Kajian Efek Parameter Base Isolator terhadap Respon Bangunan Akibat Gaya Gempa dengan Metode Analisis Riwayat Waktu

Abstract

Indonesia merupakan salah satu negara yang rawan terhadap gempa bumi. Oleh karena itu bangunan di Indonesia harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap gempa bumi. Perencanaan bangunan tahan gempa yang masih banyak digunakan di Indonesia ialah perencanaan secara konvensional. Perencanaan konvensional mencegah kerusakan bangunan dengan cara memperkuat struktur bangunan tersebut terhadap gaya gempa yang bekerja padanya. Memperkaku struktur dalam arah lateral akan memperbesar gaya gempa. Metode yang lebih baik ialah mereduksi gaya gempa yang bekerja pada bangunan tersebut serta meredam energi gempa sampai pada tingkat yang tidak membahayakan bangunan. Metode ini dikenal dengan isolasi seismic atau base isolation. Perangkat anti gempa dari metode isolasi seismic tersebut disebut base isolator. Base isolator memiliki kekakuan geser relatif kecil yang disisipkan di antara pondasi dan struktur atas bangunan. Bangunan dengan base isolator akan mengalami waktu getar alami yang lebih panjang sehingga percepatan gempa yang terjadi pada lantai-lantai bangunan menjadi lebih kecil. Akibatnya gaya gempa yang bekerja pada bangunan menjadi lebih kecil dibandingkan bangunan tanpa base isolator. Pada tugas akhir ini digunakan base isolator jenis lead rubber bearing (LRB). Kajian yang dilakukan pada tugas akhir ini ialah membandingkan respon struktur akibat gaya gempa antara bangunan yang menggunakan LRB dengan bangunan tanpa LRB. Selain itu pada tugas akhir ini juga dilakukan kajian pengaruh parameter base isolator yaitu parameter kekakuan geser terhadap respon bangunan akibat gaya gempa. Kekakuan geser pada LRB terdiri dari kekakuan awal K1, kekakuan pasca leleh K2 dan kekakuan efektif Keff. Hubungan antara kekakuan awal K1 dengan kekakuan pasca leleh K2 dapat dinyatakan dengan post yield stiffness ratio (•) yaitu (•)=K2/K1. Variasi nilai post yield stiffness ratio (•) tersebut akan menghasilkan respon struktur yang berbeda-beda. Analisa struktur yang digunakan pada tugas akhir ini ialah analisis analisis riwayat waktu (time history) dimana analisisnya dilakukan dengan bantuan program komputer SAP2000. Dari hasil analisis diperoleh perbandingan respon struktur akibat gaya gempa yang cukup signifikan antara bangunan yang menggunakan LRB dengan bangunan tanpa LRB. Perbandingan respon struktur berupa percepatan gempa antara bangunan tanpa dan dengan base isolator mencapai 71%. Untuk respon struktur berupa gaya geser dasar, perbandingannya mencapai 37% dan untuk respon struktur berupa momen, lintang, dan gaya normal, perbandingannya mencapai 47%. Dari hasil analisis juga diperoleh pengaruh dari parameter base isolator yaitu kekakuan geser terhadap respon struktur akibat gaya gempa. Perbandingan antara variasi post-yield stiffness ratio yang satu terhadap variasi yang lainnya relatif kecil yaitu sekitar 0,5%. Dan dari hasil tersebut juga terlihat bahwa LRB mampu mereduksi gaya gempa sehingga kerusakan bangunan yang terjadi lebih kecil dan mencegah timbulnya korban jiwa.