Kesalahan Umum dalam Konsep Desain

Posted on 29 Januari 2010

0


Pada dasarnya, proses pembangunan gedung bertingkat tinggi mulai dari tahap desain sampai tahap pelaksanaan memerlukan waktu dan perencanaan yang matang. Termasuk didalamnya perhitungan struktur yang sangat rumit, juga banyaknya aturan ketat mulai dari perhitungan kekuatan dukungan pondasi, perhitungan ukuran dan komposisi struktur balok kolom, ketahanan bangunan terhadap beban statis, beban dinamis dan perkiraan beban gempa yang mungkin akan dihadapi bangunan tersebut.

Dimasa lalu, para ahli bangunan merancang bangunan tahan gempa dengan merencanakan struktur utama (balok-kolom) sedemikian kaku dan kuat, agar tidak goyang saat terjadi gempa. Hal ini diimplementasikan dengan mendesain struktur kolom dan balok dengan dimensi yang besar dengan tulangan baja yang rapat, yang tentunya akan membutuhkan biaya yang jauh lebih besar dan mahal. Mengingat kemungkinan besarnya gaya inersia gempa yang bekerja di titik pusat massa bangunan, maka para ahli konstruksi berpendapat bahwa tidaklah ekonomis untuk merencanakan struktur-struktur umum sedemikian kuat dan kaku, sehingga tetap berperilaku elastis saat dilanda gempa yang kuat.

Pemerintah Indonesia dalam “Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung. SKBI 1.3.53. Departemen. Pekerjaan Umum 1987” menetapkan suatu taraf beban gempa rencana yang menjamin suatu struktur agar tidak rusak karena gempa-gempa kecil atau sedang, tetapi saat dilanda gempa kuat yang jarang terjadi struktur tersebut mampu berperilaku daktail dengan mendistribusikan energi gempa dan sekaligus membatasi beban gempa yang masuk ke dalam struktur.

Saat terjadi gempa kuat struktur yang direncanakan berperilaku elastis harus dapat memikul beban gempa tersebut, hal ini diperoleh dengan merencanakan pembentukan sendi-sendi plastis pada pertemuan balok dan kolom. Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, terbentuknya sendi-sendi yang mampu memencarkan energi gempa dan membatasi besarnya beban gempa yang masuk ke dalam struktur harus dikendalikan sedemikian rupa agar struktur berperilaku memuaskan dan tidak sampai runtuh saat terjadi gempa kuat.

Pengendalian terbentuknya sendi-sendi plastis pada lokasi-lokasi yang telah ditentukan terlebih dahulu dapat dilakukan secara pasti terlepas dari kekuatan dan karakteristik gempa. Filosofi perencanaan seperti ini dikenal sebagai Konsep Desain Kapasitas. Salah satu contoh penerapan Konsep Desain Kapasitas terdapat pada dunia industri, yaitu untuk menjamin keamanan manusia dan sarana prasarana lain disekitarnya. Pada desain mobil, misalnya terdapat sistem “steel safety cage” yakni suatu sistem rangka baja di sekeliling “body” yang dirancang khusus untuk melindungi penumpang dan pengemudi dari benturan depan dan belakang, dalam hal ini ragam kerusakan telah ditentukan terlebih dahulu dengan membuat “body” atau bagian tengah mobil lebih kuat dari bagian depan dan belakangnya. Dengan konsep yang sama, untuk menghadapi gempa kuat yang mungkin terjadi dalam periode waktu tertentu (misalnya 200 tahun), maka mekanisme keruntuhan suatu portal rangka terbuka beton bertulang dipilih sedemikian rupa sehingga pendistribusian energi gempa terjadi secara memuaskan.

Pada prinsipnya, dengan Konsep Desain Kapasitas elemen-elemen utama penahan beban gempa dapat dipilh dengan merencanakan agar kolom-kolom lebih kuat dari balok-balok portal (strong column-weak beam) sehingga bangunan mampu mendistribusikan energi gempa dengan deformasi inelastis yang cukup besar tanpa runtuh, sehingga mekanisme bangunan yang telah dipilih dapat dipertahankan saat gempa kuat. Desain bangunan tahan gempa merupakan perencanaan bangunan dengan menambahkan rencana beban gempa pada perhitungan beban yang akan diterima struktur selain beban normal, beban vertikal dan beban angin.

Beban gempa pada dasarnya bersifat dinamis dengan Amplitudo yang tidak seragam, penyederhanaan beban gempa dinamis tersebut adalah dengan mencatat riwayat gempa yang pernah terjadi di suatu daerah tempat lokasi bangunan akan dibangun dan menyederhanakannya menjadi beban gempa statis (static equivalent) yang akan diterima di tiap-tiap joint pertemuan kolom dan balok, yang akan menyebabkan terjadinya simpangan (y) dan momen. Kemudian struktur yang direncanakan harus mampu menahan beban-beban yang bekerja tersebut sebagai pemodelan beban gempa.


Posted in: DPC