Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020 Tahun PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME HISTORY (STUDI KASUS ASRAMA ITERA) * Ahmad Yudi 1 , Nugraha Bintang Wirawan 1 , Siska Apriwelni 1 , Aisyah Khairunnisa 2 1 Dosen, Program Studi Teknik Sipil, Jurusan Teknologi Infrastruktur dan Kewilayahan, Institut Teknologi Sumatera 2 Mahasiswa, Program Studi Teknik Sipil, Jurusan Teknologi Infrastruktur dan Kewilayahan, Institut Teknologi Sumatera * Korespondensi: [email protected]Received: ……. Revised: …….. Accepted: …….. Abstract Indonesia is a country with most of its territory has a high level of insecurity against the earthquake. Earthquake events cannot be prevented from occurring and result in large hazards such as loss of soul, structural damage and building infrastructure. The majority of casualties are not the direct impact of the earthquake disaster itself, but rather due to the damage effect of buildings that befall casualties. Structural damage or failures can be prevented by mitigation measures that provide info in the form of which part structure is most vulnerable when receiving an earthquake. This mitigation step by predicting and seeing the behavior of structures in receiving the maximum nonlinear load to see which part of the structure is experiencing the failure gradually. The method used in the loading of the earthquake is Leveling Time History, which is to gradually increase the Aog or PGA Time History until the structure begins to fail until the structure failure occurs as a whole. The Info from this method is passed into an Evakusi path which is a structural failure mitigation step. Time History earthquake loads were used previously in matching with the spectrum response in Indonesia to obtain a nonlinear earthquake load approaching the prediction of real earthquake load. To view the response of the structure behavior, there are several components that are reviewed, such as displacement, plastic joints, and rotation. The regulations used in analyzing the behavior of these structures are SNI and FEMA. Keywords : Leveling Time History, Mitigation of evacuation pathways, Plastic Joints Abstrak Indonesia merupakan negara dengan sebagian besar wilayahnya memiliki tingkat kerawanan yang tinggi terhadap gempa. Kejadian gempa tidak dapat dicegah terjadinya dan mengakibatkan dampak bahaya yang besar seperti hilangnya banyak jiwa, kerusakan struktur dan infrastruktur bangunan. Mayoritas korban jiwa bukan dampak langsung dari bencana gempa itu sendiri, melainkan karena efek kerusakan bangunan yang menimpa korban jiwa. Kerusakan atau kegagalan struktur dapat dicegah dengan langkah mitigasi yang memberikan info berupa struktur bagian mana yang paling rawan ketika menerima gempa. Langkah mitigasi ini dengan memprediksi dan melihat perilaku struktur dalam menerima beban nonlinier maksimal untuk melihat bagian struktur mana yang mengalami kegagalan secara bertahap. Metoda yang digunakan dalam pembebanan gempanya adalah Leveling Time History, yaitu dengan meningkatkan Aog atau PGA Time History secara bertahap hingga struktur mulai mengalami kegagalan sampai kegagalan struktur terjadi secara keseluruhan. Info dari metoda ini diteruskan menjadi jalur evakusi yang menjadi langkah mitigasi kegagalan struktur. Beban gempa Time History yang digunakan sebelumnya dilakukan matching dengan respon spektrum di wilayah Indonesia untuk mendapatkan beban gempa nonlinier yang mendekati prediksi beban gempa real. Untuk melihat response perilaku strukturnya, ada beberapa komponen yang ditinjau antara lain displacement, sendi plastis,dan rotasi. Peraturan yang digunakan dalam menganalisa perilaku struktur tersebut adalah SNI dan FEMA. Kata kunci: Kata kunci: Leveling Time History, Mitigasi Jalur Evakusi, Sendi Plastis
13
Embed
PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020 Tahun
PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME HISTORY (STUDI KASUS ASRAMA
ITERA)
*Ahmad Yudi
1, Nugraha Bintang Wirawan
1, Siska Apriwelni
1, Aisyah Khairunnisa
2
1Dosen, Program Studi Teknik Sipil, Jurusan Teknologi Infrastruktur dan Kewilayahan, Institut Teknologi Sumatera
2Mahasiswa, Program Studi Teknik Sipil, Jurusan Teknologi Infrastruktur dan Kewilayahan,
Indonesia is a country with most of its territory has a high level of insecurity against the earthquake.
Earthquake events cannot be prevented from occurring and result in large hazards such as loss of soul,
structural damage and building infrastructure. The majority of casualties are not the direct impact of the
earthquake disaster itself, but rather due to the damage effect of buildings that befall casualties. Structural
damage or failures can be prevented by mitigation measures that provide info in the form of which part
structure is most vulnerable when receiving an earthquake. This mitigation step by predicting and seeing the
behavior of structures in receiving the maximum nonlinear load to see which part of the structure is
experiencing the failure gradually. The method used in the loading of the earthquake is Leveling Time History,
which is to gradually increase the Aog or PGA Time History until the structure begins to fail until the structure
failure occurs as a whole. The Info from this method is passed into an Evakusi path which is a structural failure
mitigation step. Time History earthquake loads were used previously in matching with the spectrum response
in Indonesia to obtain a nonlinear earthquake load approaching the prediction of real earthquake load. To
view the response of the structure behavior, there are several components that are reviewed, such as
displacement, plastic joints, and rotation. The regulations used in analyzing the behavior of these structures
are SNI and FEMA.
Keywords : Leveling Time History, Mitigation of evacuation pathways, Plastic Joints
Abstrak
Indonesia merupakan negara dengan sebagian besar wilayahnya memiliki tingkat kerawanan yang tinggi
terhadap gempa. Kejadian gempa tidak dapat dicegah terjadinya dan mengakibatkan dampak bahaya yang besar
seperti hilangnya banyak jiwa, kerusakan struktur dan infrastruktur bangunan. Mayoritas korban jiwa bukan
dampak langsung dari bencana gempa itu sendiri, melainkan karena efek kerusakan bangunan yang menimpa
korban jiwa. Kerusakan atau kegagalan struktur dapat dicegah dengan langkah mitigasi yang memberikan info
berupa struktur bagian mana yang paling rawan ketika menerima gempa. Langkah mitigasi ini dengan
memprediksi dan melihat perilaku struktur dalam menerima beban nonlinier maksimal untuk melihat bagian struktur mana yang mengalami kegagalan secara bertahap. Metoda yang digunakan dalam pembebanan
gempanya adalah Leveling Time History, yaitu dengan meningkatkan Aog atau PGA Time History secara
bertahap hingga struktur mulai mengalami kegagalan sampai kegagalan struktur terjadi secara keseluruhan.
Info dari metoda ini diteruskan menjadi jalur evakusi yang menjadi langkah mitigasi kegagalan struktur. Beban
gempa Time History yang digunakan sebelumnya dilakukan matching dengan respon spektrum di wilayah
Indonesia untuk mendapatkan beban gempa nonlinier yang mendekati prediksi beban gempa real. Untuk
melihat response perilaku strukturnya, ada beberapa komponen yang ditinjau antara lain displacement, sendi
plastis,dan rotasi. Peraturan yang digunakan dalam menganalisa perilaku struktur tersebut adalah SNI dan
FEMA.
Kata kunci: Kata kunci: Leveling Time History, Mitigasi Jalur Evakusi, Sendi Plastis
*Ahmad Yudi1, Nugraha Bintang Wirawan1, Siska Apriwelni1, Aisyah Khairunnisa2 Penentuan Jalur Evakuasi dengan Metode Levelling Time History
(Studi Kasus Asrama ITERA)
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020
1. Pendahuluan
Indonesia merupakan negara dengan sebagian besar
wilayahnya memiliki tingkat kerawanan yang tinggi
terhadap gempa. Hal ini dapat dilihat dari tahun
2018 pada bulan Januari hingga akhir bulan
Desember, gempa bumi berskala kecil dengan
magnitude 4,1 – 5,0 sebanyak 2.275 kali, skala
menengah dengan magnitude 5,1 – 6,0 sebanyak 210 kali, skala kuat bermagnitudo 6,1 – 7,0
sebanyak 12 kali dan gempa besar bermagnitudo 7,1
– 8,0 satu kali (terjadi di Palu, 28 September 2018,
magnitude 7,5) berdasarkan dari data BMKG.
Kejadian gempa tidak dapat dicegah terjadinya dan
mengakibatkan dampak bahaya yang besar seperti
hilangnya banyak jiwa, kerusakan struktur dan
infrastruktur bangunan. Kerusakan atau kegagalan
struktur dapat dicegah dengan mendesain gedung
menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen
Khusus (SRPMK) karena SRPMK bagus digunakan
untuk wilayah dengan tingkat kegempaan yang tinggi. Selain itu untuk meminimalisir adanya
korban jiwa dapat dibuat jalur evakuasi dengan
memberikan info berupa struktur bagian mana yang
paling rawan ketika menerima gempa, melihat
perilaku struktur dalam menerima beban nonlinier
maksimal, dan melihat bagian struktur mana yang
mengalami kegagalan secara bertahap.
Dalam penelitian kali ini penulis ingin menentukan
jalur evakuasi asrama ITERA dengan cara
menganalisis struktur dan beberapa pembebanan gempa time history untuk mendapatkan pola
keruntuhan yang beberbeda, sehingga jalur
evakuasi akan berbeda. Metode yang digunakan
dalam pembebanan adalah Leveling Time History,
yaitu dengan meningkatkan Aog atau PGA Time
History secara bertahap hingga struktur mulai
mengalami kegagalan sampai kegagalan struktur
terjadi secara keseluruhan. Diharapkan info dari
metode ini diteruskan menjadi jalur evakuasi yang
menjadi langkah mitigasi kegagalan struktur.
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Beton Pracetak
Beton adalah campuran antara semen Portland atau
semen hidraulik lain, agregat kasar, agregat halus,
dan air, dengan atau tanpa campuran tambahan yang
membentuk massa padat (SK SNI T-15-1991-03).
campuran ini akan mengeras dan menjadi batu
tiruan yang kekuatannya bervariasi sesuai dengan
perencanaan campurannya. Pembuatan beton
bertulang di Indonesia perencanaannya harus sesuai
dengan SNI 2847-2013. Menurut SNI 2847:2013,
beton pracetak merupakan elemen beton struktur
yang dicetak di tempat lain dari posisi akhirnya
dalam struktur.
2.2. Analisis Time History
Menurut SNI 1726-2012 tentang analisis time
history (analisis respons riwayat waktu) harus
terdiri dari analisis model matematis linear suatu
struktur untuk menentukan responsnya melalui metode integrasi numerik terhadap kumpulan
riwayat waktu percepatan gerakan tanah yang
kompatibel dengan spektrum respons desain untuk
situs yang bersangkutan.
2.2.1. Akselogram Gempa Time History
Beban gempa dinamik dapat dianalisis
menggunakan analisis dinamik dan untuk beban
time history menggunakan analisis riwayat waktu
yang dijelaskan seperti dibawah ini :
1. Analisis Dinamik Analisis dinamik adalah analisis struktur di mana
pembagian gaya geser gempa di seluruh tingkat
diperoleh dengan memperhitungkan pengaruh
dinamis gerakan tanah terhadap struktur. Analisis
dinamik terbagi menjadi 2 (Anggen, 2014), yaitu:
1) Analisis ragam respons spektrum di mana total
respons didapat melalui superposisi dari respons
masing-masing ragam getar.
2) Analisis riwayat waktu adalah analisis dinamis di
mana pada model struktur diterapkan percepatan
gempa dari masukan berupa akselogram dan respons struktur dihitung langkah demi langkah
pada interval tertentu.
2. Analisis Riwayat Waktu Menurut Chopra (2011), Analisa Riwayat waktu
digunakan untuk menganalisis respons dinamik
struktur yang menerima beban yang berubah-ubah
terhadap waktu. Persamaan dinamik dari struktur
seperti ini dapat dilihat pada persamaan 2.1.
[𝑀] ü(t) + [𝐶]u̇(t) + [𝐾]𝑢(𝑡) = {𝑝(𝑡)} (2.1)
Di mana [M] adalah matriks massa struktur; [C]
adalah matriks redaman struktur; [K] adalah matriks
kekakuan struktur; u(t) adalah simpangan yang
berubah terhadap waktu; �̇�(�̇�) adalah kecepatan
yang berubah terhadap waktu; ü(̈𝑡) adalah
percepatan dari struktur yang berubah terhadap
waktu; dan p(t) adalah vektor gaya yang bekerja
pada struktur yang berubah terhadap waktu.
Analisis riwayat waktu dibagi atas dua yaitu analisis
riwayat waktu linier dan analisis riwayat waktu
*Ahmad Yudi1, Nugraha Bintang Wirawan1, Siska Apriwelni1, Aisyah Khairunnisa2 Penentuan Jalur Evakuasi dengan Metode Levelling Time History
(Studi Kasus Asrama ITERA)
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020
nonlinier. Siregar (2010) mengemukakan bahwa,
struktur linear adalah struktur yang tidak
mengalami perubahan Massa (M), Redaman (C),
dan Kekakuan (K) dalam kondisi apapun. Analisa
dalam kondisi ini biasanya digunakan dengan
asumsi bahwa struktur direncanakan selalu berada dalam kondisi elastis, atau sifat struktur dapat
kembali ke posisi awal setelah diberikan beban
tertentu. Struktur yang diberi analisis nonlinear
adalah struktur yang mengalami perubahan
Redaman (C), dan Kekakuan (K) pada kondisi
tertentu. Analisa seperti ini membantu untuk
memahami bagaimana sifat suatu struktur tersebut
dapat bertahan. Nilai perbandingan titik hancur
pertama kali leleh struktur disebut daktilitas (𝜇).
3. Percepatan Gempa Masukan
(Akselerogram)
Sebelum menerapkan rangkaian akselogram dalam
analisis struktural, data harus diskalakan untuk
mengurangi ketidakcocokan antara karakteristik
dan parameter desain di suatu wilayah berdasarkan
standar atau dari situs hazard tertentu. Hal yang
perlu diingat bahwa akselogram digunakan
mewakili gerakan gempa.
Periode alami (natural period) dari getaran struktur
selalu ditentukan dengan tingkat ketidakpastian (degree of uncertainly). Penggunaan hanya satu
akselogram dalam analisis struktural dapat dengan
mudah diremehkan (underestimation). Untuk
alasan ini, jumlah minimum variasi karakteristik
dari suatu akselogram lain yang mungkin dianggap
akan mengurangi pengaruh fluktuasi periode ke
periode dalam spectra. Maka dari itu analisis
riwayat waktu harus dilakukan dengan tidak kurang
dari tiga set data (masing-masing berisi dua
komponen horizontal atau, jika gerakan vertikal
dipertimbangkan, dua komponen horizontal dan satu komponen vertikal) dari gerakan tanah (ground
motion) yang harus dipilih dan skala tidak kurang
dari tiga catatan gempa (FEMA 356).
Akselogram yang dipilih dalam analisis time history
pada level gempa rencana harus memenuhi
persyaratan seperti yang ditetapkan dalam Pasal
11.1.3.2, SNI-1726-2012 yaitu respons spektrum
dari gempa aktual (redaman 5%) yang dipilih
sebagai gerak tanah masukan, rata-rata nilai
percepatannya harus berdekatan dengan respons
spektrum dari gempa rencana (redaman 5%) pada periode 0,2T – 1,5T.
4. Matching dan Levelling
Pada jurnal Ahmad Yudi, Bayzoni, Nugraha
Bintang Wirawan, Rijuli Nadeak (2014), proses
matching dan levelling time history dapat
dilakukakn dengan mencocokan data rekaman
gempa terlebih dahulu dikalikan dengan suatu
bilangan sehingga respons spectrum dari
akselogram mendekati respron spectrum
berdasarkan SNI daerah Lampung dengan kondisi
tanah yang ada.
Data hasil perkalian yang merupakan data percepatan dan waktu akan dilakukan
penggambaran menggunakan bantuan software
Seismosignal dari Seismosoft sehingga didapatkan
hasil plot rekaman gempa. Data keluaran dari
seismosignal tersebut merupakan data percepatan
terhadap waktu yang sudah disesuaikan dengan
respons spektrum lokasi gedung berada.
Perbandingan antara kurva respons spektrum
berdasarkan SNI dan time history akan dicocokkan
(Matching) seperti pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Matching time history dengan respon
spektra
Sumber : Jurnal Ahmad Yudi Bayzoni , Nugraha
Bintang Wirawan , Rijuli Nadeak (2014)
Pada analisis menggunakan Software struktur
(SAP2000) rekaman gempa yang sudah dicocokkan
(Matching) dengan respons spektrum akan
dilakukan peningkatan Aog (percepatan gempa)
beberapa kali dan contohnya dapat dilihat pada
Gambar 2.2. Peningkatan percepatan awal gempa
bertujuan untuk melihat performa (perilaku
struktur) beton pracetak di setiap peningkatan Aog.
Gambar 2.2. Tahapan Levelling Aog Time History
Sumber : Jurnal Ahmad Yudi Bayzoni , Nugraha
Bintang Wirawan , Rijuli Nadeak (2014)
2.3. Sendi Plastis
0
0.5
1
0 2 4 6
Acc
ele
rati
on
(g
)
Time (s)
Respons Spektrum vs
AGM02
0
0.5
1
1.5
0 2 4 6Acc
ele
rati
on
(g)
Time (s)
Levelling AOG Time History
1 AOG
1.5 AOG
2 AOG
*Ahmad Yudi1, Nugraha Bintang Wirawan1, Siska Apriwelni1, Aisyah Khairunnisa2 Penentuan Jalur Evakuasi dengan Metode Levelling Time History
(Studi Kasus Asrama ITERA)
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020
Mekanisme sendi plastis terbentuk di ujung-ujung
dan di dasar kolom bawah menghasilkan perilaku
histeresis yang stabil, pembentukan sendi plastis
haruslah didominasi oleh perilaku lentur. Sendi
plastis dapat terjadi pada suatu portal berderajat
kebebasan banyak (MDOF). Gedung saat dilanda gempa yang cukup besar akan timbul momen-
momen pada balok atau kolomnya, apabila besar
dari momen-momen tersebut melampaui besar
momen kapasitas balok atau kolom portal maka
terjadi sendi plastis pada balok atau kolom ditandai
dengan melelehnya tulangan baja pada beton
bertulang. Sendi plastis terjadi secara bertahap
sampai bangunan gedung tersebut runtuh ( Ulfah,
2011).
Berdasarkan FEMA 356 hubungan gaya dan
perpindahan dapat dikategorikan ke dalam beberapa kriteria yang menunjukkan perilaku sendi plastis.
Hubungan gaya dan perpindahan dalam bentuk
grafik adalah seperti pada Gambar 2.3.:
Gambar 2.3. Tahapan Performa Struktur
Sumber : CSI 2014
Structural performance level dikategorikan menjadi
3 rentang yaitu :
IO : Immediate Occupancy
LS : Life Safety
CP : Collapse Prevention
Immediate Occupancy berarti kondisi ketika tidak
ada kerusakan yang berarti pada struktur di mana
kekuatan dan kekakuannya kira-kira hampir sama
dengan kondisi sebelum gempa. Life Safety berarti
kondisi ketika terjadi kerusakan komponen struktur,
kekakuan berkurang, tetapi masih mempunyai ambang yang cukup terhadap keruntuhan,
komponen nonstruktur masih ada tetapi tidak
berfungsi dan dapat dipakai lagi jika sudah
dilakukan perbaikan. Collapse Prevention berarti
kondisi di mana kerusakan yang berarti pada
komponen struktur dan nonstruktur, kekuatan
struktur berkurang banyak dan hampir mengalami
keruntuhan.
2.3.1. Simpangan
Berdasarkan FEMA 356 rasio batasan simpangan untuk ketiga kategori Immediate Occupancy, Life
Safety, dan Collapse Prevention seperti yang
terdapat pada Tabel 2.1. :
Tabel 2.1. Kriteria Simpangan (displacement)
Sistem
Struktur
IO LS CP
Beton 1 % 2 % 4 %
Baja 0,7 % 2,5 % 5 %
Sumber : FEMA 356
2.3.2. Rotasi
Berdasarkan FEMA 356 batasan rotasi pada
struktur beton yang diizinkan untuk kondisi
Immediate Occupancy, Life Safety, dan Collapse
Prevention adalah seperti yang terdapat pada Tabel
2.2. :
Table 2.2. Rotasi Diizinkan pada Struktur Beton (dalam radian)
Sumber : FEMA 356
2.4. Jalur Evakuasi
Jalur evakuasi merupakan jalur yang diperuntukkan khusus menghubungkan semua area ke area yang aman sebagai Titik Kumpul. Dalam keadaan darurat, jalur evakuasi menjadi sangat penting dan mutlak untuk diletakkan sebagai penunjuk arah atau rambu jalur evakuasi untuk gedung bertingkat.
3. Metode
3.1. Metodologi
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
analisis numerik dengan metode Levelling Time
History serta meningkatkan Aog atau PGA Time
History secara bertahap hingga struktur mulai
mengalami kegagalan sampai kegagalan struktur
terjadi keseluruhan. Pada tugas akhir ini tahapan
umum penelitian dilakukan adalah seperti diagram
alir pada Gambar 3.1. berikut:
Sistem
Struktur
IO LS CP
(+) (-) (+) (-) (+) (-)
Balok 0,01 -0,01 0,02 -0.02 0,025 -0.025
*Ahmad Yudi1, Nugraha Bintang Wirawan1, Siska Apriwelni1, Aisyah Khairunnisa2 Penentuan Jalur Evakuasi dengan Metode Levelling Time History
(Studi Kasus Asrama ITERA)
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020
MULAI
Pemodelan Struktur Matching Time History
Running Levelling
SELESAI
Analisis Perilaku Struktur dan
Pola Keruntuhan
Kesimpulan
Identifikasi Masalah
Preliminary Desain
Pengumpulan Data:- Desain Awal Asrama ITERA
- Data Gempa
Jalur Evakuasi
Gambar 3.1. Diagram Alir
3.2. Identifikasi masalah
Pada penelitian kali ini identifikasi masalah
merupakan langkah awal dalam menentukan
pentingnya penelitian ini dilakukan. Permasalahan
yang muncul yaitu Indonesia merupakan wilayah
yang sering kali terjadi gempa terutama dalam
kasus penelitian ini yang berlokasi di Lampung Selatan lebih khususnya di Insitut Teknologi
Sumatera. Gempa yang terjadi akan menjadi beban
yang diteima oleh suatu struktur bangunan, dan
harus dipastikan struktur bangunan harus tetap
aman jika terjadi gempa. Struktur yang digunakan
pada konstruksi gedung umumnya adalah struktur
beton, struktur beton pracetak dan struktur baja
yang dalam hal ini gedung Asrama ITERA yang
akan dibangun menggunakan struktur beton
pracetak. Karena salah satu yang harus
dipertimbangakan dalam merencanakan suatu struktur adalah beban gempa yang akan diterima
oleh suatu struktur, maka dengan memberikan
beban gempa yang berbeda-beda sehingga
mendapatkan pola keruntuhan yang berbeda dan
jalur evakusi yang berbeda pula. Hasil akhir dari
perumusan masalah tersebut yang diwujudkan
dalam judul pada penelitian ini.
3.3. Pengumpulan Data
Data yang diperlukan dalam penyusunan tugas akhir ini diperoleh dari:
1. Data struktur gedung asrama ITERA.
2. Data gempa spectrum desain.
3. Data gempa time history Kobe, Loma Prieta, dan
Northridge
4. Data yang sudah terkumpulkan akan dilakukan
proses kompilasi data yang kemudian dilakukan
pemodelan pada alat bantu software analisis
stuktur SAP2000.
3.4. Pemodelan Struktur
Dalam penelitian ini permodelan struktur
menggunakan software analisis struktur yaitu
SAP2000 versi 20. Desain awal gedung Asrama
ITERA dimodelkan menggunakan sistem struktur
beton pracetak. Dimensi pada permodelan struktur
beton didapat dari desain awal gedung Asrama
ITERA. berikut merupakan permodelan struktur
menggunakan software analisis stuktur SAP2000 versi 20 seperti pada Gambar 3.2. :
Gambar 3.2. Pemodelan Struktur Gedung Asrama
ITERA
Sumber : Data SAP2000
3.5. Pembebanan Struktur
Salah satu tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengevaluasi performa dari perilaku struktur yang
ditinjau. Oleh karena itu pada struktur beton
pracetak yang sudah dimodelkan akan diberikan
beban-beban untuk melihat performa dari struktur
tersebut. Pada saat permodelan struktur balok dan
kolom dimodelkan sebagai open frame sehingga
beban-beban yang bekerja akan langsung diterima
elemen struktur.
Kombinasi pembebanan paling dominan pada
penelitian ini adalah beban gempa. Beban gempa
yang akan diterima oleh struktur adalah beban
gempa time history yang akan dimodifikasi
kemudian. Untuk kombinasi beban gempa yang
digunakan merupakan time history kombinasi (TH
Kombinasi) yang merupakan kombinasi non linier
dari fungsi riwayat waktu. Dapat dinyatakan dalam
bentuk TH kombinasi = 1E (E adalah beban gempa
nonlinier time history). Selain beban gempa,
kombinasi pembebanan yang digunakan dalam
studi kasus gedung Asrama ITERA merupakan pembebanan yang diatur pada peraturan
pembebanan yang berlaku di Indonesia seperti
beban-beban yang akan bekerja secara langsung
pada struktur. Pembebanan struktur didesain
berdasarkan SNI 1727-2015 dan PPIUG 1983.
*Ahmad Yudi1, Nugraha Bintang Wirawan1, Siska Apriwelni1, Aisyah Khairunnisa2 Penentuan Jalur Evakuasi dengan Metode Levelling Time History
(Studi Kasus Asrama ITERA)
Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 00, No.00, Agustus 2020
3.6. Analisis Struktur
3.6.1. Respons Spektrum
Respons spektrum dapat dihitung dan dibuat
manual sesuai dengan peraturan yang berlaku di
Indonesia yaitu berdasarkan SNI seperti yang telah
dijelaskan pada bab 2. Respons spektrum yang digunakan akan disesuaikan dengan data respons
spektrum tepat pada lokasi gedung Asrama ITERA
yang akan dibangun. Fungsi respons spektrum ini
sendiri disesuaikan dengan kelas situs di sekitar
gedung Asrama ITERA. Berikut adalah hasil dari
respons spektrum di gedung Asrama ITERA seperti
pada Gambar 3.3.:
Gambar 3.3. Respon Spektrum Gedung Asrama
ITERA
Sumber : Data Seismosoft
3.6.2. Akselogram
Beban gempa time history yang digunakan
merupakan rekaman gempa berupa kurva
percepatan (acceleration) dan waktu (time). Berikut
adalah hasil akselogram dari data gempa yang
diambil . Dalam hal ini akselogram Kobe (Gambar
3.4.) yang terekam pada 1995 di Jepang, Loma
Prieta (Gambar 3.5.) yang terekam pada 1989 di
bagian utara kota California dan Northridge
(Gambar 3.6.) yang terekam pada 1997 di Los
Angeles, California.
Gambar 3.4 Akselogram (Kobe, 1995)
Sumber : Data Seismosoft
Gambar 3.5. Akselogram (Loma Prieta, 1989)
Sumber : Data Seismosoft
Gambar 3.6. Akselogram (Northridge, 1997)
Sumber : Data Seismosoft
Dengan data-data time history yang sudah ada maka
akan dilakukan matching dengan mengalikan data
rekaman gempa dengan satu bilangan sehingga
percepatan awal gempa time history sama dengan
percepatan awal gempa respons spektrum desain lokasi gedung Asrama ITERA. Data hasil perkalian
yang merupakan data percepatan dan waktu akan
dilakukan penggambaran menggunakan bantuan
software Seismomatch 2020. Sehingga respons
spektrum dari akselogram akan mendekati respons
spektrum desain berdasarkan SNI.
Hasil perbandingan dari akselogram time history
yang telah dicocokkan dan respons spektrum desain
terlihat seperti Gambar 3.5. berikut ini :
Gambar 3.5. Perbandingan Time History dan
Respons Spektrum
Sumber : Data Seismosoft
Dari Gambar 3.4 dapat diartikan bahwa beban
gempa time history bergerak sesuai dengan respons
spektrum pada wilayah yang akan ditinjau (gedung
Asrama ITERA).
3.6.3. Parameter Perilaku Struktur
Analisis respons dinamik riwayat waktu dengan
menggunakan beban matching time history yang
akan ditingkatkan Ao (percepatan awal gempa) beberapa kali hingga struktur mencapai collapse
agar dapat melihat perilaku strukturnya secara
bertahap. Adapun perilaku struktur yang akan
ditinjau sebagai parameter untuk jenis struktur
beton adalah sebagai berikut :
1. Cek Sendi Plastis
Setelah diketahui bagian struktur mana yang
akan digunakan sebagai acuan dalam
pengecekan desain plastis maka akan dilakukan
peningkatan Ao (percepatan gempa awal) hingga kondisi struktur mencapai runtuh