Analisis Performa Struktur Rumah Sederhana di Daerah Rawan Gempa dengan Metode Non-Linier Time History

Sipil.umsida.ac.id – Indonesia, yang terletak di jalur pertemuan lempeng tektonik, memiliki risiko tinggi terhadap gempa bumi. Struktur bangunan, khususnya rumah sederhana, menjadi fokus penting dalam menghadapi ancaman tersebut. Sebuah penelitian terbaru menggunakan metode Non-Linier Time History Analysis (NLTHA) untuk mengevaluasi performa struktur rumah sederhana dalam menghadapi gempa, dengan hasil yang menjanjikan untuk meningkatkan keamanan bangunan.

Metode Analisis Non-Linier Time History

Metode NLTHA digunakan untuk mengevaluasi kinerja struktur bangunan setelah mengalami pembebanan akibat gempa. Dalam penelitian ini, simulasi dilakukan dengan bantuan program ETABS, menggunakan data gempa El Centro. Parameter analisis mengacu pada standar nasional SNI 1726:2019 untuk perencanaan ketahanan gempa dan SNI 1727:2020 untuk pembebanan minimum pada bangunan.

Pemodelan struktur melibatkan komponen utama seperti balok sloof berukuran 15×30 cm, kolom 15×15 cm, dan balok ring 15×25 cm. Analisis dilakukan dengan memasukkan parameter non-linier material beton dan baja, serta mendefinisikan sendi plastis pada komponen struktur.

Kurva Kapasitas dan Tingkat Kinerja Bangunan

Dalam analisis ini, digunakan kurva kapasitas sesuai standar ATC 40. Kurva ini menggambarkan hubungan antara gaya geser total yang bekerja pada struktur dengan perpindahan lateral bangunan. Terdapat beberapa tingkatan kinerja yang menjadi acuan, di antaranya:

  • Immediate Occupancy (IO): Struktur tetap aman tanpa kerusakan signifikan.
  • Life Safety (LS): Struktur mengalami kerusakan moderat namun tidak menyebabkan keruntuhan.
  • Collapse Prevention (CP): Struktur mengalami kerusakan signifikan tetapi masih berdiri untuk evakuasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua elemen struktur rumah sederhana berada pada tingkat kinerja Immediate Occupancy (IO), yang berarti bangunan dapat menahan gempa tanpa mengalami kerusakan berarti.

Hasil Penelitian dan Temuan Utama

  1. Performa Struktur dalam Kasus Gempa El Centro Pengujian menunjukkan bahwa rumah sederhana dengan struktur fixed base mampu menahan pembebanan akibat gempa El Centro. Semua elemen struktur, termasuk balok dan kolom, tetap berada dalam kondisi elastis. Hal ini menunjukkan bahwa rumah tersebut aman untuk ditempati selama dan setelah gempa.
  2. Pentingnya Parameter Non-Linier Parameter non-linier material seperti momen-kurvatur dan momen-rotasi memberikan informasi mendetail tentang batas kekuatan elemen struktur. Penelitian ini menunjukkan bahwa momen maksimum terjadi sebelum elemen struktur mencapai titik ultimate, memastikan keamanan bangunan.
  3. Simulasi Sendi Plastis Penelitian juga memodelkan sendi plastis pada balok dan kolom menggunakan program bantu ETABS. Prosedur ini membantu mengidentifikasi titik-titik kritis di mana elemen struktur mulai mengalami pelelehan (yield) hingga mencapai kondisi ultimate.

Rekomendasi dan Implikasi Praktis

  1. Desain Bangunan di Daerah Rawan Gempa Rumah sederhana di daerah rawan gempa perlu dirancang dengan mempertimbangkan parameter non-linier dan tingkat kinerja struktur. Analisis seperti NLTHA dapat membantu memastikan bahwa bangunan aman untuk ditempati bahkan setelah gempa besar.
  2. Perbandingan dengan Metode Lain Penelitian ini merekomendasikan penggunaan metode tambahan seperti Pushover Analysis untuk memprediksi deformasi maksimum dan gaya internal pada struktur. Kombinasi metode ini dapat memberikan hasil yang lebih komprehensif.
  3. Peningkatan Standar Konstruksi Standar konstruksi nasional perlu terus diperbarui berdasarkan temuan dari penelitian ini. Bangunan sederhana dengan desain yang sesuai standar dapat menjadi solusi efektif untuk mengurangi risiko kerusakan akibat gempa.

Penelitian ini membuktikan bahwa metode NLTHA efektif untuk mengevaluasi performa struktur rumah sederhana di daerah rawan gempa. Dengan desain yang tepat dan penggunaan parameter non-linier, bangunan dapat mencapai tingkat kinerja Immediate Occupancy (IO), yang memastikan keamanan penghuninya selama dan setelah gempa. Temuan ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam perencanaan dan pembangunan rumah sederhana yang lebih tangguh di masa depan.

Sumber: Jurnal, Freepik

Penulis: Ifa