Perkuatan Seismik Struktur Gedung Beton Bertulang Menggunakan Breising Baja Tipe-X.

PERKUATAN SEISMIK STRUKTUR GEDUNG BETON
BERTULANG MENGGUNAKAN BREISING BAJA TIPE-X

TUGAS AKHIR

Oleh :
A A AYU SRI INDRAWATI
1204105013

JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
2016

ABSTRAK
Pada penelitian ini dilakukan perbandingan simpangan, gaya-gaya dalam
dan luas tulangan struktur gedung beton bertulang dengan dan tanpa perkuatan
breising baja tipe-X (SRB). Struktur yang dianalisis diasumsikan berfungsi
sebagai perkantoran dengan jumlah lantai 3, 5 dan 10. Model struktur berupa
struktur beton bertulang dengan sistem rangka pemikul momen (SRPM) yang
dibebani dengan beban gempa SNI 2002 dan SNI 2012 sebagai model

pembanding serta struktur breising konsentrik tipe-X (SRB) yang dianalisis secara
konvensional dan bertahap. Analisis dilakukan dengan menggunakan bantuan
software SAP2000 v.17.
Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa dengan dimensi elemen
struktur yang sama, model SRB memiliki kekakuan dan kekuatan yang lebih besar
dari model OF. Hal ini dapat dilihat berdasarkan simpangan dan gaya-gaya dalam
model SRB yang lebih kecil dari OF. Simpangan mengecil dengan persentase
75,99%, 78,99%, dan 65,86% untuk struktur 3, 5, dan 10 lantai.. Momen balok
berkurang hingga 34,47%, 36,37% dan 29,46% %, gaya geser balok berkurang
hingga 22,83%, 25,39%, dan 19,79%, momen kolom berkurang hingga 43,86%,
51,38%, dan 37,33%, gaya geser kolom berkurang hingga 44,68%, 50,13%, dan
37,15% untuk gedung 3, 5 dan 10 lantai.
Dari hasil analisis juga diperoleh kesimpulan bahwa analisis konstruksi
bertahap memiliki nilai gaya-gaya dalam yang sedikit lebih besar dari analisis
konvensional dengan persentase dengan persentase dengan persentase 0,40%,
0,18%, dan 1,08% pada momen balok, 0,11%, 0,10%, dan 0,55% pada gaya geser
balok, 0,09%, 0%, dan 0,71% pada momen kolom, 9,13%, 0,11%, dan 0% pada
gaya geser kolom, serta 0,05%, 1,51% dan 1,61% pada gaya normal kolom.
Penambahan breising juga menyebabkan luas tulangan perlu dari elemen
struktur menurun, baik pada analisis konvensional maupun analisis bertahap. Pada

analisis konstruksi bertahap luas tulangan kolom rata-rata menurun 47,41%,
61,32%, dan 35,08%, tulangan tumpuan balok rata-rata menurun 24,44%,
35,99%, dan 26,33%, tulangan lapangan balok rata-rata menurun 17,36, 12,43%
dan 26,33% untuk struktur 3, 5, dan 10 lantai. Pada analisis konvensional luas
tulangan kolom rata-rata menurun 51,41%, 61,81%, dan 33,50%, tulangan
tumpuan balok rata-rata menurun 36,81%, 42,97%, dan 33,50%, tulangan
lapangan balok rata-rata menurun 37,31%, 24,94%, dan 36,60% untuk struktur 3,
5, dan 10 lantai.
Pada penelitian ini, teknik perkuatan yang direncanakan tidak mampu
memperkuat struktur gedung 10 lantai, sehingga perlu melakukan studi lebih
lanjut mengenai konfigurasi atau penempatan breising pada gedung 10 lantai.
Kata kunci : analisis konstruksi bertahap, breising baja, perkuatan seismik,
struktur beton bertulang.

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha
Esa, karena atas berkat rahmat-Nya penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Perkuatan Seismik
Struktur Gedung Beton Bertulang Menggunakan Breising Baja Tipe-X” ini dapat diselesaikan.
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya tak lepas dari bimbingan,

bantuan, dorongan semangat dari berbagai pihak, sehingga melalui kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1.

Bapak Ir. Made Sukrawa, MSCE.,Ph.D. dan Ibu Ir. I.A.M Budiwati, MSc., Ph.D. selaku
Dosen Pembimbing Tugas Akhir, serta Bapak Dr. Ir. I Wayan Suweda, MSP., Mphil. selaku
Dosen Pembimbing Akademik.

2.

Orang tua dan keluarga yang memberikan dukungan penuh dalam penyelesaian studi S1.

3.

Teman-teman yang selalu memberi semangat dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna baik dari isi maupun teknis

penulisannya, untuk itu penulis menerima segala kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk
penulisan yang lebih baik nantinya.

Denpasar, April 2016

Penulis

DAFTAR ISI
HALAMAN PERNYATAAN
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
ABSTRAK ........................................................................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................................................
DAFTAR ISI .....................................................................................................................................

DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
BAB I
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

BAB II
2.1
2.2

2.3

2.4

2.5
2.6
2.7

BAB III

i
ii
iii

v

vii
viii

PENDAHULUAN
Latar Belakang..........................................................................................
Rumusan Masalah.........................................................................................................
Tujuan Penelitian ..........................................................................................................
Manfaat Penelitian ........................................................................................................
Batasan Masalah .......................................................................................

1
2
2
3
3

TINJAUAN PUSTAKA
Perbandingan SNI-1726-2002 dengan SNI-1726-2012 .......................................
Metode Perkuatan Struktur ........................................................................................
2.2.1

Pembesaran Dimensi .....................................................................................
2.2.2
Penambahan Breising ....................................................................................
2.2.3
Penambahan Dinding Geser dan Dinding Pengisi .........................................
Sistem Rangka Breising Konsentrik................................................................
2.3.1
Sistem Rangka Breising Konsentrik Biasa ....................................................
2.3.2
Sistem Rangka Breising Konsentrik Khusus .................................................
Penelitian Terkait Penggunaan Breising sebagai Perkuatan Struktur Rangka
Beton Bertulang ............................................................................................................
2.4.1
Youssef et al (2007)........................................................................................
2.4.2
Massumi dan Absalan (2013) .........................................................................
2.4.3
Massumi dan Tasmini (2008) .........................................................................
2.4.4
Visvanath et al (2010).....................................................................................

2.4.5
Ismail et al (2015)...........................................................................................
2.4.6
Maheri (2009).................................................................................................
Beton….........................................................................................................................
Analisis Konstruksi Bertahap .......................................................................................
Penelitian Terkait Analisis Konstruksi Bertahap ..........................................................
2.6.1
Yousuf Dinar et al (2014) ...............................................................................
2.6.2
K.M Pathan et al (2014) .................................................................................
2.6.3
Melina (2011) .................................................................................................

4
8
8
11
12
12

13
13
14
14
16
19
20
21
22
24
25
28
28
30
32

METODE PENELITIAN

3.1 ................................................................................................................................ P
rosedur Penelitian ......................................................................................................... 33

3.2 ................................................................................................................................ P
emodelan Struktur Gedung 3, 5, dan 10 Tingkat .......................................................... 35
3.2.1
Data Material ................................................................................................. 35
3.2.2
Data Geometri Struktur.................................................................................. 35
3.2.3
Data Pembebanan .......................................................................................... 38
3.3 ................................................................................................................................ P
emodelan Breising ........................................................................................................ 39
3.3.1
Metode Analisis Konvensional...................................................................... 41
3.3.2
Metode Analisis Konstruksi Bertahap ........................................................... 41

3.4 ................................................................................................................................ A
nalisis Model................................................................................................................. 45
3.5
Perbandingan Perilaku .................................................................................................. 45

BAB IV
4.1
4.2
4.3

4.4
4.5

BAB V
5.1
5.2

HASIL DAN PEMBAHASAN
Model Gedung .............................................................................................................
Simpangan ...................................................................................................................
Gaya-gaya dalam .........................................................................................................
4.3.1
Gaya-gaya dalam Balok.................................................................................
4.3.2
Gaya-gaya dalam Kolom ...............................................................................
Perbandingan Luas Tulangan.......................................................................................
Gaya-gaya pada breising..............................................................................................

46
52
55
55
58
61
64

PENUTUP
Kesimpulan ................................................................................................................... 67
Saran ............................................................................................................................ 68

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................
LAMPIRAN A...................................................................................................................................
LAMPIRAN B ...................................................................................................................................
LAMPIRAN C...................................................................................................................................
LAMPIRAN D...................................................................................................................................

69
71
74
81
88

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk tipikal spektrum respon gempa rencana
5
Gambar 2.2 Spektrum respons desain
5
Gambar 2.3 Keefektifan dinding dan breising
8
Gambar 2.4 Metode konstruksi jaket kolom
9
Gambar 2.5 Steel jacketing
10
Gambar 2.6 Belitan serat karbon
10
Gambar 2.7 Tipe breising
11
Gambar 2.8a Detail rangka momen
15
Gambar 2.8b Detail rangka breising
15
Gambar 2.9 Hubungan beban dan rasio simpangan
16
Gambar 2.10a Rangka momen
17
Gambar 2.10b Rangka momen dengan pelat buhul
17
Gambar 2.10c Rangka breising konsentrik
17
Gambar 2.10d Detail pelat buhul
17
Gambar 2.11 Pola retak dari pengujian
18
Gambar 2.12a Rangka tanpa breising UBF1 dan rangka breising BF1
18
Gambar 2.12b Rangka tanpa breising UBF1 dan rangka dengan pelat buhul UBF2
18
Gambar 2.13a Kurva tegangan-regangan beton normal
25
Gambar 2.13b Kurva tegangan-regangan beton mutu tinggi
25
Gambar 2.14 Tahap dalam analisis konstruksi bertahap
29
Gambar 2.15a
Gambar 2.15b
Gambar 3.1
Gambar 3.2a
Gambar 3.2b
Gambar 3.2c
Gambar 3.2d
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 3.9
Gambar 3.10
Gambar 3.11
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7

Analisa konvensional..............................................................................................
Analisa kostruksi bertahap......................................................................................
Kerangka analisis....................................................................................................
Denah struktur ........................................................................................................
Portal struktur lantai 3 ............................................................................................
Portal struktur lantai 5 ............................................................................................
Portal struktur lantai 10 ..........................................................................................
Cara me-releases momen pada breising .................................................................
Hasil releases ujung-ujung breising .......................................................................
Pembebanan SRB-K ...............................................................................................
Tahap 1 pembebanan SRB-AB...............................................................................
Tahap 2 pembebanan SRB-AB...............................................................................
Tahap 3 pembebanan SRB-AB...............................................................................
Tahap 1 pemodelan SRB-AB .................................................................................
Tahap 2 pemodelan SRB-AB .................................................................................
Tahap 3 pemodelan SRB-AB .................................................................................
Model gedung 3D 3 lantai ......................................................................................
Model gedung 3D 5 lantai ......................................................................................
Model gedung 3D 10 lantai ....................................................................................
Luas tulangan model gedung 3 lantai dengan beban gempa SNI 1726:2002 pada
portal X...................................................................................................................
Luas tulangan model gedung 3 lantai dengan beban gempa SNI 1726:2012 pada
portal X...................................................................................................................
Luas tulangan model gedung 5 lantai dengan beban gempa SNI 1726:2012 pada
portal X ..................................................................................................................
Luas tulangan model gedung 5 lantai dengan beban gempa SNI 1726:2012 pada
portal X...................................................................................................................

31
31
34
36
36
37
37
40
40
41
42
42
43
44
44
45
46
47
48
49
49
50
50

Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15

Potongan luas tulangan model gedung 10 lantai dengan beban gempa SNI
1726:2012 pada portal X ........................................................................................
Potongan luas tulangan model gedung 10 lantai dengan beban gempa SNI
1726:2012 pada portal X ........................................................................................
Perbandingan simpangan pada model OF 2002, OF 2012, SRB-K dan SRB-AB
portal 3 lantai..........................................................................................................
Perbandingan simpangan pada model OF 2002, OF 2012, SRB-K dan SRB-AB
portal 5 lantai..........................................................................................................
Perbandingan simpangan pada model OF 2002, OF 2012, SRB-K dan SRB-AB
portal 10 lantai ........................................................................................................
Gaya normal untuk gedung 3 lantai........................................................................
Gaya normal untuk gedung 5 lantai........................................................................
Gaya normal untuk gedung 10 lantai......................................................................

51
51
52
53
53
65
65
66

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 45
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Tabel 4.8
Tabel 4.9
Tabel 4.10
Tabel 4.11
Tabel 4.12
Tabel 4.13
Tabel 4.14
Tabel 4.15
Tabel 4.16
Tabel 4.17
Tabel 4.18
Tabel 4.19
Tabel 4.20
Tabel 4.21
Tabel 4.22
Tabel 4.23
Tabel 4.24
Tabel 4.25
Tabel 4.26
Tabel 4.27
Tabel 4.28

Perbandingan SNI-1726-2002 dengan SNI-1726-2012 ....................
Data model hasil pengujian...............................................................
Hasil verifikasi program SAP2000 ...................................................
Dimensi komponen struktur..............................................................
Dimensi struktur................................................................................
Drift ratio tiap lantai struktur gedung 3 lantai ..................................
Drift ratio tiap lantai struktur gedung 3 lantai ..................................
Drift ratio tiap lantai struktur gedung 3 lantai ..................................
Momen lapangan maksimum balok pada struktur gedung 3 lantai ..
Momen lapangan maksimum balok pada struktur gedung 5 lantai ..
Momen lapangan maksimum balok pada struktur gedung 10 lantai
Momen tumpuan maksimum balok pada struktur gedung 3 lantai ...
Momen tumpuan maksimum balok pada struktur gedung 5 lantai ...
Momen tumpuan maksimum balok pada struktur gedung 10 lantai .
Gaya geser maksimum balok pada struktur gedung 3 lantai.............
Gaya geser maksimum balok pada struktur gedung 5 lantai.............
Gaya geser maksimum balok pada struktur gedung 10 lantai...........
Momen maksimum kolom pada struktur gedung 3 lantai.................
Momen maksimum kolom pada struktur gedung 5 lantai.................
Momen maksimum kolom pada struktur gedung 10 lantai...............
Gaya geser maksimum kolom pada struktur gedung 3 lantai ...........
Gaya geser maksimum kolom pada struktur gedung 5 lantai ...........
Gaya geser maksimum kolom pada struktur gedung 10 lantai .........
Gaya normal maksimum kolom pada struktur gedung 3 lantai ........
Gaya normal maksimum kolom pada struktur gedung 5 lantai ........
Gaya normal maksimum kolom pada struktur gedung 10 lantai ......
Perbandingan luas tulangan kolom gedung 3 lantai..........................
Perbandingan luas tulangan kolom gedung 5 lantai..........................
Perbandingan luas tulangan kolom gedung 10 lantai........................
Perbandingan luas tulangan balok gedung 3 lantai ...........................
Perbandingan luas tulangan balok gedung 5 lantai ...........................
Perbandingan luas tulangan balok gedung 10 lantai .........................

4
15
27
30
47
55
55
55
56
56
56
57
57
57
58
58
58
59
59
60
60
60
61
61
61
62
63
63
63
63
64
64

DAFTAR NOTASI

Cs

: Koefisien respon seismik

Ec

: Modulus elastisitas beton (MPa)

Es

: Modulus elastisitas baja (MPa)

Fa

: Koefisien situs untuk periode pendek (0,2 detik)

f’c

: Kuat tekan beton (MPa)

Fi

: Beban gempa nominal static ekuivalen yang menangkap pada pusat
massa pada taraf lantai tingkat ke-i struktur atas gedung

fu

: Tegangan putus baja (MPa)

Fv

: Koefisien situs untuk periode 1 detik

fy

: Tegangan leleh baja (MPa)

I

: Faktor keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh Gempa Rencana
pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang
berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh tersebut selama umur
gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.

N

: Jumlah tingkat

R

: Faktor modifikasi respons dalam Tabel 9 pada SNI 1726-2012

SD1

: Parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda sebesar

S1

: Parameter percepatan respons spektral pada periode 1 detik

SDS

: Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentan perioda

1,0 dt.

pendek
Ss
T

: Parameter percepatan respons spectral pada periode pendek
: Waktu getar alami struktur gedung dinyatakan dalam detik yang
menentukan besarnya Faktor Respons Gempa struktur gedung dan
ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana

V

: Gaya lateral desain total atau gaya geser dasar struktur (kN)

W

: Berat seismik efektif struktur (kg)

γc

: Berat jenis beton bertulang (kg/m3)

ζ

: Faktor pengali dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh gempa
rencana pada taraf pembebanan nominal untuk mendapatkan simpangan
maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi diambang
keruntuhan

ψ

: Koefisien pengali dari percepatan puncak muka tanah (termasuk faktor
keutamaannya) untuk mendapatkan faktor respons gempa vertical,
bergantung pada Wilayah Gempa.

kurvanya

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Dengan ditetapkannya SNI-1726-2012 sebagai revisi dari SNI-1726-2002

tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung dan Non
Gedung, maka terdapat beberapa wilayah di Indonesia yang mengalami
peningkatan risiko gempa.

Dalam SNI gempa, risiko ini dinyatakan sebagai

kategori desain seismik (KDS), dengan kategori A, B, C sebagai kategori rendah
sampai sedang dan kategori D, E, F sebagai kategori tinggi. Berdasarkan SNI-17262012, daerah Bali Selatan yang awalnya termasuk wilayah gempa V dengan
tingkatan risiko gempa yang sedang berubah menjadi kategori desain seismik D
yang merupakan kategori tinggi. Perubahan ini akan menyebabkan adanya
peningkatan atau penurunan beban gempa rencana dan peningkatan syarat
pendetailan struktur.
Terdapat beberapa metode yang sudah sering digunakan untuk memperkuat
struktur yang sudah ada (existing), antara lain peningkatan kekuatan elemen
struktur melalui pembesaran dimensi, penambahan lapisan berupa pelat baja atau
bahan komposit seperti FRP (Fiber Reinforced Polymer), penambahan komponen
struktur seperti kolom, pengurangan berat komponen non struktural, dan perkuatan
rangka melalui pemasangan breising baja atau dinding pengisi.
Diantara banyak metode yang tersedia, salah satu metode perkuatan yang
sudah sering digunakan adalah penambahan breising baja. Dipilih breising dengan
material baja karena dalam pengerjaannya pemasangan breising baja akan lebih
mudah daripada pemasangan breising beton. Selain itu, breising dengan material
baja mampu menerima tarik dan tekan, serta tidak mengurangi estetika bangunan.
Berbagai studi dan pengujian di Laboratorium telah dilakukan untuk
membuktikan bahwa penambahan breising pada struktur akan mampu
meningkatkan kekuatan struktur itu sendiri (Youssef et al., 2006; Massumi and
Absalan, 2013; Maheri, 2009). Berdasarkan hasil studi dan pengujian tersebut
diperoleh hasil bahwa penambahan breising baja ini mampu menambah kekuatan
pada struktur dalam menahan beban lateral akibat gempa. Berdasarkan penelitian

1

oleh Youssef et al. (2006) model gedung tanpa breising mampu menahan beban
hanya sampai 55 kN sedangkan model gedung dengan breising mampu menahan
beban hingga 140 kN. Selain itu, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh
viswanath et.al (2010), diperoleh hasil bahwa breising tipe X paling efektif dalam
menambah kekakuan dan kekuatan struktur, sehingga dalam penelitian ini dipilih
breising baja tipe X.
Analisis struktur dengan tambahan breising perlu memperhitungkan kondisi
struktur sebelum diberikan penambahan breising, seperti lendutan yang telah
terjadi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan analisis konstruksi bertahap.
Penelitian yang dilakukan oleh Melina (2014) menunjukkan bahwa analisis
konstruksi bertahap pada struktur gedung memberikan hasil simpangan, lendutan,
momen dan geser yang lebih besar dibandingkan dengan analisis secara
konvensional (Melina, 2014).
Berdasarkan uraian tersebut, maka dalam penelitian ini akan dilakukan
analisis konstruksi bertahap pada struktur beton bertulang dengan penambahan
breising baja tipe X. Penambahan breising dilakukan pada gedung yang sudah ada,
sehingga pada analisis konstruksi bertahap, penambahan breising menjadi tahapan
kedua dan bekerja pada tahap 3 secara bersamaan ketika beban gempa telah
dikerjakan.

1.2

Rumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas pada penelitian ini adalah bagaimanakah

perilaku struktur gedung beton bertulang yang diberi tambahan breising baja tipeX yang dianalisis dengan metode konvensional dan konstruksi bertahap, dengan
OF 2002 dan OF 2012 dijadikan sebagai model pembanding. Perilaku yang ditinjau
meliputi deformasi, gaya-gaya dalam, dan kebutuhan tulangan.

1.3

Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai melalui penulisan penelitian ini adalah

untuk mengetahui perilaku struktur beton bertulang yang diberi tambahan breising
baja tipe-X yang dianalisis dengan metode konvensional dan konstruksi bertahap

2

dengan OF 2002 dan OF 2012 dijadikan sebagai model pembanding. Perilaku yang
ditinjau meliputi deformasi, gaya-gaya dalam, dan kebutuhan tulangan.

1.4

Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan didapatkan dari penulisan penelitian ini adalah

dapat memberikan informasi mengenai penerapan analisis konstruksi bertahap pada
perencanaan struktur gedung.

1.5

Batasan Penelitian
Batasan masalah yang digunakan untuk membatasi topik yang akan dibahas

dalam penelitian ini, adalah sebagai berikut:
1. Gedung dianggap terjepit pada level lantai dasar sehingga tidak dilakukan
peninjauan terhadap pondasi dan interaksi antara struktur dengan tanah
diabaikan.
2. Struktur eksisting dianggap sudah didesain dan dibangun berdasarkan SNI
gempa lama, kemudian ditinjau dengan SNI gempa baru dan mengalami
peningkatan kebutuhan tulangan, sehingga diberi perkuatan breising baja.
3. Analisa gempa dengan metode statik ekivalen.
4. Analisis yang digunakan adalah analisis nonlinier konstruksi bertahap.
5. Diambil gedung dengan jumlah tingkatan 3, dan 5 untuk penerapan gedung
diwilayah Bali, dan merupakan tingkatan gedung yang banyak diterapkan,
sedangkan untuk gedung lantai 10 digunakan sebagai model untuk analisis
gedung tinggi.
6. Tidak melakukan peninjaun terhadap penampang retak seperti yang disarankan
pada SNI.
7. Penempatan breising direncanakan ditengah bentang, karena gedung
direncanakan memiliki tiga bentang, agar simetris breising ditempatkan
dibagian tengah.

3

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Perbandingan SNI -1726-2002 dengan SNI-1726-2012
SNI-1726-2012 mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung merupakan peraturan gempa terbaru
yang menggantikan SNI-1726-2002. Pada SNI-1726-2012 terdapat tambahan
mengenai Kategori Desain Seismik yang terbagi dalam 6 kategori yakni A, B, C,
D, E, dan F. KDS inilah yang menyebabkan perubahan tingkatan risiko gempa pada
wilayah-wilayah tertentu. Perbandingan dari kedua SNI tersebut disajikan dalam
Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Perbandingan SNI-1726-2002 dengan SNI-1726-2012
No
SNI-1726-2002
SNI-1726-2012
1

Pada SNI ini nilai I ditentukan Dalam

menentukan

berdasarkan perkalian nilai I1 dan I2 bangunan

dan

kategori

faktor

risiko

keutamaan

bangunan bergantung dari fungsi/jenis

pada Tabel A.1 Lampiran A.

pemanfaatan bangunan tersebut.
Nilai faktor keutamaan diatur pada Tabel
A.3 Lampiran A.
2

Jenis tanah pada SNI-1726-2002 Berdasarkan sifat-sifat tanah pada situs,
Pasal 4.6.3 ditetapkan dalam tiga maka situs harus diklasifikasikan sebagai
kategori, yakni tanah keras, tanah kelas situs SA, SB, SC, SD, SE, atau SF
sedang dan tanah lunak.

3

Penentuan

wilayah

(Tabel A.4 Lampiran A).
gempa Parameter spektrum respons percepatan

disesuaikan dengan lokasi/daerah pada periode pendek (SMS) dan periode 1
pada

Peta

Wilayah

Gempa detik (SD1) yang sesuai dengan pengaruh

Indonesia pada Pasal 4.7.1 SNI- klasifikasi situs, harus ditentukan dengan
1726-2002. Indonesia ditetapkan perumusan berikut.
terbagi dalam 6 wilayah gempa,

2
SDS= FaSs
3
wilayah gempa 1 adalah wilayah

(2.1)

dengan kegempaan paling rendah

4

Tabel 2.1 (lanjutan)
No
SNI-1726-2002

SNI-1726-2012

dan wilayah 6 dengan kegempaan
paling tinggi.
4

SD1 =

2
FvS1
3

(2.2)

Untuk menentukan pengaruh gempa Bila spektrum respons desain diperlukan
rencana pada struktur gedung, maka oleh tata cara ini dan prosedur gerak
untuk

masing-masing

gempa

ditetapkan

wilayah tanah dari spesifik-situs tidak digunakan,
Spektrum maka kurva spektrum respons desain

Respons Gempa Rencana C-T, harus dikembangkan dengan mengacu
dengan

bentuk

tipikal

seperti pada Gambar 2.2 sesuai SNI-1726-2012

Gambar 2.1.

5.

Gambar 2.1 Bentuk tipikal
spektrum respons gempa rencana

Gambar 2.2 Spektrum respons desain

Sumber: SNI-1726-2002

Sumber: SNI-1726-2012

Nilai

faktor

ditentukan

reduksi

gempa Faktor koefisien modifikasi respon (R),

berdasarkan

tingkat pembesaran defleksi (Cd), dan faktor

daktilitas struktur dan jenis sistem kuat lebih sistem (Ω o). Faktor-faktor
struktur yang digunakan.

tersebut ditentukan berdasarkan sistem
penahan gaya seismik struktur bangunan.

5

Tabel 2.1 (lanjutan)
No
SNI-1726-2002
6.

SNI-1726-2012

Pasal 5.6 SNI-1726-2002 mengatur Untuk menentukan perioda fundamental
pembatasan

waktu

fundamental

untuk

getar

alami struktur

(T),

digunakan

perioda

mencegah fundamental pendekatan (Ta). Periode

penggunaan struktur gedung yang fundamental pendekatan (Ta) dalam
terlalu fleksibel. Nilai waktu getar detik, ditentukan dari persamaan berikut:
alami fundamental T1 dari struktur Ta = C t hnx

(2.4)

gedung harus dibatasi, bergantung Keterangan:
pada koefisien ζ untuk wilayah hn
= ketinggian struktur dalam (m)
gempa

tempat

struktur

gedung

di atas dasar sampai tingkat

berada dan jumlah tingkatnya n
menurut persamaan

tertinggi struktur

Koefisien Ct dan x ditentukan
(2.3) berdasarkan Tabel A.9 Lampiran A.

T1 < ζ . n
Keterangan:

Ta = 0,1N

(2.5)

ζ = koefisein sesuai wilayah gempa Keterangan:
(Tabel A.2 Lampiran A)
N = jumlah tingkat
n = jumlah tingkat
7.

Gaya geser dasar dari metode statik Persamaan
ekuivalen

dihitung

.

digunakan

dalam

berdasarkan menghitung gaya geser dasar dalam

persamaan berikut.
V1 =

yang

Wt

metode statik ekuivalen adalah sebagai
(2.6)

berikut:
V = Cs. W

Keterangan:

Keterangan:

V1

= gaya geser dasar nominal

V = gaya geser dasar

C1

= faktor respons gempa

Cs = koefisien respons seismik

untuk waktu getar fundamental
I

= faktor keutamaan

R

= faktor reduksi gempa

Wt

= berat total struktur

(2.7)

W = berat bangunan
Cs =

S DS

R
 
 Ie 

(2.8)

6

Tabel 2.1 (lanjutan)
No
SNI-1726-2002

SNI-1726-2012
Nilai Cs yang dihitung sesuai dengan
persamaan tersebut tidak boleh kurang
dari persamaan berikut:
Cs=0,044SDSIe>0,01

(2.9)

Sebagai tambahan, untuk struktur yang
berlokasi di daerah dengan S1 sama
dengan atau lebih besar dari 0,6 g, maka
Cs harus tidak kurang dari persamaan
berikut:
Cs=

8.

0,5S1

R
 
 Ie 

(2.10)

Beban geser nominal (V) menurut Gaya gempa lateral di tingkat harus
Pasal 6.1.2 SNI-1726-2002 harus ditentukan dari persamaan berikut:
didistribusikan

sepanjang

tinggi Fx = Cvx V

(2.12)

struktur gedung menjadi beban- Dan,
beban

gempa

nominal

statik

Cvx =

ekuivalen Fi yang menangkap pada

w z

V

n

i 1

i

(2.11)

= berat lantai ke-i (beban

mati dan beban hidup)
Zi

= faktor distribusi vertikal

wi dan wx

= berat total bangunan
pada tingkat i atau x

hi dan hx

= gaya statik ekuivalen pada
lantai ke-i

Wi

Cvx
i

Keterangan:
Fi

i

k
i

Keterangan:

menurut persamaan:
wi z i

w h

(2.13)

n

i 1

pusat massa lantai tingkat ke-i

Fi =

w x h xk

= tinggi dari dasar sampai
tingkat i atau x

k

= eksponen yang terkait
dengan perioda
struktur

= ketinggian lantai ke-i dari
dasar

Sumber: SNI 03-1726- 2002 dan SNI-1726-2012

7

2.2

Metode Perkuatan Seismik Struktur
Metode perkuatan konvensional terdiri dari penambahan elemen struktur

baru dan memperbesar dimensi elemen struktur. Penambahan dinding geser dan
breising merupakan metode perkuatan yang paling banyak digunakan, karena kedua
metode tersebut lebih efektif dan biayanya lebih ringan dibandingkan pembesaran
dimensi kolom dan balok (IST Group, 2004). Keefektifan dari penambahan dinding
dan breising dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Keefektifan dinding dan breising
Sumber: Rodriguez et al. (1991)

Berdasarkan grafik hubungan gaya lateral dengan perpindahan di atas dapat
kita lihat perbedaan besarnya simpangan antara struktur rangka terbuka dengan
struktur rangka dengan perkuatan. Perkuatan struktur seperti penambahan breising
baja maupun dinding mampu meningkatkan kekuatan struktur, mengurangi
besarnya simpangan dan menyebabkan penurunan daktilitas struktur.

2.2.1 Pembesaran Dimensi
Pembesaran Dimensi merupakan metode perkuatan kolom gedung yang
sangat popular. Beberapa tipe pembesaran adalah steel jacketing, reinforced
concrete jacketing, fibre reinforced polymer composite jacket. Tujuan dari
pembesaran dimensi adalah sebagai berikut:
1. Untuk meningkatkan ketahanan beton dengan serat tulangan melintang,
khususnya pada potongan melintang kolom.

8

2. Untuk meningkatkan kekuatan geser dengan serat tulangan melintang.
3. Untuk meningkatkan kekuatan lentur dengan serat tulangan memanjang.
Tujuan utama dari pembesaran dimensi dalah untuk meningkatkan kapasitas
seismik dari struktur rangka momen. Pembesaran dimensi juga berfungsi untuk
meningkatkan kekuatan lateral dan daktilitas beton (Waghmare, 2011). Berikut ini
beberapa jenis pembesaran dimensi yang umum untuk digunakan:
a. Reinforced concrete jacketing
Reinforced Concrete Jacketing dapat digunakan sebagai perbaikan atau
perkuatan pada kolom. Kerusakan pada bagian struktur yang ada sebelumnya
dapat diperbaiki dengan pembesaran dimensi. Terdapat 2 tujuan pemasangan
jaket kolom yaitu:
-

Meningkatkan kapasitas geser kolom, untuk meningkatkan kekuatan
desain balok-kolom yang lemah.

-

Untuk memperbaiki keretakan kolom dengan jaket baja memanjang yang
dibuat menerus pada sistem pelat yang bertumpu pada pondasi
(Waghmare, 2011).

Metode pemasangan jaket kolom ditunjukkan pada Gambar 2.4. Tulangan
longitudinal dipasang dengan melakukan pengeboran pada pelat dan
pemasangan tulangan dilakukan pada sudut dan tepi kolom, kemudian
dilakukan pengecoran beton pada bagian kolom yang baru.

Gambar 2.4 Metode konstruksi jaket kolom
Sumber: Waghmare, 2011

9

b. Steel jacketing
Steel jacketing merupakan salah satu metode perkuatan pada kolom yang sudah
banyak dilakukan. Pada metode ini, kolom dibungkus dengan pelat baja seperti
pada Gambar 2.5. Bentuk jaket yang digunakan dapat berbentuk persegi dan
pre-pabrikasi dua panel berbentuk L. Jarak antara jaket baja dengan beton
kolom kurang lebih 25 mm (Waghmare, 2011).

Gambar 2.5 Steel jacketing
Sumber: Waghmare, 2011

c. Fiber reinforced polymer
Beberapa peneliti telah menyelidiki kelayakan perkuatan dengan jaket serat
polimer untuk penguatan seismik kolom dengan menggunakan serat karbon
berkekuatan tinggi disekitar permukaan kolom seperti pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Belitan serat karbon
Sumber: Waghmare, 2011

10

2.2.2 Penambahan Breising
Penambahan breising baja diagonal pada struktur rangka momen eksisting
merupakan salah satu metode untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan sistem
struktur seperti pada Gambar 2.7. Breising baja dapat ditambahkan tanpa
meningkatkan berat struktur secara signifikan. Breising yang umum digunakan
adalah tipe breising konsentrik, karena breising eksentrik mahal dan sulit dalam
pelaksanaannya karena menggunakan mekanisme link (FEMA547, 2006).

Gambar 2.7 Tipe breising
Sumber: FEMA547 (2006)

Pemasangan breising baja dapat dilakukan pada eksterior maupun interior
gedung. Pemasangan pada eksterior gedung umumnya memungkinkan untuk akses
yang lebih mudah pada gedung dan biaya yang lebih sedikit (FEMA547, 2006).
Penambahan breising pada gedung akan selalu berdampak pada arsitektur dan
fungsi bangunan, sehingga pemilihan lokasi pemasangan breising harus

11

dipertimbangkan, mengingat adanya tata ruang, lokasi koridor, pintu, jendela, MEP,
pertimbangan struktural atau konstruksi.

2.2.3 Penambahan Dinding Geser dan Dinding Pengisi
Pada bangunan tinggi tahan gempa umumnya gaya-gaya pada kolom cukup
besar untuk menahan gempa yang terjadi, sehingga umumnya perlu menggunakan
elemen-elemen struktur kaku berupa dinding geser untuk menahan kombinasi gaya
geser, momen dan gaya aksial yang timbul akibat beban gempa. Dengan adanya
dinding geser yang kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa akan terserap
oleh dinding geser tersebut (Rakpahan, 2010).
Dinding pengisi pada bangunan adalah salah satu elemen bangunan yang
membatasi dan melindungi suatu area. Material yang sering digunakan sebagai
dinding pengisi adalah pasangan bata merah maupun pasangan batako. Jika dinding
dibuat dari bahan fleksibel maka perilaku struktur utama dalam menahan beban
lateral tidak akan terpengaruh karena bahan dindingnya akan mengalami deformasi
mengikuti deformasi struktur. Dalam kasus dinding yang kaku dan kuat seperti
batako maupun bata, walaupun lebih getas dari bahan kerangka, keberadaannya di
antara struktur kerangka akan menimbulkan interaksi yang mengubah kekakuan
struktur, terutama saat menerima beban lateral akibat gempa atau angin.

2.3

Sistem Rangka Breising Konsentrik
Sistem rangka batang breising konsentrik (SRBK) merupakan sistem

struktur untuk menahan beban lateral dengan kekakuan struktur yang tinggi, karena
adanya breising diagonal yang berfungsi untuk menahan beban lateral pada
struktur. Elemen breising pada sistem SRBK berfungsi untuk meningkatkan
kekakuan struktur, sehingga deformasi struktur akan menjadi lebih kecil. Elemen
breising diharapkan mampu berdeformasi inelastik yang besar tanpa terjadi
kehilangan yang signifikan pada kekuatan dan kekakuan struktur (AISC,2010).
Pada sistem struktur SRBK, kategori struktur dibagi menjadi dua yaitu sistem
rangka breising konsentrik biasa (SRBKB), dan sistem rangka breising konsentrik
khusus (SRBKK).

12

2.3.1 Sistem Rangka Breising Konsentrik Biasa
Berdasarkan AISC (2010) rangka breising konsentrik biasa bisa
diaplikasikan untuk rangka breising yang terhubung secara konsentris. Eksentrisitas
yang lebih rendah dibandingkan panjang balok diizinkan jika breising
diperhitungkan untuk momen eksentrik dengan perkuatan beban gempa. Rangka
breising konsentrik biasa didesain dengan ketentuan yang diharapkan untuk
memberikan kapasitas deformasi inelastik yang terbatas pada bagian dan
koneksinya. Pada perencanaan SRBKB tidak memerlukan analisis tambahan. Rasio
kelangsingan breising :
KL/r ≤ 4

/

.

(2.14)

2.3.2 Sistem Rangka Breising Konsentrik Khusus
Berdasarkan AISC (2010) rangka batang breising konsentrik khusus dapat
diaplikasikan untuk rangka breising yang terdiri dari batang yang terhubung secara
konsentris. Kebutuhan kekuatan dari kolom, balok dan sambungan dalam rangka
batang breising konsentrik khusus didasarkan pada kombinasi beban dan fungsi
penggunaan gedung, yang telah termasuk perkuatan beban seismik. Dalam
menentukan perkuatan beban gempa, pengaruh dari gaya horizontal termasuk kuat
lebih Emh harus diambil sebagai gaya terbesar ditentukan dari 2 analisis tersebut.
-

Analisis yang semua breising diasumsikan untuk menahan kekuatan yang sesuai
dengan kekuatan breising diharapkan pada tekanan dan tarikan.

-

Analisis yang semua breising diasumsikan untuk menahan gaya yang sesuai
dengan kekuatan yang diharapkan dan semua breising dalam tekan diasumsikan
untuk menahan kekuatan tekuk.
Breising ditentukan untuk mengabaikan tekan atau tarik yang berasal dari

beban gravitasi. Analisis harus mempertimbangkan kedua arah dari pembebanan
rangka (AISC, 2010). Penjabaran kekuatan pasca tekuk breising harus diambil
maksimal 0,3 kali dari kekuatan breising pada tekanan yang diinginkan.
Untuk pendistribusian beban lateral breising, salah satu arah dari gaya
paralel kebreising setidaknya 30% tetapi tidak lebih dari 70% dari total gaya
horizontal sepanjang garis itu yang ditahan oleh tarik breising, kecuali jika kekuatan
yang tersedia dari setiap breising pada tekanan lebih besar dari kebutuhan kekuatan

13

yang dihasilkan dari pengaplikasian dari kombinasi beban yang tepat ditentukan
oleh kode bangunan yang berlaku termasuk perkuatan beban gempa. Untuk tujuan
dari ketentuan ini, batang dari breising didefinisikan sebagai batang sendiri atau
batang paralel dengan rencana mengimbangi 10% atau kurang dimensi bangunan
tegak lurus pada batang breising. Kolom dan breising harus memenuhi persyaratan
daktilitas yang tinggi dan untuk balok harus memenuhi kecukupan daktilitas (AISC,
2010).
Breising harus memenuhi persyaratan AISC, 2010 yaitu:
1. Kelangsingan breising memiliki KL/r ≤ 200
2. Jarak konektor harus sedemikian sehingga rasio kelangsingan a/ri elemen
individual antara konektor tidak melebihi 0,4 kali rasio kelangsingan dari
batang yang dibuat. Jumlah dari ketersediaan kekuatan geser dari konektor
harus sama atau melampaui kekuatan tarik yang tersedia dari setiap elemen.
Jarak konektor harus seragam, tidak kurang dari 2 konektor harus digunakan
pada batang yang akan dibuat.
3. Luas bersih efektif breising harus tidak kurang dari luas kotor breising.
Spesifikasi minimum kekuatan leleh dari tulangan harus setidaknya spesifikasi
minimum kekuatan leleh dari breising. Koneksi dari tulangan ke breising harus
mempunyai kecukupan kekuatan untuk mengembalikan kekuatan tulangan
yang diharapkan pada setiap sisi dari bagian yang direduksi.

2.4

Penelitian Terkait Penggunaan Breising Sebagai Perkuatan Struktur
Rangka Beton Bertulang
Penggunaan breising sebagai perkuatan suatu struktur bukanlah hal yang

baru dalam bidang konstruksi. Selain sudah banyak diterapkan dalam struktur
gedung, beberapa penelitian juga telah banyak dilakukan untuk membuktikan
keefektifan dari penggunaan breising.

2.4.1 Youssef et al. (2006)
Penelitian tentang kinerja seismik rangka breising baja yang diperkuat
dengan breising baja konsentrik telah dilakukan oleh Youssef et. al (2007) dengan
membuat dan membebani 2 model struktur dengan skala yang diperkecil sebesar

14

2/5 dari aslinya. Model 1 rangka momen yang dirancang sesuai dengan persyaratan
SRPMM, sedangkan model 2 rangka momen dengan breising baja X dengan
pendetailan biasa seperti pada Gambar 2.8.

(a)

(b)

Gambar 2.8 (a) Detail rangka momen (b) Detail rangka breising
Sumber: Youssef et.al (2006)

Kedua model dibebani siklik sampai runtuh dan hubungan antara beban
dengan deformasi serta pola retak dicatat. Data-data pengujian disajikan pada Tabel
2.2.
Tabel 2.2 Data model hasil pengujian
Balok
Kolom
Model 1
Tulangan
memanjang
Sengkang
Model 2
Tulangan
memanjang
Sengkang
breising

140x160mm
2M10

140x160mm
4M15

6-35
140x160mm
2M10

6-35
140x160mm
4M10

6-70

6-70
L25x25x3,2

Beban
retak

Beban
leleh

Beban
Maks

30 kN

37,5
kN

55 kN

90 kN

105 kN

140 kN

Sumber: Youssef et.al (2007)

Hasil pengujian menunjukkan hubungan beban dan rasio simpangan seperti
pada Gambar 2.9. Kurva menunjukkan dari rangka mulai retak hingga keadaan
ultimit. Rangka breising mampu menahan hingga beban 140 kN , sedangkan rangka
momen hanya mampu menahan hingga beban 55 kN.

15

Gambar 2.9 Hubungan beban dan rasio simpangan
Sumber: Youssef et.al (2007)

Berdasarkan penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa:
1. Rangka breising jauh lebih kuat dan kaku dibandingkan dengan rangka momen
dengan pendetailan khusus untuk seismik.
2. Rangka breising yang dirancang dengan faktor reduksi beban yang sama lebih
memadai dalam menahan beban gempa.
3. Perencanaan rangka breising baja dapat dilakukan dengan cara konvensional
tanpa pendetailan khusus.

2.4.2 Massumi dan Absalan (2013)
Penelitian tentang interaksi antara sistem breising dan rangka pemikul
momen pada rangka beton bertulang dengan breising baja telah dilakukan oleh
Massumi dan Absalan (2013) dengan menguji dan memodel 2 buah rangka beton
bertulang yang dirancang dengan peraturan lama. Satu rangka diperkuat dengan
breising baja (BF1) sedangkan yang lain tidak diperkuat dengan breising baja
(UBF1). Interaksi antara rangka momen dengan breising dianalisis dengan
membuat model tambahan menggunakan software ANSYS dengan breising
dihilangkan tetapi pelat baja sambungannya tetap (UBF2).
Detail struktur yang akan diujikan setelah diskala 1/2,5 menghasilkan
panjang 1,92 m dengan tinggi 1,26 m dengan ukuran pondasi yaitu panjang 0,8 m

16

lebar 0,3 m dan tinggi 0,3 m dan tinggi 0,3 m. Ukuran balok dan kolom yaitu
120x120 mm, ukuran breising 20x20x2 mm dengan kuat leleh sekitar 240 MPa dan
kuat tekan beton f’c 25 MPa. Untuk pendetailan sambungan breising digunakan plat
gusset dengan ukuran L 100x100x10 mm dan PL 100x100x8 mm seperti Gambar
2.10.Pengujian kedua model tersebut dilakukan dengan memberikan beban vertikal
berupa beban gravitasi lantai yang dibantu dengan turnbuckle yang tertancap ke
bawah dan beban lateral. Pola keretakan yang terjadi ditunjukkan pada Gambar
2.11.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan breising pada rangka
beton bertulang meningkatkan kekuatan, kekakuan dan kapasitas absorpsi energi
struktur. Disamping itu interaksi antara rangka beton bertulang dan sistem breising
memiliki dampak positif terhadap perilaku struktur, yakni meningkatkan kekuatan
ultimit struktur.

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 2.10 (a) Rangka momen (b) Rangka momen dengan pelat buhul (c)
Rangka breising beserta konektornya (d) Detail pelat buhul
Sumber: Massumi dan Absalan (2013)

17

Gambar 2.11 Pola retak dari pengujian
Sumber: Massumi dan Absalan (2013)

(a)

(b)

Gambar 2.12 Hubungan antara lateral load dan lateral displacement (a) Rangka
tanpa breising UBF1 dan rangka breising BF1, (b) Rangka tanpa breising UBF1
dan rangka dengan plat buhul UBF2
Sumber: Massumi dan Absalan (2013)

Hasil pengujian software ANSYS juga menghasilkan peningkatan kekuatan
yang signifikan untuk rangka dengan penambahan breising. Ternyata pelat buhul
juga memberikan kekuatan pada rangka momen. Hasil interaksi keseluruhan
elemen tersebut menghasilkan perkuatan yang ditinjau dari penambahan elemen
sampai 100%.Peningkatan yang signifikan bisa dilihat pada Gamabr 2.12. Beban

18

lateral yang mampu diterima oleh rangka breising BF1 mencapai 60 kN, sedangkan
rangka momen hanya mampu menahan beban sampai 13 kN. Rangka dengan pelat
buhul mampu menahan beban sekitar 24 kN, yang membuktikan adanya perkuatan
yang dihasilkan pelat buhul.

2.4.3 Massumi dan Tasnimi (2008)
Penelitian tentang pengaruh perbedaan detail koneksi breising X pada
struktur beton bertulang yang diperkuat dengan sistem breising telah dilakukan oleh
Massumi dan Tasnimi (2008). Penelitian dilakukan untuk menemukan keefektifan
detail koneksi breising pada rangka beton dengan membuat 8 benda uji untuk
koneksi breising yang berbeda yang telah diskala 1:2:5.
Dalam penelitian ini dibuat dua rangka tanpa breising dengan kode UBF11
dan UBF12 sebagai kontrol spesimen dan lima pendetailan koneksi antara rangka
dan breising yang berbeda dengan kode BF11, BF12, BF21, BF22, BF23, dan
BF31. Untuk BF11 dan BF12 menggunakan baut dan nuts sebagai koneksi breising
pada rangka batang. Pada BF11 koneksi baut tertancap pada kolom dan balok,
sedangkan pada BF21 hanya tertancap pada kolom. Pada BF21, BF22 dan BF23
koneksi breising pada rangka batang menggunakan jaket baja. Pada BF21 tidak ada
hubungan antara jaket baja dengan permukaan beton, sedangkan pada BF22 dan
BF23 digunakan perekat epoxy untuk menyatukan jaket baja kepermukaan kolom
beton dan bagian dari balok. Pada BF31 breising telah ditetapkan pada pojok kolom
dan balok dengan pengelasan sebelum pengecoran. Pada penelitian ini, kolom
dibangun kaku di atas pondasi beton bertulang dengan dimensi 800 x 300 mm.
Sampel dites di bawah beban lateral yang berulang dan beban vertical
sebesar 18 kN. Dari lima tipe detail koneksi breising X, dengan koneksi baut yang
terhubung dengan balok dan kolom (BF11) mampu meningkatkan kekakuan
rangka, sehingga dapat digunakan untuk bangunan rendah sampai sedang. Koneksi
baut hanya pada kolom (BF12) tidak cukup kuat dan mengalami kerusakan yang
sangat signifikan, meskipun dapat digunakan untuk langkah awal. BF21 tidak
direkomendasikan untuk diterapkan karena detail dengan bentuk jaket baja tanpa
perekat epoxy menyebabkan slip pada sistem breising. Untuk tipe BF22 dan BF23

19

yang direkatkan dengan perekat epoxy serta BF31 yang diletakkan pada beton
memiliki performance yang lebih baik dari rangka batang lainnya.
Beban siklik menyebabkan kekuatan dan kekakuan berkurang dan
perpindahan meningkat pada perilaku inelastik. Sebagai faktanya, tarik pada
breising X pada beton bertulang dengan breising mendukung sebagian besar gaya
lateral, tetapi keruntuhan rangka disebabkan oleh leleh dari tarik breising dan terjadi
kegagalan tekuk dari tekanan breising.

2.4.4 Viswanath et al. (2010)
Penelitian tentang tipe breising terbaik sebagai perkuatan rangka beton
dalam menahan beban gempa telah dilakukan oleh Viswanath et.al (2010). Breising
baja merupakan salah satu sistem struktur yang umum digunakan untuk menahan
beban gempa pada gedung tingkat tinggi. Breising baja lebih ekonomis, mudah
dikerjakan dan fleksibel dalam desain kekuatan dan kekakuan. Ada banyak tipe
breising yang bisa digunakan sebagai perkuatan. Oleh karena itu, perlu dilakukan
penelitian tentang tipe breising yang paling efektif untuk digunakan.
Dalam pemodelan struktu