Struktur Dengan Menggunakan Redaman

2.3.2 Struktur Dengan Menggunakan Redaman

Benda yang bergerak dipermukaan bumi umumnya akan mengalami resistensi baik karena gesekan dengan benda-benda sekelilingnya maupun oleh peristiwa intern yang ada pada benda yang bersangkutan. Dengan adanya resistensi gerakan itu maka gerakan benda lambat laun akan melemah. Umumnya dikatakan bahwa terdapat sistem penyerapan energi pada peristiwa yang bersangkutan atau struktur yang bersangkutan mempunyai sistim peredaman. Sistim penyerapan energi ini hanya ada pada peristiwa dinamik. Ada beberapa jenis redaman yang dapat dikenal yaitu: 1 Structural damping Merupakan redaman yang dihasilkan oleh adanya gesekan secara intern atas molekul- molekul didalam bahan, gesekan antara bagian-bagian struktur dengan alat-alat penyambung, maupun gesekan antara struktur dengan sistem dukungan. 2 Coulumb damping Adalah redaman yang dihasilkan gesekan sesama benda padat, misalnya gesekan antara suatu kotak dengan beratgaya normal N dengan lantai. Besarnya gaya redam C akan bergantung pada besarnya gaya normal N dan sudut gesek alam material f. Gaya redam tersebut dinyatakan dalam C=N tan Ø 2.2 3 Viscous damping Viscous damping adalah redaman yang dihasilkan oleh gesekan antara benda padat dengan benda cairgas air,minyak,oli,udara. C= c. ý 2.3 Persamaan 2.3 menunjukkan bahwa gaya redam C merupakan fungsi lurus terhadap koefisien redaman c dan kecepatan massa ý . Setiap jenis material dan tingkat Universitas Sumatera Utara respon struktur akan mempunyai rasio redaman yang berbeda. Walaupun struktur mempunyai rasio redaman yang cukup tinggi tetapi pada pembebanan yang relatif singkat seperti pada peristiwa ledakan, maka efektivitas penyerapan energi relatif kecil. Penyerapan energi akan berjalan sangat efektif apabila struktur mempunyai rasio redaman cukup besar dan durasi pembebanan yang relatif lama. Redaman yang efektif selanjutnya akan banyak mengurangi atau mengeliminasi goyangan. Gambar2.4 Model Matematik Struktur yang mempunyai redaman Pada gambar 2.4 a gaya redam akan proporsional dengan kecepatan relatif antara dua massa yang berdekatan. Gaya redam pada massa ke-i akan dipengaruhi oleh kecepatan massa ke-i-1 dan kecepatan massa ke-i+1.Ada juga gaya redam yang merupakan fungsi dari absolut kecepatan massa. Pada redaman jenis ini gaya redam masing-masing tingkat akan saling independen, artinya redaman tingkat ke-i hanya dipengaruhi oleh kecepatan massa ke- i. Untuk bangunan gedung bertingkat banyak, jenis-jenis redaman seperti itu akan berpengaruh terhadap matriks redaman dan akan berpengaruh terhadap respon struktur. Universitas Sumatera Utara Simpangan massa pada struktur yang mempunyai redaman akan berkurang secara terus menerus sebagai mana tampak pada gambar 2.4 b. Pada struktur yang bersifat elastik, simpangan massa akan menjadi nol setelah terjadi penyerapan energi secara total. Pada saat itu posisi massa akan kembali atau sama seperti pada posisi awal. Pada Gambar 2.4 c menjelaskan bahwa suatu massa m yang bergerak diatas landasan akibat beban dinamik pt, gerakannya dikendalikan oleh kekakuan pegas k, dan koefisien redaman c. Gaya pegas dan gaya redam akan bekerja secara berlawanan dengan arah gerakan. Hal ini yang memungkinkan bangunan kembali seperti pada posisi semula setelah bergoyang akibat gempa bumi atau oleh beban dinamik yang lain.

2.4 DERAJAT KEBEBASAN DEGREE OF FREEDOM,DOF