## Evaluasi Perilaku Gedung Ikatan Alumni Universitas Syiah Kuala Dengan Time History Analysis
Aldi Arisyi 1 Mochammad Afifuddin 2 Rudiansyah Putra 3
1 Mahasiswa Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Banda Aceh 23111 2,3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Banda Aceh 23111
Email: aldiarisyi@mhs.unsyiah.ac.id

## Abstract
Aceh Province is one of the areas that has a high frequency of earthquakes. Because of this, it is necessary to design  buildings  that  meet  the  latest  standards  such  as  SNI-1726-2019  and  SNI-1727-2020.  This  study  aims  to determine the structural behavior of the Syiah Kuala University Alumni Association building using the time history analysis method and the help of 3D STERA software. The data used in the form of ground acceleration of the building location  and  earthquake  input  data  in  the  form  of  historical  records  of  the  El-Centro  earthquake  and  the  Kobe earthquake. The calculation results show that the displacement value and story drift value when the review building receives the El-Centro, Kobe and Pidie Jaya earthquake loads meet the requirements of SNI-1726-2019, which is less than 2.5% h (height). For the base shear value, all types of earthquake loads that are given meet the requirements of SNI-1726-2019, which must be greater than 984,59 kN. At the end of the analysis, we can see the ductility test, where of all the earthquake loads given, the review building experienced the most post-elastic conditions when it received the Kobe earthquake load compared to El-Centro earthquake load.
Keywords: Time history analysis, STERA 3D, SNI-1726-2019, El-Centro earthquake, Kobe earthquake

## Abstrak
Provinsi Aceh merupakan salah satu daerah yang memiliki frekuensi terjadinya gempa bumi yang tinggi. Karena hal  tersebut  diperlukan perencaan gedung  yang  memenuhi  standar  terbaru  seperti  pada  SNI-1726-2019  dan  SNI- 1727-2020.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  perilaku  struktur  gedung  Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah Kuala menggunakan metode time history analysis dan bantuan software STERA 3D. Data yang digunakan berupa percepatan tanah lokasi gedung serta data masukan gempa berupa rekaman riwayat gempa El-Centro dan gempa Kobe.  Hasil  perhitungan  menunjukkan  bahwa  nilai  displacement  dan  nilai  story  drift  ketika  gedung  tinjauan menerima beban gempa El-Centro dan gempa Kobe memenuhi syarat SNI-1726-2019 yaitu lebih kecil dari 2,5% h (tinggi). Untuk nilai base shear, semua jenis beban gempa yang diberikan juga memenuhi syarat SNI-1726-2019 yaitu harus  lebih  besar  dari  984,59  kN.  Dibagian  akhir  analisis  dapat  dilihat  pengujian  daktilitas,  dimana  dari  semua beban gempa yang diberikan, gedung tinjauan mengalami kondisi pasca-elastik terbanyak ketika menerima beban gempa Kobe dibandingkan beban gempa El-Centro.
Kata kunci: Time history analysis, STERA 3D, SNI-1726-2019, gempa El-Centro, gempa Kobe

## 1. Pendahuluan
Provinsi  Aceh  merupakan  salah  satu  daerah  yang memiliki frekuensi terjadinya gempa bumi yang tinggi [6].  Pada  tanggal  26  Desember  2004,  Aceh  pernah mengalami  gempa  bumi  dengan  kekuatan  9,1–9,3 skala  Richter  sehingga  menyebabkan  sarana  dan prasarana  banyak  yang  hancur  dan  mengakibatkan kerugian  yang  sangat  besar  [9].  Karena  hal  tersebut diperlukan  perencanaan  gedung  yang  memenuhi kriteria standar bangunan tahan gempa dengan aturan bangunan tahan gempa yang terbaru seperti pada  [1] dan [2].
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku struktur gedung berupa story displacement, story drift, base  shear dan daktilitas dalam  merespon  beban gempa  berdasarkan  rekaman  riwayat  gempa  yang pernah  terjadi.  Data  rekaman  riwayat  gempa  yang digunakan  berupa  gempa  dengan  periode  gempa pendek  dan  percepatan  gravitasi  besar  merupakan gempa yang dapat memberikan dampak terburuk pada
suatu  konstruksi  sesuai  pada  [8].  Maka  rekaman riwayat beban gempa yang digunakan pada penelitian ini adalah gempa Kobe yang terjadi di Jepang tahun 1995 dan gempa El-Centro yang terjadi di California tahun 1940. Metode yang digunakan pada penelitian ini  berupa  metode Time  History  Analysis (THA) seperti pada penelitian [3], [4] dan [5].
Kajian penelitian ini adalah Gedung Ikatan Alumni Universitas Syiah Kuala yang terdiri atas 3 lantai yang memiliki bentuk letter L dan berfungsi sebagai kantor. Data  yang  digunakan  berupa  gambar  detail engineering design Gedung Ikatan Alumni Universitas  Syiah  Kuala.  Struktur  bagian  bawah bangunan  Gedung  Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah Kuala  tidak  diperhitungkan  serta  sistem  struktur bangunan  berupa  Sistem  Rangka  Pemikul  Momen Khusus.
Penelitian  ini  melihat  respons  struktur  menahan beban  gempa  dengan  metode Time  History  Analysis dengan menggunakan software STERA 3D.
Pembebanan seperti beban mati dan beban hidup pada struktur  gedung  beton  bertulang  dihitung  secara manual  sedangkan  beban  gempa  dilimpahkan  dari rekaman  riwayat  gempa  yang  pernah  terjadi. Selanjutnya  dari  output  data  STERA  dilakukan evaluasi perilaku struktur gedung berdasarkan [1].
Hasil  evaluasi displacement menunjukkan  bahwa nilai displacement akibat beban gempa El-Centro dan beban gempa Kobe pada setiap elevasi gedung dalam arah X dan arah Y berada dalam kategori memenuhi syarat.
Hasil evaluasi drift menunjukkan bahwa nilai drift akibat beban gempa El-Centro, Kobe dan Pidie Jaya pada setiap elevasi gedung dalam arah X dan arah Y lebih  kecil  dari  2,5%  h  sehingga  berada  dalam kategori memenuhi syarat.
Hasil  evaluasi  nilai base  shear menunjukkan semua  jenis  beban  gempa  yang  digunakan  berada dalam kategori memenuhi syarat berdasarkan [1].
Hasil  uji daktilitas menunjukkan  bahwa  gedung Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah  Kuala  mengalami kondisi pasca-elastik terbanyak  terjadi  akibat  beban gempa  Kobe.  Sedangkan  hasil  uji daktilitas dengan kondisi elastik terbanyak  setelah  pengujian  terjadi akibat beban gempa El-Centro.

## 2. Metodologi penelitian

## 2.1 Pengumpulan data
Penelitian ini menggunakan data sekunder berupa data detail  engineering  design gedung,  data percepatan  tanah  puncak  (PGA)  dan  data  rekaman riwayat  gempa  yang  diperoleh  dari  penelitian terdahulu  serta  beberapa  Lembaga  Pemerintah. Selanjutnya data
kombinasi pembebanan menggunakan data beban mati dan data beban hidup yang dihitung secara manual berdasarkan [1] dan [2].

## 2.2 Mutu bahan
Penelitian ini menggunakan data sekunder berupa data detail  engineering  design gedung,  data percepatan  tanah  puncak  (PGA)  dan  data  rekaman riwayat  gempa  yang  diperoleh  dari  penelitian terdahulu  serta  beberapa  Lembaga  Pemerintah. Selanjutnya data
kombinasi pembebanan menggunakan data beban mati dan data beban hidup yang dihitung secara manual berdasarkan [1] dan [2].

## 2.2 Mutu bahan
Gedung yang menjadi tinjauan pada penelitian ini memiliki  elemen  struktural  utama  berupa  rangka beton bertulang. Adapun mutu bahan yang digunakan yaitu:
a. Tegangan  leleh  baja  tulangan  utama  (f y ) sebesar 390 MPa, b. Tegangan  leleh  baja  tulangan  utama  (f y ) sebesar 240 MPa, c. Mutu beton (f c ’) sebesar 20,75 MPa.

## 2.3 Permodelan struktur
Data  yang  digunakan  berupa  gambar detail engineering desi gn Gedung Ikatan Alumni Universitas  Syiah  Kuala  yang  terdiri  atas  3  lantai. Gedung  ini  memiliki  tinggi,  panjang  dan  lebar bangunan  sebesar  18,90  m,  32  m  dan  28  m. Selanjutnya denah tiap lantai serta pemodelan struktru gedung diperlihatkan pada gambar.
Gambar 1 Denah lantai 1

## Gambar 2 Denah lantai 2
73
Gambar 3 Denah lantai 3
Gambar 4 Denah lantai 3 elev. +11.65
Gambar 5 Pemodelan struktur gedung pada STERA 3D

## 2.4 Data spektra lokasi
Tabel  1  Data  spektral  percepatan  lokasi  gedung tinjauan No. Data Koefisien 1 PGA (g) 0,660 2 Ss (g) 1,505 3 S 1 (g) 0,600

## 2.5 Data gempa
Penelitian  ini  menggunakan  data  gempa  berupa data  rekaman  riwayat  gempa  El-Centro  dan  gempa Kobe.  Data  tersebut  diperoleh  dari software STERA 3D. Jenis arah gempa yang digunakan adalah sebagai berikut:
a. Arah X berupa data gempa horizontal 1 yang terjadi pada arah timur dan barat,
b. Arah Y berupa data gempa horizontal 2 yang terjadi pada arah selatan dan utara,
c. Arah Z berupa data gempa vertikal yang terjadi pada arah bawah dan atas.

## 2.6 Analisis struktur
Evaluasi dari perhitungan struktur untuk memperoleh  perilaku  elemen  struktur  setelah menerima  beban  gempa  dilakukan  secara  komputasi menggunakan software STERA  3D  ver.  10.3. Berdasarkan  [7],  langkah-langkah  analisis  struktur pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Pemodelan grid bangunan,
b. Pemodelan perletakan,
c. Pemodelan kolom,
d. Pemodelan balok,
e. Pemberian nilai Weight dan Height ,
f. Pemberian nilai redaman gempa,
g. Analisis model struktur bangunan,
h. Pemberian beban gempa,
i. Analisis dinamis riwayat waktu,
j. Diperoleh output STERA  3D  berupa  data perilaku struktur gedung.

## 2.7 Analisis data
Analisis  data  pada output STERA  3D  dilakukan berdasarkan  tahapan  masing-masing  pada  evaluasi struktur perilaku struktur gedung. Adapun  data yang diambil  untuk  dievaluasi  berdasarkan  persyarayan pada [1] adalah sebagai berikut:
a. Nilai displacmenet ditunjukkan pada data “dx” dan “dy” pada file “max_strucutre.txt”,
b. Nilai story  drift ditunjukkan  pada  data  “sdx” dan “sdy” pada file “max_strucutre.txt”,
c. Nilai base  shear ditunjukkan  pada  data  “sfx” dan “sfy” pada file “max_strucutre.txt”.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Pembebanan
Perhitungan  pembebanan  pada  beban  mati  dan beban hidup gedung Ikatan Alumni Universitas Syiah Kuala dilakukan berdasarkan [1] dan [2]. Perhitungan pembebanan dikelompokkan berdasarkan pada setiap elevasi  gedung  sesuai  pada  Gambar  serta  hasil perhitungan tersebut diperlihatkan pada Tabel.

## Gambar 6 Elevesi gedung tinjauan

## Tabel 2 Hasil perhitungan kombinasi beban
No. Elevasi Gedung Beban Mati Beban Hidup Total (kN) (kN) (1,2D + 1,6L) 1 +0.00 9964 297 12432 2 +5.00 6424 331 8238 3 +9.00 3237 239 4267 4 +11.30 2972 75 3686 5 +13.40 831 0 997 6 +15.60 631 0 757 7 +18.90 427 0 513

## 3.2 Skala intensitas gempa
Evaluasi  perilaku  struktur  bangunan  gedung Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah  Kuala  dilakukan dengan  metode  time  history  analysis,  sehingga percepatan  muka  tanah  asli  dari  rekaman  riwayat gempa  perlu  diskalakan  agar  memperoleh  nilai percepatan puncak pada lokasi gedung tersebut. Nilai skala intensitas gempa diperlihatkan pada Tabel.

## Tabel 3 Nilai skala intensitas gempa
Percepatan Gempa I e PGA Tanah Asli PGA M Skala Gempa (g) (g) El-Centro 1.00 0.342 0.660 1.930 Kobe 1.00 0.808 0.660 0.817

## 3.3 Displacement
Nilai displacement maksimum  pada  sumbu  X maupun  sumbu  Y  dapat  diperoleh  dari  hasil pengolahan output STERA  3D.    Selanjutknya  nilai tersebut dievaluasi berdasarkan [1].

## Tabel 4 Nilai displacement arah X
Elevasi Gedung Displacement arah X El-Centro Kobe (cm) (cm) + 18.90 18.00 19.60 + 15.60 17.79 19.03 + 13.40 16.41 16.64 + 11.30 15.57 15.24 + 9.00 14.36 13.41 + 5.00 9.79 7.89 + 0.00 0.00 0.00 Tabel 5 Nilai displacement arah Y Elevasi Gedung Displacement arah Y El-Centro Kobe (cm) (cm) + 18.90 24.18 23.66 + 15.60 23.65 23.32 + 13.40 22.57 22.17 + 11.30 21.05 20.89 + 9.00 18.63 18.53 + 5.00 11.55 11.38 + 0.00 0.00 0.00

## Gambar 7 Grafik displacement arah X

## Gambar 8 Grafik displacement arah Y
Berdasarkan  [1], nilai displacement terbesar  arah X  yang  terjadi  akibat  beban  gempa  Kobe.  Nilai displacement tersebut  terjadi  pada  elevasi  gedung
0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6
+18.90  yaitu  sebesar  19,60  cm  serta  berada  dalam kategori memenuhi syarat.
Sedangkan  pada  arah  Y,  nilai displacement terbesar arah Y  yang terjadi  akibat beban gempa El- Centro.  Nilai displacement tersebut  terjadi  pada elevasi  gedung  +18.90  yaitu  sebesar  24,18  cm  serta berada dalam kategori memenuhi syarat.

## 3.4 Story drift
Berdasarkan [1], nilai story drift diharuskan lebih kecil dari 2,5% tinggi bangunan dibawah tingkat x.

## Tabel 6 Nilai story drift arah X
Elevasi Gedung Displacement arah X El-Centro Kobe (cm) (cm) + 18.90 0.83 0.87 + 15.60 1.94 2.45 + 13.40 1.27 1.40 + 11.30 1.64 1.83 + 9.00 4.84 5.53 + 5.00 9.79 7.89 + 0.00 0.00 0.00

## Tabel 7 Nilai story drift arah Y
Elevasi Gedung Displacement arah Y El-Centro Kobe (cm) (cm) + 18.90 0.71 0.87 + 15.60 2.03 2.61 + 13.40 1.52 1.77 + 11.30 2.44 2.77 + 9.00 7.10 7.17 + 5.00 11.55 11.38 + 0.00 0.00 0.00
Gambar 9 Grafik story drift arah X

## Gambar 10 Grafik story drift arah Y
Nilai story drift terbesar pada arah X terjadi akibat gempa  El-Centro  yaitu  sebesar  1,96%  h  dan  terjadi pada  elevasi  gedung  +5.00.  Berdasarkan  [1],  nilai story  drift yang  terjadi  termasuk  dalam  kategori memenuhi syarat.
Nilai story drift terbesar pada arah Y juga terjadi akibat  gempa  El-Centro  yaitu  sebesar  2,31%  h  dan terjadi  pada  elevasi  gedung  +5.00.  Sehingga  nilai story  drift tersebut  termasuk  dalam  kategori memenuhi syarat.

## 3.5 Base shear
Berdasarkan  [1],  hasil  perhitungan  base  shear maksimum  harus  lebih  besar  85%  dari  nilai  geser, dimana  nilai  geser  merupakan  berat  total  gedung dikalikan  dengan  koefisien  respons  seismik.  Maka batasan base  shear yang  diizinkan  pada  gedung tinjauan ini adalah sebesar 984,59 kN.

## Tabel 8 Hasil evaluasi base shear
Gempa Base Shear (V) Syarat V ≥ V 1 Keterangan Arah X Arah Y Arah X Arah Y (kN) (kN) (kN) El-Centro 4318 5197 984.59 MS (a) MS (a) Kobe 4210 4871 984.59 MS (a) MS (a) Catatan:
(a) MS  = Memenuhi Syarat
0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6

## Gambar 12 Grafik base shear arah Y
Nilai base  shear yang  terjadi  akibat  setiap  jenis gempa berada di atas batasan yang diizinkan pada [1] sehingga  Gedung  Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah Kuala  termasuk  dalam  kategori  memenuhi  syarat terhadap  base  shear  masing-masing  jenis  gempa. Perbedaan  nilai base  shear pada  arah  X  dan  arah  Y terjadi karena perbedaan lebar bangunan arah X dan arah  Y  serta  perbedaan  posisi  kolom  pada  arah  X maupun arah Y.

## 3.5 Uji daktilitas
Hasil  evaluasi displacement , story  drift dan base shear mendapatkan hasil yang baik dan buruk dalam menahan  empat  jenis  beban  gempa  yang  diberikan. Maka  gedung  tersebut  perlu  dilakukan  uji  daktilitas dengan  bantuan software STERA  3D  versi  10.3. Tujuan uji daktilitas tersebut untuk mengetahui sifat struktur  bangunan  dalam  berdeformasi  menahan beban  gempa  serta  tingkat  kerusakan  yang  terjadi pada struktur bangunan tersebut.
Hasil  uji daktilitas menunjukkan  bahwa  gedung Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah  Kuala  mengalami kondisi pasca-elastik terbanyak  terjadi  akibat  beban gempa  Kobe.  Sedangkan  hasil  uji daktilitas dengan kondisi elastik terbanyak  setelah  pengujian  terjadi akibat beban gempa EL-Centro.

## 4. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan  hasil  analisis  menggunakan  metode Time  History  Analysis pada  penelitian  ini  diperoleh beberapa  kesimpulan  yaitu  hasil displacement maksimum untuk beban gempa El-Centro dan beban gempa Kobe arah X masing-masing adalah 18,00 cm; 19,60 cm dan arah Y adalah 24,18 cm; 23,66 cm. Nilai displacement akibat  kedua  jenis  beban  gempa  pada setiap elevasi gedung berada pada kategori memenuhi syarat,  dimana  batasan  nilai displacemnet adalah 2,5%h.
Hasil story drift maksimum  menunjukkan  bahwa ketika  menerima  beban  gempa  El-Centro  dan  beban gempa Kobe berada dalam kategori memenuhi syarat yaitu  pada  elevasi  gedung  +5.00  arah  X  sebesar
1,96%h dan arah Y sebesar 3,38% h, dimana batasan nilai story drift pada lantai tersebut adalah 2,5% h. Hasil  evaluasi base  shear menunjukkan  bahwa ketika menerima empat jenis beban gempa termasuk dalam  kategori  memenuhi  syarat  berdasarkan  nilai minimum  yaitu  sebesar  984,59  kN.  Hasil output STERA 3D menunjukkan bahwa base shear terbesar pada arah X yaitu sebesar 4318 kN pada beban gempa El-Centro.  Sedangkan base  shear terbesar pada  arah Y yaitu sebesar 5195 kN pada beban gempa El-Centro juga.
Hasil  evaluasi daktilitas menunjukkan  bahwa gedung  Ikatan  Alumni  Universitas  Syiah  Kuala mengalami  kondisi pasca-elastik terbanyak  terjadi akibat  beban  gempa  Kobe.  Sedangkan  hasil  uji daktilitas dengan  kondisi elastik terbanyak  setelah pengujian terjadi akibat beban gempa El-Centro.
Adapun saran yang dapat penulis berikan kepada peneliti yang akan datang yaitu melakukan peninjauan kembali  ukuran  elemen  struktural  gedung  Ikatan Alumni  Universitas  Syiah  Kuala  yang  lebih  efektif untuk  mengurangi  besarnya drift ketika  menerima beban gempa.
Penelitian ini juga dapat dilakukan dengan metode pushover  analysis untuk  mengetahui  perliaku bangunan  sampai  fase  keruntuhan  serta  melakukan perbandingan  dengan  metode time  history  analysis . Serta melanjutkan analisis dengan beberapa rekaman gempa lain yang terjadi di Indonesia dan melakukan penelitian ini dengan beberapa software lain terhadap analisis perilaku bangunan akibat beben gempa.

## 5. Daftar pustaka
[1] Anonim,  2019,  Standar  Nasional  Indonesia 1726-2019:  Tata  Cara  Perencanaan  Ketahanan Gempa  Untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan Nongedung.
[2] Anonim,  2020,  Standar  Nasional  Indonesia 1727-2020:  Beban  Desain  Minimum  dan Kriteria  Terkait  Untuk  Bangunan  Gedung  dan Struktur Lain.
[3] Ayuna,  Delti.  2016.  Evaluasi  Perilaku  Struktur Beton Bertulang Akibat Gempa Dengan Metode Time History Analysis. Universitas Syiah Kuala.
[4] Handayono,  Irlangga  Nedial,  et  al.  2019. “Evaluasi  Kinerja  Gedung  20  Lantai  Dengan Variasi  Dinding  Geser  Berdasarkan  Analisis Time  History  Gempa.”  Journal  of  The  Civil Engineering Student, vol. 1, no. 3, pp. 83–90.
[5] Hasdanita,  Fitry.  2014.  Evaluasi  Perilaku Struktur  Bangunan  Beton  Bertulang  Akibat Gempa Dengan Metode Time History Analysis. Universitas Syiah Kuala.
[6] Irwandi,  et  al.  2017.  “Tuntutan  Dan  Tantangan Pembuatan  Peta  Bahaya  Gempa  Bumi :  Study Kasus Pidie Jaya Dan Banda Aceh.” Konferensi Nasional Teknik Sipil 11, pp. 26–27.
[7] Juliansyah,  Andri.  2017.  Evaluasi  Kinerja Gedung  Beton  Bertulang  Dengan  Variasi
Perletakan Dinding Geser Berdasarkan Analisis Pushover. Universitas Syiah Kuala.
[8] Karisoh, Patrisko Hirel, et al. 2018.
“Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Dengan  Sistem  Rangka  Pemikul  Momen Khusus.”  Jurnal  Sipil  Statik,  vol.  6,  no.  6,  pp. 361–372.
[9] Sunardi,  Bambang,  et  al.  2017.  Estimasi Percepatan  Tanah  Maksimum  Dan  Spektra Percepatan Akibat Gempa 7 Desember 2016 Di
Kabupaten Pidie Jaya. no. April 1967, pp. 1654– 62.