Alat Peredam Viskos Cair (Fluid Viscous Damper)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.6. Pengenalan Jenis-Jenis Alat-Alat Seismik (Seismic Devices)

2.6.4. Alat Peredam Viskos Cair (Fluid Viscous Damper)

Evolusi alat peredam ukuran besar dimulai dengan munculnya meriam yang mempunyai muatan bagian belakang yang besar pada tahun 1860. Beberapa konsep untuk meredam gerakan mundur pada senjata setelah penembakan telah diusahakan, termasuk gulungan pegas dan balok karet. Sementara para peneliti masa itu mulai meneliti bidang baru dari komponen hidrolis, akhir tahun 1860, penelitian menggunakan damper hidrolik untuk meredam getaran meriam.

Pada akhir perang dunia I, puluhan ribu fluid dampers mulai digunakan dalam bidang militer, angkatan darat, angkatan laun, dan angkatan udara. Beberapa alat peredam pada masa itu merupakan type semi-aktif, dimana perubahan ketinggian sudut senjata akan mengubah resultan gaya redam. Hal ini dilakukan dengan menggunakan kereta beroda diantara pengangkut senjata dan damper.

Tahun 1920-an dan 1930-an merupakan periode dimana mobil menjadi fitur yang dominan dalam budaya Amerika. Salah satu ciri paling menarik yang dimiliki mobil adalah dapat berjalan mulus pada semua jenis permukaan jalan. Fluid damper dipasang pada suspension mobil yaitu Houdaille rotary damper yang ditemukan oleh Ralph Peo dari Houdaille Company, di Buffalo, New York, U.S.A pada tahun 1925.

Pada awal perang dingin, Amerika dan Rusia mulai mengembangkan Intercontinental Ballistic Missiles (ICBM), dilengkapi dengan huku ledak nuklir. Dalam beberapa kasus, spring-damper digunakan untuk mengisolasi rudal tersebut dan beberapa item penting dalam kompleks peluncuran. Sementara di waktu lain, keseluruhan struktur diisolasi baik bidang horizondal dan vertical dengan menggunakan kumparan pegas dan fluid dampers.

Dengan berakhirnya perang dingin pada tahun 1987, teknologi fluid damper mulai dikembangkan untuk keperluan diluar kemiliteran, diantaranya untuk perlindungan struktur

terhadap gangguan seismik dan angin yang kuat. Tidak banyak pengembangan yang diperlukan untuk menggunakan fluid dampers pada struktur bangunan. Foto dari jenis fluid viscous damper yang biasa dipakai pada bangunan dapat dilihat pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Fluid viscous damper

Gambar 2.16 Fluid viscous damper untuk struktur penahan gempa

(sumber :Moreschi, Luis M. 2000. Seismic Design of Energy Dissipation Systems for Optimal Structural Performance. Disertasi. Hal: 79)

Alat peredam viskos cair seperti ditunjukkan pada Gambar 2.16, bekerja dengan menggunakan cairan liat sebagai alat peredam getaran ataupun guncangan. Alat ini didisain untuk mendisipasi energi melalui pemanasan liat tetapi hampir tidak terpengaruh oleh perubahan temperatur yang terjadi pada saat gempa terjadi ataupun guncangan yang kuat.

Oleh karena itu pemasangan didisain agar struktur tetap dalam kondisi elastis agar saat terjadi gempa maka perilaku struktur dapat disimpulkan berperilaku elastis linier pada saat

mendesain struktur.

Elemen desain penting dari fluid viscous damper relatif sedikit. Namun, rincian dari elemen-elemen ini dalam beberapa hal bisa jadi sulit sekaligus kompleks. Gambar 2.17 menggambarkan fluid damper dan bagian-bagiannya.

Gambar 2.17 Bagian-bagian fluid viscous damper

Beberapa bagian penting dari sebuah fluid viscous damper adalah sebagai berikut:

1. Piston rod. Dikarenakan piston rod itu relatif ramping dan harus menahan beban kolom, biasanya piston rod dibuat dari material baja mutu tinggi. Baja tahan karat (stainless steel) lebih dipilih untuk digunakan karena korosi pada permukaan piston rod dapat menyebabkan fluid viscous damper tidak dapat berfungsi dengan baik.

2. Cylinder. Cylinder ini berisi media cairan dan harus menerima tekanan keika alat peredam beroperasi. Cylinder biasanya terbuat dari pipa-pipa baja. Konstruksi las dan cor tidak diizinkan untuk cylinder damper mengingat kekhawatiran akan umur kelelahan dan reetak tegang.

3. Fluid. Cairan yang digunakan adalah cairan yang tahan api tidak beracun, mempunya temperatur yang stabil dan tahan lama. Satu-satunya cairan yang memenuhi semua kriteria tersebut adalah jenis cairan silikon. Cairan silikon yang digunakan memiliki

flashpoint lebih dari 340° C. Cairan silikon yang digunakan pada alat peredam ini sebenarnya identik dengan silikon yang umum digunakan dalam kosmetik seperti krim tangan dan wajah.

4. Seal. Seal yang digunakan pada fluid viscous damper harus mampu berfungsi minimal 25 tahun tanpa memerlukan pergantian secara periodik. Kebanyakan alat peredam menggunakan seal dinamik pada permukaan piston rod, dan seal statik dimana ujung penutup atau penahan seal melekat ke cylincer.

5. Piston head. Piston head melekat pada piston rod, dengan efektif membagi cylinder ke dalam dua ruang tekan.

6. Seal retainer. Digunakan untuk menutup dan membuka ujung silinder.

7. Accumulator. Fungsi dari accumulator adalah untuk mengontrol laju pergerakan piston rod masuk dan keluar alat peredam selama bekerja. Fungsi lainnya adalah untuk menyeimbangkan temperatur dan penyusutan cairan.

8. Orifices. Aliran bertekanan dari cairan melalui piston head diatur oleh orifice.

Cara kerja fluid viscous damper adalah dengan cara memberikan perlawanan gaya melalui pergerakan yang dibatasi seperti diilustrasikan pada Gambar 2.18. Gaya yang diberikan oleh fluid viscous damper timbul akibat adanya gaya luar yang berlawanan arah yang bekerja pada alat tersebut. Peralatan ini bekerja dengan menggunakan konsep mekanika fluida dalam mendispasikan energy.

Pada perkuatan dengan menggunakan fluid viscous damper, kolom berfungsi sebagai pegas. Fluid viscous damper dapat mereduksi tegangan dan defleksi yang terjadi secara simultan (bersamaan), karena gaya fluid viscous damper yang bekerja sebanding dengan

perubahan kecepatan stroke-nya (stroking velocity). Mekanisme kerja ini dianalogikan seperti suspensi atau shock absorbser pada mobil, yang digunakan untuk mengatur pergerakan pegas di posisi tumpuan. Gaya redaman yang dibutuhkan relatif kecil, dibandingkan gaya yang dipikul pegas, akibat beban kendaraan dan beban guncangan.

Gambar 2.18 Cara kerja fluid viscous damper

Aplikasi dari pemakaian fluid viscous damper dapat dilihat pada Gambar 2.19. Fluid viscous damper umumnya dipasangkan bersama dengan suatu sistem bresing pada bangunan gedung. Fluid viscous damper ini dapat dipasangkan dengan menggunakan bebearapa cara.

Gambar 2.20 memperlihatkan beberapa jenis konfigurasi pemasangan fluid viscous damper pada bangunan gedung yaitu chevron brace, diagonal bracing, dan toggle brace-damper system.

Gambar 2.19 Aplikasi penggunakan fluid viscous damper pada bangunan gedung

Gambar 2.20 Jenis konfigurasi pemasangan fluid viscous damper, (a) chevron brace, (b) diagonal bracing, (c) toggle brace-damper system

(sumber :Moreschi, Luis M. 2000. Seismic Design of Energy Dissipation Systems for Optimal Structural Performance. Disertasi. Hal: 82)

Pada saat gempa terjadi, bangunan akan mengalami perpindahan lateral. Perpindahan geser antar lantai akan mengakibatkan fluid viscous damper yang terpasang mengalami perpindahan juga sehingga alat peredam ini akan berfungsi memberikan gaya peredam untuk menahan pergerakan ini. Gambar 2.21 mengilustrasikan model pergeseran struktur dengan fluid viscous damper pada saat terkena goyangan gempa.

Gambar 2.21 Model pergeseran struktur dengan fluid viscous damper

(sumber :Moreschi, Luis M. 2000. Seismic Design of Energy Dissipation Systems for Optimal Structural Performance. Disertasi. Hal: 83)

Jika pada struktur dipasang fluid viscous damper, gaya redaman akan sama dengan nol pada saat defleksi maksimum, karena kecepatan stroke sama dengan nol dan kemudian berbalik arah. Saat kolom berbalik arah ke posisi semula, akan menyebabkan menjadikan kecepatan stroke menjadi maksimum atau gaya redamannya menjadi maksimum. Pada posisi

kolom normal, tegangan kolom adalah minimum. Dengan demikian penggunaan fluid viscous damper sebagai alat peredam struktur, tidak akan meningkatkan beban pada kolom akibat gaya yang dikeluarkan fluid viscous damper, karena saat terjadi gempa dan gaya damper maksimum, tegangan kolom justru minimum.

Beberapa kelebihan fluid viscous damper adalah :

1. Dapat mereduksi tegangan, gaya geser dan defleksi pada struktur, serta dapat bekerja secara pasif (tidak membutuhkan peralatan atau sumber daya dalam penggunaannya).

2. Dapat bekerja dengan tekanan fluida lebih tinggi, sehingga bentuknya semakin kecil dan praktis.

BAB III

Desain Bangunan Tahan Gempa yang Menggunakan Alat Peredam Viskos

3.1. Pendahuluan

Dalam mendesain bangunan gedung, selain memperhitungkan beban gravitasi seperti beban mati dan beban hidup, beban lateral seperti gaya gempa dan angin juga hendak diperhitungkan. Salah satu filosofi desain gempa yang dianut adalah bangunan diharapkan dalam kondisi elastis pada saat menerima gempa kecil dan bangunan diizinkan untuk rusak tetapi tidak runtuh pada saat menerima gempa sedang dan besar. Sebagai konsekuensinya, sendi plastis harus terjadi pada struktur untuk dapat mendisipasi energy akibat gempa besar.

Filosofi desain seperti ini dapat diterima secara luas demi mempertimbangkan segi ekonomi dan keselematan jiwa secara bersamaan.

Di sisi lain, pengembangan sendi plastis yang baik menghendaki deformasi yang besar serta tingkat daktilitas yang tinggi pula. Semakin besar daktilitas dari suatu komponen struktur juga bearti semakin parahnya kerusakan yang diderita oleh komponen struktur tersebut. Di samping itu, bangunan-bangunan penting seperti rumah sakit, pemadam kebakaran, gedung pembangkit tenaga listrik, dan lain-lain, harus tetap dapat berfungsi setelah gempa besar terjadi. Untuk itu filisofi gempa yang telah disebutkan sebelumnya menjadi tidak dapat digunakan untuk bangunan-bangunan penting ini. Bangunan-bangunan ini harus cukup kuat untuk tetap berada pada kondisi elastis di bawah pengaruh gempa besar.

Salah satu metode desain yang berbeda dengan filosofi desain gempa tradisional seperti yang terlah disebutkan di atas adalah dengan menggunakan sistem struktur pengontrol gempa yang bersifat pasif. Sistem struktur pengontrol gempa yang bersifat pasif ini dapat berupa isolator gempa ataupun sistem pendisipasi energy. Beberapa contoh dari sistem struktur

pengontrol gempa yang bersifat pasif adalah friction damper, metallic damper, visco-elastic damper, dan viscous damper. Struktur yang dipasangi dengan alat-alat peredam (damper) ini tidak mendisipasi energy melalui terbentuknya sendi plastis pada komponen-komponen struktur tetapi disipasi energy dikonsentrasikan pada beberapa peredam yang ditambahkan pada sistem struktur utama untuk mengurangi kerusakan pada sistem struktur utama agar dapat tetap berfungsi setelah terkena gempa kuat.

Bagian ini akan difokuskan pada uraian mengenai struktur yang menggunakan alat peredam viskos (viscous damper). Pengaruh penggunaan alat peredam viskos pada struktur yang memikul gaya gempa dapat digambarkan dengan jelas dengan menggunakan konsep energy. Kondisi struktur yang merespon terhadap gaya gempa dapat dinyatakan dengan konsep energy seperti dapat dilihat pada persamaan (3-1).

EI = Ek + Es + Eh + Ed (3-1)

dengan:

EI = energy input gempa;

Ek = energy kinetik;

Es = energy regangan elastis yang dapat dipulihkan kembali;

Eh = energy histeretik yang tidak dapat dipulihkan kembali;

Ed = energy yang didisipasi oleh damping alami yang dimiliki oleh struktur dan/atau oleh peredam tambahan.

Energy yang berada pada sisi kanan persamaan (3-1) merupakan energy kapasitas dari sistem struktur sedangkan energy yang berada pada sisi kiri merupakan energy yang berasal dari gempa yang harus diterima oleh sistem struktur yang disebut sebagai energy permintaan (demand energy). Suatu struktur dapat bertahan dari guncangan gempa apabila energy permintaan lebih kecil daripada energy kapasitas yang dimiliki oleh struktur. Pada desain

gempa konvensional, energy permintaan sepenuhnya berasal dari energy histeretik, Eh, yang dihasilkan dari deformasi inelastis dari struktur. Pada struktur yang menggunakan alat peredam, kapasitas disipasi energy dari sistem struktur akan meningkat karena adanya tambahan dari energy yang didisipasi oleh alat peredam, Ed. Pada umumnya, sistem struktur akan didesain untuk dapat mengaktifkan fungsi peredam untuk mulai mendisipasi energy gempa sebelum deformasi inelastis dicapai oleh komponen struktur. Dengan kata lain, struktur utama akan lebih terproteksi dan kinerja dari bangunan yang terkena gempa besar dapat ditingkatkan.

(a) Respons akselerasi

(b) Respons perpindahan

Gambar 3.1 Kurva respons struktur dengan damping yang berbeda

3.2. Properti Mekanik dari Alat Peredam Viskos

Berbeda dengan alat peredam visko-elastis, alat peredam viskos bekerja dengan mengakomodasi perilaku viskos murni tanpa memberikan tambahan kekakuan kepada sistem struktur sehingga akan lebih mempermudah proses desain. Alat peredam viskos tidak hanya digunakan dalam sistem isolasi gempa untuk mencegah deformasi yang terlalu besar tetapi juga dapat digunakan untuk mendisipasi energy gempa dan mengurangi respons struktur terhadap beban angin dan gempa seperti diilustrasikan pada Gambar 3.1.

(a) Peredam dengan sebuah akumulator

(b) Peredam dengan sebuah batang yang menembus piston Gambar 3.2 Penampang longitudinal dari fluid viscous damper

Alat peredam viskos terdiri dari sebuat piston yang terbuat dari besi tahan karat (stainless steel) dengan kepala yang berlubang dan terisi penuh dengan cairan berviskositas tinggi seperti minyak silikon. Gambar 3.2 menunjukkan dua jenis penampang tipikal dari alat

alat peredam viskos. Perbedaan tekanan di antara kedua sisi piston akan menghasilkan gaya peredam dan besarnya konstanta peredam (damping constant) dari alat peredam dapat ditentukan dengan mengatur konfigurasi dari lubang pada kepala piston. Namun untuk peredam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2(a), volume dari cairan yang tersimpan akan berubah ketika piston mulai bergerak sehingga akan menghasilkan gaya pemulih (restoring force) yang memiliki fase yang sama dengan perpindahan dan tidak sefase dengan kecepatan. Untuk mengatasi masalah seperti ini, tipe peredam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2(b) digunakan.

Gaya peredam ideal yang dihasilkan oleh alat peredam viskos dapat dinyatakan dalam persamaan (3-2).

( )

u C

F_D = & sgn^α & (3-2)

dengan:

FD = gaya peredam;

C = konstanta redaman;

u& = kecepatan relatif antara kedua ujung alat peredam;

α = eksponen yang berada antara 0 hingga 1;

sgn( u& ) = tanda dari u& (positif atau negatif) yang menunjukkan arah kecepatan.

Alat peredam dengan nilai α = 1 disebut sebagai alat peredam viskos linier dimana gaya peredam adalah sebanding dengan kecepatan relatif. Alat peredam dengan α lebih besar dari 1 jarang ditemukan aplikasinya secara praktikal. Sedangkan alat peredam dengan α lebih kecil dari 1 disebut sebagai alat peredam viskos nonlinier yang sangat efektif dalam meminimalkan hentakan kecepatan. Hubungan antara gaya peredam dengan kecepatan dari ketiga jenis alat peredam viskos disajikan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Hubungan antara gaya peredam dengan kecepatan dari viscous damper Dari grafik ini dapat dilihat bahwa alat peredam viskos nonlinier sangat efektif dalam meminimalkan hentakan kecepatan tinggi. Pada kecepatan yang relatif kecil, alat peredam dengan α lebih kecil dari 1 dapat menghasilkan gaya peredam yang besar jika dibandingkan dengan kedua tipe lainnya.

Gambar 3.4 Loop histeretik dari peredam dengan perilaku viskos murni dan visko-elastis Gambar 3.4(a) adalah loop histeretik dari alat peredam yang berperilaku viskos murni linear. Bentuk loopnya adalah sebuah elips sempurna. Tidak adanya kekakuan yang dikandung oleh alat peredam viskos mengakibatkan frekuensi alami dari struktur tidak berubah karena keberadaan alat peredam. Keadaan ini akan menyederhanakan prosedur desain untuk struktur yang menggunakan alat peredam sejenis ini. Namun, jika alat peredam menghasilkan gaya pemulihan, bentuk loop akan berubah dari Gambar 3.4(a) menjadi Gambar 3.4(b) atau dengan kata lain, alat peredam tersebut akan berubah menjadi jenis alat peredam visko-elastis.

3.3. Rasio Redaman Efektif untuk Struktur yang Menggunakan Alat Peredam Viskos Linier

Pada bagian ini akan dijabarkan penurunan persamaan yang akan digunakan untuk menghitung rasio redaman efektif untuk struktur yang menggunakan alat peredam viskos linier. Terlebih dahulu, asumsikan sebuah sistem dengan satu derajat kebebasan (SDOF) yang dipasangkan alat peredam viskos linier dan diberikan gaya luar berupa beban perpindahan riwayat waktu yang berbentuk sinusoidal seperti dinyatakan dalam persamaan (3-3).

t u

u = ₀sinω (3-3)

dengan:

u = perpindahan dari sistem dan peredam;

u = amplitudo dari perpindahan; 0

ω = frekuensi dari beban yang diberikan.

Respons yang terukur dapat dinyatakan dengan persamaan (3-4).

(

^{ω +}^δ

)

Energy yang didisipasi oleh peredam dapat dinyatakan dengan persamaan (3-5).

du F

W_D ⁼

∫

_D ^(3-5)

dengan:

FD = gaya peredam = uC & ;

C = konstanta redaman dari alat peredam;

u& = kecepatan dari sistem dan damper.

Persamaan (3-5) dapat dijabarkan menjadi:

Jika rasio redaman yang dikontribusikan oleh peredam dinyatakan sebagai ξ_d =C C_cr , maka akan diperoleh:

Sehingga rasio redaman yang berasal dari peredam, ξ , dapat dinyatakan sebagai: _d

WS = energy regangan elastis dari sistem.

Definisi WD dan WS diilustrasikan pada Gambar 3.5. Di bawah pembebanan gempa, besarnya ω biasanya adalah sama dengan ω , sehingga persamaan dapat disederhanakan ₀ menjadi:

S D

d W

W ξ π

= 2 (3-9)

Gambar 3.5 Definisi dari WD dan WS pada sistem SDOF dengan alat peredam viskos

Gambar 3.6 Model MDOF dari struktur yang menggunakan alat peredam viskos Untuk sebuah sistem berderajat kebebasan banyak (MDOF) seperti ditunjukkan pada Gambar 3.6, total rasio redaman efektif dari sistem tersebut, ξ , didefinisikan dengan _eff persamaan (3-10).

eff ξ ξ

ξ = 0 + (3-10)

dengan:

ξ = rasio redaman bawaan dari sistem MDOF tanpa adanya alat peredam; 0

ξ = rasio redaman yang berasal dari alat peredam yang ditambahkan. d

Sebagai perluasan dari konsep yang digunakan pada sistem SDOF, persamaan (3-11) digunakan oleh FEMA273 untuk menyatakan ξ . _d

Maka, energy yang didisipasikan oleh alat peredam viskos dapat diekspresikan oleh persamaan (3-12).

u j = perpindahan aksial relatif di antara kedua ujung alat peredam j.

Beberapa hasil eksperimen menunjukkan bahwa jika rasio redaman dari suatu sistem struktur ditingkatkan, respon dari moda yang lebih tinggi dapat dihilangkan. Sebagai akibatnya, biasanya hanya moda pertama dari sistem MDOF yang diperhitungkan dalam

prosedur yang telah disederhanakan untuk memudahkan aplikasinya pada kondisi praktikal.

Dengan menggunakan metode energy regangan dari analisis moda, energy yang didisipasi oleh alat peredam dan energy regangan elastis yang disediakan oleh struktur portal dapat dinyatakan dengan persamaan dan persamaan secara berurutan.

∑

φ = perpindahan horizontal relatif pada alat peredam j pada moda pertama; rj

φ = perpindahan moda pertama pada lantai i; i

m = massa lantai pada lantai i; i

θ = sudut kemiringan dari alat peredam ke-j. j

Dengan mensubstitusikan persamaan (3-11), (3-13), dan (3-14) ke persamaan (3-10), ratio redaman efektif dari struktur MDOF dengan alat peredam viskos dapat dinyatakan oleh persamaan (3-15).

∑

3.4. Prosedur Desain Bangunan yang Menggunakan Alat Peredam Viskos

Ada beberapa prosedur disain bangunan yang direkomendasikan berdasarkan FEMA 356. Prosedur disain tersebut diantaranya adalah linear statik, linear dinamik, non-linear statik, dan non-linear dinamik. Pada tugas akhir ini, desain bangunan yang menggunakan alat peredam akan dilakukan dengan menggunakan metode analisis riwayat waktu linear dinamik.

Bangunan yang telah ditambahkan alat peredam akan dianalisis secara riwayat waktu dengan menggunakan data percepatan gempa yang telah diskalakan dengan respon spektrum rencana yang diinginkan. Nilai rasio redaman target akan ditentukan terlebih dahulu dan besarnya konstanta redaman yang diperlukan akan dihitung dengan menggunakan persamaan (3-15).

Nilai rasio redaman ini akan diberikan pada model alat peredam yang kemudian akan dianalisis untuk mendapatkan respon struktur berupa perpindahan maksimum serta gaya-gaya dalam struktur. Satu hal yang perlu diperhatikan adalah pola perpindahan, φ , pada _i persamaan (3-15) adalah nilai pola perpindahan dari bangunan MDOF yang telah dipasangi alat peredam. Namun karena penggunaan alat damper viskos murni tidak mempengaruhi kekakuan struktur sehingga perioda fundamental dan pola goyangan dari bangunan dengan ataupun tanpa alat damper adalah sama.

Setelah mendapatkan pola perpindahan yang diperlukan untuk menghitung nilai konstanta redaman dengan menggunakan persamaan (3-15), konstanta redaman dapat dihitung untuk kemudian diberikan kepada struktur yang menggunakan alat peredam.

Kemudian bangunan dianalisis kembali setelah alat peredam ditambahkan untuk mendapatkan respon bangunan.

Nilai rasio redaman aktual yang dihasilkan oleh struktur linier akan dapat dihitung untuk dibandingkan dengan nilai rasio redaman target yang diharapkan. Tata letak alat peredam mungkin akan mempengaruhi tingkat ketelitian dari nilai rasio redaman yang dihitung dengan persamaan (3-15) dengan nilai aktual yang diharapkan. Pada bab berikutnya akan diberikan sebuah contoh bangunan sistem rangka pemikul momen beton bertulang yang menggunakan alat peredam viskos untuk mengurangi respon bangunan. Beberapa konfigurasi perletakan alat peredam viskos akan dianalisis dan kemampuan memprediksi nilai rasio redaman efektif yang dihitung dengan persamaan (3-15) akan dievaluasi.

Prosedur desain bangunan linear dinamik yang menggunakan alat peredam viskos akan dirangkum menjadi beberapa poin sebagai berikut:

1. Tentukan rasio redaman target total yang dikehendaki dapat dicapai oleh struktur setelah alat peredam ditambahkan, ξ_{t arg}_et.

2. Lakukan analisis modal pada bangunan tanpa alat peredam untuk memperoleh periode fundamental dan pola goyangan dari moda pertama dari bangunan yang akan ditambahkan alat peredam.

3. Hitung rasio redaman akibat alat peredam yang diharapkan, ξ , dengan menggunakan _d persamaan (3-10).

4. Rencanakan tata letak alat peredam sesuai dengan yang diinginkan.

5. Hitung nilai konstanta redaman yang diperlukan untuk dapat menghasilkan ξ sebesar _d yang diharapkan dengan menggunakan persamaan (3-15) untuk tata letak alat peredam yang telah direncakan pada langkah ke-4.

6. Tambahkan alat peredam dengan konfigurasi seperti yang telah direncanakan pada langkah ke-4 dan gunakan konstanta redaman yang diperoleh dari langkah ke-5.

7. Lakukan analisis riwayat waktu dengan menggunakan beban gempa yang telah diskalakan dengan respon spektrum rencana yang diinginkan pada bangunan yang telah

ditambahkan alat peredam yang dihasilkan dari langkah ke-6.

8. Catat riwayat perpindahan relatif dari bangunan yang dianalisis pada langkah ke-7.

9. Hitunglah rasio redaman, ξ_actual , berdasarkan pada getaran bebas pada riwayat perpindahan relatif yang diperoleh dari langkah ke-8. Getaran bebas adalah osilasi pada saat beban gempa telah berakhir.

10. Bandingkan nilai rasio redaman yang diperoleh dari langkah ke-9 dengan rasio redaman

et t arg

ξ yang direncanakan.

Pada bab berikutnya, sebuah bangunan gedung beton bertulang berlantai 20 akan dianalisis dengan menggunakan prosedur yang telah dijabarkan pada bab ini. Tiga jenis perletakan alat damper akan dianalisis untuk mempelajari efek dari tata letak alat peredam terhadap ketelitian dari persamaan (3-15) dalam memprediksi besarnya konstanta redaman

Dalam dokumen ANALISIS PENGARUH PENEMPATAN ALAT PEREDAM VISKOS TERHADAP RESPONS STRUKTUR GEDUNG TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALISIS RIWAYAT WAKTU (Halaman 70-0)