Evaluasi Kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta Akibat Gempa dan Metode Perbaikannya PDF

Preview

Summary

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752 Evaluasi Kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta Akibat Gempa dan Metode Perbaikannya Meassa Monikha Sari1), Evy Kusumaningrum1), M. Teguh2) 1) Program Beasiswa Unggulan BPKLN Kemdikbud, MTS...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Evaluasi Kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta Akibat Gempa dan Metode Perbaikannya Meassa M Sari

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

PENILAIAN KERUSAKAN PADA GEDUNG LAPAS PEMUDA KELAS 1 KOTA TANGERANG Nur Cahyono

Evaluasi St rukt ur dengan pet a Gempa Tahun 2010 Muh. Zulkarnain 123756903-Perhit ungan-St rukt ur-Baja-Gedung.pdf Nasir Osd Rockabilly

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

Evaluasi Kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta Akibat Gempa dan Metode Perbaikannya Meassa Monikha Sari1), Evy Kusumaningrum1), M. Teguh2) 1)

Program Beasiswa Unggulan BPKLN Kemdikbud, MTS, Univ. Islam Indonesia 2) Staf Pengajar FTSP dan MTS, Univ. Islam Indonesia Email: [email protected] ; [email protected] ABSTRAK

Pasca gempa 27 Mei 2006 Gedung Exim Plaza Yogyakarta mengalami kerusakan yang cukup parah baik kerusakan struktural maupun kerusakan non-struktural. Kerusakan geser terjadi pada bagian kolom dan balok struktur, sedangkan untuk kerusakan non-struktural terjadi pada dinding, plafond dan pasangan lantai (keramik). Kerusakan terjadi dari kerusakan ringan, sedang hingga berat. Makalah ini mengevaluasi struktur gedung bangunan A pada Gedung Exim Plaza yang mengalami kerusakan berat. Evaluasi struktur dilakukan dengan dua tahapan meliputi investigasi lapangan dan analisis struktur dengan ETABS sedangkan evaluasi non-struktur dilakukan dengan investigasi lapangan. Dari hasil evaluasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa terdapat kesesuaian antara hasil perhitungan analisis struktur dengan ETABS dengan simulasi beban gempa Yogyakarta dan hasil investigasi pasca gempa di lapangan. Pada kolom di as C5-C9 terdapat kesesuaian di antara keduanya. Metode retrofitting dilakukan di seluruh kolom bangunan A dengan cara steel concrete jacketing sedangkan pada bangunan S dan bangunan B dilakukan strengthening dan concrete jacketing sesuai kebutuhan struktur masing-masing. Kata kunci: gempabumi, evaluasi kerusakan, metode perbaikan

Beberapa saat setelah terjadi gempabumi, perlu diketahui kondisi bangunan dan kerusakan yang timbul akibat gempabumi. Menurut Satyarno (2011), salah satu permasalahan di lapangan yang terjadi bagaimana memberikan kepastian bagi para penghuni bangunan dalam menentukan apakah bangunan yang telah terkena gempa tersebut aman untuk digunakan kembali atau tidak, terutama apabila bangunan tersebut adalah bangunan publik dan bangunan untuk aktivitas

1. Pendahuluan Gempa berkekuatan 5,9 Skala Richter (berdasarkan laporan BMKG, berkekuatan 6,3 SR berdasarkan USGS) yang terjadi di Yogyakarta pada 27 Mei 2006 telah menimbulkan kerusakan bangunan dan korban jiwa. Banyaknya korban jiwa yang timbul dan mengalami luka sebagian besar bukan disebabkan oleh gempa itu sendiri, tetapi karena tertimpa bangunan yang roboh dan kejatuhan material.

1

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

ekonomi. Untuk itu perlu dilakukan evaluasi bangunan dalam rangka mitigasi bencana pasca gempa terutama jika dikaitkan dengan terjadinya gempa susulan yang biasanya akan menambah tingkat kerusakan atau bahkan meruntuhkan bangunan. Program evaluasi kerusakan bangunan pasca gempa biasanya disebut Building Occupancy Resumption Program (BORP) dan mengingat banyaknya bangunan yang harus dievaluasi pasca gempa maka umumnya menggunakan metode evaluasi visual secara cepat (rapid visual screening) yang mengacu dari beberapa pustaka yang ada dan pengalaman di lapangan (Satyarno, 2011). Evaluasi tingkat kerusakan yang ditentukan pada rapid visual screening hanya dilakukan untuk memperkirakan tingkat keamanan bangunan pasca gempa bagi penghuni tetapi tidak bisa digunakan sebagai acuan untuk menentukan perbaikan, sehingga untuk menentukan apakah bangunan perlu diperbaiki atau diruntuhkan harus dilakukan evaluasi teknik yang lebih mendalam oleh ahli struktur. Gedung Exim Plaza Yogyakarta yang dievaluasi pada penelitian ini berfungsi sebagai gedung publik yang digunakan untuk kantor, sekolah, dan tempat perbelanjaan. Gedung ini terdiri dari 3 (tiga) blok yaitu bangunan A, S dan B dengan massa bangunan secara struktural dipisah dengan adanya dilatasi. Ketika terjadi gempabumi pada 27 Mei 2006 silam, gedung ini adalah salah satu bangunan gedung yang mengalami kerusakan. Kerusakan yang

terjadi tidak hanya pada komponen struktur, akan tetapi juga pada komponen non-struktur bangunan. Pasca terjadi gempa ternyata bangunan A mengalami kerusakan yang cukup serius sehingga dalam evaluasi ini bangunan A ditinjau lebih mendalam karena mengalami kerusakan berat. Kerusakan struktur Gedung Exim Plaza dibagi menjadi 3 (tiga) kategori kerusakan yaitu kolom rusak berat, kolom rusak sedang dan kolom rusak ringan. Kategori kerusakan berat pada kasus ini adalah kolom mengalami kerusakan atau crack sampai beton yang terkekang bahkan baja tulangan mengalami bengkok sehingga harus diganti atau ditambah tulangannya. Kolom rusak sedang apabila kolom hanya rusak pada beton luar tidak sampai beton yang terkekang sedangkan untuk kolom rusak ringan hanya terjadi crack pada plesteran. Kerusakan yang terjadi pada komponen non-struktur terdapat pada dinding yang disebabkan karena adanya gaya geser. Selain ada beberapa bagian dinding yang roboh yaitu dinding pada bagian shaft, ada juga dinding yang geser keluar bangunan, kemudian dinding yang hanya mengalami retak pada plesteran. Disamping dinding, komponen non-struktur lain yang mengalami kerusakan adalah plafond yang runtuh dan lantai keramik yang retak dan pecah. Bangunan atau gedung yang mengalami kerusakan akibat gempa terutama pada komponen strukturnya tidak selalu harus dirobohkan, akan tetapi dapat diperbaiki dan diperkuat

2

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

sesuai dengan jenis kerusakannya sehingga bangunan tersebut menjadi lebih tahan dan lebih aman terhadap gempa misalnya dengan retrofitting. Makalah ini menjelaskan bagaimana melakukan evaluasi kerusakan pada Gedung Exim Plaza Yogyakarta akibat gempabumi dan bagaimana metode perbaikannya sehingga gedung ini dapat segera difungsikan kembali serta menjadi lebih kuat dan lebih aman apabila terjadi gempabumi dikemudian hari.

2.2 Metode Perbaikan Menurut Christiawan (2011), ada dua jenis perbaikan yang dapat dilakukan dalam pekerjaan retrofitting yaitu repairing dan strengthening. Istilah repairing diterapkan pada bangunan yang sudah rusak, yang telah mengalami penurunan kekuatan, untuk dikembalikan seperti semula, sedangkan strengtheing adalah suatu tindakan modifikasi struktur, mungkin belum terjadi kerusakan, dengan tujuan untuk menaikkan kekuatan atau kemampuan bangunan untuk memikul beban-beban yang lebih besar akibat perubahan fungsi bangunan dan stabilitas. Beberapa metode perbaikan yang dapat digunakan yaitu antara lain (Christiawan, 2011): 1. Drypacking yaitu bagian beton yang rusak atau berongga dibersihkan atau dibuang kemudian diisi dengan mortar atau beton yang mempunyai kandungan air yang rendah untuk mengurangi susut. 2. Injeksi (grouting), digunakan untuk perbaikan elemen atau bagian elemen yang retak. Bahan injeksi, misalnya epoxy resin yang bersifat encer dimasukkan pada celah/retak dengan cara dipompa (diberi tekanan). 3. Shotcrete, dilakukan dengan cara menyemprotkan mortar atau beton (biasanya dengan ukuran agregat yang kecil) pada permukaan beton yang diperbaiki dengan suatu alat bertekanan. 4. Jacketing, bahan berupa selubung yang dapat melindungi beton terhadap kerusakan. Bahan selubung ini dapat berupa metal baja, karet,

2. Tinjauan Pustaka 2.1 Evaluasi Kerusakan Metode yang digunakan dalam mengevaluasi kerusakan struktur dan nonstruktur Gedung Exim Plaza awalnya

dilakukan secara visual atau pemeriksaan langsung di lapangan, berdasarkan data eksisting yang datanya diambil dari data sekunder maupun foto-foto setelah gedung terkena gempa 27 Mei 2006 Pada kerusakan struktur selanjutnya dianalisa menggunakan ETABS. Pada saat pemodelan struktur Peraturan Dan Standar Perencanaan Struktur adalah: 1. SKSNI 03 – xxxx – 2002 : Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 2. SNI 03 – 1726 – 2002 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung 3. SKSNI T –15–1991–03 : Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 1991 4. SKSNI T – 15 – 1991 – 03: Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa

3

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

beton, komposit. Metoda ini umum digunakan untuk perbaikan perkuatan kolom. 5. Penambahan tulangan (external reinforcement), digunakan untuk memperkuat elemen struktur (balok, pelat atau kolom) yang rusak cukup parah atau membutuhkan perkuatan, agar dapat berfungsi lagi memikul beban atau beban baru yang harus dipikul. Perkuatan pada balok dilakukan apabila balok sudah melendut dan/atau berdasarkan analisis kekuatan sisa tidak mampu lagi memikul beban rencana atau beban baru yang dibebankan akibat perubahan dari fungsi bangunan. Tulangan tambahan tersebut dapat berupa tulangan longitudinal ataupun transversal. Penambahan tulangan pada kolom juga dapat dilakukan bersamaan dengan metoda jacketing diatas. Akan tetapi yang perlu diperhatikan pada kolom adalah bahwa tulangan tambahan harus diangkerkan pada fondasi, balok atau pelat.

25x60

3. Metodologi Penelitian Penelitian ini berisi tentang evaluasi kerusakan Gedung Exim Plaza Yogyakarta akibat gempa yang terjadi pada tanggal 27 Mei 2006. Gedung ini terletak di Jl. Adi Sucipto 163, Yogyakarta yang terdiri dari basement, lantai 1, lantai 2, lantai 3, lantai 4 dan lantai atap dak beton dengan atap joglo genteng glazur. Kolom dari lantai basement sampai dengan kolom lantai 4 merupakan kolom menerus jadi untuk denah kolom semuanya sama seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1. Gedung Exim Plaza terdiri dari tiga gedung yang terpisahkan oleh dilatasi lantai bangunan A, bangunan S dan bangunan B. Ketiga gedung ini terdiri dari:  Lantai basement - 4,00  Lantai dasar ± 0,00  Lantai 2 + 4,00  Lantai 3 + 8,00  Lantai 4 + 12,00  Lantai atap + 16,00

25x60

S

A

B

R

Gambar 1. Denah kolom

4

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

Langkah-langkah dalam penelitian ini dijelaskan dalam bagan alir pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram alir penelitian

5

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Identifikasi Kerusakan Komponen Struktur

Kerusakan yang terjadi akibat gempa menyebabkan kolom-kolom struktur mengalami keretakan yang bermacammacam tingkat kerusakannya. Pada balok-balok struktur tidak terlalu banyak kerusakan hanya di bagian atas tangga yang berdekatan dengan gedung S yang mengalami kerusakan. Selain itu kerusakan juga terjadi pada dinding gedung dan tangga pada bangunan bagian A. Kerusakan yang paling banyak terjadi ada pada struktur gedung di bagian A yaitu pada struktur gedung bagian A ini kolom-kolom mengalami retak-retak, ada yang retak ringan dan yang paling parah adalah retak-retak hingga dalam. Berdasarkan investigasi di lapangan terdapat kerusakan struktur dan non struktur. Untuk kerusakan struktur terjadi pada kolom dan balok. Kategori kerusakan pada struktur di kategorikan menjadi rusak ringan, rusak sedang dan rusak berat.

Gambar 3. Kolom rusak ringan

Gambar 4. Balok rusak ringan

2. Rusak sedang Kerusakan struktur dikategorikan rusak sedang apabila pada kolom atau balok terjadi retak sampai beton unconfined tetapi baja tulangan masih utuh. Gambar 5 dan 6 memperlihatkan retak yang terjadi tidak hanya pada plester kolom tetapi juga pada beton unconfined sedangkan baja tulangan tidak mengalami kerusakan.

1. Rusak ringan Kerusakan struktur termasuk dalam kategori rusak ringan apabila pada struktur terutama untuk kolom dan balok hanya retak pada plesteran kolom. Beton struktur tidak mengalami kerusakan. Kolom dan balok yang mengalami rusak ringan ditunjukkan dengan adanya retak pada plester kolom dan balok sedangkan untuk betonnya tidak mengalami retak seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 3 dan Gambar 4.

3. Rusak berat Kolom termasuk rusak berat apabila pada kolom retak sampai beton confined dan ada juga kolom yang baja

6

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

tulangannya mengalami bengkok. Pada Gambar 7 terlihat bahwa kolom mengalami kerusakan sampai beton confined dan ada tulangan yang bengkok sehingga beton harus dibobok dan tulangan yang bengkok dipotong kemudian tulangan diganti dengan cara penyambungan baja tulangan yang lama dengan baja tulangan yang baru dengan perpanjangan 60d.

Gambar 7. Kolom rusak berat

Selain dengan investigasi lapangan, kerusakan pada struktur bangunan di analisa dengan pemodelan ETABS. Pada Gedung Exim Plaza digunakan analisis ragam spectrum response. 4.2 Analisis Ragam Spectrum Response Sesuai dengan peraturan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung analisis ragam spectrum response adalah suatu cara analisis untuk menentukan respon dinamik struktur gedung 3 dimensi yang berperilaku elastik penuh terhadap pengaruh suatu gempa melalui suatu metode analisis yang dikenal dengan analisis ragam spectrum response dimana respon dinamik total struktur gedung tersebut didapat sebagai superposisi dari respon dinamik maksimum masing-masing ragamnya yang didapat melalui spectrum response gempa rencana. Analisis ragam spectrum response ini adalah salah satu cara analisis gempa terhadap

Gambar 5. Kolom rusak sedang

Gambar 6. Kolom rusak sedang

7

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

bangunan gedung. Analisis ragam spectrum response ini yang dipakai dalam perhitungan Gedung Plaza Exim. Pada pemodelan dengan ETABS data yang digunakan sebagai berikut: 1. Kekuatan karakteristik beton berdasarkan pada data adalah K – 225, dimana kekuatan silinder

dan BJTP 32, diameter 10 dan 16, 19 dan 25 mm. 5. Modulus elastisitas 6. Pembebanan yang digunakan dalam pemodelan adalah baja beton finishing lantai , plafond berikut rangka , partisi , dinding ½ bata dan beban hidup lantai mall .

2. Modulus elastisitas 3. Poisson Ratio

4. Baja polos dengan tegangan leleh dan atau setara BJTP 24

Hasil perhitungan pemodelan ETABS ditunjukkan oleh Tabel 1.

Tabel 1. Periode Gempa Yang Terjadi Pada Bangunan Gedung Mode

Period

UX

UY

UZ

SumUX

SumUY

SumUZ

RX

RY

RZ

SumRX

SumRY

SumRZ

1

0.9734

52.004

0.041

0

52.0041

0.0407

0

0.0503

71.908

0.6764

0.0503

71.908

0.6764

2

0.862

28.939

0.089

0

80.9432

0.1301

0

0.1072

26.512

0.3305

0.1575

98.42

1.0069

3

0.791

0.1898

2.037

0

81.133

2.1668

0

2.4403

0.2613

14.8

2.5978

98.681

15.8072

4

0.7705

0.7145

26.52

0

81.8475

28.6891

0

31.533

0.8429

41.432

34.131

99.524

57.2393

5

0.7424

0.0638

55.29

0

81.9114

83.9818

0

65.152

0.0862

25.91

99.283

99.61

83.1495

6

0.547

0.0065

0

0

81.9178

83.9818

0

0

0.0005

0.0001

99.283

99.611

83.1496

7

0.4331

0

0.119

0

81.9179

84.1007

0

0.0016

0

0.0427

99.284

99.611

83.1923

8

0.4323

0

0

0

81.9179

84.1007

0

0

0

0

99.284

99.611

83.1923

9

0.4314

0.0001

0.023

0

81.918

84.124

0

0.1056

0.0001

0.0057

99.39

99.611

83.198

10

0.3005

10.291

0.07

0

92.2088

84.1938

0

0.0047

0.0337

0.2081

99.394

99.644

83.406

11

0.2759

0.3094

4.746

0

92.5182

88.9393

0

0.2761

0.0004

2.4849

99.671

99.645

85.8909

12

0.2509

0.2875

1.698

0

92.8056

90.6371

0

0.0202

0.0011

4.7538

99.691

99.646

90.6447

parah yaitu di as C5 sampai dengan as C9 sesuai kerusakan di lapangan. Kolom di as C5 sampai dengan C9 karena yang memiliki luas tulangan longitudinal yang cukup. Akan tetapi dari segi tinjauan terhadap gempa, tulangan kolom-kolom di gedung bagian A belum memenuhi persyaratan perencanaan gempa. Dalam hal ini ternyata terdapat kesesuaian antara hasil analisis ETABS dengan riil.

4.3 Evaluasi Kerusakan Struktur Tinjauan kerusakan awalnya dilakukan secara visual setelah di tinjau secara visual akan dibandingkan dengan hasil pemodelan analisis menggunakan ETABS. Data kerusakan kolom secara visual ditunjukkan oleh Tabel 2. Berdasarkan hasil perhitungan dengan ETABS, kolom-kolom yang mengalami kerusakan yang cukup

8

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW), Surabaya, 26 Juni 2013, ISSN 2301-6752

Tabel 2. Data kerusakan Kolom No A

Uraian

Kerusakan pada non-struktur terjadi pada dinding, plafond dan keramik lantai seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 8, 9, 10 dan 11.

Kategori kerusakan Ringan

Sedang

Berat

Bangunan A 1

Lantai 1

4

27

5

2

Lantai 2

4

27

5

3

Lantai 3

36

0

0

4

Lantai 4

36

0

0

B

Bangunan S 1

Lantai 1

15

0

1

2

Lantai 2

15