Untuk keperluan analisis struktur terhadap pengaruh beban gempa, pada umumnya digunakan pemodelan struktur dengan model massa terpusat (lumped mass model). Pemodelan massa terpusat dimaksudkan untuk mengurangi derajat kebebasan (Degree Of Freedom/DOF) dari struktur, sehingga akan lebih memudahkan perhitungan.
Pada Gambar 1 diperlihatkan pilar jembatan yang dimodelkan sebagai sistem bandul getar dengan massa yang terpusat di bagian atasnya. Akibat pengaruh beban gempa (V), massa struktur (m) akan bergoyang ke arah horizontal. Besarnya goyangan kesamping (δ) tergantung dari kekakuan pilar (k) dan waktu getar struktur (T). Karena dianggap bahwa massa hanya bergerak ke arah horizontal saja, maka struktur hanya mempunyai satu derajat kebebasan (Single Degree Of Freedom/SDOF). Respon elastis dan respon inelastis dari struktur jembatan yang dimodelkan sebagai SDOF, diperlihatkan pada Gambar 2.
Jika struktur direncanakan tetap bersifat elastis pada saat terjadi gempa rencana dan gempa kuat, maka struktur akan bergoyang dengan simpangan horisontal dari titik o ke titik d, sedangkan beban gempa yang bekerja pada struktur sebesar Vb. Respon struktur akan mengikuti garis o-b. Setelah mencapai titik b, respon struktur akan kembali ke titik o, dan kemudian ke titik a, untuk kemudian kembali lagi ke titik o. Luas daerah obd yang diarsir merupakan ukuran dari besarnya energi potensial yang terjadi di dalam struktur. Karena struktur bergetar dari titik o ke titik d, dan kemudian kembali ke titik c, maka energi potensial yang ada akan berubah menjadi energi kinetik.
Jika struktur jembatan direncanakan bersifat daktail, maka pada saat terjadi Gempa Rencana, struktur akan berespon secara elastis. Pada saat terjadi Gempa Kuat, pada struktur jembatan diijinkan terbentuk sendi-sendi plastis. Setelah terbentuk sendi plastis maka struktur akan berespons secara inelastis. Setelah beban gempa mencapai Ve, respon struktur akan mengikuti garis o-e-f dan berhenti pada titik f, kemudian akan kembali ke titik h.
Luas daerah oefg merupakan ukuran dari besarnya energi potensial yang terjadi di dalam struktur. Karena pada respon inelastis struktur tidak dapat kembali lagi pada kedudukannya yang semula yaitu titik o, maka hanya bagian hfg dari energi potensial yang akan berubah menjadi energi kinetik. Dengan demikian pada respon inelastis terjadi lendutan horisontal yang bersifat permanen sebesar oh.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa sifat daktail dari struktur jembatan, dapat membatasi besarnya beban gempa yang bekerja pada struktur (Ve < Vb). Meskipun beban gempa yang bekerja pada struktur yang daktail dapat mengurangi beban gempa yang masuk kedalam struktur, tetapi struktur yang daktail dapat mengalami deformasi yang cukup besar, sehingga hal ini harus diperhatikan agar tidak terjadi keruntuhan dari struktur jembatan. Untuk menghindari keruntuhan dari struktur jembatan, maka perlu dilakukan detail penulangan yang baik dari elemen-elemen struktur, khususnya pilar dari jembatan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar