Tag: desain struktur

Respon Struktur Terhadap Gempa

Respon Struktur Terhadap Gempa

Artikel·

Idealisasi respon struktur terhadap beban gempa berupa kurva kapasitas struktur, yaitu kurva hubungan gaya dan perpindahan (displacement) selama respon struktur. Dalam idealisasi respon struktur ada 2 (dua) pendekatan yang digunakan, yaitu:

  1. Pendekatan berbasis perpindahan (equal displacement principle)
  2. Pendekatan berbasis gaya (equal force principle)

Respon Struktur Terhadap Gempa

Gedung Alto Rio yang kolaps pada Gempa Bumi Februari 2010
Pict source: elnuevodiario(.)com(.)ni/internacionales/69226-chile-menos-708-muertos-sismo/

Mengapa idealisasi kurva kapasitas kritis untuk desain: Kurva kapasitas menggambarkan perilaku struktur dari elastis hingga inelastis saat gempa. Tanpa idealisasi yang akurat, estimasi kapasitas dan daktilitas struktur tidak dapat dipercaya. Risiko: desain berbasis asumsi perilaku yang salah menyebabkan struktur underestimate (kurang aman) atau overestimate (tidak ekonomis). Pada contoh Gedung Alto Rio di Chile 2010, kolaps terjadi karena perilaku inelastis struktur tidak dikontrol dengan baik—kurva kapasitas yang diidealisasi tidak sesuai dengan perilaku aktual saat gempa besar.

Dalam pendekatan pendekatan berbasis perpindahan jika struktur mempunyai periode panjang, maka displacement ductility yang terjadi pada sistem inelastic akan bernilai sama dengan R, atau  = R, dimana R factor reduksi gaya. Seperti pada gambar berikut:

 

Gambar idealisasi struktur pendekatan perpindahan (equal displacement approximation)

Implikasi untuk struktur periode panjang: Asumsi μ = R berlaku untuk struktur dengan periode alami panjang (T > periode puncak respons spektral). Keputusan desain: jika struktur Anda adalah gedung tinggi, jembatan cable-stayed, atau struktur fleksibel lainnya, perpindahan inelastis yang diperlukan dapat diestimasi langsung dari faktor reduksi gaya R. Ini menyederhanakan analisis dan memungkinkan estimasi kapasitas yang lebih akurat tanpa iterasi kompleks. Namun, jika periode dominan tidak jelas, verifikasi dengan analisis respons spektral diperlukan untuk menghindari kesalahan estimasi daktilitas.

Jika struktur mempunyai periode pendek, terutama yang periode alaminya sama atau lebih pendek daripada periode respon spekral puncak, maka displacement ductility yang terjadi pada sistem inelastic akan lebih besar dari nilai factor reduksi gaya, R. Seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

 

Gambar idealisasi struktur pendekatan gaya (equal force approximation)

Risiko desain untuk struktur periode pendek: Struktur dengan periode pendek mengalami daktilitas yang LEBIH BESAR daripada faktor reduksi gaya R. Ini berarti struktur harus mampu deformasi lebih jauh dari yang diprediksi R saja. Konsekuensi jika tidak dikontrol: struktur mungkin mengalami kerusakan lebih parah dari yang direncanakan, atau kapasitas penampang tidak cukup untuk menahan deformasi inelastis yang sebenarnya. Praktik lapangan menunjukkan banyak struktur pendek (gedung beton tahan gempa di area padat) mengalami kerusakan berlebihan saat gempa moderit karena daktilitas aktual tidak terprediksi dengan baik.

Sehingga hubungan antara R pada tingkat daktilitas dibedakan atas 3 (tiga) kondisi menurut periode efektif struktur sebagai berikut:

Struktur dengan periode pendek: R =(2-1)^0.5

Struktur dengan periode panjang: R =

Struktur dengan periode 0: R =1

Penerjemahan tiga kondisi periode untuk keputusan desain: Formula R di atas menunjukkan hubungan non-linier antara periode struktur dan kapasitas daktilitas yang diperlukan. Implikasi praktis: (1) untuk periode pendek, daktilitas meningkat secara non-linier (μ > R), memerlukan kontrol penampang lebih ketat; (2) untuk periode panjang, asumsi μ ≈ R menyederhanakan desain; (3) untuk periode nol (kaku), tidak ada amplifikasi perpindahan (μ = 1). Keputusan kritis saat awal desain: apakah periode efektif struktur Anda dekat dengan periode puncak respons spektral gempa lokal? Jika ya, validasi daktilitas dengan analisis non-linier iteratif diperlukan untuk memastikan kapasitas realistis

Untuk factor reduksi gaya, R, seperti yang tercantum dalam standar yang ada merupakan perkalian faktor reduksi gaya pada tingkat daktilitas dikalikan faktor kuat lebih sistem. R = R x 

Sedangkan nilai faktor pembesaran defleksi, Cd, ditentukan dengan perkalian displacement ductility dengan faktor kuat lebih sistem:

 

 

 

Catatan lapangan tentang faktor R dan Cd: Di praktik, faktor R dan Cd yang tercantum dalam SNI 1726 adalah nilai standar yang dikalibrasi untuk sistem struktur umum. Namun, untuk struktur dengan sistem penahan gempa non-standar (hybrid, friction damper, tuned mass damper), nilai R dan Cd mungkin perlu divalidasi atau disesuaikan melalui studi khusus. Risiko: penggunaan R dan Cd standar tanpa verifikasi pada sistem non-standar dapat menghasilkan estimasi kapasitas yang signifikan berbeda dari perilaku aktual. Pada proyek-proyek inovatif, konsultasi dengan spesialis dinamika struktur disarankan sebelum penetapan final R dan Cd.

REFERENSI

[1] Julián, C., Barrios, H., Astrid, R.F., Analysis of the Earthquake-Resistant Design Approach for Buildings in Mexico, Ingeniería Investigación y Tecnología, volumen XV (número 1), enero-marzo 2014: 151-162

[2] SNI 1726:2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

Penulis: Dr. Ir Heri Khoeri, MT

Artikel ini merupakan bagian ke empat dari 5 tulisan berkaitan konsep desain struktur tahan gempa. Berikut urutan tulisan selengkapnya :

  1. Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa
  2. Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)
  3. Konsep Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan (Direct Displacement Based Design)
  4. Respon Struktur Terhadap Gempa
  5. Idealisasi Respon Struktur Terhadap Gempa Menurut Sni-1726-2012

Konsultasi Analisis Respon dan Idealisasi Kapasitas Struktur Tahan Gempa

Idealisasi kurva kapasitas dan parameter daktilitas (μ, R, Cd) adalah fondasi untuk estimasi akurat kapasitas struktur terhadap gempa. Kesalahan dalam idealisasi menyebabkan desain yang tidak realistis—baik underdisign (risiko keamanan) maupun overdisign (inefisiensi biaya).

Tim struktur kami melakukan analisis respon struktur yang komprehensif, termasuk: verifikasi periode efektif terhadap spektral respons lokal, validasi kurva kapasitas dengan perilaku non-linier iteratif, dan penentuan faktor daktilitas dan reduksi gaya yang realistis untuk sistem penahan gempa spesifik Anda. Untuk struktur non-standar atau sistem inovatif, kami melakukan studi khusus untuk memastikan parameter desain konsisten dengan standar dan perilaku aktual.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Analisis Respon Struktur Gempa

Konsep Desain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan

Konsep Desain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan

Artikel·

Pada konsep Desain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan (Direct Displacement Based Design, DDBD) digunakan respons spektrum perpindahan sebagai dasar untuk memerhitungkan gaya geser dasar.

Metode ini merupakan metode yang paling sederhana untuk melaksanakan analisis pada struktur gedung dengan derajat kebebasan banyak (MDOF) karena pada metode ini struktur didesain dengan menggunakan kekakuan secant (secant stiffness) dan peredam viscous ekivalen layaknya bangunan dengan derajat kebebasan tunggal (SDOF).

Pict Source StockSnap_IO 951AF5383D

Keuntungan DDBD dibanding force-based design: Metode berbasis perpindahan menghindari ketergantungan pada faktor reduksi gaya empiris (R) yang sering tidak akurat untuk kondisi lokal. Dengan fokus pada perpindahan target, Anda dapat mengontrol deformasi struktur secara langsung sesuai tingkat kinerja yang diinginkan. Risiko jika menggunakan force-based tanpa validasi: kapasitas aktual struktur mungkin tidak sesuai dengan asumsi R, mengakibatkan deformasi inelastis yang tidak terprediksi. DDBD mengatasi ini dengan menempatkan perpindahan sebagai variabel utama, bukan turunan dari gaya.

Tujuan dari metode ini adalah untuk mencapai suatu kondisi batas perpindahan dengan acuan yaitu batas tegangan material, atau batas simpangan non struktural dalam suatu intensitas gempa yang telah didesain.

Implikasi keputusan desain pada tahap awal: DDBD memerlukan definisi perpindahan target sebelum kekakuan struktur ditentukan. Ini berbeda dari force-based design yang dimulai dari asumsi gaya gempa. Konsekuensi: Anda harus memutuskan lebih awal—berapa deformasi maksimal yang dapat diterima struktur? Apakah dinding non-struktural harus tidak rusak, atau boleh retak minor? Keputusan ini mempengaruhi perpindahan target dan kemudian kekakuan yang diperlukan. Jika keputusan tidak jelas sejak awal, iterasi desain akan panjang dan biaya meningkat.

Dalam tahap awal desain tidak diketahui kekakuan (berhubungan dengan periode getar alami struktur) struktur, namun telah diketahui perpindahan struktur yang diinginkan terjadi pada saat terjadi gempa.

Perpindahan desain tersebut dipengaruhi oleh besarnya gempa yang didesain akan dialami oleh struktur dan kondisi kondisi apa yang diinginkan terjadi setelah terjadi gempa (performance level).

Catatan lapangan tentang penetapan performance level: Di praktik Indonesia, penetapan performance level sering dilakukan kurang formal—sering hanya mengikuti standar SNI tanpa evaluasi spesifik kebutuhan owner. Risiko: perpindahan target yang direncanakan tidak sesuai dengan yang sebenarnya diinginkan owner, mengakibatkan struktur yang terlalu konservatif atau berisiko. Contoh: untuk rumah sakit, performance level harus memastikan struktur tetap operasional pasca-gempa (immediate occupancy), bukan hanya tidak runtuh. Jika ini tidak dikomunikasikan sejak awal dengan owner, keputusan desain akan tidak optimal. Rekomendasi: tentukan performance level secara eksplisit dan tertulis sebelum desain detail dimulai.

Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, diijinkan untuk mereduksi gaya gempa sampai daktilitas μ tertentu dengan suatu nilai koefisien reduksi R yang ditunjukan pada gambar 3, yang berfungsi untuk mengurangi beban untuk struktur elastik menjadi inelastik dengan perpindahan yang sama, namun memiliki konsekuensi naiknya nilai R kebutuhan daktilitas akan semakin besar.

Daktilitas didapat dari sistem struktur dan mekanisme keruntuhan, dimana daktilitas adalah:

 

 

dengan Δu sebagai perpindahan maksimum dan Δy sebagai perpindahan leleh.

Gambar Hubungan gaya-perpindahan pada respons inelastic (ASCE7- 16)
Dengan pendekatan perpindahan maka nilai factor modifikasi respon, akan bernilai sama dengan nilai daktilitas perpindahan (displacement dactility) suatu sistem.

Daktilitas tersebut akan berpengaruh pada deformasi suatu sistem struktur akibat gempa (misalnya perpindahan, curvature, regangan, dan lainnya).

Dari gambar di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa pada kondisi inelastic, gaya atau kekuatan kurang berpengaruh dibandingkan perpindahan. Gaya geser Vy dan Vn mempunyai pengaruh kecil pada perpindahan akhir Δm. Hal ini akan lebih logis menggunakan perpindahan sebagai dasar desain.

Implikasi praktis dari kurva gaya-perpindahan inelastis: Gambar menunjukkan bahwa setelah yield (titik Vy), peningkatan gaya (dari Vy ke Vn) hanya menghasilkan perpindahan tambahan yang kecil (Δm – Δy). Ini memvalidasi pendekatan DDBD: fokus pada perpindahan target lebih efektif daripada fokus pada gaya lateral total. Konsekuensi desain: untuk struktur yang didesain dengan DDBD, kapasitas gaya (V) dapat ditentukan dari perpindahan target melalui kekakuan secant, bukan sebaliknya. Ini menghasilkan estimasi kebutuhan kapasitas yang lebih akurat dan menghindari over-design pada sistem dengan daktilitas tinggi.

Konsep DDBD secara umum diilustrasikan seperti gambar berikut:

Gambar konsep dasar pendekatan DDBD (Priestley et al., 2000)

Alur kerja DDBD dan implikasi waktu design: Flowchart di atas menunjukkan iterasi antara penetapan perpindahan target, estimasi kekakuan, verifikasi daktilitas, dan penyesuaian jika diperlukan. Praktik menunjukkan bahwa DDBD biasanya memerlukan lebih banyak iterasi dibanding force-based design, terutama untuk struktur kompleks. Risiko: jika tim tidak memahami alur ini dengan baik, timeline design dapat melampaui jadwal. Rekomendasi: pada tahap penawaran atau kontrak, alokasikan buffer waktu untuk iterasi DDBD lebih besar dibanding metode konvensional. Jika tidak, tekanan jadwal dapat menyebabkan iterasi terpotong dan desain tidak optimal.

REFERENSI

[1] Tavio & Wijaya, Usman. (2018). Desain Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja. Yogyakarta: ANDI.

[2] ASCE/SEI 7-16. 2016. American Society of Civil Engineers. Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures, Reston, Virginia.

[3] M. J. N. Priestley, 2000. Performance Based Seismic Design, Bulletin of the New Zealand Society

Penulis: Dr. Ir Heri Khoeri, MT

Artikel ini merupakan bagian ke tiga dari 5 tulisan berkaitan konsep desain struktur tahan gempa. Berikut urutan tulisan selengkapnya :

  1. Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa
  2. Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)
  3. Konsep Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan (Direct Displacement Based Design)
  4. Respon Struktur Terhadap Gempa
  5. Idealisasi Respon Struktur Terhadap Gempa Menurut Sni-1726-2012

Konsultasi Desain Struktur Berbasis Perpindahan (DDBD) dan Validasi Performance Level

Implementasi DDBD memerlukan kejelasan tentang perpindahan target dan performance level sejak tahap awal. Kesalahan dalam penetapan kedua aspek ini menyebabkan iterasi panjang, timeline melampaui jadwal, atau desain yang tidak sesuai kebutuhan aktual owner.

Tim struktur kami membantu dalam: penetapan performance level yang eksplisit sesuai fungsi dan kriteria kerusakan yang dapat diterima, estimasi perpindahan target berbasis kondisi geologi dan spektral respons lokal, analisis iteratif DDBD untuk validasi kekakuan dan daktilitas sistem, serta assessment trade-off antara reduksi gaya dan kebutuhan detail penampang untuk ensure daktilitas.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Desain Berbasis Perpindahan (DDBD)

Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)

Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)

Artikel·

Performance Based Seismic Design (PBSD) merupakan salah satu konsep mendesain bangunan dimana target kinerja bangunan (performance objective) ditentukan terlebih dahulu. Dan pada akhir proses desain, target tersebut dijadikan parameter minimum yang harus dipenuhi.

Tingkatan kinerja struktur dapat diketahui dengan melihat kerusakan struktur saat terkena gempa rencana dengan periode ulang tertentu.

Dalam disain struktur berbasis kinerja, kinerja struktur direncanakan sesuai dengan tujuan dan kegunaan suatu bangunan, dengan pertimbangan faktor ekonomis terhadap perbaikan bangunan saat terjadi gempa tanpa mengesampingkan keselamatan terhadap pengguna bangunan.

Mengapa PBSD Berbeda dari Desain Konvensional: Keputusan yang Lebih Terukur

Desain konvensional berbasis kode menggunakan faktor keamanan uniform untuk semua bangunan tanpa mempertimbangkan fungsi spesifik. PBSD memungkinkan customization: owner bisa tentukan “Berapa level kerusakan yang acceptable setelah gempa?” sesuai fungsi dan budget bangunan. Keputusan ini menghasilkan clarity tentang acceptable risk level sejak tahap awal desain.

Memilih level kinerja adalah trade-off eksplisit antara investasi konstruksi awal vs risiko biaya perbaikan pasca-gempa. Bangunan dengan target Operational memerlukan reinforcement lebih banyak (biaya konstruksi ~15-25% lebih tinggi) namun downtime operasional hampir nol pasca-gempa. Sebaliknya, target CP meminimalkan biaya konstruksi tetapi membuka risiko: kerusakan parah, downtime panjang, potential life safety issue jika bangunan adalah fasilitas kritis.

Jika level kinerja tidak sesuai fungsi bangunan (misal: rumah sakit dipilih CP padahal perlu Operational), konsekuensi bisa severe: downtime operasional, kerugian revenue, risiko nyawa jika fasilitas kritis tidak berfungsi pasca-gempa. Keputusan ini harus didiskusikan dan didokumentasikan sejak fase studi kelayakan, bukan setelah desain selesai.

Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja

Secara singkat proses perencanaan dimulai dengan membuat desain awal bangunan kemudian melakukan simulasi kinerja terhadap beberapa beban gempa. Lalu bila hasil simulasi masih dibawah parameter minimum yang ditentukan diawal, akan dilakukan re-design sehingga kinerja bangunan dapat sesuai target. PBSD juga dapat diterapkan untuk memperkuat (upgrading) bangunan yang sudah ada.

Gambar Kriteria Kinerja menurut FEMA 273

Level kinerja (Performance Levels) dibagi menjadi beberapa tingkatan kerusakan akibat gempa yang meliputi angka kematian, kerusakan bangunan (property loss), dan status operasional (operational state).

Target kinerja dalam desain yang menjadi kriteria penerimaan (acceptance criteria) melalui evaluasi kinerja untuk level sasaran kinerja yang diatur oleh FEMA 356, dengan factor keutamaan yang disesuaikan dengan SNI 1726-2012, seperti pada table berikut:

Tabel Level Kinerja menurut FEMA 356

Dimana pengertian untuk level-level kinerjanya sebagai berikut:

Operational : Kondisi dimana setelah gempa terjadi struktur dapat langsung digunakan kembali karena struktur utama tetap utuh dan elemen non-struktural hanya mengalami kerusakan yang sangat kecil.

Immediate Occupancy (IO) : Bila terjadi gempa struktur masih aman, hanya terjadi sedikit kerusakan minor dimana untuk memperbaikinya tidak mengganggu pengguna, kekuatan dan kekakuannya kira-kira hampir sama dengan kondisi sebelum gempa, sistem pemikul gaya vertikal dan lateral pada struktur masih mampu memikul gaya gempa yang terjadi.

Life Safety (LS) : Saat gempa terjadi, pada struktur timbul kerusakan yang cukup signifikan tetapi belum mengalami keruntuhan, komponen-komponen struktur utama tidak runtuh dan struktur masih stabil mampu menahan gempa kembali, bangunan masih dapat digunakan jika dilakukan perbaikan.

Collapse Prevention (CP) : Kondisi dimana merupakan batas kemampuan dari struktur dimana struktural dan nonstruktural sudah mengalami kerusakan yang parah, namun stuktur tetap berdiri dan tidak runtuh, struktur sudah tidak lagi mampu menahan gaya lateral.

Implikasi Finansial dan Operasional dari Pilihan Level Kinerja

Memilih level kinerja menentukan biaya konstruksi initial dan potensi biaya perbaikan pasca-gempa. Target Operational memerlukan reinforcement struktural signifikan (meningkatkan biaya konstruksi 15-25%) untuk memastikan struktur tetap utuh dan operasional pasca-gempa tanpa downtime. Sebaliknya, target CP meminimalkan biaya initial namun mengakibatkan kerusakan parah pasca-gempa → downtime panjang, potential revenue loss, dan life safety risk untuk fasilitas kritis.

Dalam praktik, level kinerja harus disesuaikan dengan fungsi bangunan. Bangunan residensial dapat toleran dengan LS (perbaikan setelah gempa diterima). Bangunan kritis (rumah sakit, power plant, data center) memerlukan minimal IO atau Operational untuk memastikan kontinuitas layanan dan life safety. Jika fungsi bangunan berubah di kemudian hari (misal: residential menjadi medical office), level kinerja yang sudah didesain mungkin insufficient → memerlukan upgrade struktural dengan biaya signifikan dan disruption operasional.

Decision Output: Owner dapat memutuskan level kinerja berdasarkan: downtime acceptable pasca-gempa, budget perbaikan yang bisa dialokasikan, dan kritikalitas bangunan untuk kontinuitas operasional jangka panjang.

Ada beberapa metode yang umumnya digunakan dalam performance based design antara lain analisis pushover dan analisis nonlinier dinamik riwayat waktu (time history analysis).

Analisis pushover dilakukan dengan memberikan beban lateral secara bertahap pada suatu struktur sampai komponen struktur mengalami plastis dan rusak yang membentuk hubungan antara gaya dan perpindahan, seperti diilustrasikan gambar berikut:

Gambar analisis pushover (FEMA 451)

 

Sementara untuk nonlinier dinamik riwayat waktu (time history analysis) dilakukan dengan mengganti beban yang bekerja dengan rekaman gempa ditunjukan pada gambar berikut:

Gambar analisis non linier riwayat waktu (FEMA 451)

Pushover vs Time History: Kapan Menggunakan Masing-Masing Metode

Pushover adalah quick assessment method yang menghasilkan capacity curve (hubungan gaya-displacement). Cocok untuk tahap awal design (konsepsi, preliminary design) sebagai screening cepat apakah kinerja struktur mendekati target. Keuntungan: komputasi cepat, mudah diinterpretasi. Kelemahan: tidak memperhitungkan dynamic amplification penuh dan variabilitas gempa input.

Time history analysis menggunakan rekaman gempa aktual atau synthetic untuk analisis respon struktur yang lebih akurat. Cocok untuk tahap final design atau bangunan kompleks/kritis yang memerlukan akurasi tinggi. Keuntungan: capture dynamic behavior akurat, hasil lebih reliable untuk decision-making struktural. Kelemahan: memerlukan data gempa berkualitas, computational cost lebih tinggi, interpretasi hasil lebih kompleks.

Dalam praktik Indonesia, pemilihan metode bergantung fase desain dan budget: Fase konsepsi → pushover untuk screening awal kinerja. Fase final (bangunan kritis) → time history untuk validasi. Kombinasi keduanya memberikan hasil robust dan cost-optimized.

Decision Output: Engineer dapat memutuskan metode analisis yang cost-effective sesuai fase desain (konsepsi vs final), kompleksitas struktur, dan level akurasi yang dibutuhkan untuk meet performance target.

Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, diijinkan untuk mereduksi gaya gempa sampai daktilitas μ tertentu dengan suatu nilai koefisien reduksi R yang ditunjukan pada gambar 3, yang berfungsi untuk mengurangi beban untuk struktur elastik menjadi inelastik dengan perpindahan yang sama, namun memiliki konsekuensi naiknya nilai R kebutuhan daktilitas akan semakin besar, daktilitas dapat didapat dari sistem struktur,dan mekanisme keruntuhan, dimana daktilitas adalah:

 

 

dengan Δu sebagai perpindahan maksimum dan Δy sebagai perpindahan leleh.

Untuk memperkirakan percepataan gempa yang pada suatu lokasi, dibutuhkan respon spektra desain sesai SNI 1726:2012, yang didapat berdasarkan percepatan dasar terpetakan untuk periode pendek SS dan periode 1 detik S1 yang, nilai tersebut didapat dari peta gempa Indonesia dan dibentuk respon spektrum seperti gambar berikut:

Gambar Respon spektrum percepatan desain (SNI 1726:2012)

Dengan menggunakan software struktur sebagai alat bantu, property material, dimensi elemen, geometrik struktur dan pembebanan dapat dimodelkan, selanjutnya dilakukan analisis struktur untuk mengetahui respon struktur, dan dilakukan simulasi sampai tercapai kinerja yang diinginkan.

PBSD sebagai Framework Keputusan Desain yang Terukur

Performance Based Seismic Design memberikan framework yang lebih terukur untuk keputusan desain dibanding pendekatan konvensional. Dengan menentukan target kinerja eksplisit di awal (Operational, IO, LS, atau CP), owner dan engineer bisa align tentang acceptable risk level dan trade-off finansial konkret. Setiap pilihan level kinerja memiliki implikasi terukur: biaya konstruksi, potential damage pasca-gempa, dan downtime operasional yang expected.

Metode analisis (pushover atau time history) dipilih berdasarkan fase desain, kompleksitas struktur, dan budget. Kombinasi framework keputusan jelas + metode analisis tepat menghasilkan desain struktur yang evidence-based, cost-effective, dan sesuai acceptable risk level bangunan spesifik. Pendokumentasian target kinerja dan justifikasi pemilihan level sejak awal mengurangi risiko pembengkakan biaya desain di fase akhir.

Artikel selanjutnya dalam series akan membahas konsep desain berbasis perpindahan (Direct Displacement Based Design) dan respon struktur terhadap gempa — yang merupakan fondasi teknis lebih lanjut untuk implementasi PBSD di praktik.

REFERENSI

[1] Tavio & Wijaya, Usman. (2018). Desain Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja. Yogyakarta: ANDI.

[2] Building Seismic Sefety Council, 1997. NEHRP Comentary On The Guidelines For The Seismic Rehabilitation of Building (FEMA P-356), Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.

[3] Building Seismic Safety Council, 2006, NEHRP Recommended Seismic Provisions : Design Examples (FEMA 451), Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.

[4] SNI 1726:2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

Penulis: Dr. Ir Heri Khoeri, MT
Artikel ini merupakan bagian ke dua dari 5 tulisan berkaitan konsep desain struktur tahan gempa. Berikut urutan tulisan selengkapnya :

  1. Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa
  2. Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)
  3. Konsep Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan (Direct Displacement Based Design)
  4. Respon Struktur Terhadap Gempa
  5. Idealisasi Respon Struktur Terhadap Gempa Menurut Sni-1726-2012

Konsultasi Target Kinerja dan Analisis Struktur Berbasis PBSD

Penerapan Performance Based Seismic Design memerlukan keputusan matang tentang target level kinerja yang sesuai fungsi, budget, dan acceptable risk level bangunan. Setiap pilihan level kinerja (Operational, IO, LS, CP) memiliki implikasi finansial dan operasional yang berbeda dan harus didiskusikan transpararan sejak fase awal desain.

Tim struktur kami membantu mendefinisikan target kinerja optimal untuk proyek melalui: konsultasi tentang acceptable risk level sesuai fungsi bangunan, analisis pushover atau time history sesuai fase desain dan kompleksitas struktur, evaluasi kinerja struktur terhadap level target, dan rekomendasi reinforcement jika diperlukan untuk mencapai target kinerja dengan cost-optimal.

Layanan kami mencakup: PBSD framework consultation, analisis kinerja struktur (pushover/time history), evaluasi apakah level kinerja target tercapai (Operational/IO/LS/CP), dan guidance implementasi untuk design yang sesuai SNI 1726:2012 dan acceptable risk owner.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Survei & Desain

Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa

Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa

Artikel·

Dalam desain struktur tahan gempa ada 3 (tiga) konsep desain yaitu:

  1. Metode desain layan, mengutamakan kemampuan layan dan kontrol pada tegangan yang terjadi.
  2. Metode desain ultimit (desain berbasis gaya/ forced based design), mengutamakan kekuatan dan control pada tegangan.
  3. Metode desain berbasis kinerja (performance based design), mengutamakan keamanan, control pada deformasi dan memenuhi tingkat kinerja yang dipersyaratkan.

Konsep Desain Struktur Tahan Gempa

Photo Surce: architecture-building-concrete-154141 Photo by Josh Sorenson from Pexels

Perkembangan konsep desain layan yang menggunakan konsep material izin, kontrol pada batas deformasi beban rencana saat ini sudah ditinggalkan dan beralih pada konsep desain ultimit yang berbasis kriteria keruntuhan material, kapasitas penampang untuk beban terfaktor.

Risiko desain layan dalam konteks gempa: Metode ini hanya menjamin material tetap elastis saat beban normal bekerja. Namun saat gempa besar, struktur mengalami deformasi inelastis dan perilaku non-linier yang tidak terprediksi dengan metode ini. Konsekuensi: struktur yang dianggap “aman” dapat mengalami kerusakan parah atau runtuh, mengakibatkan kerugian finansial dan risiko jiwa tinggi. Inilah mengapa standar modern meninggalkan pendekatan ini.

Dan yang terbaru saat ini adalah konsep desain gempa berbasis kinerja dimana daktilitas, kapasitas deformasi, dan kapasitas beban pada deformasi yang besar menjadi parameternya.

Implikasi praktis desain berbasis kinerja: Metode ini mengontrol deformasi pada dua level gempa: gempa layan (frequent, minor damage) dan gempa desain (rare, controlled damage). Keputusan desain mencakup: (1) berapa besar deformasi yang dapat ditoleransi, (2) tingkat kerusakan yang dapat diterima, (3) apakah struktur harus tetap fungsional pasca-gempa. Jawaban ini menentukan kapasitas yang harus direncanakan dan investasi awal yang diperlukan. Risiko jika tidak jelas: struktur over-design (biaya tinggi) atau under-design (aman hanya saat gempa kecil).

Begitupula konsep desain bangunan tahan gempa berbasis gaya (force based seismic design) dinilai tidak efisien dan kurang cocok dengan kondisi riil. Dikarenakan pada kondisi riil perilaku keruntuhan struktur saat terkena gempa adalah inelastis (material non-linier).

Mengapa desain berbasis gaya kurang cocok dengan kondisi riil: Metode ini menggunakan beban gempa elastis dan faktor reduksi R sebagai aproksimasi perilaku non-linier. Faktor ini bersifat empiris dan dikalibrasi dari data global, bukan kondisi geologi lokal. Akibatnya, estimasi kapasitas yang diperlukan struktur sering tidak akurat—baik underestimated (kurang aman) maupun overestimated (ekonomis tidak optimal). Pada proyek besar, perbedaan ini dapat menyebabkan overdesign jutaan rupiah atau risiko teknis yang tersembunyi.

Hal ini mendorong adanya pengembangan konsep desain alternatif yang disebut Performance Based Seismic Design (PBSD). Salah satu metode pada PBSD yang baru-baru ini sedang genca-rgencarnya dikembangkan yaitu Direct Displacement Based Design (DDBD).

Pada DDBD nilai displacement atau perpindahan lebih ditekankan sebagai acuan untuk menentukan kekuatan yang diperlukan bangunan terhadap gempa desain.

Keputusan kritis saat pemilihan metode desain: Pilihan antara force-based dan displacement-based berdampak pada: (1) jenis data yang dibutuhkan (beban gempa vs deformasi target), (2) model analisis yang sesuai (linier vs non-linier iteratif), (3) timeline design development (displacement-based biasanya lebih panjang). Di tahap awal konsepsi, Anda harus bersama konsultan memutuskan metode berdasarkan: jenis struktur (gedung, jembatan, infrastuktur), tingkat kinerja yang diminta (runtuh, rusak, layan normal), dan ketersediaan data seismik lokal. Kesalahan keputusan di sini menyebabkan redesign di fase detail, menghabiskan waktu dan biaya signifikan.

Kelebihan konsep Desain berbasis kinerja yaitu memastikan Desain memenuhi tingkat kinerja yang disyaratkan, dimana konsep ini mampu memenuhi kapasitas layan dan kuat rencana. Sementara pada konsep desain tegangan ijin dan desain ultimit hanya memuaskan satu tingkat Desain, namun tidak memastikan bahwa tingkat desain lainnya akan terpenuhi.

Perbedaan dari ketiga konsep tersebut di atas adalah sebagai berikut:

  1. Desain layan memastikan kapasitas material, defleksi, dan vibrasi pada saat beban layan bekerja masih di dalam batas ijin, tetapi tidak untuk kekuatan dan kekakuan.
  2. Desain ultimit menekankan pada faktor keamanan tertentu di dalam struktur atau penampang
  3. Desain berbasis kinerja memastikan struktur mampu memenuhi kapasitas layan dan kapasitas ultimit serta memenuhi tingkat kinerja yang ditentukan.

Catatan lapangan Indonesia: Sebagian besar standar nasional (SNI 1726, SNI 2847) masih berbasis desain ultimit dengan pendekatan force-based. Namun untuk struktur kritis (rumah sakit, pusat operasional pemerintah, infrastruktur vital), desain berbasis kinerja mulai dipertimbangkan karena memberikan kontrol risiko pasca-gempa yang lebih ketat. Konsekuensi praktis: Anda perlu mengklarifikasi sejak awal dengan owner—apakah proyek memerlukan standar desain biasa atau perlu kontrol kinerja luar biasa? Keputusan ini mempengaruhi investasi awal dan timeline pekerjaan secara signifikan.

REFERENSI

[1] Tavio & Wijaya, Usman. (2018). Desain Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja. Yogyakarta: ANDI.

[2] ElAttar, A., Zaghw, A., Elansary, A. (2014). Comparison Between The Direct Displacement Based Design and The Force Based Design Methods in Reinforced Concrete Framed Structures. Second European Conference On Earthquake Engineering and Seismology. Istanbul.

Penulis: Dr. Ir Heri Khoeri, MT
Artikel ini merupakan bagian pertama dari 5 tulisan berkaitan konsep desain struktur tahan gempa. Berikut urutan tulisan selengkapnya :

  1. Perkembangan Konsep Desain Struktur Tahan Gempa
  2. Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Kinerja (Performance Based Seismic Design)
  3. Konsep Disain Struktur Tahan Gempa Berbasis Perpindahan (Direct Displacement Based Design)
  4. Respon Struktur Terhadap Gempa
  5. Idealisasi Respon Struktur Terhadap Gempa Menurut Sni-1726-2012

Konsultasi Strategi Pemilihan Metode Desain Struktur Tahan Gempa

Pemilihan metode desain—layan, ultimit, atau berbasis kinerja—adalah keputusan kritis yang menentukan parameter kontrol, timeline, dan investasi desain keseluruhan. Kesalahan di tahap awal sering menyebabkan redesign besar atau struktur yang tidak optimal secara teknis dan ekonomis.

Tim struktur kami membantu mengidentifikasi metode desain yang paling sesuai berdasarkan: jenis dan fungsi struktur, tingkat kinerja yang dibutuhkan, kondisi geologi lokal, dan ketersediaan data seismik. Kami menerjemahkan implikasi setiap pilihan metode terhadap kapasitas desain yang diperlukan, timeline pekerjaan, dan estimasi investasi awal, sehingga keputusan diambil dengan risiko dan dampak finansial yang jelas.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Metode Desain Struktur Tahan Gempa

Perbedaan Antara Analisis Struktur Dengan Desain Struktur

Perbedaan Antara Analisis Struktur Dengan Desain Struktur

Artikel·

Analisis Struktur dan Desain Struktur

Keamanan struktur dibangun melalui dua tahapan teknis yang berbeda namun saling terkait: analisis struktur dan desain struktur.
Analisis berfokus pada memahami perilaku struktur terhadap beban yang bekerja, sementara desain menerjemahkan hasil analisis tersebut menjadi pilihan sistem, dimensi, dan material yang sesuai. Keduanya tidak saling menggantikan dan perlu dijalankan secara berurutan.

Apa yang Dimaksud dengan Analisis Struktur?

Analisis struktur bertujuan untuk memahami respons struktur terhadap beban nyata yang bekerja. Melalui analisis, engineer mengevaluasi bagaimana struktur bereaksi terhadap kombinasi beban—baik beban mati, beban hidup, maupun beban lingkungan—dalam bentuk gaya dalam, reaksi perletakan, dan deformasi.

Perbedaan Analisis Struktur dan Desain Struktur

Secara teknis, analisis struktur merupakan proses untuk mengetahui perilaku elemen dan sistem struktur akibat beban tertentu atau kombinasi beban yang direncanakan. Output analisis berupa data kuantitatif seperti gaya dalam, reaksi tumpuan, dan lendutan.

Data tersebut menjadi dasar untuk menilai apakah suatu konfigurasi struktur masih bekerja secara aman dan realistis. Tanpa pemahaman perilaku struktur melalui analisis, tahapan berikutnya tidak memiliki pijakan teknis yang memadai.

Apa yang Dimaksud dengan Desain Struktur?

Desain struktur merupakan proses menerjemahkan hasil analisis menjadi keputusan teknis yang konkret.
Pada tahap ini, engineer menentukan dimensi elemen, jenis material, serta kebutuhan tulangan atau penguatan agar struktur mampu menahan gaya yang telah dihitung sebelumnya.

Proses Desain Struktur

Desain Elemen Struktur

Penentuan Dimensi dan Material

Desain struktur mencakup pemilihan sistem struktur, penentuan geometri dan dimensi elemen, serta spesifikasi material yang digunakan. Tujuannya adalah memastikan struktur dapat bekerja aman selama umur rencana dengan tingkat efisiensi yang wajar.

Kualitas desain sangat bergantung pada kualitas input analisis. Dimensi dan material yang dipilih seharusnya cukup untuk menahan gaya yang terjadi tanpa berlebihan, sehingga kinerja struktur dan efisiensi biaya tetap seimbang.

Analisis vs Desain Struktur dalam Pengambilan Keputusan

Aspek Analisis Struktur Desain Struktur
Fokus utama Memahami respons struktur terhadap beban aktual Menentukan dimensi dan spesifikasi elemen
Output kunci Gaya dalam, deformasi, reaksi tumpuan Ukuran elemen, material, kebutuhan tulangan
Peran keputusan Menilai apakah sistem struktur masih rasional Menentukan bagaimana struktur direalisasikan
Risiko jika dilewati Perilaku struktur tidak terprediksi Dimensi tidak efisien atau tidak memadai

Keterkaitan Analisis dan Desain Struktur

Analisis dan desain merupakan rangkaian proses yang berurutan dan saling bergantung.
Analisis memberikan gambaran perilaku struktur, sementara desain menggunakan gambaran tersebut untuk menetapkan keputusan teknis pada level elemen dan sistem.

Proses Analisis dan Desain Struktur Terintegrasi

Dalam praktik, kedua tahapan ini sering berjalan berulang dan saling dikoreksi. Pendekatan ini memastikan struktur tidak hanya memenuhi persyaratan teknis di atas kertas, tetapi juga relevan terhadap kondisi nyata dan tujuan perencanaan.

Review Analisis dan Desain Struktur Existing

Pada bangunan atau infrastruktur existing, analisis dan desain awal sering dibuat berdasarkan asumsi kondisi yang sudah berubah. Perubahan fungsi, penambahan beban, atau temuan lapangan dapat membuat hasil perencanaan lama perlu ditinjau kembali.

PT Hesa Laras Cemerlang membantu melakukan review teknis untuk menilai kesesuaian antara analisis, desain, dan kondisi aktual struktur. Evaluasi difokuskan pada kapasitas elemen, relevansi asumsi beban, serta implikasinya terhadap risiko dan keputusan operasional.

Hasil review diarahkan untuk memberikan kejelasan teknis—apakah struktur masih berada dalam kondisi yang dapat diterima, memerlukan penyesuaian terbatas, atau perlu disiapkan strategi perkuatan dan mitigasi risiko yang lebih terukur.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Analisis & Desain Struktur

Konsep Daktilitas Pada Struktur Bangunan

Konsep Daktilitas Pada Struktur Bangunan

Artikel·

Artikel ini kami buka dengan beberapa pertanyaan berikut ini :

  • MENGAPA BANGUNAN TAHAN GEMPA HARUS BERPERILAKU DAKTAIL?
  • APA ITU DAKTAIL?
  • BAGAIMANA PERILAKU DAKTAI TERSEBUT?

Konsep Daktilitas Pada Struktur Bangunan

Berdasarkan konsep desain bangunan tahan gempa yang berlaku saat ini, struktur bangunan tahan gempa harus terbuat dari sistem struktur yang perilakunya daktail.

Mengapa daktilitas menjadi krusial: Saat gempa kuat terjadi, struktur getas (brittle) akan runtuh mendadak tanpa peringatan. Struktur daktail, sebaliknya, memberikan tanda peringatan melalui retak dan deformasi bertahap — memberikan kesempatan evakuasi dan perbaikan pasca-gempa. Untuk owner atau PM yang mengevaluasi bangunan existing, pertanyaan pertama harus: “Apakah struktur saya daktail atau getas?” Jawabannya menentukan urgency perkuatan.

Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca-elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa di atas beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup,sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.

Dalam praktik lapangan, daktilitas bukan sekadar konsep — ini adalah margin keselamatan terukur. Struktur dengan daktilitas tinggi akan berdeformasi (lentur, miring) tanpa kehilangan kapasitas beban. Struktur tanpa daktilitas akan mencapai kapasitas batas dan runtuh tiba-tiba. Implikasi: bangunan yang dibangun sebelum SNI 1726:2012 (atau tanpa detail penulangan daktail) berisiko tinggi pada gempa besar lokal.

Perilaku ini cukup penting karena saat pelelehan elemen struktur terjadi maka terjadi pula peresapan energi gempa oleh struktur.

Saat terjadi gempa, daktilitas akan mempertahankan kekuatan dan kekakuan pada struktur sehingga struktur gedung tetap berdiri walaupun telah berada pada ambang keruntuhan.

Gambaran struktur daktail (Kantor Pusat Bank Sulteng) dan struktur yang getas (Hotel Roa Roa) paska terkena goncangan gempa palu, 2018, seperti gambar berikut:

truktur daktail (Kantor Pusat Bank Sulteng) dan struktur yang getas (Hotel Roa Roa)
Gambar 1 Struktur daktail dan struktur getas [1] Gedung Kantor Pusat Bank Sulteng dan Hotel Roa Roa di Palu
Observasi lapangan Palu 2018: Bank Sulteng (daktail) mengalami kerusakan signifikan tapi struktur utuh, mudah diperbaiki. Hotel Roa Roa (getas) mengalami kolaps progresif — struktur tidak bisa diselamatkan. Perbedaan ini bukan hanya desain; ini berbeda dalam timeline penyelamatan jiwa dan biaya recovery. Jika bangunan Anda dibangun sebelum SNI ketat atau menggunakan detail penulangan minimal, Anda perlu investigasi segera.

Struktur dengan daktilitas tertentu akan memungkinkan terjadinya sendi plastis secara bertahap pada elemen-elemen struktur yang telah ditentukan.

Dengan terbentuknya sendi plastis pada struktur, maka struktur akan mampu menahan beban gempa yang besar tanpa memberikan kekuatan berlebihan pada elemen struktur karena energi kinetik akibat gerakan tanah yang diterima akan diserap oleh sendi plastis tersebut.

Semakin banyak sendi plastis yang terjadi pada struktur maka semakin banyak pula energi yang diserap oleh struktur.

Strategi perencanaan daktilitas yang efektif: Sendi plastis harus terbentuk di lokasi yang terkalkulasi — biasanya ujung balok, bukan kolom. Mengapa? Kolom adalah elemen vertikal yang menyangga beban hidup; jika kolom leleh dulu, struktur akan kolaps progresif. Balok adalah elemen horizontal yang lebih mudah diperbaiki. Keputusan desain ini (strong column weak beam) adalah yang membedakan struktur yang “aman dengan peringatan” versus “aman dengan kejutan runtuh”.

Agar struktur gedung memiliki daktilitas yang tinggi, maka harus direncanakan sendi plastis yang terjadi berada pada balok-balok dan bukan terjadi pada kolom, kecuali pada kaki kolom paling bawah dan bagian atas kolom penyangga atap (Gambar 2).

Gambar 2 Mekanisme keruntuhan ideal suatu struktur gedung dengan sendi plastis terbentuk pada ujung-ujung balok, kaki kolom [2]
Gambar 2 Mekanisme keruntuhan ideal suatu struktur gedung dengan sendi plastis terbentuk pada ujung-ujung balok, kaki kolom [2]
Hal ini dapat terjadi jika bangunan didesain dengan kapasitas kolom-kolom melebihi kapasitas balok yang bertemu pada kolom tersebut (Strong Column Weak Beam). Selain itu displacement yang yang terjadi harus dijaga batasannya agar menjaga integrasi bangunan dan bertambahnya momen akibat P-Δ efek.

Batasan praktis yang perlu diperhatikan: Daktilitas yang tinggi juga berarti deformasi besar. Jika simpangan terlalu besar, bangunan yang berdekatan bisa terkena (pounding damage). Juga, deformasi besar meningkatkan P-Delta effect — beban vertikal berinteraksi dengan deformasi lateral, menciptakan momen tambahan yang tidak diperhitungkan awal. Dalam praktik, balok dan kolom harus dirancang dengan detail penulangan tertentu (transverse reinforcement, diameter tulangan, jarak sengkang) agar daktilitas tercapai. Jika detail tidak sesuai SNI, daktilitas tidak terjamin — struktur akan berperilaku lebih getas dari yang diharapkan.

Rasio antara simpangan maksimum struktur (Xmax) terhadap simpangan struktur pada saat terjadi sendi plastis yang pertama (Xy) dinyatakan sebagai faktor daktilitas (μ).

Untuk mendapatkan gambaran perilaku struktur dari saat struktur masih linear elastis, pelelehan pertama pada elemen struktur sampai dengan keruntuhannya saat terkena goncangan gempa dapat dilakukan dengan analisis non linear static dengan metode analisis gaya dorong static (pushover analysis). Analisis pushover lebih lanjut dapat dibaca pada artikel Hesa berikut ini :

Analisis Pushover untuk Mengetahui Perilaku Struktur saat Terkena Gempa

Bagaimana struktur bangunan beton mengalami keruntuhan pada saat gempa?

Tulangan baja di dalam kolom beton merupakan faktor kunci dalam kekuatan bangunan beton. Di bawah ini adalah perbandingan kolom getas dan kolom daktail dan bagaimana perilaku keduanya saat diguncang gempa bumi.

Gambar 3 Ilustrasi Penulangan Kolom Getas dan Kolom Daktail [3]
Gambar 3 Ilustrasi Penulangan Kolom Getas dan Kolom Daktail [3]

Perilaku kolom getas dan kolom daktail saat diguncang gempa bumi seperti ilustrasi berikut:

Ilustrasi perilaku kolom getas dan kolom daktail saat diguncang gempa bumi [3]
Gambar 4 Ilustrasi perilaku kolom getas dan kolom daktail saat diguncang gempa bumi [4]
Ringkasan keputusan praktis untuk owner/PM:

  • Untuk bangunan baru: Pastikan desain mengikuti SNI 1726 terkini dengan detail penulangan daktail. Minta engineer verifikasi strong column weak beam ratio.
  • Untuk bangunan existing (pre-2002): Investigasi detail penulisan kolom dan balok. Jika tidak daktail, evaluasi serius dengan pushover analysis untuk mengetahui kapasitas aktual terhadap gempa lokal.
  • Untuk gempa lokal yang sering terjadi: Daktilitas bukan opsional — ini adalah margin hidup antara “kerusakan terukur” dan “kolaps mendadak”.

Referensi:

[1] Dokumentasi Gempa Palu, 2018. Kantor Pusat Bank Sulteng dan Hotel Roa Roa

[2] SNI 1726: 2012, Tata Cara Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

[3] Rong-Gong Lin Ii, Rosanna Xia, Doug Smith, Raoul Ranoa, 2013. How concrete buildings fail in earthquakes.

Konsultasi Evaluasi Daktilitas & Desain Struktur Tahan Gempa

Struktur existing atau desain baru sering tidak memenuhi daktilitas tinggi, berisiko runtuh mendadak saat gempa kuat karena sendi plastis tidak terkendali atau kolom gagal duluan. Evaluasi teknis diperlukan untuk menilai kapasitas aktual, pola keruntuhan, dan apakah memenuhi strong column weak beam sesuai SNI terkini.

PT Hesa Laras Cemerlang membantu memberikan penilaian jelas: apakah struktur masih aman untuk operasi, perlu monitoring berkala, atau memerlukan perkuatan/perbaikan terukur.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Evaluasi Daktilitas & Desain Struktur

Analisis Stabilitas Dan Desain Struktur Saluran Beton Maindrain Blok OO KIJ II

Analisis Stabilitas Dan Desain Struktur Saluran Beton Maindrain Blok OO KIJ II

Hesa Projects, Survey·
Logo HESA PT. HESA LARAS CEMERLANG
Geotechnical & Structural Design Services – 2018		 Logo Jababeka
Main Drain Blok OO KIJ 2 (Cikarang)
Nama Pekerjaan Analisa Stabilitas & Desain Struktur Saluran Beton Main Drain Blok OO KIJ 2
Pemberi Kerja PT. JABABEKA (SPK No. 001/SPK-HLC/31/I/2018)
Lokasi Cikarang, Jawa Barat (Depan PT. Taewon)
Durasi 60 Hari Kalender
Ruang Lingkup 1. Topografi, 2. Soil Test, 3. Analisa Stabilitas Struktur Eksisting, 4. Desain Struktur Baru.

Pada Januari 2018, PT Hesa Laras Cemerlang dipercaya oleh PT Jababeka untuk melakukan evaluasi teknis menyeluruh terhadap sistem drainase utama di kawasan industri Cikarang. Pekerjaan ini difokuskan pada analisis stabilitas dan desain ulang struktur saluran beton (Main Drain) guna memastikan kapasitas dan daya dukung tanah mampu menangani debit air serta beban lingkungan di sekitarnya.

Detail Perencanaan Teknis

1. Tujuan Pekerjaan

  • Keamanan Struktural: Memastikan dinding penahan saluran mampu menahan beban lateral tanah dan beban hidup (kendaraan berat) tanpa risiko deformasi.
  • Optimalisasi Hidrolis: Menyesuaikan dimensi saluran untuk mengalirkan debit air rencana guna mencegah genangan di area industri.
  • Mitigasi Risiko: Mengidentifikasi ketidakstabilan tanah yang dapat memicu keretakan pada struktur eksisting.

2. Tahapan Pekerjaan

Rangkaian pekerjaan dilakukan secara sistematis meliputi Survey Topografi untuk pemetaan elevasi, Penyelidikan Tanah (Soil Test) untuk mendapatkan parameter mekanis tanah, hingga Analisa Stabilitas menggunakan perangkat lunak teknik guna menghitung Safety Factor (SF) terhadap bahaya guling dan geser.

3. Output Pekerjaan

Hasil akhir pekerjaan ini mencakup Laporan Geoteknik, Laporan Survey Topografi, serta dokumen Detailed Engineering Design (DED) yang menjadi panduan utama dalam pelaksanaan konstruksi di lapangan.

Dokumentasi Pengukuran Topografi

Dokumentasi Kondisi Site Eksisting

Visualisasi lapangan mencatat kondisi dinding saluran eksisting guna mengidentifikasi titik-titik kritis yang mengalami penurunan stabilitas atau kerusakan struktur sebelum dilakukannya desain ulang.

Jasa Analisis & Desain Struktur Saluran

Analisis stabilitas struktur saluran memerlukan integrasi data tanah (Soil Test) dan pemodelan teknik yang akurat. PT Hesa Laras Cemerlang menyediakan jasa konsultansi engineering komprehensif untuk infrastruktur drainase kawasan industri, pemukiman, maupun jalan raya.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1, Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur

📱 Chat WhatsApp Sales Marketing

Pemodelan Struktur Dermaga dengan Midas Gen 2014 V2.1

Pemodelan Struktur Dermaga dengan Midas Gen 2014 V2.1

Artikel·

Mengapa Pemodelan Struktur Dermaga Kritis

Dermaga adalah infrastruktur porturan yang mengalami beban kompleks dan simultan: berat sendiri struktur, beban operasional dari mesin ship unloader (±830 ton), benturan kapal tongkang (6991 ton), gaya mooring dari tambat, beban arus laut, angin, dan gempa. Kesalahan dalam pemodelan pembebanan atau analisis struktur dapat menghasilkan desain yang tidak aman atau over-dimensioned dengan dampak finansial signifikan.

Pemodelan struktur dermaga menggunakan software engineering seperti Midas Gen memungkinkan analisis komprehensif: dari definisi geometri, material properties, kombinasi beban, hingga interpretasi gaya dalam dan deformasi. Proses ini bukan sekadar visualisasi — tetapi fondasi keputusan desain yang berbasis data akurat.

Artikel ini menguraikan metodologi pemodelan struktur dermaga secara sistematis: standard desain yang diacu, tata letak geometri, properti material, pembebanan operasional, metode analisis, dan interpretasi hasil program.

Pemodelan Struktur Dermaga

Pemodelan struktur dermaga memerlukan pendekatan sistematis yang mengintegrasikan data geometri, properti material, dan kondisi pembebanan dalam satu model komprehensif. Proses ini bukan sekadar visualisasi — tetapi fondasi untuk analisis yang akurat dan keputusan desain yang tepat.

Dermaga dilengkapi dengan fasilitas rumah kontrol mesin dan conveyor. Beban mati akibat berat sendiri rangka baja, beban mati tambahan, dan 25% beban hidup diambil sebagai gaya yang bekerja pada fasilitas tersebut. Reaksi perletakan dari struktur fasilitas tersebut akan diaplikasikan sebagai beban ke struktur dermaga

Artikel ini menguraikan metodologi pemodelan struktur dermaga menggunakan Midas Gen — dari penentuan standar desain, tata letak geometri, pendefinisian material, hingga analisis hasil. Pendekatan ini memastikan model struktur mencerminkan kondisi lapangan dan memenuhi persyaratan regulasi yang berlaku.

Scope Pembahasan Artikel

Pembahasan mencakup:

  • Standard Desain: Referensi peraturan dan persyaratan teknis yang mendasari pemodelan
  • Geometri Struktur: Tata letak dan dimensi komponen dermaga (deck, pilar, pondasi) dalam model
  • Properti Material: Definisi karakteristik baja, beton, dan sambungan sesuai standar
  • Pembebanan & Kombinasi: Identifikasi beban mati, hidup, dan kontribusi fasilitas penunjang (rumah kontrol mesin, conveyor)
  • Metode Analisis: Pendekatan linear elastis, modal analysis, atau time-history sesuai kriteria desain
  • Pemodelan Midas Gen: Tahapan input data dan eksekusi model dalam software v2014 v2.1
  • Interpretasi Hasil: Verifikasi output analisis (displacement, stress, reaction) terhadap kriteria kelayakan

Mengapa Akurasi Model Struktur Penting

Dermaga yang tepat desain bukan hanya memenuhi kekuatan struktural — tetapi juga memastikan durabilitas jangka panjang, efisiensi operasional, dan margin keselamatan yang cukup terhadap kondisi ekstrem (beban insidental, perubahan lingkungan).

Dalam praktik, kesalahan pemodelan sering terdeteksi terlambat: saat konstruksi sudah lanjut atau bahkan pasca-operasional. Dampaknya dapat berupa perkuatan darurat, shutdown operasional, atau — dalam kasus kritis — kerusakan struktural yang merugikan. Oleh karena itu, validasi model di tahap awal menjadi investasi penting untuk menghindari kerugian jauh lebih besar di kemudian hari.

Pendekatan sistematis dalam pemodelan — seperti yang diuraikan artikel ini — memastikan model mencerminkan kondisi sebenarnya dan output analisis dapat menjadi dasar keputusan desain yang reliable.

Struktur Artikel & Cara Membaca

Artikel ini dirancang untuk dibaca secara progresif: mulai dari pemahaman konsep (standard desain, identifikasi beban), kemudian implementasi teknis (pemodelan software), hingga interpretasi hasil. Pembaca dapat memilih untuk:

  • Membaca lengkap jika ingin memahami alur pemodelan dari awal hingga akhir
  • Fokus pada bagian tertentu jika sudah familiar dengan tahapan awal atau hanya butuh detail hasil analisis
  • Download artikel lengkap (link di bawah) untuk referensi offline dan detail teknis yang lebih mendalam

Mengapa Akurasi Model Struktur Penting

Dermaga yang tepat desain bukan hanya memenuhi kekuatan struktural — tetapi juga memastikan durabilitas jangka panjang, efisiensi operasional, dan margin keselamatan yang cukup terhadap kondisi ekstrem (beban insidental, perubahan lingkungan).

Dalam praktik, kesalahan pemodelan sering terdeteksi terlambat: saat konstruksi sudah lanjut atau bahkan pasca-operasional. Dampaknya dapat berupa perkuatan darurat, shutdown operasional, atau — dalam kasus kritis — kerusakan struktural yang merugikan. Oleh karena itu, validasi model di tahap awal menjadi investasi penting untuk menghindari kerugian jauh lebih besar di kemudian hari.

Pendekatan sistematis dalam pemodelan — seperti yang diuraikan artikel ini — memastikan model mencerminkan kondisi sebenarnya dan output analisis dapat menjadi dasar keputusan desain yang reliable.

Struktur Artikel & Cara Membaca

Artikel ini dirancang untuk dibaca secara progresif: mulai dari pemahaman konsep (standard desain, identifikasi beban), kemudian implementasi teknis (pemodelan software), hingga interpretasi hasil. Pembaca dapat memilih untuk:

  • Membaca lengkap jika ingin memahami alur pemodelan dari awal hingga akhir
  • Fokus pada bagian tertentu jika sudah familiar dengan tahapan awal atau hanya butuh detail hasil analisis
  • Download artikel lengkap (link di bawah) untuk referensi offline dan detail teknis yang lebih mendalam

Untuk mendapatkan penjelasan secara lengkap tentang Pemodelan Struktur Dermaga dengan Midas Gen 2014 V2.1, silahkan unduh artikel l;enhgkapnya yang ditulis  Oleh : Dr. Ir. Heri Khoeri, MT,  Junaidi ST, Hilmi Zamakhsyari ST, pada link berikut: *Link Artikel*

Pemodelan & Analisis Struktur Dermaga untuk Keputusan Desain

Jika Anda sedang merancang atau mengevaluasi dermaga baru, pemodelan struktur yang akurat adalah tahap kritis untuk memastikan desain feasible, aman, dan cost-effective. Model yang tepat memungkinkan engineer untuk mengidentifikasi zona kritis, mengoptimalkan dimensi, dan memvalidasi kelayakan sebelum investasi konstruksi besar-besaran.

Tim analisis struktur kami membantu mendefinisikan data pembebanan operasional (machinery, conveyor, aktivitas porturan), membangun model struktur yang mencerminkan kondisi lapangan, dan melakukan analisis komprehensif menggunakan software terkini (Midas Gen, SAP2000, atau aplikasi engineering lainnya).

Hasil analisis disertai dengan interpretasi teknis — bukan hanya angka output, tetapi rekomendasi konkrit tentang kapasitas elemen, zona yang perlu reinforcement, dan validasi terhadap standar desain yang berlaku. Pendekatan ini memastikan keputusan desain didasarkan pada data akurat, bukan asumsi atau judgment semata.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

  • ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
  • ☎️ Telepon: (021) 8404531
  • 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Pemodelan & Analisis Struktur

Pemeriksaan dan Perencanaan Perbaikan Struktur Gedung BII KC Roxy Mas

Pemeriksaan dan Perencanaan Perbaikan Struktur Gedung BII KC Roxy Mas

Hesa Projects·

Proyek pengujian dan perencanan perbaikan Struktur Gedung Bank BII KC Roxy Mas Jakarta.
Pemeriksaan dan Perencanaan Perbaikan Struktur Gedung BII KC Roxy Mas
Lokasi: Jl. Hasyim Ashari Blok B1 12 A Jakarta. 2014
Client: PT. Bank Internasional Indonesia, Tbk

Untuk kebutuhan Survey, Pengujian, Analisis Geoteknik dan struktur baik itu Pengujian Non Destructive Test  maupun Destructive Test, silahkan hubungi:

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27,  Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia
Email: kontak@hesa.co.id
Telp: (021) 8404531

Atau tinggalkan pesan dibawah ini:

Tinggalkan Pesan