ANALISIS KELAYAKAN STRUKTUR
BANGUNAN PUBLIK 5 LANTAI DI KOTA JAKARTA
Agustinus Putra N.S. NRP: 1321004
Pembimbing: Cindrawaty Lesmana, S.T., MSc. (Eng.), Ph.D.
ABSTRAK
Pertumbuhan ekonomi yang sangat pesat menjadi alasan banyaknya pembangunan gedung di Indonesia. Mengingat Indonesia merupakan negara rawan gempa bumi karena dilalui oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik, tentunya teknologi dalam menganalisis suatu struktur bangunan telah berkembang dengan memperhatikan risiko terhadap efek-efek bila terjadi bencana. Analisis kelayakan struktur diperlukan untuk meninjau desain awal terhadap kondisi yang diinginkan pada perencanaan dengan melakukan beberapa identifikasi yang sesuai dengan ketentuan standar yang telah ditentukan. Analisis kelayakan dilakukan dengan cara pengamatan visual dan pengambilan benda uji seperti core drill test, hammer test, dan ultrasonic pulse velocity (UPV)
Tujuan penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah menganalisis kelayakan struktur bangunan eksisting dengan meninjau tingkat kerusakan dan simpangan yang terjadi. Analisis kelayakan struktur untuk pemodelan struktur dilakukan berdasarkan investigasi visual, denah arsitektur, data hasil pengujian kuat tekan beton, dan data hasil pengujian rebar.
Hasil pengamatan visual adalah terdapat retak pada pelat beton dan balok beton. Pengujian beton coring menunjukkan mutu beton pada elemen struktur balok dan kolom di bawah standar mutu beton bangunan gempa yang ditetapkan SNI 2847:2013. Hasil analisis dinamik respon spektrum menunjukkan bahwa kontrol simpangan antar lantai pada arah-x dan arah-y tidak memenuhi persyaratan. Hasil analisis pushover menunjukkan bahwa tingkat kerusakan yang terjadi pada bangunan publik 5 lantai sudah mencapai pada tingkat kerusakan yang parah dimana struktur sudah tidak mampu menahan gaya geser dan hancur. Hasil kelayakan struktur bangunan publik 5 lantai tidak aman untuk menahan gaya gempa,
FEASIBILITY ANALYSIS OF 5 FLOORS PUBLIC
BUILDING STRUCTURES IN JAKARTA
Agustinus Putra N.S. NRP: 1321004
Supervisor: Cindrawaty Lesmana, S.T., MSc. (Eng.), Ph.D.
ABSTRACT
The economic growth is one of the reason that many buildings to be built in Indonesia nowadays. Indonesia is located on three active tectonic plates, Indo-Australia Plate, The Eurasia Plate, and The Pacific Plate so Indonesia is a country that prone to Earthquakes, surely technology to analyze the structure of the building has grown and see to the risk of the effects in the event of disaster. A feasibility analysis of structures is required to review the first design into the desired conditions by doing some identification based on standard. The feasibility analysis can be done by visual observation and taking of sample such as core drill test, hammer test, and ultrasonic pulse velocity (UPV).
The purpose of the research is to analyze the feasibility of existing building structures by observing the level of vulnerability and deviation that occurred. The feasibility analysis of structure has done based on investigation, architecture plan, the results of the strength of concrete testing and the testing results of rebar.
The visual observation indicates that some crack can be found on concrete slab and concrete beam. Concrete coring test shows that the quality of concrete for beam and column are under the standard for earthquake building based on SNI 2847:2013. The result of dynamic response spectrum analysis shows that some story drift on x-direction and y-direction do not the requirements. Pushover analysis shows that the level of damage in 5 floors public building has reached the level of devastation which the structure is not able to withstand shear forces and destroyed. The result of feasibility structure for 5 floors public building is unsafe to withstand earthquakes forces.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi
KATA PENGANTAR...vii
1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 3
1.4 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN LITERATUR ... 5
2.1 Bencana ... 5
2.2 Gempa Bumi ... 5
2.3 Struktur Bangunan Beton Bertulang ... 6
2.3.1 Beton Bertulang ... 6
2.3.2 Kualitas Beton ... 7
2.3.3 Komponen Struktur Bertulang ... 7
2.3.4 Struktur Bangunan Tahan Gempa ... 11
2.4 Kelayakan Struktur Bangunan ... 13
2.5 Pembebanan ... 17
2.5.1 Beban Mati ... 18
2.5.2 Beban Hidup ... 18
2.5.3 Beban Gempa ... 19
2.6 Analisis Bangunan Tahan Gempa ... 35
2.7 Analisis Pushover ... 37
2.7.1 Sendi Plastis ... 40
2.7.2 Target Perpindahan ... 41
2.7.3 Metode Koefisien Perpindahan FEMA 356 ... 42
BAB III METODE PENELITIAN... 47
3.1 Pengantar Studi Kasus ... 47
3.2 Tahap Pengerjaan Tugas Akhir ... 47
3.3 Investigasi Bagunan ... 49
3.4 Pengujian Lapangan ... 53
3.5.1 Data Material ... 55
3.5.2 Komponen Struktur ... 55
3.6 Pembebanan ... 65
3.6.1 Beban Mati (SDL) ... 65
3.6.2 Beban Hidup (LL) ... 66
3.6.3 Beban Gempa ... 67
3.7 Pemodelan Gedung ... 68
BAB IV ANALISIS STRUKTUR DAN PEMBAHASAN ... 91
4.1 Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 91
4.1.1 Partisipasi Massa Ragam ... 91
4.1.2 Mode Shape ... 92
4.1.3 Waktu Getar Alami ... 93
4.1.4 Gaya Geser Dasar Seismik ... 94
4.1.5 Gaya Gempa Antar Tingkat ... 95
4.1.6 Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum (Gaya Geser) ... 99
4.1.7 Simpangan Antar Lantai Gedung ... 100
4.1.8 Analisis Komponen Struktur ... 101
4.1.8.1 Kualitas Beton ... 101
4.1.8.2 Persyaratan Komponen Struktur Terhadap Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus...103
4.1.8.3 Pemeriksaan Strength Ratio Kolom...104
4.1.8.4 Pemeriksaan Kapasitas Desain Balok...107
4.2 Analisis Pushover ... 111
4.2.1 Kurva Kapasitas ... 111
4.2.2 Target Perpindahan ... 114
4.2.3 Tingkat Kerusakan ... 124
4.3 Pembahasan ... 127
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 129
5.1 Simpulan ... 129
5.2 Saran ... 130
DAFTAR PUSTAKA ... 131
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Bangunan Akibat Gempa di Padang ... 2
Gambar 2.1 Representasi Rasio Kapasitas Kolom ... 8
Gambar 2.2 Mekanisme Keruntuhan Beam Sideway Mechanism ... 13
Gambar 2.3 Mekanisme Keruntuhan Column Sideway Mechanism ... 13
Gambar 2.4 Alat Uji Palu Beton ... 14
Gambar 2.5 Alat Uji UPV ... 15
Gambar 2.6 Peralatan yang Digunakan ... 17
Gambar 2.7 Peta MCER (Ss) ... 20
Gambar 2.8 Peta MCER (S1) ... 20
Gambar 2.9 Spektrum Respons Desain ... 28
Gambar 2.10 Kurva Kapasitas ... 38
Gambar 2.11 Ilustrasi Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja ... 39
Gambar 2.12 Posisi Sumbu Lokal Balok Struktur ... 40
Gambar 2.13 Posisi Sumbu Lokal Kolom Struktur ... 40
Gambar 2.14 Metode Displacement Coefficient (FEMA 356) ... 43
Gambar 2.15 Identifikasi Kurva Force-Displacement ... 46
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 53
Gambar 3.2 Pengujian Konfigurasi Tulangan dengan R-bar Meter ... 53
Gambar 3.3 Pengambilan Sampel Beton Oleh Puskim ... 53
Gambar 3.4 Sampel Pengujian Kuat Tekan Beton Inti... 54
Gambar 3.5 Pengujian Kuat Tekan Inti Beton Oleh Puskim ... 54
Gambar 3.6 Denah Struktur Lantai 2 ... 56
Gambar 3.7 Denah Struktur Lantai 3 ... 57
Gambar 3.8 Denah Struktur Lantai 4 ... 58
Gambar 3.9 Denah Struktur Lantai Atap ... 59
Gambar 3.10 Input Lokasi yang Ditentukan ... 67
Gambar 3.11 Nilai Parameter untuk Respon Spektrum ... 68
Gambar 3.12 Respon Spektra ... 68
Gambar 3.13 Tampilan Satuan yang Digunakan ... 69
Gambar 3.14 Tampilan Input X Grid Data dan Y Grid Data ... 69
Gambar 3.15 Tampilan Input Story Data ... 69
Gambar 3.16 Tampilan Memilih Define > Material Properties ... 70
Gambar 3.17 Tampilan Input Material Property Data untuk Data B1 ... 70
Gambar 3.18 Tampilan Input Material Property Data untuk Data lainnya ... 70
Gambar 3.19 Tampilan Data Balok ... 71
Gambar 3.20 Tampilan Data Kolom ... 71
Gambar 3.21 Tampilan Data Pelat ... 72
Gambar 3.22 Tampilan Static Load Case Names ... 73
Gambar 3.23 Tampilan Menentukan Sumber Massa ... 73
Gambar 3.24 Tampilan Draw Line dan Input Properties Kolom ... 74
Gambar 3.25 Tampilan Penentuan Kolom pada Joint yang dipilih ... 74
Gambar 3.26 Tampilan Kolom Tampak 3D ... 74
Gambar 3.28 Tampilan Penentuan Balok pada Joint ke Joint yang Dipilih ... 75
Gambar 3.29 Tampilan Balok Tampak 3D ... 75
Gambar 3.30 Tampilan Draw Area dan Input Properties Pelat ... 76
Gambar 3.31 Tampilan Penentuan Pelat ... 76
Gambar 3.32 Tampilan Pelat Tampak 3D ... 76
Gambar 3.33 Input Beban Mati Pada Pelat ... 77
Gambar 3.34 Tampilan Beban Mati Tambahan (SDL) Pada Pelat ... 77
Gambar 3.35 Tampilan Beban Hidup (LIVE) Pada Pelat ... 78
Gambar 3.36 Tampilan Tahapan Pembebanan Pada Balok ... 78
Gambar 3.37 Input Beban Mati Pada Balok Lantai 2,3, dan 4 ... 78
Gambar 3.38 Tampilan Beban Dinding Pada Balok Tampak 3D ... 79
Gambar 3.39 Input Beban Hidup Pada Tangga ... 79
Gambar 3.40 Tampilan Beban Hidup Pada Tangga Tampak 3D ... 79
Gambar 3.41 Tampilan Pembuatan Static Load Case EX dan EY ... 80
Gambar 3.42 Input Data Beban Lateral Arah X ... 80
Gambar 3.43 Input Data Beban Lateral Arah Y ... 81
Gambar 3.44 Input Data Respons Spektrum dan Respons Spektrum ... 81
Gambar 3.45 Tampilan Pembuatan Respons Spektrum ... 82
Gambar 3.46 Tampilan Input Case Gempa Dinamik Arah X ... 82
Gambar 3.47 Tampilan Input Case Gempa Dinamik Arah Y ... 83
Gambar 3.48 Tampilan Input Kombinasi Pembebanan ... 84
Gambar 3.49 Run Analysis ... 84
Gambar 3.50 Tampilan Pembuatan Hinge Properties ... 85
Gambar 3.51 Tampilan Pembuatan Sendi Plastis Pada Balok ... 85
Gambar 3.52 Sendi Plastis Dipilih Momen M3 Pada Balok ... 86
Gambar 3.53 Sendi Plastis Dipilih Shear V2 Pada Balok ... 86
Gambar 3.54 Tampilan Pembuatan Sendi Plastis Pada Kolom ... 86
Gambar 3.55 Sendi Plastis Dipilih P-M2-M3 Pada Kolom ... 87
Gambar 3.56 Assign Frame Hinge Pada Balok ... 87
Gambar 3.57 Assign Frame Hinge Pada Kolom ... 87
Gambar 3.58 Input Sendi Plastis Pada Balok dan Kolom ... 88
Gambar 3.59 Tampilan Pembuatan Static Non-Linear/Pushover Cases ... 88
Gambar 3.60 Input Static Nonlinear Case Data untuk Kasus 1 ... 88
Gambar 3.61 Input Static Nonlinear Case Data untuk Kasus 2 ... 89
Gambar 3.62 Input Static Nonlinear Case Data untuk Kasus 2 ... 89
Gambar 3.63 Run Static Nonlinear Analysis ... 89
Gambar 4.1 Persyaratan 0,85 Vsx ≤ Vdx (Arah X) ... 99
Gambar 4.2 Persyaratan 0,85 Vsx ≤ Vdx (Arah Y) ... 100
Gambar 4.3 Hasil P-M-M Ratio Tampak 3D ... 104
Gambar 4.4 Hasil P-M-M Ratio Tampak 2D ... 105
Gambar 4.5 Diagram Interaksi Kolom 2-B ... 106
Gambar 4.6 Diagram Interaksi Kolom 3-B ... 106
Gambar 4.7 Kurva Kapasitas Pushover PUSH 2 ... 112
Gambar 4.8 Analisis Tingkat Kerusakan PUSH 2 ... 112
Gambar 4.9 Kurva Kapasitas Pushover PUSH 3 ... 113
Gambar 4.10 Analisis Tingkat Kerusakan PUSH 3 ... 114
Gambar 4.12 Kurva Pushover Menentukan Ke dan Ki Pada PUSH 2 ... 116
Gambar 4.13 Nilai Teff /Ti ... 117
Gambar 4.14 Respon Spektrauntuk Menentukan Nilai Ts Pada PUSH 2 ... 118
Gambar 4.15 Respon Spektrauntuk Menentukan Nilai Sa Pada PUSH 2 ... 120
Gambar 4.16 Kurva Pushover Menentukan Nilai Gaya Geser Dasar Vy PUSH 3 ... 120
Gambar 4.17 Nilai Teff /Ti ... 121
Gambar 4.18 Respon Spektrauntuk Menentukan Nilai Sa Pada PUSH 3 ... 123
Gambar 4.19 Kurva Pushover menentukan Ke dan Ki pada PUSH 3 ... 123
Gambar 4.20 Tingkat Kerusakan Struktur Gedung X Pada PUSH 2 Step 4 ... 125
Gambar 4.21 Tingkat Kerusakan Struktur Gedung X Pada PUSH 2 Step 7 ... 125
Gambar 4.22 Tingkat Kerusakan Struktur Gedung X Pada PUSH 3 Step 7 ... 126
Gambar 4.23 Tingkat Kerusakan Struktur Gedung X Pada PUSH 3 Step 11 ... 126
Gambar 4.24 Tingkat Kerusakan Struktur Gedung X Pada PUSH 3 Step 12 ... 127
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batasan Kecepatan Rambat untuk Homogenitas Beton ... 15
Tabel 2.2 Macam-Macam Beban Pada Struktur Bangunan ... 18
Tabel 2.3 Beban Hidup Terdistribusi Merata, Lo, dan Beban Hidup Terpusat Minimum ... 19
Tabel 2.4 Klasifikasi Situs ... 21
Tabel 2.5 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban Gempa ... ... 22
Tabel 2.6 Faktor Keutamaan Gempa ... 25
Tabel 2.7 Koefisien Situs, Fa ... 25
Tabel 2.8 Koefisien Situs, Fv ... 26
Tabel 2.9 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda Pendek ... 28
Tabel 2.10 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda 1 Detik ... 28
Tabel 2.11 Faktor R, Cd, Ωo untuk Sistem Penahan Gaya Gempa ... 30
Tabel 2.12 Kombinasi Pembebanan SNI 1726-2012 ... 31
Tabel 2.13 Koefisien untuk Batas Atas Pada Perioda yang Dihitung ... 34
Tabel 2.14 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x ... 34
Tabel 2.15 Simpangan Antar Lantai Ijin ... 37
Tabel 3.2 Komponen Struktur Kolom ... 60
Tabel 3.3 Komponen Struktur Balok ... 62
Tabel 3.4 Nilai Kuat Tekan Beton Inti Setiap Komponen Struktur ... 64
Tabel 3.5 Beban Hidup Pada Gedung X ... 66
Tabel 4.1 Participating Mass Ratio Gedung X ... 91
Tabel 4.2 Ragam Gerak Struktur Bangunan Gedung X ... 92
Tabel 4.3 Waktu Getar Alami Gedung X ... 93
Tabel 4.4 Perbandingan Waktu Getar Alami Tmin , Tetabs, Tmax ... 93
Tabel 4.5 Berat Struktur Gedung X ... 94
Tabel 4.6 Gaya Geser Statik Antar Tingkat Gedung X Arah X ... 97
Tabel 4.7 Gaya Geser Statik Antar Tingkat Gedung X Arah Y ... 98
Tabel 4.8 Nilai 0,85 Vstatik Antar Tingkat Arah X ... 98
Tabel 4.9 Nilai 0,85 Vstatik Antar Tingkat Arah Y ... 98
Tabel 4.10 Gaya Geser Dinamik Antar Tingkat Arah X ... 99
Tabel 4.11 Gaya Geser Dinamik Antar Tingkat Arah Y ... 99
Tabel 4.12 Faktor Skala ... 100
Tabel 4.13 Kontrol Simpangan Arah X ... 101
Tabel 4.14 Kontrol Simpangan Arah Y ... 101
Tabel 4.16 Hasil Analisis Komponen Struktur Desain Komponen Struktur
BalokTerhadap Syarat Kondisi Komponen Struktur SRPMK...103
Tabel 4.17 Hasil Analisis Komponen Struktur Desain Komponen Struktur Kolom Terhadap Syarat Kondisi Komponen Struktur SRPMK...103
Tabel 4.18 Analisis Kapasitas Desain Komponen Struktur Balok ... 107
Tabel 4.19 Analisis Kapasitas Desain Lentur Balok ... 108
Tabel 4.20 Analisis Kapasitas Desain Geser Balok Anak ... 110
Tabel 4.21 Analisis Kapasitas Desain Geser Torsi Balok Anak ... 111
Tabel 4.22 Nilai Faktor Modifikasi C0 ... 115
Tabel 4.23 Interpolasi Nilai Vy dan Teff /Ti untuk PUSH 2 ... 117
Tabel 4.24 Nilai Faktor Modifikasi C2 ... 119
Tabel 4.25 Interpolasi Nilai Vy dan Teff /Ti untuk PUSH 3 ... 122
DAFTAR NOTASI
α Rasio kekakuan pasca leleh dengan kekakuan elastik efektif
Ф Faktor reduksi
δxe Defleksi pada lokasi yang diisyaratkan
ρe Faktor redundansi
δt Target peralihan/target perpindahan
ϴ Sudut retak torsi
C0 Faktor modifikasi untuk mengkonversi spectral
displacement struktur SDOF ekivalen menjadi roof displacement struktur sistem MDOF
C1 Faktor modifikasi untuk menghubungkan peralihan inelastik
maksimum dengan peralihan respons elastik linier
C2 Faktor modifikasi untuk memperlihatkan pinched hysteresis
shape, degradasi kekakuan, dan penurunan kekuatan pada respon peralihan maksimum
C3 Faktor modifikasi untuk memperlihatkan kenaikan peralihan
akibat efek p-delta.
Cs Koefisien respons seismik yang ditentukan
Cvx Faktor distribusi vertikal
Cm Faktor massa efektif
CP Collapse prevention
Cd Faktor amplifikasi defleksi
DL Dead load
E Pengaruh beban gempa
Eh Pengaruh beban gempa horizontal
Ev Pengaruh beban gempa vertikal
f Faktor skala perbesaran
fyv Kuat leleh tulangan sengkang
fc’ Nilai mutu beton
Fx Gaya gempa lateral
g Percepatan gravitasi bumi
hn Ketinggian struktur
Ie Faktor keutamaan gempa
IO Immediate occupancy
k Eksponen yang terkait dengan perioda struktur
LS Life safety
LL Live load
M Momen lentur yang terjadi
Mn Kekuatan lentur nominal pada penampang
Mu Momen terfaktor pada penampang
Mmax Momen lentur maksimum yang mampu ditahn kolom
P Gaya aksial yang terjadi
Pn Beban aksial
Pnb Beban aksial pada kondisi balance
Qs Pengaruh gaya seismik horizontal
R Faktor modifikasi respons
s Spasi antara tulangan sengkang
SDL Superimposed dead load
Sa Akselerasi spektrum respons pada waktu getar alami
fundamental efektif dan rasio redaman pada arah yang ditinjau
Ss Waktu getar pendek 0,2
S1 Waktu getar 1 detik
SDs Parameter percepatan spektrum respon desain dalam rentang
perioda pendek
SD1 Parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda
sebesar 1,0 detik
T Perioda fundamental struktur
Te Waktu getar efektif
Ts Waktu getar karakteristik respons spektrum
V Gaya dasar seismik
Vn Kekuatan geser nominal pada penampang
Vc Gaya geser yang dipikul oleh beton
Vs Gaya geser yang dipikul oleh tulangan sengkang
Vy Gaya geser dasar pada saat leleh
W Berat seismik efektif
wi Bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang
ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i
wx Bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran L.1 Denah Arsitektur ... 132
Lampiran L.2 Hasil Pengujian ... 137
Lampiran L.3Analisis Kapasitas Desain Balok Anak ... 160
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pembangunan gedung-gedung bertingkat di Indonesia semakin meningkat
dari tahun ke tahun. Lahan yang sempit dan peningkatan populasi manusia
menyebabkan semakin banyak pembangunan vertikal dan menjadi trend di masa
kini. Pertumbuhan ekonomi yang sangat pesat menjadi alasan banyaknya
pembangunan gedung yang terjadi. Dalam merencanakan bangunan sangat
diperlukan analisis yang optimum terhadap kekuatan dan kelayakan suatu struktur
demi kepentingan keselamatan pengguna bangunan. Bertambahnya umur bangunan
dan perbaikan standar, suatu bangunan yang dibangun terdapat beberapa kendala
yaitu perbedaan hasil gambar dengan di lapangan menyebabkan suatu struktur
bangunan perlu dilakukan analisis kelayakan struktur. Analisis kelayakan struktur
dilakukan untuk meninjau desain awal terhadap kondisi yang diinginkan pada
perencanaan dengan melakukan beberapa identifikasi yang sesuai dengan ketentuan
standar yang telah ditentukan (Williams, 2007).
Mengingat Indonesia merupakan negara rawan gempa bumi karena dilalui
oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng
Eurasia, dan lempeng Pasifik, tentunya teknologi dalam menganalisis suatu struktur
bangunan telah berkembang dan telah memperhatikan risiko terhadap
kemungkinan-kemungkinan efek yang dapat ditimbulkan. Faktor keamanan serta
struktur bangunan yang akan dilaksanakan harus memenuhi kriteria dan standar
yang berlaku, seperti Standar Nasional Indonesia (SNI).
Pada kejadian gempa di Padang 30 September 2009 seperti yang
ditunjukkan Gambar 1.1 menyebabkan jumlah korban tewas yang telah ditemukan
1.117 orang, korban luka berat 1.214 orang, korban luka ringan 1.688 orang, rumah
rusak berat 135.448 unit, rumah rusak sedang 65.380 unit dan rumah rusak ringan
78.604 unit (Kompas, 2009). Dari hasil pemantauan di Kota Padang, jumlah
Kerusakan kebanyakan disebabkan oleh kondisi struktur yang tidak memenuhi
syarat (Dewobroto, 2009).
Gambar 1.1Bangunan Akibat Gempa di Padang Sumber: Dewobroto W, 2009
Kondisi struktur yang tidak memenuhi syarat seperti runtuhnya bangunan
pada saat terjadi bencana gempa bumi di Padang menjadi fakta bahwa mengenai
standar dan peraturan menyangkut pelaksanaan pembangunan jenis bangunan sipil
di Indonesia pada hakekatnya telah memiliki sejumlah aturan dan pedoman yang
cukup lengkap dan jelas, termasuk untuk bangunan tahan gempa.
Ketidaktahuan masyarakat tentang standar kelayakan bangunan
menjadikan bangunan rumah yang didirikan tidak mampu menahan goncangan dan
getaran gempa. Standar Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk sebuah
bangunan terus berkembang, sehingga SNI terbaru mengenai perencanaan
bangunan tahan gempa diterbitkan pada tahun 2012. Bangunan yang telah dibangun
sebelum tahun 2012 dianalisis dan didesain untuk memenuhi persyaratan ketahanan
gempa yang berlaku pada masa bangunan tersebut didirikan. Akan tetapi mengingat
adanya pembaharuan standar tata cara perencanaan gempa, bangunan gedung
eksisting perlu dianalisis terhadap peraturan terbaru yaitu SNI 1726-2012, sehingga
dapat diketahui kinerja bangunan gedung sebagai acuan untuk tindakan
Salah satu metode untuk mengevaluasi kelayakan struktur bangunan dengan
melakukan jenis-jenis tindakan dan pengujian yaitu pengamatan visual, pemetaan
struktur, ultrasonic pulse velocity/UPV Test, dan pengambilan benda uji inti beton
(core drill) (Nobel, 2016). Analisis respon dinamik untuk perancangan struktur
tahan gempa dilakukan jika diperlukan evaluasi yang lebih akurat terhadap
gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur, serta untuk mengetahui perilaku dari
struktur akibat pengaruh gempa (Purnomo E., 2014). Analisis beban dorong
(pushover analysis) bertujuan untuk mengetahui kapasitas seismik bangunan
gedung. Metode analisis beban dorong (pushover analysis) adalah suatu analisis
statik nonlinear 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).
Analisis pushover dilakukan dengan memberikan peningkatan beban lebih lanjut,
hingga mengalami perubahan bentuk pasca-elastik yang besar sampai mencapai
kondisi plastik (Pranata, 2006).
1.2Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah menganalisis kelayakan struktur bangunan
eksisting dengan meninjau tingkat kerusakan dan simpangan yang terjadi dengan
analisis respon dinamik dan analisis beban dorong (pushover).
1.3Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian adalah:
1. Penelitian dilakukan pada salah satu bangunan publik di Kota Jakarta;
2. Struktur gedung yang ditinjau 5 lantai dan berfungsi sebagai gedung arsip;
3. Bangunan berlokasi di Kota Jakarta, sehingga perhitungan beban gempa rencana
berdasarkan peta Gempa SNI 1726-2012 dengan asumsi tanah sedang;
4. Data yang diperoleh dari perusahaan yaitu gambar arsitektur, data struktur, dan
data hasil pengujian beton;
6. Mutu baja tulangan ulir (fy = 390MPa) dan mutu baja tulangan polos (fys =
240MPa);
7. Metode analisis respon dinamik dan pushover analysis dengan bantuan
perangkat lunak Extended Three Dimension Analysis of Building System
(ETABS);
8. Hanya mengevaluasi kelayakan struktur dengan melihat tingkat kerawanan
struktur dan simpangan pada bangunan dan tidak sampai retrofit bangunan;
9. Tidak dilakukan perencanaan anggaran biaya terhadap objek penelitian;
10. Tidak dilakukan detailing elemen komponen struktur;
11. Meninjau bagian upper structure, sehingga pondasi diasumsikan kuat;
12. Peraturan yang digunakan untuk menganalisis beban gempa adalah SNI
1726:2012, peraturan pembebanan mengacu pada SNI 1727:2013, peraturan
beton bertulang mengacu pada SNI 2847:2013.
1.4Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan adalah:
BAB I: Pendahuluan, berisi latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup
penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II: Tinjauan Literatur, berisi tentang teori yang dipakai untuk analisis
dan pembahasan pada studi kasus ini.
BAB III: Metode Penelitian, berisikan diagram alir penelitian, data, dan denah
bangunan.
BAB IV: Analisis Data dan Pembahasan, berisi tentang penjelasan atau
pemaparan analisis bangunan gedung sampai pada pencapaian
tujuan.
BAB V: Simpulan dan Saran, berisi tentang simpulan dan saran hasil
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan sebelumnya, maka diperoleh
simpulan sebagai berikut:
1. Hasil observasi lapangan menunjukkan terjadinya retak pada elemen struktur
seperti pada pelat dan balok lantai 4.
2. Hasil pengujian kuat tekan beton inti (coring) menunjukkan bahwa mutu kuat
tekan beton (fc’) pada elemen struktur balok, kolom dan satu pelat menunjukkan
hasil di bawah standar mutu kuat tekan beton untuk bangunan gempa yang
ditetapkan SNI 2847:2013.
3. Hasil simpangan antar tingkat bangunan publik 5 lantai (gedung X) pada arah-x
dan arah-y tidak memenuhi persyaratan dari simpangan izin yang telah
ditetapkan SNI 1726-2012.
4. Hasil analisis komponen struktur dari analisis dinamik respon spektrum
menunjukan bahwa kolom bagian 2-B dan 3-B pada lantai satu kekuatan kolom
beban kombinasi tersebut tidak dapat menahan kekuatan beban gempa nominal
yang telah direncanakan berdasarkan SNI 1726:2012.
5. Hasil analisis komponen struktur menunjukkan bahwa balok yang mengalami
retak tidak mengalami kegagalan lentur, geser, dan geser torsi, sehingga
kerusakan balok merupakan kerusakan non-struktural.
6. Hasil analisis pushover menunjukkan hasil target perpindahan menjadi indikasi
sejauh mana kondisi struktur apabila terjadi gempa tertentu. Target perpindahan
dengan metode koefisien peripndahan berdasarkan FEMA 356 pada PUSH 2
adalah 0,152meter dan PUSH 3 adalah 0,142meter. Hasil perhitungan nilai target
perpindahan kedua kasus berada pada posisi dimana sudah melewati batas
tingkat kerusakan paling parah dimana struktur sudah tidak mampu menahan
7. Hasil analisis pushover menunjukkan hasil gaya geser dasar statik (Vy) pada
PUSH 2 adalah 210000kg dan PUSH 3 adalah 100000kg. Berdasarkan hasil gaya
geser dasar statik (Vy) pada PUSH 2 tingkat kerusakan ditunjukkan bahwa
dimana struktur mengalami degradasi kekuatan struktur yang besar, sehingga
kondisi struktur tidak stabil dan hampir collapse. Hasil gaya geser dasar statik
(Vy) pada PUSH 3 tingkat kerusakan ditunjukkan bahwa dimana struktur tidak
mampu menahan gaya geser dan hancur.
8.Hasil kelayakan struktur bangunan publik 5 lantai (gedung X) berdasarkan hasil
pengamatan visual (observasi), hasil uji bahan, pemodelan, cek kapasitas
komponen struktur kolom, analisis yang telah dilakukan menunjukkan bahwa
struktur disimpulkan tidak aman untuk menahan gaya gempa dimana beberapa
persyaratan SNI tidak memenuhi, sehingga struktur bangunan publik 5 lantai
(gedung X) diperlukan perkuatan pada elemen struktur yang lemah.
5.2. Saran
Saran untuk penelitian lebih lanjut adalah:
1.Meninjau kembali gambar perencanaan (as built drawing) dan disesuaikan
dengan hasil pengujian, agar yang hasil pemodelan struktur yang ditinjau sesuai
dengan hasil perencanaan awal.
2.Dilakukan penelitian lebih lanjut agar dapat menanggulangi kerusakan yang
terjadi dan memberikan pilihan yang tepat untuk perkuatan struktur untuk
mengatasi terjadinya kehancuran pada gedung.
3.Menganalisis kembali elemen struktur pelat dikarenakan pada pengerjaan Tugas
ANALISIS KELAYAKAN STRUKTUR
BANGUNAN PUBLIK 5 LANTAI DI KOTA JAKARTA
Diajukan sebagai syarat untuk menempuh ujian sarjana di Program Studi S-1 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha Bandung
Disusun Oleh:
AGUSTINUS PUTRA N.S.
NRP: 1321004
Pembimbing:
CINDRAWATY LESMANA, S.T., MSc. (Eng.), Ph.D.
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
rahmat yang telah dilimpahkan oleh-Nya, sehingga dapat menyelesaikan
penyusunan Tugas Akhir. Tugas Akhir merupakan pembahasan laporan penelitian
dengan judul ANALISIS KELAYAKAN STRUKTUR BANGUNAN PUBLIK
5 LANTAI DI KOTA JAKARTA. Tugas Akhir diajukan sebagai syarat untuk
menempuh ujian sarjana di Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Kristen Maranatha, Bandung.
Dalam proses penulisan Tugas Akhir ini tentu saja penulis menemui
hambatan dan menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna serta
masih bersifat sederhana. Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir,
Khususnya kepada:
1. Orang tua, papah (Julius D.S) dan mamah (Rida) yang selalu memberikan doa
dan dukungan dalam proses pengerjaan Tugas Akhir.
2. Cindrawaty Lesmana, S.T., MSc. (Eng,), Ph.D. selaku dosen pembimbing yang
telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas
Akhir.
3. Dr. Anang Kristianto, S.T., M.T. selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
4. Ir. Daud R. Wiyono, M.Sc. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan
masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
5. Ir. Noek Sulandari, M.Sc, MAB. selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Tan Lie Ing, S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
7. Seluruh dosen Program Studi S-1 Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha
8. Seluruh staf edukatif dan administrasi Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Kristen Maranatha.
9. Kevin Nathaniel, S.T., yang telah membantu dan memberikan motivasi, saran
dan masukan pada saat perkuliahan sampai pengerjaan Tugas Akhir ini sehingga
dapat terselesaikan dengan baik.
10.Roi Milyardi, S.T., yang telah memberikan saran dan masukan pada saat
pengerjaan Tugas Akhir ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
11.Sahabat yaitu Agnes Maria, Nico Nathaniel, Samuel Agustinus, Christian,
Brama Kurnia, Enrimon Elyasaf, Andri Suryadi, Reinaldo, Marceline Adriani,
Kaleb Adrian, Khibouth Ambrosia, Stefan Wibowo dan Michael Kurniawan
yang telah bersama-sama belajar dan bermain selama perkuliahan.
12.Teman-teman di Program Studi S-1 Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha
angkatan 2013 atas dukungan selama penyusunan Tugas Akhir.
13.Semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir
ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan sumbangan
nyata untuk kemajuan Teknik Sipil pada khususnya, dan bagi pihak yang
memerlukannya.
Bandung, 10 Januari 2017
Penyusun
Agustinus Putra N.S.
DAFTAR PUSTAKA
[1] ACI 318-02/IBC2003, Concrete Frame Design Manual For ETABS. California,
USA.
[2] Applied Technology Council (ATC-40), 1996, Seismic Evaluation and Retrofit
of Concrete Buildings, California, USA.
[3] ASCE, 2000, FEMA 356 “Prestandard and Commentary for the Seismic
Rehabilitation of Buildings," Federal Emergency Management Agency,
Washington, D.C.
[4] Badan Standarisasi Nasional, 2013, Persyaratan Beton Struktural untuk
Bangunan Gedung (SNI 2847:2013), BSN, Jakarta.
[5] Badan Standarisasi Nasional, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012), BSN,
Jakarta.
[6] BNPB, 2015, Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB).
[7] Chopra, A.K., 1995, Dynamics of Structures (Theory and Applications to
Earthquake Engineering).
[8] Dewobroto, W. (2005). Jurnal Teknik Sipil. Evaluasi Kinerja Struktur Baja
Tahan Gempa dengan Analisa Pushover.
[9] Dewobroto, W., 2007, Aplikasi Rekayasa Konstruksi
[10] Dewobroto, W., 2009, Foto Foto Gempa di Padang Retrieved 7 Agustus,
2016, from https://wiryanto.net/2009/10/26/foto-foto-gempa-di-padang/
[11] Douglas, K.T., The Development of A Reinforced Concrete Plastic Hinge
Model.
[12] Irsyam, M., 2010, Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa 2010.
[13] KBBI, 2015, Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI).
[14] Kompas, 2009, 17 Orang Meninggal Akibat Gempa Padang. Retrieved 7
Agustus,2016,from
http://regional.kompas.com/read/2009/10/15/1023516/1.117.orang.meninggal
[15] Nawy, E.G., 1985, Beton Bertulang, diterjemahkan oleh Bambang
Suryoatmono, PT. ERESCO.
[16] Nobel, A., 2016, Retrieved from
http://blog.nobelconsultant.com/jenis-jenis-pengujian-beton-untuk-analisa-kelayakan-struktur-bangunan/
[17] P. Anindityo Budi, 2011. Evaluasi Kinerja Seismik Stuktur Beton dengan
Analisis Pushover Prosedur A Menggunakan Program ETABS v 9.50. Skripsi
Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
[18] Park, R., dkk, 1975, Reinforced Concrete Structure, United States of America
[19] Pranata, Y.A., 2006, Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa
dengan Pushover Analysis (Sesuai ATC-40, FEMA 356, dan FEMA 440).
[20] Purnomo E., dkk., 2014, Analisa Kinerja Struktur Pada Gedung Bertingkat
dengan Analisis Dinamik Respon Spektrum Menggunakan Software ETABS.
[21] Sinaga, R., 2016, Kajian Evaluasi Kinerja Bangunan Terhadap Siaga Bencana
Gempa, Universitas Kristen Maranatha.
[22] Williams, E.A., 2007, National Association of Broadcasters Engineering.
