EVALUASI KINERJA GEDUNG STRUKTUR RANGKA PEMIKUL

MOMEN KHUSUS YANG DIDESAIN SESUAI SNI BEBAN GEMPA 03-

1726-2012 DAN SNI BETON BERTULANG 03-2847-2013

(dengan variasi faktor reduksi beban gempa sebesar 2, 4, 6, dan 8)

Usulan Penelitian untuk Tesis S-2

Program Studi S2 Teknik Sipil

Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan

Diajukan Oleh:

TAUFIQ ILHAM MAULANA

10/297736/TK/36330

Kepada:

PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2014

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara dengan bencana alam yang cukup banyak, salah satunya

adalah bencana alam gempa. Umumnya, gempa ditimbulkan oleh gempa tektonik

dan gempa vulkanik. Dilewati oleh daerah Lingkaran Api Pasifik (Ring of Fire)

dan banyaknya patahan serta lempengan yang bergerak di sekitar Indonesia,

menjadikan daerah Indonesia sangat berpotensi timbul bencana alam gempa.

Dalam kegiatan perancangan sebuah gedung, beban gempa turut diperhitungkan

guna ditahan oleh struktur gedung saat terjadinya gempa dan gedung tidak runtuh

saat gempa terjadi. Perancang boleh memilih berbagai metode yang digunakan

untuk menerapkan beban gempa kepada gedung. Beberapa diantaranya adalah

metode linier yaitu metode statik ekivalen, respons spektrum, dan time history.

Selain menggunakan metode linier, perancangan sebuah gedung juga dapat

didekati dengan metode non-linier, yaitu analisis menggunakan analisis statik non

linier (yang sering disebut pushover analysis) maupun analisis time history non

linier. Bila digunakan analisis yang sifatnya non linier, perancang dapat

mengetahui karakteristik kerusakan sebuah gedung dan juga dapat diketahui

kinerja yang dimiliki oleh gedung dalam menghadapi beban gempa. Perancangan

yang seperti ini biasanya juga disebut dengan perancangan berbasis kinerja

(Performance-based Design).

Selain itu, dalam perancangan gedung sesuai SNI Beban Gempa 2012, nilai faktor

reduksi yang tertera pada peraturan tersebut adalah nilai maksimum yang dapat

diambil untuk mereduksi beban gempa yang akan diterapkan pada gedung yang

akan dirancang. Sehingga, perencana dapat memilih nilai faktor reduksi untuk

mengurangi beban gempa yang dipakai. Dalam perancangan gedung jenis struktur

rangka pemikul momen khusus (SPRMK), nilai faktor reduksi maksimal yang

tertera pada SNI sebesar 8. Nilai faktor reduksi boleh dipakai lebih kecil dari 8,

dengan konsekuensi-konsekuensi tertentu. Bila diambil nilai faktor reduksi yang

maksimum, beban gempa yang dikenakan pada gedung akan mengecil, dan

besarnya kebutuhan dimensi struktur akan mengecil, namun sebagai

konsekuensinya agar mewujudkan gedung menjadi suatu struktur rangka pemikul

momen khusus, pendetailan tulangan pada beton akan sangat rapat sehingga

dimungkinkan sangat susah untuk dilakukan oleh tukang di Indonesia serta harga

gedung meningkat karena dibutuhkan banyak baja tulangan sebagai pendetailan.

Bila digunakan faktor reduksi yang terlalu kecil, dampak yang timbul adalah

membesarnya kebutuhan dimensi struktur yang dapat menurunkan nilai

arsitektural, tetapi sisi positifnya adalah untuk mewujudkan gedung sebagai

struktur SRPMK, jarak penulangan akan cukup mudah dilaksanakan oleh tukang

di Indonesia.

Dalam penelitian ini akan dilakukan evaluasi gedung menggunakan metode

pushover analysis yang didesain sesuai dengan SNI 03-2847-2013 tentang

Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan SNI 03-1726-2012

tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan

Gedung dan Non Gedung, yang keduanya merupakan peraturan terbaru yang

dimiliki Indonesia untuk merancang gedung bertingkat. Karena rentannya daerah

Indonesia akan bencana gempa, maka gedung yang dievaluasi diletakkan di

daerah yang rentan yaitu pada kategori desain seismik D dengan struktur berupa

struktur beton rangka pemikul momen khusus (SRPMK). Selain itu, karena faktor

reduksi yang disyaratkan pada SNI Beban Gempa 2012 adalah nilai maksimum,

maka akan dilakukan variasi nilai faktor reduksi beban gempa sehingga dapat

dibandingkan satu dengan lainnya baik dari sisi kemudahan pelaksanaan maupun

sisi ekonomisnya.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang ingin diteliti dalam penelitian adalah mengetahui kinerja dan

perilaku keruntuhan gedung yang didesain menggunakan SNI Beton Bertulang

2013 dan SNI Beban Gempa 2012 yang divariasikan nilai faktor reduksinya

sebesar 2,4,6, dan 8 dengan menggunakan metode pushover analysis.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan diadakannya penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Mengetahui besarnya kebutuhan dimensi dan detail penulangan gedung yang

didesain menggunakan SNI Beton Bertulang 2013 dan SNI Beban Gempa

2012 dengan variasi faktor reduksi 2,4,6, dan 8

2. Mengetahui kinerja dan perilaku keruntuhan gedung yang didesain

menggunakan SNI Beton Bertulang 2013 dan SNI Beban Gempa 2012 dengan

variasi faktor reduksi 2,4,6, dan 8

3. Membandingkan gedung yang didesain menggunakan SNI Beton Bertulang

2013 dan SNI Beban Gempa 2012 dengan variasi faktor reduksi 2,4,6, dan 8

dari sisi kemudahan pelaksanaannya dan sisi ekonomisnya (jumlah

materialnya).

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah dapat memberikan

informasi kepada perancang bangunan gedung mengenai faktor reduksi beban

gempa yang cocok digunakan di Indonesia untuk mendesain sebuah gedung

berdasarkan SNI Beton Bertulang 2013 dan SNI Beban Gempa 2012 dari sisi

kemudahan pelaksanaannya dan sisi ekonomisnya (jumlah materialnya).

1.5 Batasan Penelitian

Adapun batasan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. bangunan yang dimodelkan adalah bangunan 10 lantai dengan denah

sederhana dan beraturan;

2. struktur yang dikaji adalah struktur beton bertulang dengan sistem rangka

pemikul momen khusus;

3. pembebanan gempa yang digunakan menggunakan metode respons spektrum

lalu dievaluasi kinerjanya menggunakan metode pushover analysis;

4. aspek yang ditinjau meliputi besar beban gempa, dimensi balok, kolom,

sambungan balok-kolom, jarak penulangan, volume beton dan baja yang

terpakai;

5. elemen struktur fondasi, plat, struktur sekunder tidak ditinjau secara detail;

6. ukuran tulangan dibuat seragam yaitu digunakan ukuran diameter 20, 22, dan

25 mm;

7. Beberapa peraturan yang diacu yaitu :

a. Pedoman Perancangan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPURG

1989)

b. SNI 03-2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan

Gedung

c. SNI 03-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung

1.6. Hipotesis

Nilai faktor reduksi yang memberikan hasil optimal, yaitu kemudahan

pelaksanaan dan memberikan volume material yang relatif kecil akan berada

diantara 2 dan 8, namun nilai faktor reduksi yang memberikan hasil optimal

tersebut tidak pada nilai 2 maupun 8.

1.7. Keaslian Penelitian

Penelitian tentang evaluasi gedung menggunakan metode pushover analysis sudah

banyak dilakukan, antara lain :

1. Utomo dan Susanto (2012) penah melakukan penelitian tentang evaluasi

struktur dengan pushover analysis pada gedung Kalibata Residence Jakarta.

2. Prananta (2006) pernah melakukan penelitian tentang evaluasi kinerja gedung

beton bertulang tahan gempa dengan pushover analysis pada gedung 10 lantai

menggunakan SNI Beban Gempa dan SNI Beton Bertulang 2002.

3. Aritonang, dkk (2011) penah melakukan penelitian tentang evaluasi kinerja

dari UGD RSUP DR. Sardjito terhadap pengaruh gempa.

Dari beberapa referensi penelitian yang sudah ada, menurut sepengetahuan

peneliti, penelitian mengenai evaluasi kinerja gedung yang didesain menggunakan

SNI Beban Gempa 2012 dan SNI Beton Bertulang 2013 dengan variasi faktor

beban gempa sebesar 2,4,6, dan 8 belum pernah dilakukan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penerapan Metode Pushover

Kadid dan Boumrkik (2008) melakukan penelitian tentang penggunaan metode

pushover untuk mengevaluasi kerentanan sebuah struktur gedung portal beton

bertulang di daerah Boumerdes, Algeria terhadap gempa 2003. Dalam penelitian

ini, dilakukan analisis kemampuan 3 tingkatan yaitu gedung berlantai 5, 8, dan 12

terhadap pengaruh gempa Bourmerdes 2003. Kadid dan Boumrkik (2008)

memilih metode Pushover karena metode ini didasarkan pada Performance Based

Structure yaitu kemampuan struktur menahan beban gempa yang bersifat non

linier statik, sehingga lebih menggambarkan perilaku gedung terhadap gempa

dibandingkan hanya menggunakan metode linier statik. Tipe analisis pushover

yang digunakan adalah yang paling sederhana yaitu concentrated plasticity

(plastic hinge) dimana perilaku non linier diasumsikan terjadi pada elemen di

bagian hinge (pertemuan balok-kolom).

Pada penelitian ini dijelaskan, metode pushover adalah pemberian beban statis

pada arah lateral yang ditingkatkan secara bertahap (incremental) sehingga

mencapai target displacement tertentu atau dicapai keruntuhan. Output utama dari

metode ini adalah grafik hubungan kebutuhan displacement (demand disp.)

dengan kemampuan yang dapat ditahan oleh struktur. Penentuan estimasi

kebutuhan displacement adalah langkah yang sangat krusial karena struktur harus

mampu menahan displacement ini dengan kemampuannya pada saat mulai

mengalami leleh. Apabila kebutuhan displacement mendekati daerah linier

kapasitas, maka struktur tersebut dapat dikategorikan struktur yang baik,

sebaliknya, bila kebutuhan displacement jauh dari daerah linier yaitu pada daerah

saat akan runtuh (ultimate), maka struktur tersebut tidak cukup aman.

Pengaplikasian metode pushover pada struktur yang ditinjau menyebabkan

hubungan beban yang diberikan pada struktur secara perlahan dengan deformasi

yang terjadi mulanya berbentuk linier elastik dengan kemiringan tertentu, lalu

terjadi plastis yang kemiriingannya lebih rendah dari elastik, lalu masuk pada

tahap runtuh, sehingga dapat dikatergorikan berbentuk non linier, yang dapat

dilihat pada Gambar 1. Titik B adalah perubahan dari sifat struktur yang awalnya

elastik menjadi plastis sedangkan IO, LS CP, adalah singkatan dari immediate

occupancy, life safety, dan collapse prevention. Sebaiknya struktur didesain

sedemikian sehingga kebutuhan displacement lebih mendekati titik IO.

Gambar 1. Hubungan Beban lateral dengan deformasi yang terjadi

(Kadid dan Boumrkik, 2008)

Hasil dari analisis menunjukkan gedung yang proporsional akan menghasilkan

kebutuhan displacement yang mendekati titik B seperti ditunjukkan pada gambar

2a. Selain itu, pembentukan sifat non linier dibentuk dari bawah gedung lalu

merambat ke bagian atas seperti diilustrasikan untuk gedung 5 lantai pada Gambar

2b. Kadid dan Boumrkik (2008) menyimpulkan bahwa kualitas gedung di Algeria

masih rendah dan perlu perkuatan akibat gedung tidak didesain secara

proporsional.

2a. 2b.

Gambar 2a. Hubungan penambahan beban gempa (dalam percepatan) vs disp.

yang terjadi dan perpotongan dengan kebutuhan disp.

Gambar 2b. Ilustrasi perambatan perilaku joint yang non linier akibat

peningkatan beban

2.2. Evaluasi Gedung Menggunakan Beberapa Tingkatan Metode

Jenis penggunaan gedung mempengaruhi hasil analisis dari sebuah gedung.

Contohnya gedung rumah sakit yang memiliki faktor keutamaan tinggi karena

penghuni gedung memiliki kondisi yang berbeda dibandingkan dengan jenis

gedung lainnya. Oleh karena itu, performanya harus dipantau agar penghuni dapat

tetap selamat saat terjadi keruntuhan gedung akibat gempa. Aritonang,dkk (2011)

melakukan evaluasi performa gedung rumah sakit Sardjito terhadap pengaruh

gempa menggunakan beberapa metode. Metode evaluasi yang digunakan yaitu

pertama dengan Rapid Visual Screening dengan FEMA 154 (2002), lalu

dilanjutkan dengan evaluasi detail berdasarkan FEMA 310 (1998) dengan tiga

tingkatan, yaitu tingkatan pertama berupa analisis linier statik menggunakan

beban gempa statik ekivalen, lalu tingkatan kedua berupa analisis linier dinamik

menggunakan beban gempa respons spektrum, dan tingkatan yang ketiga

menggunakan analisis pushover. Sedangkan untuk menentukan performanya

digunakan parameter kriteria rasio drift menggunakan metode kapasitas spektrum

berdasarkan FEMA 356 (2000) yang kriterianya menyerupai ATC 40 (1996).

Gedung yang dimodelkan oleh Aritonang,dkk (2011) berjumlah 2, yaitu tanpa dan

dengan dinding seperti Gambar 3. Pemodelan dinding menyebabkan kekakuan

dan frekuensi alami gedung meningkat. Gedung ini memiliki 5 lantai dan 1

basement serta lebih kaku ke arah sumbu X.

Evaluasi yang dilakukan bermula dari Rapid Visual Screening dengan FEMA 154

(2002) dengan ketentuan nilai perbandingan nilai analisis dengan skala cut-off,

harus lebih besar dari 2. Bila kurang dari 2, dilanjutkan dengan evaluasi

menggunakan FEMA 310 menggunakan ketiga tingkat. Tingkat pertama yaitu

analisis linier statik, harus masuk pada ketentuan tertentu. Bila tidak, diperlukan

analisis tingkat kedua yaitu analisis linier dinamik, yaitu Demand Capacity Ratio

(DCR) harus lebih kecil dari 2. Bila tidak terpenuhi, dilanjutkan dengan tingkatan

ketiga yaitu metode pushover. Dari metode pushover akan diperoleh rasio drift

yang harus lebih kecil dari ketentuan yang ada pada ATC 40 (1996) maupun

FEMA 356 (2000).

Hasil evaluasi Aritonang,dkk (2011) pada gedung rumah sakit Sardjito ini

berakhir pada metode pushover dengan rasio drift yang masih masuk pada

performa immediate occupancy yang artinya masih cukup aman berdasarkan ATC

40 (1996). Menurut Aritonang,dkk (2011), masih diperlukan penelitian lebih

lanjut dengan pemodelan struktur secara menyeluruh yaitu menyertakan

komponen non struktural, dilakukan analisis non linier dinamik agar hasilnya

lebih akurat, serta digunakan standar yang lebih umum untuk penerapan beban

gempa

Gambar 3. Pemodelan struktur gedung tanpa dan dengan dinding

(Aritonang, dkk, 2011)

Selain Aritonang, dkk, 2011, sebelumnya telah dilakukan penelitian oleh Pranata,

2006 mengenai evaluasi kerja gedung beton bertulang tahan gempa dengan

pushover analysis. Pada penelitiannya, dilakukan penelitian menggunakan

program ETABS dengan mengacu pada peraturan ATC-40, FEMA (Federal

Emergency Management Agency) 356, dan FEMA 440 yaitu mengevaluasi

gedung yang didesain sesuai SNI 1726 (2002) dan SNI 2874 (2002) dengan

gedung 10 lantai yang berfungsi sebagai perkantoran serta dilakukan analisis

menggunakan metode pushover analysis dan didapatkan kurva kapasitas yaitu

perbandingan antara beban yang diberikan dengan displacement yang terjadi.

2.3. Penggunaan SNI Beton Bertulang 03-2847-2013 dan SNI Beban

Gempa 03-1726-2012

Dalam perencanaan gedung untuk dievaluasi menggunakan metode pushover

analysis, digunakan peraturan-peraturan tertentu yang mengacu pada SNI terbaru

yaitu SNI Pembebanan 1898, SNI Beton Bertulang 2013, dan SNI Beban Gempa

2012. Pada prakata SNI Beton Bertulang 2013 telah disebutkan bahwa semenjak

diberlakukan SNI Beton Bertulang 2013 tersebut, maka SNI tersebut

membatankan dan menggantikan SNI Beton Bertulang yang dikeluarkan sebelum

tahun 2013

Selain SNI Beton Bertulang 2013, pada SNI Beban Gempa 2012 juga

menyebutkan bahwa dengan ditetapkannya SNI Beban Gempa 2012 tersebut,

maka standar tersebut membatalkan dan menggantikan SNI Beban Gempa

sebelum tahun 2012.

Oleh karenanya, dalam penggunaan peraturan untuk perancangan gedung dalam

penelitian ini, diperlukan peratura yang terbaru.

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Pembebanan

3.1.1. Pembebanan sesuai SNI 03-1727-1989

Dalam Pedoman Perancangan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPURG)

dijealaskan terdapat beban mati, beban hidup, beban angin, dan koefisien dalam

beban gempa. Seluruhnya tertera pada PPURG 1989

3.1.2. Pembebanan Gempa sesuai SNI 03-1726-2012

Pembebanan gempa yang diberikan kepada struktur gedung dapat dilakukan

dengan beberapa cara, diantaranya cara yang akan dipakai yaitu statik ekivalen

dan respons spektrum.

Pertama, gedung akan diberikan beban menggunakan beban statik ekivalen.

Setelah didapatkan beban dan diterapkan kepada gedung, partisipasi massa ragam

terkombinasi harus paling sedikit 90 persen. Bila terpenuhi, dapat digunakan

respons spektrum dengan catatan gaya 85% gaya geser yang ditimbulkan akibat

adanya respons spektrum harus lebih besar dari gaya geser yang dihitung

menggunakan metode statik ekivalen. Pada step ini, akan terdapat koreksi

menggunakan faktor koreksi pada input grafik respons spektra.

Berikut pada Gambar 4 merupakan keterangan dari grafik respons spektra untuk

menghitung beban gempa menggunakan metode respons spektrum dan Gambar 5

dijelaskan mengenai step pemberian pembebanan gempa metode statik ekivalen.

Gambar 4. Ketentuan Penggambaran Grafik Respons Spektra

(Sumber : SNI 03-1726-2012)

3.2. Kekuatan Struktur

Dalam penjelasan ini, akan ada 2 jenis kekuatan struktur, yaitu keadaan batas

kekuatan (ultimate limit state – ULS) dan keadaan batas layan (Serviceability

Limit State – SLS).

3.2.1. Keadaan Batas Kekuatan (Ultimate Limit State – ULS)

1. Kuat Perlu

Kuat perlu merupakan kekuatan komponen struktur yang dibutuhkan

untuk menahan beban terfaktor baik momen maupun gaya dalam yang

terjadi berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi yang

ditetapkan dalam Standar (SNI 03-2847-2013). Beberapa kombinasi beban

tersebut adalah sebagai berikut

U = 1,4D

U = 1,2D+ 1,6L+ 0,5(Lr atau R)

U = 1,2D+ 1,0W+ 1,0L+ 0,5(Lr atau R)

U = 1,2D+ 1,0E+ 1,0L

U = 0,9D+ 1,0W

U = 0,9D+ 1,0E

Gambar 5. Flowchart Pembebanan Gempa Metode Statik Ekivalen sesuai SNI

Beban Gempa 2012

Simpangan < Simpangan Ijin

Y

N

Y

N

Mulai

Sistem Struktur Gedung Beraturan

Preliminary Design

Menentukan Kategori Resiko Gedung & Klasifikasi situs

Mengetahui jumlah tingkat, tinggi setiap lantai, tinggi gedung

Menentukan Spektral Percepatan Ss dan S1

(Peta Gempa)

Menentukan Koefisien Situs Fa dan Fv

(Pasal 6.2.)

Menentukan Kategori desain seismik gedung

(Pasal 6.5.)

Menghitung Periode alami struktur T dan periode pendekatan Ta (pasal 7.8.2.)

Ta < T < Cu. Ta

Menentukan Respons Seismik, Cs (Pasal 7.8.1.1)

Menghitung Gaya Geser Struktur

V = Cs x W total struktur

Menghitung Faktor Distribusi Vertikal Setiap

lantai, Cvx

Menghitung Distribusi Gaya Gempa Tiap Lantai,

F = Cvx . V

Menghitung Kombinasi Pembebanan dan menginput beban ke program SAP2000

Selesai

2. Kuat Nominal

Kuat nominal adalah kemampuan komponen struktur dalam menerima

beban yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode

perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang

sesuai. Beberapa kuat nominal yang akan digunakan adalah kuat lentur

nominal (Mn), kuat tekan nominal (Pn), kuat geser nominal (Vn), kuat torsi

nominal (Tn).

3. Kuat Desain

Kuat desain adalah kekuatan nominal yang dimiliki struktur dikalikan oleh

faktor reduksi masing-masing jenis penggunaan, dan nilai ini harus lebih

besar dari kekuatan yang diperlukan. Nilai faktor reduksi dapat dilihat

pada SNI Beton Bertulang 2013 Pasal 9.3.

Terdapat sedikit perbedaan pada struktur penahan lentur, untuk penahan

lentur, nilai faktor reduksi mengikuti ketentuan pada grafik seperti pada

Gambar 6 berikut.

Gambar 6. Grafik hubungan regangan tulangan tarik dengan faktor reduksi

komponen struktur penahan lentur (Sumber : SNI 2847-2013)

3.2.2. Keadaan Batas Layan (Serviceability Limit State – SLS)

Persyaratan yang ditentukan ini adalah lendutan yang terjadi pada struktur, baik

lendutan seketika maupun lendutan jangka panjang, perlu dibatasi untuk

memberikan kenyamanan pada layanan yang diberikan sepanjang umur rencana

gedung. Persyaratan dan cara perhitungannya terdapat pada SNI Beton Bertulang

2013 Pasal 9.5.

3.3. Desain struktur beton bertulang pada gedung sesuai dengan SNI 2013

Desain struktur yang akan dihitung adalah balok, kolom, dan hubungan balok –

kolom (joint). Pasal – pasal yang akan digunakan dalam perhitungan elemen

struktur tersebut adalah Pasal 10, Pasal 11, dan juga untuk ketentuan SRPMK

pada pasal 21.

3.4. Evaluasi Gedung Menggunakan Metode Pushover Analysis

Seperti yang sudah dijelaskan di tinjauan pustaka, metode pushover adalah

pemberian beban statis pada arah lateral yang ditingkatkan secara bertahap

(incremental) sehingga mencapai target displacement tertentu atau dicapai

keruntuhan. Pengaplasian metode pushover pada struktur yang ditinjau

menyebabkan hubungan beban yang diberikan pada struktur secara perlahan

dengan deformasi yang terjadi mulanya berbentuk linier elastik dengan

kemiringan tertentu, lalu terjadi plastis yang kemiriingannya lebih rendah dari

elastik, lalu masuk pada tahap runtuh, sehingga dapat dikatergorikan berbentuk

non linier, seperti pada Gambar 1. Titik B adalah perubahan dari sifat struktur

yang awalnya elastik menjadi plastis sedangkan IO, LS CP, adalah singkatan dari

immediate occupancy, life safety, dan collapse prevention. Sebaiknya struktur

didesain sedemikian sehingga kebutuhan displacement lebih mendekati titik IO.

Pemodelan sendi perlu dilakukan untuk mendefinisikan perilaku non linier gaya-

displacement dan/atau momen-curvature yang dapat ditempatkan pada tempat

tertentu di balok dan kolom. Pemodelan sendi adalah rigid dan tidak banyak

berpengaruh pada perilaku linier di elemen sturktur. Pendefinisian perilaku non

linier pada sendi ini sangat penting karena pada prosedur penerapan pushover

analysis, sifat non linier yang diperhatikan adalah bagian joint struktur untuk

dievaluasi apakah kemampuan joint masih diatas dari kebutuhan kekuatan dari

beban yang ditimbulkan.

3.5. Kemudahan Pelaksanaan (jarak antar sengkang) dan Jumlah Volume

Material

Dalam penelitian ini parameter yang menjadi pembanding model satu dengan

model lainnya adalah kemudahan pelaksanaannya dan harga yang timbul dari

jumlah volume yang dibutuhkan.

Seperti yang sudah dipaparkan, penggunaan faktor reduksi yang besar/maksimum

akan menuntut penulangan tulangan yang detail dan kemungkinan akan timbul

jarak antar tulangan sengkang yang dekat, sehingga semakin sulit untuk

dikerjakan oleh tukang di Indonesia dan semakin mahal biayanya untuk

melakukan pemasangan sengkang dengan jarak yang terlalu dekat, selain itu

berkurangnya dimensi elemen strukur menimbulkan jumlah tulangan yang banyak

dan meningkatkan harga struktur. Sebaliknya, penggunaan faktor reduksi yang

cukup akan menghasilkan jarak sengkang yang cukup sehingga mempermudah

dalam pelaksanaannya dan dapat menyesuaikan dimensi arsitektural serta

menghasilkan jumlah volume yang optimal.

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1. Deskripsi Gedung

Dalam tesis ini digunakan gedung 10 lantai untuk setiap variasi faktor

reduksi beban gempa yang difungsikan sebagai kantor. Sistem rangkanya

berupa sistem rangka pemikul momen khusus. Lebih lanjut lagi, model

yang akan dibuat berjumlah 4 model, yaitu dengan variasi faktor reduksi

beban gempa sebesar 2,4,6, dan 8.

Rencana denah dari struktur yang akan dimodelkan diilustrasikan pada

Gambar 7 berikut.

Gambar 7. Rencana denah struktur gedung 10 lantai yang berfungsi

sebagai kantor

4.2. Pemodelan

Pemodelan yang akan dilakukan untuk membentuk elemen-elemen

struktur adalah sebagai berikut:

1. Fondasi dianggap berupa fondasi pile sehingga struktur dapat dianggap

jepit

2. Lahan parkir cukup luas sehingga tidak membutuhkan basement dalam

pemodelan

3. Pemodelan kolom dan balok menggunakan frame section persegi

(rectangular)

4. Pemodelan plat lantai menggunakan type shell-thin dengan ketebalan

120 mm untuk semua lantai kecuali lantai atap 100 mm

4.3. Analisis Struktur

Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis struktur dengan

program SAP2000 versi 11.0.2. untuk mempermudah dalam analisis gaya-gaya

dalam dari seluruh elemen struktur dengan memodelkan struktur yang diberi

beban-beban termasuk beban gempa yang dimodelkan menggunakan statik

ekivalen dan respons spektrum untuk mengetahui waktu getar alami struktur,

persen partisipasi masa, gaya geser dasar setiap lantai, drift lantai antar tingkat,

simpangan maksimum, efek P-delta, mengevaluasi gedung dengan menerapkan

pushover analysis kepada gedung, mendefinisikan sendi plastis pada elemen

struktur, dan mengetahui perilaku non-liner struktur. Selain itu, analisis juga

dibantu dengan program Respons2000 yang berfungsi untuk mempermudah

melihat parameter grafik moment-curvature balok dan kolom guna penentuan

sendi plastis pada balok dan kolom.

4.4. Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat komputer yang

dilengkapi dengan program SAP2000 versi 11.0.2. dengan lisensi yang dimiliki

oleh Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM, program

Respons2000 yang dikembangkan oleh Evan Bentz dan Professor Michael P.

Collins yang berasal dari University of Toronto, serta Microsoft Office yaitu

Microsoft word, excel, dan power point untuk menyusun laporan tesis ini.

4.5. Bagan Alir Penelitian

MULAI

Studi literatur

Pendahuluan :1. Fungsi dan denah bangunan2. Tipe dan mutu elemen struktural3. Peraturan / Code4. Metode analisis dan asumsi5. Program komputer (SAP2000 v11.0.2.

dan Respons2000)

Preliminary design dan pemodelan

struktur

Pembebanan struktur termasuk beban gempa dan

optimasi penampang struktur

Evaluasi menggunakan pushover analysis dan

mengetahui perilaku struktur

Input dan interpretasi output

Analisa, Pembahasan, Kesimpulan, Saran

SELESAI

4.6. Jadwal Penelitian

DAFTAR PUSTAKA

Aritonang, T.S.M., dkk, 2011, Performance Evaluation Of The Ird Rsup Dr.

Sardjito Building To The Influence Of Earthquake, Civil Engineering

Forum Vol XX/1 (2011) pp. 1183-1188.

Badan Standardisasi Nasional, 1989, SNI-03-1727-1989 Pedoman Perancangan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, Jakarta

Badan Standardisasi Nasional, 2012, SNI-03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,

Jakarta

Badan Standardisasi Nasional, 2013, SNI-03-2847-2012 Persyaratan Beton

Struktural untuk Bangunan Gedung, Jakarta

Kadid, A. dan Boumrkik, A, 2008, Pushover Analysis Of Reinforced Concrete

Frame Structures, Asian Journal Of Civil Engineering (Building And

Housing) Vol. 9, No. 1 (2008) pp. 75-83.

Prananta, Y.A., 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa

dengan Pushover Analysis, Jurnal Teknik Sipil Vol 3. No. 1 (2006) pp.

41-52.

Utomo, C. dan Susanto, R.I., 2012, Evaluasi Struktur dengan Pushover Analysis

pada Gedung Kalibata Residences Jakarta, Universitas Diponegoro,

Semarang.