Pengaruh Stiffness Ratio Pada Penggunaan Metallic Steel Damper Terhadap Bangunan Bertingkat

(1)

PENGARUH VARIASI STIFFNESS RATIO PADA

PENGGUNAAN METALLIC STEEL DAMPER TERHADAP

BANGUNAN BERTINGKAT

TUGAS AKHIR

Disusun oleh : HENDRIK WIJAYA

11 0404 049

Dosen Pembimbing :

Ir.Daniel Rumbi Teruna, M.T. NIP. 19590707 198710 001 Rahmi Karolina, ST., MT. NIP. 19820318 200812 2 001

SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKIK

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN

(2)

ABSTRAK

Terjadinya gempa mengakibatkan gaya lateral terhadap struktur dan tingkat energi gempa yang masuk kedalam struktur akhirnya menimbulkan kerusakan bahkan kegagalan struktur.Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan telah memberikan suatu solusi untuk mengurangi dan meredam energi yang masuk dalam kedalam struktur yang diakibatkan gaya gempa yang dikenal dengan Seismic Devices yang dapat berupa sistem kontrol aktif dan sistem kontrol pasif.

Sistem kontrol pasif sendiri dapat dibagi menjadi beberapa jenis yaitu friction damper, viscoelastic damper, viscous damper, dan yielding damper.Yielding damper biasa juga disebut metallic steel damper karena menggunakan material logam baja sebagai bahannya dan menyerap energi gempa melalui deformasi lentur inelastis yang terjadi akibat pelelehan damper saat terjadi gempa.

Sistem damper ini dikoneksikan melalui bracing terhadap struktur sehingga perlu dilakukan analisis yang tepat dalam mendapatkan nilai perbandingan antara bracing,damper dan sistem struktur pemikul momen yang efektif dalam meredam energi gempa.Analisa ini menggunakan pendekatan analisa statik linear yang diberikan oleh FEMA 256 dalam mencari damping efektif yang bekerja dengan meninjau perpindahan yang terjadi.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua berkat dan rahmat yang diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pengaruh Stiffness Ratio Pada Penggunaan Metallic Steel Damper Terhadap Bangunan Bertingkat”.Tugas akhir ini disusun dengan tujuan diajukannya sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi struktur pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara(USU).Dalam proses pengerjaan tugas akhir ini,penulis menyadari masih banyak memiliki kekurangan dalam tugas akhir ini.Dengan tangan dan hati yang terbuka penulis menerima berbagai saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa dalam penyempurnaan dan penyelesaian tugas akhir ini.Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan-bantuan dari semua pihak.Oleh karena itu , Pada kesempatan ini penulis sangat menghargai dan ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada :

1. Bapak Ir.Daniel Rumbi Teruna , M.T. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan waktu , saran dan masukan-masukan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 2. Ibu Rahmi Karolina , S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang juga memberikan

waktu beliau dalam penyusunan dan masukan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 3. Bapak Prof.Dr.Ing Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil

Universitas Sumatra Utara.

4. Bapak Ir.Syahrizal , M.T. Selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatra Utara.

5. Terutama kepada orang tua saya yang telah memberikan semangat, doa dan dukungan penuh dalam penyelesaian tugas akhir ini.

(4)

7. Deni Hermawan, Selaku abang kelas stambuk 2010 penulis yang banyak membantu dan memberikan dukungan dan ide-ide dalam penyelesaian tugas akhir ini.

8. Erwin Kwok, Selaku abang kelas stambuk 2004 penulis yang banyak memberikan pelajaran-pelajaran juga arahan kepada penulis.

9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil, Termasuk rekan-rekan angkatan 2011 juga abang/kakak Stambuk 2010,2009,dan 2008 , terima kasih atas dukungannya.

Medan,25 Agustus 2015

Penulis

(5)

DAFTAR ISI

ABSTRAK...i

KATA PENGANTAR...ii

DAFTAR ISI...iv

DAFTAR GAMBAR...viii

DAFTAR TABEL...xi

DAFTAR NOTASI...xii

BAB I. PENDAHULUAN...1

1.1 Latar Belakang...1

1.2 Studi Literatur...3

1.3 Perumusan masalah...6

1.4 Maksud dan Tujuan...6

1.5 Pembatasan Masalah...7

1.6 Metode Penelitian...7

1.7 Sistematika Penulisan...8

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA...9

2.1 Pengenalan Sistem Dissipasi Energi...9

2.1.1 Viscoelastic Device...12

2.1.2 Hysteretic Device...12

2.2 Fluid Viscoelastic Device...13

2.3 Solid Viscoelastic Device...17

2.4 Friction Device...18

(6)

2.5.1 Model Analitis Metallic Yielding Damper...24

2.5.2 Sifat-Sifat Metallic Yielding Damper...27

2.5.3 Sifat-Sifat Hysteretik Umum...29

2.5.4 Respon Sistem dengan Damper...31

2.6 Penelitian Terdahulu Dampak Damper Pasif Terhadap Mitigasi Bencana Gempa...33

2.7 Aplikasi Damper Pada Struktur...36

2.8 Sifat dan Perilaku Baja Terhadap Pembebanan Berulang...41

2.8.1 Kekakuan...41

2.8.2 Daktalitas...42

2.8.3 Deformasi...44

BAB III. METODE PENELITIAN...46

3.1 Desain Kekakuan...46

3.1.1 Kekakuan Frame...46

3.1.2 Kekakuan Sistem Dengan Bracing...47

3.1.3 Kekakuan Sistem Dengan Bracing dan Damper...51

3.2 Desain Respon Spektra...55

3.2.1 Menentukan Parameter Percepatan Tanah...55

3.2.2 Menentukan Klasifikasi Situs...56

3.2.3 Menentukan Faktor Koefisien Situs...57

3.2.4 Menghitung Parameter Spektra Desain...58

3.3 Waktu Getar Struktur...60

(7)

3.5 Prosedur Analisa Linear Struktur dengan Damper...64

BAB IV. CONTOH PERHITUNGAN...67

4.1 Model Bangunan...67

4.2 Perhitungan Massa Struktur...67

4.3 Perhitungan Kekakuan Frame...67

4.4 Permodelan Sistem Dengan Bracing dan Damper...68

4.5 Menghitung Waktu Getar Alami Struktur...69

4.6 Menghitung Gaya Gempa Dengan Respon Spektra...71

4.7 Menghitung Damping Efektif...73

4.8 Perbandingan Dengan Sistem Bracing Tanpa Damper...74

BAB V. HASIL DAN KESIMPULAN...78

5.1 Umum...78

5.2 Hasil Perhitungan...79

5.3 Mode Shape Bangunan...83

5.3.1 Mode Shape Bangunan 5 Lantai...83

5.4 Grafik Hasil Perhitungan...87

5.4.1 Grafik Perbandingan Gaya Gempa...87

5.4.2 Grafik Perbandingan Perpindahan...89

5.4.3 Grafik Hasil Akhir Penelitian...90

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN...93

(8)

6.2 Saran...94

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 : Perbandingan struktur konvensional dengan struktur dengan seismic devices...5

Gambar 1.2 : Contoh pemasangan metallic yielding damper di lapangan...5

Gambar 1.3 : Model bangunan yang ditinjau (a)bangunan 3 lantai , (b) bangunan 6 lantai ,(c) bangunan 9 lantai...6

Gambar 2.1 : Sistem kontrol pasif (a) base isolation (b) Alat peredam energi (c) Peredam getaran dinamis...11

Gambar 2.2 : fluid viscoelastic devices aplikasi sistem struktur penahan gempa...13

Gambar 2.3 : Model linier fluid viscoelastic damper (a) model maxwell ,(b) frekuensi terhadap kekakuan dan parameter damping ,(c) tipikal respon antara gaya dan perpindahan terhadap perbedaan frekuensi ( 1Hz,5Hz,10Hz )...14

Gambar 2.4 : Tipe konfigurasi antara damper dan bracing (a) chevron brace,(b) bracing diagonal,(c) toogle-brace damper system...15

Gambar 2.5 : Model pergeseran struktur dengan damper viscoelastik...16

Gambar 2.6 : Tipe solid viscoelastic device untuk struktur penahan gempa...17

Gambar 2.7 : Tipe friction device untuk struktur penahan gempa (a) Sumitomo friction damper, (b) Pall friction device...19

Gambar 2.8 : Perilaku histeretik ideal dari friction damper (a) friction damper dengan bracing kaku,(b) Friction device dipasang di flexible support...20

(10)

Gambar 2.10 : Kombinasi dari parameter untuk desain daripada friction damper pada tingkatan yang berbeda (a) Gaya slip dan Rasio kekakuan yang sama ,(b) Gaya slip yang bervariasi dengan rasio kekakuan yang konstan,(c)Gaya slip

dan rasio kekakuan yang bervariasi...22

Gambar 2.11 : Tipe metallic yielding damper untuk struktur penahan gempa (a) ADAS (b) TADAS...23

Gambar 2.12 : Bentuk pemasangan metallic yielding damper pada komponen struktur...26

Gambar 2.13 : Parameter kelelehan elemen bracing dan damper...26

Gambar 2.14 : Model Bilinier hubungan kekakuan damper dan sistem...27

Gambar 2.15 : Perilaku hysteretik dari metallic yielding damper...27

Gambar 2.16 : Grafik fungsi nilai rasio damping terhadap nilai f dan g...30

Gambar 2.17 : Grafik fungsi nilai rasio damping terhadap nilai g dengan perbandingan kekuatan damper dan struktur...30

Gambar 2.18 : Bangunan izagaza #38-40,Kota Meksiko...36

Gambar 2.19 : Gabungan bracing dan damper pada bangunan Izagaza #38-40...37

Gambar 2.20 : Rumah sakit kardiologi dengan dinding penopang luar dan damper ADAS.38 Gambar 2.21 : Bangunan IMSS Reforma,Kota Meksiko...39

Gambar 2.22 : Tampak luar dari pemasangan bracing dan damper pada bangunan IMSS Reforma di kota Meksiko...40

Gambar 2.23 : Aplikasi damper pada bangunan di Beijing...40

Gambar 2.24 : Hubungan deformasi dan gaya pada komponen struktur baja...42

Gambar 2.25 : Grafik hubungan tegangan-regangan baja...43

(11)

Gambar 2.27 : Perbandingan deformasi struktur konvesional dengan struktur yang

menggunakan sistem dissipasi energi...45

Gambar 3.1 : Model bangunan...46

Gambar 3.2 : Model Sistem Dengan bracing...47

Gambar 3.3 : DOF Elemen Plane Frame a...48

Gambar 3.4 : Permodelan dan Penomoran DOF Sistem Dengan Bracing...49

Gambar 3.5 : Sudut Elemen Truss Terhadap Sumbu Global...50

Gambar 3.6 : Permodelan Sistem Dengan Bracing dan Damper...51

Gambar 3.7 : Ss untuk gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko tertarget(MCER),kelas situs SB ( sumber : SNI 1726-2012 )...55

Gambar 3.8 : S1 untuk untuk gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) , kelas situs SB ( sumber : SNI 1726-2012 )...56

Gambar 3.9 : Desain Respon Spektra ( Sumber : SNI 1726-2012 )...59

Gambar 3.10 : Respon spektra dengan damping 5%...60

Gambar 3.11 : Shear Building 2 lantai...61

Gambar 3.12 : (a) bentuk sistem struktur (b) bentuk perpindahan pada mode 1 dengan Tn1 (c) bentuk perpindahan pada mode 2 dengan Tn2...62

Gambar 4.1 : Model bangunan dengan damper...67

Gambar 4.2 : Permodelan Sistem Dengan Bracing dan Damper...68

Gambar 4.3 : Permodelan Dengan Metode Lump Mass...69

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Rangkuman dari tipe damper pasif dari keuntungan dan kekurangan...34

Tabel 3.1 : Dimensi kekakuan bangunan lantai 5...52

Tabel 3.4 : Klasifikasi situs ( Sumber : SNI 1726-2012 )...54

Tabel 3.5 : Koefisien situs Fa ( Sumber : SNI 1726-2012 )...56

Tabel 3.6 : Koefisien situs Fv ( Sumber : SNI 1726-2012 )...56

Tabel 3.7 : Koefisien damping...58

Tabel 5.1 : Perbandingan waktu getar fundamental...83

Tabel 5.2 : Perbandingan gaya gempa bangunan 5 lantai...83

Tabel 5.5 : Perbandingan perpindahan bangunan lantai 5...84

Tabel 5.8 : Perbandingan strain energy pada bangunan lantai 5...85

Tabel 5.11 : Perbandingan dissipated energy pada bangunan lantai 5...86

(13)

DAFTAR NOTASI

Fy = Tegangan leleh material Vy = Gaya leleh Material Kf = Kekakuan frame Kd = Kekakuan damper Kb = Kekakuan damper Δ = Perpindahan

Ks = Kekakuan sistem struktur V = Gaya geser lateral

Δy = Perpindahan saat mulai terjadi kelelehan Θb = Sudut kemiringan bracing

E = Modulus elastisitas bahan I = Inersia Bahan

Bs = Faktor koefisien damping untuk periode pendek B1 = Faktor koefisien damping untuk periode 1 detik

SDs = Parameter percepatan respon spektra desain untuk periode pendek SD1 = Parameter percepatan respon spektra untuk periode 1 detik

Ts = SD1/SDs

Ss = Parameter respon spektra percepatan gempa untuk periode pendek S1 = Parameter respon spektra percepatan gempa untuk periode 1 detik Keff = Kekakuan efektif damper

(14)

ωn = Frekuensi getar alami struktur Tn = 2π/ ωn = Waktu getar alami struktur

Sa = Parameter percepatan respon spektra dengan waktu getar T W = Berat keseluruhan struktur

(15)

ABSTRAK

Terjadinya gempa mengakibatkan gaya lateral terhadap struktur dan tingkat energi gempa yang masuk kedalam struktur akhirnya menimbulkan kerusakan bahkan kegagalan struktur.Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan telah memberikan suatu solusi untuk mengurangi dan meredam energi yang masuk dalam kedalam struktur yang diakibatkan gaya gempa yang dikenal dengan Seismic Devices yang dapat berupa sistem kontrol aktif dan sistem kontrol pasif.

Sistem kontrol pasif sendiri dapat dibagi menjadi beberapa jenis yaitu friction damper, viscoelastic damper, viscous damper, dan yielding damper.Yielding damper biasa juga disebut metallic steel damper karena menggunakan material logam baja sebagai bahannya dan menyerap energi gempa melalui deformasi lentur inelastis yang terjadi akibat pelelehan damper saat terjadi gempa.

Sistem damper ini dikoneksikan melalui bracing terhadap struktur sehingga perlu dilakukan analisis yang tepat dalam mendapatkan nilai perbandingan antara bracing,damper dan sistem struktur pemikul momen yang efektif dalam meredam energi gempa.Analisa ini menggunakan pendekatan analisa statik linear yang diberikan oleh FEMA 256 dalam mencari damping efektif yang bekerja dengan meninjau perpindahan yang terjadi.

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada masa kini , seiring dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan , perkembangan pada bidang konstruksi menjadi sangat pesat yang dimana disebabkan oleh peningkatan kebutuhan manusia dan tingkat pertumbuhan manusia yang semakin tinggi.Oleh karena itu, untuk mengimbangi hal tersebut harus diikuti perkembangan pada bidang konstruksi yang sejalan agar mampu memenuhi kebutuhan manusia kedepannya.Kenaikan jumlah penduduk yang terus menerus tidak sebanding dengan luas lahan yang tersedia yang dimana bersifat konstan sehingga berakibat terhadap lahan yang semakin sempit.Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan cara untuk mengatasi keterbatasan lahan tersebut untuk menghindari konflik yang lebih besar kedepannya.

Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sekarang ini , pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi seperti apartemen banyak dilakukan di indonesia untuk menanggulangi permasalahan keterbatasan lahan.Pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi tersebut sangat efisien dimana konsepnya adalah pemanfaatan lahan secara maksimal dan mampu dihuni oleh banyak manusia yang dimana memiliki elevasi bangunan yang cukup tinggi dan berat struktur yang besar sehingga dalam proses desain harus memperhitungkan kemampuan tanah dalam menahan struktur tersebut dan juga ketahanan struktur tersebut apabila terjadi gempa.

(17)

namun cara ini kurang efektif karena dapat memperbesar gaya gempa yang terjadi pada bangunan saat gempa terjadi.

Beberapa tahun terakhir,Para ilmuwan telah mengembangkan cara yang lebih efektif untuk mengatasi masalah gaya gempa yang terjadi pada struktur yaitu dengan menambahkan suatu alat peredam pada sistem struktur sehingga energi gempa yang masuk kedalam struktur dapat terdissipasi dan mampu mengurangi akibat gempa terhadap struktur.Alat peredam gempa yang ditambahkan pada struktur ini dinamakan

Seismic Devices.Alat ini meredam gaya gempa yang masuk kedalam struktur dengan cara menyalurkan energi gempa terhadap lokasi dimana energi gempa tersebut akan direduksi sehingga deformasi yang terjadi pada daerah sendi plastis tidak akan mengalami kerusakan dan kerusakan cenderung terjadi pada daerah yang mudah untuk diperbaiki saat terjadi gempa besar.

Seismic devices dipasang pada suatu struktur bertujuan untuk mendissipasi energi gempa yang masuk kedalam struktur dengan menambah massa struktur dan mengubah kekakuannya sehingga bangunan dapat dikontrol dan direncanakan dalam kondisi elastis saat terjadi gempa.

Seismic devices dapat digolongkan menjadi 3 yaitu : 1. Base Isolator System

2. Active Control System 3. Passive Control System

Base Isolator system terbuat dari bantalan karet berkekuatan tinggi yang dipasanag diantara kolom dan pondasi dan merupakan sistem untuk meminimalisir ataupun mencegah kerusakan pada struktur dengan cara mengisolasi struktur terhadap tanah sehingga saat terjadi gempa,gerakan tanah yang terjadi tidak langsung berdampak terhadap struktur melainkan melalui isolator terlebih dahulu sehingga pergerakan atau deformasi pada struktur menjadi lebih kecil.Base isolator bekerja hampir sama seperti suspensi pada mobil dimana mengizinkan mobil melalui medan yang kasar tanpa menyebabkan pengemudi terlempar dari kendaraan.Penggunaan Base Isolator hanya pada tanah keras dan bukan tanah lunak.

(18)

sesuai dengan gaya gempa yang terjadi namun dikarenakan menggunakan teknologi tinggi menyebabkan biaya maintenance dan pemasangannya sangatlah mahal.

Passive Control System merupakan sistem yang bekerja saat gaya gempa sudah masuk ke struktur sehingga tidak memerlukan sumber energi untuk melawan gempa seperti halnya sistem kontrol aktif.Sistem ini bekerja dengan menyerap sebagian energi gempa yang masuk melalui media yang bernama damper dimana saat terjadi gempa,maka damper akan mengalami deformasi inelastis terlebih dahulu saat menerima gaya gempa baru kemudian masuk ke struktur dengan gaya gempa yang sudah direduksi oleh damper tergantung terhadap jenis dampernya seperti Metallic Yielding Damper.

Metallic yielding Damper merupakan material baja yang digunakan sebagai media untuk mendissipasi energi gempa yang masuk kedalam struktur yaitu dengan mengalami deformasi inelastis dimana dipasang pada struktur dengan menyambungkan elemen truss pada struktur.Jenis damper ini lebih murah dibandingkan yang lain disebabkan oleh cara pemasangan yang relatif mudah dan harga alat ini sendiri lebih murah.Damper ini memiliki nilai kekakuan sendiri begitu juga dengan frame tempat pemasangan damper.Dalam mendesain struktur bangunan yang menggunakan damper,ada ditinjau stiffness ratio yang merupakan perbandingan kekakuan antara frame dengan damper dimana umumnya nilainya berkisar diantara 2-4.Agar dapat mereduksi gaya gempa,damper harus mengalami leleh terlebih dahulu dibandingkan frame,oleh karena itu muncul suatu ide untuk meneliti lebih lanjut pengaruh nilai stiffness ratio tersebut terhadap keefektifan desain bangunan bertingkat yang menggunakan damper dengan maksud tujuan untuk mendapatkan penggunaan damper yang efektif terhadap perencanaan bangunan bertingkat.

1.2. STUDI LITERATUR

Beberapa penelitian tentang damper telah dilakukan oleh peneliti-peneliti di seluruh dunia dan berdasarkan hasil penelitian tersebut,membantu untuk memahami perilaku dan kekuatan metallic steel damper dalam menyerap dan meredam energi gempa.Berikut hasil penelitiannya :

(19)

Saman Bagheri (2011) dalam penelitiannya tentang Distribusi ketinggian dari Stiffness Ratio dalam Mendesain Rangka Baja dengan Metallic Yielding Damper yang Optimum dengan meninjau 2 model bangunan yakni 5 tingkat dan 10 tingkat menghasilkan kesimpulan bahwa nilai SR lebih dari 2 diperlukan untuk lantai yang lebih tinggi sedangkan nilai SR yang lebih rendah dari 2 diperlukan untuk lantai yang lebih rendah dalam mendissipasi energi gempa secara optimum.

Penelitian oleh Daniel R.Teruna (2013) tentang Peningkatan Kemampuan Bangunan dengan Hysteretik Steel Damper pada Beberapa eksitasi dengan melakukan analisa non-linier time history analisis terhadap bangunan 7 tingkat dengan variasi Stiffness Ratio dari 2 sampai 5 dan juga nilai SR yang berbeda-beda pada setiap tingkatan memberikan hasil simpangan pada puncak bangunan lebih rendah dengan nilai SR = 3 dan juga indeks kerusakan yang terjadi pada struktur lebih efektif.

Pada penelitian tentang Studi dan Permodelan Perilaku Dinamis dari Struktur dengan Sistem Dissipasi Energi dengan Tipe ADAS meneliti tentang pengaruh kekakuan damper pada bangunan dengan waktu getar pendek dan menhasilkan kesimpulan bahwa penggunaan elemen ADAS akan lebih efektif dengan kekakuan yang lebih tinggi ketika struktur menghadapi gempa tinggi atau menengah.(S.Rais , 2013)

(20)

Gambar 1.1. Perbandingan struktur konvensional dengan struktur dengan seismic devices Pada implementasi metallic steel damper terhadap struktur,damper biasanya dipasang pada bagian tengah balok diantara 2 buah kolom yang dihubungkan dengan bracing seperti yang terlihat pada gambar 1.2.

Gambar 1.2. Contoh pemasangan metallic yielding damper di lapangan

Metallic yielding damper

Bracing

(21)

1.3. PERUMUSAN MASALAH

Pemasangan dan instalasi damper pada struktur perlu perencanaan yang matang dan akurat untuk mendapatkan jenis dan ukuran damper yang efektif dalam meredam energi gempa yang masuk kedalam struktur.Menurut Tsai,et al (1993) nilai SR yang direkomendasikan adalah berkisar 2-4 untuk periode getar pendek,medium sampai dengan panjang.Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang bagaimana nilai SR yang efektif terhadap variasi bangunan bertingkat dalam meredam energi gempa.Dengan permodelan variasi tingkatan bangunan seperti gambar ,perumusan masalah pada tugas akhir ini adalah mencari tahu pengaruh nilai stiffness ratio terhadap struktur dan analisis dibantu dengan program SAP 2000.

Gambar 1.3.Model bangunan yang ditinjau (a)bangunan 3 lantai , (b) bangunan 6 lantai ,(c) bangunan 9 lantai

1.4. MAKSUD DAN TUJUAN

(22)

1.5. PEMBATASAN MASALAH

Pembatasan masalah yang diambil dari pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Bangunan yang ditinjau hanya 3 model yakni lantai 5,7,dan 9. 2. Hasil pembahasan yang ditinjau yaitu deformasi bangunan. 3. Perencanaan gaya gempa dengan SNI gempa 2012

4. Nilai stiffnes ratio yang di analisis digunakan 3 nilai yaitu 2,3, dan 4 5. Menggunakan program Microsoft Excell 2010 dalam analisis. 6. Jenis damper yang digunakan yaitu metallic steel damper. 7. Menggunakan analisa statik linier.

1.6 METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah metode literatur dimana data-data yang diperlukan diasumsikan berdasarkan kondisi dilapangan dan hasil-hasil penelitian terdahulu juga masukan informasi dari dosen pembimbing.

(23)

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Gambaran garis besar penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN

Terdiri dari latar belakang,studi literatur,perumusan masalah,maksud dan tujuan, pembatasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang penjelasan umum,teori-teori yang berkaitan dan mendukung penelitian tentang tugas akhir dan juga aplikasi lapangan.

BAB 3 : METODE PENELITIAN

Berisi tata cara perhitungan dan analisa yang dilakukan di penelitian ini.

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang hasil analisa dan perhitungan lalu perbandingan hasil penelitian tugas akhir.

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

(24)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PENGENALAN SISTEM DISSIPASI ENERGI

Saat gempa terjadi terhadap suatu sistem struktur,maka struktur akan menerima gaya dinamis yang sangat besar selama frekuensi getaran yang berlangsungdan berdampak pada kerusakan – kerusakan yang terjadi pada sistem struktur.Oleh karena itu,para ahli menggunakan suatu cara alternatif untuk mereduksi energi yang masuk ke sistem struktur dengan mengizinkan terjadinya kerusakan-kerusakan dalam batasan kondisi struktur masih plastis(struktur tidak runtuh) untuk mereduksi dan menyerap energi dengan terjadinya deformasi siklik pada tempat tertentu.Hasilnya adalah saat terjadi gempa,maka struktur akan memasuki kondisi daktail dimana terjadi kerusakan-kerusakan namun struktur masih dapat bertahan.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada 20 tahun terakhir,para ahli telah mengembangkan sistem perlindungan baru yang diaplikasikan pada sistem struktur untuk meningkatkan tingkat keamanan dan mengurangi indeks kerusakan pada struktur saat terjadi gempa dimana pada cara konvensional kerusakan yang terjadi pada struktur setelah terjadi gempa tidak dapat diperbaiki.Sistem ini bertujuan untuk mengontrol respon seismik pada struktur dan dissipasi energi yang dapat dipikul oleh sistem struktur dengan memodifikasi properti dinamis pada sistem struktur.

Sistem yang dikembangkan ini disebut juga sebagai seismic devices.saat ini telah dikembangkan beberapa jenis seismic devices yang diimplementasikan pada sistem struktur untuk menghadapi gaya gempa yaitu :

1. Active Control System

2. Passive Control System

3. Base Isolator System

(25)

dinamis sistem struktur dengan teknologi canggih yang disesuaikan dengan gaya gempa yang terjadi sehingga struktur tetap aman sedangkan pada base isolator didesain dengan menggunakan high rubber bearing yang biasanya ditempatkan pada sambungan antara pondasi dan kolom yang bekerja seperti sistem suspensi mobil saat gempa terjadi sehingga struktur bagian atas terpisah dengan struktur bagian bawah namun ada kekurangan yaitupada bangunan tingkat tinggi base isolator tidak dapat mengontrol

inter-storey drift yang cukup besar.Hal ini dapat diatasi oleh sistem kontrol pasif.Oleh karena itu,bisa dikatakan bahwa sistem kontrol pasif merupakan metode yang paling praktis untuk mengatasi gaya gempa.

Sistem kontrol pasif bekerja dengan menyerap energi getaran yang masuk kedalam sistem struktur sehingga energi akhir yang diterima oleh struktur hanya menyebabkan sedikit atau tidak ada kerusakan pada bagian-bagian struktur yang dapat diperbaiki dengan mengurangi deformasi yang terjadi pada struktur akibat gempa.Sistem kontrol pasif berdasarkan cara pemasangannya terdiri dari viscous damper,friction damper,viscoelastic damper dan yielding damper.Setiap damper ini memiliki keterbatasan dan sifatnya masing-masing.

(26)

Gambar 2.1 Sistem kontrol pasif (a) base isolation (b) Alat peredam energi (c) Peredam getaran dinamis ( Moreschi , 2000 )

(27)

2.1.1 VISCOELASTIC DEVICE

Viscoelastic device dapat dibagi atas 2 jenis yaitu : a. Fluid Viscoelastic Device

Merupakan damper liat yang menggunakan cairan liat sebagai sistem peredaman energi getaran.Energi yang datang diredam melalui pemanasan liat dan pergesekan antar partikel cairan dan komponen alat.Alat ini memiliki kelebihan yakni tidak sensitif terhadap perubahan suhu dan dapat didesain dengan model linier ataupun model bilinier.Alat ini umum dipakai pada pesawat dan militer. b. Solid Viscoelastic Device

Tipikal dari solid viscoelastic device terdiri dari lapisan material polimetrik yang direkatkan diantara pelat baja.Alat ini bekerja meredam energi yang datang dalam bentuk energi panas saat menghadapi deformasi geser siklik.Viscoelastic damper telah digunakan untuk memperkuat bangunan dalam menghadapi gaya gempa dan pembangunan dari fasilitas baru dan juga telah sukses dalam mereduksi respon dari struktur terhadap angin pada bangunan tingkat tinggi.

2.1.2 HYSTERETIC DEVICE

Hysteretic device terbagi 2 jenis yaitu : a. Metallic Yielding Damper

Terjadinya deformasi inelastis pada bagian-bagian sistem struktur dapat mendissipasi energi gempa yang masuk kedalam struktur.Prosedur desain struktur terhadap gempa sekarang memanfaatkan fakta tersebut dengan menentukan kondisi struktur yang mengalami deformasi inelastis saat gempa terjadi.Oleh karena itu,dengan memanfaatkan hal tersebut pada awal abad ke-17 dikembangkan yielding metallic element dengan tujuan mengalami deformasi inelastis sebelum struktur saat terjadi gempa sehingga energi gempa yang masuk kedalam struktur dapat terdissipasi.

b. Friction Device

(28)

implementasi terhadap sistem struktur untuk respon seismik baru dikembangkan pada tahun 1970.Alat ini tidak sensitif terhadap suhu dan memiliki perilaku histeretik yang stabil.

2.2 FLUID VISCOELASTIC DEVICE

Fluid viscoelastic device merupakan damper yang digunakan secara luas sebagai sistem isolasi terhadap guncangan dan getaran pada pesawat luar angkasa dan aplikasi kemiliteran yang bekerja dengan prinsip umum ketahanan pada cairan liat untuk mengalir ke lubang yang terbatas.Alat ini telah diaplikasikan untuk mendissipasi energi gempa yang cukup besar pada struktur yang memikul gaya gempa dengan melalui pemanasan liat.Selain itu,tingkat ketergantungan alat ini terhadap viscous forces

berbeda dengan displacement dependent forces dan tidak secara langsung meningkatkan gaya maksimum yang terjadi pada sistem struktur utama.

Fluid viscoelastic damper bisa didesain untuk menunjukkan perilaku linier pada rentang frekuensi yang luas dan juga bisa didesain untuk hampir tidak terpengaruh oleh perubahan temperatur yang terjadi pada sistem struktur saat gempa terjadi.Oleh karena itu,jika dengan pemasangan damper didesain agar struktur tetap dalam kondisi elastis saat terjadi gempa,maka perilaku struktur dapat disimpulkan berperilaku elastis linier pada saat mendesain struktur.

Gambar 2.2 fluid viscoelastic devices aplikasi sistem struktur penahan gempa

(29)

Pada aplikasi penggunakan fluid viscoelastic damper untuk sistem struktur penahan gempa,digunakan metode trial and error .Penempatan dari pemasangan damper divariasikan dengan jumlah damper yang dipasang divariasikan sampai mencapai damping ratio yang diinginkan.Cara lain untuk mendesain damper ini juga bisa dilakukan dengan menentukan besaran reduksi terhadap respon struktur yang dikehendaki lalu melakukan analisa terhadap jumlah dan penempatan damper dengan menggunakan prosedur desain optimalisasi.

(30)

[image:30.595.152.458.59.665.2]

(31)

[image:31.595.177.436.95.597.2]

(32)

2.3 SOLID VISCOELASTIC DEVICE

Solid viscoelastic device bergantung pada mekanisme deformasi akibat gaya geser dari material polimetrik untuk mendissipasi energi gempa yang masuk kedalam struktur saat gempa besar terjadi.Pemasangan alat ini juga menambah kekakuan struktur secara keseluruhan disamping menambah kemampuan redaman atau damping ratio struktur.Gambar 2.6 menunjukkan tipe solid viscoelastic device yang digunakan untuk merehabilitasi struktur akibat gempa.

Solid viscoelastic device dan fluid viscoelastic device berbeda pada dasarnya dari segi material yang digunakan untuk mendissipasi energi namun dalam hal karakteristik respon siklik terhadap beban yang bekerja,kedua alat ini menunjukkan kesamaan.Respon daripada gaya-perpindahan sangat bergantung kepada kecepatan relatif diantara ujung-ujung dari alat tersebut,frekuensi dan amplitudo dari pergerakan,dan kondisi temperatur yang bekerja mencakup meningkatnya temperatur pada material viscoelastik yang disebabkan oleh beban siklik.Namun,dalam mendesain solid viscoelastic device sangatlah umum diasumsikan bahwa perubahan temperatur pada material sangatlah kecil dan alat ini memikul tingkat gaya regangan menengah sehingga karakteristik daripada gaya dan perpindahan pada alat ini bisa ditunjukkan dengan model persamaan linier.

[image:32.595.225.412.559.676.2]

Asumsi yang digunakan pada desain solid viscoelastic damper adalah model linier sehingga struktur yang didesain tetap dalam kondisi elastis dengan penambahan pemasangan solid viscoelastic device.

Gambar 2.6 tipe solid viscoelastic device untuk struktur penahan gempa

(33)

2.4 FRICTION DEVICES

Alat friction device ini memiliki perilaku histeretik yang sama dengan metallic yielding device.Saat terjadi gempa besar,maka alat ini akan memasuki kondisi daktail dan mendissipasi energi gempa yang masuk melalui gesekan antara 2 buah benda padat.Alat ini juga tidak sensitif terhadap suhu,memilik sifat histeretik yang stabil dan performa yang bagus dalam penggunaannya.Gambar 2.7 menunjukkan skema bentuk

friction device dalam aplikasi struktur terhadap gaya gempa.

Walaupun memiliki karakteristik yang sama antara friction device dan metallic yielding device namun secara prinsip dalam mendissipasi energi kedua alat ini memiliki perbedaan.Gaya maksimum yang terjadi pada friction device dikontrol melalui slip load

sedangkan gaya maksimum yang terjadi pada metallic yielding device dikontrol melalui

yield load atau gaya leleh dan ditambah dengan strain hardening.Secara virtual,batas beban kombinasi yang diinginkan dan perpindahan maksimumnya dapat ditentukan dengan mudah.Namun,dengan mempertimbangkan besarnya batasan beban energi yang terdissipasi (area dibawah kurva gaya-perpindahan) akan menjadi lebih kecil karena tidak adanya serbuan pada alat tersebut saat memasuki rentang inelastis.Pada kasus ini,struktur akan berperilaku sebagai braced-frame.

Pada pembahasan diatas maka dapat terlihat bahwa dalam mendesain friction device yang optimal menunjukkan persamaan masalah yang dihadapi dalam mendesain

metallic yielding damper.Saat properti mekanis dari friction device teridentifikasi maka kemudian digunakan model Bouc-Wen kontinu untuk mengestimasi respon siklik dari elemen geser.Peningkatan performa seismik struktur didapat dengan menggabungkan

(34)

[image:34.595.123.485.71.387.2]

Gambar 2.7 tipe friction device untuk struktur penahan gempa (a) Sumitomo friction damper, (b) Pall friction device ( Moreschi , 2000 )

(35)

[image:35.595.132.486.72.347.2]

(36)

[image:36.595.113.501.71.406.2]

Gambar 2.9 Kurva histeretik yang dihasilkan model Bouc-Wen dalam pembebanan sinussoidal untuk nilai frekuensi dan amplitudo deformasi yang berbeda (a) bracing

(37)

[image:37.595.126.487.77.387.2]

(38)

2.5 METALLIC YIELDING DEVICE

Metallic yielding device merupakan alat berupa baja yang bekerja dengan prinsip bahwa saat suatu elemen struktur mengalami kelelehan maka energi yang masuk kedalam struktur terdissipasi dimana alat ini didesain untuk mengalami deformasi inelastis atau kelelehan dan struktur tetap dalam kondisi elastis sehingga struktur secara keseluruhan tetap aman.

Beberapa tipe metallic yielding damper telah dikembangkan dalam berbagai literatur namun the Bechtel added damping dan stiffness(ADAS) dan Triangular plate added damping and stiffness(TADAS) lebih sesuai untuk memperkuat struktur yang telah mengalami gaya gempa ataupun untuk pembangunan gedung baru.Bentuk gambaran tipe konfigurasi alat ini dapat dilihat pada gambar 2.11.

(39)

Dikarenakan oleh bentuknya,pelat logam pada alat tersebut memikul tegangan lentur yang sama disepanjang bentangnya.Hal ini menyebabkan saat tegangan yang terjadi telah mencapai tegangan leleh,maka deformasi inelastis terjadi hampir diseluruh volume alat tersebut.Selama pembebanan siklik,pelat logam ini akan memikul mekanisme hysteretik dan plastifikasi atau deformasi inelastis yang terjadi pada pelat ini menyerap sejumlah energi dari energi getar struktur.Selain itu,dengan aplikasi damper ini pada struktur yang dihubungkan dengan bracing maka hal ini akan secara langsung menambah kekakuan struktur secara lateral yang berdampak pada menurunnya deformasi dan dampak yang terjadi pada struktur saat gempa terjadi.

Penting untuk diketahui bahwa keterbalikan dari viscoelastic device yang dimodelkan dengan linier,metallic yielding damper secara absolut bekerja secara nonlinier yaitu saat pelat logam mengalami deformasi inelastis yang diikuti dengan perubahan mendadak daripada kekakuan elemen akibat dari pembebanan.Walaupun perilaku dari damper ini bersifat nonlinier akan tetapi struktur utama maupun bracing tetap bisa didesain berada pada kondisi elastis saat terjadi gempa dikarenakan oleh deformasi kelelehan pada damper didesain relatif kecil terhadap deformasi kelelehan bracing maupun struktur utama.

2.5.1 MODEL ANALITIS METALLIC YIELDING DAMPER

Respon daripada perpindahan dan gaya selama masa pembebanan siklik yang berubah-ubah dari metallic yielding damper sering diperkirakan sebagai model multi-linier yang diskrit seperti elasto-plastic,model tri-linier,dan model bilinier.Untuk mengidentifikasi parameter yang digunakan dalam desain metallic yielding damper

sering digunakan model bilinier yang simpel.Gambar 2.12 menunjukkan bentuk struktur dengan tambahan metallic yielding damper. Kombinasi kekakuan antara sebuah damper yang dihubungkan dengan 2 buah bracing disebut device-braces stiffness( Kbd ).Karena damper dan bracing dihubungkan secara seri maka dapat digunakan persamaan :

Dimana , B/D adalah rasio dari kekakuan 2 buah bracing dan kekakuan damper

b

k D B/ 

( 2.1 )

( 2.2 ) D B k k k k d d b bd / 1 1 1 1 _1  _

(40)

Sehingga,kekakuan sistem struktur secara total dengan adanya damper adalah ekuivalen dengan

Dimana : Kf = kekakuan frame

Perbandingan antara kekakuan device-braces terhadap kekakuan lateral struktur didefinisikan sebagai SR( Xia dan Hanson,1992 ) :

SR =

Konsep dari penggunaan metallic yielding damper adalah damper didesain harus memiliki deformasi kelelehan(Δyd) lebih rendah daripada deformasi kelelehan struktur (Δyf) sehingga damper dapat menyerap energi saat device mengalami kelelehan sebelum terjadi kerusakan pada sistem struktur.Gaya leleh daripada elemen yang mengalami kelelehan,disimbolkan sebagai Vy,dapat dirumuskan sebagai berikut :

Vy = Kd.Δyd = Kbd.Δy

Dimana : Δyd = deformasi dari damper

Δy = deformasi device-braces

Dengan menstubtitusikan persamaan (1),(3),(4) ke persamaan (5) maka persamaan (5) dapat diganti dengan menggunakan parameter SR(stiffness Ratio) sebagai berikut :

Persamaan (6) merupakan gambaran dasar dari parameter yang digunakan pada model bilinier yang diasumsikan.Dapat terlihat bahwa ada 4 parameter yang digunakan dalam model bilinear ini yaitu gaya leleh(Vy) ,deformasi kelelehan dari alat damper(Δyd),rasio kekakuan antara brace-device dengan struktur utama(SR) dan rasio kekakuan antara damper dan bracing(B/D).

f bd

s

k





( 2.4 ) ( 2. 3 )

( 2. 5 )

yd f

y SRk _B _D

V 

       / 1

(41)

Model bilinear yang didapatkan dari persamaan diatas menggambarkan model perilaku hysteretik dari elemen metallic yielding damper.Dikarenakan oleh penyederhanaan secara matematis,bentuk ini menyediakan cara yang nyaman untuk menemukan hubungan antara parameter dari model ini.Namun,model bilinear ini diasumsikan sebagai idealisasi dari model sebenarnya dan bukan merupakan representasi utama dari perilaku metallic yielding damper.

[image:41.595.114.481.227.491.2]

Gambar 2.13 Bentuk pemasangan metallic yielding damper pada komponen struktur

(42)

[image:42.595.111.510.422.667.2]

Gambar 2.12 Model Bilinier hubungan kekakuan damper dan sistem

2.5.2 SIFAT-SIFAT METALLIC YIELDING DAMPER

Perilaku hysteretik dari metallic yielding damper ditunjukkan dengan grafik antara gaya leleh dan kekakuan elastis dari damper seperti yang terlihat pada gambar 2.15.Kegunaan atau performa dari damper ini merupakan fungsi dari kekakuan elastis struktur dan karakteristik dari damper.

(43)

Untuk mendefinisikan sifat-sifat damper dengan hubungan terhadap sifat-sifat struktur maka diekspresikan dalam persamaan berikut :

f = = Rasio dari kekakuan damper dan total kekakuan struktur

g = = Rasio dari gaya leleh damper dan gaya leleh struktur

Persamaan ini dapat digunakan untuk menghitung ekuivalen viscous damping dengan menggunakan persamaan :

=

Dimana :

Wd = Dissipasi energi hysteretik

Ws = Strain energy

Wd merupakan area yang berada dibawah kurva hysteretik dengan nilai perpindahan Δ yang dihitung dengan persamaan :

Wd = 4 Vy (Δ – Δyd)

Dimana : Δyd adalah deformasi kelelehan dari damper

Ws merupakan strain energy atau energi akibat tegangan yang dihitung dengan menggunakan persamaan :

Ws = ( KsΔ + KdΔyd )

Lalu,dari persamaan (9),(10),dan(11) dapat disubstitusikan untuk mendapatkan nilai dari rasio damping sebagai berikut :

=

_{( KsΔ + KdΔyd )}2Vy (Δ – Δyd)

Substitusikan nilai dari Vy=Kd.Δyd dan Kd=f.Ks sehingga didapat :

=

2f.Ks.Δyd.(Δ – Δyd)_{( KsΔ + f.KsΔyd )}

( 2.7 )

( 2.8 )

( 2.9 )

( 2.10 )

( 2.11 )

( 2.12 )

(44)

Sehingga didapat persamaan untuk mendapatkan nilai damping ratio dengan parameter perpindahan dan rasio kekakuan damping dan struktur sebagai berikut :

=

2f.Δyd.(Δ – Δyd)_{( Δ + f.Δyd )}

2.5.3 SIFAT-SIFAT HYSTERETIK UMUM

Deformasi kelelehan dari struktur,Δ,dapat ditunjukkan dalam hubungan antara sifat-sifat elastis struktur yaitu kekakuan dan gaya leleh sebagai berikut :

Δ = Vs / Ks

Dan deformasi kelelehan dari damper,Δy,juga dapat ditunjukkan dengan hubungan elastis dari sifat-sifat struktur sebagai berikut :

Δy = Vy / Kd = .

. = Δ

Lalu dengan mensubstitusikan persamaan (15) dan (16) ke persamaan (14) didapat :

β = . . ( − )

.

Dengan menyederhanakan persamaan diatas maka bisa kita dapatkan nilai dari rasio damping dengan parameter perbandingan rasio kekakuan antara damper dan struktur,f,dan juga perbandingan gaya leleh antara damper dan struktur sebagai berikut :

β = . .( )

( )

Persamaan (18) dapat digunakan untuk menghasilkan grafik hubungan antara variasi dari nilai f dan nilai g seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2.16.

( 2.14 )

( 2.15 )

( 2.16 )

( 2.17 )

(45)

[image:45.595.106.512.84.333.2]

Gambar 2.16 Grafik fungsi nilai rasio damping terhadap nilai f dan g ( Kelly , 2001 )

[image:45.595.114.478.388.609.2]

(46)

2.5.4 RESPON SISTEM DENGAN DAMPER

Respon dari struktur diasumsikan sebagai struktur visco-elastis dengan damper yang diestimasikan dengan metode analisa modal getaran acak.Pendekatan ini memberikan analisa yang efisien dari indeks perfoma dan gradien informasi yang didapatkan dengan prosedur yang dioptimalisasikan.Metode superposisi modal sudah tidak valid dalam melakukan analisa non-linier pada sistem sehingga respon dan indeks perfoma dari sistem harus didapatkan dengan melakukan analisa riwayat waktu dengan variabel acak dari data gempa yang terjadi termasuk data aktual maupun simulasi gempa.

Persamaan gerak pada bangunan geser dalam analisa bidang dimodifikasi sedikit untuk memasukkan setiap alat penahan gempa yang diinstalasi pada setiap lantai dan dapat dituliskan dengan :

M ẍ(t) + Cs ẋ(t) + Ks x(t) + ∑ Pd(t) = - M E Ẍ(t)

Jika gaya Pd(t) digunakan dengan memasukkan elemen damper d pada struktur yang dikarakteristikkan oleh model Bouc-Wen,maka persamaan diatas dapat dituliskan kembali menjadi :

Pd(t) = SRd Ksd_{[ α Δd(t) + (1-α) Δy}d_{hd(t) ]}

Δyd ḣ(t) – ∆̇d(t) + γ ∆̇ | hd(t) |ℎ ( )|η-1 + β ∆̇d |ℎ ( )|η = 0

Dimana : Δyd_{= Deformasi leleh dari pasangan damper dan bracing}

Ksd_{= Kekakuan dari lantai dimana damper terpasang}

Dengan mengkombinasikan persamaan (20) dan (21) terhadap persamaan gerak (19) maka persamaan gerak yang lengkap dari sistem struktur dapat dituliskan sebagai berikut :

Mẍ(t)+Cs ẋ(t)+( Ks+α∑ SRd Ksd T_{) x(t)+(1-α)SRdKs}d_Δyd_{hd(t) = -}_{M E}_Ẍ(t)

Δyd ḣd(t) - T ẋ(t) + γ | ẋ(t)| hd(t) |ℎ ( )|η-1 + β T ẋ(t)|ℎ ( )|η = 0

( 2.19 )

( 2.20 )

( 2.21 )

(47)

Dalam pendekatan ini,persamaan (22) harus dituliskan kembali dalam bentuk persamaan integrasi orde pertama dan dalam bentuk ini persamaan dari sistem dapat diselesaikan dengan beberapa metode yang akurat dan efisien.

Untuk persamaan (22),kondisi dari perilaku dinamis sistem ditunjukkan dalam bentuk perpindahan,kecepatan dan vektor variabel hysteretik sebagai berikut :

( ) = ẋ( )( ) ℎ( )

Persamaan diferensial orde pertama dari persamaan sistem adalah :

ẍ( ) ẋ( )

ḣ( ) = g [ x(t),ẋ(t),h(t),Ẍg(t),t ]

Dengan menggunakan persamaan (22),bentuk dari diferensial orde pertama dari sistem dapat didefinisikan secara eksplisit sebagai berikut :

ẍ(t)= -M-1[Cs ẋ(t)+( Ks+α∑ SRd Ksd T)x(t) +(1-α)SRdKsdΔydhd(t) -E Ẍ(t)

ẋ(t) = ẋ(t)

ḣd(t) = _∆ [ T_{ẋ(t) - γ}_{| ẋ(t)|}_hd(t)_{|ℎ ( )|}η-1_{+ β} T_ẋ(t)_{|ℎ ( )|}η_{] ; d =1,2,...,n}

Untuk instalasi alat yang diberikan,maka kuantitas dari respon bisa didapatkan dengan kombinasi linier dalam kondisi sistem sebagai berikut :

R ( d,n,T ) = T z(t)

Dimana : T adalah matrix transformasi dari dimensi yang tepat

( 2.23 )

( 2.24 )

(48)

2.6 PENELITIAN TERDAHULU DAMPAK DAMPER PASIF TERHADAP MITIGASI BENCANA GEMPA

Saat ini,masih sedikit tata cara perhitungan yang komprehensif dalam pengimplementasian efek dari penggunaan sistem dissipasi energi untuk respon dinamis struktur namun beberapa penelitian yang berhubungan masih dapat ditemukan.

Mohamad Ghasem dan Ali Ghamari (2012) menyimpulkan bahwa penggunaan torsional damper sangat ekonomis dalam meredam gempa juga mudah untuk diperbaiki setelah terjadinya gempa.Hasil uji eksperimental menunjukkan bahwa torsional damper memiliki kurva hysteresis yang stabil dan sempurna.Torsional damper juga memperlambat sifat non linier dari diagonal brace sehingga meningkatkan performa struktur secara keseluruhan.

Menurut Xia dan Hanson (2010) pada penelitian tentang pengaruh parameter elemen damping dan kekakuan pada bangunan tahan gempa secara signifikan mampu meningkatkan kapasitas dissipasi energi dalam struktur bangunan sehingga meningkatkan keamanan struktur tersebut.

Hasil T.L.Karavasilis , A.I. Dimopouluos dan E.Hale (2012) dalam penelitian tentang design gempa dan evaluasi kerusakan minimal pada frame yang dilengkapin dengan steel yielding damper dan viscous damper menyimpulkan bahwa bangunan dengan slit devices dan nonlinier viscous damper menghasilkan kekuatan struktur yang lebih tinggi dengan menghindari kelelehan pada struktur utama bangunan dan akselerasi total pada lantai juga dapat direduksi saat menerima penyimpangan reduksi yang signifikan dengan mendesain struktur yang dikurangi kekuatannya dan digunakan tambahan viscous damping.

(49)

Menurut Daniel R.Teruna,Taksiah A.Majid,dan Bambang Budiono (2013) dalam penelitian tentang Peningkatan Kemampuan Bangunan dengan Hysteretik Steel Damper pada Beberapa eksitasi menyimpulkan bahwa instalasi daripada hysteretik steel damper dapat mengurangi tingkat penyimpangan dan kebutuhan energi hysteretik pada struktur utama.

Penelitian-penelitian ini memberikan banyak kontribusi terhadap optimalisasi penggunaan daripada sistem dissipasi energi sehingga dapat dikembangkan untuk mencari desain yang optimal dari perletakan dan penggunaan damper dengan mempertimbangkan sifat-sifat karakteristik dari damper untuk meningkatkan indeks performa dari struktur.

Adapun hasil penelitian terhadap berbagai jenis damper pasif yang telah digunakan saat ini dapat dilihat pada Tabel 2.6.1.

VISCOUS FLUID DAMPER SOLID VISCOELASTIC DAMPER METALLIC DAMPER FRICTION DAMPER BENTUK UMUM IDEAL PERILAKU HYSTERETIK

KELEBIHAN 1.Bekerja pada deformasi rendah 2.Dimodelkan linier untuk penyederhana an 3.Tidak 1.Bekerja pada deformasi rendah 2.Menyediaka n gaya kembali(restor ing force) 3.Bersifat linier sehingga 1.Perilaku hysteretik yang stabil 2.Tahan uji dalam masa yang cukup lama 3.Tidak sensitif 1.Eneri dissipasi per siklus yang tinggi

(50)

bergantung pada temperatur dan sifat frekuensi yang tinggi 4.Terbukti performa pada kemiliteran memudahkan permodelan terhadap temperatur ambient 4.Perilaku dan material familiar terhadap aplikasi teknik

KEKURANGAN 1.Kemungkin an kebocoran pada cairan 1.Kapasitas deformasi yang terbatas 2.Tergantung kepada frekuensi dan temperatur 3.Kemungkina n terjadinya koyak pada material 1.Membutuh kan pergantian setelah menerima gaya gempa 2.Bersifat nonlinier yang membutuhka n analisa nonlinier 1.Gesekan permukaan yang berubah terhadap waktu 2.Sifat nonlinier yang kuat sehingga membutuhkan analisa nonlinier yang tinggi 3.Deformasi permanen jika tidak ada mekanisme gaya restorasi

[image:50.595.93.532.69.613.2]

(51)

2.7 APLIKASI DAMPER PADA STRUKTUR

Dengan berbagai studi dan hasil eksperimen yang meyakinkan mengenai performa dari metallic yielding damper sebagai sistem dissipasi energi pada struktur yang memikul gaya gempa,maka implementasi damper ini terhadap struktur secara keseluruhan pun dilakukan.Aplikasi pertama dari damper ini pertama dilakukan di Jepang dan New Zealand.Di New Zealand,Penggunaan daripada damper ini meliputi balok baja pemikul torsi sebagai damper yang dipasang pada pier dari jembatan Rangitikei.

Aplikasi lain dari damper ini adalah pada bangunan 13 tingkat Izagaza #38-40 yang ditunjukkan pada gambar 2.18.

(52)

Gambar 2.19 Gabungan bracing dan damper pada bangunan Izagaza #38-40 ( M.C. Constantinu , 1998 )

Bangunan ini merupakan bangunan beton dengan dinding bata yang dibangun pada akhir tahun 1970.Peningkatan kekuatan struktur setelah menerima gempa pada tahun 1985 tidak begitu berhasil karena terjadi kerusakan tambahan akibat gempa pada tahun 1986 dan 1989.Alternatif lain yang digunakan untuk memperkuat struktur ini adalah dengan menambahkan elemen ADAS yaitu pemasangan sejumlah 250 damper pada struktur luar untuk membuat struktur tetap dapat digunakan selama pemasangan damper.Hasil analisa struktur menunjukkan bahwa periode dasar dari struktur mengalami penurunan dari 3,82 detik menjadi 2,33 detik lalu secara berturut-turut dari 2,24 detik menjadi 2,01 detik dikarenakan elemen ADAS menambah kekakuan struktur secara total.Reduksi sebesar 40% tercapai pada penyimpangan antar tingkat dengan menahan gaya geser dasar yang sama.

(53)

Gambar 2.20 Rumah sakit kardiologi dengan dinding penopang luar dan damper ADAS ( M.C. Constantinu , 1998 )

Peningkatan performa struktur dalam menghadapi gaya gempa untuk sistem struktur utama beton adalah dengan menambahkan dinding penopang luar dan damper ADAS sebanyak 90 buah seperti yang terlihat pada gambar 2.20.Pembangunan dari sistem perkuatan struktur ini didesain khusus untuk meminimalkan terganggunya kinerja rumah sakit selama masa kerja.Hasil analisa menunjukkan bahwa terjadi reduksi baik dari gaya geser dasar dan juga simpangan antar tingkat.

(54)

[image:54.595.107.517.74.303.2]

Gambar 2.21 Bangunan IMSS Reforma,Kota Meksiko ( M.C. Constantinu , 1998 )

(55)

Gambar 2.22 Tampak luar dari pemasangan bracing dan damper pada bangunan IMSS Reforma di kota Meksiko ( M.C. Constantinu , 1998 )

[image:55.595.158.466.70.282.2]

Saat ini cukup banyak bangunan-bangunan yang mulai mengaplikasikan damper jenis ini pada elemen struktur sebagai sistem peredam gempa dan berbagai bentuk dari damper ini juga telah dikembangkan untuk memaksimalkan performa damper ini untuk mendissipasi energi gempa.Beberapa contoh lain dari aplikasi damper dilapangan bisa dilihat pada gambar berikut :

(56)

2.8 SIFAT DAN PERILAKU BAJA TERHADAP PEMBEBANAN BERULANG

Ketahanan material baja terhadap pembebanan yang berulang dan terus menerus sangat dipengaruhi oleh faktor daktalitas material baja.Umumnya material baja yang memiliki daktalitas yang tinggi adalah baja lunak dan sedang sedangkan baja keras cenderung cepat mengalami fraktur atau keretakan dikarenakan oleh kadar karbon pada material baja yang cukup tinggi.Disebabkan oleh nilai daktalitas yang tinggi dibandingkan material yang lain menjadi alasan berkembangnya metallic yielding damper yang memanfaatkan perilaku inelastis material baja.Adapun beberapa sifat dan perilaku baja yang digunakan sebagai parameter dalam mendesain damper sebagai sistem dissipasi energi gempa adalah kekakuan,daktalitas dan deformasi.

2.8.1 KEKAKUAN

Kekakuan merupakan suatu besaran gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah sistem mengalami deformasi sebesar satu satuan.Kekakuan merupakan fungsi dari gaya dan deformasi.Pada suatu sistem struktur biasanya bangunan sudah didesain untuk mampu menahan gaya vertikal dengan aman namun yang menjadi masalah adalah saat terjadi gempa,gaya gempa memberikan gaya lateral dinamis pada struktur sehingga perlu diperhitungkan deformasi lateral struktur.

Massa sistem struktur dan kekakuan lateral yang dimiliki struktur berhubungan erat dengan frekuensi natural struktur dan periode struktur yang merupakan parameter yang digunakan untuk mendapatkan nilai gaya geser dasar saat gempa terjadi.Gaya gempa yang terjadi pada struktur akan membuat struktur mengalami deformasi elastis sampai struktur mulai mengalami kerusakan dan memasuki kondisi inelastis.Jadi,semakin besar kekakuan sistem struktur maka gaya yang mampu dipikul struktur sebelum memasuki kondisi inelastis akan semakin besar.

(57)

[image:57.595.99.525.69.359.2]

Gambar 2.24 Hubungan deformasi dan gaya pada komponen struktur baja (sumber :H.Krawinkler,V.V.Bertero dan E.P. Popov,:Inelastic Behavior of Steel-to-Column Subassemblages,”Report no. EERC 71-7,University of California,Berkeley,1971) ( Chopra , 2012 )

2.8.2 DAKTALITAS

Daktalitas bisa didefinisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk terus mengalami deformasi dalam menerima gaya tanpa mengalami keruntuhan. Daktalitas biasanya ditentukan dari deformasi aksial tarik.

Baja mutu tinggi memiliki nilai daktalitas yang rendah atau bahkan memiliki nilai 1 yang berarti tidak memiliki daktalitas sama sekali.Sehingga saat material baja telah mengalami deformasi elastis maksimum maka baja tersebut akan langsung mengalami keruntuhan.

(58)

[image:58.595.102.523.88.370.2]

Gambar 2.25 Grafik hubungan tegangan-regangan baja

[image:58.595.101.523.407.695.2]

(59)

Dimana :

Fp = batas proporsional Fe = batas elastis

Fy = tegangan leleh baja Fu = tegangan fraktur

εsh = regangan saat terjadi strain hardening εh = regangan saat terjadi fraktur

Dari grafik diatas terlihat bahwa material baja akan mengalami 3 kondisi yaitu kondisi elastis dimana grafik membentuk grafik linier lalu kondisi plastis yaitu bertambahnya regangan dengan tegangan kurang lebih sama dengan tegangan leleh dan kondisi strain hardening yaitu kurva nonlinier sampai terjadi fraktur pada material baja.Semakin besar nilai regangan yang bisa dicapai baja setelah memasuki kondisi inelastis maka semakin besar daktalitasnya.

2.8.3DEFORMASI

Deformasi didefinisikan sebagai besaran perpindahan struktur dari posisi atau bentuk semula saat struktur mengalami gaya luar maupun gaya dalam.Dalam menilai kinerja suatu sistem struktur deformasi merupakan salah satu parameter yang paling penting.Suatu struktur biasanya didesain untuk memiliki kekakuan yang cukup untuk tetap dalam kondisi layan yang baik.

Dalam perencanaan ketahanan struktur terhadap gaya gempa,maka deformasi yang ditinjau adalah deformasi lateral struktur dimana pada peraturan-peraturan tentang desain gempa pada umumnya dengan mempertimbangkan keekonomisan maka struktur didesain untuk mengalami deformasi untuk berada pada kondisi daktail atau struktur mengalami kerusakan namun tidak mengalami keruntuhan.

(60)

Desain dari penempatan dan jumlah damper yang dipasang distruktur ditinjau kinerjanya dari keefektifan dalam mereduksi deformasi yang terjadi pada struktur dengan gaya gempa yang sama.Dalam hal ini,jika dibandingkan dengan struktur konvensional maka struktur dengan damper akan lebih aman dan lebih ekonomis karena tidak terjadi kerusakan besar pada struktur dan pelat baja damper yang rusak dapat diganti setelah gempa terjadi.

[image:60.595.149.448.265.505.2]

Perbandingan deformasi antara struktur konvensional dengan struktur yang menggunakan sistem dissipasi energi dapat dilihat pada gambar 2.27.

Gambar 2.27 Perbandingan deformasi struktur konvesional dengan struktur yang menggunakan sistem dissipasi energi

(61)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 DESAIN KEKAKUAN

Pada penelitian ini,parameter yang ditinjau adalah stiffness ratio antara kekakuan brace-device dan kekakuan frame yang disimbolkan sebagai SR dengan nilai 2,3 dan 4.Oleh sebab itu diperlukan desain dimensi daripada kolom bangunan dan juga dimensi profil bracing yang digunakan untuk mencapai nilai SR yang ditinjau.

[image:61.595.125.511.274.508.2]

Adapun model dari bangunan yang akan ditinjau dapat dilihat pada gambar 3.1 sebagai berikut :

Gambar 3.1 Model bangunan

3.1.1 KEKAKUAN FRAME

Pada bangunan simetris dimana kolom dijepit pada kedua ujungnya seperti yang terlihat pada gambar dibawah maka kekakuan lateral frame untuk 1 frame adalah

Kf 1₌

_(3.2)

(62)

Dimana :

Kf 1_{= kekakuan 1 frame} E = Modulus elastisitas bahan I = Inersia penampang frame h = Tinggi frame

Untuk model bangunan yang akan ditinjau seperti yang terlihat pada gambar 3.2 dimana h = 4 meter untuk setiap lantai dan jumlah frame pada permodelan adalah 4 frame maka kekakuan lateral frame adalah

Kf = 4 x

=

0,375 EI kN/m

Dimana frame menggunakan material baja dengan modulus elastisitas (E) = 200.000 Mpa atau 2x108_kN/m2_{maka persamaan diatas menjadi}

Kf = 0,375 x 2x108_{x I = ( 0,75 x 10}8_{x I ) kN/m}

Sehingga desain kekakuan untuk frame per lantai adalah dengan menggunakan penampang yang sesuai untuk mendapatkan nilai SR yang diinginkan.

3.1.2 KEKAKUAN SISTEM DENGAN BRACING

Gambar 3.2 Model sistem dengan bracing

(63)

Kekakuan lokal elemen plane frame adalah [K] =

⎣

⎢

⎡

0

−

0

−

0

−

0

−

0

−

0

−

⎦

⎥

⎤

Ditinjau elemen a , dengan DOF sebagai berikut

Gambar 3.3 DOF elemen plane frame a

[K] =

⎣

⎢

⎡

(2)

(1)

(3)

(5)

(4)

(6)

0

−

0

−

0

−

0

−

0

−

0

−

⎦

⎥

⎤

(64)

Dengan metode yang sama maka untuk elemen b untuk sumbu 10 adalah 12EI/L3 Dimana u4 adalah sama dengan u10 dengan asumsi balok elemen b dan c sangat kaku ( dikarenakan adanya pelat lantai ) maka deformasi akibat normal diabaikan.

Kekakuan global elemen truss adalah sebagai berikut :

[K] =

− −

[image:64.595.210.429.287.683.2]

Ditinjau elemen e dan f sebagai berikut

(65)

Sudut yang dibentuk terhadap sumbu global adalah

Gambar 3.5 Sudut elemen truss terhadap sumbu global

Kekakuan lateral elemen e adalah

[ Ke ] = EA/L

⎣ ⎢ ⎢ ⎢

⎡ 1 2 ₋ 7 ₋ 8

− − − − − − ⎦⎥ ⎥ ⎥ ⎤ 1 2 7 8

Kekakuan sumbu 7-7 adalah EA( cos2 ₎_/L

Kekakuan lateral elemen f adalah

[ Ke ] = EA/L

⎣ ⎢ ⎢ ⎢

⎡ 7 8 ₋ 13 ₋ 14

− − − − − − ⎦⎥ ⎥ ⎥ ⎤ 7 8 13 14

Kekakuan sumbu 7-7 adalah EA( cos2 ₎_/L

Karena sudut elemen e dan f memberikan nilai cos yang sama, maka kekakuan akibat tambahan bracing adalah 2 x EA( cos2 ₎_/L

(66)

3.1.3 KEKAKUAN SISTEM DENGAN BRACING DAN DAMPER

Gambar 3.6 Permodelan sistem dengan bracing dan damper

Kekakuan lateral ekuivalen dari sistem bracing-damper adalah

Dimana :

Kbd = kekakuan ekuivalen sistem bracing-damper Kb = kekakuan bracing

Kd = kekakuan damper

Kekakuan lateral dari sistem dengan penambahan sistem bracing-damper adalah

Ksistem = Kframe + Kbracing-damper

Dan parameter stiffness ratio(SR) adalah perbandingan kekakuan sistem bracing-damper dengan kekakuan frame

SR =

K

_bd

/K

_f D B k k k k d d b bd / 1 1 1 1 _1  _ 

beban

Frame

Bracing

(67)

Tabel 3.1 Dimensi kekakuan dan massa bangunan 5 lantai

LANTAI MASSA DIMENSI KEKAKUAN STIFFNESS Kbd KEKAKUAN KEKAKUAN

KOLOM FRAME RATIO SISTEM DAMPER

kN kN/m kN/m kN/m kN/m

1 12,9847 WF 350X175 1549,8 2 3099,6 4649,4 10000

2 12,9847 WF 350X175 1549,8 2 3099,6 4649,4 10000

3 12,9847 WF 350X175 1549,8 2 3099,6 4649,4 10000

4 12,9847 WF 350X175 1549,8 2 3099,6 4649,4 10000

5 12,9847 WF 350X175 1549,8 2 3099,6 4649,4 10000

KOLOM FRAME RATIO SISTEM DAMPER

1 12,9847 WF 350X175 1549,8 3 4649,4 6199,2 10000

2 12,9847 WF 350X175 1549,8 3 4649,4 6199,2 10000

3 12,9847 WF 350X175 1549,8 3 4649,4 6199,2 10000

4 12,9847 WF 350X175 1549,8 3 4649,4 6199,2 10000

5 12,9847 WF 350X175 1549,8 3 4649,4 6199,2 10000

1 12,9847 WF 350X175 1549,8 4 6199,2 7749 10000

2 12,9847 WF 350X175 1549,8 4 6199,2 7749 10000

3 12,9847 WF 350X175 1549,8 4 6199,2 7749 10000

4 12,9847 WF 350X175 1549,8 4 6199,2 7749 10000

5 12,9847 WF 350X175 1549,8 4 6199,2 7749 10000

KOLOM FRAME RATIO SISTEM DAMPER

1 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

2 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

3 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

4 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

5 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

6 12,9847 WF 396X199 2283,75 2 4567,5 6851,25 10000

(68)

1 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

2 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

3 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

4 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

5 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

6 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

7 12,9847 WF 396X199 2283,75 3 6851,25 9135 10000

1 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

2 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

3 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

4 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

5 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

6 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

7 12,9847 WF 396X199 2283,75 4 9135 11418,75 10000

KOLOM FRAME RATIO SISTEM DAMPER

1 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

2 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

3 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

4 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

5 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

6 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

7 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

8 12,9847 WF 400X200 2740,5 2 5481 8221,5 10000

(69)

1 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

2 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

3 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

4 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

5 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

6 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

7 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

8 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

9 12,9847 WF 400X200 2740,5 3 8221,5 10962 10000

1 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

2 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

3 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

4 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

5 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

6 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

7 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

8 12,9847 WF 400X200 2740,5 4 10962 13702,5 10000

(70)

3.2 DESAIN RESPON SPEKTRA

Desain respon spektra yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan mengambil tata cara desain dari SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung dan Non Gedung.Respon spektra ditentukan berdasarkan gempa dengan periode ulang 2500 tahun yang merupakan gempa maksimum yang memperhitungkan :

1. Gempa Hazard ( bahaya kerusakan-Maximum Considered Earthquake )

2. Probabilitas bahaya kerusakan gempa hazard

3. MCER deterministic

4. Koefisien resiko ( Cr )

3.2.1 MENENTUKAN PARAMETER PERCEPATAN TANAH

[image:70.595.89.536.403.644.2]

Parameter percepatan tanah SS(percepatan batuan dasar periode pendek 0,2 detik) dan S1(percepatan batuan dasar periode 1 detik) ditetapkan berdasarkan respon spektrum percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah gempa dengan probabilitas terlewati 2% selama 50 tahun sesuai dengan lokasi yang ditinjau.Gambar 3.3 dan 3.4 menunjukkan peta gempa dengan percepatan 0,2 detik dan 1 detik.

(71)

Gambar 3.8. S1 untuk untuk gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko tertarget(MCER),kelas situs SB ( sumber :