentuan Periode Struktur................................................... 76

2.4.3.5. Efek Peredam (damping) terhadap Stuktur............................ 76

2.4.3.6. Kinerja Batas Layan ............................................................. 76

2.4.3.7. Kinerja Batas Ultimit............................................................ 76

2.4.4. Beban Tsunami................................................................................. 77

BAB III. METODOLOGI............................................................................... 72

3.1 Metode Analisa ......................................................................................... 72

3.2 Tahapan Studi ........................................................................................... 73

3.2.1 Membuat Kriteria Desain ....................................................................... 74

3.2.2 Mendefinisikan Parameter Desain .......................................................... 76

3.2.3 Preliminary Design ................................................................................ 78

BAB IV. ANALISA DAN HASIL.................................................................. 81

4.1. PERENCANAAN STRUKTUR .............................................................. 81

4.1.1 Spesifikasi Material ........................................................................... 81

4.1.2 Desain bangunan ............................................................................... 81

4.2. PERHITUNGAN GEMPA....................................................................... 83

4.2.1. Tinjauan Umum................................................................................ 83

4.2.2. Kategori Resiko................................................................................ 83

4.2.3. Faktor Keutamaan Struktur (I) .......................................................... 86

4.2.4. Faktor Reduksi Gempa ..................................................................... 86

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 11: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xi Universitas Indonesia

4.2.5. Kombinasi Pembebanan ................................................................... 89

4.2.6. Faktor Respon Gempa (C) ................................................................ 91

4.2.7. Penentuan Kategori Desain Seismik ................................................. 93

4.2.8. Perhitungan Berat Struktur Gedung ( Wt ) dan Massa ....................... 94

4.2.9. Analisa Modal .................................................................................. 95

4.2.10. Menentukan Perioda Fundamental Alami (Fundamental Period) Untuk

Perhitungan Gaya Geser Dasar ................................................................... 95

4.2.11. Penentuan simpangan antar lantai ................................................... 99

4.3 PERHITUNGAN TSUNAMI.................................................................... 101

4.3.1. Gaya Hidrodinamik ................................................................. ...... 102

4.3.2. Gaya Debris (Puing) ........................................................................105

4.3.3. Gaya Angkat (Uplift Forces on Elevated Floors) .............................106

4.4. PENULANGAN STRUKTUR ............................................................. 107

BAB V. KESIMPULAN.................................................................................. 120

DAFTAR ACUAN ......................................................................................... 87

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 88

LAMPIRAN ................................................................................................... 89

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 12: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xii Universitas IndonesiaStudi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 13: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xiii Universitas IndonesiaStudi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 14: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xiv Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 External Post-tensioning ................................................................. 12

Gambar 3.1 Alur Penelitian................................................................................ 21

Gambar 3.2 Mortar Instan .................................................................................. 23

Gambar 3.3 Kubus 5x5 cm................................................................................. 23

Gambar 3.4 Mesin Tekan................................................................................... 24

Gambar 3.5 Kubus Setelah Diuji........................................................................ 25

Gambar 3.6 Sling Prategang............................................................................... 26

Gambar 3.7 Pembebanan Pelat Berongga Dua ................................................... 27

Gambar 3.8 Gaya Prategang Konsentris ............................................................. 28

Gambar 3.9 Posisi Kabel Prategang ................................................................... 29

Gambar 3.10 Selang diameter 2 cm.................................................................... 31

Gambar 3.11 Cetakan Sebelum Dicor ................................................................ 32

Gambar 3.12 Beban 100 kg................................................................................ 32

Gambar 3.13 Benda Uji sesaat setelah dicor....................................................... 33

Gambar 3.14 Proses Curing ............................................................................... 33

Gambar 3.15 Sling Setelah dipotong .................................................................. 34

Gambar 3.16 Pelat Berongga ............................................................................. 34

Gambar 3.17 Pemberian Grouting...................................................................... 35

Gambar 3.18 Pemberian Gaya Pascatarik........................................................... 36

Gambar 3.19 Pemberian Lem............................................................................. 37

Gambar 3.20 Posisi Pengeleman ........................................................................ 37

Gambar 3.21 Strain gage.................................................................................... 38

Gambar 3.22 Terminal Penghubung Strain Gage................................................ 38

Gambar 3.23 Ballast .......................................................................................... 39

Gambar 3.24 Proses Pembebanan ...................................................................... 40

Gambar 3.25 Dial Analog .................................................................................. 40

Gambar 3.26 Kabel Strain Gage pada Kyowa DBU-120A ................................. 41

Gambar 3.27 Data Properti Material .................................................................. 42

Gambar 3.28 Pelat Berongga pada Section Designer .......................................... 43

Gambar 3.29 Data Properti Pelat Berongga ........................................................ 43

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 15: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xv Universitas Indonesia

Gambar 3.30 Tendon Section Data..................................................................... 44

Gambar 3.31 Pelat Berongga pada SAP2000...................................................... 45

Gambar 3.32 Pembebanan pada SAP2000 ......................................................... 45

Gambar 3.33 Pemodelan sebagai Pelat Monolit ................................................. 46

Gambar 4.1 Posisi dial analog............................................................................ 48

Gambar 4.2 Pembebanan ................................................................................... 48

Gambar 4.3 Pelat Berongga yang Masih Baik .................................................... 49

Gambar 4.4 Pelat Berongga yang rusak.............................................................. 50

Gambar 4.5 Lendutan pada dial A pada pembebanan pertama............................ 51

Gambar 4.6 Lendutan pada dial B pada pembebanan pertama ............................ 52

Gambar 4.7 Lendutan pada dial C pada pembebanan pertama ............................ 52

Gambar 4.8 Lendutan pada dial A pada pembebanan kedua ............................... 53

Gambar 4.9 Lendutan pada dial B pada pembebanan kedua ............................... 54

Gambar 4.10 Lendutan pada dial C pada pembebanan kedua ............................. 54

Gambar 4.11 Lem yang Terlepas ....................................................................... 56

Gambar 4.12 Lendutan tanpa partial fixity ......................................................... 61

Gambar 4.13 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 1E20

N/mm ................................................................................................................ 61

Gambar 4.14 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 2E17

N/mm ................................................................................................................ 62

Gambar 4.15 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 4E14

N/mm ................................................................................................................ 62

Gambar 4.16 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 8E11

N/mm ................................................................................................................ 63

Gambar 4.17 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 1.6E9

N/mm ................................................................................................................ 64

Gambar 4.18 Lendutan dengan partial fixity lentur 1E20 N/mm dan geser 3.2E6

N/mm ................................................................................................................ 64

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 16: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xvi Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kehilangan pada Prategang ................................................................ 13

Tabel 2.2 Nilai-nilai untuk Koefisien Gesekan µ................................................ 14

Tabel 2.3 Klasifikasi Jalan Rel di Indonesia ....................................................... 20

Tabel 3.1 Variasi Pembebanan........................................................................... 46

Tabel 4.1 Lendutan hasil pembebanan ............................................................... 47

Tabel 4.2 Lendutan hasil pembebanan kedua ..................................................... 49

Tabel 4.3 Regangan transversal.......................................................................... 55

Tabel 4.4 Regangan longitudinal........................................................................ 57

Tabel 4.5 Momen Ultimate ................................................................................ 57

Tabel 4.6 Momen Ultimate pada Balok Sederhana............................................. 58

Tabel 4.7 Kombinasi Partial Fixity..................................................................... 59

Tabel 4.8 Nama Beban....................................................................................... 60

Tabel 4.9 Kombinasi Beban ............................................................................... 60

Tabel 4.10 Lendutan Pelat.................................................................................. 86

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 17: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 18: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

1 Universitas Indonesia

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kepulauan Indonesia seringkali dilanda gempa yang disusul dengan

tsunami, hal ini dikarenakan Kepulauan Indonesia yang terletak pada pertemuan 3

lempeng utama dunia yaitu lempeng Australia, Eurasia, dan Pasifik. Lempeng

Eurasia dan Australia bertumbukan di lepas pantai barat Pulau Sumatera, lepas

pantai selatan pulau Jawa, lepas pantai Selatan kepulauan Nusatenggara, dan

berbelok ke arah utara ke perairan Maluku sebelah selatan. Antara lempeng

Australia dan Pasifik terjadi tumbukan di sekitar Pulau Papua. Sementara

pertemuan antara ketiga lempeng itu terjadi di sekitar Sulawesi. Itulah sebabnya

mengapa di pulau-pulau sekitar pertemuan 3 lempeng itu sering terjadi gempa

bumi.

Pergeseran dan tumbukan lempeng yang pusatnya di darat menimbulkan

gempa darat, sehingga menimbulkan kerusakan sarana dan prasarana fisik dan

manusia sebagai penghuninya. Tetapi jika pusat gempa terjadi di laut

menimbulkan dampak terhadap gerakan air laut yang akan membentuk

gelombang besar dan mempengaruhi daerah-daerah di sepanjang pantai sampai

masuk ke pedalaman. Gempa bumi yang terjadi di laut akan menimbulkan

gelombang laut besar yang bernama Tsunami. Gelombang air laut yang membawa

material baik berupa sisa-sisa bangunan, tumbuhan dan material lainnya

menghempas segala sesuatu yang berdiri di dataran pantai dengan kekuatan yang

dasyat. Bangunan-bangunan yang memiliki dimensi lebar dinding sejajar dengan

garis pantai atau tegak lurus dengan arah datangnya gelombang akan mendapat

tekanan yang paling kuat sehingga akan mengalami kerusakan yang paling parah.

Berdasarkan U.S Geological Survey, pada tanggal 26 Desember 2004,

pukul 00:58:50.76 (GMT) atau pukul 07.58 (WIB) waktu setempat, telah terjadi

gempa bumi besar dengan Moment magnitude Mw= 8.9 atau sekitar 8.9 Skala

Ritcher dengan kedalaman 30 Km dibawah laut pada posisi 3.298 Lintang Utara

(LU) dan -95,778 Bujur Timur (BT), sekitar 149 km sebelah selatan Meulaboh,

dan 250 km Selatan Banda Aceh, NAD. Gempa utama di Aceh ini diikuti oleh

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 19: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

2 Universitas Indonesia

gempa susulan besar di Kepulauan Nicobar (M=7.5) dan di Kepulauan Andaman

(M=6.2) seperti yang terlihat pada Gambar 1.1. Gempabumi ini disertai dengan

tsunami dasyat yang mengakibatkan kerusakan berbagai prasarana dan sarana

fisik serta lebih dari 300 ribu korban jiwa manusia di negara-negara Indonesia,

Malaysia, Thailand, Bangladesh, Maladewa, Srilangka dan India. Di Indonesia

sendiri jumlah korban mencapai lebih dari 130.000 jiwa, dan lebih dari 100 ribu

dilaporkan hilang.

Wilayah Aceh khususnya dapat kita saksikan sendiri bahwa terdapat

banyak terjadi kehancuran bangunan, baik bangunan hunian penduduk, pertokoan,

perkantoran, instansi pemerintah, dan sebagainya. Jenis kerusakan bangunan yang

terjadi meliputi kerusakan struktural dan non-struktural, telah menimbulkan

dampak serius terhadap kebutuhan-kebutuhan tempat berlindung saat terjadi

gempa dan tsunami. Dengan berdasar pada kebutuhan utama yaitu keselamatan

diri dan untuk meminimalisir kerugian material yang timbul, maka diperlukan

suatu bangunan dengan kriteria desain struktur tertentu yang dapat dijadikan

sebagai tempat evakuasi dan berlindung bagi penduduk dari ancaman gempa dan

tsunami.

Pada tahap rehabilitasi dan rekonstruksi pasca tsunami di Aceh, beberapa

lembaga non pemerintah baik dari luar negeri maupun lokal turut berperan aktif

dalam program penanggulangan bencana. Sehingga Kota Banda Aceh telah

berkembang pesat seiring proses rehabilitasi dan rekonstruksi yang dilakukan

pasca bencana tsunami. Ada banyak bangunan baru dengan rancangan

modern yang terdiri dari gedung/kantor pemerintahan dan pertokoan, sekolah-

sekolah baru bertaraf international, serta jalan raya dan jembatan baru telah

dibangun di Ibu Kota wilayah Aceh ini.

Pada Program penanggulangan bencana tersebut, terdapat program

housing yang selain mengembangkan rumah hunian masyarakat, terdapat pula

pembangunan gedung penyelamat tsunami atau biasa dikenal sebagai escape

building yaitu bangunan evakuasi penyelamat gempa dan tsunami bagi penduduk

Aceh. Terdapat empat buah gedung penyelamat yang dibangun, yaitu gedung

penyelamat yang terletak di TDMRC Gampong Pie oleh BRR Aceh-Nias dan tiga

diantaranya yang terdapat di kecamatan Meuraxa yaitu di Gampong Lambung,

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 20: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

3 Universitas Indonesia

Deah Alue Tengoh, dan Gampong Deah Baro oleh pemerintah Jepang melalui

JICS.

Pada topik skripsi “Kajian Perancangan Bangunan Penyelamat Terhadap

Gempa dan Tsunami di Aceh” akan mempelajari karakteristik perilaku bangunan

penyelamat tsunami di Aceh terhadap FEMA (Federal Emergency Management

Agency) P646.

1.2 Permasalahan

Rekonstruksi perumahan yang dilakukan di Aceh setelah bencana gempa

bumi dan tsunami melanda adalah pembangunan rumah hunian masyarakat

dengan desain struktur standar umumnya bangunan hunian biasa sebelum terjadi

tsunami. Sehingga kurang mampu dijadikan sebagai tempat berlindung dari

gempa bumi dan tsunami dalam skala besar. Maka diperlukan pembangunan suatu

gedung dengan kriteria desain tertentu yang mampu meminimalisir dampak

gempa dan tsunami yang terjadi, bangunan tersebut adalah gedung penyelamat

tsunami atau escape building.

1.3 Pembatasan masalah

Pembatasan masalah pada laporan ini adalah :

a. Struktur gedung yang dibahas adalah struktur gedung bertingkat 4 dengan

struktur terbuka pada bagian bawah.

b. Analisis gempa yang digunakan pada bangunan gedung tingkat tinggi adalah

analisis gempa dinamis sesuai dengan peraturan yang berlaku.

c. Analisis struktur ditinjau dalam 3 dimensi menggunakan bantuan software SAP

2000 versi 14

d. Lokasi wilayah yang direncanakan adalah

e. Perencanaan struktur bawah atau pondasi dan struktur sekunder tidak

diperhitungkan.

1.4 Tujuan penelitian

Tujuan penulisan laporan ini dimaksudkan untuk mengetahui perilaku pada

bangunan penyelamat tsunami di Aceh, mengetahui desain struktural bangunan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 21: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

4 Universitas Indonesia

penyelamat tsunami berdasarkan FEMA, membandingkan perilaku bangunan

penyelamat tsunami di Aceh berdasarkan ketentuan FEMA.

1.5 Sistematika penulisan

Laporan penelitian ini terdiri atas lima bab, yang berisi seluruh perihal

pembahasan mengenai studi perilaku bangunan gedung penyelamat tsunami di

Aceh berdasarkan FEMA P646.

BAB I. : PENDAHULUAN berisi latar belakang, permasalahan, pembatasan

masalah, tujuan penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. : DASAR TEORI terdiri dari gambaran umum tsunami, gempa dan

tsunami di Aceh, rehabilitasi dan rekonstruksi di wilayah Aceh

pasca gempa dan tsunami, dan desain struktural bangunan

penyelamat tsunami.

BAB III. : METODOLOGI PENELITIAN

BAB II. LANDASAN TEORI

2.1 Gambaran Umum Tsunami

Tsunami adalah kata yang berasal dari bahasa Jepang. Tsunami sering kali

terjadi di Jepang dan banyak orang di berbagai penjuru dunia telah terbunuh

karenanya dalam beberapa abad ini. Tsunami bukan merupakan gelombang

tunggal tetapi terdiri dari banyak gelombang, atau disebut pula wave train

(gelombang kereta)

2.1.1 Penyebab tsunami

Menurut Kawata seperti dikutip oleh Diposaptono (2005), tsunami dapat

ditimbulkan oleh berbagai gangguan yang memindahkan massa air yang besar

secara vertikal dari posisi kesetimbangannya. Gempa dengan patahan vertikal,

baik patahan naik atau turun yang terjadi secara mendadak di kedalaman ribuan

meter, dapat memicu terjadinya tsunami (Gambar 2.1). Sebagai contoh, bila

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 22: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

5 Universitas Indonesia

terjadi gempa dengan kekuatan 6,5 SR dengan hiposenter kurang dari 60 km dari

dasar laut, maka tsunami akan terjadi.

Gambar 2.1. Proses terjadinya tsunami

Sumber USGS, 1999

Keberadaan tersebut juga dapat terjadi akibat letusan gunung berapi bawah

laut atau di lingkungan laut, di mana gaya impulsif yang dihasilkan oleh letusan

memindahkan kolom air dan menciptakan tsunami. Fenomena tersebut pernah

terjadi di kepulauan Indonesia pada pada saat Gunung Krakatau meletus pada

tanggal 27 Agustus 1883. Pada saat itu uap dan debu disemburkan hingga

mencapai stratosfer, dan memicu timbulnya gelombang tsunami setinggi lebih

dari 30 m dengan kecepatan 1.130 km/jam. Lebih lanjut, menurut Prager et al.

(2000), sekitar 165 pemukiman hancur dengan korban meninggal diperkirakan

lebih dari 32.000 orang.

Selain kejadian tsunami yang disebabkan oleh peristiwa alam yang

bersumber di bawah laut, juga dapat terjadi akibat longsor gunung es seperti yang

terjadi di Alaska pada tahun 1958. Reruntuhan es menyebabkan gangguan

kesetimbangan air dari tas permukaan air. Reruntuhan yang jatuh dapat

memindahkan air dari posisi kesetimbangannya dan menimbulkan tsunami.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 23: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

6 Universitas Indonesia

Namun, tidak seperti tsunami-tsunami lintas samudera yang ditimbul kan oleh

gempa bumi, tsunami yang ditimbulkan oleh mekanisme non-seismik biasanya

menghilang dengan cepat dan jarang sekali mencapai pesisir yang jauh dari

sumbernya.

Menurut Diposaptono (2005), kejadian tsunami Aceh akhir tahun 2004

disebabkan oleh pergeseran lempeng tektonik yang menyebabkan gempa tektonik

berkekuatan 9,0 SR pada kedalaman 4 km dari dasar laut. Di samping

menyebabkan gempa, pergeseran tersebut menyebabkan patahan dan memicu dua

gempa besar lainnya di Kepulauan Andaman dan Nicobar (India) dengan

kekuatan 6,3 dan 7,3 SR yang mengganggu keseimbangan air laut, sehingga

menimbulakan pergolakan air yang dahsyat dan menyebabkan kerusakan serta

korban jiwa di daerah pantai yang terletak di sekitar Samudera Hindia

2.1.2 Perambatan tsunami

Di tengah lautan, ketinggian gelombang tsunami tidak lebih dari 3 meter

(Diposaptono, 2005), terlihat seperti gelombang laut normal pada umumnya.

Walaupun wujud fisik tsunami tidak terlihat di permukaan laut dalam, sebenarnya

kecepatan rambat tsunami bisa mencapai 1000 km/jam di laut dalam. Tsunami

akan mengalami perubahan kenampakan gelombang ketika meninggalkan

perairan laut dalam dan merambat ke perairan yang lebih dangkal dekat pesisir.

Pada saat gelombang mencapai perairan yang dangkal, kecepatan tsunami akan

berkurang, namun demikian energi total dari tsunami cenderung konstan.

Sehingga, kecepatan tsunami akan berkurang pada saat memasuki perairan yang

lebih dangkal, namun ketinggian gelombang akan meningkat hingga beberapa

meter atau lebih. Sebagai contoh, pada kedalaman laut 4.000 meter, tsunami

merambat dengan kecepatan 720 km/jam. Sedangkan pada kedalaman laut 90

meter, kecepatannya berkurang menjadi sekitar 25 – 100 km/jam.

Lebih jauh dikemukaan bahwa setelah gelombang mencapai daerah lautan

yang dangkal, kecepatan menjadi berkurang hingga menyebabkan ketinggian

gelombang meningkat mencapai ketinggian lebih dari 15 meter. Bahkan pada

tempat-tempat yang jauh dari pusat tsunami dapat mencapai lebih dari 30 meter.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 24: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

7 Universitas Indonesia

Geist, seperti dikutip oleh Prager (2000) mengatakan bahwa hal tersebut

kemungkinan besar tergantung dari jauh dekatnya pantai dengan episenter gempa.

2.1.3 Perayapan Tsunami di daratan

Terkadang tsunami bisa saja musnah jauh sebelum mencapai pantai.

Namun bila mencapai pantai, tsunami dapat terlihat sebagai gelombang pasangan

naik maupun pasangan turun yang meningkat drastis, rangkaian gelombang besar,

atau bahakan sebuah bore yang menerjang hingga ke pedalaman yang secara

normal tidak pernah terjangkau oleh gelombang laut. Bore adalah gelombang

mirip tangga dengan sisi yang curam, yaitu ujung gelombang pasang yang

mendesak air sungai ke hulu yang terjadi pada saat pasang laut naik, disebut tidal

bore. Sebuah bore dapat terjadi apabila tsunami bergerak dari perairan dalam ke

teluk dangkal atau sungai. Terumbu karang, semenanjung, muara-muara,

kenampakan-kenampakan bawah laut dan kelerengan pantai kesemuanya

membantu untuk memodifikasi tsunami pada saat mencapai pantai.

Tsunami yang bergerak naik di daratan umumnya merayap dengan

kecepatan sekitar 70 km/jam. Kekuatannya yang sangat besar yang bisa

mengangkat pasir di pantai, mencabut pepohonan, dan menghancurkan bangunan.

Manusia dan kapal-kapal tidak berdaya melawan turbulensinya. Kuantitas air

yang dibawa ke daratan mampu membanjiri daerah luas yang biasanya kering (dry

land). Rayapan akibat gelombang tsunami dapat menimbulkan genangan banjir

yang merambah daratan hingga 300 meter dari garis pantai atau lebih (Gambar

2.2).

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 25: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

8 Universitas Indonesia

Gambar 2.2 Penggenangan tsunami pada saat mencapai daratan Sumber Diposaptono, 2005

Gelombang tsunami cenderung menarik bangunan, benda dan manusia ke

lautan pada saat gelombang tersebut berbalik ke arah laut.

Kerusakan yang terjadi di Kota Banda Aceh akibat Gempa dan Tsunami 26

Desember 2004 sangatlah besar baik itu dari sisi luas kerusakan maupun dari jenis

kerusakan yang dialami. Pada kejadian tersebut, wilayah yang mengalami

kerusakan, khususnya bangunan, disebabkan oleh dua peristiw, yaitu akibat

guncangan gempa dan akibat hempasan gelombang tsunami. Di wilayah rayapan

gelombang tsunami, sangatlah sukar untuk membedakan bangunan mana saja

yang rusak akibat gempa dan yang rusak akibat tsunami. Atas dasar asumsi

tersebut, kerusakan yang dialami di dalam wilayah yang dikaji tidak dibedakan

berdasarkan penyebab kerusakannya (akibat gempa atau tsunami), namun

dianggap rusak akibat kedua kejadia tersebut.

Untuk mendeliniasi bangunan rusak total, rusak berat dan rusak ringan digunakan

citra IKONOS multispektral dengan resolusi 1 meter tahun 2004 dengan bantuan

foto hasil observasi lapang. Citra dengan resolusi tersebut, sudah memadai untuk

mengidentifikasi kerusakan, khususnya kerusakan bangunan (Takeda, 2001).

Sebagai pembanding kondisi bangunan sebelum terjadi kerusakan, digunakan

citra IKONOS multispektral resolusi 1 meter tahun 2003.

2.1.4. Batas Rayapan Tsunami

Tahapan pertama dalam interpretasi adalah melakukan deliniasi batas rayapan

gelombang tsunami. Kenampakan yang difokuskan adalah terdapatnya endapan

sisa rayapan tsunami yang tampak pada citra dengan warna abu-abu tua atau

coklat kehitaman. Kenampakan tersebut dikenali pada citra IKONOS seperti pada

gambar.

Dari hasil deliniasi batas rayapan tsunami, didapatkan luasan wilayah rayapan

tsunami di Kota Banda Aceh seluas 3.925,7 Ha, yang setara dengan 66,5% dari

luas Kota Banda Aceh, meliputi 60 Desa/Kelurahan di 8 Kecamatan.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 26: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

9 Universitas Indonesia

Tabel 2.1. Luas wilayah rayapan tsunami di Kota Banda Aceh

No Keterangan Luas (ha) Persentase

1. Wilayah di Luar Jangkauan Tsunami 1.981,4 66,5%

2. Wilayah Rayapan Tsunami 3.925,7 33,5%

Total 5.907,1 100%

Sumber : Pengolahan data, 2005

Jangkauan rayapan terjauh berjarak 5,4 Km tegak lurus dari garis pantai, yang

berlokasi di Desa le Masen Ulee Kareng, Kecamatan Ulee Kareng. Sedangkan

jarak rayapan terdekat berlokasi di Desa Peunayong, Kecamatan Kuta Alam

dengan jarak 2,9 Km tegak lurus garis pantai. Pada Wilayah yang jauh dari garis

pantai umumnya tingkat kerusakan ringan, sebab daya dorong dari gelombang

tsunami semakin melemah. Hasil dari interpretasi batas rayapan tsunami

digunakan sebagai batas areal bangunan rusak pada penelitian ini, yaitu areal

bangunan rusak ringan, rusak berat dan rusak total.

Berdasarkan interpretasi citra IKONOS sebelum dan sesudah tsunami, bangunan

di Kota Banda Aceh yang mengalami kerusakan adalah seluas 752,8 Ha, dengan

rincian : Bangunan Rusak Total seluas 307,3 Ha, Rusak Berat seluas 200,7 Ha,

dan Rusak Ringan seluas 244,8 Ha (Tabel 2.2).

Tabel 2.2. Kerusakan bangunan di Kota Banda Aceh akibat gempa dan tsunami Desember 2004

No. Tingkat Kerusakan Bangunan Luas (ha) Presentase

1. Rusak Total 307,3 40,8%

2. Rusak Ringan 244,8 32,5%

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 27: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

10 Universitas Indonesia

3. Rusak Berat 200,7 26,7%

Total 752,8 100%

Sumber : Pengolahan data, 2005

Ketinggian Genangan

Berdasarkan kalkulasi peta zonasi, dapat dibuat ketinggian genangan.

Evakuasi diperlukan ketika genangan melebihi 1m. Ketinggian bangunan

pengungsian pada lantai pertama (3 m) pada zona dengan genangan kurang dari

3m dan ketinggian 2 lantai (6 m) pada zona dengan genangan kurang dari 6m.

Ketinggian genangan melebihi 6m sebagian besar terletak pada wilayah pantai

dan merupakan zona pengaruh langsung yang jika dilihat secara normal maka

seharusnya tidak direncanakan bangunan pengungsian.

2.1.4.1. Bangunan Rusak Ringan

Kerusakan bangunan tingkat ringan dikenali dalam citra melalui kenampakan

endapan lumpur sisa rayapan tsunami. Kondisi bangunan utuh dan masih

berdiri. Kerusakan bangunan pada tingkat ini umumnya ditemui pada jarak 2,6

Km dari garis pantai hingga batas rayapan tsunami. Bangunan yang terdapat

dalam kategori ini umumnya masih dapat dihuni kembali apabila lumpur

bawaan tsunami yang mengendap telah dibersihkan. Dalam areal tersebut juga

terdapat bangunan yang masuk kategori rusak berat, namun keberadaannya

yang tidak dominan diabaikan. Sebab, faktor penyebab kerusakannya lebih

disebabkan oleh goncangan gempa, bukan karena hempasan gelombang

tsunami. Kenampakan bangunan rusak ringan pada citra ikonos ditunjukkan

pada gambar 2.3.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 28: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

11 Universitas Indonesia

(a) 2003 (b) 2004 Gambar 2.3 Bangunan dalam kategori rusak ringan pada citra ikonos1

1Muharam Bayu Tri Nugroho. Agustus 2005. Judul Skripsi : Tingkat Kerusakan

Bangunan Akibat Gempa Dan Tsunami Di Kota Banda Aceh.

2.1.4.2. Bangunan Rusak Berat

Ciri-ciri dari bangunan rusak berat adalah bangunan tidak seluruhnya roboh,

struktur bangunan patah, miring, dengan kondisi rusak berat bercampur dengan

puing. Di dalam citra, kondisi tersebut dapat dikenali dengan terdapatnya

kenampakan berupa puing (berwarna cerah, rona kasar, berpola memanjang

dan mengumpul), serta dengan membandingkan kondisi bangunan (keutuhan

atap bangunan) sebelum dan sesudah tsunami. Jarak terdekat bangunan rusak

berat dari pantai adalah 2,1 Km, sedangkan yang terjauh ditemui pada jarak 3,3

Km.

(a) 2003 (b) 2004 Gambar 2.4 Bangunan dalam kategori rusak berat pada citra ikonos1

Dari hasil observasi lapang diketahui bahwa areal rusak berat lebih sulit

diakses dengan kendaraan bermotor (Foto Lampiran 9). Hal ini selain

dikarenakan banyaknya puing-puing bangunan yang menutupi jalan, endapan

lumpur pada areal kerusakan tersebut juga membuat akses menuju areal ini

terhambat. Bangunan-bangunan di areal rusak berat sudah tidak

memungkinkan untuk dihuni kembali. Struktur bangunan kebanyakan sudah

roboh, dan puing-puing bawaan gelombang tsunami juga memasuki bangunan

hingga ke ruang-ruang di dalamnya.

2.1.4.3. Bangunan Rusak Total

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 29: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

12 Universitas Indonesia

Pada areal bangunan rusak total, bangunan hilang dari posisi awalnya namun

masih dapat diidentifikasi melalui kenampakan sisa-sisa pondasi. Pada citra

ikonos pasca tsunami 2004 dikenali dengan hilangnya fisik bangunan (rata

dengan tanah) atau terdapat kenampakan sisa bangunan berupa pondasi atau

ubin dengan rona putih cerah atau coklat cerah. Pada areal ini umumnya

terdapat genangan air dan endapan lumpur yang tampak di citra dengan rona

abu-abu gelap atau hitam

(a) 2003 (b) 2004 Gambar 2.5 Bangunan kategori rusak total pada citra ikonos1 Pada observasi lapang yang dilakukan pada Januari 2005, di areal rusak total

dijumpai kenampakan berupa sisa-sisa pondasi bangunan. Sedikit sekali

dijumpai bangunan yang masih berdiri ataupun utuh. Fisik bangunan (tembok,

pagar, atap dan sebagainya kecuali pondasi), seluruhnya tersapu oleh

gelombang tsunami. Bahkan pada beberapa tempat dijumpai kondisi jalan yang

aspalnya sudah terangkat atau terkelupas.1

Areal kerusakan total relatif dekat jaraknya dari garis pantai, dan umumnya

berlokasi sangat dekat dengan empang atau tambak yang banyak terdapat di

pesisir Kota Banda Aceh. Tambak atau empang tersebut bila ditinjau dari

geomorfologi pantai, termasuk ke dalam unit morfologi salt marsh atau rawa

paya, berlokasi di sepanjang pesisir Kota Banda Aceh. 1

2.2 Gempa dan Tsunami di Aceh

2.2.1. Gambaran Umum Bencana Gempa dan Tsunami di Aceh

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 30: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

13 Universitas Indonesia

Gempa bumi yang berpusat di 95,779°BT dan 3,298°LU pada hari Minggu pagi

tanggal 26 Desember 2004 telah memicu terjadinya gelombang tsunami. Kedua

peristiwa ini telah mengakibatkan kerusakan infrastruktur yang sangat dahsyat,

khususnya di daerah pesisir yang terkena hempasan gelombang tsunami. Di Kota

Banda Aceh sendiri, intensitas gempa yang dirasakan berkisar antara VI hingga

VIII skala MMI (Modified Mercalli Intensity). Seperti terlihat pada Gambar 3.9,

gelombang tsunami pada peristiwa itu telah mencapai daerah-daerah yang terletak

disekitar Samudera Hindia hingga beribu kilometer jauhnya. Jumlah korban di

seluruh negara yang terkena gelombang tsunami mencapai 298.055 jiwa, dan

negara dengan jumlah korban terbesar adalah Indonesia, dengan total korban

228.948 jiwa. Skala bencana yang terjadi dapat dilihat dari besarnya jumlah

korban manusia dan kerusakan yang ditimbulkannya. Sebanyak 16

kabupaten/kota di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam mengalami kerusakan.

Dari seluruh kabupaten/kota yang terkena bencana tsunami, kabupaten/kota yang

mengalami kerusakan terparah adalah Kota Banda Aceh, Kabupaten Aceh Jaya

dan Kabupaten Aceh Besar. Desa yang terkena tsunami sebanyak 654 desa

(11,4%) dan diperkirakan presentase keluarga miskin terkena tsunami sebesar

15,16% atau 63.977 KK (UNSYIAH, 2005).

2.2.2. Kondisi Akibat Tsunami

Dari hasil studi lapang yang dilakukan oleh USGS pada tahun 2005 di

daerah-daerah yang terkena tsunami, kerusakan struktur terlihat jelas pada daerah

di mana hanya ditemukan sisa-sisa bangunan. Seringkali indikasi keberadaan

bangunan diamati dari keberadaan sisa pondasi bangunan. Kerusakan struktur

semakin parah dimana ketinggian gelombang tsunami paling tinggi. Di beberapa

tempat terdapat zona-zona di mana struktur bangunannya hancur total, dan pada

kasus yang ekstrim, zona kerusakan tersebut bisa mencapai 500 – 1.000 meter dari

garis pantai. Namun, pada pantai lainnya yang tidak jauh jaraknya dari pantai

tersebut, bangunannya masih berdiri dan relatif tidak rusak pada jarak lebih dari

1.000 meter dari garis pantai. Hal ini menunjukkan kerusakan struktur yang

sangat beragam, tergantung pada karakter pantai maupun kekuatan gelombang

tsunami. Secara lebih mendalam, Imamura dan Shuho oleh Diposaptono (2005),

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 31: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

14 Universitas Indonesia

telah mempelajari pengaruh intensitas tsunami terhadap kerusakan yang

ditimbulkan di daratan.

Survey tsunami oleh tim ahli ITB dilakukan mulai tanggal 20-24 Januari

2005 di kota Banda Aceh dan Lhok Nga Kemudian survey dilanjutkan kembali

oleh tim tsunami berikutnya untuk kota Banda Aceh dan Meulaboh mulai tanggal

26-31 Januari 2005.

Dengan materi survey yang dilakukan untuk mendapatkan data-data tsunami

sebagai berikut :

1. Tinggi gelombang tsunami

2. Waktu tiba gelombang tsunami

3. Karakteristik gelombang tsunami

4. Inundation (jarak horisontal genangan tsunami dengan garis pantai)

5. Kerusakan akibat gelombang tsunami

Keterangan hasil survey :

Kota Banda Aceh:

1. Tinggi tsunami : 6 – 15 meter dari MSL (mean sea level).

2. Waktu tiba tsunami: 15 – 50 menit setelah gempa.

3. Karakteristik tsunami: gelombang datang 3 kali, yang ke-2 yang terbesar.

4. Rendaman (inundation) maksimum mencapai penetrasi ke darat 3.5 km dari

garis pantai.

5. Kerusakan: kerusakan bangunan terutama disebabkan karena tsunami

membawa debris besar.

Lhok Nga:

1. Tinggi tsunami : 15 – 30 meter dari MSL (mean sea level).

2. Waktu tiba tsunami: 15 – 40 menit setelah gempa.

3. Karakteristik tsunami: gelombang datang 2 kali, yang ke-2 yang terbesar.

4. Rendaman (inundation): maksimum 1.5 km dari garis pantai.

5. Kerusakan: kerusakan bangunan terutama disebabkan karena tsunami

membawa debris besar.

Kota Meulaboh:

1. Tinggi tsunami : 8 – 16 meter dari MSL (mean sea level).

2. Waktu tiba tsunami: 25 – 50 menit setelah gempa.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 32: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

15 Universitas Indonesia

3. Karakteristik tsunami: gelombang datang 2 kali, yang ke-2 yang terbesar.

4. Rendaman (inundation): maksimum 3.0 km dari garis pantai.

5. Kerusakan: kerusakan bangunan terutama disebabkan karena tsunami

membawa debris besar.

Tsunami di Banda Aceh diperkirakan datang sekitar 50 menit setelah terjadinya

gempabumi. Dari saksi mata dilaporkan bahwa tsunami datang sebanyak 3 kali,

yang diawali dengan gelombang pertama yang kecil kemudian diikuti oleh

gelombang kedua yang sangat besar serta gelombang ketiga yang kecil.

Gelombang kedua ini memiliki tinggi sikitar 15 meter di Ulee Lheue, pantai utara

Banda Aceh dan sekitar 30 meter di pantai barat Lhok Nga dan meluluhlantakkan

daerah yang dilaluinya. Dari hasil survei dan diperkuat oleh hasil photo udara

diperlihatkan bahwa air melintasi daratan dari Lhok Nga (pantai barat) menuju

Banda Aceh, serta dari laut Utara Banda Aceh menerjang Uleele dan berpropagasi

menuju ke kota Banda Aceh. Dari kedua arah penjalaran arus ini bertemu disuatu

tempat yang mengakibatkan tinggi dan olakan gelombang di tempat tersebut

menjadi lebih tinggi. Kecepatan arus memasuki perkotaan bervariasi anatara 3 sd

7 m/dt. Air tsunami berwarna hitam pekat bercampur lumpur dan debris dari

hancuran bangunan-bangunan serta pohon yang tercerabut akar-akarnya. Gambar

3.84 menunjukkan derah rendaman, arah tsunami serta ketinggian gelombang

tsunami di pantai utara Banda Aceh dan Lhok Nga.

Gambar 2.6. Arah dan tinggi gelombang tsunami serta daerah rendaman tsunami2

Pada Draft Pedoman Pembangunan Gedung (Building Code) untuk

Provinsi NAD, Agustus 2005, dirumuskan oleh ITS sebagai wakil dari Direktorat

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 33: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

16 Universitas Indonesia

Jendral Cipta Karya (DJCK) Menteri Pekerjaan Umum, menggunakan sistem

empat zona yang berdasarkan pada kerusakan aktual tsunami 2004.

Pada, zona-zona tersebut dirumuskan kepadatan yang diperbolehkan di

keempat zona yang telah ditetapkan tersebut. Zona I, yang mengalami kerusakan

total, diusulkan untuk dibangun kembali dengan kepadatan sangat rendah. Zona

II, yang mengalami kerusakan berat, diusulkan untuk dibangun kembali dengan

kepadatan rendah. Zona III, yang mengalami kerusakan ringan, diusulkan untuk

dibangun kembali dengan kepadatan menengah. Zona IV, yang tidak mengalami

kerusakan yang berarti, diusulkan untuk digunakan sebagai pembangunan dengan

kepadatan yang lebih tinggi.

Selanjutnya, peraturan bangunan tersebut menggambarkan kekuatan

struktural bangunan yang harus mengikuti aturan tersebut sehingga menjadi tahan

gempa. Untuk daya tahan gempa di Indonesia, 6 sistem zona telah digunakan

(referensi: SNI-1726, 2001, Standar Desain Gempa Indonesia), dengan zona 6

merupakan zona yang paling berat. Pantai Barat dan Utara Aceh termasuk di

dalam zona 6, Pantai Timur Aceh termasuk dalam zona 4 dan wilayah tengah di

zona 5.

Definisi Zona

Sistem zonasi dianjurkan (dan secara umum digunakan di wilayah lain

yang rawan tsunami) menggunakan definisi zona berikut:

Zona Aman (Safe Zone)

Zona yang tidak mendapat pengaruh tsunami diharapkan sebagai :”zona

aman”. Ketinggian melebihi 22m di atas permukaan air rata-rata dapat dianggap

aman.

Zona Basah (Wet Feet Zone)

Zona dimana kedalaman dan kecepatan air cukup rendah pada kebanyakan

struktur/bangunan normal untuk menyelamatkan jiwa dengan kerusakan

structural/bangunan kecil dan penduduk mudah dievakuasi. Zona basah ini

merupakan zona yang memiliki genangan kurang dari 1m. Perlu dicatat bahwa

dalam beberapa keadaan dimana puing berat yang dibawa oleh arus air dengan

genangan 1 m juga dapat mengancam jiwa.

Zona Evakuasi (Evacuation Zone)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 34: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

17 Universitas Indonesia

Zona dimana kekuatan tsunami cukup rendah bagi struktur yang dibangun

untuk menyelamatkan jiwa, walaupun struktur normal akan mengalami kerusakan

yang berarti dan diperlukan evakuasi. Kedalaman genangan melebihi 1m dapat

mengancam jiwa dan diperlukan fasilitas evakuasi.

Zona Pengaruh Langsung (Direct Impact Zone)

Zona dimana kekuatan tsunami begitu hebat dan struktur dengan desain

khusus yang mampu menahan kekuatan yang dihasilkan, seperti halnya fasilitas

pelarian, tetapi hampir semua struktur/bangunan akan hancur: “ Direct Impact

Zone ” menganggap bahwa ketinggian gelombang melebihi 9m merupakan Direct

Impact Zone. Sebuah sub zona “ Direct Impact Zone ”, dianggap sebagai “Instant

Death Zone“, yang mana kekuatan tsunami menjadi begitu hebat yang tidak ada

jenis struktur/bangunan, bahkan struktur khusus yang dibangun, yang mungkin

dapat menyelamatkan jiwa dan evakuasi ke zona lain merupakan satu-satunya

alternatif.

2.2.3. Kondisi dan Kerusakan Bangunan Akibat Gempa

Hasil pengamatan tim ahli ITB di lapangan menunjukkan bahwa, secara umum,

kerusakan pada bangunan publik dan bangunan pemerintahan, yang selamat dari

terjangan tsunami, diakibatkan oleh goncangan tanah. Bangunan-bangunan

pemerintahan yang mengalami kerusakan, baik struktural maupun non-struktural,

antara lain adalah Kantor Gubernur Propinsi NAD, Kantor Walikota Banda Aceh,

Gedung Fakultas Teknik Universitas Syah Kuala, Kampun IAIN Ar-Raniry dan

lain-lain. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa sebagian besar bangunan

pemerintahan didirikan dengan kurang memperhatikan kaidah-kaidah

perencanaan bangunan tahan gempa (Standard Nasional Indonesia–SNI-2847-

2002) baik ditinjau dari sistim pendetilan penulangan maupun dari sistim

strukturnya sendiri.

Dari pengamatan elemen struktur yang rusak, terutama pada detil hubungan antara

kolom dan balok sistim penulangannya tidak sempurna. Tulangan utama kolom

banyak yang tidak dilindungi oleh sistim kekangan (confinement) yang memadai.

Hal yang sama juga terjadi pada baloknya. Yang menonjol dari kelemahan sistim

struktur pada hampir semua bangunan yang mengalami kerusakan adalah adanya

kolomkolom bagian luar yang tidak dihubungkan dengan balok keliling dalam

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 35: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

18 Universitas Indonesia

arah horizontal yang dimaksudkan agar dapat mengakomodir penerapan arsitektur

bangunan khas Aceh yang mengekspos kolom tinggi dan langsing. Hal ini

mengakibatkan balok yang menghubungkan kolom luar dan kolom dalam

menerima beban vertikal dari balok tepi penyangga pelat yang cukup besar.

Keruntuhan umumnya terjadi pada pertemuan balok dengan kolom luar ini.

Kelemahan secara struktural yang menonjol dari konstruksi bangunan di

Aceh adalah sistim penulangan dinding list plank. Karena pembesian

pengangkerannya tidak sempurna, menyebabkan list plank runtuh dan jatuh

menimpa struktur dibawahnya. Masalah yang sama juga terjadi pada sistim

pengangkeran tembok vertikal penutup angin dari kuda-kuda. Pengangkeran yang

tidak baik menyebabkan tembok penutup runtuh akibat gaya gempa. Hasil

pengamatan pada beberapa bangunan pemerintahan dan bangunan publik secara

rinci disampaikan pada bagian berikut.

2.2.3.1. Di Kota Banda Aceh

a. Kantor Gubernur Provinsi NAD

Kantor ini terletak di Jalan Tengku Nyak Arief, bagian timur kota Banda Aceh,

berjarak sekitar 3.5 km dari pantai dan 2.5 km dari Banjir Kanal Krueng Aceh.

Pada bangunan utama (Gambar 2.7 dan Gambar 2.8), ground shaking

menyebabkan kerusakan struktural di satu kolom pada bagian belakang, berupa

keruntuhan geser (Gambar 2.9). Kerusakan non struktural berupa retak geser

dijumpai pada dinding bagian depan. Sedangkan energi gelombang tsunami

telah menyebabkan robohnya

beberapa dinding lantai 1

(Gambar 2.10).

Gambar 2.7. Tampak Samping Bagian Depan Kantor Gubernur2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 36: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

19 Universitas Indonesia

Gambar 2.8. Tampak Samping Bagian Belakang Kantor Gubernur2

Gambar 2.9. Keruntuhan Geser pada Kolom dan Dinding Bangunan Utama Bagian

Belakang2

Gambar 2.10. Keruntuhan dinding lantai 1 akibat gelombang tsunami2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 37: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

20 Universitas Indonesia

Secara umum konstruksi bangunan utama masih kuat dan aman untuk

digunakan dengan beberapa perbaikan baik struktural maupun non struktural.

Kerusakan parah terjadi pada bangunan (masih dalam tahap konstruksi) di

belakang bangunan utama. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa

perencanaan bangunan tidak memenuhi kaidah-kaidah perencanaan bangunan

tahan gempa. Sendi-sendi plastis terbentuk pada kolom karena detail

penulangan confinement (pengekangan) pada kolom, join (sambungan balok

dan kolom) dan penulangan geser pada balok yang tidak sempurna. Hal ini

menyebabkan runtuhnya bangunan secara keseluruhan (Gambar 2.11).

Gambar 2.11. Keruntuhan bangunan belakang (dalam tahap konstruksi) akibat goncangan tanah2

Gambar 2.12 Keruntuhan bangunan belakang (dalam tahap konstruksi) akibat goncangan tanah (lanjutan) 2

b. Kantor Walikota Banda Aceh

Kantor ini terletak di Jalan Iskandar Muda, di pusat kota Banda Aceh, berjarak

sekitar 0.6 km dari Krueng Aceh dan 3.0 km dari pantai (Gambar 2.13).

Goncangan tanah menyebabkan kerusakan pada Gedung Balaikota, dimana

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 38: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

21 Universitas Indonesia

secara umum, struktur gedung tidak mengalami kerusakan yang berarti.

Sebagian besar kerusakan terjadi pada bagian-bagian non-struktural, seperti

rangka atap, kanopi, balok list plank, dinding, dan beberapa kolom praktis

(Gambar 2.14 dan Gambar 2.15). Dari reruntuhan rangka atap, diketahui bahwa

tidak terdapat cukup rangka vertikal pengaku dalam arah memanjang yang

dapat menggabungkan seluruh sistim rangka kuda-kuda menjadi satu kesatuan

sehinga akan bergerak bersama pada saat terjadi gempa. Kualitas pengelasan

pada plat buhul juga terlihat kurang sempurna (Gambar 2.16). Secara umum

konstruksi bangunan utama masih kuat dan aman untuk digunakan setelah

dilakukan perbaikan baik struktural maupun non struktural.

Gambar 2.13. Gedung Balaikota Banda Aceh2

Gambar 2.14. Keruntuhan pada atap,

kanopi dan list plank2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 39: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

22 Universitas Indonesia

Gambar 2.15. Retak geser pada dinding dan

kolom praktis2

Gambar 2.16. Keruntuhan pada rangka atap

dan kondisi pelat buhul2

c. Kantor DPRD Kota Banda Aceh

Kantor ini berada di samping Gedung Balaikota Banda Aceh. Berdasarkan

informasi di lapangan diketahui bahwa struktur bangunan terdiri dari dua

bangunan yang berimpit (dibatasi dengan dilatasi), yaitu bangunan lama yang

berada di depan dan bangunan bagian belakang yang dibuat belakangan

(Gambar 2.17). Pada bangunan lama, tidak terlihat adanya kerusakan baik

struktural maupun non struktural. Kerusakan akibat goncangan tanah hanya

dijumpai pada bangunan bagian belakang dimana keseluhunan struktur

bangunan dan pondasinya mengalami penurunan kurang lebih 20.0 cm

(Gambar 2.18).

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 40: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

23 Universitas Indonesia

Gambar 2.17. Kantor DPRD Kota Banda Aceh2

Gambar 2.18. Penurunan pada bangunan belakang2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 41: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

24 Universitas Indonesia

Untuk bangunan lama, konstruksi bangunan masih kuat dan aman untuk

digunakan. Sedangkan untuk bangunan bagian belakang, perlu dilakukan studi

lebih lanjut untuk mengetahui kekuatan struktur eksisting dan tingkat

penurunan serta daya dukung sistem pondasi pasca gempa.

d. Kantor PLN Wilayah NAD

Bangunan yang menempati lokasi di Jalan Moh. Daud Beureu-eh ini sangat

didominasi arsitektur bangunan khas Aceh dengan exposing kolom-kolom

langsing pada perimeter bangunan (Gambar 2.19). Balok dan kolom dengan

dinding kaca berada terpisah dari kolom-kolom perimeter tersebut. Kerusakan

bangunan yang diakibatkan oleh goncangan tanah bersifat struktural dan non-

struktural. Seperti terlihat dalam gambar-gambar berikut ini, kerusakan

struktural berupa keruntuhan geser terjadi dengan terbentuknya sendi-sendi

plastis pada seluruh balok (di daerah joint dengan kolom luar) (Gambar 2.20).

Kerusakan struktural juga dijumpai pada joint balok dan kolom praktis bagian

dalam (Gambar 2.21). Kanopi depan dan belakang mengalami keruntuhan

(Gambar 2.22).

Gambar 2.19. Kantor PLN Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 42: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

25 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 43: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

26 Universitas Indonesia

Gambar 2.20. Sendi-sendi plastis yang terbentuk pada balok2

Gambar 2.21. Kerusakan struktural pada joint balok dan kolom bagian dalam2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 44: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

27 Universitas Indonesia

Gambar 2.22. Kerusakan pada kanopi depan dan belakang2

Perencanaan struktur belum memperhatikan kontinuitas dari kekakuan kolom

dimana kolom atas (lantai 2) dengan dimensi sama tetapi tinggi lebih rendah.

Dengan demikian kolom lantai 2 jauh lebih kaku sehingga seluruh lantai 2

menjadi beban inersia pada kolom lantai 1 pada saat terjadi gempa, atau

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 45: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

28 Universitas Indonesia

dikenal dengan istilah soft story effect. Diskontinuitas pada struktur lantai yang

tidak menerus pada kolom, dimana hanya baloknya saja yang menerus pada

kolom. Hal ini menyebabkan proses pemindahan energi terjadi pada sendi-

plastis yang pendek yang menyebabkan kerusakan seperti terlihat pada Gambar

2.20. Secara umum, Gedung PLN ini tidak aman untuk digunakan dan

diperlukan pengetesan untuk mengetahui kekuatan struktur eksisting dan

analisis perbaikan.

e. Gedung Keuangan Negara Banda Aceh

Gedung yang terletak di Jalan Tengku Cik Ditiro ini terdiri dari bangunan

tengah dengan dua bangunan sayap. Goncangan tanah menyebabkan

keruntuhan total pada bangunan tengah dan bangunan sayap kiri (Gambar 2.23

sampai Gambar 2.26). Meskipun, menurut informasi di lapangan, bangunan ini

telah mengalami beberapa perbaikan akibat gempa pada tahun 1982, dari

kerusakan yang terjadi terlihat bahwa detail penulangan tidak memenuhi

kaidah bangunan tahan gempa (Gambar 2.27). Kerusakan terjadi pada sendi

plastis yang terletak pada kolom atas lantai dasar. Hal ini tidak dibenarkan oleh

peraturan bangunan tahan gempa, dimana kolom harus lebih kuat dari

baloknya. Disamping itu kolom tidak dilengkapi dengan pengekangan

(confinement) yang cukup.

Gambar 2.23. Gedung Keuangan Negara pasca gempa2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 46: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

29 Universitas Indonesia

Gambar 2.24. Keruntuhan total pada bangunan sayap kiri2

Gambar 2.25. Keruntuhan pada bangunan tengah2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 47: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

30 Universitas Indonesia

Gambar 2.26. Bangunan sayap kanan yang masih utuh2

Gambar 2.27. Keruntuhan akibat tulangan geser yang minim2

Secara umum, bangunan yang tersisa di sayap kanan masih aman untuk

digunakan. Sedangkan bangunan tengah dan sayap kiri harus dibongkar dan

diganti dengan bangunan baru.

f. Museum Safwan Idris, IAIN Ar-Raniry

Gambar 2.28. Museum Safwan Idris, IAIN Ar-Raniry2

Bangunan ini menempati satu kompleks di Kampus IAIN Ar-Raniry,

bersebelahan dengan Biro Rektorat. Bangunan tiga lantai ini terdiri dari

bangunan tengah beratap khas bangunan Aceh dan diapit oleh dua bangunan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 48: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

31 Universitas Indonesia

sayap beratap doom (Gambar 2.28). Pada bangunan tengah dan bangunan

sayap kanan, kerusakan yang terjadi akibat goncangan tanah bersifat non-

struktural berupa retak geser pada dinding dan kolom dalam (Gambar 2.29 dan

Gambar 2.30). Sedangkan kerusakan struktural terjadi pada bangunan sayap

kiri. Penulangan yang tidak sempurna menyebabkan terbentuknya sendi plastis

pada salah satu kolom dan retak geser pada seluruh balok, dengan penjelasan

seperti yang terjadi pada Gedung PLN (Gambar 2.31). Diperlukan perbaikan

pada bangunan tengah dan sayap kanan. Sedangkan bangunan sayap kiri harus

dibongkar.

Gambar 2.29. Kerusakan non struktural pada dinding luar bangunan sayap kanan dan bangunan tengah2

Gambar 2.30. Keruntuhan geser pada satu kolom dan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 49: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

32 Universitas Indonesia

dinding dalam pada bangunan tengah2

Gambar 2.31. Keruntuhan struktural pada bangunan sayap kiri2

h. Fakultas Teknik Universitas Syah Kuala

Seperti pada bangunan lain di Universitas Syah Kuala, bangunan ini telah

direncanakan sebagai bangunan tahan gempa. Pemisahan struktrur bangunan

dengan dilatasi menyebabkan tidak adanya kerusakan struktural secara

menyeluruh pada saat terjadi gempa. Kerusakan yang terjadi hanya bersifat non

struktural, seperti retak geser pada satu kolom, retak pada batas dinding dan

kolom dan runtuhnya langit-langit kelas di lantai tiga. Keruntuhan dinding di

lantai tiga lebih disebabkan karena lokasi dinding dan ring balk tidak menyatu

dengan struktur utama bangunan. Kemungkinan, hal ini lebih disebabkan oleh

kebutuhan ruangan, sehingga mengabaikan keamanan struktur.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 50: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

33 Universitas Indonesia

Gambar 2.32. Pergeseran pada dilatasi dan retak geser pada satu kolom2

Gambar 2.33. Keruntuhan dinding dan langit-langit kelas di lantai tiga2

Secara umum, bangunan ini masih kuat dan aman untuk digunakan. Perbaikan

nonstruktural diperlukan untuk mengembalikan fungsi ruangan. Pemakaian

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 51: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

34 Universitas Indonesia

dinding dengan material ringan, seperti gypsum, perlu dipikirkan jika

kebutuhan ruangan menyebabkan diperlukannya dinding penyekat yang tidak

menyatu dengan struktur utama.

i. Gedung Pramuka Kwartir Daerah Istimewa Aceh

Bangunan ini mengalami kerusakan struktural pada joint kolom dan balok

akibat goncangan tanah.

Gambar 2.34.a. Gedung Pramuka, Kwartir Daerah Istimewa Aceh2

Gambar 2.35.b. Beberapa kerusakan pada gedung Pramuka, Kwartir Daerah Istimewa Aceh2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 52: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

35 Universitas Indonesia

j. Bangunan dan Menara Masjid Raya Baiturrahman

Tidak dijumpai kerusakan struktural akibat gempa pada struktur bangunan

yang didirikan pada jaman kolonial Belanda ini. Retak-retak dan penurunan

lantai dijumpai pada dilatasi antara bangunan lama dan bangunan baru

(Gambar 2.36).

Gambar 2.36. Retak dan penurunan lantai pada dilatasi bangunan lama dan baru2

Kerusakan non struktural terjadi pada menara masjid yang terletak di halaman

depan. Struktur utama menara ini, berupa kolom utama di bagian tengah, tidak

mengalami kerusakan. Kerusakan non struktural terjadi pada kolom-kolom praktis

di perimeter bangunan, dinding dan tangga.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 53: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

36 Universitas Indonesia

Gambar 2.37. Kerusakan non struktural pada bagian luar menara2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 54: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

37 Universitas Indonesia

Gambar 2.38. Kerusakan non struktural tembok bata pada bagian dalam menara2

Untuk menghindari hal yang tidak diinginkan, direkomendasikan untuk segera

membongkar dinding dan kolom luar yang mengalami kerusakan. Diperlukan

perbaikan non struktural pada menara untuk mengembalikan fungsi dan nilai

estetikanya.

k. Hotel Kuala Tripa

Hotel yang terletak di Jalan Tengku Abdullah Luong Rimba ini runtuh akibat

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 55: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

38 Universitas Indonesia

goncangan tanah. Keruntuhan pada bangunan lima lantai ini diperkirakan

diakibatkan oleh kegagalan kolom lantai 1 yang tidak memenuhi konsep ”kolom

kuat balok lemah” dan kemungkinan detailing struktur kolom kurang lengkap.

Gambar 2.39. Hotel Kuala Tripa pasca gempa2

l. Kantor-kantor Perbankan

Seluruh bangunan kantor-kantor perbankan di Banda Aceh, yang dikunjungi, dari

tinjauan visual diperkirakan tidak mengalami kerusakan yang berarti. Hanya

kantor BNI di Lampaseh Kota yang mengalami kerusakan pada dinding akibat

tsunami.

Gambar 2.40. Gedung Bank Indonesia2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 56: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

39 Universitas Indonesia

Gambar 2.41. Kantor Bank Rakyat Indonesia2

Gambar 2.42. Kantor Bank Pembangunan Daerah2

Gambar 2.43. Kantor Bank BTPN2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 57: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

40 Universitas Indonesia

Gambar 2.44. Kantor BNI462

m. Rumah Sakit Zainal Abidin

Dari tinjauan visual, diperkirakan bangunan ini tidak mengalami kerusakan yang

berarti karena denah struktur lebih kurang simetri dengan didukung banyak kolom

struktur.

Gambar 2.45. Rumah Sakit Zainal Abidin2

n. Kantor Telkomsel

Kerusakan struktural akibat goncangan tanah terjadi pada kolom utama. Secara

umum bangunan ini sudah tidak dapat digunakan dan memerlukan pembangunan

kembali.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 58: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

41 Universitas Indonesia

Gambar 2.46. Kantor Telkomsel2

Struktur Gedung Kanto Telkomsel ini belum memperhatikan aspek kontinuitas

kekakuan kolom dalam arah longitudinal dan transversal. Detil penulangan kurang

memperhatikan aturan dalam SNI.

o. Mall Pantee Pirak

Kerusakan struktural akibat goncangan tanah terjadi hampir seluruh bangunan,

karena didirikan tanpa penerapan kaidah-kaidah struktur tahan gempa. Secara

umum bangunan ini sudah tidak dapat digunakan dan memerlukan pembangunan

kembali.

Gambar 2.47. Mall Pantee Pirak2

p. Geunta Plaza

Kerusakan non struktural akibat goncangan tanah terjadi pada dinding gedung.

Secara umum bangunan masih dapat digunakan setelah dilakukan perbaikan.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 59: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

42 Universitas Indonesia

Gambar 2.48. Geunta Plaza2

h. Apartment Bale Gading

Kerusakan non struktural akibat goncangan tanah terjadi pada dinding gedung.

Secara umum bangunan masih dapat digunakan setelah dilakukan perbaikan.

Gambar 2.49. Apartment Bale Gading2

i. Kompleks Ruko dan Pertokoan

Kerusakan struktural akibat goncangan tanah terjadi hampir seluruh bangunan,

karena didirikan tanpa penerapan kaidah-kaidah struktur tahan gempa. Secara

umum bangunan-bangunan ini sudah tidak dapat digunakan dan memerlukan

pembangunan kembali.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 60: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

43 Universitas Indonesia

Gambar 2.50. Komplek ruko yang hancur akibat goncangan tanah2

2.2.3.2. Di Kota Meulaboh

Secara umum kerusakan bangunan di kota Meulaboh lebih disebabkan oleh

terjangan tsunami pada daerah-daerah pantai. Kerusakan akibat gempabumi pada

bangunan umumnya bersifat non-struktural.

a. Bangunan Sekolah

Bangunan 1 lantai umumnya bertahan dari gaocangan gempabumi, rata-rata

kerusakan yang terjadi bersifat non-stuktural seperti ditampilkan pada Gambar

3.62.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 61: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

44 Universitas Indonesia

Gambar 2.52. Tidak ada kerusakan struktural pada bangunan 1 lantai2

b. Bangunan Rumah Tinggal

Bangunan dan rumah tinggal 1 lantai dan 2 lantai umumnya bertahan dari

goncangan gempabumi, rata-rata kerusakan yang terjadi bersifat non-stuktural

seperti ditampilkan pada Gambar 2.53 sampai Gambar 2.55.

Gambar 2.53. Bangunan rumah tinggal 1 dan 2 lantai rata-rata tidak mengalami kerusakan struktural akibat gempabumi2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 62: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

45 Universitas Indonesia

Gambar 2.54. Bangunan rumah 2 lantai rata-rata tidak mengalami kerusakan struktural akibat gempabumi2

Pada beberapa lokasi, ditemukan adanya bangunan lama 2 lantai yang mengalami

kerusakan non struktural, kerusakan struktural tersebut berupa kolom-kolom

praktis bangunan dan dinding seperti ditampilkan pada 3.65.

Gambar 2.55. Kerusakan non-struktural pada bangunan 2 lantai2

c. Bangunan Pertokoan

Berdasarkan hasil pengamatan, secara umum bangunan ruko 3 lantai bertahan

terhadap goncangan gempa seperti ditampilkan pada Gambar 2.56 dan 2.58.

Beberapa bangunan yang mengalami kerusakan non-struktural umumnya

bangunan yang terletak dipinggir pantai yang diidentifikasi disebabkan oleh

lateral spread akibat kondisi tanah yang lunak dan jenuh, serta topgrafi tanah yang

miring.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 63: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

46 Universitas Indonesia

Gambar 2.56. Kawasan pertokoan yang tidak mengalami kerusakan struktural2

Gambar 2.57. Bangunan 3 lantai (dalam tahap konstrukti) yang berlokasi di pinggir pantai dan tahan terhadap goncangan gempabumi2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 64: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

47 Universitas Indonesia

Gambar 2.58. Bangunan 3 lantai (dalam tahap konstrukti) yang tidak mengalami kerusakan struktural2

d. Bangunan Masjid

Seperti halnya bangunan rumah tinggal 1 dan 2 lantai lantai, masjid umumnya

bertahan terhadap goncangan gempabumi dan tidak mengalami kerusakan

struktural.

Gambar 2.59. Bangunan masjid dan menaramya yang tidak mengalami kerusakan

Struktural2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 65: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

48 Universitas Indonesia

e. Bangunan Pemerintah

Pada bebrapa bangunan pemerintah atau perkantoran yang diamati, secara umum

bangunan hanya mengalami kerusakan-kerusakan non-struktural. Kerusakan non

struktural terjadi pada bangunan perkantoran dimana struktur utama bangunan

tersebut berupa kolom utama di bagian depan tidak mengalami kerusakan.

Kerusakan non-struktural terjadi pada dinding, rangka atap bagian depan, dan

retakan pada lantai seperti ditunjukkan pada Gambar 2.60.

Gambar 2.60. Bangunan perkantoran yang mengalami kerusakan non-sruktural2

2.2.4. Kerusakan Bangunan Akibat Tsunami

Berdasarkan hasil penelitian tim ahli ITB menyatakan bahwa sebagian besar

kehancuran dan kerusakan bangunan, rumah tinggal, dan infrastruktur yang

berbatasan dengan pantai diakibatkan oleh tsunami dengan ketinggian dan energi

yang besar dan sangat dashyat. Tsunami menyapu dan membawa benda-benda

padat, berangkal, dan pepohonan hasil sapuan di pinggir pantai dan seterusnya

menghancurkan sebagian besar bangunan dan infrastruktur yang dilalui tsunami

beberapa ratus meter kearah darat. Kerusakan bangunan dan infrastruktur akibat

tsunami ini mencapai penetrasi ke daratan sampai jarak 2 km. Daerah rendaman

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 66: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

49 Universitas Indonesia

akibat tsunami mencapai kira-kira 3,3 km dari garis pantai seperti diperlihatkan

oleh citrasatelit pada beberapa gambar dalam laporan ini, seperti ditunjukkan pada

Gambar 2.61 sampai Gambar 2.66.

Gambar 2.61. Survey pasca tsunami yang menunjukkan run-up gelombang tsunami terhadap permukan laut dan permukaan tanah2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 67: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

50 Universitas Indonesia

Gambar 2.62. Survey pengamatan arah dan tinggi tsunami di kota Banda Aceh2

Gambar 2.63. Survey pengamatan arah dan tinggi tsunami di pantai Ulhe Leu2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 68: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

51 Universitas Indonesia

Gambar 2.64. Survey pengamatan arah dan tinggi tsunami di Lhok Nga2

Gambar 2.65. Survey pengamatan arah dan tinggi tsunami Daerah Lhok Nga2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 69: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

52 Universitas Indonesia

Gambar 2.66. Pabrik semen Andalas – Lhok Nga, 15 km Barat Daya Banda Aceh,

sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) tsunami2

Kerusakan-kerusakan akabiat tsunami juga dapat dilihat dari perbandingan hasil

foto udara sebelum dan sesudah kejadian tsunami. Beberapa hasil foro udara

sebelum dan sesudah tsunami untuk kawasan Banda Aceh ditunjukkan seperti

Gambar 2.67 sampai Gambar 2.70.

Gambar 2.67. Garis pantai Kawasan Banda Aceh sebelum (kiri) dan sesudah

(kanan) tsunami2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 70: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

53 Universitas Indonesia

Gambar 2.68. Kawasan Banda Aceh sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) tsunami2

Gambar 2.69. Kawasan Mesjid Agung Banda Aceh sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) tsunami2

Gambar 2.70. Kota Banda Aceh sebelum (kiri) dan setelah (kanan) tsunami2

Kerusakan-kerusakan akabiat tsunami berdasrkan beberapa hasil foro udara

sebelum dan sesudah tsunami untuk kota Meulaboh ditunjukkan seperti Gambar

2.71 dan Gambar 2.72.

Gambar 2.71. Kota Meulaboh sebelum (kiri) dan setelah (kanan) tsunami2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 71: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

54 Universitas Indonesia

Gambar 2.72. Sisi lain Kota Meulaboh sebelum (kiri) dan setelah (kanan) tsunami2

Besarnya energi gelombang tsunami inilah yang telah menyebabkan kerusakan

paling parah pada hampir seluruh bangunan rendah, seperti pemukiman,

perkantoran, dan pertokoan serta bangunan infrastrukur lainnya. Kerusakan

ditemukan pada hampir setengah bagian kota Banda Aceh, dengan intensitas

kerusakan total pada bangunan perumahan di daerah pantai dan disekitar alur

Sungai Krueng dan Banjir Kanal. Daerah yang mengalami kerusakan total adalah

Pantai Lhok Nga, Pantai Ulee Lheu sampai daerah Punge Blang Cut, Pelabuhan

Lampulo, Tibang dan Krueng Raya (Gambar 2.73 sampai Gambar 2.80).

Gambar 2.73. Arah tsunami serta ketinggian gelombang tsunami di pantai utara

Banda Aceh dan Lhok Nga2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 72: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

55 Universitas Indonesia

Gambar 2.74. Kerusakan-kerusakan yang disebabkan oleh terjangan tsunami2

Gambar 2.75. Komplek ruko yang hancur akibat gempabumi dan tsunami2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 73: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

56 Universitas Indonesia

Gambar 2.76. Sisa-sisa pemukiman yang rata dengan tanah akibat gelombang tsunami di Pantai Lampuuk2

Gambar 2.77. Sisa-sisa pemukiman yang rata dengan tanah akibat gelombang tsunami di Pantai Lhok Nga2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 74: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

57 Universitas Indonesia

Gambar 2.78. Sisa-sisa pemukiman yang rata dengan tanah akibat gelombang tsunami di Punge Blangcut2

Gambar 2.79. Sisa-sisa pemukiman yang rata dengan tanah akibat gelombang tsunami di Lampaseh Aceh2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 75: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

58 Universitas Indonesia

Gambar 2.80. Kondisi jalanan di Lampaseh Kota yang penuh dengan puing-puing2

Pabrik Semen Andalas, Lhok Nga

Meskipun pabrik yang berlokasi di Pantai Lhok Nga ini mengalami kerusakan

parah akibat terjangan gelombang tsunami, secara umum struktur utama pabrik

kemungkinan masih kuat. Kerusakan parah terjadi pada elemen-elemen

pendukung seperti terputusnya conveyor, panel-panel dan instrumen, dan

tangki bahan bakar. Kerusakan struktural hanya terjadi pada bangunan rangka

baja sederhana di lokasi stock batu bara. Untuk dapat beroperasi kembali,

diperlukan investigasi dan analisis lebih lanjut untuk perbaikan pabrik, dengan

melibatkan ahli-ahli dari bidang-bidang yang terkait. Diperlukan data terutama

as-built drawing dan technical specification dari pabrik dan diperlukan detail

damage assessment untuk merencanakan kembali rehabilitasi pabrik.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 76: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

59 Universitas Indonesia

Gambar 2.81. Kerusakan Pabrik Semen Andalas akibat gelombang tsunami2

Lembaga Pemasyarakatan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 77: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

Hampir seluruh bangunan hancur akibat terjangan tsunami.

Gambar 2.

2.3. Rehabilitasi dan Rekonstruksi di Wilayah Aceh Pasca Tsunami

2.3.1 Tsunami Escape Plan

Gambar

Pembagian wilayah warning plan

lingkaran warna hitam

Nippon Koei, dan lingkaran merah merupakan usulan siren baru.

Escape Routes

•Area Coverage•Escape Route•Traffic Management

60 Universitas Indonesia

Hampir seluruh bangunan hancur akibat terjangan tsunami.

Gambar 2.82. Lembaga Pemasyarakatan2

Rehabilitasi dan Rekonstruksi di Wilayah Aceh Pasca Tsunami

Tsunami Escape Plan

Gambar 2.83. Tsunami Escape Plan3

embagian wilayah warning plan dapat dilihat pada gambar, di mana dengan

warna hitam telah dibangun oleh BMG Siren, lingkaran biru oleh

Nippon Koei, dan lingkaran merah merupakan usulan siren baru.

Escape Facilities

•Public Building•Semi Private Building

•Hill

Escape Routes

Area CoverageEscape Route

Management

Warning Plan

•Siren Location•Siren Foot Print•Siren System

Universitas Indonesia

Rehabilitasi dan Rekonstruksi di Wilayah Aceh Pasca Tsunami

mana dengan

lingkaran biru oleh

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 78: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

61 Universitas Indonesia

Gambar 2.84. Pembagian wilayah warning plan3

Terdapat pula tanda peringatan bahaya seperti pada gambar yang telah

disesuaikan dengan Peraturan Direktur Jendral Perhubungan Darat

SK.3301/AJ.401/DRJD/2007 Tentang Uji Coba Rambu Evakuasi Pada Daerah

Rawan Bencana Tsunami di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam dan Kep. Nias

Provinsi Sumatera Utara.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 79: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

62 Universitas Indonesia

Gambar 2.85. Tanda peringatan bahaya3

Gambar 2.86. Tanda peringatan bahaya3

Gambar 2.87. Penempatan papan tanda peringatan pada suatu kawasan

2.3.2. Program Rumah Tinggal

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 80: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

63 Universitas Indonesia

Program rumah tinggal banyak dilakukan oleh instansi non pemerintahan lembaga

luar negeri, berikut ini adalah beberapa program pembangunan rumah yang

dilaksanakan oleh beberapa lembaga :

Gambar 2.88. World Vision Permanent House, Meulaboh4

Gambar 2.89. KJRC Permanent House, Meulaboh4

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 81: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

64 Universitas Indonesia

Gambar 2.90. Caritas Traditional House, Singkil4

Gambar 2.91. IOM Permanent House, Singkil4

Gambar 2.92. CRS Permanent House, Meulaboh4

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 82: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

65 Universitas Indonesia

Gambar 2.93. BRR Permanent House, Meulaboh4

Gambar 2.94. Mercy Malaysia Semi-Permanent House, Banda Aceh4

Gambar 2.95. Oxfam Semi-Permanent House, Banda Aceh4

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 83: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

66 Universitas Indonesia

Gambar 2.96. UNHCR Permanent House, Chalang4

Gambar 2.97. Zero-to-One Permanent House, Nias4

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 84: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

67 Universitas Indonesia

2.4. Desain Struktural Bangunan Penyelamat Tsunami

2.4.1.Bangunan Penyalamat Tsunami Existing di Aceh

Bangunan Penyelamat Tsunami harus memperhatika aspek :

Aspek Fungsional

1) Kemudahan mencapai atau melewati tangga, ramp, dans ebagainya

- Lebar ramp minimum 150 cm (untuk melindungi sedikitnya dua orang dapat

berjalan bersama)

- Ramp dengan tingkat kemiringan 7 derajat

- Jumlah jalan masuk vertikal yang meningkat sebanding dengan kapasitas jumlah

lantai

- Masing-masing border, ambang pintu, ramp, dan lantai evakuasi harus tersedia

susuran tangga

Gambar 2.98. Model bangunan penyelamat tsunami

2) Ketersediaan lantai penyelamat

- Lantai penyelamat harus lebih tinggi daripada genangan air tsunami

- Kapasitas dari lantai penyelamat adalah 1 m2/orang

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 85: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

68 Universitas Indonesia

Gambar 2.99. Potongan melintang bangunan penyelamat tsunami

Aspek Struktural

- Bangunan harus tahan terhadap gempa bumi dan tsunami

- Mekanisme keruntuhan daribangunan yang disebabkan oleh gempa bumi dan

tsunami, terdiri dari :

a. Tingkat yang lunak

b. Bentuk bangunan yang tidak beraturan atau asimetris

c. Jarak antar bangunan yang terlalu dekat

d. Kolom yang pendek

e. Dampak hidrodinamik

f. Pengaruh yang kuat dari reruntuhan puing-puing

g. Efek dari gelombang

h. Efek gesekan antara pondasi dengan tanah

2.4.2. Bangunan Penyalamat Tsunami Berdasarkan FEMA

Struktur tahan tsunami memiliki :

1. Sistem struktur yang kuat untuk menahan gaya yang ekstrim.

2. Sistem terbuka yang dapat mengalirkan air dengan sedikit tahanan.

3. Sistem daktail yang menahan gaya yang ekstrim tanpa hancur.

4. Sistem tak tentu yang dapat mengalami kegagalan parsial tanpa keruntuhan

progresif.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 86: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

69 Universitas Indonesia

2.4.3. Konsep Perencanaan Struktur Bangunan Tahan Gempa dan Tsunami

Jika terjadi suatu gempa, maka struktur di atasnya akan mengalami

pergerakan secara vertikal maupun secara lateral. Pergerakan Vertikal relative

kecil dan pada umumnya struktur cukup kuat terhadapnya, sehingga tidak perlu

perhatian khusus dalam proses disain, sedangkan pergerakan lateral akan

memberikan beban lateral kepada struktur yang dapat menyebabkan struktur

runtuh.

Berdasarkan UBC 1997, tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk

mencegah terjadinya kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa, dengan tiga

faktor standar, sebagai berikut :

1. Tidak terjadi kerusakan sama sekali pada gempa kecil.

2. Ketika terjadi gempa sedang, diperbolehkan terjadi kerusakan arsitektural tetapi

bukan merupakan kerusakan struktural.

3. Diperbolehkan terjadinya kerusakan stuktural dan non-struktural pada gempa

kuat, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan bangunan runtuh.

Maka perencanaan bangunan struktur tahan gempa harus dapat

memperhitungkan dampak dari gaya lateral yang bersifat siklus (bolak-balik)

yang dialami oleh struktur selama terjadinya gempa bumi. Untuk memikul gaya

lateral yang dialami oleh bangunan, struktur harus dapat memiliki daktilitas yang

memadai di daerah joint atau elemen struktur tahan gempa seperti tube.

Berdasarkan hal di atas, perencanaan struktur dapat direncanakan dengan

mengetahui skenario keruntuhan dari struktur tersebut dalam menahan beban

maksimum yang bekerja. Pelaksanaan konsep desain kapasitas struktur adalah

memperkirakan urutan kejadian dari kegagalan suatu struktur berdasarkan beban

maksimum yang di alami struktur. Sehingga kita merencanakan bangunan dengan

elemen elemen struktur tidak dibuat sama kuat terhadap gaya yang direncanakan,

tetapi ada elemen elemen struktur atau titik pada struktur yang dibuat lebih lemah

dibandingkan dengan yang lain dengan harapan di elemen atau titik itulah

kegagalan struktur terjadi pada saat beban maksimum bekerja. Dalam hal ini kita

merancang supaya sendi - sendi plastis yang terjadi pada daerah daerah yang

dapat menunjang tujuan desain bangunan tahan gempa. Konsep desain kapasitas

ini dikenal dengan konsep “strong column weak beam”, yaitu merancang supaya

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 87: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

70 Universitas Indonesia

sendi-sendi plastis terjadi pada balok balok dan kaki kolom bawah. Dengan

konsep mekanisme keruntuhan ini, sendi plastis akan terjadi pada balok terlebih

dahulu baru pada tahap tahap akhir plastis terjadi pada ujung ujung bawah kolom.

Hal ini dilakukan supaya sejumlah besar sendi plastis terbentuk pada struktur

secara daktail yang dapat memencarkan energi melalui proses pelelehan struktur

dan diharapkan dapat menyerap beban gempa. Secara matematis konsep “strong

column weak beam” dapat ditulis dalam bentuk persamaan sebagai berikut :

Bangunan tahan gempa didesain berdasarkan zona gempa, karakter lokasi, jenis

tanah, okupansi bangunan, faktor kegunaan bangunan, periode natural struktur,

dan lain- lain. UBC 1997 mensyaratkan seluruh elemen struktur didesain dengan

tahanan yang sesuai untuk menahan perpindahan lateral yang terjadi akibat

ground motion dengan memperhatikan respon faktor struktur, faktor redudan, kuat

lebih, dan daktilitas struktur.

2.4.3.1. Sesmic Respon Spektra

Dalam respon spektra, efek dari ukuran dan tipe gelombang getar yang terjadi saat

gempa disimplifikasi dari garis-garis yang bergelombang menjadi suatu garis

tertentu. Respon spektra yang digunakan dalam perencanaan adalah respon

percepatan ( Sa,g ) dengan periode (T).

Respon spektra adalah plot dari respons maksimum struktur yang diperoleh dari

analisa riwayat waktu suatu gempa. Secara umum ada tiga jenis respon spektrum

tergantung pada jenis respon yang digunakan, yaitu :

• Spektrum respons perpindahan (deformation response spectrum)

Spekturm respon perpindahan µo adalah plot perpindahan terhadap waktu getar

alami Tn untuk ξn tertentu.

• Spektrum respons kecepatan semu (pseudo – velocity response spectrum)

Spektrum respons kecepatan semu úo adalah plot kecepatan terhadap waktu getar

alami Tn untuk ξn tertentu.

• Spektrum respons percepatan semu (pseudo – acceleration response spectrum).

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 88: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

71 Universitas Indonesia

Spektrum respons percepatan semu üo adalah plot kecepatan terhadap waktu getar

alami Tn untuk ξn tertentu.

Absis dari spektrum adalah waktu getar alami dari sistem dan ordinat adalah

respons maksimum.

Gambar 2.100. Respon spectrum gempa rencana

2.4.3.2. Gaya Geser Desain

Nilai dari gaya geser desain ditentukan oleh respon spektra desain dari struktur

tersebut berdasarkan peraturan yang digunakan, keutamaan bangunan (I), periode

bangunan dan berat bangunan (W). Untuk beban gempa statik ekivalen, menurut

SNI 1726 - 2003, gaya geser dasar dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana:

C1 = Faktor respon gempa yang dapat ditentukan dari response spektra gempa

rencana dan jenis tanah dibawah bangunan untuk waktu getar alami fundamental

T.

I = Factor keutamaan bangunan yang nilainya bervariasi tergantung dari jenis

bangunan, dapat dilihat pada table 2.4

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 89: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

72 Universitas Indonesia

W = Berat bangunan efektif saat terjadi gempa, nilai W dapat ditentukan sebagai

jumlah dari bebab beban berikut : beban mati total dari struktur bangunan gedung

dan beban hidup efektif yang mungkin ada pada saat terjadi gempa, dapat diambil

sebesar 30% dari beban hidup.

R = Faktor reduksi beban gempa yang bergantung dari system struktur yang

digunakan, dapat dilihat pada table 2.3.

Tabel 2.3. Tabel Faktor Keutamaan Bangunan

Kategori Gedung atau Bangunan Faktor Keutamaan

I

Gedung Umun Seperti untuk penghunian,perniagaan dan

perkantoran 1

Monumen dan bangunan monumental

1

Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit,instalasi

air bersih,pembangkit tenaga listrik,pusat penyelamatan

dalam keadaan arurat,fasilitas radio dan televisI.

1.5

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti

gas,produk minyak bumi,asam,bahan beracun. 1.5

Cerobong,tangki diatas menara.

1.25

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 90: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

73 Universitas Indonesia

Gambar 2.101. Tingkat kerusakan struktur standar7

Gambar 2.102. Tingkat kerusakan7

2.4.3.3. Penentuan Daktalitas bangunan dan Faktor Reduksi Beban Gempa

Gambar berikut ini menjelaskan hubungan antara beberapa parameter yang

menjadi acuan untuk menentukan besarnya beban gempa nominal pada suatu

struktur.

Gambar 2.103. Diagram beban perpindahan pada struktur

Keterangan :

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 91: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

74 Universitas Indonesia

Vn = gaya geser nominal (desain)

Vy = gaya gesr pada leleh pertama

Vm = gaya geser maksimum

Ve = gaya geser elastic

n = perpindahan pada V = Vn δ

y = perpindahan pada leleh pertama δ

m = perpindahan maksimum δ

f1 = kuat lebih disain

f2 = kuat cabang bahan

f = kuat cabang struktur

R = factor reduksi beban gempa

µ = factor daktalitas struktur gedung

Menurut UBC 1997, daktalitas adalah kemampuan suatu struktur untuk

mengalami simpangan dalam kondisi paska elastik sehingga terjadi keruntuhan.

Perilaku ini sangat penting, karna selama proses pelelehan elemen struktur

tersebut terjadi proses desipasi energi gempa. Selama terjadi gempa, daktilitas

akan mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup, sehingga struktur

gedung tersebut tetap berdiri walaupun sudah berada dalam kondisi diambang

keruntuhan.

Struktur dengan tingkat daktalitas tertentu akan memungkinkan terjadinya

sendi plastis secara bertahap pada elemen elemen struktur yang telah ditentukan.

Dengan terbentuknya sendi plastis pada elemen struktur, maka struktur akan

mampu menahan beban gempa maksimum tanpa memberikan kekuatan yang

berlebihan pada elemen struktur karena energi kinetik akibat gerakan tanah dasar

yang akan diterima akan dipencarkan pada sendi plastis tersebut. Semakin banyak

terbentuk sendi plastis pada elemen struktur, semakin besar pula energi gempa

yang dipencarkan. Setelah terjadi sendi plastis pada suatu elemen, defleksi

struktur serta rotasi plastis masih terus bertambah.

Daktilitas struktur direncanakan dengan terdapat faktor modifikasi respon

mewakili faktor kuat lebih dan kapasitas komponen struktur secara keseluruhan

dalam kondisi daktail, dan selanjutnya dikenal dengan lambang µ. Daktilitas

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 92: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

75 Universitas Indonesia

bangunan yang didesain dengan faktor modifikasi respon juga harus dibatasi

berdasarkan kriteria perencanaan berikut :

1. Kekuatan dan kekakuan struktur yang direncanakan untuk memenuhi kondisi

diatas direncanakan juga supaya cukup untuk memberikan kemampuan kepada

struktur bangunan untuk melakukan deformasi (simpangan) yang bersifat

elastoplastik tanpa runtuh, bila mengalami gempa rencana maksimum.

2. Agar struktur gedung tinggi memiliki daktilitas yang tinggi, harus diupayakan

supaya sendi sendi plastis yang terjadi akibat beban gempa maksimum ada di

dalam balok balok dan tidak terjadi dalam kolom kolom, kecuali pada kaki kolom

yang paling bawah dan pada bagian atas kolom penyangga atap. Hal ini dapat

tercapai bila kapasitas ( momen leleh ) kolom lebih tinggi daripada kapasitas (

momen leleh ) balok yang bertemu pada kolom tersebut ( konsep strong column

weak beam ).

3. Besarnya displacement yang terjadi harus dibatasi untuk menjaga integritas

bangunan dan menghindari jatuhnya korban jiwa.

Daktilitas didefenisikan sebagai perbandingan antara deformasi maksimum yang

terjadi dengan deformasi pada saat terjadi leleh pertama.

µ

dimana faktor daktilitas maksimum yang digunakan untuk bangunan beton

bertulang adalah 5,3.

Karna kekuatan bahan yang terpasang pada pelaksanaan umumnya berlebih, maka

kekuatan material aktual lebih besar dari kekuatan material yang direncanakan.

Faktor tersebut disebut faktor kuat lebih bahan atau beban.

Akibat adanya kehiperstatikan struktur gedung, terjadi redistribusi gaya gaya oleh

proses pembentukan sendi plastis yang tidak bersamaan ( dimana mekanisme

jumlah sendi plastis yang direncanakan pada bangunan lebih besar dari satu ),

maka akan ada kenaikan base shear sebesar Vm. Kuat lebih struktur didefinisikan

sebagai berikut :

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 93: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

76 Universitas Indonesia

Faktor amplifikasi gaya gempa menyatakan faktor kuat lebih total yang

selanjutnya disebut sebagai overstrength factor dengan lambing f. Perkalian

antara faktor kuat lebih beban atau bahan dengan faktor kuat lebih struktur akan

menghasilkan faktor kuat lebih total:

.

Sedangkan ratio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh gempa rencana

pada struktur elastik penuh dan beban gempa nominal akibat pengaruh gempa

rencana pada struktur daktail disebut faktor reduksi gempa.

.

2.4.3.4. Penentuan Periode Struktur

Periode struktur merupakan representasi dari fleksibilitas struktur yang

merupakan fungsi dari kekakuan dan massa. Periode struktur pada kondisi elastik

dihitung berdasarkan SNI 03-1726-2002 dapat didekati dengan berikut:

To = 0,0731(h)3/4 ( 2 – 8 )

dimana h adalah tinggi total stuktur dalam satuan meter.

2.4.3.5. Efek Peredam ( damping ) terhadap Stuktur

Damping pada struktur menyebabkan terjadinya kehilangan energi pada saat

struktur dibebani. Energi yang hilang berubah bentuk menjadi retak, friksi, leleh

pada tulangan, dan lain lain. Nilai damping pada struktur berpengaruh terhadap

respon spektra, dimana semakin besar nilai damping struktur, maka akselerasi

spektral dari respon spektra yang bersangkutan akan semakin kecil.

Besarnya damping dinyatakan dalam critical damping. Sebelum terjadi gempa,

struktur beton bertulang pada umumnya memiliki 1 atau 2 persen critical

damping, pada saat gempa terjadi, nilai damping bertambah menjadi sekitar 5

persen. Semakin besar beban gempa yang bekerja pada struktur, semakin banyak

bagian struktur yang retak atau leleh, maka nilai damping akan semakin besar.

2.4.3.6. Kinerja Batas Layan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 94: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

77 Universitas Indonesia

Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat

akibat pengaruh gempa rencana, hal ini untuk membatasi terjadinya pelelehan baja

dan peretakan beton yang berlebihan, selain itu untuk mencegah kerusakan

nonstruktur dan ketidaknyamanan penghuni. Untuk memenuhi persyaratan kinerja

batas layan struktur gedung, simpangan antar tingkat struktur gedung tidak boleh

melampaui 0,03 / R kali tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm, bergantung

yang mana yang nilainya terkecil.

2.4.3.7. Kinerja Batas Ultimit

Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan

antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam

kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi

kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan

korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung.

Simpangan dan simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan

struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu

faktor pengali ξ, sebagai berikut :

- untuk struktur gedung beraturan :

ξ = 0.7 R ( 2 – 9)

untuk struktur gedung tidak beraturan :

ξ = 0.7 R / Faktor Skala ( 2 – 10 )

di mana R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut.

Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur gedung, dalam segala

hal simpangan antar tingkat yang dihitung dari persamaan di atas tidak boleh

melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.

2.4.4. BEBAN TSUNAMI

Beban tsunami pada bangunan hunian dapat dihitung dengan cara yang sama

seperti beban banjir, proses fisiknya adalah sama tetapi skala dari beban banjir

pada dasarnya berbeda terhadap panjang gelombang dan ketinggian aliran tsunami

yang lebih besar. Jika tsunami dengan cepat pasang, kerusakan banyak disebabkan

oleh gaya buoyensi dan gaya hidrostatik.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 95: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

78 Universitas Indonesia

Beban tsunami meliputi :

(1) Gaya hidrostatik

(2) Gaya buoyensi

(3) Gaya hidrodinamik

(4) Gaya dorong

(5) Gaya runtuhan puing

(6) Gaya tahanan puing

(7) Gaya keatas

(8) Beban grativitas tambahan dari tahanan air pada ketinggian lantai

Untuk perhitungan dapat dilihat pada

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Analisa

Pertimbangan struktur terhadap dampak dari gempa dan tsunami yaitu :

Desain pondasi harus mempertimbangkan efek setempat dari pergesekan dan

pencairan. Pada banyak kasus sokongan pondasi yang digunakan berupa pondasi

dalam atau pondasi tiang. Pondasi tersebut harus mempertimbangkan peningkatan

terhadap kebutuhan tarikan ke bawah dan gaya lateral tambahan, dan

meningkatkan tiang pondasi yang tidak terikat terhadap gesekan. Kemampuan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 96: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

79 Universitas Indonesia

untuk menaikkan dari daya apung terhadap struktur dibutuhkan terhadap

perhitungan desain pondasi.

Desain dari kolom untuk beban lateral tsunami sebaiknya dilakukan asumsi yang

tepat dari ketetapan dasar kolom pada masing-masing ketinggian lantai. Sebagai

contoh, suatu kolom beton bertulang pada bangunan berfungsi ganda didukung

oleh pondasi tiang yang dapat diasumsikan ketetapan pada dasar dan masing-

masing ketinggian lantai. Suatu kolom baja yang membentuk bagian dari

kerangka momen tahanan dapat diasumsikan sebagai sendi atau jepit pada dasar

dan masing-masing ketinggian lantai. Pertimbangan bentuk kolom juga penting,

dimana kolom bulat akan menghasilkan gaya tarikan yang lebih rendah daripada

bentuk persegi atau persegi panjang.

Sistem lantai harus didesain terhadap efek dari kenaikan gaya apung dan

hidrodinamik, yang akan menyebabkan efek geser dan lentur yang berlawanan

dari yang dihasilkan dari beban gravitasi. Meskipun tingkat yang lebih rendah dari

suatu struktur evakuasi verikal yang tidak digunakan selama tsunami, kegagalan

dapat dihasilkan dari kerusakan atau kehancuran dari kolom yang mendukung

tingkat atas, termasuk wilayah perlindungan tsunami.

3.2 Tahapan Studi

Menentukan Parameter

Desain

Penentuan Dimensi (Sizing)

Modelisasi

Peraturan Bangunan, Profisiensi Code

Boundary Condition

Start

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 97: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

80 Universitas Indonesia

3.2.1. Membuat Kriteria Desain

Persyaratan Struktural

Ketentuan untuk menentukan ketinggian lantai minimum pada lokasi

bencana didasarkan pada kedalaman genangan tsunami yang diantisipasi. Jika

sebuah lokasi memerlukan ketinggian lantai minimum di atas 3 meter, sebaiknya

pilihannya adalah bangunan bertingkat.

Dengan mengacu pada kekuatan struktural “keterbukaan“ pada struktur

hendaknya diperhatikan. Kekuatan struktur yang dihasilkan oleh aliran tsunami

Ya Tidak

Periods and frequencies, Modal participating mass

ratios, Base reaction

Pengolahan Data

Kesimpulan

Beban : Gempa

Tsunami

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 98: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

81 Universitas Indonesia

akan berkurang jika air dapat mengalir secara bebas disekitarnya atau bahkan

melalui struktur. Hal ini dapat dicapai dengan penggunaan struktur terbuka

(seperti yang dimiliki kebanyakan mesjid) atau oleh penggunaan dinding dengan

struktur ringan yang dengan mudah memberikan jalan bagi tekanan tsunami

(sebagai contoh bagian depan dan belakang rumah toko (ruko)). Bangunan dengan

tingkat pertama yang ‘lunak’ dianggap sebagai cara yang efektif untuk

mengurangi kekuatan tsunami. Akan tetapi, jenis struktur ini juga cenderung tidak

menguntungkan dari sudut pandang ketahanan gempa. Selain itu, penggunaan

dinding yang ringan, mudah pecah juga mengakibatkan banyaknya puing

bangunan.

Bangunan Pengungsian

Sebagai langkah pertama, perlu membuat inventarisasi bangunan yang

potensial dan ketinggian alami (bukit), yang secara potensial sesuai untuk

berfungsi sebagai tempat pengungsian/pelarian. Berdasarkan pada peta zona dan

genangan, dapat diperoleh ketinggian minimum untuk setiap bukit atau struktur.

Tempat pengungsian potensial harus diperiksa pada peta genangan ini. Struktur di

“zona evakuasi” harus memiliki ketinggian minimum 3m (lantai kedua atau atap

datar), yang di “Direct Impact Zone” harus memiliki ketinggian minimum 6m

(lantai ketiga atau atap datar) dan yang di “Instant Death Zone“ harus memiliki

ketinggian minimum 9m (lantai ketiga atau atap datar). Semua struktur atau

bangunan harus diperiksa demi kebaikan struktural dan juga bersertifikat.

Peraturan bangunan umum yang tahan gempa sebaiknya dapat diterapkan

pada semua bangunan dan perumahan baru di daerah bahaya tsunami.

Bagaimanapun, untuk bangunan pengungsian, peraturan bangunannya harus

diterapkan secara tegas dan sebaiknya digunakan tambahan batas margin

keamanan.

Berikut ini adalah aturan yang dapat diterapkan pada bangunan pengungsian:

• Atap bangunan pada daerah aman seharusnya memiliki pagar pengaman untuk

mencegah hempasan gelombang pada bangunan.

• Konstruksi bangunan pengungsian sebaiknya tahan terhadap terjangan puing

bangunan dan dampak gelombang tsunami dan juga bangunan itu sendiri

sebaiknya hanya mengeluarkan puing yang seminimal mungkin.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 99: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

82 Universitas Indonesia

• Bangunan pengungsian sebaiknya ditempatkan pada daerah yang mudah

dijangkau oleh masyarakat yang dievakuasi.

• Bangunan pengungsian sebaiknya memiliki akses jalan ke wilayah aman.

• Akses ke wilayah yang aman sebaiknya terjamin selama pemakaian normal

bangunan.

• Akses jalur tangga umum sebaiknya disesuaikan dengan kapasitas bangunan

pengungsian.5

Untuk bangunan pengungsian, tidak ada ketentuan struktural khusus yang

disebutkan, kecuali bangunan-bangunan tersebut dapat dijangkau dalam 15 menit

dan berada pada wilayah dengan radius maksimum 2 kilometer. Anjuran lainnya

adalah ketinggian lantai minimum adalah 2 meter atau bangunan bertingkat.

Untuk tujuan praktis dan desain dasar pengungsian tsunami, digunakan radius 1

kilometer. Serta daerah tersebut dapat dicapai dengan berjalan kaki dalam 15

menit dengan 4km/jam. Lebih lanjut, peraturan bangunan tersebut menentukan

kebutuhan lebar jalan penyelamatan, menjadi 6 meter, dan untuk jalan lokal

minimum 12 meter (right of way).5

Spesifikasi Bangunan Pengungsian

Spesifikasi bangunan pengungsian berdasarkan pada bagian

struktural/bangunan, fungsional dan arsitektural.

• Spesifikasi struktural berdasarkan pada peraturan bangunan yang dapat

dipakai yang berkaitan dengan gempa bumi, ketahanan dampak tsunami, pondasi

dan lain-lain.

• Spesifikasi fungsional berhubungan dengan jenis/fungsi bangunan

(sekolah, pusat komersial, mesjid) ketinggian pengungsian, kapasitas

pengungsian.

• Spesifikasi arsitektural berhubungan dengan akses, tangga, tata ruang

tempat, tata ruang bangunan, material dan lain-lain.

Tabel 3.1. Parameter Spesifikasi Bangunan Pengungsian5

Spesifikasi Peraturan Bangunan

Perlindungan Gempa

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 100: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

83 Universitas Indonesia

Struktural Bumi Zona VI

Pengaruh gelombang

tsunami

Kolom penyangga di lantai 1

Dampak puing

Spesifikasi

Fungsional

Jenis bangunan

Mesjid

Sekolah

Pusat Komersial

Balai Pertemuan

Ketinggian Pengungsian

(3, 6 ,9 m) Nomor Lantai

Kapasitas Pengungsian

(100 to 2000)

Kapasitas jaringan untuk

waktu

singkat

Spesifikasi

Arsitektural

Rencana tata ruang

bangunan

Daerah pengungsian atap

datar

Aksessibilitas Akses luar

Akses dalam, tangga

Aspek aman Akses malam hari

Gen-set

TahapanAnalisis Struktur Untuk Pembebanan Gempa

1.Tentukan Kategori Resiko Bangunan Gedung, (I-IV)

2.Tentukan faktor Keutamaan

3.Tentukan parameter percepatan tanah(SS, S1)

4.Tentukan Klasifikasi Situs(SA-SF)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 101: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

84 Universitas Indonesia

5.Tentukan factor Koefisien Situs (Fa, Fv)

6.Hitung parameter percepatan desain(SDS, SD1)

7.Tentukan Kategori Desain Seismik, KDS(A-F)

8.Pilih system dan parameter struktur(R, Cd, Ωo)

9.Evaluasi system struktur terkait dengan ketidakberaturan konfigurasi

10.Tentukan fleksibilitas diafragma (fleksibel, semi-kaku, kaku)

11.Tentukan factor redundansi (ρ)

12.Tentukan prosedur analisis gaya lateral

13.Hitung beban lateral

14.Tambahkan beban ortogonal, bila dipersyaratkan

15.Tambahkan beban torsi, bila dipersyaratkan

16.Lakukan analisis

17.Kombinasikan hasilnya

18.Cek kekuatan, defleksi, stabilitas6

3.2.2. Mendefinisikan Parameter Desain

3.2.2.1. Gaya Geser Desain

Nilai dari gaya geser desain ditentukan oleh respon spektra desain dari struktur

tersebut berdasarkan peraturan yang digunakan, keutamaan bangunan (I), periode

bangunan dan berat bangunan (W). Untuk beban gempa statik ekivalen, menurut

SNI 1726 - 2003, gaya geser dasar dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana:

C1 = Faktor respon gempa yang dapat ditentukan dari response spektra gempa

rencana dan jenis tanah dibawah bangunan untuk waktu getar alami fundamental

T.

I = Factor keutamaan bangunan yang nilainya bervariasi tergantung dari jenis

bangunan, dapat dilihat pada table 2.4

W = Berat bangunan efektif saat terjadi gempa, nilai W dapat ditentukan sebagai

jumlah dari bebab beban berikut : beban mati total dari struktur bangunan gedung

dan beban hidup efektif yang mungkin ada pada saat terjadi gempa, dapat diambil

sebesar 30% dari beban hidup.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 102: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

85 Universitas Indonesia

R = Faktor reduksi beban gempa yang bergantung dari system struktur yang

digunakan, dapat dilihat pada table 3

3.2.2.2. Penentuan Daktalitas bangunan dan Faktor Reduksi Beban Gempa

Gambar berikut ini menjelaskan hubungan antara beberapa parameter yang

menjadi acuan untuk menentukan besarnya beban gempa nominal pada suatu

struktur.

Gambar 2.104. Diagram beban perpindahan pada struktur

Keterangan :

Vn = gaya geser nominal (desain)

Vy = gaya gesr pada leleh pertama

Vm = gaya geser maksimum

Ve = gaya geser elastic

n = perpindahan pada V = Vn δ

y = perpindahan pada leleh pertama δ

m = perpindahan maksimum δ

f1 = kuat lebih disain

f2 = kuat cabang bahan

f = kuat cabang struktur

R = factor reduksi beban gempa

µ = factor daktalitas struktur gedung

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 103: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

86 Universitas Indonesia

3.2.3. Preliminary Design

Tipe bangunan : rumah tinggal (4 lantai)

Letak bangunan : dekat dengan pantai

Wilayah gempa : wilayah gempa 6

Jenistanah : tanah keras

Lebar bangunan : 6 m

Panjang bangunan : 6 m

Tinggi tiap lantai : 9 m

Mutu beton (f’c) : 35 Mpa

Mutu baja (fy) : 400 Mpa

Jenis Pembebanan

1. Beban Mati

2. Beban Hidup

3. Beban Gempa

4. Beban Banjir (Tsunami)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 104: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

87 Universitas Indonesia

Gambar 3.1. Bangunan penyelamat tsunami Gempong Lambung di Aceh tampak depan

Gambar 3.2. Bangunan penyelamat tsunami Gempong Lambung di Aceh tampak depan

BAB IV

ANALISA DAN HASIL

4.1. PERENCANAAN STRUKTUR

4.1.1 Spesifikasi Material 4.1.1.1. Baja Mutu BJ 41

1. Tegangan Putus Minimum (uf ) : 400 MPa

2. Tegangan Leleh Minimum (yf ) : 520 MPa

3. Peregangan Minimum (%) : 18 %

4. Modulus Elastisitas (E) : 200.000 MPa

5. Modulus Geser (G ) : 80.000 MPa

6. Nisbah Poisson (µ ) : 0,3

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 105: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

88 Universitas Indonesia

7. Koefisien Pemuaian (α ) : 12 x 10-6 Co/

4.1.1.2. Beton 40 Mpa

1. Kekuatan Tekan ( 'cf ) : 40 MPa

2. Modulus Elastisitas ( cE ) : 4700 'cf = 29725,41 MPa

3. Berat Jenis (betonγ ) : 2400 3/ mkg

4.1.1.3. Baja Tulangan

1. yf : 400 MPa

2. sE : 2 x 105 MPa

4.1.2 Desain bangunan

Desain Bangunan Escape Building terdiri dari X = 5, Y = 6, Z = 4, pada

bagian kanan dan kiri gedung terdapat ramp dan pada bagian belakang

gedung terdapat tangga.

1. Pondasi

Desain pondasi menggunakan tie beam ukuran 300 x 500 mm sedalam 1

meter di dalam tanah.

2. Pelat

Modelisasi pelat menggunakan Shell (Thick) setebal 250 mm dengan input

data automatic area mesh (max.size), area mass sebesar 0,3 kN/m, beban

hidup (uniform load) pada pelat lantai 1 dan 2 sebesar 3500 Nm dan atap

(roof) sebesar 2000 Nm.

3. Kolom

Notasi Diameter (mm) Keterangan

K-D800 800 Kolom lantai 1

K-D750 750 Kolom lantai 2

K-D750 750 Kolom lantai 3

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 106: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

89 Universitas Indonesia

4. Balok

Notasi b x h (mm) Keterangan

B-300 x 450 300 x 450 lantai 3 (atap)

B-450 x 650 450 x 650 lantai 2

B-500 x 700 500 x 700 lantai 1

B-450 x 600 450 x 600 lantai mezzaninen

5. Tangga

Tangga di desain dengan menggunakan pelat (shell), dengan panjang

optrade (tegak) 20 cm dan aantrede (mendatar) 25 cm.

Penentuan jumlah anak tangga adalah sebagai berikut :

Jika tinggi lantai 4 m (lantai 1 ke mezzanine, lantai 2 ke 3, lantai 3 ke

atap) dan direncanakan panjang optrade 20 cm, maka jumlah anak

tangga adalah tinggi lantai : panjang optrade = 400 : 20 = 20 buah anak

tangga. Jika tinggi lantai 2 m (mezzanine ke lantai 3), maka 200 : 20 =

10 buah anak tangga.

Pembebanan sebagai berikut :

Beban mati :

Tebal pelat tangga = 0,25 m

qDL = tebal pelat tangga x lebar tangga x 2400 kg/m3

qDL = 0,25 x 2 x 2400 = 1200 kg/m

Beban hidup :

wLL tangga 300 kg/m2, maka qLL = lebar tangga x wLL = 2 x 300 =

600 kg/m

Area mass = 0,3 kN/m

6. Ramp

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 107: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

90 Universitas Indonesia

Kemiringan ramp terdiri dari 5,71° dan 7,125°, modelisasi ramp

menggunakan pelat (shell thick) dengan automatic area mesh

(max.size), area mass sebesar 0,3 kN/m, beban hidup (uniform load).

Ramp memiliki balok (B-350x450) dengan ukuran 350 x 450 mm dan

kolom (K-D1000) ukuran diameter 1000 mm.

Beban mati :

Tebal pelat ramp = 0,25 m

qDL = tebal pelat ramp x lebar pelat ramp x 2400 kg/m3

qDL = 0,25 x 2 x 2400 = 1200 kg/m

Beban hidup :

wLL tangga 300 kg/m2, maka qLL = lebar tangga x wLL = 2 x 300 =

600 kg/m

Area mass = 0,2 kN/m

4.2. PERHITUNGAN GEMPA

4.2.1. Tinjauan Umum

Analisa pembebanan gempa yang digunakan adalah analisa dinamik dengan

menggunakan response spectrum, Gaya gempa dasar hasil response spectrum,

Vdyn, di skalakan terhadap 0,80 V1, dengan V1 adakah gaya gempa dasar

menggunakan cara static equivalent. Faktor skala, SF ≥ 0.80V1/Vdyn.

4.2.2. Kategori Resiko

Bangunan penyelamat tsunami berdasarkan tabel kategori resiko merupakan jenis

bangunan tempat penyelamatan diri terhadap gempa yang sama pentingnya

dengan bangunan monumental, rumah sakit, sekolah yang termasuk kategori IV.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 108: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

91 Universitas Indonesia

Tabel 4.1 Kategori resiko

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 109: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

92 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 110: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

93 Universitas Indonesia

4.2.3. Faktor Keutamaan Struktur (I)

Berdasarkan tabel 2, dengan kategori risiko IV memiliki faktor keutamaan gempa

(Ie) 1,5.

Tabel 4.2 Faktor keutamaan gempa

4.2.4. Koefisien Modifikasi Respons

Bangunan penyelamat tsunami dalam Tugas Akhir ini memiliki sistem pemikul

beban gempanya berupa struktur rangka pemikul momen khusus (SPRMK) beton

bertulang. Nilai faktor reduksi gempa (R) dari sistem tersebut di atas adalah

sebesar 8.

Tabel 4.3 Koefisien Modifikasi Respon

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 111: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

94 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 112: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

95 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 113: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

96 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 114: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

97 Universitas Indonesia

4.2.5. Kombinasi Pembebanan

Komponen-elemen struktur harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut: 1. 1,4D 2. 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau R) 3. 1,2D + 1,6 (Lr atau R) + (L atau 0,5 W) 4. 1,2D + 1,0W + L+ 0,5 (Lr atau R) 5. 1,2D + 1,0E + L 6. 0,9D + 1,0W 7. 0,9D + 1,0E

Dari ketujuh kombinasi beban tersebut, yang dipakai adalah kombinasi 1, 2, 5,

dan 7.

Dimana pada kombinasi 5 dan 7 terdapat beban seismik, dimana :

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 115: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

98 Universitas Indonesia

E = Eh Ev , dimana Eh = ρQE dan Ev = 0,2 SDS D

QE = 1 EQX 0,3 EQy dan 0,3 EQX 1 EQy

Pada kombinasi 5 menggunakan E = Eh Ev dan kombinasi 7 menggunakan E =

Eh Ev

Maka persamaan menjadi :

1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 E + 1 LL

1,2 DL + (Eh Ev) + 1 LL 1,2 DL + (ρQE + 0,2 SDS D) + 1 LL 1,2 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) + 0,2 SDS D + 1 LL 1,2 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) + (0,2 1,458"D + 1 LL 1,2 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) + 0,2916 D + 1 LL 1,4916 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (EQX + 0,3 EQy) + 1 LL 1,4916 DL + 1,3 EQX + 0,39 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (EQX - 0,3 EQy) + 1 LL 1,4916 DL + 1,3 EQX - 0,39 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (- EQX + 0,3 EQy) + 1 LL 1,4916 DL - 1,3 EQX + 0,39 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (- EQX - 0,3 EQy) + 1 LL 1,4916 DL - 1,3 EQX - 0,39 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (0,3EQX + 1 EQy) + 1 LL 1,4916 DL + 0,39 EQX + 1,3 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (0,3EQX - 1 EQy) + 1 LL 1,4916 DL + 0,39 EQX - 1,3 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (- 0,3EQX + 1 EQy) + 1 LL 1,4916 DL - 0,39 EQX + 1,3 EQy + 1 LL

• 1,4916 DL + 1,3 (- 0,3EQX - 1 EQy) + 1 LL 1,4916 DL - 0,39 EQX - 1,3 EQy + 1 LL

4. 0,9 DL + 1 E

0,9 DL + (Eh Ev) 0,9 DL + (ρQE - 0,2 SDS D) 0,9 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) - 0,2 SDS D 0,9 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) - (0,2 1,458"D 0,9 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy )) - 0,2916 D

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 116: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

99 Universitas Indonesia

0,6084 DL + (1,3 ( 1 EQX 0,3 EQy ))

• 0,6084 DL + (1,3 (1 EQX + 0,3 EQy )) 0,6084 DL + 1,3 EQX + 0,39 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (1 EQX - 0,3 EQy )) 0,6084 DL + 1,3 EQX - 0,39 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (- 1 EQX + 0,3 EQy )) 0,6084 DL - 1,3 EQX + 0,39 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (- 1 EQX - 0,3 EQy )) 0,6084 DL - 1,3 EQX - 0,39 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (0,3 EQX + 1 EQy )) 0,6084 DL + 0,39 EQX + 1,3 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (0,3 EQX - 1 EQy )) 0,6084 DL + 0,39 EQX - 1,3 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (-0,3 EQX + 1 EQy )) 0,6084 DL - 0,39 EQX + 1,3 EQy

• 0,6084 DL + (1,3 (0,3 EQX - 1 EQy )) 0,6084 DL - 0,39 EQX - 1,3 EQy

4.2.6. Faktor Respon Gempa

Perhitungan response spectrum berdasarkan SNI 2010 untuk wilayah Banda

Aceh dengan jenis tanah lunak (SE) adalah sebagai berikut :

Ss = 1,5 – 2 g = 1,75 g

S1 = 0,6 – 0,7 g = 0,65 g

Dari tabel 4, didapatkan nilai Fa = 0,9 untuk Ss ≥ 1,25

Dari tabel 5, didapatkan nilai Fv = 2,4 untuk S1 ≥ 0,5

Sds = (2/3) x Fa x Ss = (2/3) x 0,9 x 1,75 = 1,05

Sd1 = (2/3) x Fv x S1 = (2/3) x 2,4 x 1,75 = 0,217

Tabel 4.4 Periode dan percepatan

Periode (T) Acceleration

(Sa)

0,000 0,420

0,010 0,572

0,020 0,725

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 117: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

100 Universitas Indonesia

0,030 0,877

0,040 1,030

0,041 1,050

0,050 1,050

0,060 1,050

0,070 1,050

0,080 1,050

0,090 1,050

0,100 1,050

0,110 1,050

0,120 1,050

0,130 1,050

0,140 1,050

0,150 1,050

0,160 1,050

0,170 1,050

0,180 1,050

0,190 1,050

0,200 1,050

0,207 1,050

0,210 1,033

0,220 0,986

0,230 0,943

0,240 0,904

0,250 0,868

0,260 0,835

0,270 0,804

0,280 0,775

0,290 0,748

0,300 0,723

0,310 0,700

0,320 0,678

0,330 0,658

0,340 0,638

0,350 0,620

0,360 0,603

0,370 0,586

0,380 0,571

0,390 0,556

0,400 0,543

0,410 0,529

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 118: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

101 Universitas Indonesia

0,420 0,517

0,430 0,505

0,440 0,493

0,450 0,482

0,460 0,472

0,470 0,462

0,480 0,452

0,490 0,443

0,500 0,434

0,510 0,425

0,520 0,417

0,530 0,409

0,540 0,402

0,550 0,395

0,560 0,388

0,570 0,381

0,580 0,374

0,590 0,368

0,600 0,362

0,610 0,356

0,620 0,350

0,630 0,344

0,640 0,339

0,650 0,334

0,660 0,329

0,670 0,324

0,680 0,319

0,690 0,314

0,700 0,310

0,710 0,306

0,720 0,301

0,730 0,297

0,740 0,293

0,750 0,289

0,760 0,286

0,770 0,282

0,780 0,278

0,790 0,275

0,800 0,271

0,810 0,268

0,820 0,265

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 119: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

102 Universitas Indonesia

0,830 0,261

0,840 0,258

0,850 0,255

0,860 0,252

0,870 0,249

0,880 0,247

0,890 0,244

0,900 0,241

0,910 0,238

0,920 0,236

0,930 0,233

0,940 0,231

0,950 0,228

0,960 0,226

0,970 0,224

0,980 0,221

0,990 0,219

1,000 0,217

Gambar 4.1 Grafik response spektra desain

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 120: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

103 Universitas Indonesia

4.2.7. Penentuan Kategori Desain Seismik

Berdasarkan pembahasan kategori risiko, escape building termasuk kategori risiko

IV. Maka untuk menentukan kategori desain seismik, harus berdasarkan

parameter respons percepatan

pada perioda pendek (Sds) dan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik

(Sd1).

1. Parameter respons percepatan pada perioda pendek (Sds) dimana nilai

Sds adalah 1,05 maka terletak pada dengan kategori risiko

D.

Tabel Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek

0.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.0001.1001.200

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100

Pe

rce

pa

tan

(S

a)

T (Periode, second)

Response Spectrum

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 121: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

104 Universitas Indonesia

2. Parameter respons percepatan pada perioda pendek (Sd1) dimana nilai

Sd1 adalah 0,217 maka terletak pada dengan kategori risiko

D.

Tabel 4.5 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan

pada perioda 1 detik

4.2.8. Perhitungan Berat Struktur Gedung ( Wt ) dan Massa

Perhitungan berat bangunan dilakukan dengan menjumlahkan bebanbeban mati

yang bekerja pada masing-masing struktur lantai bangunan. Hal ini dilakukan

dengan menghilangkan semua kolom diganti dengan gaya terpusat dimana kolom

tersebut berada. Pada salah satu titik dipasang tumpuan jepit untuk mengetahui

joint reaksi tiap lantai yang merupakan total

berat dari tiap lantai yang bersangkutan.

Perhitungan berat struktur dilakukan dengan menggunakan program SAP2000

dengan cara sebagai berikut :

Tabel 4.6 Berat Gedung

TABLE: Groups 3 - Masses and Weights

GroupName SelfMass SelfWeight TotalMassX TotalMassY TotalMassZ

Text Kg N Kg Kg Kg

ALL 3398411,83 33327036,09 4033200,54 4033200,54 4033200,54

Lantai 1 978609,27 9596878,81 1120001,6 1120001,6 1120001,6

Lantai 2 695279,15 6818359,44 835331 835331 835331

Lantai 3 579900,85 5686884,81 721752,7 721752,7 721752,7

4.2.9. Analisa Modal

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 122: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

105 Universitas Indonesia

Tabel. 4.7 Modal Loads Participation Ratios

TABLE: Modal Load Participation Ratios

OutputCase ItemType Item Static Dynamic Text Text Text Percent Percent

MODAL Acceleration UX 99,9758 95,0884 MODAL Acceleration UY 99,9338 95,0734 MODAL Acceleration UZ 47,7352 15,6489

Dari hasil Modal Load Participation untuk arah x sebesar 96,7338% dan y

sebesar 96,5094%, menunjukan nilai yang sudah memenuhi sesuai dengan

ketentuan batas SNI 03 – 1726 – 2010 yaitu faktor partisipasi massa ragam efektif

minimum sebesar 90 %.

4.2.10. Menentukan Perioda Fundamental Alami (Fundamental Period) Untuk Perhitungan Gaya Geser Dasar

Dari hasil perhitungan modal analysis dengan SAP2000 diperoleh periode getar

struktur sebagai berikut :

Tabel 4.8 Modal Periods and Frequencies

TABLE: Modal Periods And Frequencies

OutputCase StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue

Text Text Unitless Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2

MODAL Mode 1 0,71468 1,3992 8,7916 77,292

MODAL Mode 2 0,502246 1,9911 12,51 156,5

MODAL Mode 3 0,446577 2,2393 14,07 197,95

MODAL Mode 4 0,209478 4,7738 29,994 899,67

MODAL Mode 5 0,163269 6,1249 38,484 1481

MODAL Mode 6 0,147412 6,7837 42,623 1816,7

MODAL Mode 7 0,144516 6,9196 43,477 1890,3

MODAL Mode 8 0,135226 7,395 46,464 2158,9

MODAL Mode 9 0,11962 8,3598 52,526 2759

MODAL Mode 10 0,115464 8,6607 54,417 2961,2

MODAL Mode 11 0,114002 8,7717 55,114 3037,6

MODAL Mode 12 0,111764 8,9474 56,218 3160,5

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 123: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

106 Universitas Indonesia

Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda

fundamental struktur (T) berdasarkan SNI 03 –1726–2010, untuk struktur dengan

ketinggian tidak melebihi 12 tingkat dimana sistem penahan gaya seismik terdiri

dari rangka penahan momen beton secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling

sedikit 3 m.:

#$ 0,10& .........(1)

#$ = Perioda fundamental pendekatan

N = Jumlah tingkat

#$ 0,10 3 0,3

Periode dasar, T < Cu Ta

Penentuan periode yang akan digunakan :

1. Jika Tc yang lebih akurat tidak dimiliki (dari analisis komputer) maka

menggunakan T = Ta

2. Jika Tc yang lebih akurat dari analisis komputer dimiliki, maka :

Jika Tc > Cu Ta gunakan T = Cu Ta

Jika Ta < Tc < Cu Ta gunakan T = Tc

Jika Tc < Ta gunakan T = Ta

Nilai Cu : 0,3 0,20,217 0,2 1,4 1,5* 1,5

0,10,017 0,1* 1,5

0,1+* 1,5" 0,1 0,017

0,1* 0,15 0,0017

* 0,0017 0,150,1

* 1,483

Periode arah x :

Cu Ta = 1,483 0,3 = 0,4449 detik

Karena T (0,716714 detik) > Cu Ta (0,4449 detik)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 124: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

107 Universitas Indonesia

Maka T batas yang digunakan adalah Tx = Cu Ta = 0,4449 detik

Periode arah y :

Cu Ta = 1,483 0,3 = 0,4449 detik

Karena Tc (0,499809 detik) > Cu Ta (0,4449 detik)

Maka T batas yang digunakan adalah Ty = Cu Ta = 0,4449 detik

Gaya Geser Dasar

Gaya geser dasar yang didapatkan dari hasil analisa respons spektrum minimum

adalah sebesar 85% gaya geser dasar yang dihitung berdasarkan cara statik

ekivalen. Dengan demikian apabila gaya geser dasar hasil analisa respons

spektrum lebih kecil dari 85% gaya geser dasar statik ekivalen, maka ordinat

respons spektrum harus dikalikan dengan nilai 0.85V/Vt, dimana :

V ≥ 0,85.V1

dimana :

Tabel 4.9 Gaya Gese Dasar

TABLE: Base Reactions OutputCase CaseType StepType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ

Text Text Text N N N

EQ-X LinRespSpec Max 3852266,89 458214,47 218868,6

EQ-Y LinRespSpec Max 458214,54 5390486,65 106071,89

Berdasarkan pasal 7.8.1 geser dasar seismik (V) dalam arah yang ditetapkan harus

ditentukan sesuai dengan persamaan berikut :

,

Keterangan:

Cs = koefisien respons seismik

W = berat seismik efektif

Koefisien respons seismik (Cs) harus ditentukan sesuai dengan persamaan :

, -.,/0

SDS = parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda

pendek

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 125: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

108 Universitas Indonesia

R = faktor modifikasi respons

Ie = faktor keutamaan gempa

, 1,05/ 81,50 0,197

Berdasarkan perhitungan sebelumnya, berat seismik efektif (W) adalah

33327036,09 N.

Sehingga gaya geser dasar respon ragam pertama arah-y :

0,197 33327036,09 6.561.260,23 N

0,85 0,85 6.561.260,23 5.577.071,196 N

Dari nilai Base Reaction Diperoleh :

Fx = 3.861.343,6 < 5.577.071,196 (Tidak memenuhi syarat)

Karena nilai Fx lebih kecil dari V1, maka diperlukan faktor pembesaran base

reaction, yaitu :

Skala pembesaran = 4565 7.788.98,:;<.=;.<><,; 1,444

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 126: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

109 Universitas Indonesia

Pada faktor skala G HI :,= ,7= 1,8375 sehingga perlu dikalikan dengan

skala pembesaran, yaitu 1,8375 1,444 2,6533. Setelah dirun maka akan didapatkan seperti tabel

Tabel 4.10 Gaya Geser Dasar hasil skala pembesaran

TABLE: Base Reactions

OutputCase CaseType StepType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ

Text Text Text N N N

EQ-X LinRespSpec Max 5562569 661649 316040

EQ-Y LinRespSpec Max 661649 7783716 153165

Tabel 4.11 Perbandingan gaya geser awal dengan setelah di scale up

TABLE: Base Reactions

OutputCase GlobalFX GlobalFY GlobalFZ

Text N N N

EQ-X 3861343,6 445075,53 264318,42

EQ-Y 445075,34 5390179,58 141352,17

4.2.11. Penentuan simpangan antar lantai

Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (∆) harus dihitung sebagai

perbedaan

defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau.

δK CMδKNIN

dimana :

δxe = Defleksi yang ditentukan oleh analisis elastis

TABLE: Base Reactions

OutputCase GlobalFX GlobalFY GlobalFZ

Text N N N

EQ-X 5562569 661649 316040

EQ-Y 661649 7783716 153165

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 127: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

110 Universitas Indonesia

δx = Perpindahan yang diperbesar

Cd = Faktor pembesaran defleksi

Ie = Faktor keutamaan

Tabel 4.12 Defleksi izin

Berdasarkan tabel kategori resiko, maka untuk menentukan besarnya simpangan

izin adalah dengan :

∆Q 0,010hSK

∆ +T "U/ W ∆$

Dimana :

∆Q = Simpangan izin

∆ = simpangan antar lantai

hsx = ketinggian lantai

Dari kombinasi pembebanan, didapatkan nilai seimpangan terbesar pada

kombinasi :

Ux terbesar pada kombinasi 6 dan Uy terbesar pada kombinasi 7.

Tabel 4.13 Defleksi arah x

Lantai δxe Cd Ie δx

Lantai 1 0,01456

5,5 1,5

0,0534

Lantai 2 0,01801 0,06604

Lantai 3 0,02054 0,07531

Tabel 4.14 Defleksi arah y

Lantai δye Cd Ie δy

Lantai 1 0,00867 5,5 1,5 0,0318

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 128: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

111 Universitas Indonesia

Lantai 2 0,01099 0,0403

Lantai 3 0,01233 0,0452

Tabel 4.15 Drift arah x

Beban lateral arah x

Lantai hsx (m) δxe δx Δ (m) Δa (m)

Lantai 1 6 0,01456 0,0053 0,0534 0,06

Lantai 2 10 0,01801 0,0053 0,0126 0,04

Lantai 3 14 0,02054 0,00744 0,0093 0,04

Tabel 4.16 Drift arah y

Beban lateral arah y

Lantai hsx (m) δye δx Δ (m) Δa (m)

Lantai 1 6 0,00867 0,0318 0,0318 0,06

Lantai 2 10 0,01099 0,0403 0,0085 0,04

Lantai 3 14 0,01233 0,0452 0,0049 0,04

∆ adalah simpangan pada model hasil SAP

∆a adalah batas simpangan antar lantai izin

Pada arah (x) dan arah (y) terlihat bahwa simpangan pada model memenuhi syarat yaitu tidak melebihi simpangan izin.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 129: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

112 Universitas Indonesia

4.3 PERHITUNGAN TSUNAMI

Lokasi bangunan penyelamat tsunami ini terletak ± 50 meter dari bibir pantai.

Untuk menentukan besarnya gaya-gaya bekerja pada struktur tersebut, maka

perlu dilakukan perhitungan secara manual pada komponen-komponen kolom (a

dan b) pada ruang terbuka serta ruang tertutup pada tembok (c dan d).

Berikut ini adalah gaya-gaya yang bekerja pada struktur ketika bangunan terkena

beban tsunami :

1. Gaya hidrodinamik

2. Gaya Debris Impact

3. Gaya angkat (uplift force)

4.3.1. Gaya Hidrodinamik

XY. 12 Z.[\]^_

XY. = Gaya horizontal dari gelombang Tsunami

Z = massa jenis air

. = Koefisien tarik (= 1,1 ~ 2,0)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 130: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

113 Universitas Indonesia

Asumsi : Nilai 1,1 untuk kolom berbentuk silinder

Nilai 2 untuk kolom persegi, pelat, dsb.

\] = Ketinggian atau kedalaman genangan

^_ = Lebar genangan

[ = kecepatan aliran

Kecepatan terjangan u adalah proporsional dengan akar kuadrat dari kedalaman genangan dan nilai Froude. Semakin besar nilai Froude, maka semakin besar kecepatan alir :

[ Xabηc$5

Kedalaman genangan (\]" sama dengan kedalaman genangan desain (ηc$5"

sehingga persamaan menjadi :

[ Xabηc$5

XY. 12 Z.dXabηc$5e\]^_

Fgh 12 ρChdFigηkQKeηkQKBm

Fgh ChFi2 ρgηkQKBm

Matsutomi et al menggunakan kisaran nilai CD yaitu 1,1 sampai 2,0. Pada umumnya nilai Froude +Xa" telah ditentukan sebesar 2 untuk permukaan halus dan 0,7 untuk permukaan kasar.

Fgh +1.1~2.0" 2,02 ρgηkQKBm

Fgh +4.4~8"2 ρgηkQKBm

Diasumsikan tinggi atau kedalaman genangan air (ηkQK" adalah 12 meter dari

tanah.

Berikut ini adalah perhitungan untuk nilai Fgh untuk masing-masing komponen :

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 131: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

114 Universitas Indonesia

1. Kolom Ramp memiliki diameter 0,75 meter

Fgh 1,1 22 n1200kgm< p /9,8 ms0 dηkQKe +0,75 m"

Nilai ηkQK adalah tergantung dari ketinggian masing-masing kolom yang

terendam, sehingga memiliki nilai Fgh yang bervariasi. Berikut adalah hasil perhitungan dan input beban hidrodinamik pada kolom ramp : 2. Kolom a pada elevasi 0 – 4 meter memiliki tinggi 4 meter dengan

keadaan terendam seluruhnya.

Fgh 1,1 22 n1200kgm< p /9,8 ms0 +4" +0,75 m"

Fgh 310.464 kgm/s

Agar menjadi beban terdistribusi merata disepanjang arah vertikal

kolom, maka nilai F_HD dibagi dengan panjang kolom, yaitu :

Fgh 310.464 N4 m

Fgh 77.616 N/m′

3. Kolom b pada elevasi 4 – 6 meter memiliki tinggi 2 meter dengan keadaan terendam seluruhnya.

Fgh 1,1 22 n1200kgm< p /9,8 ms0 +2" +0,75 m"

Fgh 77.616 kgms

Agar menjadi beban terdistribusi merata disepanjang arah vertikal

kolom, maka nilai FHD dibagi dengan panjang kolom, yaitu :

Fgh 77.616 N2 m

Fgh 38.808 N/m′

4. Pelat c pada elevasi 6 – 10 meter memiliki ukuran 4×4 meter dengan

keadaan terendam seluruhnya.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 132: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

115 Universitas Indonesia

Fgh 2 22 n1200kgm< p /9,8 ms0 +4 m" +4 m"

Fgh 3.010.560 kgm/s

Agar menjadi beban terdistribusi merata pada pelat, maka nilai Fgh

dibagi dengan luas pelat, yaitu :

Fgh 3.010.560 N16 m

Fgh 188.160 N/m

5. Pelat d pada elevasi 10 – 12 meter memiliki ukuran 4×2 meter dengan keadaan terendam seluruhnya.

Fgh 2 22 n1200kgm< p /9,8 ms0 +2 m" +4 m"

Fgh 752.640 kgm/s

Agar menjadi beban terdistribusi merata pada pelat, maka nilai Fgh dibagi dengan luas pelat, yaitu :

Fgh 752.640 N8 m

Fgh 94.080 N/m

4.3.2. Gaya Debris (Puing)

Xq crc$5√t

Cm = Koefisien massa tambahan (disarankan 2.0)

umax = Kecepatan aliran maksimal yang membawa puing

m = Massa puing

k = Kekakuan efektif puing

Tabel 4.17 Masa dan kekakuan puing

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 133: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

116 Universitas Indonesia

[c$5 u2 b /1 v0

R = Ketinggian terjangan Z = Ketinggian dasar struktur atau bangunan (datum harus berada pada permukaan laut)

[c$5 w2 +9,8 x" +12 " n1 2 12 p

[c$5 14 /x

Maka,

Xq +2" /14 x 0 450 2,4 10;tb/x

Xq 920.173,8966 & y 920.174 &

Letak puing terapung pada elevasi air tertinggi yaitu 12 m dari dasar, maka letak beban puing adalah pada ketinggian 12 m.

4.3.3. Gaya Angkat (Uplift Forces on Elevated Floors)

X Z, b z] \

ρS = Massa jenis air termasuk sedimen (1200 kg/m3)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

z] = Luas lantai (m2)

\ = Ketinggian air yang dipindahkan dari lantai

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 134: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

117 Universitas Indonesia

X n1200 kgm<p /9,8 x0 +20 24 "+6 "

X 33.868.800 &

Tabel 4.18 Simpangan arah x akibat beban tsunami

Lantai δxe Cd Ie δx

Lantai 1 0,00145 5,5 1,5

0,0053 Lantai 2 0,00145 0,0053 Lantai 3 0,00203 0,00744

Tabel 4.19 Simpangan arah y akibat beban tsunami

Lantai δye Cd Ie δy Lantai 1 0,01898

5,5 1,5 0,0696

Lantai 2 0,01847 0,06771 Lantai 3 0,01555 0,05701

Tabel 4.20 Drift arah x akibat beban tsunami

Beban lateral arah x

Lantai hsx (m) δxe δx ∆ (m) ∆a (m) Lantai 1 6 0,00145 0,005302 0,0053 0,06 Lantai 2 10 0,00145 0,005302 0 0,04 Lantai 3 14 0,00203 0,007443 0,0021 0,04

Tabel 4.21 Drift arah y akibat beban tsunami

Beban lateral arah y

Lantai hsx (m) δxe δx ∆ (m) ∆a (m) Lantai 1 6 0,015981 0,069597 0,058597 0,06 Lantai 2 10 0,01564 0,0677123 -0,00125033 0,04 Lantai 3 14 0,015547 0,0570057 -0,000341 0,04

4.4. STRESS CHECK

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 135: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

118 Universitas Indonesia

Dari kombinasi gempa dan tsunami yang digunakan, maka dihasilkan hasil stress check terbesar berasal dari kombinasi gempa 6, yaitu 1,4916 DL - 1,3 EQX - 0,39 EQy + 1 LL

4.5. PERENCANAAN PENULANGAN STRUKTUR

Notasi b x h (mm) Keterangan

B-300 x 450 300 × 450 lantai 3 (atap)

B-450 x 650 450 × 650 lantai 2

B-500 x 700 500 × 700 lantai 1

B-450 x 600 450 × 600 lantai mezzanine

4.5.1. Perencanaan Tulangan Balok Induk

♦ fc’ = 35 MPa dan fy = 400 Mpa

♦ ø tulangan = ø 19 mm

♦ ø tulangan geser = ø 10 mm

♦ ø sengkang = ø 10 mm

♦ selimut beton = 40 mm

♦ As’ = 0,5 As

4.5.1.1. B-300 × 450 (Dimensi balok 300 × 450)

d = 450 – 40 – 10 – (½ x 19) = 390,5 mm d’ = H – d = 59,5 mm

Cek Kelelehan Baja

| ~~ ′ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~" ,

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 136: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

119 Universitas Indonesia

Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

Mu (lapangan) = -25,44857 KN.m Mu (tumpuan) = 25,44304 KN.m Vu = 169,53271 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan Mu (lapangan) = 25,44857 KN.m

25,44857 0.8 31,811 KN. m 31,811 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

31,811 · 10; +z, 0.5z," · 400· 390,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 390,5 4 0.5z, · · +390,5 59,5"

31,811 · 10; 62898,393z, 66200z, As = 246,41 mm2

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 232,8898 300 · 390,5 1,988 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³′ · · 600600 z,′² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 123,20350 · 390,5 0.0265

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 300 × 390,5 = 410,025

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 137: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

120 Universitas Indonesia

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤~, ~¹¤ µ · ¶ · , ¹ , ºy ¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z,′ 0.5z, » ¼′ 0.5¼ y 319 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan Mu (tumpuan) = 25,44304 KN.m

25,44304 0.8 31,8038 KN. m 31,8038 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

31,8038 · 10; +z, 0.5z," · 400· 390,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 390,5 4 0.5z, · · +390,5 59,5"

31,8038 · 10; 62898,393z, 66200z, As = 246,353 mm2

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 232,353 300 · 390,5 2,103 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³′ · · 600600 z,′² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 123,1765350 · 390,5 0.0265

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 138: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

121 Universitas Indonesia

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 300 × 390,5 = 410,025

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤~, ~¹¤ µ · ¶ · , ¹ , ºy ¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z,′ 0.5z, » ¼′ 0.5¼ y 319 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Geser

Vu = 169,53271 KN = 169532,71 N

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ ′ · ²Á · 16 · √40 · 300 · 390,5 123486,943 N

³ 0,75 123486,943 N 92615,21 N 12 ³ 12 0,75 115.511,4578 N 46307,60 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

0.75 226,044 KN

, ³ 102,557 KN Jarak antar sengkang

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 390,5102,557 · 10< 239,240 mm

Namun, SNI mentepkan batas spasi maksimum untuk sengkang vertikal

sebesar d/2, sehingga, spasinya menjadi

xc$5 2 195,25 mm

Digunakan jarak antar sengkang 200 mm.

4.5.1.2. B-450 × 650 (Dimensi balok 450 × 650)

d = 650 – 40 – 10 – (½ x 19) = 590,5 mm d’ = H – d = 59,5 mm

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 139: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

122 Universitas Indonesia

Cek Kelelehan Baja

| ~~ ′ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~" , ¹

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

♦ Mu (lapangan) = -91,6004 KN.m

♦ Mu (tumpuan) = 72,37237 KN.m ♦ Vu = 510,121 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan Mu (lapangan) = 91,6004 KN.m

91,6004 0.8 114,5005 KN. m 114,501 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

114,501 · 10; +z, 0.5z," · 400· 590,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 590,5 4 0.5z, · · +590,5 59,5"

114,501 · 10; 95112,68z, 106200z, As = 568,772 mm2

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 568,772450 · 590,5 2,140 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³′ · · 600600 z,′² ·

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 140: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

123 Universitas Indonesia

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 284,386450 · 590,5 0.0303

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 450 × 590,5 = 930,03

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ~, ~¤ µ · ¶ · , ¹ ¤, ¤¤y ¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z,′ 0.5z, » ¼′ 0.5¼ y 719 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan

Mu (tumpuan) = 72,37237 KN.m

72,37237 0.8 90,465 KN. m 90,465 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

90,465 · 10; +z, 0.5z," · 400· 590,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 590,5 4 0.5z, · · +590,5 59,5"

90,465 · 10; 95112,68z, 106200z, As = 449,376 mm2

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 141: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

124 Universitas Indonesia

Z z,² · 449,376450 · 590,5 1,69 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³′ · · 600600 z,′² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 224,688450 · 590,5 0.0302

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 450 × 590,5 = 930,03

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ~, ~¤ µ · ¶ · , ¹ ¤, ¤¤y ¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z,′ 0.5z, » ¼′ 0.5¼ y 719 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Geser Vu = 510,121 KN = 510121 N

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ ′ · ²Á · 16 · √40 · 450 · 590,5 280098,74 N

³ 0,75 115.511,4578 N 210074,0578 N 12 ³ 12 0,75 115.511,4578 N 105037,03 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

0.75 680,16 KN

, ³ 400,063 KN Jarak antar sengkang

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 142: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

125 Universitas Indonesia

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 590,5400,063 · 10< 92,741 mm

xc$5 2 295,25 mm

Digunakan jarak antar sengkang 100 mm.

4.1.1.3. B-500 x 700 (Dimensi balok 500 × 700)

d = 700 – 40 – 10 – (½ x 19) = 640,5 mm

d’ = H – d = 59,5 mm

Cek Kelelehan Baja

| ~~ ′ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~" ~, ¤~

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

♦ Mu (lapangan) = -188,27 KN.m ♦ Mu (tumpuan) = 270,3719 KN.m

♦ Vu = 882,634 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan Mu (lapangan) = 188,27 KN.m

188,27 0.8 235,3375 KN. m 235,3375 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

235,34. 10; +z, 0.5z," · 400· 640,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 640,5 4 0.5z, · · +640,5 59,5"

235,34. 10; 103166,25 z, 116200z, As = 1072,82 mm2

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 143: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

126 Universitas Indonesia

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1072,82500 · 640,5 3,35 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³′ · · 600600 z,′² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 536,41500 · 640,5 0.0306

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 500 × 640,5 = 1120,875

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤¤¹~, º¤ µ · ¶ · , ¹ ¤, º¤y ¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z,′ 0.5z, » ¼′ 0.5¼ y 819 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan

Mu (tumpuan) = 270,3719 KN.m

270,3719 0.8 337,964 KN. m 337,964 · 10; N. mm +z, z,′" · · n · 4 p z,′ · · + ′"

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 144: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

127 Universitas Indonesia

337,96 · 10; +z, 0.5z," · 400· 640,5 +0.85 0.05+ ′ 30"/7" · 640,5 4 0.5z, · · +640,5 59,5"

337,96 · 10; 103166,25 z, 116200z, As = 1540,642 mm2

Cek Daktilitas

′ ¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1540,642500 · 640,5 4,81 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 770,321500 · 640,5 0.031

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ < ρmax, maka gunakan As

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤~, ¹¤ µ · ¶ · , ¹ ¹¤, ¹y ¹¹¤ «¦ª§¥§ «­©¨ z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 1119 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Geser Vu = 882,634 KN = 882634 N

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ · ²Á · 16 · √40 · 500 · 640,5 337573,14 N

³ 0,75 337573,14 N 253179,855 N

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 145: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

128 Universitas Indonesia

12 ³ 12 0,75 253179,855 N 126589,93 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

0.75 1176,85 KN

, ³ 839,3 KN Jarak antar sengkang

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 640,5839,3 · 10< 47,95 mm

Jarak antar sengkang maksimum

xc$5 2 295,25 mm

Digunakan jarak antar sengkang 50 mm.

4.1.1.4. B-450 x 600 (Dimensi balok 450 × 600)

d = 600 – 40 – 10 – (½ x 19) = 540,5 mm

d’ = H – d = 59,5 mm

Cek Kelelehan Baja

| ~~ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~" ~, ¤~

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

♦ Mu (lapangan) = -135,43 KN.m ♦ Mu (tumpuan) = 160,84 KN.m ♦ Vu = 351,662 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 146: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

129 Universitas Indonesia

Mu (lapangan) = 188,27 KN.m

135,43 0.8 169,2875 KN. m 169,2875 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

169,29 · 10; +z, 0.5z," · 400· 540,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 540,5 4 0.5z, · · +540,5 59,5"

169,29 · 10; 87059,11 z, 96200z, As = 923,77 mm2

Cek Daktilitas

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 923,77450 · 540,5 3,798 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 461,885450 · 540,5 0.0307

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ < ρmax, maka gunakan As

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¹, ¤ µ · ¶ · , ¹ ¤, ~y ¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨ z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 719 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan Mu (tumpuan) = 160,84 KN.m

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 147: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

130 Universitas Indonesia

160,84 0.8 201,05 KN. m 201,05 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

201,05 · 10; +z, 0.5z," · 400· 540,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 540,5 4 0.5z, · · +540,5 59,5"

201,05 · 10; 87059,11 z, 96200z,

As = 1113,45 mm2

Cek Daktilitas

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1113,45500 · 640,5 3,48 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 770,321500 · 640,5 0.031

karena memenuhi syarat daktilitas, ρ < ρmin < ρmax, maka gunakan ρmin

Asmin = ρmin × b × d

Asmin= 3,5 ×10-3× 450 × 540,5 = 851,3

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ º¤, ¤ µ · ¶ · , ¹ ¤¹, ~~y ¤¹¤ «¦ª§¥§ «­©¨ z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 619 tulangan tekan

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 148: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

131 Universitas Indonesia

Perhitungan Tulangan Geser Vu = 351,662 KN

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ · ²Á · 16 · √40 · 450 . 540,5 256381,66 N

³ 0,75 256381,66 N 192286,246 N 12 ³ 12 0,75 192286,246 N 96143,123 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

0.75 468,9 KN

, ³ 212,519 KN Jarak antar sengkang

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 540,5212,519 · 10< 159,8 mm

Jarak antar sengkang maksimum

xc$5 2 270,25 mm

Digunakan jarak antar sengkang 150 mm.

4.1.1.5. B-300 x 450 (Dimensi balok 300 × 450)

d = 450 – 40 – 10 – (½ x 19) = 390,5 mm

d’ = H – d = 59,5 mm

Cek Kelelehan Baja

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 149: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

132 Universitas Indonesia

| ~~ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~" , ¤

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

♦ Mu (lapangan) = -183,841 KN.m

♦ Mu (tumpuan) = 147,9085 KN.m ♦ Vu = 1331,67 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan Mu (lapangan) = 183,841 KN.m

183,8410.8 229,80 KN. m 229,80 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

229,80 · 10; +z, 0.5z," · 400· 390,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 390,5 4 0.5z, · · +390,5 59,5"

229,80 · 10; 62898,4 z, 66200z, As = 1780,04 mm2

Cek Daktilitas

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1780,04300 · 390,5 1,52 · 10°

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 890,0300 · 390,5 0.0336

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 150: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

133 Universitas Indonesia

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ < ρmax, maka gunakan As

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤º~, ~¤ µ · ¶ · , ¹ ¹, ¤~

y ¹¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 1319 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan Mu (tumpuan) = 147,9085 KN.m

147,9085 0.8 184,89 KN. m 184,89 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

184,89 · 10; +z, 0.5z," · 400· 390,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 390,5 4 0.5z, · · +390,5 59,5"

184,89 · 10; 62898,4 z, 66200z,

As = 1432,16 mm2

Cek Daktilitas

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1432,16300 · 390,5 1,22 · 10°

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 151: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

134 Universitas Indonesia

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 716,08300 · 390,5 0.0328

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ< ρmax, maka gunakan ρmin

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤¹, ¤¤ µ · ¶ · , ¹ ¹~, ¤

y ¹¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 1119 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Geser Vu = 1331,67 KN

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ · ²Á · 16 · √40 · 300 . 390,5 123486,94 N

³ 0,75 123486,94 N 92615,21 N 12 ³ 12 0,75 123486,94 N 46307,60 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

0.75 1775,56 KN

, ³ 1652,074 KN Jarak antar sengkang

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 390,51652,074 · 10< 14,85 mm

Jarak antar sengkang maksimum

xc$5 2 195,25 mm

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 152: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

135 Universitas Indonesia

Digunakan jarak antar sengkang 15 mm.

4.1.1.6. B-350x 500 (Dimensi balok 350 × 500) d = 500 – 40 – 10 – (½ x 19) = 440,5 mm d’ = H – d = 59,5 mm

Cek Kelelehan Baja

| ~~ · d~~ e ~~ , ~, · +~~ ~~"

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 400 MPa Dari pembebanan portal, didapat gaya dalam momen dan lintang pada balok yang terbesar, yaitu

♦ Mu (lapangan) = -167,09 KN.m

♦ Mu (tumpuan) = 116,739 KN.m ♦ Vu = -314,804 KN

Perhitungan Tulangan Lapangan Mu (lapangan) = 167,09 KN.m

167,090.8 208,86 KN. m 208,86 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

208,86 · 10; +z, 0.5z," · 400· 440,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 440,5 4 0.5z, · · +440,5 59,5"

208,86 · 10; 70951,96 z, 76200z, As = 1419,35 mm2

Cek Daktilitas

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 153: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

136 Universitas Indonesia

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1419,35350 · 440,5 9,2 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 709,675350 · 440,5 0.0321

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ < ρmax, maka gunakan As

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤¤, ¤ µ · ¶ · , ¹ ¹~, ~¤

y ¹¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 1119 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Tumpuan Mu (tumpuan) = 116,739 KN.m

116,739 0.8 184,89 KN. m 145,92 · 10; N. mm +z, z," · · n · 4 p z, · · + "

145,92 · 10; +z, 0.5z," · 400· 440,5 +0.85 0.05+Â 30"/7" · 440,5 4 0.5z, · · +440,5 59,5"

145,92 · 10; 70951,96 z, 76200z,

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 154: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

137 Universitas Indonesia

As = 991,65 mm2

Cek Daktilitas

¡¢¡£ ¤. +¥¦§¨§ §©ª© «¬­®¬¯­"

= 3.953 · 10°< atau 3.5 · 10°< diambil 3.5 · 10°<

Z z,² · 1432,16350 · 440,5 9,289 · 10°<

Zc$5 0.75 · 0.85 · ³ · · 600600 z,² ·

0.75 · 0.85 · 40 · 0.7786400 · 600600 400 0.5 · 495,825350 · 440,5 0.0314

karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ< ρmax, maka gunakan ρmin

Jumlah tulangan yang digunakan :

´|¤ µ · ¶ · ¢£·¡¸¡¹ ¤, ¤ µ · ¶ · , ¹ ¤, º

y ¤¤ «¦ª§¥§ «­©¨

z, 0.5z, » ¼Â 0.5¼ y 719 tulangan tekan

Perhitungan Tulangan Geser Vu = 314,804 KN

z¿ 2 · 14 · À · ¿ 2 · 0,25 · À · 10 157,0796 mm

³ 16 · ³ · ²Á · 16 · √40 · 350 . 440,5 162514,72 N

³ 0,75 162514,72 N 121886,04 N 12 ³ 12 0,75 162514,72 N 60943,02 N

karena ½ Vc < Vu perlu tulangan geser

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 155: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

138 Universitas Indonesia

0.75 419,74 KN

, ³ 257,22 KN Jarak antar sengkang

x z¿ · · , 157,0796 · 400 · 440,5257,22 · 10< 107,6 mm

Jarak antar sengkang maksimum

xc$5 2 220,25 mm

Digunakan jarak antar sengkang 100 mm.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 156: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

139 Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

1. Bangunan escape building hasil modelling SAP 2000 tersebut memiliki

nilai periode (Tc) 0,716714 pada mode 1 dan 0,499 pada mode 2; sesuai

SK SNI 1726-2010 karena Tc > Cu Ta maka ditetapkan periode batas

yang digunakan (Tx dan Ty) adalah Cu Ta sebesar 0,4449 detik.

2. Gaya geser dasar awal (Vdyn) adalah 3861,3436 kN, karena Vdyn ≥ 0,85.V1

maka perlu dilakukan pembesaran sebesar 1,444 sehingga menghasilkan

nilai gaya geser akhir 5562,569 KN.

3. Nilai modal load participation ratios telah mencapai dari 91% pada mode

ke 3 dengan jumlah 12 ragam getar pertama.

4. Nilai drift pada arah x dan y pada beban gempa dan tsunami telah

memenuhi syarat batas simpangan izin; dengan simpangan terbesar arah y

adalah berasal dari beban tsunami (gaya hidrodinamik, gaya debris, dan

gaya angkat) dikarenakan beban tsunami diberikan pada arah y.

Sedangkan simpangan terbesar arah x adalah berasal dari beban gempa.

Simpangan arah x akibat beban gempa

Beban lateral arah x

Lantai hsx (m) δxe δx Δ (m) Δa (m)

Lantai 1 6 0,01456 0,0053 0,0534 0,06

Lantai 2 10 0,01801 0,0053 0,0126 0,04

Lantai 3 14 0,02054 0,00744 0,0093 0,04

Simpangan arah y akibat beban gempa

Beban lateral arah y

Lantai hsx (m) δye δx Δ (m) Δa (m)

Lantai 1 6 0,00867 0,0318 0,0318 0,06

Lantai 2 10 0,01099 0,0403 0,0085 0,04

Lantai 3 14 0,01233 0,0452 0,0049 0,04

Simpangan arah x akibat beban tsunami

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 157: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

140 Universitas Indonesia

Beban lateral arah x

Lantai hsx (m) δxe δx ∆ (m) ∆a (m) Lantai 1 6 0,00145 0,005302 0,0053 0,06 Lantai 2 10 0,00145 0,005302 0 0,04 Lantai 3 14 0,00203 0,007443 0,0021 0,04

Simpangan arah y akibat beban tsunami

Beban lateral arah y

Lantai hsx (m) δxe δx ∆ (m) ∆a (m) Lantai 1 6 0,015981 0,069597 0,058597 0,06 Lantai 2 10 0,01564 0,0677123 -0,00125033 0,04 Lantai 3 14 0,015547 0,0570057 -0,000341 0,04

5. Pada struktur, gaya yang lebih berpengaruh adalah gaya gempa,

didapatkan dari hasil stress check pada kombinasi gempa 6 yaitu 1,4916

DL - 1,3 EQX - 0,39 EQy + 1 LL yang menghasilkan nilai momen ultimate

yang digunakan untuk perhitungan jumlah penulangan.

6. Balok B-300x400, B-450x650, B-500x700, B-450x600 setelah

dimasukkan jumlah tulangan geser telah menghasilkan gaya geser ultimate

(Vu) lebih besar dari Ø Vn sehingga dari segi kekuatan, bangunan ini telah

kuat menahan beban gempa dan tsunami.

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 158: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

141 Universitas Indonesia

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 159: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

142 Universitas Indonesia

Gambar Periode pendek (Ss)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 160: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

143 Universitas Indonesia

Gambar Periode panjang (S1)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 161: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

144 Universitas Indonesia

TABLE: Modal Participating Mass Ratios OutputCase StepType StepNum Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ

Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless MODAL Mode 1 0,71468 0,91 0,003811 0,00005145 0,91 0,00381 0,00005145 MODAL Mode 2 0,502246 0,0002786 0,19 0,00003183 0,91 0,2 0,00008328 MODAL Mode 3 0,446577 0,005159 0,71 0,0001128 0,92 0,91 0,0001961 MODAL Mode 4 0,209478 0,02829 0,0002296 0,004382 0,95 0,91 0,004578 MODAL Mode 5 0,163269 0,00002741 0,0216 0,00005209 0,95 0,93 0,00463 MODAL Mode 6 0,147412 0,00004048 0,00562 0,03757 0,95 0,94 0,0422 MODAL Mode 7 0,144516 0,0009091 0,003924 0,0909 0,95 0,94 0,13 MODAL Mode 8 0,135226 0,0002132 0,01056 0,0001515 0,95 0,95 0,13 MODAL Mode 9 0,11962 0,00248 0,00007966 0,01513 0,95 0,95 0,15 MODAL Mode 10 0,115464 0,00006289 0,0001224 0,006965 0,95 0,95 0,16 MODAL Mode 11 0,114002 0,0002954 0,00003726 0,001046 0,95 0,95 0,16 MODAL Mode 12 0,111764 0,001256 0,00001349 0,00008804 0,95 0,95 0,16

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 162: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

145 Universitas Indonesia

TABLE: Modal Participating Mass Ratios RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless 0,0004769 0,31 0,44 0,000477 0,31 0,44 0,05089 0,00001171 0,47 0,05137 0,31 0,91

0,19 0,002324 0,01575 0,24 0,31 0,92 0,002614 0,04607 0,009719 0,25 0,35 0,93 0,02145 0,00002175 0,01594 0,27 0,35 0,95 0,04518 0,06221 0,0009595 0,31 0,42 0,95 0,03597 0,11 0,0022 0,35 0,53 0,95

0,0004834 0,0001829 0,001832 0,35 0,53 0,95 0,01114 0,001682 0,002183 0,36 0,53 0,95 0,00366 0,006781 0,00002452 0,36 0,54 0,95

0,0006592 0,001235 0,0000616 0,36 0,54 0,95 2,285E-05 0,0001044 0,0007246 0,36 0,54 0,95

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 163: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

146

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 164: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 buku Chapter 11: Determining Site-Specific Load ...................... 90

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 165: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

87

DAFTAR ACUAN

1Muharam Bayu Tri Nugroho. Agustus 2005. Judul Skripsi : Tingkat Kerusakan Bangunan Akibat Gempa Dan Tsunami Di Kota Banda Aceh. 2Satuan Tugas Penanggulangan Bencana Aceh – ITB. Februari 2005. Laporan Kajian Awal dan Survey Lapangan Pasca Gempa Bumi dan Tsunami Aceh 26 Desember 2004 (Online), (http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=Satuan+Tugas+Penanggulangan+Bencana+Aceh+%E2%80%93+ITB&source=web&cd=5&ved=0CDcQFjAE&url=http%3A%2F%2Fatdr.tdmrc.org%3A8084%2Fjspui%2Fbitstream%2F123456789%2F975%2F1%2FSurvey%2520Lapangan%2520Pasca%2520Gempabumi%2520Dan%2520Tsunami%2520Aceh%252026%2520Desember%25202004%2520.pdf&ei=TtwBT8PSI8vrrQfOsMnVDw&usg=AFQjCNGQW11nxxeR65VoAmUR9ASVe4DL8w , diakses 12 Desember 2011) 3Irwan Sutiono - Sea Defence Consultant dan Dr. Ir. Mochammad Afifuddin, M.Eng – Unsyiah, 18 November 2008. Aceh and Nias Sea Defence, Flood Protection, Refuges and Early Warning Project (Online), (http://atdr.tdmrc.org:8084/jspui/bitstream/123456789/5675/1/20070700_Usulan_Rambu_Evakuasi_Tsunami.pdf , diakses 12 Desember 2011) 4Ove Arup & Partners Ltd. April 2006. The People of Aceh-Aceh & Nias Post Tsunami Reconstruction-Review of Aceh Housing Program, (Online), (http://www.arup.com/_assets/_download/download512.pdf , diakses pada 14 Desember 2011) 5Sea Defence Consultants, Pedoman Perencanaan Pengungsian Tsunami (Guideline Refuge Planning), Marer 2007. 6Wiryanto, Konsep SNI Gempa 1726-201x,

(http://wiryanto.files.wordpress.com/2011/07/makalah_1.pdf, diakses 9 Januari 2012) 7PU, Pedoman teknis rumah dan bangunan gedung, (www1.pu.go.id/uploads/services/2011-12-01-14-03-59.pdf)

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 166: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

88

DAFTAR PUSTAKA

Diposaptono, S., Budiman. 2005. Tsunami. Penerbit Buku Ilmian Populer, Bogor.

Satuan Tugas Penanggulangan Bencana Aceh – ITB. Februari 2005. Laporan Kajian Awal dan Survey Lapangan Pasca Gempa Bumi dan Tsunami Aceh 26 Desember 2004 (Online), (http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=Satuan+Tugas+Penanggulangan+Bencana+Aceh+%E2%80%93+ITB&source=web&cd=5&ved=0CDcQFjAE&url=http%3A%2F%2Fatdr.tdmrc.org%3A8084%2Fjspui%2Fbitstream%2F123456789%2F975%2F1%2FSurvey%2520Lapangan%2520Pasca%2520Gempabumi%2520Dan%2520Tsunami%2520Aceh%252026%2520Desember%25202004%2520.pdf&ei=TtwBT8PSI8vrrQfOsMnVDw&usg=AFQjCNGQW11nxxeR65VoAmUR9ASVe4DL8w , diakses 12 Desember 2011)

Irwan Sutiono - Sea Defence Consultant dan Dr. Ir. Mochammad Afifuddin, M.Eng – Unsyiah, 18 November 2008. Aceh and Nias Sea Defence, Flood Protection, Refuges and Early Warning Project (Online), (http://atdr.tdmrc.org:8084/jspui/bitstream/123456789/5675/1/20070700_Usulan_Rambu_Evakuasi_Tsunami.pdf , diakses 12 Desember 2011)

Ove Arup & Partners Ltd. April 2006. The People of Aceh-Aceh & Nias Post Tsunami Reconstruction-Review of Aceh Housing Program, (Online), (http://www.arup.com/_assets/_download/download512.pdf , diakses pada 14 Desember 2011)

Muharam Bayu Tri Nugroho. Agustus 2005. Judul Skripsi : Tingkat Kerusakan Bangunan Akibat Gempa Dan Tsunami Di Kota Banda Aceh.

Sea Defence Consultants, Pedoman Perencanaan Pengungsian Tsunami (Guideline Refuge Planning), Marer 2007.

FEMA. Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuation from Tsunamis P646

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012

Page 167: STUDI PERANCANGAN BANGUNAN PENYELAMAT TERHADAP GEMPA …lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20352879-S44606-Studi perancangan... · dominan berpengaruh terhadap struktur adalah akibat

89

LAMPIRAN

Studi perancangan..., Mirna Fauziah, FT UI, 2012