## ANALISIS PEMODELAN BENTUK GEDUNG T DAN L DENGAN INERSIA YANG SAMA TERHADAP RESPONS SPEKTRUM
oleh : Rizwan Komarudin
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : rizwankomarudin@gmail.com

## Heri Khoeri
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : hkhoeri@hesa.co.id
Abstrak: Indonesia  adalah  Negara  dengan  tingkat  kegempaan  yang  sangat  tinggi  karena  diapit  oleh lempeng  Indo-Australia  dan  lempeng  Eurasia,  hal  ini  menyebabkan  tantangan  sendiri  bagi  para  ahli struktur  dalam  merancang  suatu  bangunan  gedung  yang  tahan  terhadap  gempa.  Pada  proses perancangan  beban  gempa  dapat  dilakukan  dengan  berbagai  analisis  mulai  dari  statik  ekivalen  dan analisis dinamik respon spektrum. Tulisan ini bertujuan untuk meninjau struktur gedung menggunakan analisis dinamik respon spektrum struktur yang mengacu pada SNI 03-1726-2012. Pembebanan yang di input yaitu beban mati, beban hidup dan beban gempa. Bangunan gedung yang ditinjau dalam tulisan ini yaitu gedung bentuk gedung L dan T dengan inersia yang sama terhadap sumbu arah x. Masing-masing struktur  berlantai  3  dengan  menggunakan  Sistem  Rangka  Pemikul  Momen  Khusus  (SRPMK).  Kedua bentuk  gedung  tersebut  akan  dianalisis  menggunakan  respon  spektra  desain  kota  Jakarta  Pusat  dan diasumsikan  sebagai  tanah  lunak.  Untuk  mempercepat  proses  perhitungan  analisis  ini  menggunakan bantuan software Etabs versi 9.6. Analisis respon struktur yang ditinjau adalah waktu getar, perpindahan ( displacement ),  rasio  simpangan  antar  lantai  ( story drift ),  momen  lentur  ( bending momen )  balok  dan kolom serta torsi ( Torsion ) dari kedua bangunan gedung bentuk L dan T. Dari hasil analisis kedua bentuk gedung  didapatkan  data  data  sebagai  berikut,  gedung  bentuk  L  mempunyai  waktu  getar  lebih  kecil daripada  gedung  bentuk  T,  perpindahan  ( displacement )  gedung  bentuk  T  lebih  kecil  daripada  gedung bentuk L, simpangan antar lantai ( story drift ) gedung bentuk T lebih kecil dari pada gedung bentuk L, momen bentuk gedung T, momen maksimum gedung bentuk L lebih kecil daripada gedung bentuk T, serta torsi rata rata gedung bentuk T lebih kecil daripada gedung bentuk L
Kata kunci: respon spektrum, SNI 03-1726-2012, analisis dinamik respon spektrum
Abstract: Indonesia is a country with a very high level of seismicity which is flanked by the Indo-Australian plate and the Eurasian plate, causing its own challenges for experts in designing the structure of a building resistant to earthquakes. In the design process the seismic load can be done with a variety of analysis ranging from the equivalent static and dynamic analysis of the response spectrum. This paper aims to review the structure of the building using the response spectrum dynamic analysis of structures that refer to SNI 03- 1726-2012. Loads at the input is dead loads, live loads and seismic loads. Shapes of buildings reviewed in this paper  namely of buildings L shape and T shape with the same inertia about the axis x direction. Each of these structures by using a 3-story with Special Moment (SRPMK). Both forms of the building will be analyzed using the design response spectra Center Jakarta and assumed to be the soft ground. To speed up the calculation process  analysis  using  statistical  software  ETABS  version  9.6.  Analyzing  the  response  of  structures  to  be reviewed  is  the  time  history,  displacement,  story  drift,  bending  moment  and  Torsion.  Data  of  building obtained  the  following  data,  building  L-shape  having  a  time  history  smaller  than  building  a  T  shape, displacement building of T shape smaller than building of L shape, story drift building of T shape is smaller
than the building L shape, moments maximum L shape is smaller than T shape and torque L-shape building is smaller than building a T shape.
Keywords: spectral response, SNI 03-1726-2012, dynamic response spectrum analysis

## Pendahuluan
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang  terjadi  di  permukaan  bumi  akibat pergerakan  antar  lempeng-lempeng  di lapisan  bumi,  letusan  gunung  berapi  dan ledakan  yang  dibuat  oleh  manusia.  Dalam hubungannya  dengan  analisis  struktur, maka  yang  umum  ditinjau  adalah  gempa yang  terjadi  akibat  pergeseran  antar lempeng-lempeng tektonik yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar. Gempa ini dikenal dengan  istilah  gempa  tektonik.  Dilihat  dari banyaknya  kerusakan  dan  kegagalan bangunan yang disebabkan bencana gempa bumi  bahkan  hingga  menimbulkan  korban jiwa,  maka  analisis  bangunan  dengan struktur  tahan  gempa  sangat  diperlukan dengan  tujuan  mengetahui  resiko  yang terjadi terhadap bangunan Gedung.
Pada gempa kecil yang sering terjadi, maka struktur utama bangunan harus tidak rusak dan berfungsi dengan baik. Kerusakan kecil yang  masih  dapat  ditoleransi  pada  elemen non-struktur masih diperbolehkan.
Pada  gempa  menengah  yang  relatif  jarang terjadi,  maka  struktur  utama  bangunan boleh  rusak/retak  ringan  tetapi  masih dapat/ekonomis  untuk  diperbaiki.  Elemen non-struktur  dapat  saja  rusak tetapi  masih dapat diganti dengan yang baru.
Pada gempa kuat (strong earthquake) yang jarang  terjadi,  maka  struktur  bangunan boleh  rusak  tetapi  tidak boleh  runtuh  total (totally  collapse).  Kondisi  seperti  ini  juga diharapkan  pada  gempa  besar  (great earthquake), yang  tujuannya adalah melindungi  manusia/penghuni  bangunan secara maksimum.

## Batasan Masalah
1. Perbandingan respons spektrum kedua gedung  tersebut  dengan  Inersia  yang sama terhadap sumbu arah x
2. Mutu  beton  yang  digunakan  adalah  f’c 25  MPa  dengan  mutu  baja  tulangan utama fy = 410 MPa, tulangan sengkang fys = 240 MPa  dan E = 200000 MPa
3. Dimensi  kolom  ukuran  500mm  x 500mm  dan  dimensi  balok  300mm  x 500mm.
4. Data tanah yang digunakan yaitu tanah lunak di wilayah DKI Jakarta
5. Perhitungan  analisis  struktur  tidak menghitung detail tulangan.
6. Untuk  beban  gempa  menggunakan analisis dinamik berdasarkan peraturan gempa SNI 1726 : 2012.

## Maksud Dan Tujuan
Memberikan  gambaran  umum  tentang kedua  gedung  tersebut  dilihat  dari perpindahan  ( displacement ),  simpangan antar lantai ( story drift ), waktu getar alami gedung  (time  history),  torsi  ( torsion ),  dan momen ( bending momen )

## Hipotesa
1. Waktu getar gedung bentuk L lebih kecil daripada gedung bentuk T
2. Displacement  gedung  bentuk  T  lebih kecil daripada gedung bentuk L
3. Simpangan  antar lantai gedung bentuk T lebih kecil daripada gendung bentuk L
4. Gedung  bentuk  L  mempunyai  momen lentur  lebih  besar  daripada  gedung bentuk T
5. Torsi  gedung  bentuk  T  lebih  kecil daripada gedung bentuk L

## Landasan Teori
Konfigurasi  bangunan  pada  hakekatnya adalah  sesuatu  yang  berhubungan  dengan
bentuk,  ukuran,  macam  dan  penempatan struktur utama bangunan, serta macam dan penempatan bagian pengisi atau nonstructural element, (Arnold dan Reitherman,  1982).  Gambar  a  adalah konfigurasi  bangunan  yang  menyangkut bentuk,  ukuran  dan  proporsi  bangunan. Gambar b adalah konfigurasi bangunan yang berhubungan dengan jenis, kombinasi, letak dan  orientasi  struktur  utama  bangunan. Selanjutnya  Gambar  c  adalah  konfigurasi bangunan  yang  berhubungan  dengan  letak dan orientasi elemen non-struktur. Konfigurasi  bangunan  dapat  dilihat  pada Gambar di bawah ini
Gambar 2. Konfigurasi Bangunan
Konfigurasi  struktur  sangat  berpengaruh dalam  menentukan  suatu  perencanaan. Konfigurasi  struktur  tersebut  adalah struktur  bangunan  beraturan  atau  tidak beraturan.  Struktur  bangunan  gedung diklasifikasikan
sebagai bangunan beraturan dan tidak beraturan berdasarkan SNI 1726:2012. Klasifikasi tersebut didasarkan pada konfigurasi horizontal dan vertikal dari struktur bangunan gedung. Pada struktur bangunan beraturan, pengaruh  gempa  rencana  dapat  ditinjau sebagai  pengaruh  beban  gempa  yang berperilaku  statik,  yaitu  suatu representasi dari  beban  gempa  setelah  disederhanakan dan dimodifikasi. Sedangkan pada bangunan tidak  beraturan  harus  ditinjau  sebagai pengaruh  beban  dinamik.  Beban  gempa ekivalen statik merupakan penyederhanaan dari  beban  gempa  dinamik,  yaitu  berupa
gaya  horizontal  F  yang  bekerja  pada  pusat massa  bangunan  dan  bersifat  statik. Perhitungan  dalam  metode  ini  hanya memperhatikan  kontribusi  dari  mode  ke-1 saja, sehingga hanya cocok untuk bangunan yang cenderung kaku. Sebagai konsekuensinya,  semakin  tinggi  bangunan akan  semakin  fleksibel  dan  kontribusi higher  mode menjadi  lebih  besar,  sehingga perancangan  bangunan  harus  didasarkan pada analisis dinamik. (Widodo, 2001).
Perioda  fundamental  struktur  (T)  /  Waktu Getar.  Perioda  fundamental  struktur  (T), tidak  boleh  melebihi  hasil  koefisien  untuk batasan  atas  pada  perioda  yang  dihitung (Cu)  dan  perioda  fundamental  pendekatan, dan perioda fundamental struktur memiliki batasan  minimum  dan  maksimum,  dan besarnya nilai tersebut adalah:
T a min =C r h n x
T a max =C u T a min
Keterangan: T a min = Nilai batas bawah perioda bangunan T a max = Nilai batas atas perioda bangunan C u = dapat dilihat pada tabel
C r = dapat dilihat pada tabel
x
= dapat dilihat pada tabel h n = Ketinggian struktur
Tabel 1. Respons spektral
Tabel 2. Koefisien tipe struktur
Simpangan  ( drift )  adalah  perpindahan lateral  relatif  antara  dua  tingkat  bangunan yang berdekatan atau simpangan mendatar tiap tiap tingkat bangunan ( horizontal story to  story  deflection ).  Penentuan  simpangan antar  lantai  tingkat  desain  ( Δ )  harus dihitung  sebagai  perbedaan  defleksi  pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau.
Bagi struktur yang dirancang untuk kategori desain  seismik C,D,  E  atau F  yang  memiliki ketidakberaturan horizontal Tipe 1a atau 1b, simpangan  antar  lantai  desain, Δ ,  harus dihitung  sebagai  selisih  terbesar  dari defleksi  titik-titik  di  atas  dan  di  bawah tingkat  yang  diperhatikan  yang  letaknya segaris  secara  vertikal,  di  sepanjang  salah satu  bagian  tepi  struktur.  Defleksi  pusat massa  di  tingkat  x  ( 𝛿 𝑥 )  (mm)  harus ditentukan  sesuai  dengan  persamaan berikut:
δ x = C d δ xe I e Keterangan:
C d = Faktor amplifikasi defleksi δ xe = Defleksi yang ditentukan oleh analisis elastis I e = Faktor keutamaan gempa
Simpangan antar lantai tingkat desain tidak boleh  melebihi  simpangan  antar  lantai tingkat  izin,  seperti  diperlihatkan  dalam Tabel di bawah ini.
Tabel 3. Batas simpangan antar lantai
Torsi merupakan puntiran yang terjadi pada penampang  tegak  lurus  terhadap  sumbu utama  dari  elemen.  Beban  lateral  dapat mengakibatkan torsi pada bangunan ketika beban  lateral tersebut cenderung  memutar bangunan tersebut dengan arah vertikal. Hal ini  terjadi  ketika  pusat  beban  tidak  tepat dengan  pusat  kekakuan  elemen  vertikal beban  lateral – sistem  ketahanan  struktur tersebut.  Eksentrisitas  diantara  pusat kekakuan  dan  massa  bangunan  dapat menyebabkan gerakan torsi selama terjadinya gempa. Torsi ini dapat meningkatkan  displacement  pada  titik ekstrim  bangunan  dan  menimbulkan masalah pada elemen penahan lateral yang berlokasi pada tepi gedung. Berdasarkan SNI 1726:2012  terdapat  dua  jenis  torsi  yang terjadi, yaitu:
Gambar 3. Faktor pembesaran torsi (A x )

## Metodologi
Gambar 4. Flow chart
• “Start” Mulai
• “Data  primer” dan “Data  sekunder” , data  primer  yaitu  pemodelan  desain struktur  menurut  penulis  dan  data sekunder  adalah  jurnal  jurnal  yang dijadikan  referensi  dalam  pembuatan tugas akhir
• “Inersia  sama?” yaitu  pengolahan  data pemodelan  bentuk  gedung  T  dan  L terhadap  Momen  Inersia,  sedemikian rupa diolah sampai menemukan perhitungan Inersia yang sama.
• “Bentuk  T”  &  “Bentuk  L” Bentuk  T adalah  pemodelan  tampak  atas  dari gedung  (terlihat  seperti  huruf  T)  dan Bentuk L adalah pemodelan tampak atas (terlihat seperti huruf L)
• “Pendimensian” adalah  data  data asumsi  awal  terhadap  dimensi  Kolom, Balok  dan  Pelat  Lantai  berdasarkan  SNI 2847:2013
• “Pembebanan” adalah  proses  input beban  beban  berdasarkan  peraturan, untuk  beban  mati  mengacu  PPPURG
1987, untuk beban hidup mengacu pada “SNI  1727:2013 Beban  Minimum  untuk Perancangan  Bangunan  Gedung  dan Struktur  Lain “  dan  untuk  beban  gempa mengacu pada SNI 1726:2012 “ Tata Cara Perencanaan  Ketahanan  Gempa  Untuk Struktur  Bangunan  Gedung  &  Non Gedung” kemudian  beban  beban  yang didapat dari hasil perhitungan di input ke software Etabs 9.6
• “Analisis” yaitu  analisa  perhitungan
terhadap displacement  (D) ,  simpangan antar lantai ( Δ ), waktu getar gedung (T),
Torsi (Ax), Momen lentur (M)
• “Perbandingan  bentuk  gedung  T  dan L” yaitu  perbandingan  hasil  “Analisis” dari kedua bentuk gedung tersebut
• “Kesimpulan” adalah  simpulan  dari perbandingan  bentuk  gedung  T  dan  L, dalam  hal  ini  akan  memberikan gambaran  terhadap  kondisi  gedung berdasarkan  data  hasil  analisis  kedua gedung tersebut
• “Selesai”

## Hasil Dan Analisa
Berikut adalah data-data dari bangunan yang dianalisis • Jenis bangunan
: Gedung perkantoran
• Denah gedung
: 20 x 15 m2 • Tinggi lantai 1 : 3,5 m
• Tinggi lantai 2 -3 : 3 m
• Jenis struktur
: Beton • Jenis tanah : Tanah lunak • Mutu beton : fc’ 25 MPa • Mutu tulangan : fy 410 MPa • Sistem rangka : SRPMK
• Dimensi kolom : 500 x 500 mm
• Dimensi balok : 300 x 500 mm
Pengecekan Inersia gedung bentuk L.
Gambar 5. Gedung bentuk L
Tabel 4. Inersia gedung bentuk L
Pengecekan Inersia gedung bentuk T.
Gambar 6.  Gedung bentuk T
Tabel 5. Inersia gedung bentuk L
Berdasarkan  hasil  pengecekan  bentuk gedung L dan T terhadap koordinat sumbu x didapatkan Inersia yang sama sebesar 2500 m 4 .

## Waktu Getar
Gedung bentuk L Mode 1 ( T c y ) = 0,4679 detik (Arah Y) Mode 2 ( T c x ) = 0,4577 detik (Arah X)
Perioda fundamental pendekatan (T a ) dapat digunakan  untuk  menentukan fundamental alami (T), adalah sebagai berikut:
T a min = 0,0466 x (9.5) 0,9 = 0,353 detik T a max = 1,4 x 0.3534 = 0,495 detik Sehingga  perioda  fundamental  alami struktur untuk masing-masing arah adalah: T cy = 0,4679 detik (Arah Y) T cx = 0,4577 detik (Arah X) Gedung bentuk T Mode 1 (T cy ) = 0,4670 (Arah Y) Mode 2 (T cx ) = 0,4582 (Arah X) Perioda fundamental pendekatan (T a ) dapat digunakan  untuk  menentukan fundamental alami (T), adalah sebagai berikut:
T a min = 0,0466 x (9.5) 0,9 = 0,353 detik T a max = 1,4 x 0.3534 = 0,495 detik Sehingga  perioda  fundamental  alami struktur untuk masing-masing arah adalah: T cy = 0,4670 (Arah Y) T cx = 0,4582 (Arah X)
Simpangan Antar Lantai
Gedung Bentuk L
Tabel 6. Simpangan gedung bentuk L Arah x
Tabel 7. Simpangan gedung bentuk L arah y

## Gedung Bentuk T
Tabel 8. Simpangan gedung bentuk T Arah x
Tabel 9. Simpangan gedung bentuk T Arah y

## Displacement
Tabel 10. Displacement gedung bentuk L

## Tabel 11. Displacement gedung bentuk T

## Pemodelan Gedung
Gambar 7. Gedung bentuk L
Gambar 8. Gedung bentuk T

## Torsi
Gedung bentuk L
Tabel 12. Torsi gedung bentuk L arah x
Tabel 13. Torsi gedung bentuk L Arah y
Gedung bentuk T
Tabel 14. Torsi gedung bentuk T Arah x
Tabel 15. Torsi gedung bentuk T Arah x
Momen
Tabel 16. Gedung Bentuk L
Tabel 17. Gedung Bentuk T

## Detail Momen
Gedung bentuk L
Gambar 9. Gedung bentuk L
Tabel 18. Momen untuk gedung L
Gedung bentuk T
Gambar 10. Gedung bentuk T
Tabel 19. Momen untuk gedung T

## Kesimpulan
Tabel 20. Rekapitulasi
1. Gedung  bentuk  L  mempunyai  waktu getar lebih kecil daripada bentuk T 2. Gedung bentuk T mempunyai displacement  lebih  kecil  daripada gedung bentuk L 3. Gedung bentuk T mempunyai simpangan  antar  lantai  lebih  kecil daripada bentuk gedung L
4. Gedung  bentuk  L  mempunyai  momen maksimum lebih kecil daripada gedung bentuk T
5. Gedung  bentuk  L  mempunyai  Torsi lebih  besar  daripada  gedung  bentuk gedung  T,  dan  pengaruh  torsi  kedua bentuk gedung diabaikan.

## Daftar Pustaka
BSN.  SNI  1726-2012  "Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung”. Jakarta
BSN.  SNI  1727- 2013  “Beban  Minimum  untuk Perancangan  Bangunan  Gedung  dan Struktur Lain”. Jakarta.
BSN.  SNI  2847- 2013  “Persyaratan  Beton Struktural  untuk  Bangunan  Gedung”. Jakarta.
Budiono, B and Supriatna L. “Studi Komparasi Desain  Bangunan  Tahan  Gempa  dengan Menggunakan  SNI  03-1726-2002  dan RSNI 03-1726- 201X” Bandung: ITB, 2011 Jack  C  and  Cormac  Mc.  “Desain  Beton Bertulang  Edisi  Kelima  Jilid  2”.  Jakarta: Erlangga, 2004. Pawirodi kromo,  Widodo.  “Respon  Dinamik Struktur  Elastik”.  Yogyakarta:  UII  Press,
2001.
“Peraturan  Pembebanan  Indonesia  untuk Gedung
1983”. Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah
Bangunan, 1981.
Sudarmoko.  “Kolom  Beton  Bertulang”.
Yogyakarta: Penerbit Biro, 1994. Tarigan  M  dan  Teruna  DR.  "Perbandingan
Respon Struktur Beraturan dan Ketidakberaturan Horizontal Sudut Dalam
Akibat  Gempa  dengan  Menggunakan Analisis  Statik  Ekivalen  dan  Time History".Jurnal. Medan, 2016
Purba  HL,  "Analisis  Kinerja  Struktur  Pada Bangunan  Bertingkat  Beraturan  dan Ketidakberaturan  Horizontal  Sesuai  SNI 03-1726-2012" Jurnal Palembang, 2016