1. 1. ANALISA PUSHOVER AKIBAT BEBAN GEMPA 1. Robby R. F 2. Siti Irmawati 3. Tuti Rahmawati 4. Vikri R.F 5. Widyastuti 6. Yosep E. P 7. Yunika 8. Zaenudin
2. 2. PENDAHULUAN Selama ini analisa gempa menggunakan metode force based design. Pada metode force based design perhitungan terhadap gaya gempa dilakukan dengan analisa linear (elastis). Berberapa peneliti menyimpulkan bahwa analisa linear tidak dapat digunakan untuk mengetahui perilaku struktur terhadap gempa besar, karena pada dasarnya saat terjadi gempa besar pada struktur terjadi plastifikasi di berberapa tempat. Sehingga bangunan tidak lagi berperilaku linear akan tetapi berperilaku nonlinear. Dengan begitu diperlukan analisa nonlinear untuk mengetahui perilaku struktur saat mengalami gempa besar. Analisa ini dapat dilakukan dengan pemodelan struktur menggunakan program ETABS maupun SAP. (ITS, 2008)
3. 3. ANALISA NON LINEAR Pada umumnya analisa nonlinear digunakan para peneliti untuk memprediksi tingkat daktilitas suatu struktur yang sebenarnya akibat beban gempa. 1. Analisa Statis Non Linear Perilaku struktur dianalisa dengan cara memberikan beban statik yang ditingkatkan hingga struktur tersebut runtuh. 2. Analisa Dinamik Non Linear Struktur dianalisa dengan cara menggunakan data percepatan gempa sebagai beban.
4. 4. Pada analisa Dinamis Nonlinear dibutuhkan berberapa data detail seperti data percepatan gempa, tingkat kenonlieneran suatu elemen, yang mana membutuhkan pengetahuan khusus untuk menganalisa tingkat kenonlinearan suatu elemen .Selain rumit running suatu model analisa dinamis nonlinear membutuhkan waktu yang tidak sedikit. Sehingga karena penggunaanya yang relatif lama dan sulit maka berberapa peneliti mengusulkan penggunaan analisa statis nonlinear (analisa pushover). Hal ini dilakukan karena analisa statis nonlinear dinilai relatif mudah dan dapat digunakan untuk meramalkan kinerja struktur terhadap beban lateral selama mode yang dominan adalah mode pertama dan periode alami struktur tidak melebihi satu detik. (ITS, 2008)
5. 5. ANALISA STATIS NON LINEAR (ANALISA PUSHOVER) Analisa statis non linear (analisa pushover) merupakan salah satu komponen performance based design yang menjadi sarana dalam mencari kapasitas dari suatu struktur. Dasar dari analisis pushover sebenarnya sangat sederhana, yaitu memberikan pola beban static tertentu dalam arah lateral yang ditingkatkan secara bertahap pada suatu struktur sampai struktur tersebut mencapai target displacement tertentu atau mencapai pola keruntuhan tertentu. Dari hasil analisis tersebut dapat diketahui nilai-nilai gaya geser dasar untuk perpindahan lantai atap tertentu. nilai-nilai yang didapatkan tersebut kemudian dipetakan menjadi suatu kurva kapasitas dari struktur. Selain itu, analisis pushover juga dapat memperlihatkan secara visual perilaku struktur pada saat kondisi elastis, plastis, dan sampai terjadinya keruntuhan pada elemen-elemen strukturnya. (Andri Affandi, 2012)
6. 6. ANALISA STATIS NON LINEAR (ANALISA PUSHOVER) Gampangnya seperti ini, suatu bangunan diberi gaya horizontal pada atapnya. Kemudian bebannya ditingkatkan tahap demi tahap sampai bangunan itu runtuh atau sesuai target perpindahan yang ditentukan. Untuk lebih jelasnya bisa lihat gambar dibawah ini.
7. 7. PROSEDUR PERHITUNGAN ANALISA PUSHOVER Menurut Andri Affandi (2012) untuk prosedur perhitungan analisa pushover adalah sebagai berikut : 1. Pembuatan model computer struktur yang akan dianalisis secara dua dimensi atau tiga dimensi 2. Penentuan suatu kriteria performance, seperti batas ijin simpangan pada lantai atap pada titik sendi tertentu, dan lain-lain 3. Pembebanan struktur dengan gaya gravitasi sesuai rencana 4. Pembebanan dengan pola beban static tertentu yang didapatkan dari standar yang berlaku di masing-masing Negara ( untuk Indonesia contohnya SNI 03- 1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung ) 5. Penentuan Titik Kendali tertentu untuk memantau perpindahan, biasanya titik pada lantai atap 6. Struktur didorong (push) dengan pola pembeanan yang ditentukan sebelumnya secara bertahap hingga mencapai batas ijin simpangan atau mencapai keruntuhan yang direncanakan
8. 8. Hal hal yang Perlu Diperhatikan dalam Analisa Statis Non Linear Hinges Properties Perilaku leleh dan pasca leleh pada elemen struktur dapat dimodelkan dalam hinges properties. Hinges properties hanya dapat dipakai dalam elemen rangka saja. Adapun type hinges yang tersedia adalah geser, momen, aksial, kombinasi aksial momen. Load Aplication Control Ada 2 macam bentuk load application control untuk analisa statis nonlinear yaitu a load-controlled dan displacement-controlled. A load-controlled dipakai apabila kita tahu pembesaran beban yang akan diberikan kepada struktur yang diperkirakan dapat menahan beban tersebut, contohnya adalah beban gravitasi. Pada load-controlled semua beban akan ditambahakan dari nol hingga pebesaran yang diinginkan. Displacement-controlled dipakai apabila kita mengetahui sejauh mana struktur kita bergerak tetapi kita tidak tahu beban yang harus dimasukkan.Ini sangat berguna untuk mengetahui perilaku struktur tidak stabil dan mungkin kehilangan kapasitas pembawa beban selama analisa dilakukan
9. 9. Hinge Unloading Method Hinge unloading method adalah metode untuk mecari jalan untuk membawa kembali beban yang diterima oleh sendi pada saat sendi mengalami fase unload dan memungkinkan redistribusi beban tersebut kepada sisa struktur. Hinge unloading terjadi ketika kurva tegangan-regangan (gaya-deformasi atau momen-rotasi) menujukkan penurunan kapasitas. Geometri Nonlinear (Geometry Nonlinearity) Ketika beban bekerja pada struktur dan menghasilkan deformasi yang cukup kecil maka hubungan beban-defleksi bersifat linear . Tetapi ketika beban yang bekerja pada struktur menghasilkan deformasi yang cukup besar maka hubungan beban-defleksi akan bersifat nonlinear.Untuk analisa static nonlinear kita dapat memilih Hal hal yang Perlu Diperhatikan dalam Analisa Statis Non Linear
10. 10. 1. None Semua persamaan kesetimbangan dipertimbangkan pada konfigurasi tak berdeformasi dari struktur. 2. P Delta Persamaan kesetimbangan diperhitungkan sebagian dalam konfigurasi deformasi. Gaya tarik cenderung menahan rotasi elemen dan memperkaku struktur, sedangkan gaya tekan cenderung mempebesar rotasi elemen dan membuat struktur menjadi tidak stabil. 3. P Delta and Large Deformation Semua persamaan kesetimbangan diperhitungkan dalam konfigurasi deformasi. Hal hal yang Perlu Diperhatikan dalam Analisa Statis Non Linear
11. 11. CONTOH ANALISA PUSHOVER PADA SUATU STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT Model struktur yang digunakan di dalam analisis ini adalah Kalibata Residences (Tower A) Jakarta. Struktur berada pada Wilayah Gempa 3 menurut Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) dengan kondisi tanah di bawah bangunan adalah tanah lunak. Dan menggunakan program SAP2000. (Cipto Utomo dkk,
12. 12. Available From URL: www.youtube.com
13. 13. KURVA KAPASITAS Hasil analisis pushover adalah berupa kurva kapasitas (capcity curve). Kurva ini menunjukan perilaku non linear struktur. Perilaku non linear struktur adalah perilaku struktur saat leleh hingga di ambang keruntuhan. (Andri Affandi, 2012)
14. 14. KURVA KAPASITAS Kita lihat kurva pushover, perilaku struktur masih linear sampai batas elastic kemudian karena kekakuan struktur berkurang, kurva bergerak landau kemudian lebih landau lagi sampai runtuh. Secara keseluruhan kurva tidak berbentuk garis lurus, itulah kenapa disebut analisa nonlinear.
15. 15. KESIMPULAN Dari analisis pushover didapatkan daktilitas aktual : Arah x (positif) = 3,85 Arah x (negative) = 3,96 Arah y (positif) = 2,97 Arah y (negative)= 3,15 Hal ini menunjukkan bahwa daktilitas () aktual yang terjadi sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Tabel. 3 (m= 4,0 untuk sistem ganda yang terdiri dari struktur dinding geser dan SRPMM beton bertulang). Daktilitas itu sendiri adalah kemampuan sebuah struktur atau komponen untuk menahan respon inelastic, termasuk lendutan terbesar dan menyerap energy.
16. 16. Dari analisis pushover didapatkan faktor reduksi gempa (R) aktual : Arah x (positif) = 6,2 Arah x (negatif) = 6,3 Arah y (positif) = 4,7 Arah y (negatif) = 5,0 Hal ini menunjukkan bahwa faktor reduksi gempa (R) aktual yang terjadi sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Tabel. 3 (Rm= 6,5 untuk sistem ganda yang terdiri dari struktur dinding geser dan SRPMM beton bertulang) Nilai faktor daktilitas dan reduksi gempa aktual arah x lebih besar daripada nilai faktor daktilitas dan reduksi gempa aktual arah y, hal ini dipengaruhi oleh konfigurasi kolom dan dinding geser dari struktur yang tidak simetris. (Cipto Utomo dkk, 2015) KESIMPULAN
17. 17. DAFTAR PUSTAKA .-Analisa Perilaku Non Linear Struktur Akibat Beban Gempa. 2008. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya. Affandi, Andri. Studi Daktilitas Struktur Composite Flat Plate Steel-Concrete-Steel Pada Bangunan Bertingkat Rendah. 2012. Universitas Indonesia. Depok. Utomo, Cipto dkk. Evaluasi Struktur Dengan Pushover Analysis Pada Gedung Kalibata Residences Jakarta. 2015. Universitas Diponegoro. Semarang. .-Static Analysis Pushover. 2015. Available From URL: www.youtube.com
18. 18. TERIMA KASIH