PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Analisis Struktur Rumah Adat Tradisional Karo Desa Lingga Simpang Empat Kabupaten Karo Sumatera Utara Zhefanya Bangun1.
Meilandy Purwandito2.
Irwansyah3
1,2,3
Program Studi Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universitas Samudera.
Kota Langsa.
Indonesia *Koresponden email: Meilandy@unsam.
Diterima: 23 Juli 2022 Disetujui: 27 Juli 2022 Abstract The karo traditional house .
is hundreds of years old and is still a strong traditional house.
The Karo traditional house has a unique architectural aspect, namely the shape is very majestic at both ends of the roof there are buffalo horns called as an antidote to the entry of evil spirits and a slightly pointed roof filled with carvings and covered with palm fiber leaves and a lizard/lizard-shaped wall The Karo traditional house has seismic construction principles, such as the traditional house in Lingga Village.
Simpang Empat District.
Theoretically, the Karo traditional house is in accordance with the principles of seismic building, but has not been analyzed in detail.
The purpose of this research is to analyze analytically which includes the value of natural frequency, period of vibration, basic shear force and displacement of the structure.
The research method is to analyze the traditional Karo traditional house due to earthquake forces using SAP 2000 software.
The results show that the vibration period of the structure is 0.
22848 seconds.
The basic shear force generated by the seismic force is 52258.
4203 kN.
displacement is taken from the highest point, namely join 4 of 5.
6894 cm in combination 1.
Keywords: Traditional House.
Frequency.
Vibration Period.
Basic Shear Force.
Displacement.
Abstrak Rumah adat karo .
memiliki umur ratusan tahun dan masih menjadi rumah adat kuat.
Rumah adat Karo mempunyai aspek arsitektur yang unik yaitu bentuknya sangat megah pada kedua ujung atap terdapat tanduk kerbau disebut sebagai penangkal para masuknya roh-roh jahat dan atap yang agak lancip yang dipenuhi dengan ukiran dan dilapisi daun ijuk dan pengikat dinding berbentuk cecak/kadal.
Rumah adat karo mempunyai prinsip kontruksi seismik, seperti rumah adat di Desa Lingga Kecamatan Simpang Empat.
Secara teoritis, rumah adat karo di desa tersebut sesuai dengan prinsip bangunan seismik, tetapi belum dianalisis secara rinci.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis secara analitik yang mencakupi nilai frekuensi natural, periode getar, gaya geser dasar dan perpindahan struktur.
Metode penelitian yaitu melakukan analisis rumah adat tradisional karo akibat gaya gempa dengan menggunakan software SAP 2000.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa periode getaran dari struktur adalah 0,22848 Gaya geser dasar yang dihasilkan oleh gaya seismik sebesar 52258,4203 kN.
displacement Rumah adat karo diambil dari titik tertinggi yaitu join 4 sebesar 5,6894 cm pada kombinasi 1.
Kata kunci : Rumah Adat.
Frekuensi.
Periode Getar.
Gaya Geser Dasar.
Perpindahan.
Pendahuluan Gempa bumi adalah getaran bumi.
Gempa bumi dapat terjadi oleh peristiwa letusan gunung berapi, benturan meteorit, tanah longsor, ledakan bom, dan banyak lagi penyebab lainnya.
namun umumnya mereka disebabkan oleh gerakan mendadak kerak Bumi di sepanjang bidang patahan.
Gempa bumi merupakan salah satu bencana alam yang sangat berbahaya di muka bumi .
Gempa bumi merupakan sebuah peristiwa berguncangnya bumi dikarenakan pergerakan/pergeseran lapisan batuan yang berada di kulit bumi yang tiba-tiba dikarenakan pergerakan lempengan PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Gempa bumi diakibatkan aktivitas dari pegerakan lempeng tektonik dapat disebut dengan gempa bumi tektonik .
Gempa bumi dapat terjadi dikarenakan aktifitas dari gunung berapi atau bisa disebut dengan gempa bumi vulkanik.
Pergerakan tibatiba dari lapisan batuan di dalam bumi menghasilkan energi yang dipancarkanmerupakan gelombang gempat bumi ataupun gelombang seismik .
Kabupaten Karo merupakan salah satu kabupaten yang memiliki potensi lahan pertanian yang baik di Sumatera Utara, yang terletak pada jajaran Bukit Barisan dan sebagian besar wilayahnya merupakan dataran tinggi.
Terdapat gunung berapi aktif terletak di wilayah ini sehingga rawan gempa vulkanik, yaitu gunung Sinabung dan gunung Sibayak .
Sumatera Utara merupakan daerah yang dihuni oleh suku batak selaku suku mayoritas sekaligus suku aslinya.
Suku batak terbagi ke dalam beberapa sub suku di antaranya Batak Toba.
Batak Angkola.
Batak Simalungun.
Batak Pakpak, dan Batak Karo .
Masing-masing sub-suku Batak tersebut diketahui memiliki beberapa karakteristik budaya yang saling membedakan satu sama lainnya.
Salah satu karakteristik tersebut yaitu dari desain rumah adatnya .
Jenis Ae jenis rumah adat batak berdasarkan sukunya, yaitu:
Rumah Bolon (Batak Tob.
Rumah Adat Siwaluh Jabu (Batak Kar.
Rumah Adat Bolon (Batak Simalungu.
Rumah Adat Bagas Godang (Batak Mandailin.
Kabupaten Karo terkenal dengan rumah adatnya yang masih tradisional dan memiliki nilai arsitektur yang sangat tinggi.
Rumah adat karo .
memiliki umur ratusan tahun dan masih menjadi rumah adat kuat .
Rumah tradisional adat karo dibangun dengan material yang terdapat di alam, seperti kayu, ijuk, dan batu .
Rumah adat Karo mempunyai aspek arsitektur yang unik yaitu bentuknya sangat megah pada kedua ujung atap terdapat tanduk kerbau disebut sebagai penangkal para masuknya roh-roh jahat dan atap yang agak lancip yang dipenuhi dengan ukiran dan dilapisi daun ijuk dan pengikat dinding berbentuk cecak/kadal .
Rumah adat karo yang akan diteliti yaitu rumah adat yang berada di Desa Lingga Simpang Empat Kabupaten Karo, karena di daerah ini masih memiliki rumah adat Karo yang sejak beberapa ratus tahun yang lalu tidak mengalami perubahan atau rekonstruksi seperti rumah adat lainnya yang mengikuti desain rumah masa kini.
Dari literatur tersebut, peneliti ingin menganalisis struktur rumah adat tradisional karo akibat gempa.
Beban yang ditinjau pada rumah adat Karo merupakan beban statik dan beban dinamik gempa.
Beban statik yang bekerja berupa beban mati merupakan beban yang berasal dari berat sendiri bangunan yang dihitung dengan menggunakan berat jenis material kayu, dimana kayu yang digunakan merupakan kayu Jati .
elas I) yang memiliki berat jenis 0,55 gr/cm3 .
Adapun rumusan dan tujuan masalah dalam analisis struktur Rumah Adat Tradisional Karo yaitu mengetahui kontruksi bangunan Rumah Adat Tradisional Karo, mencari dan mengetahui nilai frekuensi alami .
atural frequenc.
, nilai gaya geser dasar .
ase shea.
dan nilai perpindahan .
dari struktur Rumah Adat Tradisional Karo.
Beban dinamik dihitung dengan menggunakan Sistem derajat kebebasan tunggal (SDOF).
SDOF
hanya akan mempunyai satu koordinat yang diperlukan untuk menyatakan posisi massa pada saat tertentu yang ditinjau.
Bangunan satu tingkat adalah salah satu contoh bangunan derajat kebebasan tunggal .
Ketika sebuah struktur bergetar, lalu memisahkan dirinya pada frekuensi alaminya (O.
merupakan karakteristik sistem.
Persamaan diferensial struktural satu derajat (SDOF) memiliki tiga sifat struktural utama: massa, kekakuan, dan redaman .
Analisis modal dilakukan untuk menentukan nilai periode getaran bangunan yaitu:
- OA.
] = 0
Sebuah struktur apabila digetarkan maka akan terjadi isolasi pada frekuensi natural (O.
yang merupakan milik .
Periode getar untuk suatu bangunan secara analitis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan .
sebagai berikut.
T = 2O Oo PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Di mana:
= Kekakuan = Frekuensi .
ad/deti.
= Massa = Periode getar .
Intensitas gempa menunjukkan ukuran gempa secara kuantitatif berdasarkan tingkatan pengaruh kejadian gempa terhadap getaran yang dirasakan dipermukaan bumi .
Untuk mendapatkan Parameter pra-perhitungan diperlukan untuk mendapatkan gaya geser dasar V yang lebih akurat dan intensitas gempa Cs.
Penentuan nilai gaya geser oleh beban gempa bergantung pada Nilai periode getaran struktur.
Periode getaran struktur dihitung berdasarkan peraturan SNI 1726-2019.
Nilai intensitas gempa Cs minimum dan maksimum dapat dihitung dengan menggunakan persamaan .
Cs.
= 0,044 x SDS x Ie Cs.
= ycIya1 ycI ycN( ya ) .
Di mana:
= Intensitas Gempa SDS = Percepatan Spektral Desain = Faktor Keutamaan Gempa = Periode Getar = Koefisen Modifikasi Respons = Faktor Keutamaan Gempa Besarnya gaya gempa yang bekerja sangat mempengaruhi gaya geser dasar yang terjadi pada struktur bangunan.
Apalagi jika struktur bangunan berdiri di atas tanah yang memiliki kemiringan Biasanya struktur yang memiliki kolom pendek akan mengalami kegagalan struktur yang paling besar .
Gaya geser dasar diperlukan untuk perhitungan gempa pada suatu struktur bangunan yaitu diperlihatkan pada persamaan .
V = Cs.
Di mana:
= Gaya Geser Dasar Seismik (KN) = Koefisien Respons Seismik = Berat Seismik Efektif (K.
Kekakuan dapat didefinisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk memperoleh satu unit displacement .
Displacement adalah nilai pergeseran struktur yang terjadi pada struktur bangunan .
Semakin besar displacement .
yang terjadi, maka semakin besar resiko Gedung untuk runtuh akibat beban gempa .
Metode Penelitian Metode survei yang digunakan adalah metode deskriptif.
Penelitian dengan menggunakan metode deskriptif adalah penelitian yang dilakukan untuk mengetahui nilai masing-masing variabel, baik satu variabel atau lebih sifatnya independen tanpa membuat hubungan maupun perbandingan dengan variabel yang lain.
Penelitian deskriptif juga merupakan penelitian yang dilakukan dengan tujuan utama untuk memberikan gambaran atau deskripsi tentang suatu keadaan secara objektif .
Metode deskriptif ini menerangkan data yang telah diteliti dengan landasan teori melalui pengumpulan data.
Pengumpulan data dilakukan dengan cara survey .
, wawancara, dan studi Survei dilakukan di desa Desa Lingga Kecamatan Simpang Empat.
Kabupaten Karo.
Hasil dari survei dimodelkan dengan menggunakan program AutoCAD.
PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Proses perhitungan Analisa struktur rumah adat Karo dalam penelitian ini berdasarkan kepada peraturan SNI 1726-2019.
Analisa struktur dilakukan dengan menggunakan program komputer yaitu software SAP2000 yang dapat memudahkan dalam menganalisis struktur rumah adat tradisional Karo.
Adapun tahapan analisa struktur rumah adat Karo yang sudah sesuai dengan prinsip bangunan seismik, yaitu sebagai berikut:
Memodelkan struktur rumah adat Karo.
Menentukan data gempa yang akan dianalisa berdasarkan pemilihan dimana struktur tersebut akan Menghitung berat dan massa struktur kemudian pemasukan data ke dalam software SAP 2000 beserta data gempa.
Menentukan persamaan diferensial struktural satu derajat (SDOF) yang memiliki tiga sifat struktural utama, yaitu: massa, kekakuan, dan redaman.
Analisis modal dilakukan untuk menentukan nilai periode getaran bangunan.
Menentukan gaya geser dasar akibat beban gempa yang bergantung pada nilai periode getaran Menentukan intensitas gempa, yang digunakan untuk menghitung gaya geser ekuivalen statis dasar.
Menentukan dispalecemnt atau disebut juga dengan simpangan.
Rumah adat karo yang diteliti ini dikatagorikan sebagai struktur satu lantai yang sederhana.
Penentuan perpindahan lantai ke lantai .
Jangan melebihi penampang antara lantai izin .
(SNI 1726-2019, pasal 7.
Pada SNI 1726-2019, semua struktur lain menjelaskan bahwa perpindahan ceruk dapat diterima (Tabel 16 SNI 1726-2.
Mengoutput hasil analisa yang didapatkan dari software SAP 20000, kemudian membahas hasil displacement yang dihasilkan sesuai dengan tujuan dari penelitian ini.
Mengambil kesimpulan berdasarkan hasil dari penelitian yang didapatkan.
Hasil dan Diskusi Hasil analisis struktur Rumah Adat Tradisional Karo dengan menggunakan Software SAP 2000 berupa denah dan pemodelan struktur Rumah Adat Tradisional Karo seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1.
Denah Strtuktur Rumah Adat Tradisional Karo Sumber: Software autocad 2007 dan SAP2000v.
PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Gambar 2.
Pemodelan Strtuktur Rumah Adat Tradisional Karo Sumber: Software autocad 2007 dan SAP2000v.
Frekuensi Alami Struktur Persamaan diferensial struktural satu derajat (SDOF) memiliki tiga sifat struktural utama: massa, kekakuan, dan redaman.
Analisis modal dilakukan untuk menentukan nilai periode getaran bangunan Dari perhitungan periode getar diperoleh Ta = 0,163172 detik.
Hasil dari natural frekuensi O :
2 ycu 3,14 6,28 O= = 38,4869953 rad/sec yui
0,163172
Gaya Geser Dasar Nominal.
V (Base Shea.
Penentuan nilai gaya geser oleh beban gempa bergantung pada nilai periode getaran struktur.
Nilai periode getaran struktur dapat diperoleh dari analisis.
Tc = 1,165754 detik.
Periode getaran struktur dengan perhitungan SNI 1726-2019.
Ta = 0,163172 detik Tc 1,165754 detik > Ta = 0,163172 detik.
Dari perhitungan sebelumnya diperoleh nilai SDI = 0,341 g, maka nilai Cu = 1,4 Ta.
Cu = 0,163172 detik.
1,4 = 0,22848 detik.
Dimana nilai Ta.
Cu < Tc, nilai periode yang digunakan untuk menentukan nilai intensitas gempa.
Cs adalah T = 0.
22848 detik.
Nilai intensitas gempa Cs diperoleh dari rumus :
Cs.
= 0,044 x SDS x Ie = 0,044 x 0,74 x 1,0 = 0,03256 ycI1
0,4554
Cs = ycI = 1,5 = 0,3036 ya Cs.
= ycIya1 ycI ycN( ya ) 0,3036 0,22848( 1 ) = 0,88585 Oleh karena itu.
Nilai Cs digunakan untuk menentukan gaya geser ekuivalen statis dasar :
Cs.
< Cs < Cs.
0,03256 < 0,3036 < 0,88585 Nilai Cs yang digunakan adalah 0,3036 untuk memenuhi kebutuhan antara Cs .
dan Cs .
Gaya geser dasar yang setara secara statis nominal adalah V = Cs.
Berat total bangunan diambil dari analisis SAP2000 W = 172129.
184 kg maka: V = Cs.
W = 0,3036 x 172129.
184 = 52258.
4203 kN.
PRINCE.
Volume 1 Nomor 1 Juli 2022 Hal: 9-15 Displacement Pada Struktur Rumah Adat Karo Penyimpangan antar lantai yang disetujui untuk kategori bahaya seismik I atau II 0,020hxs.
Di mana h x s adalah tinggi bangunan.
0,020 .
=0,24 m = 24 cm.
Menurut perhitungan SAP2000, perpindahan maksimum konstruksi rumah tradisional Karo adalah pada titik 4 kombinasi 1 sebesar 56,894 mm atau 5,6894 cm.
Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan terhadap struktur Rumah Adat Karo, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
Rumah Adat Tradisional Karo berkontruksi kayu memiliki tampak Memiliki struktur yang tidak memerlukan penyambungan berupa panggung dengan dinding miring dan atap jerami.
, semua dimensi didukung oleh 20 tiang pondasi kayu berdiameter 40 cm yang hanya berdiri diatas umpak batu dan dihuni oleh 8 keluarga .
iwaluh jab.
Nilai periode getar atau getar pada struktur Rumah Adat Karo adalah T = 0,163172 detik.
Gaya geser dasar diperoleh dari perhitungan analisis sebesar V = 52258.
4203 kN dan nilai displacement dari Rumah Adat Tradisional yaitu sebesar 5,6894 cm.
Saran Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan melalui software SAP 2000, maka ada 2 saran untuk mengembangkan penelitian ini.
Kayu yang digunakan dalam pembangunan Rumah Adat Karo belum diteliti.
Karena masih banyak kayu yang digunakan untuk membangun Rumah Tradisional Karo Belum pernah dilakukan penelitian tentang sifat fisik dan mekanik kayu.
Kajian ini dapat dikembangkan dengan menganalisis setiap sambungan struktur Rumah Adat Karo.
Daftar Pustaka