Buckling dan stabilitas dari bearing, besar tegangan dari bearing,ketahanan bearing, kelangsungan atau ketahanan dari bahan bearing,kapasitas displacemen dari
komponen non-struktural, kapasitas displacemen dari gedung dan efek P-
∆
di atas dan di bawah sistem isolasi.
Berikut ini hal-hal yang harus diperhatikan pada merencanakan sistem peredam gempa yaitu :
1. Harus bersifat fleksibel agar dapat meningkatkan periode getaran dan mengurangi
gaya gempa yang terjadi. 2.
Memiliki energi dissipasi untuk mengurangi perpindahan displacement yang besar dari struktur.
3. Tahan terhadap gaya-gaya luar yang relatif kecil seperti angin dan gempa kecil.
3.2.3 TEORI NON-LINEAR PADA LEAD RUBBER BEARING
Perilaku hubungan gaya dan perpindahan pada LRB seperti ditunjukkan pada gambar 3.6. Dalam analisa struktur, LRB dapat dimodelkan sebagai model linier atau
model non-linier. Untuk analisa linier digunakan kekakuan effektif K
eff
, sedangkan untuk analisis nonlinier ada 3 parameter yang menentukan karakteristik dari LRB,
yaitu: Kekakuan awal K
1
,kekakuan pasca leleh K
2
, dan kekuatan leleh antar inti timah Q. Kekakuan awal K
1
yang cukup besar direncanakan untuk menahan beban angin dan gempa kecil. Pada umumnya nilai kekakuan ini mencapai 6.5 sampai 10 kali dari
kekakuan pasca leleh K
2
. Untuk analisa linier biasanya digunakan kekakuan effektif K
eff
, kekakuan K
1
dan K
2
, ditentukan dari test percobaan hysterisis loop, sedangkan kekakuan effektif ditentukan dari persamaan berikut. Naeim and Kelly,1999
K
eff =
K
2
+
D Q
, D ≥ D
y
3.2.1
Universitas Sumatera Utara
dan
Q = A
P
τ
y
3.2.2 Dimana A
p
dan τ
y
adalah luas penampang dan tegangan geser leleh inti timah. Besarnya tegangan geser leleh berkisar antara 800 Mpa - 1000 Mpa.
Gambar 3.4 Pendekatan bi-linear hysterisis loop
Kekakuan leleh,
p
k , biasanya lebih tinggi dari kekakuan geser dari bearing tanpa lead core.
t Gf
A k
L r
p
Σ =
3.2.3
Dimana :
r
A = luas bangun trapezium dari peredam
t Σ
= tebal total dari peredam G = modulus geser biasanya diambil pada tegangan geser 0.5
L
f = faktor luasan, diambil 1.15 dan daerah kekakuan elastis diambil antara 6.5 sampai 10 kali kekakuan geser
Universitas Sumatera Utara
Pada LRB yang pada umumnya dirakit dari peredam alami yang memiliki damping yang rendah memiliki terdapat 3 parameter, yaitu kekakuan leleh
p
k
, tegangan leleh
y
F
dan perpindahan leleh dapat dirumuskan :
p y
k Q
D 5
, 5
= 3.2.4
Sedangkan tegangan leleh dirumuskan :
Q F
y
=
+
y p
D k
3.2.5 Hubungan Kekakuan leleh antar inti timah Q dan kekakuan leleh k
p
bisa juga dirumuskan sebagai berikut :
Q =
y eff
p eff
D D
D k
2 2
2
− −
πβ πβ
3.2.6
Dimana : D
y
= perpindahan leleh, pada percobaan disarankan berkisar antara 0.05 sampai 0.1 total tebal peredam.
eff
β = damping efektif k
p
= kekakuan leleh Sedangkan hubungan kekakuan leleh antar inti timah Q dan kekakuan efektif k
eff
dapat dirumuskan sebagai berikut : Q =
2
2 y
eff eff
D D
D k
− πβ
3.2.7
Nisbah redaman dengan pemodelan redaman viskos ekivalen diperoleh dari persamaan berikut ini Chopra,1995.
ξ =
S D
E E
π 4
1 3.2.8
Universitas Sumatera Utara
Dimana E
D
adalah energi dissipasi per cycle luas kurva hysterisis loop diberikan sebagai
E
D
= 4QD - D
y
3.2.9 Dan E
S
adalah energi regangan dirumuskan sebagai E
S
=
2 1
K
eff
D
2
3.2.10 Mengingat respons spectra dibuat berdasarkan nisbah redaman 5, maka
respons spectra yang digunakan pada bangunan yang menggunakan isolasi seismic dapat direduksi yang besarnya bergantung pada nisbah redaman isolator seismic
tersebut. Salah satu formula yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya reduksi ini adalah berdasarkan Eurocode 8
η = ξ
+ 5
10
3.2.11
Dimana ξ adalah nisbah redaman LRB. Konsep bangunan dengan isolator adalah mengeliminasi pengaruh ragam-
ragam getar yang lebih tinggi terhadap srtuktur. Persamaan gerakan bangunan dengan isolasi seismic akibat gaya gempa, ditinjau atas dua bagian yaitu pertama untuk
struktur bangunan diatas isolator dan untuk struktur pada level bearing isolator. Tinjau suatu bangunan seperti gambar 9
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Perpindahan pada bangunan dan bangunan dengan base isolator
Suatu bangunan dengan jumlah lantai N. Penomoran lantai mulai dari 1 sampai N, dimana lantai paling bawah bertumpu pada bearing. Perpindahan relatif
sampai lantai ditunjukkan seperti pada gambar berikut. Perpindahan pada tanah dinamakan d
g
, pada bearing d
b
, dan lantai satu sampai atas berturut-turut dinamakan d
1
, d
2
, d
3
, d
4
,…,d
N
Gambar 3.6 Struktur konvensional dan struktur memakai peredam gempa
Universitas Sumatera Utara
3.2.4 ANALISIS DINAMIK NON-LINEAR PADA LRB
