Komentar mengenai analisa Performanced-Based Design

Posted on Updated on

Analisa struktur dengan Performance-Based Design (PBD) terlihat cukup ramai dibahas dalam beberapa pertemuan ilmiah akhir – akhir ini. Sayangnya, saya melihat bahwa ada kecenderungan rekan2 yang langsung menelan mentah – mentah mengenai apa yang dibicarakan pembicara yang membahas mengenai analisa PBD tersebut. Disini saya akan mencoba memberikan sedikit komentar mengenai analisis ini sekedar untuk menambah wawasan kita, agar kita dapat memutuskan kapan kira – kira apa yang disampaikan pembicara mengenai hal ini dapat mengerutkan dahi (rasanya aneh) dan kapan kita angguk – angguk (merasa apa yang disampaikan sesuai pemikiran kita).

Perkembangan Analisa Nonlinear Pada Struktur

Kalau mau dilihat perkembangan analisa PBD, rasanya pertama kali berkembang dan maju itu di daerah asia terutama Jepang dan China. Semakin masifnya pembangunan tinggi di sana membuat mereka mempertanyakan metode konvensional, baik dari sisi safety maupun ekonomis. Harap diingat bahwa safety dan ekonomis tidak selalu berbanding lurus, memperbesar section atau memperbanyak tulangan tidak otomatis membuat struktur menjadi aman.

Selain itu yang menjadi perhatian adalah kebebasan menentukan sistem lateral seismik. Beberapa sistem lateral belum secara masif dianalisa dan diadopsi di code, misal outriger, frame tube, mega frame, dan lainnya. Sehingga dirasa dibutuhkan pula code yang cukup general dan memberi kebebasan mengenai sistem struktur namun tetap pada ranah ilmiah.

Untuk US sendiri, rasanya baru – baru ini mulai masif untuk analisa nonlinear, lalu dibuat peraturan TBI yang kriterianya banyak mengacu pada Japan code.

Pada mulanya analisa nonlinear yang cukup terkenal adalah analisa pushover analisis. Analisa ini dipakai dikarenakan analisa Nonlinear Response History Analysis (NRHA) masih terlalu sulit dipraktekkan untuk desain praktis. Setelah berkembangnya kemajuan kecepatan pengolahan data pada komputer serta office desain software yang mulai memfasilitasi analisa ini ke dalam softwarenya, lama – lama analisis NRHA bukan lagi menjadi analisis yang sulit. Hal itu juga didukung oleh perkembangan standar desain terutama setelah ASCE mengeluarkan publikasi ASCE 41-06 Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings yang memuat standar – standar evaluasi bangunan dengan cara nonlinear termasuk metode NRHA.

Kedepan analisa nonlinear selain akan lebih didukung lagi oleh data – data eksperimen, proses input dan pengolahan data nantinya akan menggunakan analisa statistik dan probabilistik. Bahkan FEMA sudah mengeluarkan dokumen yang mengatur analisis gempa dengan hasil output mengenai estimasi loss.

Apa Yang Perlu Dikritisi ?

Menurut saya yang pertama adalah analisa dengan PBD bukan berarti analisis ini pasti benar, masih banyak asumsi – asumsi general yang digunakan dan belum tentu valid untuk semua kasus, misal distribusi massa saat gempa terjadi, karakteristik ground motion, efek faktor kuat lebih, homogenitas kekuatan struktur, pengaruh komponen non-struktural, lokal buckling pada komponen baja, bukling pada tulangan, degregation dari struktur pada beban cyclic, soil-structure interaction, Time dependent efek terhadap kekakuan, dan lain halnya. Penggunaan asumsi yang salah untuk input analisis PBD dapat membuat respon struktur jauh dari realitas yang terjadi. Oleh karenanya, saya merasa analisa PBD tanpa output berupa analisis statistik dan probabilitas adalah percuma, intinya tidak ada single output value untuk respon struktur dengan degree of uncertainty yang besar. Misal, jika ditanya oleh owner berapa deformasi maksimum atap struktur saat gempa terjadi, lalu dengan analisis yang super canggih dan nonlinearitas yang complicated anda dengan percaya diri bilang 52.1258935XYZ cm, well, anda perlu belajar – belajar lagi untuk menjadi insinyur 🙂

Yang kedua adalah tidak semua kasus itu perlu dianalisa nonlinear PBD. Sampai sekarang sepengetahuan saya analisa ini lebih cocok sebagai performance evaluation, mengapa ?, karena baik modelisasinya maupun komputasinya banyak memakan waktu, dan anda butuh estimasi awal besarnya section baja atau jumlah tulangan sebagai input untuk mengetahui respon struktur. Performance evaluation diperlukan jika kita ragu terhadap respon dari suatu struktur akibat adanya hal yang tidak biasa pada komponen struktur maupun bentuk struktur secara keseluruhan, yang dapat memacu instabilitas. Atau anda ragu kepada ketentuan spesifik pada code, yang dapat menyebabkan bukan hanya inefisien biaya namun juga sisi safety dari struktur anda. Untuk struktur simple dengan irregularitas yang tidak ekstream, serta sistem struktur yang standar (misal shearwall atau moment frame), analisis dengan nonlinear akan banyak menghabiskan waktu anda tanpa banyak meningkatkan sisi safety dari struktur (tentu maksudnya tidak buang waktu, pasti ada yang bisa anda pelajari).

Yang ketiga adalah analisis dengan metode standar (linear based on SNI or ASCE) rasanya belum bisa digantikan, pun dengan adanya analisis nonlinear dengan PBD, anda masih perlu menginput tulangan beton atau section baja, yang hanya bisa di-estimasi dengan mempertimbangkan output analisis linear. Jadi prosesnya tetap prelimenary – design – performance check dimana pada tahap desain masih diperlukan pertimbangan dari output analisis linear. Memang sudah berkembang alternative lain untuk design, misalnya Direct Displacement Based Design (DDBD), namun belum cukup general digunakan.

Sebenarnya masih banyak yang bisa dikritisi, misalnya masih minimnya percobaan laboratorium untuk analisa degregation pada struktur, efek dari soil-structure interaction, dan lain halnya, namun rasanya tiga saja sudah cukup.

Oia, saat mengetik tulisan ini, saya jadi ingat tentang papernya Prof Graham Powell, beliau menjelaskan mengenai kapasitas dan batasan dari analisis nonlinear dengan penjelasan yang simple, berikut link untuk mendownloadnya 😀

NDA

Download : http://www.mediafire.com/download/mdc4sqq8dpy0wr5/Notes+-+Nonlinear+Dynamic+Analysis+Capabilities+and+Limitations.pdf

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s