Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

9
SEMINAR TEKNIK SIPIL-UNSYIAH 2011 Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh – 20 Desember 2011 STUDI KOMPARASI PERILAKU INELASTIK BANGUNAN SISTEM RANGKA BERPENGAKU KONSENTRIK TIPE INVERTED V TERHADAP SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN Suhaimi Prodi Teknik Sipil – Universitas Almuslim Matangglumpangdua – Bireuen, email:[email protected] Abstrak: Indonesia terletak dalam wilayah gempa moderat hingga tinggi, sehingga perencanaan struktur tahan gempa sangat dibutuhkan untuk mengurangi resiko korban jiwa dan harta benda yang disebabkan oleh keruntuhan bangunan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menambah kekuatan lateral gedung dalam menerima beban gempa adalah dengan menggunakan pengaku (Bracing). Kajian ini dilakukan untuk membandingkan kinerja struktur gedung baja beraturan (Moment Resisting Frames) 10 lantai dengan gedung baja berpengaku konsentrik (Concentrically Braced Frames) tipe inverted V. Gedung yang direncanakan diasumsikan terletak pada wilayah gempa kuat dengan kondisi tanah sedang. Dalam perencanaannya, peraturan yang dipakai adalah AISC-LRFD. Analisa struktur untuk mendapatkan gaya- gaya pada frame dilakukan secara respons spectrum dengan bantuan software ETABS versi 9.6.0. Perilaku struktur akibat gaya lateral berupa beban gempa dilakukan secara inelastic yaitu analisa statik non-linier (pushover). Analisa statik non-linier (pushover) dimaksudkan untuk meninjau kinerja (performance) struktur hasil perencanaan. Hasil kajian menunjukkan kinerja struktur SPRM dan SRBK sudah mengalami kondisi inelastik yang disebabkan pelelehan pada sendi-sendi plastisnya. Hasil kajian juga menunjukkan penggunaan pengaku (bracing) pada bagian eksternal gedung dapat menambah kekuatan lateral 19,4 % untuk sumbu x dan 27,9 % untuk sumbu y. Simpangan maksimum sebelum runtuh untuk struktur SRBK mengalami penurunan sebesar 26,6 % untuk sumbu x dan 29,4 % untuk sumbu y. Kata kunci : SRPM: SRBK tipe inverted V: pushover . 1. PENDAHULUAN Sistem rangka pemikul momen (SRPM) mempunyai kemampuan untuk menyerap energi gempa dengan baik, tetapi membutuhkan terjadinya simpangan yang begitu besar. SRPM biasanya daktail tetapi terlalu fleksibel untuk memenuhi secara ekonomis persyaratan “drift”. Hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan non-struktural dan juga dapat mengurangi kekuatan struktur. Salah satu solusi adalah rangka diberikan pengaku (bracing) yang berfungsi untuk menambah kekuatan lateral struktur dan meningkatkan kinerja struktur dalam menerima beban gempa. Pada sistem rangka berpengaku konsentrik (SRBK) tipe inverted V ini diharapkan untuk dapat menerima gaya lateral yang cukup tinggi sehingga akan berpengaruh positif pada mekanisme keruntuhan gedung ini. SRBK tipe inverted V ini dimaksudkan untuk menerima gaya lateral antara pengaku dan rangka. Dalam studi ini gedung struktur baja SRPM dan struktur baja SRBK tipe inverted V berlantai 10 didesain dengan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) dan Tata Cara Perencanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-

Transcript of Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

Page 1: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

SEMINAR TEKNIK SIPIL-UNSYIAH 2011

Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh – 20 Desember 2011

STUDI KOMPARASI PERILAKU INELASTIK BANGUNAN SISTEM RANGKA BERPENGAKU KONSENTRIK TIPE INVERTED V TERHADAP

SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN

Suhaimi

Prodi Teknik Sipil – Universitas Almuslim Matangglumpangdua – Bireuen, email:[email protected]

Abstrak: Indonesia terletak dalam wilayah gempa moderat hingga tinggi, sehingga perencanaan struktur tahan gempa sangat dibutuhkan untuk mengurangi resiko korban jiwa dan harta benda yang disebabkan oleh keruntuhan bangunan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menambah kekuatan lateral gedung dalam menerima beban gempa adalah dengan menggunakan pengaku (Bracing). Kajian ini dilakukan untuk membandingkan kinerja struktur gedung baja beraturan (Moment Resisting Frames) 10 lantai dengan gedung baja berpengaku konsentrik (Concentrically Braced Frames) tipe inverted V. Gedung yang direncanakan diasumsikan terletak pada wilayah gempa kuat dengan kondisi tanah sedang. Dalam perencanaannya, peraturan yang dipakai adalah AISC-LRFD. Analisa struktur untuk mendapatkan gaya-gaya pada frame dilakukan secara respons spectrum dengan bantuan software ETABS versi 9.6.0. Perilaku struktur akibat gaya lateral berupa beban gempa dilakukan secara inelastic yaitu analisa statik non-linier (pushover). Analisa statik non-linier (pushover) dimaksudkan untuk meninjau kinerja (performance) struktur hasil perencanaan. Hasil kajian menunjukkan kinerja struktur SPRM dan SRBK sudah mengalami kondisi inelastik yang disebabkan pelelehan pada sendi-sendi plastisnya. Hasil kajian juga menunjukkan penggunaan pengaku (bracing) pada bagian eksternal gedung dapat menambah kekuatan lateral 19,4 % untuk sumbu x dan 27,9 % untuk sumbu y. Simpangan maksimum sebelum runtuh untuk struktur SRBK mengalami penurunan sebesar 26,6 % untuk sumbu x dan 29,4 % untuk sumbu y.

Kata kunci : SRPM: SRBK tipe inverted V: pushover .

1. PENDAHULUAN Sistem rangka pemikul momen (SRPM) mempunyai kemampuan untuk menyerap energi

gempa dengan baik, tetapi membutuhkan terjadinya simpangan yang begitu besar. SRPM biasanya daktail tetapi terlalu fleksibel untuk memenuhi secara ekonomis persyaratan “drift”. Hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan non-struktural dan juga dapat mengurangi kekuatan struktur. Salah satu solusi adalah rangka diberikan pengaku (bracing) yang berfungsi untuk menambah kekuatan lateral struktur dan meningkatkan kinerja struktur dalam menerima beban gempa. Pada sistem rangka berpengaku konsentrik (SRBK) tipe inverted V ini diharapkan untuk dapat menerima gaya lateral yang cukup tinggi sehingga akan berpengaruh positif pada mekanisme keruntuhan gedung ini. SRBK tipe inverted V ini dimaksudkan untuk menerima gaya lateral antara pengaku dan rangka.

Dalam studi ini gedung struktur baja SRPM dan struktur baja SRBK tipe inverted V berlantai 10 didesain dengan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) dan Tata Cara Perencanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-

Page 2: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

1726-2003). Analisa dan kinerja gedung dilakukan dengan menggunakan software ETABS v9.6.0. Dalam hal ini evaluasi kinerja gedung dilakukan dengan menggunakan metode pushover.

Evaluasi kinerja dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan target peralihan. Parameter ini akan digunakan dalam menentukan kriteria kinerja struktur. Metode yang akan digunakan dalam kajian ini adalah peralihan dari SNI 03-1726-2003 dan metode capacity spectrum (ATC-40).

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan dan mempelajari perilaku seismik gedung struktur baja SRPM dan gedung struktur baja SRBK tipe inverted V terhadap beban gempa dengan menggunakan analisa pushover (Pushover Analysis).

2. METODE PENELITIAN 2.1 Permodelan Struktur Bangunan

Struktur bangunan yang ditinjau diasumsikan sebagai sistem rangka pemikul momen biasa (SRPMB) dengan faktor reduksi gempa maksimum R = 8,5 dan R = 5,6 untuk sistem rangka berpengaku biasa. Lokasi bangunan berada di atas tanah sedang pada wilayah gempa 6. Dimensi dan ukuran penampang adalah : - Kolom lantai 1-5 : Profil IWF 498. 432. 45. 70 - Kolom lantai 6-10 : Profil IWF 350. 350. 12. 19 - Balok : Profil IWF 400. 200. 8. 13 - Bresing : Profil IWF 175. 175. 7,5. 11

Beban hidup diambil 250 kg/m2 yang tergantung dari fungsi lantai (perkantoran). Mutu baja yang digunakan adalah fy = 400 Mpa. Untuk perhitungan massa bangunan maka beban hidup direduksi 30 %. Berat sendiri struktur secara otomatis diperhitungkan dalam program. Lantai beton bertulang (t = 120 mm), dinding penutup bangunan dan pemisah antar ruangan terbuat dari kaca dan aluminium ringan serta peralatan lainnya merupakan beban mati.

Adapun langkah-langkah yang diperlukan untuk menjalankan analisa pushover menggunakan ETABS v9.6.0 adalah : 1. Penentuan beban yang bekerja pada bangunan. 2. Input model bangunan sesuai dengan fitur dan perintah yang tersedia dalam program

ETABS v9.6.0. 3. Evaluasi struktur, struktur harus aman terlebih dahulu terhadap beban gravitasi

sebelum analisis pushover dilakukan. Apabila struktur belum aman maka struktur harus diperbaiki.

4. Penentuan properti sendi plastis yang akan digunakan. Dalam penelitian ini properti sendi plastis PMM digunakan untuk kolom sedangkan M3 untuk balok.

6. Penentuan beban lateral yang akan digunakan untuk analisa beban dorong statik. Dalam hal ini digunakan beban lateral mode dominan, yaitu mode pertama untuk sumbu Y dan mode kedua untuk sumbu X.

7. Pemilihan jenis analisa pushover yang diinginkan. Ada dua kontrol beban dorong statik yang tersedia dalam ETABS v9.6.0, yaitu displacement control dan force control. Dalam penelitian ini hanya digunakan displacement control.

8. Jalankan (Run) analisis pushover. 9. Membandingkan kinerja SRPM dengan SRBK tipe inverted V.

Page 3: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

400

400

400

400

400

400 400 400 400 400

2000

Gambar 4. Denah Bangunan

3. KAJIAN PUSTAKA

3.1 Struktur Rangka

Struktur rangka (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, bentuknya cukup sederhana dan tidak mengganggu pemanfaatan ruangan. Untuk menahan aksi gaya-gaya luar, elemen-elemen portal secara umum akan memberikan perlawanan atau reaksi dalam bentuk momen lentur, gaya geser, gaya aksial dan torsi. Analisis yang dilakukan akan dapat memberikan informasi dari gaya-gaya reaksi tersebut. Struktur portal baja tahan gempa terdiri dari dua tipe, yaitu Moment Resisting Frame (MRF) dan Braced Frame (BF). Braced frame dibagi menjadi Concentrically Braced Frame (CBF) dan Eccentrically Barced Frame (EBF). Namun dalam kajian ini hanya ditinjau sistem rangka pemikul momen (Moment Resisting Frame) dan sistem rangka berpengaku konsentrik (Concentrically Braced Frame) (Khairullah, 2003).

3.2 Sistem Rangka Pemikul Momen (Moment Resisting Frame)

Sistem rangka pemikul momen (SRPM) mempunyai kemampuan menyerap energi yang baik, tapi memerlukan terjadinya simpangan antar lantai yang cukup besar supaya timbul sendi-sendi plastis pada balok yang akan berfungsi untuk menyerap energi gempa. Simpangan yang terjadi begitu besar akan menyebabkan struktur tidak kaku sehingga mengakibatkan kerusakan non-struktural yang besar disamping akan menambah pengaruh P-∆ efek.

3.3 Sistem Rangka Berpengaku Konsentrik (Concentrically Braced Frame)

Sistem rangka berpengaku konsentrik (SRBK) adalah pengembangan dari sistem portal tak berpengaku atau lebih dikenal dengan Moment Resisting Frame (MRF). Sistem CBF dikembangkan sebagai sistem penahan gaya lateral dan memiliki tingkat kekakuan yang cukup baik. Hal ini bertolak belakang dengan sistem MRF yang hanya bisa digunakan

Page 4: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

sebagai penahan momen. Kekakuan pada sistem ini terjadi akibat adanya elemen pengaku yang berfungsi sebagai penahan gaya lateral yang terjadi pada struktur. Sistem ini penyerapan energinya dilakukan melalui pelelehan dan pasca tekuk dari elemen bresing. Bentuk-bentuk sistem portal berpengaku konsentrik ini diperlihatkan pada Gambar 1.

a. Diagonal braced CBF b. Inverted V-braced CBF c. V-braced CBF

d. X-braced CBF d. K-braced CBF

Gambar 1. Konfigurasi sistem rangka berpengaku konsentrik

3.4 Analisa Pushover

Analisa pushover adalah suatu analisis statik nonlinier dimana pengaruh gempa rencana terhadap struktur bangunan gedung dianggap sebagai beban-beban statik yang menangkap pada pusat massa masing-masing lantai, yang nilainya ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai melampaui pembebanan yang menyebabkan terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama di dalam struktur bangunan gedung, kemudian dengan peningkatan beban lebih lanjut mengalami perubahan bentuk pasca-elastik yang besar sampai mencapai kondisi plastis [7]. analisa pushover 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. Tujuan analisis beban dorong adalah mengevaluasi perilaku seismik struktur terhadap beban gempa rencana, yaitu memperoleh nilai μΔ aktual dan R aktual struktur, memperlihatkan kurva kapasitas (capacity curve) dan memperlihatkan skema kelelehan (distribusi sendi plastis) yang terjadi.

Analisa pushover dapat digunakan sebagai alat bantu untuk perencanaan tahan gempa, asalkan menyesuaikan dengan keterbatasan yang ada , yaitu : - Hasil analisa pushover masih berupa suatu pendekatan, karena bagaimanapun perilaku

gempa yang sebenarnya adalah bersifat bolak-balik melalui suatu siklus tertentu, sedangkan sifat pembebanan pada analisa pushover adalah statik monotonik.

- Pemilihan pola beban lateral yang digunakandalam analisa adalah sangat penting. - Untuk membuat model analisa nonlinier akan lebih rumit dibanding model analisa linier.

Model tersebut harus memperhitungkan karakteristik inelastik beban-deformasi dari elemen-elemen yang penting dan efek P-Δ.

Page 5: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

A

B C

D E Tarik

Tekan

M

M

3.5 Properti Sendi

Pemodelan sendi digunakan untuk mendefinisikan perilaku nonlinier force-displacement dan/atau momen-rotasi yang dapat ditempatkan pada beberapa tempat berbeda di sepanjang bentang balok atau kolom. Pemodelan sendi adalah rigid dan tidak memiliki efek pada perilaku linier pada member .

Dalam studi ini, elemen kolom menggunakan tipe sendi default-PMM, dengan pertimbangan bahwa elemen kolom dan bresing terdapat hubungan gaya aksial dengan momen (diagram interaksi P-M). Sedangkan untuk elemen balok menggunakan tipe sendi default-M3, dengan pertimbangan bahwa balok efektif menahan momen dalam arah sumbu kuat (sumbu-3), sehingga diharapkan sendi plastis terjadi pada balok. Sendi diasumsikan terletak pada masing-masing ujung elemen balok dan elemen kolom. Properti sendi default-M3 dan default-PMM diperlihatkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Properti sendi default-M3 dan default PMM

3.6 Pola Beban Lateral

Distribusi gaya inersia yang berpengaruh saat gempa, akan bervariasi secara kompleks sepanjang tinggi bangunan. Oleh karena itu, analisa beban dorong statik memerlukan berbagai kombinasi pola distribusi yang berbeda untuk menangkap kondisi yang paling ekstrim untuk perencanaan . Dalam studi ini pola beban lateral yang digunakan adalah mode pertama (first mode) (Dewobroto, 2006).

3.7 Kurva Beban Dorong Statik

Kurva beban dorong statik digambarkan sebagai hubungan antara gaya geser dasar dengan peralihan atap seperti diperlihatkan pada Gambar 3. Gambar 3 juga memperlihatkan perilaku pasca elastik struktur portal yang diwakili oleh lima titik. Titik A merupakan kondisi awal struktur tanpa beban, selanjutnya elemen mencapai leleh pada Titik B. Tidak ada deformasi sendi plastis yang terjadi sampai dengan titik B. Sebelum mencapai titik B, semua deformasi adalah linier dan terjadi dalam portal itu sendiri, tidak dalam sendi plastis. Ordinat C menyatakan kapasitas ultimit struktur telah dicapai. Hal ini berarti bahwa deformasi dengan penurunan kekakuan telah dimulai. Kerusakan elemen ditunjukkan oleh garis menurun C – D. Kemampuan struktur terhadap beban lateral di bawah titik C tidak terjamin. Titik D merupakan kekuatan sisa (residual strength) untuk beban dorong statik, sedangkan titik E menunjukkan kerusakan total struktur telah terjadi [5].

Page 6: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

Late

ral L

oad

A

BC

D E

Lateral Deformation

IOLS

CP

Gambar 3. Kurva beban-deformasi untuk pushover

Hasil dari analisis pushover adalah kurva kapasitas (capacity curve). Agar kurva kapasitas

dan kurva kebutuhan ini dapat dibandingkan secara langsung, maka kurva kapasitas struktur harus digambarkan menjadi satu dengan kurva kebutuhan dalam format Acceleration (Sa) and Displacement (Sd) Response Spectrum (ADRS). Selanjutnya, hasil dari kurva kebutuhan dan kurva kapasitas dalam format ADRS ini diplotkan ke dalam satu grafik dan perpotongan antara dua kurva tersebut adalah performance point yang menggambarkan perpindahan struktur maksimum yang diharapkan terhadap demand spectrum dari setiap periode ulang gempa rencana. Setelah performance point diperoleh, dapat diketahui nilai simpangan antar tingkat dan posisi sendi plastis.

4. HASIL PEMBAHASAN 4.1 Kurva Kapasitas

Kurva kapasitas (kurva pushover) adalah kurva yang menunjukkan hubungan gaya geser dasar (base shear) terhadap peralihan (displacement), yang memperlihatkan perubahan perilaku struktur dari linier menjadi non-linier, berupa penurunan kekakuan yang diindikasikan dengan penurunan kemiringan kurva akibat terbentuknya sendi plastis pada kolom dan balok.

Dalam kajian ini dilakukan perbandingan kapasitas antara struktur SRPM dengan struktur SRBK tipe D. Hasil menunjukkan bahwa base shear maksimum SRBK lebih besar dari base shear maksimum SRPM sedangkan displacement SRBK lebih kecil dari displacement SRPM. Hasil pushover menunjukkan struktur tidak bisa melanjutkan sampai kontrol perpindahan 2 meter, hal ini disebabkan karena ketidakstabilan akibat adanya sendi plastis yang terbentuk. Perbandingan base shear maksimum struktur SRPM dengan SRBK ditampilkan pada Tabel 1.

Tabel 4.1. Perbandingan base shear maksimum SRBK dengan SRPM

Tipe struktur Base shear maksimum

(ton)

Rasio SRBK/SRPM

SRPM sumbu x 2498,3596

1,194 SRBK sumbu x 2983,1704

SRPM sumbu y 1563,7051

1,279 SRBK sumbu y 1999,4355

Page 7: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa penggunaan bracing pada bagian eksternal

sebagaimana yang dilakukan dalam penelitian ini dapat meningkatkan base shear maksimum dalam sumbu x sebesar 19,4 % dan 27,9 % untuk sumbu y.

Tabel 4.2. Perbandingan simpangan maksimum SRBK dengan SRPM

Tipe struktur Simpangan

maksimum sebelum

runtuh (m)

Rasio SRBK/SRPM

SRPM sumbu x 1,1763

0,734 SRBK sumbu x 0,8631

SRPM sumbu y 1,2928

0,706 SRBK sumbu y 0,9124

Selain dapat meningkatkan base shear penggunaan pengaku (bracing) juga dapat

mengurangi displacement pada struktur, sebagaimana ditampilkan pada Tabel 2. Rasio simpangan maksimum sebelum runtuh struktur SRBK dan SRPM untuk sumbu x adalah 0,734 atau lebih kecil 26,6 % dari simpangan maksimum struktur SRPM. Dan untuk sumbu y rasio simpangan maksimum struktur SRBK dan SRPM adalah 0,706 atau lebih kecil 29,4 % dari simpangan maksimum struktur SRPM.

4.2 Pola Kerusakan Struktur Hasil analisa pushover menunjukkan kelelehan pertama struktur SRPM sumbu x terjadi

pada balok lantai tiga dengan base shear 1402,70 ton, dan untuk sumbu y kelelehan pertama terjadi pada balok lantai empat dan tujuh dengan base shear 989,20 ton. Displacement pada saat leleh pertama untuk sumbu x adalah 0,3 meter dan untuk sumbu y adalah 0,388 meter. Kelelehan pertama sumbu x untuk struktur SRBK terjadi pada balok lantai dua, tiga, empat dan lima dengan base shear 1817,91 ton dengan displacement sebesar 0,270 meter. Untuk sumbu y kelelehan pertama juga terjadi pada balok lantai tiga, empat, lima dan tujuh dengan base shear 1196,68 ton dan displacement sebesar 0,290 meter.

4.3 Metode Spektrum Kapasitas (ATC-40)

Metode spektrum kapasitas menurut ATC-40 merupakan metode yang telah built-in dalam program ETABS. Metode ini mengkonversi kurva pushover dan kurva respons spektrum yang telah direduksi ke format ADRS sehingga dapat diplotkan pada sumbu yang sama. Dalam analisa ini digunakan tanah sedang sehingga nilai untuk Ca adalah 0,36 dan untuk Cv adalah 0,54. Hasil evaluasi kinerja berdasarkan ATC-40 ditampilkan pada Tabel 3.

Dari Tabel 3 diketahui target perpindahan berdasarkan ATC-40. Target perpindahan untuk struktur SRPM sumbu x, yaitu δT = 0,241 m dimana perpindahan mencapai 0,7296 m > 150% δT, kinerja yang diperlihatkan oleh struktur tidak ada yang melewati batas LS (Life Safety). Jadi kinerja struktur sumbu x dapat diterima, dan dari kurva bilinier pushover dapat diketahui bahwa gaya geser dasar pada step 8 = 2063,8745 ton > Vx = 1704,098 ton yang menunjukkan bahwa perilaku struktur telah mengalami kondisi inelastis yang disebabkan pelelehan pada sendi-sendi plastisnya.

Page 8: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

Tabel 4.3. Performance point

Target perpindahan untuk sumbu y struktur SRPM, yaitu δT = 0,319 m, perpindahan

sebesar 0,6846 m > 150% δT, kinerja yang diperlihatkan struktur tidak ada yang melewati batas LS (Life Safety). Jadi kinerja struktur sumbu y juga dapat diterima. Dari kurva bilinear Pushover untuk sumbu y sebagaimana diperlihatkan pada gambar 4.2 dapat diketahui bahwa gaya geser dasar pada step 7 = 1278,3612 ton > Vy1183,226 ton yang menunjukkan perilaku struktur SRPM sumbu y juga telah mengalami kondisi inelastis yang disebabkan pelelehan pada sendi-sendi plastisnya.

Target perpindahan untuk struktur SRBK sumbu x, yaitu δT = 0,248 m dimana perpindahan mencapai 0,6919 m > 150% δT , kinerja yang diperlihatkan oleh struktur tidak ada yang melewati batas LS (Life Safety). Jadi kinerja struktur sumbu x dapat diterima, dan dari kurva bilinier pushover sebagaimana diperlihatkan pada gambar 4.3 dapat diketahui bahwa gaya geser dasar = 1824,7810 ton > Vy = 1633,167 ton yang menunjukkan bahwa perilaku struktur sudah mengalami kondisi inelastis. Target perpindahan SRBK untuk sumbu y, yaitu δT = 0,285 m, dengan perpindahan sebesar 0,7754 m > 150% δT, kinerja yang diperlihatkan struktur tidak ada yang melewati batas LS (Life Safety). Jadi kinerja struktur sumbu y juga dapat diterima. Dan dari kurva bilinear pushover untuk sumbu y dapat diketahui bahwa gaya geser dasar pada step 8 = 1576,4133 ton > 1462,725 ton yang menunjukkan perilaku struktur untuk sumbu y juga telah mengalami kondisi inelastis.

4.4 Evaluasi Kinerja Menurut SNI 03-1726-2003

Berdasarkan gempa nominal yang diperoleh dari analisa struktur dengan cara respons spektrum diperoleh simpangan ultimit pada atap untuk struktur SRPM seperti diperlihatkan pada Tabel 4.

Tabel 4.4. Simpangan Ultimit SRPM

Untuk gedung beraturan maka ξ = 0,7R = 0,7*8,5 = 5,95, dari perhitungan pada Tabel 4 diketahui bahwa simpangan ultimit masih lebih kecil dari nilai batas maksimum, jadi struktur memenuhi persyaratan kinerja yang ditetapkan SNI 03-1726-2003.

Berdasarkan gempa nominal yang diperoleh dari analisa stuktur dengan cara respons spektrum diperoleh simpangan ultimit pada atap untuk struktur SRBK seperti diperlihatkan pada Tabel 5.

Portal

Performance Point Base Shear (ton) Displacement (m) X Y X Y

SRPM 1110,915 814,116 0,241 0,319

SRBK 1246,676 914,566 0,170 0,213

Level Elevasi

(m)

Simpangan

Nominal

Simpangan

Ultimit Nilai Batas

0,02 H (m) X Y

ξR.

X

ξR.

Y

Atap 40 0,0285 0,0328 0,170 0,195 0,8

Page 9: Studi Komparasi Kinerja Rangka Konsentrik Terhadap Rangka Pemikul Momen

Tabel 4.5. Simpangan Ultimit SRBK

Untuk gedung beraturan yang menggunakan pengaku biasa maka ξ = 0,7R = 0,7*5,6 =

3,92, dari perhitungan pada Tabel 5. diketahui bahwa simpangan ultimit jauh lebih kecil dari nilai batas maksimum, jadi struktur juga memenuhi persyaratan kinerja yang ditetapkan SNI 03-1726-2003.

5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa data dan perencanaan yang telah dilakukan, maka penulis dapat

mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil analisa data yang diperoleh dari metode beban dorong static (Pushover) diketahui

kinerja yang diperlihatkan oleh struktur SRPM dan SRBK belum melewati batas LS (Life Safety). Jadi kinerja SRPM dan SRBK dalam arah X dan Y dapat diterima.

2. Dari hasil analisa dengan program ETABS v9.6.0 menunjukkan bahwa displacement yang terjadi pada struktur SRBK lebih kecil dari SRPM, hal ini disebabkan karena struktur SRBK lebih kaku daripada struktur SRPM.

3. Dari hasil evaluasi kinerja terhadap struktur SRPM dan SRBK menunjukkan titik kinerja yang kecil dan belum melampaui batas ultimit dengan peralihan sebesar 0,80 meter menurut SNI 03-1726-2003.

6. DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, 2002, ”Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung”, SNI

03-1729-2002, Bandung. 2. Anonim, 2003, ”Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung”,

SNI 03-1726-2003, Bandung. 3. Appliedd Technology Council, ”Seismic Evaluation & Retrofit of Concrete Buildings”,

ATC-40, Volume 1, Report No. SSC 96-01, 1996 4. Dewobroto. W, 2006, Evaluasi Kinerja Portal Baja Tahan Gempa Dengan SAP2000“,

5. Khairullah, 2003, Kajian Eksperimental Perilaku Portal Baja Berpengaku Eksentrik Tipe D Dan Tipe X Akibat Pembebanan Siklik, Tesis Magister Teknik Sipil ITB Bandung.

http: [email protected].

6. Pranata, Y.A, 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa Dengan Pushover Analisys“,

7. Pranata, Y.A, 2006, ”Studi Perencanaan Berbasis Kinerja Pada Rangka Beton Bertulang Dengan Metode Direct Displacement-Based Design”,

http: [email protected].

http:[email protected].

Level Elevasi

(m)

Simpangan

Nominal

Simpangan

Ultimit

Nilai

Batas

0,02 H

(m) X Y

ξR.

X

ξR.

Y

Atap 40 0,0228 0,0224 0,089 0,088 0,8