Pengaruh Penggunaan Pengaku (Bracing) terhadap Respon Elastik Struktur Baja Bertingkat Banyak dengan Memperhitungkan Rotasi Pondasi

Abstract

Pada konsep desain struktur bangunan daktail gedung bertingkat tinggi, simpangan yang terjadi harus dikendalikan sedemikian rupa sehingga masih berada pada batas-batas keamanan dan kenyamanan. Salah satu alternatif untuk mengatasi permasalahan dalam mengurangi perpindahan lateral yang terjadi adalah dengan melengkapi pengaku (bracing) agar diperoleh kestabilan lateral dari struktur. Selain itu sebagai penyerderhanaan dalam analisis struktur, pondasi bangunan umumnya dianggap dijepit secara kaku oleh tanah dasar atau bahkan hanya dianggap didukung oleh sistem sendi. Namun demikian kedua anggapan tersebut tidaklah tepat, karena secara umum tanah bukanlah suatu material yang dapat menjepit secara kaku kolom dari suatu bangunan. Pada Lumped Parameter Model kekakuan dan redaman interaksi antara tanah dengan fondasi dimodel sebagai pegas dan dashpot. Kekakuan dan redaman interaksi antara tanah dengan pondasi yang diperoleh kemudian dicangkokkan dengan struktur dan terjadilah sistem struktur yang utuh. Yang menjadi permasalahan adalah bahwa pemakaian pengaku (bracing) akan membuat struktur lebih kaku, sedangkan pada struktur yang kaku, penyaluran gaya horizontal akibat gempa oleh struktur ke pondasi menjadi lebih sempurna. Akibatnya potensi pondasi untuk berotasi menjadi lebih besar. Untuk itu perlu diadakan penelitian untuk menjawab permasalahan tersebut. Penelitian dilaksanakan dengan menghitung respon struktur dari tiga model struktur 15 tingkat, 7 tingkat dan 10 tingkat (openframe, braced X, dan braced' V), tiga beban gempa yang dibedakan menurut kandungan frekuensinya yaitu untuk frekuensi rendah menggunakan gempa Bucharest, frekuensi sedang menggunakan gempa Elcentro sedangkan untuk frekuensi tinggi menggunakan gempa Koyna dan dua data interaksi antara tanah dan pondasi. Sebagai alat Bantu dalam menghitung respon struktur tersebut kami membuat program bantu dengan bahasa Microsoft Visual Basic 6.0 yang diberi nama PROGSIP 2003. Di samping itu untuk memvisualisasikan grafik dari output program tersebut digunakan Microsoft Excel. Berdasarkan respon struktur yang dihasilkan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1) Respon struktur sangat dipengaruhi oleh kedekatan nilai frekuensi struktur dengan frekuensi beban gempa, dimana struktur dengan dukungan tanah (fixed) tanah dianggap jepit penuh akan mempunyai nilai frekuensi yang lebih besar dibandingkan dengan pada kondisi tanah dianggap dapat berotasi. 2) Penggunaan pengaku (bracing) untuk semua beban gempa akan memperkecil simpangan netto dan simpangan antar tingkat, tetapi justru akan memperbesar rotasi pondasi, simpangan rotasi, simpangan total, gaya horizontal, gaya geser tingkat dan momen guling. 3) Pada bangunan yang semakin tinggi atau banyak tingkat pengaruh penggunaan pengaku (bracing) dalam mengurangi besarnya simpangan yang terjadi akan semakin kecil. 4) Gempa dengan durasi waktu yang lama tidak menyebabkan respon struktur menjadi maksimum. 5) Gaya horisontal tingkat beban gempa statik pada perencanaan mendekati sama dengan gaya horisontal tingkat akibat gempa Koyna pada kondisi code level limit state.