Prosiding Seminar ACE 22-23

Transkripsi

1 ACE Respon Struktur Gedung Shelter Kantor PU Sumatera Barat Berdasarkan SNI Fauzan 1*, Siska Apriwelni 1, dan Anggita Rizki 1 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Andalas * fauzanrn@yahoo.com Intisari Gedung kantor Pekerjaan Umum (PU) Sumatera Barat adalah gedung yang termasuk bangunan shelter yang dibangun pasca gempa 30 September Gedung ini di desain menggunakan peredam gempa base isolator (seismic base isolation). Struktur atas bangunan ini menggunakan struktur beton bertulang yang di desain berdasarkan SNI gempa lama (SNI ) dengan menggunakan Peta Hazard Gempa Indonesia Dengan keluarnya peraturan gempa baru tahun 2012, maka perlu dilakukan evaluasi terhadap struktur gedung PU menggunakan Peraturan Gempa SNI Hasil analisis menunjukkan bahwa gedung PU mampu menahan beban yang bekerja berdasarkan SNI Perbandingan respon struktur bangunan gedung PU menggunakan base isolator dan tanpa base isolator (fixed base) juga akan dibahas dalam makalah ini. Kata Kunci : Gempa, Base isolator, Respon Struktur LATAR BELAKANG Indonesia merupakan kawasan dengan intensitas kegempaan yang cukup tinggi. Hal ini disebabkan karena Indonesia dilalui oleh lempeng-lempeng tektonik dengan jalur aktif yaitu jalur Circum Pasific dan jalur Hindia - Himalaya. Khusus untuk daerah Sumatera Barat, letak geografisnya terletak di zona subduksi dan zona transformasi yang akan sering menimbulkan gempa bumi (Sunaryati, 2010). Akibat dari gempa bumi akan menyebabkan kerusakan kerusakan pada struktur bangunan bahkan ada yang mengalami keruntuhan total. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 267

2 Untuk mengurangi kerusakan yang diakibatkan oleh gempa bumi, biasanya bangunan diperkuat dengan meningkatkan kekuatan/kekakuan bangunan. Pendekatan lain adalah dengan menggunakan sistem seismic base isolation system yaitu suatu sistem yang fleksibel dimana kekakuan bangunan diisolasi dari pondasi di atas tanah sehingga mengurangi aliran shock dari gempa ke bangunan di atasnya (Febrin Anas Ismail, 2012). Kantor PU Sumatera Barat yang terletak di jl. Taman Siswa Padang adalah salah satu gedung shelter yang menggunakan sistem base isolator. Bangunan ini di desain dengan Peraturan Gempa SNI dengan menggunakan Peta Hazard Gempa Indonesia Penulis tertarik menganalisis gedung PU ini dengan menggunakan standar gempa yang baru yakni, Peraturan Gempa SNI dan mengetahui perbandingan respon struktur bangunan gedung PU menggunakan base isolator dan tanpa base isolator (fixed base). METODOLOGI STUDI Sebelum dilakukan analisis terhadap kondisi eksisting struktur gedung perlu dilakukan pengumpulan data dan informasi mengenai struktur gedung PU Sumatera Barat. Data awal yang didapatkan yaitu dokumen perencanaan gedung PU Sumatera Barat dari pihak Kantor PU Sumatera Barat. ANALISIS STRUKTUR Perhitungan dan analisa struktur dilakukan dengan tiga dimensi. Bebanbeban yang diperhitungkan meliputi beban mati, beban hidup dan beban gempa. Berdasarkan data-data yang telah dijelaskan sebelumnya serta berdasarkan fungsi dan lokasi bangunan, struktur gedung PU selanjutnya dimodelkan (Gambar 2). Analisis beban gempa menggunakan analisis dinamis (respon spektrum) gempa untuk Kota Padang berdasarkan Spektra Gempa SNI , dimana respon spektrum gempa untuk analisis berdasarkan koordinat global lokasi gedung tersebut. Gambar 1 Permodelan Struktur Menggunakan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 268

3 HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN ANALISA GAYA DALAM Prosiding Seminar ACE Sebelum melakukan analisa gaya dalam terlebih dahulu ditentukan kolom dan balok yang akan ditinjau. Adapun lokasi kolom dan balok tersebut dapat dilihat dari denah Gambar 2. Gambar 2 BALOK INTERIOR Tabel 1 Lokasi Peninjauan Kolom dan Balok Gaya Dalam Balok Interior Gaya Geser (kg) Dasar 7,2 8428, ,23-34, , , ,6 64, , , ,8 70, , , ,75 58,852 Atap 7, , ,11 27,601 Gaya momen (kg) Dasar 7,2 7830, , , , , ,606 68, , , ,476 75, , , ,9 76,632 Atap 7, , ,236 70,503 Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa pemakaian base isolator dapat mereduksi besar nya gaya dalam dibandingkan dengan pemakaian Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 269

4 struktur konvensional. Gaya dalam pada balok interior dapat direduksi hingga 70,617% untuk gaya geser dan 76,632% untuk momen. Tetapi tidak terjadi pada lantai dasar yang mengalami peningkatan gaya geser dan momen yang sangat besar. Hal ini terjadi karena lantai dasar mengalami perpindahan yang besar akibat adanya penggunaan base isolator. KOLOM INTERIOR Tabel 2 Gaya Dalam Kolom Interior Gaya Aksial (kg) Dasar 3, , ,794 0, , ,619 49, , ,495 50, , ,798 54,383 Gaya Geser (kg) Dasar 3, , ,04 67, , ,2 58, , ,83 66, , ,65 68,156 Gaya momen (kg) Base Isolator Dasar 3, , ,24 69, , ,182 59, , ,174 66, , ,096 68,584 Dari tabel 2 dapat dilihat gaya dalam dengan memakai base isolator dapat mereduksi struktur konvensional sebesar 54,383% untuk gaya aksial, 68,156% untuk gaya geser dan 69,578% untuk momen. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 270

5 POINT DISPLACEMENT Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa Perpindahan arah x dan y akibat beban gempa pada bangunan fixed base terlihat bahwa nilainya kecil dan perbedaan setiap lantainya sangat besar dibandingkan dengan bangunan yang memakai isolator (relatif teratur). Hal ini menunjukkan bahwa struktur atas bangunan bergerak sebagai satu kesatuan struktur yang kaku (rigid). Ketinggian Perbandingan Displacement Arah X Akibat Beban Gempa Dinamis -0, ,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Displacement Gambar 3 Grafik Point Displacement Perbedaan Simpangan Antar lantai antara kedua struktur konvensional dengan struktur menggunakan base isolator dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Tabel 3 Perbedaan Deformasi/Simpangan Arah X Base Isolator Atap ,0266 0, ,0402 0, ,0518 0,0147 Dasar 0,0335 0,0191 Base 0,0015 0,0039 Tabel 4 Perbedaan Deformasi/Simpangan Arah Y Base Isolator Atap ,0273 0,0066 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 271

6 3 0,0436 0, ,0523 0,0168 Dasar 0,034 0,0288 Base 0,001 0,0038 Dari Tabel 3 dan Tabel 4 dapat dilihat bahwa simpangan antar lantai arah X dan arah Y dengan menggunakan base isolator lebih kecil dibandingkan dengan tanpa base isolator (fixed base). Besarnya simpangan antar lantai arah X direduksi sebesar 64,844% sedangkan arah Y direduksi sebesar 63,148%. STORY DRIFT Nilai simpangan antar tingkat massa gedung akibat gempa arah X dan Y berdasarkan SNI Gempa 2012 dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Simpangan Antar SNI 2012 Height Drift X X Direction a= 0,025 H/ρ s a Story UX s= (Dx).Cd/Ie Atap 0, ,0059 0,0148 0,03846 OK 4 0, ,0104 0,0260 0,07692 OK 3 0, ,0147 0,0368 0,07692 OK 2 0, ,0191 0,0477 0,07692 OK Dasar 0,2402 3,95 0,0039 0,0097 0,07596 OK UY Height Drift Y Y Direction a= 0,025 H/ρ s a Story s= (Dy).Cd/Ie Atap 0, ,0066 0, ,03846 OK 4 0, ,002 0, ,07692 OK 3 0, ,017 0, ,07692 OK 2 0, ,029 0, ,07692 OK Dasar 0,2538 3,95 0,0038 0, ,07596 OK Dapat dilihat dari Tabel 5 menunjukkan besarnya simpangan antar lantai, arah X dan arah Y memenuhi batas yang disyaratkan. Berdasarkan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 272

7 kondisi ini struktur gedung PU masih kuat menerima beban dengan menggunakan SNI Gempa KESIMPULAN 1. Pemakaian base isolator akan memperkecil gaya dalam pada kolom dan balok yang dapat direduksi sekitar 27% - 76%. 2. Pemakaian Isolator pada bangunan akan memperbesar deformasi dan simpangan antar lantainya kecil. Berdasarkan perhitungan yang diperoleh simpangan antar lantai arah X dapat direduksi sebsesar 64,844% dan arah Y sebesar 63,148%. 3. Bangunan PU Sumatera Barat dinyatakan mampu memikul bebanbeban yang bekerja berdasarkan SNI UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih untuk Allah SWT yang telah memberikan karunia dan rahmat-nya sehingga karya ilmiah ini selesai. Terima kasih atas dukungan dari orang tua, kakak dan adik selama penulisan karya ilmiah. Dan tidak lupa untuk civitas akademik jurusan Teknik Sipil yang telah banyak membantu penulisan ini. REFERENSI Febrin, A.I Pengaruh Penggunaan Seismic Base Isolation System Terhadap Respons Struktur Gedung Hotel Ibis Padang. Jurnal Rekayasa Sipil, No 1, Februari 2012: 8. SNI , Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Sunaryati, J Penggunaan Base Isolated System untuk Bangunan Tahan Gempa. Makalah Orasi Ilmiah Lustrum V Fakultas Teknik Universitas Andalas. Padang. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 273