PERILAKU STRUKTUR BANGUNAN YANG MEMILIKI
KETIDAKBERATURAN MASSA TERHADAP BEBAN GEMPA KUAT BERDASARKAN RSNI 03-1726-201X
Septesa Niya Piranti NIM 15008003
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung
ABSTRAK
Perencanaan suatu struktur bangunan yang baik di wilayah yang rentan akan gempa menjadi tantangan tersendiri bagi para ahli struktur. Namun hal ini tidak dapat menjadi hambatan untuk tetap mencapai kinerja suatu struktur bangunan yang baik. Analisis kinerja struktur bangunan terdiri dari beberapa metode, dua diantaranya adalah Non Linear Time History Analysis dan Static Pushover Analysis. Namun seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, tantangan yang dihadapipun semakin besar, seperti adanya ketidakberaturan dalam suatu struktur bangunan menjadi hal yang biasa ditemui saat ini. Salah satu jenis ketidakberaturan yang menjadi objek dari studi ini merupakan ketidakberaturan massa. Gedung yang memiliki ketidakberaturan massa diharapkan tetap memberikan kinerja struktur yang baik dengan mengacu pada standard perencanaan bangunan tahan gempa terbaru RSNI 03-1726-201x. Hasil studi ini diharapkan dapat memberi gambaran kinerja struktur yang memiliki ketidakberaturan massa terhadap struktur yang beraturan dengan menggunakan kedua metode yang telah disebutkan serta dapat mengevaluasi aturan – aturan yang tertuang dalam RSNI 03-1726-201x untuk mencapai kinerja yang baik pada struktur dengan ketidakberaturan massa. Hasil studi ini menunjukkan bahwa persyaratan yang diatur dalam RSNI 03-1726-201x mengenai ketidakberaturan massa telah memenuhi kaidah desain yang baik.
Keywords : Static Pushover Analysis, Non Linear Time History Analysis, Ketidakberaturan massa, RSNI 03-1726-201x.
PENDAHULUAN
Pada studi ini, direncanakan dibuat 4 model struktur bangunan perkantoran 10 lantai yang memiliki dual system yaitu system struktur ganda dengan dinding geser beton bertulang pada arah x dan struktur rangka pemikul momen khusus (SRPMK) pada arah y yang terdiri dari satu model merepresentasikan gedung yang beraturan sebagai pebanding dari kinerja struktur yang memiliki ketidakberaturan massa dan 3 model lainnya merupakan variasi gedung dengan ketidakberaturan massa pada lantai
1, 4, dan 7. Suatu struktur bangunan dikatakan memiliki ketidakberaturan massa bila massa effektif sebarang tingkat memiliki perbedaan tingkat dari massa effektif tingkat yang berdekatan. Keempat model tersebut dibuat agar memiliki perbedaan periode fundamental yang tidak lebih dari 10% sehingga keempat model tersebut memiliki karakteristik struktur yang sama.
MATERIAL DAN METODE Model struktur dalam studi ini menggunakan material beton bertulang
dimana mutu beton yang digunakan adalah sebesar fc’ = 40 MPa, dengan massa jenis (ρ) sebesar 2400 kg/m3 serta modulus elastisitas (E) dari material beton tersebut sebesar 29725,41 MPa. Sedangkan tulangan yang digunakan memiliki tegangan leleh (fy) sebesar 400 MPa.
Desain struktur berdasarkan teori LRFD dengan metode ultimate menggunakan analisi ragam respons spectra dengan gaya geser dasar struktur yang harus lebih besar dari 0,85 gaya geser dasar struktur dengan menggunakan metode static equivalent berdasarkan ragam pertama struktur.
Sedangkan pada domain inelastic analisis struktur menggunakan dua metode yaitu static pushover analysis dan non linear time history analysis (NLTHA). Metode static pushover analysis menggunakan bentuk ragam pertama sehingga menghasilkan grafik kurva kapasitas yang akan dibandingkan dengan Respon Spektra DKI Jakarta sehingga didapatkan sebuah performance point dari struktur tersebut.
Sedangkan pada metode non linear time history analysis struktur akan dibebani gempa El – Centro (1940) yang telah diskalakan terhadap response spectra DKI Jakarta pada masing – masing arah.
ANALISIS DAN KESIMPULAN Dari hasil analisis didapatkan bahwa performance level dari seluruh bangunan merupakan Immediate Occupancy yang menunjukan level kinerja yang sangat baik, namun hal ini tentu disertai dengan perencanaan gedung yang overstrength berdasarkan nilai Ωo yang selalu lebih besar bila dibandingkan dengan Ωo yang telah ditentukan dalam RSNI 03-1726-201x yaitu 2,5 untuk system struktur ganda dan 3 untuk system rangka pemikul momen khusus.
Base shear dan displacement roof dari seluruh struktur memiliki perbedaan yang besar pada metode static pushover analysis
terhadap metode non linear time history analysis. Perbedaan tersebut mencapai nilai 242% untuk nilai base shear dan 50% untuk displacement roof. Hal ini disebabkan oleh perhitungan base shear dan displacement pada metode pushover analysis hanya memperhitungkan bentuk ragam pertama dari struktur saja sehingga memberikan nilai yang lebih konservatif bila dibandingkan dengan metode NLTHA yang mengkombinasikan seluruh bentuk ragam yang terjadi. Hal ini juga menjadi alasan adanya perbedaan jumlah kerusakan elemen struktur yang lebih besar pada metode NLTHA bila dibandingkan dengan metode pushover analysis walaupun dengan level kerusakan yang sama. Sehingga metode pushover analysis layak digunakan dalam perencanaan struktur bangunan karena memberika hasil yang konservatif.
Bila kita membandingkan kinerja struktur dengan ketidakberaturan massa terhadap struktur beraturan dari segi nilai base shear, displacement roof, dan kerusakan pada elemen struktur tidak memberikan perbedaan yang signifikan untuk masing – masing metode. Perbedaan maksimal yang dihasilkan untuk displacement roof struktur sebesar 9,7%. Sedangkan perbedaan base shear struktur rata – rata sebesar 16,67%.
Berdasarkan hasil analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa gedung dengan ketidakberaturan massa tidak terlalu berpengaruh terhadap kinerja struktur dan persyaratan yang telah diatur dalam RSNI 03-1726-201x sudah cukup untuk digunakan dalam perencanaan gedung dengan ketidakberaturan massa.
REFERENSI
Applied Technology Council ATC -40. 1996. Sesimic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings. Redwood City, California.
ASCE 7-10. 2010. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers.
Virginia.
Badan Standardisasi Nasional. 2010. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung RSNI 03-1726-201X. BSN. Jakarta.
