masing-masing bagian struktur gedung pada batas itu. Dalam segala hal, lebar sela pemisah ditetapkan tidak boleh kurang dari 75 mm. Sela pemisah harus direncanakan detailnya dan dilaksanakan sedemikian rupa sehingga senantiasa bebas dari benda-benda penghalang. Lebar sela pemisah juga harus memenuhi semua toleransi pelaksanaan.
2.8 Titik Kinerja dan Target Perpindahan
Titik kinerja dan target perpindahan merupakan perpindahan maksimum yang terjadi saat bangunan mengalami gempa rencana. Untuk mendapatkan perilaku struktur pasca keruntuhan digunakan analisa pushover untuk mendapatkan kurva hubungan gaya geser dasar dan perpindahan lateral dengan titik kontrol minimal 150% dari titik kinerja/target perpindahan. Kurva pushover dengan minimal 150% dari titik kinerja digunakan untuk melihat perilaku bangunan pada kondisi yang melebihi rencananya. Titik kinerja/target perpindahan merupakan rata-rata nilai dari beban gempa rencana sehingga bangunan yang direncanakan harus memiliki nilai yang lebih besar dari titik kinerja/target perpindahan.
Level kinerja adalah pembatasan derajat kerusakan yang ditentukan oleh kerusakan fisik struktur dan elemen struktur sehingga tidak membahayakan keselamatan pengguna gedung. Kriteria evaluasi level kinerja kondisi bangunan didasarkan pada gaya dan deformasi yang terjadi pada target perpindahan atau titik kinerja. Jadi parameter target perpindahan dan titik kinerja sangat penting peranannya bagi perencanaan berbasis kinerja. Ada beberapa cara menentukan target perpindahan yaitu metoda koefisien perpindahan (Displacement Coeficient
Method) FEMA 356 dan metode koefisien yang dimodifikasi (Displacement
Modification) FEMA 440. Sedangkan pada titik kinerja (performance point)
digunakan Metoda Spektrum Kapasitas (Capacity Spectrum Method) ATC 40. Persyaratan perpindahan dari SNI 1726-2002 juga dapat dijadikan sebagai kriteria kinerja.
2.8.1 Metode Koefisien Perpindahan (FEMA 356)
Menurut FEMA 356, (2000) metode koefisien perpindahan merupakan metoda utama untuk prosedur statik nonlinier. Penyelesaian dilakukan dengan
21 memodifikasi respons elastis linier dari sistem SDOF ekivalen dengan faktor koefisien C0 , C1 , C2 dan C3 sehingga diperoleh perpindahan global maksimum
(elastis dan inelastis) yang disebut “target perpindahan”, δt . Proses dimulai dengan menetapkan waktu getar efektif, Te yang memperhitungkan kondisi inelastis bangunan. Waktu getar alami efektif mencerminkan kekakuan linier dari sistem SDOF ekivalen. Jika di-plot-kan pada spektrum respon elastis akan menunjukkan percepatan gerakan tanah pada saat gempa yaitu akselerasi puncak, Sa, versus waktu getar, T. Rendaman yang digunakan selalu 5% yang mewakili level yang diharapkan terjadi pada struktur yang mempunyai respons pada daerah elastis. Puncak perpindahan spektra elastis, Sd berhubungan langsung dengan akselerasi spektra Sa, dengan hubungan berikut:
=
�� � (2. 24)
Selanjutnya target perpindahan δt, ditentukan rumus berikut: δt = � � � � � �
� g (2. 25)
Te adalah waktu getar alami efektif yang memperhitungkan kondisi inelastic C0 adalah koefisien faktor bentuk, untuk merubah perpindahan spektral menjadi perpindahan atap, umumnya memakai faktor partisipasi ragam yang pertama (first mode participation factor) atau berdasarkan Tabel 3-2 dari FEMA 356.
C1 adalah faktor modifikasi yang menghubungkan perpindahan inelastik maksimum dengan perpindahan yang dihitung dari respon elastik linier. Untuk Te
≥ Ts maka C1 = 1 sedangkan Te < Ts maka,
C1 = [1.0 + (R-1)Ts/Tc]/R (2. 26)
TS adalah waktu getar karakteristik yang diperoleh dari kurva respons spektrum pada titik dimana terdapat transisi bagian akselerasi konstan ke bagian kecepatan konstan.
22 R adalah rasio “kuat elastik perlu” terhadap “koefisien kuat leleh dihitung dengan
rumus: = ��/� � (2. 27)
Saadalah akselerasi respons spektrum yang berkesesuaian dengan waktu getar alami efektif pada arah yang ditinjau.
Vy adalah gaya geser dasar pada saat leleh, dari idealisasi kurva pushover menjadi bilinier
W adalah total beban mati dan beban hidup yang dapat direduksi.
Cm adalah faktor massa efektif yang diambil dari Tabel 3-1 dari FEMA 356. C2 adalah koefisien untuk memperhitungkan efek “pinching” dari hubungan beban
-deformasi akibat degradasi kekakuan dan kekuatan, berdasarkan Tabel 3-3 dari FEMA 356.
C3 adalah koefisien untuk memperhitungkan pembesaran simpangan lateral akibat adanya efek P-delta. Koefisen diperoleh secara empiris dari studi statistik analisa riwayat waktu non-linier dari SDOF dan diambil berdasarkan pertimbangan engineering judgement, dimana perilaku hubungan gaya geser dasar – lendutan pada kondisi pasca leleh kekakuan positif kurva maka C3 = 1, sedangkan jika perilaku pasca lelehnya negative (kurva menurun) maka:
� = . +
|�| − /�
(
2. 28)
adalah rasio kekakuan pasca leleh terhadap kekakuan elastik efektif, dimana hubungan gaya lendutan diidealisasikan sebagai kurva bilinier (lihat waktu getar efektif).
g adalah percepatan gravitasi 9.81 m/det2
Gambar 2.9 menampilkan kurva idealisasi gaya dan perpindahan yang terjadi sesuai dengan grafik pushover. Hasil grafik pushover dibagi menjadi 2 bagian dalam kemiringan pasca leleh positi dan pasca leleh negatif
23 Gambar 2.9 Perilaku pasca leleh struktur
Sumber: FEMA 356 (2000)
Berdasarkan FEMA 273 level kinerja ditentukan oleh persentase driftratio dari model struktur. Level kinerja struktur terbagi menjadi 3 kategori yaitu
Immediate Occupancy, Life safety dan Collapse Prevention. Tabel 2.3 menunjukan
level kinerja berdasarkan persentase dari drift. Tabel 2.3 Level Kinerja Struktur
Sumber: FEMA 356 (2000)
2.8.2 Metode Modifikasi Perpindahan (FEMA 440)
Menurut FEMA 440, (2005) metode modifikasi perpindahan merupakan metode koefisien perpindahan dari FEMA 356 yang telah dimodifikasi dan diperbaiki. Persamaan yang digunakan untuk menghitung target perpindahan tetap sama yaitu sesuai persamaan 2.24. Akan tetapi ada perubahan dalam menghitung factor C1 dan C2 sebagai berikut:
24
� = +
�−� (2. 29)
Dimana Te adalah waktu getar efektif dari struktur SDOF dalam detik, R adalah rasio kekuatan yang dihitung dengan Persamaan 2.15. Konstanta a adalah sama dengan 130, 90 dan 60 untuk site kategori B, C dan D. Untuk waktu getar kurang dari 0.2 detik maka nilai C1 pada 0.2 detik dapat dipakai. Untuk waktu getar lebih dari 1.0 detik maka C1 dapat dianggap sama dengan 1.
� = + −
� (2. 30)
Untuk waktu getar kurang dari 0.2 detik maka nilai C2 pada 0.2 detik dapat dipakai. Untuk waktu getar lebih dari 0.7 detik maka C2 dapat dianggap sama dengan 1. 2.8.3 Metode Spektrum Kapasitas ATC 40
Dalam Metoda Spektrum Kapasitas kurva hubungan gaya dan perpindahan diplot-kan dalam format ADRS (acceleration displacement
response spectra). Spektrum demand didapat dengan mengubah spektrum respon
yang biasanya dinyatakan dalam spektra percepatan (Sa) dan periode (T) menjadi format spectra percepatan (Sa) dan spectra perpindahan (Sd). Format yang baru ini disebut Acceleration-Displacement Respon Spectra (ADRS). Gerakan tanah gempa juga dikonversi ke format ADRS yang nantinya digunakan untuk mencari gaya gempa perlu. Pada format tersebut waktu getar ditunjukkan sebagai garis radial dari titik pusat sumbu. Format ADRS ditampilkan pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Penentuan Titik Kinerja menurut Metode Spektrum Kapasitas
25 Level kinerja ATC 40 ditentukan berdasarkan perpindahan yang terjadi pada struktur. Kinerja menurut ATC 40 dibagi menjadi 4 level kinerja yaitu
Intermediate Occupancy, Damage Control, Life Safety, dan Structural Stability.
Pada Structural Stability Vi adalah total gaya geser lateral pada tingkat I dan Pi adalah total beban gravitasi dari beban mati dan beban hidup. Pembagian level kinerja munurut ATC 40 ditunjukan pada Tabel 2.4
Tabel 2.4 Deformation Limit menurut ATC 40 Interstory Drift
Limit
Intermediate Occupancy
Damage
Control Life Safety
Structural Stability Max. Total Roof
Displacement 0.01 0.01-0.02 0.02 0.33 Vi/Pi
Max. Inelastic Drift 0.005 0.005-0.015 No. Limit No. Limit
Sumber: ATC 40 (1996)
2.9 Penelitian Terkait Penggunaan Breising Sebagai Perkuatan Struktur