Disipasi Energi Damping Kekakuan Ekuivalen Dan Rasio Damping

dengan daerah skeleton curve yang merupakan bagian dari total disipasi energi regangan plastis oleh komponen baja, yang disebut sebagai S � � + dan S � � − . Segmen 4-5 ,10-11 , 16-17 dalam domain positif dan 7-8 , 13-14 dalam domain negatif beban mulai dari Q = 0 dan berakhir pada tingkat beban maksimum yang sebelumnya dicapai dalam siklus sebelumnya pada domain pembebanan yang sama. Ini adalah jalur yang melunak oleh efek Bauschinger yang akan menjadi Bauschinger part . Hal ini lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.16 c. Untuk setiap domain pembebanan, jumlah daerah diselimuti oleh setiap Bauschinger part, dengan unloading path melewati melalui titik beban maksimum segmen dan dengan sumbu horisontal , merupakan Bauschinger part dari total disispasi energi regangan plastik oleh komponen baja, disebut sebagai B � � + dan B � � − .

3.5. Disipasi Energi Damping

Dengan memisahkan kurva Q - δ, seperti yang dijelaskan di atas, disipasi energi regangan plastik oleh komponen baja dalam setiap domain pembebanan sampai terjadi kegagalan dapat didekomposisi menjadi ‘Skeleton part’ S � � + dan S � � − , dan Bauschinger part B � � + dan B � � − . Untuk memperhatikan factor keamanan , S � � + , S � � − , B � � + , B � � − , S � � + , S � � − akan dinyatakan dalam rasio η. S � + = S� � + � � � � , S � − = s� � − � � � � , B � + = B� � + � � � � , B � + = B� � + � � � � 3.2 ep � + = s� � + � � , ep � − = s� � − � � , ep � � = sδ B � � 3.3 Universitas Sumatera Utara Total disipasi energi regangan plastik oleh komponen baja di setiap domain pembebanan sampai mengalami kegagalan juga dapat dinyatakan dalam bentuk non-dimensional sebagai berikut : � + = S � + + B � + , � − = S � − + B � − 3.4 Akiyama dkk. dan Benavent-Climent dkk. meneliti kapasitas disipasi energi utama dari 49 batang baja bulat dan 10 pelat baja persegi panjang dengan celah, yang merupakan komponen baja yang banyak digunakan sebagai dissipator energi dalam struktur tahan gempa. Mereka menggunakan baja ini sebagai komponen untuk lentur dan geser dengan pemberian beban siklik statis sampai terjadi kegagalan. Parameter yang terlibat dalam pengujian ini adalah tipe baja ringan dengan kekuatan tinggi, geometri, pembebanan amplitudo yang bervariasi yaitu secara konstan, dengan penambahan serta secara acak atau random, dan arah pembebanan uni-aksial dan bi-aksial. Kurva Q- δ yang diperoleh dalam setiap tes yang telah didekomposisi seperti dijelaskan sebelumnya, dan skeleton curve yang sesuai dan jumlah S � + , S � − , B � + , B � − , � + , � − telah diperoleh sebelumnya. Mereka mempelajari hubungan antara jumlah ini dan menyimpulkan bahwa total energi hilang oleh komponen baja sampai terjadi kegagalan, � + dan � − dapat diperoleh. Universitas Sumatera Utara

3.6. Kekakuan Ekuivalen Dan Rasio Damping

Gambar 3.17 Kekakuan efektif dan disipasi energi dalam satu siklus. Hal ini berlaku umum bahwa disipasi energi dalam siklik regangan baja adalah tingkat derajat kebebasan. Untuk penggunaan praktis dalam penghitungan energy disipasi kadang-kadang lebih disukai dengan menggunakan sistem ekuivalen viscous damping. Sistem ini pada dasarnya adalah derajat kebebasan tunggal dengan kekakuan ekuivalen � ��� sebagai berikut. Lihat gambar 3.18 � ��� = | P max | +|P min | | δ max | +|δ min | 3.5 Rasio redaman untuk sistem ekuivalen, � �� dapat diperoleh dengan menyamakan disipasi energi terukur persiklus � � dalam percobaan dengan viscous damping. Hal ini dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara � �� = 1 4� � � � �0 3.6 dimana � �0 adalah energi yang tersimpan dalam pegas elastis dengan kekakuan efektif � ��� dan perpindahan δ max . Perbandingan rasio kekakuan ekuivalen dengan normalisasi kekakuan efektif � ��� � � ⁄ . Setiap titik menunjukkan kekakuan normal dan rasio damping ekuivalen dari perangkat yang diusulkan. Kekakuan efektif menurun seiring dengan perpindahan yang dialami semakin besar . Hal ini dapat diamati bahwa rasio ekuivalen damping bervariasi dan berbanding terbalik dengan kekakuan efektif . Dalam rentang perpindahan yang sangat besar , spesimen mampu memberikan rasio redaman sampai 50 dan secara umum perangkat redaman ini dapat memberikan rasio damping berkisar antara 30 sampai 50 .

3.7 Metode Perhitungan Luas Daerah