Perpustakaan Digital ITB

Pada umumnya perencanaan struktur terhadap gempa bumi dilakukan terhadap gaya gempa horizontal karena energinya yang besar, namun gaya gempa yang terjadi tidak hanya terjadi pada arah horizontal tetapi juga arah vertikal. Gaya gempa vertikal menjadi gaya aksial tarik dan tekan tambahan pada kolom yang disalurkan dari pondasi. Dalam analisis struktur bangunan klasik akibat beban gempa, kecepatan rambatannya diasumsikan tak berhingga. Namun lain halnya pada gedung tinggi, dimana pergerakan pondasi tidak terjadi bersamaan dengan pergerakan struktur atas, artinya gelombang gaya gempa merambat dengan kecepatan tertentu dalam waktu tertentu dari pondasi menuju puncak gedung. Cepat atau lambatnya kecepatan rambatan energi gempa tentu saja berpengaruh pada respon struktur bangunan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh gaya gempa vertikal pada kolom gedung dengan mempertimbangkan rambatan dan pantulan gaya gempa. Analisis dilakukan pada gedung baja 5, 10, dan 15 lantai. Struktur dimodelkan dalam bentuk tiang, dimana setiap ketinggian 3,5 meter terdapat massa baja yang didekati dengan massa tributary area dari luasan lantai 6 x 6 m2. Selanjutnya kolom didesain berdasarkan dimensi perlu yang sesuai dengan peraturan yang berlaku. Ketiga struktur tersebut dibebani dengan gaya gempa Kobe arah vertikal, 1994 dan gempa Northridge arah vertikal, 1995. Dalam kajian ini dilakukan tiga metode analisis, yaitu analisis klasik dengan kecepatan gaya gempa dianggap tak berhingga, analisis dengan memperhitungkan rambatan gempa dimana kecepatan rambatan gempa bernilai berhingga, dan analisis dengan memperhitungkan rambatan serta pantulan gaya gempa. Terakhir, dilakukan perbandingan pengaruh gempa vertikal gedung baja dengan gedung beton bertulang dengan memperhatikan persentase penurunan kuat lebih penampang kolom. Hasil analisis menunjukkan bahwa respon perpindahan massa mengikuti pola pergerakan tanah karena kekakuan aksial struktur bernilai sangat besar. Rambatan vertikal memperbesar perpindahan massa dan gaya aksial kolom, kemudian bertambah besar lagi jika mempertimbangan rambatan dan pantulan gaya gempa, hal ini ditandai dengan menurunnya kuat lebih penampang kolom. Nilai kuat lebih penampang kolom terkecil dialami oleh kolom lantai satu sehingga kolom ini berada dalam kondisi paling tidak aman. Semakin tinggi suatu gedung bertingkat, maka pengaruh gempa vertikal akan memperburuk kondisi kolom yang ditandai dengan menurunnya kuat lebih penampang kolom. Persentase penurunan kuat lebih penampang kolom baja lebih kecil daripada kolom beton bertulang karena kecepatan rambatan gaya gempa pada gedung baja lebih besar.