DEFORMASI STRUKTUR BANGUNAN RUMAH TOKO DI …

13Penulis Tondi Amirsyah Putera, Rizki Efrida, Hadianti Muhdinar Pasaribu : DEFORMASI STRUKTURBANGUNAN RUMAH TOKO DI MEDAN AKIBAT GEMPA BERULANG

DEFORMASI STRUKTUR BANGUNAN RUMAHTOKO DI MEDAN AKIBAT GEMPA BERULANG

Tondi Amirsyah Putera, Rizki Efrida, Hadianti Muhdinar PasaribuJurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

Jl. Kapt. Muchtar Basri No 3, Medan, Indonesiae_mail : [email protected]

Abstrak — Di Sumatera Utara (Sumut) banyak kota yang terletak dekat dengan Sesar Mendatar danSesar Subduksi Sumatera. Kota-kota ini memiliki banyak fasilitas bangunan komersil termasuk rumahtoko. Kedua sesar aktif ini adalah sumber utama gempa tektonik di Sumut yang telah banyak membuatbencana. Struktur rumah toko yang rusak minor akibat sebuah gempa dapat menjadi rusak berat ataurubuh setelah mengalami gempa berikutnya. Bedasarkan hal tersebut diatas, merupakan dasar daritujuan penulisan ilmiah ini yaitu untuk mengetahui struktur bangunan rumah toko terhadapkesesuaian dengan standarisasi konstruksi tahan gempa yang berlaku yaitu SNI 1726:2012 danmengevaluasi kekuatan struktur bangunan rumah toko terhadap kejadian gempa berulang. Dalampenulisan ilmiah ini ada 3 model Rumah Toko (RUKO) yang akan dianalisis yaitu RUKO A yangberada dijalan Tuasan Kecamatan Medan Tembung, RUKO B yang berada di jalan Alfalah 4 yangberada di Medan Timur dan RUKO C yang berada di jalan Budi Kemasyarakatan Kecamatan MedanBarat. Untuk semua model ini dilakukan pengamatan dilapangan yaitu berupa uji pantul denganmenggunakan alat Uji Pantul dan uji tarik tulangan baja pada laboratorium teknik mesin UMSU.Analisis model ini menggunakan software analisis struktur dengan pengamatan dalam 2 kondisi yaitukondisi repon spektrum linier elastis dan dinamis riwayat waktu gempa berulang nonlinier inelastikterhadap. Bila dilihat dari periode waktu alami struktur, kondisi RUKO C ternyata melebihi standarperiode dan simpangan melebihi batas maksimum yang diijinkan begitu juga pada saat analisisnonlinier inelastik akibat gempa berulang ternyata simpangan atap yang terbesar juga pada RUKO C.Untuk kebutuhan daktalitas untuk semua model RUKO peningkatan kebutuhan daktalitas saat gempaberulang 2 kali adalah 23,4 % dan 42% pada saat gempa berulang 3 kali.

Kata kunci : Gempa Berulang, Deformasi, Rumah Toko.

Abstract — In North Sumatra (North Sumatra) many cities are located close to the Horizontal Faultand the Sumatran Fault Subduction. These cities have many commercial building facilities includingshop houses. These two active faults are the main source of tectonic earthquakes in North Sumatrathat have made many disasters. The structure of a shop house that is minor damaged due to anearthquake can be severely damaged or collapsed after the next earthquake. Based on the above, it isthe basis of the purpose of scientific writing, namely to find out the structure of the shop house toconformity with applicable earthquake resistant construction standards, namely SNI 1726: 2012 andevaluate the strength of the structure of the shop house against recurring earthquake events. Inscientific writing there are 3 models of Shop Houses in Indonesia called rumah toko (RUKO) to beanalyzed, namely RUKO A which is in the street Tuasan, Medan Tembung Subdistrict, RUKO B whichis on Alfalah 4 road located in East Medan and RUKO C which is on the road to Medan SubdistrictBudi West. For all of these models field observations were carried out, namely in the form of areflection test using a Reflective Test and steel reinforcement tensile test at the UMSU mechanicalengineering laboratory. Analysis of this model uses structural analysis software with observations in 2conditions, namely elastic linear spectrum response conditions and dynamic history of inelasticnonlinear earthquake recurrence time. When viewed from the structure's natural time period, thecondition of RUKO C turned out to exceed the period standard and the deviation exceeded themaximum allowable limit as well as during the inelastic nonlinear analysis due to repeatedearthquakes it turned out that the largest deviation was also in RUKO C. the need for ductility whenthe earthquake recurs twice is 23.4% and 42% when the earthquake recurs 3 times.

Keywords: Repeated Earthquake, Deformation, Shop Houses.

I. PENDAHULUAN

Di Sumatera Utara, ada dua sesar yangmenjadi sumber utama gempa tektonik yaitusesar geser mendatar (strike-slip) Sumatera, disepanjang jalur pegunungan Bukit Barisan, dan

sesar lipatan (subduction) Sumatera di dasarlautan Hindia lepas pantai barat Sumatera.Banyak kota yang dekat secara geometri dengansesar-sesar gempa aktif ini, baik itu kota kecilmaupun ibukota kabupaten, yang terancamdengan bahaya gempa. Gempa besar terjadi 27

14 PORTAL Jurnal Teknik Sipil Vol. 10, No. 1, April 2018

tahun sekali tercatat secara rata-rata (Faisal,2003). Gempa kuat sebesar Mw = 9.0 terjadi ditahun 1833 di kawasan ini (Natawidjaja danTriyoso, 2009). Kemudian tahun 1861 gempaberkekuatan Mw=8,5 melanda bagian utara pantaibarat Sumatera, tepatnya di sekitar Pulau Nias.

Gempa-gempa menengah sampaidengan gempa kuat kebanyakan bersumber darikawasan Sesar Sumatera, sebuah sistem segmensesar mendatar di pegunungan Bukit Barisan.Pada tahun 1921, terjadi gempa sebesar Mw=7.1di Tapanuli yang timbul di Sumatera bagianutara mengejutkan banyak kota seperti GunungSitoli, Tarutung dan Medan (Soetardjo dkk.,1985). Berikutnya gempa dengan kekuatanMw=7.7 terjadi pada tahun 1936 di daerah Alas,Aceh Selatan. Diperkirakan intensitas gempa dikota Medan mencapai VI dalam skala MMI(Soetardjo dkk., 1985). Gempa tahun 1936 ini,merupakan salah satu gempa terkuat yangdiketahui dalam sejarah gempa di sesarmendatar di Bukit Barisan, yang dipicu olehsegmen sesar Tripa. Sieh dan Natawidjaja(2000) menambahkan bahwa pada tahun 1892ada gempa yang muncul pada segmen sesarAngkola (daerah Kabupaten Tapanuli Selatan)yang berkekuatan lebih, yaitu MS=7.7, yangluput dicatat oleh sejarah.

Gempa besar dapat terjadi kembalisetiap 27 tahun di wilayah Sumatera, khususnyadi kawasan subduksi. Ini sesuai dengan teoriprobabilitias gempa yang menunjukkan bahwasemakin besar magnituda gempa maka akansemakin jarang peluang kemunculannya. Biladibalik, dapat diartikan pula dengan semakinkecil magnituda gempa maka semakin kerappeluang kemunculannya. Ini berarti gempa-gempa yang lebih kecil dapat terjadi dalamwaktu yang lebih cepat dan terjadi berulangkali. Secara alami, gempa akan memilikiperulangan kejadian dalam tempo yang singkat(menit, jam, hari atau bulan) di sekitar sesaryang sama, yang disebut dengan gempa awal(foreshock), gempa utama (mainshock), dangempa susulan (aftershock). Gempa dapat jugaterjadi di sekitar sesar yang sama dalam rentangwaktu yang lebih lama (seperti tahunan). Faisaldkk. (2013) menyebut fenomena ini disebutsebagai gempa berulang (repeatedearthquakes). Fenomena gempa berulang dapatjuga diberikan kepada sebuah tempat yangmengalami rentetan kejadian getaran gempa

dalam rentang waktu tertentu yang sumbergempanya dapat berasal dari berbagai sesarberbeda.

Kejadian sebuah gempa umumnyadikaitkan kepada gempa utama yangdimilikinya. Sedangkan pada prosesperencanaan, bangunan hanya dirancang untukdapat menahan sebuah gempa tunggal yangberasal dari gempa utama terkuat yang pernahterjadi sebelumnya. Pada kenyataannya strukturbangunan, yang telah rusak sebagian (tetapibangunan tetap berdiri dan bisa dihuni) akibatsebuah gempa utama, dapat mengalamiguncangan gempa susulan yang lebih kecilkekuatannya dari pada gempa utama, ataumengalami guncangan gempa utama lain dikemudian hari (gempa berulang).

Studi-studi yang terkait dengan gempaberulang menunjukkan bahwa struktur bangunandapat mengalami kerusakan yang lebih parah bilamengalami gempa berulang akibat akumulasikerusakan (Elnashai dkk., 1998; Amadio dkk.,2003). Hal yang sama juga dijelaskan olehHatzigeorgiou and Liolios (2010) dan Faisal dkk.(2013) dimana berbagai jenis bangunanbertingkat yang dimodelkan mengalami gempaberulang akan mengalami kerusakan yang lebihbayak dibanding bila mengalami gempa tunggal.

II. TINJAUAN PUSTAKARespon Gedung Beton Bertulang Akibat Gempa

Penentuan dari simpangan (drift)maksimum sebuah bangunan akibat getarangempa diperlukan adanya identifikasi dasarsimpangan bangunan saat mencapai respon non-elastis (Chandler dan Lam, 2001). Kondisi darisimpangan yang mencapai maksimum inisangat berguna untuk mengetahui faktordaktilitas simpangan atau yang lebih dikenaldengan faktor daktilitas. Faktor daktilitas-struktur merupakan perbandingan antarasimpangan maksimum dengan simpangan saatpertama leleh (first yield). Faktor ini seringdikaitkan dengan gaya geser dasar dari sebuahgempa. Untuk Indonesia, menurut PeraturanGempa untuk Bangunan Indonesia SNI-1726-2003 harga faktor daktilitas struktur, mulai darielastis penuh sampai dengan daktail penuh,kisaran antara 1,0 sampai 5,3.

Penyelidikan pendekatan/empiris danstudi yang berkaitan dengan teori respon


dinamik pada struktur rangka beton bertulangyang dibebani getaran gempa kuatmenunjukkan sebuah hubungan yang sangatjelas antara simpangan antar tingkat (inter-storydrift) dan potensi kegagalan struktur. Kondisikritis simpangan antar tingkat yaitu 2% yangterjadi pada lantai 7 pada suatu bangunan betonbertulang 10 lantai, dibebani gempa sangat kuat(Kappos, 1994). Negro dkk. (1996) melakukanpenelitian uji hingga kondisi hancur denganmenerapkan beban dinamis tiruan padabangunan beton bertulang 4 lantai yangmenghasilkan nilai simpangan kritis antartingkat sebesar 7,18%. Bangunan berlantai 10yang terbuat dari beton hasil studi Dymiotisdkk. (1999) menunjukkan kolom pertama kalihancur terjadi seketika, setelah simpangan yangterjadi mencapai 3%.

Studi-studi tentang gempa berulangmenunjukkan bahwa struktur bangunan dapatmengalami kerusakan yang lebih parah bilamengalami gempa berulang akibat akumulasikerusakan (Elnashai dkk., 1998; Amadio dkk.,2003; Zhai dkk., 2015). Hal yang sama jugadijelaskan oleh Hatzigeorgiou and Liolios(2010) dan Faisal dkk. (2012) dimana berbagaijenis bangunan bertingkat yang dimodelkanmengalami gempa berulang akan mengalamikerusakan yang lebih bayak dibanding bilamengalami gempa tunggal.

Evaluasi Kinerja Gedung Terhadap Gempa

Evaluasi kinerja sebuah bangunan bertingkatbeton bertulang sering didasarkan kepada kurvakapasitas atau kurva simpangan atap dengangaya geser lateral. Umumnya aturan yang seringdigunakan adalah berdasarkan peraturan yangdikembangkan di USA yang dikenal denganFEMA 274. Belakangan ini evaluasi kinerjabangunan sering menggunakan analisa bebandorong (pushover analysis). Evaluasi yangdibuat berdasarkan kepada sebuah penilaianterhadap parameter-paramater kinerja pentingseperti simpangan (drift) global, simpanganantar tingkat (inter-story drift), deformasielemen inelastik (nilai leleh), deformasi antarelemen dan gaya-gaya pada elemen dengansambungan.

Menurut Krawinker dan Seneviratna(1998) analisa beban dorong diperkirakan dapatmemberikan informasi sejumlah karakter responyang tidak dapat diperoleh melalui analisa statis

elastik atau analisa dinamis. Analisa bebandorong telah dilakukan terhadap strukturbangunan rumah toko di Medan (Faisal dan Sari,2007) berdasarkan estimasi skenario gempaterburuk yang akan terjadi di kota tersebutmenurut Faisal (2005). Hasil menunjukkanbahwa bangunan rumah toko akan rusak secarasignifikan.

III. METODE PENELITIAN

Diagram Alur Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk menelitikinerja Rumah Toko (RUKO) yang beradadikota medan. Rumah toko ini terakhir ditinjaukelapangan adalah pada bulan maret 2018 laludan dalam pekerjaan pembangunan. Adapunalur penelitian yang dilaksanakan seperti padagambar diagram berikut ini.

Gambar 1. Diagram alir metodologi penelitian

Objek Rumah Toko

Rumah toko (RUKO) yang ditinjau sebagaiobjek penelitian berada dibeberapa tempat yang


ada dikota medan. Rumah toko ini diberikode/inisial berdasarkan tempat dan lokasi,diantaranya RUKO-A yang berada di JalanTuasan Kecamatan Medan Tembung, RUKO-Byang berada di Jalan Alfalah Kecamatan MedanTimur dan RUKO-C yang berada di Jalan BudiKemasayrakatan Kecamatan Medan Barat.

Untuk lebih jelasnya RUKO-RUKO iniakan diterangkan dan diperlihatkan padagambar berikut ini, bentuk dan rencana denahbangunan RUKO tersebut.

Denah Objek RUKO

Pada saat dilakukaan tinjauan kelapangan,RUKO A masih dalam pelaksaan pekerjaanakhir yaitu pekerjaan arsitektur sedangkanpekerjaan struktur telah selesai. RUKO A initerdiri dari 4 Pintu dan memiliki tinggi lantaisebanyak 3 ditambah panhouse. Konstruksiterbuat dari beton bertulang dengan dinding ½bata. Untuk gambaran lebih jelas dapat dilihatpada gambar dibawah ini.

Gambar 2. RUKO A , Lokasi Jalan Tuasan KecamatanMedan tembung

Gambar 3. Denah RUKO A

Dari denah RUKO A, untuk lebargedung adalah 16 dibagi menjadi 4 pintu dan

panjang kebelakang juga 16 meter, tinggigedung adalah 11,5 m dengan tinggi lantai 1 dan2 adalah 4 meter dan 3,5 m untuk bagian atap.Panhouse diambil setinggi 2,5 m. Uji Pantulpada RUKO A telah dilakukan dan diperolehdata kekuatan beton beton diambil sebesar fc’21,4 MPa untuk kolom dan fc’ 11,9 MPa untukbalok dan lantai. Begitu juga Uji Tarik TulanganBaja diperoleh diperoleh kuat tarik rata-rataleleh adalah fy = 255,2 MPa dan kuat putus rata-rata adalah fu = 407,4 MPa.

Sama halnya dengan RUKO A, RUKO Bjuga dalam pengerjaan struktur dan pemsangandinding bata pada saat peninjauan lapangan.RUKO B ini juga terdiri dari 4 pintu, namunterjadi perbedaan tinggi lantai antara 2 pintusatu dengan 2 pintu yang lain pada RUKO Bberkisar 1,5 m. Agar lebih jelasnya dapat dilihatpada gambar dibawah ini.

Gambar 4. RUKO B , Lokasi Jalan Alfalah 4 KecamatanMedan Timur

Gambar 5. Denah RUKO B

Dari denah RUKO B diperoleh dimensilebar gedung adalah 20 m dibagi dalam 4 pintudan panjang kebelakang adalah 20 m, sedangkantinggi gedung ada perbedaan antara 2 pintusebagai RUKO B-1 dengan 2 pintu sebagaiRUKO B-2 disebelahnya yaitu 12 m dan 13,5.Tinggi antar lantai RUKO B-1 adalah 4 mditambah panhouse 2,5 m dan RUKO B-2 tinggiantar lantai adalah 5,5 m untuk lantai 1 dan 4 muntuk lanti 2 dan 3 ditambah panhouse 2,5 mdibagian atap. Uji pantul pada RUKO B dapat


dilihat dari tabel 2 untuk kekuatan tekan betonrerata pada kolom diambil sebesar fc’ 21,4 MPasedangkan untuk balok beton diambil sebesar fc’21,9 MPa.

Sedangkan tulangan baja dari hasil uji telahyang telah dilakukan dan telah dianalisis, makadiperoleh kuat tarik rata-rata leleh adalah fy =228,3 MPa dan kuat putus rata-rata adalah fu =358,7MPa.

RUKO C yang berada di jalan BudiKemasayrakatan Kecamatan medan barat ini,terdiri dari 3 pintu, pada saat peninjauanlapangan masih dalam tahap pembangunan.Untuk itu gambaran dan denah dri RUKO C inidapat dilihat sebagai berikut.

Gambar 6. RUKO C , Lokasi Jalan Budi KemasyarakatanKecamatan Medan Barat

Gambar 7. Denah RUKO C

Dari denah RUKO C, untuk lebargedung adalah 12 m dibagi menjadi 3 pintu danpanjang kebelakang juga 16 meter, tinggigedung adalah 12 m dengan tinggi setiap lantaisama adalah 4 meter, sedangkan panhousediambil setinggi 2,5 m. Uji pantul untuk RUKOC dapat dilihat dari tabel 3dimana untukkekuatan tekan beton rerata pada kolom diambilsebesar fc’ 12,7 MPa sedangkan untuk balokbeton diambil sebesar fc’ 8,1 MPa. Untuk hasiluji tarik tulangan baja, yang telah dilakukan dantelah dianalisis, maka diperoleh kuat tarik rata-rata leleh adalah fy = 241,2 MPa dan kuat putusrata-rata adalah fu = 461,3MPa.

Pemodelan Finite Element

Pemodelan Finite element digunakanbantuan software SAP 2000 sebagai anailisislinier dan RUAMUKO untuk analisis nonliniertime history akibat gempa berulang

Gambar 8. Finite element RUKO A

Gambar 9. Finite element RUKO B

Gambar 10. Finite element RUKO C


IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Periode Fundamental Struktur

Berdasarkan SNI 1726 : 2012 menyatakanbahwa perioda fundamental struktur “T”, dalamarah yang ditinjau harus diperolehmenggunakan properti struktur dan karakteristikdeformasi elemen penahan dalam analisis yangteruji. Perioda fundamental struktur “T” tidakboleh melebihi hasil koefisien untuk batasanatas pada perioda dihitung,Ta max = Cu = 1,4 detik untuk kondisi SD1 > 0,4Untuk Ta min diperoleh dari sistem penahanstruktur dan tinggi bangunan, dengan demikianhasil yang diperoleh adalah sebagai berikut :RUKO A, tinggi bangunan hn = 11,5 m, untukrangka beton pemikul momen Ct = 0,0466 dan x= 0,9. Diperoleh Ta min = Ct*hn

x = 0,42 detik.RUKO B, tinggi bangunan hn = 13,5 m, untukrangka beton pemikul momen Ct = 0,0466 dan x= 0,9. Diperoleh Ta min = Ct*hn

x = 0,485 detik.RUKO C, tinggi bangunan hn = 12 m, untukrangka beton pemikul momen Ct = 0,0466 dan x= 0,9. Diperoleh Ta min = Ct*hn

x = 0,436 detik.Bila dibandingkan dari tiap perioda

fundamental struktur “T” dari setiap RUKOyang dapat dilihat pada tabel 3, pada saat ragambentuk pertama RUKO A diperoleh T = 1,144detik, RUKO B dengan T = 0,822 detik danRUKO C dengan T = 2,328 detik. UntukRUKO A dan B telah memenuhi syarat perioda,namun RUKO C terlihat melebihi dari yangdipersyaratkan dan struktur tergolong kurangkaku. Kapasitas Bangunan Rumah Toko

Berdasarkan Analisa Pushover

Setiap bangunan rumah toko (ruko)dimodelkan secara nonlinear sehingga setiapelemen memiliki titik-titik sendi pastis. Modelini kemudian dianalisa secara statis tidak linearyang dikenal dengan analisa pushover (analisabeban dorong) untuk mendapatkan informasikapasitas bangunan (simpangan) terhadap gayageser dasar. Gaya geser dasar ini merupakangaya yang berasal dari gaya inersia yangdimiliki bangunan yang diasumsikan sebagaiakibat adanya massa bangunan dan percepatangempa.

Setiap model bangunan ruko dianalisa dalam2 arah yaitu arah muka-belakang (Utara-Selatanatau disingkat dengan U-S atau N-S) dan arah

samping kiri-kanan (Timur-Barat atau disingkatdengan T-B atau E-S). Gambar 4.1menunjukkan hasil yang diperoleh untukbangunan ruko Model A yaitu kapasitas untukarah U-S dan arah T-B. Tampak dengan jelasbahwa kapasitas Model A arah U-S lebihdominan dibanding arah T-B. Hal iniditunjukkan dengan kekakuan elastis arah U-Syang lebih besar dibandingkan dengankekakuan arah T-B. Kapasitas simpangan jugatampak lebih besar dimiliki oleh arah U-Sdisbanding dengan arah T-B. Hal ini terjadikarena jumlah kolom lebih banyak pada arahtersebut dan juga profil penampang kolommemiliki sumbu kuat mengarah ke U-S. Yangpaling menarik adalah sendi plastis yang terjadipertama kali pada kolom terjadi pada kolomlantai dasar. Ini terjadi pada RUKO A untukkedua arah yang ditinjau. Kondisi ini diyakiniakan menyebabkan fenomena tingkat lemah(soft story) bila getaran gempa menerpabangunan ruko.

Gambar 11. Grafik kapasitas bangunan ruko untukRUKO A berdasarkan analisa pushover

Gambar 12. Grafik kapasitas bangunan ruko untukRUKO B berdasarkan analisa pushover


Gambar 13. Grafik kapasitas bangunan ruko untuk RUKOC berdasarkan analisa pushover

Gambar 15 dan 16secara keseluruhanmenunjukkan pola yang hampir sama denganGambar 14 yaitu RUKO B dan C memilikikekakuan dan simpangan yang lebih besaruntuk arah sumbu U-S dibandingkan dengankekakuan dan simpangan arah sumbu T-B.Sendi plastis yang pertama kali juga terjadipada kolom dasar pada RUKO B dan C samaseperti RUKO A. Untuk Model B tampakbahwa kapasitas gaya geser maksimum yangdimilikinya hampir sama untuk arah T-B dan U-S, berbeda dengan RUKO C yang tampak sekalikapasitas gaya arah U-S lebih besar dari padaarah T-B.

Gambar 17 menjelaskan perbandingankapasitas RUKO A, B dan C untuk arah U-Sdimana tampak dengan jelas bahwa kapasitaskekakuan untuk arah U-S dan T-B pada RUKOA lebih dominan dibandingkan dengan RUKOB dan C. Untuk kapasitas gaya geser arah T-Blebih dominan terjadi pada RUKO B,sedangkan arah U-S didominasi oleh RUKO A.terjadi perbedaan dimana kapasitas gaya geserRUKO B lebih besar disbanding model lainnya(Gambar 18). Kapasitas simpangan yangdimiliki pada RUKO A ternyata lebih besardibandingkan dengan Model lain. Gambar 17dan 18 juga menjelaskan kondisi leleh pertamakali pada RUKO C terjadi pada nilai gaya geserdasar yang paling rendah, baik itu untuk arah U-S mapun arah T-B. Untuk RUKO A dan B,leleh terjadi pertama kali pada RUKO B dengangaya geser dasar lebih rendah dari RUKO A.

Gambar 14. Grafik kapasitas bangunan ruko untuk RUKOA, B, dan C arah U-S (N-S) berdasarkan analisa pushover

Gambar 15. Grafik kapasitas bangunan ruko untuk RUKOA, B, dan C arah T-B (E-W) berdasarkan analisa pushover

Simpangan Atap Berdasarkan AnalisaRespon Riwayat Waktu Akibat GempaBerulang

Gambar 19 dan 20 menjelaskan simpanganyang terjadi pada atap bangunan ruko untukRUKO A, B dan C akibat gempa berulangberdasarkan analisa respon riwayat waktunonlinear inelastik. Secara jelas terlihat padagambar-gampar tersebut bahwa simpangan atapyang paling besar terjadi pada RUKO C untuksemua arah. Semua model mengalamisimpangan atap yang lebih besar ke arah T-Bdibanding ke arah U-S. Hal ini terjadi karenakekakuan lateral semua model lebih dominanpada arah U-S disbanding arah T-B. Kenaikannilai simpangan atap yang paling signifikanterjadi pada arah U-S yaitu mencapai 119,8 %untuk gempa berulang 2 kali dan mencapai199,7 % untuk gempa berulang 3 kali.


Gambar 16. Simpangan atap maksimum arah T-B rukoakibat 1x gempa, 2x gempa, dan 3x gempa (dalam cm).

Gambar 17. Simpangan atap maksimum arah U-S rukoakibat 1x gempa, 2x gempa, dan 3x gempa (dalam cm).

Kebutuhan Daktilitas Akibat GempaBerulang

Kebutuhan daktilitas diukur darisimpangan atap hasil analisa respon riwayatwaktu dibagi dengan simpangan atap saat lelehhasil analisa pushover. Model gempa yangdipakai terdiri dari 3 macam yaitu gempatunggal, gempa 2 kali dan gempa 3 kali.Gambar 21 dan 22 menjelaskan kebutuhandaktilitas RUKO A, B dan C untuk arah U-S(N-S) dan T-B (E-W). Tampak dengan jelasbahwa kebutuhan daktilitas seluruh modeluntuk arah T-B lebih besar dibandingkandengan daktilitas arah U-S yaitu mencapai rata-rata 117,8 % (lebih dua kali lipat). Inimenunjukkan gaya inersia akibat gempa terjadilebih besar pada arah T-B, sehingga biasdipastikan bangunan akan runtuh pada arah ini.RUKO C adalah yang paling besar mengalamipeningkatan kebutuhan daktilitas yaitumencapai 177,3 %.

Gambar 18. Kebutuhan daktilitas arah memanjang rukoakibat 1x gempa, 2x gempa, dan 3x gempa.

Gambar 19. Kebutuhan daktilitas arah melintang rukoakibat 1x gempa, 2x gempa, dan 3x gempa.

Gambar 20 menjelaskan kebutuhandaktilitas RUKO A, B dan C untuk arah T-B(EW) menjadi meningkat secara signifikanakibat gempa berulang. Terjadi kenaikankebutuhan daktilitas rata-rata 23,4 % bilagempa berulang 2 kali terjadi dan terjadikenaikan kebutuhan daktilitas rata-rata untukdan 42 % bila gempa berulang terjadi 3 kali.

Gambar 21 menjelaskan kebutuhan daktilitasarah U-S untuk RUKO A, B dan C. Pada gambarini terlihat dengan jelas terjadi peningkatankebutuhan daktilitas yang sangat signifikan yaitu119,8 % untuk gempa berulang 2 kali dan 193,8% untuk gempa berulang 3 kali (hampir 2 kalilipat). Hasil ini menunjukkan perbedaan yangsangat mencolok pada respon bangunan rukobila dikenai gempa berulang. Sehinga tidakdapat dinafikan lagi bahwa diperlukan tindakanmitigasi untuk menghindarkan jatuhnya korbanbila bencana gempa terjadi di masa depan,dengan intensitas gempa seperti yangdiperkirakan pada standar kegempaan yangberlaku di Indonesia.




















V. KESIMPULANBerdasarkan hasil tinjauan lapangan dan

kajian analisis struktur bangunan pada rumahtoko dikota medan, khususnya pada RUKO Ayang berlokasi di Jalan Tuasan KecamatanMedan Tembung, RUKO B berada di jalanAlfalah 4 dan RUKO C berada di Jalan BudiKemasayrakatan di Kecamatan Medan Barat,diperoleh beberapa hasil studi antara lain:

1. Berdasarkan hasil uji pantul menggunakanalat Hammer Test diperoleh kekuatan betonpada RUKO A diperoleh kekuatan tekanbeton rata-rata untuk kolom adalah fc’ 21,4MPa dan Balok memiliki kekuatan tekansebesar 11,9 MPa. Kekuatan tekan betonuntuk elemen pada RUKO B diperolehkekuatan tekan kolom diperoleh sebesar 21,4MPa dan pada Balok sebesar 21,9 MPasedangkan RUKO C diperoleh sebesar 12,7MPa untuk Kolom dan 8,1 MPa untukBalok. Jika dilihat dari peraturan SNI2847:2013 subbpasal 21.1.4.2 dengan KSD-D bahwa material beton tidak bolehkekuatan tekannya dibawah 20 MPa, makapada RUKO C tidak termasuk dalam standardan RUKO C untuk kekuatan baloknya jugamasih kurang dari standar yang berlaku.

2. Material untuk tulangan baja betondilakukan uji tarik pada laboratorium teknikmesin UMSU dengan jumlah benda ujisebanyak 2 buah setiap RUKO, maka kuattarik yang diperoleh dari tulangan baja padaRUKO A sesuai dengan SNI 07-2052-2002termasuk kelas BJTP-30, untuk RUKO Bdiperoleh tulangan baja beton adalahtermasuk kelas BJTP-24 dan RUKO Ckekuatan tarik tulangan baja betonnyaadalah termasuk kelas BJTS-24 dengantulangan berulir, namun berdasarkan SNI07-2052-2002 kelas BJTS ini tidak adadalam standard, sebab paling minimumadalah BJTS-30.

3. Berdasarkan standarisasi SNI 1726:2012untuk bangunan RUKO, kondisi periodastruktur yang terjadi adalah pada RUKO Asebesar 1,144 detik, untuk RUKO B peridastrukturnya sebesar 0,822 detik dan RUKOC memiliki perioda struktur sebesar 2,328detik. Diantara ketiga RUKO tersebutternyata RUKO C melebihi syarat standaryang dibatasi.

4. Perpindahan strukutur yang terjadi pada

RUKO terhadap arah T-B atau E-Wdiperoleh besar perpindahan lantai atas padaRUKO A sebesar 28,56 mm, RUKO Bsebesar 10,26 mm dan RUKO C sebesar57,39 mm. Perpindahan arak U-S atau N-Spada RUKO A sebesar 13,46 mm, RUKO Bsebesar 5,18 mm dan RUKO C sebesar35,74 mm. Dari kondisi diatas ternyatauntuk arah T-B perpindahan yang tidakmemenuhi syarat dan teridentifikasi terjadiarah guling adalah pada RUKO C,sedangkan pada arah U-S ternyataperpindahan yang tidak memenuhi syaratadalah pada RUKO B.

5. Kapasitas struktur terhadap pushover untukkondisi kapasitas geser pada arah T-B atauE-W lebih dominan pada RUKO B dankapasitas geser arah U-S atau N-S lebihdominan pada RUKO A.

6. Kapasitas simpangan yang dimiliki olehRUKO A lebih besar dibandingkan modelRUKO B dan C, untuk kondisi leleh pertamakali pada RUKO C terjadi nilai gaya geseryang paling rendah baik arah T-B maupunU-S , sedangkan kondisi leleh pertama kaliantara RUKO A dan RUKO B ternyataRUKO B lebih rendah dibandingkan RUKOA.

7. Simpangan atap akibat gempa berulangberdasarkan analisa respon riwayat waktunonlinier inelastik, simpangan atap yangpaling besar terjadi pada RUKO C untuksemua arah. Simpangan pada semua modellebih dominan pada arah T-B dibandingkanarah U-S, hal ini disebabkan kesemua modellebih kaku terhadap arah U-S diabndingkanterhadap arah T-B. Kenaikan simpanganatap lebih signifikan terjadi pada arah U-Syaitu mencapai 119,8% untuk gempaberulang 2 kali dan mencapai 199,7% untukgempa berulang 3 kali.

8. Untuk kebutuhan daktalitas, pada RUKO A,B dan C kebutuhan arah daktalitas arah T-Blebih besar dibandingkan arah U-S yaitumencapai rata-rata 117,8%, sehingga dapatdipastikan keruntuhan akan terjadi pada arahini. Peningkatan kebutuhan daktalitas yanglebih besar adalah pada RUKO C sebesar177,3%.

9. Peningkatan kebutuhan daktalitas akibatgempa berulang 2 kali pada semua RUKOadalah sebesar 23,4% dan 42% pada saatgempa berulang 3 kali. Kondisi ini terlihat


peningkatan antara perulangan gempakebutuhan daktalitas hampir 2 kali lipatnya.

DAFTAR PUSTAKA

Amadio, C., Fragiacomo, M., and Rajgelj, S.(2003). The effects of repeatedearthquake ground motions on the nonlinear response of SDOF systems.Earthquake Engineering andStructural Dynamics, 32(2), 291-308.

Chandler, A.M., & Lam, N.T.K. (2001).Performance-based design inearthquake engineering: a multidisciplinary review. EngineeringStructures. 23, 1525-1543.

Dymiotis, C., Kappos, A.J., Chryssanthopoulos,M.K., (1999). Seismic reliability of RCframes with uncertain drift andmember capacity. Journal of StructuralEngineering (ASCE) 125(9).

DPU (1987). Tata cara perencananpembebanan untuk rumah dan gedungSNI 1727-18F. Jakarta : YayasanBadan Penerbit PU.

DPU (1991). Standar tata cara perhitunganstruktur beton untuk bangunan gedung,SKSNI T-15-1991-P03, Jakarta:Yayasan Badan Penerbit PU.

Elnashai, A. S., Bommer, J. J., Martinez-Pereira,A. (1998). Engineering implications ofstrong-motion records from recentearthquakes. Paper presented at the11th European Conference onEarthquake Engineering.

Faisal, A. (2007). Estimasi respon tanah sedangdi beberapa lokasi di Kota Medanakibat akibat skenario terburuk gempaSumatera, Jurnal Teknik Sipil, InstitutTeknologi Bandung, Vol. 14, No.1,Januari 2007, pp.1-16.

Faisal, A. dan Sari, S.M. (2007). Perkiraankehancuran bangunan rumah toko diKota Medan akibat skenario terburukgempa subduksi Nias, JurnalTeknologi, Universitas Indonesia,No.2, XXI, Juni 2007, pp.85-93.

Faisal, A. (2003). Response spectrumacceleration in Kuala Lumpur andPulau Pinang due to Sumatranearthquakes and its effect on a tallreinforced concrete building, M.Sc.Thesis, Universiti Sains Malaysia.

Faisal, A. (2005). Skenario terburuk gempaSumatera dan respon tanah di KotaMedan. Laporan Penelitian UMSU.ADB Loan 1729-INO.

Faisal, A., Majid, T. A., & Hatzigeorgiou, G. D.(2013). Investigation of story ductilitydemands of inelastic concrete framessubjected to repeated earthquakes. SoilDynamics and EarthquakeEngineering, 44, 42-53.

Hatzigeorgiou, G. D., and Liolios, A. A. (2010).Nonlinear behaviour of RC framesunder repeated strong ground motions.Soil dynamics and earthquakeengineering, 30(10), 1010-1025.

Kappos, A., Antoniades, K., & Kostantinides, D.(1994). Seismic behaviour evaluationof RC buildings designed to theEurocode 8. In Earthquake ResistantConstruction and Design. (Savidis,S.A. ed.). Rotterdam: A.A. Balkema.

Krawinkler, H., & Seneviratna, G.D.P.K. (1998).Pros and cons a pushover analysis ofseismic performance evaluation.Engineering Structures. 20, Nos 4-6,452-464.

Natawidjaja, D. H., & Triyoso, W. (2007). TheSumatran Fault Zone—from Source toHazard. Journal of Earthquake andTsunami, 1(01), 21-47.

Negro, P., Pinto, A.V., Verzeletti, G.,Magonette, G.E. (1996). PsD test onfour-story R/C building designedaccording to Eurocode. Journal ofStructural Engineering (ASCE).122(12).

SNI 1726:012. Tata cara perencanaanketahanan gempa untuk strukturbangunan gedung dan non gedung.Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.


Sieh, K., & Natawidjaja, D. (2000).Neotectonics of the Sumatran fault,Indonesia. Journal of GeophysicalResearch. 105, 28,295-28,326.

Soetardjo, Untung, M., Arnold, E. P., Soetadi,R., Ismail, S., & Kertapati, E. K.(1985). In Series on seismology,volume V: Indonesia. (Arnold, E.P.,ed.), Southeast Asia association ofseismology and earthquakeengineering (SEASEE). Denver: USGSpress.

SNI 03-1726-2003 (2003). Peraturanperencanaan gempa untuk bangunangedung SNI 1726-2003. Jakarta:Departemen Pekerjaan Umum.

Valles, R. E., Reinhorn, A. M., Kunnath, S. K.,Li, C., & Madan, A. (1996). IDARC2DVersion 4.0: Computer Program for theInelastic Damage Analysis ofBuildings. National Center forEarthquake Engineering Research,Technical Report NCEER-96-0010.New York: The State University of NewYork at Buffalo

Zhai, C. H., Wen, W. P., Li, S., & Xie, L. L.(2015). The ductility-based strengthreduction factor for the mainshock–aftershock sequence-type groundmotions. Bulletin of EarthquakeEngineering, 13(10), 2893-2914.

Documents

DEFORMASI STRUKTUR BANGUNAN RUMAH TOKO DI …