Perpustakaan Digital ITB

Pertumbuhan penduduk di Indonesia yang terus meningkat yang menyebabkan tumbuhnya kebutuhan untuk tempat tinggal maupun perkantoran, yang tidak diimbangi dengan ketersediaan lahan khususnya di kota-kota besar, mendorong opmalisasi lahan dengan pembangunan gedung yang semakin tingi. Dengan perancangan gedung yang semakin tinggi, ramping, dan juga kompleks, muncul tantangan baru dalam perancangan, khususnya karena struktur lebih sensitif akibat eksitasi angin dibandingkan gempa, karena frekuensi natural dari bangunan tinggi yang rendah serta rasio redaman yang kecil. Indonesia dan negara-negara lainnya mengatur pembebanan struktur terhadap beban angin menggunakan pendekatan code-prescriptive, yaitu menggunakan SNI 1727:2020 yang diadopsi dari ASCE 7-16. Pendekatan code-prescriptive ini mengasumsikan beban angin bekerja secara statik ekivalen, dengan mengekuivalensikan gaya akibat beban angin di sepanjang ketinggian bangunan sebagai beban statik, dan mengabaikan komponen dinamik angin akibat fluktuasinya. Selain itu, berbeda seperti gempa, elemen struktur didesain untuk tetap elastik terhadap pembebanan angin, yang dapat menyebabkan demand struktur yang jauh lebih besar karena tidak memperhitungkan kapasitas nonlinear untuk mendisipasi kinerja. Dari berbagai limitasi yang muncul pendekatan codeprescriptive ini, dikembangkan suatu alternatif desain menggunakan pendekatan desain berbasis kinerja, yang disebut performance-based wind design (PBWD). Pendekatan PBWD meninjau desain struktur pada berbagai level kinerja, dan menggunakan beban angin riwayat waktu (time history), sehingga memperhitungkan pengaruh dinamik dari angin yang selalu berfluktuatif sepanjang waktu. Beban angin riwayat waktu didapatkan dari pengujian wind tunnel, yang memiliki limitasi untuk dilakukan khususnya biaya yang sangat mahal , tidak dapat mengikuti perubahan desain pada tahap perancangan, dan memerlukan waktu yang cukup lama untuk melakukan perubahan. Salah satu alternatif dari pengujian ii terowongan angin adalah dengan pembuatan beban angin time history dari penurunan time history kecepatan angin yang didapatkan menggunakan spectral representation method (SRM) untuk simulasi kecepatan dan beban drag angin. Setelah itu, beban lift angin didapatkan dengan melakukan penurunan teori quasisteady dari kecepatan angin yang disimulasikan. Sebelumnya telah dilakukan penelitian untuk menurunkan beban angin time history menggunakan penurunan time history kecepatan angin buatan. Akan tetapi, penelitian ini hanya memperhitungkan beban drag angin saja, sedangkan pada arah lain tidak diperhitungkan, tidak memperhatikan properti temporal dan spektral dari time history yang dihasilkan, dan hanya meninjau struktur di level ultimit saja. Penelitian ini akan mengembangkan lebih lanjut pengembangan time history dari beban angin untuk drag dan lift, kemudian akan dilakukan komparasi pembebanan angin menggunakan pendekatan code-prescriptive dan PBWD menggunakan beban angin time history buatan pada drag dan lift untuk dapat mengevaluasi perbedaanperbedaan fundamental dari kedua pendekatan, serta melakukan evaluasi respons dan desain struktur yang dihasilkan dari kedua pendekatan. Hasil penelitian berhasil memberikan algoritma untuk menghasilkan time history beban angin drag dan lift yang memiliki properti temporal dan spektral yang sama seperti properti spektrum target yang digunakan pada penurunan teori quasi-steady. Dalam komparasi pendekatan code-prescriptive dan PBWD, didapatkan komparasi beban angin mean dari PBWD lebih kecil dibandingkan dengan code-prescriptive, namun untuk beban puncak PBWD lebih besar daripada code-prescriptive karena memperhitungkan pengaruh dinamik angin pada tiap titik/lantai tinjauan. Respons struktur yang dihasilkan dari beban PBWD juga lebih besar dibandingkan beban code-prescriptive. Pada struktur tinjauan yang berlokasi di Jakarta dengan kondisi seismik yang cukup signifikan, didapatkan bahwa kebutuhan tulangan elemen struktur akan dipengaruhi oleh beban seismik untuk pendekatan code-prescriptive, sedangkan untuk pendekatan PBWD kebutuhan tulangan elemen di-govern oleh beban angin dan seismik secara merata.