2.7 Metode Dissipasi Energi Damper
Damper yang biasa dipasang pada struktur, dapat dibedakan menurut cara dissipasi energinya :
1. Viscous Damper 2. Friction Damper
3. Hysterestic-yield Damper 4. Visco-elstic Damper
2.7.1 Friction Damper
Jenis damper ini mendissipasi energi berdasarkan gesekan yang terjadi
dalam damper. Sama seperti metallic yielding damper jenis ini juga biasanya
dipasang diantara tingkatan lantai untuk mengurangi perbedaaan pergeseran lantai dan dipasang dengan bracing pada struktur. Untuk friction damper, besarnya
energi yang didissipasi bergantung pada deformasi dan gaya gesekan yang terjadi. besarnya gesekan antar pelat bergantung pada gaya tekan antar pelat, tidak
bergantung pada simpangan, kecepatan maupun percepatan. jadi dalam pemodelannya berupa suatu gaya yang konstan bila gaya tekan antar pelat tetap.
F
d
= N μ
fr
2.32 Dimana :
F
d
= Gaya damping dari damper N = gaya tekan antar pelat
μ
fr
= koefisien friksi antar pelat Pemodelan Friction damper dalam bangunan derajat kebebasan 1 SDOF
dengan input percepatan gempa , persamaan getarannya dapat ditulis :
Universitas Sumatera Utara
mü + cú + ku – | Fd|= -mü
g
2.33 Dimana :
m = massa bangunan c = konstanta damping bangunan
k = kekakuan struktur |Fd| = gaya gesekan damper gaya tersebut mempunyai nilai absolute
karena tetap berlawanan arah dengan arah getaran ü = Percepatan massa
ú= kecepatan massa ü
g
= percepatan gerakan tanah dasar. Karena gaya gesekan selama getaran tidak bergantung pada simpangan,
maka bentuk hysterestic loop akan berbentuk rigid bilinier empat persegi panjang , lihat Gambar 2.12.
Gambar 2.4 Friction Damper
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5. Hysterestic loop friction damper.
2.7.2 Viscous Damper
Viscous damper mendissipasi energi berdasarkan kecepatan gerak dari bagian damper, bentuk yang paling dasar adalah redaman cairan dalam dashpot
yang digunakan pada peralatan mesin. Liquid Viscous Damper mendissipasi energi berdasarkan kecepatan gerak piston dan kekentalan cairan yang mengalir
melalui lobang di piston, ada yang memakai silikon sebagai pengganti cairan. Dalam pemodelannya untuk analisa, bentuk umum dari gaya redaman atau
damping dapat ditulis: �
�
= �
� ú
2
2.30 Dimana :
�
�
= gaya damping. �
�
= kontanta damping dari damper ú = kecepatan
Koefisien α mempengaruhi kelinieran dari damping, bila α = 1 gaya damping �
�
menjadi linier, sedangkan bila α ≠ 1 gaya damping menjadi non-linier.
Universitas Sumatera Utara
Bila suatu sistim SDOF dipasang damper jenis ini, persamaan getarannya untuk α = 1 adalah :
mü + c + c
d
ú + ku = - mü
g
3.31 dimana :
m = massa bangunan c = konstanta damping struktur
c
u
= konstanta damping dari damper k = kekakuan
u = simpangan massa ü
g
= percepatan gerakan tanah dasar. Damping alat ini bekerja untuk semua simpangan baik sewaktu simpangan
getaran kecil maupun besar, gaya damping paling besar terjadi pada saat simpangan sama dengan nol. hysteristic loop untuk linier vicous damping yang
dibawah beban harmonis α =1 akan berbentuk ellips seperti yang ditunjukan
gambar 2.11.
Gambar 2.6 Viscous Damper
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7. Hysterestic loop linier viscous damper.
2.7.3 Visco-Elastic Damper
Kategori