## KAJIAN RESPON GEMPA DAN KERENTANAN BANGUNAN PUBLIK BERDASARKAN DATA MIKROTREMOR DI ACEH UTARA
Sri Cici Desmita a,* , Umar Muksin b , Yunita Idris c a Mahasiswa, Magister Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh
b Tsunami and Disaster Mitigation Research Center (TDMRC), Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh c Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh *Corresponding author, email address: cicidesmita.cd@gmail.com
A R T I C L E     I N F O

## A B S T R A C T
Article History: Analysis  of  building  and  soil  interactions  is  an  essential  part  of building  construction  appraisal.  In  this  article,  the  response  of buildings  to  earthquakes  identified  by  determining  the  natural frequency  of  the  soil  and  the  value  of  the  natural  frequency  of buildings on each floor, as well as examining the relationship between the  natural  frequency  of  the  soil  and  the  natural  frequency  of  the building.  This  article  will  also  identify  attenuation factors for  type  of public  buildings  that  have  different  functions,  namely  school  and campus  buildings,  and  determine  the  effect  of  resonance  on  building infrastructure.  Analyzed  public  buildings  include  rest  area  buildings, elementary  school  buildings,  junior  high  schools,  and  campuses.  The variable  number  of  floors  is  also  an  aspect  that  will  be  observed. Microtremor data research utilizes a near-broadband seismometer. The vibration  recording  device  is  placed  on  the  ground,  and  the  reviewed buildings are school and campus. Data collection was carried out when the condition of the building was not loaded, measurements were made on  each  floor  of  the  building  as  many  as  5  points  on  the  floor  and  1 point  on  the  ground  for  30  minutes  at  each  measurement  point.  The methods  used  are  Horizontal-to-Vertical  Spectral  Ratio  (HVSR),  Fast Fourier  Transform  (FFT),  Floor  Spectral  Ratio  (FSR),  and  Random Decrement  Method  (RDM).  The  calculation  results  show  that  the natural  frequency  value  of  the  soil  is  in  the  range  of  0.7  to  0.85  Hz except  for  the  location  of  the  campus  building  that  the  value  reaches 6.868  Hz,  the  reason  of  this  value  is  the  type  of  soil  in  the  area  is dominated by hard rocks. The natural frequency of the building (f 0 ) is in  the range of 2.557 Hz to 4.292 Hz,  a low frequency and meets the requirements  of  SNI,  for  the  damping  ratio  of  the  building  is  in  the range  of  2.002  to  4.974%,  the  low  category  meets  the  attenuation standard  of  2  to  5%,  the  five  review  buildings  have  a  low  resonance level,  the  natural  vibration  period  of  the  building  is  in  a  safe  limit according to SNI 17-02-2012 and the vulnerability index is low.
Received 01 June 2022 Accepted 09 September 2022
Online 30 September 2022

## Keywords:

## Microtremor
Natural Frequency Of The Soil N atural Frequency Of The Building Resonance
V ulnerability Index
© 2022 Magister Teknik Sipil Unsyiah. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Aceh  Utara  merupakan  daerah  yang  terdapat  dua  sesar  aktif  yaitu  Sesar  Lhokseumawe  dan  Sesar Nisam  (Muksin,  2019).  Sesar  Nisam  dan  Lhokseumawe  sampai  saat  ini  masih  menghasilkan  gempa dengan skala di bawah M 5.0. Dengan demikian bahaya gempa di Aceh Utara tergolong tinggi sehingga pembangunan  infrastruktur  perlu  mempertimbangkan  risiko  bencana  gempa  bumi.  Gempa  merupakan salah  satu  beban  yang  perlu  dipertimbangkan  dalam  perencanaan  suatu  infrastruktur  bangunan  karena

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan (JARSP) Journal of Archive in Civil Engineering and Planning
E-ISSN: 2615-1340; P-ISSN: 2620-7567
Journal homepage: http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/JARSP/index
gempa bumi bisa terjadi kapan pun, dan dimana pun salah satunya bangunan bertingkat yang ada di Aceh Utara.  Kegagalan  bangunan  akibat  gempa  bumi  merupakan  salah  satu  kasus  dari  perencanaan  desain gedung  yang  sering  mengabaikan  batas  periode  getar  alami  struktur.  Nilai  batas  periode  getar  ini  dapat diperoleh  dari  nilai  frekuensi  natural  bangunan  dan  tanah  di  bawahnya.  Aspek  lain  yang  perlu dipertimbangkan adalah tingkat redaman dari bangunan terhadap guncangan.
Pengukuran frekuensi natural bangunan terhadap frekuensi natural tanah merupakan salah satu faktor penting  yang  dapat  digunakan  untuk  memprediksi  potensi  kerusakan  bangunan  akibat  gempa  bumi (Gosar, 2010). Adapun yang dilakukan pada penelitian ini yaitu menentukan frekuensi natural bangunan dan  frekuensi  natural  tanah  pada  bangunan  2  lantai  dan  3  lantai  serta  menghitung  nilai  rasio  redaman ( damping  ratio )  dengan  menggunakan  alat  mikrotremor,  menentukan  nilai  amplifikasi  dan  pengaruh resonansi terhadap bangunan. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung nilai frekuensi natural tanah dan nilai frekuensi natural bangunan pada setiap lantai, untuk mengkaji hubungan nilai frekuensi natural tanah dengan  nilai  frekuensi  natural  bangunan,  untuk  menentukan  faktor  redaman  untuk  tipe  bangunan  yang berbeda, dan untuk mengetahui pengaruh resonansi terhadap infrastruktur bangunan publik.

## 2. KAJIAN PUSTAKA

## 2.1  Pengaruh Efek Lokal Terhadap Gempa Bumi
Menurut  Nashir  (2013),  hubungan  intensitas  gempa  bumi  terhadap  kerusakan  suatu  wilayah dipengaruhi  oleh  jarak  dari  sumber  gempa,  skala  gempa,  ukuran  zona  patahan,  energi  yang  dilepaskan batuan, jenis geologi antara sumber dan lokasi setempat serta kondisi geologi lokal. Besar percepatan dan kecepatan maksimum energi gempa dipengaruhi oleh kondisi geologi setempat. Percepatan dan kecepatan (khususnya  sensor  horizontal)  ini  berpengaruh  secara  langsung  terhadap  kerusakan  bangunan  akibat gempa bumi.

## 2.2  Frekuensi Dominan dan Amplifikasi
Frekuensi  dominan  atau  f 0 merupakan  nilai  gelombang  frekuensi  yang  paling  sering  muncul  dan berulang  sehingga  dapat  diakui  sebagai  suatu  nilai  frekuensi  dominan  yang  terdapat  pada  daerah penelitian. Nilai frekuensi dominan dapat memberikan informasi mengenai jenis dan karakteristik batuan yang terdapat pada daerah penelitian. Amplifikasi merupakan perbesaran gelombang seismik yang terjadi akibat  adanya  perbedaan  yang  signifikan  antar  lapisan,  dengan  kata  lain  gelombang  seismik  akan mengalami perbesaran, jika merambat pada suatu medium ke medium lain yang lebih lunak dibandingkan dengan medium  awal  yang  dilaluinya.  Semakin  besar  nilai  perbedaan  yang  dihasilkan  maka  perbesaran yang akan dialami oleh gelombang akan semakin besar pula (Arifin, 2014).

## 2.3  Frekuensi Natural
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  (Gosar, 2010).  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.
T =
(1)
Dimana fn adalah Frekuensi Natural (Hz); dan T adalah Perioda (detik).

## 2.4  Penentuan Perioda
Perioda fundamental struktur (T) tidak boleh melebihi hasil koefisien (Cu) untuk batasan atas pada perioda  yang  dihitung.  Untuk  menentukan  periode  fundamental  struktur  T  diizinkan  secara  langsung
menggunakan periode pendekatan Ta berdasarkan persamaan :
Ta = C t h n x (2)
Dimana Ta adalah periode fundamental pendekatan (detik), Ct adalah koefisien dari tabel, hn adalah ketinggian struktur; dan x adalah koefisien dari tabel.
T < CᵤTa
(3)
Dimana  T  adalah  Periode  getar  alami,  Ta  adalah  Periode  fundamental  pendekatan  (detik);  dan Cu adalah koefisien dari tabel.

## 2.5  Analisis Mikrotremor
Mikrotremor  atau  biasa  disebut  dengan ambient  noise adalah  getaran  tanah  dengan  amplitudo mikrotremor  yang  disebabkan  oleh  faktor  alam  ataupun  faktor  manusia.  Mikrotremor  didasarkan  pada rekaman ambient noise yang menentukan parameter karakteristik dinamika (rasio redaman dan frekuensi natural)  (Nakamura,  2000).  Pada  dasarnya  pengukuran  mikrotremor  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  seismograf.  Perekaman  mikrotremor  memerlukan  seismometer  dengan  tiga  komponen yang merekam komponen NS ( north-south ), EW ( east-west ), dan vertikal ( up-down).

## 2.6  Analisis Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR)
Metode  HVSR  merupakan  metode  yang  membandingkan  spektrum  komponen  horizontal  terhadap komponen vertikal dari gelombang mikrotremor (Suciati, 2017). Dari ketiga komponen tersebut  didapat persamaan seperti yang ditunjukkan pada persamaan:
= ² ² (4)
Dimana NS adalah komponen North-South (utara-selatan), EW adalah data spektrum dari komponen East-West (timur-barat); dan V adalah komponen vertical (vertikal) atau sering disebut dengan Up-Down.

## 2.7  Analisis Floor Spectral Ratio (FSR)
Floor  Spectral  Ratio (FSR)  adalah  metode  standar  yang  digunakan  untuk  menentukan  frekuensi natural dan resonansi bangunan yang menggambarkan karakteristik bangunan terhadap gempa bumi. Data akuisisi  diolah  menggunakan  analisis  spektrum  pada  setiap  komponen  horizontalnya,  sehingga  didapat frekuensi natural bangunan yang diestimasi dari puncak FSR tertinggi dan dikorelasikan dengan frekuensi natural  bangunan  hasil  analisis  spektrum.  Metode  FSR  ini  merupakan  metode  fungsi  transfer  dari  tiap lantai antara spektrum bangunan dan spektrum tanah. Fungsi transfer dari struktur telah diperkirakan oleh rasio spektrum struktur dan spektrum tanah atau spektrum bidang bebas (Wulandari, 2012).

## 2.8  Analisis Random Decrement Method (RDM)
Random  Decrement  Method (RDM)  dikenal  sebagai  metode  transform  serangkaian  waktu  acak dalam  pengurangan  energi  dari  getaran  bebas  struktur  bangunan  (Nashir,  2013).  Tujuannya  yaitu  untuk membatalkan  komponen  acak  agar  didapatkan  kurva  getaran  bebas  yang  buruk  dari  perkiraan damping dan  frekuensi  natural.  Prinsip  analisis Random  Decrement  Method (RDM)  yaitu  merespon  dari  sebuah sistem  frekuensi  acak  untuk  difilter  menjadi  eksitasi  acak  dan  mengetahui damping  ratio bangunan dengan proses bandpass filter dalam evaluasi frekuensi alami dari spektrum fourier (Tunggal, 2013).

## 2.9  Resonansi
Peristiwa dimana ikut  bergetarnya suatu  benda karena benda lain bergetar yang memiliki frekuensi sama dengan frekuensi alamiah benda tersebut. Frekuensi dari benda yang ikut bergetarlah yang disebut
frekuensi  alamiah.  Jika  nilai  frekuensi  bangunan  mendekati  nilai  frekuensi  natural  material  tanah  atau sama  dengan  kelipatan  frekuensi  natural  material  tersebut  maka  getaran  seismik  akan  membuat  sebuah resonansi dengan bangunan yang akan meningkatkan stress pada bangunan tersebut (Gosar, 2010). Untuk mendapatkan nilai rasio resonasi bangunan dan pengidentifikasian tingkat resonansi bangunan, digunakan persamaan:
R = x 100% (5)
Dimana  R  adalah  rasio  resonansi  bangunan  (%),  fb  adalah  frekuensi  bangunan  (Hz);  dan  ft  adalah frekuensi natural tanah (Hz).

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada gedung yang memiliki 3 lantai dan 2 lantai yaitu bangunan-bangunan publik  seperti  Gedung  Rest  Area  ,  SD  2  Lhoksukon,  gedung  STIKES  Lhoksukon,  gedung  SMP  1 Lhoksukon dan Universitas Malikussaleh yang terletak di Kabupaten Aceh Utara.

## Gambar 1. Peta lokasi gedung penelitian

## 3.2 Studi Literatur
Studi  literatur  dilakukan  untuk  proses  pengumpulan  materi,  konsep  dan  standar  yang  digunakan dalam  penelitian  berupa  kondisi  lokasi,  mikrotremor,  frekuensi  natural, damping  rasio ,  metode Horizontal  to  Vertical  Spectral  Ratio (HVSR),  metode Floor  Spectral  Ratio (FSR),  metode Random Decrement Method (RDM), resonansi bangunan, perioda getar alami bangunan dan indeks kerentanan.

## 3.3 Peralatan yang Digunakan
Peralatan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  Geobit Instruments model  S-20 Near  Broad Band Seismik  Sensor, Seismic  Recorder Model  SRi32L,  Sri32D,  Memory  32bit, Global  Positioning System (GPS),  antena  GPS,  baterai  12  V,  kabel  GPS,  kabel  Seismometer,  kabel COMM  Ports ,  kabel Power , laptop perangkat pendukung untuk menganalisis data.

## 3.4  Pengumpulan Data
Pada  penelitian  ini  data-data  yang  diperlukan  untuk  penelitian  ini  berupa  data  primer  dan  data sekunder.

## 3.4.1  Pengambilan Data Mikrotremor
Pengambilan  data  dilakukan  pada  saat  kondisi  bangunan  tidak  terbebani  secara  signifikan  oleh lingkungan. Bangunan yang akan dilakukan penelitian yaitu bangunan publik yang terletak di Aceh Utara, untuk bangunan 2 lantai gedung Rest Area dengan tinggi 9 m, lebar 36 m, panjang 46 m, gedung STIKES Lhoksukon  tinggi  9  m,  lebar  18,5  m,  panjang  25  m,  gedung  SMP  1  Lhoksukon  tinggi  8  m,  lebar  9  m, panjang  40 m,  gedung  SD 2  Lhoksukon  tinggi  8 m,  lebar  9 m,  panjang  32 m,  untuk  bangunan  3  lantai yaitu gedung Universitas Malikussaleh dengan tinggi  12 m, lebar  17 m,  dan panjang 40 m. Pengukuran dilakukan dari lantai dasar sampai lantai atas dengan peletakan alat di setiap sudut bangunan dan ditengah bangunan sebanyak 5 titik perlantainya dan 1 titik ditanah, untuk waktu pengukuran 30 menit pertitiknya. Perletakan titik tetap segaris dari lantai dasar sampai lantai atas. Data pengukuran disetiap titik yang telah direkam di-convert dalam format mseed . Setelah semua data di mseed diolah menggunakan Geopsy.

## 3.5 Pengolahan Data

## 3.5.1  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 . Tahapan  pertama  melakukan  proses smoothing dengan  metode Konno-Ohmachi dengan  koefisien bandwith sebesar  40,  dan digunakan  taper  fungsi Gaussian 0,50  dengan  frekuensi  sampling  1  –  10  Hz. Kemudian dilakukan pemilihan windows 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.

## 3.5.2  Pengolahan Data Mikrotremor pada Gedung
Analisis  spektrum  mikrotremor  bangunan  tidak  dianjurkan  menggunakan  metode  HVSR  karena tidak ada teori yang valid. Meskipun hasil estimasi ada, 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  sampling  1  –  10  Hz.  Kemudian  dilakukan  pemilihan  windows 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.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1  Frekuensi Natural Tanah
Hasil  pengolahan  data  mikrotremor  pada  tanah  dengan  menggunakan  metode  HVSR  dengan menggunakan software  geopsy ,  untuk  menentukan  kurva  H/V  tersebut  sudah  baik  dan  benar  maka digunakan  kriteria  yang  telah  ditetapkan  oleh  SESAME European  Research  Project .  Berikut  hasil  dari frekuensi  natural  tanah  pada  gambar  2  dan  tabel  1.  Hasil  frekuensi  natural  tanah  pada  Gedung  SD  2 Lhoksukon dapat dilihat pada Gambar 2.
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 Rest Area , SD 2, Stikes, SMP 1 dan UNIMAL adalah seperti Tabel 1. Dari hasil frekuensi natural tanah diatas menurut klasifikasi tanah berdasarkan nilai frekuensi natural oleh Kanai, menunjukan untuk Gedung Rest Area , SD 2, Stikes, dan SMP 1 yang nilai frekuensi natural < 2.5  maka  termasuk  dalam  type  1  yaitu  ketebalan  sedimen  permukaan  sangatlah  tebal,  sedangkan  untuk
yang  frekuensi  6,667  –  20  termasuk  dalam  type  IV  yaitu  ketebalan  sedimen  permukaan  sangat  tipis, didominasi oleh batuan keras.
Gambar 2 . Grafik frekuensi terhadap amplitudo dari proses analisis HVSR
Tabel 1. Nilai frekuensi natural tanah (f 0 t) dengan metode HVSR Gedung Windows f 0 t Rest Area 23 0,730 SD 2 45 0,775 Stikes 38 0,819 SMP 1 36 0,791 UNIMAL 58 6,868

## 4.2  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). Adapun bangunan yang ditinjau terdiri dari 5 bangunan publik  yang  ada  di  Aceh Utara  yaitu  Gedung  Rest  Area  dengan  tinggi  9  m,  lebar  36 m,  panjang  46  m, gedung STIKES Lhoksukon tinggi 9 m, lebar 18,5 m, panjang 25 m, gedung SMP 1 Lhoksukon tinggi 8 m,  lebar  9  m,  panjang  40  m,  gedung  SD  2  Lhoksukon  tinggi  8  m,  lebar  9  m,  panjang  32  m,  untuk bangunan 3 lantai yaitu gedung Universitas Malikussaleh dengan tinggi 12 m, lebar 17 m, dan panjang 40 m.  Pengukuran  dilakukan  dari  lantai  dasar  sampai  lantai  atas  dengan  peletakan  alat  di  setiap  sudut bangunan  dan  ditengah  bangunan.  Peletakan  titik  pengukuran  dapat  berubah  berdasarkan  kondisi bangunan. Jika ada amplitudo yang muncul pada frekuensi dibawah 1 Hz, maka frekuensi tersebut harus diabaikan. Berikut adalah kurva frekuensi natural bangunan dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3 . Kurva frekuensi bangunan terhadap amplitudo arah EW dan NS dengan metode FSR
Nilai  frekuensi  natural  bangunan  dilihat  pada peak tertinggi  dari  kurva  diatas  dan dikorelasikan dengan  frekuensi  natural  bangunan  hasil  analisis  spektrum, untuk  kedua  arah  yaitu  arah East  – West ( EW)  2,794  dan  arah North  –  South (NS)  2,782.  Nilai  frekuensi  natural  pada  semua  bangunan dapat dilihat pada grafik 1 dan grafik 2.
Grafik 1. Frekuensi natural bangunan arah EW
Pada gedung Universitas Malikussaleh terdapat beberapa titik yang rendah yaitu titik C, D, E Tengah dan  G,  dikarenakan  nilai  pada  titik  tersebut  dibawah  standar  yaitu  1  Hz  maka  secara  umum  komponen amplitudo  yang  muncul  pada  frekuensi  dibawah  1  maka  frekuensi  tersebut  harus  diabaikan.  Hasil pengukuran yang dibawah 1 Hz tidak dipakai dan tidak dimasukkan kedalam perhitungan lain.
0 1 2 3 4 5 FREKUEN SI NATURA L BANGUNAN (Hz) TITIK PENGUKURAN Frekuensi Natural Bangunan (Hz) Arah EW Rest Area Arah EW SD 2 Arah EW
Stikes Lhoksukon Arah EW SMP 1 Arah EW UNIMAL Arah EW
Grafik 2. Frekuensi natural bangunan arah NS
Pada grafik frekuensi natural bangunan arah EW yaitu 0,892 Hz - 4,264 Hz, sedangkan pada arah NS yaitu  0,901  Hz  -  8,918  Hz.  Dibandingkan  dengan  standar  SNI  2002  maka  nilai  frekuensi  natural bangunan masih memenuhi standar SNI karena nilai frekuensi lebih dari 1 Hz. Namun ada beberapa titik yang dibawah standar SNI yaitu titik C, D dan E Tengah, maka frekuensi tersebut harus diabaikan.

## 4.3 Random Decretment Method (RDM)
Prinsip dari analisis RDM merupakan teknik yang digunakan untuk menghitung damping ratio (rasio redaman)  bangunan  dengan  melakukan bandpass  filtering dan  evaluasi  frekuensi  natural  dari spektrum Fourier terlebih dahulu sebelum dilakukan analisis RDM dihasilkan rasio redaman dari arah EW dan NS berkisar  2  -  5  %.  Untuk  rata-rata  frekuensi  RDM  EW  3,92  Hz  dan  NS  4,39  Hz.  Contoh  dari  hasil pengolahan data frekuensi natural bangunan untuk mendapatkan rasio redaman pada titik A gedung Rest Area  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. Damping  ratio untuk  kelima  bangunan  arah  East-West  dan  North- South dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 4 . Damping ratio titik A gedung Universitas Malikussaleh arah EW dan NS dengan metode RDM
0 2 4 6 8 10 FR EKUE NSI NA T URA L B A NGUNA N (Hz ) TITIK PENGUKURAN Frekuensi Natural Bangunan (Hz) Arah NS Rest Area Arah NS SD 2 Arah NS
Stikes Lhoksukon Arah NS SMP 1 Arah NS UNIMAL Arah NS
Tabel 2. Hasil damping ratio kelima bangunan dengan metode RDM Titik UNIMAL Rest Area SD 2 Stikes Lhoksukon SMP 1 EW NS EW NS EW NS EW NS EW NS Titik A 3.053 3.183 2.334 2.843 2.997 2.249 2.443 2.098 2.244 2.299 Titik B 3.110 3.254 2.009 2.081 2.330 2.684 2.985 2.634 2.291 2.395 Titik C 3.691 3.575 2.198 2.171 2.100 2.037 2.994 3.082 2.054 2.256 Titik D 2.829 2.884 2.287 2.834 2.495 2.011 2.399 2.501 2.619 2.443 Titik E 2.548 2.446 2.137 2.077 2.686 2.472 2.740 2.689 2.020 2.060 Titik F 3.838 3.535 2.603 2.223 2.117 2.253 2.672 2.485 2.402 2.184 Titik G 3.236 3.522 2.461 2.138 2.443 2.557 2.171 2.482 2.179 2.013 Titik H 3.896 4.195 2.012 2.402 3.144 2.040 2.180 2.361 2.236 2.362 Titik I 4.724 4.261 2.035 2.180 2.109 2.334 2.848 2.701 2.108 2.213 Titik J 4.974 3.896 2.263 2.223 2.458 2.434 3.010 2.512 2.615 2.236 Titik K 2.393 2.206 Titik L 2.002 2.258 Titik M 2.539 2.446 Titik N 2.015 2.507 Titik O 2.704 2.273

## 4.4  Resonansi Bangunan
Indeks resonansi bangunan diperoleh menggunakan persamaan berikut :
R = x 100% (6)
Dimana  R  adalah  indeks  resonansi  bangunan,  fb  adalah  frekuensi  natural  bangunan;  dan  ft  adalah frekuensi natural tanah.
Dengan menggunakan persamaan tersebut diperoleh indeks resonansi bangunan dalam arah EW dan NS.  Kemudian  diperoleh  hasil  indeks  resonansi  dari  tiap  titik  penelitian  seperti  dibawah  ini  tabel gabungan resonansi bangunan pada Tabel 3.

## Tabel 3. Hasil resonansi bangunan
Titik UNIMAL SD 2 Stikes SMP 1 Rest Area EW NS EW NS EW NS EW NS EW NS Titik A 52.619 55.353  284.671  278.247  263.996  252.200  210.159  220.710  282.545 280.797 Titik B 47.321 47.752  251.379  248.223  232.494  260.389  243.203  245.116  273.931 269.980 Titik C 86.559 86.550  263.172  268.968  243.652  250.324  244.782  244.907  262.607 262.143 Titik D 86.117 85.963  255.450  256.862  236.345  268.160  211.539  213.572  264.854 262.242 Titik E 87.017 86.882  251.969  270.144  233.051  415.102  214.056  212.558  269.813 271.931 Titik F 42.994 85.612  255.971  290.974  236.838  257.532  235.419  238.190  250.005 291.333 Titik G 83.998 84.013  248.099  238.965  229.390  269.999  232.332  235.451  297.339 297.225 Titik H 37.919 82.227  280.802  318.996  260.334  279.279  235.831  213.616  265.809 270.249 Titik I 43.476 57.886  287.111  266.172  266.305  286.823  215.644  237.053  273.393 282.787 Titik J 43.230 29.844  274.668  294.907  254.531  417.344  202.762  206.329  276.910 266.012 Titik K 53.590 42.386 Titik L 46.902 48.543 Titik M 46.956 46.915 Titik N 43.311 37.516
Titik O 42.575 60.906
Tabel  penggabungan  resonansi  bangunan,  dan  seluruh  titik  pengukuran  pada  gedung Rest  Area , gedung SD 2 Lhoksukon, gedung Stikes Lhoksukon, gedung SMP 1 Lhoksukon dan gedung Universitas Malikussaleh  nilai  resonansi  arah  EW  yaitu  297,339  –  37,919  %,  sedangkan  arah  NS  yaitu  417,344  – 29,844 %, untuk resonansi bangunan dapat dikategorikan beresonansi rendah yaitu lebih dari 25%.

## 4.5  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 =
(7)
Dimana T adalah periode getar alami bangunan; dan fn adalah frekuensi natural bangunan. Dengan  menggunakan  peraturan  yang  terdapat  didalam  SNI-03-1726-2012  diperoleh  batas  periode getar  untuk  kelima gedung, yaitu 0,471 detik untuk  gedung Rest Area, 0,424 detik untuk gedung SD 2, 0,471  detik  untuk  gedung  Stikes,  0,424  detik  untuk  gedung  SMP  1  dan  0,611  detik  untuk  gedung UNIMAL. Semua gedung yang ditinjau memperoleh hasil yang aman karena nilai batas semua memenuhi standar. Untuk periode getar alami kelima bangunan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 . Hasil batas periode getar alami bangunan Titik Rest Area SD 2 Stikes SMP 1 Titik UNIMAL Kategori T EW T NS T EW T NS T EW T NS T EW T NS T EW T NS F 0.391 0.35 0.362 0.33 0.34 0.341 0.377 0.374 K 0.314 0.253 AMAN G 0.345 0.345 0.37 0.38 0.326 0.330 0.380 0.377 L 0.274 0.283 AMAN H 0.374 0.37 0.339 0.308 0.324 0.322 0.376 0.403 M 0.274 0.274 AMAN I 0.367 0.358 0.333 0.352 0.329 0.315 0.401 0.375 N 0.257 0.233 AMAN J 0.363 0.374 0.344 0.326 0.238 0.236 0.418 0.413 O 0.254 0.372 AMAN
Kelima gedung memiliki periode getar alami bangunan yang aman dan sesuai dengan ketentuan yang tertera pada SNI-03- 1726-2012.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Nilai frekuensi natural tanah (f 0 t) dengan mengunakan metode Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) pada gedung Rest Area adalah 0,730 Hz, SD 2 adalah 0,775 HZ, Stikes adalah 0,819 Hz, SMP 1 adalah  0,790  Hz  dan  Unimal  adalah  6,868  Hz.  Nilai  frekuensi  natural  bangunan  (f 0 b)  dengan menggunakan metode Floor Spectral Ratio (FSR) pada semua gedung hasil FSR antara 2,557 Hz - 4,292 Hz, maka hasil FSR rendah karena sudah  sesuai dengan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur  Bangunan  Gedung  SNI  (2002).  Nilai  rasio  redaman  ( damping  ratio )  dengan  menggunakan metode Random  Decrement  Method (RDM)  pada  semua  gedung  sesuai  standar  yaitu  berkisar  2  –  5  %. Resonansi  semua  gedung  yang  ditinjau  termasuk  dalam  tingkat  resonansi  rendah  (>25%)    pada  semua titik pengukuran baik arah East – West (EW) maupun arah North – South (NS). Indeks kerentanan semua gedung berkisar antara 0,001 – 0,713 dengan nilai kerentanan rendah. Nilai periode getar alami bangunan semua  aman  karena  masih  berada  dibawah  nilai  batas  periode  getar  alami  bangunan  dan  sesuai  dengan SNI 17-02-2012.

## 5.2  Saran
Adapun  saran  yang  diajukan  untuk  penelitian  selanjutnya  yaitu  dilakukan  studi  lanjut  tentang karakteristik dinamik bangunan untuk menunjang penelitian sudah ada. Dilakukan studi lanjut mengenai rata–rata  nilai  frekuensi  natural  pada  tanah  dengan  cara  memperbanyak  jumlah  titik  pengukuran  tanah
disekitar  gedung  agar  nilai  frekuensi  tanah  yang  diperoleh  benar  dan  juga  sebaiknya  pengukuran dilakukan  pada  saat  kondisi  gedung  benar–benar  sepi,  contohnya  pada  malam  hari  agar  tidak  banyak gangguan ( noise ) pada saat proses pengukuran.

## DAFTAR PUSTAKA
Arifin.  2014.  Penentuan  Zona  Rawan  Guncangan  Bencana  Gempa  Bumi  Berdasarkan  Analisis  Nilai Amplifikasi HVSR Mikrotremor dan Analisis Periode Dominan Daerah Liwa dan Sekitarnya. Jurnal Geofisika Eksplorasi , 2 (1), 30–40. Febrina,  H.  S.  2017. Analisis  Kerentanan  Bangunan  dengan  Pengujian  Mikrotremor  Studi  Kasus  di Daerah Rawan Pergerakan Tanah . Universitas Negeri Semarang, Semarang. Gosar,  A.  2010.  Site  Effects and  Soil-Structure  Resonance  Study in  The  Kobarid  Basin  (NW  Slovenia) Using Microtremorsin. Natural  Hazards and Earth System Sciences, 10(4), pp. 761–772.
Herak, M. 2011. Overview of recent ambient noise measurements in Croatia in free-field and in buildings.
Geofizika , 28(1), pp. 21-40.
Konno,  K.,  Ohmachi,  T.  1998.  Ground-Motion  Characteristics  Estimated  from  Spectral  Ratio  Between Horizontal  and  Vertical  Components  of  Microtremor. Bulletin  of  the  Seismological  Society  of America , 88 (1), pp.228–241.
Nakamura,  Y.  2000.  Clear  Identification  of  Fundamental  Idea  of  Nakamura’s  Technique  and  Its Applications.  In Proceedings  of  the  12th  World  Conference  on  Earthquake  Engineering .  New Zealand: Auckland. Vol. 2656.
Nashir,  M.  A.  L.,  Bahri,  A.  2013.  Karakterisasi  Kekuatan  Bangunan  Wilayah  Surabaya-Jawa  Timur Menggunakan Analisis Mikrotremor. Jurnal Teknik Pomits . 1(1), pp. 1-5.
Paz,  M.  1993. Structural-Dynamics . Theory  and  Computation  Fifth  Edition,  University  Of  Louisville, USA.
SESAME.  2004.  Guidelines  for  the  Implementation  of  the  H/V  Spectral  Ratio  Technique  on  Ambient Vibrations  Measurements  ,  Processing  and  Interpretation. Interpretation  A  Journal  Of  Bible  and Theology , 169 (December), 1–62.
Tunggal, P., Ihkyaul, M., Aris, M. 2015. Earthquake Microzonation and Strength Building Evaluation at Gelora  Bung  Tomo  Stadium  Surabaya  Using  Micro-Tremor  Method. 7th  International  Conference on Physics and Its Applications (ICOPIA). pp. 14–20.