Mahasiswa Magister Teknik Sipil, Uiversitas Sebelas Maret, 2; 3) Dosen Magister Teknik Sipil, Uiversitas Sebelas Maret

Transkripsi

1 EVALUASI KERENTANAN BANGUNAN DENGA PENGUJIAN MIKROTREMOR DAN KINERJA DINAMIK BANGUNAN TERHADAP GEMPA DISERTAI METODE REHABILITASI BANGUNAN RUSUNAWA LUBUK BUAYA PADANG Hanna Yuni Hernanti 1, SA. Kristiawan 2, Sholihin As ad 3 1 ) Mahasiswa Magister Teknik Sipil, Uiversitas Sebelas Maret, 2; 3) Dosen Magister Teknik Sipil, Uiversitas Sebelas Maret hanzpuccino@gmail.com Abstrak Latar Belakang: Gempa bumi yang terjadi pada 30 September 2009 di Padang menimbulkan kerusakan struktural pada Rusunawa Lubuk-Buaya Padang. Untuk mengetahui performa bangunan maka dilakukan evaluasi kondisi eksisting bangunan. Tujuan penelitian ini adalah adalah untuk mengetahui kerentanan dan kinerja dinamik bangunan yang berkaitan dengan keamanan bangunan eksisting paska gempa dan alternatif rehabilitasi bila diperlukan. Metode: Jenis penelitian ini adalah metode kuantitatif, yaitu dengan analisis data sekunder pengujian lapangan mikrotremor pada November 2009 pada empat titik lokasi pada bangunan dan dua titik di permukaan tanah sekitar bangunan yang disertai data teknis dan dokumentasi visual bangunan paska gempa. Hasil filter pengujian mikrotremor dianalisis dengan metode Horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR) sebagai parameter pengukuran kerentanan bangunan. Selanjutnya mengukur kinerja seismik bangunan dengan analisis respon spektrum sesuai SNI 1726:2012. Bangunan yang dinyatakan tidak aman perlu perkuatan (rehabilitasi) terpilih, yaitu dengan teknik perkuatan Tuned Mass Damper (TMD) dan viscous dampers. Hasil: Dari hasil analisis HVSR didapatkan resiko resonansi terjadi pada Tanah-2 dengan frekuensi natural 19,34 rad/detik frekuensi natural bangunan 19, rad/detik. Dan hasil indeks kerentanan bangunan (Nakamura) tertinggi pada lantai 3 di 68, 80 mikron (EW). Menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.49 Tahun 1996, frekuensi bangunan dinyatakan tidak aman untuk menerima beban kejut dengan kecepatan di atas 5 mm/detik. Respon seismik bangunan menghasilkan drift maksimum 522,8 mm jauh dari drift ijin 49,23 mm. Sehingga struktur berpotensi tidak stabil dan harus didesain ulang. Perkuatan dengan menggunakan. TMD (MTMD-V-1200 dan MTMD-H-1900) mampu mereduksi drift hingga 50%, namun belum mampu memenuhi drift ijin. Viscous dampers (MHD-250) mampu mereduksi drift hingga 93% dan bangunan stabil. Kata Kunci: mikrotremor, HVSR, SNI 1726:2012, TMD, Viscous dampers. 40

2 PENDAHULUAN Latar Belakang Saat gempa bumi terjadi pada tanggal 30 September 2009 di Padang, getaran yang cukup besar menimbulkan kerusakan dan korban jiwa di Kota Padang dan sekitarnya.berdasarkan informasi dari U.S. Geological Survey (USGS), gempa tersebut terjadi pada pukul 17:16:09 WIB dengan magnitude 7.6 pada kedalaman 81 km pada koordinat S, E. Pusat gempa berada di laut sejauh 60 km barat daya kota Padang. Kerusakan bangunan yang terjadi dialami juga oleh Gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang yang terletak di Jalan Lubuk Buaya, Padang. Gedung ini mulai dibangun pada pertengahan tahun 2009 dengan konstruksi struktur beton bertulang pracetak 4 lantai. Pemeriksaan lapangan dilakukan oleh Tim dari Puslitbang Permukiman terhadap kondisi struktur bangunan, antara lain pemeriksaan visual terhadap komponenkomponen strukturnya dan pengukuran getaran alami dari bangunan dan tanah. Data-data hasil pengukuran mikrovibrasi dengan mikrotremor akan dijadikan sebagai dasar untuk menentukan tingkat kerentanan bangunan. Mikrotremor adalah salah satu pengujian kuantitatif non-destruktif yang dilakukan guna memeriksa kekuatan bangunan.. Metode pengujian ini adalah salah satu metode geofisika dengan memanfaatkan getaran alami yang terjadi pada tanah atau bangunan yang dapat ditangkap atau direkam dengan menggunakan alat sejenis seismograf dengan sensitivitas yang sangat tinggi dan dilakukan analisis numerik untuk mengetahui karakteristik dinamis bangunan maupun kondisi tanah di lokasi bangunan (Ridwan, 2007). Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kerentanan struktur bangunan Rusunawa Lubuk Buaya-Padang dengan melakukan analisis data hasil mikrovibrasi pada beberapa titik bangunan dan mengukur respon dinamik stuktur akibat gempa dengan analisis respon spektrum yang mengacu pada peraturan SNI 1726:2012 tentang Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Mengingat bangunan eksisting didesain dengan peraturan sebelumnya yaitu SNI , sehingga hasil evalusai tersebut nantinya dapat ditindak lanjuti untuk solusi perkuatannya (rehabilitasi). Tujuan Penelitian 1. Menentukan karakteristik dinamis bangunan dengan metode HVSR dan evaluasi kerentanan struktur bangunan Gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang. 2. Mengukur kinerja bangunan terhadap desain gempa yang mengacu pada SNI 1726:2012 pada Rusunawa Lubuk Buaya- Padang menggunakan analisis respon spektrum. 3. Menentukan dan mendesain perkuatan retrofit yang tepat pada stuktur gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang. Kajian Pustaka Perekaman dan analisis ambient noise dapat dilakukan dengan mudah dan dapat 41

3 diterapkan ke tempat-tempat rawan gempa dengan skala rendah. Hasil perekaman data dalam beberapa menit dengan mikrotremor biasanya sudah cukup, karena ditampilkan dalam bentuk ruang dan waktu yang continue dengan menggunakan 3 instrumen component station untuk memperoleh data (Gok, 2012). Hingga saat ini ada beberapa teknik yang banyak digunakan untuk menganalisa data vibrasi, salah satunya adalah Single Station Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio on noise (NHVSR) (Nakamura, 1989) yang kemudian dikembangkan oleh Lermo dan Chavez Garcia tahun 1993 (Single Station Horizontalto-Vertical Spectral Ratio on earthquake, HVSR). Nakamura (1989) mengusulkan sebuah hipotesa bahwa getaran mikrotremor pada suatu lokasi dapat ditentukan dengan menghitung rasio spektral antara komponen horizontal terhadap komponen vertikal yang diamati pada suatu titik lokasi yang sama. Persamaan tersebut didefinisikan sebagai berikut: Di mana adalah rasio spektral, adalah spektral horizontal dari gerakan tanah pada permukaan lapisan tanah lunak, dan adalah spektral horizontal dari vertikal pada permukaan tanah ( ), tetapi tidak pada lapisan dasar ( ). Dan selanjutnya diperkenalkan rumus efek tanah termodifikasi ( ) sebagai berikut, Dan Persamaan 3 equivalen dengan, Nakamura (1989) menyatakan bahwa rasio dengan mendekati satu. Angka ini didapatkan melalui pengukuran mikrotremor dengan pengeboran. Dengan demikian dapat diasumsikan bahwa efek tanah termodifikasi menjadi sebagai berikut, Hal ini juga sejalan dengan rumus dari metode-metode lain yang pernah diteliti (Bard dkk., 1985; Steimen dkk., 2003; Roten dkk., 2006). Kemudian oleh Claprood dkk. (2012) dijabarkan sebagai berikut, gerakan tanah yang dekat dengan lapisan tanah keras. Kemudian dikembangkan oleh Lermo dkk. (1993) bahwa efek rasio spektral ( ) pada pergerakan getaran meliputi spektrum Di mana adalah komponen spektrum horizontal arah utara-selatan, adalah 42

4 komponen spektrum horizontal arah barattimur, dan adalah spektrum mikrotremor arah vertikal. Dalam kajian literaturnya, Sungkono (2011) menyimpulkan bahwa parameter HVSR (amplifikasi dan frekuensi natural) dapat digunakan untuk mikrozonasi kerusakan bangunan akibat getaran gempa bumi. Sungkono berpendapat meskipun beberapa peneliti berpendapat bahwa kurva HVSR berkaitan dengan gelombang permukaan, terutama frekuensi fundamental, HVSR yang berupa gelombang badan (Herak, 2008) merupakan pendekatan yang lebih baik daripada pendekatan dengan gelombang permukaan beberapa mode (Albarello dan Lunedei, 2010; Dal Moro, 2010). Keuntungan utama dari metode HVSR adalah pengukuran sederhana dan biaya rendah, yang dapat dilakukan kapan saja dan di mana saja. Estimasi langsung frekuensi resonansi sedimen tanpa perlu mengetahui struktur geologi dan S-wave tanah dibawahnya (Bard, 1999). Penggunaan mikrotremor kemudian diperluas dalam mengidentifikasi indeks kerentanan tanah (Nakamura dkk., 1997), mengestimasi indeks kerentanan bangunan (Nakamura dkk., 2000; Sato dkk., 2008), dan resonansi antara struktur bangunan dan tanah (Mucciarelli dkk.,2004). Nakamura(2008), mengemukakan bahwa dengan menggunakan HVSR dari nilai K- values dapat ditentukan besarnya sudut simpangan (drift angle ) guna menentukan tingkat dan batas keamanan bangunan. Evaluasi kerentanan bangunan dari hasil analisis HVSR ditinjau dari beberapa parameter. Yang pertama yaitu resiko terjadinya resonansi. Menurut Hamid (2011), fenomena resonansi dapat terjadi bila frekuensi natural suatu benda mendekati nilai frekuensi natural di mana benda itu berada. Jadi, resonansi terjadi bila: (Pers.8) n = order springing = 1,2,3, dst. Yang kedua adalah efek jenis tanah terhadap Peak Ground Accelaration (PGA). Untuk mengetahui jenis klasifikasi tanah dan hasil spektra beberapa lapisan tanah dengan probabilitas keruntuhan bangunan 1% dalam 50 Tahun digunakan program bantu aplikasi Desain Spektra Indonesia hasil kerjasama antara PPMB-ITB dan Kementerian Pekerjaan Umum yang merujuk dari peraturan SNI 1726:2012 yang dapat diakses di situs ektra_indonesia_2011/. Caranya dengan memplotkan respon spektra hasil pengujian mikrotremor pada lokasi tanah permukaan dengan Desain Respon Spektra Indonesia di Lubuk Buaya-Padang. Model kurva desain respon spektrum yang mendekati dan masuk dalam range period getar tanah hasil pengujian respon spektrumlah yang menjadi acuan jenis tanah permukaan di bawah bangunan tersebut berada. Gempa yang direkam di tanah lunak mempunyai 43

5 percepatan tanah maksimum yang lebih besar daripada yang direkam di tanah keras untuk nilai PGA < 0,40 g. Untuk PGA > 0,40 g, hasil-hasil yang sebaliknya terjadi (Kramer 1996 cit. Pawirodikromo 2012). Yang ketiga adalah indeks kerentanan struktur bangunan Nakamura (2000) akibat gempa. Yaitu dengan persamaan (Sato dkk., 2008): = Kerentanan bangunan lantai yang ditinjau (10-6 ) = Selisih amplitudo lantai yang ditinjau dengan lantai sebelumnya f = Frekuensi lantai yang ditinjau (Hz) = Tinggi bangunan lantai yang ditinjau (m) Kemudian dari nilai didapatkan drift angle (%) pada tiap lantai dengan persamaan berikut: (Pers.10) = efisiensi gempa a = percepatan muka tanah maksimum (cm/det2) Berdasarkan Yoshimura dan Nakamura (2004), pada umumnya peraturan dalam pembebanan, struktur dinyatakan runtuh (collapse) dengan drift angle (γ) sebesar 0,5%, 1%, dan 2%. Yang keempat berdasar pendekatan Periode Fundamental Bangunan di Indonesia. Menurut SNI 1726:2012 Pasal ditentukan bahwa periode fundamental struktur (T) tidak boleh melebihi dari hasil perkalian koefisien untuk batas atas yang dihitung ( ) dengan periode fundamental pendekatan ( ). Yang kelima berdasar berdasar Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.49 Tahun Parameter yang dapat ditinjau antara lain: (1) Menurut Lampiran I berdasaran baku tingkat getaran untuk kenyamanan dan kesehatan. (2) Menurut Lampiran II berdasaran dampak kerusakan. (3) Menurut Lampiran III berdasaran jenis bangunan. (4) Menurut Lampiran III tentang getaran kejut. Sedangkan untuk kinerja dinamik bangunan terhadap gempa dihitung dengan analisis respon spektrum yang mengacu pada SNI 1726:2012. Peta respon spektrum yang akan digunakan untuk membuat respon spektrum desain mengacu pada Gambar 9, 10, 11, 12, dan 13 SNI 1726:2012. Parameter respon spektrum percepatan pada periode pendek ( ) dihitung dengan, adalah parameter respon spektral percepatan gempa MCE R terpetakan untuk periode 0,2 detik di batuan dasar dengan probabilitas terlampaui sebesar 2% 44

6 selama 50 tahun, yaitu dengan melihat Gambar 9 SNI 1726:2012. Sedangkan adalah koefisien/faktor amplifikasi pada periode 0,2 detik yang nilainya diambil dari Tabel 4 SNI 1726:2012 tentang koefisien situs. Untuk parameter respon spektrum percepatan pada periode panjang, untuk T = 1 detik, dihitung dengan, sebagaimana disajikan dalam Gambar 12 dan 13 SNI 1726:2012. Kurva respon spektrum desain dikembangkan dengan mengacu pada Gambar 1 dan mengikuti ketentuan di bawah ini: (a) Untuk periode lebih kecil dari, respon spektrum percepatan desain diambil dari Persamaan 15, adalah parameter respon spektrum percepatan gempa MCE R untuk periode 1,0 detik di batuan dasar dengan probabilitas terlampaui sebesar 2% selama 50 tahun, yaitu dengan melihat Gambar 10 SNI 1726:2012. adalah koefisien/faktor amplifikasi pada periode 1,0 detik dan dapat ditentukan dengan melihat Tabel 5 SNI 1726:2012 tentang koefisien situs. Kemudian parameter respon spektrum dapat diperoleh dengan, adalah parameter respon spektrum percepatan desain untuk periode 0,2 detik, sedangkan adalah parameter respon spektrum percepatan desain untuk periode 1,0 detik. Menurut Pawirodikromo (2012), nilai-nilai dan berturut-turut masih (b) Untuk, maka respon spektrum percepatan desain (c) Untuk periode lebih besar dari, respon spektrum percepatan desain diambil dari Persamaan 16, = parameter respon spektrum percepatan desain pada periode pendek (gal) = parameter respon spektrum percepatan desain pada periode panjang (gal) = periode getar fundamental struktur (detik) Sementara itu nilai dan adalah, harus dikalikan dengan nilai dan 45

7 = koefisien respon seismik = berat seismik efektif menurut Pasal SNI 1726:2012 (kn) Gaya gempa lateral (kn) yang Sumber: SNI 1726:2012 Gambar 1. Spektrum respon desain Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2%. Faktor keutamaan dan kategori risiko struktur bangunan untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung telah diatur dalam Tabel 1 SNI 1726:2012, sedangkan pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan ( ) pada Tabel 2 SNI 1726:2012. Kombinasi beban terfaktor yang digunakan menurut SNI 1726:2012 adalah kombinasi: (5) 1,2D + 1,0E + L (7) 0,9D + 1,0E D = Beban mati L = Beban hidup E = Beban gempa Menurut ASCE 7-05, beban hidup untuk komponen struktur yang mendukung dua lantai atau lebih dari dua lantai boleh direduksi sebesar 20%. Geser dasar seismik (V) ditentukan dengan Persamaan 19, yaitu: timbul di semua tingkat harus ditentukan dari Persamaan 20: = faktor distribusi vertikal V = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur (kn) dan = bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x (kn) dan = tinggi dari dasar sampai tingkat i atau x, dinyatakan dalam meter (m) Geser tingkat desain gempa di semua tingkat (kn) harus ditentukan dari Persamaan 21: Defleksi pusat massa di tingkat x ( ) (mm) ditentukan sesuai dengan Persamaan 22: = faktor amplifikasi defleksi dalam Tabel 9 SNI 1726:2012 = defleksi pada lokasi yang disyaratkan pada pasal ini yang ditentukan dengan analisis elastis (mm) 46

8 Jika respons terkombinasi untuk geser dasar ragam ( ) kurang dari 85% dari,, simpangan antar lantai harus dikalikan dengan 0,85. Dan, TMD yang digunakan sebagai desain retrofit untuk bangunan Rusunawa Lubuk Buaya-Padang adalah TMD vertikal dan TMD horizontal. Prinsip kerja TMD dapat dilihat pada Gambar 2. Pengaruh P-delta effects diperhitungkan bila koefisien stabilitas ( ) 0,10. (Pers.24) = beban desain vertikal total pada dan di atas tingkat x (kn), dan faktor beban individu tidak perlu melebihi 1,0 = simpangan antar lantai tingkat desain (mm) = gaya geser seismik yang bekerja antara tingkat x dan x-1 (kn) = tinggi tingkat di bawah tingkat x Sumber: MAURER Katalog Gambar 2. Prinsip kerja TMD. Atas: TMD Vertikal. Bawah: TMD Horizontal Viscous dampers berfungsi menyerap energi gempa dan mengurangi gaya gempa rencana yang dipikul elemen-elemen struktur. Sehingga, struktur bangunan menjadi lebih elastis dan mampu meredam guncangan gempa. Penggunaan viscous damper dalam perkuatan gedung dapat dilihat pada Gambar 3. (mm) Koefisien stabilitas ( ) harus tidak melebihi yang ditentukan sebagai berikut: (Pers.25) Dimana nilai adalah rasio kebutuhan geser terhadap kapasitas geser untuk tingkat antara tingkat x dan x-1. Rasio ini diijinkan secara konserfatif diambil sebesar 1,0. Sistem rehabilitasi yang diambil bila kinerja dinamik bangunan tidak daktail adalah Tuned Mass Damper (TMD) dan viscous dampers. sumber: istgeography.wikispaces.com Gambar 3. Pemasangan viscous dampers pada struktur gedung Terdapat tiga parameter yang digunakan dalam desain TMD yaitu massa, kekakuan, dan redaman. Massa TMD diperoleh dari: 47

9 μ = rasio massa m = massa TMD M = massa total struktur utama Kekakuan TMD ( ) dari: = frekuensi natural TMD = massa TMD Redaman optimal didapatkan dengan persamaan 28: = rasio redaman optimal Rasio redaman optimal berdasarkan Den Hartog adalah sebagai berikut: Persamaan gaya aksial stroke viscous damper adalah: (Pers.30) METODE PENELITIAN Lokasi dan waktu penelitian Penelitian lapangan dilakukan oleh Puslitbang Permukiman selama 6 (enam) hari mulai tanggal 13 sampai dengan 18 November Lokasi pengujian di Gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang yang terletak di Kelurahan Lubuk Buaya, Koto Tangah, Padang, Sumatera Barat. Pemeriksaan lapangan tersebut antara lain pemeriksaan visual terhadap komponenkomponen strukturnya dan pengukuran getaran alami dari bangunan dan tanah. Jenis Penelitian Metode yang digunakan metode kuantitatif, yaitu dengan analisis data sekunder pengujian lapangan mikrotremor. Dengan diperolehnya input data rekaman mikrotremor yang berupa domain waktu (time series) dan amplitudo akan didapatkan frekuensi natural dan amplifikasi bangunan dengan metode HVSR. Kemudian dilanjutkan dengan analisis struktur bila terbukti bangunan tersebut membutuhkan tindakan retrofitting. Populasi dan Sampel Populasi yang menjadi objek material penelitian adalah Gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang yang terletak di Kelurahan Lubuk Buaya, Koto Tangah, Padang, Sumatera Barat. Sampel yang dipilih untuk mewakili populasi (pengukuran mikrotremor) diambil dengan sistem point by point pada tiap titik pengukuran yang dirancang sesuai dengan kebutuhan. Posisi titik pengukuran berada pada tiap lantai bangunan dan diusahakan terletak pada pusat masa bangunan (dapat dilihat pada Gambar 4). 48

10 Gambar 4. Titik pengukuran mikrotremor Arah sensor diatur sesuai dengan arah memanjang bangunan, Ch-2 (Y) tegak lurus dengan arah memanjang bangunan dan komponen vertikal diatur bebas. Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen Penelitian Teknik yang dilakukan guna memperoleh data adalah berupa teknik wawancara dengan owner dan teknik observasi berupa pengujian lapangan yaitu dengan pengujian mikrotremor. Cara mengukur dengan mikrotremor dapat dijelaskan sebagai berikut: Durasi perekaman data untuk setiap titik dilakukan kurang lebih 1 menit setiap titik dan dilakukan proses digitasi dengan frekuensi sampling 100 Hz sehingga diperoleh deretan angka untuk keperluan proses analisis. Seluruh proses perekaman data pada tiap titik dilakukan pada siang hari. Peralatan yang digunakan untuk pengukuran terdiri dari: - Microtremors Recording Unit (MRU-T8) - Amplifier by Katsujima Co - Sensor dalam 3 komponen (1 arah vertikal dan 2 arah horizontal NW-ES) - Software ES-Navy dan FlexPro digunakan untuk proses recording dan analisis. Peralatan dalam pengujian mikrotremor dapat dilihat pada Gambar 5. Hasil yang akan didapat adalah berupa grafik gelombang ambient noise dari bangunan dan tanah dengan parameter kecepatan tanah/bangunan (mv) dalam domain waktu (detik). Gambar 5. Foto-foto peralatan mikrotremor: Triaxial Sensor, Amplifier dan Recording, Monitor Data Teknik Analisis Data Teknik analisis data yang digunakan adalah metode HVSR dengan pengujian mikrotremor. Keuntungan utama dari metode HVSR adalah pengukuran yang sederhana dan biaya juga relatif rendah yang dapat dilakukan setiap saat dan di mana saja. Sedangkan untuk evaluasi bangunan terhadap gaya gempa baik tanpa perkuatan maupun dengan perkuatan struktur menggunakan analisis respon spektrum yang mengacu pada SNI 1726:2012. Hipotesis Bangunan Gedung Rusunawa Lubuk Buaya Padang memiliki kerentanan bangunan paling tinggi pada lantai bermasalah. HASIL DAN PEMBAHASAN Data teknis bangunan Tinggi Bangunan: 13 m Jumlah Lantai : 4 Lantai Panjang bangunan: 50 m Lebar bangunan : 24 m Mutu beton ( Mutu tulangan ( ): 30 MPa ): 400 MPa dan 240 MPa 49

11 HVSR HVSR Jurnal Teknik Sipil Gambar 6. Denah Tipikal lantai 1-4 Bangunan Rusunawa Lubuk Buaya Contoh data mikrotremor yang pada lantai 2 titik nd Floor Frekuensi 3rd Floor (Hz) 4th Floor Gambar 9. Kurva HVSR Rusunawa Lubuk Buaya. Atas: Keseluruhan analisis HVSR bangunan pada arah X (EW). Bawah: Keseluruhan analisis HVSR bangunan pada arah Y (NS) Hasil evaluasi kerentanan dengan hasil pengujian mikrotremor dapat dilihat pada Gambar 7. Grafik time series terhadap kecepatan dengan uji mikrotremor pada Lt.2.2 Dari hasil analisis HVSR tanah dan bangunan didapatkan kurva frekuensi terhadap ratio spektal H/V, yaitu: Tabel 1. Dari analisis respon dinamik bangunan didapat parameter respon spektral sebagai berikut: (g) = 1,345 dan (g) = 0,599 = 0,9 = 2,4 0,863 0,913 Gambar 8. Kurva HVSR tanah Frekuensi (Hz) 2nd Floor 3rd Floor 4th Floor Gambar 10. Respon spektrum desain Lubuk Buaya-Padang Dengan nilai =, =, dan = 0,599, kategori desain seismik bangunan tergolong dalam kategori D dengan tipe struktur SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). 50

12 Gaya geser seismik (V) kg Gaya gempa lateral disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Perhitungan gaya horizontal Sehingga didesain perkuatan menggunakan TMD dengan spesifikasi sebagai berikut: Tabel 5. Data TMD aktual Dari hasil analisa respon spektrum dengan bantuan SAP 2000, didapat perhitungan deformasi struktur pada tabel di bawah ini. Tabel 3. Simpangan antar lantai tingkat ( ) arah sumbu X Tabel 4. Simpangan antar lantai tingkat ( ) arah sumbu Y Dari hasil analisis respon spektrum dengan SAP 2000, penambahan TMD baik untuk arah vertikal dan horizontal mampu mereduksi deformasi antar tingkat hingga 50%, namun simpangan yang baru masih belum memenuhi simpangan ijin yang disyaratkan. Sedangkan untuk perkuatan viscous dampers didesain dengan spesifikasi sebagai berikut: Tabel 6. Data MHD aktual Dari hasil perhitungan koefisien stabilitas, semua tingkat memiliki nilai lebih besar dari 0,1 dan melampaui nilai sehingga nilai P-Delta effects perlu diperhitungkan. Karena pada lantai 1-4 memiliki nilai lebih besar dari, struktur berpotensi tidak stabil dan harus didesain ulang. Dari hasil analisis respon spektrum dengan SAP 2000, didapat tabulasi drift struktur pada Tabel 7 dan Tabel 8. Penambahan MHD-250 pada alternatif 3 mampu mereduksi deformasi antar tingkat hingga mencapai 93%, dan simpangan yang baru telah memenuhi simpangan ijin yang disyaratkan. Tabel 7. Simpangan antar lantai tingkat ( ) arah sumbu X sesuai alternatif penempatan MHD 51

13 Tabel 8. Simpangan antar lantai tingkat ( ) arah sumbu Y sesuai alternatif penempatan MHD kemungkinan terjadinya getaran kejut dengan kecepatan di atas 5 mm/detik. Dari hasil análisis kinerja bangunan terhadap gaya gempa dengan análisis respon spektrum disimpulkan bahwa bangunan tidak aman, hal ini dapat dilihat dari deformasi bangunan yang jauh melampaui batas aman. Perkuatan dengan desain MTMD-V dan MTMD-H-1900 mampu mereduksi simpangan antar tingkat hingga 50%, namun belum mampu memenuhi simpangan ijin. Sedangkan dengan pemasangan MHD-250 alternatif 3 didapatkan hasil bangunan aman dan respon dinamik bangunan terkontrol dengan reduksi simpangan hingga mencapai 93%. SARAN Viscous dampers yang cukup banyak dibutuhkan dalam perkuatan struktur dapat direduksi dengan alterntif lainnya seperti pembesaran struktur utama (jacketing), pemasangan dinding penahan beban lateral, pemasangan bracing, dan lain-lain. KESIMPULAN Dari hasil evaluasi kerentanan bangunan terhadap kurva HVSR didapatkan resiko terjadi resonansi pada Tanah-2 dan indeks kerentanan bangunan tertinggi pada tiik 3.2 pada bangunan. Dan berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.49 Tahun 1996 dinyatakan dalam kondisi mengganggu untuk kenyamanan dan kesehatan manusia serta tidak aman untuk DAFTAR PUSTAKA Badan Standardisasi Nasional SNI 1726:2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta. Bard, P. Y. (1998). Microtremor measurements: A tool for site effect estimation. pp dalam In: Irikura, K, Kudo. K, Okada, H, dan, Sasatami, T. (Eds). Proceeding 2nd Intl. Symp. on The Effects 52

14 of Surface Geology on Seismic Motion. Balkema, Rotterdam. Claprood, M. dkk Combining HVSR microtremor observations with the SPAC method for site resonance study of the Tamar Valley in Launceston (Tasmania, Australia). Geophys. J. Int. 191: Gosar, A. dan Martinec, M Microtremor HVSR study of site effects in the IlirskaBristica town area (S. Slovenia), Journal of Earthquake Engineering. 13: Hamid, A Praktikal Vibrasi Mekanik. Yogyakarta: Graha Ilmu. Herak, M Model HVSR A Matlabs tool to model horizontalto-vertical spectral ratio of ambient noise. Computers and Geosciences- Elsevier. 34: Kementerian Lingkungan Hidup Keputusan Menteri Lingkungan No. 49 Tahun 1996, tentang Baku Tingkat Getaran. Jakarta. Lermo, J., dan Chavez-Garcia, F. J Site effect evaluation using spectral ratios with only one station. Bulletin Seismological Society of America. 83: Nakamura, Y. dkk Vulnerability Investigation of Roman Colosseum using Microtremor. pp Proceedings of 12th WCEE. New Zealand. Pawirodikromo, W Seismologi Teknik dan Rakyasa Kegempaan. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Sato, T. dkk The change of the dynamic characteristics using microtremor. The 14 th World Conference on Earthquake Engineering. Beijing, China Oktober Sungkono Evaluation Of building Strength from Microtremor analyses, Institut Yoshimura, M, Takaine, Y, dan Nakamura, T Axial Collapse of Reinforced Concrete Columns. 13 th World Conference on Earthquake Engineering. Vancouver, B.C., Canada. 1-6 Agustus 2 53