Pengenalan Aspek Gempa Pada Curtain Wall Façade

Figure 1 – Image of the Great Hanshin-Awaji Earthquake, Kobe, 1995

Jika membahas soal desain curtain wall, tidak lengkap jika tidak dibahas aspek kegempaan, karena ini topik paling menarik bagi insinyur di Indonesia (somehow beban angin seperti di cucu tirikan).

Okay secara singkat akan saya simpulkan dulu, secara aspek gempa, desain curtain wall meng-akomodir dengan memberikan movemen joint. Untuk lebih lengkapnya mari kita bahas berikut:

Aspek Code Gempa di Curtain Wall
Secara garis besar, ASCE 7-16 mengatur bahwa curtain wall façade harus memenuhi kriteria berikut:

Figure 2 – Kriteria ASCE 7-16 Untuk Curtain Wall Façade

Intinya dari pasal di atas adalah:

1. ASCE follow Japan. Dimana Sheet Glass Assotiation in Japan punya kriteria tertentu untuk curtain wall façade di area gempa. Ini yang di adopsi oleh ASCE sampai tahun 2016;
2. Glass curtain wall harus di desain harus dapat meng-akomodasi deformasi yang terjadi di struktur utama akibat gempa, dimana nilainya adalah 1.25.Dpl.Ie. Mengapa dikali 1.25 ?, untuk mengkonsider ketidakpastian perhitungan deformasi gempa, terutama saat nonlinear struktur utama terjadi.
3. Cara mengkonfirmasinya adalah dengan memberikan flexibilitas deformasi di frame curtain wall dan kaca (sambungan antara mullion dan kaca, serta transom dan kaca), atau disebut curtain wall movement joint;
4. Konfirmasi detailing movement joint sudah dapat meng-akomodir deformasi gempa sebesar 1.25.Dpl.Ie ini dengan cara pengetesan langsung sesuai AAMA 501.6 (Figure 3 dibawah) atau dengan analisis;

Figure 3 – Pengetesan Laboratorium untuk Curtain Wall Movement Akibat Gempa

Untuk pengetesan secara laboratory, bisa di baca di publikasi di atas. Untuk perhitungan analisis-nya akan dibahas sebentar lagi di artikel ini;

Movement Joint Pada Curtain Wall Façade
Movement joint harus diperhitungkan dalam mendesain framing façade, bahkan pada lokasi yang memiliki resiko gempa yang rendah. Simple-nya karena struktur utama berdeformasi baik vertikal atau lateral tidak hanya akibat gempa, namun juga akibat beban gravitasi atau beban angin. Ada ilmunya tersendiri untuk konsiderasi ini yang wajib didalami oleh seorang façade engineer.

Movement joint detail bisa berbeda antara stick system atau unitized system (lihat artikel sebelumnya), namun pada prinsifnya sama yaitu meng-akomodasi pergerakan.

Movement Joint Akibat Deformasi Lateral
Deformasi lateral pada curtain wall terbagi menjadi 2, yaitu in-plane drift dan out-of plane drift. Untuk out-of plane drift harus di akomodasi pergerakannya dengan allowable rotation di bracket connection (contoh di bawah) dan juga di transom joint.

Figure 4 – Mekanisme Deformasi Pada Curtain Wall Akibat Out-of Plane Drift. Detail Bracket di Atas typical untuk Unitized System

Pada transom joint, allowable rotation ini lebih sulit didapatkan pada typical stick system karena movementnya sangat terbatas. Untuk unitized system, transom movementnya bisa lebih besar karena sudah ada di system transom joint-nya. Namun transom joint-nya harus dibuat sedemikian rupa agar bisa berotasi. Bisa dilihat gambar berikut antara unitized system dan stick system.

Figure 5 – Mekanisme Deformasi dan Rotasi Pada Transom Joint

Selanjutnya deformasi yang paling penting yaitu in-plane drift. Ketika struktur utama mengalami deformasi drift akibat beban lateral, maka glazing harus dapat mengakomodir deformasi tersebut tanpa kerusakan. Jika kerusakan terjadi, maka efeknya bisa fatal karena pecahan kaca dapat jatuh ke bawah dan menyebabkan permasalahan Life Safety.

Figure 6 – Ilustrasi Pergerakan Curtain Wall Terhadap Drift yang Terjadi di Struktur Utama

Untuk in-plane drift pada curtain wall façade di-akomodir melalui allowable deformasi di sambungan kaca dan mullion sebagai berikut:

Figure 7 – Akomodasi Movement di Curtain Wall untuk Tipe Stick System

Figure 8 – Akomodasi Movement di Curtain Wall untuk Tipe Unitized System

Untuk lebih detailnya, step by step deformasi yang terjadi antara frame mullion transom dan juga panel glass akibat deformasi drift pada struktur utama digambarkan sebagai berikut:

Figure 9 – Step by Step Deformasi Antara Frame Curtain Wall dan Panel Kaca akibat Deformasi Horizontal

Perlu di catat untuk Figure 9, stage 4 harus dihindari at all cost.

Okay, karena artikel ini sudah cukup panjang, penulis akan selesaikan sampai bagian ini dulu. Next adalah introduction untuk desain besarnya movement joint……………….

————–END————–