Strategi Optimasi Desain Struktur Sistem Ganda pada Gedung Bertingkat Berbasis Analisis Modal Eigen

Abstract

Penelitian ini bertujuan merumuskan strategi optimasi desain struktur sistem ganda pada gedung bertingkat melalui pemanfaatan analisis modal eigen sebagai dasar pengambilan keputusan desain. Prinsip utama strategi optimasi ini adalah memastikan mode translasi arah Ux atau Uy pada Mode 1 dan Mode 2 memiliki partisipasi massa lebih dari 60%, sehingga respons dinamik struktur didominasi oleh gerakan translasi dan menghasilkan perilaku yang lebih stabil terhadap beban gempa. Metodologi penelitian meliputi identifikasi dan pemodelan struktur eksisting sebagai studi kasus, pengumpulan data desain, analisis respons struktur, serta evaluasi kinerja berdasarkan SNI 1726:2019, SNI 1727:2020, dan SNI 2847:2019. Selanjutnya dilakukan penyusunan model desain alternatif melalui redesain elemen struktural sesuai ketentuan optimasi. Analisis dilakukan menggunakan perangkat lunak ETABS v21 dengan memanfaatkan fitur Auto Select dan iterasi otomatis untuk memperoleh penampang dan mutu material paling efisien.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi optimasi mampu meningkatkan performa struktur sekaligus memberikan efisiensi konstruksi. Pada desain eksisting ditemukan partisipasi torsi yang cukup besar serta lima balok beton mengalami overstress akibat kombinasi beban seismik. Model alternatif menghasilkan penurunan signifikan partisipasi torsi pada mode translasi, dari 25,5% menjadi 0,47% pada Mode 1 dan dari 26,7% menjadi 0,5% pada Mode 2. Seluruh overstress pada elemen beton berhasil dieliminasi, kontrol simpangan antar tingkat tetap berada di bawah batas izin, dan persyaratan sistem ganda tetap terpenuhi. Selain itu, mutu beton dapat direduksi dari f’c 35 MPa menjadi f’c 30 MPa, serta berat struktur menurun dari 13.984.498,48 kg menjadi 9.921.432,47 kg