pISSN: 2723-3472 eISSN: 0000-0000
Volume 1, Issue 2, September 2020, pages 9-16

## REKONSTRUKSI TADULAKO
Civil Engineering Journal on Research and Development http://new.jurnal.untad.ac.id/index.php/renstra
Analisis  Struktur  Baja  Tahan  Gempa  dengan  Sistem  SRPMK  (Struktur Rangka  Pemikul  Momen  Khusus)  Berdasarkan  SNI  1729:2015  dan  SNI 1726:2012
M.Y. Zachari a dan G. Turuallo b *
a Alumni Jurusan Teknik Sipil Universitas Tadulako, Jl. Soekarno Hatta Km. 9 Palu 94118, Indonesia
b Jurusan Teknik Sipil Universitas Tadulako, Jl. Soekarno Hatta Km. 9 Palu 94118, Indonesia
* Corresponding author ’s e -mail: turuallo@yahoo.co.uk
Received: 12 August 2020 ; revised: 22 August 2020 ; accepted: 23 August 2020
Abstract: The selection of material is one of the important aspects used to design a building as it is known that every type of material has a different characteristic. The steel material used as the main component of building structure because of its ductility is more than another material which is the main criterion to design an earthquake resistance building. In this paper, an earthquake steel resistant structure building will be design. This building structure will consist of a five-story office with a regular structure configuration. A special moment frame (SMF) used as the resisting structure system of the earthquake loads as the amount of its load is analyzed using the spectrum response method. The steel material used is type of A36 (fy = 250 MPa; fu = 400 MPa), concrete used f’c = 30 MPa. The design process t hen produces an earthquake steel resistant structure building, which satisfies the requirement of story drift with a maximum number of story drift occurred in the 2nd story which is 93.5 mm less than allowed story drift that is 95 mm. A structure element dimension used is a beam with a profile of W16x7x40 for every level in the X-axis direction, and the beam with a profile is W14x6.75x38 for every level in Y-axis direction, 12 cm thick plates and column with a profile W14x16x211 is regularly used to every level.
Keywords: ductility, earthquake resistance building, special moment frame and spectrum response method.
Abstrak: Pemilihan material merupakan salah satu aspek penting yang digunakan untuk mendesain suatu bangunan karena diketahui setiap material memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Tulisan ini bertujuan untuk memberi gambaran bagaimana mendesain bangunan rangka baja berdasarkan sistim rangka pemikul momen khusus (SRPMK). Material baja digunakan sebagai komponen utama struktur gedung karena lebih daktail dari material lain yang mana menjadi kriteria utama dalam mendesain gedung tahan gempa. Struktur gedung ini merupakan gedung perkantoran yang terdiri dari lima lantai dengan konfigurasi struktur yang teratur. Sistim rangka pemikul momen khusus (SRPMK) yang digunakan sebagai sistem struktur penahan beban gempa yang besar bebannya dianalisis dengan menggunakan metode spektrum respon. Material baja yang digunakan adalah tipe A36 (fy = 250 MPa; fu = 400 MPa), beton yang digunakan f’c = 30 MPa. Hasil perancangan menghasilkan bangunan struktur baja tahan gempa yang memenuhi persyaratan drift lantai dengan jumlah drift lantai maksimum yang terjadi pada lantai 2 yaitu 93,5 mm lebih kecil dari simpangan yang diperbolehkan yaitu 95 mm. Dimensi elemen struktur yang digunakan adalah balok dengan profil Wx16x7x40 untuk setiap level pada arah sumbu-X, dan balok dengan profil adalah Wx14x6,75x38 untuk setiap level pada arah sumbu-Y, tebal pelat 12 cm dan kolom dengan a profil W14x16x211 secara teratur digunakan untuk setiap level.
Kata kunci: daktilitas, bangunan tahan gempa, rangka momen khusus dan metode respon spektrum .

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  tahapan  penting  dalam  perencanaan  suatu struktur bangunan yaitu pemilihan jenis material yang akan digunakan. Selama ini material yang dikenal  dalam  dunia konstruksi berupa baja, beton bertulang serta kayu. Material baja  sebagai  bahan  konstruksi  telah  lama  digunakan mengingat baja memliki keunggulan dibandingkan material lain yaitu baja memiliki daktilitas yang cukup tinggi, karena suatu batang baja yang menerima tegangan tarik yang tinggi akan mengalami regangan tarik cukup besar sebelum terjadi keruntuhan.
Gempa bumi merupakan fenomena alam berupa getaran atau  guncangan  yang  terjadi  di  permukaan  bumi  akibat adanya  pelepasan  energi  dari  kerak  bumi  secara  tiba-tiba yang  menciptakan  gelombang  seismik.  Gempa  bumi disebabkan  oleh  adanya  pergerakan  kerak  bumi  atau lempeng bumi.  Lokasi terjadinya gesekan ini disebut fault zones.  Benturan  antar  lempeng  bumi  tersebut  menjalar
dalam  bentuk  gelombang  sehingga  menyebabkan permukaan  bumi  dan  bangunan  di  atasnya  bergetar.  Pada saat  bergetar,  timbul  gaya-gaya  pada  struktur  bangunan karena  adanya  kecenderungan  massa  bangunan  untuk mempertahankan  dirinya  dari  gerakan  sehingga  gempa bumi mempunyai kecenderungan menimbulkan gaya-gaya lateral pada struktur [1].
Dengan adanya beban lateral yang timbul akibat beban gempa, maka diperlukan analisa terkait untuk memperhitungkan besarnya pengaruh beban gempa tersebut terhadap struktur yang direncanakan sehingga struktur yang direncanakan  mampu  menahan  beban  gempa  dan memenuhi filosofi bangunan tahan gempa.
Budiono  dan  Supriatna  pada  2012 [2] ,  memberikan filosofi dasar dalam merencanakan bangunan tahan gempa yaitu sebagai berikut :
a. Bila  terjadi  gempa  ringan  (<  4  SR),  bangunan  tidak boleh rusak.
REKONSTRUKSI TADULAKO : Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
b. Bila  terjadi  gempa  sedang  (4 – 6  SR),  bagian  non- struktural  dari  bangunan  boleh  rusak,  tetapi  bagian struktural dari bangunan tidak boleh rusak.
c. Bila terjadi gempa kuat (> 6 SR), bangunan boleh rusak tetapi  tidak  langsung  roboh,  sehingga  penghuni bangunan masih mempunyai waktu untuk menyelamatkan diri.
Dalam tulisan ini akan direncanakan bangunan struktur baja  bertingkat  tahan  gempa  dengan  konfigurasi  struktur sebagai struktur beraturan. Tujuannya agar dapat diperoleh suatu desain struktur baja tahan gempa sesuai dengan SNI 1729:2015 [3] dan SNI 1726:2012 [4] yang mengacu pada AISC-LRFD. Tujuan dari perencanan gedung struktur baja menurut SNI 1729:2015 [3] yaitu untuk menghasilkan suatu struktur  gedung  yang  mampu  berkinerja  secara  optimal pada  kondisi  beban  kerja  rencana  serta  memenuhi  tujuan lainnya  seperti  kemudahan  pelaksanaan.  Pada  umumnya suatu  struktur  dinyatakan  layak  apabila  memenuhi persyaratan  kekuatan  dan  kenyamanan  dimana  struktur tersebut tidak mudah terguling, miring atau tergeser selama umur rencana bangunan.
Dalam  merencanakan  suatu  struktur  tahan  gempa terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan sehubungan dengan  pengaruhnya  terhadap  kinerja  struktur  dalam meneriman  beban  gempa.  Secara  garis  besar,  SNI 1726:2012 [4] memberikan  3  hal  penting  yang  harus diperhatikan dalam perencanaan, yaitu :
a. Beban gempa rencana
Besarnya  beban  gempa  rencana  ditentukan  oleh peruntukan  bangunan,  jumlah  tingkat,  berat  total bangunan,  dan  lokasi  bangunan  tersebut  didirikan (berkaitan dengan zona gempa). Selain itu, kondisi tanah di  lokasi  pembangunan  gedung  juga  berpengaruh terhadap besaran beban gempa rencana.
b. Konfigurasi gedung
Konfigurasi  gedung mempunyai  pengaruh yang cukup signifikan  terhadap  perilaku  struktur  dalam  menerima beban  gempa.  Bagian  dari  konfigurasi  gedung  yang paling  berpengaruh  ialah  sifat  geometrisnya,  yang menentukan  suatu  struktur  diklasifikasikan  sebagai struktur  beraturan  atau  tidak  beraturan.  Adapun  syarat geometris dari suatu struktur gedung sesuai dengan SNI 1726:2012 [4] yaitu struktur gedung merupakan struktur beraturan  yang  memiliki  denah  simetris  dalam horizontal maupun arah vertikal.
c. Daktilitas struktur Daktilitas struktur merupakan suatu  kemampuan suatu struktur untuk terus berdeformasi plastis saat menerima beban  yang  melampaui  batas  elastisnya.  Daktilitas  ini memungkinkan  perencanaan  gedung  yang  ekonomis, tapi  tetap  tidak  runtuh  mendadak  saat  terjadi  gempa kuat.
Daktilitas struktur sangat bergantung kepada tipe sistem penahan  gempa  yang  digunakan  pada  struktur  tersebut. Karena  setiap  sistem  penahan  gempa  memiliki  tingkat deformasi yang beragam sesuai dengan prinsip kerjanya dan karakteristik material yang digunakan. Filosofi desain yang paling umum diterapkan dalam perancangan struktur tahan
gempa  yaitu  konsep  desain  kapasitas.  Konsep  ini  pada dasarnya  bertujuan  pada  pengendalian  terbentuknya  sendi plastis  terhadap  elemen  struktur  tertentu  dimana  sendi plastis  ini  kemudian  diharapkan  mampu  untuk memancarkan  sekaligus  membatasi  energi  gempa  yang masuk ke sistem struktur melalui deformasi inelastis yang cukup besar tanpa mengalami keruntuhan sementara elemen struktur  lainnya  harus  direncanakan  agar  lebih  kuat  dari sendi plastis yang terjadi [5] .
Melalui  mekanisme  pemancaran  energi  ini,  suatu struktur  dapat  didesain  berdasarkan  respon  inelastisnya terhadap beban gempa. Oleh karena itu, perilaku daktail dari material struktur yang digunakan akan sangat menentukan bagi  kemampuan  struktur  untuk  dapat  berdeformasi inelastik  secara  berkelanjutan  akibat  gempa  tanpa mengalami penurunan kekuatan yang berarti [6-7].
Dalam penerapan konsep desain kapasitas struktur tahan gempa  yaitu  mekanisme  pergoyangan  struktur  harus mengacu  pada  prinsip  strong  column  weak  beam  dengan tujuan  agar  terjadi  mekanisme  pergoyangan  dengan sebagian besar sendi plastis pada balok.
Adapun  mekanisme  kerja  strong  column  weak  beam yaitu  pada  saat  struktur  mendapat  gaya  lateral  gempa, distribusi  kerusakan  sepanjang  ketinggian  bangunan bergantung  pada  distribusi  lateral  story  drift  (simpangan antar  lantai).  Jika  struktur  memiliki  kolom  lebih  kuat daripada balok (strong column weak beam), maka drift akan tersebar  merata  dan  keruntuhan  lokal  di  satu  lantai  dapat diminimalkan  ( Gambar  1a ).  Sebaliknya  jika  kolom  yang lemah, simpangan antar lantai akan cenderung terpusat pada satu  lantai  (soft  story  effect)  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 1b .
a. Strong column weak beam b. soft story effect
Gambar 1. Mekanisme keruntuhan soft story [8]
Untuk  menghitung  besarnya  pengaruh  beban  gempa terhadap  suatu  struktur  gedung  digunakan  analisis  ragam spektrum  respon  yang  merupakan  metode  analisis  respon dinamik  yang  diperoleh  dari  hasil  superposisi  respon dinamik  maksimum  oleh  sejumlah  ragam  getarnya  ( mode shape ).    Metode  ini  juga  merupakan  metode  analisis dinamik yang bersifat linier-elastik dimana spektrum respon yang digunakan dalam analisis merupakan hasil idealisasi atau  penyederhanaan  dari  spektrum  respon  linier-elastik (linier  elastic  response  spectrum),  yang  berupa  grafik hubungan  antara  spektrum  percepatan  gempa  dan  periode getar seperti pada Gambar 2 . Gambar  2 memperlihatkan  salah  satu  contoh  dari spektrum respon asli yang berupa akselelogram yang sangat fluktuatif  hasil  rekaman  gempa San  Fransisco  pada  tahun 1971. Rekaman akselelogram tersebut kemudian diberikan
REKONSTRUKSI TADULAKO: Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
redaman kritis (critical damping) sebesar 2%, 5%, 10%, dan 20%,  untuk  memperoleh  spektrum  rata-rata  yang  dapat mewakili banyak spektrum pada periode T tertentu. Dalam hal ini spektrum rata-rata diperoleh pada redaman sebesar 5%.  Kemudian  spektrum  respon  rata-rata  tersebut  dibuat menjadi  lebih  halus  (smoothed  elastic  spectrum),  seperti Gambar 3 .
Gambar 2. Spektrum respon gempa San Fernando  1971 dengan berbagai tingkat redaman [9] .
Gambar 3. Spektrum respon rata-rata dan smoothed elastic spectrum [9]
Smoothed elastic spectrum merupakan spektrum respon elastik  yang  telah  disederhanakan  namun  masih  harus diproses  lebih  lanjut  lagi  untuk  mendapatkan  spektrum respon  inelastik.  Spektrum  respon  inelastik  inilah  yang nantinya  akan  dipakai  untuk  menghitung  beban  gempa desain,  sesuai  dengan  daktilitas  sistem  struktur  yang direncanakan.  Untuk  mengubah  spektrum  respon  elastik menjadi  spektrum  respon  inelastik  maka  diperlukan  suatu faktor  skala  yang  merupakan  perbandingan  antara  faktor keutamaan gempa I e dan koesifien modifikasi respon R yang merupakan representasi dari daktilitas sistem struktur yang direncanakan.
Gambar 4 memperlihatkan spektrum respon elastik yang telah diskalakan menjadi spektrum respon inelastik. Untuk mendapatkan  hasil  kombinasi  dari  respon  masing-masing ragam  dapat  menggunakan  2  metode  kombinasi  yaitu kombinasi  kuadratik  lengkap  (CQC)  dan  akar  jumlah kuadrat  (SRSS),  tentunya  dengan  sejumlah  syarat  yang harus  diperhatikan  dalam  penggunaan  salah  satu  dari metode di atas.
Dalam  mendesain  elemen  struktur  baja  terhadap pengaruh  beban  gempa  dan  beban  lainnya  yang  bekerja pada  struktur,  digunakan  metode  LRFD ( Load  Resistance Factor  Design ).  Metode  LRFD  merupakan  metode perencanaan  struktur  baja  dengan  membandingkan kekuatan  struktur  yang  diberi  suatu  faktor  resistensi  (ϕ) terhadap  kombinasi  beban  terfaktor  yang  bekerja  pada stru ktur  tersebut  (∑γiQi).  Pada  metode  ini  fokus perencanaan berdasarkan kondisi batas kekuatan ( ultimate strength )  yang  menjamin  keselamatan  publik  terhadap beban ekstrim selama masa pakai struktur.
Gambar 4. Spektrum respon elastik yang diskalakan [9]
Perencanaan metode LRFD memenuhi syarat jika kuat rencana ϕRn lebih besar dari kuat perlu Ru dengan nilai ϕ bervariasi  tergantung  aksi  komponen  yang  ditinjau [10] . Kuat  perlu  merupakan  nilai  maksimum  dari  berbagai kombinasi  pembebanan  yang  ditentukan  dengan  bantuan analisis  struktur.  Hasil  analisis  struktur  kemudian digunakan untuk mengevaluasi setiap elemen struktur dan dibandingkan  dengan  kuat  rencana  tiap  elemen  struktur sesuai  dengan gaya internal  yang bekerja. Tinjauan setiap elemen diperlukan dengan tujuan untuk memeriksa karakter setiap aksi dan perilaku keruntuhannya.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1. Data Perencanaan
Lokasi perencanaan gedung dalam tulisan ini terletak di Kota  Palu,  Sulawesi  Tengah.  Pemilihan  lokasi  ini dimaksudkan  karena  Kota  Palu  merupakan  salah  satu wilayah  gempa  kuat  sesuai  dengan  Peta  Hazard  Gempa Indonesia 2017 [11].
Gedung  direncanakan  merupakan  gedung  perkantoran bertingkat 5 (lima) dengan tinggi tipikal 3,8 meter. Sistem struktur  atas  yang  digunakan  merupakan  Sistem  Rangka Pemikul  Momen  Khusus  (SRPMK)  dari  baja [12-16 ]. Pemilihan  dimensi  profil  yang  akan  digunakan  dalam perencanaan yaitu dengan cara memperkirakan ( trial error ) dimensi awal elemen struktur berdasarkan ketentuan yang berlaku. Sistem lantai digunakan struktur komposit dengan dek baja gelombang. Adapun tipe struktur bawah digunakan pondasi tiang beton ( bored pile ).
Material  struktur  yang  digunakan  terdiri  dari  baja dengan mutu A36 (fy = 250 MPa; fu = 400 MPa) dan beton dengan  kuat  tekan  f’c  =  30  MPa.  Denah  gedung  arah horizontal memiliki bentang yang bervariasi yaitu 4 m dan
REKONSTRUKSI TADULAKO : Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
6 m. Sedangkan denah gedung arah vertikal diseragamkan dengan  bentang  5  m.  Adapun  denah  dari  struktur  yang direncanakan seperti Gambar 5 .
Gambar 5 . Denah rencana gedung

## 2.2. Metode Perencanaan
Perencanaan awal (Preliminary design) dan pemodelan struktur,  Perhitungan  beban  gravitasi  dan  beban  gempa berdasarkan  SNI  1727-2013  [17]  dan  SNI  1726-2012  [4] berurutan.  Selanjutnya  dilakukan  perhitungan  kombinasi pembabanan dan analisa struktur dengan bantuan Etabs 16 [18]. Kemudian pengecekan waktu getar alami struktur (T). rasio  partisipasi  massa  gaya  geser  dasar  (base  shear)  dan evaluasi kinerja struktur yakni simpangan antar lantai dan efek  P-delta.  Jika  semuanya  memenuhi  maka  dilanjutkan dengan desain elemen struktur berdasarkan SNI 1727-2015 [3]  dan  desain  sambunga,  namun  jika  hasilnya  tidak memenuhi maka kembali ke perencanaan awal

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Dimensi Elemen Struktur
Tabel 1 merupakan dimensi awal elemen struktur yang digunakan dalam perencanaan didasarkan pada preliminary design dengan memperkirakan profil yang digunakan sesuai ketentuan yang berlaku.
Tabel 1 . Dimensi elemen struktur Elemen Struktur Dimensi Keterangan Balok W16 x 7 x 40 Balok Induk arah X Tkt 1 – 5 W14 x 6,75 x 38  Balok Induk arah Y Tkt 1 – 5 W8 x 6,5 x 24 Balok Anak Tkt 1 – 5 Kolom W14 x 16 x 211 Seragam Pelat 120 mm (tebal) Seragam

## 3.2. Pemodelan Struktur 3 Dimensi
Sebagaimana  telah  dituliskan  sebelumnya  bahwa Berdasarkan  dimensi  elemen  struktur  yang  direncanakan, kemudian struktur gedung dimodelkan ke dalam bentuk 3D menggunakan Etabs 2016 . Berikut hasil pemodelan struktur gedung  menggunakan  perangkat  lunak Etabs  2016 diperlihatkan oleh Gambar 6 .
Gambar 6 . Tampilan perspektif struktur

## 3.3. Pembebanan Struktur
Secara  garis  besar  beban  yang  bekerja  pada  struktur terbagi  atas  beban  gravitasi,  beban  notional  dan  beban gempa. Beban gravitasi merupakan seluruh beban mati ( D ) dan  beban  hidup  ( L )  yang  direncanakan  bekerja  pada struktur yang terdiri dari a. Beban mati ( D )
− Berat  sendiri  elemen  struktur  (dihitung  secara otomatis oleh program Etabs 2016 )
− Beban finishing pelat atap, Q = 1,913 kN/m 2 − Beban finishing pelat lantai, Q = 1,397 kN/m 2 − Beban dinding partisi kaca :
- q = 2,102 kN/m (arah x)
- q = 2,117 kN/m (arah y)
− Beban dinding partisi bata ringan :
- q = 7,065 kN/m (arah x)
- q = 7,167 kN/m (arah y)
b. Beban hidup ( L ) − Beban hidup merata pada pelat atap, Q = 0,96 kN/m 2
− Beban hidup merata pada pelat lantai :
- Lobi dan koridor lantai pertama = 4,79 kN/m 2 - Koridor di atas lantai pertama = 3,83 kN/m 2
- Kantor = 2,40 kN/m 2
Sementara itu, untuk beban notional yang bekerja pada struktur akan dihitung secara otomatis oleh program Etabs 2016 dengan  besar  beban  yang  bekerja  yaitu  0,002  dari berat  total  struktur.  Untuk  beban  gempa,  dianalisis menggunakan  metode  respon  spectrum  (analisis  ragam spectrum respon), dengan parameter analisisnya ditentukan berdasarkan SNI 1726:2012 ( Tabel 2 ):
− Jenis pemanfaatan gedung : Kantor
− Kategori resiko struktur : II
− Faktor keutamaan gempa, I e = 1,0
REKONSTRUKSI TADULAKO: Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
Tabel 2. Kombinasi Beban
Kombinasi beban 1,4 D 1,2 D + 1,6 L 1,2 D + 1,0 N + 1,0 L 1,2 D - 1,0 N + 1,0 L 0,9 D + 1,0 N 0,9 D - 1,0 N 1,46 D + 1,3 Q x + 0,39 Q y + 0,5 L 1,46 D + 0,39 Q x + 1,3 Q y + 0,5 L 0,64 D + 1,3 Q x + 0,39 Q y 0,64 D + 0,39 Q x + 1,3 Q y D : Beban mati L : Beban hidup Q x : Beban gempa arah sumbu x Q y : Beban gempa arah sumbu y
− Klasifikasi situs : Tanah lunak, SE
− Nilai S s = 2,164 g − Nilai S 1 = 0,765 g
− Faktor F a = 0,90
− Faktor F v = 2,40 − Respon percepatan gempa desain : − S DS = 1,298 g ; S D1 = 1,224 g
− Periode T s = 0,943 detik
− Periode T 0 = 0,189 detik
− Kategori desain seismik : E
− Faktor daktilitas struktur, R = 8

## 3.4. Hasil Analisa Struktur
Dari  hasil  analisis  struktur  menggunakan  bantuan perangkat  lunak  (software)  Etabs  2016,  diperoleh  bentuk ragam  getar  (mode  shape)  pertama  dan  kedua  struktur ketika  dilakukan  analisa  vibrasi  beban  yaitu  didominasi oleh  gerak  translasi  untuk  masing-masing  arah  sumbu-X dan  sumbu-Y.  Bentuk  kedua  ragam  getar  yang  dimaksud dapat dilihat seperti pada Gambar 8 dan Gambar 9 .
Gambar 7. Spektrum Respon Percepatan Gempa Desain
Gambar 8. Ragam Getar Pertama ( T = 1,121 detik)
Gambar 9. Ragam Getar Kedua T = 0,934 detik)
REKONSTRUKSI TADULAKO : Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
Sementara  itu,  nilai  rasio  partisipasi  massa  yang diperoleh  dari  15  ragam  getar  yang  diikutsertakan  dalam analisis,  mencapai  90%  pada  ragam  getar  ke-5  dengan ragam pertama dan kedua di dominasi oleh gerak translasi. Waktu getar alami yang dimiliki struktur pada arah sumbu- X sebesar T = 0,934 detik. Nilai periode ini memenuhi batas atas  periode  fundamental C u T a dan  periode  fundamental pendekatan T a , hal ini sesuai  persyaratan waktu  getar alai struktur yang diatur dalam SNI 1726:2012 [4]. Sedangkan waktu getar alami yang dimiliki struktur pada arah sumbu- Y  sebesar T =  1,121  detik,  dimana  nilai  periode  tersebut melebihi  batas  atas  periode  fundamental C u T a dan memenuhi  batas  periode  fundamental  pendekatan T a, sehingga untuk memenuhi syarat waktu getar alami, maka digunakan  batas  atas  periode  fundamental  sebagau  waktu getar struktur pada arah-Y.
Simpangan  antar  lantai  yang  terjadi  pada  struktur menunjukkan bahwa seluruh simpangan yang terjadi masih dalam batas aman, yang artinya bahwa keseluruhan kinerja struktur  gedung  yang  direncanakan  sudah  cukup  baik. Simpangan antar lantai terbesar terjadi pada arah sumbu Y, yaitu  di  tingkat  2  sebesar  93,5  mm.  Nilai  simpangan  ini kurang  dari  simpangan  antar  lantai  ijin  sebesar  95  mm. Adapun lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 10 .
Gambar 10. Grafik Simpangan Antar Lantai
Hasil analisis diatas menunjukkan bahwa baik dimensi maupun  geometri  dari  struktur  yang  direncanakan  sudah cukup  untuk  menjamin  struktur  tetap  berperilaku  elastis selama  terjadi  gempa,  terlepas  dari  daktilitas  yang direncanakan pada struktur tersebut.

## 3.5 Hasil Desain Elemen Struktur
Berikut merupakan hasil desain  elemen struktur untuk gedung yang direncanakan:
a. Balok
Profil  balok  yang  digunakan  pada  struktur  yang direncanakan  termasuk  penampang  kompak  sehingga tekuk lokal tidak akan terjadi pada balok sehingga kuat lentur  nominal  penampang  hanya  bergantung  pada kondisi batas material leleh ( yielding ) atau kondisi batas tekuk lateral. Adapun juga profil balok yang digunakan memenuhi syarat kekuatan dimana kuat lentur dan kuat geser nominal profil yang digunakan mampu menahan momen  dan  geser  akibat  beban  yang  bekerja  pada struktur.
Adapun  jenis  sambungan  yang  digunakan  pada  balok yaitu  sambungan reduced  beam  section (RBS)    untuk balok pada arah sumbu X dan sambungan flush end plate untuk  balok  pada  arah  sumbu  Y.  Masing-masing  dari kedua  jenis  sambungan  yang  digunakan  pada  balok memenuhi syarat yang berlaku.
b. Kolom Profil  kolom  yang  digunakan  pada  struktur  yang direncanakan  termasuk  penampang  kompak  sehingga tekuk lokal tidak akan terjadi pada balok sehingga kuat lentur  nominal  penampang  hanya  bergantung  pada kondisi batas material leleh ( yielding ) atau kondisi batas tekuk lateral.
Profil kolom yang “kompak” juga berdampak pada tidak terjadinya pembesaran momen akibat P-Delta sehingga kolom  yang  digunakan  mampu  menahan  beban  yang bekerja  pada  struktur  dan  memenuhi  syarat  kekuatan dimana kuat lentur dan kuat tekan nominal profil yang digunakan  mampu  menahan  momen  dan  gaya  aksial akibat beban yang bekerja pada struktur. Adapun profil kolom yang digunakan juga memenuhi syarat pada pasal H1  SNI  1729:2015  terkait  struktur  elemen  yang menerima kombinasi gaya aksial dan momen sekaligus.
c. Join
Pada pertemuan antara balok dengan kolom (join) tidak perlu adanya penambahan pelat ganda untuk menambah kekuatan  geser  pada  join.  Hal  ini  sesuai  dengan Pasal J10-11  ANSI/AISC  360-10  dimana  jika  kuar  geser nominal pada join lebih dari geser yang terjadi pada join ( ϕ R v > R u ), maka tidak diperlukan pelat ganda ( doubler plate ) pada join.
Adapun  dari  hasil  pemeriksaan  kuat  lentur  nominal balok  dan  kolom  yang  bertemu  d  join  menunjukkan bahwa  kuat  lentur  nominal  kolom  hasil  desain  lebih besar daripada kuat lentur nominal balok yang bertemu di  join yang sama di semua tingkatan struktur. Hal  ini juga  memberikan  gambaran  bahwa  daktilitas  yang dimilik  struktur  gedung  hasil  perencanaan  telah memenuhi konsep “kolom kuat - balok lemah”.
d. Pelat Pelat  yang  digunakan  berupa  pelat  komposit  antara beton dengan dek baja gelombang. Dengan mutu beton 30  MPa  serta  kuat  leleh  dek  baja  350  MPa,  mampu menahan  beban  yang  bekerja  pada  pelat  selama  masa konstruksi  dan setelah masa konstruksi. Adapun beton dan  dek  baja  dihubungkan  menggunakan shear connector tipe  stud  dengan  diameter  19  mm  dengan jumlah stud connector sebanyak 19 buah.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dan desain struktur yang telah dilakukan,  terdapat  beberapa  kesimpulan  yang  dapat diambil dari penulisan ini.
1). Berdasarkan  analisis  modal  terhadap  model  struktur gedung  rencana  memiliki  potensi  terhadap  terjadinya efek torsi akibat beban gempa. Hal ini dapat dilihat dari nilai  rasio  partisipasi  massa  (ragam  pertama)  akibat
REKONSTRUKSI TADULAKO : Civil Engineering Journal on Research and Development, Vol. 1(2), September 2020
gerak rotasi  pada arah sumbu  X sebesar 19,81% lebih besar dari gerak translasi pada arah sumbu tersebut.
2). Struktur  gedung  yang  direncanakan  memiliki karakteristik dinamik sebagai berikut
a. Periode fundamental  struktur untuk  ragam pertama saat  dilakukan  analisis  vibrasi  bebas  ialah  1,121 detik, nilai ini memenuhi syarat batas bawah periode getar  struktur  namun  melewati  batas  atas  periode getar struktur sehingga digunakan batas atas periode getar  (1,069  detik)  untuk  periode    fundamental ragam  pertama  dan  telah  memenuhi  syarat  dalam SNI 1726:2012.
b. Periode  fundamental  struktur  untuk  ragam  kedua saat  dilakukan  analisis  vibrasi  bebas  ialah  0,934 detik,  nilai  ini  memenuhi  syarat  batas  bawah  dan batas  atas  periode  getar  struktur  sesuai  dalam  SNI 1726:2012.
c. Simpangan  antar  lantai  maksimum  struktur  terjadi pada tingkat 2, dengan nilai simpangan sebesar 93,5 mm  yang  memenuhi  syarat  kurang  dari  nilai simpangan antar lantai ijin  sebesar 95 mm. Hal ini memberikan  gambaran  bahwa  struktur  yang direncanakan  tahan  gempa  memiliki  standar  kerja yang cukup baik sesuai dengan SNI 1726:2012.
d. Daktilitas  yang  dimiliki  struktur  dari  hasil perencanaan  telah  sesuai  dengan  prinsip  strong column weak beam. Hal ini dibuktikan dengan kuat lentur nominal kolom hasil desain yang lebih besar dari  kuat  lentur  nominal  balok  yang  bertemu  pada join yang sama di semua tingkat.
3). Dalam  perencanaan  sistem  rangka  pemikul  momen khusus  (SRPMK)  pada  struktur  yang  direncanakan memenuhi  syarat  kapasitas  yang  sesuai  dengan  SNI 1729:2015  dan  AISC  358-10.  Adapun  hasil  desain terhadap  tiap-tiap  elemen  struktur  tersebut  adalah sebagai berikut :
a. Elemen  balok  pada  struktur  dalam  sumbu  X memiliki  dimensi  yang  seragam,  yaitu  profil W16x7x40 pada semua tingkat  dengan sambungan menggunakan  sambungan reduced  beam  section.
Sedangkan elemen balok pada struktur dalam sumbu Y juga memiliki dimensi yang seragam, yaitu profil W14x6,75x38  pada  semua  tingkat  dengan sambungan  menggunakan  sambungan flush  end plate.
b. Sambungan reduced  beam  section dengan kedalaman  coakan  (parameter  c)  35,6  mm menghasilkan momen maksimum pada muka kolom ( M f =  372,549  kN.m)  kurang  dari  momen  plastis pada balok ( ϕ d M pe = 401,25 kN.m).
c. Untuk  sambungan flush  end  plate diperoleh  tebal pelat  ujung  26  mm  serta  diameter  baut  yang digunakan 24 mm dengan jumlah baut pada sisi tarik sebanyak  4  buah  dan  jumlah  baut  pada  sisi  desak sebanyak 2 buah.
d. Elemen  kolom  pada  struktur  di  semua  tingkat memiliki  dimensi  yang  seragam,  yaitu  profil W14x16x211.  Elemen  kolom  mampu  menahan momen  akibat  sambungan  terhadap  balok  yang
dibuktikan  dengan  tidak  diperlukan  pelat  menerus pada pertemuan antar balok dengan kolom (join).
e. Pertemuan antar balok dengan kolom (join) memiliki kuat geser yang lebih besar dari gaya geser pada join yang  dihasilkan.  Hal  ini  dibuktikan  dengan  tidak diperlukan  pelat  ganda  ( doubler  plate )  pada  zona panel.
4). Elemen pelat yang didesain dengan ketebalan 120 mm menggunakan dek gelombang mampu menahan momen yang terjadi pada masa konstruksi (sebelum komposit) dan masa layan (setelah komposit). Beton dan dek baja dihubungkan  menggunakan  shear  connector  tipe  stud dengan diameter 19 mm dengan jumlah stud connector sebanyak 19 buah.
5). Dimensi  yang digunakan untuk base plate pada kolom eksterior  dan  kolom  interior  yait  600  mm  x  600  mm dengan  ketebalan  55  mm.  Adapun  baut  angkur  pada base  plate  kolom  eksterior  berjumlah  10  buah  dan  4 buah  baut  angkur  pada  base  plate  kolom  interior. Berdasarkan  hasil  perhitungan,  diperoleh  bahwa  baut angkur mampu menahan interaksi antara gaya tarik dan gaya geser yang terjadi pada baut angkur.

## Daftar Pustaka
[1] D.L.  Schodek, Struktur ,  Bandung:  PT.  ERESCO, 1991.
[2] Budiono  and  Supriatna, Studi  Komparasi  Desain Bangunan Tahan Gempa , Bandung: ITB, 2012.
[3] BSN, SNI  1727-2015:  Spesifikasi  Untuk  Bangunan Gedung Baja  Struktural ,  Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2015.
[4] BSN, SNI 1726: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa  untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non- Gedung , Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2012.
[5] R.W. Clough  and J. Penzien, Dynamics of Structures Berkeley: Computers & Structures, Inc., 1995.
[6] K.  Muto, Analisis  Perancangan  Gedung  Tahan Gempa , Jakarta: Erlangga, 1993.
[7] T.  Paulay  and  M.  Priestley, Seismic  Design  of Reinforced  Concrete  and  Masonry  Buildings ,  New York: John Wiley & Sons, Inc., 1992.
[8] FEMA, NEHRP  Recomended  Provisions  for  New Building  and  Other  Structures:  Training  and Instructions  Materials  (FEMA  451b) ,  Washington: Federal Emergency Management Agency: 2007.
[9] FEMA, Recomended  Seismic  Provisions:  Design Examples  (FEMA  P-751) ,  Washington:  Federation Emergency Management Agency NEHRP, 2012.
[10] A.  Setiawan, Perencanaan  Struktur  Baja  Dengan Metode LRFD . Jakarta: Erlangga, 2008.
[11] Kementerian-PUPR, Peta Sumber dan Bahaya Gempa Indonesia , Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, 2017.
[12] W. Dewobroto, Komputer Rekayasa Struktur dengan
SAP2000 , Jakarta: LUMINA Press dan Dapur Buku, 2013.
[13] W.  Dewobroto, Rekayasa  Komputer  Dalam  Analisis dan Desain Struktur Baja, Studi Kasus Direct Analysis Method  (AISC 2010) , Semarang:  Universitas Kristen Petra, 2014.
[14] W.  Dewobroto, Struktur  Baja  Perilaku,  Analisis  & Desain – AISC 2010, Jakarta: LUMINA Press, 2016.
[15] AISC, Specification for The Design, Fabrication and Erection  of  Structural  Steel  for  Buildings ,  Chicago:
American Institute Of Steel Contruction, 1978.
[16] AISC, Manual  of    Steel  Construction,  Load  & Resistance  Factor  Design ,  2nd  Edition,Volume  2, Illinois: American Institute of Steel Contruction, 1994.
[17] BSN, SNI  1727:2013,  Beban  Minimum  untuk Perancangan  Bangunan  Gedung  dan  Struktur  Lain , Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2013.
[18] Computers-and-Structures, Steel  Frame  Design Manual AISC 360-10 for Etabs , USA: Computers & Structures INC., 2016.