Konsep Daktilitas Pada Struktur Bangunan

Artikel ini kami buka dengan beberapa pertanyaan berikut ini :

• MENGAPA BANGUNAN TAHAN GEMPA HARUS BERPERILAKU DAKTAIL?
• APA ITU DAKTAIL?
• BAGAIMANA PERILAKU DAKTAI TERSEBUT?

Berdasarkan konsep desain bangunan tahan gempa yang berlaku saat ini, struktur bangunan tahan gempa harus terbuat dari sistem struktur yang perilakunya daktail.

Mengapa daktilitas menjadi krusial: Saat gempa kuat terjadi, struktur getas (brittle) akan runtuh mendadak tanpa peringatan. Struktur daktail, sebaliknya, memberikan tanda peringatan melalui retak dan deformasi bertahap — memberikan kesempatan evakuasi dan perbaikan pasca-gempa. Untuk owner atau PM yang mengevaluasi bangunan existing, pertanyaan pertama harus: “Apakah struktur saya daktail atau getas?” Jawabannya menentukan urgency perkuatan.

Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca-elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa di atas beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup,sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.

Dalam praktik lapangan, daktilitas bukan sekadar konsep — ini adalah margin keselamatan terukur. Struktur dengan daktilitas tinggi akan berdeformasi (lentur, miring) tanpa kehilangan kapasitas beban. Struktur tanpa daktilitas akan mencapai kapasitas batas dan runtuh tiba-tiba. Implikasi: bangunan yang dibangun sebelum SNI 1726:2012 (atau tanpa detail penulangan daktail) berisiko tinggi pada gempa besar lokal.

Perilaku ini cukup penting karena saat pelelehan elemen struktur terjadi maka terjadi pula peresapan energi gempa oleh struktur.

Saat terjadi gempa, daktilitas akan mempertahankan kekuatan dan kekakuan pada struktur sehingga struktur gedung tetap berdiri walaupun telah berada pada ambang keruntuhan.

Gambaran struktur daktail (Kantor Pusat Bank Sulteng) dan struktur yang getas (Hotel Roa Roa) paska terkena goncangan gempa palu, 2018, seperti gambar berikut:

Observasi lapangan Palu 2018: Bank Sulteng (daktail) mengalami kerusakan signifikan tapi struktur utuh, mudah diperbaiki. Hotel Roa Roa (getas) mengalami kolaps progresif — struktur tidak bisa diselamatkan. Perbedaan ini bukan hanya desain; ini berbeda dalam timeline penyelamatan jiwa dan biaya recovery. Jika bangunan Anda dibangun sebelum SNI ketat atau menggunakan detail penulangan minimal, Anda perlu investigasi segera.

Struktur dengan daktilitas tertentu akan memungkinkan terjadinya sendi plastis secara bertahap pada elemen-elemen struktur yang telah ditentukan.

Dengan terbentuknya sendi plastis pada struktur, maka struktur akan mampu menahan beban gempa yang besar tanpa memberikan kekuatan berlebihan pada elemen struktur karena energi kinetik akibat gerakan tanah yang diterima akan diserap oleh sendi plastis tersebut.

Semakin banyak sendi plastis yang terjadi pada struktur maka semakin banyak pula energi yang diserap oleh struktur.

Strategi perencanaan daktilitas yang efektif: Sendi plastis harus terbentuk di lokasi yang terkalkulasi — biasanya ujung balok, bukan kolom. Mengapa? Kolom adalah elemen vertikal yang menyangga beban hidup; jika kolom leleh dulu, struktur akan kolaps progresif. Balok adalah elemen horizontal yang lebih mudah diperbaiki. Keputusan desain ini (strong column weak beam) adalah yang membedakan struktur yang “aman dengan peringatan” versus “aman dengan kejutan runtuh”.

Agar struktur gedung memiliki daktilitas yang tinggi, maka harus direncanakan sendi plastis yang terjadi berada pada balok-balok dan bukan terjadi pada kolom, kecuali pada kaki kolom paling bawah dan bagian atas kolom penyangga atap (Gambar 2).

Hal ini dapat terjadi jika bangunan didesain dengan kapasitas kolom-kolom melebihi kapasitas balok yang bertemu pada kolom tersebut (Strong Column Weak Beam). Selain itu displacement yang yang terjadi harus dijaga batasannya agar menjaga integrasi bangunan dan bertambahnya momen akibat P-Δ efek.

Batasan praktis yang perlu diperhatikan: Daktilitas yang tinggi juga berarti deformasi besar. Jika simpangan terlalu besar, bangunan yang berdekatan bisa terkena (pounding damage). Juga, deformasi besar meningkatkan P-Delta effect — beban vertikal berinteraksi dengan deformasi lateral, menciptakan momen tambahan yang tidak diperhitungkan awal. Dalam praktik, balok dan kolom harus dirancang dengan detail penulangan tertentu (transverse reinforcement, diameter tulangan, jarak sengkang) agar daktilitas tercapai. Jika detail tidak sesuai SNI, daktilitas tidak terjamin — struktur akan berperilaku lebih getas dari yang diharapkan.

Rasio antara simpangan maksimum struktur (Xmax) terhadap simpangan struktur pada saat terjadi sendi plastis yang pertama (Xy) dinyatakan sebagai faktor daktilitas (μ).

Untuk mendapatkan gambaran perilaku struktur dari saat struktur masih linear elastis, pelelehan pertama pada elemen struktur sampai dengan keruntuhannya saat terkena goncangan gempa dapat dilakukan dengan analisis non linear static dengan metode analisis gaya dorong static (pushover analysis). Analisis pushover lebih lanjut dapat dibaca pada artikel Hesa berikut ini :

Analisis Pushover untuk Mengetahui Perilaku Struktur saat Terkena Gempa

Bagaimana struktur bangunan beton mengalami keruntuhan pada saat gempa?

Tulangan baja di dalam kolom beton merupakan faktor kunci dalam kekuatan bangunan beton. Di bawah ini adalah perbandingan kolom getas dan kolom daktail dan bagaimana perilaku keduanya saat diguncang gempa bumi.

Perilaku kolom getas dan kolom daktail saat diguncang gempa bumi seperti ilustrasi berikut:

Ringkasan keputusan praktis untuk owner/PM:

• Untuk bangunan baru: Pastikan desain mengikuti SNI 1726 terkini dengan detail penulangan daktail. Minta engineer verifikasi strong column weak beam ratio.
• Untuk bangunan existing (pre-2002): Investigasi detail penulisan kolom dan balok. Jika tidak daktail, evaluasi serius dengan pushover analysis untuk mengetahui kapasitas aktual terhadap gempa lokal.
• Untuk gempa lokal yang sering terjadi: Daktilitas bukan opsional — ini adalah margin hidup antara “kerusakan terukur” dan “kolaps mendadak”.

Referensi:

[1] Dokumentasi Gempa Palu, 2018. Kantor Pusat Bank Sulteng dan Hotel Roa Roa

[2] SNI 1726: 2012, Tata Cara Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

[3] Rong-Gong Lin Ii, Rosanna Xia, Doug Smith, Raoul Ranoa, 2013. How concrete buildings fail in earthquakes.

Konsultasi Evaluasi Daktilitas & Desain Struktur Tahan Gempa

Struktur existing atau desain baru sering tidak memenuhi daktilitas tinggi, berisiko runtuh mendadak saat gempa kuat karena sendi plastis tidak terkendali atau kolom gagal duluan. Evaluasi teknis diperlukan untuk menilai kapasitas aktual, pola keruntuhan, dan apakah memenuhi strong column weak beam sesuai SNI terkini.

PT Hesa Laras Cemerlang membantu memberikan penilaian jelas: apakah struktur masih aman untuk operasi, perlu monitoring berkala, atau memerlukan perkuatan/perbaikan terukur.

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia

• ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
• ☎️ Telepon: (021) 8404531
• 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409

📱 Konsultasi Evaluasi Daktilitas & Desain Struktur