struktur menjadi perhatian praktis. Akibatnya , rasio massa TMD untuk struktur bangunan besar biasanya jatuh di bawah 1 .
3.1.2 Sistem TMD Pasif
Sistem pasif yang ditandai dengan tidak adanya sumber energi dari luar. Akibatnya stabilitas sistem secara keseluruhan biasanya tidak menjadi perhatian. Sebuah sistem TMD
pasif adalah setiap topologi TMD yang tidak mengandung elemen aktif, seperti aktuator. Akibatnya sistem ini sepenuhnya mekanis.
Keterbatasan yang dimiliki oleh semua sistem TMD pasif adalah kurangnya ketahanan terhadap kondisi detuning. Di luar frekuensi yang dicari TMD , efektivitas TMD
untuk mengurangi getaran struktur berkurang. Bahkan penyimpangan kecil dari tuning frekuensi optimal dapat memburuk kinerja secara signifikan. Akibatnya efektivitas sistem
TMD pasif bergantung pada keakuratan tuning awal, dan apakah ada detuning struktural selanjutnya.
Meskipun ada keterbatasan ini signifikan, sistem TMD pasif masih digunakan karena sistem yang relatif murah, yang melakukan dengan baik ketika disetel dengan benar. Selain
tidak adanya aktuator eksternal atau sumber energi berarti bahwa tidak ada tambahan biaya operasional setelah sistem terinstal . Dua jenis yang paling umum dari pasif peredam massa
disetel adalah TMD translasi dan PTMDs.
3.1.3 Sistem TMD Translational
TMD Translational dapat berupa sistem searah atau dua arah. Dalam sistem searah gerakan massa TMD dibatasi untuk satu arah, sering dengan menempatkan massa pada satu
set rel atau bantalan rol, seperti digambarkan dalam Gambar 3.2. Dalam sistem dua arah , massa dapat bergerak sepanjang kedua sumbu koordinat. Dalam kedua topologi satu set
Universitas Sumatera Utara
pegas dan peredam ditempatkan antara massa TMD dan struktur pendukung yang tetap ke struktur.
Sistem TMD Translational telah diimplementasikan dalam struktur skala besar selama lebih dari 40 tahun. Contoh struktur yang mengandung sistem TMD mencakup
Washington National Airport Tower, Menara Hancock , dan Chiba Port Tower .
Sumber : Design, Construction and Testing of an Adaptive Pendulum Tuned Mass Damper By Richard Lourenco Thesis
Gambar 3.2 : Skema Dari Sistem TMD Translattional Satu Searah 3.1.4 Sistem PTMD
PTMDs menggantikan semi translasi dan sistem peredam dengan pendulum, yang terdiri dari massa didukung oleh kabel yang pivots sekitar titik, seperti digambarkan pada
Gambar 3.3. Mereka umumnya dimodelkan sebagai bandul sederhana. Untuk osilasi sudut kecil mereka akan berperilaku sama dengan TMD translasi dan dapat dimodelkan identik
dengan kekakuan setara dan rasio redaman setara. Oleh karena itu, desain metodologi untuk kedua sistem TMD translasi dan sistem PTMD adalah identik.
Sebuah faktor pendorong utama untuk menggunakan sistem PTMD atas sistem TMD setara translasi adalah tidak adanya bantalan untuk mendukung massa TMD. Struktur
dukungan bantalan yang digunakan dalam perakitan TMD translasi mahal dan rentan untuk dipakai selama umur sistem TMD. Akibatnya desain PTMD bisa lebih murah untuk
Universitas Sumatera Utara
memproduksi dan bertahan lebih lama. Hampir 50 dari struktur di Jepang yang menggunakan sistem TMD memanfaatkan sistem PTMD. Contohnya termasuk Crystal
Tower di Osaka, Higashimyama Sky Tower di Nagoya, dan Taipei 101 di Taipei. Studi tentang penggunaan sistem PTMD umumnya berfokus pada optimalisasi
parameter desain PTMD untuk mengurangi defleksi lateral yang terlalu besar dalam struktur.
Sumber : Design, Construction and Testing of an Adaptive Pendulum Tuned Mass Damper By Richard Lourenco Thesis
Gambar 3.3 : Skema Dari Pendulum Tuned Mass Damper PTMD 3.1.5 Sistem ATMD
Sistem aktif mengandung sumber energi eksternal, sering dalam bentuk sebuah aktuator. Dibandingkan dengan sistem pasif, yang beroperasi tanpa sumber energi dan
memanfaatkan topologi kontrol loop terbuka, sistem aktif menggunakan sensor untuk mengukur kondisi sistem dan menggunakan topologi kontrol loop tertutup .
Sebuah sistem ATMD , seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4. berisi aktuator yang mendorong gerakan baik massa TMD atau massa tambahan terhubung dengan massa
TMD. Dengan aktif mengendalikan gerak massa eksternal, ATMD dapat mengendalikan kekuatan yang diberikan pada struktur. Ada dua keuntungan dalam desain ini: Pertama,
kinerja sistem ATMD akan mengungguli sebuah TMD pasif setara dalam kondisi detuning, karena detuning setiap dikompensasi oleh kontrol umpan balik. Kedua, sistem ATMD
Universitas Sumatera Utara
mampu mengoptimalkan kinerja transien. Hal ini sangat berguna untuk beban dampak, seperti beban gempa. Akibatnya sistem ATMD telah dilaksanakan untuk mengurangi respon
lateral struktur ketika diinduksi oleh beban gempa. Sebab, contoh Seiwa Gedung Kyobashi di Tokyo , Jepang berisi dua ATMDs untuk mengurangi getaran struktur yang disebabkan oleh
gempa bumi yang sering terjadi sering. Sistem terinstal mengurangi perpindahan lateral oleh sekitar 67 .
Meskipun ATMDs dapat mengungguli jenis Damper lain yang pasif, ATMDs masih memiliki beberapa kelemahan. Menambahkan desain, manufaktur, dan hasil kompleksitas
instrumentasi secara signifikan biaya keuangan yang lebih tinggi melalui sistem pasif. Selain itu, penambahan aktuator secara signifikan meningkatkan kebutuhan energi dari sistem.
Untuk mengurangi kebutuhan energi, sistem aktif dapat dikonversi menjadi sistem hibrida. Dalam sistem hibrida tindakan ATMD sebagai sistem pasif pada kondisi pemuatan khas.
Setelah struktur mencapai batas tertentu, sistem aktif dihidupkan . Contoh dari sistem hibrida adalah Nishikicho Gedung Ando di Tokyo , Jepang , yang menggunakan sistem hibrida yang
mengandung 18 ton TMD pasif dan dua massa digerakkan tambahan berat gabungan 3,6 ton. Diagram konseptual dari sistem ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Sumber : Design, Construction and Testing of an Adaptive Pendulum Tuned Mass Damper By Richard Lourenco Thesis
Gambar 3.4: Skematik Dari ATMD
Universitas Sumatera Utara
Sumber : Design, Construction and Testing of an Adaptive Pendulum Tuned Mass Damper By Richard Lourenco Thesis
Gambar 3.5: Skematik Dari ATMD Hibrida 3.1.6 Beberapa Sistem TMD
Multiple Tuned Mass Damper
Beberapa sistem TMD , seperti digambarkan pada Gambar 3.6. menggunakan beberapa TMD untuk mengurangi getaran struktural. Alih-alih menggunakan massa tunggal
yang besar disetel ke frekuensi alami struktur, sebuah TMD beberapa menggunakan beberapa sistem yang lebih kecil TMD. Beberapa sistem TMD adalah bawaan sistem pasif, namun
desainnya memungkinka untuk menjadi lebih kuat untuk kondisi dari desain TMD tradisional pasif detuning .
Dalam struktur dengan ruang terbatas penggunaan beberapa massa TMD lebih kecil dapat memungkinkan untuk rasio massa yang lebih besar. Sebagai contoh, jika satu sistem
TMD besar disetel ke frekuensi alami struktur dibagi menjadi beberapa sistem TMD lebih kecil juga disetel ke frekuensi alami struktur dengan massa setara dengan sistem TMD
asli, maka kedua sistem akan memiliki ekuivalensi dinamis respon. Umumnya , beberapa desain TMD berisi sistem TMD individu disetel ke frekuensi
yang berbeda. Ada dua pendekatan untuk implementasi ini. Yang pertama adalah dengan memanfaatkan beberapa sistem TMD disetel untuk beberapa frekuensi modal struktural. Ini
adalah pendekatan yang umum digunakan dalam struktur nyata. Misalnya, antena terletak di atas Menara Nasional Kanada berisi dua puluh ton pendulum jenis peredam disetel untuk
Universitas Sumatera Utara
struktur mode getaran kedua dan keempat. Pendekatan kedua adalah dengan memanfaatkan beberapa sistem TMD disetel untuk frekuensi didistribusikan di sekitar frekuensi alami
struktur itu. Dapat disimpulkan bahwa pengoptimalan dirancang sistem TMD beberapa lebih kuat dan efektif daripada massa setara dioptimalkan sistem TMD tunggal.
Sumber : Design, Construction and Testing of an Adaptive Pendulum Tuned Mass Damper By Richard Lourenco Thesis
Gambar 3.6: Skema Multiple Tuned Mass Damper
3.1.7 Sistem TMD dan Sumber Dinamis Pemuatan
Kategori