BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Peraturan Pembebanan Gempa Berdasarkan RSNI2 03-1726-201x - Evaluasi Kinerja Struktur Bangunan Baja Dengan Menggunakan Pengaku Eksentris (Ebf)

2.1 Peraturan Pembebanan Gempa Berdasarkan RSNI2 03-1726-201x

  Dalam segala pembangunan gedung, semua ahli konstruksi harus harus memperhatikan aspek kegempaan yang ada di daerah tersebut untuk mengantisipasi kerusakan jika terjadi gempa dan disisi lain untuk menghindari korban jiwa akibat gempa. Aspek kegempaan tersebut dianalisis berdasarkan peraturan yang berlaku di Negara tersebut dan salah satunya adalah Indonesia. Indonesia adalah Negara yang rawan akan gempa sehingga Indonesia memiliki peraturan sendiri dan peta gempanya. Saat ini di Indonesia peraturan yang berlaku adalah Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002. Dalam peraturan ini Indonesia dibagi dalam 6 wilayah gempa. Saat ini, SNI 03-1726-2002 akan direvisi menjadi RSNI2 03-1726-201x. Dalam peraturan yang baru ini parameter wilayah gempa sudah tidak digunakan lagi dan diganti berdasarkan dari nilai ( parameter respons spektral percepatan gempa pada periode pendek ) dan nilai

  (parameter respons spektral percepatan gempa pada periode 1 detik) pada setiap daerah yang ditinjau.

2.1.1 Gempa Rencana dan Faktor Keutamaan

  Tata cara ini menentukan pengaruh gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan dan evaluasi struktur bangunan gedung dan non gedung serta berbagai bagian dan peralatannya secara umum. Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2 persen. Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 2.1 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan menurut Tabel 2.2. Khusus untuk struktur bangunan dengan kategori risiko IV, bila dibutuhkan pintu masuk untuk operasional dari struktur bangunan yang bersebelahan, maka struktur bangunan yang bersebelahan tersebut harus didesain sesuai dengan kategori risiko IV.

  12 Faktor-faktor keutamaan I, II, III, dan IV ditetapkan menurut tabel 2.1.

Tabel 2.1 Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori gedung dan Bangunan (RSNI 03-

  1726-201x)

  Jenis pemanfaatan Kategori risiko

  Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

  I

• Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan
• Fasilitas sementara
• Gudang penyimpanan
• Rumah jaga dan struktur kecil lainnya Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
• Perumahan - Rumah toko dan rumah kantor
• Pasar - Gedung perkantoran

  II

• Gedung apartemen/ Rumah susun
• Pusat perbelanjaan/ Mall - Bangunan industri
• Fasilitas manufaktur
• Pabrik Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
• Bioskop

  III

• Gedung pertemuan
• Stadion - Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat

  13

• Fasilitas penitipan anak
• Penjara - Bangunan untuk orang jompo Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
• Pusat pembangkit listrik biasa
• Fasilitas penanganan air
• Fasilitas penanganan limbah
• Pusat telekomunikasi Gedung dan struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori risiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:
• Bangunan-bangunan monumental
• Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan

  IV

• Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat
• Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat
• Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan

  14

• Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat
• Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat
• Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat

  15

  tempat perlindungan darurat lainnya

  Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.

Tabel 2.2 Faktor keutamaan gempa (RSNI 03-1726-201x)

  

Kategori risiko Faktor keutamaan gempa,

I atau II 1,0

  III 1,25

  IV 1,50

2.1.2 Klasifikasi Situs dan Parameter

  Prosedur untuk klasifikasi suatu situs untuk memberikan kriteria seimik adalah berupa faktor-faktor amplifikasi pada bangunan. Dalam perumusan criteria seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan berdasarkan profil tanah lapisan 30 m paling atas. Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan di laboratorium, yang dilakukan oleh otoritas yang berwenang atau ahli desain geoteknik bersertifikat.

Tabel 2.3 Klasifikasi Situs

  (m/ det ik)

  ̅

  Kelas sit us at au ̅ (kPa)

  SA (batuan keras) > 1500 N/A N/A SB (batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A SC (tanah keras, sangat 350 sampai 750 > 50

  ≥100 padat dan batuan lunak) SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100 SE (tanah lunak)

  < 175 < 15 < 50 Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :

  1. Indeks plastisitas, PI > 20

  2. Kadar air, w 40% ≥

  3. Kuat geser niralir, ̅ < 25 SF (tanah khusus, yang Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau membutuhkan investigasi lebih dari karakteristik berikut: geoteknik spesifik dan - Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban analisis respons spesifik- gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, situs yang mengikuti Pasal tanah tersementasi lemah 6.10.1) - Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H

  > 3 m)

• Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7.5 m dengan Indeks Plasitisitas PI > 75 ) Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan ̅ < 50 kPa

  Nilai ̅ harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut:

  ∑ =

  (2.1) ̅

  ∑

  Keterangan: = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter;

  = kecepatan gelombang geser lapisan i dalam satuan m/detik;

  16

  =

30 Nilai dan harus ditentukan sesuai dengan perumusan berikut:

  ∑ =

  ̅

  (2.2)

  ∑

  dimana dan dalam Persamaan 2 berlaku untuk tanah non-kohesif, tanah kohesif, dan lapisan batuan.

  = ∑

  = 1

  di mana dan dalam Persamaan 3 berlaku untuk lapisan tanah non-kohesif saja, dan , di mana

  

= = adalah ketebalan total dari lapisan tanah non-

kohesif di 30 m lapisan paling atas.

  adalah tahanan penetrasi standar 60 persen energi ( ) yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi, dengan nilai tidak lebih dari 305 pukulan/m. Jika ditemukan perlawanan lapisan batuan, maka nilai tidak boleh diambil lebih dari 305 pukulan/m.

2.1.3 Parameter Percepatan Gempa

  Parameter (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik pada Bab 14 dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun ( , 2 persen dalam 50 tahun), dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi. Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa di permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek ( ) dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik ( ) . Parameter spectrum respons percepatan pada perioda pendek ( )

  17

• =

  0.8

  1.0 SC

  1.0

  1.0

  1.0

  1.0

  0.8 SB

  0.8

  0.8

  0.8

  1.6

  0.5 SA

  ≤

  0.4

  ≤

  0.3

  ≤

  0.2

  ≤

  1.7

  1.5

  ≤

  2.4

  2

  =

  →

  3

  2

  =

  →

  2.4 SF =

  2.8

  1.4

  3.2

  3.5

  1.5 SE

  1.6

  1.8

  2

  2.4

  1.3 SD

  0.1

  Kelas Situs Parameter respons spektral percepatan gempa ( ) terpetakan pada perioda 1 detik,

  18

  ≤

  0.8

  0.8

  0.8

  1.25 SA

  ≤

  1.0

  ≤

  0.75

  0.5

  0.8 SB

  ≤

  0.25

  ≤

  Kelas Situs Parameter respons spektral percepatan gempa ( ) terpetakan pada perioda pendek, T = 0,2 detik,

Tabel 2.4 Koefisien situs,

  Koefisien situs dan mengikuti Tabel 2.4 dan Tabel 2.5.

  Keterangan: = parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda pendek; = parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda 1,0 detik.

  dan perioda 1 detik ( ) yang 13 disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs, harus ditentukan dengan perumusan berikut ini: (2.4) (2.5)

  0.8

  1.0

Tabel 2.5 Koefisien situs,

  1.4

  0.9 SF

  0.9

  1.2

  1.7

  2.5

  1.0 SE

  1.1

  1.2

  1.6

  1.0

  1.0 SD

  1.0

  1.1

  1.2

  1.2

  1.0 SC

  1.0

  1.0

  3

2.1.4 Parameter Percepatan Spektral Desain

  19

  spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva spektrum respons desain harus dikembangkan dengan mengacu Gambar 2.1 dan mengikuti ketentuan di bawah ini :

  1. Untuk perioda yang lebih kecil dari , spektrum respons percepatan desain, , harus diambil dari persamaan; (2.6)

  2. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan dan lebih kecil dari atau sama dengan , spektrum respons percepatan desain, , sama dengan ;

  3. Untuk perioda lebih besar dari , spektrum respons percepatan desain, , diambil berdasarkan persamaan: (2.7)

  Keterangan: = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda pendek; = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda 1 detik; T = perioda getar fundamental struktur.

Gambar 2.1 Spektrum respons desain

  = 0.4 + 0.6 =

  = 0.2 = Perioda fundamental pendekatan ( ), dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut: (2.8)

  =

  ℎ Keterangan: adalah ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur, ℎ dan koefisien dan x ditentukan dari Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Koefisien dan x Tipe Struktur

  x Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa: Rangka baja pemikul momen

  0,0724 0,8

  Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,9 Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731 0,75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75 Semua sistem struktur lainnya

  0,75

  0,0488

2.1.6 Kinerja Struktur Gedung

  Kinerja struktur gedung dipengaruhi adanya simpangan antar tingkat, akibat pengaruh gempa rencana. Penentuan simpangan antar lantai tingkat disain (Δ) harus dihitung sebagai berbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Apabila pusat massa tidak terletak segaris dalam arah vertikal, diijinkan untuk menghitung defleksi di dasar tingkat berdasarkan proyeksi vertikal dari pusat massa tingkat di atasnya.

  Defleksi pusat massa di tingkat x,(δx)[mm] harus ditentukan sesuai dengan persamaan sebagai berikut:

  × =

  20

  21 Keterangan:

  adalah defleksi pada lokasi yang diisyaratkan, yang ditentukan dengan analisis elastic Ie adalah faktor keutamaan Simpangan antar tingkat dapat ditentukan dengan tidak melebihi simpangan antar lantai ijin (Δa).

  Tabel 2.7

  Simpangan Antar Lantai Ijin (Δa) Struktur

  Kategori Resiko I atau II

  III

  IV Struktur, selain dari struktur dinding geser batu bata, 4 tingkat atau kurang dengan dinding interior, partisi, langit-langit dan sistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar lantai

  0,025hsx 0,020hsx 0,015hsx Struktur dinding geser kantilever batu bata 0,010hsx 0,010hsx 0,010hsx Struktur dinding geser batu bata lainnya 0,007hsx 0,007hsx 0,007hsx Semua struktur lainnya 0,020hsx 0,015hsx 0,010hsx

  Keterangan: hsx adalah tinggi tingkat di bawah tingkat x

2.2 Peraturan Pembebanan Bedasarkan RSNI 03-1727-201x

2.2.1 Beban Mati

  Berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa komponen gedung diambil dari tabel 2.8:

  22 Tabel 2.8 Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung (ASCE 7-10) CATATAN : (1) Nilai ini berlaku untuk beton pengisi; (2) Untuk beton getar, beton kejut, beton mampat dan beton padat lain sejenis, berat sendirinya harus ditentukan tersendiri; (3) Nilai ini adalah nilai rata-rata, untuk jenis-jenis kayu tertentu dapat dilihat pada NI 5 Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia.

2.2.2 Beban Hidup

  Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedun, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin, serta peralatan yang bukan bagian tak terpisahkan dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap.Khusus pada atap, beban hidup juga mencakup beban hujan, baik akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh (energi kinetik) butiran air.

Tabel 2.9 Beban Hidup Pada Lantai Gedung (RSNI 03-1727-201x) Hunian atau penggunaan Merata psf Terpusat lb

  2 (kN/m ) (kN)

  Apartemen (lihat rumah tinggal) Sistem lantai akses Ruang kantor

  50 (2.4) 2000 (8.9) Ruang komputer

  100 (4.79) 2000 (8.9) Gudang persenjataan dan ruang latihan 150 (7.18) Ruang pertemuan dan bioskop Kursi tetap (terikat di lantai) 60 (2.87) Lobi

  100 (4.79) Kursi dapat dipindahkan 100 (4.79) Panggung pertemuan

  100 (4.79) Lantai podium

  150 (7.18) Balkon (eksterior)

  100 (4.79) Rumah untuk satu atau dua keluarga, dan luas tidak melebi

  2

  2

  100 ft (9.3 m ) 60 (2.87)

  Lintasan bowling, ruang kolam renang, dan tempat rekrea 75 (3.59) sejenis lainnya Jalur untuk akses pemeliharaan 40 (1.92) 300 (1.33) Koridor Lantai pertama Lantai lain, sama seperti pelayanan hunian kecuali disebutka 100 (4.79) lain Ruang dansa dan ruang ballroom/pesta 100 (4.79)

  Dek (pekarangan dan atap)

  23 Sama seperti daerah yang dilayani, atau untuk jenis hunian yang diakomodasi Ruang makan dan restoran 100 (4.79) Hunian (lihat rumah tinggal)

  2

  2 Ruang mesin elevator (pada daerah seluas 4 in [2580 mm ]) 300 (1.33)

  2 Konstruksi pelat lantai finishing ringan (pada luasan 1 in [645 200 (0.89)

  2 mm ]) Jalur penyelamatan terhadap kebakaran 100 (4.79) Hunian satu keluarga saja

  40 (1.92) Tangga permanen Lihat pasal 4.4 a,b

  Garasi (mobil penumpang saja) 40 (1.92) Truk dan bus

  Tribun (lihat stadion dan arena, tempat duduk di stadion) Lantai utama gymnasium dan balkon 100 (4.79) Susunan tangga, rel pengaman dan batang pegangan Lihat pasal 4.4 Rumah sakit :

Ruang operasi, laboratorium 60 (2.87) 1000 (4.45)

Ruang pasien

  40 (1.92) 1000 (4.45)

Koridor diatas lantai pertama 80 (3.83) 1000 (4.45)

Hotel (lihat rumah tangga) Perpustakaan Ruang baca

  60 (2.87) 1000 (4.45) c

  Ruang penyimpanan 150 (7.18) 1000 (4.45)

Koridor di atas lantai pertama 80 (3.83) 1000 (4.45)

  Pabrik Ringan 125 (6.00) 2000 (8.90) Berat

  250 (11.97) 3000 (13.40) Kanopi di depan pintu masuk gedung 75 (3.59) Gedung perkantoran: Ruang arsip dan komputer harus dirancang untuk beban yang leb berat berdasarkan pada perkiraan hunian

Lobi dan koridor lantai pertama 100 (4.79) 2000 (8.90)

Kantor

  50 (2.40) 2000 (8.90)

Koridor di atas lantai pertama 80 (3.83) 2000 (8.90)

Lembaga hukum Blok sel

  40 (1.92) Koridor 100 (4.79) Rumah tinggal

  Hunian (satu keluarga dan dua keluarga) Loteng yang tidak dapat didiami tanpa gudang 10 (0.48) Loteng yang tidak dapat didiami dengan gudang 20 (0.96) Loteng yang dapat didiami dan ruang tidur 30 (1.44) Semua ruang kecuali tangga dan balkon 40 (1.92) Hotel dan rumah susun Ruang pribadi dan koridor yang melayani mereka 40 (1.92) Ruang publik dan koridor yang melayani mereka 100 (4.79) d

  Stand pemantauan, tribun, dan tempat duduk di stadion 100 (4.79) Atap

  24 h

  Atap datar, pelana, dan lengkung 20 (0.96) Atap digunakan untuk tempat berjalan 60 (2.87) Atap yang digunakan untuk taman atap atau tujuan pertemuan Atap yang digunakan untuk tujuan khusus 100 (4.79)

  I Awning dan kanopi Konstruksi struktur yang didukung oleh struktur rangka kaku ringan

  5 (0.24) tidak Semua konstruksi lainnya dapat direduks Komponen struktur atap utama, yang terhubung langsung 20 (0.96) dengan perkerjaan lantai Titik panel tunggal dari batang bawah ranga atap atau setiap 2000 (8.9) titik sepanjang komponen struktur utama yang mendukung ata diatas pabrik, gudang, dan perbaikan garasi Semua hunian lainnya Semua permukaan atap dengan beban pekerja pemeliharaan 300 (1.33)

  300 (1.33) Sekolah Ruang kelas

  40 (1.92) 1000 (4.5) Koridor diatas lantai pertama 80 (3.83) 1000 (4.5) Koridor lantai pertama

  100 (4.79) 1000 (4.5) Bak-bak/scuttles, rusuk untuk atap kaca dan langit-langit yang 200 (0.89) dapat diakses Pinggir jalan untuk pejalan kaki, jalan lintas kendaraan, dan e f 250 (11.97) 8000 (35.6) lahan/jalan untuk truk-truk Stadion dan arena

  d

  Tribun 100 (4.79)

  d

  Tempat duduk tetap (terikat di lantai) 60 (2.87) Tangga dan jalan keluar

  100 (4.79) g Rumah tinggal untuk satu dan dua keluarga saja 40 (1.92) Ruang gudang diatas langit-langit 20 (0.96) Gudang penyimpang barang sebelum disalurkan ke pengecer (jika diantisipasi menjadi gudang penyimpanan, maka harus dirancang untuk beban lebih berat) Ringan

  125 (6.00) Berat

  250 (11.97) Toko Eceran Lantai pertama

  100 (4.79) 1000 (4.45) Lantai diatasnya

  75 (3.59) 1000 (4.45) Glosir, di semua lantai

  125 (6.00) 1000 (4.45) Penghalang kendaraan Susuran jalan dan panggung yang ditinggikan (selain jalan 60 (2.87) keluar) Pekarangan dan teras, jalur pejalan kaki 100 (4.79)

  25 Beban hidup tersebut sudah termasuk perlengkapan ruang sesuai dengan kegunaan lantai

  2

  100 kg/m

2.3 Struktur Rangka Baja

  2.3.1 Rangka Baja Penahan Momen (MRF)

  Struktur rangka baja penahan momen atau moment resisting frames (MRF) adalah system rangka yang ketahanan terhadap beban lateralnya dipikul hanya oleh kekakuan rangka batang, sehingga dapat menyebabkan pembengkokkan pada balok dan kolom serta sambungan antara balok dan kolomnya. Rangka baja penahan momen ini, menjadi sangat digemari dibanyak daerah rawan gempa, dikarenakan beberapa alasan seperti: Pertama, telah banyak bukti penelitian yang menyatakan rangka momen ini memiliki daktilitas yang tinggi. Kedua, dari segi arsitektur, rangka momen ini tidak terdapat bracing yang menghalangi dinding bangunan dan memberikan keleluasaan terhadap penggunaan ruang. Tetapi jika dibandingkan dengan rangka baja berpengaku, rangka momen ini membutuhkan ukuran rangka yang lebih besar untuk memikul beban lateral

  2.3.2 Rangka Baja Berpengaku Konsentris (CBF)

  Struktur rangka baja berpengaku konsentris atau concentric braced frames (CBF) adalah system rangka baja dimana komponen struktur berpotongan disatu titik, maupun beberapa titik dan jarak antara perpotongan komponen struktur (eksentrisitas) sama dengan atau lebih kecil dari komponen struktur terkecil yang disambung. Meskipun pada awalnya penggunaan ranka konsentris, para arsitek lebih memilih menggunakan system rangka penahan momen karena memberikan ruang yang lebih besar, tetapi dikarenakan gempa disekitar tahun 1960-1970, pengaku mulai banyak digunakan didaerah rawan gempa karena menggunakan profil rangka yang lebih kevil dari system rangka penahan momen dalam menahan gempa dan lebih mudah untuk mendapat batas perpindahan. Selama gempa, CBF diharapkan untuk meleleh dan mendisipasi energy melalui tekuk di bracing. Untuk penyimpangan 1 arah, ini dicapati dengan tekuknya bracing karena tekanan dan diikuti dengan lelehnya bracing karena tegangan. Oleh karena itu, bracing

  26 harus kuat menahan penyimpangan inelastic yang besar tanpa kehilangan kekuatan dan

Gambar 2.1 Skema inelastic CBF

  Untuk mendapatkan struktur dengan ketahanan gempa yang sesuai, CBF harus didisain dengan kekuatan dan daktilitas yang sesuai. Bracing harus didisain khusus untuk menahan deformasi plastis dan energy disipasi yang stabil terhadap tekuk karena tekanan dan leleh karena tegangan. Disain dirancang untuk memastikan deformasi plastis hanya terjadi di bracing tanpa merusak kolom dan balok sehingga struktur tahan terhadap gempa tanpa kehilangan kekuatan untuk menahan beban gravitasi.

2.3.3 Rangka Baja Berpengaku Eksentris (EBF)

  Diawal tahun 1970, system rangka baja berpengaku eksentris pertama kali diperkenalkan dijepang oleh (Fujimoto dkk. 1972, Tanabashi dkk. 1974). Struktur rangka baja berpengaku eksentris atau eccentric braced frames (EBF) adalah system rangka baja yang menggabungkan keuntungan dari kekakuan dan daktalitas rangka yang besar. System ini mendisipasi energy gempa dengan mengontrol leleh geser di sebuah bagian balok yang dinamakan link, dimana link membuat struktur tidak berpotongan disatu titik atau jarak

  27 antara perpotongan komponen struktur (eksentrisitas,e) lebih besar dari komponen harus didisain 1.25 kali lebih kuat dari balok link. Tujuannya untuk memastikan link meleleh tanpa terjadi pembengkokkan bracing dan kolom.

Gambar 2.2 Contoh struktur baja berpengaku eksentris.

  28