BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini sudah banyak berdirinya gedung bertingkat, khususnya di Indonesia. Gedung-gedung bertingkat yang dibangun umumnya digunakan sebagai kantor pemerintah, rumah tinggal (apartemen), pusat pendidikan, pusat kesehatan atau rumah sakit, pusat perbelanjaan, dan sebagainya. Gedung-gedung bertingkat yang sudah berdiri sampai sekarang banyak memiliki keberagaman. Keberagaman tersebut berkembang seiring berjalannya permintaan masyarakat maupun dari munculnya ide-ide yang unik dari para arsitek di dunia khususnya di Indonesia. Seiring berjalannya waktu, para arsitek sering memunculkan ideide baru dalam sebuah konsep bangunan gedung. Konsep-konsep yang ada barubaru ini lebih banyak memunculkan gedung yang memiliki ketidakberaturan dalam bangunannya. Selain kepada konsep gedung yang dibuat para arsitek, semakin bertambahnya permintaan gedung dan diiringi dengan kebutuhan akan lahan yang luas akan semakin sulit diperoleh, sehingga pembangunan gedung bertingkat akan berpengaruh pada bentuk bangunan yang cenderung tidak beraturan. Hal ini berpengaruh kepada desain struktur untuk perkuatan gedung tersebut. Desain struktur gedung dipengaruhi oleh berbagai macam. Salah satunya adalah keberaturan atau ketidakberaturannya gedung. Apabila suatu gedung memiliki keberaturan baik itu dari sisi vertikal maupun horizontal, pasti gedung I-1
tersebut lebih dapat dianalisis dengan mudah khususnya dalam menganalisis gaya yang terjadi akibat gempa. Gedung yang memiliki ketidakberaturan dalam strukturnya harus dilakukan analisis yang lebih mendalam, khususnya gedung yang memiliki ketidakberaturan horizontal. Ketidakberaturan gedung akan menghasilkan sebuah tingkah laku struktur. Tingkah laku struktur bila beban yang bekerja pada struktur terus bertambah secara linier, maka pada saat struktur dengan beban relatif kecil, besarnya momen momen yang ada setiap penampangnya masih terletak dalam daerah elastis (belum melampaui momen lelehnya), kemudian apabila beban ditingkatkan bertambah besar mengakibatkan besar momen pada salah satu penampangnya mencapai momen plastisnya, sehingga terbentuk sendi plastis pertama, selanjutnya kedua, ketiga dan seterusnya sampai terbentuk jumlah sendi plastis yang cukup untuk menyebabkan struktur tersebut mengalami keruntuhan. Mekanisme keruntuhan dengan terjadinya sendi plastis pada struktur tersebut dapat menyebabkan terjadinya keruntuhan struktur tersebut. Lain halnya apabila keruntuhan terjadi dengan mengurutkan terjadinya sendi plastis pada setiap tumpuan yang ada. Tingkah laku struktur yang terjadi akan mengalami perbedaan dengan tingkah laku struktur yang urutan sendi plastis yang tidak direncanakan. Indonesia yang banyak dikelilingi oleh lempeng tektonik, serta wilayah yang paling banyak memiliki gunung api aktif didunia menyebabkan Indonesia menjadi wilayah yang sering dilanda gempa. Maka dari itu, di Indonesia, perencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa menjadi hal yang sangat penting. Mengingat gempa banyak menelan korban jiwa yang diakibatkan I-2
karena tertimpa bangunan atau gedung. Selain menelan korban jiwa, gempa juga merusak struktur bangunan, tipe bangunan, dan kolom pada lantai dasar bangunan tingkat tinggi maupun tingkat rendah. Oleh karena itu, gedung bertingkat tinggi maupun tingkat rendah harus direncanakan sebagai suatu bangunan tahan gempa. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menganalisis perencanaan struktur tahan gempa, baik secara analisis elastik (linier) dan inelastik (nonlinier) sebagai perilaku beban lateral yang terjadi pada struktur. Metode analisis elastik meliputi analisis statik ekivalen dan analisis dinamik respon spektrum. Sedangkan metode analisis inelastik meliputi analisis beban dorong statik (pushover analysis) dan analisis riwayat waktu (inelastic dynamic time history analysis). Dalam penelitian ini, yang digunakan dalam menganalisis perencanaan struktur tahan gempa adalah metode analisis beban dorong statis (pushover analysis). Pada dasarnya analisis pushover cukup sederhana. Suatu beban statik tertentu diberikan secara incremental dalam arah lateral pada pusat massa tiap lantai dari suatu pembangunan hingga tercapai keruntuhan pada elemen struktur atau batasan displacement-nya terlampaui. Pada sebuah jurnal penelitian gedung tidak beraturan pada studi kasus gedung baru FIA UNBRAW yang dianalisis dengan analisis pushover memiliki hasil prosentase rata-rata drift ratio sebesar 0.3%. Berdasarkan ACMC 2001, angka tersebut menunjukkan tingkat pelayanan struktur tergolong pada kondisi batas layan (serviceability limit state). Sedangkan menurut ATC 40, angka I-3
tersebut menunjukkan bangunan pada kondisi operasional (immediate occupancy). Penelitian yang dilakukan tersebut model gedung terdiri dari 4 lantai. Gedung dengan bentuk denah persegi akan memberikan kinerja yang lebih baik dari gedung dengan denah yang memiliki kekosongan ruang di dalamnya. Kekosongan ruang didalam denah tersebut disebut juga dengan diskontinuitas atau variasi kekakuan mendadak, termasuk yang mempunyai daerah terpotong atau terbuka lebih besar dari 50 persen daerah diafragma bruto yang melingkupinya, atau perubahan kekakuan diafragma efektif lebih dari 50 persen dari suatu tingkat ke tingkat selanjutnya. Contoh dari ketidakberaturan gedung ini adalah gedung pusat perbelanjaan atau mal yang ada di kota-kota besar. Gedung yang memiliki ketidakberaturan horizontal diskontinuitas diafragma pastinya akan memberikan kinerja struktur yang berbeda dengan gedung yang tidak memiliki ketidakberaturan. Besarnya daerah pada denah pastinya sangat mempengaruhi kinerja struktur bangunan tersebut. Setiap persen daerah yang terbuka akan menghasilkan nilai kinerja struktur yang berbedabeda. 1.2 Identifikasi Masalah a) Semakin banyaknya gedung dengan bentuk tidak beraturan yang dapat berpanguh terhadap kinerja strukturnya. b) Indonesia menjadi wilayah yang sering dilanda gempa sehingga perencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa menjadi hal yang sangat penting. I-4
1.3 Perumusan Masalah a) Bagaimana mekanisme keruntuhan dan kinerja struktur bangunan yang memiliki ketidakberaturan diskontinuitas diafragma sesuai dengan SNI 1726:2012. b) Berapa besar perbandingan kinerja struktur/tingkat redundansi pada bukaan 45% dan 57% c) Bagaimana kinerja struktur bangunan ketidakberaturan diskontinuitas diafragama apabila dianalisa dengan rencana urutan sendi plastis d) Bagaimana perbandingan kinerja struktur apabila dianalisis dengan sendi plastis yang belum diatur dan dengan rencana sendi plastis yang sudah diatur secara bertahap. e) Bagaimana pengaruh bentuk struktur dengan bukaan 45% dan 57% terhadap tingkat redundansi setelah rencana urutan sendi plastis. 1.4 Maksud Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah dapat mengetahui desain struktur gedung beraturan dan tidak beraturan diskontinuitas diafragma dengan kinerja yang lebih baik melalui perencanaan sendi plastis. 1.5 Tujuan Penelitian a) Menganalisis dan membandingkan kinerja struktur gedung bertingkat ketidak beraturan diskontinuitas diafragma dengan bukaan 45% dan 57% yang ditinjau berdasarkan displacement, drift, dan base force. b) Menganalisis dan membandingkan kinerja struktur gedung bertingkat ketidakberaturan diatas apabila dianalisis sebelum diatur rencana sendi plastis dengan rencana urutan sendi plastis yang sudah diatur. I-5
c) Menganalisis hasil angka indeks redundansi terhadap pengaruh dari bentuk struktur ketidakberaturan diatas. 1.6 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian pada Tugas Akhir ini adalah dapat memberikan informasi baru mengenai bagaimana pengaruh redundansi pada struktur gedung tidak beraturan apabila dianalisis dengan pushover analysis dan perencanaan urutan sendi plastis sehingga dapat menghasilkan gedung yang tahan dari gempa. 1.7 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah a) Perencanaan pembebanan struktur berdasarkan SNI Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain (SNI 1727:2013) b) Model struktur bangunan merupakan asumsi penulis atau bersifat fiktif c) Tidak menghitung struktur bawah d) Bangunan diasumsikan untuk bangunan rumah tinggal/apartemen/flat. e) Struktur gedung adalah beton bertulang f) Analisis struktur ditinjau dalam 3 dimensi menggunakan bantuan ETABS 9.6 1.8 Sistematika Penulisan Laporan hasil penelitian ini terbagi dalam lima bab, dimana dari masing-masing bab saling berkaitan sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Bagian ini menerangkan latar belakang penulisan/penelitian ini dilakukan, perumusan masalah dalam penelitian, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA I-6
Bagian ini menguraian literatur yang digunakan dalam penelitian serta pedoman untuk memberikan simpulan dalam sebuah penelitian BAB III : METODOLOGI PENELITIAN Bagian ini berisi informasi perencanaan dan juga tahapan penelitian yang dibuat dalam bentuk diagram alir penelitian atau kerangka kerja yang akan dilakukan beserta uraian-uraian dari kerangka kerja tersebut. BAB IV : PERENCANAAN DAN ANALISIS STRUKTUR Bagian ini berisikan perencanaan model struktur dan hasil dari analisisis struktur yang sesuai dengan motode/kerangka kerja pada BAB III BAB V : PENUTUP Bagian ini berisi kesimpulan pokok dari keseluruhan penelitian dan saran yang diberikan guna penelitian atau pengembangan lebih lanjut. I-7