Top Banner
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

PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

Mar 22, 2022

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
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
Page 1: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

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,

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

Page 2: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Page 3: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Page 4: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Page 5: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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.

Page 6: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

(collapse).

2. Simpangan

Displacement (simpangan) dari puncak sistem

struktur yang merupakan output dari SAP2000

akan dicek bersamaan dengan peningkatan Ao

(percepatan gempa) dengan membandingkan

terhadap batas simpangan sesuai dengan aturan

pada SNI. Pada desain plastis juga akan

dilakukan pengecekan simpangan yang sesuai

dengan FEMA 356.

43,532,521,510,50

Accele

ratio

n (

g)

0,5

0

Time [sec]

4038363432302826242220181614121086420

Acc

eler

atio

n [g

]

0,3

0,2

0,1

0

-0,1

-0,2

Time [sec]

403938373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543210

Acc

eler

atio

n [g

]

0,3

0,2

0,1

0

-0,1

-0,2

-0,3

Time [sec]

403938373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543210

Acc

eler

atio

n [g

] 0,4

0,2

0

-0,2

Mean Matched Spectrum

Target Spectrum

Period (s)

43210

Accele

ration (

g)

0,65

0,6

0,55

0,5

0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

Page 7: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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. Rotasi

Nilai rotasi akan dilihat pada output SAP2000

dan kemudian dibandingkan dengan batas

kondisi sendi plastis yang mengacu pada FEMA

356 seperti yang sudah dijelaskan pada bab 2.

3.6.4. Jalur Evakuasi

Dalam menentukan jalur evakuasi pada tugas akhir

ini yaitu dengan melihat sendi plastis dan pola

keruntuhan bangunan. Jalur evakuasi yang dibuat

ada dua dengan memperhatikan desain arsitektur

dan mengabaikan desain arsitektur.

4. Hasil dan Pembahasan

Pada bab sebelumnya telah dijelaskan mengenai

metode dan tahapan penelitian ini. Selanjutnya,

pada bab ini akan membahas tentang hasil dari

analisis struktur dan pembahasan pada jenis struktur

beton pracetak. Hasil dari analisis struktur berupa

parameter-parameter yang akan digunakan sebagai

bahan evaluasi terhadap beban gempa dinamik nonlinier yang diberikan pada struktur. Beban

gempa dinamik nonlinier berupa rekaman gempa

time history yang dicocokkan dengan respons

spektrum sesuai lokasi gedung Asrama ITERA

berada.

Struktur gedung Asrama ITERA merupakan

struktur beton bertulang pracetak yang kemudian

pada penelitian ini akan dijadikan sebagai studi

kasus. Pada penelitian ini juga akan dibuat jalur

evakuasi pada gedung Asrama ITERA. Dan berikut adalah penjelasan atau deskripsi dari struktur yang

digunakan pada penelitian ini. Struktur yang akan ditinjau adalah struktur beton

bertulang pracetak. Struktur beton ini sendiri

dimodelkan seperti yang terlihat pada Gambar 4.1.

Struktur bagian utama memanjang arah x seperti yang tampak pada gambar.

Struktur memiliki 6 lantai (termasuk lantai atap).

Tinggi lantai satu, dua, dan tiga, empat, lima 3,4

meter, dan tinggi lantai atap 3,05 meter. Pada arah

memanjang (sumbu x) terbagi 13 bay dengan 14

kolom memiliki panjang 4 meter. Pada arah

memendek (sumbu y) terbagi menjadi 5 bay dengan

6 kolom dan memiliki lebar masing-masing 4 meter,

2 meter, 2 meter, 2 meter dan 4 meter.

Gambar 4.1. Tampak 3D Sistem Struktur Beton

Pracetak Gedung Asrama ITERA

Semua struktur dimodelkan serupa dengan gambar

desain awal gedung asrama ITERA dengan dimensi

yang sama. Deskripsi struktur pada Gambar 4.1.

memiliki denah lantai seperti pada Gambar 4.2.

berikut ini.

Gambar 4.2 Denah Lantai Sistem Struktur

4.1. Deskripsi Pembebanan

Beban gempa untuk bangunan di Indonesia telah

diatur dalam SNI 03-1726-2012. Dan untuk beban

gempa yang akan digunakan pada analisis struktur

ini adalah time history yang akan disesuaikan

dengan respons spektrum wilayah dan kondisi tanah

tempat struktur berada. Penjelasan tentang time

history, respons spektrum dan proses matching

(penyesuaian) serta levelling akan dijelaskan pada subbab berikut.

4.1.1. Time History

Data time history atau riwayat waktu didapat dari

catatan akselogram gempa saat gempa terjadi di

suatu wilayah. Dalam hal iniakselogram dapat

dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Akselogram Data Rekaman Gempa

Kobe, Loma Prieta, Northridge

Data-data akselogram ini yang akan disesuaikan

dengan respons spektrum desain untuk daerah

Lampung Selatan.

4.1.2. Respons Spektrum

Kobe.d

Loma_P

Northr

403938373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543210

Accele

ratio

n (

g)

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

-0,1

-0,2

-0,3

Page 8: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Berikut adalah hasil perhitungan data respons

spekrum desain yang dapat dilihat pada Tabel 4.1.:

Tabel 4.1. Data Respons Spektrum Desain

T

(detik)

Sa

(g)

T

(detik)

Sa

(g)

0 0,213 1,079 0,285

0,116 0,532 1,2 0,257

0,579 0,532 1,75 0,176

0,679 0,454 2 0,154

0,779 0,395 2,5 0,123

0,879 0,350 3 0,103

0,979 0,315 4 0,077

Sumber : Perhitungan Excel

Hasil dari perhitungan respons spektrum desain

dapat dilihat pada Gambar 4.6. yaitu kurva respons

spektrum dengan absis waktu dan ordinat

percepatan.

Gambar 4.6. Kurva Respons Spektrum

Sumber : Data Excel

4.1.3. Proses Matching dan Levelling

Data hasil perkalian yang merupakan data

percepatan dan waktu akan dilakukan

penggambaran menggunakan bantuan software

Seismomatch dari Seismosoft sehingga didapatkan

hasil plot rekaman Analisis Ground Motion. Data

keluaran dari seismomatch tersebut merupakan data

percepatan terhadap waktu yang sudah disesuaikan

dengan respons spektrum lokasi gedung Asrama ITERA berada. Tampilan dari perbandingan antara

kurva respons spektrum berdasarkan SNI dan time

history yang sudah dicocokkan dapat dilihat pada

Gambar 4.7.

Gambar 4.7. Keluaran Gambar Perbandingan

Time History dan Respon Spektrum dari Software

Seismomatch

Pada analisis menggunakan SAP2000 rekaman

gempa Kobe, Loma Prieta, dan Northridge yang

sudah dicocokkan dengan respons spektrum daerah

lampung akan dilakukan peningkatan Aog

(percepatan gempa) beberapa kali, dapat dilihat pada Gambar 4.8. Gambar 4.9. dan Gambar 4.10.

Peningkatan percepatan awal gempa bertujuan

untuk melihat performa (perilaku struktur) beton

gedung Asrama ITERA di setiap peningkatan Aog.

Gambar 4.8. Hasil Levelling Aog Time History

Kobe

Gambar 4.9. Hasil Levelling Aog Time History

Loma Prieta

Gambar 4.10. Hasil Levelling Aog Time History

Northrige

0

0.2

0.4

0.6

0 2 4 6Pe

rce

pa

tan

(S

a)

Time (s)

Respon Spektrum Desain0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0.0002.0004.0006.000A

cce

lera

tio

n (

g)

Time (s)

Levelling AOG Time History

1 AOG

2 AOG

3 AOG

3.5 AOG

3.6 AOG

3.7 AOG

3.8 AOG

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0.000 2.000 4.000 6.000

Acc

ele

rati

on

(g

)

Time (s)

Levelling AOG Time Hisory

1 AOG

2 AOG

3 AOG

3.5 AOG

3.6 AOG

3.7 AOG

3.8 AOG

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0.000 2.000 4.000 6.000

Acc

ele

rati

on

(g

)

Time (s)

Levelling AOG Time Hisory

1 AOG

2 AOG

3 AOG

3.5 AOG

3.6 AOG

3.7 AOG

Page 9: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

4.2. Analisis Struktur

4.2.1. Cek Pola Keruntuhan Struktur dan Desain Plastis

Pada struktur beton bertulang gedung Asrama

ITERA kondisi saat sendi plastis terbentuk sudah

melampaui collapse prevention (CP) ini mulai

tercapai ketika struktur menerima gempa dengan

percepatan awal 3,8 kali dari percepatan awal

gempa (0,809g). Member yang digunakan sebagai

acuan dalam peri pengecekan desain plastis adalah member nomor 2 (ditandai di Gambar 4.11. -

Gambar 4.13.) karena member tersebut yang

pertama mengalami keruntuhan yang ditandai

dengan perubahan indikator warna sendi plastis.

Indikator sendi plastis akan muncul pada kedua

ujung member. Member tersebut merupakan balok

arah x dengan ukuran penampang 200x400 mm

(bxh) pada model struktur beton gedung Asrama

ITERA.

Gambar 4.11. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Kobe Arah X

Gambar 4.12. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Loma Prieta Arah X

Gambar 4.13. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Northridge Arah X

Member yang digunakan sebagai acuan dalam pola

keruntuhan dan pengecekan desain plastis pada

gempa arah Y berbeda dengan gempa arah X

dikarenakan hasil yang didapatkan dari setiap beban

time history menghasilkan pola keruntuhan yang

berbeda.Berikut merupakan gambar hasil pola

keruntuhan dan sendi plastis time history Kobe

(Gambar 4.14.) member sebagai acuan adalah member 77, Loma Prieta (Gambar 4.15.) member

92,dan Northridge (Gambar 4.16.) member 107

karena member tersebut yang pertama mengalami

keruntuhan yang ditandai dengan perubahan

indikator warna sendi plastis. Indikator sendi plastis

akan muncul pada kedua ujung member.

Gambar 4.14. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Kobe Arah Y

Gambar 4.15. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Loma Prieta Arah Y

Gambar 4.16. Pola Keruntuhan dan Indikator

Sendi Plastis Struktur dengan Gempa Matching

Northridge Arah Y

4.2.2. Simpangan

Page 10: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Pengecekan displacement (simpangan) arah

horizontal dari puncak sistem struktur dilihat dari

output SAP yang dibandingkan dengan batas

simpangan yang diatur dalam FEMA 356. Dengan

menggunakan standar pada FEMA 356 dengan

batasan kondisi IO (immediate occupancy) 1%, LS (life Safety) 2%, dan CP (collapse prevention)

sebesar 4% dari tinggi tingkat dibawah tingkat yang

ditinjau maka data simpangan berdasarkan FEMA

356 pada struktur beton dari masing-masing gempa

time history. Dapat dilihat pada Tabel 4.2. (Kobe)

dengan joint yang ditinjau adalah joint 420, Tabel

4.3. (Loma Prieta) pada joint 387 dan Tabel 4.4.

(Northridge) pada joint 194.

Table 4.2. Simpangan Struktur dengan Gempa

Time History Kobe

Table 4.3. Simpangan Struktur dengan Gempa

Time History Loma Prieta

Table 4.4. Simpangan Struktur dengan Gempa

Time History Northridge

4.2.3. Rotasi

Pengecekan rotasi struktur dilihat dari output

SAP2000 yang kemudian dibandingkan dengan

kondisi batas untuk struktur beton. Pengecekan

rotasi dilakukan setiap peningkatan AOG

(percepatan awal gempa) dari kondisi gempa awal

(asli) hingga rotasi struktur mencapai kondisi

runtuh.

Untuk kondisi nilai rotasi pada struktur beton

gedung Asrama ITERA dapat dilihat representasinya pada Tabel 4.5. (Kobe), Tabel 4.6.

(Loma Prieta) dan Tabel 4.7. (Northridge) dan

member yang digunakan untuk meninjau nilai rotasi

pada struktur adalah member nomor 2 sesuai

dengan member yang digunakan sebagai acuan pada

pengecekan desain plastis struktur beton gedung

Asrama ITERA.

Tabel 4.5. Rotasi Struktur dengan Gempa Time

History Kobe

Tabel 4.6. Rotasi Struktur dengan Gempa Time

History Loma Prieta

Tabel 4.7. Rotasi Struktur dengan Gempa Time

History Northridge

Peningkatan percepatan awal gempa pada struktur

beton dilakukan hingga 0,809g (3,8 x Aog)

dikarenakan indikator sendi plastis sudah melebihi

CP pada output SAP (indikator sudah berwarna

jingga). Dari Tabel dapat dilihat bahwa pada gempa

0,767g kondisi CP (collapse prevention) sudah

mulai terbentuk dan pada gempa 0,809g (3,8 x

Aog) kondisi CP sudah tercapai. Kondisi ini dapat terjadi karena nilai rotasi pada ujung-ujung frame

sudah melebihi batasan nilai rotasi yang ada pada

FEMA 356.

IO = 1% LS = 2% CP = 4%

J420 X J420 Y (m) (m) (m)

0,213 0,01317 0,01105 0,034 0,068 0,136

0,426 0,02729 0,02358 0,034 0,068 0,136

0,639 0,05972 0,04789 0,034 0,068 0,136

0,746 0,08824 0,07424 0,034 0,068 0,136

0,767 0,09687 0,08341 0,034 0,068 0,136

0,788 0,11004 0,09381 0,034 0,068 0,136

0,809 0,20298 0,11104 0,034 0,068 0,136

PGA (g)Displacement (m)

IO = 1% LS = 2% CP = 4%

J387 X J387 Y (m) (m) (m)

0,213 0,04875 0,03419 0,034 0,068 0,136

0,426 0,11297 0,08005 0,034 0,068 0,136

0,639 0,18606 0,13470 0,034 0,068 0,136

0,746 0,23148 0,17544 0,034 0,068 0,136

0,767 0,24307 0,18638 0,034 0,068 0,136

0,788 0,25483 0,19821 0,034 0,068 0,136

0,809 17,89624 29,85364 0,034 0,068 0,136

PGA (g)Displacement (m)

IO = 1% LS = 2% CP = 4%

J194 X J194 Y (m) (m) (m)

0,213 0,04675 0,03245 0,034 0,068 0,136

0,426 0,1064 0,07397 0,034 0,068 0,136

0,639 0,16929 0,11804 0,034 0,068 0,136

0,746 0,21018 0,15488 0,034 0,068 0,136

0,767 0,21955 0,16566 0,034 0,068 0,136

0,788 0,23422 0,17882 0,034 0,068 0,136

0,809 17,96508 0,19541 0,034 0,068 0,136

PGA (g)Displacement (m)

θ max θ min θ max θ min(rad) (rad) (rad) (rad) (+) (-) (+) (-) (+) (-)

0,213 0,0040 -0,0040 0,0011 -0,0010 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,426 0,0097 -0,0097 0,0063 -0,0060 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,639 0,0181 -0,0181 0,0136 -0,0136 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,746 0,0238 -0,0238 0,0171 -0,0170 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,767 0,0276 -0,0276 0,0177 -0,0177 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,788 0,0294 -0,0294 0,0182 -0,0182 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,809 0,0504 -0,0504 0,0504 -0,0504 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

PGA (g)IO LS CP

0,05 0,95

θ max θ min θ max θ min(rad) (rad) (rad) (rad) (+) (-) (+) (-) (+) (-)

0,213 0,004 -0,004 0,0011 -0,0011 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,426 0,0099 -0,0099 0,0065 -0,0065 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,639 0,0186 -0,0186 0,014 -0,014 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,746 0,0246 -0,0246 0,0173 -0,0173 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,767 0,0287 -0,0287 0,0179 -0,0179 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,788 0,0299 -0,0299 0,0183 -0,0183 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,809 0,0504 -0,0504 0,0504 -0,0504 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

IO LS CPPGA (g)

0,05 0,95

θ max θ min θ max θ min(rad) (rad) (rad) (rad) (+) (-) (+) (-) (+) (-)

0,213 0,004 -0,004 0,001 -0,001 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,426 0,0099 -0,0099 0,0065 -0,0065 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,639 0,0175 -0,0175 0,0131 -0,0131 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,746 0,0226 -0,0226 0,0164 -0,0164 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,767 0,0238 -0,0238 0,0169 -0,0169 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,788 0,0249 -0,0249 0,0175 -0,0175 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

0,809 0,0504 -0,0504 0,0504 -0,0504 0,01 -0,01 0,02 -0,02 0,025 -0,025

IO LS CPPGA (g)

0,05 0,95

Page 11: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

4.3. Hasil Jalur Evakuasi

4.3.1. Jalur Evakuasi Mengabaikan desain

Arsitektur dengan Gempa Arah X

Jalur Evakausi yang dibuat dengan mengabaikan

desain arsitektur yang sudah ada seperti tangga,

pintu, dan ruangan lainnya Adapun gambarnya

dapat dilihat pada Gambar 4.17. - Gambar 4.21.

berikut ini:

Gambar 4.17. Jalur Evakuasi Lantai 1

Gambar 4.18. Jalur Evakuasi Lantai 2

Gambar 4.19. Jalur Evakuasi Lantai 3

Gambar 4.20. Jalur Evakuasi Lantai 4

Gambar 4.21. Jalur Evakuasi Lantai 5

4.3.2. Jalur Evakuasi Mengabaikan desain

Arsitektur dengan Gempah Arah Y

Jalur Evakausi yang dibuat dengan mengabaikan

desain arsitektur yang sudah ada seperti tangga,

pintu, dan ruangan lainnya. Adapun gambarnya

dapat dilihat pada Gambar 4.22. - Gambar 4.26.

berikut ini:

Gambar 4.22. Jalur Evakuasi Lantai 1

Gambar 4.23. Jalur Evakuasi Lantai 2

Gambar 4.24. Jalur Evakuasi Lantai 3

Gambar 4.25. Jalur Evakuasi Lantai 4

Gambar 4.26. Jalur Evakuasi Lantai 4

5. Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Perilaku struktur yang dievaluasi terhadap

beban gempa time history yang ditingkatkan

percepatan awal gempanya adalah sebagai berikut,

a. Desain plastis

Pada struktur beton gedung Asrama ITERA,

sendi plastis mencapai kondisi di atas collapse

prevention ketika percepatan gempa

Page 12: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

ditingkatkan hingga 3,8 kali dari percepatan

awal gempa.

b. Simpangan

Pada masing-masing beban time history

menghasilkan simpangan yang berbeda. Untuk time history Kobe dengan representasi di titik

(joint) 420 pada 3,8 kali percepatan (0,809g)

dari arah gempa X sudah berdasarkan FEMA

356 terjadi kondisi di mana simpangan yang

terjadi mencapai kondisi collapse prevention

dengan nilai simpangan sebesar 0,20298 m.

Time history Loma Prieta dengan representasi di

titik (joint) 387 pada 3 kali percepatan (0,639g)

dari arah gempa X maupun Y terjadi kondisi

collapse prevention dengan nilai simpangan

sebesar 0,18606 arah X 0,13470 arah Y dan pada 3,8 kali percepatan (0,809g) terjadi kondisi

runtuh. Sedangkan time history Northridge

dengan representasi di titik (joint) 194 pada 3

kali percepatan (0,639g) dari arah gempa X

terjadi kondisi collapse prevention dengan nilai

simpangan sebesar 0,16929 dan pada 3,8 kali

percepatan (0,809g) terjadi kondisi runtuh.

c. Rotasi

Rotasi pada struktur dengan gempa time history

Kobe dan Loma Prieta masih dalam kondisi

aman, ketika struktur menerima beban gempa yang sudah ditingkatkan hingga 3,5 kali

percepatan awal gempa (0,746g). Beban gempa

dengan percepatan gempa 3,6 kali atau lebih

dari percepatan awal gempa sudah berada pada

kondisi collapse prevention. Sedangkan pada

time history Northridge dengan percepatan

gempa 3,8 kali (0,809g) baru berada pada

kondisi collapse prevention.

2. Pola Keruntuhan pada struktur beton gedung

asrama ITERA dengan diberikan gempa dinamik nonlinear time history Kobe, Loma

Prieta, dan Northridge pada arah gempa X

menghasilkan pola keruntuhan yang mendekati

sama, Akan tetapi pada arah gempa Y

menghasilkan pola keruntuhan yang berbeda.

3. Perbedaan beban gempa time history yang

digunakan memberikan pola keruntuhan yang

berbeda dari segi arah gempa X dan Y, sehingga

jalur evakuasi menyesuaikan pola keruntuhan

yang ada. Dari data yang ada sebaiknya jalur

evakuasi harus dibuat dengan meninjau kedua arah baik gempa arah X maupun arah Y karena

gempa tidak bisa diprediksi darimana arah

datangnya.

Ucapan Terima Kasih

Dalam penerbitan Jurnal Media Komunikasi Teknik

Sipil Volume 00, No. 00, Agustus 2020. Proses

penelaahan naskah melibatkan beberapa Mitra

Bestari. Untuk itu, penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Allah SWT. yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan

laporan tugas akhir dengan baik.

2. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung

dan memberikan doa kepada penulis.

3. Ibu Dr. Rahayu Sulistyorini, S.T., M.T., selaku

Ketua Jurusan Teknologi Infrastruktur Dan

Kewilayahan Institut Teknologi Sumatera.

4. Ibu Ir. Titi L. Soedirjo, M.Sc., selaku Ketua

Prodi Teknik Sipil Institut Teknologi Sumatera.

5. Bapak Ahmad Yudi, S.T., M.T., selaku Dosen

Pembimbing I yang telah meluangkan waktu, memberikan banyak arahan dan memberikan

banyak ilmu selama bimbingan sehingga penulis

dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan

baik.

6. Bapak Nugraha Bintang Wirawan, S.T., M.T.,

selaku Dosen Pembimbing II yang telah

meluangkan waktu, memberikan banyak ilmu

baru serta arahan kepada penulis selama

bimbingan sehingga penulis dapat

menyelesaiakan tugas akhir ini dengan baik dan

maksimal.

7. Ibu Siska Apriwelni S.T., M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan

masukan dan saran kepada penulis.

8. Himpunan Mahasiswa Sipil Institut Teknologi

Sumatera yang telah memberikan banyak sekali

ilmu tentang keorganisasian dan pembentukan

karakter kepada penulis.

9. Seluruh teman-teman program studi teknik sipil

angkatan 2016 Institut Teknologi Sumatera

yang telah memberikan sedikit banyak motivasi

kepada penulis.

10. Semua pihak yang tidak bias penulis sebutkan satu-persatu yang telah membantu baik secara

langsung maupun tidak langsung dalam

penulisan tugas akhir ini.

Daftar Pustaka

Anonim. 1991. Standar SK SNI T-15-1991-03. Tata

Cara Rencana Penghitungan Struktur

Beton untuk Bangunan Gedung. Bandung:

LPMB Dep. Pekerjaan Umum RI.

Anggen, Wandrianto S. 2014. Evaluasi Kinerja

Struktur Gedung Bertingkat Dengan

Analisis Dinamik Time History

Menggunakan Etabs Studi Kasus: Hotel Di

Karanganyar [skripsi]. Teknik Sipil, F.

Teknik, Universitas Sebelas Maret.

Page 13: PENENTUAN JALUR EVAKUASI DENGAN METODE LEVELLING TIME ...

*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

Bolton, W. 1998. Engineering Materials

Technology. 3rd Edition. Butterworth-

Heinemann, England.

Budiono, Bambang dan Lucky Supriatna. 2011.

Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan

Gempa. Bandung : ITB, ISBN. Chopra, A. K. 2011. Dynamic of Structures Theory

and Applications to Earthquake

Engineering: Pearson.

Departemen Pekerjaan Umum, 1983. Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan

Gedung (PPIUG 1983), Bandung:

Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah

Bangunan.

FEMA-356. 2000. Prestandard and Commentary

For The Seismic Rehabilitation Of

Buildings. Virginia. American Society of Civil Engineers.

Imran, I. dan Hendrik, F. 2010. Perencanaan

Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan

Gempa. Bandung: Penerbit ITB.

Paz, Mario. 1996. Dinamika Struktur Teori &

Perhitungan terj. Manu A. P. Jakarta:

Erlangga.

Qamaruddin, Shaik. 2017. “Seismic Response Study

Of Multi-Storied Reinforced

ConcreteBuilding with Fluid Viscous

Dampers”. Tesis. Master Engineering,

Civil Engineering, Chaitanya Bharathi Institute of Technology.

SNI 1726:2012, 2012, Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung.

Badan Standarisasi Indonesia, Jakarta.

SNI 1727:2013, 2013, Beban Minimum Untuk

Perancangan Bangunan Gedung dan

Struktur Lain. Badan Standarisasi

Indonesia, Jakartap.

SNI 2847: 2013, 2013. Persyaratan Beton

Struktural Untuk Bangunan Gedung. Badan Standarisasi Indonesia, Jakarta.

Ulfah, Atika. 2011. Evaluasi Kinerja Struktur

Gedung Kuliah Umum Sardjito. Magister

Teknik Sipil, Universitas Islam Indonesia.

Yogyakarta.

Widodo. 2001. Respon Dinamik Struktur Elastik.

UII Press. Yogyakarta.

Yudi, Ahmad. Bayzoni, MT. Nugraha, Bintang. dan

Nadeak, Rijuli. 2014 Analisis Perilaku

Struktur Beton dan Baja dengan Metode

Levelling Time History. Institut Teknologi

Sumatera. Lampung Selatan.