## PERHITUNGAN FREKUANSI NATURAL DAN DAMPING RATIO PADA BENCANA TSUNAMI DESA ULEE LHEUE DAN DESA LAMBUNG
Rahmad Gumelar Hidayat 1 Mochammad Afifuddin 2 Yunita Idris 3
1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia
2,3 Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. Email: rahmad.gumelar.297@gmail.com

## Abstract
Escape building is a building that  was designed base on strenght  of  dynamic characteristict, that includes natural frequency and damping ratio. To calculate the parameters, a mikrotremor recording analysis data is performed on  Ulee Lheue’s  escape  building  and  Lambung’s  escape  building.  The  purpose  is  to  know  the  dynamic  characteristict  of  the building and the safety of  the  building based on natural  vibration period  according  to SNI-17-03-2012. Horizontal to Vertical  Spectral  Ratio  (HVSR)  methode  is  use  to  process  data  for  the  soil,  Floor  Spectral  Ratio  (FSR)  and  Random Decrement  Method  (RDM)  for  building  data.  The  result  on  Lambung’s  escape  building  is  4,146  Hz  of  soil  natural frequency, the bulding have 1,593-2,663 Hz of natural frequency, 2,229-3,606 % damping ratio, and low resonance. Ulee Lheue’s escape building have 4,957 Hz of soil natural frequency, the building have 1,796-4,123 Hz of natural frequency, 2,196-3,686 % damping ratio, and low-medium resonance. Both buildings are save based on natural vibration period.
Keyword: escape building, natural frequency, damping ratio, mikrotremor, HVSR, FSR, RDM.

## Abstrak
Escape  building merupakan  gedung  yang  didesain  berdasarkan  ketahanan  terhadap  parameter  dinamik,  meliputi frekuensi natural dan damping ratio . Untuk menghitung parameter tersebut dilakukan analisis perekaman mikrotremor pada escape  building Desa  Ulee  Lheue  dan  Desa  Lambung.  Tujuannya  yaitu  mengetahui  nilai  karakteristik  dinamik bangunan  dan  kelayakan  bangunan  berdasarkan  batas  periode  getar  alami  bangunan  menurut  SNI  17-03-2012. Pengolahan data menggunakan metode Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) pada tanah, Floor Spectral Ratio (FSR)  dan Random Decrement  Method (RDM)  untuk bangunan. Hasil  pada escape building Desa  Lambung  memiliki frekuensi natural (f 0 ) tanah 4,146 Hz, frekuensi natural (f 0 ) bangunan 1,593 – 2,663 Hz, damping ratio 2,229 – 3,606 % dan tingkat resonansi rendah. E scape building Desa Ulee Lheue memiliki frekuensi natural (f 0 ) tanah 4,957 Hz, frekuensi natural bangunan (f 0 ) 1,796 – 4,123 Hz, damping ratio 2,196 – 3,686 % dan tingkat resonansi rendah – sedang. Kedua gedung aman terhadap periode getar.
Kata Kunci: escape building, frekuensi natural, damping ratio, mikrotremor, HVSR, FSR, RDM

## 1. Pendahuluan
Bemmelem[1] Berdasarkan keadaan fisiografinya, Banda  Aceh  hanya  dilalui  2  (dua)  zona  yaitu  Zona Semangko dan Zona Jajaran Barisan. Jika diamati, Kota Banda Aceh diapit oleh 2 (dua) sesar aktif, yaitu Sesar Seulimeum  di  timur  laut  dan  Sesar  Aceh  di  barat. Pergeseran  aktif  kedua  sistem  sesar  ini  berdampak ketika  terjadi  gempa  di  daerah  Banda  Aceh  akan mengakibatkan  getaran  yang  besar  karena  wilayahnya yang diapit oleh sesar tersebut.
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.  Gosar[2]  Pengukuran  frekuensi natural  bangunan  terhadap  frekuensi  natural  tanah merupakan  salah  satu  faktor  penting  yang  dapat digunakan  untuk  memprediksi  potensi  kerusakan bangunan  akibat  gempa  bumi.  Dimana  nilai  frekuensi natural bangunan harus  lebih  besar dari nilai  frekuensi
natural tanah. Jika nilai frekuensi natural bangunan lebih kecil  atau  sama  dengan  nilai  frekuensi  natural  tanah, bangunan akan beresonansi dengan tanah.
Seperti kasus pada saat gempa berkekuatan 8,1 SR ( Skala  Richter )  yang  melanda  Meksiko  tahun  1985. Dimana  banyak  gedung  antara  6  –  15  lantai  runtuh, sementara bangunan yang lebih dari 15 lantai di daerah yang  sama  tetap  berdiri  dan  hanya  mengalami  rusak ringan.  Untuk  evaluasi  karakteristik  dan  kekuatan bangunan  akibat  getaran  seismik  dapat  dilakukan pencatatan rekaman mikrotremor.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  nilai frekuensi  natural  bangunan,  frekuensi  natural  tanah dibawahnya  dan  nilai  rasio  redaman  ( damping  ratio ) bangunan.
Batasan penelitian,
diantaranya yaitu menggunakan  metode Horizontal  to  Vertical  Spectral Ratio (HVSR) untuk mengetahui nilai frekuensi natural tanah, Floor  Spectral  Ratio (FSR)  untuk  mengetahui nilai  frekuensi  bangunan  dan Random  Decrement Method (RDM)  untuk  mengetahui damping  ratio . Proses pengambilan data menggunakan alat
mikrotremor di 4 (empat) titik setiap lantai. Standar SNI 03-1726-2012  digunakan  untuk  membandingkan  nilai hasil  penelitian.  Penelitian  ini  tidak  membahas  indeks kerentanan  bangunan.  Penelitian  ini  tidak  membahas indeks  kerentanan  bangunan  dan  tidak  melihat  detail fungsi serta standar bangunan evakuasi.

## 2. Tinjauan kepustakaan

## 2.1 Pengaruh Efek Lokal Terhadap Gempa Bumi
Towhata[3],  Intensitas  gempa  bumi  berhubungan dengan kerusakan suatu wilayah dipengaruhi oleh jarak sumber  gempa,  skala  gempa,  ukuran  zona  patahan, besarnya  energi  yang  dilepaskan  oleh  batuan,  jenis geologi  antara  sumber,  lokasi  setempat  dan  kondisi geologi  lokal.  Menurut  Aini[4],  faktor  penting  yang digunakan  untuk  mengestimasi  efek  lokal  yang diakibatkan  oleh  gempa  bumi  adalah  hubungan  antara frekuensi  natural  suatu  bangunan  dengan  frekuensi natural lapisan tanah di bawahnya.

## 2.2 Teori Dinamika Struktur
Menurut Clough[5] beban dinamik dapat didefinisikan  sebagai  setiap  beban  yang  besarnya, arahnya atau posisinya berubah menurut waktu. Dalam penentuan karakteristik dinamik suatu struktur bangunan  melibatkan  beberapa  komponen  yaitu  massa m , sifat elastik (kelenturan atau kekakuan) k , mekanisme kehilangan energi atau redaman ( damping ratio ) c , dan sumber luar eksitasi dan pembebanannya.
2.3 Periode, Frekuensi Natural Bangunan dan
Rasio Redaman (Damping Ratio)
Paz[6], periode  ( T )  merupakan gerakan  harmonik sederhana  yang  dinyatakan  dengan  fungsi  sinus  atau kosinus frekuensi  yang sama. Kebalikan harga periode adalah  frekuensi  natural  ( natural  frequency ) f n dari persamaan :
𝑓 𝑛 = 1 𝑇 ……………………….……………………   1)
Keterangan : f n = Frekuensi natural (Hz); dan T = Periode (detik).
Redaman  pada  suatu  struktur  yang  bergetar menyatakan  adannya  fenomena  pelepasan  energi  atau kehilangan  energi  dari  getaran  bebas  suatu  struktur akibat gesekan  sehingga  berkurang  amplitudo.  Standar redaman  untuk  gedung  terhadap  gempa  berdasarkan International Organization of Standardization (ISO/CD3010) on seismic action on structures sebesar 2 – 5 %.

## 2.4 Periode Getar Alami Fundamental Bangunan
Menurut Adityawarman[7], periode (waktu) alami fundamental  struktur T merupakan  waktu  yang dibutuhkan  suatu  struktur  untuk  bergerak  bolak  balik tanpa  ada  gaya  luar  dengan  kondisi  awal  tidak  sama dengan  nol. Pada SNI-03-1726-2012[8], analisis  untuk menentukan  periode  fundamental  struktur T ,  diizinkan secara  langsung  menggunakan  periode  pendekatan T a berdasarkan persamaan berikut:
𝑇 𝑎 = 𝐶 𝑡 ℎ 𝑛 𝑥 ………………….………………………   2)
Keterangan : T a = Periode fundamental pendekatan (detik);
C t
= Koefisien dari tabel 15 SNI 03-1726-2012; h n
= Ketinggian struktur; dan
x = Koefisien dari tabel 15 SNI 03-1726-2012.
Pembatasan  waktu  getar  alami  fundamental  dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut:
𝑇 < 𝐶 𝑢 𝑇 𝑎 ………………….………………………   3)
Dimana : C u = Koefisien dari tabel 14 SNI 03-1726-2012.

## 2.5 Mikrotremor
Nakamura[9] salah satu metode untuk mengetahui karakteristik  bangunan  tanpa  merusak  strukturnya adalah  dengan  analisa  mikrotremor  berdasarkan rekaman ambient  noise. Mikrotremor  didasarkan  pada rekaman ambient  noise yang  menentukan  parameter karakteristik  dinamika  (rasio  redaman  dan  frekuensi natural)  dan  fungsi  perpindahan  (frekuensi  dan amplifikasi) bangunan.

## 2.6 Horizontal to Vertical Spectral Ratio
(HVSR)
Nakamura[10] menyebutkan bahwa metode HVSR sangat efektif untuk  mengidentifikasi resonansi frekuensi  natural  pada  lapisan  sedimen.  Menurut Rahmania[11] selain sederhana, teknik ini juga mampu mengestimasi frekuensi resonansi secara langsung tanpa harus mengetahui struktur kecepatan geser dan kondisi geologi bawah permukaan terlebih dahulu.
2.7 Floor Spectral Ratio (FSR)
Metode Floor Spectral Ratio (FSR) adalah metode standar  yang  digunakan  untuk  menentukan  frekuensi natural  dan  resonansi  bangunan  yang  menggambarkan karakteristik  bangunan  terhadap  gempa  bumi.  Hal  ini dapat dilakukan dengan pencatatan ambient [2].
Menurut  Herrak[12],  dalam  menentukan  nilai frekuensi  natural  bangunan,  tidak  direkomendasikan
menggunakan  metode  HVSR  meskipun  nilai  hasil estimasinya wajar dalam  beberapa kasus. Karena tidak ada dasar teori penerapan mikrotremor bangunan karena tidak dapat memberikan asumsi bahwa nilai horizontal dan  vertikal  sama  dengan  permukaan  tanah.  Hal  ini sangat  berbahaya  jika  amplifikasi  tanah  sangat  kuat secara signifikan.
Pengukuran  frekuensi  natural  bangunan  terhadap frekuensi  natural  tanah  merupakan  salah  satu  faktor penting  yang  dapat  digunakan  untuk  memprediksi potensi  kerusakan  bangunan  akibat  gempa  bumi[2]. Dimana  nilai  frekuensi  natural  bangunan  harus  lebih besar  dari  nilai  frekuensi  natural  tanah.  Jika  nilai frekuensi natural bangunan lebih kecil atau sama dengan nilai frekuensi natural tanah, bangunan akan beresonansi  dengan  tanah.  Apabila  bangunan  tidak mampu meredam resonansi yang terjadi, perlahan-lahan struktur bangunan akan mengalami kegagalan. Resonansi  bangunan  dihitung  dengan  menggunakan persamaan :
𝑅 = [ 𝑓 𝑏 −𝑓 𝑡 𝑓 𝑡 ] 𝑥100% ………………………………   4)
Dimana:
R = Indeks resonansi bangunan;
f b = Frekuensi natural bangunan; dan
f t
= Frekuensi natural tanah.
2.8 Random Decrement Method (RDM)
Wulandari[13] Random Decrement Method (RDM)  merupakan  teknik  yang  paling  populer  dalam survei  geoteknik  dan  geofisika  yang  digunakan  dalam mengidentifikasi  karakteristik  dinamik  dan  kerusakan suatu  bangunan  dari  respons  suatu  gempa.  RDM  juga dikenal  sebagai  metode transform serangkaian  waktu acak  dalam  pengurangan  energi  dari  getaran  bebas struktur bangunan[10].

## 3. Metodologi penelitian

## 3.1 Alur Penelitian
Penelitian  ini    dimulai  dari  studi  literatur  mengenai penelitian, dilanjutkan dengan persiapan dan pengumpulan data. Dilanjutkan dengan analisis metode HVSR, FSR dan RDM. Kemudian diperoleh hasil-hasil penelitian  dalam  bentuk  tabel  dan  grafik.  Tahapan- tahapannya seperti berikut:

## Gambar 1  Diagram Alir Penelitian

## 3.2 Peralatan dan Lokasi Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam perekaman  yaitu 1  (satu)  set  alat  mikrotremor  yang  terdiri  dari seismometer, cube (AVF,  AVB)  dan  aki.  Digunakan pula  alat  Disto  D810  untuk  mengetahui  ketinggian bangunan.
Pemilihan  lokasi  berdasarkan  bentuk  struktural gedung,  fungsional  lain  gedung  dan  faktor  aktivitas– aktivitas  sekitar  gedung  yang  dapat  mengganggu jalannya penelitian. Pengukuran mikrotremor dilakukan pada 2 (dua) escape building bencana ( escape building ) yang ada di Kecamatan Meuraxa, yaitu escape building di  Lambung  dan escape  building di  Desa  Ulee  Lheue Dimana escape building di Desa Ulee Lheue merupakan gedung  yang tertutup dengan dinding ( Close Building ) dan  juga  digunakan  sebagai  kantor Tsunami  Disaster and  Mitigation  Reseach  Centre (TDMRC).  Untuk escape  building di  Desa  Lambung  merupakan  struktur bangunan  terbuka  ( Open  Building ),  tidak  memiliki dinding penuh hanya berupa dinding dari susunan kayu di lantai 3 dan jarang terdapat aktivitas warga.

## 3.3 Data Penelitian
Data primer yang digunakan merupakan data yang didapat  setelah  pengukuran  mikrotremor  di  2 escape building. Pengambilan data dilakukan pada saat kondisi gedung tidak terbebani (tidak ada aktivitas–aktivitas di sekitar gedung). Pengukuran dilakukan dari lantai dasar sampai atap ( roof top ) e scape building dengan peletakan alat  di  setiap  sudut  gedung.  Jumlah  peletakan  alat mikrotremor  untuk  setiap  gedung  16 titik  di  bangunan dan  1  titik  pada  tanah.  Pengukuran  mikrotremor  pada tanah,  alat  diletakkan  sejauh  4–20  m  tergantung  pada kondisi permukaan tanah di sekitar gedung. Setiap titik alat pada gedung memiliki durasi penelitian selama 30 menit,  sehingga  durasi  penelitian  per  lantainya  adalah 120  menit.  Sedangkan  data  skunder  yang  digunakan hanya tinggi bangunan yang diperoleh dari Disto D810.
3.4 Pengolahan Data
3.4.1 Pengolahan data mikrotremor pada tanah
Pengolahan data mikrotremor pada tanah menggunakan softwere  Geopsy dengan  menggunakan metode Horizontal to Vertical  Spectral  Ratio (HVSR). Pada  proses input dan  pengolahan  data  diperoleh  3 komponen  utama  pembacaan,  yaitu  2  komponen Horizontal  ( East-West dan North-South )  dan  1 komponen Vertikal ( Up-Down ).
Pengolahan data dimulai dari  pemilihan windows (min 10 windows ) antara 20–40 detik  non  overlapping sesuai  anjuran  SESAME[14]  untuk  menganalisis spektrum fourier yang  awalnya  dari  domain  waktu menjadi  domain  frekuensi.  Hasil  dari  proses  FFT kemudian  dihaluskan  dengan filter smoothing Konno- Ohmachi (1998) dengan koefisien bandwith sebesar 40. Digunakan taper fungsi Gaussian 0,5 dengan sampeling frekuensi  1  –  10  Hz.  Kemudian  data  akan  dianalisis dengan metode HVSR berupa rasio amplitudo spektrum fourier horizontal dan vertical. Rata-rata nilai spektrum HVSR diplot pada setiap titik pengukuran pada masing- masing windows dan diperoleh nilai rata-rata frekuensi natural tanah.

## 3.4.2 Pengolahan data mikrotremor pada
bangunan
Analisis  data  pada  bangunan  digunakan  metode Floor  Spectral  Ratio (FSR).  Tahapan  pengolahan  data sama  dengan  HVSR,  dimulai  dari  pemilihan  windows (min 10 windows ) antara 20–40 detik  non overlapping sesuai anjuran SESAME, untuk menganalisis spektrum fourier. Kemudian  dihaluskan  dengan filter smoothing Konno-Ohmachi dengan koefisien bandwith sebesar 40. Digunakan taper fungsi Gaussian 0,5 dengan sampeling frekuensi  1  –  10  Hz  dan  diperoleh  nilai  rata-rata frekuensi natural bangunan.
Selain menggunakan metode FSR paada bangunan, digunakan pula  metode Random Decrement Method (RDM)  untuk  mengetahui  nilai damping  ratio bangunan.  Dimulai  dari  nilai  frekuensi  natural  dari metode  FSR  dianalisis  kembali  dengan  menggunakan band pass filter untuk menentukan nilai frekuensi yang diinginkan.  Kemudian  frekuensi  dari  parameter band pass filter diambil mulai dari 1 Hz sampai 10 Hz. Dari analisis  sinyal filter akan  menghasilkan  getaran  bebas dan nilai rasio redaman menggunakan damping toolbox pada software Geopsy sehingga diperoleh nilai damping ratio bangunan.
3.4.3 Pengolahan data mikrotremor pada karakteristik bangunan
Pengolahan  data  mikrotremor  untuk  mengetahui karakteristik dinamik suatu bangunan.
a) Penaksiran resonansi bangunan
Tingkat  bangunan  mengalami  resonansi  terhadap gempa  terdiri  dari  3  kriteria,  yaitu  <15% (kerentanan tinggi), 15 – 20% (kerentanan sedang) dan  >25%  (kerentanan  rendah)[2].  Adapun  cara menghitung menggunakan Persamaan 2.13; dan
b) Batas periode getar alami bangunan Nilai  frekuensi  natural  bangunan  diubah  menjadi periode getar alami. Kemudian nilai batas periode getar bangunan dihitung dimana nilai periode getar alami  bangunan  harus  lebih  kecil  dengan  nilai batas  periode  getar  dikali  dengan  koefisien  yang ada  pada  Table  14  dan  Tabel  15  SNI-03-1726- 2012.
4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Hasil

## 4.1.1 Frekuensi Natural Tanah
Data–data  hasil  perekaman  mikrotremor  pada tanah  diolah  dengan software  Geopsy metode Horizontal  to  Vertical  Spectral  Ratio (HVSR)  dan analisis spectrum. Hasil  perekaman  data  titik  EB1 dengan metode HVSR diperoleh seperti pada Gambar 2 dan Tabel 2.

## (a) (b)
Gambar 2 Grafik frekuensi terhadap amplitudo analisis HVSR titik EB1  (a) Gedung Desa Lambung dan (b)
Gedung Desa Ulee Lheue
Tabel 1 Nilai Frekuensi Natural Tanah (f 0 ) dengan Metode
HVSR Titik Lambung Ulee Lheue Windows f 0 (Hz) Windows f 0 (Hz) EB1 76 4,1467 88 4,9576

## 4.1.2 Frekuensi Natural Bangunan
Proses  pengolahan  data  frekuensi  bangunan menggunakan analisis spektrum metode Floor Spectral Ratio (FSR).  Proses  ini  diolah  pada  komponen horizontal,  yaitu  arah  EW  ( East–West )  dan  f 0 arah  NS ( North–South )  saja.  Contoh  hasil  yang  diperoleh  pada titik EB17 escape building Desa Lambung dapat dilihat pada  Gambar  3.  Nilai  frekuensi  natural  (f 0 )  diperoleh dari peak tertinggi pada grafik analisis.

## (a) (b)
Gambar 3 Frekuensi natural (f 0 ) analisis FSR titik EB17 Desa Lambung (a) f 0 arah EW dan (b) f 0 arah NS
Nilai-nilai  frekuensi  natural  yang  diperoleh  pada kedua gedung dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3.
Tabel 2 Frekuensi Natural (f 0 ) Bangunan Escape building
Desa Lambung dengan Metode FSR Titik Lantai Lambung Tinggi (m) EW NS Window f 0 (Hz) Window f 0 (Hz) EB2 1 0,00 83 1,872 80 1,654 EB3 1 0,00 81 2,108 79 2,208 EB4 1 0,00 83 1,890 81 1,593 EB5 1 0,00 83 2,181 81 2,238 EB6 2 6,69 76 2,353 76 2,355 EB7 2 6,69 57 2,319 59 2,393 EB8 2 6,69 85 2,437 81 2,479 EB9 2 6,69 83 2,327 83 2,330 EB10 3 10,69 80 2,363 76 2,358 EB11 3 10,69 78 2,406 78 2,405 EB12 3 10,69 80 2,406 81 2,387 EB13 3 10,69 83 2,368 83 2,391 EB14 4 14,69 75 2,431 73 2,405 EB15 4 14,69 78 2,393 77 2,399 EB16 4 14,69 67 2,651 68 2,663 EB17 4 14,69 74 2,485 70 2,525
Tabel 3 Frekuensi Natural (f 0 ) Bangunan Escape building Desa Ulee Lheue dengan Metode FSR
Titik Lantai Ulee Lheue Tinggi (m) EW NS Windows f 0 (Hz) Windows f 0 (Hz) EB2 1 0,00 83 2,581 82 2,625 EB3 1 0,00 89 1,796 85 2,241 EB4 1 0,00 83 2,438 77 2,622 EB5 1 0,00 86 2,123 78 1,846 EB6 2 4,80 84 3,446 84 3,632 EB7 2 4,80 80 3,686 71 3,930 EB8 2 4,80 86 3,516 84 3,524 EB9 2 4,80 79 3,470 74 3,789 EB10 3 8,80 71 3,981 67 4,123 EB11 3 8,80 76 2,510 72 2,293 EB12 3 8,80 77 3,596 78 3,559 EB13 3 8,80 80 3,589 77 3,694 EB14 4 12,80 69 3,889 61 3,872
EB15 4 12,80 74 3,610 72 3,668 EB16 4 12,80 83 3,562 82 3,519 EB17 4 12,80 84 3,641 79 3,654

## 4.1.3 Damping Ratio Bangunan
Data–data  perekaman  mikrotremor  di  semua  titik pada gedung akan diolah kembali dengan menggunakan Random Decrement Method (RDM) untuk memperoleh nilai  rasio  redaman  ( damping  ratio )  bangunan. Pengolahan  data  RDM  harus  disesuaikan  dengan  data frekuensi natural bangunan yang diperoleh dari metode FSR.  Proses  RDM  diolah  menggunakan software Geopsy menggunakan  proses Bandpass Filtering mulai dari 1–10 Hz dengan rentang frekuensi yang disesuaikan dengan  nilai  amplitudo  tertinggi  pada  analisis  FSR sebelumnya.
(a) (b)
Gambar 4 Grafik damping ratio titik EB17 escape building bencana Desa Lambung arah EW (atas) dan NS (bawah)
Nilai damping  ratio dengan  RDM  pada  seluruh titik  pengukuran  untuk  kedua escape  building dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel  4  Damping  Ratio  dan  Frekuensi  Escape  building Desa Lambung dengan Metode RDM
Titik Lantai Lambung Tinggi (m) Bandpass (Hz) Damping (%) EW NS EB2 1 0,00 1,59 - 2,30 3,266 3,594 EB3 1 0,00 1,59 - 2,30 2,522 2,800 EB4 1 0,00 1,59 - 2,30 3,204 3,454 EB5 1 0,00 1,59 - 2,30 3,606 2,488 EB6 2 6,69 2,30 - 2,50 2,905 2,895 EB7 2 6,69 2,30 - 2,50 2,886 2,612
EB8 2 6,69 2,30 - 2,50 2,937 2,436 EB9 2 6,69 2,30 - 2,50 2,610 2,608 EB10 3 10,69 2,30 - 2,50 2,591 2,582 EB11 3 10,69 2,30 - 2,50 2,510 2,667 EB12 3 10,69 2,30 - 2,50 2,466 2,483 EB13 3 10,69 2,30 - 2,50 2,542 2,304 EB14 4 14,69 2,30 - 2,70 2,307 2,289 EB15 4 14,69 2,30 - 2,70 2,364 2,263 EB16 4 14,69 2,30 - 2,70 2,520 2,316 EB17 4 14,69 2,30 - 2,70 2,229 2,574
Tabel  5  Damping  Ratio  dan  Frekuensi  Escape  building

## Desa Lambung dengan Metode RDM
Titik Lantai Ulee Lheue Tinggi (m) Bandpass (Hz) Damping (%) EW NS EB2 1 0,00 1,79 - 2,63 3,461  3,782 EB3 1 0,00 1,79 - 2,63 3,479  3,325 EB4 1 0,00 1,79 - 2,63 3,409  3,686 EB5 1 0,00 1,79 - 2,63 3,571  3,641 EB6 2 4,80 3,44 - 3,94 3,230  3,585 EB7 2 4,80 3,44 - 3,94 3,293  3,541 EB8 2 4,80 3,44 - 3,94 3,257  3,509 EB9 2 4,80 3,44 - 3,94 3,275  3,410 EB10 3 8,80 2,29 - 4,13 2,951  3,171 EB11 3 8,80 2,29 - 4,13 3,073  3,028 EB12 3 8,80 2,29 - 4,13 2,724  3,201 EB13 3 8,80 2,29 - 4,13 2,893  2,779 EB14 4 12,80 3,51 - 3,89 2,464  2,685 EB15 4 12,80 3,51 - 3,89 2,358  2,645 EB16 4 12,80 3,51 - 3,89 2,394  2,396 EB17 4 12,80 3,51 - 3,89 2,196  2,720

## 4.2 Pembahasan

## 4.2.1 Resonansi Bangunan
Resonansi  bangunan  diperoleh  dari  perhitungan dengan  menggunakan  perbandingan  nilai  selisih frekuensi natural bangunan dan tanah dengan frekuensi natural tanah. Persentase resonansi pada escape building Desa  Lambung  yaitu  36,080–54,861  %  arah  EW  dan 35,786–61,578 % arah NS. Sedangkan escape building Desa Ulee Lheue yaitu 19,707–63,774 % arah EW dan 16,829–62,772  %  arah  NS.  Hasil  dari  nilai  resonansi pada kedua escape building dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Gambar 5 Grafik resonansi bangunan escape building bencana Desa Lambung

## Gambar 6 Grafik resonansi bangunan escape building bencana Desa Ulee Lheue
Seluruh  titik  pengukuran  pada  escape  building Desa  Lambung  dikategorikan  beresonansi  rendah (>25%).  Sedangkan  escape  building  Desa  Ulee  Lheue memiliki  nilai  renonansi  rendah  hingga  sedang beresonansi sedang (15–25 %).

## 4.2.2 Periode Getar Alami Bangunan
Periode getar alami pada escape building dihitung dengan  perbandingan  nilai  frekuensi  natural  bangunan pada rooftop yang  diperoleh  dari  metode  FSR  untuk keduaa  arah.  Nilai  periode  getar  alami  pada escape building Desa Lambung 0,377–0,418 detik arah EW dan 0,376–0,417 detik arah NS. Adapun nilai periode getar alami escape  building Desa  Ulee  Lheue  yaitu    0,257– 0,281  detik  arah  EW  dan  0,258–0,284  detik  arah  NS. Nilai-nilai  tersebut  dihitung  kembali  berdasarkan peraturan dalam SNI-03-1726-2012. Diperolehlah nilai batas periode getar pada escape building Desa Lambung sebesar  0,733  detik  dan  0,647  pada  Desa  Ulee  Lheue. Kedua  nilai periode getar dapat  dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8.

## Gambar 7 Grafik periode getar alami arah EW dan NS
escape building bencana Desa Lambung

## Gambar 8 Grafik periode getar alami arah EW dan NS
escape building bencana Desa Ulee Lheue
Dari  Gambar  7  dan  Gambar  8,  diperoleh  bahwa escape  building Desa  Lambung  dan  Desa  Ulee  Lheue memiliki periode getar alami yang aman terhadap batas periode  getar  yang  ditentukan  di  dalam  SNI-03-1726- 2012. Jika bangunan memiliki periode getar alami yang melebihi  dari  batas  periode  getar  menurut  SNI–03– 1726–2012,  bangunan  akan  memiliki  tingkat  resiko yang tinggi.

## 5. Kesimpulan
1) Escape  building  Desa  Lambung  memiliki  nilai frekuensi natural (f 0 ) tanah sebesar 4,146 Hz. Nilai frekuensi  natural  (f 0 ) bangunan  1,872 –  2,651 Hz arah  EW  dan  1,593  –  2,663  Hz  arah  NS.  Nilai damping ratio 2,229 – 3,606 % arah EW dan 2,263
– 3,594 % arah NS. Gedung ini  memiliki tingkat resonansi rendah dengan batas periode getar alami bangunan yang aman sesuai SNI 03-1726-2016;
2) Escape  building  Desa  Ulee  Lheue  memiliki  nilai frekuensi natural (f 0 ) tanah sebesar 4,957 Hz. Nilai frekuensi  natural  (f 0 ) bangunan  1,796  –  3,981 Hz Hz arah EW dan 1,846 – 4,123 Hz arah NS. Nilai damping ratio 2,196  – 3,571 % arah EW dan 2,396
– 3,686 % arah NS. Gedung ini  memiliki tingkat resonansi  rendah  hingga  sedang  dengan  batas periode  getar  alami  bangunan  yang  aman  sesuai SNI 03-1726-2016; dan
3) Pada  gedung  dengan  konsep open  bilding (tidak berdinding)  memiliki  nilai  frekuensi  natural  (f 0 )
bangunan  yang  lebih  kecil  dari  pada  gedung berkonsep close  building (berdinding).  Adapun nilai damping ratio pada gedung berkonsep close building (berdinding) memiliki kemampuan untuk meredam  getaran  lebih  baik  dari  pada  gedung dengan konsep open building (tidak berdinding)

## 6. Daftar Pustaka
[1] Bemmelen, V.R.F, 1949, Geology of Indonesia , Goverment Printing Office, Martinus Nyhff, The Hague, Nedherland
[2] Gosar,  A.,  2010, Site  Effect  and    Soil-Stucture Resonance  Study  in  The  Kobarid  Basin  (NW Slovena) Using Microtremor , Geofozika, Vol.28 2011 [3] Towhata,  I.,  2008, Geotechnical  Earthquake Engineering , Springer, Japan.
[4] Aini,  D.N.,  2012, Penaksiran  Resonansi  Tanah dan  Bangunan  Menggunakan  Mikrotremor
Wilayah Surabaya Jawa Timur, Surabaya.
[5] Clough,  R.W  dan  J.  Penzien,  1988, Dinamika Struktur  Jilid  Satu ,  Alih  Bahasa  Ir.  Dines Ginting, Penerbit Erlangga, Jakarta.
[6] Paz,  M.,  1993, Dinamika  Struktur ,  Terjemahan Ir. Manu A.P, Penerbit Erlangga, Jakarta.
[7] Adityawarman,  G.M.,  2014, Perencanaan Bangunan  Evakuasi  di  Wilayah  Rawan  Gempa dan  Tsunami,  Jurnal  Kajian  Teknologi .  Vol.10 No.2, halaman 110-110.
[8] SNI 03-1726-2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan dan Non Struktur, Bandung.
[9] Nakamura, Y., 2000, Vunerabylity Investigation of  Roman  Colosseum  Using  Microtremor , 12WCEE
[10] Nakamura, Y., 2008, On The H/V Spectrum , The 14th Wold Conference on Earthquake Engeneering October 12-17, Beijing, China.
[11] Rahmahnia,  A.,  2017, Mikrozonasi  Kegempaan Berdasarkan  Efek  Lokal,  Indeks  Kerentanan Seimik  dan  Percepatan  Getaran  Tanah  di Kabupaten  Klaten  Jawa  Tengah ,  Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
[12] Herrak,  M.,  2011, Overview  of  Recent  Ambient noise Measurments in Croatia in Free-Field and in buildings . Geofizika 28:21-40
[13] Wulandari,  V.,  2010, Analisis  Mikrotremor untuk Evaluasi Kekuatan Bangunan Studi Kasus Gedung Perpustakaan ITS , Surabaya.
[14] SESAME., 2004, Guidelines for The
Implementation  of  The  H/V  Spectral  Rasio Technique on Ambient Vibration, Measurement,
Processing and Interpretation , European Commision-Research General Directorate, Europe.