1
Evaluasi Kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta
Akibat Gempa dan Metode Perbaikannya
Meassa Monikha Sari1), Evy Kusumaningrum1), M. Teguh2)
1)
Program Beasiswa Unggulan BPKLN Kemdikbud, MTS, Univ. Islam Indonesia
2)
Staf Pengajar FTSP dan MTS, Univ. Islam Indonesia Email: khasanny@yahoo.com ; evy@milisdad.web.id
ABSTRAK
Pasca gempa 27 Mei 2006 Gedung Exim Plaza Yogyakarta mengalami kerusakan yang cukup parah baik kerusakan struktural maupun kerusakan non-struktural. Kerusakan geser terjadi pada bagian kolom dan balok struktur, sedangkan untuk kerusakan non-struktural terjadi pada dinding, plafond dan pasangan lantai (keramik). Kerusakan terjadi dari kerusakan ringan, sedang hingga berat. Makalah ini mengevaluasi struktur gedung bangunan A pada Gedung Exim Plaza yang mengalami kerusakan berat. Evaluasi struktur dilakukan dengan dua tahapan meliputi investigasi lapangan dan analisis struktur dengan ETABS sedangkan evaluasi non-struktur dilakukan dengan investigasi lapangan. Dari hasil evaluasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa terdapat kesesuaian antara hasil perhitungan analisis struktur dengan ETABS dengan simulasi beban gempa Yogyakarta dan hasil investigasi pasca gempa di lapangan. Pada kolom di as C5-C9 terdapat kesesuaian di antara keduanya. Metode retrofitting dilakukan di seluruh kolom bangunan A dengan cara steel concrete jacketing sedangkan pada bangunan S dan bangunan B dilakukan strengthening dan concrete jacketing sesuai kebutuhan struktur masing-masing.
Kata kunci: gempabumi, evaluasi kerusakan, metode perbaikan
1. Pendahuluan
Gempa berkekuatan 5,9 Skala Richter (berdasarkan laporan BMKG, berkekuatan 6,3 SR berdasarkan USGS) yang terjadi di Yogyakarta pada 27 Mei 2006 telah menimbulkan kerusakan bangunan dan korban jiwa. Banyaknya korban jiwa yang timbul dan mengalami luka sebagian besar bukan disebabkan oleh gempa itu sendiri, tetapi karena tertimpa bangunan yang roboh dan kejatuhan material.
2 ekonomi. Untuk itu perlu dilakukan evaluasi bangunan dalam rangka mitigasi bencana pasca gempa terutama jika dikaitkan dengan terjadinya gempa susulan yang biasanya akan menambah tingkat kerusakan atau bahkan meruntuhkan bangunan.
Program evaluasi kerusakan bangun-an pasca gempa biasbangun-anya disebut Building Occupancy Resumption Program (BORP) dan mengingat banyaknya bangunan yang harus dievaluasi pasca gempa maka umumnya menggunakan metode evaluasi visual secara cepat (rapid visual screening) yang mengacu dari beberapa pustaka yang ada dan pengalaman di lapangan (Satyarno, 2011). Evaluasi tingkat kerusakan yang ditentukan pada rapid visual screening hanya dilakukan untuk memperkirakan tingkat keamanan bangunan pasca gempa bagi penghuni tetapi tidak bisa digunakan sebagai acuan untuk menentukan perbaikan, sehingga untuk menentukan apakah bangunan perlu diperbaiki atau diruntuhkan harus dilakukan evaluasi teknik yang lebih mendalam oleh ahli struktur.
Gedung Exim Plaza Yogyakarta yang dievaluasi pada penelitian ini berfungsi sebagai gedung publik yang digunakan untuk kantor, sekolah, dan tempat perbelanjaan. Gedung ini terdiri dari 3 (tiga) blok yaitu bangunan A, S dan B dengan massa bangunan secara struktural dipisah dengan adanya dilatasi. Ketika terjadi gempabumi pada 27 Mei 2006 silam, gedung ini adalah salah satu bangunan gedung yang mengalami kerusakan. Kerusakan yang
terjadi tidak hanya pada komponen struktur, akan tetapi juga pada komponen non-struktur bangunan. Pasca terjadi gempa ternyata bangunan A mengalami kerusakan yang cukup serius sehingga dalam evaluasi ini bangunan A ditinjau lebih mendalam karena mengalami kerusakan berat.
Kerusakan struktur Gedung Exim Plaza dibagi menjadi 3 (tiga) kategori kerusakan yaitu kolom rusak berat, kolom rusak sedang dan kolom rusak ringan. Kategori kerusakan berat pada kasus ini adalah kolom mengalami kerusakan atau crack sampai beton yang terkekang bahkan baja tulangan mengalami bengkok sehingga harus diganti atau ditambah tulangannya. Kolom rusak sedang apabila kolom hanya rusak pada beton luar tidak sampai beton yang terkekang sedangkan untuk kolom rusak ringan hanya terjadi crack pada plesteran.
Kerusakan yang terjadi pada komponen non-struktur terdapat pada dinding yang disebabkan karena adanya gaya geser. Selain ada beberapa bagian dinding yang roboh yaitu dinding pada bagian shaft, ada juga dinding yang geser keluar bangunan, kemudian dinding yang hanya mengalami retak pada plesteran. Disamping dinding, komponen non-struktur lain yang mengalami kerusakan adalah plafond yang runtuh dan lantai keramik yang retak dan pecah.
3 sesuai dengan jenis kerusakannya sehingga bangunan tersebut menjadi lebih tahan dan lebih aman terhadap gempa misalnya dengan retrofitting.
Makalah ini menjelaskan bagaimana melakukan evaluasi kerusakan pada Gedung Exim Plaza Yogyakarta akibat gempabumi dan bagaimana metode perbaikannya sehingga gedung ini dapat segera difungsikan kembali serta menjadi lebih kuat dan lebih aman apabila terjadi gempabumi dikemudian hari.
2. Tinjauan Pustaka 2.1 Evaluasi Kerusakan
Metode yang digunakan dalam mengevaluasi kerusakan struktur dan non-struktur Gedung Exim Plaza awalnya dilakukan secara visual atau pemeriksaan langsung di lapangan, berdasarkan data eksisting yang datanya diambil dari data sekunder maupun foto-foto setelah gedung terkena gempa 27 Mei 2006 Pada kerusakan struktur selanjutnya dianalisa menggunakan ETABS. Pada saat pemodelan struktur Peraturan Dan Standar Perencanaan Struktur adalah:
1. SKSNI 03 – xxxx – 2002 :
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung
2. SNI 03 – 1726 – 2002 :
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung
3. SKSNI T –15–1991–03 :
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 1991
4. SKSNI T – 15 – 1991 – 03:
Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa
2.2Metode Perbaikan
Menurut Christiawan (2011), ada dua jenis perbaikan yang dapat dilakukan dalam pekerjaan retrofitting yaitu repairing dan strengthening. Istilah repairing diterapkan pada bangunan yang sudah rusak, yang telah mengalami penurunan kekuatan, untuk dikembalikan seperti semula, sedangkan strengtheing adalah suatu tindakan modifikasi struktur, mungkin belum terjadi kerusakan, dengan tujuan untuk menaikkan kekuatan atau kemampuan bangunan untuk memikul beban-beban yang lebih besar akibat perubahan fungsi bangunan dan stabilitas.
Beberapa metode perbaikan yang dapat digunakan yaitu antara lain (Christiawan, 2011):
1. Drypacking yaitu bagian beton yang rusak atau berongga dibersihkan atau dibuang kemudian diisi dengan mortar atau beton yang mempunyai kandungan air yang rendah untuk mengurangi susut.
2. Injeksi (grouting), digunakan untuk perbaikan elemen atau bagian elemen yang retak. Bahan injeksi, misalnya epoxy resin yang bersifat encer dimasukkan pada celah/retak dengan cara dipompa (diberi tekanan).
3. Shotcrete, dilakukan dengan cara menyemprotkan mortar atau beton (biasanya dengan ukuran agregat yang kecil) pada permukaan beton yang diperbaiki dengan suatu alat bertekanan.
4 beton, komposit. Metoda ini umum digunakan untuk perbaikan perkuatan kolom.
5. Penambahan tulangan (external reinforcement), digunakan untuk memperkuat elemen struktur (balok, pelat atau kolom) yang rusak cukup parah atau membutuhkan perkuatan, agar dapat berfungsi lagi memikul beban atau beban baru yang harus dipikul. Perkuatan pada balok dilakukan apabila balok sudah melendut dan/atau berdasarkan analisis kekuatan sisa tidak mampu lagi memikul beban rencana atau beban baru yang dibebankan akibat perubahan dari fungsi bangunan. Tulangan tambahan tersebut dapat berupa tulangan longitudinal ataupun transversal. Penambahan tulangan pada kolom juga dapat dilakukan bersamaan dengan metoda jacketing diatas. Akan tetapi yang perlu diperhatikan pada kolom adalah bahwa tulangan tambahan harus diangkerkan pada fondasi, balok atau pelat.
3. Metodologi Penelitian
Penelitian ini berisi tentang evaluasi kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta akibat gempa yang terjadi pada tanggal 27 Mei 2006. Gedung ini terletak di Jl. Adi Sucipto 163, Yogyakarta yang terdiri dari basement, lantai 1, lantai 2, lantai 3, lantai 4 dan lantai atap dak beton dengan atap joglo genteng glazur. Kolom dari lantai basement sampai dengan kolom lantai 4 merupakan kolom menerus jadi untuk denah kolom semuanya sama seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Gedung Exim Plaza terdiri dari tiga gedung yang terpisahkan oleh dilatasi lantai bangunan A, bangunan S dan
Gambar 1. Denah kolom 25x60 25x60
R A
S
5
Langkah-langkah dalam penelitian ini dijelaskan dalam bagan alir pada Gambar 2.
6 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Identifikasi Kerusakan Komponen Struktur
Kerusakan yang terjadi akibat gempa menyebabkan kolom-kolom struktur mengalami keretakan yang bermacam-macam tingkat kerusakannya. Pada balok-balok struktur tidak terlalu banyak kerusakan hanya di bagian atas tangga yang berdekatan dengan gedung S yang mengalami kerusakan. Selain itu kerusakan juga terjadi pada dinding gedung dan tangga pada bangunan bagian A. Kerusakan yang paling banyak terjadi ada pada struktur gedung di bagian A yaitu pada struktur gedung bagian A ini kolom-kolom mengalami retak-retak, ada yang retak ringan dan yang paling parah adalah retak-retak hingga dalam.
Berdasarkan investigasi di lapangan terdapat kerusakan struktur dan non struktur. Untuk kerusakan struktur terjadi pada kolom dan balok. Kategori kerusakan pada struktur di kategorikan menjadi rusak ringan, rusak sedang dan rusak berat.
1. Rusak ringan
Kerusakan struktur termasuk dalam kategori rusak ringan apabila pada struktur terutama untuk kolom dan balok hanya retak pada plesteran kolom. Beton struktur tidak mengalami kerusakan. Kolom dan balok yang mengalami rusak ringan ditunjukkan dengan adanya retak pada plester kolom dan balok sedangkan untuk betonnya tidak mengalami retak seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 3 dan Gambar 4.
Gambar 3. Kolom rusak ringan
Gambar 4. Balok rusak ringan
2. Rusak sedang
Kerusakan struktur dikategorikan rusak sedang apabila pada kolom atau balok terjadi retak sampai beton unconfined tetapi baja tulangan masih utuh. Gambar 5 dan 6 memperlihatkan retak yang terjadi tidak hanya pada plester kolom tetapi juga pada beton unconfined sedangkan baja tulangan tidak mengalami kerusakan.
3. Rusak berat
7 tulangannya mengalami bengkok. Pada Gambar 7 terlihat bahwa kolom mengalami kerusakan sampai beton confined dan ada tulangan yang bengkok sehingga beton harus dibobok dan tulangan yang bengkok dipotong kemudian tulangan diganti dengan cara penyambungan baja tulangan yang lama dengan baja tulangan yang baru dengan perpanjangan 60d.
Gambar 5. Kolom rusak sedang
Gambar 6. Kolom rusak sedang
Gambar 7. Kolom rusak berat
Selain dengan investigasi lapangan, kerusakan pada struktur bangunan di analisa dengan pemodelan ETABS. Pada Gedung Exim Plaza digunakan analisis ragam spectrum response.
4.2 Analisis Ragam Spectrum Response
8 bangunan gedung. Analisis ragam spectrum response ini yang dipakai dalam perhitungan Gedung Plaza Exim.
Pada pemodelan dengan ETABS data yang digunakan sebagai berikut: 1. Kekuatan karakteristik beton
berdasarkan pada data adalah K – 225, dimana kekuatan silinder
6. Pembebanan yang digunakan dalam pemodelan adalah baja
Hasil perhitungan pemodelan ETABS ditunjukkan oleh Tabel 1.
Tabel 1. Periode Gempa Yang Terjadi Pada Bangunan Gedung
4.3 Evaluasi Kerusakan Struktur Tinjauan kerusakan awalnya dilakukan secara visual setelah di tinjau secara visual akan dibandingkan dengan hasil pemodelan analisis menggunakan ETABS. Data kerusakan kolom secara visual ditunjukkan oleh Tabel 2.
Berdasarkan hasil perhitungan dengan ETABS, kolom-kolom yang mengalami kerusakan yang cukup
parah yaitu di as C5 sampai dengan as C9 sesuai kerusakan di lapangan. Kolom di as C5 sampai dengan C9 karena yang memiliki luas tulangan longitudinal yang cukup. Akan tetapi dari segi tinjauan terhadap gempa, tulangan kolom-kolom di gedung bagian A belum memenuhi persyaratan perencanaan gempa. Dalam hal ini ternyata terdapat kesesuaian antara hasil analisis ETABS dengan riil.
9 Tabel 2. Data kerusakan Kolom
No Uraian Kategori kerusakan
Ringan Sedang Berat
A Bangunan A
1 Lantai 1 4 27 5
2 Lantai 2 4 27 5
3 Lantai 3 36 0 0
4 Lantai 4 36 0 0
B Bangunan S
1 Lantai 1 15 0 1
2 Lantai 2 15 0 1
3 Lantai 3 16 0 0
4 Lantai 4 16 0 0
C Bangunan B
1 Lantai 1 15 0 0
2 Lantai 2 15 0 0
3 Lantai 3 15 0 0
4 Lantai 4 15 0 0
4.4 Kerusakan Nonstruktur
Pola dan kriteria kerusakan komponen nonstruktur berupa dinding yang ditimbulkan akibat gempa 27 Mei 2006 bermacam kriterianya. Menurut Departemen Pekerjaan Umum (2003) kriteria kerusakan dapat dijabarkan kedalam 5 (lima) tipe, yaitu:
1. Kerusakan geser dengan retak rambut pada plesteran (lebar < 0,2 mm)
2. Retakan geser dapat terlihat jelas pada pasangan bata (lebar retakan >0,3mm)
3. Retak lentur menyebar dan menerus pada dinding
4. Dinding mengalami displacement horisontal
5. Dinding jatuh sebagian atau total.
Kerusakan pada non-struktur terjadi pada dinding, plafond dan keramik lantai seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 8, 9, 10 dan 11.
Gambar 8. Kerusakan dinding bangunan.
Gambar 9. Dinding roboh
10 Gambar 10. Kerusakan plafond
Gambar 11. Kerusakan keramik lantai
Gambar 12. Kerusakan pada dilatasi bangunan
4.5 Cara Perbaikan Kerusakan Struktur
Perbaikan pada struktur terutama pada kolom menggunakan metode yang berbeda-beda sesuai dengan tingkat kerusakannya. Kolom struktur yang mengalami rusak ringan, sedang dan berat pada bangunan A di lantai 1, 2 dan 3 dilakukan retrofitting dengan metode steel concrete jacketing. Kolom rusak berat dilakukan perbaikan dengan cara beton kolom dibongkar dan besi tulangan yang mengalami bengkok dipotong kemudian disambung dengan besi tulangan yang baru dengan perpanjangan 60d. Sebelum beton kolom dibongkar balok yang ada di sekitar kolom diberi baja penunjang untuk menahan beban.
Penambahan plat baja setiap sisi kolom untuk memberikan pengekangan pada penampang kolom. Agar perkuatan merata pada struktur existing maka yang diperkuat bukan kolom yang mengalami kerusakan berat akibat gempa saja akan tetapi semua kolom pada bangunan seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 13 dan 14.
11 Gambar 14. Hasil perbaikan dan perkuatan
plat baja pada empat sisi kolom lama
Pada kolom-kolom yang mengalami rusak sedang dan ringan pada bangunan S dan B di lantai 1, 2 dan 3 diperbaiki dengan cara semua kolomnya diberi pembungkus kolom baru yang terdiri dari tulangan baja dan material grouting. Metode ini dapat dilihat pada Gambar 13 dan 14.
Gambar 15. Detail perkuatan kolom rusak sedang dan ringan
Gambar 16. Cara perbaikan kolom rusak sedang dan ringan
4.5 Cara Perbaikan Kerusakan nonstruktur
12 Gambar 17. Perbaikan dinding yang
mengalami rusak ringan
Kesimpulan
1. Kerusakan struktur pada Gedung Exim Plaza dikategorikan menjadi 3 (tiga) yaitu rusak ringan, rusak
2. Berdasarkan hasil perhitungan dengan Etabs 9, kolom-kolom yang mengalami kerusakan yang cukup parah yaitu di as C5 sampai dengan as C9 yang memiliki luas tulangan longitudinal yang cukup. Akan tetapi dari segi tinjauan terhadap gempa, tulangan kolom-kolom di gedung bagian A belum memenuhi persyaratan perencanaan gempa. Kerusakan struktur berdasarkan hasil analisis sesuai dengan investigasi lapangan.
3. Metode retrofitting yang digunakan pada bangunan A adalah menggunakan metode steel concrete jacketing dan pada bangunan S dan bangunan B diberi pembungkus baru dengan penambahan baja tulangan dan material grouting. Metode perbaikan pada kerusakan
nonstruktur dengan mengganti bagian yang rusak dan ada juga yang hanya dengan perbaikan.
Ucapan Terima Kasih
Kami mengucapkan terima kasih kepada Kepala BPKLN Kemdikbud yang telah memberikan beasiswa pendidikan di Magister Teknik Sipil, Univ. Islam Indonesia dan dana untuk penelitian ini.
Daftar Pustaka
Christiawan I., (2010), Evaluasi Kinerja Bangunan Akibat Pengaruh Gempa Rencana pada Stryktur Gedung 3 Lantai Berdasar SNI-03-1726-2003., GEMA TEKNOLOGI Vol. 16 No.1 Periode April 2010 – Oktober 2010.
Christiawan I., (2011), Perkuatan (Strengthening) Struktur Kolom Dengan Penambahan Tulangan., GEMA TEKNOLOGI Vol. 16 No. 3 Periode April 2011-Oktober 2011. Direktorat Jendral Cipta Karya., Departemen Pekerjaan Umum, (2006), Pedoman Teknis Bangunan Tahan Gempa., Jakarta
Fauzan., (2012), Analisis Metode Pelaksanaan Retrofitting Pada Bangunan Sederhana., Jurnal Rekayasa Sipil, Volume 8 No. 1, Februari 2012.
Rustana., (2010), Analisa Kegagalan struktur dan Perkuatan Gedung Poltekes Siteba Padang Pasca Gempa 30 September 2009., Teknik Sipil UNAND.
13 Mitigasi Bencana Alam dan Ulang Tahun ke 10 Program Pendidikan Bencana., MPBA-FT UGM., Yogyakarta.
SKSNI 03 – xxxx – 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.
SNI 03 – 1726 – 2002, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.
Sulendra I.K., (2012), Evaluasi Struktur Bangunan Administrasi RSUD UNDATA., Infrastruktur Vol. 2 No. 1, Juni 2012: 46-55.
Teguh M., (2012), Assesmen Struktur Bangunan Gedung Bertingkat di Kota Padang Pasca Gempa 2009., Yogyakarta.
