## Anindya Sulaksani Apsari (3)

## ANALISIS PERKUATAN KOLOM LINGKARAN PADA BANGUNAN SOFT-STORY MENGGUNAKAN STEEL JACKETING DENGAN PENDEKATAN 2D

## ANALYSIS OF CIRCULAR COLUMN STRENGTHENING
IN A SOFT-STORY BUILDING USING STEEL JACKETING WITH 2D APPROACH
Muhammad Thariq Resmaindra *1,2 , Bondan Dhifan Mazaya 3 , Anindya Sulaksani Apsari 4 1,3,4 Mahasiswa, Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung
2 Peneliti, Tenaga Pengajar, Jurusan Teknik Sipil dan Infrastruktur, Politeknik Astra Korespondensi: mthariq.resmaindra@gmail.com

## ABSTRAK
Keruntuhan akibat soft - story merupakan salah satu yang sering dijumpai di Indonesia. Mekanisme keruntuhan akibat soft - story sangatlah berbahaya karena dapat menyebabkan kerusakan parah hingga kolaps pada struktur bangunan. Steel jacketing merupakan salah satu upaya perkuatan kolom yang dinilai efektif dalam meningkatkan kekuatan  serta  kekakuan  pada  elemen  yang  diperkuat  sehingga  keruntuhan soft story pada  bangunan  dapat dicegah.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengevaluasi  perilaku  struktur  gedung  eksisting  sebelum dilakukan  perkuatan  pada  kolom  dengan  menggunakan  analisis  limit  dan  analisis pushover serta  untuk mengetahui efek perkuatan kolom dengan steel jacketing terhadap perilaku dan kinerja struktur. Pada penelitian ini, struktur eksisting disimulasikan mengalami kesalahan desain yang dimodelkan sebagai portal 2D dengan fungsi bangunan sekolah 4 lantai.    Dari hasil analisis limit yang dilakukan, model struktur eksisting berpotensi mengalami mekanisme keruntuhan lokal, diikuti dengan potensi keruntuhan soft story lantai 1. Dari hasil analisis pushover , model struktur eksisting mengalami soft story dan tidak menunjukkan performance point sesuai yang disyaratkan FEMA 440. Setelah dilakukan perkuatan kolom dengan steel jacketing , model struktur menunjukan mekanisme keruntuhan lebih baik, yaitu beam sway mechanism dan performa elemen yang didapatkan setelah dilakukan perkuatan ada pada rentang Immediate Occupancy (IO).
Kata Kunci: Pushover, Retrofitting, Soft Story, Steel Jacketing, 2D

## ABSTRACT
Collapse due to soft-story is often encountered in Indonesia. The collapse mechanism caused by soft stories is very dangerous, causing severe damage even collapse to the building structure. Steel jacketing is one of  the means  to  strengthen  the  column  which  is  considered  effective  in  increasing  the  strength  and  stiffness  of  the reinforced  elements  hence  soft  story  collapse  in  buildings  can  be  prevented.  The  aim  of  this  research  is  to evaluate the behavior of the existing building structure before strengthening the columns using limit analysis and pushover analysis and to determine the effect of strengthening columns with steel jacketing on the behavior and the performance of the structure. In this research, the existing structure is simulated to experience design errors and is modeled as a 2D portal with the function of a 4-story school building. From the results of the limit analysis, the existing structural model has the potential to experience a local collapse mechanism, followed by
MEDIA ILMIAH TEKNIK SIPIL Volume 12 Nomor 2 Mei 2024 Hal. 87-100

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
the  potential  for  soft  story  collapse  on  the  1st  floor.  From  the  results  of  the  pushover  analysis,  the  existing structural model experiences the soft story mechanism and does not show performance points as required by FEMA 440. After carrying out this strengthening the column with steel jacketing, the structural model shows a better  failure  mechanism  and  the  element  performance  obtained  after  strengthening  is  in  the  Immediate Occupancy (IO) range.
Keywords: Pushover, Retrofitting, Soft Story, Steel Jacketing, 2D

## PENDAHULUAN
Keruntuhan  akibat soft - story merupakan  salah satu  yang  sering  dijumpai  di  Indonesia. Soft - story dapat  terjadi  akibat  adanya  kekakuan  lateral  pada suatu  tingkat  yang  rendah  atau  tidak  memadai. Umumnya, hal ini dapat ditemukan pada lantai dasar sebuah  bangunan  dengan  tinggi  lantai  yang  cukup tinggi dibandingkan dengan lantai lainnya. Mekanisme  keruntuhan  akibat soft - story sangatlah berbahaya  karena  dapat  menyebabkan  kerusakan parah hingga kolaps pada struktur bangunan. Untuk mencegah  hal  tersebut,  perlu  adanya  upaya perkuatan atau retrofitting pada struktur dengan soft - story . Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mencegah  hal  tersebut  adalah  dengan  penggunaan perkuatan steel jacketing . Metode perkuatan tersebut merupakan salah satu upaya perkuatan kolom yang dinilai  efektif  dalam  meningkatkan  kekuatan  serta kekakuan  pada  elemen  yang  diperkuat.  Dalam penelitian  ini,  dilakukan  asesmen  kinerja  struktur bangunan secara sederhana menggunakan pendekatan  2D  dengan  metode  analisis limit dan pushover .  Kemudian,  dilakukan  peninjauan  efek retrofitting struktur  terhadap  perilaku  dan  kinerja struktur  setelah  penambahan steel jacketing kolom dengan analisis pushover .

## TINJAUAN PUSTAKA

## Tingkat Lunak (Soft Story)
Tingkat  lunak  atau  yang  biasa  disebut  sebagai soft-story merupakan  salah  satu  jenis  dari ketidakberaturan stuktur. Menurut SNI 1726-2019, ketidakberaturan ini didefinisikan ketika kekakuan lateral  pada  suatu  tingkat  <  70%  dari  kekakuan tingkat  di  atasnya  atau  <  80%  rata-rata  kekakuan lateral  tiga  tingkat  diatasnya.  Contoh  dari ketidakberaturan tingkat lunak ini dapat ditemukan pada  struktur  di  lantai  dasar  dengan  ketinggian lantai yang jauh melebihi tinggi tingkat lainnya atau memiliki konsep “ Open Floor ” yaitu ketika tingkat
tersebut  tidak  memiliki  partisi  atau  dinding sehingga  kekakuan  lateralnya  menjadi  lemah dibandingkan tingkat lainnya.
Menurut Gautham et.al. (2022), pada    struktur akan  cenderung  bekerja  identik  seperti  pendulum terbalik  akibat  adanya  perbedaan  kekakuan  lantai dengan  konsentrasi  massa  pada  lantai  atasnya. Konsentrasi gaya dan deformasi pada kolom lantai dasar  dapat  menginisiasi  terjadinya  sendi  plastis pada elemen kolom tersebut. Selain itu, adanya efek P-Delta  dari  berat  struktur  tingkat  di  atasnya  akan menyebabkan  kegagalan  kolaps  pada  kolom tersebut akibat  tercapainya  mekanisme  keruntuhan struktur  yang  tidak  diinginkan  yaitu story mechanism seperti yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Mekanisme Keruntuhan Story- Mechanism (sumber: Figure 3-1 NIST GCR 8-917-1)

## Analisis Limit
Analisis  limit  merupakan  salah  satu  metode analisis struktural yang digunakan untuk menentukan  perkiraan  beban  keruntuhan  model struktur tertentu tanpa menggunakan analisis iteratif atau  inkremental  (Chen,  2007).  Analisis  limit dilakukan  berdasarkan  hukum  kekekalan  energi yang dinyatakan dalam rumus
𝑊 𝐹 (𝑃) = ∑ 𝑀 𝑜𝑖 𝜃 𝑖 (1)
dengan 𝑊 𝐹 (𝑃) adalah  kerja  luar  maya  (KLM)  dan ∑ 𝑀 𝑜𝑖 𝜃 𝑖 adalah  kerja  dalam  maya  (KDM),  yang merupakan  penjumlahan  antara  perkalian  momen limit  pada  sendi  plastis  ke-i  ( 𝑀 𝑜𝑖 ) dengan  sudut rotasi  yang  terjadi  pada  sendi  plastis  ke-i.  Asumsi yang  digunakan  pada  analisis  ini  adalah  kapasitas

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
elemen dibatasi oleh  tahanan  lenturnya,  sendi  pada elemen  diasumsikan  terbentuk  pada  garis  sumbu joint dan pengaruh dari gaya aksial diabaikan.

## Analisis Statik Nonlinier (Pushover Analysis)
Analisis pushover merupakan salah satu metode yang  dapat  digunakan  dalam  mengetahui  kinerja seismik  bangunan  pada  kondisi  inelastis.  Pada analisis  ini,  model  struktur  akan  diberikan  beban lateral yang meningkat secara bertahap ( incrementing loads ) yang dapat merepresentasikan gaya inersia terjadi pada struktur saat gempa bumi terjadi. Beban lateral tersebut diaplikasikan hingga perpindahan  yang  terjadi  mencapai  “ target displacement ” yang mana hal tersebut merepresentasikan  perpindahan  yang  terjadi  pada struktur  akibat  gerakan  tanah  dasar  (saat  gempa bumi).  Ketika  pembebanan  telah  mencapai target displacement maka demand  parameter dari komponen  struktur  akan  dibandingkan  dengan acceptance  criteria untuk  berbagai  level  kinerja tertentu (NIST GCR 10-917-5, 2010).
Analisis pushover ini  pada  akhirnya  akan menghasilkan  kurva pushover yang  menunjukkan hasil plot gaya geser dasar dan perpindahan dari titik kontrol dari struktur sebagaimana dapat dilihat pada Gambar  2 .  Selanjutnya,  dari  kurva  tersebut ditentukan titik performa dari struktur menggunakan berbagai metode antara lain capacity spectrum method (ATC-40), displacement coefficient method (FEMA 356), dll.
Gambar 2. Kurva Pushover sumber: Figure 5-1 NIST GCR 10-917-5(2010)

## Steel Jacketing
Steel  jacketing merupakan  salah  satu  jenis perkuatan  pada  struktur.  Penggunaan steel  jacket dapat mengeliminasi terjadinya kerusakan spalling pada selimut beton dengan cara mengekang seluruh bagian  penampang  beton. Steel  jacket dirancang untuk  memberikan  kekangan  pasif  dengan  cara menggunakan selubung dengan jari-jari yang lebih besar  dari  kolom.  Kemudian,  celah  antara  kolom
dan steel jacket diisi  dengan grout .  Penggunaan jacketing ini  dapat  secara  efektif  meningkatkan kekuatan  geser,  kapasitas  deformasi  serta  dapat meningkatkan  kekakuan  dan  daktilitas  struktur global  namun  biayanya  cukup  mahal  dan memerlukan  banyak  pekerja  (Raza  et.  al.,  2019). Meskipun  demikian,  penggunaan  steel jacketing lebih unggul dibandingkan CFRP ketika diperlukan pembatasan lateral drift dan memperkecil kerusakan secara signifikan (Nahavandi,  2015). Steel jacketing juga  efektif dalam  meningkatkan  tahanan impact load (Hanifehzadeh et. al., 2021)
Gambar 3. Steel Jacketing pada kolom lingkaran sumber: Lee, W. K. et al. (2007)
Berdasarkan  penelitian  oleh  Li  et  al.  (2005), ketebalan steel jacket dapat ditentukan berdasarkan tiga  persamaan  yang  sering  diadopsi  sesuai peraturan  antara  lain,  ATC-32  (1996),  AASHTO (1992), serta Caltrans (1986). Persamaan ini pada dasarnya  digunakan  untuk  perkuatan  kolom jembatan  lingkaran.  Namun  demikian,  dalam penelitian ini akan dicoba digunakan sebagai dasar acuan dasar untuk penentuan tebal pelat baja yang perlu  dipakai.  Berikut  merupakan  persamaan berdasarkan  peraturan  yang  telah  disebutkan sebelumnya:
• ATC-32 (1996)
𝑡 𝑗 = 𝐷 4 [ 0,16 𝑓 𝑐 ′ 𝑓 𝑗𝑒 (0,15 + 1,25 𝑃 𝑓 𝑐 ′ 𝐴 𝑔 ) + 0,13 (𝜌 𝑙 − 0,01)] (2) • AASHTO (1992) 𝑡 𝑗 = 0,03 𝐷 𝑓 𝑐 ′ 𝑓 𝑦𝑗 (3)
• Caltrans (1986)
𝑡 𝑗 = 0,03 𝐷 𝑓 𝑐 ′ 𝑓 𝑦𝑗 [0,15 + 1,25 𝑃 𝑓 𝑐 ′ 𝐴 𝑔 ] (4)
Keterangan: t j =  tebal  pelat  yang  dibutuhkan;  D  =  diameter kolom; f c ’ = mutu beton; f je = 1,1 f yj dimana f yj = mutu pelat baja yang digunakan; P = beban aksial kolom; ρ l = rasio tulangan longitudinal; serta A g = luas gross penampang kolom.

## Anindya Sulaksani Apsari (3)

## METODE
Dalam pengerjaan penelitian ini, digunakan langkah- langkah  sebagaimana  tercantum  pada  diagram  alir sebagai berikut:
Gambar 4. Diagram Alir Penelitian

## Batasan Masalah
Adapun  batasan  masalah  pada  penelitian  ini adalah sebagai berikut:
• Hubungan komposit perkuatan kolom dianggap sempurna.
• Lokasi  bangunan  berada  di  Bandung  dengan kelas situs tanah Sedang (SD).
• Bangunan  memiliki  fungsi  sebagai  gedung sekolah 4 lantai.
• Perilaku  struktur  bangunan  sekolah  dievaluasi sebagai portal dua dimensi (2D).
• Analisis yang dilakukan menggunakan analisis limit serta analisis pushover
• Software yang  digunakan  adalah  ETABS  2018,
Microsoft Excel, dan XTRACT.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Evaluasi Struktur Eksisting Desain dan Pemodelan Struktur
Pada penelitian ini, disimulasikan sebuah struktur bangunan sekolah yang mengalami soft story karena kesalahan desain. Struktur bangunan yang dimodelkan  merupakan  struktur  2D  3  bentang  dari gedung sekolah 4 lantai dengan soft-story pada lantai pertama dengan tinggi 6 meter dan tinggi tingkat lain adalah 3 meter serta panjang bentang 8 meter yang berlokasi di Kota Bandung.
Gambar 5. Struktur bangunan eksisting
Proses  desain  dari  struktur  tahan  gempa  mengacu pada peraturan SNI 1726:2019 dengan data struktur adalah sebagai berikut:
• Fungsi bangunan : Sekolah • Lokasi : Kota Bandung • Kelas situs : Tanah Sedang (SD) • Sistem struktur : SRPMK • Kategori risiko bangunan : IV • Faktor keutamaan (I e ) : 1,5
• Koefisien modifikasi respons (R): 8
• Faktor kuat lebih sistem ( 𝛺 0 ) : 3

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
• Faktor pembesaran defleksi (C d ) : 5,5
Data karakteristik material yang digunakan adalah:
• Beton
Mutu beton (f c ’) : 30 MPa
• Baja tulangan BjTS 420B Tegangan leleh (F y ) : 420 MPa Tegangan ultimit (F u )
: 525 MPa
Pembebanan yang bekerja pada struktur adalah beban self-load struktur  ( Dead  Load ),  beban  mati tambahan  (SIDL),  beban  hidup  ( Live  Load ),  beban hidup  atap,  dan  beban  gempa.  Pembebanan  yang dilakukan berdasarkan SNI 1727:2020 seperti yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Beban pada Struktur Eksisting Pembebanan gempa dilakukan berdasarkan
peraturan  SNI  1726:2019  menggunakan  respons spektrum Kota Bandung kondisi Tanah Sedang (SD) dengan parameter:
• S DS : 0,79 g
• S D1 : 0,59 g • S S
: 1,1209 g
• S 1 : 0,4928 g • T L : 20 detik
Adapun  dimensi  dan  penulangan  elemen  struktur eksisting adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Dimensi dan penulangan elemen struktural
Dalam  hal  ini,  struktur  dianalisis  dengan  modal respons spektrum untuk mengevaluasi dimensi serta penulangan  dari  struktur.  Fungsi  respon  spektrum dimasukkan pada program seperti yang tertera pada Gambar 6.
Gambar 6. Response spectrum function yang digunakan
Selanjutnya, didefinisikan load case gempa dengan skala gempa pada Gambar 7 berikut ini.
Komponen Beban Lokasi Besar beban Beban Mati Seluruh lantai (terhitung otomatis oleh program ETABS)* Atap 1 kN/m 2 Lantai lainnya 2 kN/m 2 Beban hidup (ruang kelas) Lantai selain atap
3,83 kN/m 2
Beban mati tambahan (MEP, plumbing , keramik, dll)
Keterangan: - Besar beban diberikan sebagai beban garis/titik sesuai tributary area portal yang dianalisis berada di tengah bangunan dimana jarak antar portal - Beban mati termasuk beban pelat serta balok tambahan
Elemen Struktur Penampang Dimensi Penulangan 25D32 Spiral: D13-80 Tumpuan Atas : 5D25 Bawah : 4D25 Lapangan Atas : 5D25 Bawah : 4D25 Sengkang : D13-100 mm Kolom D = 700 mm Balok B x H = 350 mm x 700 mm

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Gambar 7. Load case dan faktor skala gempa
Kemudian, analisis respon spektrum dapat dijalankan  dan  menghasilkan  hasil  seperti  pada Gambar  8 yang  menunjukkan  bahwa  dimensi  dan tulangan elemen struktur memadai.
Gambar 8. Hasil analisis respon spektrum
Selanjutnya,  dilakukan  pengecekkan  terhadap ketidakberaturan  dilakukan  sesuai  dengan  SNI 1726:2019  Tabel  14.  Dari  hasil  perhitungan  pada Tabel  3 ,  terjadi  ketidakberaturan  kekakuan  tingkat lunak  (Tipe  1a)  dan  ketidakberaturan  kekakuan tingkat  lunak  berlebihan  (Tipe  1b)  pada  struktur eksisting.
Tabel 3. Pengecekan ketidakberaturan vertikal Tipe 1

## Analisis Limit
Mekanisme  keruntuhan  struktur eksisting secara sederhana  dapat  diprediksi  dengan  menggunakan metode analisis limit. Pada analisis ini, pengaruh dari gaya aksial diabaikan. Kapasitas momen pada kolom dan  balok  didapat  dari  analisis  penampang  dengan kapasitas  lentur  1144  kNm  untuk  kolom  eksisting dan  620.8207  kNm  untuk  balok  eksisting.  Karena pembebanan  pada  struktur tiap  tingkatnya  berbeda, maka  diasumsikan  persebaran  gaya  lateral  pada Gambar 9 mengikuti faktor distribusi vertikal SNI 1726-2019 dengan rumus:
𝐹 𝑖 = 𝐶 𝑣𝑥 = 𝑤 𝑖 ℎ 𝑥 𝑘 ∑ 𝑤 𝑖 ℎ 𝑥 𝑘 (5)
Keterangan: w i = berat lantai ke-i; h x = tinggi lantai dari dasar;
Besar  beban  per-lantai  dihitung  berdasarkan tributary  area dengan  pemilihan  portal  yang dianalisis berada di tengah bangunan, dengan jarak antar portal adalah 8 meter. Nilai k yang digunakan pada  perhitungan  adalah  1.  Perhitungan  persebaran gaya vertikal di tiap lantainya tercantum pada Tabel 4 .  Pada  analisis  limit  yang  dilakukan,  diasumsikan beberapa  mekanisme  keruntuhan  yang  mungkin terjadi  pada  struktur  seperti  pada Gambar  10 , Gambar  11,  Gambar  12  dan  Gambar  13 . Berdasarkan  prinsip  keseimbangan  energi,  didapat gaya  geser  yang  menyebabkan  keruntuhan  struktur untuk  setiap  mekanisme  keruntuhan  pada Tabel  5 , Tabel 6 , Tabel 7 , Tabel 8 dan Tabel 9 . Mekanisme keruntuhan  yang  mungkin  terjadi  pada  struktur eksisting  adalah  mekanisme  yang  menghasilkan gaya  geser  yang  paling  rendah.  Dari  hasil perhitungan, struktur eksisting diperkirakan mengalami keruntuhan mekanisme lokal dengan 14 sendi yang terjadi di sepanjang lantai 1 dan 2 dengan nilai gaya geser sebesar 1506.07 kN, diikuti dengan mekanisme soft story dengan nilai gaya geser sebesar 1525  kN.  Dengan  demikian,  dapat  disimpulkan bahwa  struktur  eksisting  cenderung  berpotensi mengalami  kegagalan  lokal  dan  diikuti  potensi terjadi soft story . Hasil dari perhitungan analisis limit

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
ini  perlu  ditinjau  lebih  lanjut  dengan  analisis pushover untuk menghasilkan perkiraan mekanisme keruntuhan yang lebih akurat.
Tabel 4. Perhitungan Distribusi Lateral
Gambar 9. Distribusi Gaya Lateral pada Analisis
Limit
Gambar 10. Mekanisme Kegagalan “ Beam Sway ”
Gambar 11. Mekanisme Kegagalan Lokal dengan 20 Sendi Plastis
Gambar 12. Mekanisme Kegagalan Lokal dengan 14 Sendi Plastis
Gambar 13. Mekanisme Kegagalan “ Soft Story”
Tabel 5. Perhitungan Gaya Geser pada Mekanisme Kegagalan “ Beam Sway ”
Tabel 6. Perhitungan Gaya Geser pada Mekanisme Kegagalan Lokal dengan 20 Sendi Plastis
Lt. - i DL (kN) SIDL (kN) LL wi =DL+0.25LL (kN ) hx (m) wi hx (kNm) Cvx 4 654.72 64 64 734.72 15 11020.8 0.33 3 654.72 128 245.12 844 12 10128 0.3 4 654.72 128 245.12 844 9 7596 0.22 1 654.72 128 245.12 844 6 5064 0.15 0 0 0 0 0 0 0 0 Total: 33808.8 1

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Tabel 7. Perhitungan Gaya Geser pada Mekanisme Kegagalan Lokal dengan 14 Sendi Plastis
Tabel 8. Perhitungan Gaya Geser pada Mekanisme
Kegagalan Soft Story
Tabel 9. Rekapitulasi Perhitungan Gaya Geser

## Analisis Pushover
Walaupun  setelah  dilakukan  analisis  respon spektrum Gambar  8 elemen  struktur  masih memadai,  analisis pushover perlu  dilakukan  untuk mengidentifikasi  tingkat  kinerja  serta  mekanisme keruntuhan  dari  bangunan  eksisting.  Analisis pushover dilakukan  dengan  membuat load  case untuk pushover seperti  pada Gambar  15 dan Gambar 16 .
Gambar 14. Load case gravitasi nonlinear
Gambar 15. Load case pushover

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Dalam mendefinisikan load case untuk analisis pushover , tipe analisis adalah nonlinear dan efek P- Delta  perlu  diperhitungkan.  Selain  itu,  untuk mengontrol displacement ,  diperlukan joint sebagai titik  kontrol.  Kemudian,  pembebanan  gravitasi dimasukkan untuk menangkap kenonlinearan elemen struktural ( Gambar 14 ).
Kolom  dan  balok  kemudian  diberikan  sendi plasis  pada  ujung-ujungnya  secara  automatis ( AutoHinge ) dari program sesuai dengan ASCE 41- 17  dengan  pendefinisian  sendi  plastis  seperti  pada Gambar  17,  Gambar  18, dan Gambar  19 .  Pada pengaturan  sendi  plastis,  balok  hanya  memiliki degree  of  freedom momen  (M3)  sedangkan  kolom memiliki degree of freedom akibat beban axial dan momen biaxial (Interaksi  P-M2-M3).  Selanjutnya, analisis  dapat  dijalankan  sehingga  menghasilkan deformasi  struktur  dan  pembentukan  sendi  plastis yang tergambar pada Gambar 20 .
Gambar 17. Pengaturan sendi plastis balok
Gambar 18. Pengaturan sendi plastis kolom
Gambar 19. Sendi plastis pada struktur
Gambar 20. Deformasi & pembentukan sendi plastis pada struktur eksisting

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Gambar 21. Kurva pushover struktur eksisting
Berdasarkan Gambar 20 , didapat bahwa mekanisme  kegagalan  yang  terjadi  dari  hasil analisis pushover adalah soft story mechanism pada lantai 1. Hal ini sesuai dengan perkiraan yang telah dilakukan  pada  analisis  limit  bahwa  struktur eksisting cenderung berpotensi memiliki mekanisme  keruntuhan  lokal  dan soft  story .  Jika ditinjau  dari  gambar  yang  sama,  dapat  diketahui
bahwa performa elemen melewati kondisi Collapse Prevention (CP) sesuai acceptance criteria ASCE 41-17, ditunjukkan dengan sendi plastis berwarna merah  pada  kolom.  Namun,  sesuai  dengan Basic
Performance  Objective  for  Existing  Building (BPOE)  ASCE  41-17  Table  2-1,  untuk  kategori resiko bangunan IV performa struktur yang sesuai adalah Life  Safety (LS)  sehingga  performa  yang didapatkan belum sesuai dengan peraturan tersebut.
Hasil  dari base  shear vs displacement didapatkan pada Gambar 21. Terlihat bahwa pada step  8, base  shear mencapai  maksimum  sebesar 1740 kN saat displacement 192,3 mm. Kemudian, beberapa sendi plastis melebihi kapasitas maksium sehingga base  shear mengalami  penurunan. Berdasarkan  FEMA  440  EL, performance  point pada struktur eksisting untuk gempa BSE-2E tidak ditemukan ( Gambar 22 ) sehingga tidak memenuhi tingkat  kinerja yang disyaratkan.  Untuk  itu, perlu dilakukan retrofitting pada struktur.
Gambar 22. Titik performa struktur eksisting

## Evaluasi Struktur Setelah Retrofitting
Setelah  dilakukan  analisis pushover pada  struktur sebelum retrofitting dapat  dilihat  dari  Gambar  5.9 bahwa  sendi  plastis  yang  terjadi  pada  keempat elemen kolom lantai dasar menunjukkan acceptance criteria yang  dicapai  adalah Collapse  Prevention (CP).  Dengan  demikian,  akan  dilakukan  perkuatan pada  keempat  kolom  tersebut  dengan  konfigurasi kolom  dengan  penambahan steel  jacketing seperti
pada Gambar 23 .
Perkuatan steel  jacketing yang  dilakukan  adalah dengan  menambahkan  pelat  baja  pada  sekeliling penampang kolom pada sepanjang elemen. Propertis material  dari  pelat  baja  yang  digunakan  adalah sebagai berikut:
Baja BJ-37
• Tegangan leleh (F y ) : 240 MPa
• Tegangan ultimit (F u ) : 370 MPa

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Desain  ketebalan  dari  pelat  baja  yang  digunakan akan  mengacu  pada  pers.  (2),  (3)  dan  (4)  sehingga menghasilkan ketebalan pelat seperti tercantum pada Tabel 10 .
Tabel 10 Ketebalan steel jacket
Sesuai  hasil  diatas,  ketebalan  pelat  baja  diambil sebesar t = 3 mm agar dapat memenuhi persamaan di atas. Selanjutnya, penambahan grouting diabaikan dalam  analisis  selanjutnya  sehingga  didapat penampang kolom setelah diperkuat menjadi seperti Gambar 24 .
Gambar 23. Konfigurasi kolom yang diperkuat steel jacketing
Gambar 24. Penampang kolom dengan steel jacket
Setelah dilakukan desain untuk perkuatan kolom tersebut  maka  akan  dilakukan  kembali  analisis pushover untuk mengetahui kinerja struktur setelah
dilakukan retrofitting .  Langkah-langkah  yang dilakukan untuk menganalisis  struktur sama seperti pada  analisis pushover sebelumnya,  namun  dalam melakukan  proses assign sendi  plastis  pada  kolom dengan steel jacketing akan dilakukan secara manual karena ETABS tidak mampu menghasilkan kurvatur komposit beton-baja.
Dalam  mendefinisikan sendi  plastis  secara manual, diperlukan input data momen-kurvatur dari elemen penampang  yang  ditinjau.  Dalam  hal  ini,  analisis momen-kurvatur dari penampang dilakukan dengan bantuan program XTRACT seperti yang ditunjukkan pada Gambar  25 .  Hasil  tersebut  kemudian  di- bilinearisasi seperti pada Gambar 26 .
Gambar 25. Analisis penampang kolom dengan steel jacketing sesuai XTRACT
Gambar 26. Hubungan momen kurvatur bilinearisasi
Ketika  hasil  hubungan  tersebut  telah  didapat, langkah  berikutnya  adalah  dengan  memasukkan propertis  sendi  plastis  diantara  lain degree  of freedom untuk  kolom  yaitu  (Interaksi  P-M2-M3) serta  input  data  momen  kurvatur  penampang  yang disajikan seperti pada Gambar 27 . Pengaturan sendi plastis  elemen  lain  yang  tidak  diperkuat  dilakukan dengan cara yang sama seperti sebelumnya. Dengan demikian,  didapatkan  hasil  analisis pushover pada struktur berupa deformasi struktur dan pembentukan sendi  plastis  sebagaimana  disajikan  pada Gambar 28 .
Persamaan Tebal jacketing (mm) ATC-32 (1996) 3,08 AASHTO (1992) 2,63 Caltrans (1986) 1,75

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
Gambar 27. Input manual data propertis untuk sendi plastis pada kolom dengan steel jacketing
Gambar 28. Deformasi struktur dan pembentukan sendi plastis setelah retrofittin
Dapat  dilihat  pada Gambar  28 mengenai pembentukan  sendi  plastis  yang  terjadi  setelah struktur  mengalami  perkuatan  telah  sesuai  dengan mekanisme kegagalan yang diinginkan yaitu beam- sway mechanism dimana sendi plastis hanya terjadi pada  balok.  Selain  itu,  didapatkan  bahwa  performa elemen  struktur  sesuai  sendi  plastis  pada  balok terdapat pada level Immediate Occupancy (IO) yang artinya  telah  memenuhi  batas  performa  objektif struktur eksisting yang telah ditentukan pada ASCE 41-17  untuk  tingkat  gempa  BSE-2E  yang  ditinjau dalam penelitian ini.
Di samping itu, hasil dari analisis ini juga didapatkan kurva  deformasi  vs  gaya  geser  dasar  atau  kurva
pushover yang  ada  pada Gambar  29 . Selanjutnya, penentuan  titik  performa  struktur  yang  mencakup target  displacement ditentukan  berdasarkan  format pada program ETABS sesuai FEMA 440 Equivalent Linearization didapat  hasil  seperti  tertera  di Gambar 30 . Dari hasil analisis,  dapat disimpulkan untuk  struktur  setelah  dilakukan  perkuatan,  titik performa  struktur  untuk  BSE-2E  berada  ketika struktur mengalami deformasi sebesar 288,415 mm dengan  gaya  geser  dasar  2787,21  kN  serta  rasio daktilitas  1,777.  Dengan  demikian,  penambahan perkuatan  dari  kolom  pada  struktur soft-story ini menunjukkan hasil analisis yang lebih baik.
Gambar 29. Kurva Pushover (Setelah Retrofitting )
Gambar 30. Titik performa struktur setelah retrofitting berdasarkan FEMA 440 EL

## PENUTUP

## Kesimpulan
1. Hasil  evaluasi  gedung  eksisting  berdasarkan pushover dan analisis limit menunjukkan bahwa model  struktur  cenderung  memiliki  kegagalan lokal  dan soft-story. Dari  analisis pushover struktur  eksisting,  sendi  plastis  pada  lantai  1 berwarna merah pada kedua ujung kolom yang menunjukkan  performa  elemen  berada  pada rentang Collapse Prevention (CP). Hal tersebut
menandakan  bahwa  elemen  kolom  struktur eksisting memiliki kekuatan dan daktilitas yang rendah  sehingga  dapat  menyebabkan  kolaps pada lantai 1 ketika gempa terjadi. Di samping itu, performa elemen struktur yang didapat yaitu Collapse  Prevention (CP)  tidak  sesuai  dengan ASCE 41-17 Table 2-1 dan Performance point berdasarkan  FEMA  440-EL  tidak  ditemukan sehingga tingkat kinerja yang disyaratkan pada struktur ini tidak memenuhi. Berdasarkan hasil analisis  diatas,  diperlukan  adanya  perkuatan
Analisis  Perkuatan  Kolom  Lingkaran.., Muhammad  Thariq  Resmaindra (1) ,  Bondan  Dhifan  Mazaya (2) ,

## Anindya Sulaksani Apsari (3)
pada  elemen  kolom  struktur  dengan steel jacketing .
2. Dari  hasil  analisis pushover struktur  setelah retrofitting dengan steel  jacketing ,  didapat mekanisme  keruntuhan  adalah beam-sway mechanism . Performa elemen yang didapatkan setelah  dilakukan  perkuatan  ada  pada  rentang Immediate  Occupancy (IO)  dan  terjadi  hanya pada  sendi  plastis  di  ujung-ujung  balok sehingga  telah  memenuhi  persyaratan  ASCE 41-17  Table  2-1.  Sementara  itu, performance point berdasarkan  FEMA  440-EL  juga ditemukan  pada  displacement  288,4  mm dengan gaya geser dasar 2787,21 kN serta rasio daktilitas 1,777. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa perkuatan steel jacketing pada keempat kolom lantai dasar dapat meningkatkan kinerja dari struktur maupun elemen itu sendiri.

## Saran
Perlu  dilakukan  studi  eksperimental  yang  lebih banyak  lagi  terkait  aplikasi steel jacketing untuk memahami perilaku kolom gedung setelah retrofitting.

## DAFTAR PUSTAKA
American Society of Civil Engineers: ASCE 41-17. 2017. Seismic  Evaluation  and  Retrofit  of Existing  Buildings .  Reston,  Virginia:  The American Society of Civil Engineers.
Chen,  Wai-Fah;  Da-Jian  Han  (2007). Plasticity  for structural  engineers .  J.  Ross  publishing classics. pp. 409–490
Deierlein, G., Reinhorn, A., & Willford, M. (2010). NIST  GCR  10-917-5  Nonlinear  Structural Analysis  For  Seismic  Design:  A  Guide  for Practicing  Engineers .  NEHRP  Seismic Design Technical Brief No. 4, 1-32.
Departemen  Pekerjaan  Umum:  SNI  1726:2019.
(2019). Tata  Cara  Perencanaan  Ketahanan
Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non  Gedung .  Jakarta,  Indonesia:  Badan Standardisasi Nasional.
Departemen  Pekerjaan  Umum:  SNI  1727:2020.
(2020). Beban  desain  minimum  dan  kriteria terkait  untuk  bangunan  gedung  dan  struktur lain .  Jakarta,  Indonesia:  Badan  Standardisasi Nasional.
Gautham,  A.,  &  Sahoo,  D.  R.  (2022). Seismic Collapse  Performance  of  Soft-Story  RC Frames  with  SRC  Columns  Designed  Using the  Energy-Based  Method .  Journal  of Performance of Constructed Facilities, 36(6), 1-16.
Hanifehzadeh et. al. (2021). Structural Response of Steel  Jacket-UHPC  Retrofitted  Reinforced Concrete  Columns  under  Blast  Loading .
Materials, 14(6), 1521. MDPI Journals.
Lee, W. K., & Billington, S. (2007). Simulation and performance-based  earthquake  engineering assessment  of  self-centering  post-tensioned concrete bridge systems . Palo Alto, California: Stanford University.
Li, Y.-F., Hwang, J.-S., Chen, S.-H., & Hsieh, Y.-M.
(2005) . Study of Reinforced Concrete Bridge Columns Retrofitted by Steel Jackets . Journal of  the  Chinese  Institute  of  Engineers,  28(2), 319-328.
Moehle,  J.,  Hooper,  J.,  &  Lubke,  C.  (2008). NIST GCR  8-917-1  Seismic  Design  of  Reinforced Concrete  Special  Moment  Frames:  A  Guide for  Practicing  Engineers .  NEHRP  Seismic Design Technical Brief No. 1, 1-27. Nahavandi,  H.  (2015) Pushover  Analysis  of Retrofitted  Reinforced  Concrete  Buildings. Portland State University .
Raza, S., Khan, M.K.I., Menegon, S.J., Tsang, H.-H., Wilson, J.L. (2019). Strengthening and Repair
of Reinforced Concrete Columns by Jacketing: State-of-the-Art Review . Sustainability 11, 3208.