BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Fenomena gempa bumi menjadi bagian penting dan menarik bagi perencana teknik sipil mengingat pengaruh dan bahaya yang ditimbulkannya. Gempa bumi earthquake
adalah fenomena getaran yang dikaitkan dengan hentakan pada kerak bumi. Gerakan tiba – tiba pelepasan energi tegangan yang kemudian dipindahkanmelalui tanah dalam bentuk
gelombang getaran elastis yang dipancarkan ke segala arah dari titik runtuh rupture point. Sehingga perpindahan gelombang inilah pada suatu lokasi site bumi disebut
sebagai gempa bumi Agus 2002. Indonesia adalah Negara yang terletak pada sejumpalah pertemuan lempengan
tektonik yang besar dan aktif. Sehingga memposisikan Indonesia ke daerah yang rawan terhadap gempa bumi. Dari beberapa pengamatan mulai tahun 1833 sampai 2012, tercatat
lebih kurang 22 kali gempa yang terjadi di seluruh Indonesia yang mengakibatkan kerugian material dan dan korban jiwa yang sangat besar. Dari semua riwayat gempa yang
terjadi gempa yang paling mematikan adalah gempa Aceh. Gempa ini mengakibatkan tsunami rusaknya bangunan dan infrastruktur lainnya rusak dan korban jiwa dengan jumlah
yang sangat besar. Untuk mengantisifasi terjadinya gempa di masa yang akan dating, sangat penting
untuk mengembangkan konsep desain struktur yang tahan gempa secara konprehensif.
1
Universitas Sumatera Utara
Konsep yang disebut konfrehensif adalah memfokuskan pada perlindungan bangunan dari kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa dengan cara disipasi energi gempa. Energi gempa
diredam didisipasi dengan cara memasang peredam pada struktur. Dengan menambah peredam, energi gempa yang masuk ke struktur dapat direduksi dan dikontrol sehingga
gaya-gaya dan simpangan struktur menjadi kecil, dengan demikian bangunan dapat direncanakan dalam keadaan elastis untuk kejadian gempa besar dengan biaya yang cukup
ekonomis. Sistem control struktur dibedakan atas tiga golongan Song dan Dargus 1997 yaitu:
a system kontrol pasif, b system kontrol aktif, dan c system isolasi dasar. Pada sistem kontrol aktif bekerja dengan menerima masukan data getaran dari sensor yang dipasang
disekeliling struktur, melalui komputer data tersebut digunakan untuk mengatur gerakan aktuator sesuai dengan input gempa ke bangunan. Sistem kontrol ini sangat mahal
sehingga kurang sesuai diterapkan pada negara berkembang. Pada sistem kontrol pasif bekerja atau bereaksi setelah energi gempa masuk ke struktur dan tidak membutuhkan
energi luar sehingga biayanya lebih murah. Pada sistem ini perpindahan dapat dikontrol pada tingkat tertentu sesuai dengan besar gempa yang akan dikenakan pada struktur.
Sedangkan pada sistem isolasi dasar sudah banyak digunakan dan sudah dikenal lama dan telah terbukti efektif untuk melindungi bangunan dari gempa.
Pada sistem kontrol pasif sesuai fungsinya, secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu yang bersifat isolasi dan yang bersifat dissipasi energi. Jenis
yang pertama disebut seismic Isolator dan yang kedua disebut Damper.
2
Universitas Sumatera Utara
Damper merupakan alat dissipasi energi yang menyerap energi gempa akibat pelelehan materialnya dengan fungsi memperkecil respon simpangan struktur dan
menghentikan getaran. Peredam leleh baja yielding steel damper merupakan salah satu anti gempa jenis kontrol pasif yang bekerja melalui mekanisme pelelehan materialnya
akibat kombinasi momen lentur dan gaya geser yang bekerja pada bidang sumbu kuatnya. Pada sistem kontrol pasif yang menggunakan baja sebagai materialnya adalah
dianggap ekonomis dibanding sistem kontrol aktif. Disamping itu dalam perhitungan atau untuk mendesain tentunya akan menjadi pengaruh dalam penggunaan baja ini.
Namun Beberapa tahun terakhir ini, muncul program khusus yang sudah banyak digunakan oleh ahli struktur untuk mendesain bangunan tahan gempa yaitu Abaqus yang
disebut simulasi numeric dengan menggunakan baja sebagai bahan materialnya. Sehingga sangatlah membantu dalam menghitung dan menentukan ukuran baja yang
sesuai dengan besar gempa yang akan diredam dengan pelelehan materialnya. Dengan simulasi numerikal dilakukan running beberapa kali dengan waktu yang
lama kurang lebih 4 jam pada program abaqus. Parameter yang ditentukan adalah Q, b, λ dan C. Uji coba – coba numerik dilakukan beberapa kali dengan berbagai percobaan,
misalnya Q, b, λ dan C bervariasi, dari hasil numerik akan dilakukan perbandingan dengan data eksperimen yang sudah ada sebelumnya sehingga dapat menyimpulkan
apakah damper tersebut mampu untuk meredam gempa.
Mengingat hal tersebut di atas, maka penulis ingin melakukan pengkajian terhadap uji numerikal dengan program abaqus. Data ini akan digunakan dalam merencanakan
damper dalam anti gempa jenis sistem kontrol pasif dari bahan pelat baja Steel
3
Universitas Sumatera Utara
Damper yang menyerap energi gempa akibat pelelehan materialnya karena mudah dibuat dan biayanya lebih murah jika dibandingkan dengan sistem kontrol pasif lainnya.
Gambar 1.1 Damper Pelat Lentur
Gambar 1.2 Pemasangan Damper Di Struktur
Pemasangan damper di struktur bangunan berbeda dengan pemasangan isolator gempa, isolator gempa dipasang pada bidang yang memisahkan bagian bangunan yang
akan dilindungi. Sedangkan damper dipasang pada posisi yang akan dikurangi
4
Universitas Sumatera Utara
simpangannya. Damper biasanya dipasang diantara lantai tingkat untuk mengurangi perbedaaan pergeseran lantai storey drift, umumnya dipasang bergabung dengan bracing.
Damping struktur bangunan pada umumnya hanya sebesar 1 sampai 5 bergantung pada kekakuan bangunan yang direncanakan, makin besar kekakuan suatu
struktur makin kecil damping. Bila suatu bangunan diberi tambahan alat dissipasi energi damper dengan damping sebesar 25 sampai 30, akan mereduksi tegangan dan respon
simpangan sekitar 50 sampai 75 dibandingkan dengan respon struktur dengan damping 5, bila damper digabungkan dengan alat isolator, dapat mereduksi respon dapat sampai
95.
Gambar 1.3 Pengaruh Damping terhadap Getaran
5
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Kategori