Perancangan Struktur Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk - Studi Kasus Pada Bangunan Esensial

Gelasius Galvindy; Erwin  Lim

doi:10.5614/jts.2023.30.2.9

Authors

Gelasius Galvindy Green Lake City, Cluster Amerika, West Coast 6 Nomor 63
Erwin Lim Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung

DOI:

https://doi.org/10.5614/jts.2023.30.2.9

Abstract

Abstrak

Perancangan struktur dengan menggunakan Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk (SRBTT) belum lazim ditemukan di Indonesia, namun jenis struktur ini dapat banyak ditemukan di negara lainnya seperti Amerika Serikat, Jepang, dan Taiwan. Jenis struktur ini memiliki beberapa kelebihan dibanding jenis struktur lainnya, sebagai contoh apabila bresing mengalami kerusakan akibat beban gempa, elemen bresing dapat diganti dengan yang baru sehingga tidak memerlukan renovasi struktur secara keseluruhan. Selain itu, sistem struktur ini juga menghasilkan simpangan struktur yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan sistem struktur lainnya, sehingga kerugian akibat kerusakan dapat berkurang.

Makalah ini membahas contoh perancangan suatu bangunan esensial (kategori risiko IV) hipotetikal setinggi tiga lantai yang terletak di zona gempat tinggi dengan menggunakan Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk (SRBTT). Konsep utama dari perancangan sistem tersebut adalah kontrol terhadap hirarki keruntuhan, dimana elemen struktur lainnya tidak boleh mengalami leleh sebelum bresing tahan tekuk mengalami leleh. Berdasarkan analisa pushover, didapatkan bahwa struktur yang dirancang berada dalam tahap damage control dan masih di bawah batasan target kinerja life safety, menandakan tingkat kerusakan yang lebih rendah dan masih dapat diperbaiki setelah gempa besar terjadi.

Kata-kata Kunci: Perancangan Struktur; Beban Gempa; Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk; Analisa Mekanisme Plastik

Author Biography

Erwin Lim , Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung

Abstrak

Perancangan struktur dengan menggunakan Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk (SRBTT) belum lazim ditemukan di Indonesia, namun jenis struktur ini dapat banyak ditemukan di negara lainnya seperti Amerika Serikat, Jepang, dan Taiwan. Jenis struktur ini memiliki beberapa kelebihan dibanding jenis struktur lainnya, sebagai contoh apabila bresing mengalami kerusakan akibat beban gempa, elemen bresing dapat diganti dengan yang baru sehingga tidak memerlukan renovasi struktur secara keseluruhan. Selain itu, sistem struktur ini juga menghasilkan simpangan struktur yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan sistem struktur lainnya, sehingga kerugian akibat kerusakan dapat berkurang.

Makalah ini membahas contoh perancangan suatu bangunan esensial (kategori risiko IV) hipotetikal setinggi tiga lantai yang terletak di zona gempat tinggi dengan menggunakan Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk (SRBTT). Konsep utama dari perancangan sistem tersebut adalah kontrol terhadap hirarki keruntuhan, dimana elemen struktur lainnya tidak boleh mengalami leleh sebelum bresing tahan tekuk mengalami leleh. Berdasarkan analisa pushover, didapatkan bahwa struktur yang dirancang berada dalam tahap damage control dan masih di bawah batasan target kinerja life safety, menandakan tingkat kerusakan yang lebih rendah dan masih dapat diperbaiki setelah gempa besar terjadi.

Kata-kata Kunci: Perancangan Struktur; Beban Gempa; Sistem Rangka Bresing Tahan Tekuk; Analisa Mekanisme Plastik

Abstract

Structure designed with the Buckling-Restrained Bracing Frame (BRBF) system is not widely adopted in Indonesia, yet it is enjoying its popularity in other countries such as the United States, Japan, and Taiwan. This type of structure has several advantages compared to others, such as the ability to be replaced once it has yielded following a large earthquake so that retrofitting for the whole structure is unnecessary, as well as smaller structure drift compared to other structure systems, which may reduce cost due to building damage.

This paper discusses design example for a hypothetical essential 3-storey building (risk category IV) located in a high seismic zone using the BRBF system. The main concept of the design is to control the failure hierarchy, in which other structure elements may not yield before the bracing yields. Through the pushover analysis, it is further verified that the structure being designed falls into the life safety category, thus denoting its capability to reduce structure damage and can be retrofitted after large earthquakes. Pushover analysis showed that the attained drift ratio is still categorized as damage control and satisfy the allowable targeted level for risk category IV building, i.e. life safety. This result implies that the level of damage is still within repairable limit.

Keywords: Structure Design; Earthquake; Buckling-Restrained Bracing Frame; Plastic Mechanism Analysis