7
ISSN 2685-0605 36 Journal of The Civil Engineering Student Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42. Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya Menggunakan Analisis Time History Aulia Rahmad 1 Taufiq Saidi 2 Muttaqin Hasan 3 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia 2,3 Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. Email: [email protected] Abstract On December 2016, an earthquake rocked Pidie Jaya with the power of 6.5 magnitudes which caused a lot of building structures to be subjected to destruction and damage, including the Multi-Purpose Building in Pidie Jaya Regency. This analysis aimed to determine the structural behavior of the Multi-Purpose Building in Pidie Jaya Regency when receiving earthquake loads, and to determine the cause of the structure failure. The result values of the displacements and the junctions between floors in directions X and Y showed that all of the cases were not safe against lateral displacements in directions X and Y. The Mu results obtained for all of the cases were outside of the P-M interaction diagram in column K1. This indicated that the columns will experience bending failure. The huge increase of the bending moment and the shearing force was most likely caused by the unsymmetrical layout of the building. Keywords: Pidie Jaya Earthquake, time history analysis, lateral displacement, junctions between floors, structure failure. .. Abstrak Pada Desember 2016, gempa bumi mengguncang Kabupaten Pidie Jaya dengan kekuatan 6,5 SR yang menyebabkan banyak struktur bangunan yang mengalami kehancuran dan kerusakan, termasuk Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui perilaku struktur Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya ketika menerima beban gempa dan untuk mengetahui penyebab kegagalan struktur.. Hasil nilai displacement dan simpangan antar lantai pada arah X dan Y menunjukkan bahwa untuk semua kasus tidak aman tehadap lateral displacement arah X dan Y. Hasil Mu yang didapat untuk setiap kasus berada di luar diagram interaksi P-M kolom K1. Hal ini menunjukkan bahwa kolom akan mengalami kegagalan lentur. Peningkatan momen lentur dan gaya geser yang besar kemungkinan disebabkan oleh tidak simetrisnya lay out bangunan tersebut. Kata Kunci : gempa Pidie Jaya, analisis time history, perpindahan lateral, simpangan antar lantai, kegagalan struktur. 1. Pendahuluan Pidie Jaya merupakan salah satu daerah di Indonesia yang berada pada wilayah gempa. Pada tanggal 7 Desember 2016 terjadi gempa bumi berkekuatan 6,8 SR di daerah Aceh yang berpusat di Kabupaten Pidie Jaya. Bencana gempa bumi ini membuat banyak bangunan di Kabupaten Pidie Jaya mengalami kegagalan struktur. Salah satu bangunan yang terjadi kegagalan struktur adalah Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie yang dibangun pada tahun 2013. Bangunan Gedung Serbaguna Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya merupakan bangunan 3 lantai dengan ketinggian 12 m; dengan tinggi lantai 1 = 4 m; tinggi lantai 2 = 4 m; dan tinggi lantai 3 = 4 m. Pada saat terjadi gempa Pidie Jaya tersebut, Gedung Serbaguna Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya mengalami kegagalan kolom pada bagian depan gedung dan belakang gedung. Kolom pada bagian depan Gedung yang terbuat dari struktur beton bertulang banyak terjadi retak dan banyak mengalami kehancuran pada betonnya (concrete crushing) pada titik di bawah pertemuan balok kolom (beam column joint) dan tulangan utamanya juga sudah melengkung seperti terlihat pada Gambar 1. Gambar 1 Kegagalan kolom Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya Berdasarkan hasil investigasi yang dilakukan oleh Tim Survey Gempa Pidie Jaya diperoleh kuat tekan beton kolom gedung tersebut sebesar 18,13 MPa, sedangkan kuat tekan rencananya adalah 25 MPa. Kuat tekan yang rendah ini merupakan dugaan sementara (hipotesis) gagalnya kolom gedung tersebut. Untuk ini dalam penelitian ini dilakukan analisis dinamik riwayat waktu terhadap struktur gedung tersebut dengan menggunakan mutu beton lapangan (Kasus 1) dan mutu beton rencana (Kasus 2). Pada saat terjadi gempa Pidie Jaya, ring balok gedung tersebut belum di pasang. Jadi struktur gedung tersebut

Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

36 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

Kabupaten Pidie Jaya Menggunakan Analisis Time History

Aulia Rahmad1Taufiq Saidi2Muttaqin Hasan 3

1Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia 2,3Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia.

Email: [email protected]

Abstract

On December 2016, an earthquake rocked Pidie Jaya with the power of 6.5 magnitudes which caused a lot of building

structures to be subjected to destruction and damage, including the Multi-Purpose Building in Pidie Jaya Regency. This

analysis aimed to determine the structural behavior of the Multi-Purpose Building in Pidie Jaya Regency when receiving

earthquake loads, and to determine the cause of the structure failure. The result values of the displacements and the

junctions between floors in directions X and Y showed that all of the cases were not safe against lateral displacements in

directions X and Y. The Mu results obtained for all of the cases were outside of the P-M interaction diagram in column

K1. This indicated that the columns will experience bending failure. The huge increase of the bending moment and the

shearing force was most likely caused by the unsymmetrical layout of the building.

Keywords: Pidie Jaya Earthquake, time history analysis, lateral displacement, junctions between floors, structure failure.

..

Abstrak

Pada Desember 2016, gempa bumi mengguncang Kabupaten Pidie Jaya dengan kekuatan 6,5 SR yang menyebabkan

banyak struktur bangunan yang mengalami kehancuran dan kerusakan, termasuk Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie

Jaya. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui perilaku struktur Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya ketika

menerima beban gempa dan untuk mengetahui penyebab kegagalan struktur.. Hasil nilai displacement dan simpangan

antar lantai pada arah X dan Y menunjukkan bahwa untuk semua kasus tidak aman tehadap lateral displacement arah X

dan Y. Hasil Mu yang didapat untuk setiap kasus berada di luar diagram interaksi P-M kolom K1. Hal ini menunjukkan

bahwa kolom akan mengalami kegagalan lentur. Peningkatan momen lentur dan gaya geser yang besar kemungkinan

disebabkan oleh tidak simetrisnya lay out bangunan tersebut.

Kata Kunci : gempa Pidie Jaya, analisis time history, perpindahan lateral, simpangan antar lantai, kegagalan struktur.

1. Pendahuluan

Pidie Jaya merupakan salah satu daerah di Indonesia

yang berada pada wilayah gempa. Pada tanggal 7

Desember 2016 terjadi gempa bumi berkekuatan 6,8 SR

di daerah Aceh yang berpusat di Kabupaten Pidie Jaya.

Bencana gempa bumi ini membuat banyak bangunan di

Kabupaten Pidie Jaya mengalami kegagalan struktur.

Salah satu bangunan yang terjadi kegagalan struktur

adalah Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie yang

dibangun pada tahun 2013. Bangunan Gedung Serbaguna

Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya merupakan

bangunan 3 lantai dengan ketinggian 12 m; dengan tinggi

lantai 1 = 4 m; tinggi lantai 2 = 4 m; dan tinggi lantai 3 =

4 m. Pada saat terjadi gempa Pidie Jaya tersebut, Gedung

Serbaguna Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya

mengalami kegagalan kolom pada bagian depan gedung

dan belakang gedung. Kolom pada bagian depan Gedung

yang terbuat dari struktur beton bertulang banyak terjadi

retak dan banyak mengalami kehancuran pada betonnya

(concrete crushing) pada titik di bawah pertemuan balok

kolom (beam column joint) dan tulangan utamanya juga

sudah melengkung seperti terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Kegagalan kolom Gedung Serbaguna

Kabupaten Pidie Jaya

Berdasarkan hasil investigasi yang dilakukan oleh

Tim Survey Gempa Pidie Jaya diperoleh kuat tekan beton

kolom gedung tersebut sebesar 18,13 MPa, sedangkan

kuat tekan rencananya adalah 25 MPa. Kuat tekan yang

rendah ini merupakan dugaan sementara (hipotesis)

gagalnya kolom gedung tersebut. Untuk ini dalam

penelitian ini dilakukan analisis dinamik riwayat waktu

terhadap struktur gedung tersebut dengan menggunakan

mutu beton lapangan (Kasus 1) dan mutu beton rencana

(Kasus 2).

Pada saat terjadi gempa Pidie Jaya, ring balok gedung

tersebut belum di pasang. Jadi struktur gedung tersebut

Page 2: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

37 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

baru selesai sampai kolom lantai 3. Tidak adanya ring

balok ini bisa jadi merupakan salah satu sebab kegagalan

struktur gedung tersebut. Untuk ini juga dilakukan

analisis dinamik riwayat waktu menggunakan data

rekaman percepatan gempa Pidie Jaya terhadap struktur

gedung tersebut dengan anggapan ring balok sudah

terpasang lengkap (Kasus 3).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebab

kegagalan struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

Kabupaten Pidie Jaya akibat gempa dengan

menggunakan metode analisis dinamis time history

terhadap 3 kasus seperti tersebut di atas dan menganalisis

hasil lateral displacement, simpangan antar lantai, base

shear, gaya aksial, gaya lentur, dan gaya geser yang

dihasilkan.

Hasil analisis kegagalan struktur Gedung Serbaguna

Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya disebabkan oleh

meningkatnya momen lentur dan gaya geser yang sangat

besar pada saat terjadi gempa sehingga jauh melebihi

kapasitas kolom gedung tersebut yang kemungkinan

disebabkan oleh layout bangunan tidak simetris

2. Tinjauan Kepustakaan

2.1 Jenis Tanah Pidie Jaya

Menurut Anonim[4] wilayah bencana gempa bumi di

Pidie Jaya sebagian besar tersusun oleh endapan kuarter

berupa endapan aluvial pantai, rawa dan sungai. Endapan

kuarter tersebut pada umumnya bersifat lepas, lunak,

terkonsolidasi, dan memperkuat efek guncangan gempa

bumi, sehingga rawan terjadi goncangan gempa bumi.

Disamping itu endapan aluvial tersebut mempunyai

ukuran butir halus, jenuh air, dan muka air tanah dangkal.

Setelah dilakukan pengambilan data mikrotremor di 45

lokasi di Pidie Jaya, daerah Pidie Jaya mempunyai

periode dominan lebih besar dari 0,6 detik.

Menurut Zhao[5] lapisan tanah dengan periode

lebih dari 0,6 detik mempunyai kecepatan gelombang

geser rata-rata 0-30 m (Vs30) lebih kecil dari 200 m/s atau

termasuk ke dalam kelas E berdasarkan klasifikasi tanah

dari Nasional Earthquake Hazard Reduction Program

(NEHRP).

2.2 Analisis Time History

Menurut Wibowo[6] Time history analysisadalah

analisis dinamis dimana pada model struktur diberikan

suatu catatan rekaman gempa Perhitungan beban dinamik

tidak hanya dilakukan sekali tetapi dilakukan ratusan

bahkan ribuan kali sehingga tidak praktis jika

menggunakan kalkulator oleh karena itu pengggunaan

peralatan komputer dan penguasaan integrasi numerik

merupakan prasyarat untuk menyelesaikan problem

dinamik dengan analisis time history.

3. Metode Penelitia

3.1 Pengumpulan Data Bangunan

Data gambar bangunan dan detail strukturnya

diperoleh dari as built drawing Gedung Serbaguna

Kabupaten Pidie Jaya. Data mengenai mutu material

beton diambil dengan menggunakan hammer test type

N/NR Scrmith Hammer. Data hammer test tersebut

didapatkan dari Tim Survey Gempa Pidie Jaya yang

dipimpin oleh Bapak Dr. Ir. Mochammad Afifuddin,

M.Eng. Data mutu beton yang didapatkan 18,13 MPa.

Data mengenai mutu material baja didapatkan dengan

mengambil sampel tulangan baja di Gedung Serbaguna

Bagian Depan Kabupaten Pidie Jaya. Data mutu baja

yang didapatkan fy = 286,24 Mpa, fu = 419,6 Mpa,

dany = 0,024.

3.2 Pemodelan Struktur

Pada analisis ini, struktur dimodelkan sebagai space

frame dengan tumpuan kolom terjepit pada balok sloof.

Untuk tercapainya tujuan penelitian, analisis dilakukan

terhadap 3 kasus, yaitu : a) Kasus 1 adalah struktur dengan gambar seperti pada

as built drawing strukturnya seperti kondisi di

lapangan dengan mutu material beton dan baja

digunakan sesuai kondisi lapangan, dan data gempa

yang digunakan data gempa Pidie Jaya 2016, berupa

rekaman percepatan gerakan tanah yang dicatat oleh

BMKG Mata Ie.

b) Kasus 2 adalah struktur seperti Kasus 1 dengan mutu

material beton dan baja digunakan sesuai spesifikasi

yang direncanakan, dan data gempa yang digunakan

sama seperti pada Kasus 1.

c) Kasus 3 adalah strukturnya sudah dilengkapi dengan

ring balok, mutu material beton dan baja digunakan

sesuai spesifikasi yang direncanakan, dan data gempa

data gempa Pidie Jaya 2016.

3.2.1 Pemodelan grid bangunan

Permodelan grid bangunan berfungsi untuk

menentukan jumlah tingkat bangunan, tinggi bangunan,

lebar, panjang serta jarak bentang. Permodelan grid

bangunan ini sesuai dengan gambar as built drawing

Pembangunan Gedung Serbaguna Pidie Jaya. Hasil

permodelan 3D bangunan ini dapat dilihat pada Gambar

2

Gambar 2 Model struktur 3 dimensi Gedung Serbaguna

Kabupaten Pidie Jaya

3.2.2 Mutu bahan

Struktur Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya

terbuat dari struktur beton bertulang dengan mutu bahan

sebagai berikut.

- Mutu beton lapangan : f’c= 18,13 MPa

- Mutu beton spesifikasi rencana : f’c = 25 MPa

Page 3: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

38 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

- Mutu baja lapangan : fy = 286,24 Mpa

fu = 419,6 MPa

- Mutu baja spesifikasi rencana : fy = 345 Mpa

fu = 490 MPa

- Modulus elastisitas baja : 200000 MPa

- Modulus elastisitas beton : 20012.289 MPa

3.3 Prosedur Merubah Data Percepatan

tanah dari BMKG

3.3.1 Melakukan pengambilan data

percepatan tanah

Data percepatan tanah didapatkan dari BMKG Mata

Ie, Banda Aceh yang berupa data percepatan tanah akibat

gempa Pidie Jaya Desember 2016. Data gempa ini

merupakan data rekaman seismik yang dicatat oleh alat

accelerometer yang terdapat di Stasiun Mata Ie Banda

Aceh. Data yang dicatat oleh sensor accelerometer ini

adalah data waveform dalam format data miniSEED.

3.3.2 Konversi format data waveform

Untuk membuka data waveform dengan format

miniSEED digunakan software Geopsy, dan akan di

convert ke dalam format data ASCII. Untuk

mengkonversikan data waveform digunakan software

Geopsy.

3.3.3 Mengubah data waveform menjadi data

percepatan tanah

Data waveform dalam format ASCII dengan satuan

counts selanjutnya akan diubah menjadi data percepatan

tanah dengan satuan g dengan menggunakan software

DADiSP. Data tersebut dirubah dari satuan counts

menjadi satuan g dengan cara melakukan kalibrasi

dengan angka kalibrasi (CF = 2,391*10^-7).

3.4 Pembebanan

3.4.1 Beban mati

Beban mati dalam perencanaan struktur Ruang Aula

Gedung Serbaguna Kabupaten Pidie Jaya berasal dari

berat sendiri struktur. Beban mati terdiri dari beban

kolom, beban balok, pelat lantai, dinding dan atap.

3.4.2 Beban angin

Beban angin adalah beban yang bekerja pada

bangunan atau bagiannya karena adanya selisih tekanan

udara. Besarnya tekanan tiup angin ini harus diambil

minimum 25 kg/m2 . Tekanan tiup angin di laut dan di

tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai, harus diambil

minimum 40 kg/m2, menurut SNI 1727:1983.

3.4.3 Beban gempa

Beban gempa yang digunakan dalam penelitian ini

adalah beban gempa dengan analisis time history dengan

mengambil data percepatan tanah akibat gempa Pidie

Jaya Desember 2016 dari BMKG Mata-ie. Riwayat

percepatan gerakan tanah gempa Pidie Jaya 2016 dapat

dilihat pada Gambar berikut :

Gambar 3 Grafik percepatan tanah akibat gempa Pidie

Jaya Desember 2016

Untuk data gempa dan keadaan tanah dilapangan adalah

sebagai berikut :

a. Lokasi bangunan : Mayang Lancok

b. Tanah dasar : Tanah Lunak

c. Kategori desain seismik : D

d. I (faktor keutamaan gempa) : 1,25

e. R (faktor reduksi gempa) : 8s

f. SS (percepatan bantuan dasar : 0,802

pada periode pendek)

g. S1 (percepatan bantuan dasar : 0,398

Pada periode 1 detik)

3.4.4 Kombinasi pembebanan

Dengan mempertimbangkan arah datang gaya, dalam

analisis ini dikembangkan menjadi :

KP 1 = 1,4 D ....................................................... (1)

KP 2 = 1,2 D + 1,6 L ........................................... (2)

KP 3 = 1,2 D + 0,5 WX ....................................... (3)

KP 4 = 1,2 D + 0,5 WY ....................................... (4)

KP 5 = 0,9 D + 1,0 WX ........................................ (5)

KP 6 = 0,9 D + 1,0 WY ........................................ (6)

KP 7 = (1,2 + 0,2SDS) D + 0,39 EX + 1,3 EY ...... (7)

KP 8 = (1,2 + 0,2SDS) D - 0,39 EX - 1,3 EY ........ (8)

KP 9 = (1,2 + 0,2SDS) D + 1,3 EX + 0,39 EY ...... (9)

KP 10 = (1,2 + 0,2SDS) D - 1,3 EX - 0,39 EY ........ (10)

KP 11 = (0,9 - 0,2SDS) D + 0,39 EX + 1,3 EY ....... (11)

KP 12 = (0,9 - 0,2SDS) D - 0,39 EX - 1,3 EY ......... (12)

KP 13 = (0,9 - 0,2SDS) D +1,3 EX + 0,39 EY ........ (13)

KP 14 = (0,9 - 0,2SDS) D -1,3 EX - 0,39 EY .......... (14)

3.5 Analisa Struktur

3.5.1 Prosedur analisis time history

Langkah-langkah dalam analisis raiyat waktu

menggunakan program SAP2000 adalah sebagai berikut

:

a) Data gempa

Data dalam analisis ini digunakan data gempa untuk

daerah Pidie Jaya yang didapatkan dari BMKG Mata

Ie yang sudah dirubah dalam satuan g

Page 4: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

39 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

b) Memasukkan data gempa

Datar riwayat gempa diinput dengan mengklik define,

function, time history, function from file Kemudian

klik add new function, masukkan data gempa sesuai

dengan masing-masing kasus

c) Memasukkan beban gempa time history ke dalam

SAP2000

Faktor skala yang digunakan rumus = g x Ie/R.

Dimana :

g adalah percepatan grafitasi (9,81 m/𝑠2)

Ie adalah faktor keutamaan gedung (1,25)

R adalah faktor reduksi gempa (8)

d) Run program

Cara yang dilakukan untuk melakukan Run Program

adalah dengan mengklik menu analyze dan klik set

analysis options dipilih model frame atau DOF

selanjutnya klik analyze, run analysis dan klik run

now.

3.5.2 Hasil Analisis

Hasil analisis dari setiap gempa yang akan ditinjau

berupa nilai output dari analisis SAP2000 versi 19 yaitu

:

Story Displacement

Story Drift

Base Shear

Gaya-gaya dalam berupa momen lentur, gaya

aksial, dan gaya geser

Diagram Interaksi Kolom P-M

4. Hasil dan pembahasan

4.1 Pengecekan terhadap desain banguna

4.1.1 Gaya Geser Dasar ( Base Shear )

Nilai base shear merupakan output dari analisis

SAP2000 Versi 19. Perhitungan gaya geser dasar

menurut SNI 1726:2012 adalah sebagai berikut :

SDS = 0,608 G

R = 5,5

Ie = 1,25

W = 15259,613 Kn

Cs = 𝑆𝐷𝑆𝑅

𝐼𝑒

Cs = (0,608)

8

1.25

Cs = 0,095

Vt = 0,85. 0,095. 15119,86

Vt = 1220,928 kN

Tabel 1 Base shear pada setiap kasus

Kasus Base Shear Vi ≥

0,85Cs.W Ket.

Vix Viy

(kN) (kN) (kN)

1 22690 20290 1220,928 Sesuai

2 20310 21600 1220,928 Sesuai

3 23740 23260 1220,928 Sesuai

4.2 Hasil Analisis

4.2.1 Diagram Interaksi

a. Kasus 1

Hasil pengecekan kekuatan kolom kasus 1 dapat

dilihat pada Gambar 4.1 berikut.

Gambar 4 Diagram interaksi P-M pada frame 326 kasus 1

Dari Gambar 4 diatas dapat dilihat bahwa pada

kombinasi 9, 10,13, dan 14 dengan beban gempa kolom

menjadi tidak aman karena terjadi peningkatan momen

yang sangat besar. Hal ini menunjukkan bahwa kolom

K1 pada kasus 1 tidak aman terhadap gempa dan akan

mengalami kegagalan.

b. Kasus 2

Hasil pengecekan kekuatan kolom kasus 2 dapat

dilihat pada Gambar 5 berikut.

Gambar 5 Diagram interaksi P-M pada frame 326 kasus 2

Dari Gambar 5 diatas dapat dilihat bahwa pada

kombinasi 9, 10,13, dan 14 dengan beban gempa kolom

menjadi tidak aman karena terjadi peningkatan momen

yang sangat besar. Hal ini menunjukkan bahwa kolom

Page 5: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

40 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

K1 pada kasus 2 tidak aman terhadap gempa dan akan

mengalami kegagalan.

c. Kasus 3

Hasil pengecekan kekuatan kolom kasus 3 dapat

dilihat pada Gambar 6 berikut.

Gambar 6 Diagram interaksi P-M pada frame 326 kasus 3

Dari Gambar 6 diatas dapat dilihat bahwa pada

kombinasi 9, 10,13, dan 14 dengan beban gempa kolom

menjadi tidak aman karena terjadi peningkatan momen

yang sangat besar. Hal ini menunjukkan bahwa kolom

K1 pada kasus 3 tidak aman terhadap gempa dan akan

mengalami kegagalan.

4.2.2 Geser

a. Kasus 1

Hasil pengecekan gaya geser pada kolom K1 dapat

dilihat pada Tabel berikut ini :

Tabel 2 Nilai rasio kuat geser pada kolom kasus 1

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa kolom pada

kombinasi pembebanan 7 hingga kombinasi pembebanan

14 yang melibatkan beban gempa menunjukkan bahwa

kolom K1 tidak aman terhadap geser.

a. Kasus 2

Hasil pengecekan gaya geser pada kolom K1 dapat

dilihat pada Tabel 3 berikut ini :

Tabel 3 Nilai rasio kuat geser pada kolom kasus 2

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa kolom pada

kombinasi pembebanan 7 hingga kombinasi pembebanan

14 yang melibatkan beban gempa menunjukkan bahwa

kolom K1 tidak aman terhadap geser.

b. Kasus 3

Hasil pengecekan gaya geser pada kolom K1 dapat

dilihat pada Tabel 4 berikut ini :

Tabel 4 Nilai rasio kuat geser pada kolom kasus 3

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa kolom pada

kombinasi pembebanan 7 hingga kombinasi pembebanan

14 yang melibatkan beban gempa menunjukkan bahwa

kolom K1 tidak aman terhadap geser.

4.2.3 Perbandingan Lateral Displacement Kasus 1, 2,

dan 3

Perbandingan nilai lateral displacement terbesar arah

X dan Y setiap kasus dapat dilihat pada Gambar 7 dan

Gambar 8.

Kombinasi Vu (kN) ΦVn (kN) Vu/ΦVn Vu/ΦVn < 1

1 24.779 221.76 0.112 Aman

2 21.256 221.76 0.096 Aman

3 20.632 221.76 0.093 Aman

4 21.255 221.76 0.096 Aman

5 14.694 221.76 0.066 Aman

6 15.941 221.76 0.072 Aman

7 383.41 221.76 1.729 Tidak Aman

8 336.59 221.76 1.518 Tidak Aman

9 319.426 221.76 1.440 Tidak Aman

10 317.16 221.76 1.430 Tidak Aman

11 373.788 221.76 1.686 Tidak Aman

12 346.212 221.76 1.561 Tidak Aman

13 318.96 221.76 1.438 Tidak Aman

14 317.469 221.76 1.432 Tidak Aman

Kombinasi Vu (kN) ΦVn (kN) Vu/ΦVn Vu/ΦVn < 1

1 25.731 263.488 0.098 Aman

2 22.055 263.488 0.084 Aman

3 21.13 263.488 0.080 Aman

4 22.053 263.488 0.084 Aman

5 14.691 263.488 0.056 Aman

6 16.537 263.488 0.063 Aman

7 406.646 263.488 1.543 Tidak Aman

8 358.065 263.488 1.359 Tidak Aman

9 406.829 263.488 1.544 Tidak Aman

10 404.415 263.488 1.535 Tidak Aman

11 396.662 263.488 1.505 Tidak Aman

12 368.049 263.488 1.397 Tidak Aman

13 406.333 263.488 1.542 Tidak Aman

14 404.55 263.488 1.535 Tidak Aman

Kombinasi Vu (kN) ΦVn (kN) Vu/ΦVn Vu/ΦVn < 1

1 22.271 263.488 0.085 Aman

2 19.089 263.488 0.072 Aman

3 18.207 263.488 0.069 Aman

4 19.088 263.488 0.072 Aman

5 12.552 263.488 0.048 Aman

6 14.316 263.488 0.054 Aman

7 432.898 263.488 1.643 Tidak Aman

8 390.852 263.488 1.483 Tidak Aman

9 331.937 263.488 1.260 Tidak Aman

10 329.548 263.488 1.251 Tidak Aman

11 424.257 263.488 1.610 Tidak Aman

12 399.493 263.488 1.516 Tidak Aman

13 331.446 263.488 1.258 Tidak Aman

14 329.771 263.488 1.252 Tidak Aman

Page 6: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

41 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

Gambar 7 Grafik perbandingan nilai lateral displacement

arah x

Berdasarkan Gambar 7 tersebut juga dapat

disimpulkan perpindahan arah X pada setiap kasus sangat

besar. Nilai lateral displacement arah X untuk semua

kasus melebihi nilai yang diizinkan oleh SNI 1726-2012.

Sehingga struktur tidak aman terhadap perpindahan arah

X.

Gambar 8 Grafik perbandingan nilai lateral displacement

arah y

Berdasarkan Gambar 8 diatas nilai lateral

displacement arah Y untuk semua kasus melebihi nilai

yang diizinkan oleh SNI 1726-2012. Sehingga struktur

tidak aman terhadap perpindahan arah Y.

4.2.3 Perbandingan Simpangan Antar Lantai Kasus

1, 2, dan 3

Perbandingan nilai simpangan antar lantai terbesar

setiap kasus dapat dilihat pada Gambar 9 dan Gambar 10.

Gambar 9 Grafik perbandingan nilai simpangan antar

lantai arah x

. Berdasarkan Gambar 9 tersebut juga dapat

disimpulkan simpangan antar lantai arah X setiap kasus

sudah melewati batas yang diizinkan. Sehingga struktur

tidak aman terhadap simpangan antar lantai arah X.

Gambar 10 Grafik perbandingan nilai simpangan antar

lantai arah y

Berdasarkan Gambar 10 tersebut juga dapat

disimpulkan simpangan antar lantai arah Y setiap kasus

sangat besar dan sudah melewati batas yang diizinkan

oleh SNI 1726-2012 sebesar 80 mm. Sehingga struktur

tidak aman terhadap simpangan antar lantai arah Y.

5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Penyebab kegagalan struktur Gedung Serbaguna

Pidie Jaya adalah karena terjadi momen yang sangat

besar pada saat terjadi gempa yang nilainya jauh

melebihi kapasitas kolom, sehingga terjadi regangan

pada beton tekan yang jauh melebihi regangan beton

ultimit yang mengakibatkan beton mengalami

kehancuran (crushing). Regangan pada baja tulangan

juga jauh melebihi regangan leleh baja yang

mengakibatkan baja tulangan sudah melentur. Pada saat

gempa terjadi nilai rasio geser meningkat pesat hingga

melebihi batas syarat yang diizinkan oleh SNI 2847:2013

sehingga struktur yang dibebani dengan beban gempa

tidak aman terhadap geser. Peningkatan momen lentur

dan geser yang pesat pada saat terjadi gempa

kemungkinan disebabkan oleh tidak simetrisnya lay out

bangunan

5.2 Saran

Saran berdasarkan hasil penelitian ini adalah perlu

dilakukan analisis lebih lanjut untuk mengetahui secara

pasti penyebab kegagalan struktur yang terjadi.

6. Daftar Kepustakaan

[1] Anonim, 2012, Standar Nasional Indonesia (SNI

1726-2012) tentang Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Badan

Standarisasi Nasional, Jakarta.

[2] Anonim, 2013, Standar Nasional Indonesia (SNI

1727-2013) tentang Beban Minimum untuk

Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain,

Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

[3] Anonim, 2013. Standar Nasional Indonesia (SNI

2847-2013) tentang Persyaratan Beton Struktural

untuk Bangunan Gedung. S.1.:Departemen Pekerjaan

Umum.

Page 7: Analisis Kegagalan Struktur Gedung Serbaguna Bagian Depan

ISSN 2685-0605

42 Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 1. No. 3, Desember 2019, Halaman 36-42.

[4] Anonim (2017) , Tanggap Darurat Kejadian Gempa

Bumi Tahun 2016, Kementrian Energi dan

Sumberdaya Mineral.

[5] Zhao, dkk (2004), Site Clasisification for strong-

motion Stations in Japan Using H/V Response

Spectral Ratio, 13th World Conference on Earthquake

Engineering 2004, Vancouver, B.c., Canada

[6] Wibowo, A. S., 2011, Analisis Kinerja Struktur

Bangunan Bertingkat TIdak Beraturan dengan

Analisis Dinamik Menggunakan Metode Analisis

Riwayat Waktu, jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.