Berdasarkan konsep desain kapasitas terhadap beban seismik, maka dapat dilihat bahwa struktur memiliki perbedaan jenis penampang profil sebelum dan sesudah dilakukannya desain kapasitas pada elemen struktur RTE (kolom eksterior, balok outerlink dan breising). Dapat dilihat pada Tabel 4.1. hingga 4.4. pada struktur yang sudah dirancang berdasarkan konsep desain kapasitas, mengalami pembesar penampang profil yang cukup signifikan untuk kolom, balok dan breising
123
Universitas Kristen Petra
pada struktur RTE. Pembesaran penampang profil pada struktur RTE ini, akan memberikan dampak yaitu gaya lateral yang akan diterima oleh struktur akan dominan diterima oleh struktur pada bagian eksterior. Hal ini, dapat membantu kinerja sistem rangka bangunan (single system) menjadi lebih baik. Dapat dilihat pada Tabel 4.5. bahwa distribusi gaya lateral yang diterima struktur eksterior lebih besar dibandingkan dengan struktur interiornya. Sehingga membuktikan bahwa kinerja sistem rangka bangunan (single system) dapat tercapai.
Selain itu, dapat dilihat pada Gambar 4.1. hingga 4.8. bahwa nilai interaksi sebelum dilakukan desain kapasitas dan sesudah desain kapasitas memberikan pengaruh yaitu pada portal bagian interior mengalami penurunan interaksi terutama pada bagian kolom. Sehingga, struktur RTE pada bagian eksterior bangunan dapat bekerja lebih maksimal setelah dilakukannya desain kapasitas. Oleh karena itu, penting bagi struktur RTE untuk meninjau desain kapasitas terhadap beban seismik selain konsep desain kekuatan berdasarkan metode LRFD.
Pada penelitian ini, jika dinilai dari berat struktur baja pada Tabel 4.6. maka dapat dilihat berat struktur bangunan dengan tipe breising V lebih berat jika dibandingkan dengan struktur tipe breising IY setelah dilakukan desain kapasitas.
Dampak dari perbedaan berat struktur ini dapat mempengaruhi nilai base shear dari masing-masing struktur. Jika struktur makin berat, maka base shear dari struktur itu sendiri akan meningkat. Jika dilihat pada Tabel 4.7., maka struktur dengan breising tipe V memiliki nilai base shear yang lebih tinggi dari struktur dengan breising tipe IY. Tetapi jika dilihat dari persentase distribusi gaya lateral dari masing-masing struktur, struktur dengan breising tipe V memiliki persentase distribusi gaya lateral relatif lebih besar jika dibandingkan dengan tipe IY pada bagian portal eksteriornya baik pada ketinggian 12 maupun 18 lantai. Hal ini membuat efisiensi dari struktur dengan breising tipe V menjadi lebih baik jika dibandingkan dengan struktur dengan breising tipe IY karena gaya lateral strukturnya paling banyak diterima oleh struktur RTE pada bagian portal eksterior.
Selain berat struktur, nilai displacement maksimum dan drift ratio merupakan salah satu pertimbangan dalam menilai kinerja struktur RTE. Secara keseluruhan jika dilihat, bangunan dengan ketinggian 12 lantai memiliki nilai displacement dan drift ratio yang lebih baik jika dibandingkan dengan bangunan ketinggian 18 lantai.
124
Universitas Kristen Petra
Dapat dilihat pada Tabel 4.7. pada bangunan 12 lantai, nilai displacement maksimum antara breising tipe V dan IY memiliki perbedaan yang cukup signifikan dimana breising tipe V memiliki nilai displacement maksimum yang lebih kecil dibandingkan tipe IY. Selain itu pada bangunan 18 lantai, struktur dengan breising tipe V juga memiliki nilai displacement maksimum yang lebih kecil dari tipe IY namun perbedaannya tidak terlalu signifikan. Nilai drift ratio yang dihasilkan juga mirip, dapat dilihat pada Tabel 4.8. dimana pada bangunan 12 lantai dengan breising tipe V memiliki nilai drift ratio yang lebih kecil jika dibandingkan dengan breising tipe IY. Namun nilai drift ratio untuk kedua tipe breising masih dalam batas aman yang diizinkan oleh FEMA 356-2000 yaitu sebesar kurang dari 2%
(Collapse Prevention). Bahkan pada bangunan dengan ketinggian 12 lantai, struktur dengan breising tipe V memiliki performa yang lebih baik yaitu dengan nilai drift ratio kurang dari 1,5% (Life Safety).
Pada bangunan 18 lantai, nilai drift ratio untuk kedua tipe breising menunjukkan perbedaan yang tidak terlalu signifikan dan menunjukkan performa yang kurang baik dengan nilai kedua bangunan tersebut melebihi 2% sesuai yang diizinkan oleh FEMA 356-2000. Sehingga dapat dilihat bahwa bangunan dengan 3 bentang pada ketinggian 18 lantai (72 meter) memiliki performa yang kurang baik untuk kedua tipe breising. Tetapi perlu dipertimbangkan bahwa batasan 2% yang ditetapkan oleh FEMA 356-2000 merupakan batasan untuk struktur steel braced frame. Dimana secara eksplisit tertulis dalam FEMA 356-2000, bahwa kerusakan komponen primer yang terjadi adalah leleh dan tekuk pada breising serta kerusakan pada sambungan (FEMA 356, 2000). Jenis kerusakan ini lebih sesuai digunakan untuk struktur Rangka Terbreis Konsentris (RTK) dimana elemen fuse pada struktur RTK merupakan breising sedangkan pada struktur RTE jenis kerusakan pada elemen breising tidak terjadi dan hanya terjadi pada elemen link. Sehingga, nilai acceptance criteria pada FEMA 356-2000 untuk struktur steel braced frame dinilai masih kurang tepat diterapkan pada struktur RTE. Menurut Chao dan Goel (2005), nilai batasan drift ratio yang diizinkan untuk struktur RTE terhadap gempa 2500 tahun adalah maksimum sebesar 3%. Jika digunakan nilai batasan ini, maka nilai drift ratio untuk struktur RTE baik 12 maupun 18 lantai keduanya telah
125
Universitas Kristen Petra
memenuhi batasan drift ratio maksimum yaitu dengan nilai drift ratio kurang dari 3%.
Selain itu, lokasi dan banyaknya sendi plastis yang terjadi juga dapat dipertimbangkan sebagai salah satu indikator performa bangunan dengan struktur RTE. Jika melihat secara keseluruhan, awal terbentuknya sendi plastis pada seluruh bangunan memiliki kesamaan yaitu pertama kali terbentuk pada elemen link sesuai dengan harapan struktur RTE. Namun, jika diteliti lebih lanjut tahapan terbentuknya sendi plastis pada bangunan dengan breising tipe V dan IY memiliki perbedaan. Jika dilihat pada Gambar 4.13. hingga 4.29., baik pada bangunan 12 maupun 18 lantai dengan breising tipe V sendi plastis pertama terbentuk pada link kemudian rusak sedangkan pada elemen struktur lainnya masih dalam batas elastis dan aman. Sedangkan pada bangunan dengan breising tipe IY, sendi plastis pertama terbentuk pada elemen link namun masih belum gagal, kemudian selanjutnya terbentuk pada balok outerlink, kemudian kolom dan pada akhirnya elemen link mengalami kegagalan. Jika dibandingkan pada kondisi akhir pada Gambar 4.30 hingga 4.33, struktur RTE dengan tipe V pada bagian eksterior, elemen link telah gagal tetapi pada portal interior sendi plastis yang terbentuk hanya pada balok dan kolom pada sumbuh lemahnya serta jumlahnya lebih sedikit jika dibandingkan dengan bangunan dengan breising tipe IY. Lokasi dan banyaknya sendi plastis ini karena pada struktur RTE dengan breising tipe V distribusi gaya lateral yang diterima lebih banyak oleh bagian eksteriornya jika dibandingkan dengan breising tipe IY. Sehingga pada struktur RTE dengan breising tipe V pada bagiannya interiornya hanya menerima lebih sendikit gaya lateral dan sendi plastis yang terbentuk juga tidak sebanyak pada struktur dengan breising tipe IY.
Hal lain yang juga perlu diperhatikan adalah mengenai tingkat kerusakan sendi plastis. Jika dilihat pada Tabel 4.11., secara keseluruhan tingkat kerusakaan terburuk (E) terjadi pada elemen link. Tetapi bagian struktur lainnya bisa dikatakan masih dalam batas aman. Pada bangunan dengan breising tipe V, menunjukkan tingkat kerusakan sendi plastis yang lebih baik jika dibandingkan dengan bangunan dengan tipe IY. Pada bangunan 18 lantai dengan breising tipe V, pada bagian eksterior seluruh elemen strukturnya masih dalam batas aman (IO) sedangkan pada
126
Universitas Kristen Petra
bangunan dengan breising tipe IY pada bagian eksterior salah satu elemen strukturnya yaitu kolom telah mencapai tingkat kerusakan yang diizinkan (CP).
Gambar 4.30. Perbandingan lokasi dan tingkat kerusakan sendi plastis bangunan 12 lantai pada bagian eksterior
Gambar 4.31. Perbandingan lokasi dan tingkat kerusakan sendi plastis bangunan 12 lantai pada bagian interior
127
Universitas Kristen Petra
Gambar 4.32. Perbandingan lokasi dan tingkat kerusakan sendi plastis bangunan 18 lantai pada bagian eksterior
128
Universitas Kristen Petra
Gambar 4.33. Perbandingan lokasi dan tingkat kerusakan sendi plastis bangunan 18 lantai pada bagian interior