Evaluasi reliabilitas dan aplikasi metode Performance-Based Plastic Design pada sistem ganda dinding-portal beton bertulang

Abstract

Perencanaan struktur gedung beton bertulang tahan gempa berdasarkan standar dan peraturan di Indonesia yang mengacu pada ASCE 7 adalah berdasarkan analisis elastis linear. Pendekatan tersebut menyebabkan perilaku inelastis struktur diperhitungkan secara tidak langsung. Akibatnya, ketika evaluasi menggunakan analisis statik beban dorong dan riwayat waktu nonlinear dilakukan, struktur menunjukkan hasil deformasi inelastis yang tidak sesuai dengan mekanisme yang seharusnya terjadi saat struktur menerima beban gempa. Oleh karena itu, struktur harus direncanakan ulang. Metodologi perencanaan dengan tata cara yang lebih sistematis dan tidak atau sedikit membutuhkan proses iterasi pada awal perencanaan diperlukan. Metode performance-based plastic design (PBPD) telah terbukti sebagai metode terkini yang dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja struktur beton bertulang dan baja tahan gempa. Dalam metode PBPD, mekanisme kelelehan dan target rasio simpangan dipilih sebagai kriteria kinerja dan digunakan pada tahap preliminary design. Gaya geser dasar desain untuk level kegempaan yang digunakan diperoleh berdasarkan konsep kerja luar yang diperlukan untuk mendorong struktur secara monotonik sampai mencapai target rasio simpangan yang nilainya sama dengan kebutuhan energi dari sistem berderajat kebebasan tunggal ekivalen (equivalent single-degree-of-freedom (SDOF) system) yang megalami osilasi. Pada struktur beton bertulang dengan sistem ganda dinding-portal yang dirancang dengan menggunakan metode PBPD, penyelidikan lebih lanjut perlu diperlukan. Tesis ini mempresentasikan aplikasi metode PBPD dalam perencanaan bangunan sistem ganda dindingportal beton bertulang. Dua gedung sepuluh lantai dengan sistem ganda dinding-portal beton bertulang digunakan dalam penelitian ini. Struktur yang menjadi acuan adalah struktur yang direncanakan berdasarkan peraturan gempa dan beton Indonesia saat ini, yaitu SNI 1726:2019 dan SNI 2847:2019. Struktur acuan kemudian dimodifikasi melalui perencanaan kapasitas geser dinding struktural yang mengacu pada peraturan beton Amerika Serikat terbaru, yaitu ACI 318-19. Dua bangunan sepuluh lantai tersebut kemudian direncanakan ulang dengan menggunakan metode PBPD. Seluruh bangunan yang ada di dalam penelitian ini diasumsikan dibangun di Jakarta, Indonesia. Analisis nonlinear statik beban dorong dan riwayat waktu nonlinear dilakukan untuk mendapatkan perilaku nonlinear seluruh bangunan dan melakukan penilaian berdasarkan metodologi yang terdapat di dalam FEMA P695. Analisis nonlinear statik beban dorong dan riwayat waktu nonlinear membuktikan bahwa metode PBPD dapat digunakan pada sistem ganda dindingportal beton bertulang 10 lantai. Selain itu, analisis nonlinear statik dan dinamik membuktikan bahwa struktur PBPD memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan struktur acuan (termasuk struktur acuan dengan dinding geser yang direncanakan berdasarkan ACI 318-19). Terkait evaluasi keandalan, struktur bangunan PBPD dapat memenuhi target probabilitas keruntuhan 1% dalam 50 tahun dan probabilitas keruntuhan 10% untuk gempa MCE yang digunakan di dalam tata cara perencanaan gempa Indonesia. Akan tetapi, struktur acuan yang direncanakan dengan menggunakan metode konvensional menunjukkan hasil yang berlawanan.