## Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil
Available online at : http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jirs/ Terakreditasi SINTA Peringkat 5

## Analisis Kinerja Seismik Rumah Pasangan Batu Bata

## Samsul Hasibuan
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Samsulhasibuan@gmail.com

## Abstract
Indonesia is one of the countries that is located close to the junction of the large plates of the earth, this is why earthquakes are often felt and have an impact on buildings. The majority of buildings damaged by the earthquake were  houses, while  tall  buildings  were relatively  able  to  survive  because the capacity  of  the buildings  had  been carefully calculated. Field study reports regarding collapsing of buildings or housing during a major earthquake in Indonesia are still dominated by uncounted buildings which only use masonry and confined brick wall structures. In this paper the brick masonry house will be modeled and analyzed using the ETABS v9.7.4 software, with the assumption that the brick masonry house is in the earthquake zone 4 area with a peak acceleration at bedrock of 0,20  (g)  and  the  house  is  built  on  soft  ground  area.  Furthermore,  the  analysis  results  show  the performance  of brick  masonry  houses  due  to  the  earthquake  that  occurred.  Overall  brick  masonry  houses  are  included  in  the performance level (Life Safety).
Keywords: ETABS v9.7.4, Life Safety, House, Seismic, Performance

## Abstrak
Indonesia  adalah  salah  satu  negara  yang  letaknya  dekat  dengan  pertemuan  lempeng  besar  bumi,  hal  ini menyebabkan gempa sering terasa dan berimbas pada bangunan. Mayoritas bangunan yang rusak akibat gempa adalah  rumah,  sedangkan  gedung –gedung  tinggi  relatif  mampu  bertahan  karena  kemampuan  gedung  sudah diperhitungkan  dengan  matang.  Laporan-laporan  studi  lapangan  mengenai  keruntuhan  bangunan  gedung ataupun perumahan ketika terjadi gempa bumi besar di Indonesia masih didominasi pada bangunan yang tidak dihitung dimana hanya menggunakan struktur dinding pasangan bata merah dan struktur dinding bata terkekang. Pada makalah ini rumah  pasangan  batu  bata akan  di modelkan  dan  dianalisis menggunakan  bantuan software ETABS  v9.7.4  dengan  asumsi  rumah  pasangan  batu  bata  tersebut  berada  di  wilayah  zona  Gempa  4  dengan percepatan  puncak  di  batuan  dasar  sebesar  0,20  (g)  dan  rumah  tersebut  dibangun  di  daerah  tanah  lunak. Selanjutnya  hasil  analisis  memperlihatkan  kinerja  pada  rumah  pasangan  batu  bata  akibat  Gempa  yang  terjadi. Overall rumah pasangan batu bata termasuk kedalam level kinerja ( Life Safety ).
Kata kunci : ETABS v9.7.4, Life Safety , Performa, Rumah, Seismik.

## 1.  Pendahuluan
Tempat  tinggal  merupakan  salah  satu  dari kebutuhan primer manusia, sehingga kemampuan rumah perlu dikaji demi kelancaran kegiatan dan kenyamanan masyarakat.  Indonesia  adalah  salah  satu negara yang letaknya dekat dengan
pertemuan  lempeng  besar  bumi,  hal  ini menyebabkan  gempa  sering  terasa  dan berimbas pada bangunan. Mayoritas bangunan  yang  rusak  akibat  gempa  adalah rumah,  sedangkan  gedung –gedung  tinggi relatif  mampu  bertahan  karena  kemampuan gedung  sudah  diperhitungkan  dengan  matang
[1],[2]. Laporan-laporan studi lapangan mengenai keruntuhan bangunan gedung ataupun perumahan ketika terjadi gempa bumi besar  di  Indonesia  masih  didominasi  pada bangunan  yang  tidak  dihitung  dimana  hanya menggunakan  struktur  dinding  pasangan  bata merah dan struktur dinding bata terkekang. Hal ini  terjadi  hampir  diseluruh  wilayah  Indonesia yang  terjadi  gempa  yang  mengakibatkan runtuhnya  bangunan.  Sehingga  keruntuhan bangunan  tanpa  dihitung  tersebut  menjadi  isu penting  karena  menimbulkan  banyak  korban jiwa [3],[4]. Dalam [5] menjelaskan bahwa bata merah adalah bahan bangunan yang berbentuk  prisma  segi  empat  panjang.  Pejal atau berlubang dengan volume lubang maksimum 15% dan digunakan untuk konstruksi  dinding  bangunan,  yang  dibuat  dari tanah  liat  dengan  atau  tanpa  dicampur  bahan
aktif dan dibakar pada suhu tertentu. Batu bata ini  merupakan  bahan  banguan  yang  paling banyak  digunakan  di  Indonesia.  Umumnya sebagai bahan non-struktural digunakan untuk dinding pembatas pada gedung atau konstruksi  tingkat  tinggi,  tetapi  sebagian masyarakat  menggunakan  batu  bata  sebagai konstruksi rumah sederhana untuk penyangga atau  pemikul  beban  yang  berada  diatasnya. Pemanfaatan  batu  bata  dalam  konstrusi  baik non-struktur  ataupun  struktural  perlu  adanya peningkatan  produk  yang  dihasilkan,  baik dengan  cara  meningkatkan  kualitas  bahan material batu bata sendiri maupun penambahan dengan bahan lainya [6],[7]. Batu bata  mempunyai  banyak  variasi  ukuran  yang telah diizinkan dalam peraturan [5] yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Variasi ukuran batu bata
Modul Tebal (mm) Lebar (mm) Panjang (mm) M-5a 65±2 90±3 190±4 M-5b 65±2 110±4 190±4 M-6a 52±3 110±4 230±4 M-6b 55±3 110±6 230±5 M-6c 70±3 110±6 230±5 M-6d 80±3 110±6 230±5
Adapaun  modulus  elastik,  modulus  geser, moudulus bulk pada berbagai macam material dalam  hal  ini  termasuk  material  batu  bata ditampilkan  pada  Tabel  3.  Untuk  analisis dalam  kondisi  linear,  kekakuan  dari  dinding struktur  batu  bata  tidak  terkekang  seharusnya dianggap  berbanding  lurus  dan  proporsional dengan  bentuk  geometri  dari  dinding  dalam keadaan  utuh,  tidak  ada  retak.  Dalam beberapa  kasus  gempa,  ternyata  dinding  bata ikut  memikul  beban  lateral.  Keretakan  yang
terjadi  pada  dinding  bata  menunjukkan  terjadi transfer  beban  dari  portal  ke  dinding  bata. Selain  itu,  pada  beberapa  bangunan  terjadi mekanisme  keruntuhan soft-story .  Keruntuhan soft-story diakibatkan karena konfigurasi dinding  pengisi  yang  berbeda  antara  lantai satu dengan lantai-lantai di atasnya. Keruntuhan  atau  kegagalan  yang  terjadi  pada rumah  pasangan  batu  bata  dapat  dilihat  pada Gambar  1  [8].  Dari  permasalahan  yang  ada makalah ini bertujuan sebagai langkah mitigasi
bencana pada kekuatan rumah pasangan batu bata  yang  mengandalkan  kekuatan  dari pasangan  batu  bata.  Konsep  perencanaan bangunan  tahan  gempa  struktur  bangunan yang  didesain  tahan  gempa  harus  memiliki beberapa kriteria meliputi kekuatan, kekakuan, dan  stabilitas  yang  cukup  untuk  mencegah terjadinya  kegagalan  struktur  (keruntuhan). Konsep  dasar  perencanaan  bangunan  tahan gempa adalah sebagai berikut:
a)  Saat  diterpa  gempa  dengan  skala  ringan, struktur  bangunan  dan  fungsi  bangunan harus  dapat  tetap  berjalan  (servicable) sehingga  struktur  harus  kuat  dan  tidak  ada kerusakan baik pada elemen struktural dan elemen nonstruktural bangunan.
b)  Saat diterpa gempa dengan skala medium, struktur diperbolehkan mengalami kerusakan  pada  elemen  nonstruktural, tetapi tidak diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktural.
c)  Saat  diterpa  gempa  dengan  skala  besar, diperbolehkan terjadi kerusakan pada
elemen struktural dan nonstruktural, namun
tidak boleh sampai menyebabkan bangunan  runtuh  sehingga  tidak  ada korban  jiwa  atau  dapat  meminimalkan jumlah korban jiwa.
Pada  makalah  ini  rumah  pasangan  batu  bata akan di modelkan dan dianalisis menggunakan bantuan software ETABS  v9.7.4  [9],[10],[11] dengan  asumsi  rumah  pasangan  batu  bata tersebut  berada  di  wilayah  zona  Gempa  4 dengan  percepatan  puncak  batuan  dasar sebesar 0,20 (g) dan rumah tersebut dibangun di  daerah  tanah  lunak.  Selanjutnya  dapat diketahui  perilaku  pada  rumah  pasangan  batu
bata  akibat  Gempa  yang  terjadi.  Hasil  akhir kinerja  pada  rumah  pasangan  batu  bata  akan ditentukan  berdasarkan  level  kinerja  dari batasan  deformasi  level    kinerja  struktur menurut  ATC  1996  dapat  dilihat  pada  Tabel  2 [12]. Penjelasan untuk level kinerja pada Tabel 2 yaitu:
a) Immediate  Occupancy (IO);  bila  gempa terjadi,  struktur  mampu  menahan  gempa tersebut, struktur tidak mengalami kerusakan  struktural  dan  tidak  mengalami kerusakan  non-struktural,  sehingga  dapat langsung dipakai.
b) Life Safety (LS); bila gempa terjadi, struktur mampu menahan gempa dengan setidaknya sebagian kekuatannya terhadap keruntuhan.  Namun,  bangunan  berpotensi rusak melebihi batas perbaikan ekonomis.
c) Collapse  Pervention (CP);  bila  gempa terjadi, struktur  mengalami kerusakan struktural  yang  sangat  berat  tetapi  tetap dapat  menopang  bobotnya  asalkan  tidak ada gempa lanjut.
d) Structural  Stability (SS);  Kondisi  dimana struktur  telah mengalami  kerusakan  parsial ataupun  total,  kerusakan  yang  terjadi  telah menyebabkan  degradasi  kekuatan  dan kekakuan  pada  sistem drift penahan  gaya lateral.
Tabel 2. Level kinerja struktur
Parameter Performance level IO DC LS SS Rasio simpangan total maksimum 0,01 0,01 sd 0,02 0,02 0,33 Vi/Pi Rasio simpangan inelastis maksimum 0,005 0,005 sd 0,015 Tidak dibatasi Tidak dibatasi
Tabel 3. Material padat Bahan Modulus Elastik, E (N/m 2 ) Modulus Geser,
G (N/m 2 ) Modulus Geser, G (N/m 2 ) Besi, gips 100 x 10 9 40 x 10 9 90 x 10 9 Baja 200 x 10 9 80 x 10 9 140 x 10 9 Kuningan 100 x 10 9 35 x 10 9 80 x 10 9 Almunium 70 x 10 9 25 x 10 9 70 x 10 9 Beton 20 x 10 9 Batu bata 14 x 10 9 Marmer 50 x 10 9 70 x 10 9 Granit 45 x 10 9 45 x 10 9 Kayu (pinus) (sejajar dengan urat kayu) 10 x 10 9 (tegak lurus terhadap urat kayu) 1 x 10 9 Nilon 5 x 10 9 Tulang (tungkai) 15 x 10 9
Gambar 1. Kegagalan pada rumah pasangan batu bata

## 2.  Metode Penelitian
Makalah  ini  menggunakan  metode  analisis finite  elemen  dengan  beban  Gempa  statik ekivalen  yang  terdapat  pada software ETABS v9.7.4  dengan  mendefinisikan  faktor  wilayah Gempa, tipe tanah, serta faktor respon reduksi SNI  1726,  2019  maka  setelah  di running
beban  lateral  otomatis  terdefinisi.  Untuk  lebih jelasnya  ditampilkan  diagram  alir  yang  dapat dilihat  pada  Gambar  2.  Selanjutnya  ukuran variasi  batu  bata  yang  digunakan  yaitu  M-5a dengan  dimensi  yang  bisa  dilihat  pada  Tabel 2. Hasil pemodelan rumah batu pada software ETABS  v9.7.4  disajikan  pada  Gambar  3  [13]- [16].
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Gambar 3. Pemodelan rumah pasangan batu bata
Mulai Mendefinisikan Material Batu Bata Mendefinisikan Dimensi Batu Bata Menggambar Pemodelan Rumah Menetapkan Tumpuan Mendefiniskan Beban Gempa Statik Mendefiniskan Kombinasi Beban Running Analisis Selesai Mengkreasi Finite Elemen

## 3.  Hasil dan Pembahasan
Hasil running  software ETABS  v9.7.4  untuk deformasi dan tegangan akibat Gempa arah X dan Y ditampilkan pada Gambar 4. Berdasarkan  tegangan  dan  deformasi  pada
rumah  pasangan  batu  bata  seperti  pada Gambar  4,  maka  rumah  tersebut  mulai mengalami  kegagalan  dengan  diberi  warna merah.
Gambar 4. Tegangan dan deformasi akibat Gempa arah X dan Y

## 4.  Kesimpulan
Dari  hasil  dan  pembahasan  yang  telah dipaparkan sebelumnya maka penulis menarik kesimpulan  bahwa  rumah  dengan  pasangan batu  bata  untuk  variasi  ukuran  M-5a  tidak cocok  apabila  diterapkan  pada  wilayah  zona Gempa 4 dan dibangun di daerah tanah lunak. Hal  ini  dikarenakan  jika  dilihat  dari  nilai drift dan displacement hasil running  software
ETABS  v9.7.4  maka  rumah  tersebut  masih belum  memenuhi  syarat  deformasi  level kinerja  struktur  atau  termasuk  kedalam  level kinerja ( Life Safety ).

## Daftar Pustaka
[1]  Aditya,  A.,  Zacoeb,  A.,  &  Wisnumurti.,
“Dynamic Analysis of Clay Brick Masonry Walls  of  Two-Storey  House  in  Malang

## Samsul Hasibuan
C ity,” Mhs.  Jur.  Tek.  Sipil ,  vol.  1,  no.  2, hal. 483 –490, 2018.
[2] Sitompul,  M.,  “Studi  parametrik  kinerja dinding  pengisi  bata  merah  pada  struktur beton  bertulang  akibat  beban  gempa,” Rekayasa Strukt. dan Infrastruktur , vol. 9,
no. 2, hal. 40 –48, 2015.
[3] M.  D.  Prayuda,  H  &  Cahyati,  “Gaya Lateral In Plane Struktur Dinding Pasangan  Bata  ½  Batu  Melalui  Beban Statik,” Pros.  Semin.  Nas.  Tek.  Sipil ,  no.
2459 –9727, hal. 370–377, 2016.
[4]  Hakas,  P.,  Setyawan,  E.A.,  &  Saleh,  F., “Analysis Physical and  mechanical attributes  of  masonry  in  Yogyakarta,” J. Ris. Rekayasa Sipil , vol. 1, no. 2, hal. 94 – 104, 2018.
[5]  SNI  15-2094, Bata  Merah  Pejal  Untuk Pasangan Dinding . Bandung: BSN, 2000.
[6] H.  R.  Maharjan,  A  &  Parajuli,  “Seismic Performance Evaluation of Stone Masonry Houses Constructed with
Reinforced  Concrete  Bands,” Nepal  J.
Sci. Technol. , vol. 19, no. 1, hal. 204 –214,
2020, doi: https://doi.org/10.3126/njst.v19i1.29821.
[7]  R.  S.  Leksono,  D.  Iranata,  dan  H. Kristijanto, “Studi Pengaruh Kekuatan dan Kekakuan  Dinding  Bata  Pada  Bangunan Bertingkat,” J. Tek. ITS , vol. 1, no. 1, hal.
30 –33, 2012.
[8] Nayak,  S  &  Dutta,  S.C.,  “Failure  of masonry  structures  in  earthquake :  A  few simple  cost  effective  techniques  as possible  solutions  Failure  of  masonry structures  in  earthquake :  A  few  simple cost  effective  techniques  as  possible
solutions,” Eng.  Struct. ,  vol.  106,  no.
Oktober, hal. 53 –67, 2016, doi: 10.1016/j.engstruct.2015.10.014.
[9] CSI,  “ETABS  v9.7.4,”  in Instructions Manual ,  Berkeley,  CA:  Computer  and Structures, Inc, 2011.
[10] N.  R.  Afandi,  “Evaluation  of  Seismic Performance  of  Concrete  Stuctures  With Pushover  Analysis  Method  Using  SAP 2000  Program  (A  Case  Study  of  Hospital Building in Surakar ta ),” 2010.
[11]  K.  Sathiparan,  N.,  Sakurai,  K.,  Numada, M., & Meguro, “Experimental investigation on  the  seismic  performance  of  PP-band strengthening  stone  masonry  houses Experimental Investigation on the Seismic Performance  of  PP-Band  Strengthening Ston e  Masonry  Houses,” Bull.  Earthq. Eng. , no. December, hal. 1 –40, 2013, doi: 10.1007/s10518-013-9502-z.
[12]  ATC, Seismic  evaluation  and  retrofit  of concrete  buildings ,  vol.  1.  Redwood  City, California:  Applied  Technology  Council, 1996.
[13]  M. M. Bothara, J.K., Mander, J.B., Dhakal, R.P.,  Khare,  R.K.,  &  Maniyar,  “Seismic performance and financial risk of masonry houses,” ISET  J.  Earthq.  Technol. ,  no. September, hal. 1 –27, 2007.
[14]  C. Moroni, M.O., Astroza, M., & Acevedo, “Performance and Seismic Vulnerability of Masonry Housing Types Used in Chile,” J. Perform.  Constr.  Facil. ,  vol.  3828,  no. Agustus, hal. 173 –179,  2004,  doi: 10.1061/(ASCE)0887-
3828(2004)18:3(173).
[15]  Navaratnarajah, S.,  Meguro, K.,  &
Numada,  M.,  “Seismic  Evaluation  of Earthquake  Resistance  and  Retrofitting
Measures for Two Story Masonry
Houses,” Bull.  Earthq.  Eng. ,  no.  August,
hal.  1 –42,  2014,  doi:  10.1007/s10518-
014-9587-z.
[16] Zieba,  J  &  Skrzypczak,  I.,  “Analysis  of reliability of compressed masonry structures,” Open  Access ,  vol.  10,  hal.
462 –468, 2020,
doi:
https://doi.org/10.1515/eng-2020-0055.