Header Ads

Breaking News
recent

STRUKTUR BETON DAERAH RAWAN GEMPA

Pada perencanaan struktur beton dikenal adanya 2 macam limit states, yakni Ultimit Limit States dan Seviceability Limit States. Dalam perencanaan struktur beban di daerah perencanaan limit states designnya disebut Capacity Design yang berarti bahwa ragam keruntuhan struktur akibat beban gempa yang besar ditentukan lebih dahulu dengan elemen-elemen kritisnya dipilih sedemikian rupa agar mekanisme keruntuhannya dapat memancarkan energi yang sebesar-besarnya.
 
Agar elemen-elemen kritis dapat dijamin pembentukannya secara sempurna maka elemen-elemen lainnya harus direncanakan khusus, agar lebih kuat dibandingkan elemen-elemen kritis. Salah satu filsafat yang dikenal dalam perencanaan capacity design disebut kolom kuat balok lemah.

Beban gempa merupakan beban yang sangat tidak dapat diperkirakan baik besarnya maupun arahnya. Besarnya gaya gempa sangat ditentukan oleh perilaku struktur tersebut. Gaya horizontal, gaya vertikal dan momen torsi yang terjadi sangat bergantung pada waktu getar struktur dan eksentrisitasnya antara pusat kekuatan struktur dengan pusat masa struktur.
Dalam filosofi perencanaan struktur beton di daerah gempa dikenal suatu konsep pembebanan 2 tingkat yakni struktur beton selama masa layanannya akan dibebani berkali-kali oleh gempa-gempa yang kecil sampai sedang yang mempunyai waktu ulang 20 – 50 tahun. Struktur beton selama masa layannya mungkin harus dapat menahan beban gempa yang besar yang waktu ulangnya dapat terjadi sekali dalam 200 tahun.
Beban gempa kecil atau sedang adalah beban gempa yang tercantum dalam SKSNI T15 – 1991 – 03, dimana Indonesia dibagi dalam 6 zona. Besarnya beban gempa ini tergantung dari waktu getar struktur beban tersebut.
Besarnya gaya gempa ini dinyatakan dalam :
V  = C I K Wt
Keterangan :
C  =  Koefisien gempa dasarV  = Beban geser dalam akibat gempa
I   =  Faktor keutamaan
K  =  Faktor jenis struktur
Wt =  Kombinasi dari beban mati seluruhnya dan beban hidup vertikal
T   =  Waktu getar alami struktur gedung
Harga C dapat dicari dari diagram respon spectrum dengan mengetahui waktu getar T struktur tersebut.
Respon spektra 20 th untuk tiap zona dibagi faktor f1 dan f2 dengan f2 adalah faktor kelebihan kekuatan struktur statis tak tentu dalam keadan plastis. Sedangkan f1 adalah faktor kelebihan kekuatan struktur akibat kelebihan kekuatan akibat pada penampang beton terutama pada penulangannya.
f= 1,5
f= 2

Defenisi gempa besar adalah gempa dalam waktu ulang 200 th. Agar struktur beton dapat menahan gempa yang besar ini maka dalam peraturan SKSNI T15-1991-03 Pasal 3.14, disyaratkan agar struktur beton selain mempunyai kekuatan yang cukup dan kekuatan yang cukup juga mempunyai daktilitas yang besar dinyatakan dalam nilai m (daktilitas struktur).
Agar struktur beton tetap direncanakan dengan beban gempa 200 tahunan. Maka struktur beton harus mempunyai nilai daktilitas yang cukup besar (μ), dengan :

Bila struktur beton tidak mempunyai daktilitas yang cukup maka perencanan struktur dapat dilakukan dengan meningkatkan nilai K (faktor daktilitas struktur).
Dalam peraturan beton SKSNI T15-1991-03 perencanaan struktur dengan daktilitas tingkat 2 dapat dilakukan dengan mengacu pada Pasal 3.14 SKSNI T15-1991-O3.
Agar gaya-gaya gempa yang diperhitungkan tidak terlalu besar, arahnya cukup dapat diperkirakan, dan distribusi gaya-gayanya dapat dilakukan secara sederhana, ketentuan-ketentuan di bawah ini sangat perlu untuk diperhatikan dalam perencanaan struktur beton di daerah gempa.
  1. Tata letak struktur
  2. Desain kapasitas
  3. Pendetailan
    1. Kemampuan kita untuk mengerti seluruh perilaku dan struktur beton baru pada tahapan struktur yang sederhana dibandingkan dengan struktur yang rumit. Pada struktur yang rumit banyak hal yang tidak atau belum diketahui.
    2. Kemampuan untuk mengerti detail detail struktur masih pada tahapan-tahapan detail-detail yang sederhana. Untuk detail-detail yang rumit masih perlu dilakukan penelitian yang mendalam.
  1. Distribusikan secara seragam.
  2. Semua kolom dan dinding menerus dan tanpa pemutusan dari atap sampai ke pondasi.
  3. Semua balok berhubungan secara menerus.
  4. Balok dan kolom mempunyai sumbu yang sama.
  5. Baik kolom maupun baloknya mempunyai lebar yang sama.
  6. Penampang-penampang penahan gempa tidak boleh berubah secara tiba-tiba.
  7. Struktur beton harus menerus (derajat ke statis tak tertentuannya makin besar) dan harus sedapat-dapatnya monolit.
  1. Penampang kurang daktail
  2. Kerusakan akibat penjangkaran yang kurang panjang
  3. Strut and Tie models yang tidak diperhitungkan dalm pendetailan
  4. Terlekuknya tulangan tekan.
  1. Detail pondasi
  2. Detail dinding penahan
  3. Detail dinding
  4. Detail kolom
  5. Detil balok
  6. Detail plat
  7. Detail tangga
  8. Detail parapa
Pendetailan sekitar lubang pada suatu dinding harus dilakukan sesuai dengan pendetailan pada lubang di plat lantai. Join konstruksi arah horizontal harus dibersihkan dan dikasarkan.
  1. Balok-balok harus runtuh lebih dahulu sebelum kolom-kolomnya
  2. Keruntuhan harus diakibatkan lentur bukan akibat geser
  3. Keruntuhan join-joint di antara batang-batang harus dihindar
  4. Keruntuhan daktail bukan keruntuhan getas yang harus dipilih.
1. Dalam peraturan SKSNI T15-1991-03 terdapat persyaratan khusus yang berusaha untuk memperoleh keruntuhan balok terjadi dahulu dibandingkan keruntuhan kolom, dengan overstrength factor dan dynamic maghnification factor. Untuk bangunan-bangunan yang sederhana dan bila tidak dikehendaki perhitungan yang sulit dapat dilakukan dengan merencanakan struktur dengan perhitungan tanpa desain kapasitas. Tetapi tulangan yang didapatkan untuk perhitungan kolom diganti dengan tulangan dengan mutu yang lebih tinggi (BjTD 40) sedangkan tulangan balok tetap menggunakan baja mutu biasa (BjTP 24). Kelebihan kemampuan baja mutu tinggi beserta tingginya kapasitas strain hardeningnya dapat memberikan kekuatan lebih yang dibutuhkan. Kemampuan penggunaan baja mutu tinggi BjTD 40 cukup untuk mengatasi kelebihan kekuatan balok.
Untuk menghindari hal ini maka perencanaan join dilakukan dengan konsep desain kapasitas dan dua mekanisme yang terjadi yakni terjadi strut mekanisme dan truss mekanisme diperhitungkan dalam menahan kelebihan beban.
Dalam peraturan-peraturan beton yang baru di seluruh dunia belum ada kesepakatan dalam perencanaan. Kesepakatan yang belum dapat disatukan adalah tentang ragam keruntuhan yang dapat diterima pada join balok kolom. Ada yang mengharapkan join balok kolom tetap dalam keadaan elastis, ada yang memperkenankan terjadinya kerusakan-kerusakan pada join balok kolom asal perilakunya masih sangat daktail.

Tidak ada komentar:

Agung Mustiko. Gambar tema oleh fpm. Diberdayakan oleh Blogger.