Sistem dan Konfigurasi Struktural untuk Tahanan Gempa yang Efektif Teknik Gempa D-III Teknik Sipil Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan FT – UNY

Pendahuluan Gempa muncul setiap saat, setiap waktu. Tidak terasa, sebab berbeda waktu, tempat, berbeda pula besarannya. Semakin dekat dengan epicenter, semakin terasa getarannya.

Pertanyaan… Bagaimana pengaruh gempa terhadap konstruksi bangunannya? Bagaimanakah sistem yang digunakan pada: Bangunan rendah? Bangunan tinggi?

Apa Maknanya?

Pada pengamatan pasca gempa: Konfigurasi bangunan memainkan peranan penting dalam performa seismik pada struktur yang menerima beban gempa. Pada pengamatan pasca gempa: Bangunan dengan konfigurasi tak beraturan (irregular configuration) lebih berbahaya Bangunan dengan konfigurasi beraturan (regular configuration) relatif lebih aman

Pengaruh konfigurasi struktur terhadap performa seismik Tergantung pada : Ukuran Seiring dengan meningkatnya ukuran struktur, rentangan efisiensi biaya untuk konfigurasi dan sistem struktur berkurang. Proporsi Respon gempa pada struktur tergantung pada proporsi relatifnya daripada ukuran absolutnya Kelangsingan rendah akan lebih menguntungkan Kelangsingan rendah juga akan mengurangi efek puntir

Pengaruh konfigurasi struktur terhadap performa seismik Distribusi dan konsentrasi Distribusi kekakuan dan massa ke arah vertikal dan horisontal merupakan hal yang penting untuk memperoleh performa seismik yang memadai. Tahanan sekeliling Gerakan puntir cenderung untuk mendorong sistem penyokong lateral secara tidak merata.

Tahanan puntir tinggi Tahanan puntir rendah

Prinsip dasar untuk memperoleh performa seismik yang memadai Simplicity (kesederhanaan) Uniformity (kemerataan) Symmetry (simetris) Redundancy Bidirectional resistance and stiffness Torsional resistance and stiffness Diaphragm behaviour at storey level Adequate foundation

Prinsip dasar untuk memperoleh performa seismik yang memadai

Bentuk Umum

Plan Irregularity

Plan Irregularity

Elevation Irregularity

Sistem-Sistem Struktur Perilaku dinamis struktur akibat beban gempa tergantung pada sistem penahan lateral yang digunakan. Bahan dan konfigurasi struktur sangat bervariasi dilihat dari kekakuan, kekuatan dan daktilitasnya. Saat sistem berdeformasi, perbedaan tersebut akan mengakibatkan perbedaan cara penyebaran energi gempanya.

Sistem-Sistem Struktur Untuk mendapatkan performa seismik yang memadai, sistem struktur harus memiliki : Kekakuan yang cukup Kekuatan yang cukup Daktilitas yang tinggi Redaman yang tinggi Stabilitas yang tinggi Redundansi yang tinggi

Sistem Horisontal

Sistem Horisontal

Sistem Vertikal

Structural Wall System

Hybrid System

Tube System – Framed Tube

Tube System – Trussed Tube

Tube System – Bundled Tube

Efficiency Comparison

Base Isolation System Base isolation merupakan sebuah aplikasi pendekatan kendali pasif yang sangat baik digunakan. Sebuah bangunan dipasangkan dengan sebuah bahan dengan kekakuan lateral yang rendah (misal: karet) untuk mendapatkan dukungan yang fleksibel. Saat gempa terjadi, dukungan yang fleksibel tersebut mampu untuk menyaring frekuensi-frekuensi yang tinggi dari gerakan gempa dan mampu menanggulangi bangunan tersebut agar tidak rusak atau runtuh. Base isolation dengan demikian merupakan sebuah piranti yang efektif untuk memberikan proteksi bagi struktur bangunan rendah dan menengah sebab tipe bangunan tersebut dikarakteristikkan memiliki frekuensi-frekuensi yang tinggi.

Base Isolation System

Bentuk-Bentuk Base Isolation Elastomeric Bearing Lead-Plug Bearing High-Dumping Rubber Bearing Friction Pendulum Bearing Pot-type Bearing

Bentuk-Bentuk Base Isolation

Passive Energy-Dissipating System Passive Energy-Dissipating System menggunakan peralatan mekanis untuk menyerbarkan sebagian input energi pada struktur, sehingga mampu menurunkan respon struktur dan kemungkinan kerusakan struktur. Digunakan untuk menjalarkan vibrasi pada struktur karena eksitasi angin dan gempa. Bentuk-bentuk tipikalnya adalah: Tuned Mass Dampers (TMDs) Tuned Liquid Dampers (TLDs) Friction Devices Metallic Yield Devices Viscous-Elastic Dampers Viscous Fluid Dampers

Tuned Mass Dampers (TMDs) Semiactive System Active System

Tuned Liquid Dampers (TLDs) Active System

Friction Devices Semiactive System Active System

Metallic Yield Devices

Viscous-Elastic Dampers

Viscous Fluid Dampers Semiactive System Active System

Bentuk Lain Passive Energy-Dissipating System

Quiz title Quiz subtitle