PENDAHULUAN Perencanaan gedung tahan gempa telah menjadi perhatian khusus mengingat telah banyak terjadi gempa cukup besar akhir-akhir ini. Perencanaa

Transkripsi

1 EVALUASI KINERJA STRUKTUR BAJA TAHAN GEMPA DENGAN PUSHOVER ANALYSIS 1 Agung Sugiyatno 2 Sulardi, ST., MT 1 ancient_agoenk@yahoo.com 2 lardiardi@yahoo.com Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Gunadarma, Jakarta ABSTRACT Seismic Design is suitable building design solutions for earthquake prone areas such as in Indonesia. Planning Steel Structures in this Final Project is a Performance-Based Seismic Design. The goal is to design dimensions, profile and quality of steel used and evaluate the performance of structures against earthquakes. The method used is a pushover analysis or analysis of the static thrust load analysis used to determine the behavior of the collapse of structures against earthquakes. Analysts and performance evaluation using pushover analysis performed using the program SAP2000 (Builtin). In addition, the performance evaluation point of the structure can be determined by various methods such as displacement coefficient method (FEMA 356), Capacity spectrum method (ATC 40), the Corrected Transfer Coefficient method (FEMA 440) and the ultimate performance limits according to SNI The results of structural steel in building design this thesis concludes that the performance of a decisive point is the displacement coefficient method of FEMA 356 (ASCE 2000) with a target displacement of m. Target displacement with a capacity spectrum method (ATC 40) of m. Method of Transfer Coefficient (ATC 40) produces a target displacement of m. While SNI gives the smallest value with a target displacement of m. Pushover analysis also showed that the ductility of different portals in the other direction, the input is important to anticipate the massive earthquake that might occur. Keyword : seismic design, steel structure, pushover, performance point, collapse ABSTRAK Perencanaan bangunan tahan gempa merupakan solusi perencanaan bangunan yang sesuai untuk daerah rawan gempa seperti di Indonesia. Perencanaan Struktur Baja pada Tugas Akhir ini merupakan Perencanaan Tahan Gempa Berbasis Kinerja. Tujuannya yaitu mengevaluasi kinerja struktur baja terhadap gempa. Metode yang digunakan adalah Analisis Pushover atau analisis beban dorong statik yaitu analisis yang digunakan untuk mengetahui perilaku keruntuhan struktur terhadap gempa. Analis dan evaluasi kinerja dengan menggunakan analisis pushover dilakukan dengan menggunakan program SAP2000 (Built-in). Selain itu, titik kinerja evaluasi struktur dapat ditentukan dengan berbagai metode seperti metode Koefisien Perpindahan (FEMA 356), metode Spektrum Kapasitas (ATC 40), metode Koefisien Perpindahan Yang Diperbaiki (FEMA 440) dan Kinerja Batas Ultimit menurut SNI Hasil perencanaan gedung struktur baja pada tugas akhir ini menyimpulkan bahwa titik kinerja yang menentukan adalah metode Koefisien Perpindahan FEMA 356 (ASCE 2000) dengan target perpindahan sebesar 0,171 m. Target perpindahan dengan metode Spektrum Kapasitas (ATC 40) sebesar 0,136 m. Metode Koefisien Perpindahan (ATC 40) menghasilkan target perpindahan sebesar 0,154 m. Sedangkan SNI memberi nilai paling kecil dengan target perpindahan sebesar 0,058 m. Analisis pushover juga menunjukkan bahwa daktilitas portal berbeda dalam arah yang lain, masukan penting untuk antisipasi gempa besar yang mungkin terjadi. Kata Kunci : Perencanaan tahan gempa, struktur baja, pushover, titik kinerja, keruntuhan

2 PENDAHULUAN Perencanaan gedung tahan gempa telah menjadi perhatian khusus mengingat telah banyak terjadi gempa cukup besar akhir-akhir ini. Perencanaan gedung tahan gempa di Indonesia khususnya untuk struktur baja umumnya menggunakan analisis struktur elastis dimana perencanaan didasarkan pada kondisi batas. Pada perencanaan ini kita tidak bisa mengetahui kondisi bangunan saat terjadi gempa dimana perilaku keruntuhan bangunan saat gempa berada pada kondisi inelastis. Perilaku keruntuhan tersebut ternyata dapat di analisis dengan menggunakan analisis pushover atau biasa dikenal dengan analisis beban dorong statik. Analisis pushover biasa digunakan untuk mengevaluasi kinerja struktur bangunan pada saat terjadi gempa dengan direpresentasikan menggunakan level kinerja sesuai aturan yang ditetapkan oleh VISION 2000 dan NEHRP Sehingga perencanaan ini biasa disebut dengan perencanaan tahan gempa berbasis kinerja. Level kinerja akan memberitahukan perilaku keruntuhan bangunan pada saat terjadi gempa sesuai dengan kondisi yang ada. Dengan mengetahui level kinerja bangunan, perencana maupun pemilik bangunan dapat mengetahui seberapa besar kerusakan yang akan terjadi, dengan begitu pemilik bangunan dapat mengantisipasi biaya perbaikan yang akan dikeluarkan. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengevaluasi kinerja struktur baja terhadap gempa. Metode yang digunakan adalah Analisis Pushover atau analisis beban dorong statik yaitu analisis yang digunakan untuk mengetahui perilaku keruntuhan struktur terhadap gempa. METODE PENELITIAN Evaluasi struktur gedung tahan gempa dengan menggunakan analisis pushover dengan Metode Koefisien Perpindahan FEMA (273/356), Metode Spektrum Kapasitas (ATC 40), Metode Koefisien Perpindahan Yang Diperbaiki (FEMA 440) dan Kinerja Batas Ultimit menurut SNI Gambar 1. Bagan Alir Penilitian

3 PEMBAHASAN Data Penelitian Data Umum Struktur Baja Jenis Struktur Material Utama Struktur : Baja Kategori Bentuk Bangunan : Beraturan Fungsi Bangunan : Perkantoran Jumlah Lantai : 6 Tingkat Tinggi Bangunan Keseluruhan : 21,5 m Tinggi Bangunan per Lantai Tinggi Lantai Dasar : 4,00 m Tinggi Lantai Tipikal : 3,50 m : Gedung Struktur Baja dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) DATA DIMENSI PENAMPANG RENCANA Tabel 4.1 Daftar Profil Baja Terpakai Notasi h B t w t f Berat (mm) (mm) (mm) (mm) (kg/m) W ,5 9 36,7 W ,6 W ,0 W ,0 W ,7 W W ,0 H ,4 H ,0 H ,0 H ,0 H ,0 Elemen Balok Kolom Gambar 2 Elevasi Portal Pinggir (m)

4 Gambar 3 Elevasi Portal Tengah (m) Analisis Data Gambar 4 Kurva Pushover

5 Gambar 5 Kurva Pushover FEMA 440 Gambar 6 Tabel Pushover Arah X

6 Kriteria Koefisien Perpindahan FEMA 356 Spektrum Kapasitas ATC 40 Koefisien Perpindahan FEMA 440 Kinerja Batas Ultimit SNI 1726 Tabel 2 Evaluasi Kinerja Struktur Target Perpindahan (m) 0,264 0,171 0,168 0,058 Nilai Batas 0,02 H (m) 0,43 Dari 4 kriteria didapatkan target perpindahan menurut FEMA 356 yang lebih menentukan dengan nilai 0,264 m dibandingkan dengan SNI 1726 sebesar 0,058 m. PENUTUP Simpulan Hasil perencanaan gedung struktur baja pada tugas akhir ini menyimpulkan bahwa titik kinerja yang menentukan adalah metode Koefisien Perpindahan FEMA 356 (ASCE 2000) dengan target perpindahan sebesar 0,171 m. Target perpindahan dengan metode Spektrum Kapasitas (ATC 40) sebesar 0,136 m. Metode Koefisien Perpindahan (ATC 40) menghasilkan target perpindahan sebesar 0,154 m. Sedangkan SNI memberi nilai paling kecil dengan target perpindahan sebesar 0,058 m. Saran Dalam memantau target perpindahan sebaiknya dimasukkan boundary displacement yang relative kecil sehingga pada saat melakukan iterasi pushover tidak terlalu lama. Dalam analisis penampang, diusahakan agar kekuatan yang tersedia tidak jauh lebih besar dari kekuatan yang dibutuhkan untuk memikul beban terfaktor, melainkan harus mendekati, agar penampang efisien. DAFTAR PUSTAKA Applied Technology Council.(1996). ATC 40 - Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Redwood City, California, U.S.A. ASCE.(2000). FEMA Prestandard And Commentary For The Seismic Rehabilitation Of Buildings, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. ATC-33 Project.( 1997a). FEMA NEHRP Guidelines For The Seismic Rehabilitation of Buildings, Building Seismic Safety Council, Washington, D.C. ATC-33 Project.(1997b) FEMA NEHRP Commentary On The Guidelines For The Seismic Rehabilitation of Buildings, Building Seismic Safety Council, Washington D.C. ATC-55 Project.(2004). FEMA Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. BSSC.(1995) FEMA NEHRP Recommended Provision for Seismic Regulations for New Building, Washington, D.C. Kerry Sieh.(2004). The Science behind the Aceh Earthquake, Caltech Media Relations, < (20/01/05)

7 SEAOC.(1995). "Vision A Framework for Performance Based Earthquake Engineering." Vol. 1, January, SNI , Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, April 2002 SNI , Standar Perencanaan Baja Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, April 2002