BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Umum
Pada zaman sekarang ini, berbagai kota besar di Indonesia sedang dibangun bangunan dengan konsep bangunan tinggi yang digunakan sebagai ruang untuk tempat tinggal (apartemen), tempat rekreasi, perkantoran, tempat usaha, rumah sakit dan lain sebagainya. Dikarenakan ketersediaan lahan yang semakin sempit dan harga lahan yang semakin mahal pula, sehingga memungkinkan terjadinya pembangunan gedung secara vertical. Sistem struktur bangunan tinggi harus dapat memikul beban gravitasi, beban angin dan goncangan akibat gempa.
Ketika merancang struktur suatu bangunan yang terletak di daerah rawan gempa, hal yang penting harus dipertimbangkan adalah pengaruh beban gempa. Pada filosofi disain seismik secara konvensional, struktur dirancang untuk tetap berada pada kondisi elastis pada saat memikul beban lateral akibat angin dan gempa kecil, namun struktur diizinkan untuk rusak tetapi tidak runtuh ketika struktur mengalami beban lateral yang terkait dengan peristiwa gempa sedang atau berat. Untuk itu, sendi plastis yang cukup banyak diharapkan dapat terbentuk agar struktur dapat mendisipasi energy yang diakibatkan oleh gempa sedang dan besar dan sanggup mengalami deformasi yang cukup besar sebelum struktur mengalami keruntuhan.
dijelaskan di atas, struktur mendisipasi energi yang ditimbulkan akibat gempa sedang dan besar melalui terbentuknya sendi plastis yang cukup banyak dan deformasi struktur yang cukup besar dimana hal ini identik dengan struktur akan mengalami kerusakan yang cukup parah walaupun tidak runtuh. Kondisi demikian memungkinkan struktur menjadi tidak dapat berfungsi secara normal pasca gempa sedang dan gempa berat. Oleh karena itu, metode disain alternatif akan diperlukan dalam mendisain jenis struktur penting seperti ini.
Metode perencanaan struktur tahan gempa secara garis besar dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu perencanaan konvensional dan metode pendekatan teknologi dengan menambahkan alat-alat seismik seperti peredam (Damper) ataupun alat isolasi (Isolator device) ke struktur.
Alat peredam biasanya dipasang diantara tingkatan lantai untuk mengurangi perbedaan pergeseran lantai. Alat peredam viskos (fluid viscous damper), seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1, tergolong dalam alat seismik pasif. Fungsi utama dari peralatan ini adalah meredam gempa dengan menyerap energi gempa dan mengurangi gaya gempa rencana yang akan dipikul oleh elemen-elemen struktur sehingga memungkinkan struktur bangunan untuk tetap bersifat elastis pada saat gempa terjadi dan mampu meredam guncangan gempa. Dengan mengaplikasikan peralatan peredam viskos, gempa rencana yang dipikul elemen struktur menjadi lebih kecil sehingga dengan kondisi tersebut diharapkan tidak terjadi kerusakan struktur bangunan ketika gempa terjadi.
1.2. Latar Belakang
ketika terjadi gempa besar yaitu dengan melalui pembentukan sendi plastis yang sebanyaknya sebelum bangunan mengalami keruntuhan. Hal ini merupakan salah satu filosofi dalam mendesain bangunan terhadap beban gempa dimana bangunan diizinkan untuk mengalami kerusakan berat melalui terbentuknya sendi plastis yang tersebar cukup banyak di sepanjang bangunan tetapi tidak diharapkan untuk runtuh pada batas beban gempa yang ditentukan.
Gambar 1.1 Pemakaian alat peredam viskos pada struktur bangunan
Gambar 1.2 Bangunan kampus di Yogyakarta, Indonesia setelah terjadi gempa
( Sumber : https://www.brilio.net/duh/20-foto-ini-buktikan-dahsyatnya-gempa-di-jogja-10-tahun-silam-ngeri-160531t.html)
Seiring dengan perkembangan teknologi dalam perencanaan bangunan tahan gempa, telah dikembangkan suatu pendekatan disain alternatif untuk mengurangi resiko kerusakan bangunan saat terjadi gempa, dan mampu mempertahankan integritas komponen struktural dan non-struktural terhadap gempa kuat. Pendekatan disain ini bukan dengan cara memperkuat struktur bangunan tetapi adalah dengan mereduksi gaya gempa yang akan bekerja pada bangunan atau menambah suatu sistem pada struktur yang dikhususkan untuk menyerap sebagian besar energi gempa yang masuk ke bangunan dan hanya sebagian kecil (sisanya) akan dipikul oleh komponen struktur bangunan itu sendiri.
Seismic device yang umum digunakan adalah alat seismik yang bersifat pasif (passived
seismic device) hal ini dikarenakan metode tersebut lebih praktis diterapkan dan biaya yang
lebih murah jika dibandingkan dengan alat seismik yang bersifat aktif (actived seismic device).
Kelebihan alat peredam viskos dibanding dengan jenis alat peredam lainnya adalah penggunaan alat peredam viskos pada struktur suatu bangunan tidak mengubah kekakuan struktur bangunan tersebut tetapi hanya bekerja sebagai peredam yang berfungsi untuk meningkatkan rasio redaman dari bangunan sehingga dapat mereduksi energi gempa yang terjadi.
Tugas akhir ini akan memfokuskan pada pembahasan mengenai pengaruh posisi perletakan alat peredam viskos secara vertical dengan penempatan berbeda-beda karena masalah ini berhubungan respons struktur yang berbeda – beda saat terjadi gempa.
1.3. Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah keefektifan pemasangan alat peredampada bangunan tingkat tinggi. Pada bangunan tinggi, sebagian dari deformasi pada atap bangunan berasal dari perilaku lentur dari bangunan. Berhubung karena keefektifan dari penggunaan alat peredam akan lebih baik saat deformasi lantai didominasi oleh perilaku deformasi geser pada tiap lantai, maka penambahan alat damper pada lantai atas bangunan bertingkat tinggi mungkin akan menjadi kurang efektif dalam meredam deformasi dari bangunan.
karakteristik dan jumlah yang sama akan digunakan untuk model bangunan yang menggunakan damper. Tiga jenis pola penempatan alat peredam akan dianalisis untuk membandingkan respon bangunan berupa perpindahan, perpindahan antar lantai, serta gaya-gaya dalam yang terjadi pada komponen struktur.
Model bangunan akan dianalisis dengan analisis riwayat waktu (time history analysis). Data percepatan tanah yang digunakan adalah data percepatan tanah gempa El Centro yang diskalakan dengan respons spektrum disain untuk daerah Aceh yang ditentukan sesuai dengan SNI. Besar respons maksimum pada struktur pada keempat model yang dianalisis akan dibandingkan untuk mendapatkan pola penempatan alat damper yang lebih efisien.
1.4. Pembatasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup pembahasan agar tidak menjadi terlalu luas, pembatasan masalah yang akan diambil dalam tugas akhir ini meliputi:
a. Bangunan yang dianalisis berada pada kota Aceh.
b. Bangunan yang dianalisis adalah bangunan perkantoran bertingkat 20.
c. Perletakan struktur pada lantai dasar diasumsikan sebagai tumpuan sendi yang dihubungkan
dengan menambahkan balok sloof.
d. Struktur yang digunakan merupakan sistem rangka pemikul momen khusus beton bertulang.
e. Pembebanan seperti beban mati, beban mati tambahan, dan beban hidup serta beban gempa yang
dikerjakan pada struktur berdasarkan pada ketentuan dalam SNI-3-1727-2013 dan
SNI-3-1726-2012.
f. Alat peredam yang digunakan sebagai alat seismik adalah alat peredam viskos yang bersifat linier.
g. Analisa struktur yang dilakukan adalah analisa linier elastis dimana kondisi inelastis dari material dan geometri tidak diperhitungkan.
rasio kekuatan kolom.
i. Pembahasan hanya dibatasi pada membandingkan respons struktur sedangkan desain optimum dari
ukuran komponen struktur berada di luar lingkup dari pembahasan tugas akhir ini.
1.5. Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud dan tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:
a. Membandingkan respons bangunan tanpa menggunakan alat peredam dengan respons bangunan yang menggunakan alat peredam.
b. Mengetahui bagaimana cara penempatan alat peredam yang lebih baik untuk meningkatkan keefektifan atas penggunakan alat tambahan alat peredam pada bangunan tingkat tinggi.
c. Menambah wawasan penulis yang berhubungan dengan disain bangunan yang menggunakan alat peredam viskos sebagai alat disipasi energi untuk perencanaan ketahanan gempa.
d. Menunjang perkembangan teknologi bangunan untuk disain ketahanan gempa dengan hasil analisis yang diperoleh pada penelitian ini.
1.6. Metodologi Penulisan
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan terdiri dari 5 bab, yaitu : Bab I : Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan.
Bab II : Tinjauan Pustaka
Menjelaskan teori-teori yang akan menjadi acuan dalam pembahasan masalah Bab III : Desain bangunan tahan gemap yang menggunakan alat peredam viskos
Mencakup dasar-dasar teori mengenai desain bangunan yang menggunakan alat peredam viskos linier.
Bab IV : Pembahasan
Mencakup pemodelan gedung 20 lantai 3D dan analisis untuk mengevaluasi tata perletakan alat peredam yang paling efisien untuk bangunan bertingkat tinggi. Bab V : Kesimpulan dan Saran
