Sistem Rangka Pemikul Momen: Panduan Lengkap Pemilihan

Pentingnya Memilih Sistem Rangka Pemikul Momen

Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, pemilihan sistem struktur sangat krusial untuk menjamin keselamatan dan kinerja bangunan saat terjadi gempa. Salah satu sistem struktur utama untuk bangunan gedung adalah Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) dari beton bertulang. Namun, tidak semua SRPM sama; ada SRPM Biasa (SRPMB), SRPM Menengah (SRPMM), dan SRPM Khusus (SRPMK). Pemilihan jenis SRPM tergantung pada risiko bangunan, kategori desain seismik, dan faktor lain seperti kelas tanah dan fungsi bangunan.

Artikel ini akan membahas teori dasar pemilihan Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) bersama dengan contoh kasus nyata dengan data proyek untuk memperjelas proses pemilihannya langkah demi langkah yang mengacu pada SNI 1726:2019. Sebagai informasi, SNI 1726:2019 merupakan adaptasi dari peraturan IBC 2018 (International Building Codes).

1. Tentukan Kategori Risiko

Langkah awal dalam pemilihan Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) pada gedung ialah dengan penentuan kategori risiko bangunan gedung dan nongedung untuk beban gempa. Berdasarkan SNI 1726:2019 Tabel 3, kategori risiko ditentukan oleh jenis pemanfaatan atau fungsi dari gedung. Sebagai contoh, bangunan dengan fungsi sekolah dan fasilitas pendidikan lainnya masuk ke dalam kategori risiko IV.

Kategori Risiko	Deskripsi
I	Gedung dan nongedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan, fasilitas sementara, gudang penyimpanan, rumah jaga dan struktur kecil lainnya
II	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, gedung apartemen/ rumah susun, pusat perbelanjaan/mall, bangunan industri, fasilitas manufaktur, dan pabrik
III	Gedung berisiko tinggi terhadap jiwa saat kegagalan, misalnya: bioskop, gedung pertemuan, stadion, fasilitas kesehatan tanpa bedah/UGD, penitipan anak, penjara, panti jompo Gedung non-Kategori IV yang berdampak besar terhadap ekonomi/massa, seperti: pusat listrik, telekomunikasi, air, limbah Gedung dengan bahan berbahaya (non-Kategori IV) dengan potensi bahaya tinggi jika terjadi kebocoran
IV	Gedung penting dan harus tetap berfungsi saat/ setelah gempa, contoh: bangunan monumental, sekolah, fasilitas pendidikan, rumah ibadah, rumah sakit dengan bedah & UGD, kantor pemadam kebakaran, ambulans, kantor polisi, shelter bencana (gempa, tsunami, badai), fasilitas tanggap darurat, pusat pembangkit energi yang dibutuhkan saat darurat, menara telekomunikasi, tangki air/bahan bakar untuk keadaan darurat, dan struktur penunjang kritis lainnya

2. Tentukan Klasifikasi Situs

Dalam perencanaan tahan gempa, kondisi tanah di lokasi proyek berpengaruh besar terhadap besarnya beban gempa yang akan bekerja pada struktur. Oleh karena itu, penting untuk menentukan kelas situs berdasarkan parameter geoteknik seperti nilai SPT rata-rata (N), kecepatan gelombang geser rata-rata (Vs), atau hasil CPT (Sondir). Berdasarkan SNI 1726:2019 Tabel 5, jenis tanah yang memiliki nilai SPT rata-rata (N) 10 masuk ke dalam kategori Kelas Situs SE atau Tanah Lunak. Secara spesifik, jika menggunakan data SPT klasifikasi situs mengikuti aturan:

Kelas SC (Tanah Keras) : Jika nilai SPT > 50.
Kelas SD (Tanah Sedang) : Untuk nilai SPT antara 15 dan 50.
Kelas SE (Tanah Lunak) : Bila nilai SPT < 15.

Kelas Situs	V_s rata-rata (m/dt)	N-SPT rata-rata (N₆₀)	S_u rata-rata (MPa)	Deskripsi Umum Tanah
SA	> 1500	–	–	Batu sangat keras
SB	750 – 1500	–	–	Batu atau tanah sangat keras
SC	350 – 750	> 50	> 100	Tanah pasir, kerikil padat, lempung sangat kaku
SD	175 – 350	15 – 50	50 – 100	Tanah lempung kaku hingga keras, pasir sedang
SE	< 175	< 15	< 50	Tanah lunak, gambut, lempung sangat lunak
SF	–	–	–	Tanah lunak spesifik, seperti tanah organik, lempung sangat ekspansif, dsb. Penyelidikan khusus diperlukan

Klasifikasi situs berdaarkan parameter tanah

3. Tentukan Kategori Desain Seismik (KDS)

Kategori Desain Seismik (KDS) adalah klasifikasi tingkat bahaya seismik di lokasi bangunan, yang terdiri dari kategori A hingga F. Kriteria pemilihan KDS mengacu pada SNI 1726:2019 Tabel 8 dan Tabel 9. Selain kategori risiko bangunan, Kategori Desain Seismik (KDS) juga ditentukan dari parameter percepatan gempa desain. Parameter yang dimaksud yaitu:
a. S_DS yaitu percepatan spektral gempa untuk periode pendek (0,2 detik) setelah memperhitungkan kondisi tanah.

S_DS (g)	Kategori Risiko I, II, III	Kategori Risiko IV
S_DS < 0.167	A	A
0.167 ≤ S_DS < 0.33	B	C
0.33 ≤ S_DSS < 0.50	C	D
S_DS ≥ 0.50	D	D

Kategori desain seismik Berdasarkan S_DS

b. S_D1 yaitu percepatan spektral gempa untuk periode 1 detik setelah memperhitungkan kondisi tanah.
Saat ini nilai parameter ini dapat dengan mudah dicari dengan menggunakan aplikasi berbasis web yang dibuat oleh Tim Pusat Studi Gempa Nasional (PuSGeN) , Pusat Litbang Perumahan dan Permukiman, Balitbang, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.

S_D1 (g)	Kategori Risiko I, II, III	Kategori Risiko IV
S_D1 < 0.067	A	A
0.067 ≤ S_D1 < 0.133	B	C
0.133 ≤ S_D1 < 0.200	C	D
S_D1 ≥ 0.200	D	D

Kategori desain seismik Berdasarkan S_D1

4. Tentukan Sistem Rangka Pemikul Momen yang Sesuai

Pemilihan SRPM menggunakan SNI 1726:2019 Tabel 12 yaitu Faktor R, Cd, dan untuk sistem pemikul gaya seismik. Berdasarkan tabel tersebut terdapat kode TB yang artinya boleh digunakan dan TI yang artinya tidak boleh digunakan.

Kategori A dan B: Boleh memakai SRPMB, SRPMM, atau SRPMK.
Kategori C: Tidak boleh memakai SRPMB. Harus menggunakan antara SRPMM atau SRPMK.
Kategori D, E, F: Harus memakai SRPMK (lebih ketat).

Jenis Sistem Struktur	KDS B	KDS C	KDS D	KDS E	KDS F
SRPM Khusus	TB	TB	TB	TB	TB
SRPM Menengah	TB	TB	TI	TI	TI
SRPM Biasa	TB	TI	TI	TI	TI

Batasan sistem struktur berdasarkan koefisien desain seismik

Sekarang kita bahas Contoh Kasus Pemilihan SRPM pada halaman selanjutnya.