Kajian Analisis Respon Struktur Bangunan Baja di Bawah Pengaruh Kombinasi Beban Termal (Kebakaran) dan Beban Angin

## AMATULHAY PRIBADI
Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Nasional Bandung Email: amatulhayp@gmail.com

## ABSTRAK
Beban termal yang terjadi pada bangunan dapat mengakibatkan degradasi pada struktur  baja  dan  menyebabkan  keruntuhan.  Penelitian  ini  menganalisis pengaruh  beban  termal  disertai  beban  angin  terhadap  respon  dari  struktur bangunan  baja  lima  belas  lantai  yang  berfungsi  sebagai  perkantoran  dengan mempertimbangkan  degradasi  propertis  baja,  reduksi  beban  hidup  dan  beban mati  tambahan,  serta  kecepatan  penanganan  pemadaman.  Simulasi  terbagi menjadi tiga kasus yaitu penanganan pemadaman kebakaran cepat, penanganan pemadaman  kebakaran  lambat,  dan  penentuan  beban  termal  kritis.  Analisis struktur  dilakukan  dengan  bantuan  software  ETABS.  Hasil  simulasi  kebakaran menunjukkan  semakin tinggi temperatur maka stress ratio dari elemen struktur makin  membesar.  Pada  penentuan  beban  termal  kritis  diperoleh  bahwa  besar beban  termal  yang  dapat  menyebabkan  minimal  satu  elemen  struktur  utama mengalami kegagalan pada umumnya berbeda pada lantai level bawah, tengah, dan  atas.  Pada  studi  kasus  ini  diperoleh  beban  temperatur  kritis  paling  besar yaitu pada lantai level atas.
Kata kunci : beban termal, degradasi propertis baja, kegagalan struktur

## ABSTRACT
Thermal load on the building can lead into the degradation of steel structure and cause collapse. This study analyze the effect of thermal along with wind loads on the response of fifteen stories steel structure building which serves as an office by considering the degradation of steel properties, the reduction of live load and super  imposed  dead  load,  and  the  speed  of  handling  the  extinguishing.  This simulation  is  divided  into  three  cases  which  are  fast  handling  of  extinguishing, slow handling of extinguishing, and the determination of the critical thermal load. Structural  analysis  will  be  done  using  the  ETABS  software.  The  result  of  fire simulation  showed  that  when  the  temperature  is  higher,  the  stress  ratio  of structural elements will also expand. In the determination of the critical thermal load, it  is  obtained  that  the  thermal  loads  which  can  cause failure  in  minimum one major structural element are generally different at the bottom, middle, and top level of stories. In this case study, the highest critical temperature load is on the top level.
Keywords : thermal load, steel properties degradation, structure failure

## 1. PENDAHULUAN
Baja  merupakan  material  yang  memiliki  kuat  tarik,  tekan,  serta  daktilitas  yang  lebih  tinggi dibandingkan  material  beton  maupun  kayu.  Di  sisi  lain,  baja  memiliki  kelemahan  yaitu ketahanan  yang  rendah  terhadap  kebakaran.  Temperatur  yang  tinggi  dapat  mereduksi kekuatan  baja  secara  drastis.  Setiap  gedung  memiliki  potensi  terjadinya  kebakaran  yang tidak  nol  dan  dapat  terjadi  di  lantai  mana  pun.  Sementara  ketika  gedung  tersebut direncanakan pada umumnya tidak diperhitungkan terhadap kombinasi beban kebakaran dan angin.
Kebakaran  pada  tingkat  gedung  yang  berbeda  pada  umumnya  akan  memiliki  kecepatan penanganan pemadaman yang berbeda pula.  Meskipun pada studi ini hanya menggunakan gedung  15  lantai,  namun  dasar  pemikirannya  adalah  gedung  dengan  lantai  yang  sangat tinggi  sehingga  perbedaan  tinggi  tiap  lantai  akan  sangat  berpengaruh  terhadap  kecepatan penanganan pemadaman dan harus dibedakan pada analisisnya. Akibatnya kebakaran pada lantai  yang  tinggi  akan  memakan  waktu  penanganan  lebih  lama.  Kondisi  demikian mengakibatkan kebakaran di lantai yang lebih tinggi akan memiliki beban termal yang lebih besar dibandingkan beban termal pada kebakaran di lantai bawah. Selain posisi atau tingkat dari  lantai  gedung,  variasi  besaran  dari  beban  termal  (kebakaran)  juga  dapat  dipengaruhi oleh jenis dan fungsi dari gedung.
Oleh  karena  itu,  dilakukan  kajian  mengenai  respon  dari  struktur  baja  yang  mendapat tambahan  beban  dari  beban  termal  (kebakaran)  dan  beban  angin  yang  turut  muncul  saat terjadinya kebakaran agar fenomena tersebut dapat diantisipasi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1  Perencanaan Struktur Baja
Analisis  kapasitas  kekuatan  baja  dilakukan  dengan  mengacu  pada  SNI  03-1729-2002  dan tahapan  perhitungan  menurut  Setiawan,  A.  (2008).  Kekuatan  baja  pada  keadaan  batas ulitimit  diperoleh  dari  perkalian  kekuatan  nominal  dengan  faktor  reduksi  kekuatan. Pengecakan kapasitas kekuatan baja yang ditinjau yaitu sebagai berikut.

## 2.1.1 Kekuatan Lentur
Setiap komponen struktur yang memikul momen lentur harus memenuhi persyaratan pada Persamaan 1 .
𝜙 𝑏 𝑀 𝑛 ≥ 𝑀 𝑢 … (1)
dengan: 𝜙 𝑏 = faktor reduksi untuk lentur = 0,9,
𝑀 𝑛 = kuat nominal momen lentur dari penampang [kNm],
𝑀 𝑢 = beban momen lentur terfaktor [kNm].

## 2.1.2 Kekuatan Geser
Kekuatan  geser  desain  diperoleh  dengan  mengalikan  kuat  geser  nominal 𝑉 𝑛 dengan  faktor reduksi 𝜙 𝑣 sebesar 0,9.

## 2.1.3 Kekuatan Tekan
Kemampuan komponen struktur untuk menahan gaya tekan akibat beban terfaktor 𝑁 𝑢 yaitu sesuai Persamaan 2 . Besaran 𝜔 dan 𝜆 𝑐 dapat dihitung berdasarkan Persamaan 3 hingga Persamaan 6 .
𝑁 𝑢 ≤ 𝜙𝑁 𝑛 = 𝜙(𝐴 𝑔 𝑓 𝑐𝑟 ) = 𝜙 (𝐴 𝑔 𝑓 𝑦 𝜔 ) … (2)
𝜔 = 1 untuk 𝜆 𝑐 = 1 𝜋 𝐿 𝑘 𝑟 √ 𝑓 𝑦 𝐸 … (3)
𝜔 = 1,43 1,6−0,67 𝜆 𝑐 untuk 0,25 < 𝜆 𝑐 < 1,2 … (4)
𝜔 = 1,25 𝜆 𝑐 2 untuk 𝜆 𝑐 > 1,2 … (5)
𝜆 𝑐 = 1 𝜋 𝐿 𝑘 𝑟 √ 𝑓 𝑦 𝐸 … (6)
dengan:
𝜙 = 0,85;
𝑁 𝑢 = beban terfaktor [kN]; 𝑁 𝑛 = kuat tekan nominal komponen struktur [kN]; 𝑓 𝑦 = tegangan leleh [MPa];
𝐸 = modulus elastisitas [MPa]; 𝐿 𝑘 = panjang efektif kolom [m];
𝑟 = jari-jari girasi [m].

## 2.1.4 Kekuatan Tarik
Komponen struktur yang memikul gaya tarik aksial terfaktor harus memenuhi Persamaan 7 dengan 𝜙𝑇 𝑛 merupakan kuat tarik rencana yang besarnya diambil sebagai nilai terendah di antara Persamaan 8 dan Persamaan 9 berikut ini:
𝑇 𝑢 ≤ 𝜙𝑇 𝑛 … (7)
𝜙𝑇 𝑛 = 0,9 𝐴 𝑔 𝑓 𝑦 … (8)
𝜙𝑇 𝑛 = 0,75 𝐴 𝑒 𝑓 𝑢 … (9)
dengan:
𝐴 𝑔 = luas penampang bruto [mm 2 ], 𝐴 𝑒 = luas penampang efektif [mm 2 ], 𝑓 𝑢 = tegangan tarik putus [MPa].

## 2.2  Fenomena Penjalaran Api Saat Kebakaran Gedung Terjadi
Arah penjalaran kebakaran dipengaruhi oleh lidah api dan materi yang menjalarkan panas. Sifat  dari  penjalaran  ini  biasanya  ke  arah  vertikal.  Namun  saat  penjalaran  mencapai  batas tertentu, api akan mulai menjalar ke arah horizontal. Oleh sebab itu, biasanya pada gedung- gedung bertingkat tinggi api akan menjalar ke tingkat yang lebih tinggi dari asal api tersebut.
Penjalaran  ke  tingkat  atas  dalam  bangunan  dapat  disebabkan  oleh  lidah  api  yang  muncul pada opening  seperti  jendela.  Apabila  suatu  benda  berada  di  dekat  jendela,  maka  akan memungkinkan lidah api tersedot kedalam ruangan melalui jendela yang terbuka atau pecah dan  kemudian  menyebabkan  benda  tersebut  mengalami  penyalaan.  Setiyarto,  Y.D.  (2010) menyebutkan  bahwa  dimensi  dari  jendela  akan  mempengaruhi  bentuk  dari  lidah  api.
Semakin  ke  atas  tingkat  lantai  yang  dicapai  lidah  api,  maka  temperaturnya  akan  makin menurun.
Temperatur  lidah  api  yang  keluar  melalui  jendela  berukuran  2  m ∗ 6,4  m  yaitu  sebesar 600˚C. Namun temperatur lidah api tersebut setelah mencapai bagian bawah jendela lantai atasnya  akan  turun  menjadi  500˚C  dan  kemudian  300˚C  untuk  lantai  atasnya  lagi.  Untuk temperatur  lidah  api  di  bawah  300˚C  hanya  mengandung  asap  dan  panas  sedangkan temperatur  lidah  api  antara  300-600˚C  sudah  tergolong  berbahaya  dan  memungkinkan terjadinya penjalaran kebakaran.

## 2.3  Perilaku Baja terhadap Kenaikan Temperatur
Baja  pada  temperatur  sekitar  93˚C  memiliki  kurva  tegangan-regangan  yang  sudah  tidak linear  dengan  titik  leleh  yang  secara  bertahap  menghilang.  Modulus  elastisitas,  tegangan leleh,  dan  tegangan  tarik  akan  mengalami  reduksi  seiring  dengan  kenaikan  temperatur. Penurunan  sifat  mekanik  akan  mencapai  tingkat  maksimum  pada  temperatur  antara  430- 540˚C.  Hubungan  antara  kenaikan  temperatur  dengan  reduksi  sifat-sifat  mekanik  baja secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 1 .

## Gambar 1. Efek kenaikan temperatur terhadap sifat mekanik material baja

## 3. METODOLOGI
Metode  yang  digunakan  untuk  mencapai  tujuan  penelitian  adalah  dengan  membandingkan respon struktur di saat terjadinya kebakaran dengan temperatur dan lokasi kebakaran yang berbeda-beda. Perencanaan awal dari struktur bangunan baja dilakukan sesuai dengan SNI 1727:2013 dan SNI 1726:2012 menggunakan software ETABS 9.7.4. Selanjutnya komponen struktur  menggunakan  profil  baja  ASTM  tersebut  diteliti  kapasitasnya  di  saat  sebelum  dan sesudah  terjadinya  kebakaran  sesuai  peraturan  SNI  03-1729-2002.  Tinjauan  pustaka dilakukan  untuk  menentukan  penurunan  propertis  baja  sesuai Tabel  1 dan Tabel  2 yang mengacu pada buku “Design Guide 19: Fire Resistance of Structural Steel Framing” (Ruddy, J.L., et al, 2003). Setelah melakukan analisis struktur dengan mengambil beberapa asumsi penjalaran  kebakaran,  perbandingan  hasil  respon  struktur  dianalisis  untuk  diambil kesimpulan. Tahapan pengerjaan tersebut dirangkum dalam Gambar 2 .
Tabel 1. Penurunan Modulus Elastisitas dan Kuat Leleh Baja pada Kenaikan Temperatur Temperatur Baja [ ° C] 𝑬 𝑴 /𝑬 𝒇 𝒚𝒎 /𝒇 𝒚 20 1,00 1,00 93 1,00 1,00 204 0,90 1,00 316 0,78 1,00 399 0,70 1,00 427 0,67 0,94 538 0,49 0,66 649 0,22 0,35 760 0,11 0,16 871 0,07 0,07 982 0,05 0,04 1090 0,02 0,02 1200 0,00 0,00 Tabel 2. Modulus Elastisitas dan Kuat Leleh Baja BJ 37 Temperatur Baja [ ° C] 𝒇 𝒚 [MPa] 𝑬 [MPa] 300 191,31 200.000,00 400 167,74 199.571,43 500 132,39 151.171,17 600 81,41 97.369,37 700 40,67 52.540,54 800 22,94 25.513,51 900 15,55 12.432,43
Gambar 2. Flowchart metodologi penelitian

## 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## 4.1  Desain Struktur Baja dan Pembebanan
Desain struktur elemen baja pada penelitian ini mengacu pada SNI 03-1729-2002 “Tata Cara Perencanaan  Struktur  Baja  untuk  Bangunan  Gedung”.  Selain  itu,  peraturan-peraturan  lain yang  digunakan  dalam  tugas  akhir  ini  adalah  SNI  1726:2012  “Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan  Gempa  untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung”  serta  Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987.
Struktur  gedung  yang  ditinjau  berfungsi  sebagai  gedung  perkantoran  setinggi  15  lantai dengan tinggi antar lantai sebesar 3,5 meter. Struktur ini memiliki bentang 30 meter pada arah X dan 18 meter pada arah Y. Jarak antar kolom yaitu 6 meter baik pada arah X maupun Y sedangkan jarak antar balok anak yang dipasang paralel arah Y sebesar 2 meter seperti dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4 . Gedung ini akan dibangun di kota Bandung dengan kondisi tanah sedang dan dimodelkan menggunakan software ETABS 9.7.4. Analisis struktur  dilakukan  pada  penelitian  ini  untuk  mengecek  nilai  periode  struktur,  gaya  geser dasar, simpangan antar lantai, modal partisipasi massa, gaya dalam, dan stress rasio elemen struktur.
Gambar 3. Denah bangunan lantai atap (kiri) dan lantai tipikal (kanan)

## Gambar 4. Tampak 3 dimensi bangunan 15 lantai
Profil ASTM yang digunakan pada balok struktur gedung ini yaitu:
(a) balok induk  = W16x36
(b) balok anak    = W10x26
Profil ASTM yang digunakan pada kolom struktur gedung ini yaitu:
(a) kolom lantai 11–15  = W12x72
(b) kolom lantai 6–10     = W14x132
(c) kolom lantai 1–5      = W14x93
Dimensi pelat yang digunakan pada struktur gedung ini adalah pelat beton setebal 100 mm.

## 4.2  Pembebanan saat Kebakaran
Kombinasi pembebanan pada saat kebakaran terjadi di mana beban mati dan beban angin bekerja  100%  sedangkan  beban  hidup  direduksi  sesuai  dengan  kondisi  kebakaran.  Pada simulasi  kebakaran  ini  kombinasi  pembebanan  yang  digunakan  pada  program  ETABS  9.7.4 yaitu seperti pada Persamaan 10 .
𝑆𝐼𝑀𝐶𝑂𝑀𝐵 = 1.0 𝐷𝐿 + 𝛼 𝑆𝐼𝐷𝐿 + 𝛽 𝐿𝐿 + 1.0 𝑊
… (10) keterangan:
𝐷𝐿 = beban mati,
𝑆𝐼𝐷𝐿 = beban mati tambahan,
𝐿𝐿 = beban hidup, 𝑊 = beban angin, 𝛼
= koefisien beban mati tambahan saat terjadi kebakaran ( Tabel 4 ),
𝛽 = koefisien beban hidup saat terjadi kebakaran ( Tabel 3 ).
Beban angin turut diperhitungkan dalam analisis struktur saat kebakaran karena berdasarkan kondisi faktual di lapangan, terjadinya kebakaran sering diikuti oleh datangnya angin. Arah angin  ditinjau  dalam  arah  sumbu  X  dan  Y.  Asumsi  reduksi  beban  hidup  serta  beban  mati tambahan  dapat  dilihat  pada Tabel  3 hingga Tabel  6 .  Pada  penelitian  ini  tidak  terdapat literatur  yang  mengatur  mengenai  pembebanan  saat  bangunan  terbakar  sehingga  dalam mengambil  nilai  besar  pembebanannya  harus  diasumsikan  penulis  berdasarkan  rasionalitas agar dapat dilakukan analisis saat keadaan struktur sedang mengalami kebakaran.
Tabel 3. Asumsi Beban Hidup Non-orang Saat Terjadi Kebakaran ( 𝜷 )
Segmen Lantai Penanganan Pemadaman Cepat Penanganan Pemadaman Lambat Lantai Temperatur Beban LL Furnitur Lantai Temperatur Beban LL Furnitur Atas 11 700° C 50,0 kg/m 2 12 800° C 42,5 kg/m 2 11 900° C 35,0 kg/m 2 Tengah 7 500° C 65,0 kg/m 2 8 600° C 57,5 kg/m 2 7 700° C 50,0 kg/m 2 Bawah 3 300° C 80,0 kg/m 2 4 400° C 72,5 kg/m 2 3 500° C 65,0 kg/m 2 *) asumsi beban hidup non-orang saat operasional = 100 kg/m 2
Tabel 4. Asumsi Persentase Beban Mati Tambahan Saat Terjadi Kebakaran ( 𝜶 ) Segmen Lantai Penanganan Pemadaman Cepat Penanganan Pemadaman Lambat Lantai Temperatur Beban SIDL Lantai Temperatur Beban SIDL Atas 11 700° C 70% 12 800° C 65% 11 900° C 60% Tengah 7 500° C 80% 8 600° C 75% 7 700° C 70% Bawah 3 300° C 90% 4 400° C 85% 3 500° C 80%

## Tabel 5. Asumsi Beban SIDL untuk Penanganan Pemadaman Cepat
Segmen Lantai Penanganan Pemadaman Cepat Lantai Temperatur Beban SIDL pada Lantai Beban SIDL pada Dinding Perimeter Atas 11 700° C 71,0 kg/m 2 306,3 kg/m 2 Tengah 7 500° C 81,6 kg/m 2 350,0 kg/m 2 Bawah 3 300° C 91,8 kg/m 2 394,0 kg/m 2

## Tabel 6. Asumsi Beban SIDL untuk Penanganan Pemadaman Lambat
Segmen Lantai Penanganan Pemadaman Lambat Lantai Temperatur Beban SIDL pada Lantai Beban SIDL pada Dinding Perimeter Atas 12 800° C 66,3 kg/m 2 284,4 kg/m 2 11 900° C 61,2 kg/m 2 262,5 kg/m 2 Tengah 8 600° C 76,5 kg/m 2 328,1 kg/m 2 7 700° C 71,0 kg/m 2 306,3 kg/m 2 Bawah 4 400° C 87,0 kg/m 2 371,9 kg/m 2 3 500° C 81,6 kg/m 2 350,0 kg/m 2

## 4.3  Simulasi Analisis Kebakaran
Simulasi  kebakaran  dilakukan  dengan software  ETABS  9.7.4  dengan  memerhatikan pembebanan  serta  kapasitas  penampang  pada  saat  terjadinya  kebakaran.  Setiap  sampel kasus diberi kode tertentu dengan ketentuan T sebagai besaran temperatur kebakaran dan L sebagai lokasi atau lantai terjadinya kebakaran. Pembagian kasus simulasi dapat dilihat pada Tabel 7 . Pengamatan stress ratio penampang akan dilakukan pada elemen struktur utama yaitu  balok  induk  dan  kolom  sehingga  harus  diperhatikan  properti  mekanik  dari  elemen- elemen tersebut saat terjadi kebakaran.
Tabel 7. Pembagian Kasus Simulasi
No. Kasus Temperatur Kebakaran [ ° C] Lokasi Kebakaran [Lantai] 1 Tidak Terjadi Kebakaran 2 Penanganan Pemadaman Kebakaran Cepat T300L3 300 3 3 T500L7 500 7 4 T700L11 700 11

## Tabel 7. Pembagian Kasus Simulasi lanjutan
No. Kasus Temperatur Kebakaran [ ° C] Lokasi Kebakaran [Lantai] 5 Penanganan Pemadaman Kebakaran Lambat T500L3 500 3 6 T700L7 700 7 7 T900L11 900 11
8 Penentuan Beban Termal Kritis T300L3 300 3
9 T400L3 400 10 T500L3 500 11 T530L3 530 12 T300L7 300 7 13 T400L7 400 14 T500L7 500 15 T525L7 525 16 T300L11 300 11 17 T400L11 400 18 T500L11 500 19 T520L11 520

## 4.3.1 Tidak Terjadi Kebakaran
Pembebanan  saat  tidak  terjadi  kebakaran  yaitu  kondisi  operasional  sehingga  beban  hidup yang  bekerja  diasumsikan  60%  dari  250  kg/m 2 yaitu  150  kg/m 2 .  Beban  hidup  orang diasumsikan sebesar 50 kg/m 2 sedangkan beban hidup non-orang memiliki besar 100 kg/m 2 . Propertis  mekanik  bahan  masih  belum  mengalami  penurunan  yaitu 𝑓 𝑦 = 240 MPa  dan 𝐸 = 200.000 MPa.  Berdasarkan  analisis software  ETABS  dan  hasil  perhitungan  stress  ratio penampang, diperoleh total stress ratio maksimum untuk penampang seperti pada Tabel 8 .
Tabel 8. Stress Ratio Penampang Saat Tidak Terjadi Kebakaran Lantai Kolom Balok Induk Balok Anak 1 0,458 0,630 0,660 2 0,453 0,622 0,660 3 0,400 0,630 0,660 4 0,384 0,640 0,660 5 0,375 0,632 0,660 6 0,491 0,630 0,660 7 0,513 0,637 0,660 8 0,484 0,640 0,660 9 0,458 0,659 0,660 10 0,462 0,621 0,660 11 0,659 0,594 0,660 12 0,758 0,602 0,660 13 0,697 0,602 0,660 14 0,641 0,590 0,660 15 0,684 0,623 0,442

## 4.3.2  Penanganan Pemadaman Kebakaran Cepat
Stress ratio penampang pada kolom maupun balok saat kebakaran terjadi pada Gambar 5 terlihat bahwa terdapat loncatan pada masing-masing kurva. Titik yang terlihat mencolok di atas  dari  masing-masing  kurva  menggambarkan  kondisi  penampang  elemen  struktur  saat kondisi  kebakaran.  Untuk  kasus  beban  300˚C  pada  lantai  3  loncatan  tersebut  tidak  terlalu besar  sedangkan  untuk  kasus  beban  500˚C  pada  lantai  7  dan  700˚C  pada  lantai  11  mulai sangat  terlihat  loncatannya.  Hal  ini  disebabkan  selain  adanya  penurunan  kekuatan  baja akibat  kenaikan  temperatur  juga  karena  adanya  penurunan  pembebanan  pada  lantai terjadinya  kebakaran.  Beban  hidup  manusia  berkurang  akibat  proses  evakuasi  sedangkan beban hidup non-orang seperti furnitur, dokumen, dan bahan lain-lain terbakar dan berubah wujud menjadi abu.
Pada  simulasi  ini  parameter  beban  termal  berbeda  pada  masing-masing  lantai  akibat pengaruh  kecepatan  pemadaman.  Selain  beban  termal,  lokasi  juga  mempengaruhi  pola pembebanan  saat  terjadi  kebakaran  terutama  beban  hidup.  Lokasi  kebakaran  dapat menentukan  mudah  atau  tidaknya  dalam  proses  evakuasi  orang-orang.  Apabila  lokasi kebakaran pada lantai bawah, maka proses evakuasi akan lebih sulit dibanding dengan lantai atas.
Stress ratio penampang elemen struktur pada kasus kebakaran di lantai bawah dan tengah mengalami kenaikan namun masih dibawah batas nilai 1 atau belum mengalami kegagalan. Sedangkan  untuk  kasus  kebakaran  di  lantai  atas, stress  ratio  penampang  naik  dengan signifikan  hingga  lebih  dari  1  baik  pada  kolom  maupun  balok.  Hal  ini  disebabkan  adanya penurunan  propertis  mekanik  dari  baja  menjadi  cukup  rendah  sehingga  elemen  struktur sudah tidak mampu lagi memikul gaya dalam yang terjadi. Elemen struktur yang mengalami kegagalan sejumlah 22 kolom, 30 balok induk, dan 28 balok anak.
Gambar 5. Resume stress ratio penampang untuk penanganan cepat

## 4.3.3  Penanganan Pemadaman Kebakaran Lambat
Pemadaman  kebakaran  pada  simulasi  ini  ditangani  dengan  lambat  sehingga  temperatur kebakaran  cukup  tinggi  dan sudah  menjalar  ke  satu  tingkat  lantai  yang  lebih  tinggi.  Untuk temperatur 500˚C pada lantai 3, elemen struktur masih mampu menahan gaya dalam yang bekerja. Namun pada temperatur 700˚C pada lantai 7 dan 900˚C pada lantai 11, propertis mekanik  baja  sudah  menurun  dengan  sangat  drastis  sehingga stress  ratio  penampang elemen  struktur  naik  cukup  tinggi  terutama  pada  kasus  lantai  atas  yang stress  ratio-nya mencapai  7.  Pada  temperatur  900˚C,  modulus  elastisitas  baja  dan  kuat  leleh  yang  tersisa hanya  12.432  MPa  dan  15,55  MPa.  Akibatnya  seluruh  elemen struktur  (100%)  pada  lantai tersebut mengalami kegagalan seperti terlihat pada Gambar 6 .
Gambar 6. Resume stress ratio penampang untuk penanganan lambat

## 4.3.4  Penentuan Beban Termal Kritis
Berdasarkan  hasil  simulasi  pada Gambar  7 diperoleh  bahwa  besar  beban  kritis  akan berbeda  untuk  tiap  lokasi  lantai  terjadinya  kebakaran.  Semakin  tinggi  suatu  lantai  maka besar beban termalnya akan semakin kecil. Pada kasus struktur ini besar beban termal yang diperoleh  yaitu  530˚C  untuk  lantai  bawah,  525˚C  untuk  lantai  tengah,  dan  520˚C  untuk lantai  atas.  Pada  temperatur-temperatur  tersebut  dihasilkan stress  ratio  penampang  yang lebih dari 1. Hal ini disebabkan propertis mekanik baja  yang sudah menurun cukup drastis dan  menyebabkan  elemen  struktur  sudah  tidak  mampu  memikul  gaya  dalam  yang  terjadi. Beban temperatur kritis paling kecil diperoleh pada lantai paling atas disebabkan karena saat kondisi normal atau tidak terjadi kebakaran, ukuran profil kolom yang digunakan pada lantai atas  memiliki  stress  ratio  yang  paling  besar  dibandingkan  profil  kolom  lantai  tengah  dan bawah. Sehingga saat terjadi kebakaran, kolom paling atas lah yang mengalami kegagalan terlebih dahulu.
Gambar 7. Resume stress ratio penampang untuk penentuan beban termal kritis

## 5. KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Besar temperatur kebakaran dan posisi terjadinya sangat mempengaruhi ketahanan dari struktur bangunan baja. Kekuatan penampang elemen struktur baja yang ditinjau dalam penelitian ini yaitu balok dan kolom mengalami degradasi yang sangat signifikan. Stress ratio  penampang  makin  membesar  seiring  dengan  naiknya  temperatur.  Pada  kasus penanganan  pemadaman  cepat,  kebakaran  di  lantai  bawah  dan  tengah  belum menghasilkan  elemen  struktur  mengalami  kegagalan.  Sedangkan  untuk  kebakaran  di lantai atas, stress ratio sudah naik dengan signifikan hingga lebih dari 1. Jumlah elemen struktur yang mengalami kegagalan pada kasus ini yaitu 22 kolom, 30 balok induk, dan 28 balok anak.
b. Pada  kasus  penanganan  pemadaman  lambat,  kebakaran  di  lantai  bawah  masih  belum menghasilkan stress ratio lebih dari 1. Namun untuk kebakaran pada lantai tengah dan atas, stress  ratio  naik  dengan  sangat  drastis  hingga  mencapai  7.  Seluruh  kolom  dan balok pada lantai 11 dan 12 mengalami kegagalan akibat kebakaran di lantai atas dengan temperatur 900˚C tersebut.
c. Beban  temperatur  kritis  untuk  lantai  level  bawah,  tengah,  dan  atas  dapat  disimpulkan pada  umumnya  memiliki  besar  yang  berbeda  dan  semakin  kecil  seiring  dengan bertambah  tingginya  lantai.  Besar  beban  temperatur  kritis  yang  diperoleh  yaitu  530˚C untuk lantai 3, 525˚C untuk lantai 7, dan 520˚C untuk lantai 11.
d. Hasil  analisis  respon  struktur  ini  hanya  berlaku  untuk  studi  kasus  pada  tugas  akhir  ini saja.

## DAFTAR RUJUKAN
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2012). SNI  1726:2012  tentang  Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan  Gempa  untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung.  Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2013). SNI  1727:2013  tentang  Beban  Minimum  untuk Perancangan  Bangunan  Gedung  dan  Struktur  Lain.  Jakarta:  Badan  Standardisasi Nasional.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002). SNI  03-1729-2002  tentang  Tata  Cara  Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Departemen  Pekerjaan  Umum.  (1987). Pedoman  Perencanaan  Pembebanan  untuk  Rumah dan Gedung. Jakarta: Yayasan Badan Penerbit PU. Ruddy,  J.L.  et  al.  (2003). Design  Guide  19:  Fire  Resistance  of  Structural  Steel  Framing. United States of America: American Institute of Steel Construction.
Setiawan,  A.  (2008). Perencanaan  Struktur  Baja  dengan  Metode  LRFD.  Jakarta:  Penerbit Erlangga.
Setiyarto, Y.D. (2010). Fenomena pada Kebakaran Gedung. Majalah Ilmiah Unikom [Online]. Vol 4.102-103.