Desmon Hamid
mbar 2. Model dan dimensi metallic damper.
. Contoh penggunaan metallic damper pada gedun UKTUR, HASIL DAN PEMBAHASAN
r
s terdiri dari dua jenis yaitu struktur beton be dan struktur tanpa metallic damper . Struktur t nsi 28 m x 15 m dan tinggi bangunan adalah n beban hidup, beban mati, beban mati tambaha yaitu Loma Prieta 0.26g, El Centro 0.36g, N Metode analisis yang digunakan adalah analisi
n H2 (Y).
eredam Tambahan Metalic
.
edung.
bertulang dilengkapi ur tersebut terdiri dari lah 8 m (Gambar 4). bahan dan empat jenis , Northridge 0.6g dan nalisis riwayat waktu
Lukman, M., Desmon, H., Perkuatan Struktur Rangka Beton Berperilaku Soft Story dengan Peredam Tambahan Metalic
Damper
Gambar 4. Model 3D dan tampak depan struktur yang dilengkapi dengan metallic damper (dilingkari berwarna biru).
3.2 Hasil dan Pembahasan
Dari analisis struktur yang dilakukan diperoleh perindahan struktur dengan dan tanpa
metallic damper pada arah H1 (X) dan arah H2 (Y) pada setiap pembebanan gempa seperti
pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Perpindahan lantai atap
Gempa Arah
Sistem Struktur
Tanpa Peredam Dengan Peredam
Perpindahan Atap (cm) Perpindahan Atap (cm)
Loma Prieta 0.26g H1 6.40 1.55 H2 6.05 1.83 El Centro 0.35g H1 5.47 2.22 H2 5.50 2.78 Northridge 0.6g H1 14.61 3.35 H2 14.38 3.89 San Fernando 1.0g H1 9.98 6.63 H2 10.16 8.43
Dari Tabel 3.1 terlihat bahwa dengan menggunakan damper deformasi horizontal struktur bisa direduksi.
Pada kasus gempa Northridge dan San Fernando, struktur tanpa metallic damper mengalami deformasi inelastis. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 5 yaitu pola osilasi struktur tidak berada pada keseimbangan elastis (sumbu y = 0). Pada kondisi nyata, struktur seperti ini sudah mengalami kegagalan soft story seperti pada Gambar 1. Dengan adanya metallic damper, keseimbangan osilasi struktur tetap berada pada sumbu y = 0, dengan demikian struktur akan tetap berdeformasi elastis dan perilaku soft story tidak akan terjadi ketika gempa kuat terjadi.
Selain mampu mereduksi perpindahan lateral, metallic damper juga mampu mereduksi gaya gempa yang bekerja pada struktur. Tabel 3.2 memperlihatkan perbandingan nilai gaya geser dasar struktur pada semua kondisi pembebanan gempa arah H1 dan H2. Pada Tabel 3.2 terlihat bahwa struktur dengan metallic damper memikul gaya gempa yang lebih kecil
Lukman, M., Desmon, H., Perkuatan Struktur Rangka Beton Berperilaku Soft Story dengan Peredam Tambahan Metalic
Damper
dibandingkan struktur tanpa metallic damper. Hal ini disebabkan sebagian gaya gempa yang bekerja dipikul oleh metallic damper.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 5. Perbandingan pola deformasi lantai atap struktur dengan dan tanpa metallic
damper (a) arah H1 gempa Northridge (b) arah H2 gempa Northridge (c) arah H1 gempa
San Fernando (d) arah H2 gempa San Fernando.
Tabel 3.2 Gaya geser dasar struktur
Gempa Arah
Sistem Struktur
Tanpa Peredam Dengan Peredam
Gaya Geser Dasar Gaya Geser Dasar
(ton) (ton) Loma Prieta 0.26 g H1 550.25 159.03 H2 547.18 198.58 El Centro 0.35g H1 549.38 253.08 H2 545.06 301.40 Northridge 0.6g H1 566.33 369.13 H2 563.17 393.48 San Fernando 1.0g H1 573.54 540.06 H2 567.47 535.33
Lukman, M., Desmon, H., Perkuatan Struktur Rangka Beton Berperilaku Soft Story dengan Peredam Tambahan Metalic
Damper
Ketika gempa terjadi, energi gempa akan bekerja pada struktur. Energi ini disebut juga dengan energi input (EI). Energi input akan diimbangi oleh energi yang berasal dari kerja
internal struktur yang terdiri dari energi kinetik (EK), energi redaman (ED) dan energi
potensial regangan (ES). Saat gempa kuat terjadi, struktur yang didesain tanpa peredam
tambahan akan berdeformasi inelastis. Pada kondisi seperti ini, energi regangan yang bekerja pada struktur terdiri dari energi regangan elastis (ESE) dan energi regangan inelastis
(ESI). Kinerja energi regangan inelastis ditandai dengan terjadinga kerusakan pada
komponen struktur seperti balok, kolom dan daerah smabungan blok-kolom. Energi regangan inelastic sering disebut juga dengan energi histeretik (EH). Pada struktur yang
dilengkapi dengan metallic damper, sebagian besar energi regangan inelastis pada elemen struktur didistribusikan ke metallic damper sehingga energi regangan inelastic pada elemen struktur berkurang. Dengan berkurangnya energi regangan inelastic pada elemen struktur, maka kerusakan struktur bisa dikurangi. Jika kerusakan struktur bisa dikurangi, maka kekakuan elastis struktur akan relative terjaga sehingga pola osilasi inelastis struktur seperti pada Gambar 5 bisa dihindari. Tabel 3.3 memperlihatkan nilai energi histeretik yang bekerja pada elemen struktur dan metallic damper pada struktur dengan dan tanpa
metallic damper. Pada struktur yang dilengkapi dengan metallic damper terlihat bahwa
energi regangan inelastis (EH) pada damper jauh lebih besar dari pada EH yang masuk ke
elemen struktur.
Tabel 3.3 Energi histeretik (EH)
Gempa Struktur Arah EH(kN.m)
Elemen Struktur Metallic Damper
Loma Prieta Tanpa Peredam H1 584.98 - H2 572.73 - Dengan Peredam H1 0 0 H2 0 0 El Centro Tanpa Peredam H1 463.13 - H2 471.91 - Dengan Peredam H1 0.00 12.87 H2 1.89 10.71 Northridge Tanpa Peredam H1 1417.46 - H2 1427.38 - Dengan Peredam H1 2.90 199.52 H2 39.29 156.38 San Fernando Tanpa Peredam H1 1356.81 - H2 1364.05 - Dengan Peredam H1 579.34 1766.70 H2 1071.26 1445.70 4. KESIMPULAN
Dari pembahasan pada sub bab III dapat disimpulkan bawha:
1. Metallic damper mampu meningkatkan kekakuan struktur sehingga deformasi horizontal struktur bisa direduksi.
Lukman, M., Desmon, H., Perkuatan Struktur Rangka Beton Berperilaku Soft Story dengan Peredam Tambahan Metalic
Damper
2. Metallic damper mampu mereduksi gaya geser dasar akibat gempa yang bekerja pada struktur.
3. Energi regangan inelastis (EH) yang bekerja pada elemen struktur bisa direduksi dengan
menggunakan metallic damper.
4. Kegagalan akibat perilaku soft story bisa dihindari dengan menggunakan metallic
damper.
DAFTAR PUSTAKA
Alehashem, S.M.S., Kayhani, A., dan Pourmohammad, H. (2008) . Behavior and
performance of structures equipped with ADAS and TADAS dampers. The 14th world conference on earthquake engineering. China.
Bayat, M. dan G.R. Abdollahzade (2011) . Analysis of steel braced frames equipped with
ADAS devices under the far field records. Latin American Journal of Solid and
Structures, 8, 163-181.
Chan, R.W.K. dan Faris, A. (2007). Experimental study of steel slit damper for passive
energy dissipation. Engineering Structures, 30, 1058-1066.
Li, H.N dan Li, G. (2006). Experimental study of structure with “dual function” metallic
dampers. Engineering Structures, 29, 1917-1928.
Murdiansyah, Lukman dan Setio, H.D. Studi pengaruh kenaikan kekakuan metallic damper
terhadap respon seismic struktur rangka baja dengan energi redaman tambahan peredam ADAS (added damping and stiffness). Jurnal Teknik Sipil, 21, 35-44.
Oh, S.H., Kim, Y.J., dan Ryu, H.S. (2008). Seismic performance of steel structures with
slit dampers. Engineering structures, 31, 1997-2008.
Soong, T.T dan Dargush G.F. (1997). Passive energy dissipation sistem in structural
Melani, N.P., Zaidir., Alizar, H., Analisis Manajemen Resiko Proyek Pembangunan Rumah Sakit Universitas Andalas