## STUDI PERBANDINGAN KINERJA GEDUNG MENGGUNAKAN BASE ISOLATOR TYPE HIGH DAMPING
RUBBER BEARING (HDRB) 8 LANTAI DAN 25 LANTAI (Studi Kasus: Rumah Susun Politeknik Pekerjaan Umum)
Fasikhullisan 1,*) , Antonius 2) , Prabowo Setiyawan 2)
1) Jurusan Teknik Sipil Universitas islam Sultan Agung Semarang Jl. Raya Km.4 Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50112
2) Program Studi Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik UNISSULA Jl. Raya Km.4 Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50112 *) Correspondent Author: fasikhullisansukses@gmail.com

## Abstract
In  recent  years  a  number  of  areas  in  the  country  have  experienced  earthquakes, resulting  in  deaths  and  damage  to  buildings.  Indonesia  is  located  in  the  Pacific Volcano  Rim  and  is  a  country  with  the  most  active  volcanoes  in  the  world,  so earthquakes  often  occur.  In  this  thesis,  a  comparative  analysis  of  the  use  of  Base Isolators  in  an  8-storey  building  and  a  case  study  of  Semarang  Public  Works Polytechnic Flats is conducted. The analysis uses ETABS V18 Software. The Vibration Period of the 8-Storey Building without Base Isolator in the X direction is 0.597s and when  added  Base  Isolator  becomes  2.099s  Reduction  of  58%  while  the  Vibration Period of the 25-Storey Building without Base Isolator in the X direction is 2.65s and which has been given a Base Isolator of 2.902s Reduction of 8,7%. In conclusion, the higher the building, the smaller the Reduction Rate or the less useful the use of Base Isolator.
Keywords:  Earthquake,  HDRB,  Base  Isolator,  High  Rise  Building,  Reduction,

## Analysis

## PENDAHULUAN
Dalam beberapa tahun terakhir sejumlah  wilayah  di  Tanah  Air mengalami gempa bumi seperti di pulau Lombok, Manggarai, Palu dan Gembang di Aceh Barat, yang mengakibatkan kematian dan kerusakan bangunan. Indonesia terletak
di  Lingkar  Gunung  Berapi  Pasifik  dan merupakan  negara  dengan  gunung berapi  yang  paling  aktif  di  dunia, sehingga  sering  terjadi  gempa  bumi. Berdasarkan  hal  tersebut,  perencanaan bangunan  di  Indonesia  harus  sesuai dengan peraturan seismik terbaru, yaitu
SNI  1726-2019.  Peraturan  ini  telah diubah  secara  signifikan  dan  alasan perubahannya
adalah untuk mendapatkan bagian struktur bangunan yang  lebih  tahan  gempa.  Dengan  SNI terbaru  ini,  diharapkan  akan  lebih banyak  lagi  bangunan  tahan  gempa yang dirancang.
Bangunan  tahan  gempa  perlu dibangun,  terutama  di  daerah  rawan gempa seperti Indonesia. Banyak orang yang meninggal karena tertimpa bangunan  runtuh  akibat  gempa.  Oleh sebab  itu,  bangunan  seperti  halnya gedung harus didesain sedemikian rupa
sehingga  mampu  dalam  menahan kerusakan tanpa roboh. Dengan cara ini, risiko  korban  jiwa  bisa  diminimalisir. (Arifin, 2015)
Tugas  utama  seorang  ahli  serta para  praktisi  khususnya  di  bidang teknik  sipil  harus  menemukan  solusi atau  cara  baru  untuk  mendesain bangunan yang lebih tahan gempa. Hal ini  terlepas  dari  kompleksitas  masalah seismik  dan  bentuk  bangunan  yang asimetris.  Tujuan  yang  jelas  bukan hanya  membuat bangunan lebih kokoh serta tahan terhadap gempa, namun juga menjamin  security  and  comfort  setiap orang yang berada didalmnya. (Sudarman et al., 2014).
Inovasi baru dalam desain bangunan tahan gempa dalam beberapa dekade  terakhir  adalah  sistem  isolasi gempa.  Konsep  ini  berbeda  secara signifikan  dari  pendekatan  desain konvensional.  Struktur  isolasi  seismik biasanya dirancang untuk tetap fleksibel jika terjadi gempa bumi besar. Menurut  konsep  ini,  disipasi  energi gempa bumi berasal dari sistem isolasi seismik  yang  fleksibel,  bukan  dari kerusakan  pada  elemen.  Sistem  isolasi seismik memiliki
mekanisme pembuangan  energi  yang  berbeda dengan  bangunan  normal.  Mekanisme tekuk,  yang  juga  dikenal  sebagai hubungan momen-rotasi, sesuai dengan disipasi  energi  akibat  rotasi  elemen pada struktur konvensional. Sebaliknya,  sistem  isolasi  seismik menghilangkan  energi  pada  sistem elemen isolasi seismik melalui mekanisme  gaya  geser  inelastis  dan deformasi geser. Karet yang digunakan dalam  sistem  ini  bersifat  sangat  lunak
dan  memiliki  fungsi  penataan  kembali yang  mengikuti  prinsip  pengoperasian dasar  yang  serupa  dengan  pendulum harmonic.  Konsep  isolasi  seismik  ini meningkatkan  kinerja  bangunan  atas dan  mengurangi  tingkat  kerusakan struktural.  (Budiono  &  Setiawan, 2014).
Base Isolator
menggunakan berbagai  sistem  isolasi,  salah  satu jenisnya  adalah  tipe  Bearing  Karet Berdamping  Tinggi  (HDRB).  Pernah ada  penggunaan Base  Isolator skala kecil di Pelabuhan Ratu di negara kita. Teknologi  modern  ini  sekarang  mulai diterapkan di sebuah gedung perkantoran  25  lantai  yang  terletak  di wilayah  Jakarta,  sebanyak  40  (empat puluh)  jumlah  bantalan  berupa  rubber disisipkan  diantara  struktur  bawah dengan struktur gedung.(Andrian et al., 2017). Penelitian ini membahas mengenai  gedung  8  lantai  tanpa ditambah Base  Isolator dan  dengan Base  Isolator .  Selain  itu  lantai  yang awalnya  8  lantai  ditambah  jumlahnya sehingga mencapai ketinggian 25 lantai tanpa Base  Isolator dan  dengan menambahkan Base Isolator .

## METODE PENELITIAN Pendekatan Penelitian
Pendekatan  Penelitian  menggunakan pendekatan  kuantitatif,  dikarenakan hasil  Penelitian  berupa  angka  atau bilangan  analisa  struktur  dari Software ETABS V18 .

## Lokasi Penelitian
Tempat yang dilakukan sebuah
Penelitian  ini  yaitu  di  Rumah  Susun
Politeknik  Pekerjaan  Umum  Kota Semarang.

## Data Penelitian
Data Penelitian memberikan penjelasan mengenai  objek  yang  diteliti.  Adapun Objek  yaitu  Rumah  Susun  Pekerjaan Umum  Semarang  yang  mempunyai tingkat  sebanyak  8  lantai  tanpa Base Isolator .  Dalam  Penelitian  ini  Gedung yang  awalnya  8  lantai  tanpa Base Isolator dibandingkan  dengan  Gedung 8 lantai yang ada Base Isolator . Selain
itu Gedung juga ditambhakan ketinggiannya menjadi 25 lantai dengan dan  tanpa Base  Isolator .  Sedangkan Data yang didapatkan dari proyek nilai tahanan penetrasi standar lapangan rata- rata (N) 15 < (N) < 50 maka termasuk ke dalam kategori Tanah Lunak (SE).

## Prosedur Penelitian
Berikut  ini  Langkah-langkah  dalam Penelitian:
a. Menyiapkan data.
b. Studi literatur.
c. Perhitungan  pembebanan  struktur meliputi  (Beban  Mati  akibat  berat sendiri  struktur,  Beban  Hidup, beban  Mati  Tambahan,  Beban Gempa/Beban lateral)
d. Pemodelan dengan Aplikasi
ETABS V18 .
e. Analisa  Struktur  dan  Kontrol Design.
f. Penyimpulan  Hasil  dari  Analisa
ETABS V18 .

## HASIL DAN PEMBAHASAN Data Struktur Gedung
Dimensi  penampang  struktur  gedung dirancang dengan memakai
acuan  Standar  Nasional  Indonesia 1726:2019 mengenai Tata Cara Perancangan  Tahan  Gempa  untuk Struktur  Bangunan  Gedung  serta Nongedung  dan  Standar  Nasional Indonesia 2847:2019 tentang Persyaratan  Beton Struktural  untuk
Bangunan Gedung.

## Penampang Balok
Adapun penampang Balok yang dipakai untuk  perancangan  struktur  gedung dapat  dilihat  berikut  ini  Balok  Balok B23A:250x300, B24:200x400, B24A:300x400, B25:200x500, B25A:250x500, B26A:250x600, B33:300x300, B35:300x500, B44:400x400, B45:400x500, B45x:400x500, B46:400x600, B47:400x700, B56:500x600, BR33:300x300.

## Penampang Kolom
Adapun penampang kolom yang dipakai  untuk  perancangan  struktur Gedung K55A:500x500, K55B:500x500, K55C:500x500, K33:300x300, K33A:300x300,
K44:400x400.

## Penampang Pelat
Pelat  lantai  yang  digunakan  untuk perancangan  struktur  gedung  ini  dapat kita  lihat  berikut  ini  S1:120mm, S2:120mm,

## Pemodelan Struktur
Pemodelan struktur dalam Perancangan Struktur  Gedung  studi  pada  Rumah Susun Politeknik Pekerjaan Umum bisa dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1. Pemodelan struktur 3D Gedung 8 lantai
Gambar 2. Pemodelan struktur 3D Gedung 25 lantai (Modifikasi Struktur Rumah Susun Politeknik Pekerjaan Umum )

## Kombinasi Pembebanan
Pada  redesain  struktur  gedung  8  lantai dan  25  Lantai  (studi  pada  struktur Rumah  Susun  Politeknik  Pekerjaan Umum),  kombinasi  pembebanan  yang dipakai  berdasarkan  aturan  Standar Nasional  Indoesia  2847:2019  pasal 4.2.2.
a. 1,4 D b. 1,2 D + 1,6 L
c. 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E v ± 1,0 E h d. 0,9 D – 1,0 E v ± 1,0 E h

## Mutu dan Bahan Struktur
Mutu bahan struktur yang dipakai untuk menganalisis pemodelan struktur meliputi:
1. Mutu Beton
Mutu  beton  yang  dipakai  untuk merancang gedung fc’ 30 Mpa.
2. Mutu Baja Tulangan Mutu  baja  yang  dipakai  untuk menganalisis tulangan sebagai berikut:
• Ulir (D ≥ 10 mm)
• Polos (Ø ≤ 10 mm)

## Analisis Dinamika
Analisis  beban  seismik  berlandaskan dalam  peraturan  Standar  Nasional
Indonesia 1726:2019 tentang
perancangan  ketahanan  gempa  pada struktur  bangunan  gedung  dan  non- gedung. Gedung yang dirancang tergolong  pada  Kategori  Risiko  II  dan mempunyai nilai SDS ≥ 0,50 serta nilai
SD1 ≥ 0,20 hingga gedung perancangan termasuk  Kategori  Desain  Seismik tinggi yaitu E (Tanah Lunak). Menggunakan  acuan  Standar  Nasional Indonesia 1726-2019 tabel 12 dihasilkan modification coefficient (R)
= 7, (Ω0) = 2,5, (Cd) = 5,5.

## Modal Partisipasi Massa
Analisis  dinamis  getaran  bebas  akibat gempa dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ETABS untuk
menunjukkan jenis gempa dan besaran yang terjadi.
1.1. Analisa  8  Lantai  Tanpa Base
Isolator
a. Ragam  1 (8 Lantai Tanpa Base

## Isolator)
Pada  ragam  1  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah Y dengan periode T =
0,608  detik.  Berikut  adalah gambar  bentuk  ragam  1  pada percobaan 1.
b. Ragam  2 (8 Lantai Tanpa Base Isolator)
Pada  ragam  2  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah X dengan periode T = 0,597  detik.  Berikut  adalah gambar  bentuk  ragam  2  pada percobaan 1.
c. Ragam  3 (8 Lantai Tanpa Base Isolator )
Pada  ragam  3  ini  didapatkan struktur  mengalami  rotasi  pada arah Z dengan periode T = 0,468 detik.  Berikut  adalah  gambar bentuk ragam 3 pada percobaan 1.
Sesuai  dengan  Standar  Nasional Indonesia 1726 Tahun 2019 analisis harus mencantumkan banyaknya  ragam  yang  cukup untuk memperoleh partisipasi massa  ragam  100  %  dari  massa struktur. Tabel 1.  Rasio Partisipasi Beban Item Statik (%) Dinamik (%) UX 100 99,94 UY 100 98,36 UZ 0 0 Dari Hasil di atas sudah
menunjukkan  bahwa  syarat  sudah terpenuhi  sesuai  SNI  1726  Tahun 2019 1.2. Analisa  8  Lantai  Dengan Base
Isolator
a. Ragam 1 (8 Lantai Dengan Base Isolator)
Pada  ragam  1  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi
pada arah X dengan periode T = 0,629 detik.
b. Ragam 2 (8 Lantai Dengan Base

## Isolator)
Pada  ragam  2  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah Y dengan periode T = 0,622 detik.
c. Ragam 3 (8 Lantai Dengan Base Isolator )
Pada  ragam  3  ini  didapatkan struktur  mengalami  rotasi  pada arah Z dengan periode T = 0,48 detik. Sesuai  dengan  Standar  Nasional Indonesia 1726 Tahun 2019 analisis harus mencantumkan banyaknya  ragam  yang  cukup untuk memperoleh partisipasi massa  ragam  100  %  dari  massa struktur. Tabel 2.  Rasio Partisipasi Beban Item Statik (%) Dinamik (%) UX 100 99,2 UY 100 98,24 UZ 0 0 Dari Hasil di atas sudah menunjukkan  bahwa  syarat  sudah terpenuhi  sesuai  SNI  1726  Tahun 2019 1.3. Analisa  25  Lantai  Tanpa Base
Isolator
a. Ragam 1 (25 Lantai Tanpa Base

## Isolator)
Pada  ragam  1  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah Y dengan periode T =
2.099 detik.
b. Ragam 2 (25 Lantai Tanpa Base

## Isolator)
Pada  ragam  2  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah X dengan periode T =
2.096 detik.
c. Ragam 3 (25 Lantai Tanpa Base
Isolator )
Pada  ragam  3  ini  didapatkan struktur  mengalami  rotasi  pada
arah Z dengan periode T = 1.974 detik. Menurut Standar Nasional Indonesia  1726  Tahun  2019,
analisis  harus  mencakup  variasi yang  cukup  sehingga  diperoleh fraksi  massa  total  sebesar  100% massa  struktur.  Oleh  karena  itu, analisis  dinamik  menggunakan  45 pola  getaran  yang  berbeda  dan dilakukan dengan mempertimbangkan kontribusi massa  dari  masing-masing  pola getaran.  Namun  untuk  analisis Base  Isolator kami  mengambil  3 pola  teratas  untuk  menyimpulkan. Hasil  dari  banyaknya  jumlah peserta ditunjukkan pada Tabel 3 di bawah ini. Tabel 3. Rasio Partisipasi Beban Item Statik (%) Dinamik (%) UX 100 99,91 UY 100 99.64 UZ 0 0
Dari Hasil di atas sudah menunjukkan  bahwa  syarat  sudah terpenuhi  sesuai  SNI  1726  Tahun 2019 1.4. Analisa  25  Lantai  Dengan Base
Isolator
a. Ragam  1  (25  Lantai  Dengan

## Base Isolator)
Pada  ragam  1  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah Y dengan periode T = 2.154 detik.
b. Ragam  2  (25  Lantai  Dengan

## Base Isolator)
Pada  ragam  2  ini  didapatkan struktur  mengalami  translasi pada arah X dengan periode T = 2.65 detik.
c. Ragam  3  (25  Lantai  Dengan
Base Isolator )
Pada  ragam  3  ini  didapatkan struktur  mengalami  rotasi  pada
arah Z dengan periode T = 1.457 detik.
Menurut Standar Nasional Indonesia  1726  Tahun  2019,
analisis  harus  mencakup  variasi yang  cukup  sehingga  diperoleh fraksi  massa  total  sebesar  100% massa  struktur.  Oleh  karena  itu, analisis  dinamik  menggunakan  45 pola  getaran  yang  berbeda  dan dilakukan dengan mempertimbangkan kontribusi massa  dari  masing-masing  pola getaran.  Namun  untuk  analisis Base  Isolator kami  mengambil  3 pola  teratas  untuk  menyimpulkan. Hasil  dari  banyaknya  jumlah peserta ditunjukkan pada Tabel 4 di bawah ini.
Tabel 4.  Rasio Partisipasi Beban
Item Statik (%) Dinamik (%) UX 100 100 UY 100 100 UZ 0 0 Dari  Hasil  di  atas  sudah menunjukkan  bahwa  syarat sudah  terpenuhi  sesuai  SNI 1726 Tahun 2019

## Efektivitas penguunaan Base Isolator
Dari  beberapa  percobaan  pemodelan tanpa Base  Isolator serta  dengan menggunakan Base  Isolator pada ketinggian  gedung  8  dan  25  lantai. Analisis yang dikerjakan menggunakan aplikasi ETABS  V18 analisa  pertama dilakukan  pada  gedung  8  lantai  tanpa
Base  Isolator ragam  1  arah  Y  dengan periode T = 0,608 detik. ragam 2 pada arah X dengan periode T = 0,597 detik. Analisa kedua dilakukan pada gedung 8 lantai  menggunakan  tambahan Base Isolator menghasilakn ragam 1 arah Y dengan periode T = 0,629 detik. ragam 2 pada arah X dengan periode T = 0,622 detik.  Analisa  ketiga  dilakukan  pada gedung 25 lantai tanpa tambahan Base Isolator menghasilakn ragam 1 arah Y dengan periode T = 2.099 detik. ragam 2 pada arah X dengan periode T = 2.096
detik. Analisa keempat dilakukan pada gedung 25 lantai menggunakan tambahan Base  Isolator menghasilakn ragam  1  arah  Y  dengan  periode  T  = 2.154  detik.  ragam  2  pada  arah  X dengan periode T = 2.65 detik. Berikut adalah gambar yang menjelaskan grafik bentuk  ragam  2  pada  percobaan  yang
paling  efisien.  Pemodelan  dengan banguan  yang  semakin  tinggi  justru mengalami Tingkat penurunan efektivitas  dari Base  Isolator .  Untuk lebih  detailnya  dapat  dilihat  pada rekapan  hasil  percobaan  pemodelan yang ditampilkan dalam bentuk Gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Rekap Hasil Perbandingan Gedung 8 Lantai dan 25 Lantai
Penjelasan  grafik  di  atas  hanya ditampilkan satu contoh analisis arah X dari  empat  percobaan  yang  telah dilakukan. Warna Merah menunjukkan hasil analisis gedung 8 lantai tanpa Base Isolator serta  dengan Base  Isolator.
Sedangkan yang berwarna biru menunjukkan  gedung  25  lantai  tanpa Base  Isolator serta  dengan Base Isolator . Garis merah yang ditunjuk dan ditampilkan  keterangan Non-Isolation periode  0.597  menunjukkan  hasil analisis percobaan pada Gedung 8 lantai tanpa Base Isolator. Garis  merah yang ditunjuk  dan  ditampilkan  keterangan
Isolation periode  2.099  menunjukkan hasil analisis percobaan pada Gedung 8
lantai dengan Base Isolator.
Keterangan  C SD reduction 8  lantai
adalah hasil yang didapat dari (0,597/2,099)  x  100  :  28,4      =>    100- 28,4 : 71%. Garis merah yang ditunjuk dan  ditampilkan  keterangan Non- Isolation periode  2,65  menunjukkan hasil  analisis  percobaan  pada  Gedung 25  lantai  tanpa Base  Isolator. Garis merah  yang  ditunjuk  dan  ditampilkan keterangan Isolation periode  2.902 menunjukkan  hasil  analisis  percobaan pada  Gedung  25  lantai  dengan Base Isolator. Keterangan  C SD reduction 25 lantai  adalah  hasil  yang  didapat  dari (2,65/2,902) x 100 : 91,3   =>  100-91,3: 8,7%.

## SIMPULAN
Analisa  efektivitas  penggunaan Base Isolator pada  percobaan  gedung  8
Lantai dan 25 lantai tanpa Base Isolator maupun dengan Base Isolator . Periode getar  gedung  8  Lantai  tanpa Base Isolator arah X adalah 0.597s dan saat ditambahkan Base  Isolator menjadi
2,099s reduction Sebesar 71% sedangkan  Periode  getar  gedung  25 Lantai tanpa Base Isolator arah X yaitu
2,65s  dan  yang  telah  diberi Base
Isolator sebesar  2,902s reduction Sebesar 8,7%. Semakin tinggi bangunan  tingkat reduction justru semakin  kecil  atau  kurang  bermanfaat penggunaan Base Isolator

## UCAPAN TERIMA KASIH
Tulisan  ini  merupakan  bagian  dari laporan  Tesis  di  Program  Studi Magister Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung Semarang (UNISSULA). Penulis  Mengucapkan  terimakasih  PT. Adhikara  Mitracipta  dalam  proyek Pembangunan Rumah Susun Politeknik Pekerjaan Umum Semarang yang telah mengizinkan dan mendukung Penelitian  serta  memberikan  data-data pendukung.  Selain  itu  penulis  juga mengucapkan terima kasih kepada staff seketariat Magister Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung
Semarang  yang  telah  memberikan banyak sekali bimbingan, Arahan, Serta
Pelayanan dalam Administrasi.

## DAFTAR PUSTAKA
Andrian,  W.,  Faimun,  F.,  &  Wahyuni,
E., 2017, Evaluasi Kinerja Gedung Menggunakan Base Isolation  Tipe  High  Damping Rubber  Bearing  (HDRB)  Pada Modifikasi Gedung J-Tos Jogjakarta  Dengan  Perencanaan Analisa  Pushover. Jurnal  Teknik ITS , 6 (2).
Arifin,  Z.,  2015,  Analisis  Struktur Gedung  POP  Hotel  Terhadap Beban  Gempa  Dengan  Metode Pushover  Analysis.  Jrsdd,  3(3), 427–440.
Badan  Standardisasi  Nasional,  2019,
Persyaratan Beton Struktural untuk  Bangunan  Gedung.  SNI
2847-2019, 8, 720. Beban  Desain  Minimum  dan  Kriteria
Terkait  untuk  Bangunan  Gedung dan  Struktur  Lain  SNI  1727-
2020, 2020, Beban desain minimum  dan  Kriteria  terkait untuk  bangunan  gedung  dan struktur  lain.  Badan  Standarisasi Nasional 1727:2020, 8, 1–336. Budiono,  B.,  &  Setiawan,  A.,  2014,
Studi  Komparasi  Sistem  Isolasi Dasar    High-Damping  Rubber Bearing  dan  Friction  Pendulum System  pada  Bangunan  Beton Bertulang. Jurnal Teknik Sipil, 21 (3), 179.
SNI  1726:2019.,  2019,  Tata  Cara Perencanaan  Ketahanan  Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung, 8, 254. Sudarman, Manalip, H., Windah, R.S.,
&  Dapas,  S.O.,  2014,  Analisis Pushover  Pada  Struktur  Gedung Bertingkat  Tipe  Podium.  Jurnal
Sipil Statik, 2 (4), 201–213.