## PERBANDINGAN ANALISIS GEMPA STATIK EKIVALEN KELAS SITUS TANAH KHUSUS DENGAN KELAS SITUS TANAH LUNAK BERDASARKAN SNI 1726-2019
Halimatusadiyah ,1* , Susy Srihandayani 2 , Welly Desriyati 3
1,2,3) Program Studi Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknologi Dumai Jl. Utama Karya Bukit Batrem II Email: h5tussadiyah08@mail.com

## Abstract
One of the factors that influence planning of earthquake-resistant building structures is  condition of the soil layer and  analysis structure. This research discusses about the analysis of  static equivalent  earthquake to site class F (SF) compare with site class E  (SE) based on SNI 1726-2019. For  site class F (SF) using the design response spectrum with the design response spectral acceleration for each period not to take more than 80% of the spectral acceleration value specified for the site class E, and then analyzed with using a dynamic response spectrum  analysis  method  at  the  location  of  site  class  F  or  identified  as  site  class  F  with  the  fulfillment requirements as site class F, has the potential for liquefaction. While for site class E (SE) uses the parameters be  appointed  by  SNI  1726-2019.  This  study  aims  to  compare  the  increase  in  earthquake  load  from  static equivalent that occurs in site class F and site class E. The results of the static equivalent analysis show that the value of seismic base shear for site class E (SE) is 14687,085 kN, and site class F (SF) is 16155.793 kN has increased  by  10.3%, this  affects the calculation of the equivalent  lateral  force on each  floor of the building structure.
Key Words : Static equivalent, site class F, site class E, SNI 1726-2019.

## 1. PENDAHULUAN
Analisis  perancangan  struktur  bangunan terhadap pengaruh beban  gempa  secara statik, pada  prinsipnya  adalah  menggantikan  gaya- gaya  horisontal  yang  bekerja  pada  struktur bangunan  akibat  pengaruh  pergerakan  tanah yang  diakibatkan  gempa,  dengan  gaya-gaya statik  yang  ekivalen.  Pada  struktur  gedung beraturan  akan  berperilaku  sebagai  struktur 2D,  respons  dinamik  ragam  fundamentalnya adalah  sangat  dominan,  sehingga  respons dinamik  ragam-ragam  lainnya  dianggap  dapat diabaikan.  Kemudian,  berhubung  struktur gedung  tidak  terlalu  tinggi  yaitu  kurang  dari 10  tingkat  atau  40  m,  maka  bentuk  ragam fundamental  dapat  dianggap  mengikuti  garis lurus.  Dengan  dua  anggapan  penyederhanaan ini,  respons  dinamik  dari  struktur  bangunan
gedung  beraturan  dapat  ditampilkan  seolah- olah  sebagai  akibat  dari  suatu  beban  gempa statik ekuivalen. Analisis perancangan struktur bangunan  terhadap  pengaruh  beban  gempa secara statik, pada prinsipnya adalah menggantikan  beban-beban  horisontal  yang bekerja  pada  struktur  bangunan  akibat pengaruh  dinamik  pergerakan  tanah  yang diakibatkan gempa, dengan beban-beban statik yang ekivalen.
Tanah  khusus  merupakan  tanah  yang memiliki  profil  lapisan  tanah  yang  rawan  dan berpotensi  gagal  atau  runtuh  akibat  beban gempa seperti mudah likuifaksi, maka struktur yang akan dibangun diatas tanah khusus dapat mengurangi resiko kerusakan struktur bangunan akibat  gempa  bumi,  dengan membandingkan  hasil  analisis  gempa  statik
ekivalen  tanah  khusus  dan  tanah  lunak berdasarkan  SNI  1726-2019.  Tanah  khusus identik  dengan  terjadinya  likuifaksi  akibat gempa bumi, sebagaimana yang telah diketahui  bahwa  berdasarkan  data  yang dihimpun dari BMKG tercatat kejadian gempa di  Indonesia  yang  pernah  terjadi  likuifaksi akibat  gempa  bumi,  yaitu  Gempa  Sulawesi Tengah  berkekuatan  7,4 M W pada  tanggal  28 September  2018, dan  Gempa  Lombok berkekuatan  7,0 M W pada  tanggal  5  Agustus 2018.  Hal  ini  yang  melatarbelakangi  penulis untuk  meneliti  perbandingan  analisis  gempa statik ekivalen kelas situs tanah khusus dengan kelas situs tanah lunak berdasarkan SNI 1726- 2019.

## Analisis Gempa Statik
Analisis  statik  terdiri  dari  metode  analisis statik  ekivalen  dan  metode  analisis  statik pushover.  Analisis  perancangan  struktur bangunan  terhadap  pengaruh  beban  gempa secara statik, pada prinsipnya adalah menggantikan  gaya-gaya  horisontal  yang bekerja  pada  struktur  bangunan  akibat pengaruh  pergerakan  tanah  yang  diakibatkan gempa, dengan gaya-gaya statik yang ekivalen. Pada struktur gedung beraturan akan berperilaku  sebagai  struktur  2D,  respons dinamik  ragam  fundamentalnya  adalah  sangat dominan,  sehingga  respons  dinamik  ragam- ragam  lainnya  dianggap  dapat  diabaikan. Kemudian,  berhubung  struktur  gedung  tidak terlalu tinggi yaitu kurang dari 10 tingkat atau 40  m,  maka  bentuk  ragam  fundamental  dapat dianggap mengikuti garis lurus.
Dengan dua anggapan penyederhanaan ini, respons  dinamik  dari  struktur  bangunan gedung  beraturan  dapat  ditampilkan  seolah- olah  sebagai  akibat  dari  suatu  beban  gempa statik  ekivalen.  Analisis  perancangan  struktur bangunan  terhadap  pengaruh  beban  gempa secara statik, pada prinsipnya adalah menggantikan  beban-beban  horisontal  yang bekerja  pada  struktur  bangunan  akibat pengaruh  dinamik  pergerakan  tanah  yang
diakibatkan gempa, dengan beban-beban statik yang ekivalen.

## Kelas Situs
Klasifikasi  suatu  situs  digunakan  untuk memberikan  kriteria  desain  seismik  berupa faktor-faktor  amplifikasi  pada  bangunan. Dalam  rumusan  kriteria  desain  seismik  suatu bangunan  di  permukaan  tanah  atau  penentuan amplifikasi  besaran  percepatan  gempa  puncak dari  batuan  dasar  ke  permukaan  tanah  untuk suatu  situs,  maka  situs  tersebut  harus diklasifikasikan  terlebih  dahulu,  seperti  pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Klasifikasi Situs
Kelas Situs 𝑣 𝑠 ̅ (m/detik) 𝑁 ̅ atau 𝑁 𝑐ℎ ̅̅̅̅̅ 𝑠 𝑢 ̅ (kPa) SE (tanah lunak) < 175 < 15 < 50 Atau  setiap  profil  tanah  yang mengandung  lebih  dari  3  m tanah dengan karakteristik sebagai berikut :
1. Indeks plastisitas, PI > 20,
2. Kadar air, w ≥ 40 %,
3. Kuat  geser  niralir, 𝑠 𝑢 ̅ <  25
kPa
SF (tanah khusus, yang membutuh kan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon spesifik- situs) Setiap  profil  lapisan  tanah  yang memiliki  salah  satu  atau  lebih dari karakteristik berikut: - Rawan  dan  berpotensi  gagal atau  runtuh  akibat  beban gempa seperti mudah liquifaksi,  lempung  sangat sensitif,  tanah  tersementasi lemah
- Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H
> 3 m)
- Lempung berplastisitas sangat tinggi  (ketebalan  H  >  7,5  m dengan Indeks Plastisitas PI > 75) Lapisan lempung lunak/ setengah teguh dengan
ketebalan  H  >  35  m  dengan 𝑠 𝑢 ̅ < 50 kPa

## Penentuan Periode
Periode  fundamental  struktur  dalam  arah yang  ditinjau  harus  diperoleh  menggunakan sifat  struktur  dan  karakterisktik  deformasi elemen  pemikul  dalam  analisis  yang  teruji. Periode  fundamental  struktur  tidak  boleh melebihi  hasil  perkalian  koefisien  untuk batasan  atas  pada  periode  yang  dihitung  dari Tabel 2 berikut ini :
Tabel  2.  Koefisien  untuk  batas  atas  pada periode yang dihitung
Parameter percepatan respons spektral desain pada 1 detik, 𝑆 𝐷1 Koefisien C u ≥ 0,4 1,4 0,3 1,4 0,2 1,5 0,15 1,6 ≤ 0,1 1,7
Periode  fundamental  pendekatan  dalam detik  harus  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan berikut :
T a =   C t . (h n ) x (1)
Dimana : hn = ketinggian struktur (m) Ct dan x   = ditentukan dari Tabel 3
Tabel  3.  Nilai  Parameter  Periode  Pendekatan
Ct dan x Tipe Struktur Ct x Sistem rangka pemikul momen dimana  rangka  memikul  100% gaya seismik yang diisyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan  mencegah  rangka  dari defleksi  jika  dikenai  gaya seismik :  Rangka baja pemikul momen 0,0724 0,8  Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,9
Rangka  baja  dengan  bresing eksentris 0,0731  0,75 Rangka  baja  dengan  bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731  0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488  0,75

## 2. METODOLOGI
Metode pendekatan penelitian yang digunakan  bersifat  kuantitatif  yaitu  dengan mengumpulkan  data  sekunder  berupa  studi pustaka  dan  literatur  ilmiah  yang  berkaitan dengan  analisis  dan  menggunakan  data geometri  struktur,  dan  denah  struktur.  Setelah itu  dilakukan  pemodelan  3D  dan  analisis struktur menggunakan bantuan software analisis  struktur  dengan  menganalisis  gempa statis ekivalen dilokasi situs tanah khusus atau teridentifikasi sebagai tanah berpotensi likuifaksi karena salah satu syarat terpenuhinya sebagai tanah khusus.
Karakteristik tanah khusus yang digunakan yaitu  situs  lokasi  yang  memiliki  riwayat  yang pernah  terjadi  likuifaksi  akibat  gempa  bumi, seperti  Sulawesi  Tengah  tepatnya  di  Kota Palu.  khusus  dikarenakan  wilayah  tersebut memiliki  riwayat  pernah  tejadi  likuifaksi. Adapun  data  geometri  dan  gambaran  struktur secara umum yaitu sebagai berikut :
Total Panjang = 75 m @ 5 m Total Lebar =  14  m  @  7  m dan 3 m @ 1,5 m Tinggi total bangunan = 41,00 m Tinggi lantai tipikal (2-10) = 4,00 m Tinggi lantai dasar = 5,00 m Luas bangunan per lantai = 1.520 m² Material = 24,90 MPa
Desain  geometrik  pada  penelitian  ini menggunakan  gedung  bertingkat  dengan elemen  struktur  yang  terbuat  dari  beton. Bangunan  ini  direncanakan  dengan  10  tingkat dan dapat difungsikan sebagaimana perencanaan  bangunan  rumah  susun.  Adapun data  pembebanan  pada  perhitungan  beban seismik  efektif  yang  digunakan  dalam
penelitian  dapat  dilihat  pada  Tabel  4  berikut ini :
Tabel  4.  Rekapitulasi  Perhitungan  Beban Seismik Efektif Lantai Beban Mati (kN) Beban Hidup 30% (kN) Beban Total (1D+0,3L) (kN) Atap 11698,51 438,24 12136,75 9 15539,49 1280,24 16819,73 8 15539,49 1280,24 16819,73 7 15539,49 1280,24 16819,73 6 15539,49 1280,24 16819,73 5 15539,49 1280,24 16819,73 4 15539,49 1280,.24 16819,73 3 15539,49 1280,24 16819,73 2 15539,49 1280,24 16819,73 1 16229,86 1280,24 18200,47 Berat Seismik Efektif 164895,07 Data  Spektral  Percepatan  dari website
Desain Spektra Indonesia
Spektrum  respons  desain  di  Tanah  Khusus (SF) menggunakan percepatan spektral- respons  desain  untuk  setiap  periode  tidak boleh  diambil  lebih  kecil  dari  80%  nilai percepatan  spektral  yang  ditentukan  untuk kelas  situs  Tanah  Lunak  (SE),  sedangkan untuk  parameter S DS harus  diambil  sebesar 90% dari percepatan spektral maksimum ( S a ), yang  diperoleh  dari  spektra  spesifik-situs, pada  setiap  periode  dalam  rentang  0,2  sampai 5  detik  secara  inklusif.  Parameter S D1 harus diambil  dari  nilai  terbesar  dari  perkalian  T S a , dalam  rentang  periode  1  sampai  2  detik dengan  Vs30  >  360  m/s,  dan  untuk  periode dari 1 sampai 5 detik untuk situs dengan Vs30 ≤ 360 m/s. Parameter S MS dan S M1 diambil 1,5 kali  dari  masing-masing S DS dan S D1 .  Nilai yang  telah  didapat,  tidak  boleh  kurang  80% nilai yang ditentukan untuk S MS dan S M1 , dan S DS dan S D1 .  Sedangkan  untuk  spektrum respons  desain  di  Tanah  Lunak  (SE)  telah ditetapkan dalam SNI 1726-2019.
Lokasi Bangunan   : Kota Palu
Provinsi : Sulawesi Tengah Koordinat Lokasi  : Longitude  : 119,5149 : Latitude : -0,5341
Gambar 1. Spektrum respons desain tanah khusus (SF) dan tanah lunak (SE)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis beban statik ekivalen adalah suatu cara  analisis  struktur  dimana  pengaruh  gempa pada  struktur  dianggap  sebagai  beban  statik horizontal  yang  diperoleh  dengan  hanya memperhitungkan  respon  ragam  getar  yang pertama, biasanya distribusi gaya geser tingkat ragam  getar  yang  pertama  ini  disederhanakan sebagai segitiga terbalik. Adapun hasil analisis gaya  geser  dasar  seismik  (Base  Shear)  dari struktur  yang  akan  dibangun  diatas  tanah lunak (SE) dan tanah khusus (SF) dapat dilihat pada Tabel 5 berikut ini :
Tabel  5.  Gaya  Geser  Dasar  Seismik  ( Base Shear)
Tipe Tanah Gaya Geser Dasar Seismik (kN) Perbedaan (%) Tanah Lunak (SE) 14687,085 0,00 Tanah Khusus (SF) 16155,793 10,3
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
Re sp o n s Sp ec tr a l A cc el er a ti o n (g ) Periode (Second ) Respons Spektrum Kelas SD Respon Spektrum Kelas SF
Berdasarkan  Tabel  5  hasil  analisis  gempa statik  ekivalen  diketahui  nilai  besaran  base shear  (V)  yang  terjadi  pada  struktur  gedung tersebut diatas permukaan Tanah Khusus (SF) bernilai  lebih  besar  yaitu  16155,793  kN  dari pada  diatas  permukaan  Tanah  Lunak  (SE) yaitu bernilai 14687,085 kN, terjadi peningkatan  gaya  geser  dasar  seismik  (base shear)  sebesar  10,3%.  Hal  ini  berpengaruh pada  perhitungan  gaya  lateral  ekivalen  pada tiap-tiap  lantai.  Sebelum  menghitung  gaya lateral ekivalen (Fi) tiap lantai, terlebih dahulu perlu  dicari  periode  fundamental  dengan menggunakan data bangunan, tinggi bangunan gedung H = 41 m, yang akan digunakan untuk analisis statik ekivalen sebagai berikut :
Periode fundamental = C t . (h n ) x = 0,0466 x ( 41) 0,9
=  1,31793 detik Periode analisis modal = 1,260961 detik (Diperoleh  dari software analisis  modal struktur)
Kontrol  :  Periode  Fundamental  <  Periode analisis modal
:  1,31793 < 1,260961
Dikarenakan  nilai  periode  fundamental lebih  besar  dari  periode  analisis  modal,  maka periode T c diatas  diambil  nilai  dari  periode analisis modal yaitu 1,260961 detik. Berdasarkan  parameter  daktilitas  struktur gedung  SNI  1726-2019  pada  Tabel  12.  untuk sistem  rangka  beton  bertulang  pemikul momen khusus faktor reduksi gempa digunakan  R  =  8.  Sedangkan  untuk  bangunan gedung  rumah  susun  (apartemen)  sesuai  SNI 1726-2019  pada  Tabel  3.  kategori  risiko bangunan  gedung  dan  nongedung  termasuk pada  kategori  II,  dengan  faktor  keutamaan gempa  pada  Tabel  4. I C =  1,0.  Dengan menggunakan  data  hasil  dari  perhitungan periode  fundamental  yang  diperoleh  sebesar 1,260961  detik,  parameter  daktilitas  struktur gedung,  kategori  risiko  bangunan  gedung  dan nongedung,  faktor  keutamaan  gempa,  dan parameter S DS dan S D1 dari  masing-masing tipe  tanah  yang  dianalisis  yaitu,  tanah  lunak
(SE)  dan  tanah  khusus  (SF),  sehingga  hasil analisis statik ekivalen untuk perhitungan gaya lateral ekivalen (Fi), dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7 berikut ini :
Tabel  6.  Gaya  Lateral  Ekivalen  (Fi)  di  Tanah Lunak (SE)
Lantai Lateral (Fi) Fi X Fi Y Fi x-y (kN) 1/16 Fi x-y (kN) 1/6 Fi x-y (kN) Atap 2336,02 146,00 389,34 9 2809,63 175,60 468,27 8 2399,14 149,95 399,86 7 2007,19 125,45 334,53 6 1635,33 102,21 272,56 5 1285,51 80,34 214,25 4 960,26 60,02 160,04 3 663,06 41,44 110,51 2 399,11 24,94 66,52 1 191,85 11,99 31,97 Tabel  7.  Gaya  Lateral  Ekivalen  (Fi)  di  Tanah Khusus (SF) Lantai Lateral (Fi) Fi X Fi Y Fi x-y (kN) 1/16 Fi x-y (kN) 1/6 Fi x-y (kN) Atap 2569,62 160,60 428,27 9 3090,59 193,16 515,10 8 2639,05 164,94 439,84 7 2207,91 137,99 367,98 6 1798,86 112,43 299,81 5 1414,06 88,38 235,68 4 1056,28 66,02 176,05 3 729,37 45,59 121,56 2 439,02 27,44 73,17 1 211,03 13,19 35,17
Berdasarkan  Tabel  6  dan  Tabel  7  hasil analisis  gempa  statik  ekivalen  diketahui  gaya lateral ekivalen (Fi) yang bernilai paling besar terjadi  pada  lantai  9  (Sembilan)  dari  masing- masing tipe tanah yang dianalisis, namun pada struktur  gedung  diatas  permukaan  Tanah Khusus (SF) bernilai lebih besar yaitu 3090,59 kN  dari  pada  diatas  permukaan  Tanah  Lunak (SE) bernilai 2809,63 kN.

## 4. KESIMPULAN
Dari  analisis  statik  ekivalen  diketahui bahwa  nilai  gaya  geser  dasar  seismik  (Base Shear)  yaitu  untuk  Tanah  Lunak  (SE)  sebesar 14687,085  kN,  dan  Tanah  Khusus  (SF) sebesar 16155,793 kN mengalami peningkatan sebesar  10,3%.  Sedangkan  gaya  lateral ekivalen (Fi) yang bernilai paling besar terjadi pada  lantai  9  (Sembilan)  dari  masing-masing tipe  tanah  yang  dianalisis,  namun  pada struktur  gedung  diatas  permukaan  Tanah Khusus (SF) bernilai lebih besar yaitu 3090,59 kN  dari  pada  diatas  permukaan  Tanah  Lunak (SE) bernilai 2809,63 kN.
Dalam mendesain gedung sebaiknya menggunakan  peraturan  gempa  yang  telah resmi  sehingga  hasil  analisis  sesuai  dengan peraturan yang terbaru. Dan tidak menggunakan  desain  yang  terlalu  kuat  dan kaku seperti pemilihan dimensi, mutu material,  tulangan,  dan  faktor  lainnya  yang menyebabkan  tidak  mudah  runtuh  saat  diberi beban  gempa.  Tanah  khusus  (SF)  tidak memiliki klasifikasi kelas situs yang signifikan,  sebaiknya  dilakukan  evaluasi spesifik-situs pada daerah-daerah yang memiliki riwayat pernah terjadi likuifaksi atau yang berpotensi mengalami likuifaksi lainnya, dan tidak terfokus pada satu daerah saja.

## REFERENSI
ATC-40.  (1996). Applied  Tecnology  Council  -  40
Seismic  Evaluation  and  Retrofit  of  Concrete Building Volume 1 . California.
Badan Penelitian dan Pengembangan Puslitbang Perumahan  dan  Permukiman.  (2019). Manual Aplikasi  Online  Spektrum  Respons  Desain Indonesia 2019 .
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2008). SNI  4153-2008 Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT . Jakarta.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2012). SNI  1726 :  2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung . Jakarta.
Badan Standardisasi Nasional. (2013). SNI 1727 : 2013.
Beban  Minimum  untuk  Perencanaan  Bangunan Gedung dan Struktur Lain . Jakarta.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2019). SNI  1726:2019 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung . Jakarta.
Chin, K. H. (2010). Evaluation of Seismic Response of a Site  Class  F  Site  Using  Equivalent  Linear  and Nonlinear Computer Codes .
Chopra,  A.  K.  (2012). Dynamics  of  Structures  Theory and  Applications  to  Earthquake  Engineering, Fourth Edition .
FEMA  273.  (1997). Federal  Emergency  Management Agency  273  Nehrp  Guidelines  for  The  Seismic Rehabilitation  of  Buildings .  Washington,  D.C: FEMA.
FEMA  356.  (2000). Federal  Emergency  Management Agency 356 Prestandard and Commentary for the Seismic  Rehabilitation  of  Building .  Washington, D.C.
Munirwansyah,  Yunita,  H.,  &  Munirwan,  R.  P.  (2017). Kajian  Potensial  Likuifaksi  Akibat  Gempa Berdasarkan  Data  SPT-N  Di  Wilayah  Provinsi Aceh. Prosiding  Simposium  II  -  UNIID , (September), 457–463.
Pawirodikromo,  W.  (2012). Seismologi  Teknik  & Rekayasa Kegempaan (1st ed.). Yogyakarta.
Pusat  Studi  Gempa  Nasional.  (2017). Peta  Sumber  dan Bahaya Gempa Indonesia Tahun 2017 . Jakarta.
Reza,  S.  F.,  Suryanita,  R.,  &  Ismeddiyanto.  (2016). Analisis  Kinerja Struktur Bangunan Bertingkat di Wilayah  Gempa  Indonesia  Intensitas  Tinggi
Menggunakan  Analisis  Statis  Nonlinier. Jom FTEKNIK , 3 (1).
Salim, Afif & Siswanto, A. B. (2018). Rekayasa Gempa. In K-Media .
Tavio  &  Wijaya,  Usman.  (2018). Desain  Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja . Yogyakarta: ANDI.