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 ViPi 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
Rangka Beton Bertulang
Penggunaan breising sebagai perkuatan suatu struktur bukanlah hal yang baru dalam bidang konstruksi. Selain sudah banyak diterapkan dalam struktur
gedung, bebarapa penelitian juga telah banyak dilakukan untuk membuktikan keefektifan dari penggunaan breising. Penelitian tersebut antara lain:
2.9.1 Youssef et al 2007
Penelitian tentang kinerja seismik rangka breising baja yang diperkuat dengan breising baja konsentrik telah dilakukan oleh Youssef et al 2007 dengan
membuat dan membebani 2 model struktur dengan skala yang diperkecil sebesar 25 dari aslinya. Model 1 rangka tanpa perkuatan yang dirancang sesuai dengan
persyaratan SRPMM, sedangkan model 2 rangka tanpa perkuatan dengan breising baja X dengan pendetailan biasa. Gambar 2.11 menampilkan pendetailan dan beban
pada model rangka tanpa perkuatan dan rangka breising. Kedua model dibebani siklik sampai runtuh dan hubungan antara beban dengan simpangan serta pola retak
dicatat. Data-data pengujian disajikan pada Tabel 2.5.
26
Gambar 2.11 a Detail rangka tanpa perkuatan b Detail rangka breising
Sumber: Youssef et.al 2007
Tabel 2.5 Data model setelah dari hasil pengujian Balok
Kolom Beban
retak Beban
leleh Beban
Maks Model 1
140x160mm 140x160mm
Tulangan 2M10
4M15 30 kN
37,5 kN 55 kN
Sengkang ∅6-35
∅6-35 Model 2
140x160mm 140x160mm
Tulangan 2M10
4M10 Sengkang
∅6-70 ∅6-70
90 kN 105 kN 140 kN
Breising L25x25x3,2
Sumber: Youssef et.al 2007
Hasil pengujian menunjukkan hubungan beban dan rasio simpangan seperti pada Gambar 2.12. dimana kurva menunjukkan dari rangka mulai retak hingga
keadaan ultimit. Rangka breising mampu menahan hingga beban 140 kN , sedangkan rangka momen hanya mampu menahan hingga beban 55 kN.
Gambar 2.12 Hubungan Beban dan Rasio Simpangan
Sumber: Youssef et.al 2007
a b
27 Gambar 2.12 menunjukan rangka breising jauh lebih kuat dan kaku
dibandingkan dengan rangka momen dengan pendetailan khusus untuk seismik. Kemudian rangka breising yang dirancang dengan faktor reduksi beban yang sama
dengan faktor reduksi untuk SRPMM menunjukan perilaku yang memadai dalam menahan beban gempa. Dan untuk perencanaan rangka breising baja dapat
dilakukan dengan cara konvensional tanpa pendetailan khusus.
2.9.2 Massumi dan Absalan 2013
Penelitian tentang interaksi antara sistem breising dan rangka pemikul momen pada rangka beton bertulang dengan breising baja telah dilakukan oleh
Massumi dan Absalan 2013 dengan menguji dan memodel 2 buah rangka beton bertulang yang dirancang dengan peraturan lama. Satu rangka diperkuat dengan
breising baja BF1 sedangkan yang lain tidak diperkuat dengan breising baja UBF1. Interaksi antara rangka momen dengan rangka dengan breising dianalisis
dengan membuat model tambahan menggunakan software ANSYS dengan breising ada BF1 dihilangkan tetapi sambungan pelat buhul tetap UBF2.
Gambar 2.13 menampilkan detail struktur yang akan diujikan setelah diskala 12,5 menghasilkan panjang 1,92 m dengan tinggi 1,26 m dengan ukuran
pondasi yaitu panjang 0,8 m lebar 0,3 m dan tinggi 0,3 m. Ukuran balok dan kolom yaitu 120x120 mm, ukuran breising 20x20x2 mm dengan kuat leleh sekitar 240
MPa dan kuat tekan beton f’c 25 MPa. Untuk pendetailan sambungan breising digunakan plat gusset dengan ukuran L 100x100x10 mm dan PL 100x100x8 mm
sebagai dudukan pelat.
a b
28 Gambar 2.13 a Rangka momen b Rangka momen dengan pelat buhul c
Rangka breising beserta pelat buhul d Detail pelat buhul
Sumber: Massumi dan Absalan 2013
Pengujian kedua model tersebut dilakukan dengan memberikan beban vertikal berupa beban gravitasi lantai yang dibantu dengan turnbuckle yang
tertancap ke bawah dan beban lateral. Gambar 2.14 menunjukan pola keretakan rangka dengan breising, dimana penambahan pelat buhul juga memberi kontribusi
dalam bentuk pola keretakan,
Gambar 2.14 Pola retak dari pengujian
Sumber: Massumi dan Absalan 2013
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan breising pada rangka beton bertulang meningkatkan kekuatan, kekakuan dan kapasitas absorpsi energi
struktur. disamping itu interaksi antara rangka beton bertulang dan sistem breising memiliki dampak positif terhadap perilaku struktur, yakni meningkatkan kekuatan
ultimit struktur. c
d
29 Hasil pengujian software ANSYS juga menghasilkan peningkatan kekuatan
yang signifikan untuk rangka dengan penambahan breising. Ternyata pelat buhul juga memberikan kekuatan pada rangka momen. Hasil interaksi keseluruhan
elemen tersebut menghasilkan perkuatan yang ditinjau dari penambahan masing- masing elemen sampai 100.
Peningkatan yang signifikan bisa dilihat pada gambar 2.15. Beban lateral yang mampu diterima oleh rangka breising BF1 mencapai 60 kN, sedangkan rangka
momen hanya mampu menahan beban sampai 13 kN. Rangka dengan pelat buhul mampu menahan beban sekitar 24 kN, ini membuktikan pelat buhul juga
memperkuat struktur.
Gambar 2.15 Hubungan antara beban lateral load dan lateral displacement Rangka tanpa breising UBF1, rangka dengan plat buhul UBF2, dan rangka breising BF1
Sumber: Massumi dan Absalan 2013
2.9.3 Massumi dan Tasnimi 2008
