Pengaruh Variasi Model Ketidakberaturan Vertikal pada Gedung Bertingkat Tinggi terhadap Respons Seismik dengan Analisis Respons

## Spektrum
Reki Karunia 1 , Baehaki 2 , Woelandari Fathonah 3 1,2,3 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman  Km. 3 Kota Cilegon – Banten Indonesia rekikarunia10@gmail.com

## ABSTRAK
Indonesia  secara  geografis  terletak  di  kawasan  cincin  api  pasifik,  sehingga  berpotensi  terhadap ancaman gempa. Data BMKG menunjukkan adanya peningkatan aktivitas kegempaan dari 7000 kali (tahun 2017)  menjadi  11920  kali  (tahun  2018),  23  di antaranya  menimbulkan  kerusakan struktur. Kerusakan  struktur  dipengaruhi  karakteristik  gempa,  salah  satunya  adalah  frekuensi  yang  mampu merusak bangunan bertingkat tinggi. Konfigurasi ketidakberaturan pada bangunan bertingkat tinggi juga  rentan  terhadap  kerusakan  akibat  gempa,  terutama  ketidakberaturan  vertikal.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  membandingkan  respons  seismik  model-model  ketidakberaturan  vertikal  pada bangunan bertingkat tinggi berdasarkan tinjauan base shear , displacement , dan drift .
Penelitian  ini  membandingkan  4  variasi  model  ketidakberaturan  vertikal  berdasarkan  SNI  1726- 2012, yaitu model A (tipe 1, 5a), B (tipe 1, 2, 5a), C (tipe 1, 3, 5a), dan D (tipe 1, 4, 5a). Tinjauan- tinjauan  respons  seismik  pada seluruh  model  dibandingkan  terhadap  model  A.  Analisis  yang digunakan adalah metode respons spektrum SNI 1726-2012. Dihasilkan nilai base shear untuk arah x dan y sebesar 96,41% dan 96,47% pada model B, 129,45% dan 128,66% pada model C, serta 79,52% dan 80,15% pada model D. Nilai displacement untuk arah x dan y sebesar 99,89% dan 99,87% pada model B, 90,52% dan 90,78% pada model C, serta 91,36% dan 89,98% pada model D. Nilai drift maksimum untuk arah x dan y sebesar 100,73% dan 100,88% pada model B, 105,24% dan 94,80% pada model C, serta 96,77% dan 98,76% pada model D. Nilai- nilai drift tersebut mendekati kinerja batas layannya. Disimpulkan bahwa model D memiliki respons seismik terburuk dikarenakan menghasilkan base shear terkecil dan drift yang terjadi sangat besar.
Kata Kunci: Analisis Respons Spektrum, Bangunan Bertingkat Tinggi, Ketidakberaturan Vertikal, Respons Seismik

## ABSTRACT
Indonesia is geographically located in the Pacific Ring of Fire, which has the potential to pose an earthquake threat. BMKG data shows an increase in seismic activity from 7000 times (in 2017) to 11920  times  (in  2018),  23  of  which  caused  structural  damage.  Structural  damage  is  affected  by earthquake  characteristics,  one  of  which  is  the  frequency  of  being  able  to  damage  high-rise buildings. The configuration of irregularities in high-rise buildings is also vulnerable to earthquake damage,  especially  vertical  irregularities.  This  study  aims  to  compare  the  seismic  response  of vertical irregularity models in high-rise buildings based on a review of base shear, displacement, and drift.
This study compares 4 variations of the vertical irregularity model based on SNI 1726-2012, namely models A (types 1, 5a), B (types 1, 2, 5a), C (types 1, 3, 5a), and D (types 1, 4, 5a). Reviews of seismic responses  in  all  models  compared  to  model  A.  The  analysis  used  spectrum  response  method  SNI 1726-2012.
The resulting base shear  values for the x and y directions  were 96,41% and 96,47% in model B, 129,45% and 128,66% in model C, and 79,52% and 80,15% in model D. Displacement values for x and y directions were 99,89% and 99,87% in model B, 90,52% and 90,78% in model C, and 91,36% and 89,98% in model D. Maximum drift values for x and y directions were 100,73% and 100,88% in
model B, 105,24% and 94,80% in model C, and 96,77% and 98,76% in model D. The drift values are close to the service limit performance. It was concluded that the model D has the worst seismic response because it produced the smallest base shear and the drift that occurs is very large.
Keywords: Spectrum Response Analysis, High-Rise Building, Vertical Irregularity, Seismic Response
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia secara geografis terletak pada kawasan  cincin  api  pasifik,  sehingga berpotensi tinggi terhadap ancaman gempa bumi.  Data  BMKG  menunjukkan  adanya peningkatan  aktivitas  kegempaan  secara signifikan dari 7000 kali pada tahun 2017 menjadi 11920 kali pada tahun 2018, 23 di antaranya menimbulkan kerusakan struktur bangunan [8]. Berdasarkan literatur,  kerusakan  struktur  dipengaruhi oleh  karakteristik  gempa,  salah  satunya adalah  frekuensi  gempa  yang  dapat menimbulkan  kerusakan  pada  bangunan bertingkat tinggi. Selain frekuensi, konfigurasi  bentuk  tidak  beraturan  pada bangunan  bertingkat  tinggi  juga  rentan terhadap kerusakan akibat gempa, terutama ketidakberaturan vertikal. [2]
Permasalahan tersebut mendasari tujuan penelitian ini, yaitu untuk membandingkan pengaruh variasi ketidakberaturan  vertikal  pada  bangunan bertingkat tinggi terhadap respons seismik berdasarkan tinjauan base shear , displacement , dan drift .

## 1.2 Lokasi Model Bangunan
Tanjung  Lesung  dipilih  sebagai  lokasi model  bangunan  dikarenakan  memiliki nilai  PGA  0,8  –  0,9 g dan  merupakan daerah  strategis  yang  dikembangkan sebagai Kawasan Ekonomi Khusus (KEK) untuk zona pariwisata. [7]

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian  ini  menggunakan  tinjauan dari  beberapa  peneliti  sebelumnya,  di antaranya:
Penelitian tentang pengaruh ketinggian bangunan terhadap respons struktur akibat beban  gempa pernah  diteliti  oleh  Faizah pada tahun 2015 dari Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang berjudul “Pengaruh  Frekuensi  Gempa  terhadap Respons  Bangunan  Bertingkat”.  Hasilnya menunjukkan  bahwa  semakin  rendah frekuensi gempa, maka gaya geser dasar V pada  bangunan  yang  relatif  tinggi  akan semakin tinggi. [3]
Penelitian  tentang  pengaruh  bentuk bangunan  tidak  beraturan  vertikal  tipe  1 terhadap  respons  struktur  akibat  beban gempa pernah  diteliti  oleh  Windah  pada tahun 2018 dari Universitas Sam Ratulangi Manado yang berjudul “Respons Struktur Gedung Bertingkat dengan Variasi Kekakuan
Kolom akibat Gempa berdasarkan SNI 03-1726-2012”. Hasilnya menunjukkan bahwa nilai simpangan pada tingkat  yang  memiliki  ketidakberaturan tingkat lunak setidaknya 2 kali lebih besar dibandingkan  dengan  simpangan  pada model struktur eksisting. [11]
Penelitian  tentang  pengaruh  bentuk bangunan  yang  tidak  beraturan  vertikal tipe 2 dan tipe 3 terhadap respons struktur akibat  beban  gempa pernah  diteliti  oleh Shah  pada  tahun  2017  dari Navrachana University , Vadodara, India yang berjudul
“ Effects  of  Vertical  Geometric  and  Mass Irregularities  in  Structure ”.  Hasilnya menunjukkan  bahwa  tingkat  dengan
konfigurasi  ketidakberaturan  massa  dan geometri  vertikal  memiliki  respons  yang lebih buruk dibandingkan struktur beraturan,  nilai  simpangan  yang  terjadi sangat besar. [10]
Penelitian  tentang  pengaruh  bentuk bangunan  yang  tidak  beraturan  vertikal tipe  4  terhadap  respons  struktur  akibat beban  gempa pernah  diteliti  oleh  Manasa pada  tahun  2017  dari Dr.  Ambedkar
Institute  of  Technology (Dr.  AIT), Karnataka, India yang berjudul “ Study on Dynamic  Behaviour  of  High  Riser  In- Plane  Discontinuity  in  Vertical  Element Lateral  Loads ”.  Respons  yang  dihasilkan menunjukkan  geser  dasar  pada  struktur yang  terkonfigurasi  ketidakberaturan  ini memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan struktur beraturan. [6]
Penelitian  tentang  pengaruh  bentuk bangunan  yang  tidak  beraturan  vertikal tipe  5  terhadap  respons  struktur  akibat beban gempa pernah diteliti oleh Ozbasaran  pada  tahun  2010  dari Ekisehir Osmangazi  University ,  Ekisehir,  Turkey yang  berjudul  “ Failure  of  Weak  Storey during Earthquakes ”. Hasilnya
menunjukkan bahwa pengaruh dari ketidakberaturan  ini  akan  meningkatkan nilai simpangan antar lantai. [5]
3. LANDASAN TEORI
3.1 Beban Gempa Rencana Respons  spektrum  rencana  dalam perhitungan  beban  gempa  dibuat  dengan probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun dengan  redaman  ( damping  ratio )  5%.
Respons spektrum berdasarkan SNI 1726- 2012 dihasilkan berdasarkan nilai percepatan  batuan  dasar  pada  perioda pendek, S s ,  dan  perioda  1  detik, S 1 ,  serta klasifikasi situs tanah. [1]
Gambar 1. Respons spektrum daerah Tanjung Lesung dengan klasifikasi situs tanah lunak
Sumber: Hasil analisis, 2019
Percepatan  batuan  dasar  pada  perioda pendek, S s ,  dan  perioda  1  detik, S 1 pada daerah  Tanjung  Lesung  berdasarkan Aplikasi  Desain  Spektra  Indonesia  2011 Puskim memiliki nilai masing-masing S s = 1,128 g dan S 1 = 0,429 g . Klasifikasi situs tanah  diambil  pada  kondisi  paling  kritis, yaitu tanah lunak. Respons spektrum yang terbentuk seperti diperlihatkan pada gambar 1. [9]
3.2 Ketidakberaturan Vertikal Tipe ketidakberaturan vertikal berdasarkan SNI 1726-2012 terbagi menjadi 7 macam, yaitu:
a. Tipe  1A  (ketidakberaturan  kekakuan tingkat  lunak),  didefinisikan  ada  jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan  lateralnya  kurang  dari  70% kekakuan lateral tingkat di atasnya. [1]
b. Tipe  1B  (ketidakberaturan  kekakuan tingkat lunak berlebihan), didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat di mana kekakuan  lateralnya  kurang  dari  60% kekakuan lateral tingkat di atasnya. [1]
c. Tipe  2  (ketidakberaturan  massa), didefinisikan  ada  jika  massa  efektif semua  tingkat  lebih  dari  150%  massa efektif tingkat di dekatnya. [1]
d. Tipe  3  (ketidakberaturan  geometri vertikal), didefinisikan ada jika dimensi horizontal sistem penahan gaya seismik di  semua  tingkat  lebih  dari  130%
dimensi horizontal sistem penahan gaya seismik tingkat di dekatnya. [1] e. Tipe  4  (diskontinuitas  arah  bidang dalam ketidakberaturan
elemen penahan gaya lateral), didefinisikan ada jika  pergeseran  arah  bidang  elemen penahan  gaya  lateral  lebih  besar  dari panjang  elemen  itu  atau  terdapat reduksi  kekakuan  elemen  penahan  di tingkat di bawahnya. [1]
f. Tipe 5A (diskontinuitas dalam ketidakberaturan  kuat  lateral  tingkat), didefinisikan  ada,  jika  kuat  lateral tingkat  kurang  dari  80%  kuat  lateral tingkat di atasnya. [1]
g. Tipe 5B (diskontinuitas dalam ketidakberaturan  kuat  lateral  tingkat berlebihan), didefinisikan ada, jika kuat lateral  tingkat  kurang  dari  80%  kuat lateral tingkat di atasnya. [1]

## 3.3 Perioda Fundamental Struktur
Perioda  fundamental  struktur  dihitung menggunakan persamaan: [1]
T a = C t x h n x (1)
Keterangan:
T a =   Perioda  fundamental  pendekatan
(s)
C t =   Parameter waktu
x =   Parameter ketinggian
h n =  Ketinggian  total  struktur,  pada kasus ini ketinggian model adalah 62 m
Batas  atas  perioda  fundamental  struktur adalah  hasil  perhitungan T a dikalikan dengan  parameter C U ,  namun  tidak  perlu lebih  kecil  dari  perioda  fundamental struktur hasil analisis komputer, T c , dalam kondisi  momen  inersia  tidak  direduksi ( gross ). Analisis perioda dilakukan dengan titik kontrol di bawah ini. [4]
Gambar 2. Analisis perioda fundamental struktur Sumber: FEMA 451B, 2007
Keterangan gambar:
T computed
=   Perioda fundamental hasil analisis  komputer  dengan kondisi  momen  inersia direduksi

## 3.4 Respons Seismik Struktur
Respons  seismik  yang  ditinjau  pada struktur, antara lain:
a. Geser dasar ( base shear )
Metode analisis respons spektrum harus menyertakan  jumlah  ragam  yang  cukup untuk  mendapatkan  partisipasi  massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90%  dari  massa  aktual  dalam  masing- masing arah orthogonal yang ditinjau. [1]
Parameter respons struktur yang diinputkan  ke  dalam  pemodelan  harus sesuai dengan sistem struktur yang sesuai. Sistem  struktur  yang  digunakan  adalah Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)  pada  gedung  beton  bertulang, sehingga  nilai-nilai  parameter  responsnya berturut-turut  adalah  8  untuk  koefisien modifikasi  respons  ( R ),  5,5  untuk  faktor amplifikasi  defleksi  ( C d ),  dan  3  untuk faktor kuat lebih sistem (Ω). [1]
b. Perpindahan lateral
T a
C u T a = T computed OK
Gambar 3. Perhitungan perpindahan lateral dan simpangan antar lantai tingkat Sumber: SNI 1726-2012, 2012
Perpindahan lateral pada pusat massa di tingkat x, δ x , dalam mm, harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: [1]
δ x = d xe e C I  (2)
Keterangan: δ x =  Defleksi pusat massa
C d =  Faktor amplifikasi defleksi I e =  Nilai faktor keutamaan gempa
δ xe =  Defleksi yang ditentukan dengan analisis elastis (mm)
c. Simpangan antar lantai tingkat Simpangan  antar  lantai  tingkat  desain  di tingkat x, Δ x , dalam mm, harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: [1]
Δ x = δ x – δ x-1 (3)
3.5 Kekakuan Lateral Tingkat Kekakuan lateral tingkat dihitung
menggunakan persamaan di bawah ini. [4]
K = V Δ (4)
Keterangan:
K = Kekakuan lateral tingkat (N/mm) V = Geser tingkat (N) Δ  = Simpangan antar tingkat (mm)
4. METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Tahapan Penelitian
a. Identifikasi masalah penelitian
Melakukan studi tentang permasalahan pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap  respons  seismik  gedung  tinggi dengan metode analisis respons spektrum.
b. Studi pustaka
Studi pustaka bersumber kepada artikel
ilmiah,  jurnal  penelitian,  dan  buku  yang terkait dengan rumusan masalah.
c. Desain variasi ketidakberaturan vertikal Langkah ini ditentukan dengan metode
trial  and  error (apabila  langkah  i  tidak terpenuhi, maka langkah ini harus diulang kembali).
d. Preliminary  design elemen  struktur kolom, balok, dan plat Dimensi  penampang  awal  elemen struktur plat, balok, kolom bertujuan untuk mengestimasi  respons  elastis  penampang yang cukup ketika diberikan beban gempa. e. Analisis  pembebanan gravitasi  dan beban gempa rencana
Menganalisis  beban  gravitasi,  yaitu beban  mati  beserta  tambahannya  dan beban hidup sesuai fungsi layan bangunan serta  beban  gempa  rencana  pada  lokasi Tanjung Lesung.
f. Pemodelan pada program ETABS
Desain  bentuk  konfigurasi  bangunan dimodelkan pada program ETABS v.17.0.1  dan  dianalisisis  dengan  metode respons spektrum.
g. Evaluasi respons seismik Evaluasi  harus  mempertimbangkan kinerja batas layan, jika tidak sesuai maka perencanaan  harus  diulang  kembali  dari langkah d.
h. Evaluasi konfigurasi bentuk ketidakberaturan vertikal
Konfigurasi  bentuk  ketidakberaturan vertikal yang dapat diterima pada langkah
ini  adalah  seperti  poin  4.2,  apabila  ada konfigurasi  yang  tidak  terdefinisi  maka perencanaan  harus  diulang  kembali  dari langkah d.
i. Analisis hasil dan pembahasan Model-model  dibandingkan  respons
seismiknya  berdasarkan base  shear , displacement , dan drift .
j. Kesimpulan dan saran Menjawab  tujuan  penelitian  mengenai pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap  respons  seismik base  shear , displacement , dan drift .
4.2 Model Struktur
Struktur dimodelkan dengan memberikan  variasi  tipe  ketidakberaturan vertikal seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 4. Model A dengan konfigurasi tipe 1 dan 5A Sumber: Hasil analisis, 2019
Gambar 5. Model B dengan konfigurasi tipe 1, 2, dan 5A
Sumber: Hasil analisis, 2019
Gambar 6. Model C dengan konfigurasi tipe 1, 3, dan 5A Sumber: Hasil analisis, 2019 Gambar 7. Model D dengan konfigurasi tipe 1, 4, dan 5A
Sumber: Hasil analisis, 2019

## 4.3 Bagan Alir Penelitian
Tidak Sesuai                                                                                                               Tidak Sesuai
` Sesuai
Gambar 8. Bagan alir penelitian Sumber: Hasil analisis, 2019 Analisis Beban Gempa Rencana sesuai SNI 03-1726-2012 Evaluasi Ketidakberaturan Vertikal Sesuai Desain Kinerja Batas Layan SNI 1726-2012 Pemodelan pada Program ETABS v.17.0.1 Input Pembebanan Gravitasi Analisis Pembebanan Variasi Konfigurasi Ketidakberaturan Vertikal Struktur Elemen Struktur MULAI Studi Pustaka Identifikasi Masalah Penelitian Preliminary Design Kerangka Konseptual Penelitian Analisis Perbandingan dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran -SELESAI-
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Evaluasi Ketidakberaturan Vertikal Hasil evaluasi ketidakberaturan vertikal yang terjadi pada seluruh model penelitian seperti  pada  tabel  1  telah  sesuai  rencana desain. Disimpulkan bahwa seluruh model penelitian telah sesuai persyaratan bangunan  berkategori  desain  seismik  D, yaitu tidak diizinkan memiliki diskontinuitas dalam ketidakberaturan kuat lateral  elemen  penahan  gaya  seismik (kolom) yang berlebihan (tipe 5B).
Tabel 1. Hasil evaluasi ketidakberaturan vertikal Tipe Model Sb. A B C D 1A X - Y - 1B X - - - Y - - - 2 X - - - Y - - - 3 X - - - Y - - - 4 X - - - Y - - - 5A X Y 5B X - - - - Y - - - - Sumber: Hasil analisis, 2019
Tipe-tipe  ketidakberaturan  vertikal didesain  pada  seluruh  model  penelitian terjadi pada tingkat yang sama, yaitu pada lantai 10 agar lebih fokus pembahasannya. Kesimpulan pada tabel di atas didapatkan bahwa  bangunan  yang  diklasifikasikan sebagai  gedung  tinggi  yang  memiliki diskontinuitas  ketinggian  antar  tingkat dapat menimbulkan konfigurasi ketidakberaturan  kekakuan  tingkat  lunak (tipe  1)  walaupun  denah  struktur  seluruh lantai tipikal seperti pada kasus model A dan B.
Efek diskontinuitas arah bidang dalam ketidakberaturan  elemen  penahan  gaya seismik yang dimiliki model D menimbulkan  kekakuan  tingkat  yang berlebihan  atau  ketidakberaturan  vertikal tipe 1B, di mana pada kasus model lainnya dengan  adanya  variasi  ketidakberaturan
vertikal  bukan  tipe  4  tidak  terjadi kekakuan tingkat yang berlebihan. Kekakuan  tingkat  jika  semakin  kecil, maka  geser  dasar  yang  dihasilkan  pun sangat  kecil,  sehingga  faktor  kuat  lebih sistem  dalam  kebutuhan  perhitungan gaya-gaya  dalam  pada  model  D  perlu diperhitungkan  sebagai  representasi  dari geser  dasar  yang  tidak  sempurna  akibat adanya reduksi kekakuan yang diakibatkan  oleh  transfer  beban  pada kolom tidak sentris.

## 5.2 Perioda Fundamental Struktur
Besarnya  gaya  gempa  pada  struktur dipengaruhi oleh beberapa properti dinamik,  salah  satunya  oleh  perioda fundamental  struktur.  Pengaruh  perioda fundamental  struktur  terhadap  perilaku dinamik bangunan sangat besar, mengingat bahwa gaya gempa merupakan
fungsi  dari  waktu.  Tinjauan  ini  dibahas sebagai  salah  satu  pertimbangan  dasar dalam  membahas  perilaku  dinamik  yang akan  dijelaskan  pada  subbab-subbab berikutnya.  Perioda  fundamental  struktur yang  dibahas  hanya  pada  ragam  tinggi saja.  Tabel  di  bawah  ini  merupakan rekapitulasi perioda fundamental struktur pada masing-masing model.
Tabel 2. Perbandingan perioda fundamental struktur Model T x (s) T y (s) A 2,054 2,086 B 2,054 2,085 C 1,649 1,678 D 2,014 2,104 Sumber: Hasil analisis, 2019 Tabel 3. Perbandingan berat seismik efektif Model W (kN) % W A 486151,111 100 B 464156,871 95,48 C 467410,769 96,15 D 473764,070 97,45 Sumber: Hasil analisis, 2019
Menurut FEMA 451B (2007), perioda fundamental merupakan fungsi dari massa dan  kekakuan.  Artinya,  konfigurasi bentuk  bangunan  sangat  mempengaruhi nilai  perioda  fundamental  struktur  yang terjadi. Semakin lama bangunan bergetar, maka struktur semakin dikatakan fleksibel. Pengaruhnya adalah geser dasar yang  dihasilkan  akan  semakin  kecil  dan simpangan antar tingkat semakin besar.
Berdasarkan  tabel  2  terlihat  bahwa model  C  memiliki  perioda  fundamental yang  paling  kecil  baik  arah  x  maupun  y dengan nilai sebesar T x = 1,649 s dan T y = 1,678 s. Perioda tersebut kecil dikarenakan konfigurasi bangunan secara vertikal pada model C berbentuk struktur podium (semakin tinggi bangunan, denah bangunan  semakin  kecil)  atau  memiliki konfigurasi  ketidakberaturan  geometri vertikal (tipe 3). Telah disebutkan bahwa perioda  fundamental  merupakan  fungsi
dari  massa  dan  kekakuan,  oleh  sebab  itu pada  model  C  perioda fundamental  yang dihasilkan  akan  lebih  pendek  daripada model  lainnya  dikarenakan  memiliki kekakuan tingkat yang besar. Sebaliknya, pada kasus model lainnya yang memiliki kekakuan  tingkat  yang  kecil  di  seluruh lantai akan memiliki perioda fundamental yang  lebih  besar  darpada  model  C. Perioda fundamental terbesar pada arah x terjadi  pada  model  A  dan  B  sebesar T = 2,054  s  serta  pada  arah  y  terjadi  pada model D sebesar T = 2,104 s.

## 5.3 Respons Seismik Struktur
Respons seismik dibandingkan
berdasarkan tinjauan base shear , displacement ,  dan drift .  Adapun  sebagai pertimbangan dalam melakukan
kesimpulan,  kekakuan  lateral  struktur juga diperhitungkan.
a. Kekakuan lateral tingkat
Berdasarkan  rumus  empiris  menurut FEMA 451B, kekakuan tingkat merupakan  fungsi  dari  geser  tingkat  dan simpangan  antar  lantai  tingkat.  Teori tersebut membuat penelitian ini membandingkan  kekakuan  tingkat  pada masing-masing  model  sebagai  salah  satu pertimbangan dasar untuk menarik kesimpulan perilaku dinamik struktur.
Kekakuan  tingkat  berkaitan  dengan deformasi  struktur  yang  terjadi  selama memikul beban gempa. Struktur dikatakan  kaku  apabila  deformasi  yang dihasilkan kecil dikarenakan nilai kekakuan  di  setiap  tingkat  besar,  dan sebaliknya  apabila  deformasinya  besar maka struktur dikatakan fleksibel. Kekakuan  struktur  dipengaruhi  oleh momen inersia struktur yang berasal dari luasan  denah  dan  momen  torsi  yang diakibatkan eksentrisitas. Kekakuan struktur akan bernilai besar apabila pusat
massa  dan  pusat  rotasi  berhimpit  serta memiliki nilai momen inersia besar.
Gambar 9. Kekakuan struktur arah x Sumber: Hasil analisis, 2019
Gambar 10. Kekakuan struktur arah y

## Sumber: Hasil analisis, 2019
Model dengan struktur paling fleksibel dimiliki oleh model D, terlihat pada grafik kekakuan  struktur  di  semua  tingkat  pada kedua  arah  ortoghonal  merupakan  yang paling  rendah.  Kekakuan  fleksibel  yang terjadi disebabkan oleh reduksi kekakuan akibat  pengaruh  diskontinuitas  arah bidang  dalam  ketidakberaturan  elemen penahan  gaya  seismik  serta  terjadi eksentrisitas torsi akibat pusat massa dan
pusat rotasi yang tidak berhimpit sehingga menghasilkan  rotasi  pada mode  shape . Artinya,  model  D  akan  menghasilkan perilaku  dinamik  yang  buruk  dengan deformasi  yang  besar  dan  representasi gaya-gaya dalam elemen yang kecil pada semua tingkat.
b. Tinjauan geser dasar ( base shear )
Gambar 11. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap geser dasar arah x Sumber: Hasil analisis, 2019
Gambar 12. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap geser dasar arah x Sumber: Hasil analisis, 2019
0 10 20 30 40 50 60 70 0 500 1000 E le v a si ( m ) Kekakuan (kN/mm) Kekakuan Tingkat Arah x Model A Model B Model C Model D 0 10 20 30 40 50 60 70 0 200 400 600 800 1000 Elev a si (m ) Kekakuan (kN/mm) Kekakuan Tingkat Arah y Model A Model B Model C Model D 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5000 10000 15000 20000 E le v a si ( m ) Geser Dasar (kN) Geser Dasar Arah x Model A Model B Model C Model D 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5000 10000 15000 20000 E le v a si ( m ) Geser Dasar (kN) Geser Dasar Arah y Model A Model B Model C Model D
Berdasarkan gambar 11 dan 12 terlihat bahwa model C baik arah x maupun arah y memiliki geser tingkat yang paling besar pada tingkat 1 – 9, akan tetapi pada tingkat 10  hingga  atap  geser  tingkat  yang dihasilkan menjadi kedua terendah akibat dari  efek  ketidakberaturan  geometri vertikal. Faktor yang mempengaruhi nilai geser  dasar  pada  model  ini  paling  besar adalah  dikarenakan  merupakan  model dengan  perioda  fundamental  terkecil  dan kekakuan struktur yang terbesar.
Geser  dasar  berdasarkan  konsep dinamika struktur merupakan produk dari kekakuan, eksentrisitas torsi, dan perioda fundamental.  Disimpulkan  bahwa  model D yang merupakan struktur tidak simetris, memiliki kekakuan fleksibel, dan perioda yang besar seperti yang telah dipaparkan sebelumnya  akan  menghasilkan  geser dasar terkecil. Semakin kecil geser dasar, maka  kekuatan  struktur  dalam  menahan gempa  akan  semakin  rentan,  sehingga model  D  adalah  model  dengan  pengaruh dinamik terburuk.
Tabel 4. Perbandingan nilai base shear seluruh model
V x (kN) V y (kN) % V x % V y A 16243,108 16037,293 100,00 100,00 B 15660,551 15471,201 96,41 96,47 C 21027,307 20633,840 129,45 128,66 D 12917,082 12853,343 79,52 80,15
Sumber: Hasil analisis, 2019
Berdasarkan  tabel  4,  hasil  persentase perbandingan base shear untuk arah x dan y sebesar 96,41% dan 96,47% pada model B, 129,45% dan 128,66% pada model C, serta  79,52%  dan  80,15%  pada  model  D dari  model  A  yang  merupakan  model tipikal.
c. Tinjauan perpindahan lateral tingkat Diketahui  dari  gambar  13  dan  14
perpindahan lateral tingkat pada model A dan  B  berhimpit,  kedua  model  tersebut memiliki  defleksi  paling  maksimum  di
antara  model  lainnya.  Faktor  yang membuat  perpindahan  pada  model  A paling  maksimum dikarenakan  model ini memiliki berat seismik yang paling besar dengan konfigurasi denah struktur tipikal hingga atap, sehingga menimbulkan efek P-delta  yang  besar  pada  elemen  penahan gaya seismik. Diketahui bahwa salah satu properti  dinamik  yang  membuat  defleksi besar  adalah  pengaruh  dari  efek  P-delta, sehingga  inilah  yang  membuat  model  A memiliki  defleksi  paling  besar  kedua setelah model B.
Adanya variasi ketidakberaturan massa  pada  model  B  membuat  struktur menghasilkan defleksi yang paling maksimum  dibandingkan  model  lainnya. Variasi  ketidakberaturan  ini  menjadi faktor  utama  yang  membuat  defleksi model  B  besar,  dikarenakan  model  B merupakan  model  dengan  berat  seismik paling ringan. Hasil ini bukan merupakan kesimpulan mengenai model yang berperilaku dinamik paling buruk, dikarenakan  berdasarkan  hasil  tinjauan subbab sebelumnya pada model D terjadi reduksi  kekakuan  yang  menghasilkan representasi  geser  dasar  tidak  sempurna sehingga analisis harus memperhitungkan faktor kuat lebih sistem.
Gambar 13. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap perpindahan lateral arah x Sumber: Hasil analisis, 2019
Gambar 14. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap perpindahan lateral arah y Sumber: Hasil analisis, 2019
Tabel 5. Perbandingan nilai total displacement seluruh model δ x (mm) δ y (mm) % δ x % δ y A 384,632 407,127 100,00 100,00 B 384,192 406,588 99,89 99,87 C 348,167 369,600 90,52 90,78 D 351,406 366,344 91,78 89,98
Sumber: Hasil analisis, 2019
Berdasarkan  tabel  5,  hasil  persentase perbandingan total  displacement untuk arah x dan y sebesar 99,89% dan 99,87% pada model B, 90,52% dan 90,78% pada model C, serta 91,78% dan 89,98% pada model  D  dari  model  A  yang  merupakan model tipikal.
d. Tinjauan  simpangan  antar  lantai tingkat
Berdasarkan  gambar  15  dan  16  dapat disimpulkan  bahwa  terdapat  pengaruh dari  ketidakberaturan  vertikal  tipe  1A ataupun 1B yang terdefinisi pada seluruh model penelitian di tingkat 10. Simpangan antar lantai pada tingkat tersebut mengalami  peningkatan  yang  sangat signifikan dan mempengaruhi simpangan antar lantai tingkat lainnya menjadi tidak seragam,  seharusnya  struktur  didesain dengan  berprinsip  pada  struktur  tahan gempa,  yaitu  semakin  tinggi  elevasi struktur maka simpangan antar lantai yang dihasilkan semakin kecil.
Gambar 15. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap simpangan antar tingkat arah x Sumber: Hasil analisis, 2019
0 10 20 30 40 50 60 70 0 100 200 300 400 500 E le v a si ( m ) Perpindahan Lateral (mm)

## Perpindahan Lateral Tingkat Arah x
Model A Model B Model C Model D Defleksi Izin 0 10 20 30 40 50 60 70 0 100 200 300 400 500 E le v a si ( m ) Perpindahan Lateral (mm) Perpindahan Lateral Tingkat Arah y Model A Model B Model C Model D Defleksi Izin 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 E le v a si ( m ) Simpangan Antar Lantai Tingkat (mm) Simpangan Antar Lantai Tingkat Arah x Model A Model B Model C Model D Simpangan Izin
Gambar 16. Pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap simpangan
antar tingkat arah y
Sumber: Hasil analisis, 2019
Berdasarkan  tabel  6,  hasil  persentase perbandingan maximum drift untuk arah x dan y sebesar 100,73% dan 100,88% pada model  B,  105,24%  dan  94,80%  pada model C, serta 96,77% dan 98,76% pada model  D  dari  model  A  yang  merupakan model tipikal. Nilai-nilai tersebut mendekati kinerja batas layan maksimumnya, yaitu sebesar 37,692 mm.
Tabel 6. Perbandingan nilai maximum drift seluruh model δ x (mm) δ y (mm) % δ x % δ y A 35,277 37,312 100,00 100,00 B 35,536 37,642 100,73 100,88 C 37,125 35,371 105,24 94,80 D 34,139 36,850 96,77 98,76 Sumber: Hasil analisis, 2019
6. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Hasil  analisis  mengenai  pengaruh variasi ketidakberaturan vertikal terhadap respons seismik yang ditinjau berdasarkan tinjauan base  shear , displacement ,  dan drift dapat ditarik kesimpulan bahwa:
a. Hasil  persentase  perbandingan base
shear untuk  arah  x  dan  y  sebesar 96,41%  dan  96,47%  pada  model  B, 129,45% dan 128,66% pada model C, serta 79,52% dan 80,15% pada model D  dari  model  A  yang  merupakan model tipikal. Geser dasar dipengaruhi oleh kekakuan, kesimetrisan bangunan, dan lamanya perioda getar.
Semakin kaku bangunan, maka perioda yang dihasilkan akan semakin kecil  sehingga  berdampak  kepada geser  dasar  yang  besar. Base  shear terkecil terdapat pada model D akibat dari  tidak  simetrisnya  sistem  struktur dan  terdapat  reduksi  kekakuan  yang diakibatkan oleh adanya diskontinuitas arah  bidang  dalam  ketidakberaturan elemen kolom.
b. Hasil  persentase  perbandingan total displacement untuk  arah  x  dan  y sebesar  99,89%  dan  99,87%  pada model  B,  90,52%  dan  90,78%  pada model  C,  serta  91,78%  dan  89,98% pada  model  D  dari  model  A  yang merupakan  model  tipikal.  Faktor- faktor  yang  memberikan  pengaruh terhadap  deformasi  lateral  adalah perioda  fundamental.  Semakin  besar perioda, maka deformasi yang
dihasilkan akan semakin besar.
c. Hasil persentase perbandingan maximum  drift untuk  arah  x  dan  y sebesar  100,73%  dan  100,88%  pada model  B,  105,24%  dan  94,80%  pada model  C,  serta  96,77%  dan  98,76% pada  model  D  dari  model  A  yang merupakan  model  tipikal.  Nilai-nilai tersebut mendekati kinerja batas layan maksimumnya,  yaitu  sebesar  37,692 mm. Bangunan ketidakberaturan vertikal  merupakan  struktur  yang fleksibel, dikarenakan nilai simpangan antar tingkat pada seluruh model tidak
0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 E le v a si ( m ) Simpangan Antar Lantai Tingkat (mm) Simpangan Antar Lantai Tingkat Arah y Model A Model B Model C Model D Simpangan Izin
menurun seiring bertambahnya
ketinggian.
Berdasarkan poin-poin di atas, disimpulkan  bahwa  model  D  merupakan model  dengan  respons  seismik  terburuk, dikarenakan nilai geser dasar paling kecil dibandingkan  model  lainnya.  Mengingat bahwa properti dinamik tersebut merupakan  parameter  utama  struktur dalam menahan gempa.

## 6.2 Saran
Penulis  menyarankan  beberapa  hal untuk penelitian selanjutnya, yaitu:
1) Kajian  ini  dapat  dilanjutkan  pada bangunan eksisting yang terkonfigurasi  sebagai  gedung  tidak beraturan vertikal dan didesain berdasarkan standar terbaru, yaitu SNI 1726-2019.
2) Pengembangan  dari  penelitian  ini dapat  dilakukan  dengan  merubah variasi menjadi ketidakberaturan
horizontal, sehingga pengaruh konfigurasi  bentuk  secara  horizontal terhadap  respons  seismik  bangunan bertingkat tinggi juga dapat diketahui.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]Badan Standarisasi Nasional. (2012). SNI 1726-2012  Tata  Cara  Perencanaan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung . Kementerian Pekerjaan Umum.
[2]Boen, T., dkk. (2010). Cara Memperbaiki Bangunan  yang  Rusak  akibat  Gempa Bumi. World Seismic Safety Initiative .
[3]Faizah,  R.  (2015).  Pengaruh  Frekuensi Gempa  terhadap  Respons  Bangunan Bertingkat. Seminar Nasional Teknik Sipil V UMS, 2015.
[4] Federal Emergency Management Agency . (2007). FEMA 451B . National Earthquake Hazards Reduction Program Recommended Provisions for New Buildings and Other Structures: Training
and Instructional Materials. Safety Council  National  Institute  of  Building Sciences .
[5]Kirac,  N.,  Dogan,  M.,  &  Ozbasaran,  H. (2010). Failure  of  Weak  Storey  during Earthquakes . Engineering Failure Analysis Vol. 18 .
[6]Manasa,  B.  R.,  &  Suresh,  M.  R.  (2017). Study  on  Dynamic  Behaviour  of  High Riser  In-Plane  Discontinuity  in  Vertical Element  Lateral  Loads . International Research  Journal  of  Engineering  and Technology  (IRJET)  Volume:  04  Issue: 10.
[7]Mulyadi,  D.,  &  Nur,  W.  H.  (2016). Aplikasi  Analitik  Hirarki  Proses  untuk Ancaman  Bahaya  Gempa  di  daerah Tanjung  Lesung-Panimbang,  Kabupaten
Pandeglang. Riset Geologi dan
Pertambangan Vol. 28 (1) . [8]Pusat Gempa Bumi dan Tsunami. (2019). Katalog  Gempa  Bumi  Signifikan  dan Merusak 1821 – 2018. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan  Geofisika.
[9]Pusat Penelitian Mitigasi Bencana Institut Teknologi  Bandung.  (2011).  Aplikasi Desain  Spektra  Indonesia  2011.  Dikutip 15  Maret  2018  dari  Pusat  Penelitian  dan
Pengembangan Perumahan dan Permukiman (Puskim): http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_s pektra_indonesia_2011/ [10]Shah, K., & Vyas, P.  (2017). Effects of Vertical Geometric and Mass Irregularities in Structure . Kalpa Publications in Civil Engineering Volume 1, Pages 87-92 .
[11]Windah,  R.  S.,  Handono,  B.  D.,  & Siajaya,  K.  (2018).  Respons  Struktur Gedung Bertingkat dengan Variasi
Kekakuan Kolom akibat Gempa berdasarkan  SNI  03-1726-2012. Jurnal Sipil Statik Vol. 6 No. 6 .