BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini struktur gedung tidak beraturan menempati jumlah yang besar dalam ruang lingkup infrastruktur perkotaan modern. Beberapa penelitianpun telah dilakukan untuk mengevaluasi respon seismik pada struktur gedung tidak beraturan. Latar belakang penulisan tugas akhir ini adalah sebagai studi lanjutan dari jurnal Studi Keandalan Struktur Gedung Tinggi Tidak Beraturan Menggunakan Pushover Analysis Pada Tanah Medium Ulfa Nurdianti yang telah meneliti kinerja gedung ketidakberaturan horizontal unuk pemebanan arah-x adalah 0,132 meter dan gaya geser dasar (base shear) yang terjadi 926,851 ton untuk pemebebanan arah-y diperoleh titik kinerja gedung yaitu 0,133 meter dengan gaya geser yang terjadi 673,099ton, rasio simpangan struktur (structural-drift ratio) untuk pemebanan gempa arah-x adalah 0,198% dan arah-y adalah 0,199%. Distribusi sendi plastis yang terjadi pada saat titik kinerja tercapai memperlihatkan tidak ada komponen struktur yang melewati batas kinerja Immediate Occupancy (IO) sehingga dapat dikatakan kinerja komponen struktur masih dalam keadaan aman pada saat target perpindahan tercapai. Dimana dalam tugas akhir ini dilakukan analisis kinerja struktur gedung bertingkat ketidakberaturan torsi dan struktur gedung simetris dengan dilakukannya perencanaan urutan sendi plastis untuk mengetahui apakah dapat meningkatkan redudansi lokal pada struktur. I-1
Guna pemanfaatan maksimum lahan yang tersedia juga mementingkan aspek keindahan asitektur, struktur dengan ketidak beraturan tetap dijadikan pilihan meskipun bangunan berlokasi pada zona wilayah dengan resiko gempa tinggi. Akibat dari pemilihan struktur tidak beraturan yaitu terjadinya penyimpangan struktural. Struktur gedung tidak beraturan juga memiliki resiko timbulnya torsi akibat pengaruh dari ketahanan lateral struktur dan gerakan tanah ssat gempa, dimana pusat massa dan pusat kekakuan struktur tidak terletak pada titik yang sama atau berhimpit. Selain itu struktur gedung tidak beraturan juga memiliki displacement yang tinggi dibandingkan dengan struktur gedung simetris. Maka itu insinyur struktur perlu memiliki pemahaman respon dan pemebebanan seismik pada struktur gedung tidak beraturan yang menyeluruh agar menghasilkan perencanaan struktur tahan gempa yang mumpuni. Penggunaan Analisis statis non-linear pushover dalam performance based seismic design berkembang pesat dalam bidang earthquake engineering. Memberikan pola beban statik tertentu dalam arah lateral yang ditingkatkan secara bertahap sampai struktur mencapai target displacement tertentu atau mencapai pola kerentuhan tertentu. Penggunaan analisis ini bertujuan untuk memperoleh informasi kapasitas dari suatu struktur yang dipetakan menjadi kurva kapasitas pushover yang menyajikan hubungan antara base shear (V) dan displacement (δ). Kurva kapasitas menjabarkan bagaimana perilaku struktur hingga melampaui batas elastis, menentukan titik kinerja (performance point) dan distribusi sendi plastis akibat beban gempa. Dilanjutkan dengan merencanakan urutan sendi plastis pada struktur agar mengetahui elemen-elemen mana saja yang kristis dan membutuhkan perhatian khusus, direncanakan dan didetail sedemikian rupa sehingga mampu membatasi besarnya beban gempa yang masuk ke dalam struktur & tidak sampai runtuh saat terjadi gempa kuat. I-2
1.2. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang penelitian di atas diperoleh beberapa permasalahan terkait dengan strutktur gedung bertingkat. Permasalahan tersebut diantaranya adalah perbandingan kinerja struktur berdasarkan konfigurasinya, mengamati redundansi lokal saat distribusi sendi plastis secara serentak dan setelah perencanaan urutan sendi plastis antara struktur ketidakberaturan torsi dan struktur beraturan (simetris). 1.3 Rumusan Permasalahan Berdasarkan uraian pada latar belakang, maka dapat dirumuskan permasalahan pada penelitian ini adalah : a. Bagaimanakah hasil dari evaluasi sistem struktur terkait dengan ketidakberaturan torsi terhadap struktur yang ditinjau. b. Bagaimanakah perolehan titik kinerja antara gaya geser dan target perpindahan dari pushover analysis baik dari struktur gedung beraturan dan struktur gedung ketidakberaturan torsi. c. Dari penelitian ini, bagaimanakah perbedaan pada tingkat redundansi, dan hasil perencanaan urutan sendi plastis baik pada struktur gedung beraturan & struktur gedung ketidakberaturan torsi. I-3
1.4 Maksud dan Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas, maka tujuan penelitian untuk mengamati seberapa besar pengaruh ketidakberaturan torsi pada struktur suatu bangunan dan merencanakan urutan sendi plastis pada struktur agar mengetahui elemen-elemen mana saja yang kristis dan membutuhkan perhatian khusus, sehingga direncanakan dan upaya dilakukan pengendalian terbentuknya sendi-sendi plastis pada lokasi-lokasi yang telah ditentukan lebih dahulu sehingga mampu membatasi besarnya beban gempa yang masuk ke dalam struktur. Sehingga struktur yang ditinjau memiliki performa lebih baik dengan perencanna urutan sendi plastis. Tujuan dari hasil penelitian ini diharapkan dapat terus dikembangkan di masa yang akan datang untuk meperoleh inovasi yang baru dalam sistem ataupun metode analisis struktur yang mutakhir. 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah adanya kajian lebih lanjut berupa upaya-upaya yang efektif untuk meningkatkan performa struktur khususnya pada struktur ketidakberaturan terhadap pengaruh gempa. I-4
1.6 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Agar penelitian ini dilakukan lebih mendalam dan efektif, penulis hanya membatasi kajian ini agar dari penulisan tidak keluar dari inti permasalahan serta menghindari meluasnya penulisan. Adapun pembatasan masalah yang diperlukan sebagai berikut : a. Bangunan yang dianalisis adalah gedung struktur beton bertulang. b. Pemodelan struktur terdiri dari model gedung struktur beraturan dan tidak beraturan horizontal. c. Melakukan analisis struktur menggunakan software ETABS yang didahului dengan pemodelan struktur simetris dalam bentuk 3D, kemudian melakukan pushover analysis untuk mendapatkan seismic performance point dari bangunan tersebut. d. Membandingkan dengan pemodelan struktur gedung bertingkat dengan jenis ketidakberaturan torsi tipe 1.a dengan nilai displacement : 1.2 δavg δmax 1.4 δavg e. Perolehan dimensi elemen struktur balok, kolom dan pelat dari perencanaan awal pada struktur beraturan diterapkan pada struktur ketidakberaturan horizontal. f. Tidak mendesain tulangan sengkang, hanya tulangan utama. g. Standar peraturan yang digunakan dalam tugas akhir ini, yaitu : 1. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung SNI 1726 : 2012. I-5
2. FEMA 451b NEHRP Recommended Provision for New Buildings and Other Structures : Training and Instructional Materials, Juni 2007 3. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain SNI 1727:2013. 4. Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung SNI 2847:2013 1.7 Sistematika Penulisan berikut : Secara garis besar tugas akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai Bab I Pendahuluan, membahas tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, maksud dan tujuan, batasan maslah, serta sistematia penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka, membahas tentang semua rujukan atau literatur yang termasuk dalam penelitian tersebut dan berisikan teori, peraturan, serta batasan-batasan yang menimbulkan gagasan yang mendasari penelitian. Bab III Metodologi Penelitian, berisi diagram alir penelitian (tahapan) atau rangka kerja yang akan dilakukan beserta uraian-uraian dari kerangka kerja tersebut. Bab IV Studi Kasus dan Hasil Analisis, pada bab ini membahas perhitungan perencanaan, analisis struktur beraturan dan ketidakberaturan torsi serta perencanaan urutan sendi plastis dengan menggunakan software ETABS v.9.6.0 I-6
Bab V Simpulan dan Saran, berisi simpulan pokok dari keseluruhan penelitian dan saran yang akan diberikan guna penelitian atau pengembangan lebih lanjut. Serta daftar pustaka dan lampiran-lampiran. I-7