Tari  Nurseptiani  (2023)  Analisa  Perilaku  Stuktur  Gedung  Bertingkat  yang  Menggunakan  Base-Isolation Systems, (8) 10, http://dx.doi.org/10.36418/syntax-literate.v6i6
E-ISSN: 2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax  Literate:  Jurnal  Ilmiah  Indonesia  p–ISSN:  2541-0849  e- ISSN: 2548-1398 Vol. 8, No. 10, Oktober 2023

## ANALISA PERILAKU STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT YANG MENGGUNAKAN BASE-ISOLATION SYSTEMS
Tari Nurseptiani Universitas Mercu Buana Email: tarinurseptiani@gmail.com

## Abstrak
Indonesia adalah wilayah rawan gempa bumi, yang dapat menyebabkan runtuhnya bangunan  dan  korban.  Sehingga,  bangunan  harus  dirancang  tahan  gempa. Penggunaan  sistem  perlindungan  bangunan  terhadap  gempa  selain  dinding  geser adalah base  isolation ,  menurut base  isolation adalah  sistem  perlindungan  yang mengurangi  efek  gempa  dengan  memisahkan  struktur  dari  tanah  yang  bergerak selama  terjadinya  gempa,  sehingga  dapat  mengurangi  pergeseran  struktur  dan percepatan  lantai.  Dalam  penelitian  ini  penulis  mengembangkan  penelitian  dari (Nurseptiani, 2020) yaitu dengan mengganti dinding geser menjadi base isolation guna mendapatkan respon struktur yang lebih baik. Metoda yang digunakan adalah analisis perancangan yang bertujuan mengetahui perilaku struktur dan keefektivan base  isolation pada  gedung  berlantai  banyak,  serta  menggunakan  struktur  tiga dimensi  pada  program  ETABS.  Dengan  hasil  penelitian,  perioda  struktur  yang dihasilkan menggunakan base isolation mengalami peningkatan sebesar 5,565 detik dibandingkan dengan fixed base dan dinding geser yaitu sebesar 4,813 dan 2,953 detik. Hal ini juga terjadi pada struktur sedehana dari 0,22 detik menjadi 1,017 detik dengan base isolation .  Bentuk  ragam  yang  dihasilkan  memiliki  perbedaan  antara struktur base  isolation,  fixed  base dan  dinding  geser,  hal  ini  juga  terjadi  pada struktur  sederhana.  Nilai  gaya  geser  dasar  yang  dihasilkan  pada  struktur base isolation mengalami penurunan paling besar sekitar 58,09 % dibandingkan dengan dinding geser hanya sebesar 25,88 %. Nilai simpangan antar lantai yang dihasilkan menggunakan base  isolation mengalami  penurunan  dan  nilainya  paling  kecil.
Berdasarkan sample hasil  nilai  gaya  normal,  geser  dan  momen, base  isolation memiliki  nilai  yang  paling  kecil,  sehingga  dari  beberapa  point  tersebut,  dapat dinyatakan base isolation lebih efektif dibandingkan dengan dinding geser.
Kata kunci : Gempa Bumi, Bangunan Bertingkat, Struktur Rangka, Dinding Geser, Base Isolator.

## Abstract
Indonesia is an earthquake-prone region, which can lead to collapse of buildings and casualties. Thus, the building must be designed to withstand earthquakes. The use  of  building  protection  systems  against  earthquakes  other  than  shear  walls  is base isolation, according to base isolation is a protection system that reduces the
effects of earthquakes by separating structures from the ground that moves during an earthquake, so as to reduce structural shifts and floor acceleration. In this study, the  author  developed  a  study  from  (Nurseptiani,  2020),  namely  by  replacing  the shear wall into base isolation to get a better structural response. The method used is  a  design  analysis that  aims  to  determine  the  behavior  of  the  structure  and  the effectiveness  of  base  isolation  in  multi-storey  buildings,  as  well  as  using  three- dimensional structures in the ETABS program. With the results of the reaserch, the period of the structure produced using base isolation increased by 5.565 seconds compared to fixed base and shear walls is 4.813 and 2.953 seconds. This also occurs in simple structures from 0.22 seconds to 1.017 seconds with base isolation. The resulting variety shape has a difference between the base isolation, fixed base and shear  wall  structures,  this  also  happens  with  simple  structures.  The  value  of  the base shear force generated in the base isolation structure experienced the greatest decrease  of  about  58.09%  compared  to  the  shear  wall  by  only  25.88%.  The deviation value between floors produced using base isolation has decreased and the value  is  the  smallest.  Based  on  the  sample  results  of  normal,  shear  and  moment force values, base isolation has the smallest value, so from some of these points, it can be stated that base isolation is more effective than shear walls.

## Keywords: Earthquakes, Highrise Buildings, Fixed Base, Shear Walls, And Base Isolation

## Pendahuluan
Di Indonesia sering terjadi gempa bumi. Gempa bumi dapat menimbulkan akibat yang  cukup  parah  terhadap  kondisi  struktur  bangunan  yaitu  berupa  kerusakan  non- struktural  (seperti  kerusakan  dinding,  langit-langit,  pintu,  dll)  dan  kerusakan  struktural (seperti  balok  dan  kolom),  hingga  terjadinya  keruntuhan  struktur  sehingga  dapat menimbulkan korban jiwa.  Penggunaan sistem perlindungan bangunan terhadap gempa bumi  selain  menggunakan  dinding  geser  adalah  dengan  menggunakan  base  isolation, dikarenakan menurut (Naeim & Kelly, 1999) base isolation adalah sistem perlindungan yang  mengurangi  efek  gempa  bumi  dengan  memisahkan  struktur  dari  tanah  yang bergerak selama terjadi gempa.
Pada  penelitian  (Samsya,  2017)  sistem  ini  memisahkan  bangunan  atau  struktur dari komponen horizontal pergerakan tanah dengan menyisipkan bahan isolation dengan kekakuan horizontal yang relative kecil antara bangunan atas dengan bangunan bawah (pondasi). Akibatnya, percepatan gempa yang bekerja pada bangunan menjadi lebih kecil. Menurut (Budiono & Farissi, 2013), dengan menempatkan struktur pada sistem isolasi dasar, akan mencegah percepatan gempa horizontal yang ditransfer ke struktur. Hal ini dapat menghasilkan pengurangan yang signifikan pada percepatan lantai dan simpangan antar lantai.  Dalam penelitian (Nurseptiani, 2020) mengenai kajian tinggi efektif dinding geser pada bangunan tinggi 21 lantai dengan ketidak-beraturan vertikal didapatkan hasil bahwa  tinggi  efektif  dinding  geser  terbatas  hingga  lantai  9.  Karena  itu,  penggunaan dinding geser dari lantai 10 ke atas dipandang tidak terlalu diperlukan.
Dalam penelitian ini, penulis mengembangkan penelitian dari (Nurseptiani, 2020) dengan menduga bahwa penggunaan base isolation lebih efektif dibanding penggunaan dinding geser pada struktur gedung berlantai banyak, khususnya pada struktur 21 lantai. Dimana gedung dengan denah pada gambar 1, selanjutnya akan diberi base isolation pada titik-titik pertemuan antara Sumbu A hingga sumbu J dengan Sumbu 1 hingga Sumbu 7.
Dengan demikian, pada gedung tersebut ditambahkan sebanyak 70 buah base isolation. Pada gedung dengan base isolation ini, tidak lagi digunakan dinding geser.

## Gambar 1 Denah titik base isolation
Metode Penelitian
Metode  penelitian  ini  menggunakan  metode  analisis  perancangan  yang difokuskan  untuk  mengetahui  perilaku  struktur  dan  keefektivan  penggunaan base isolation pada  gedung  berlantai  banyak.  Analisis  pada  penelitian  ini  adalah  analisis struktur tiga dimensi dengan program ETABS dengan detail sebagai berikut:
1. Analisis struktur sederhana dengan base isolation
2. Evaluasi terhadap rujukan yang terkait dengan penggunaan base isolation 4. Analisis struktur dengan fixed base , dinding geser, tanpa base isolation
5. Analisis struktur dengan base isolation
Dengan teknik pengumpulan data yang pertama dengan melakukan studi literatur, kemudian modelling struktur menggunakan desaign base isolation dengan ETABS, lalu melakukan  pengecekan  kekuatan  dan  kekakuan  dari modelling yang  dibuat,  langkah selanjutnya  melakukan  perbandingan  analisa  perilaku  struktur  yang  didapat  dan kemudian buat kesimpulan dari hasil yang didapat. Dapat digambarkan melalui flowchart pada gambar 2.
Gambar 2

## Flow diagram
Dengan spesifikasi  ukuran desaign base isolation yang digunakan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi ukuran desaign base isolation Base isolation Satuan Tengah Pinggir Point 34 43 Total titik (n) 40 30 W kN 16678,3 13715,2 massa = W g kN. m/s 2 1700,13 13171 Modulus Geser (G A ) MN/m 0,62 0,62 K awal = W g × ( 2π T ) 2 kN/m 322,01 264,8
A awal = K awal × t r G A m 2 0,1662 0,136
D min = √ 4  × A awal π m 0,46013 0,41726 D rencana m 4 4
A rencana = 1 4 × π × D 2 m 2 12,56 12,56 K eff = A × G A t r kN/m 24335 24335
Studi Literatur Desain  awal base isolaton
Modelling  struktur dengan base isolation pada
ETABS
Cek  simpangan/ displacement , simpangan  antar lantai/ drift ,  dan gaya geser
Melakukan  analisa  perilaku  struktur antara base isolation dan dinding  geser Kesimpulan Melakukan analisa perilaku struktur antara base isolation, dindin geser, dan fixed base
Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam  pemecahan  permasalahan  termasuk metode analisis. Keterangan gambar diletakkan menjadi bagian dari judul gambar ( figure caption )  bukan  menjadi  bagian  dari  gambar.  Metode-metode  yang  digunakan  dalam penyelesaian penelitian dituliskan di bagian ini.

## Hasil dan Pembahasan a Ragam Partisi Massa
Perioda  struktur  bertingkat  banyak  pada fixed  base memiliki  perioda  sebesar 4,813 detik, dominan translasi arah y dengan nilai sebesar 52,887 %, pada dinding geser perioda yang dihasilkan sebesar 2,953 detik, dominan pada translasi arah x dengan nilai 65,746 %, dan dengan menggunakan base isolation memiliki nilai perioda sebesar 5,565 detik, dominan pada translasi arah y dengan nilai sebesar 74,552% (lihat tabel 2).
Tabel 2 Ragam partisi massa pada struktur bangunan bertingkat banyak (Fixed Base, Dindinfg Geser dan Base isolation)
Mode Perioda Fixed Base (detik) UX (%) UY (%) UZ (%) Perioda Dinding Geser (detik) UX (%) UY (%)
UZ (%) Perioda Base isolation
(detik) UX (%) UY (%) UZ (%) 1 4,813 0,000 52,887 20,197 2,953 65,746 0,000 0,000 5,565 0,000 74,552 9,673 2 4,611 65,230 0,000 0,000 2,838 0,000 58,388 7,268 5,477 82,546 0,000 0,000 3 3,039 0,000 9,468 34,608 1,888 0,000 3,968 56,128 3,286 0,000 10,387 50,484 4 1,793 16,720 0,000 0,000 0,993 17,102 0,000 0,000 2,296 14,382 0,000 0,000 5 1,660 0,000 17,727 11,573 0,915 0,000 17,096 4,631 2,216 0,000 12,725 2,352 6 1,523 0,000 1,304 12,645 0,704 0,000 2,780 13,248 1,591 0,000 0,108 18,577 7 1,006 3,940 0,000 0,000 0,499 5,522 0,000 0,000 1,238 2,383 0,000 0,000 8 0,874 0,000 2,476 0,451 0,395 0,000 6,240 1,340 1,122 0,000 1,871 0,135 9 0,856 0,000 1,164 2,644 0,342 0,000 0,309 6,499 0,882 0,000 0,000 4,037 10 0,668 3,555 0,000 0,000 0,324 3,871 0,000 0,000 0,875 0,546 0,000 0,000 11 0,570 0,000 2,582 0,389 0,284 0,000 2,044 0,365 0,779 0,000 0,288 1,030 12 0,545 0,000 1,302 4,334 0,238 1,705 0,000 0,000 0,610 0,000 0,000 7,569
Dari data tabel 2 bahwa nilai perioda (mode 1) pada base isolation yang dominan pada translasi arah y dan memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan pada dinding geser yang dominan pada translasi arah x (dapat dibuktikan pada gambar 3) . Hal ini juga terjadi pada struktur sederhana yang menggunakan base isolation memiliki perioda lebih besar dibandingkan tanpa base isolation, dan memiliki perubahan ragam sebagai berikut:
Gambar 3
Bentuk ragam 1 (mode 1) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 4
Bentuk ragam 2 (mode 2) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 5
Bentuk ragam 3 (mode 3) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan dinding geser (kiri) & menggunakan base isolation (kanan)
Gambar 6
Bentuk ragam 4 (mode 4) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 7
Bentuk ragam 5 (mode 5) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 8
Bentuk ragam 6 (mode ) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 9
Bentuk ragam 7 (mode 7) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 10
Bentuk ragam 8 (mode 8) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 11
Bentuk ragam 9 (mode 9) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 12
Bentuk ragam 10 (mode 10) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 13
Bentuk ragam 11 (mode 11) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) dan base isolation (kanan)
Gambar 14
Bentuk ragam 12 (mode 12) pada struktur gedung bertingkat banyak menggunakan dinding geser (kiri) & menggunakan base isolation (kanan)
Berdasarkan  gambar  3  sampai  dengan  14  bahwa  menggunakan base  isolation memiliki  perbedaan  perubahan  ragam  struktur  dengan  dinding  geser  khususnya  ragam struktur  1  -  3  ,  yaitu  bentuk  ragamnya  pada  struktur  yang  menggunakan fixed  base, dinding  geser  semakin  ke  atas  semakin  membesar,  sedangkan  struktur  yang menggunakan base isolation bentuk ragamnya paling besar berada di bawah dan semakin atas perubahan bentuknya tidak terlalu signifikan.
Setiap modenya memiliki nilai perioda yang lebih besar saat menggunakan base isolation dibandingkan  dengan fixed  base dan  dinding  geser,  sedangkan  nilai  perioda yang menggunakan dinding geser setiap periodanya lebih kecil dibandinkan fixed base
dan base  isolation .  Oleh  karena  itu,  ragam  struktur  1  –  3  sangat  diperhatikan  ketika mendesain struktur dengan menggunakan base isolation .
b Gaya Geser Dasar
Berikut  hasil  gaya  geser  dasar  yang  dihasilkan  pada  dinding  geser  dan base isolation hasil keluar software ETABS (Lihat Tabel 3).

## Tabel 3 Nilai gaya geser dasar pada struktur gedung bertingkat banyak
Keterangan Fixed Base  Dinding Geser  Base isolation kN kN kN Gaya Geser Dasar 20970,050 15542,265 8788,864
Dari  tabel  3  bahwa  gaya  geser  dasar  yang  dihasilkan  pada  struktur  yang menggunakan base isolation mengalami penurunan nilai gaya geser dasar sekitar 58,09 %  dibandingkan  dengan  dinding  geser  yang  hanya  mengalami  penurunan  gaya  geser dasar sebesar 25,88 %.
c Story Drift dan Displacement
Berikut rekapitulasi perbandingan nilai story drift (lihat tabel 4) dan displacement (lihat tabel 5) antara fixed base, dinding geser dan base isolation.
Tabel 4 Strory Drift
Lantai Elevasi Story Drift Arah X Arah Y Fixed Base Dinding Geser Base isolation Fixed Base Dinding Geser Base isolation Satuan m m m m m m m ATAP 95,00 0,0025 0,00156 0,00035 0,00251 0,00233 0,00021 LANTAI 20 91,50 0,0050 0,00169 0,00035 0,00491 0,00240 0,00026 LANTAI 19 87,50 0,0068 0,00190 0,00034 0,00657 0,00250 0,00025 LANTAI 18 83,50 0,0045 0,00187 0,00013 0,00657 0,00242 0,00010 LANTAI 17 79,50 0,0052 0,00203 0,00018 0,00550 0,00255 0,00013 LANTAI 16 75,50 0,0057 0,00214 0,00008 0,00583 0,00257 0,00007 LANTAI 15 71,50 0,0061 0,00228 0,00011 0,00612 0,00262 0,00009 LANTAI 14 67,00 0,0066 0,00241 0,00014 0,00651 0,00266 0,00011 LANTAI 13 62,50 0,0070 0,00251 0,00016 0,00709 0,00274 0,00014 LANTAI 12 58,00 0,0073 0,00260 0,00019 0,00764 0,00274 0,00016 LANTAI 11 53,50 0,0074 0,00267 0,00021 0,00817 0,00277 0,00018 LANTAI 10 49,00 0,0073 0,00272 0,00024 0,00865 0,00278 0,00021 LANTAI 9 44,50 0,0070 0,00271 0,00029 0,00906 0,00276 0,00025 LANTAI 8 40,00 0,0063 0,00262 0,00026 0,00942 0,00272 0,00021 LANTAI 7 35,00 0,0062 0,00260 0,00027 0,00961 0,00263 0,00023 LANTAI 6 30,00 0,0062 0,00259 0,00029 0,00960 0,00249 0,00025 LANTAI 5 25,00 0,0062 0,00251 0,00031 0,00934 0,00228 0,00027 LANTAI 4 20,00 0,0061 0,00236 0,00035 0,00871 0,00201 0,00028 LANTAI 3 15,00 0,0055 0,00208 0,00038 0,00752 0,00186 0,00030 LANTAI 2 10,00 0,0042 0,00158 0,00043 0,00549 0,00145 0,00034 LANTAI 1 5,00 0,0018 0,00073 0,00080 0,00221 0,00062 0,00069 BASE 0 0,0000 0 0,14205 0,00000 0 0,12010
Dari tabel 4 dihasilkan grafik perbandingan antara fixed base, dinding geser dan base isolation (lihat gambar 15 & 16)

## Gambar 15
Story drift  arah x pada struktur bertingkat banyak

## Gambar 16
Story drift  arah y  pada struktur bertingkat banyak
Dari gambar 15 dan 16 bahwa nilai simpangan antar lantai yang dihasilkan pada struktur menggunakan base isolation mengalami penurunan nilai simpangan antar lantai dibandingkan dengan struktur menggunakan fixed base dan dinding geser. Selain itu, nilai simpangan  antar  lantai  yang  dihasilkan  dengan  menggunakan base  isolation memiliki nilai yang paling besar pada lantai dasar dibandingkan dengan lantai atap, serta nilainya berbanding terbalik dengan simpangan antar lantai yang dihasilkan oleh fixed base dan dinding  geser.  Dapat  disimpulkan  bahwa  sesuai  dengan  salah  satu  fungsinya base isolation dapat meredam nilai simpangan antar lantai. Dan berikut nilai displacement:
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 0.00000 0.00200 0.00400 0.00600 0.00800 E L E V A S I, Hx ( m m ) SIMPANGAN ANTAR LANTAI, Δ (m) SIMPANGAN ANTAR LANTAI TERHADAP TINGGI LANTAI ARAH X Dinding Geser Base Isolator Fixed Base 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 0.00000 0.00200 0.00400 0.00600 0.00800 0.01000 0.01200 E L E V A S I, Hx ( m m ) SIMPANGAN ANTAR LANTAI, Δ (m) SIMPANGAN ANTAR LANTAI TERHADAP TINGGI LANTAI ARAH Y Dinding Geser Base Isolator Fixed Base

## Tabel 5 Displacement
Lantai Elevasi Displacemet Arah X Arah Y Fixed base Dinding Geser Base isolation Fixed base Dinding Geser Base isolation Satuan m m m m m m ATAP 95,00 0,12097 0,04627 0,14715 0,14702 0,04989 0,22484 LANTAI 20 91,50 0,11845 0,04471 0,14680 0,14451 0,04756 0,22463 LANTAI 19 87,50 0,11342 0,04303 0,14646 0,13960 0,04516 0,22437 LANTAI 18 83,50 0,10664 0,04120 0,14612 0,13303 0,04266 0,22413 LANTAI 17 79,50 0,10211 0,03926 0,14599 0,12646 0,04023 0,22403 LANTAI 16 75,50 0,09689 0,03720 0,14581 0,12096 0,03769 0,22391 LANTAI 15 71,50 0,09121 0,03520 0,14574 0,11513 0,03512 0,22384 LANTAI 14 67,00 0,08508 0,03282 0,14562 0,10901 0,03249 0,22375 LANTAI 13 62,50 0,07848 0,03041 0,14549 0,10250 0,02984 0,22363 LANTAI 12 58,00 0,07149 0,02790 0,14532 0,09541 0,02709 0,22350 LANTAI 11 53,50 0,06421 0,02530 0,14514 0,08777 0,02435 0,22334 LANTAI 10 49,00 0,05681 0,02264 0,14493 0,07960 0,02158 0,22316 LANTAI 9 44,50 0,04948 0,01992 0,14469 0,07095 0,01880 0,22294 LANTAI 8 40,00 0,04251 0,01721 0,14440 0,06189 0,01604 0,22270 LANTAI 7 35,00 0,03618 0,01459 0,14414 0,05248 0,01333 0,22248 LANTAI 6 30,00 0,03002 0,01199 0,14388 0,04287 0,01070 0,22225 LANTAI 5 25,00 0,02378 0,00941 0,14359 0,03327 0,00821 0,22200 LANTAI 4 20,00 0,01754 0,00689 0,14328 0,02394 0,00593 0,22174 LANTAI 3 15,00 0,01148 0,00453 0,14293 0,01523 0,00392 0,22145 LANTAI 2 10,00 0,00599 0,00246 0,14255 0,00770 0,00206 0,22115 LANTAI 1 5,00 0,00179 0,00087 0,14213 0,00221 0,00061 0,22081 BASE 0 0,00000 0,00000 0,14205 0,00000 0,00000 0,22010
Dari tabel 5 dihasilkan grafik perbandingan antara fixed base, dinding geser dan base isolation (lihat gambar 17 & 18)
Gambar 17
Displacement  arah x  pada struktur bertingkat banyak
0.00000 10.00000 20.00000 30.00000 40.00000 50.00000 60.00000 70.00000 80.00000 90.00000 100.00000 0.00000 0.05000 0.10000 0.15000 0.20000 E L E VA S I, Hx ( m m ) SIMPANGAN ANTAR LANTAI, Δ (m) DISPLACEMENT TERHADAP TINGGI LANTAI ARAH X Dinding Geser Base Isolator Fixed Base

## Gambar 18

## Displacement  arah y  pada struktur bertingkat banyak
Dapat  dilihat  pada  grafik  17  &  18, displacement struktur  memiliki  kecocokan dengan  hasil story  drift yang  dapat  dibuktikan  di  tabel  4.  Selain  itu,  untuk  hasil displacement struktur  dengan  menggunakan base  isolation mengalami  respon  yang berlawanan dengan simpangan antar lantai yaitu memiliki nilai perpindahan paling besar pada lantai atas, serta nilai perpindahannya memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan struktur menggunakan fixed base dan dinding geser.

## d Gaya Dalam
Berikut gambaran gaya dalam yang dihasilkan dari keseluruhan struktur.
Gambar 19 Gaya normal pada struktur dengan menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) & menggunakan base isolation (kanan) 0.00000 10.00000 20.00000 30.00000 40.00000 50.00000 60.00000 70.00000 80.00000 90.00000 100.00000 0.00000 0.05000 0.10000 0.15000 0.20000 0.25000 E L E VA S I, Hx ( m m ) SIMPANGAN ANTAR LANTAI, Δ (m) DISPLACEMENT TERHADAP TINGGI LANTAI ARAH Y Dinding Geser Base Isolator Fixed Base
Gambar 20
Gaya geser pada struktur dengan menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah) & menggunakan base isolation (kanan)
Gambar 21
Gaya momen pada struktur dengan menggunakan fixed base (kiri), dinding geser (tengah)
& menggunakan base isolation (kanan)

## Nilai maksimal pada gaya normal, gaya geser dan gaya momen
1. Gaya normal pada kolom
Berikut sample rekapitulasi nilai gaya normal pada kolom.

## Tabel 6 Sample nilai gaya normal pada kolom
Lantai  Fixed Base (kN)  Dinding Geser (kN)  Base isolation (kN) 1 5766,79 4653,79 4401,78 5 4536,03 3483,12 3248,96 10 3116,49 2073,68 1894,98 15 2078,75 972,6 874,51
Berdasarkan  tabel  6 sample nilai  gaya  normal  pada  kolom  yang  diambil, base isolation meiliki nilai lebih kecil dibandingkan fixed base.

## 2. Gaya geser pada kolom
Berikut sample rekapitulasi nilai gaya geser pada kolom.

## Tabel 7 Sample nilai gaya geser pada kolom
Lantai  Fixed Base (kN)  Dinding Geser (kN)  Base isolation (kN) 1 22,56 8,01 6,97 5 24,86 7,97 3,4 10 27,54 11,16 3,72 15 12,66 15,8 3,85
Berdasarkan  tabel  7 sample nilai  gaya  geser  pada  kolom  yang  diambil, base isolation meiliki nilai lebih kecil dibandingkan fixed base .
3. Gaya momen pada kolom
Berikut sample rekapitulasi nilai gaya momen pada kolom.

## Tabel 8 Sample nilai gaya momen pada kolom
Lantai  Fixed Base (kNm)  Dinding Geser (kNm)  Base isolation (kNm) 1 463,17 36,64 16,79 5 63,23 20,11 10,58 10 181,76 28,25 9,98 15 102 36,17 8,44
Berdasarkan  tabel  8 sample nilai  gaya  momen  pada  kolom  yang  diambil, base isolation meiliki nilai lebih kecil dibandingkan fixed base .
4. Gaya normal pada balok
Berikut sample rekapitulasi nilai gaya normal pada balok.

## Tabel 9 Sample nilai gaya normal pada balok
Lantai  Fixed Base (kN)  Dinding Geser (kN)  Base isolation (kN) 1 13,51 8,67 3,54 5 25,98 8,31 0,11 10 8,15 0,43 0,33 15 5,9 5,64 1,83 Berdasarkan tabel 9 sample nilai gaya aksial pada balok yang diambil , base isolation meiliki nilai lebih kecil dibandingkan fixed base .
5. Gaya geser dan momen pada balok
Berikut sample rekapitulasi nilai gaya geser dan momen pada balok.
Tabel 10 sample nilai gaya geser pada balok
Lantai  Fixed Base (kN)  Dinding Geser (kN)  Base isolation (kN) 1 26,82 15,83 13,52 5 35,44 21,25 13,65 10 45,16 27 13,93 15 36,46 30,64 14,42 Tabel 11 sample nilai gaya momen pada balok Lantai  Fixed Base (kNm)  Dinding Geser (kNm)  Base isolation (kNm) 1 52,897 20,56 13,634 5 78,83 36,749 14,582 10 108,324 53,935 14,724 15 82,253 64,879 16,202
Berdasarkan tabel  10 & 11  persentase nilai gaya geser dan momen pada balok yang diambil, base isolation meiliki nilai lebih kecil dibandingkan fixed base .

## Kesimpulan
Respons  perilaku  struktur  yang  dihasilkan  pada  gedung  21  lantai  saat menggunakan base  isolation sebagai  pengganti  sistem  struktur  dengan  dinding  geser dapat dilihat dari beberapa hal, yaitu:
a. Perioda yang dihasilkan saat menggunakan base isolation mengalami peningkatan nilai menjadi  5,565  detik  dibandingkan  dengan  struktur  rangka  dan  menggunakan  dinding geser yaitu sebesar 4,813 dan 2,953 detik.
b. Berdasarkan gambar 3 sampai dengan 14  bahwa menggunakan base isolation memiliki perbedaan perubahan ragam struktur dengan struktur rangka dan dinding geser. Bentuk ragam yang menggunakan dinding geser semakin ke atas semakin membesar, sedangkan struktur yang menggunakan base isolation bentuk ragamnya paling besar berada di bawah dan semakin atas perubahan bentuknya tidak terlalu signifikan. c. Nilai  dari  gaya  geser  dasar  yang  dihasilkan  pada  struktur  yang  menggunakan base isolation sebesar 8788,864 kN, sedangkan nilai gaya geser dasar yang dihasilkan struktur rangka  sebesar  20970,050  kN  dan  dinding  geser  sebesar  15542,265  kN. Hal  ini menunjukan bahwa base isolation mengalami penurunan nilai gaya geser dasar sekitar 58,09  %  dibandingkan  dengan  dinding  geser  yang  hanya  mengalamipenurunan  gaya geser  dasar  sebesar  25,88  %.  Sehingga base  isolation dapat dinyatakan  lebih  efisien dibandingan dinding geser d. Berdasarkan gambar  15 dan 16 nilai simpangan antar lantai yang dihasilkan dengan menggunakan base  isolation memiliki  nilai  yang  paling  besar  pada  lantai  dasar dibandingkan  dengan  lantai  atap.  Hal  tersebut  berbanding  terbalik  dengan  nilai simpangan antar lantai yang dihasilkan oleh struktur rangka dan dinding geser.
e. Berdasarkan  gambar  17  &  18 Displacement struktur  dengan  menggunakan base isolation mengalami  respon  yang  berlawanan  dengan  simpangan  antar  lantai  yang menggunakan base isolation , serta nilai perpindahannya lebih besar dibandingkan dengan struktur menggunakan struktur rangka dan dinding geser. 2.  Keefektifan  penggunaan base  isolation pada  struktur  gedung  berlantai  banyak, khususnya pada struktur 21 lantai dibuktikan dari beberapa point, yaitu a. Berdasarkan point di atas (point 1.c) nilai dari gaya geser dasar yang dihasilkan pada struktur yang menggunakan base isolation mengalami penurunan nilai gaya geser dasar sekitar 58,09 % dibandingkan dengan dinding geser yang hanya mengalami penurunan gaya  geser  dasar  sebesar  25,88  %.  Dapat  disimpulkanbahwa  sesuai  dengan  salah  satu fungsinya base  isolation dapat  meredam  nilai  gaya  geser  dan  dapat  dinyatakan  lebih efisien dibandingkan dengan base isolation.
b. Berdasarkan tabel 4  bahwa nilai simpangan antar lantai yang dihasilkan pada struktur menggunakan base  isolation mengalami  penurunan  nilai  simpangan  dibandingkan dengan  struktur menggunakan  dinding  geser.  Dapat  disimpulkan  bahwa  sesuai  dengan salah satu fungsinya base isolation dapat meredam nilai simpangan antar lantai.
c. Berdasarkan sample hasil nilai gaya normal, geser dan momen pada struktur kolom dan balok, base  isolation memiliki  nilai  gaya  normal,  geser  dan  momen  yang  lebih  kecil dibandingkan  struktur fixed  base dan  dinding  geser.  Dapat  dinyatakan  bahwa  struktur dengan base isolation memungkinkan penggunaan tulangan akan lebih sedikit dibandingkan fixed base dan dinding geser

## BIBLIOGRAFI
Kelly. James M. (1997). Earthquake -Resistant Design with Rubber . Unietd Sates of
America. Unitd Sates of America
Naeim, Farzad and James M.Kelly. (1999). Design of Seismic Isolated Structures From Theory to Partice . Unitd Sates of America: Unitd Sates of America
Paz, Mario and William Leigh. (2004). Structural Dynamics Theory and Computation Fifth Edition Update with SAP 2000. America
Brewick, P.T, Erik A. Johnson, Eiji Sato and Tomohiro Sasaki. (2020). Modeling the Dynamic Behavior of Isolation Devices in a Hybrid Base-Isolation Layer of a Full- Scale Building . ASCE: American
Budiono, Bambang. (2017). Contoh Bangunan Tahan Gempa dengan Rangka Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus dan Sistem Dinding Khusus di Jakarta . ITB Press: Bandung
Budiono, Bambang and Amroyni Farissi. (2013). Design and analysis of base isolated structures . ITB Press: Bandunhh
Casciati, Fabio, Bin Wangm and Singye Zhu. (2020). Experimental Study of Novel Self- Centering Seismic Base isolations Incorporating Superelastic Shape Memory Alloys .  ASCE: American
Setio, Herlien D, Diah Kusumastuti, Sangriyadi Setio, Pratama H.R. Siregar and Andy Hartanto. (2012). Pengembangan Sistem Isolasi Seismik pada Struktur Bangunan yang Dikenai Beban Gempa sebagai Solusi untuk Membatasi Respon Struktur . Institut Teknologi Bandung: Bandung
Dashti, Shideh, Balaji Paramasivam, and Abbie B. Liel. (2020). In-Ground Gravel– Rubber Panel Walls to Mitigate and Base Isolate Shallow-Founded Structures on Liquefiable Ground. ASCE: American
Hassan, Amer and Pal Shilpa. (2017). Performance Analysis of Base Isolation & Fixed Base Buildings.International Conference On Emerging Technology in Structural Engineering . India
Janggit. R.S and Vasant A Matsagar. (2008). Base Isolation for Seismic Retrofitting of Structures . ASCE: American
Wigroho, Haryanto Yoso. (2006). Bahan Ajar Analisis dan Desain Struktur Menggunakan ETABS Versi 8.4. Universitas Atma Yogyakarta: Yogyakarta
Alharis, Mohamad. (2012). Analisa Pengaruh Seismic Isolation Terhadap Perlaku Lateral Pondasi Pada Gedung Dinas Prasarana Jalan Tata Ruang dan Pemukiman Sumatera Barat . Universitas Indonesia: Jakarta
Nurseptiani, Tari. (2019). Kajian Tinggi Efektif Shearwall Pada Bangunan Highrise Building 21 Lantai Dengan Ketidakberaturan Vertikal. Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil, Universitas Mercu Buana. Jakarta
Sukirno et al. (2019). Base Isolation for Seismic Retrofitting of Structures. “ Analisis Desain Lead Rubber Bearings Pada Bangunan Struktur Baja Enam Lantai” . Universitas Trisakti: Jakarta
Copyright holder: Tari Nurseptiani (2022)
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: