Analisis kinerja bangunan beton bertulang dengan baja mutu tinggi

Abstract

Pembangunan gedung-gedung pencakar langit sebagai sarana penunjang ekonomi merupakan arah perkembangan infrastruktur yang sangat diminati oleh banyak negara, baik negara maju maupun negara berkembang. Kebutuhan material konstruksi tahan gempa dengan mutu yang lebih tinggi menjadi tantangan bagi perkembangan ilmu teknologi bahan konstruksi modern. Penggunaan material beton dan baja tulangan mutu tinggi pada struktur bangunan gedung beton bertulang akan menunjang efektifitas bentuk serta efisiensi pengadaan dan pelaksanaan konstruksi. Namun pada prakteknya, penggunaan baja tulangan mutu tinggi pada struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa di Indonesia masih dibatasi. Peraturan SNI 2847:2013 pasal 9.4 mensyaratkan bahwa mutu baja tulangan untuk desain tulangan geser, torsi, dan lentur tidak boleh melebihi 420MPa. Pembatasan ini disebabkan karena penggunaan baja tulangan dengan mutu yang lebih tinggi dapat menimbulkan tegangan geser dan tegangan lekatan yang berlebih antara material beton dengan baja tulangan. Studi teknologi bahan konstruksi di negara maju seperti Amerika, New Zealand, dan Jepang telah menggunakan baja tulangan dengan mutu hingga hingga 700MPa untuk struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa. National Institute of Standards and Technology mengeluarkan laporan NIST GCR 14-917-30 yang membahas tentang syarat dan ketentuan penggunaan baja tulangan mutu tinggi pada struktur bangunan gedung tahan gempa. Peraturan ACI 318-14 pasal 18.2.6.1 mengatakan bahwa baja tulangan dengan mutu lebih dari 420MPa dapat digunakan untuk struktur beton bertulang tahan gempa bila didukung dengan hasil uji eksperimen dan analisis yang dapat dipertanggunjawabkan. Bangunan gedung apartemen beton bertulang tahan gempa 20 lantai yang terletak di Denpasar-Bali didesain dengan menggunakan baja tulangan mutu 550MPa dan 690MPa sebagai bagian dari material beton bertulang, baik untuk tulangan lentur maupun geser. Kajian literatur sebagai dasar ilmu penggunaan baja tulangan mutu tinggi pada struktur beton bertulang tahan gempa dibahas untuk mendukung hasil analisis struktur yang dilakukan. Pada studi ini, desain dan analisis kinerja struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa dengan baja tulangan mutu tinggi dilakukan dengan bantuan program ETABS 2016 v.16.0.2. Analisis dinamik non-linear inelastik riwayat waktu dengan tujuh pasang rekaman percepatan gerak tanah aktual digunakan sebagai metode analisis untuk memperoleh taraf kinerja struktur bangunan gedung apartement beton bertulang tersebut. Akibat ketujuh pasang percepatan gerak tanah aktual tersebut, struktur bangunan gedung beton bertulang dengan baja tulangan 550MPa memilki mekanisme keruntuhan sistem struktur yang didominasi oleh beam mechanism. Sedangkan struktur bangunan gedung beton bertulang dengan baja tulangan 690MPa memilki mekanisme keruntuhan sistem struktur yang didominasi oleh story mechanism. Namun secara global performance, kedua sistem struktur masih berada pada level taraf kinerja Damage Control (IO – LS).