Dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, trend analisis perencanan yang terkini dan banyak digunakan ialah performance based
seismic design
, yang memanfaatkan teknik analisis non-linear berbasis komputer untuk mengetahui perilaku inelastik struktur dari berbagai macam intensitas gerakan
gempa, sehingga dapat diketahui kinerjanya pada kondisi kritis. Selanjutnya dapat dilakukan tindakan bilamana tidak memenuhi persyaratan yang diperlukan. Indonesia
yang rawan gempa menuntut perlunya gerakan preventif aktif dalam menghadapi gempa bumi.
3.2 LEAD RUBBER BEARING LRB
Base isolation
merupakan suatu konsep pendekatan desain alternatif dalam perencanaan bangunan tahan gempa. Menurut konsep ini bangunan tidak didesain
dengan memperkuat tahanan strukturnya terhadap gaya gempa, melainkan dengan mereduksi gaya gempa yang bekerja pada struktur tersebut. Pada sistem
base isolation
atau juga dikenal dengan isolasi seismic, bangunan atau struktur bagian atas akan dipisahkan dari komponen horizontal pergerakan tanah dengan menyisipkan
bahan isolator di antara struktur atas dan pondasinya. Base isolator yang mempunyai kekakuan geser yang relatif kecil akan meningkatkan daya tahan bangunan terhadap
gempa. Bangunan tersebut akan memiliki waktu getar alami yang lebih panjang, sehingga percepatan gempa yang bekerja pada bangunan tersebut menjadi lebih
kecil. Dengan demikian gaya gempa yang bekerja pada struktur atau bangunan tersebut menjadi berkurang atau tereduksi. Saat terjadi gempa, ragam getar pertama
pada bangunan hanya menimbulkan deformasi lateral pada sistem isolator, sedangkan bagian atas akan berperilaku sebagai
rigid body motion
. Ragam-ragam
Universitas Sumatera Utara
getar yang lebih tinggi yang menimbulkan deformasi pada struktur adalah orthogonal terhadap ragam getar pertama dan gerakan tanah sehingga ragam getar ini tidak ikut
berpartisipasi di dalam respon struktur, atau dengan kata lain energi gempa tidak disalurkan ke struktur bangunan Naeim and Kelly, 1999. Gambar 3.1 merupakan
respon spektra perpindahan sebagai fungsi dari damping. Dari gambar 3.1 tersebut dapat ditunjukkan bahwa semakin besar periode bangunan,
displacement
atau perpindahan yang terjadi juga semakin besar. Namun dengan meningkatkan nilai
damping
,
displacement
yang terjadi akan menjadi lebih kecil. Gambar 3.2 merupakan respon spektra percepatan sebagai fungsi dari damping. Dari gambar tersebut dapat
dilihat bahwa semakin besar periode bangunan, percepatan gempa pada bangunan akan menjadi lebih kecil. Dengan meningkatkan nilai
damping
, percepatan gempa yang bekerja pada bangunan akan semakin kecil.
Gambar 3.1 Respon spektra perpindahan sebagai fungsi dari damping
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Respon spektra percepatan sebagai fungsi dari damping
Lead Rubber Bearing LRB adalah salah satu jenis base isolator yang telah
dikembangkan untuk memproteksi struktur dari bahaya gempa. LRB merupakan base isolator jenis
elastomeric rubber bearing
yang terdiri dari beberapa lapisan karet alam atau sintetik yang mempunyai nisbah redaman kritikal antara 2-5. untuk
meningkatkan nisbah redaman, bahan karet ini dicampur dengan
extrafine carbon block
, oil atau resin, serta bahan isian lainnya sehingga nilai damping pada isolator ini meningkat antara 10 sampai 20 pada
shear strain
100. Selain tersusun dari beberapa lapisan karet,
lead rubber bearing
LRB juga terdiri dari sebuah batang bulat dari timah
lead plug
yang terdapat pada bagian tengah isolator. Dengan adanya batang timah
lead plug
tersebut maka nisbah redaman pada isolator dapat meningkat hingga mencapai 30. Untuk menahan beban vertikal yang dapat
menyebabkan tekuk pada isolator, maka karet pada LRB diberi lempengen baja yang dilekatkan ke lapisan karet dengan sistem vulkanisir.
Universitas Sumatera Utara
a
b
Gambar 3.3 Lead rubber bearing LRB a Penggunaan lead rubber bearing LRB pada bangunan
b Potongan melintang lead rubber bearing
Universitas Sumatera Utara
3.3 LOKASI PEMASANGAN LEAD RUBBER BEARING LRB
