Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

130

http://sostech.greenvest.co.id

RESPON SEISMIC HIGH RISE BUILDING YANG

MENGHUBUNGKAN JEMBATAN DENGAN DAN TANPA BASE

ISOLATION

Fakhry Ajie Hidayat

Universitas Trisakti Jakarta

E-mail: fakhryajie.h@gmail.com

Diterima:

17 Februari 2021

Direvisi:

1 Maret 2021

Disetujui:

3 Maret 2021

Abstrak

Wilayah perkotaan saat ini mengalami perkembangan, contohnya

bangunan serta gedung tinggi dibangun saling berdekatan. Untuk

mempermudah mobilisasi antar gedung diperlukan jembatan

penghubung antar bangunan. Sehingga High Rise Building,

selain dituntut akan kekuatan strukturnya, akan tetapi juga

kenyamanan bagi pengguna di dalamnya. Penelitian ini akan

mempelajari simpangan antar lantai dari bangunan tunggal dan

bangunan ganda Fixed Base dan Base Isolation pada struktur

bangunan. Analisa yang digunakan pembebanan gempa dengan

desain respon spektrum di sesuaikan dengan kondisi di Jakarta,

time history analisis yang digunakan dari sumber rekaman

gempa Chi-chi Taiwan. Software yang digunakan dalam

penelitian ini adalah Etabs versi 17. Ketinggian bangunan yang

dikaji 40 lantai dengan total ketinggian 141 m. Letak jembatan

pada lantai 25. Hasil penelitian menunjukkan terjadi penurunan

gaya dalam geser dan momen pada bangunan yang

menggunakan base isolation. Hal tersebut terjadi pada lantai atas

yang mengalami penurunan simpangan antar lantai pada

bangunan yang menggunakan base isolation. Sehingga pengguna

di dalamnya akan relatif lebih nyaman apabila terjadi gempa.

Kata Kunci: Respon seismic; Bangunan tinggi; Jembatan;

Isolasi dasar

Abstract

Urban areas are currently undergoing development, for example

buildings and tall buildings are built close to each other. To

facilitate mobilization between buildings, a connecting bridge

between buildings is required. So High Rise Building, in

addition to being required of the strength of its structure, but

also convenience for users in it. This study will study the

deviation between the floors of a single building and the double

building of Fixed Base and Base Isolation on the structure of the

building. Analysis used earthquake loading with spectrum

response design is adjusted to the conditions in Jakarta, time

history analysis used from the source of the chi-chi taiwan

earthquake recording. The software used in this study is Etabs

version 17. The height of the building studied was 40 floors with

a total height of 141 m. The location of the bridge on the 25th

floor. The results showed a decrease in force in shearing and

moments in buildings that use base isolation. This happened on

the upper floor which experienced a decrease in deviation

between floors in buildings that use base isolation. So that the

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

Fakhry Ajie Hidayat

131

users in it will be relatively more comfortable in the event of an

earthquake.

Keywords: Seismic response; High Rise Building; Bridge; Base

isolation

PENDAHULUAN

Negara Indonesia terletak di lempeng tektonik dunia, yaitu lempeng Australia,

lempeng Pasifik dan lempeng Eurasia, sehingga memiliki resiko tinggi gempa bumi.

Gempa bumi bersifat acak, sehingga sulit untuk memperkirakan saat akan terjadinya

gempa. Dalam peraturan gempa (Nasional, 2012). Indonesia dibagi menjadi beberapa

wilayah gempa, yaitu wilayah 1-6 (dan Lukiyono, 2017) Oleh karena itu, para peneliti

senantiasa melakukan Kajian dalam mendesain dan mengoptimasi bangunan yang tahan

gempa berdasarkan history gempa bumi yang pernah terjadi sehingga dampak yang

terjadi dapat diminimalkan. Berdasarkan penelitian pusat pengkajian, pengolahan data

dan informasi Sekjen DPR RI, semakin terbatasnya lahan dan juga harga lahan yang

semakin mahal, maka perkembangan pembangunan gedung dituntut untuk vertikal ke

atas. Pembangunan vertikal ini menuntut keamanan dan ketahanan bangunan dalam

menahan akibat gempa (Mangare et al., 2020). Kriteria gaya gempa terhadap struktur,

dipengaruhi oleh massa, kekakuan, dan redaman dari struktur bagunan tersebut

(Siswanto, 2018). Dalam perkembangan ini saat gempa terjadi, kenyamanan dari

pengguna gedung tinggi diutamakan (Rosyid, 2012). Sehingga perlu dilakukan

peredaman gempa supaya pada lantai atas efek gempa tidak terasa (Arifin et al., 2019).

Selain itu, perlu adanya fleksibilitas mobilisasi antara gedung satu dengan gedung

lainnya. Terutama saat terjadinya evakuasi baik disebabkan kebakaran, ataupun hal

lainnya. Sehingga diperlukan jembatan penghubung antar bangunan (Ikhsan, 2020).

Dengan adanya jembatan tersebut, tentunya akan memengaruhi gaya-gaya dalam suatu

bangunan (Fahrizal, 2019). Sehingga penulis akan menganalisa mengenai bangunan yang

dihubungkan jembatan dengan dan tanpa base isolation pada struktur bawah (Setio et al.,

2012). Pengaruh ini akan dilihat dari beban gempa respon spektrum dan juga time history

yang akan dianalisis agar tercipta desain yang lebih aman dan nyaman (Bayyinah &

Faimun, 2017).

Tujuan dari penelitian ini mengetahui simpangan antar lantai dari bangunan

tunggal dan bangunan ganda yang dihubungkan oleh jembatan dengan struktur dasarnya

menggunakan fixed base dan base isolation. Manfaat bagi ilmu pengetahuan adalah

dengan mengetahui simpangan antar lantai dan gaya dalam yang terjadi, maka dapat

dilakukan optimasi struktur bangunan sehingga relatif ekonomis akan tetapi tetap

nyaman.

Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

132

http://sostech.greenvest.co.id

Start

dan Beban untuk

dihubungkan

Stuktur

Sistem Struktur

Analisis

Kriteria Desain

(Beban & Material)

Mengumpulkan

Teori dari Literatur

Dinamik Linier

dengan Beban

Gempa Respon

HIstory

Modelisasi

Struktur dan

Beban untuk dua

bangunan 40

METODE PENELITIAN

Gambar 1. Skema metode penelitian

Penulis memodelkan dua bangunan tinggi 40 lantai yang dihubungkan dengan

jembatan penghubung dan struktur bawah menggunakan dan tanpa base isolation.

Analisa struktur dengan program e-tabs. Dalam tahapan ini, struktur dibebani oleh beban

sendiri, beban mati tambahan, beban hidup dan beban gempa respon spektrum dan time

history linier. Jenis bangunan yang dimodelkan pada. Kajian ini adalah bangunan kantor

yang memiliki bentuk yang simetris dengan tampak atas bebentuk persegi panjang

dengan panjang 38 m dan lebar 28 m. Pada kajian akan dimodelkan 2 buah bangunan

yang sama strukturnya yang dihubungkan dengan jembatan dengan perletakan yang

fleksibel pada kedua ujungnya. Jarak antara 2 bangunan ini adalah 18 m sesuai dengan

aturan dilatasi 2 buah bangunan pada bab sebelumnya.

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

131

133

Fakhry Ajie Hidayat

Gambar 2. Denah tampak atas bangunan

Gambar 3. Tampak samping bangunan dan potongan lokasi jembatan

(tampak atas)

Tabel 1. Dimensi Kolom

Lantai

Kolom

36-40

50x50

31-35

60x60

26-30

70x70

21-25

80x80

16-20

90x90

11-15

100x100

6-10

110x110

1-5

120x120

Sumber : Penulis

Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

132

http://sostech.greenvest.co.id

134

HASIL DAN PEMBAHASAN

Respon Spektrum Analysis Bangunan Tunggal Fixed base Periode Getar

Gambar 4.Simpangan antar lantai arah X & Y bangunan tunggal fixed base respon

spektrum analisis

Tabel 2. Periode Getar Bangunan Tunggal Fixed base Respon Spektrum

Modal Participation Mass Ratio

Case

Mode

Period

sec

UX

UY

UZ

Sum UX Sum UY Sum UZ

RX

RY

RZ

Sum RX Sum RY Sum RZ

Modal

1

3,980

0,726

0,000

0,726

0,000

0,282

0,000

0,282

0,000

Modal

2

3,928

0,000

0,720

0,000

0,726

0,720

0,000

0,288

0,000

0,288

0,282

0,000

Modal

3

3,303

0,000

0,726

0,720

0,000

0,741

0,288

0,282

0,741

Modal

4

1,479

0,131

0,000

0,857

0,720

0,000

0,370

0,000

0,288

0,652

0,741

Modal

5

1,458

0,000

0,136

0,000

0,857

0,856

0,000

0,361

0,000

0,649

0,652

0,741

Modal

6

1,264

0,000

0,857

0,856

0,000

0,115

0,649

0,652

0,856

Modal

7

0,865

0,044

0,000

0,901

0,856

0,000

0,091

0,000

0,649

0,743

0,856

Modal

8

0,848

0,000

0,045

0,000

0,901

0,000

0,094

0,000

0,743

0,856

Modal

9

0,764

0,000

0,901

0,000

0,044

0,743

0,900

Modal

10

0,611

0,024

0,000

0,925

0,901

0,000

0,065

0,000

0,743

0,808

0,900

Modal

11

0,599

0,000

0,024

0,000

0,925

0,000

0,065

0,000

0,808

0,900

Modal

12

0,544

0,000

0,925

0,000

0,024

0,808

0,924

Sumber : Penulis

T hitung arah X = 3,980 detik dan arah Y = 3,928 detik. Akan tetapi nilai T ini

terdapat pembatasan. Yang mana nilai Tmin 4,006 detik dan Tmax 5,608 detik, maka

Nilai T yang dipergunakan dalam analisa berikutnya Tx & Ty = 4,006 detik.

Bangunan Tunggal Base Isolation Periode Getar

Tabel 3. Periode Getar Bangunan Base Isolation Respon Spektrum Analisis

Sumber : Penulis

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

131

135

Fakhry Ajie Hidayat

T hitung arah X = 7,203 detik dan arah Y = 7,177 detik. Akan tetapi nilai T ini

terdapat pembatasan. Yang mana nilai Tmin 4,006 detik dan Tmax 5,608 detik, maka

Nilai T yang dipergunakan dalam analisa berikutnya Tx & Ty = 5,608 detik.

Gambar 5. Simpangan antar lantai dan lateral drift arah X & Y bangunan ganda fixed

base respone spektrum analisis

Dari grafik diatas, dapat dilihat simpangan terbesar pada arah X sebesar 22,84 mm

terletak pada lantai 7. Sedangkan simpangan terbesar pada arah Y sebesar 22,24 mm

terletak pada lantai 31

Tabel 4. Periode getar bangunan ganda dengan base isolation yang dihubungkan dengan

jembatan

Modal Participation Mass Ratio

Case

Mode

Period

sec

UX

UY

UZ

Sum UX Sum UY Sum UZ

RX

RY

RZ

Sum RX Sum RY Sum RZ

Modal

1

6,852

0,000

0,038

0,000

0,038

0,000

0,001

0,000

0,938

0,001

0,000

0,938

Modal

2

6,681

0,000

0,901

0,000

0,939

0,000

0,022

0,000

0,040

0,023

0,000

0,978

Modal

3

6,593

0,977

0,000

0,977

0,939

0,000

0,023

0,000

0,023

0,978

Modal

4

4,916

0,000

0,038

0,000

0,977

0,000

0,001

0,000

0,023

0,978

Modal

5

2,325

0,000

0,977

0,000

0,001

0,000

0,001

0,025

0,023

0,979

Modal

6

2,274

0,000

0,977

0,000

0,009

0,000

0,025

0,032

0,979

Modal

7

2,163

0,000

0,020

0,000

0,977

0,996

0,000

0,850

0,000

0,001

0,875

0,032

0,980

Modal

8

2,157

0,021

0,000

0,998

0,996

0,000

0,919

0,000

0,875

0,950

0,980

Modal

9

2,128

0,000

0,002

0,000

0,998

0,000

0,075

0,000

0,015

0,950

0,995

Modal

10

1,954

0,000

0,998

0,000

0,950

0,951

0,995

Modal

11

1,759

0,000

0,998

0,000

0,950

0,951

0,996

Modal

12

1,719

0,000

0,998

0,000

0,003

0,950

0,951

0,998

Sumber : Penulis

T hitung arah X = 6,593 detik dan arah Y = 6,681 detik. Akan tetapi nilai T ini

terdapat pembatasan. Yang mana nilai Tmin 4,006 detik dan Tmax 5,608 detik, maka nilai

T yang dipergunakan dalam analisa berikutnya Tx & Ty = 5,608 detik.

Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

132

http://sostech.greenvest.co.id

136

Gambar 6. Simpangan antar lantai & lateral drift arah X & Y bangunan ganda base

isolation respon spektrum analisis

Dari grafik diatas, dapat dilihat simpangan terbesar pada arah X sebesar 20,79 mm

dan arah Y sebesar 19,74 mm terletak pada lantai 1.

Perbandingan Simulasi Periode Getar Bangunan Tunggal

Tabel 5. Perbandingan periode getar bangunan tunggal respon spektrum analisis

Arah Getar Mode ke-

Fixed base Base isolation

Gambar 7. Perbandingan lateral drift bangunan tunggal fixed base dan base isolation arah

X & Y respon spektrum analisis

Periode Getar (s)

UX

1

3,844

6,852

UY

2

3,816

6,681

UZ

3

3,724

6,593

Sumber : Penulis

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

131

137

Fakhry Ajie Hidayat

Gambar 8. Perbandingan lateral drift bangunan ganda fixed base & base isolation arah X

& Y respon spektrum analisis

Dari grafik diatas, terlihat bahwa pada bangunan dengan mengunakan fixed base,

simpangan antar lantai relatif lebih besar dibandingkan dengan bangunan base isolation

gaya dalam balok B1, G1 dan kolom K1

Gambar 9. Perbandingan gaya dalam balok B1,G1 & K1 bangunan ganda fixed base &

base isolation respon spektrum analisis

Pada grafik diatas, hasil respone spectrum analysis dapat disimpulkan terjadi

penurunan nilai gaya dalam geser dari bangunan ganda dengan menggunakan fixed base

ke bangunan ganda dengan menggunakan base isolation antara 47-87%. Sesuai tabel

dibawah.

Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

132

http://sostech.greenvest.co.id

138

Tabel 6. Penurunan gaya bangunan fixed base ke bangunan base isolation respon

spektrum analisis

Gaya B1 G1 K1

Gaya Geser X 79% 75% 64%

Gaya Geser Y 66% 80% 87%

Momen X 73% 69% 59%

Momen Y 66% 47% 86%

Sumber : Penulis

Gambar 10. Perbandingan simpangan antar lantai & lateral drift bangunan tunggal fixed

base & base isolation arah X time history linear analysis

Gambar 11. Perbandingan simpangan antar lantai & lateral drift bangunan tunggal fixed

base & base isolation arah Y time history linear analysis

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

131

139

Fakhry Ajie Hidayat

Gambar 12. Perbandingan simpangan antar lantai & lateral drift bangunan ganda

Gambar 13. Perbandingan simpangan antar lantai & lateral drift bangunan ganda fixed

base & base isolation arah y time history linear analysis

Dari grafik diatas, terlihat bahwa pada bangunan dengan mengunakan fixed base,

simpangan antar lantai relatif lebih besar dibandingkan dengan bangunan base isolation

Gambar 14. Perbandingan gaya dalam balok B1, G1 & K1 bangunan ganda fixed base &

base isolation time history linear analysis

Volume 1, Nomor 3, Maret 2021

p-ISSN 2774-5147 ; e-ISSN 2774-5155

132

http://sostech.greenvest.co.id

140

Pada grafik diatas, hasil time history linear analysis dapat disimpulkan terjadi penurunan

nilai gaya dalam geser dari bangunan ganda dengan menggunakan fixed base ke

bangunan ganda dengan menggunakan base isolation antara 24-87%. Sesuai tabel

dibawah.

Tabel 7. Penurunan gaya bangunan fixed base ke bangunan base isolation time history

linear analysis

Gaya

B1

G1

K1

Gaya Geser X

74%

66%

48%

Gaya Geser Y

66%

77%

87%

Momen X

81%

58%

34%

Momen Y

24%

45%

86%

Sumber : Penulis

KESIMPULAN

Berikut kesimpulan dari penelitian ini :

1. Periode getar bangunan fixed base lebih kecil dibandingkan periode getar

bangunan base isolation

2. Bangunan dengan mengunakan fixed base, pada simpangan antar lantai relatif

lebih besar dibandingkan dengan bangunan Base Isolation baik menggunakan

respon spektrum analisis dan time history linear analysis

3. Terjadi penurunan nilai gaya dalam geser dari bangunan ganda dengan

menggunakan fixed base ke bangunan ganda dengan menggunakan base isolation

pada respone spectrum analysis antara 47-87 % dan time history linear analysis

antara 24-87 %.

Dengan simpangan antar lantai yang relatif kecil dapat disimpulkan bahwa

bangunan dengan menggunakan base isolation menjadikan penghuni di dalamnya relatif

nyaman saat terjadi gempa, selain itu gaya dalam yang bekerja pun relatif kecil sehingga

dapat meningkatkan dari segi keamanan dari kekuatan struktur bangunan.

BIBLIOGRAPHY

Arifin, Marcellino, Fransisca, Lidya, & Sagara, Altho. (2019). Studi Perbandingan

Gedung dengan Iregularitas Horizontal Menggunakan Base Isolation dan Fixed

Base. Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas, 3(2).

Bayyinah, Dilla Ayu Laila Nurul, & Faimun, Faimun. (2017). Studi Perbandingan

Analisis Respon Spektra dan Time History untuk Desain Gedung. Jurnal Teknik

ITS, 6(1), C33–C38.

Fahrizal, Muhammad. (2019). Tinjauan Perhitungan Sistem Pembebanan Struktur

Pondasi Abutmen (A2) dan Pondasi Pilar (P11) Jembatan Kali Kendeng pada

Proyek Pembangunan Jalan Tol Semarang–Solo Ruas Salatiga–Kartasura (Sta 47+

860.50–48+ 343.52). Vokasi.

Ikhsan, Maulana Nur. (2020). Pengaruh Jenis Tumpuan Jembatan Penghubung

(Skybridge) terhadap Kestabilan Struktur Bangunan Berlantai Banyak. Universitas

Hasanuddin.

Lukiyono, Almufid. (2017). Daktilitas Pada Struktur Balok Di Bangunan Tinggi Pada

Daerah Rawan Gempa Sesuai Dengan Peraturan Sni 1726; 2012. Jurnal Teknik,

4(2).

Respon seismic High Rise Building yang menghubungkan SOSTECH, 2021

jembatan dengan dan tanpa base isolation

131

141

Fakhry Ajie Hidayat

Mangare, Jantje B., Sibi, Mochtar, & Malingkas, Grace Y. (2020). Studi Pemeriksaan

Cepat Penerapan Sni Dalam Rangka Peningkatan Manajemen Perencanaan Struktur

Bangunan Gedung Di Manado. Jurnal Sipil Statik, 8(1).

Nasional, Badan Standardisasi. (2012). Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk

struktur bangunan gedung dan non gedung. Sni, 1726, 2012.

Rosyid, Achmad Nur. (2012). Perancangan pusat teknologi konstruksi bangunan di Kota

Malang. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.

Setio, Herlien D., Kusumastuti, Diah, Setio, Sangriyadi, Siregar, Pratama H. R., &

Hartanto, Andy. (2012). Pengembangan Sistem Isolasi Seismik pada Struktur

Bangunan yang Dikenai Beban Gempa sebagai Solusi untuk Membatasi Respon

Struktur. Jurnal Teknik Sipil ITB, 19(1), 1–14.

Siswanto, Agus Bambang. (2018). Kriteria Dasar Perencanaan Struktur Bangunan Tahan

Gempa. Jurnal Teknik Sipil, 11, 59–72.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International

License