PEDOMAN TEKNIS BANGUNAN SEKOLAH TAHAN GEMPA

Transkripsi

1 PEDOMAN TEKNIS BANGUNAN SEKOLAH TAHAN GEMPA FKTGMVQTCV"RGODKPCCP"UGMQNCJ"OGPGPICJ"CVCU FKTGMVQTCV"LGPFGTCN"RGPFKFKMCP"OGPGPICJ MGOGPVGTKCP"RGPFKFKMCP"PCUKQPCN i

2 ii

3 KATA PENGANTAR Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa disusun dengan latar belakang banyaknya kejadian gempa bumi di wilayah Indonesia yang berpotensi menimbulkan kerusakan pada sarana prasarana pendidikan, juga kemungkinan jatuhnya korban jiwa dari pengguna bangunan sekolah. Perencanaan bangunan sekolah tahan gempa di Indonesia perlu menjadi langkah kebijakan antisipatif yang bersifat umum, terlebih ditujukan pada daerahdaerah yang masuk dalam kategori zona rawan gempa. Dengan telah diberlakukannya UU No 28 Tahun 2002 tentang Bangunan Gedung dimana setiap bangunan gedung harus memenuhi persyaratan administratif dan persyaratan teknis sesuai dengan fungsinya, maka bangunan sekolah sebagai bangunan publik yang masuk dalam kategori bangunan dengan fungsi sosial dan budaya, terikat untuk memenuhi ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Dalam hal ini bangunan sekolah perlu memenuhi persyaratan keselamatan Direktorat Pembinaan SMA, sebagai bagian dari stakeholder pendidikan menengah dengan fungsi regulator, memandang strategis pentingnya pemenuhan persyaratan keselamatan bangunan khususnya untuk meminimalisir kerusakan bangunan sekolah dan kemungkinan jatuhnya korban jiwa yang timbul akibat gempa. Untuk itu salah satu program yang dilaksanakan oleh Sub Direktorat Sarana dan Prasarana pada tahun 2010 ini adalah mempersiapkan penyusunan Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa, yang diharapkan dapat disosialisasikan dan menjadi dasar perencanaan umum bangunan sekolah tahan gempa di sekolah menengah atas (SMA) di seluruh Indonesia. Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah mendukung penyusunan pedoman teknis bangunan sekolah tahan gempa ini, kiranya dapat menjadi sumbangsih bagi peningkatan kualitas pelayanan pendidikan khususnya di bidang sarana dan prasarana. Direktorat Pembinaan SMA iii

4 iv

5 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... i ii iii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Definisi Bangunan Sekolah Tahan Gempa Tingkat Keamanan Minimum Bangunan Sekolah Tahan Gempa Potensi Kerusakan Bangunan Sekolah Akibat Gempa Aspek Hukum dalam Pemenuhan Fungsi Bangunan Sekolah Ketentuan Hukum tentang Bangunan Tahan Gempa Pelanggaran dan Sanksi... 8 BAB 2 GEMPA BUMI DAN KONSEP BANGUNAN TAHAN GEMPA Gaya Gempa dan Gaya Redam Sistem Struktur Bangunan Sekolah Peta Zonasi Gempa Indonesia Ketentuan Dasar Perencanaan Bangunan Sekolah Tahan Gempa BAB 3 PERENCANAAN KONSTRUKSI BANGUNAN SEKOLAH TAHAN GEMPA Prasyarat Tahan Gempa pada Bangunan Sekolah Tidak Bertingkat Bangunan Sekolah dengan Struktur Rangka dengan Dinding Pasangan Bata Bangunan Sekolah dengan Struktur Rangka dengan Dinding Papan Kayu Rekomendasi Model Struktur Rangka dengan Dinding Pasangan Bata atau Papan Kayu Per Provinsi Prasyarat Tahan Gempa pada Bangunan Sekolah Bertingkat dengan Konstruksi Beton Bertulang BAB 4 PELAKSANAAN KONSTRUKSI BANGUNAN SEKOLAH TAHAN GEMPA I. Tata Cara Konstruksi Bangunan Penggunaan Bahan Bangunan BAB 5 PERBAIKAN DAN PERKUATAN BANGUNAN SEKOLAH Identifikasi Kerusakan Akibat Gempa Jenis dan Metode Perbaikan v

6 5.3. Teknik-teknik Restorasi pada Bangunan Sekolah Teknik Perkuatan Pada Bangunan Sekolah Tipe-tipe Kerusakan Sebab-sebab Kerusakan Metode Perbaikan dan Perkuatan Estimasi Biaya untuk Perbaikan dan Perkuatan Bangunan Sekolah DAFTAR PUSTAKA TIM PENYUSUN vi

7 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Gempa bumi di Indonesia dalam kurun waktu 10 tahun terakhir, terjadi di banyak daerah. Mulai gempa bumi tektonik di Provinsi NAD dan Sumatera Utara yang disusul oleh tsunami, hingga gempa vulkanik di beberapa wilayah gunung berapi aktif di Indonesia. Letak geografis Indonesia yang terletak pada pertemuan antara lempeng Australia (yang bergerak ke arah utara), lempeng Pasifik (yang bergerak ke arah Utara-Barat) dan lempeng Eurasia, mengakibatkan peristiwa gempa sering terjadi. Gempa tektonik berkekuatan kuat rata-rata terjadi 3 kali setiap 2 tahun di Indonesia. Gempa tektonik ini terkadang menjadi pemicu terjadinya gempa vulkanik, yang diakibatkan oleh pergeseran lempeng bumi. Gambar 1-1. Indonesia (lingkaran hijau) terletak pada pertemuan lempeng Australia, Pasifik dan Eurasia Gempa bumi yang sering terjadi di wilayah Indonesia, baik yang bersifat tektonik maupun vulkanik menimbulkan dampak kerusakan yang tidak sedikit khususnya pada sarana dan prasarana maupun infrastruktur secara umum. Salah satu kerusakan yang sering terjadi adalah pada bangunan, baik yang merupakan prasarana umum, perkantoran, rumah tinggal dan bangunan lainnya. Langkah antisipasi terhadap kemungkinan terjadinya gempa merupakan langkah yang paling efektif dalam meminimalisasi tingkat kerusakan dan kemungkinan jatuhnya korban. Pendahuluan 1

8 Bangunan sekolah sebagai bangunan umum, merupakan salah satu bangunan yang berpotensi mengalami kerusakan pada saat terjadinya gempa dan beresiko terhadap jatuhnya korban, mengingat banyaknya jumlah pengguna bangunan yang berada di dalam bagian bangunan pada saat yang sama. SUMBER: hai-online.com Gambar 1-2. Kerusakan ruang kelas pada bangunan sekolah akibat gempa Bangunan sekolah perlu direncanakan sebagai bangunan tahan gempa, mengingat kerusakan pada bangunan sekolah dapat menganggu dan melumpuhkan sebagian proses pelayanan pendidikan akibat sarana dan prasarana yang tidak dapat dipakai sebagaimana mestinya. Hal ini yang melatar belakangi disusunnya pedoman teknis bangunan sekolah tahan gempa. Perencanaan bangunan sekolah tahan gempa di Indonesia perlu menjadi langkah kebijakan antisipatif yang bersifat umum, terlebih ditujukan pada daerah-daerah yang masuk dalam kategori zona rawan gempa Definisi Bangunan Sekolah Tahan Gempa Bangunan sekolah tahan gempa merupakan bangunan sekolah yang mampu meredam energi gempa yang terjadi, melalui kombinasi gaya dalam bangunan yang dihasilkan dari komponen struktur dan non struktur bangunan. Sehingga apabila terjadi gempa khususnya gempa dengan skala besar, bangunan sekolah dapat memberikan perlindungan maksimal dimana penghuni bangunan memiliki kesempatan untuk menyelamatkan diri sebelum terjadi keruntuhan atau meminimalisir terjadinya tingkat kerusakan bangunan. 2 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

9 Upaya untuk meminimalisir kerusakan bangunan sekolah dan kemungkinan jatuhnya korban jiwa yang timbul akibat gempa, secara sistematis dapat dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Memberlakukan standar perencanaan bangunan tahan gempa untuk bangunanbangunan sekolah SMA yang akan dibangun. Langkah ini ditujukan pada perencanaan, pelaksanaan dan pengawasan pembangunan sekolah baru atau unit bangunan sekolah yang baru. 2) Melakukan upaya perkuatan, perbaikan dan peningkatan mutu bangunan khususnya pada bangunan sekolah yang komponen strukturnya dinilai memiliki kelemahan dalam meredam gaya gempa. Komponen struktur yang perlu mendapat perhatian adalah hubungan kolom dan balok, hubungan kolom dan pondasi, serta panjang penyaluran pembesian pada hubungan komponen struktur lainnya. 3) Memperbaiki dan memperkuat bangunan sekolah yang rusak (ringan dan sedang) akibat gempa, sehingga kekuatan dan kekakuan bangunan menjadi lebih baik. Langkah ini ditujukan untuk bangunan sekolah yang mengalami kerusakan akibat gempa, baik rusak ringan, sedang dan berat. Tiga langkah di atas merupakan upaya bagi tercapainya tingkat keamanan minimum pada bangunan sekolah saat terjadinya gempa Tingkat Keamanan Minimum Bangunan Sekolah Tahan Gempa Tingkat keamanan bangunan minimum yang terjadi pada bangunan sekolah SMA harus setara dengan bangunan gedung yang masuk dalam kategori bangunan tahan gempa, yaitu memenuhi kondisi sebagai berikut: 1) Bila terkena gempa bumi yang lemah, bangunan sekolah tersebut tidak mengalami kerusakan sama sekali. 2) Bila terkena gempa bumi sedang, bangunan sekolah tersebut boleh rusak pada elemen-elemen non-struktural (dinding, plafon, penutup atap, dll), tetapi tidak boleh rusak pada elemen-elemen struktur. 3) Bila terkena gempa bumi yang sangat kuat, bangunan sekolah tersebut dapat mengalami dua kondisi: Bangunan sekolah tidak mengalami keruntuhan baik sebagian maupun keseluruhan, Bangunan sekolah tidak boleh mengalami kerusakan yang tidak dapat diperbaiki, Bangunan sekolah boleh mengalami kerusakan, tetapi kerusakan yang terjadi dapat diperbaiki dengan cepat sehingga dapat berfungsi kembali. Pendahuluan 3

10 Tingkat kerusakan pada bangunan sekolah akan semakin besar apabila tidak direncanakan sebagai bangunan yang dapat meredam energi gempa. Sehingga sering dijumpai bangunan yang runtuh atau rusak total yang mengakibatkan jatuhnya korban jiwa yang tidak sedikit. Tingkat kerusakan bangunan tergantung dari: 1) Kekuatan gempa (skala Richter) dan Intensitas gempa, 2) Durasi atau lamanya gempa berlangsung, 3) Kondisi tanah dan struktur geologi tanah (zona gempa), 4) Konfigurasi struktur bangunan, 5) Kekakuan struktur dan keseragaman pembebanan pada bangunan, 6) Kekuatan dan daktilitas (keteguhan) struktur bangunan, 7) Mutu bahan bangunan, 8) Mutu pengerjaan konstruksi bangunan. SUMBER: padangkini.com SUMBER: padangkini.com Gambar 1-3. Bangunan sekolah dengan struktur bertingkat harus memenuhi tingkat keamanan minimum sebagai bangunan tahan gempa Perencanaan bangunan sekolah tahan gempa berkaitan erat dengan upaya meminimalisasi potensi kerusakan yang terjadi, mulai dari tingkat kerusakan ringan hingga berat Potensi Kerusakan Bangunan Sekolah Akibat Gempa Potensi kerusakan bangunan sekolah akibat gempa yang perlu diantisipasi oleh para pengelola sekolah diantaranya: 1) Pecahnya fondasi dan lantai yang mengakibatkan bangunan sekolah turun atau miring, fondasi merupakan bagian dari komponen struktur bangunan. 4 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

11 SUMBER: arryshevche.mutiply.com Gambar 1-4. Bangunan sekolah yang mengalami keretakan pada fondasi hingga struktur atas 2) Dinding dan atau rangka pintu atau jendela retak atau pecah SUMBER: gempasumatera.net SUMBER: alanmalingi.wordpress.com Gambar 1-5. Kerusakan bangunan sekolah pada dinding, rangka pintu dan jendela Dinding, rangka pintu dan jendela merupakan komponen non struktur dari bangunan sekolah. 3) Rangka bangunan sekolah, plafon, atap, mengalami pergeseran ke arah horizontal dan menjadi labil, sehingga ikatan antara komponen struktur lepas. SUMBER: sites.google.com SUMBER: adri waseno Gambar 1-6. Pergeseran horisontal yang mengakibatkan elemen struktur (kolom & ringbalk) lepas Pendahuluan 5

12 Gaya geser horizontal akibat gempa memperlemah ikatan antara komponen struktur (ring balk dan kolom) dengan komponen non struktur (dinding, plafon dan atap). 4) Kemungkinan terjadi korsleting listrik yang dapat menimbulkan kebakaran, SUMBER: chychuy.site90.com SUMBER: justnorman.wordpress.com Gambar 1-7. Kebakaran akibat korsleting atau kebocoran gas pada bangunan Kebakaran yang diakibatkan korsleting pada Instalasi listrik dan kebocoran pipa gas atau tabung gas elpiji dapat menjadi dampak susulan dari terjadinya kerusakan bangunan akibat gempa. 5) Kerusakan yang paling total adalah robohnya bangunan sekolah tersebut SUMBER: sains.kompas.com Gambar 1-8. Robohnya bangunan sekolah Besarnya potensi kerusakan bangunan sekolah akibat terjadinya gempa, memberikan pemahaman bahwa konstruksi bangunan sekolah harus mengikuti kaidah perencanaan struktur bangunan tahan gempa. 6 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

13 1.5. Aspek Hukum dalam Pemenuhan Fungsi Bangunan Sekolah Bangunan sekolah sebagai bangunan publik masuk dalam kategori bangunan dengan fungsi sosial dan budaya, yaitu bangunan gedung untuk pelayanan pendidikan. Mengacu pada Undang-undang No. 28 Tahun 2002 tentang Bangunan Gedung, Pasal 7 ayat (1) bahwa: Setiap bangunan gedung harus memenuhi persyaratan administratif dan persyaratan teknis sesuai dengan fungsi bangunan gedung. Persyaratan administratif bangunan gedung, meliputi: persyaratan status hak atas tanah, status kepemilikan bangunan gedung, dan izin mendirikan bangunan. Adapun prasayarat teknis mencakup: persyaratan tata bangunan dan persyaratan keandalan bangunan gedung Ketentuan Hukum tentang Bangunan Tahan Gempa Ketentuan hukum tentang bangunan tahan gempa diatur dalam sub prasyarat keandalan bangunan gedung yaitu persyaratan keselamatan. Dimana lingkup dari persyaratan keandalan bangunan gedung adalah persyaratan keselamatan, kesehatan, kenyamanan, dan kemudahan. Peraturan Pemerintah No 36 Tahun 2005 tentang Peraturan Pelaksanaan UU No 28/2002, menjelaskan lebih rinci tentang ketentuan persyaratan keselamatan gedung yang diuraikan dalam pasal 32 dan 33 sebagai berikut: Pasal 32 Persyaratan keselamatan meliputi persyaratan kemampuan bangunan gedung untuk mendukung beban muatan, serta kemampuan bangunan gedung dalam mencegah dan menanggulangi bahaya kebakaran dan bahaya petir. Pasal 33 1) Setiap bangunan gedung, strukturnya harus direncanakan kuat/kokoh, dan stabil dalam memikul beban/kombinasi beban dan memenuhi persyaratan kelayanan (serviceability) selama umur layanan yang direncanakan dengan mempertimbangkan fungsi bangunan gedung, lokasi, keawetan, dan kemungkinan pelaksanaan konstruksinya. 2) Kemampuan memikul beban diperhitungkan terhadap pengaruh-pengaruh aksi sebagai akibat dari beban-beban yang mungkin bekerja selama umur layanan struktur, baik beban muatan tetap maupun beban muatan sementara yang timbul akibat gempa dan angin. Pendahuluan 7

14 3) Dalam perencanaan struktur bangunan gedung terhadap pengaruh gempa, semua unsur struktur bangunan gedung, baik bagian dari sub struktur maupun struktur gedung, harus diperhitungkan memikul pengaruh gempa rencana sesuai dengan zona gempanya. 4) Struktur bangunan gedung harus direncanakan secara daktail sehingga pada kondisi pembebanan maksimum yang direncanakan, apabila terjadi keruntuhan kondisi strukturnya masih dapat memungkinkan pengguna bangunan gedung menyelamatkan diri. 5) Ketentuan lebih lanjut mengenai pembebanan, ketahanan terhadap gempa bumi dan/atau angin, dan perhitungan strukturnya mengikuti pedoman dan standar teknis yang berlaku. Bangunan sekolah sebagai bangunan gedung dengan fungsi sosial budaya harus memenuhi ketentuan hukum bangunan sekolah tahan gempa sebagaimana diatur dalam pasal-pasal pada Undang-undang dan Peraturan Pemerintah di atas. Disusunnya pedoman teknis bangunan sekolah tahan gempa ini merupakan upaya pemenuhan terhadap persyaratan keselamatan pada bangunan sekolah Pelanggaran dan Sanksi UU 28/2002 juga mengatur tentang sanksi terhadap pelanggaran sebagaimana dijelaskan dalam pasal 44, dimana: Setiap pemilik dan/atau pengguna yang tidak memenuhi kewajiban pemenuhan fungsi, dan/atau persyaratan, dan/atau penyelenggaraan bangunan gedung, dikenai sanksi administratif dan/atau sanksi pidana. Adapun bentuk sanksinya dapat disarikan dari pasal 45, 46 dan 47 dalam beberapa poin sebagai berikut: Pasal 45 1) Sanksi administratif dapat berupa: a. peringatan tertulis, b. pembatasan kegiatan pembangunan, c. penghentian sementara atau tetap pada pekerjaan pelaksanaan pembangunan, d. penghentian sementara atau tetap pada pemanfaatan bangunan gedung, e. pembekuan izin mendirikan bangunan gedung, f. pencabutan izin mendirikan bangunan gedung, g. pembekuan sertifikat laik fungsi bangunan gedung, h. pencabutan sertifikat laik fungsi bangunan gedung, atau i. perintah pembongkaran bangunan gedung. 8 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

15 2) Selain pengenaan sanksi administratif sebagaimana dimaksud dalam ayat 1) dapat dikenai sanksi denda paling banyak 10% (sepuluh per seratus) dari nilai bangunan yang sedang atau telah dibangun. Pasal 46 1) Setiap pemilik dan/atau pengguna bangunan gedung yang tidak memenuhi ketentuan dalam undang-undang ini, diancam dengan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau denda paling banyak 10% (sepuluh per seratus) dari nilai bangunan, jika karenanya mengakibatkan kerugian harta benda orang lain. 2) Setiap pemilik dan/atau pengguna bangunan gedung yang tidak memenuhi ketentuan dalam undang-undang ini, diancam dengan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau denda paling banyak 15% (lima belas per seratus) dari nilai bangunan gedung, jika karenanya mengakibatkan kecelakaan bagi orang lain yang mengakibatkan cacat seumur hidup. 3) Setiap pemilik dan/atau pengguna bangunan gedung yang tidak memenuhi ketentuan dalam undang-undang ini, diancam dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak 20% (dua puluh per seratus) dari nilai bangunan gedung, jika karenanya mengakibatkan hilangnya nyawa orang lain. Pasal 47 1) Setiap orang atau badan yang karena kelalaiannya melanggar ketentuan yang telah ditetapkan dalam undang-undang ini sehingga mengakibatkan bangunan tidak laik fungsi dapat dipidana kurungan dan/atau pidana denda. 2) Pidana kurungan dan/atau pidana denda sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) meliputi: a. pidana kurungan paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak 1% (satu per seratus) dari nilai bangunan gedung jika karenanya mengakibatkan kerugian harta benda orang lain; b. pidana kurungan paling lama 2 (dua) tahun dan/atau pidana denda paling banyak 2% (dua per seratus) dari nilai bangunan gedung jika karenanya mengakibatkan kecelakaan bagi orang lain sehingga menimbulkan cacat seumur hidup; c. pidana kurungan paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak 3% (tiga per seratus) dari nilai bangunan gedung jika karenanya mengakibatkan hilangnya nyawa orang lain. Pendahuluan 9

16 Uraian tentang sanksi baik administratif maupun pidana akibat pelanggaran memberikan gambaran tentang pentingnya pemenuhan ketentuan perundangan, khususnya dikaitkan dengan ketentuan bangunan sekolah tahan gempa. 10 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

17 BAB 2 GEMPA BUMI DAN KONSEP BANGUNAN TAHAN GEMPA Gempa bumi adalah sebagian dari proses alam yang membentuk permukaan bumi dan terbentuknya gunung, bukit dan lembah-lembah. Gempa bumi yang sering terjadi adalah gempa tektonik yaitu terlepasnya energi pada kerak bumi yang dilepaskan secara tiba-tiba sehingga menimbulkan arah gaya yang tidak beraturan/ acak kesegala arah. Hal ini disebabkan terlepasnya tegangan akibat gesekan-gesekan tanah pada lipatan-lipatan pada kulit bumi tersebut terlepas. Gempa bumi sangat sering terjadi dimuka bumi akan tetapi sangat sedikit yang dapat dirasakan manusia karena gempa tersebut terlalu lemah. Pada prinsipnya gaya gempa bekerja sebanding dengan berat massa bangunan dan dapat dirumuskan dengan hukum Newton ; F = m.a (m = massa bangunan, a = percepatan yang dihasilkan). Sehingga semakin berat massa bangunan semakin besar gaya gempa yang bekerja pada bangunan tersebut. Hal ini sangat berpengaruh pada konsep dasar perencanaan bangunan untuk dapat bertahan terhadap gaya gempa yang timbul. Gaya gempa yang bekerja pada elemen struktur dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: Gaya Vertikal ; berpengaruh terhadap elemen bangunan pendukung gaya normal, seperti kolom-kolom, jenis balok kantilever dan dinding-dinding pendukung. Gaya Horizontal ; bekerja pada bangunan akibat respons bangunan dan sistem pondasinya dan bukan disebabkan oleh percepatan gerakan tanah. Muatan gempa horizontal dianggap bekerja dalam arah sumbu-sumbu utama bangunan yang pada bangunan bertingkat tinggi gaya yang lebih menonjol adalah gaya-gaya dorong yang berasal dari tiap lantai Gaya Gempa dan Gaya Redam Gaya gempa yang terjadi pada bangunan merupakan respon bangunan terhadap pergerakan tanah permukaan akibat gempa. Gaya gempa yang terjadi pada bangunan dapat diformulasikan dengan hukum Newton sebagai berikut: Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 11

18 F = m. a Dimana: F m a = gaya gempa yang terjadi pada bangunan = massa bangunan = percepatan tanah akibat gempa Gambar 2-1 : Respon bangunan terhadap pergerakan tanah permukaan akibat gempa Hubungan dari formulasi gaya gempa di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut: Gaya gempa pada bangunan (F) berbanding lurus dengan massa bangunan (m) dan percepatan tanah (a) akibat gempa. Besaran massa bangunan atau percepatan gerakan tanah, berakibat pada besaran gaya gempa yang terjadi pada bangunan. Percepatan gerakan tanah (a) akibat gempa bumi, dipengaruhi oleh kondisi geologis tanah sesuai zona gempa. Bangunan sekolah yang berada pada zona rawan gempa (lihat gambar 2-9), akan memiliki percepatan pergerakan tanah yang lebih besar. Massa bangunan (m) dipengaruhi oleh tingkat konstruksi bangunan dan pembebanan yang terjadi. Bangunan sekolah dengan bertingkat 3 (tiga) akan memiliki massa bangunan yang lebih besar dibandingkan dengan bangunan sekolah bertingkat 2 (dua), sehingga potensi besaran gaya gempa yang terjadi pada bangunan akan lebih besar. 12 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

19 Perencanaan bangunan tahan gempa dimaksudkan untuk membangun bangunan sekolah yang dapat meredam gaya gempa yang terjadi dengan kekuatan dan kekakuan struktur bangunan, sesuai dengan hukum Newton : Aksi = Reaksi Gaya gempa pada bangunan = Gaya inersia (dalam) bangunan Gaya Inersia Bangunan Gaya Gempa Gambar 2-2 : Aksi dan Reaksi bangunan dari gaya gempa pada bangunan dan gaya dalam dari bangunan Aksi yang berasal dari gaya gempa pada bangunan harus diimbangi atau diredam oleh gaya inersia melalui kombinasi gaya dalam dari kekuatan dan kekakuan komponen struktur (pondasi, sloof, balok, kolom) dan non struktur (dinding pemikul dan dinding pengisi). Penyaluran gaya gempa pada arah horizontal akan menyebabkan terjadinya perubahan bentuk atau deformasi yaitu karena terjadinya tegangan-tegangan pada seluruh bangunan terutama pada elemen-elemen pendukungnya. Terdapat 4 (empat) jenis deformasi yang dapat terjadi pada struktur bangunan, yaitu: 1. Deformasi Lentur Terjadi pada struktur bangunan yang mempunyai massa yang terbagi rata. Misalnya ; bangunan-bagunan dengan komposisi dinding-dinding masif dan solid antara lain seperti dinding geser (shear wall), dinding pendukung beban vertikal (bearing wall). Pada dasarnya terjadi pada bangunan yang dipenuhi oleh elemenelemen dinding yang struktural seperti pada sistem core, dimana hampir seluruh dinding core dibungkus oleh dinding/elemen masif. Akibat langsung adalah adanya bagian sisi bangunan yang mengalami gaya tekan dan dibagian sisi lainnya mengalami gaya tarik. Bangunan terlihat melentur. Gambar Sketsa : Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 13

20 Gambar 2-3 : Deformasi lentur pada struktur bangunan 2. Deformasi Geser Terjadi akibat getaran horizontal kolom-kolom bangunan bertingkat banyak disertai dengan sistem plat lantai yang kaku. Umumnya terjadi pada sistem struktur rangka baja yaitu dimana plat-plat lantai kaku (sebagai diafragma) sedangkan sistem rangka, yaitu pertemuan elemen rangka dan sambungan-sambungan rangka kurang kaku. Struktur bangunan terlihat doyong Gambar Sketsa : Gambar 2-4 : Deformasi geser pada struktur bangunan 3. Deformasi Torsi Terjadi akibat twisting dari massa bangunan yang mempunyai kekakuan yang berbeda sebagi satu kesatuan. Misalnya pada bangunan dengan banyaknya perbedaan distribusi kekakuan pada bagian-bagiannya. Bangunan terpatah-patah pada arah vertikal. Setiap bagian bangunan mempunyai reaksi yang berbedabeda. Gambar Sketsa : 14 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

21 Gambar 2-5 : Deformasi torsi pada struktur bangunan 4. Deformasi Guling Over Turning Terjadi efek guling akibat bagian dasar bangunan jauh lebih kaku dari bagian diatasnya. Sebagai contoh pada bangunan-bangunan dengan sistem balok-balok transfer yang kuat dan sangat kaku; pada podium-podium yang sangat kokoh, sementara bagian bangunan yang menjulan tinggi tidak menyatu utuh dengan dasarnya atau dudukannya. Gambar Sketsa : Gambar 2-6 : Deformasi guling pada struktur bangunan Pada umumnya dalam suatu kejadian terdapat hanya satu jenis deformasi saja yang lebih dominan, walaupun dalam kejadian tersebut terdapat lebih dari satu jenis deformasi. Sebaiknya dalam merancang dan mendisain sistem struktur khusunya bangunan tinggi, kekakuan dan kekuatan pada massa bangunan harus diusahakan selalu menerus dengan utuh atau kontinuitas sistem struktur harus terjaga, baik untuk kontinuitas elemen vertikal ataupun elemen horizontal. Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 15

22 Pengaruh gaya gempa dengan arah vertikal pada umumnya sudah diantisipasi oleh kekuatan sistem kolom-kolom pada bangunan yang memang diperhitungkan untuk gaya-gaya normal atau beban gravitasi, sehingga tidak berpengaruh besar terhadap deformasi yang akan terjadi Sistem Struktur Bangunan Sekolah Sistem struktur untuk bangunan sekolah pada umumnya hanya mengunakan dua macam sistem struktur, yaitu: 1) Dinding pemikul Dinding pemikul beban adalah dinding yang diperkuat dengan kerangka dari kayu atau beton bertulang yang berfungsi sebagai pemikul beban-beban yang diakibatkan oleh beban sendiri, beban gempa atau beban angin. Dinding pemikul dapat berupa pasangan bata atau batako yang memikul beban. 2) Struktur rangka pemikul Kerangka pemikul beban adalah kerangka baik yang dibuat dari kayu, beton bertulang dan baja yang difungsikan untuk memikul beban-beban yang diakibatkan oleh angin atau gempa, dimana dinding pengisi tidak diperhitungkan memikul beban. SUMBER: Pedoman Teknis Bangunan Gedung Tahan Gempa, PU Ciptakarya, Gambar 2-7. Dinding pemikul dari pasangan bata diperkuat oleh struktur rangka pemikul dari beton bertulang 16 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

23 Ring balk Jangkar Balok lintel Sloof SUMBER: Pedoman Teknis Bangunan Gedung Tahan Gempa, PU Ciptakarya, Kolom Gambar 2-8. Bangunan berlantai 2 dengan struktur rangka beton bertulang dan dinding pemikul dari pasangan bata Model sistem struktur di atas memperlihatkan pasangan bata berperan sebagai dinding pemikul, dimana beban berat sendiri, beban gempa, beban angin dan beban kusen (jendela) dipikul dan diteruskan pada rangka pemikul beton bertulang dengan adanya jangkar. Rangka pemikul merupakan kombinasi kolom, sloof, balok lintel dan ring balk, yang menerima pembebanan dan selanjutnya disalurkan pada pondasi bangunan. Pasangan bata atau batako apabila tidak berfungsi sebagai dinding pemikul, maka dapat pula hanya berfungsi sebagai dinding pengisi yang menambah kestabilan dan kekuatan struktur rangka pemikul (balok dan kolom), dimana tidak ada penyaluran angkur dari kolom ke dinding pasangan Peta Zonasi Gempa Indonesia Peta zonasi gempa adalah peta yang menggambarkan besarnya koefisien gempa pada suatu daerah yang sesuai dengan besaran kegempaannya. Peta zonasi gempa disusun berdasarkan hasil analisis terhadap data gempa bumi yang tercatat selama kurun waktu pengamatan terakhir, sehingga dapat disusun peta zona gempa dengan informasi di dalamnya yang mencakup frekuensi kejadian gempa dan skala besaran gempa sesuai dengan zona kegempaannya. Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 17

24 Peta zonasi gempa menjadi dasar perencanaan dan perancangan infra struktur tahan gempa serta menjadi petunjuk teknik bagi penanggulangan gempa bumi dan bencana ikutannya. Indonesia telah berhasil menyusun peta gempa yang membagi wilayah Negara Indonesia dalam 15 (lima belas) zona gempa. Pembagian dilakukan berdasarkan respon spectra percepatan 1 detik di batuan dasar. Sehingga dapat ketahui pembagian zonasi gempa di Indonesia sebagai berikut: Zona 1: < 0,05g Zona 2: 0,05 0,1g Zona 3: 0,1 0,15g Zona 4: 0,15 0,2g Zona 5: 0,2 0,25g Zona 6: 0,25 0,3g Zona 7: 0,3g 0,4g Zona 9 : 0,5-0,6g Zona 10: 0,6 0,7g Zona 11: 0,7 0,8g Zona 12: 0,8 0,9g Zona 13: 0,9 1,0g Zona 14: 1,0 1,2g Zona 15: > 1,2g Zona 8: 0,4g 0,5g Peta zonasi gempa pada gambar 2-9, oleh konsultan perencana bangunan dapat menjadi dasar perhitungan dan informasi dalam perencanaan dan perancangan bangunan sekolah tahan gempa di suatu daerah. 18 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

25 Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 19 Gambar 2-9. Peta Zonasi Gempa Indonesia Tahun 2010 (KemenPU)

26 2.4. Ketentuan Dasar Perencanaan Bangunan Sekolah Tahan Gempa Perencanaan bangunan sekolah tahan gempa bertujuan untuk mengoptimalkan potensi gaya inersia bangunan agar dapat mengimbangi dan meredam gaya gempa yang terjadi pada bangunan, untuk itu perlu memenuhi ketentuan dasar perencanaan bangunan sekolah tahan gempa, yaitu: 1) Tata letak bangunan harus memenuhi konfigurasi struktur bangunan yang sederhana dan simetris pada seluruh bagian bangunan Tata letak bangunan sekolah sederhana dan simetris terhadap kedua sumbu bangunan dan tidak terlalu panjang. Perbandingan panjang dengan lebar bangunan 2 : 1. Y CELAH DILATASI ± 10 cm X Lokal 1 Lokal 2 Lokal 3 Lokal 4 Gambar Tata letak bangunan yang simetris dengan perbandingan P:L = 2:1 Apabila dimensi ruang kelas dengan ukuran simetris adalah 8 m x 8 m, maka ketentuan ideal adalah maksimal 2 (dua) lokal dalam satu unit bangunan. Sehingga apabila akan dibangun 2 (dua) lokal tambahan, harus dalam unit bangunan yang terpisah. Dimana masing-masing unit bangunan diberi celah dilatasi ± 10 cm. Ketentuan ini mengacu pada Pedoman Teknis Bangunan Gedung Tahan Gempa, PU-Ciptakarya. Perbandingan antara panjang dan lebar bangunan 2:1, mengkondisikan kekakuan struktur pada arah sumbu-x dan sumbu-y tidak jauh berbeda. Apabila 4 (empat) lokal berada dalam satu unit bangunan, maka kekakuan bangunan secara keseluruhan pada arah sumbu-x akan menjadi sangat kuat, dan kekakuan yang lemah terjadi pada arah sumbu-y. Sehingga diperlukan disain struktur rangka yang memperkuat kekakuan pada arah sumbu-y. 20 Pedoman Teknis Bangunan Sekolah Tahan Gempa

27 Bila dikehendaki denah bangunan gedung dan rumah yang tidak simetris, maka denah bangunan tersebut harus dipisahkan dengan alur pemisah sedemikian rupa sehingga denah bangunan merupakan rangkaian dari denah yang simetris. Bangunan simetris Bangunan simetris Bangunan simetris Celah dilatasi + 10 cm Bangunan simetris Bangunan simetris Gambar Bangunan tidak simetris dengan alur pemisah Pada bangunan sekolah yang tidak memenuhi ketentuan di atas, perlu memenuhi kaidah perencanaan dan perancangan bangunan tahan gempa yang melibatkan konsultan perencana bangunan yang kompeten. Karena sering dijumpai unit bangunan sekolah terdiri dari 3 (tiga) lokal ruang kelas, sehingga tidak memenuhi kriteria rasio 2:1 untuk panjang : lebar bangunan. Pada kondisi lain masih sering dijumpai unit bangunan sekolah yang tidak simetris, baik berbentuk L maupun U, tanpa adanya celah dilatasi, sebagaimana contoh di atas. Pemenuhan tata letak bangunan ini merupakan hal yang mendasar yang sebaiknya dilaksanakan pada bangunan sekolah yang berada di zona rawan gempa. Gempa Bumi dan Konsep Bangunan Tahan Gempa 21