Desain Seismik dan Angin Bangunan Gedung Beton IBC 2021, ASCE/SEI 7-16, ACI 318M-19 (Sistem Unit Internasional)

    Author: Putra Media Nusantara Genre: »
    Rating

    Buku monumental, Design of Multistory Concrete Buildings for Earthquake Motions karya Blume, Newmark, dan Corning, yang diterbitkan oleh Portland Cement Association (PCA) pada tahun 1961, memberikan dorongan besar bagi desain dan konstruksi bangunan gedung beton di wilayah seismisitas tinggi. Dalam beberapa dekade setelah itu, kemajuan yang signifikan telah dicapai dalam desain dan konstruksi bangunan gedung beton bertulang tahan gempa. Perkembangan signifikan juga terjadi dalam ranah kode bangunan gedung. Namun demikian, panduan yang komprehensif untuk membantu pendesain dalam desain seismik detail bangunan gedung beton tidak tersedia sampai PCA menerbitkan Design of Concrete Buildings for Earthquake and Wind Forces karya S.K. Ghosh dan August W. Domel, Jr. pada tahun 1992.

    Manual desain tersebut mengilustrasikan desain detail bangunan gedung beton bertulang dengan memanfaatkan berbagai sistem struktural yang dikenal dalam kode seismik di Amerika Serikat. Seluruh desain sesuai dengan provisi Uniform Building Code (UBC) edisi 1991, yang telah mengadopsi, dengan modifikasi, persyaratan pendetailan seismik Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-89) edisi 1989. Desain bangunan gedung yang sama dilakukan untuk wilayah dengan seismisitas tinggi, sedang, dan rendah, serta untuk angin, sehingga menjadi jelas bagaimana desain dan pendetailan berubah dengan meningkatnya bahaya seismik di lokasi struktur.

    Publikasi di atas kemudian diperbarui mengikuti UBC edisi 1994, di mana ACI 318-89, Direvisi 1992, merupakan standar referensi untuk desain dan konstruksi beton. Hal yang penting, prosedur baru untuk desain dinding geser beton bertulang yang mengalami kombinasi lentur dan tekan aksial diperkenalkan dalam UBC sendiri. Publikasi yang diperbarui oleh S.K. Ghosh, August W. Domel, Jr., dan David A. Fanella diterbitkan oleh PCA pada tahun 1995.

    Publikasi serupa dengan cakupan yang lebih terbatas oleh David A. Fanella dan Javeed A. Munshi diterbitkan oleh PCA pada tahun 1998. Desain detail tiga bangunan gedung beton bertulang di zona seismik tinggi dengan menggunakan berbagai sistem struktural yang dikenal dalam UBC 1997 diilustrasikan. Desain untuk efek kombinasi beban gravitasi, seismik, dan angin didasarkan pada UBC edisi 1997, yang telah mengadopsi ACI 318 edisi 1995.

    Pada tahun-tahun berikutnya, situasi kode bangunan gedung di negara (Amerika Serikat) mengalami perubahan secara drastis. Pada tahun 1994, tiga organisasi kode bangunan gedung model: BOCA (Building Officials and Code Administrators International), penerbit BOCA National Building Code (BOCA/NBC); ICBO (International Conference of Building Officials), penerbit Uniform Building Code (UBC); dan SBCCI (Southern Building Code Congress International), penerbit Standard Building Code (SBC), membentuk International Code Council (ICC) dengan tujuan utama mengembangkan satu set kode konstruksi untuk seluruh negara (Amerika Serikat). Termasuk dalam kumpulan International Codes ini adalah International Building Code (IBC), yang merepresentasikan langkah besar dalam upaya kooperatif untuk penyatuan kode bangunan. Edisi pertama IBC diterbitkan pada bulan April 2000.

    Provisi desain seismik Edisi Pertama (2000) IBC merepresentasikan perubahan revolusioner dari provisi kode model yang dikembangkan untuk menggantikannya. Peta dan parameter gerakan tanah yang digunakan dalam desain seismik sepenuhnya berbeda. Juga, sejak awal mula desain seismik di negara ini (Amerika Serikat), tanah di lokasi struktur belum pernah diberikan seutama ini dalam desain seismik, seperti yang diberikan dalam IBC 2000. Hal ini berdampak signifikan terhadap biaya konstruksi di banyak bagian negara ini (Amerika Serikat), khususnya jika konstruktur tersebut ditemukan di atas tanah yang lebih lunak. Hal ini memunculkan kebutuhan akan sebuah publikasi yang serupa dengan volume yang pertama kali diterbitkan oleh PCA pada tahun 1992. Edisi pertama publikasi ini oleh S.K. Ghosh dan David Fanella, yang diterbitkan pada Juni 2003, dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Tujuan edisi pertama ini adalah membantu para insinyur dalam menerapkan provisi desain seismik dan angin dari IBC 2000 secara tepat. Kode ini mengadopsi ACI 318-99 untuk desain dan konstruksi beton, dengan beberapa modifikasi.

    Edisi kedua oleh S.K. Ghosh, David Fanella, dan Xumei Liang, yang diterbitkan pada Maret 2005, memperbarui publikasi ini mengikuti IBC edisi 2003. Bab 1, yang merangkum provisi desain seismik dan angin IBC, diperbarui untuk mencerminkan perubahan dari IBC edisi 2000 ke 2003. Untuk desain dan konstruksi beton, IBC 2003 mengadopsi ACI 318-02, dengan beberapa modifikasi.

    Perubahan dari IBC edisi 2000 ke 2003 bersifat bertahap dibandingkan dengan perubahan revolusioner dari kode model sebelumnya, yang sekarang disebut sebagai kode warisan (legacy codes), ke IBC edisi pertama (2000). Namun demikian, banyak perubahan yang bersifat substantif. Dan besarnya perubahan tersebut membuatnya tidak mungkin untuk membiarkan setiap contohnya tanpa direvisi dari edisi pertama publikasi tersebut.

    Satu perubahan dalam IBC 2003 yang harus disorot adalah penggunaan ASCE 7-02 secara ekstensif dalam provisi seismik. Faktanya, IBC 2003 memperbolehkan desain seismik dilakukan berdasarkan Pasal 9.1 hingga 9.6, 9.13, dan 9.14 ASCE 7-02, daripada menggunakan Pasal 1613 hingga 1623 dalam kode tersebut. Bahkan jika opsi ini tidak diikuti, sebagian besar teks provisi seismik kode tersebut telah dihilangkan dan diganti dengan merujuk ke ASCE 7-02. Oleh karena itu, referensi ganda dibuat menggunakan nomor pasal IBC 2003 dan ASCE 7-02 sepanjang teks tersebut.

    Edisi ketiga oleh S.K. Ghosh dan Qiang Shen, yang diterbitkan pada Desember 2008, memperbarui publikasi ini mengikuti IBC edisi 2006. Bab 1 diperbarui untuk mencerminkan perubahan dari IBC edisi 2003 ke 2006. Untuk desain dan konstruksi beton, IBC 2006 mengadopsi ACI 318-05, dengan beberapa modifikasi.

    Perubahan besar terjadi pada Bab 16 (Beban Struktural) dalam IBC 2006. Di antaranya yang paling signifikan adalah dihapusnya sebagian besar teks yang berkaitan dengan penentuan beban salju, angin, dan seismik. Hal ini menyebabkan pengurangan substansial pada materi yang secara langsung tercantum dalam IBC 2006. Bagian yang masih tersisa dalam IBC terkait dengan kondisi geologi, medan, atau lingkungan loka lainnya dimana banyak penjabat bangunan gedung ingin menetapkannya ketika mengadopsi kode model oleh peraturan daerah. Provisi seismik yang tersisa dalam IBC 2006 kini dalam satu pasal, Pasal 1613, berlawanan dengan banyak pasal dari 1613 hingga 1623, sebagaimana dalam IBC 2003. Terdapat perubahan substantif lainnya karena standar referensi untuk seluruh beban desain dan provisi desain seismik kini adalah ASCE 7-05. Besarnya perubahan ini, sekali lagi, membuat tidak mungkin membiarkan satu contoh pun tidak diubah dari edisi kedua publikasi.

    Edisi keempat memperbarui publikasi ini mengikuti IBC edisi 2009. Bab 1 diperbarui untuk mencerminkan perubahan dari IBC 2006 ke 2009. Untuk desain dan konstruksi beton, IBC 2009 mengadopsi ACI 318-08, dengan beberapa modifikasi.

    Karena ASCE 7-05 tetap menjadi standar referensi untuk beban desain dan provisi desain seismik, perubahan dalam Bab 16 dari IBC 2006 ke 2009 tidak ekstensif. Salah satu perubahan yang lebih signifikan adalah bahwa IBC 2009 menambahkan metode seluruh-ketinggian beban angin alternatif.

    ACI 318-08 mengandung sejumlah perubahan substantif dari ACI 318-05. Bab 21 direorganisasi, yang bermakna seluruh pasal Bab 21 berubah dari ACI 318-05. Akibatnya, modifikasi harus dilakukan untuk seluruh contoh desain.

    Sayangnya, setelah edisi keempat diterbitkan pada tahun 2011, berdasarkan pada IBC 2009, ASCE 7-05, dan ACI 318-08, buku ini tidak dapat diperbarui mengikuti IBC 2012, 2015, maupun 2018. Pada saat itu, buku cetak tidak lagi dibutuhkan. Mengingat minimnya pendapatan dan besarnya biaya pembaruan, dengan sangat menyesal dan berat hati, keputusan dibuat bahwa tidak lagi dipertahankan untuk melanjutkan pembaruan.

    Untungnya, dalam beberapa waktu terakhir, bantuan datang dari sumber yang tidak terduga. Saat kunjungan penulis ke Jakarta atas undangan Profesor Tavio, Profesor Tavio menyampaikan keinginan yang kuat serta ketersediaan waktu dan sumber daya untuk memperbarui buku ini sesuai dengan kode dan standar terbaru. Profesor Tavio bersama rekannya, Daniel Christianto, yang bekerja erat dengan Dr. Hezha Sadraddin dari SKGA, telah berhasil memperbarui buku ini menjadi edisi ke-5, yang didasarkan pada IBC 2021, ASCE 7-16, dan ACI 318-19.