Sanur - Bali, 25 April 2015
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana SM-
ANALISA DRIFT-BASE FRAGILITY: EVALUASI HASIL EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL DINDING BATU BATA DAN RANGKA KAYU
I Gede Adi Susila
1
, Partha. Mandal
2
, Tom. Swailes
3
1
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana - Bali
2,3
MACE School, The University of Manchester - UK e-mail : adiari2004yahoo.co.uk
ABSTRAK
Pada studi ini, ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada jenis struktur yang tidak didesain oleh qualified engineer dan dikategorikan sebagai non-engineered structure. Penelitian dilakukan pada
jenis struktur bertingkat rendah low-rise structure adalah tipe bangunan yang rentan vulnerable dan sebaliknya resists terhadap beban gempa dengan material struktur terdiri dari
batu bata dan kayu. Menurut FEMA 461 dinyatakan bahwa diperlukan sebuah pendekatan statistik probabilistic untuk mengevaluasi kinerja pada benda uji yang menerima beban lateral.
Evaluasi hasil-hasil uji eksperimental dan numerik terhadap struktur dinding batu bata dan portal- rangka kayu tradisional dapat dipergunakan untuk memperediksi tingkat kerusakan akibat beban
lateral monotonik maupun siklik. Interpretasinya dari FEMA ini pada umumnya berkaitan dengan evaluasi terhadap perbaikan dan kemungkinan cost yang diperlukan pada struktur tersebut.
FEMA 461 merekomendasikan penggunaan sebuah prosedur yakni fragility function sebagai salah satu prosedur sederhana untuk mengevaluasi tingkat kerusakan struktur. Dari studi ini,
dibangun sebuah kurva drift-base fragility untuk memperoleh sebuah estimasi dari probailitas yang ditentukan oleh ambang batas lendutan deformasi pada puncak struktur. Deformasi akibat
beban lateral monotonik maupun siklik biasanya diasosiasikan dengan beberapa kegagalan struktur awal misalnya berupa retak crack sampai pada pengamatan terhadap retak diagonal
shear failure atau sampai pada keruntuhan secara total collapse.
Kata kunci : Non-engineered structure, batu bata dan kayu, uji lateral, fragility study
1. PENDAHULUAN
Latar belakang
The 2011 Annual Disaster Statistical Review Debby Guha-Sapir, 2011 melaporkan bahwa 5 negara yang paling sering dilanda bencana alam selama dekade terakhir adalah Cina, Amerika Serika, Filipina, India dan
Indonesia. Diantaranya, Filipina dan Indonesia adalah negara berkembang yang resikonya masih sangat tinggi menghadapi bencana alam, maka lebih rentan Roberto Meli, 2004 dalam menghadapi kejadian bencana.
Penelitian ini berkaitan dengan kondisi aktual yang dimiliki oleh Indonesia dimana gempa bumi sering terjadi karena interaksi kontak konvergen antara lempeng Indo-Australia dan tektonik Eurasia M. B. Sørensen, 2007;
Survey-USGS, 2010. Akibat kegiatan subduksi disepanjang garis Sunda trench, selain menghasilkan gempa bumi juga memicu timbulnya hampir 76 zone gunung api disepanjang garis patahan Ales Spicak, 2005;
USGS-vulcan, 1997. Sehingga Indonesia mengalami gempa tektonik dan gempa vulkanik. Hal ini memberikan gambaran beban ekstrim alami yang dinamis yang selalu terjadi terhadap struktur gedung baik bertingkat rendah,
sedang maupun tinggi di Indonesia. Namun, penelitian ini terbatas pada pembebanan gempa terhadap jenis bangunan bertingkat rendah low-rise khususnya struktur dengan dinding batu bata unreinforce masonry:
URM yang cukup memprihatinkan yang menerima beban gempa serta rangka kayu traditional timber frame yang memiliki performa yang lebih baik.
Struktur kayu tradisional dalam prakteknya sangat baik untuk dipertimbangkan dalam rekayasa seismik. Meskipun rangka kayu tradisional memiliki reputasi yang baik untuk menghadapi gempa, tetapi tidak banyak
penjelasan tentang perilakunya Runa, 2000. Oleh karena itu, penelitian yang berkaitan dengan mekanisme pembebanan dan kegagalan struktural pada struktur kayu diperlukan. Banyak studi telah dilakukan terkait
efektivitas metode penyambungan kayu. Di sisi lain, penelitian tentang struktur kayu terbatas di Indonesia Runa, 2000.
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana SM-
Pada kondisi lainnya bahwa bangunan masonry URM maupun infill-masonry khususnya non-engineered structure yang jumlahnya hampir 60 di Indonesia Kusumastuti, 2008, terutama struktur batu bata yang rusak
parah menyebabkan korban jiwa dan kerugian materi Boen, 2000; 2001; 2006a; b; 2009; Boen and Pribadi, 2003 selama kejadian gempa. Menariknya, struktur rangka kayu tradisional, seperti rumah panjang panggung,
bisa menahan gempa bumi tanpa kerusakan yang signifikan P. Pudjisuryadi 2005. Rumah tradisional omo hada adalah salah satu contoh yang baik tahan terhadap gempa. Pengamatan struktur perumahan kayu yang
ringan memiliki ketangguhannya setelah gempa 7.0 MW di HAITI EERI-USGS, 2010. Tidak ada kerusakan atau kehancuran struktur pada perumahan yang terbuat dari kayu. Pada dasarnya, bobot yang ringan dari bahan
bangunan mengurangi gaya inersia gempa. Pengamatan yang berkaitan dengan kinerja struktur performance base terhadap URM dan infill-masonry beserta portalrangka kayu traditional timber frame juga telah
dilakukan dengan simulasi numerik Susila, 2012a; b. Hasil studi menunjukkan bahwa kinerja seismik struktur rangka kayu sambungan tradisional lebih baik dibandingkan URM karena adanya knee-brace dan karakteristik
material kayunya sendiri. Namun, beberapa bangunan kayu menderita kerusakan setelah tsunami, bencana kebakaran Kantorinfokom, 2007, karena material yang digunakan adalah kayu ringan dan mudah terbakar serta
angin ribut dapat menyebabkan keruntuhnya ANTARA News, 2012; Balipost, 2013
Manfaat penelitian
Memberikan informasi tentang ketahanan struktur berkaitan dengan kinerja seismik-nya pada bangunan URM dan rangka kayu traditional timber frame. Untuk menentukan kapasitas lateral dari URM dan timber frame
dilakukan kajian dan pengamatan eksperimental dan numerical dengan pembebanan tipikal statik pushover monotonik dan siklik. Dari hasil pengamatan dapat dilakukan perbaikan struktur retrofitting, strengthening
sehingga dapat meningkatkan kapasitas lateral secara khusus dan meningkatkan kinerja seismiknya. Bambu sebagai salah satu material yang sustainable juga dipergunakan sebagi tulangan pada dinding batu bata dan
sebagai pengikat luar woven type sebagai upaya memperbaiki kinerja struktur masonry. Penggunaan bambu sangat memungkinkan sebagai material alternative dan material ini mudah didapatkan pada daerah-daerah yang
terpencil ataupun diperkotaan. Pengamatan juga dilakukan untuk timber frame yang menggunakan traditional base isolation batu, kemudian dilakukan perbaikan kinerja pada perletakannya dengan menggunakan fix
support steel base plate and connector hal ini dilakukan karena alasan penggunaan kolom miring.
2. METODE PENELITIAN
