EVALUASI RESPONSE MODIFICATION FACTOR DAN AMPLIFICATION FACTOR UNTUK SRPMK DENGAN VARIASI JUMLAH BAY
MENGGUNAKAN ANALISA PUSHOVER
Daniel Rumbi Teruna1 danTimothy Eka Rikky Ginting2
1 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl.Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan E-mail : [email protected]
2 Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl.Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Pada perencanaan bangunan tahan gempa digunakan faktor koefisien modifikasi respon (R) untuk mereduksi kekuatan gempa sampai tingkat tertentu, agar perencanaan lebih ekonomis, oleh karena itu penelitian ini bermaksud untuk mengevaluasi pengaruh jumlah bay bangunan terhadap faktor modifikasi respons (R) dan faktor pembesaran perpindahan (Cd), dengan nilai yang telah ditentukan pada SNI 1726-2012, dimana pada struktur rangka beton bertulang pemikul momen khusus nilai R ditetapkan sebesar 8 dan nilai Cd sebesar 5,5. Pada penelitian ini terdapat 6 model bangunan struktur beton rangka pemikul momen khusus open frame 6 tingkat dengan jumlah bay arah y sebesar 3 tetapi memiliki jumlah bay arah x yang berbeda yaitu 1 bay, 2 bay, 3 bay, 4 bay, 5 bay dan 6 bay. Dalam penelitian ini digunakan Analisis Statik Non Linear yang menggambarkan hubungan antara gaya geser dasar terhadap perpindahan titik acuan pada atap yang menghasilkan kurva kapasitas sebagai pedoman untuk mendapatkan nilai R dan Cd. Hasil analisis yang diperoleh menunjukkan nilai faktor modifikasi respons (R) keenam model struktur berdasarkan FEMA 356 pada arah X dan pada arah Y lebih kecil dari nilai acuan SNI 1726:2012 sebesar 8 sedangkan nilai faktor modifikasi respons (R) dengan perhitungan berdasarkan ATC-19 pada arah X dan pada arah Y menghasilkan nilai R lebih besar dari nilai acuan SNI 1726:2012 sebesar 8 sedangkan nilai Cd pada arah X arah Y keenam model struktur memiliki nilai Cd lebih kecil dari nilai acuan SNI 1726:2012 sebesar 5,5.
Kata kunci : Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus, Nonlinear Static Pushover Analysis, Faktor Modifikasi Respons, Faktor Pembesaran Perpindahan.
ABSTRACT
In earthquake resistant building planning, the response modification factor (R) is used to reduce the strength of the earthquake to a certain degree, for more economical planning, therefore this research is based on the influence of the number of bays on the response modification factor (R) and amplification factor (Cd), with the value specified in SNI 1726-2012, where in Reinforced Concrete Special Moment Frames the R value is set at 8 and Cd value at 5,5. In this research, there are 6 open frame reinforced concrete special moment frames buildings of 6 levels with number of bays in the y direction is 3 but having different number of bays in x directions, namely 1 bay, 2 bays, 3 bays, 4 bays, 5 bays and 6 bays. In this research, it uses Nonlinear Static Analysis which describes the relationship between the basic shear forces and the reference point on the roof which produces capacity curve as a guide to get the values of R and Cd..
The analysis results obtained show that the value of the response modification factor (R) the six structural models based on FEMA 356 in the X direction and Y direction smaller than the reference value of SNI 1726: 2012 of 8, while the value of the response modification factor (R) with calculations based on ATC-19 in the X direction and Y direction are greater than the reference value of SNI 1726: 2012 of 8 while the value of Cd in the X direction and Y direction are smaller than the SNI 1726: 2012 reference value of 5.5.
Keywords: Special Moment Resisting Frame, Nonlinear Static Pushover Analysis, Response Modification Factor, Amplification Factor
1. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang berada di wilayah jalur gempa pasifik dan jalur gempa asia sehingga sehingga sangat berpotensi mengalami gempa, Gempa bumi yang terjadi di Indonesia sering kali memakan korban jiwa. Sehingga untuk mengurangi resiko akibat bencana gempa diperlukan perencanaan bangunan tahan gempa, Perencanaan struktur tahan gempa umumnya didasarkan pada analisa struktur elastis yang kemudian diberi faktor beban untuk mensimulasi kondisi ultimate (batas). Perencanaan bangunan yang sangat elastis membutuhkan dimensi yang sangat besar sehingga biaya pembangunan menjadi tinggi. Agar lebih ekonomis, suatu bangunan tidak perlu didesain sangat kuat sehingga berperilaku elastis saat terjadi gempa besar, namun kerusakan yang terjadi ditargetkan tidak akan membuat bangunan runtuh. Dalam SNI gempa tahun 2012 terdapat tiga parameter penting yaitu faktor modifikasi respon (R), faktor kuat lebih (Ω), dan faktor pembesaran defleksi (Cd) yang digunakan untuk mereduksi kekuatan gempa sampai tingkat tertentu. Desain gempa yang umum digunakan dalam desain bangunan tahan gempa adalah desain berbasis gaya atau force base design dengan memanfaatkan teknik analisis non-linier berbasis komputer untuk menganalisa perilaku inelastis struktur dari berbagai macam intensitas gerakan tanah (gempa). Desain berbasis gaya ini menjamin gedung yang kita desain tidak akan mengalami keruntuhan (collapse) jika terjadi gempa besar. Dalam pengembangan desain bangunan tahan gempa, mulai dengan diperkenalkannya konsep desain berbasis kinerja. Konsep ini mengadopsi perpindahan struktur sebagai pendekatannya.
2. TUJUAN
Mengetahui nilai kuat lebih (overstrength) dan daktilitas bangunan. Mengetahui nilai faktor modifikasi respons (R) bangunan. Mengetahui nilai pembesaran perpindahan (Cd) bangunan. Mengetahui pengaruh jumlah bay bangunan terhadap koefisien modifikasi respons (R) dan faktor pembesaran perpindahan (Cd) dengan metode analisis pushover dan membandingkan hasil yang didapat dengan nilai acuan.
3. METODE PENELITIAN
Dalam penyusunan tersebut dilakukan beberapa tahap untuk mencapai maksud dan tujuan dari penelitian ini secara garis besar diuraikan sebagai berikut :
1. Tahap pertama adalah melakukan studi literatur dalam bentuk buku maupun tulisan ilmiah terkait analisa pushover pada bangunan tahan gempa.
2. Tahap kedua adalah mengumpulkan data-data yang diperlukan untuk analisis berdasarkan kondisi yang ditinjau.
3. Tahap ketiga adalah permodelan struktur 1 bay, 2 bay, 3 bay, 4 bay, 5 bay dan 6 bay dalam program ETABS, enam struktur bangunan yang akan dimodelkan ini merupakan model 3 dimensi memiliki jumlah 6 lantai dan bay arah y yang sama sebesar 3 dengan perbedaan jumlah bay arah x.
4. Tahap Keempat adalah memasukkan pembebanan dan faktor-faktor sesuai fungsi dan lokasi struktur yang dimodelkan
5. Tahap Kelima adalah melakukan analisis data yang sudah tersedia dengan melakukan perhitungan berdasarkan metode dan formula yang sudah dibahas
6. Tahap Keenam adalah membahas hasil dari perhitungan analisis data yang sudah dilakukan sebelumnya dan membandingkannya dengan acuan yang digunakan.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statik Ekivalen dengan Program ETABS
Story displacement dari hasil analisis pada program ETABS diperoleh data simpangan struktur sebagai berikut :
Tabel 1. Tabel Simpangan Bangunan Arah X
Tabel 2. Tabel Simpangan Bangunan Arah Y
Dari tabel 1 dan tabel 2 simpangan atap maksimum terjadi pada bangunan 1 Bay dengan gaya gempa arah X sebesar 55,884 mm sehingga kinerja gedung menurut ATC-40 Tabel 11-12 adalah :
Maksimal 𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 =𝐷𝑡
𝐻 =55,884
22200 = 0,00252
Sehingga level kinerja gedung adalah Immediate Occupancy IO) yaitu kerusakan struktur sangat terbatas.
Sistem penahan beban vertikal dan lateral bangunan hampir sama dengan kondisi sebelum terjadinya gempa, dan resiko korban jiwa akibat keruntuhan struktur dapat diabaikan.
Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai
Berdasarkan SNI 1726-2012 pasal 7.12.1 Syarat kontrol kinerja struktur berdasarkan kinerja batas ultimit ditentukan oleh simpangan. Nilai simpangan diambil dari hasil analisis yang terbesar dan paling berpengaruh Simpang antar lantai yang diijinkan untuk gedung dengan kriteria resiko II adalah
∆𝑎= 0,020 . ℎ𝑥
∆𝑎= 0,020 . 3700 = 74 𝑚𝑚
Pemisahan antar lantai harus dapat mengakomodasi terjadinya perpindahan respons inelastik maksimum dengan menggunakan persamaan berikut : :
δx = 𝐶𝑑.𝛿𝑥𝑒
𝐼𝑒 hx
m 1 Bay 2 Bay 3 Bay 4 Bay 5 Bay 6 Bay
Atap 22,2 55,884 53,221 52,224 51,700 51,372 51,145 Lantai 5 18,5 48,603 46,925 46,293 45,960 45,750 45,604 Lantai 4 14,8 39,342 38,504 38,186 38,018 37,911 37,834 Lantai 3 11,1 28,061 27,858 27,787 27,750 27,725 27,706 Lantai 2 7,4 15,907 16,058 16,128 16,169 16,194 16,211
Lantai 1 3,7 5,206 5,366 5,440 5,482 5,509 5,528
Base 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
∆x max (mm) Story
hx
m 1 Bay 2 Bay 3 Bay 4 Bay 5 Bay 6 Bay
Atap 22,2 47,905 50,892 52,189 52,909 53,366 53,680
Lantai 5 18,5 42,481 45,113 46,260 46,900 47,306 47,585 Lantai 4 14,8 35,051 37,212 38,158 38,687 39,023 39,254 Lantai 3 11,1 25,492 27,071 27,766 28,155 28,403 28,574 Lantai 2 7,4 14,771 15,703 16,115 16,348 16,496 16,599
Lantai 1 3,7 4,966 5,290 5,435 5,517 5,570 5,606
Base 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Story ∆x max (mm)
Gambar 1. Story Drift Check Arah X-X
Gambar 2. Story Drift Check Arah Y-Y Pemeriksaan P-delta
Pengaruh P-Delta, tidak disyaratkan untuk diperhitungkan apabila koefisien stabilitas (θ) kurang atau sama dengan 0,1. Koefisien stabilitas diperhitungkan dengan rumus :
θ = 𝑃𝑥 ∆ 𝐼𝑒
𝑉𝑥 ℎ𝑠𝑥 𝐶𝑑
Koefisien stabilitas harus tidak melebihi θ ditentukan dengan persamaan θmaks = 0,5
𝛽𝐶𝑑 ≤ 0,25
Tabel 3. Tabel Perhitungan P-delta
Hasil Analisis Pushover dengan Program ETABS
Setelah mendesain model dan memasukkan fungsi spektral design pada program didapatkan kurva kapasitas yang merupakan hubungan antara perpindahan titik acuan pada atap (D) dengan gaya geser dasar (V), dengan sebagai berikut :
Gambar 3. Grafik Pushover Analsys Arah X dan Arah Y
P ∆x ∆y Vx Vy
kN mm mm kN kN
6 918,802 40,043 29,833 123,805 132,616 0,0909 0,0146 No-P Delta 0,0102 No-P Delta 5 3199,803 50,937 40,864 299,845 333,095 0,0909 0,0267 No-P Delta 0,0193 No-P Delta 4 5480,804 62,045 52,575 435,202 491,972 0,0909 0,0384 No-P Delta 0,0288 No-P Delta 3 7761,805 66,845 58,965 535,583 610,257 0,0909 0,0476 No-P Delta 0,0369 No-P Delta 2 10042,806 58,859 53,925 600,257 685,120 0,0909 0,0484 No-P Delta 0,0388 No-P Delta 1 12323,807 28,631 27,315 626,286 714,326 0,0909 0,0277 No-P Delta 0,0232 No-P Delta 6 1761,259 34,630 31,786 225,935 230,797 0,0909 0,0133 No-P Delta 0,0119 No-P Delta 5 5721,242 46,318 43,456 532,495 549,563 0,0909 0,0245 No-P Delta 0,0222 No-P Delta 4 9681,226 58,549 55,777 773,181 801,882 0,0909 0,0360 No-P Delta 0,0331 No-P Delta 3 13641,209 64,904 62,525 952,769 990,376 0,0909 0,0457 No-P Delta 0,0423 No-P Delta 2 17601,193 58,803 57,267 1068,003 1110,757 0,0909 0,0476 No-P Delta 0,0446 No-P Delta 1 21561,176 29,514 29,096 1114,166 1158,558 0,0909 0,0281 No-P Delta 0,0266 No-P Delta 6 2603,716 32,620 32,605 327,768 327,707 0,0909 0,0127 No-P Delta 0,0127 No-P Delta 5 8242,682 44,588 44,563 764,002 763,786 0,0909 0,0236 No-P Delta 0,0236 No-P Delta 4 13881,648 57,197 57,159 1109,114 1108,750 0,0909 0,0352 No-P Delta 0,0352 No-P Delta 3 19520,614 64,122 64,076 1367,378 1366,903 0,0909 0,0450 No-P Delta 0,0450 No-P Delta 2 25159,580 58,788 58,742 1533,086 1532,546 0,0909 0,0474 No-P Delta 0,0474 No-P Delta 1 30798,546 29,919 29,893 1599,484 1598,922 0,0909 0,0283 No-P Delta 0,0283 No-P Delta 6 3446,173 31,569 33,052 429,512 424,158 0,0909 0,0124 No-P Delta 0,0132 No-P Delta 5 10764,121 43,680 45,172 995,190 977,179 0,0909 0,0232 No-P Delta 0,0245 No-P Delta 4 18082,070 56,474 57,924 1444,476 1414,486 0,0909 0,0347 No-P Delta 0,0364 No-P Delta 3 25400,018 63,694 64,939 1781,269 1742,086 0,0909 0,0446 No-P Delta 0,0465 No-P Delta 2 32717,966 58,779 59,569 1997,432 1952,893 0,0909 0,0473 No-P Delta 0,0490 No-P Delta 1 40035,915 30,151 30,344 2084,098 2037,839 0,0909 0,0285 No-P Delta 0,0293 No-P Delta 6 4288,630 30,920 33,331 531,217 520,392 0,0909 0,0123 No-P Delta 0,0135 No-P Delta 5 13285,561 43,118 45,556 1226,244 1190,174 0,0909 0,0230 No-P Delta 0,0250 No-P Delta 4 22282,491 56,021 58,408 1779,598 1719,676 0,0909 0,0345 No-P Delta 0,0372 No-P Delta 3 31279,422 63,420 65,488 2194,857 2116,622 0,0909 0,0444 No-P Delta 0,0476 No-P Delta 2 40276,353 58,768 60,096 2461,468 2372,546 0,0909 0,0473 No-P Delta 0,0501 No-P Delta 1 49273,284 30,300 30,633 2568,420 2476,057 0,0909 0,0286 No-P Delta 0,0300 No-P Delta 6 5131,087 30,478 33,521 632,901 616,505 0,0909 0,0121 No-P Delta 0,0137 No-P Delta 5 15807,000 42,732 45,819 1457,229 1402,949 0,0909 0,0228 No-P Delta 0,0254 No-P Delta 4 26482,913 55,706 58,740 2114,598 2024,562 0,0909 0,0343 No-P Delta 0,0378 No-P Delta 3 37158,827 63,225 65,866 2608,291 2490,796 0,0909 0,0443 No-P Delta 0,0483 No-P Delta 2 47834,740 58,756 60,461 2925,346 2791,809 0,0909 0,0472 No-P Delta 0,0509 No-P Delta 1 58510,653 30,402 30,833 3052,592 2913,886 0,0909 0,0286 No-P Delta 0,0304 No-P Delta No of
Bay
1 Bay
2 Bay
3 Bay
4 Bay
5 Bay
6 Bay
Cek
Story θmax θx Cek θy
Pada Gambar 3 berikut menunjukkan kurva kapasitas arah X dan arah Y untuk semua model struktur.
Terlihat bahwa gaya geser dasar terkecil terdapat pada struktur 1 Bay bertambah seiring dengan penambahan jumlah bay hingga tertinggi pada struktur 6 bay.
Kurva Pushover
Kurva kapasitas hasil analisis kemudian disederhanakan menjadi kurva bilinear secara iterasi grafis hingga mendekati keseimbangan antara luas bagian atas dan bawah kurva beban dorong sebelumnya unutk memperoleh nilai Vy, ∆y, Vmax, ∆max. Nilai Vd merupakan hasil analisis linear dengan rumus :
𝑉𝑑= 0,6 . 𝑉𝑦
Sedangkan besarnya gaya gempa pada struktur agar berperilaku elastik penuh dihitung dengan rumus : 𝑉𝑒= 𝑆𝐷𝑆 . 𝑊
Tabel 4. Tabel Data Kurva Bilinear Menurut ASCE 41-13
Dari data pada tabel 4. didapatkan nilai base shear dan displacement untuk membuat kurva pushover.
Dimana : Ve = gaya gempa pada struktur agar berperilaku elastik penuh Vmax = gaya gempa maksimum inelastik
Vy = gaya saat pelelehan pertama Vd = gaya gempa desain
∆e = perpindahan elastis
∆max = perpindahan maksimum inelastik
∆y = perpindahan pada pelelehan pertama
∆d = perpindahan desain
Ve Vmax Vy Vd ∆e ∆max ∆y ∆d
(kN) (kN) (kN) (kN) mm mm mm mm
X 7490,071 2969,198 1698,684 1019,21 491,4301 250,371 111,452 66,87128 Y 7490,071 3299,035 1930,96 1158,576 373,1783 217,131 96,206 57,7238 X 12725,07 5153,836 3210,779 1926,467 452,3113 238,859 114,127 68,47611 Y 12725,07 5285,659 3350,809 2010,485 417,3901 229,028 109,909 65,94518 X 17960,06 7306,848 4669,525 2801,715 438,6272 234,555 114,041 68,42452 Y 17960,06 7307,424 4680,936 2808,562 438,7545 234,587 114,353 68,61162 X 23195,06 9472,72 6099,659 3659,795 431,6535 232,382 113,513 68,10777 Y 23195,06 9337,16 5996,914 3598,149 451,3426 237,82 116,691 70,01482 X 28430,05 11697,42 7511,334 4506,8 427,4244 231,145 112,927 67,75636 Y 28430,05 11366,51 7286,779 4372,067 459,638 239,257 117,808 70,68466 X 33665,05 13803,83 9007,651 5404,591 424,5861 230,196 113,605 68,16311 Y 33665,05 13409,21 8636,115 5181,669 465,515 241,404 119,419 71,6513 4
5 6 Jumlah
Bay Arah
1 2 3
Gambar 4. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 1 Bay
Gambar 5. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 2 Bay
Gambar 6. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 3 Bay
Gambar 7. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 4 Bay
Gambar 8. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 5 Bay
Gambar 9. Kurva Pushover X-X dan Y-Y Model Bangunan 6 Bay
Faktor Respons Modifikasi berdasarkan Periode Struktur
Tabel 5. Nilai R berdasarkan ATC-19
Dari Tabel 5 nilai perioda getar alami (T) semakin kecil pada arah X dan semakin besar pada arah Y seiring penambahan jumlah bay, sehingga nilai R terbesar terjadi pada 1 bay dengan nilai 12,845 pada arah X dan 11.045 pada arah Y.
Faktor Respons Modifikasi Berdasarkan FEMA 356
Tabel 6. Nilai R berdasarkan FEMA 356
Dari tabel 6 didapatkan nilai R dengan daktilitas berdasarkan nilai strength. Dapat dilihat seiring pertambahan jumlah bay pada bangunan, nilai daktilitas dan faktor reduksi pada struktur mengalami pengurangan pada arah X dan bertambah pada arah Y, maka nilai R terbesar terdapat pada struktur dengan 1 Bay dengan nilai 7,349.
Vmax Vy Vd ∆e ∆y RS
(kN) (kN) (kN) mm mm Vmax/Vd
X 1,145 2969,198 1698,684 1019,210 491,430 111,452 4,409 4,409 1 2,913 12,845 Y 1,017 3299,035 1930,960 1158,576 373,178 96,206 3,879 3,879 1 2,847 11,045 X 1,118 5153,836 3210,779 1926,467 452,311 114,127 3,963 3,963 1 2,675 10,603 Y 1,079 5285,659 3350,809 2010,485 417,390 109,909 3,798 3,798 1 2,629 9,984 X 1,108 7306,848 4669,525 2801,715 438,627 114,041 3,846 3,846 1 2,608 10,031 Y 1,109 7307,424 4680,936 2808,562 438,754 114,353 3,837 3,837 1 2,602 9,983 X 1,103 9472,720 6099,659 3659,795 431,654 113,513 3,803 3,803 1 2,588 9,843 Y 1,125 9337,160 5996,914 3598,149 451,343 116,691 3,868 3,868 1 2,595 10,037 X 1,101 11697,425 7511,334 4506,800 427,424 112,927 3,785 3,785 1 2,596 9,824 Y 1,136 11366,510 7286,779 4372,067 459,638 117,808 3,902 3,902 1 2,600 10,143 X 1,099 13803,831 9007,651 5404,591 424,586 113,605 3,737 3,737 1 2,554 9,546 Y 1,144 13409,214 8636,115 5181,669 465,515 119,419 3,898 3,898 1 2,588 10,088
R 1
2 3 4 5 6 Jumlah
Bay Arah Periode
(T) μ Rμ RR
Ve Vmax Vd Rd Ω R
(kN) (kN) (kN) Ve/Vmax Vmax/Vd Rd*Ω
X 7490,07 2969,20 1019,21 2,523 2,913 7,349 Y 7490,07 3299,03 1158,58 2,270 2,847 6,465 X 12725,07 5153,84 1926,47 2,469 2,675 6,605 Y 12725,07 5285,66 2010,49 2,407 2,629 6,329 X 17960,06 7306,85 2801,72 2,458 2,608 6,410 Y 17960,06 7307,42 2808,56 2,458 2,602 6,395 X 23195,06 9472,72 3659,80 2,449 2,588 6,338 Y 23195,06 9337,16 3598,15 2,484 2,595 6,446 X 28430,05 11697,42 4506,80 2,430 2,596 6,308 Y 28430,05 11366,51 4372,07 2,501 2,600 6,503 X 33665,05 13803,83 5404,59 2,439 2,554 6,229 Y 33665,05 13409,21 5181,67 2,511 2,588 6,497 4
5
6 1
2
3 Jumlah
Bay Arah
Evaluasi Nilai Overstrength (Ω) dengan SNI 1726-2012
Tabel 7. Perbandingan nilai Ω aktual dengan SNI 1724-2012
Dari tabel 7 dapat dilihat bahwa nilai kuat lebih (Ω) terbesar adalah pada model bangunan 1 bay dengan nilai Ω pada pushover arah X, mencapai 2,913 dan arah Y sebesar 2,847 mendekati nilai Ω sebesar 3 yang ditetapkan pada SNI 1726-2012.
Evaluasi Nilai Pembesaran Perpindahan (Cd) dengan SNI 1726-2012
Tabel 8. Perbandingan nilai Cd aktual dengan SNI 1724-2012
Dari tabel 8 dapat dilihat bahwa nilai pembesaran perpindahan (Cd) terbesar adalah pada model bangunan 1 bay dengan pushover arah X, nilai Cd mencapai 3,744 dan arah Y sebesar 3,762 lebih kecil dari nilai Cd yang ditetapkan pada SNI 1726-2012.
Acuan ATC-19 FEMA 356 SNI 1726-2012
X 2,913 2,913 3
Y 2,847 2,847 3
X 2,675 2,675 3
Y 2,629 2,629 3
X 2,608 2,608 3
Y 2,602 2,602 3
X 2,588 2,588 3
Y 2,595 2,595 3
X 2,596 2,596 3
Y 2,600 2,600 3
X 2,554 2,554 3
Y 2,588 2,588 3
Arah Ω Aktual 1
2 3 Jumlah
Bay
4 5 6
∆max ∆d Cd Aktual Acuan
(kN) (kN) FEMA 356 SNI 1726-2012
X 250,371 66,871 3,744 5,5
Y 217,131 57,724 3,762 5,5
X 238,859 68,476 3,488 5,5
Y 229,028 65,945 3,473 5,5
X 234,555 68,425 3,428 5,5
Y 234,587 68,612 3,419 5,5
X 232,382 68,108 3,412 5,5
Y 237,820 70,015 3,397 5,5
X 231,145 67,756 3,411 5,5
Y 239,257 70,685 3,385 5,5
X 230,196 68,163 3,377 5,5
Y 241,404 71,651 3,369 5,5
Jumlah Bay
5 6
Arah 1
2 3 4
Evaluasi Nilai Respons Modifikasi (R) dengan SNI 1726-2012
Tabel 9. Perbandingan nilai R aktual dengan SNI 1724-2012
Dari tabel 9 dapat diketahui bahwa nilai R aktual berbeda dari nilai acuan SNI 176-2012, pada pushover arah X & Y seluruh model bangunan memiliki nilai R lebih kecil dari 8 dengan perhitungan berdasarkan FEMA 356 dan nilai R lebih besar dari 8 dengan perhitungan berdasarkan ATC-19.
5. KESIMPULAN
Setelah menganalisis keenam struktur gedung menggunakan metode analisis pushover, maka diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Konsep desain strong colum weak beam telah dipenuhi. Hal ini ditunjukkan terbentuknya sendi plastis diawali dari elemen balok yang kemudian pada saat mencapai performance point mayoritas elemen balok terbentuk sendi plastis.
2. Kurva Kapasitas untuk arah X keenam model menunjukkan bahwa struktur 6 bay memiliki kemampuan menerima beban lateral paling besar yaitu 21160,630 kN perpindahan atap sebesar 475,469 mm, kemudian menurun hingga struktur 1 bay memiliki kemampuan menerima beban lateral hanya 4519,933 kN dengan perpindahan atap sebesar 549,251 mm.
3. Kurva Kapasitas untuk arah Y keenam model menunjukkan bahwa struktur 6 bay memiliki kemampuan menerima beban lateral paling besar yaitu 20344,182 kN dengan perpindahan atap sebesar 486,320 mm, kemudian menurun hingga struktur 1 bay memiliki kemampuan menerima beban lateral hanya 5229,048 kN dengan perpindahan atap sebesar 527,603 mm.
4. Nilai daktilitas aktual struktur (Rd) untuk arah X berturut-turut adalah 2,523; 2,469; 2,458; 2,449;
2,430; 2,439 dan pada arha Y berturut-turut adalah 2,270; 2,407; 2,458; 2,484; 2,501; 2,511 sehingga Struktur 3 bay merupakan struktur paling stabil dengan nilai daktilas (Rd) max paling kecil yaitu sebesar 2,458.
5. Nilai overstrength (Ω) maksimum pada keenam model struktur terdapat pada struktur 1 bay yaitu sebesar 2,913 (Push X) dan terkecil terdapat pada struktur 6 bay yaiitu sebesar 2,554 (push X), nilai tersebut mendekati nilai acuan sebesar 3 berdasarkan SNI 1726-2012.
6. Nilai faktor modifikasi respons (R) dengan perhitungan berdasarkan FEMA 356 pada arah X Acuan
ATC-19 FEMA 356 SNI 1726-2012
X 12,845 7,349 8
Y 11,045 6,465 8
X 10,603 6,605 8
Y 9,984 6,329 8
X 10,031 6,410 8
Y 9,983 6,395 8
X 9,843 6,338 8
Y 10,037 6,446 8
X 9,824 6,308 8
Y 10,143 6,503 8
X 9,546 6,229 8
Y 10,088 6,497 8
Arah R Aktual
1 2 3 Jumlah
Bay
4 5 6
berturut-turut adalah 7,349; 6.605; 6,410; 6,338; 6,308; 6,229 dan pada arah Y berturut-turut adalah 6,465; 6,329; 6,395; 6,446; 6,503; 6,497 seluruh nilai tersebut lebih kecil dari nilai acuan sebesar 8 berdasarkan SNI 1726-2012.
7. Nilai faktor modifikasi respons (R) dengan perhitungan berdasarkan ATC-19 pada arah X berturut- turut adalah 12,845; 10,603; 10,031; 9,843; 9,824; 9,546 dan pada arah Y berturut-turut adalah 11,045; 9,984; 9,983; 10,037; 10,143; 10,088 seluruh nilai tersebut lebih besar dari nilai acuan sebesar 8 berdasarkan SNI 1726-2012.
8. Nilai faktor pembesaran perpindahan (Cd) mengalami penurunan seiring bertambahnya jumlah bay dengan nilai terbesar terdapat pada model bangunan 1 bay yaitu sebesar 3,762 lebih kecil dari nilai yang ditetapkan pada SNI 1726-2012 sebesar 5,5.
9. Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa variasi jumlah bay pada struktur mempengaruhi nilai modifikasi respons (R) dan pembesaran perpindahan (Cd), karena nilai tersebut dipengaruhi oleh kekauan lateral struktur yang berbeda pada tiap pemodelan bangunan meskipun dalam sistem gaya yang sama.
6. SARAN
Adapun saran dalam tugas akhir ini diantaranya sebagai berikut :
1. Data-data struktur yang dimasukkan dalam program ETABS perlu diperhatikan agar mendapatkan distribusi sendi plastis dan performance inelastik yang baik.
2. Penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh perbedaan keadaan situs dari tanah terhadap tingkat kinerja struktur.
3. Melanjutkan evaluasi dengan analisa time history untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
ATC-19, 1995a, Structural Response Modification Factors, Redwood City, CA: Applied Technology Council.
ATC-40, 1996, Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Redwood City, CA: Applied Technology Council.
Dewobroto, W. (2006). Evaluasi Kinerja Bangunan Baja Tahan Gempa dengan SAP2000. Vol 3, No 1.
Universitas Pelita Harapan.
FEMA (2000) .Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Rehabilitation Requirements, (1), pp. 1–518.
FEMA 451B. FEMA 451B Notes Inelastic Behavior 6-1 INELASTIC BEHAVIOR OF MATERIALS AND STRUCTURES. pp. 1–75.
Fizaily, D. dan G. Widyastuti (2002). Analisis Perletakan Sendi Plastis Pada Bangunan Bertingkat Tahan Gempa Menggunakan Isolasi Dasar Berupa Rubber Bearing. Tugas Akhir Strata 1, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
Harris, J. R., Heintz, J. A., Manager, P., Hooper, J., Porush, A. R., Cranford, S., Haas, K., & Haselton, C.
(2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors. June.
Leslie, R. (2017). Effect of Lateral Load Patterns in Pushover Analysis. November 2009.
Prabowo, A. (2012). Tinjauan Nilai Faktor Modifikasi Respon ( R ) dan Faktor Kuat Lebih (Ωo ) pada Struktur Gabungan Rangka Baja dan Rangka Beton Bertulang dengan Analisis Pushover. 23(1), 75–
88.
Pranata, Y. A. (2006). dengan PUSHOVER ANALYSIS. 3(1), 41–52.
Pushover, A. (2005). Evaluasi Kinerja Struktur Baja Tahan Gempa. 1–28.
SNI 1726. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Badan Standarisasi Nasional Indonesia.
SNI 2847 (2013). Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung.
Statik, A., Dorong, B., & Pushover, S. (2006). BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Analisis Statik Beban Dorong (. 4–9.
Teknik, F., Sipil, J. T., & Ratulangi, U. S. (2016). ANALISA STATIK DAN DINAMIK GEDUNG BERTINGKAT BANYAK AKIBAT GEMPA BERDASARKAN SNI 1726-2012. 4(8), 471–480.
Teknik, J. (2010). STUDI PERILAKU STRUKTUR BETON BERTULANG TERHADAP KINERJA BATAS AKIBAT PENGARUH TINGGI BANGUNAN DAN DIMENSI KOLOM BERDASARKAN SNI 03- 1726-2002 Oleh : Arie Wardhono *). 08, 14–23.
Teruna, D. R. Evaluation Of Seismic Behavior for R / C Building Having Conforming and Non-Conforming Plastic Hinges With And Without Hysteretic Steel Damper In Placed. 1, 1–6.
Teruna, D. R. (2017) M. Comparison of Seismic Responses for Reinforced Concrete Buildings with Mass and Stiffness Irregularities Using Pushover and Nonlinear Time History Analysis.
https://doi.org/10.1088/1742-6596/755/1/011001
Wardhono, A. (2010) .Studi Perilaku Struktur Beton Bertulang Terhadap Kinerja Batas Akibat Pengaruh Tinggi Bangunan dan Dimensi Kolom Berdasarkan SNI 03-1726-2002. Jurnal Teknik WAKTU, 08, pp. 14–23.
Wijaya, Usman, Desain Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja, Penerbit ANDI, Yogyakarta, 2018
Zafar, Adeel. (2009). RESPONSE MODIFICATION FACTOR OF REINFORCED CONRETE MOMENT RESISTING FRAMES IN DEVELOPING CONTRIES
