TKS 6112
Keandalan Struktur
PERATURAN
(
Regulation
)*
* Wuryanti, W. Penilaian Keandalan Struktur Bangunan Gedung Eksisting : Peraturan dan Implementasinya. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTeks 7), 24 – 26 Oktber 2006, Surakarta.
Pendahuluan
Pemeriksaan keandalan struktur bangunan gedung eksisting dapat ditempuh melalui dua tahap, yaitu pemeriksaan awal melalui pemeriksaan visual dan pemeriksaan detil melalui serangkaian pengujian sebelum disimpulkan dalam penilaian keandalan.
Sampai pada tahap pengujian telah tersedia beberapa standar dan manual yang dapat digunakan sebagai acuan, tetapi sampai saat kini belum ada acuan standar atau pedoman teknis untuk pemeriksaan dan penilaian keandalan struktur.
Kekosongan peraturan ini selalu disikapi dengan penilaian deskriptif berdasarkan kebiasaan penyelenggaraan kegiatan pemeriksaan,
Pendahuluan
(
lanjutan
)
Kebutuhan pemeriksaan keandalan bangunan semakin meningkat, tidak hanya diperlukan untuk bangunan pasca bencana atau mengalami deteriorisasi tetapi pada bangunan gedung yang “sehat”.
Dari rekaman data pemeriksaan gedung eksisting Puslitbang Permukiman, Kemen. PU yang dikoordinasi oleh Bidang Standard dan Diseminasi sejak tahun 2008 sampai 2012 telah ditangani sebanyak 45 kasus (Wuryanti, 2012).
Jumlah permohonan pemeriksaan bangunan gedung terus meningkat, seiiring dengan terbitnya ketentuan untuk melakukan sertifikasi laik fungsi bangunan gedung secara periodik.
Dalam studi ini disampaikan berbagai hal terkait dengan acuan standar yang digunakan dalam proses penilaian keandalan dan praktik pemeriksaan bangunan gedung, khususnya yang dilakukan oleh Puslitbang Permukiman dibatasi pada gedung struktur beton bertulang.
Metodologi
Metodologi yang digunakan adalah metoda kualitatif melalui dua tahap : 1. Tahap pertama adalah mengumpulkan data pemeriksaan bangunan
gedung. Sumber dokumen digali dari kegiatan advis teknis yang tersedia pada Puslitbang Permukiman. Kompilasi data sekunder ini bertujuan untuk memahami metoda dan prosedur yang digunakan dalam praktik.
2. Tahap kedua adalah mengkompilasi acuan standar atau pedoman yang digunakan pada setiap proses pemeriksaan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui tolok ukur yang digunakan Tim Pemeriksa di dalam menentukan tingkat keandalan.
Pemeriksaan Keandalan
ISO 2394 (1998), keandalan (reliability) adalah kemampuan struktur atau elemen struktur dalam memenuhi persyaratan khusus dalam memikul beban kerja yang direncanakan sesuai dengan kondisi yang ditentukan dalam kurun waktu tertentu.
Untuk melakukan penilaian keandalan perlu nilai acuan sebagai skala perbandingan kondisi. Oleh sebab itu perlu ditetapkan terlebih dahulu nilai penerimaan (acceptable value) keandalan struktur bangunan (Presiser & Vischer, 2005).
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Permasalahannya adalah bagaimana mengetahui berapa besar tingkat keandalan struktur yang dapat diterima, menurut ISO 2394 (1998), suatu struktur mempunyai tingkat keandalan yang tepat bila memenuhi persyaratan dan mencapai nilai target tertentu terhadap 3 (tiga) kondisi berikut :
1) Kondisi batas kemampulayanan (serviceability limit state),
2) Kondisi batas ultimit (ultimate limit state), 3) Integritas struktural (structural integrity).
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Rucker, dkk., (2006), nilai penerimaan ini dapat ditentukan dari tingkat keandalan target (target reliability level) yang direncanakan,kemudian dilakukan perbandingan antara tahanan (resistance) dari komponen bangunaneksisting dengan tegangan (stress) yang terjadi akibat beban muatan eksiting atau rencana.
Metoda untuk menilai keandalan struktur bangunan dilakukan dengan metoda paling sederhana sampai yang rumit menggunakan instrumen dan pemodelan atau simulasi.
Metoda pemeriksaan gedung yang dilakukan oleh Puslitbang Permukiman, menggunakan prosedur seperti pada Gambar 1
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Pada jenis pemeriksaan detil selalu didahului dengan pemeriksaa awal, tetapi setiap pemeriksaan awal belum tentu ditindaklanjuti sampai pada pemeriksaan detil, karena Tim Pemeriksa menganggap bahwa berdasarkan hasil pemeriksaan awal, sudah dapat mengetahui kondisi struktur eksisting.
Setiap pemeriksaan bangunan gedung diperlukan untuk menentukan tingkat keandalan struktur bangunan eksisting.
Pada pemeriksaan sampai pada tahap pemeriksaan detil, tingkat keandalan ditentukan berdasarkan hasil evaluasi struktur.
Penentuan tingkat keandalan diperoleh melalui tahap evaluasi struktur setelah mengetahui kualitas bahan bangunan eksisting.
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Kualitas bahan bangunan eksisting dilakukan melalui serangkaian pengujian baik destruktif maupun non destruktif.
Dari hasil pengujian dapat diketahui kualitas bahan beton baik mengenai kuat tekan beton, kualitas homogenitas beton, dan kualitas baja tulangan.
Data kualitas bahan beton bertulang eksisting kemudian diguanakan sebagai input dalam analisis struktur bangunan.
Hasil akhir dari analisis struktur diperlukan untuk mengetahui apakah setiap komponen struktural eksisting masih mampu memikul beban rencana.
Pemeriksaan Keandalan
(
lanjutan
)
Onsitemansonry (2005), pengguna akhir (end-user) dari hasil kegiatan pemeriksaan bangunan eksiting dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu :
1) Pengguna-akhir antara (intermediate end user), yang dimaksud pengguna pada kelompok ini adalah para tenaga teknik (teknik sipil atau arsitek) yang menggunakan hasil pemeriksaan untuk dieksploitasi lebih lanjut.
2) Pengguna-akhir final (final end-user), kelompok pengguna ini adalah para pemilik atau pengelola gedung.
Hasil pemeriksaan digunakan untuk mendapatkan keputusan apakah bangunan gedung eksisting dapat diperbaiki, diperkuat atau didemolisasi. Dengan mengatahui klasifikasi kerusakan dapat ditentukan teknik perbaikan yang tepat.
Pembahasan
Praktik pemeriksaan gedung eksisting
Dari kompilasi data hasil pemeriksaan sejak tahun 1992 sampai 2012 telah menangani sebanyak 70 (tujuh puluh) kasus, alasan pemeriksaan dapat dikelompokkan menjadi 6 (enam) seperti pada Gambar 2.
Pembahasan
(
lanjutan
)
Dari 70 kasus, sebanyak 24 kasus atau 34% dilakukan sampai tahap pemeriksaan detil melalui analisis pemodelan struktur gedung, seperti pada Gambar 3. Pada setiap kasus pemeriksaan selalu diawali dengan metode pemeriksaan visual.
Gambar 3. Metode pemeriksaan
Pembahasan
(
lanjutan
)
Pada tahap pemeriksaan detil, prosedur penting yang perlu dilakukan adalah mengetahui kualitas bahan bangunan eksisting. Dari jenis pengujian untuk pemeriksaan struktur beton bertulang, terdapat 6 (enam) jenis pengujian yang digunakan seperti pada Gambar 4.
Pembahasan
(
lanjutan
)
Standar acuan pemeriksaan struktur eksisting
Standar merupakan common rules yang diperlukan sebagai sarana komunikasi untuk memberi kepastian dan keyakinan antara penyedia dan pengguna produk atau jasa terhadap suatu konteks kesepakatan.
Untuk kepentingan pemeriksaan bangunan gedung suatu standar diperolehkan agar metoda pemeriksaan dan penetapan tingkat keandalan bangunan berdasarkan ketentuan seragam.
Idealnya setiap tahap dalam proses pemeriksaan bangunan harus mengacu pada pedoman teknis atau standar sebagai acuan kerja Tim pemeriksa.
Dari kompilasi standar yang digunakan sebagai acuan oleh Tim Pemeriksa Puslitbang Permukiman diuraikan seperti pada Tabel 1.
Pembahasan
(
lanjutan
)
Pembahasan
(
lanjutan
)
Tabel 1.(lanjutan)
Pembahasan
(
lanjutan
)
Pembahasan
(
lanjutan
)
Pada Tabel 1 terlihat bahwa standar yang relevan dengan pemeriksaan didominasi untuk proses pengujian bahan bangunan eksisting. Dengan tersedianya standar pengujian bahan bangunan menggunakan pengujian palu beton, gelombang ultrasonik, dan bor inti menjadikan pengujian menggunakan ketiga alat tersebut dominan digunakan pada setiap pemeriksaan.
Sementara standar yang terkait untuk pemeriksaan visual hanya tersedia untuk pemeriksaan pasca kebakaran dan penilaian cepat (quick assessment) pasca gempa. Belum tersedia standar acuan yang menjelaskan penilaian kerusakan struktur secara visual.
Pembahasan
(
lanjutan
)
Untuk standar pada tahap evaluasi, masih banyak menggunakan standar perencanaan bangunan baru, bukan pemeriksaan struktur eksisting. Standar perencanaan bangunan baru tidak sepenuhnya “cocok” jika digunakan untuk keperluan analisis struktur bangunan eksisting (seperti pertimbangan umur bangunan).
Untuk mengisi kekosongan antara standar yang ada dan yang diperlukan, perlu disusun standar yang relevan dengan pemeriksaan. Standar yang dapat digunakan sebagai rujukan antara lain :
1) ISO 2394 (1998). General principles on reliability for structures.
International Organization for Standardization.
2) ISO 13822 (2010) Bases for design of structure – Assessment of existing structures. Second edition 2010-08-01. International Organization for Standardization
Pembahasan
(
lanjutan
)
Penilaian keandalan struktur bangunan
Tujuan akhir dari suatu pemeriksaan adalah menilai keandalan struktur bangunan (menentukan tingkat keandalan atau tingkat kerusakan).
Setiap praktik pemeriksaan struktur bangunan, keluaran hasil analisis adalah menghitung apakah tegangan (stress) yang dihasilkan dari perhitungan struktur bangunan lebih kecil dari tahanan (resistance) komponen struktural.
Jika salah satu dari komponen struktural tidak memenuhi persyaratan teknis, maka rekomendasi yang disampaikan merupakan deskripsi umum.
Tujuan dari menganalisis ulang struktur bangunan berdasarkan asumsi bahwa struktur akan berfungsi sepanjang sisa umur layanan (residual service life).
Pembahasan
(
lanjutan
)
Penentuan tingkat keandalan dapat menggunakan metoda skala kondisi (condition rating method), dari hasil studi sebelumnya, penilaian menggunakan metoda skala kondisi berbasis pada hasil inspeksi visual.
Penilaian numerik ini dapat dilakukan berdasarkan skala tertentu yang menjelaskan kondisi sangat buruk sampai sangkat baik, kenyataannya meski telah dipandu menggunakan skala kondisi, pendekatan tersebut masih dipengaruhi oleh penilaian subjektif.
Oleh sebab itu satu struktur bangunan yang sama, bila dilakukan pemeriksaan dan penilaian oleh Inspektur berbeda, akan menghasilkan tingkat keandalan berbeda.
Pembahasan
(
lanjutan
)
Dalam metoda reliability index, hasil pemeriksaan dianalisis berdasarkan verifikasi tingkat keandalan berbeda, sebagai contoh seperti pada
Gambar 5, terdapat 4 (empat) level verifikasi keandalan : (1) bahan bangunan, (2) penampang elemen, (3) elemen struktur, (4) sistem struktur.
Gambar 5. Level verifikasi keandalan
Pembahasan
(
lanjutan
)
Dari Gambar 5, ketika hasil evaluasi struktur eksisting diperoleh kualitas bahan tidak memenuhi persyaratan teknis, maka penilaian keandalan bangunan didasarkan pada verifikasi level 1. Jika penampang balok kurang dari yang direncanakan, maka penilaian berdasarkan verifikasi level 2, dan demikian seterusnya, untuk level 3 sampai dengan level 4 untuk sistem struktur seluruh bangunan..
Penutup
Dari hasil studi ini dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut :
1. Konsekuensi dari kekosongan acuan standar atau pedoman teknis di dalam pemeriksaan bangunan gedung eksisting mengarah pada penilaian subjektif, yang berpeluang untuk menimbulkan perbedaan pendapat dan hasilnya tidak dapat dipertanggungjawabkan.
2. Perlu disusun standar atau pedoman teknis yang berkaitan dengan pemeriksaan struktur bangunan eksisting, standar dari negara lain dapat diadaptasi melalui adaptasi identik atau adaptasi modifikasi. 3. Penilaian keandalan struktur bangunan eksisting dapat dikembangkan
menggunakan pendekatan indeks keandalan berdasarkan level yang berbeda.
Daftar Pustaka
---- (1999), Guideline for Structural Condition Assessment of Existing Buildings. Structural Engineering Institute, American Society of Civil Engineers (ASCE 11)
---- (1998), General Principles on Reliability for Structures. International Organization for Standardization (ISO) 2394.
---- (2005), On-Site Investigation Techniques for the Structural Evaluation of Historic Masonry Buildings. Onsitemasonry Recommendation for End-User. 5th Framework Programme for
Research, Technological Developmen and Demonstration. Energy. Environment and Sustainable Development – The city of Tomorrow and Cultural Heritage, Florence.
Preiser W.F.E & Vischer, J.C. (2005), The Evolution of Building Performance Evaluation: An Introduction in Assessing Building Performance.Elseiver Butterworth – Heinemann.
Rucker, W., Hille, R., & Rohman, R. (2006), Guideline for the Assessment of Existing Structure. Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM) Berlin, Germany.
Wuryanti, W.. (2010), Kajian Model Pemeriksaan Kondisi Keandalan Gedung Beton Bertulang.
