## Kinerja Model Struktur Gedung Lima Lantai Pada Kondisi Tanah Keras Di Wilayah Banyumas Akibat Beban Gempa SNI 03-1726-2002 Dan SNI 03-1726-2012
Performance Of Five Story Building Structure Model On Hard Soil Condition In Banyumas Regional Under The Seismic Load Of SNI 03-1726-2002 and SNI 03-1726-2012
Yanuar Haryanto 1 , Gathot Heri Sudibyo 2 dan Nanang Gunawan Wariyatno 3
1 yanuar_haryanto@yahoo.com, 2 gathot_hs2003@yahoo.com, 3 nanang_g@yahoo.com
1,2,3 Jurusan/Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Jenderal Soedirman
Abstrak — Indonesia  menempati  posisi  ketiga  dunia  dari  153  negara  yang  memiliki  potensi  bahaya  gempa.  Hal  ini  disebabkan Indonesia merupakan tempat bertemunya tiga lempeng besar dunia yaitu Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia, dan Lempeng Pasifik.  Interaksi  antara  ketiga  lempeng  inilah  yang  menyebabkan  Indonesia  memiliki  aktivitas  kegunungapian  dan  kegempaan yang  tinggi.  Perubahan  peraturan  gempa  Indonesia  berpeluang  menyebabkan  terjadinya  perubahan  kinerja  struktur  gedung. Makalah  ini bertujuan  untuk  mengkaji kinerja  model struktur  gedung lima lantai  pada kondisi tanah  keras  di wilayah  Banyumas akibat beban gempa SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-1726-2012, yang dilakukan dengan analisis beban dorong (pushover). Hasil kajian menunjukkan  bahwa  terjadi  peningkatan  gaya  geser  dasar  sebesar  1,48%  pada  model  struktur  gedung  saat  tercapai  titik  kinerja (performance point) . Displacement yang terjadi mengalami peningkatan sebesar 19,61% sedangkan daktilitas mengalami penurunan sebesar  43,14%.  Kinerja model  struktur  gedung  tidak  mengalami  perubahan  yaitu tetap  pada  level Immediate Occupancy dimana tidak terdapat kerusakan yang  berarti  pada  struktur,  kekuatan  dan  kekakuannya  kira-kira  hampir  sama  dengan  kondisi  sebelum gempa.  Komponen  nonstruktur  masih  berada  ditempatnya  dan  sebagian  besar  masih  berfungsi  jika  utilitasnya  tersedia.  Gedung dapat tetap berfungsi dan tidak terganggu dengan masalah perbaikan.
Kata kunci — Banyumas, gempa, gaya geser dasar, daktilitas, titik kinerja
Abstract — Indonesia  ranks  third  in  the  world  of  153  countries  which  have  the  potential  hazard  of  earthquakes.  This  is  because Indonesia is a meeting place of three major plates, which are The Indo-Australian Plate, The Eurasian Plate and The Pacific Plate. Interaction  between  the  three  plates  is  the  reason  why  Indonesia  has  the  high  volcanoes  and  seismic  activity.  The  change  of Indonesian  earthquake standard  likely to result  in  changes  of the performance  of the building  structure. This paper  aims to  assess the performance of five story building structure model on hard soil condition in Banyumas regional under the seismic load of SNI 03- 1726-2002 and SNI 03-1726-2012, which is done by a pushover analysis. The results showed that there is an increase in the base shear force  by  1.48%  in  the  current  building  structure  model  when  it  reached  the  performance  point.  The  displacement  increased  by 19.61% while the ductility decreased by 43.14%. Performance of the building structure model has not changed, remained at the level of    Immediate  Occupancy,  where  there  is  only  minor  structural  damage  has  occurred.  The  structure  retains  nearly  all  its  original stiffness and strength. Nonstructural components are secured, and if utilities are available, most would function. Life-safety systems are  operable.  Repairs  may  be  instituted  at  the  convenience  of  the  building  users.  The  risk  of  life-threatening  injury  during  the earthquake is very low.
Keyword —  Banyumas, earthquake, base shear force, ductility, performance point

## P ENDAHULUAN
Wilayah  Indonesia  menempati  posisi  ketiga  dunia dari  153  negara  yang  memiliki  potensi  bahaya  gempa. Hal  ini  disebabkan  Indonesia  merupakan  tempat bertemunya  tiga  lempeng  besar  dunia  yaitu  Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia, dan Lempeng Pasifik. Interaksi  antara  ketiga  lempeng  ini  yang  menyebabkan Indonesia memiliki aktivitas kegunungapian dan kegempaan  yang  tinggi.  Gambar  peta  wilayah  rawan
bencana  gempa  bumi  di  Indonesia  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Berdasarkan  peta  zonasi  gempa  Indonesia,  wilayah Banyumas  merupakan  wilayah  yang  memiliki  nilai percepatan gempa 0,2 detik (Ss) batuan dasar sebesar 0,7  dan  percepatan  gempa  1  detik  (S1)  batuan  dasar sebesar  0,25.  Nilai-nilai  tersebut  berdasarkan  FEMA 310 (1998) termasuk  ke  dalam  klasifikasi  berpotensi gempa tinggi.
Peraturan  gempa  Indonesia  yang  baru,  SNI-03- 1726-2012 (Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non  Gedung) menetapkan  prosedur  perhitungan  geser  dasar  seismik (seismic base shear) yang berbeda sama sekali dengan peraturan  gempa  Indonesia  yang  sebelumnya.  Adanya persyaratan  geser  dasar  seismik  minimum  akan berdampak  pada  kinerja  struktur  gedung.  Makalah  ini bertujuan  untuk  melakukan  kajian  terhadap  kinerja model  struktur  gedung  lima  lantai  pada  kondisi  tanah keras  di  wilayah  Banyumas  akibat  beban  gempa  SNI- 03-1726-2002 dan SNI-03-1726-2012.
Arfiadi  dan  Satyarno  (2013)  melakukan  kajian tentang  perbandingan  spektra  desain  beberapa  kota besar  di  Indonesia  dalam  SNI  Gempa  2012  dan  SNI Gempa 2002 meliputi 15 kota yaitu Yogyakarta, Jakarta, Bandung,  Surabaya,  Semarang,  Surakarta,  Denpasar, Medan, Banda Aceh, Padang, Makassar, Palu, Manado, Palembang,  dan  Jayapura.  Dari  hasil  perbandingan tampak bahwa beberapa kota mengalami kenaikan nilai spektrum  desain  percepatannya,  tetapi  beberapa  kota juga mengalami penurunan. Kenaikan terbesar terjadi di kota  Semarang  dan  Palu  dengan  kenaikan  sebesar 2,18  kali  pada  kondisi  tanah  keras.  Penurunan  yang cukup  signifikan  terjadi  untuk  kota  Denpasar  yaitu sebesar 0,67 kali pada kondisi tanah lunak.
Faizah  dan  Widodo  (2013)  melakukan  analisis  gaya gempa rencana pada struktur bertingkat banyak dengan metode dinamik respon spektra. Analisis dilakukan pada model  struktur  2D  portal  beton  bertulang  12  tingkat  4 bentang dengan bantuan program SAP2000 dimana tin-
jauan  dilakukan  pada  23  lokasi  di  Indonesia  yang memiliki  klasifikasi  situs  yang  berbeda-beda  dengan kondisi tanah sedang. Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa  gaya  geser  dasar  (V)  rata-rata  mengalami peningkatan  dari  tahun  2002  ke  2012,  kecuali  pada  7 kota  yaitu  Bandar  Lampung,  Palembang,  Jakarta, Kupang,  Banjarmasin,  Samarinda  dan  Makasar. Dengan  demikian,  bangunan  yang  sudah  terbangun sesuai  SNI  1726-2002  pada  7  kota  tersebut  dapat dipastikan  akan  memenuhi  persyaratan  dari  SNI  1726- 2012.
Haryanto,  dkk  (2014)  yang  melakukan  evaluasi kerentanan bangunan akibat pengaruh gempa menyimpulkan  bahwa  Gedung  D  Fakultas  Sains  dan Teknik  Universitas  Jenderal  Soedirman  memiliki  skor akhir  +3,1  sedangkan  Gedung  E  memiliki  skor  akhir sebesar +1,1. Terdapat pernyataan Not Compliant (NC) pada  pemeriksaan  struktural  dan  nonstruktural  Gedung E, sehingga  evaluasi  detail yang lebih lanjut direkomendasikan  untuk  dilaksanakan  pada  gedung tersebut.  Sebagai  tindak  lanjut,  Haryanto  dan  Sudibyo (2015)  telah  melakukan  evaluasi  kinerja  struktur  untuk Gedung  D  dan  Gedung  E  yang  telah  berubah Organisasi  Tata  Kelola  menjadi  Fakultas  Teknik Universitas  Jenderal  Soedirman,  dengan  kesimpulan bahwa  berdasarkan  analisis pushover diperoleh story drift sebesar  0,48%  untuk  gedung  D  dan  0,56%  untuk Gedung  E  sehingga  gedung  D  dan  gedung  E dikategorikan memiliki kinerja Immediate Occupancy .
Gambar 1. Peta wilayah rawan bencana gempa bumi Indonesia (Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 2009)
M ETODE
Pada  kajian  ini  dilakukan  analisis pushover dengan langkah-langkah secara ringkas antara lain meliputi: (1)  Pendefinisian  sendi  plastis,  (2)  Menentukan  beban dorong lateral, (3) A n a l i s i s pushover, (4)
Menentukan  indeks  daktilitas  struktur,  (5)  Menentukan level kinerja struktur. Model struktur gedung ditetapkan  sebagai  gedung  perkantoran  5  lantai  di wilayah Banyumas yang memiliki ketinggian antar lantai 4  m.  Denah  dan  model  struktur  gedung  dapat  dilihat pada Gambar 2 dengan spesifikasi:
1.  Struktur  gedung  menggunakan  sistem  rangka pemikul momen menengah dari beton bertulang 2.  Jumlah lantai 5.
3.  Tinggi antar tingkat 4 m.
4.  Material  mengunakan  beton  dengan  mutu    fc’  25 MPa serta baja BJTD37 dan BJTP37.
5.  Lokasi di wilayah Banyumas kondisi tanah keras.
6.  Dimensi kolom 60 x 60 cm dan balok 35 x 60 cm.
7.  Pelat  lantai  menggunakan  ketebalan  120  mm  untuk semua lantai kecuali atap 100 mm.
Gambar 2. Denah dan model struktur gedung
H ASIL D AN P EMBAHASAN
Pada  Gambar  3  diperlihatkan  bahwa  untuk  wilayah Banyumas  percepatan  gravitasi  kurva  respon  spektrum yang  mengacu  peraturan  gempa  SNI  03-1726-2002 lebih besar dibandingkan dengan peraturan gempa SNI 03-1726-2012.
Gambar 3. Respon spektrum Banyumas
Dari  hasil  dari  analisis pushover dapat diperoleh kurva  kapasitas,  simpangan  tingkat,  level  kinerja struktur , dan  daktilitas dari  struktur  gedung  tersebut. Kurva  kapasitas  hasil  analisis  pushover  dapat  dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Kurva kapsitas hasil analisis pushover
Dari kurva kapasitas, dapat diketahui nilai gaya geser dasar (V) dan nilai displacement (D)  yang  terjadi ketika model struktur gedung mencapai titik kinerja. Nilai S a , S d , waktu  getar  alami  efektif  (T eff )  dan  redaman viscous efektif  ( β eff )  juga  dapat  diketahui.  Nilai-nilai  tersebut berdasarkan  SNI  03-1726-2002  dan  SNI  03-1726-2012 disajikan pada Tabel 1 yang menunjukkan bahwa terjadi peningkatan  gaya  geser  dasar  (V)  sebesar  1,48%  dan peningkatan Displacement (D)  sebesar  19,61%  pada
model  struktur  gedung  saat  tercapai  titik  kinerja (performance  point) .  Daktilitas  struktur  mengalami penurunan  sebesar  43,14%  seperti  diperlihatkan  pada Tabel 2.
Tabel 1. Hasil analisis pushover Parameter SNI 2002 2012 V (kg) 5135,336 5211,455 D (m) 0,051 0,061 S a 0,244 0,121 S d 0,032 0,039 T eff 0,722 1,134 β eff 0,127 0,147 Tabel 2. Daktilitas struktur SNI δ δ δ δ y (m) δ δ δ δ u (m) Daktilitas 2002 0,0458 0,5339 11,66 2012 0,0760 0,4738 6,23
Kinerja  struktur  ditentukan  berdasarkan story  drift yaitu  rasio  simpangan  titik  kontrol  (atap)  dengan ketinggiannya.  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa story drift yang  terjadi  sebesar  0,26%  untuk  beban  gempa SNI  03-1726-2002  dan  0,31%  untuk  beban  gempa  SNI 03-1726-2012.  Keduanya  bernilai  kurang  dari  1% sehingga kinerja model struktur gedung tidak mengalami  perubahan,  tetap  pada  level Immediate Occupancy dimana  tidak  terdapat  kerusakan  yang berarti  pada  struktur,  kekuatan  dan  kekakuannya  kira- kira  hampir  sama  dengan  kondisi  sebelum  gempa. Komponen  nonstruktur  masih  berada  ditempatnya  dan sebagian besar masih berfungsi jika utilitasnya tersedia. Gedung  dapat  tetap  berfungsi  dan  tidak  terganggu dengan  masalah  perbaikan.  Simpangan  tingkat  dapat dilihat  pada  Gambar  5  sedangkan  kinerja  struktur disajikan pada Tabel 3.
Gambar 5. Simpangan tingkat
Tabel 3. Kinerja struktur SNI Dt (m) Elevasi (m) Story Drift (%) Ket. 2002 0,051 20 0,26 IO 2012 0,061 20 0,31 IO

## K ESIMPULAN
Untuk  model  struktur  gedung  5  lantai  pada  kondisi tanah  keras  di  wilayah  Banyumas  terjadi  peningkatan gaya geser dasar sebesar 1,48% pada saat tercapai titik kinerja (performance  point) dari  beban  gempa  SNI  03- 1726-2002  ke  beban  gempa  SNI  03-1726-2012. Displacement yang  terjadi  mengalami  peningkatan sebesar  19,61%  sedangkan  daktilitas  mengalami penurunan  sebesar  43,14%.  Kinerja  model  struktur gedung  tidak  mengalami  perubahan  yaitu  tetap  pada level Immediate Occupancy.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  menyampaikan  penghargaan  yang  tinggi dan  ucapan  terima  kasih  kepada  Lembaga  Penelitian dan  Pengabdian  Masyarakat,  Universitas  Jenderal Soedirman, yang telah mendanai pelaksanaan kajian ini melalui skim Riset Pemula.

## D AFTAR P USTAKA
Arfiadi,  Y.  dan  Satyarno,  I.,  2013,  Perbandingan  Spektra  Desain Beberapa  Kota  Besar  Di  Indonesia  Dalam  SNI  Gempa  2012 Dan SNI Gempa  2002 , Prosiding Konferensi Nasional Teknik Sipil 7, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Direktorat  Vulkanologi  dan  Mitigasi  Bencana  Geologi,  2009, Gempa Bumi dan Tsunami, Bandung.
Faizah,  R.  dan  Widodo,  2013,  Analisis  Gaya  Gempa  Rencana  Pada Struktur  Bertingkat  Banyak  Dengan  Metode  Dinamik  Respon Spektra , Prosiding  Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  7, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
FEMA  310,  1998,  Handbook  for  The  Seismic  Evaluation  of Buildings , Federal  Emergency Management Agency, Amerika. Haryanto,  Y  dan  Sudibyo,  G.  H.,  2015,  Evaluasi  Kinerja  Struktur Akibat  Pengaruh  Gempa  (Studi  Kasus  Gedung  D  dan Gedung E Jurusan Teknik Universitas Jenderal Soedirman), Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik  Sipil  I,  Universitas Udayana, Bali.
Haryanto,  Y.,  Wariyatno,  N.G.  dan  Yulianita,  P.  E.,  2014,  Evaluasi Kerentanan Bangunan Akibat Pengaruh Gempa (Studi Kasus Gedung-Gedung  Fakultas  Sains  Dan  Teknik  Universitas Jenderal Soedirman), Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil X, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
Standar  Nasional  Indonesia,  2002,  Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan  Gempa  Untuk  Bangunan  Gedung , SNI  03-1726- 2002, Badan Standar Nasional Indonesia, Jakarta.
Standar  Nasional  Indonesia,  2012,  Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan  Gempa  Untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  Dan Non  Gedung , SNI  03-1726-2012,  Badan  Standar  Nasional Indonesia, Jakarta.