ASD dan LRFD, Hemat Mana? (Bagian #1)

Bahasan mengenai dua filosofi desain, ASD dan LRFD, bisa dibilang sudah usang. Namun bak om-om nakal yang tua-tua keladi, hal ini tetap saja eksis tak pernah habis ditelan zaman. Hehe. Kali ini penulis mau bagikan dalam dua bagian tulisan ya, biar ga kalah sama thread-thread mistis yang belakangan viral di beberapa medsos.

Singkat saja, jika penulis ditanya mengenai lebih hemat mana antara metode ASD dan LRFD? Penulis lebih suka menjawab, LRFD lebih hemat.

Nah, lho?

Tapi alasan kenapa penulis memilih kata “lebih suka” di pernyataan atas lah yang perlu pembaca garis bawahi. Alih-alih sampai dibuatkan 2 bagian, tentunya ada hal penting yang penulis hendak sampaikan.

Kisahnya berawal dari filosofi desain ASD yang merupakan singkatan dari Allowable Stress Design milik AISC dari Amerika sana. Namun, AISC-ASD code dirilis terakhir tahun 1989 lalu, setelahnya, AISC hanya merilis panduan dengan metode LRFD (Load and Resistance Factor Design). Kondisi tersebut mengisyaratkan seolah metode ASD tak relevan lagi, sehingga banyak engineer yang memiliki tekad untuk berkembang seiring kemajuan penelitian dan teknologi merasa wajib untuk berhijrah ke LRFD. Lantas, mengapa hingga saat ini kita masih menjumpai istilah ASD meskipun sudah 30 tahun berlalu sejak code terakhirnya rilis?

ASD Dibangkitkan Kembali

Selanjutnya, barangkali karena metode ASD masih banyak fans-nya, kedua metode, ASD dan LRFD, secara resmi diberlakukan dengan adanya ANSI/AISC 360-05. Meskipun demikian, pembaca perlu paham bahwa ASD yang sekarang bukanlah ASD yang dulu lagi. Konsep yang dijabarkan pada code 2005 memiliki definisi berbeda dengan code 1989.

Keduanya memiliki dua filosofi desain yang serupa namun tak sama. ASD (AISC 1989) merupakan singkatan dari Allowable Stress Design, sedangkan ASD (AISC 2005) merupakan singkatan dari Allowable Strength Design. Perbedaan utama yang ada di keduanya adalah parameter yang dipakai untuk menentukan kesimpulan analisis struktur. ASD Stress menggunakan “tegangan aktual” pada penampang, sedangkan ASD Strength menggunakan “kuat nominal”.

ASD Stress

Filosofi yang sudah berkembang dari tahun 1921, terbukti handal hingga kini. Pada ASD Stress, gaya dalam yang ada dikonversikan menjadi tegangan aktual melalui perhitungan yang berkaitan dengan properti penampang profil. Konsep yang dipakai adalah perencanaan elastis, sehingga tegangan aktual permukaan penampang berada di bawah tegangan ijin. Tegangan ijin adalah tegangan leleh (fy) dibagi dengan safety factor.

Elemen struktur tidak dirancang untuk mencapai kondisi leleh atau bahkan plastis. Jika mengambil contoh dari perencanaan baloknya, perbedaan antara balok kompak dan balok non-kompak hanya ada pada nilai tegangan ijinnya. Pada balok kompak, nilai tegangan yang dipakai adalah Fb = 0.66 Fy, sedangkan pada balok non-kompak nilai tegangan yang dipakai adalah Fb = 0.60 Fy.

ASD Strength

Sementara itu, untuk ASD Strength, gaya dalam atau disebut kuat perlu akan dibandingkan dengan kuat ijin. Kuat ijin didapatkan dari kuat nominal dibagi dengan safety factor yang dipersyaratkan. Kuat nominal (nominal strength) adalah kekuatan suatu komponen struktur yang dihitung melalui ketentuan dan asumsi desain yang sesuai dengan peraturan yang telah disepakati.

Berbeda dari konsep ASD Stress yang memakai perencanaan elastis, ASD Strength sudah memperhitungkan perencanaan inelastis. Kuat nominal tidak hanya memperhitungkan kondisi elastis (fs < fy), tetapi juga telah memperhitungkan tegangan ultimate-nya (fu).

Perbedaan kedua filosofi desain di atas bisa mengecoh praktisi yang tidak jeli dalam memahami konsep dasarnya. Seperti yang kita umum dapatkan sedari masa kuliah, filosofi desain yang ada kini adalah ASD dan LRFD. Sementara, yang wajar dipahami dari ASD tersebut adalah ASD dari konsep lama, yang kita sebut sebagai ASD Stress di tulisan ini.

Ibarat katak yang sudah bebas dari tempurungnya, pertanyaan-pertanyaan baru pun muncul.

Jika ASD Strength pada dasarnya adalah limit state design, memperhitungkan tegangan pasca lelehnya sehingga dapat dihasilkan kuat penampang ultimate, maka apakah bedanya dengan LRFD yang notabene-nya mengusung dasar yang sama? Teman-teman pembaca juga semestinya paham, mengapa dalam perencanaan fondasi dan kondisi layan masih menggunakan ASD? Bagaimana bisa penulis menyatakan LRFD lebih hemat?

Jawabannya akan kita bahas di ASD dan LRFD, Hemat Mana? (Bagian #2) ya. 🙂

One thought on “ASD dan LRFD, Hemat Mana? (Bagian #1)

Leave a Reply