BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Posisi Indonesia terletak diantara pertemuan 4 lempeng tektonik yaitu, lempeng Filipina, lempeng Eurasia, lempeng Pasifik dan Lempeng Hindia-Australia. Akibat letaknya yang berada diantara 4 lempeng tektonik tersebut, Indonesia menjadi salah satu negara yang rawan akan bahaya gempa karena berada pada jalur rangkaian gunung berapi aktif di dunia atau yang biasa disebut dengan. Hal ini mengakibatkan kerugian materi dan menimbulkan korban jiwa apabila gempa yang terjadi mengenai sebuah struktur. Kedatangan gempa dan waktunya sampai saat ini belum bisa ditentukan oleh ilmu pengetahuan ( ). Oleh karena itu diperlukan perlu adanya penelitian dan analisis lebih lanjut mengenai perilaku dinamik suatu struktur terutama di Indonesia, agar didapatkan analisis gedung tahap gempa yang kuat sehingga tidak memakan korban jiwa dalam jumlah banyak ketika terjadi gempa bumi. Penetapan dinding bata sebagai komponen dalam SNI (Standard Nasional Indonesia) juga menyebabkan kekuatan dan kekakuan yang dimiliki batu bata tidak diperhitungkan dalam perencanaan sebuah struktur. Padahal pada kenyataanya dinding batu bata memiliki nilai kekuatan dan kekakuan. Selain itu dalam pendesainan suatu struktur, perlu dibuat pemodelan struktur untuk melakukan analisis struktur statik dan dinamik. Pada analisa dinamik yaitu berupa beban gempa, biasanya dilakukan pendekatan dengan asumsi bahwa gaya dinamik tersebut bekerja pada komponen massa struktur, dan komponen massa diasumsikan tergumpal di titik-titik nodalnya dan diafragma lantai adalah fleksibel. Untuk penyederhanaan iterasi numerik yang terjadi, biasanya diasumsikan bahwa diafragma lantai adalah sangat kaku pada bidangnya dan 1
2 diasumsikan bahwa komponen massa suatu tingkat merupakan massa yang tergumpal di pusat massa tingkatnya, hal ini dilakukan untuk menyederhanakan s yang akan diselesaikan, yaitu berupa ukuran matriks massa struktur dan matriks kekakuan struktur yang lebih kecil. Dengan demikian iterasi numerik yang dilakukan akan berkurang. Asumsi bahwa diafragma lantai adalah kaku ( ) ini banyak digunakan sebagai asumsi dasar untuk analisa dinamik pada program-program bantu untuk bidang teknik Sipil, dan asumsi ini juga banyak digunakan pada beberapa peraturan gempa yang ada. Struktur dengan diafragma lantai fleksibel atau diafragma kaku telah diatur dalam SNI 03-1726-2012 pasal 7.3.1 tentang bagaimana ketentuan untuk desain seismik dari sistem bangunan yang akan didesain harus mempertimbangkan perilaku fleksibilitas diafragma. Namun kriteria yang jelas untuk menentukan kapan diafragma fleksibel atau kaku belum tersedia penerapannya dalam prakteknya di lapangan. Sistem fleksibel-diafragma selalu dianalisis menggunakan kriteria yang sama dan rekomendasi yang banyak dikembangkan untuk sebuah struktur adalah sistem pelat lantai dengan diafragma kaku. Pada penelitian kali ini akan dicoba untuk mengetahui apakah sebuah struktur dengan diafragma fleksibel dan sistem diafragma kaku menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap perilaku dinamis struktur tersebut. Pada penelitian ini struktur gedung Fisipol BC Universitas Gadjah Mada berlantai 6 akan digunakan sebagai objek penelitian untuk dianalisis pengaruh dari elemen struktur dinding bata, plat lantai dan tangga dalam sebuah model struktur. Empat variasi model struktur dengan berbagai konfigurasi elemen struktur akan dimodelkan dan dianalisis perilaku dinamik strukturnya dalam SAP 2000. Konfigurasi dari elemen struktur yang akan dianalisis dalam penelitian ini adalah dinding batu bata sebagai pengisi frame, pelat tangga, pelat lantai dan pelat lantai diagphram.
3 Parameter yang ditinjau dari analisis struktur Gedung Fisipol BC ini adalah perilaku dinamik struktur seperti periode alami struktur, gaya geser dasar ( ), simpangan antar lantai ( ) dan ketidak beraturan torsi yang terjadi akibat konfigurasi dari elemen struktur seperti dinding bata, pelat lantai dan pelat tangga. Software SAP 2000 akan digunakan dalam penelitian ini untuk menganilisis ke-4 Model tersebut. 1.2. Rumusan Masalah Dalam melakukan desain suatu struktur, perlu dibuat pemodelan struktur untuk melakukan analisis struktur statik dan analisis dinamik. Pada analisis dinamik, biasanya dilakukan pendekatan dengan asumsi bahwa gaya dinamik tersebut bekerja pada komponen massa struktur, dan komponen massa diasumsikan tergumpal di titik-titik nodalnya dan diafragma lantai adalah kaku. Dalam penelitian ini akan dilakukan perbandingan antara pemodelan struktur dengan mengkombinasikan keterlibatan elemen struktur seperti dinding bata, tangga, dan pelat lantai sebagai dan pelat lantai sebagai dalam sebuah struktur. 1. Apakah keterlibatan elemen dinding bata memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perilaku dinamis struktur, apabila dimodelkan sebagai pengisi frame dibandingan dengan struktur tanpa memodelkan dinding ( )? 2. Apakah pengaruh pelat lantai dimodelkan sebagai dan signifikan terhadap perilaku dinamis struktur? 3. Apakah keterlibatan struktur pelat tangga dalam sebuah struktur memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perilaku dinamis struktur?
4 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Membandingkan perilaku dinamik sebuah struktur, akibat adanya keberadaan elemen struktur dinding bata, struktur tangga, dan pelat lantai dalam sebuah model struktur. 2. Mengetahui seberapa besar pengaruh keterlibatan elemen-elemen struktur seperti dinding batu bata sebagai pengisi frame, pelat lantai ( ) dan tangga terhadap perilaku dinamik struktur. 1.4. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang perilaku dinamik struktur yang terjadi, apabila elemen struktur seperti dinding batu bata, plat lantai ( ) dan tangga dimodelkan dalam sebuah struktur yang dikenai beban gempa. 1.5. Batasan Masalah Batasan masalah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah : 1. Pemodelan struktur tiga dimensi, input beban dan analisis struktur menggunakan program SAP2000, 2. Analisis pembebanan mencakup (beban mati), (beban hidup), beban dinamik berupa gempa dan kombinasi dari beban-beban tersebut, 3. Analisis hanya pada perilaku akibat beban dinamis, pengecekan terhadap detail momen, jumlah tulangan, dan perilaku struktur lainnya (kolom, balok, join plat) tidak dilakukan, 4. Estetika secara arsitektural tidak ikut dipertimbangkan, 5. Semua tumpuan dimodelkan dengan tumpuan sendi,
5 6. Elemen struktur dinding bata dimodelkan dengan asumsi nilai E = 2500 MPa. 7. Pembebanan gempa yang di dengan metode 8. Elemen struktur fondasi dan kondisi tanah pada lokasi struktur tidak diperhitungkan dalam analisis, 9. Peraturan yang digunakan sebagai acuan baik dalam analis dan penulisan adalah: a. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPRUG) 1989, b. SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, c. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangungan Gedung. 1.6. Keaslian Penelitian panel dinding bata sebagai pengisi struktur beton bertulang. Penelitian dengan membuat 3 buah model panel struktur beton bertulang dengan lebar 4 m, 3 m, dan 2 m, terdiri dari satu tingkat, berfungsi sebagai hunian, berada di zona gempa 6 tanah lunak dan direncanakan menggunakan analisa struktur berbasis gaya ( ). Pada analisis struktur, dinding bata pengisi kemudian dimodelkan sebagai bracing tekan. Perilaku Dinamuk dan Gaya Pada Kolom Antara Sistem Struktur Dengan Dinding Geser dan Baja. Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan perilaku dinamik yang bekerja pada keseluruhan struktur dan gaya pada elemen kolom yang terjadi dengan bracing baja. Struktur rangka dirancang sebagai struktur rangka pemikul momen menengah (SRPMM).
6 Pada penelitian saya kali ini objek penelitian yang digunakan adalah Gedung Fisipol BC UGM. Penelitian ini melakukan analisis terhadap pengaruh keterlibatan elemen dinding bata, pelat tangga dan pelat lantai ( dan ) terhadap perilaku dinamik struktur. Berbeda dengan penelitian yang dilakukan sebelumnya oleh Dewi, dimana pada penelitian ini analisis tidak hanya dilakukan pada elemen dinding batu bata sebagai pengisi frame saja, namun analisis juga dilakukan terhadap adanya pelat lantai dan pelat tangga terhadap perilaku dinamik struktur. Dalam hal ini beban yang dimaksud adalah beban gempa yang sesuai dengan peraturan SNI 03-1726-2012.