1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Perkuatan struktur merupakan suatu langkah untuk meningkatkan

kapasitas suatu bangunan yang dianggap masih lemah karena tidak memenuhi

aturan yang ditetapkan ataupun lemah akibat terjadinya gempa yang cukup besar.

Perkuatan ini perlu dilakukan pada beberapa bangunan di Indonesia, mengingat

negara ini sering mengalami gempa bumi dan juga karena perubahan peraturan

perencanaan ketahanan gempa dari SNI lama (SNI 1726-2002) ke SNI terbaru

(SNI 1726:2012). Perubahan wilayah gempa dan spektrum respon pada peraturan

perencanaan katahanan gempa untuk bangunan gedung dari SNI 1726-2002

menjadi SNI 1726:2012 memberikan pengaruh yang cukup besar pada bangunan

yang didesain dengan SNI lama (SNI 1726-2002). Sebagai contoh, bangunan

beton bertulang di daerah Bali Selatan yang didesain pada wilayah gempa V dan

jenis tanah sedang sesuai aturan SNI 1726-2002, jika dibandingkan dengan SNI

1726:2012 dengan kategori disain seismic (KDS) D dan dengan kelas situ SD

(tanah sedang), bangunan akan mengalami peningkatan kebutuhan tulangan

ataupun over stressed saat menerima beban gempa rencana menurut SNI yang

terbaru. Oleh karena itu, penting untuk dilakukan perkuatan pada bangunan-

bangunan yang dianggap kurang memadai.

Metode yang banyak diterapkan untuk memperkuat struktur yang sudah

berdiri (existing) antara lain, penambahan dinding pengisi (infilled frame)

pembesaran dimensi dengan beam and column jacketing, pemberian lapisan pelat

baja, pengurangan berat komponen non structural dan pemasangan breising.

Penggunaan breising dinilai sangat efektif dan efisien dalam memperkuat struktur

karena breising dinilai mampu menahan gaya gempa lateral dengan baik dan

penggunaannyapun hanya di beberapa sisi struktur, sehingga dianggap cukup

ekonomis.

Breising memiliki berbagai bentuk dan jenis, salah satu yang popular

digunakan adalah X-breising. Breising jenis ini dapat meningkatkan kekakuan

struktur secara signifikan dan mengurangi simpangan antar tingkatnya

2

(Viswanath, 2010). Skala test menggunakan X-breising sistem sudah diterapkan

pada bangunan beton bertulang dengan tujuh lantai, dimana hasil tes menunjukkan

terjadinya peningkatan ketahanan beban vertikal dan horizontal sebelum

terjadinya kegagalan akibat tekuk, sebagai respon dari breising terhadap beban

gempa (Jones, 1986).

Dalam menahan beban lateral, breising baja seringkali mengalami

kegagalan tekuk pada elemen pengakunya. Salah satu cara untuk mengatasi hal ini

adalah menggunakan sistem Buckling Restrained Braced (BRB), yang mana BRB

merupakan baja breising yang dibungkus oleh mortar untuk menahan tekuknya.

Selain sistem BRB, alternative lain untuk mengatasi kegagalan tekuk dapat

menggunakan teknik X-breising Kabel CFC (non-compression). Jika

dibandingkan dengan BRB, selain tidak mengalami kegagalan tekuk breising jenis

ini memiliki beberapa keunggulan lain diantaranya adalah tahan karat dan

beratnya yang ringan (1/5 dari strand baja), sehingga tidak akan terlalu

membebani struktur yang diperkuatnya (Lee, 2015).

Lee (2015), telah melakukan percobaan laboratorium mengenai X-

breising Carbon Fibre Composite Cable (CFCC) dengan ukuran kolom dan balok

± 2m dengan tambahan dinding pengisi berupa batu bata dengan mutu 8 MPa dan

tinggi 480 mm. Percobaan ini terbatas pada membandingkan frame dengan dan

tanpa X-breising carbon fibre, dimana kondisi tulangan dan dimensi frame yang

dibandingkan pada masing-masing spesimen adalah sama. Berdasarkan pada hasil

penelitian Lee, maka pada tugas akhir ini akan dilakukan pengaplikasian breising

Carbon Fibre Composite Cable (CFCC) yang mana sebelumnya akan dilakukan

validasi antara hasil modeling dan penelitian Lee. Setelah mendapatkan hasil yang

cukup valid, pemodelan dilanjutkan pada perkuatan gedung empat lantai

menggunakan CFCC, yang mana konfigurasinya akan didesain seefektif mungkin

untuk mengetahui perilaku dan kinerja dari stuktur beton bertulangan dengan dan

tanpa Breising Kabel CFC.

3

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka

permasalahan yang akan dibahas adalah :

1. Bagaimanakah memodel perkuatan breising kabel CFC pada struktur beton

bertulang menggunakan SAP2000 yang mendekati perilaku eksperimen.

2. Bagaimanakah pengaruh penambahan breising kabel CFC, terhadap

perilaku (simpangan, gaya aksial kabel, daktilitas, dan kekuatan struktur)

dan kinerja (titik kinerja dan level kinerja struktur) struktur beton

bertulang.

1.3 Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah

1. Untuk mengetahui cara memodel perkuatan breising kabel CFC pada

struktur beton bertulang menggunakan SAP2000 yang mendekati perilaku

eksperimen.

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan breising kabel CFC, terhadap

perilaku (simpangan, gaya aksial kabel, daktilitas, dan kekuatan struktur)

dan kinerja (titik kinerja dan level kinerja struktur) struktur beton

bertulang.

1.4 Manfaat

Manfaat yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah dapat memberikan

informasi hasil perbandingan perilaku dan kinerja struktur beton bertulang dengan

dan tanpa perkuatan breising kabel CFC. Selain itu penelitian ini juga diharapkan

agar breising kabel CFC dapat diaplikasikan di lapangan untuk perkuatan struktur.

1.5 Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup permasalahan yang ditinjau agar tidak

terlalu luas, maka diambil beberapa batasan masalah sebagai berikut :

1. Struktur gedung beton bertulang empat lantai dan model validasi dimodel

dengan program SAP2000 Versi 17.2.

4

2. Model validasi menggunakan portal 2D dengan dimensi dan material

menyesuaikan spesimen penelitian Lee (2015).

3. Hubungan antara kabel dan frame pada joint model gedung berupa flate

plate dan protrusion, yang mengacu pada penelitian Lee (2015).

4. Konfigurasi breising kabel CFC yang dimodel pada model gedung berupa

bentuk X.

5. Mutu beton yang digunakan adalah 25 MPa untuk model validasi dan

model gedung empat lantai.

6. Tegangan leleh baja tulangan yang digunakan untuk model validasi dan

model gedung adalah 400 MPa.

7. Metode analisis yang digunakan adalah analisis nonlinear static pushover

pada model validasi dan gedung empat lantai.

8. Model gedung dibangun pada daerah Bali Selatan menggunakan desain

wilayah gempa V dan jenis tanah sedang sesuai aturan SNI-03-1726-2002

dan dengan SNI 1726:2012 dengan kategori disain seismic (KDS) D dan

dengan kelas situ SD (tanah sedang).

9. Model gedung diasumsikan menggunakan perletakkan jepit.