desain kapasitas

Struktur bangunan tahan gempa pada umumnya didesain terhadap  gaya gempa yang lebih rendah daripada gaya gempa rencana. Hal ini dimungkinkan karena struktur didesain untuk berperilaku inelastik pada saat menahan beban gempa rencana. Namun, walaupun struktur bangunan berperilaku inelastik, struktur bangunan tidak boleh mengalami keruntuhan pada saat menerima beban gempa rencana atau bahkan beban gempa yang lebih besar. Untuk dapat menjamin hal tersebut,

perilaku inelastik struktur harus direncanakan dengan baik. Salah satu metoda desain yang dapat digunakan untuk tujuan ini adalah metoda desain kapasitas.

Metoda desain kapasitas pada dasarnya diaplikasikan pada perancangan struktur bangunan tahan gempa dengan tujuan agar bentuk-bentuk keruntuhan yang sifatnya getas tidak muncul dalam mekanisme disopasi energi yang dihasilkan oleh struktur. Agar tujuan ini dapat dicapai maka perlu dirancang suatu rencana keruntuhan sedemikian hingga hanya bentuk-bentuk keruntuhan yang daktil yang muncul. Keruntuhan lentur merupakan contoh bentuk keruntuhan yang sifatnya daktil, sedangkan keruntuhan geser pada umumnya bersifat getas. Untuk mencegah terjadi nya keruntuhan geser, suatu elemen struktur pendisipasi energi biasanya dirancang dengan kekuatan geser yang lebih tinggi daripada gaya geser maksimum yang mungkin timbul pada saat elemen struktur mengembangkan kapasitas lenturnya. Prosedur desain yang berlandaskan pada metode desain kapasitas ini umum diaplikasikan pada perancangan elemen-elemen struktur balok, kolom, join dan dinding.

Bentuk keruntuhan dapat diilustrasikan melalui konsep rantai. Bilamana masing-masing cincin rantai menggambarkan mekanisme keruntuhan yang ada pada struktur beton, maka rantai akan runtuh pada cincin yang terlemah waktu ditarik. Metoda desain kapasitas diaplikasikan untuk menjamin agar pada saat rantai ditarik, keruntuhan hanya terjadi ditampat yang diinginkan. Agar hal ini dapat terelalisasi maka tempat-tempat lain yang tidak diinginkan runtuh harus diberi kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kekuatan paling maksimum yang mungkin termobilisasi pada tempat yang direncanakan runtuh.

Mekanisme keruntuhan pada struktur beton betulang dapat terjadi melalui mekanisme lentur tarik, lentur tekan, geser, tarik diagonal, kegagalan angkur, kegagalan lekatan tulangan, kegagalan tekan dan lain-lain. Diantara berbagai mekanisme tersebu, mekanisme lentur tarik merupakan mekanisme yang dapat menghasilkan perilaku yang paling daktil. Agar keruntuhan lentur yang terjadi dapat menghasilkan perilaku histeresis yang stabil maka bentuk keruntuhan lainnya harus diupayakan tidak muncul dalam perilaku yang dihasilkan. Hal ini hanya dapat dicapai dengan merencanakan elemen-elemen atau mekanisme-mekamisme yang tidak diinginkan mencapai kapasitasnya dengan kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kekuatan paling maksimum yang mungkin termobilisasi pada elemen/mekanisme yang diinginkan mencapai kapasitasnya. Hal ini dapat dicapai dengan merencanakan keruntuhan dengan baik.