Berkenalan Dengan SRPM (Sistem Rangka Pemikul Momen)

SRPM adalah singkatan dari Sistem Rangka Pemikul Momen, atau Moment Resisting Frame kalo istilah daerah sana. Istilah ini sering kita dengar pada pembahasan mengenai struktur gedung tahan gempa. Istilah ini juga digunakan pada peraturan-peraturan SNI yang membahas tata cara perencanaan bangunan gedung, misalnya SNI Beton, SNI Baja, dan SNI Gempa. SRPM merupakan salah satu "pilihan" sewaktu merencanakan sebuah bangunan tahan gempa. Ciri-ciri SRPM antara lain: * Beban lateral khususnya gempa, ditransfer melalui mekanisme lentur antara balok dan kolom. Jadi, peranan balok, kolom, dan sambungan balok kolom di sini sangat penting. * Tidak menggunakan dinding geser. Kalaupun ada dinding, dinding tersebut tidak didesain untuk menahan beban lateral. * Tidak menggunakan bresing (bracing). Untuk struktur baja, penggunaan bresing kadang sangat diperlukan terutama pada arah sumbu lemah kolom. Dalam hal ini, bangunan tersebut dapat dianalisis sebagai SRPM pada arah sumbu kuat kolom, dan sistem bresing pada arah lainnya. Kali ini kita bahas yang beton aja ya? Hampir semua bangunan tingkat menengah ke bawah (di bawah 10 lantai) menggunakan SRPM sebagai penahan beban gempanya. Walaupun tidak sedikit juga bangunan 8 lantai ke atas yang sudah mulai menggunakan dinding geser. Itu semua terserah perencana. SRPM sendiri, dibagi menjadi tiga tingkatan: 1. SRPM Biasa disingkat SRPMB (Ordinary Moment Resisting Frame, OMRF) 2. SRPM Menengah, disingkat SRPMM (Intermediate Moment Resisting Frame, IMRF) 3. SRPM Khusus, disingkat SRPMK (Special Moment Resisting Frame, SMRF) Nah, apakah bedanya?.. Sebenarnya di SNI udah ada sih pembahasannya. Lengkap malah. :D Jadi... nggak usah dibahas ya? Hehehe.. Hmmm.. baiklah. Sepertinya ada suara-suara yang berkata, "jelasin pake bahasa manusia dong!". Okhe!!.. Mulai dari mana ya?. Sebenarnya kami bukan ahli untuk bidang ini, tapi kami usahakan bahas semampu kami. Hehe.. bismillah..! Coba lihat struktur frame beton sederhana berikut ini.

Struktur tersebut kita beri beban lateral V yang dibagi-bagi ke tiap lantai menjadi V1 dan V2.

Pada tumpuan kolom, muncul reaksi gaya geser Vc1 dan Vc2 yang jika dijumlahkan besarnya sama dengan V. V ini biasa disebut dengan Base Shear, alias Gaya Geser Lantai Dasar. Cara menghitung V ada di SNI Gempa. Akibat beban V tersebut, terjadi juga displacement di tiap lantai. Untuk pembahasan ini kita hanya perlu memperhatikan displacement pada lantai paling atas, kita simbolkan saja sebagai Delta.

Jika V-nya kecil, maka Delta-nya juga kecil. Selama struktur tersebut masih elastik, maka besarnya Delta berbanding lurus dengan V. Sendi Plastis Sekarang kita masuk ke intinya, soalnya kalimat terakhir di atas sudah nyinggung kata-kata ELASTIK. Perbedaan SRPM itu ada di sini. Struktur juga punya sifat "elastis", tapi sifat elastis ini nggak sama dengan elastis pada material. Makanya nggak ada istilah modulus elastisitas struktur. Tapi kalo modulus elastisitas bahan pasti ada. :) Sendi plastis itu "kronologisnya" kira-kira seperti ini: 1. Misalkan ada model balok-kolom sederhana seperti di bawah ini. Sambungan antara balok dan kolom adalah rigid/kaku

2. Jika balok diberi beban, akan muncul momen lentur di ujung balok-kolom, yang juga akan diterikma oleh kolom.

3. Jika beban itu bertambah, momen lentur juga bertambah. 4. Pada akhirnya penampang beton tidak kuat lagi menahan momen. Tulangan tarik sudah jauh dari leleh atau sudah dalam kondisi PLASTIS, dan daerah tekan beton menjadi retak, sehingga tegangan tekan dipikul oleh tulangan. 5. Pada saat ini, kondisi sudah tidak rigid lagi. Sambungan balok ke kolom menjadi SENDI.

6. Tidak ada lagi momen yang ditransfer ke kolom. Kalaupun ada, itu sangat kecil. 7. Pada kondisi ini kita nggak boleh mengatakan bahwa Balok Gagal, karena balok masih mengikat ke kolom, walopun sudah tidak rigid lagi... Yang jelas, struktur masih stabil kan? Itu contoh sederhana. Contoh yang agak kompleks misalnya seperti gambar di bawah.

Oke, kita kembali ke contoh di atas. Jika beban V bertambah, momen lentur juga bertambah, simpangan lantai atap juga bertambah. Ketika terjadi sendi plastis yang pertama, pada saat itu mulai terjadi perubahan perilaku struktur. Salah satu yang bisa diamati adalah simpangan lantai atap, yaitu Delta. Delta sudah tidak linear lagi terhadap V.

Begitu pula ketika V makin besar, terbentuk lagi sendi plastis kedua, ketiga, dan seterusnya. Hingga akhirnya semua ujung-ujung balok mengalami sendi plastis. Besarnya Delta pun semakin bertambah.

Nah, kalo semua balok sudah habis, selanjutnya apa? Coba lihat diagram momennya. Ternyata momen terbesar ada di ujung bawah kolom. Artinya, giliran kolom sekarang yang mengalami sendi plastis. Naah... kalo kolom sudah menjadi sendi.. tunggulah keruntuhannya.

Syarat terjadinya sendi plastis setidaknya ada 3: * Balok tidak boleh mengalami kegagalan geser di daerah tumpuan. Soalnya, selain momen lentur yang besar, gaya geser di daerah tumpuan balok juga sangat besar. * Joint (sambungan balok-kolom) tidak boleh gagal sewaktu mentransfer gaya-gaya yang cukup besar dari balok ke kolom. * Kolom harus LEBIH KUAT daripada KAPASITAS balok. Sehingga, muncullah istilah STMJ... eh... SCWB... Strong Column Weak Beam. Ketiga syarat tersebut di atas, hitung-hitungannya udah tersedia di SNI Beton maupun ACI. Kembali Ke SRPM Oke... setelah mengenal sekilas tentang sendi plastis, kita kembali ke SRPM. 1. SRPMK : Sendi plastis terbentuk pada seluruh balok pemikul gempa, sebelum terjadi keruntuhan. Ciri-cirinya: ada detailing khusus untuk balok, kolom, dan joint balok-kolom. 2. SRPMM : Sendi platis harus terbentuk, tapi bangunan sudah runtuh sebelum semua balok mengalami sendi plastis. Ciri-cirinya, detailing tidak seketat SRPMK. 3. SRPMB : Tidak terjadi sendi plastis pada balok. Ciri-cirinya, tidak ada detailing khusus. Naah.. masalah detailing itu semua sudah ada di SNI Beton atau ACI 318. Atau, kalau mau lebih detail.. Portland Cement Associates alias PCA (itu lho.. yang membuat software PCACol, PCASlab, PCAMat, dll) pernah membuat PCA Notes tentang ACI 318, salah satu isinya adalah rangkuman perbedaan antara SMRF, IMRF, dan OMRF.

sumber: duniatekniksipil.web.id