BAB I
PENDAHULUAN
1.1 .UMUM
Gempa merupakan fenomena alam yang telah banyak menimbulkan korban jiwa, kerusakan sarana dan prasarana kehidupan. Kerusakan-kerusakan yang
disebabkan gempa pada umumnya berupa kerusakan struktur bangunan, baik
bangunan gedung maupun bangunan sipil, tanah longsor .
Gempa menyebabkan permukaaan tanah bergetar secara horizontal dan vertikal, sesuai dengan Hukum Newton bahwa bila suatu massa diberi percepatan
akan timbul gaya inertia sebesar massa dikalikan dengan percepatan. Hal yang sama terjadi pada struktur bangunan, getaran tanah menyebabkan bangunan bergetar,
percepatan getaran dan massa bangunan menyebabkan timbulnya gaya inertia tambahan yang membebani struktur bangunan secara lateral dan vertikal, gaya inertia
lateral yang paling banyak menyebabkan kerusakan dan keruntuhan bangunan, karena pada umumnya struktur sistim pemikul gaya lateral lebih lemah, dibandingkan
dengan sistim pemikul gaya vertical. Sistim pemikul beban lateral yang direncanakan tahan terhadap beban gempa
besar, memerlukan biaya yang tinggi. Biaya bangunan menjadi tidak ekonomis, bila dibandingkan dengan kemungkinan terjadinya gempa besar selama umur
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
bangunan. Karena gempa besar yang diperhitungkan berupa gempa dengan periode kejadian yang cukup lama bila dibandingkan dengan umur bangunan, misalnya dalam
peraturan perencanaan Indonesia mengharuskan bangunan direncanakan dengan beban gempa besar periode 200 tahun.
Filosopi perencanaan bangunan tahan gempa koventional yang diadopsi oleh hampir semua peraturan perencanaan gempa, yang mengutamakan segi keselamatan
jiwa dan segi ekonomis yang dikenal dengan perencanaan kapasitas, menggunakan konsepsi dasar sebagai berikut :
1. Struktur akan berperilaku elastis bila terjadi gempa kecil.
2. Bangunan akan mengalami kerusakan bila terjadi gempa sedang, tapi
terbatas hanya pada kerusakan yang dapat diperbaiki. 3.
Bangunan tidak runtuh bila terjadi gempa besar. Perencanaan kapasitas mengutamakan kolom yang lebih kuat dari balok dan
daktilitas penampang yang tinggi, sehingga kerusakan hanya terjadi ditumpuan balok dengan pembentukan sendi-sendi plastis, hal ini akan memungkinkan struktur
berdeformasi cukup besar untuk mendissipasi energi gempa yang masuk ke struktur sewaktu terjadi gempa besar, dengan demikian bangunan tidak runtuh tapi hanya
berdeformasi, tapi struktur akan mengalami kerusakan yang kemungkinan tidak dapat dipakai lagi dan harus dirobohkan. Kerusakan yang terjadi sewaktu gempa sedang
juga menimbulkan kesulitan dan kendala dalam hal perbaikan. Baik ditinjau dari segi
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
metode, biaya perbaikan maupun kelangsungan pemakaian bangunan setelah perbaikan.
Indonesia merupakan daerah dengan kegiatan kegempaan yang tinggi, hal ini disebabkan oleh letak geografisnya dipertemuan beberapa lempengan kerak bumi
yang aktif bergerak. Konsekwensi letak geografis ini mengharuskan bangunan- bangunan di Indonesia direncanakan tahan gempa. Perencanaan tahan gempa
Indonesia juga mengadopsi filosopi perencanaan tahan gempa koventional yang sama. Sehingga kerusakan – kerusakan struktur bangunan di Indonesia tidak dapat
dihindari bila terjadi gempa yang cukup besar. Beberapa dekade belakangan ini muncul upaya untuk mengatasi kerusakan-
kerusakan yang terjadi pada struktur dengan memberikan alat tambahan ke struktur, untuk membatasi energi atau mendissipasi energi gempa yang masuk ke bangunan.
alat-alat tersebut dikenal dengan Seismic Devices. Dengan menambah alat-alat tersebut, energy 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. Pemakaian seismic devices tidak hanya terbatas di bangunan gedung ,juga dipakai di bangunan sipil seperti pada jembatan, jembatan
gantung cable stayed bridge untuk mengontrol getaran jembatan, tangki penimbun, dan lain-lain.
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
Seismic devices pada umumnya dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu : 1.
Actived seismic device 2.
Passived seismic device Actived seismic device bekerja dengan menerima masukan data getaran dari
sensor yang dipasang disekeliling struktur, melalui computer data tersebut digunakan untuk mengatur gerakan actuator sesuai dengan input gempa ke bangunan .
Passived seismic devices bekerja atau bereaksi setelah energi gempa masuk ke struktur, pada umumnya reaksi seismic device semakin besar bila response struktur
atau energi yang masuk semakin besar. Passived seismic devices sesuai fungsinya, secara garis besar dapat dibagi
menjadi 2 jenis, yaitu yang bersifat isolasi dan yang bersifat dissipasi energy. jenis yang pertama disebut seismic Isolator dan yang kedua disebut Damper.
Seismic Isolator dipasang dibagian bawah bangunan, alat ini mereduksi energi yang masuk ke struktur dengan merubah getaran frekwensi tinggi menjadi frekwensi
rendah, percepatan bangunan bagian atas menjadi kecil sehingga gaya inertia juga menjadi kecil. ada 2 jenis seismic isolator yang telah sering dipakai yaitu jenis
Rubber bearing dan jenis friction pendulum. Gambar 1.1. adalah gambar Isolator jenis friction pendulum, isolator jenis ini bekerja dengan membentuk kekakuan dari
gesekan antara piringan bawah dengan tumpuan bulatan di bagian atas yang diberi lapisan bahan Teflon. Gambar 1.2. adalah gambar rubber bearing yang diproduksi
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
oleh perusahaan Dis Seismic Isolator, rubber bearing memiliki kekakuan dan sifat damping yang rendah, untuk memperbesar damping dipasang batangan timah
dibagian tengah.
Gambar 1.1. Friction Pendulum
Damper merupakan alat dissipasi energi yang berfungsi memperkecil response simpangan struktur dan menghentikan getaran. alat ini memperkecil simpangan antar
Gambar 1.2. Rubber bearing
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
tingkat sehingga gaya lateral kolom yang kecil. Alat-alat ini terdiri dari beberapa jenis dengan metode dissipasi energi yang berbeda. jenis viscous damper
mendissipasi energi berdasarkan perbedaan kecepatan deformasi dalam damper, lihat Gambar 1.6., friction damper berdasarkan gesekan yang terjadi dalam damper, lihat
Gambar 1.5., Hysterestic-yield damper mendissipasi energi dengan berdeformasi melewati batas elastis atau pelelehan bahan dengan pembentukan sendi plastis,
Gambar 1.3., Pelelehan bahan yield damper dapat berupa pelelehan oleh momen lentur, pelelehan oleh momen puntir, ataupun berupa tekuk dari batangan baja.
Gambar 1.3. Damper pelat lentur
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 1.4. Damper batang tekuk
Gambar 1.5. Friction damper
Gambar 1.6. Viscous damper
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 1.7. 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 simpangannya. Damper biasanya dipasang diantara lantai tingkat untuk mengurangi
perbedaaan pergeseran lantai storey drift , umumnya dipasang bergabung dengan bracing seperti gambar 1.7.
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
Mahadianto Ong : Pendekatan Analisa Linier Metallic Damper, 2008 USU e-Repository © 2008
tegangan dan response simpangan sekitar 50 sampai 75 dibandingkan dengan response struktur dengan damping 5, bila damper digabungkan dengan alat isolator,
dapat mereduksi response dapat sampai 95. Penambahan seismic devices ke struktur menyebabkan metode perencanaan
menjadi berbeda dengan metode perencanaan tahan gempa yang konventional, seismic devices merubah analisa dinamis struktur menjadi analisa non-linier yang
pada umumnya dianalisa dengan metode riwayat waktu gempa, sedangkan perencanaan koventional menggunakan analisa linier dengan metode response
spektrum yang jauh lebih sederhana dibandingkan dengan metode riwayat waktu gempa.
1.2 . LATAR BELAKANG
Kategori