assessmen kerentanan bangunan beton...

ASSESSMEN KERENTANAN BANGUNAN BETON BERTULANG PASCA GEMPA

Tugas Akhir

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2014

Oleh : M. Gentar Wisnu Wijaya 3110100041

Dosen Pembimbing :

Endah Wahyuni, S.T., M.Sc., Ph.D. Data Iranata, S.T., MT., Ph.D.

BAB I PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Indonesia berada pada daerah dengan aktifitas gempa yang cukup tinggi, karena aktifitas gempa yang cukup tinggi tersebut dapat merusak sarana dan prasarana penting.

Struktur bangunan beton memiliki kerentanan yang cukup tinggi, terutama pada wilayah gempa tinggi di indonesia.

Banyaknya bangunan dengan perencanaan tanpa memperhatikan standard

perencanaan yang baku. Pada tugas akhir ini akan dilakukan Studi Assessment kerentanan bangunan beton

bertulang.

BAB I PENDAHULUAN

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana membuat tahapan untuk melakukan pengecekan bangunan beton bertulang pasca gempa?

2. Bagaimana menyimpulkan jenis kerusakan dari assessment yang telah dilakuakan?

BAB I PENDAHULUAN

TUJUAN

1. Membuat tahapan untuk melakukan pengecekan bangunan beton bertulang pasca gempa.

2. Diperoleh hasil assessment berdasarkan tingkat kerusakan yang terjadi.

BAB I PENDAHULUAN

BATASAN MASALAH

1. Melakukan assessment kerentanan bangunan akibat gempa bumi saja.

2. Tidak melakukan pemodelan struktur.

3. Bangunan yang ditinjau adalah bangunan gedung beton bertulang dengan dua lantai.

4. Tidak membahas gedung tinggi dan gedung dengan bahan lain.

5. Hanya membahas struktur bagian atas.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BANGUNAN TAHAN GEMPA

Adapun pengertian umum mengenai suatu struktur bangunan tahan gempa adalah, apabila bangunan tersebut memenuhi kriteria dibawah ini: 1. Untuk gempa kecil, tidak ada kerusakan sama sekali pada struktur bangunan.

2. Untuk gempa sedang, hanya boleh terjadi sedikit kerusakan pada elemen-

elemen non struktural (contoh: kerusakan pada langit-langit dan atap).

3. Untuk gempa besar, elemen-elemen struktural boleh rusak tetapi bangunan tidak boleh runtuh sebagian atau seluruhnya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA STRUKTUR

• Analisis beban dorong statis (static pushover analysis) pada struktur Analisis statik nonlinier dimana pengaruh gempa rencana terhadap bangunan gedung dianggap sebagai beban-beban statik yang menangkap pada pusat massa masing-masing lantai, yang nilainya ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai melampaui pembebanan yang menyebabkan pelelehan (sendi plastis) pertama di dalam struktur gedung, kemudian dengan peningkatan beban lebih lanjut mengalami perubahan bentuk pasca-elastik yang besar sampai mencapai kondisi plastik (Pranata, 2006)

BAB III METODE PENELITIAN

DIAGRAM ALIR METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

OBSERVASI KERUSAKAN

• Pasca terjadinya gempa, perlu dilakukan observasi tentang kerusakan yang terjadi pada bangunan beton bertulang. Observasi kerusakan bangunan dilakukan dengan menggunakan teknik pengamatan secara visual pada permukaan elemen struktural gedung.


CONTOH OBSERVASI

Kondisi CP-C (Collapse Prevention - Collapse)

Berdasarkan hasil pengujian di lapangan pada gambar diatas, dari total 14 kolom, kondisi kolom bangunan secara keseluruhan mengalami kerusakan berat, terjadi spelling dan penyimpangan yang cukup besar di beberapa kolom. Dari hasil pengamatan kerusakan kolom yang terjadi pada pengujian di lapangan, dapat dihasilkan suatu prosentase yang menunjukkan kerusakan pada kolom, hasil prosentase dari step 8 ini akan dijelaskan pada tabel berikut ini :


TABEL PROSENTASE KERUSAKAN


METODE PENILAIAN BANGUNAN

• Metode penilaian bangunan disusun untuk mengetahui tingkat kerentanan suatu bangunan pasca terjadinya gempa. Metode yang digunakan adalah penilaian secara kualitatif dengan teknik skoring.

• Pada sub-bab Observasi Kerusakan telah didapatkan prosentase kerusakan kolom pada step 1 – 10. Nilai prosentase tersebut digunakan untuk menentukan berapa persen tingkat kerusakan kolom yang diijinkan terjadi pada kondisi IO (Immediate Occupancy), LS (Life Safety), CP (Collapse Prevention. Sedangkan prosentase kerusakan pada elemen balok dan dinding beton mengacu pada prosentase kerusakan pada kolom.


INDIKATOR PENILAIAN

• Aspek struktural terkait kondisi fisik bangunan pasca terjadinya gempa. Variabel yang dinilai adalah kondisi kolom, balok, dinding, pelat, atap, dengan justifikasi IO (Immediate Occupancy), LS (Life Safety), CP (Collapse Prevention).

• Aspek non struktural, variabel yang dinilai adalah partisi/sekat, plafon, parapets, tangga, pintu, pipa, dengan justifikasi IO (Immediate Occupancy), LS (Lefi Safety), HZ (Hazards Reduced).

Pada penilaian ini skala nilai yang digunakan adalah 1 (satu) untuk kondisi kerusakan ringan, 3 (tiga) untuk kondisi kerusakan sedang, dan 5 (lima) untuk kondisi kerusakan berat. Nilai-nilai tersebut dibuat dengan tujuan untuk memberikan skala nilai yang lebih besar. Berikut ini tabel indikator penilaian kondisi bangunan :


INDIKATOR PENILAIAN STRUKTURAL

Indikator Nilai Justifikasi

Terjadi retak rambut pada permukaan kolom (0,2mm-1mm), terjadi retak pada sambungan dengan lebar retak <

1,5 mm, tidak berpotensi mengganggu stabilitas bangunan, tingkat kerusakan berat pada komponen <

25%

1 IO

Kolom mengalami pengelupasan pada selimut, mengalami keretakan geser pada sambungan dengan

lebar retak < 3,1 mm, terjadi kerusakan yang parah pada kolom pendek, berpotensi mengganggu stabilitas

bangunan, tingkat kerusakan berat pada komponen berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Kolom beton hancur sebagian, tulangan terlihat, patah/terlepas dari struktur utama sehingga

mengakibatkan perubahan bentuk pada bangunan (miring/roboh), kerusakan berat pada komponen > 50%

5 CP

Terjadi retak rambut pada permukaan balok (0,2mm-1mm), terjadi retak pada sambungan dengan lebar retak <


25%

1 IO

Balok mengalami keretakan yang cukup besar, mengalami keretakan geser pada sambungan dengan

lebar retak < 3,1 mm, berpotensi mengganggu stabilitas bangunan, tingkat kerusakan berat pada komponen

berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Balok beton hancur sebagian, tulangan terlihat, patah/terlepas dari struktur utama sehingga


5 CP

NoEvaluasi

Struktural

1

2

Kriteria

Kolom

Balok


Komponen pengisi masih baik, hanya mengalami retak kecil dengan lebar < 3,1 mm, plesteran berjatuhan, layak fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen <

25%

1 IO

Komponen pengisi mengalami retak cukup luas dengan lebar retak < 6,3 mm, keretakan menyebar luas ke

beberapa tempat, layak fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Komponen pengisi mengalami kerusakan parah (dinding pemikul beban terbelah/runtuh), bangunan terpisah akibat kegagalan unsur-unsur pengikat, tidak layak

fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen > 50%

5 CP

Retak rambut tersebar, beberapa keretakan terjadi dengan lebar retak < 3,1mm

1 IO

Keretakan meluas dengan lebar retak < 6,3mm, terjadi kerusakan setempat dan pengelupasan pada plesteran

3 LS

Kerusakan meluas dan tampak terjadi banyak keretakan pada pelat

5 CP

3 Dinding Beton

Pelat Beton4A

INDIKATOR PENILAIAN STRUKTURAL (LANJUTAN)


INDIKATOR PENILAIAN STRUKTURAL (LANJUTAN)

Sumber : FEMA 356

Terjadi kerusakan ringan pada sambungan 1 IO


3 LS

Terjadi kegagalan pada sambungan. Terjadi pergeseran antar satu dengan yang lain, terjadi kerusakan dan

pengelupasan pada sambungan5 CP

Terjadi kerusakan ringan pada penutup atap 1 IO

Terjadi kerusakan pada elemen-elemen sekunder atap (gording, reng, usuk)

3 LS

Terjadi kerusakan pada elemen-elemen primer atap (kuda-kuda), dan terjadi kerobohan pada atap

5 CP

*

4B

5

Total Score

Pilih / lingkari salah satu nilai diatas sesuai kondisi bangunan yang ditinjau, lalu jumlahkan scorenya. Apabila salah satu elemen tidak terdapat pada kolom indikator, maka nilainya diambil nilai rata-rata dari data yang ada.

Pelat Precast

Atap


INDIKATOR PENILAIAN NON -

STRUKTURAL


JUSTIFIKASI PENILAIAN

Justifikasi penilaian dilakukan untuk dapat mengetahui tingkat kerusakan bangunan. Dalam penilaian kondisi bangunan dilakukan dengan teknik skoring. Untuk masing-masing kriteria penilaian (struktural dan non-struktural). Berdasarkan penilaian tersebut dirumuskan pengelompokan penilaian sebagai berikut :

Justifikasi Penilaian Kondisi Struktural Bangunan

Justifikasi Penilaian Kondisi Non Struktural Bangunan

Sumber : Sinha, 2005

Sumber : Sinha, 2005

Damage Level Total Score FEMA 356

0 0 No Damage

10 520 730 9

40 12

50 1460 1670 1880 20 Limited Safety

90 22 Collapse Prevention100 25 Collapse

Immediate Occupancy

Tingkat Kerusakan

Damage Control

Life Safety

Rusak Ringan

Rusak Sedang

Rusak BeratDamage Level Total Skoring FEMA 356

0 0 No Damage

10 620 930 1140 14

50 1760 1970 2280 25 Limited Safety

90 27 Collapse Prevention100 30 Collapse

Rusak Berat

Life Safety

Tingkat Kerusakan

Immediate Occupancy

Damage Control

Rusak Ringan

Rusak Sedang


CONTOH PENILAIAN STRUKTURAL

KONDISI BANGUNAN

Indikator Nilai Justifikasi

Terjadi retak rambut pada permukaan kolom (0,2mm-1mm), terjadi retak pada sambungan dengan lebar retak <


25%

1 IO

Kolom mengalami pengelupasan pada selimut, mengalami keretakan geser pada sambungan dengan

lebar retak < 3,1 mm, terjadi kerusakan yang parah pada kolom pendek, berpotensi mengganggu stabilitas

bangunan, tingkat kerusakan berat pada komponen berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Kolom beton hancur sebagian, tulangan terlihat, patah/terlepas dari struktur utama sehingga


5 CP

Terjadi retak rambut pada permukaan balok (0,2mm-1mm), terjadi retak pada sambungan dengan lebar retak <


25%

1 IO

Balok mengalami keretakan yang cukup besar, mengalami keretakan geser pada sambungan dengan

lebar retak < 3,1 mm, berpotensi mengganggu stabilitas bangunan, tingkat kerusakan berat pada komponen

berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Balok beton hancur sebagian, tulangan terlihat, patah/terlepas dari struktur utama sehingga


5 CP

Komponen pengisi masih baik, hanya mengalami retak kecil dengan lebar < 3,1 mm, plesteran berjatuhan, layak fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen <

25%

1 IO

Komponen pengisi mengalami retak cukup luas dengan lebar retak < 6,3 mm, keretakan menyebar luas ke

beberapa tempat, layak fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen berkisar antara 25% - 50%

3 LS

Komponen pengisi mengalami kerusakan parah (dinding pemikul beban terbelah/runtuh), bangunan terpisah akibat kegagalan unsur-unsur pengikat, tidak layak

fungsi/huni, tingkat kerusakan berat pada komponen > 50%

5 CP

Retak rambut tersebar, beberapa keretakan terjadi dengan lebar retak < 3,1mm

1 IO


3 LS

Kerusakan meluas dan tampak terjadi banyak keretakan pada pelat

5 CP

Terjadi kerusakan ringan pada sambungan 1 IO


3 LS

Terjadi kegagalan pada sambungan. Terjadi pergeseran antar satu dengan yang lain, terjadi kerusakan dan

pengelupasan pada sambungan5 CP

Terjadi kerusakan ringan pada penutup atap 2,5 IO

Terjadi kerusakan pada elemen-elemen sekunder atap (gording, reng, usuk)

3 LS

Terjadi kerusakan pada elemen-elemen primer atap (kuda-kuda), dan terjadi kerobohan pada atap

5 CP

14,5

*

3

Pelat Precast

Atap

Balok

Dinding Beton

Pelat Beton

NoEvaluasi

Struktural

1

2

Kriteria

Kolom

4A

4B

5

Total Score

Pilih / lingkari salah satu nilai diatas sesuai kondisi bangunan yang ditinjau, lalu jumlahkan scorenya. Apabila salah satu elemen tidak terdapat pada kolom indikator, maka nilainya diambil nilai rata-rata dari data yang ada.


CONTOH PENILAIAN KONDISI BANGUNAN

• Berdasarkan hasil analisa pushover dan lapangan pada Tabel sebelumnya, dapat dilihat bahwa berdasarkan hasil skoring kondisi bangunan meperoleh skor akhir 14,5 yang berarti menunjukkan kondisi bangunan dalam kategori rusak sedang. Hal ini dapat dibuktikan dari hasil SAP dan pengujian dilapangan, pada hasil pengujian melalui program bantu SAP2000 gedung memasuki kategori LS-CP (Life Safety Level menuju Collapse Prevention Level ) dalam artian bangunan tetap berdiri dan kerusakan atau kehilangan lain masih diperkenankan dengan beberapa perbaikan struktur, sedangkan pada pengujian secara riil di lapangan struktur mengalami kerusakan sedang yaitu retak pada beberapa elemen kolom dengan ditandai hancurnya sebagian permukaan kolom, balok mengalami rusak sedang dengan ditandai keretakan geser pada beberapa sambungan balok kolom, dinding hanya mengalami rusak ringan dengan beberapa retak kecil dan pengelupasan plesteran.

BAB V KESIMPULAN

KESIMPULAN

• Pada studi ini dihasilkan sebuah form penilaian yang berfungsi untuk memberikan informasi mengenai kondisi kerentanan gedung beton bertulang baik secara struktural maupun non-struktural.

• Dasar penentuan penilaian tidak hanya dinilai secara fisik bangunan/visual, melainkan didasarkan pada perhitungan.

assessmen kerentanan bangunan beton...

Documents