## Identifikasi Frekuensi Natural dan Damping Ratio Dengan Menggunakan Mikrotremor Pada Gedung Evakuasi Bencana Desa Ulee Lheue dan Desa Alue Deah Teungoh
Teuku Nanta Setia 1 Mochammad Afifuddin 2 Yunita Idris 3
1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia
2,3 Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. Email: nanta.setia@yahoo.co.id

## Abstract
Dynamic of structure is parameter robustness building to dynamic load. That include natural frequency, and damping ratio. Dynamical structure characteristic analysis is done at escape building Ulee Lheue and escape building Alue Deah Teungoh using mikrotremor data record. The objectives are to find out the natural frequency of the building and ground beneath, and damping ratio of building. Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) is use to process the ground data, , Floor Spectral Ratio (FSR) and Random Decrement Method (RDM) is use to process the building data. The  results  of  ground  natural  frequency  (f 0 )  Alue  Deah  Teungoh  is  4,571  Hz,  and  Ulee  Lheue  is  5,022  Hz.  Natural frequency (f 0 ) escape building Alue Deah Teungoh is 1,461 – 2,443 Hz, and escape buiding Ulee Lheue is 1,430 – 4,168 Hz. Damping ratio escape building Alue Deah Teungoh is 2,000 – 4,496 %, Damping ratio escape building Alue Deah Teungoh is 2,973 – 4,831 %.
Keyword: escape building, natural frequency, damping ratio, mikrotremor, HVSR, FSR, RDM.

## Abstrak
Karakteristik  dinamik  bangunan  merupakan  parameter  ketahanan  bangunan  terhadap  beban  dinamik.  Yang meliputi frekuensi natural, dan damping ratio. Maka dilakukan analisis karakteristik dinamik bangunan gedung evakuasi bencana Desa Ulee  Lheue dan Desa  Alue Deah Teungoh dengan  menganalisis data rekaman  mikrotremor. Tujuannya untuk  mengetahui  frekuensi  natural  bangunan  dan  tanah  di  bawahnya, dan damping  ratio  bangunan.  Menggunakan metode  Horizontal  to  Vertical  Spectral  Ratio  (HVSR)  untuk  data  tanah,  Floor  Spectral  Ratio  (FSR)  dan  Random Decrement Method (RDM) untuk  data bangunan. Hasil  frekuensi  natural tanah (f 0 ) gedung evakuasi Desa  Alue Deah Teungoh  4,571  Hz,  dan  tanah  gedung  evakuasi  Desa  Ulee  Lheue  5,022  Hz.  Frekuensi  natural  bangunan  (f 0 )  gedung evakuasi Desa Alue Deah Teungoh 1,461 – 2,443 Hz, dan gedung evakuasi Desa Ulee Lheue 1,430 – 4,168 Hz. Damping ratio gedung evakuasi Desa Alue Deah Teungoh 2,000 – 4,496 %, damping gedung evakuasi Desa Ulee Lheue 2,973 – 4,831 %.
Kata Kunci : escape building, frekuensi natural, damping ratio, mikrotremor, HVSR, FSR, RDM

## 1. Pendahuluan
Bemmelen[1]  Fisiografi  daerah  Banda  Aceh dilalui oleh Zona Semangko dan Zona Jajaran Barisan. Jika diamati Banda Aceh terletak pada sebuah cekungan yang  dikontrol  secara  struktural,  dimana  cekungan  ini dibatasi  di  kedua  sisinya  oleh  patahan-patahan  aktif yakni,  Patahan  Aceh  di  barat  daya  dan  Patahan Seulimuem di timur laut. Oleh karenanya kondisi daerah yang terlintasi zona patahan  ini  mengakibatkan batuan sedimen  Banda  Aceh  akan  bergetar  cukup  kuat  bila gempa terjadi.
Salah satu penyebab Kegagalan struktur bangunan akibat  gempa  dapat  disebabkan  oleh  frekuensi  natural dari  bangunan  yang  lebih  kecil  dibanding  ferkuensi tanah,  sehingga  ketika  bangunan  mengalami  resonansi strukturnya  tidak  mampu  meredam  frekuensi  yang diberikan  oleh  tanah.  Seperti  yang  terjadi  pada  kasus gempa  di  Mexico  tahun  1985.  Beberapa  gedung  yang
berlantai  6  sampai  15  lantai  runtuh  akibat  gempa, sedangkan  bangunan  dengan  jumlah  lantai  yang  lebih dari  15  lantai  di  area  yang  sama  masih  dapat  berdiri. Gedung  –  gedung  ini  menerima  kekuatan  gempa  yang sama akan tetapi setelah diteliti gedung berlantai 6 – 15 di area itu bergetar lebih cepat daripada getaran gempa. Hal  ini  disebabkan  karena  frekuensi  natural  dari bangunan  ini  sama  dengan  frekuensi  gempa  yang terjadi.
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut  analisis ketahanan  terhadap  gempa,  frekuensi  natural  dan damping ratio diperlukan untuk diinvestigasi dan dikaji Gedung  evakuasi  merupakan  gedung  yang digunakan  untuk  evakuasi  disaat  terjadi  gempa. Karenanya gedung evakuasi ini harus benar-benar tahan terhadap gempa. Oleh karena itu perlu adanya penelitian tentang  bangunan  ini  terhadap  frekuensi  natural  dan damping ratio .
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai frekuensi dari bangunan, frekuensi natural tanah di bawahnya,  dan  nilai  rasio  redaman  ( damping  ratio ) bangunan.
Batasan  atau  ruang  lingkup  penelitian  ini diantaranya  adalah  penelitian  dilakukan  dengan menggunakan metode – metode Horizontal to Vertical Spectral  Ratio (HVSR)  untuk  mengetahui  nilai frekuensi  natural  tanah, Floor  Spectral  Ratio (FSR) untuk mengetahui nilai frekuensi bangunan dan Random Decrement Method (RDM) untuk mengetahui damping ratio .Penelitian  ini  dilakukan  pada  gedung  eavkuasi bencana  Desa  Ulee  Lheue  dan  Desa  Alue  Deah Teungoh.  Untuk  Ppngambilan  data  dilakukan  pada  4 (empat) titik di setiap lantai bangunan dan 1 (satu) titik di  tanah.  Standar  SNI  03-1726-2012  digunakan  untuk membandingkan  nilai  hasil  penelitian.  Penelitian  ini tidak membahas indeks kerentanan bangunan dan tidak melihat fungsi serta standar bangunan evakuasi.
Hasil frekuensi natural tanah (f 0 ) gedung evakuasi Desa Alue Deah Teungoh 4,571 Hz, dan frkuensi natural tanah (f 0 )  gedung evakuasi Desa Ulee Lheue 5,022 Hz. Frekuensi  natural bangunan (f 0 ) gedung evakuasi  Desa Alue  Deah  Teungoh  1,461  –  2,443  Hz,  dan  frekuensi natural bangunan (f 0 ) gedung evakuasi Desa Ulee Lheue 1,430 – 4,168 Hz. Damping ratio gedung evakuasi Desa Alue Deah Teungoh 2,000 – 4,496 %, damping gedung evakuasi Desa Ulee Lheue 2,973 – 4,831 %.

## 2. TINJAUAN KEPUSTAKAN
2.1 Pengaruh Efek Lokal Terhadap Gempa Bumi
Aini[2]  Faktor  penting  yang  digunakan  untuk mengestimasi  efek  lokal  yang  diakibatkan  oleh  gempa bumi  adalah  hubungan  antara  frekuensi  natural  suatu bangunan  dengan  frekuensi  natural  lapisan  tanah  di bawahnya.  Sehingga  dapat  diketahui  nilai  resonasi bangunan  yang  nantinya  dapat  diestimasi  kerentanan terhadap gelombang gempa.

## 2.2 Karakteristik Dinamik Bangunan
Clough  dan  Penzien[3]  menjelaskan  istilah dinamik  dapat  didefinisikan  sebagai  perubahan  waktu jadi beban dinamik adalah setiap beban yang besarnya, arahnya  atau  posisinya  berubah  menurut  waktu. Sungkono[4]  karakteristik  dinamik  bangunan  meliputi frekuens  natural,  rasio  redaman  ( damping  ratio ),  dan indeks kerentanan bangunan

## 2.3 Rasio Redaman (Damping Ratio)
Chopra[5]  mengatakan  Redaman  merupakan proses  dimana  getaran  bebas  berkurang  amplitudonya. Pada  redaman,  energi  dari  sistem  yang  bergetar terdisipasi  melalui  berbagi  macam  mekanisme.  Pada struktur gedung  yang  bergetar mekanisme energi  yang terjadi  antara  lain  gesekan  pada  sambungan  baja, opening dan closing  microcrack pada  beton,  gesekan antara struktur dengan komponen  nonstruktural seperti dinding.  Menurut International  Organization  of
Standardization (ISO/CD3010) on  seismic  action  on structures standar  redaman  untuk  gedung  terhadap gempa adalah sebesar 2 – 5 %.

## 2.4 Frekuensi Natural
Paz[6] mengatakan kebalikan harga perioda adalah frekuensi  natural  ( natural  frequency )  ( f ).  Frekuensi natural  struktur  adalah  frekuensi  dari  struktur  yang secara alami cenderung untuk bergetar jika struktur ini terkena  gangguan.  Nilai  frekuensi  natural  ini  dapat digunakan  sebagai  pedoman  apakah  suatu  struktur mengalami resonansi atau tidak.
𝑓 𝑛 = 1 𝑇 ...........................................................  1)
Keterangan :
f n = Frekuensi Natural (Hz)
T  = Perioda (detik)
Gosar[7]  Frekuensi  natural  digunakan  untuk memprediksi  potensi  kerusakan  bangunan  terhadap gempa bumi, dengan melakukan pengukuran resonansi antara  frekuensi  natural  bangunan  terhadap  frekuensi natural  tanah.  serta  untuk  mengetahui  efek  lokal  yang ada di sekitar bangunan.

## 2.5 Penentuan Perioda
Berdasarkan SNI-03-1726-2012[8] Perioda fundamental  struktur  ( T )  tidak  boleh  melebihi  hasil koefisien  ( C u )  untuk  batasan  atas  pada  perioda  yang dihitung.  Untuk  menentukan  periode  fundamental struktur T diizinkan  secara  langsung  menggunakan periode pendekatan Ta berdasarkan persamaan :
𝑇 𝑎 = 𝐶 𝑡 ℎ 𝑛 𝑥 ............................................................. 2)
Keterangan :
T a = Periode fundamental pendekatan (detik);
C t = Koefisien diperoleh dari tabel 1;
h n = Ketinggian struktur; dan
x = Koefisien dari tabel 1.
𝑇 < 𝐶 𝑢 𝑇 𝑎 .............................................................  3)
Keterangan : T = Periode getar alami;
T a = Periode fundamental pendekatan (detik); dan
C u = Koefisien dari tabel 2.
Tabel 1 Nilai Parameter Perioda Pendekatan C t dan x
Tipe struktur C t x
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka  memikul  100  persen  gaya gempa  yang  disyaratkan  dan  tidak
dilingkupi  atau  dihubungkan  dengan komponen  yang  lebih  kaku  dan  akan mencegah  rangka  dari  defleksi  jika dikenai gaya gempa Rangka baja pemikul momen 0,0724 ɑ 0,8 Rangka beton pemikul momen 0,0466 ɑ 0,9 Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731 ɑ 0,75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731 ɑ 0,75 Semua sistem struktur lainnya 0,0488 ɑ 0,75
Sumber : SNI 03-1726-2012
Tabel  2  Koefisien  untuk  Batas  Atas  Pada  Perioda 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 Sumber : SNI 03-1726-2012

## 2.6 Mikrotremor
Herak[9]  menjelaskan  bahwa  untuk  mengetahui karakteristik bangunan tanpa merusak strukturnya salah satu  caranya  adalah  dengan  analisa  mikrotremor  yang direkam disetiap lantai bangunan yang didasarkan pada perekaman ambient noise untuk menentukan karakteristik  dinamis  (frekuensi  natural  dan  rasio redaman)  dan  fungsi  perpindahan  (frekuensi  dan amplifikasi) bangunan.

## 2.7    Analisis Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR)
Nakamura[10] mengatakan metode HVSR merupakan pendekatan survey mikrotremor yang sangat efektif  untuk  mengidentifikasi  resonansi  frekuensi natural pada lapisan sedimen.
2.8    Analisis Floor Spectral Ratio (FSR)
Gosar[7] mengatakan Metode Floor Spectral Ratio (FSR)  adalah  metode  standar  yang  digunakan  untuk menentukan  frekuensi  natural  dan  resonansi  bangunan yang  menggambarkan karakteristik  bangunan terhadap gempa bumi. Hal ini dapat dilakukan dengan pencatatan Ambient.
2.9    Analisis Random Decrement Method (RDM) Wulandari[11] mengatakan metode RDM merupakan metode untuk mengidentifikasi karakteristik dinamik dan mendeteksi kerusakan suatu bangunan dari respon suatu gempa.
3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Studi Literatur
Studi literatur adalah proses pengumpulan materi, konsep  dan  standar  yang  digunakan  dalam  penelitian berupa:  kondisi  lokasi,  mikrotremor,  metode Floor Spectral  Ratio (FSR),  metode Random  Decrement Method (RDM) , metode Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR),  frekuensi  natural  ( natural  frequency ), dan rasio redaman ( damping ratio ).

## 3.2 Peralatan dan Lokasi Penelitian

## 3.2.1 Peralatan pengukuran mikrotremor
Peralatan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  2  buah  seismometer  type  model  L-4-3D  yang terdiri  dari  3  komponen  pembacaan  (x,  y  dan  z)  yang memilki  frekuensi  natural  1  Hz.  Alat  ini  dilengkapi dengan Cube tipe  AVB  dan  AVF  berupa  slot  SD memory  dengan  kapasitas  32GB  yang  dilengkapi dengan  sistem  GPS  untuk  mengetahui  koordinat  dan menetapkan arah utara pada proses pengukuran. Selain itu digunakan juga 2 buah aki untuk mendukung kinerja perekaman  data  untuk Cube .  Penelitian  ini  juga menggunakan  alat  ukur  disto  type  model  D810  untuk mengukur ketinggian bangunan.

## 3.2.2 Lokasi dan waktu penelitian
Pemilihan  Lokasi  dilakukan  berdasarkan  dari fungsional  gedung,  struktural  gedung  dan  aktivitas  – aktivitas    warga  yang  dapat  mengganggu  jalannya penelitian.  Pengukuran  mikrotremor  dilakukan  pada  2 (dua) gedung evakuasi bencana ( escape building ), yaitu Escape building di Desa Ulee Lheu dan Escape building di  Desa  Alue  Deah  Tengoh.  Dimana Escape  building desa  Ulee  Lheu  memiliki  struktur  bangunan  yang tertutup  dengan  dinding  dan  gedung  ini  digunakan sebagai  kantor Tsunami  Disaster  and  Mitigation Reseach  Centre (TDMRC).  Untuk  bangunan Escape building desa  Alue  Deah  Tengoh  memiliki  struktur bangunan  terbuka  ( open  building )  dan  jarang  terdapat aktivitas di gedung tersebut. Waktu penelitian dilakukan pada siang sampai sore hari.

## 3.3 Data Penelitian

## 3.3.1 Data primer
Data  primer  yang  digunakan  berupa  data  hasil pengukuran mikrotremor di 2 escape building . Adapun penjabarannya sebagai berikut:

## Tabel 3 Akuisisi Data Pengukuran Mikrotremor
No Tempat Jumlah Titik Gedung  Tanah 1 Escape building Desa Alue Deah Tengoh 16 1 2 Escape building Desa Ulee Lheu 16 1

## 3.3.2 Data sekuder
Data sekunder adalah tinggi gedung yang diperoleh dari  pengukuran  ketinggian  lantai  bangunan  dengan menggunakan alat ukur DISTO type model D810.

## 3.4 Perangkat Lunak
1. Software Geopsy Aplikasi ini digunakan untuk mengolah data – data yang telah direkam dari alat seismometer (sensor) ke Cube dari bentuk SG2 ke bentuk grafik ; dan
2. Microsoft Excel Digunakan  untuk  pengolahan  data  dalam  bentuk tabel  dan  grafik  dalam  penentuan  nilai  frekuensi natural  bangunan,  simpangan  lateral,  ratio redaman, dan resonansi bangunan.
3.5 Pengolahan Data
3.5.1 Pengambilan data mikrotremor
Pengukuran  dilakukan  pada  saat  kondisi  gedung tidak  terbebani,  pengukuran  dilakukan  di  tiap  lantai mulai dari lantai dasar sampai roof top e scape building dengan  perletakaan  alat  di  setiap  sudut  gedung.  Setiap titik  alat  memiliki  durasi  penelitian  selama  30  menit, sehingga durasi penelitian perlantainya adalah 4 – 5 jam. Untuk  pengukuran  mikrotremor  pada  tanah,  alat diletakkan  sejauh  3  -  7  m  tergantung  pada  kondisi permukaan  tanah  di  sekitar  gedung.  Perletakkan  alat mikrotremor  dilakukan  pada  tiap  sudut  bangunan dengan 4 titik pada tiap lantai dan 1 titik pada tanah.

## 3.5.2 Pengolahan data mikrotremor pada tanah
Pengolahan  data  mikrotremor  pada  tanah  akan menggunakan  metode Horizontal  to  Vertical  Spectral Ratio (HVSR).  Data  yang  telah  diambil  kemudian diolah  dengan  menggunakan sofware  Geopsy .  Dengan tahapan,  pertama  melakukan  proses smoothing dengan metode  Konno-Ohmachi  dengan  koefisien bandwith sebesar  40,  dan  digunakan  taper  fungsi  Gaussian  0,50 dengan  frekuensi  sampeling  1  –  10  Hz.  Kemudian dilakukan  pemilihan widows dengan  memilih  sinyal yang  konstan.  Pada  proses  ini  setiap  satu windows memuat  data  selama  25  detik  seperti  yang  dianjurkan oleh SESAME dengan jumlah minimal 10 windows .

## 3.5.3 Pengolahan data mikrotremor pada gedung
Analisis  spektrum  mikrotremor  bangunan  tidak dianjurkan  menggunakan  metode  HVSR  karena  tidak ada  teori  yang  valid.  Meskipun  hasil  estimasi  masuk akal, metode HVSR tidak akurat jika amplifikasi tanah sangat besar karena kurva HVSR  pengukuran di tanah pada luar bangunan bisa terkontaminasi oleh respon dari bangunan sehingga nilai resonansi dimungkinkan salah. Sehingga  untuk  bangunan  digunakan  metode Floor Spectral  Ratio (FSR).  Dengan  tahapan  pertama dilakukan  proses smoothing dengan  metode  Konno- Ohmachi  dengan  koefisien bandwith sebesar  40,  dan
digunakan taper fungsi Gaussian 0,50 dengan frekuensi sampeling  1  –  10  Hz.  Kemudian  dilakukan  pemilihan widows dengan  memilih  sinyal  yang  konstan.  Pada proses ini setiap satu windows memuat data selama 25 detik  seperti  yang  dianjurkan  oleh  SESAME  dengan jumlah minimal 10 windows .
3.5.4  Pengolahan  data  untuk  menetukan  damping ratio bangunan
Pengolahan  data  mikrotremor  untuk  mengetahui karakteristik dinamik suatu bangunan dilakukan dengan menggunakan  metode Random  Decrement  Method (RDM).  Tahapannya  adalah  dengan  menganalisis kembali  frekuensi  natural  bangunan  yang  diperoleh dengan metode FSR dengan band pass filter. Kemudian hasil  yang  didapat  dari  analisis  filter  akan  difilter kembali  dengan  menggunakan damping  toolbox pada software Geopsy sehingga diperoleh rasio redaman.

## 3.5.5 Penaksiran indeks resonansi bangunan
Gosar[7] Tingkat bangunan mengalami resonansi terhadap gempa terdiri dari 3 kriteria yaitu <15 % untuk kerentanan  tinggi,  15-20  %  untuk  kerentanan  sedang, dan >25 %  untuk kerentanan rendah.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Hasil

## 4.1.1 Frekuensi natural tanah
Untuk  pengolahan  data  mikrotremor  pada  tanah digunakan  metode  HVSR  dengan  menggunakan software geopsy. Hasil frekuensi natural tanah pada titik EB1  untuk tanah  gedung  evakuasi  bencana  Desa  Alue Deah Teungoh dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Grafik frekuensi terhadap amplitudo dari proses analisis HVSR pada titik EB1
Nilai  frekuensi  natural  tanah  dapat  dilihat  pada peak tertinggi pada grafik. Nilai frekuensi natural tanah dengan  metode  HVSR  digunakan  untuk  menghitung tingkat  resonansi  dari  bangunan.  Untuk  nilai  frekuensi
natural  tanah  gedung  evakuasi  Desa  Ulee  Lheue  dan Desa Alue Deah Teungoh adalah seperti pada Tabel 4.
Tabel  4  Nilai  Frekuensi  Natural  Tanah  (f 0 )  dengan
Metode HVSR Titik H/V Alue Deah Teungoh H/V Ulee Lheue Windows f 0 (Hz) Windows f 0 (Hz) EB 1 67 4,571 70 5,022

## 4.1.2 Frekuensi natural bangunan
Pengolahan  data  mikrotremor  pada  bangunan digunakan metode FSR dengan menggunakan software geopsy.  Hasil  yang  diperoleh  menggunakan  metode FSR adalah frekuensi natural bangunan dalam dua arah yaitu East-West (EW) dan North-South (NS). Salah satu hasil  frekuensi  natural bangunan  yaitu pada titik EB12 gedung  evakuasi  bencanan  Desa  Alue  Deah  Teungoh dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik frekuensi terhadap amplitudo arah EW (kiri) dan NS (kanan) dengan metode FSR
Nilai frekuensi natural dilihat pada peak tertinggi untuk  kedua  arah.  Nilai  frekuensi  natural  kedua bangunan evkuasi dapat dilihat pada Tabel 5 dan Tabel 6.
Tabel  5  (1/2)  Frekuensi  Natural  Bangunan  (f 0 ) Gedung  Evakuasi  Alue  Deah  Teungoh  dengan Metode FSR Alue Deah Teungoh Titik Keterangan EW NS Window f 0 (Hz) Window f 0 (Hz) EB 2 Lantai 1 72 1,894 68 1,658 EB 3 Lantai 1 37 1,822 39 1,461 EB 4 Lantai 1 69 1,693 68 1,482 EB 5 Lantai 1 61 1,786 62 1,712 EB 6 Lantai 2 68 2,409 69 2,377 EB 7 Lantai 2 66 2,309 66 2,298 EB 8 Lantai 2 67 2,308 67 2,363 EB 9 Lantai 2 70 2,220 70 2,213 EB 10 Lantai 3 55 2,401 52 2,400 EB 11 Lantai 3 55 2,340 54 2,346
Tabel  5  (2/2)  Frekuensi  Natural  Bangunan  (f 0 )  Gedung Evakuasi Alue Deah Teungoh dengan Metode FSR
EB 12 Lantai 3 60 2,352 62 2,443 EB 13 Lantai 3 59 2,278 55 2,260 EB 14 Lantai 4 64 2,329 64 2,337 EB 15 Lantai 4 62 2,435 59 2,422 EB 16 Lantai 4 55 2,284 53 2,321 EB 17 Lantai 4 61 2,356 60 2,423
Tabel  6  Frekuensi  Natural  Bangunan  (f 0 )  Gedung Evakuasi Ulee Lheue dengan Metode FSR
Ulee Lheue Titik Keterangan EW NS Window f 0 (Hz) Window f 0 (Hz) EB 2 Lantai 1 67 2,524 65 2,623 EB 3 Lantai 1 71 1,430 69 1,482 EB 4 Lantai 1 67 2,454 62 2,534 EB 5 Lantai 1 69 1,914 58 1,658 EB 6 Lantai 2 66 3,404 67 3,757 EB 7 Lantai 2 62 3,726 57 3,994 EB 8 Lantai 2 69 3,473 67 3,553 EB 9 Lantai 2 63 3,539 58 3,787 EB 10 Lantai 3 58 4,016 51 4,168 EB 11 Lantai 3 62 2,449 56 2,368 EB 12 Lantai 3 63 3,663 61 3,820 EB 13 Lantai 3 60 3,679 60 3,728 EB 14 Lantai 4 53 3,868 46 3,870 EB 15 Lantai 4 54 3,648 53 3,737 EB 16 Lantai 4 66 3,578 67 3,561 EB 17 Lantai 4 65 3,606 62 3,608

## 4.1.3 Damping ratio bangunan
Nilai  rasio  redaman  ( damping  ratio )  bangunan akan dihasilkan dengan menggunakan metode Random Decrement Method (RDM). Tahapannya adalah dengan menganalisis kembali frekuensi natural bangunan yang diperoleh dengan metode FSR dengan band pass filter. Kemudian  hasil  yang  didapat  dari  analisis  filter  akan difilter kembali dengan menggunakan damping toolbox pada software  Geopsy sehingga  diperoleh  rasio redaman.  Contoh  dari  hasil  pengolahan  data  frekuensi natural  bangunan  untuk  mendapatkan  rasio  redaman pada  titik  EB12  gedung  evakuasi  Alue  Deah  Teungoh dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Damping ratio gedung Alue Deah Teungoh Arah EW dan NS dengan metode RDM
Damping ratio untuk kedua bangunan arah East- West dan North-South dapat dilihat pada Tabel 7 dan 8.
Tabel 7 Damping Ratio Gedung Evakuasi Alue Deah Teungoh dengan Metode RDM
Titik Lantai Gedung Alue Deah Teungoh Tinggi (m) Band pass (Hz) Damping (%) EW NS EB 2 1 0 1,4 - 1,9 3,464 3,720 EB 3 1 0 1,4 - 1,9 3,658 3,694 EB 4 1 0 1,4 - 1,9 3,911 4,496 EB 5 1 0 1,4 - 1,9 3,828 3,658 EB 6 2 6,69 2,1 - 2,6 2,814 2,696 EB 7 2 6,69 2,1 - 2,6 2,884 2,883 EB 8 2 6,69 2,1 - 2,6 2,846 2,766 EB 9 2 6,69 2,1 - 2,6 2,853 2,879 EB 10 3 10,69 2,1 - 2,6 2,579 2,548 EB 11 3 10,69 2,1 - 2,6 2,518 2,518 EB 12 3 10,69 2,1 - 2,6 2,662 2,521 EB 13 3 10,69 2,1 - 2,6 2,538 2,402 EB 14 4 14,69 2,1 - 2,6 2,181 2,014 EB 15 4 14,69 2,1 - 2,6 2,300 2,146 EB 16 4 14,69 2,1 - 2,6 2,000 2,002 EB 17 4 14,69 2,1 - 2,6 2,142 2,001 Tabel 8 Damping Ratio Gedung Evakuasi Ulee Lheue dengan Metode RDM Titik Lantai Gedung Ulee Lheue Tinggi (m) Band pass (Hz) Damping (%) EW NS EB 2 1 0 0,7-1,7 4,223 4,088 EB 3 1 0 0,7-1,7 4,831 4,008 EB 4 1 0 0,7-1,7 4,633 4,381 EB 5 1 0 0,7-1,7 4,115 3,990 EB 6 2 4,8 1,7-2,5 3,158 3,534 EB 7 2 4,8 1,7-2,5 3,329 3,823 EB 8 2 4,8 1,7-2,5 4,021 3,894 EB 9 2 4,8 1,7-2,5 4,027 3,807 EB 10 3 8,8 1,2-2,6 3,778 3,696 EB 11 3 8,8 1,2-2,6 3,523 3,574 EB 12 3 8,8 1,2-2,6 3,865 3,539 EB 13 3 8,8 1,2-2,6 3,632 3,822 EB 14 4 12,8 1,8-2,5 3,546 3,144 EB 15 4 12,8 1,8-2,5 3,362 3,686 EB 16 4 12,8 1,8-2,5 3,308 3,316 EB 17 4 12,8 1,8-2,5 2,973 3,923 4.2 Pembahasan 4.2.1 Indeks resonansi bangunan Indeks resonansi bangunan
diperoleh menggunakan persamaan berikut :
𝑅 = [ 𝑓 𝑏 −𝑓 𝑡 𝑓 𝑡 ] 𝑥100% ................................................  4)
Dimana : R = Indeks resonansi bangunan
f b = Frekuensi natural bangunan f t = Frekuensi natural tanah Dengan  menggunakan  persamaan  tersebut  diperoleh indeks  resonansi  bangunan  untuk  kedua  gedung evakuasi  dalam  arah  EW  dan  NS.  Kemudia  diperloeh grafik  ideks  resonansi  dari  tiap  titik  penelitian  seperti Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Grafik indeks resonansi bangunan gedung evakuasi bencana Desa Alue Deah Teungoh
Gambar 5. Grafik indeks resonansi bangunan gedung evakuasi bencana Desa Alue Deah Teungoh Dari  Gambar  4  dan  Gambar  5  dapat  dilihat gedung evakuasi  Alue Deah Teungoh  memiliki  indeks resonansi  dalam  tingkat  kerentanan  yang  rendah. Sedangkan  gedung  evakuasi  Ulee  Lheue  memiliki indeks  resonansi  dalam  ringkat  kerentanan  rendah hingga sedang.

## 4.2.2 Periode getar alami bangunan
Periode  getar  alami  berbanding  terbalik  dengan frekuensi  natural,  sehingga  nilai  frekuensi  natural bangunan  dapat  digunakan  untuk  menentukan  periode getar alami bangunan dengan menggunakan persamaan berikut
𝑇 = 1 𝑓 𝑛 ...................................................................  5)
Dimana : T = Periode getar alami bangunan f n = frekuensi natural bangunan
Dengan  menggunakan  peraturan  yang  terdapat didalam  SNI-03-1726-2012  diperolelah  batas  periode getar  untuk  kedua  gedung,  yaitu  0,733  detik  untuk gedung  evakuasi  Alue  Deah  Teungoh  dan  0,647  detik untuk gedung evakuasi Ulee Lheue. Untuk periode getar alami kedua bangunan gedung evakuasi bencana dapat dilihat pada Tabel 9 dan Tabel 10.
Tabel  9  Periode  Getar  Alami  Bangunan  Gedung Evakuasi Alue Deah Teungoh
Titik T batas
EW NS
0.00 50.00 100.00 EB 2 EB 6 EB 10 EB 14 In d ek s Res o n an si (% ) Titik Perekaman Resonansi EW Resonansi NS Resonansi Tinggi 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 EB 2 EB 5 EB 8 EB 11 EB 14 EB 17 In d ek s Res o n an si (% ) Titik Perekaman Resonansi EW Resonansi NS Resonansi Tinggi
T EW T NS Ket EB14 0,733 0,429 0,428 AMAN EB15 0,733 0,411 0,413 AMAN EB16 0,733 0,438 0,431 AMAN EB17 0,733 0,425 0,413 AMAN
Tabel  10  Periode  Getar  Alami  Bangunan  Gedung Evakuasi Ulee Lheue Titik T batas EW NS T EW T NS Ket EB14 0,647 0,259 0,258 AMAN EB15 0,647 0,274 0,268 AMAN EB16 0,647 0,280 0,281 AMAN EB17 0,647 0,277 0,277 AMAN Kedua gedung  memiliki periode getar alami  bangunan yang sesuai dengan ketentuan yang tertera pada SNI-03- 1726-2012.
5.    Kesimpulan dan Saran

## 5.1  Kesimpulan
1. Frekuensi  natural  tanah  gedung  evakuasi bencana  Desa  Alue  Deah  Teungoh  adalah sebesar    4,571  Hz.  Frekuensi  natural bangunannya adalah sebesar 1,693 – 2,435 Hz arah East  –  West dan  1,461  –  2,443  Hz  arah North  –  South. Gedung  ini  memiliki  tingkat resonansi  yang  dengan  kerentanan  yang rendah. Damping  ratio gedung  ini  adalah sebesar 2,000 – 3,911 % arah East – West , dan 2,001  – 4,496 % arah North  –  South . Gedung evakuasi  bencana  Desa  Alue  Deah  Teungoh memiliki batas periode getar alami 0,733 detik dan periode getarnya aman dan sesuai dengan SNI-03-1726-2012.
2. Frekuensi  natural  tanah  gedung  evakuasi bencana Desa Ulee Lheue adalah sebesar 5,022 Hz.  Frekuensi  natural  bangunannya  adalah sebesar 1,430 – 4,016 Hz arah East – West , dan 1,482 – 4,168 Hz arah North – South. Gedung ini  memiliki  tingkat  resonansi  yang  dengan kerentanan  yang  rendah  tetapi  juga  terdapat tingkat resonansi sedang pada 3 buah titik yaitu pada  titik  EB7  lantai  2,  EB10  lantai  3,  dan EB11  lantai  4. Damping  ratio gedung  ini adalah sebesar sebesar 2,973  –  4,831 %  arah East – West , dan 3,144 – 4,485 %  arah North – South . Gedung evakuasi bencana Desa Ulee Lheue  memiliki  batas  periode  getar  alami 0,647  detik  dan  periode  getarnya  aman  dan sesuai dengan SNI-03-1726-2012.
3. Gedung  yang  menggunakan  konsep open building memiliki frekuensi natural yang lebih kecil  dibandingkan  dengan  gedung  yang memiliki dinding ( close building ). Sedangkan untuk damping ratio Bangunan yang memiliki dinding ( close building ) memiliki kemampuan
untuk meredam atau nilai damping yang lebih tinggi  dibandingkan  dengan  bangunan  yang tidak memiliki dinding ( open building ).
5.2   Saran
1. Dilakukan  studi  mikrotremor  lebih  lanjut terhadap  karakteristik  dinamik  bangunan seperti  indeks  kerentanan  untuk  menunjang data yang sudah ada.
2. Dilakukan  studi  lebih  lanjut  terhadap  periode getar alami untuk tiap lantai banguan evakuasi bencana  untuk  menunjang  data  yang  sudah ada.
3. Dilakukan  penelitian  mikrotremor  secara berkala  terhadap  seluruh  bangunan  gedung evakuasi  bencana  di  Banda  Aceh  untuk mengetahui keadaan struktur bangunan.
Karena seiring berjalannya waktu kemampuan atau  kualitas  struktur  sebuah  gedung  akan menurun  yang  disebabkan  dari  faktor–faktor seperti  iklim,  cuca,  bencana  alam  dan kerusakan kecil lainnya.
6.    Daftar Pustaka
[1] Bemmelen, V.R.F, 1949, Geology of Indonesia , Goverment Printing Office, Martinus Nyhff, The Hague, Nedherland
[2] Aini,  Dian  Nur.,  2012, Penaksiran  Resonansi Tanah dan Bangunan Menggunakan
Mikrotremor  Wilayah  Surabaya  Jawa  Timur , Surabaya.
[3] Clough,  R.W  dan  Joseph  Penzien,  1988, Dinamika  Struktur  Jilid  Satu ,  Alih  Bahasa  Ir. Dines Ginting,  Penerbit Erlangga, Jakarta.
[4] Sungkono,  B,  et  al., Evaluation  of  Buildings
Strenght from Microtremor Analysis ,
IJCEE_IJENS, Vol.11 No.05.
[5] Chopra,  Anil  K.,  1995, Dynamic  of  Structure: Theory and Aplications to Earthquake Engineering , Prentice Hall, New Jersey.
[6] Paz, Mario, 1993, Dinamika Struktur , Terjemahan  Ir.  Manu  A.P,  Penerbit  Erlangga, Jakarta.
[7] Gosar,  A.,  2010, Site  Effect  and    Soil-Stucture Resonance  Study  in  The  Kobarid  Basin  (NW Slovena) Using Microtremor , Geofozika, Vol.28 2011
[8] Badan  Standarisasi  Nasional,  2012, Struktur Bangunan  Gempa (SNI-03-1726-2012) ,  BSN, Jakarta.
[9]       Herrak,  M.,  2011, Overview  of Recent  Ambient Noise Measurments in Croatia in Free-Field and in buildings . Geofizika 28:21-40
[10] Nakamura, Y., 2008, On The H/V Spectrum , The
14th Wold Conference on Earthquake
Engeneering October 12-17, Beijing, China.