## PERBANDINGAN ANALISIS STRUKTUR
GEDUNG FAKULTAS PSIKOLOGI USM (EMPAT LANTAI GEDUNG T) MENGGUNAKAN SNI GEMPA 03-1726-2002 DENGAN SNI GEMPA 03-1726-2012
Bambang Purnijanto 1 , Mukti Wiwoho 2 , dan Ngudi Hari Crista 3
1) Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang
2) Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang
3) Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang
Abstrak Peraturan  perencanaan  struktur  gedung  tahan  gempa  di  Indonesia  mengalami perkembangan,  maka  SNI  03-1726-2002  direvisi  menjadi  SNI03-1726-2012.  Oleh  sebab  suatu peraturan gempa terbaru muncul dan diberlakukan, maka hal tersebut mengakibatkan perlunya revisi atau  peninjauan  ulang  bangunan-bangunan  yang  sudah  berdiri  untuk  dikaji  ulang  menggunakan peraturan  terbaru.  Masalah  yang  akan  ditinjau  adalah  besar  perbedaan  gaya  gempa  yang  terjadi antara  SNI  03-1726-2002  dengan  RSNI  03-1726-2012,  dan  bagaimana  perilaku  struktur  bangunan jika  dikenakan  beban  gempa  berdasarkan  SNI  03-1726-2002  dengan  RSNI  03-1726-2012.  Batasan masalah  penelitian  ini  adalah  bangunan  gedung  yang  akan  dikaji  gedung  kuliah  Fakultas  Psikologi Universitas  Semarang  (empat  lantai  Gedung T); gaya  dalam  yang  ditinjau  adalah peningkatan  gaya gempa  yang  terjadi  berdasarkan  SNI 03-1726-2002  dengan  SNI 03-1726-2012;  kebutuhan  tulangan yang  dianalisis  adalah  tulangan  lentur  dan  tulangan  geser  pada frame balok  dan  kolom  As-B,  dan pemodelan  struktur  menggunakan  bantuan  program  SAP  2000  versi  14.  Penelitian  bertujuan  untuk: 1)_mendapatkan  perbandingan  periode  getar  struktur  pada  bangunan  gedung  perkuliahan  Fakultas Psikologi USM pada gedung T; 2)_mengetahui gaya geser dasar ( base shear ) berdasarkan SNI 03- 1726-2002  dengan  SNI  03-1726-2012;  3)_mengetahui  persentase  peningkatan  gaya  gempa  antara SNI 03-1726-2002 dengan SNI 03-1726-2012; dan 4)_mendapatkan  kebutuhan tulangan lentur dan geser  pada  balok  dan  kolom  As –B.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian    ini  adalah  simulasi komputasi  dengan  SAP  2000  versi  14  untuk  mendapatkan  perbandingan  gaya  gempa  yang  terjadi antara  SNI  Gempa  03-1726-2002  dengan  SNI  Gempa  03-1726-2012.  Simulasi  komputasi    ini dilakukan  dengan  memodelkan  bentuk  bangunan  3  dimensi  dengan  SAP  2000  versi  14  dari  model bangunan gedung T USM.
Kata  kunci:  struktur,  gempa,  SNI  1726 –2002,  SNI  1726–2012,  analisis  struktur,  momen,  gaya geser, model, komputasi, SAP 2000
Abstract

## Pendahuluan
Berbagai  desain  dan  arsitektur  modern  banyak  dijumpai  di  berbagai  daerah.  Kota Semarang  saat  ini  banyak  mengembangkan  konstruksi  khususnya  bangunan  gedung. Sejalan dengan pengembangan tersebut maka desain dan perencanaan harus diperhatikan baik dari segi struktur, arsitektur, mekanikal elektrikal serta amdalnya. Indonesia menempati zona  tektonik  yang  sangat  aktif  karena  tiga  lempeng  besar  dunia  dan  sembilan  lempeng kecil  lainnya  saling  bertemu  di  wilayah  Indonesia  dan  membentuk  jalur-jalur  pertemuan lempeng yang kompleks (Bird, 2003).
Setelah  dilakukan  kajian  yang  mendalam  tentang  kegempaan,  bahwa  gempa  besar yang  terjadi  ternyata  percepatan  batuan  dasar  lebih  besar  daripada  percepatan  batuan dasar yang telah ditetapkan dalam peta gempa SNI 03-1726-2002. Berdasarkan penemuan tersebut  menyebabkan  peta  gempa  SNI  03-1726-2002  dinilai  sudah  tidak  sesuai  lagi diaplikasikan sebagai pedoman perencanaan struktur tahan gempa (Meilano, 2010).
Permasalahan  yang  akan  ditinjau  pada  penelitian  ini  adalah  seberapa  besar perbedaan gaya gempa yang terjadi antara SNI 03-1726-2002 dengan RSNI 03-1726-2012 dan  bagaimana  perilaku  struktur  bangunan  jika  dikenakan  beban  gempa  berdasarkan  SNI 03-1726-2002 dengan RSNI 03-1726-2012. Penelitian dibatasi pada hal-hal sebagai berikut: (1)  bangunan  gedung  yang  akan  dikaji  gedung  kuliah  Fakultas  Psikologi  Universitas Semarang (empat lantai Gedung T); (2)gaya dalam yang ditinjau adalah peningkatan gaya gempa  yang  terjadi  berdasarkan  SNI  03-1726-2002  dengan  SNI  03-1726-2012;  (3) kebutuhan tulangan yang dianalisis adalah tulangan lentur dan tulangan geser pada frame balok  dan  kolom  As-B;  dan  (4)  pemodelan  struktur  menggunakan  bantuan  program  SAP 2000 versi 14.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk:  (1)  mendapatkan  perbandingan  periode  getar  struktur pada  bangunan  gedung  perkuliahan  Fakultas  Psikologi  USM;  (2)  mengetahui  gaya  geser dasar  ( base  shear )  berdasarkan  SNI  03-1726-2002  dengan  SNI  03-1726-2012;  (3) mengetahui persentase peningkatan gaya gempa antara SNI 03-1726-2002 dengan SNI 03- 1726-2012;  dan  (4)  mendapatkan    kebutuhan  tulangan  lentur  dan  geser  pada  balok  dan kolom As –B.

## Kajian Pustaka
Struktur  dimodelkan  sebagai  struktur frame 3  dimensi.  Sistem  struktur  berbentuk rangka  ( frame  structure ),  merupakan  struktur  yang  paling  banyak  digunakan  di  bidang rekayasa  struktur.  Pertimbangan  yang  mendasar  dari  penggunaan  sistem  rangka  sebagai sistem  struktur  adalah  masalah  efisiensi  dari  pemanfaatan  dan  penggunaan  bahan.  Suatu sistem struktur yang berbentuk rangka dapat tersusun dari satu jenis elemen, atau tersusun oleh kombinasi dari sejumlah elemen dengan karakteristik yang berbeda (Indarto, 2005).
Secara  umum,  desain  penulangan  dari  seluruh  elemen  struktur  didasarkan  pada kombinasi  pembebanan  adalah  1.2DL  +  1.6LL.  Kombinasi  beban  untuk  metoda  ultimit, struktur,komponen  elemen  struktur  dan  elemen-elemen  pondasi  harus  dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor.
Struktur teknik sipil pada umumnya didesain berdasarkan kriteria kekakuan ( stiffness ) dan  kriteria  kekuatan  ( strength ).  Kriteria  kekakuan  adalah  kriteria  desain  dengan  cara
membatasi terjadinya perubahan bentuk ( deformation ) yang berlebihan pada struktur akibat pembebanan.  Sedangkan  kriteria  kekuatan  adalah  kriteria  desain  dengan  cara  membatasi terjadinya  tegangan-tegangan  yang  berlebihan  pada  elemen-elemen  struktur  (Indarto, 2005).
Dipohusodo (1994) menyatakan bahwa material utama yang digunakan pada struktur gedung  ini  adalah  material  beton  bertulang.  Elemen-elemen  dari  struktur  beton  bersifat monolit,  sehingga  struktur  ini  mempunyai  perilaku  yang  baik  di  dalam  memikul  beban gempa.

## Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah simulasi komputasi dengan program Structural Analysis Programme (SAP 2000) versi 14 untuk mendapatkan perbandingan gaya gempa yang terjadi antara SNI Gempa 03-1726-2002 dengan SNI Gempa 03-1726-2012. Simulasi komputasi  ini dilakukan dengan memodelkan bentuk bangunan 3 dimensi dengan SAP 2000 versi 14 dari model bangunan gedung T USM.
Gambar.1 Alur penyelesaian analisis struktur
Dalam simulasi komputasi untuk bangunan gedung dimodelkan dengan metode elemen hingga, yang merupakan kumpulan elemen-elemen solid tiga dimensi yang satu sama lainnya terkoneksi dengan frame, shell, node atau joint sehingga menjadi struktur
yang menyatu dan monolit sebagai model bangunan seperti ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 2 Model elemen hingga
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 3 Model stuktur bangunan gedung
Pemilihan sampel untuk mengetahui keluaran dari kebutuhan tulangan lentur dan geser pada balok dan kolom As –B didasarkan pada pertimbangan bahwa balok dan kolom tersebut memiliki bentang dan tinggi yang paling besar (Gambar 4).
Sumber: Data primer (2015)

## Hasil dan Pembahasan
Konfigurasi  dari  denah  bangunan,  material  struktur  dan  bentuk  atau  sistem    struktur dari  struktur  bangunan  gedung  tahan  gempa,  harus  ditentukan  terlebih  dahulu  pada  tahap awal  dari  perencanaan  ( preliminary  design ).  Pemilihan  ini  akan  mempengaruhi    tahap selanjutnya  dari  prosedur  perencanaan  struktur  bangunan  tahan  gempa,  sehingga didapatkan  sistem  struktur  yang  ekonomis  dan  cukup  aman  terhadap  pengaruh  beban- beban yang bekerja selama umur rencananya (Indarto, 2005).
Bangunan  gedung  dimodelkan  dengan  metode  elemen  hingga,  yang  merupakan kumpulan  elemen-elemen  solid  tiga  dimensi  yang  satu  sama  lainnya  terkoneksi  dengan frame, shell, dan node atau joint sehingga menjadi struktur yang menyatu.
Untuk menentukan pengaruh Gempa Rencana pada struktur  gedung, masing-masing Wilayah  Gempa  ditetapkan  Spektrum  Respons  Gempa  Rencana  C-T  seperti  ditunjukkan dalam  Gambar  5  yang  disesuaikan  dengan  percepatan  gempa  sesuai  pembagian  zona tahun 2012

## Sumber: Anonim (2015)

## Gambar 5 Nilai Spektra Percepatan Wilayah Semarang
Dari hasil simulasi komputasi yang dilakukan dengan memodelkan SAP2000 versi 14 konfigurasi tiga dimensi dari model bangunan Gedung T Fakultas Psikologi USM didapat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6 – Gambar 10.
Sumber: Data primer (2015) Gambar 6 Diagram Gaya axial/Gaya Normal pada as B (Gaya Normal 141,57 ton)
Sumber: Data primer (2015) Gambar 7 Diagram Gaya Geser pada as B (Gaya geser 17,09 ton)
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 8 Diagram Momen pada as B (Momen 34,38 ton.m)
Gaya Dalam dari Disain Gempa SNI 1726-2002
Sumber: Data primer (2015)
(Gaya Axial/Normal 190,82 ton)
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 10 Diagram Gaya Geser pada as B (Gaya Geser 16,27 ton )
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 11 Diagram Momen pada as B (Momen 24,68 ton.m)
Perbandingan Gaya Dalam dari Disain Gempa SNI 1726-2002 dengan Disain SNI 1726- 2012
11,35 %
5,04 % 34,42 %
Gambar 12 Diagram peningkatan gaya dalam persentase 20 30 40 2002 2012 Momen [ tm ] 14 16 18 2002 2012 Geser [t] 0 200 2002 2012 Normal Kolom [t]
Kebutuhan Tulangan Berdasarkan Disain SNI 03-1726-2002
Sumber: Data primer (2015)
Gambar 13 Kebutuhan Tulangan Portal As B
Tulangan kolom 64,301 cm 2
Tulangan balok  tumpuan 21,174 cm 2
Tulangan balok lapangan 12,560 cm 2
Kebutuhan Tulangan Berdasarkan Disain SNI 1726- 2012
Sumber: Data primer (2015) Gambar 14 Kebutuhan Tulangan Portal As B
Tulangan kolom 82,643 cm 2 eq-y; tulangan balok  tumpuan 18,537 cm 2 -eq-x Tulangan balok lapangan 12,560 cm 2 ;

## Perbandingan Kebutuhan Tulangan
28,46 %
Gambar 15 Diagram Peningkatan Kebutuhan Tulangan dalam Persen

## Perbandingan Tulangan Terpasang
SNI 1726-2002
Gambar 16 Tulangan terpasang disain SNI 1726-2002
SNI 1726-2012
Gambar 17 Tulangan terpasang disain SNI 1726-2012
0 50 100 2002 2012 Kebutuhan Tulangan [cm 2 ]

## Detailing Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus
Gambar 18 Detailing struktur rangka pemikul momen khusus disain SNI 1726-2002
Gambar 19 Detailing struktur rangka pemikul momen khusus disain SNI 1726-2012

## Kesimpulan
Dari hasil analisis terhadap struktur Gedung T Fakultas Psikologi Universitas Semarang menggunakan peranti lunak SAP2000 memberikan hasil sebagai berikut:
1)  kenaikan  momen  pada  struktur  yang  didisain  menggunakan  SNI  1726-2002  terhadap SNI 1726-2012 senilai 11,35%
2)  kenaikan gaya geser pada struktur yang didisain menggunakan SNI 1726-2002 terhadap SNI 1726-2012 senilai 5,04%
3)  kenaikan  gaya  normal  pada  struktur  yang  didisain  menggunakan  SNI  1726-2002 terhadap SNI 1726-2012 senilai 34,42%
4)  kenaikan kebutuhan tulangan pada struktur yang didisain menggunakan SNI 1726-2002 terhadap SNI 1726-2012 senilai 28,46%

## Daftar Pustaka
Anonim. 2015. Desain Spektra Indonesia. http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain spektra indonesia_2011/
ASCE, 2010, ASCE Standard ASCE/SEI 7-10, Minimum design loads for buildings and other structures. ASCE.
Badan Standar Nasional , 2002,  SNI-03-2847-2002,  Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Badan Standar Nasional, 2012, SNI 1726:2012,  Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Badan Standar Nasional, 2002,  SNI 03-3847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beron untuk
Bangunan Gedung. Bandung: Badan Standarisasi Nasional.
Bird, P., 2003, An updated digital model of plate boundaries: Geochemistry, Geophysics, Geosystems, vol. 4, no. 3, 1027, doi:10.1029/2001GC000252,
(http://element.ess.ucla.edu/publications/2003_PB2002/2001GC000252.pdf).
Dipohusodo, I., 1994,  Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama
Indarto,H., 2005, Buku Ajar Mekanika Getaran dan Rekayasa Gempa . Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro.
Indarto, H., Tri Cahyo, H.Adiputra, Kukuh., 2013, Aplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies (Hand- out shortcouse). Semarang: Teknik Sipil UNNES.
Meilano, I. et al . 2010. Pergeseran Koseismik dari Gempa Bumi Jawa Barat. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 1 No. 1 April 2010 : 35-42. ISSN 2086-7794 Pramono, Hadi & Rekan, 2001. Desain Konstruksi Plat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP
2000 Versi 9, Yogyakarta: Penerbit Andi