ISSN 2302-0253 12 Pages pp. 58-69 KAJIAN KINERJA GEDUNG KONSTRUKSI BAJA TERHADAP VARIASI ARAH BEBAN GEMPA MENGGUNAKAN ANALISIS PUSHOVER (Studi Komparasi Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus Dengan Sistem Rangka Konsentrik) Amrizal 1, Muttaqin 2, T. Budi Aulia 2 1) Magister Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh 23111, email: mtsunsyiah@yahoo.co.id 2) Fakultas Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh 23111 Abstract: Judging geologically, the Indonesian archipelago is located at the confluence of two major seismic lines, which circum-pacific earthquake belt and earthquake belt Alpide Transasiatic. Therefore, the Indonesian archipelago is located in areas that have an earthquake activity is quite high, it is important to study the planning of buildings resistant to earthquakes. This study uses a steel building bearers Special Moment Frame System ( SRPMK ) with Concentric Frame System Type D ( SRK - D ) to the direction of 0 o, 35 o and 65 o, Research scope about earthquake loads of 0 o, 35 o and 65 o mechanisms, performance, and actual parameters related with the effect of the earthquake plan accordingly FEMA 356, the matters investigated by comparing the structure SRPMK with SRK - D structures of 0 o, 35 o and 65 o against earthquake load direction. The results showed that the results of nonlinear static analysis ( pushover analysis), the level of structural ductility ductility structure SRPMK have great value when compared to the SRK - D structures for all conditions and on to the structure SRPMK with SRK - D for all conditions intermediate targets (performance point ) is calculated based on the FEMA 356 SRPMK building structures designed for all conditions still have the Life safety performance level, while the SRK - D structure of the building for all the conditions that are designed to have the performance level of Damage Control. Keywords: Pushover analysis, SRPMK, SRK-D and Earthquake Load Direction. Abstrak: Ditinjau secara geologis, kepulauan Indonesia berada pada pertemuan dua jalur gempa utama, yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik dan jalur gempa Alpide Transasiatic. Oleh karena itu kepulauan Indonesia berada pada daerah yang mempunyai aktifitas gempa bumi yang cukup tinggi, karenanya penting mempelajari perencanaan bangunan yang tahan terhadap gempa. Penelitian ini menggunakan gedung baja Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dengan Sistem Rangka Konsentrik tipe D (SRK-D) terhadap arah beban gempa 0, 35 dan 65 o, Penelitian terlingkup mengenai, mekanisme, kinerja, dan parameterparameter aktualnya terkait dengan adanya pengaruh gempa rencana sesuai FEMA 356, Halhal tersebut diteliti dengan membandingkan antara struktur SRPMK dengan struktur SRK-D terhadap arah beban gempa 0, 35 dan 65 o. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil analisa statik nonlinier (pushover analysis), tingkat daktilitas struktur SRPMK memiliki nilai daktilitas struktur yang besar jika dibandingkan dengan struktur SRK-D untuk semua kondisi dan pada untuk struktur SRPMK dengan SRK-D untuk semua kondisi target peralihan (performance point) yang dihitung berdasarkan FEMA 356 struktur gedung SRPMK untuk semua kondisi yang didesain masih memiliki taraf kinerja Life safety, sedangkan struktur gedung SRK-D untuk semua kondisi yang didesain memiliki taraf kinerja Damage Control. Kata Kunci: Analisis pushover, SRPMK, SRK-D dan Arah Beban Gempa Volume 3, No. 1, Februari 2014-58
PENDAHULUAN Gerakan gempa untuk daerah tertentu sulit untuk ditaksir, tafsiran harus dibuat secara umum untuk suatu daerah atau kawasan. Faktor faktor yang mempengaruhi kerusakan struktur bangunan. Tren perencanaan yang terkini yaitu perencanaan berbasis kinerja (performance based design), memanfaatkan teknik analisis non-linier berbasis komputer untuk mengetahui perilaku inelastis struktur dari berbagai macam intensitas gerakan tanah (gempa), sehingga dapat diketahui kinerjanya pada kondisi kritis. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) baja merupakan salah satu sistem struktur penahan beban lateral yang sangat sesuai digunakan di Indonesia yang merupakan daerah rawan gempa. Performa sistem ini juga telah banyak diteliti serta menghasilkan perilaku yang sangat memuaskan karena sangat daktail dibandingkan jenis portal kaku lainnya, seperti yang tercantum pada SNI- 1726-2010, dimana daktilitas sistem ini merupakan salah satu yang tertinggi. Rangka bresing terdiri dari tipe konsentris dan eksentris. Bresing konsentris memilki kekakuan yang lebih tinggi, batang diagonal tunggal yang dibuat dari profil I bresing D, yang ditempatkan pada segmen daktail disisi sudut bangunan. Gempa tidak bisa diprediksi baik besarannya, waktunya dan juga arah getarannya. Dalam studi ini akan dipelajari respons sruktur bangunan terhadap variasi arah gempa dengan pengaruh getaran acak dari gempa terhadap struktur bangunan akan didekati dengan menggunakan variasi beban lateral statik pushover dengan sudut 0, 35 dan 65 o. Cerminan perilaku gempa tersebut akan digunakan suatu metode analisis statik nonlinear pushover (ATC 40, 1997). Pada dasarnya analisis pushover ini memang cukup sederhana, yaitu suatu pola beban statik tertentu diberikan secara incremental dalam arah lateral pada pusat massa tiap lantai dari suatu bangunan hingga tercapai keruntuhan elemen struktur atau batasan displacement-nya terlampaui. Penelitian terlingkup mengenai, mekanisme, kinerja, dan parameter-parameter aktualnya terkait dengan adanya pengaruh gempa rencana sesuai FEMA 356. KAJIAN PUSTAKA Portal Menurut SNI 03-1729-2002, portal merupakan bentuk yang paling umum yang terdiri dari balok dan kolom yang bekerja sama dalam suatu kesatuan yang utuh dalam menahan beban yang bekerja. Struktur portal baja tahan gempa terdiri dari 2 tipe, yaitu portal penahan momen (moment resisting frame, MRF) dan portal berpengaku dibagi menjadi portal berpengaku konsentrik (concentrically braced frame, CBF) dan portal berpengaku eksentris (eccentrically braced frame, EBF). Peraturan Gempa RSNI-03-1726-2010 RSNI-03-1726-2010 (Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung) yang merupakan hasil revisi dari SNI-03-1726-2002 59 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
oleh Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010. Pada Peta Gempa Indonesia 2010 pembagian wilayah gempa mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan dengan Peta Gempa Indonesia 2002 Perencanaan Berbasis Kinerja Menurut Dewobroto (2006), konsep perencanaan berbasis kinerja (performance based design) merupakan kombinasi dari aspek tahanan dan aspek layan, sehingga bisa diketahui kemampuan suatu struktur dalam menerima beban gempa (kapasitas) dan besarnya beban gempa yang akan diterima oleh struktur tersebut (demand), maka dari itu akan bisa direncanakan suatu stuktur tahan gempa yang ekonomis. Sasaran kinerja terdiri dari kejadian gempa rencana yang ditentukan (earthquake hazard), dan taraf kerusakan yang diizinkan atau level kinerja (performance level) dari bangunan terhadap kejadian gempa tersebut. Mengacu pada Federal Emergency Management Agency (FEMA)-273 (1997) yang menjadi acuan klasik bagi perencanaan berbasis kinerja maka kategori level kinerja struktur, adalah : - Segera dapat dipakai (IO = Immediate Occupancy), - Keselamatan penghuni terjamin (LS = Life-Safety), - Terhindar dari keruntuhan total (CP = Collapse Prevention). Analisis pushover menghasilkan kurva pushover (Gambar 1), kurva yang menggambarkan hubungan antara gaya geser dasar (V) versus perpindahan titik acuan pada atap (D). Pada proses pushover, struktur didorong sampai mengalami leleh disatu atau lebih lokasi di struktur tersebut. Kurva kapasitas akan memperlihatkan suatu kondisi linier sebelum mencapai kondisi leleh dan selanjutnya berperilaku non-linier. Gambar 1: Rekayasa gempa berbasis kinerja (ATC 58) Sumber : Dewobroto (2006) Analisis Statis Non-linear Pushover Menurut Pranata (2006), analisis pushover adalah suatu analisis statik non-linier dimana pengaruh gempa rencana terhadap struktur bangunan gedung dianggap sebagai beban statik yang menangkap pada pusat masing masing lantai. Analisis beban dorong dilakukan dalam dua tahap, Tahap pertama struktur diberi beban gravitasi (kombinasi beban mati dan beban hidup yang direduksi). Analisis dilakukan dengan memberikan suatu pola beban lateral statik pada struktur, yang kemudian secara bertahap ditingkatkan dengan faktor pengali sampai satu target perpindahan lateral dari suatu titik acuan tercapai. Biasanya titik tersebut adalah titik pada atap, atau lebih tepat lagi adalah pusat massa atap. Volume 3, No. 1, Februari 2014-60
Metoda Spektrum Kapasitas Merupakan metoda utama ATC 40 (ATC 1996), meskipun dimaksudkan untuk konstruksi beton bertulang, ternyata banyak juga diaplikasikan pada konstruksi lain. Dalam Metoda Spektrum Kapasitas proses dimulai dengan menghasilkan kurva hubungan gaya perpindahan yang memperhitungkan kondisi inelastis struktur. Proses tersebut sama dengan Metode Koefisien Perpindahan, kecuali bahwa hasilnya diplot-kan dalam format ADRS (acceleration displacement response spectrum). bentang 4 meter. Tinggi lantai dasar (lantai 1) adalah 4 meter, selanjutnya tinggi lantai 2 s.d. 10 mempunyai tinggi yang sama (tipikal) yaitu 4 meter. a). Gedung SRPMK b). Gedung SRK Tipe D Gambar 2 : Penentuan Titik Kinerja Sumber : Dewobroto (2005) Target Perpindahan Menurut Dewobroto (2005), gaya dan deformasi setiap komponen/elemen dihitung terhadap perpindahan tertentu di titik kontrol yang disebut sebagai target perpindahan dengan notasi δt dan dianggap sebagai perpindahan maksimum yang terjadi saat bangunan mengalami gempa rencana. METODE PENELITIAN Kriteria Perencanaan Model gedung termasuk kedalam klasifikasi beraturan sesuai peraturan gempa Indonesia (SNI 1726 2010), dengan jumlah bentang arah-x dan arah-y sama yaitu 5x5 bentang, dengan panjang masing-masing Gambar 3. Bentuk Gedung Dan Arah Beban Gempa Adapun dimensi dan ukuran penampang yang direncanakan: Kolom : Profil IWF 350. 350. 12. 19 Balok : Profil IWF 350.175. 11. 7 Bresing : Profil IWF 150. 150. 10.7 Mutu Bahan Material yang dipakai pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: a. Mutu baja (fy) : 400 MPa b. Modulus elastisitas (E) : 200.000 MPa c. Modulus geser (G) : 80.000 MPa d. Rasio Poisson (μ) : 0,3 e. Koefisien pemuaian (α) : 12 x 10-6 / o C Volume 3, No. 1, Februari 2014-61
Tahapan-tahapan Dari Analisis Pushover 1. Pemodelan arah pembebanan gempa 0, 35 dan 65 o. 2. Menentukan titik kontrol untuk memonitor besarnya perpindahan struktur. Rekaman besarnya gaya perpindahan titik kontrol dan gaya geser dasar digunakan untuk menyusun kurva pushover. 3. Membuat kurva pushover dari berbagai pola distribusi gaya lateral yang ekivalen dengan distribusi gaya inertia, sehingga diharapkan deformasi yang terjadi hampir sama dengan gempa yang sebenarnya. Karena gempa sifatnya tidak pasti, perlu dibuat beberapa pola pembebanan lateral. 4. Estimasi besarnya target perpindahan. Titik kontrol didorong sampai target tersebut, yaitu suatu perpindahan maksimum yang diakibatkan oleh intensitas gempa rencana yang ditentukan. 5. Mengevaluasi level kinerja struktur perpindahan : merupakan hal utama dari perencanaan berbasis kinerja. Komponen struktur dianggap memuaskan jika memenuhi persyaratan deformasi dan kekuatan. Karena yang dievaluasi adalah komponen yang jumlahnya relatif sangat banyak maka proses harus dikerjakan oleh komputer (fasilitas pushover dan evaluasi kinerja yang terdapat secara built-in pada program ETABS, mengacu pada FEMA 356). Oleh karena itulah mengapa pembahasan perencanaan berbasis kinerja banyak mengacu pada dokumen FEMA. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Desain Bangunan Berdasarkan data perencanaan menggunakan software ETABS v.9.6.0, didapat disain yang aman dengan memverifikasi dimensi yang sudah dimasukkan. dimensi yang digunakan dan aman tersebut sama untuk gedung ( SRPMK dan SRK-D) yaitu dapat dilihat pada tabel dibawah: ketika titik kontrol tepat pada target Tabel 1. Dimensi Balok, Kolom dan Bresing Elemen Profil IWF (mm) Ix (mm 4 ) Iy (mm 4 ) Rasio Tegangan Ijin Tegangan (Rasio <1 Kolom 350. 350. 12. 19 395100000 135800000 0,508 Aman Balok 350.175. 11. 7 131200000 9834896,2 0,416 Aman Bresing 150. 150. 10.7 16006583,3 56528715,8 0,706 Aman Sesuai RSNI 1726-2010, analisis modal digunakan untuk melihat partisipasi massa ragam efektif (modal load participation) yang besarnya harus sekurang kurangnya 90%, nilai ini didapat langsung dari ETABS v.9.6.0 dengan memilih pada display table, nilai-nilai Volume 3, No. 1, Februari 2014-62
tersebut yaitu untuk SRPMK dan SRK-D dengan 0 o, 35 o dan 60 o dapat dilihat pada tabel berikut Tabel 3. Modal Load Participation Jurnal Teknik Sipil Dari tabel di atas diperoleh nilai modal load participation lebih dari 90%, sehingga struktur memenuhi persyaratan SNI 03-1726- 2010. Waktu getar alami gedung Tabel 2. Periode Getar Alami Struktur Dari tabel diatas periode getar alami gedung yang didapatkan dari analisis dengan menggunakan software ETABS v.9.6.0 masuk ke dalam interval batas minimum dan batas maksimum yang telah ditetapkan dalam RSNI 03-1726 - 2010. Waktu getar alami untuk gedung yang menggunakan bresing (SRK D arah beban gempa 0 o, 35 o dan 60 o ) lebih kecil dibandingkan gedung yang tidak menggunakan bresing (SRPMK, arah beban gempa 0 o, 35 o dan 60 o ). Hal ini disebabkan gedung SRK D memiliki kakakuan yang lebih besar dibandingkan gedung SRPMK. Daktilitas Struktur Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari pushover analysis pada gedung baja 10 lantai dengan menggunakan SRPMK dan SRK Tipe D. Nilai simpangan saat runtuh diambil dari nilai diplacement step terakhir. 63 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Gambar 4. Perbandingan Daktilitas SRPMK vs SRK-D Dari Gambar 4. diatas, memperlihatkan bahwa daktilitas struktur pada semua arah beban gempa nilai daktilitas SRPMK lebih kecil dari SRK-D dikarenakan gedung SRK-D lebih kaku pengaruh penambahan elemen bresing. Kinerja Batas Ultimit (Δa) Berdasarkan RSNI-03-1726-2010, simpangan antar lantai hanya ada kondisi kinerja batas ultimit saja. Kinerja batas ultimit (Δa) struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan. Gambar 5 Drift ratio untuk gedung SRPMK dengan SRK-D Gambar 5 diatas menunjukkan, bahwa drift ratio untuk gedung SRK-D memiliki nilai yang jauh berbeda dengan SRPMK. Hal ini dapat disebabkan penggunaan bresing pada gedung SRK-D sehingga rasio kekuatan yang dicapai pun tidak sama yang menimbulkan perilaku yang terjadi untuk tiap struktur tidak sama pula. Drift hasil analisis statik beban dorong belum melampaui batasan maksimum drift kinerja batas ultimit yaitu 0,04 dikarenakan gedung masih bisa menerima beban gempa dari arah 0 o, 35 o dan 65 o, drift ratio maksimum pada arah beban gempa 0 o untuk gedung SRPMK Volume 3, No. 1, Februari 2014-64
sumbu x sebesar 0,011 dan untuk gedung SRK- D sumbu x sebesar 0,021. Kemudian nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 35 o untuk gedung SRPMK sumbu x sebesar 0,034 untuk gedung SRK-D sumbu x sebesar 0,020, sedangkan nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 65 o untuk gedung SRPMK sumbu x sebesar 0,033 untuk gedung SRK-D sumbu x sebesar 0,0024. Sedangkan drift ratio maksimum pada arah beban gempa 0 o untuk gedung SRPMK sumbu y sebesar 0,037 dan untuk gedung SRK- D sumbu y sebesar 0,007. Kemudian nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 35 o untuk gedung SRPMK sumbu y sebesar 0,012 untuk gedung SRK-D sumbu y sebesar 0,008, sedangkan nilai drift ratio maksimum pada arah beban gempa 65 o untuk gedung SRPMK sumbu y sebesar 0,011 untuk gedung SRK-D sumbu y sebesar 0,007. Kurva Kapasitas Kurva kapasitas ini menunjukkan hubungan antara perpindahan yang terjadi dengan gaya gempa yang diterima oleh struktur mulai terjadinya leleh pertama sampai struktur tersebut runtuh. Dari keenam kurva yang ada, dapat diamati bahwa akan terjadi penurunan gaya geser dasar ketika terjadi sendi plastis pada salah satu kolom. Berikut ini hasilnya Gambar 6. Kurva Kapasitas Sumbu x 65 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Gambar 7. Kurva Kapasitas Sumbu y Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa struktur gedung RSK-D memiliki kapasitas terbesar dalam menerima beban gempa dari arah 0 o, 35 o dan 65 o dibandingkan gedung SRPMK, tetapi kemampuan gedung SRK-D berdeformasi setelah mengalami pelelehan pada bagian bresing dibandingkan gedung SRPMK. Gedung SRPMK memiliki kemampuan berdeformasi setelah mengalami pelelehan terbesar dibandingkan gedung SRK-D Target Perpindahan Tabel 3. Target Displacement Tiap-tiap Arah Beban Gempa Berdasarkan target perpindahan hasil evaluasi dengan menggunakan Spektrum Kapasitas (ATC 40) seperti terlihat dalam Tabel 3, pada gedung SRPMK dengan arah beban gempa 0 o didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,7877 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 0,9636 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa dan target displacement dimana perpindahan mencapai 1,0749 m dan 1,0749 > δ T, Jadi tingkat kinerja struktur arah x dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja Life Safety (LS). Sedangkan pada gedung SRK-D dengan arah beban gempa 0 o didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,5034 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 0,6088 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa perpindahan mencapai 0,7046 m dan 0,7046 > δ T, Jadi kinerja struktur arah x dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS). Pada gedung SRPMK dengan arah beban gempa 35 o didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,8871 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 1,0761 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa, dimana perpindahan mencapai 1,1671 m dan 1,1671 > δ T, Jadi kinerja struktur arah x dan y Volume 3, No. 1, Februari 2014-66
terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja Life Safety (LS). Sedangkan pada gedung SRK-D dengan arah beban gempa 35 o didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,5343 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 0,6239 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa, target displacement arah beban gempa 35 o besar dari arah beban gempa 0 o dikarenakan pada arah 35 o membutuhkan gaya yang lebih besar, dimana perpindahan mencapai 0,7532 m dan 0,7532 > δ T, Jadi kinerja struktur arah x dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS). gempa 65 o Pada gedung SRPMK dengan arah beban didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,8934 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 1,068 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa, target displacement arah beban gempa 65 o besar Jurnal Teknik Sipil dari arah beban gempa 0 o dan 35 o, dimana perpindahan mencapai 1,1467 m dan 1,1467 > δ T, Jadi kinerja struktur arah x dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja Life Safety (LS). Sedangkan pada gedung SRK-D dengan arah beban gempa 65 o didapatkan untuk sumbu x nilai terbesar adalah δ T = 0,5273 m dan untuk sumbu y sebesar δ T = 0,5883 m ini dikarenakan sumbu y lebih besar dalam menerima beban gempa, target displacement arah beban gempa 65 o kecil dari arah beban gempa 35 o dikarenakan pada arah 65 o membutuhkan gaya yang lebih kecil artinya arah beban gempa 65 o sangat kritis, pengaruh penggunaan bresing. Dimana perpindahan mencapai 0,6288 m dan 0,6288 > δ T, Jadi kinerja struktur arah x dan y terpenuhi sesuai dengan target fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Kinerja yang diperlihatkan struktur ketika memikul gempa kuat dengan pola beban merata tingkat kinerja struktur diperoleh yaitu tingkat kinerja antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS). Berdasarkan pembahasan diatas yang dirangkum pada tabel 4 sebagai berikut. Tabel 4. Tingkat Kinerja Struktur SRPMK dan SRK-D Gedung SRPMK SRK-D Target Perpindahan δ t Perpindahan > δ t (m) Arah Gempa (m) Sumbu X Y X Y 0 o 0,788 0,964 1,0324 1,0749 35 o 0,887 1,076 1,0554 1,1671 65 o 0,893 1,068 1,1467 1,1403 0 o 0,5037 0,6088 0,7467 0,7046 35 o 0,5343 0,6239 0,7514 0,7532 65 o 0,5273 0,5883 0,6288 0,6318 Kriteria Kinerja Struktur Life Safety Immediate Occupancy - Life Safety 67 - Volume 3, No. 1, Februari 2014
Mengacu pada NEHRP & FEMA 273 maka untuk kategori level kinerja Life-Safety telah terjadi kerusakan komponen struktur, kekakuan berkurang, tetapi masih mempunyai ambang yang cukup terhadap keruntuhan. Komponen nonstruktur masih ada tetapi tidak berfungsi. Dapat dipakai lagi jika sudah dilakukan perbaikan. Oleh karena itu dengan nilai target perpindahan pada gedung SRPMK sumbu x dan sumbu y tingkat kinerja yang diperoleh untuk semua kondisi yaitu Life-Safety (LS). Sedangkan pada gedung SRK-D sumbu x dan sumbu y tingkat kinerja yang diperoleh untuk semua kondisi yaitu antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS), berdasarkan tingkat kinerja antara gedung SRPMK dengan SRK-D untuk semua kondisi dapat disimpulkan bahwa gedung SRK-D lebih baik dari pada gedung SRPMK. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil desain dan pemeriksaan kinerja seismik terhadap struktur SRPMK dengan SRK-D terhadap variasi arah beban gempa dengan level 10 tingkat dengan menggunakan analisis pushover, secara umum dapat disimpulkan: 1. Periode getar alami dari gedung SRPMK untuk semua kondisi lebih besar dari gedung SRK-D, karena penambahan elemen bresing pada gedung SRK-D menyebabkan penurunan lateral displacement, struktur SRK-D lebih kcil dari struktur SRPMK untuk semua arah pembebanan, hal ini menandakan kekakuan struktur semakin bertambah. 2. Tingkat Daktilitas struktur SRPMK memiliki nilai daktilitas struktur yang besar jika dibandingkan dengan struktur SRK-D untuk semua kondisi, artinya struktur SRPMK lebih daktail dibandingkan dengan SRK-D, dan struktur pada arah y lebih daktail dibandingkan dengan arah x untuk semua kondisi. 3. Nilai drift rasio maksimum pada arah beban gempa 35 o pada arah beban gempa 35 o tersebut besarnya drift ratio untuk gedung SRPMK dalam sumbu x sebesar 0,00413 dan untuk gedung SRK-D dalam sumbu x sebesar 0,00255. 4. Hasil analisa statik nonlinier (pushover analysis) untuk struktur SRPMK dengan SRK-D pada arah beban gempa 0 o, 35 o dan 65 o sampai pada target peralihan (performance point) yang dihitung berdasarkan FEMA 356 gedung SRPMK yang didesain masih memiliki taraf kinerja Life safety untuk semua kondisi arah beban gempa, sedangkan pada gedung SRK-D masih pada taraf kinerja antara Immediate Occupancy (IO) - Life Safety (LS) untuk semua kondisi arah beban gempa, hal itu menunjukkan kedua struktur tersebut masih berada diatas syarat yang telah ditetapkan yaitu Life safety, dan sudah memenuhi syarat kinerja sesuai FEMA 356. Berdasarkan tingkat kinerja tersebut antara gedung Volume 3, No. 1, Februari 2014-68
Saran SRPMK dengan SRK-D untuk semua kondisi dapat disimpulkan bahwa gedung SRK-D lebih baik dari pada gedung SRPMK. Pada penelitian ini dilakukan dengan meggunakan metode analisis statik non linier (pushover). Keterbatasan dari metode analisis statik serta jumlah model yang dianalisis untuk menggeneralisir permasalahan dapat dianggap belum cukup oleh karena itu ada saran yang diajukan untuk pengembangan selanjutnya yaitu penggunaan analisa statik memberikan keterbatasan dalam desain model yang di analisis, terutama dalam hal tinggi bangunan. Untuk penyempurnaan studi selanjutnya agar dapat digunakan analisis dinamik non linier. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan menggunakan objek bangunan tinggi dengan bentuk dan karateristik yang berbeda. Seperti menggunakan objek bangunan tinggi fungsi hunian (apartemen) yang mana memiliki karateristik berbeda dibandingkan pada fungsi perkantoran yang cenderung berbentuk persegi. DAFTAR KEPUSTAKAAN Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, Direktorat Penyelidikan Masalah bangunan, LPMB, Bandung. Anonim, 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1729- 2002, Bandung. AISC 341-05.(2005).Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (An American National Standard) Vol 1, 6.1.204-212: Chicago. Anonim, 201X, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2010, Bandung. 69 - Volume 3, No. 1, Februari 2014 Applied Technology Council. (2010). Modeling and Acceptance Citeria for Seismic Design and Analysis of Tall Buildings. PEER Report 2010/111. Budiono. B, dan Lucky. S, 2011, Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa Dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x, Penerbit ITB, Bandung. Bertero, V. V., Bozorgnia, Y. (2004). Earthquake Engineering from Engineering Seismology to Performance-Based Engineering.page CRC press: California. Dewobroto. W, 2006, Evaluasi Kinerja Portal Baja Tahan Gempa Dengan SAP2000, www. uph.edu.wiryanto. ETABS 9.1.4, Extended Three-Dimensinal Analysis of Building System, Computers and Structures, Inc., Berkeley, Calif. Ginsar, I. M., & Lumantarna, B. Seismic Performance Evaluation of Building with Pushover Analysis. Universitas Kristen Petra. Surabaya. Habibullah, A, 1998, Practical Three Dimensional Nonlinear Static Pushover Analysis, Structure Magazine, Winter. Khaloo, A. R., & Mohseni, M. M. (2008). Nonlinear Seismic Behavior of RC Frames with RC Braces. Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing) Vol. 9, No. 6, Pages 577-592. LRFD., 1996, Manual of Steel Construction, Load and Resistance Factor Design, AISC, Chicago. Muto. K, 1993, Analisis Gedung Tahan Gempa, Erlangga, Jakarta. Pranata, Y.A., 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa Dengan Pushover Analisys, www. uph.edu.pranata. Star Seismic Europe Ltd. (2011). Report : Design Check of BRBF System According to Eurocode 8 Use of Pushover Analysis.Star Seismic Europe. www.starseismic.eu Salmon, C.G, 1997, Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta. Apriani, W., 2012, Kapasitas Analisis Buckling Restrained Braces System Sebagai Retrofitting Pada Bangunan Beton Bertulang Akibat Gempa Kuat, Tesis Teknik Sipil Universitas Indonesia.