Tipe ini sekarang banyak digunakan oleh para Insinyur yang dikenal sebagai Lead Rubber Bearing LRB. Bangunan pertama yang menggunakan system peredam
gempa LRB adalah William Clayton Building di Wellington, Selandia Baru pada tahun 1981.
Bangunan pertama yang dibuat bahan isolasi gempa di United States adalah Foothill Commonities Law and Justice Center FCLJC di Rancho Cucamonga,
California pada tahun 1984-85, yang terletak kira-kira 20 km di bagian barat Gunung San Andreas. Walaupun FCLJC dihadirkan sebagai bangunan pertama yang
menggunakan peredam gempa di United States dan diperlihatkan secara praktis dan ekonomis dalam hal peredam gempa sebagai alat untuk melindungi struktur dari
kerusakan gempa. Proyek pertama FCLJC ternyata mengalami masalah, yaitu masalah ketetapan kode peredam gempa oleh pemerintah yang mengatur tentang
struktur tahan gempa. Tanpa ketetapan itu, para perancang, pemilik dan pegawai gedung segan untuk memroses proyek tersebut. Pada tahun 1986 sebuah Komite
Assosiasi Perancang Struktur di California Utara SEAONC menerbitkan Persyaratan Rancangan Peredam Gempa Sementara. Ketentuan ini, direvisi menjadi
SEAOC Blue Book SEAOC 1990,1996 kode perencanaan gedung ICBO 1991,1994,1997.
3.2.2. Pemodelan Sistem Peredam Gempa Lead Rubber Bearing
Peredam gempa dikelompokkan menjadi 2 jenis,yaitu elastomeric bearings dan sliding bearings. Elastomeric bearings dibagi atas 2 jenis yaitu High Damping
Rubber Bearing HDR, Low-Damping Rubber Bearings RB atau Syntetic Rubber Bearing, Lead Rubber Bearing LRB atau Low Damping Rubber Bearing dengan
memakai Lead Core.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Elastomeric Bearing.
Sedangkan sliding bearings terbagi atas 2 jenis yaitu Flat-Sliding Bearing dan Spherical Sliding Bearing.
Gambar 3.2 Sliding Bearing
Elastomeric bearing adalah suatu peredam gempa yang fleksibel kepada struktur yang tahan gempa. Elastomeric bearing ini terdiri atas lapisan yang tipis dari
peredam alam yang digabung pada pelat baja. Peredam alam ini biasanya memiliki perilaku elastis yang linear yang memiliki damping efektif yang berkisar + 0.07
dengan kuat geser antara 0 sampai 2. LRB pada umumnya dibuat dengan peredam yang memiliki damping yang
rendah yang dilengkapi dengan lead core, yaitu campuran lempengan karet alam dan lempeng baja. Bantalan tersebut dipasang di setiap kolom yaitu diantara pondasi dan
bangunan. Karet alam berfungsi untuk mengurangi getaran akibat gempa bumi yang
Universitas Sumatera Utara
terjadi, lain halnya dengan bantalan karet sehingga penurunan bangunan saat bertumpu di atas bantalan karet tidak besar.
Gambar 3.3 Pemodelan Lead Rubber Bearing
LRB yang terdiri dari karet dan pelat baja dengan ketebalan tertentu, mampu menahan gaya vertikal karena nilai kekakuan yang tinggi. Alat ini juga mampu
menahan gaya horizontal dengan sedikit perpindahan,dan juga mampu menahan frekuensi kecil untuk mengisolasi struktur pada tiap lantai yang masa layannya lebih
dari 60 tahun. Penggunaan bantalan karet alam untuk melindungi bangunan terhadap gempa bumi, yang dikenal sebagai base isolation tampaknya akan semakin luas dan
berkembang di masa yang akan datang. Indonesia sebagai salah satu negara yang rawan gempa diperlukan teknologi pembuatan bantalan tahan gempa. Balai Penelitian
Taknologi karet Bogor sebagai Balai Penelitian mempunyai teknologi pembuatan bantalan tahan gempa yang digunakan untuk rumah tinggal maupun gedung
bertingkat. LRB adalah anti seismik yang dapat mereduksi gaya gempa, sehingga pada saat terjadi gempa bangunan akan aman. Bangunan akan mengalami
displacement akibat gempa, yang sebenarnya diakibatkan oleh adanya interstory driff simpangan antar tingkat yang berbeda tiap lantai. Untuk memperkecil interstory
driff dapat dilakukan dengan memperkaku bangunan dalam arah lateral, tetapi hal ini
Universitas Sumatera Utara
akan memperbesar gaya gempa yang bekerja pada bangunan. Metode yang baik adalah dengan meredam energi gempa sampai pada tingkat yang tidak membahayakan
bangunan. Alat ini dipasang pada dasar bangunan, sehingga struktur atas bangunan tidak
terikat dengan struktur pondasi. LRB adalah salah satu sistem anti seismik base isolator yang banyak digunakan pada bangunan untuk mereduksi gaya gempa yang
terdiri dari beberapa lapisan karet alam atau sintetik yang mempunyai nisbah redaman kritikal antara 2-5. Untuk meningkatkan nisbah damping bahan karet ini dicampur
dengan extrafine carbon block, oil atau resin, serta bahan isian lain sehingga meningkatkan damping antara 10 sampai 20 pada shear strain 100. Untuk dapat
menahan beban vertikal tidak terjadi tekuk, maka karet diberi lempengan baja yang dilekatkan ke lapisan karet dengan sistem vulkanisir. Untuk meningkatkan nisbah
redaman ini, maka pada bagian tengahnya diberi batangan bulat dari timah, sehingga nisbah redaman sistem ini dapat mencapai hingga sampai 30.
Konsep dasar cara kerja LRB ini adalah dengan memisahkan bangunanstruktur dari komponen horizontal pergerakan tanah dengan menyisipkan bahan isolator
dengan kekakuan horizontal yang kecil antara bangunan atas dengan pondasinya. Bangunan dengan sistem ini mempunyai frekuensi yang jauh lebih kecil dari
bangunan biasa, akibatnya percepatan gempa yang bekerja pada bangunan lebih kecil. Alat ini biasanya memiliki kekakuan yang tinggi yang menyebabkan
displacement kecil dapat menahan gaya angin dan tekanan gempa dan nilai kekakuan yang kecil untuk displacement tinggi untuk mengisolasi bangunan akibat
percepatan selama gempa besar. Kekakuan vertikal harus bisa lebih besar agar dapat menahan atau mendukung bangunan atau mencegah perputaran. Berikut ini hal-hal
yang harus diperhatikan dalam perencanaan dan perakitan bearing FEMA 451 yaitu
Universitas Sumatera Utara
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
