Sistem dan Konfigurasi Sistem dan Konfigurasi Struktural untuk Tahanan Struktural untuk Tahanan

Gempa yang EfektifGempa yang Efektif

Teknik GempaTeknik GempaD-III Teknik SipilD-III Teknik Sipil

Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan FT – UNYFT – UNY

PendahuluanPendahuluan Gempa muncul setiap Gempa muncul setiap

saat, setiap waktu.saat, setiap waktu. Tidak terasa, sebab Tidak terasa, sebab

berbeda waktu, berbeda waktu, tempat, berbeda pula tempat, berbeda pula besarannya.besarannya.

Semakin dekat Semakin dekat dengan dengan epicenterepicenter, , semakin terasa semakin terasa getarannya.getarannya.

Pertanyaan…Pertanyaan… Bagaimana Bagaimana

pengaruh gempa pengaruh gempa terhadap terhadap konstruksi konstruksi bangunannya?bangunannya?

Bagaimanakah Bagaimanakah sistem yang sistem yang digunakan pada:digunakan pada:• Bangunan rendah?Bangunan rendah?• Bangunan tinggi?Bangunan tinggi?

Apa Maknanya?Apa Maknanya?

Konfigurasi bangunan memainkan peranan Konfigurasi bangunan memainkan peranan penting dalam performa seismik pada penting dalam performa seismik pada struktur yang menerima beban gempa.struktur yang menerima beban gempa.

Pada pengamatan pasca gempa:Pada pengamatan pasca gempa:• Bangunan dengan konfigurasi tak beraturan Bangunan dengan konfigurasi tak beraturan

((irregular configurationirregular configuration) lebih berbahaya) lebih berbahaya• Bangunan dengan konfigurasi beraturan Bangunan dengan konfigurasi beraturan

((regular configurationregular configuration) relatif lebih aman) relatif lebih aman

Pengaruh konfigurasi struktur Pengaruh konfigurasi struktur terhadap performa seismikterhadap performa seismik

Tergantung pada :Tergantung pada :• Ukuran Ukuran

Seiring dengan meningkatnya ukuran struktur, Seiring dengan meningkatnya ukuran struktur, rentangan efisiensi biaya untuk konfigurasi dan rentangan efisiensi biaya untuk konfigurasi dan sistem struktur berkurang.sistem struktur berkurang.

• Proporsi Proporsi Respon gempa pada struktur tergantung pada Respon gempa pada struktur tergantung pada

proporsi relatifnya daripada ukuran absolutnyaproporsi relatifnya daripada ukuran absolutnya Kelangsingan rendah akan lebih menguntungkanKelangsingan rendah akan lebih menguntungkan Kelangsingan rendah juga akan mengurangi efek Kelangsingan rendah juga akan mengurangi efek

puntirpuntir

Pengaruh konfigurasi struktur Pengaruh konfigurasi struktur terhadap performa seismikterhadap performa seismik

• Distribusi dan konsentrasiDistribusi dan konsentrasi Distribusi kekakuan dan massa ke arah Distribusi kekakuan dan massa ke arah

vertikal dan horisontal merupakan hal yang vertikal dan horisontal merupakan hal yang penting untuk memperoleh performa penting untuk memperoleh performa seismik yang memadai.seismik yang memadai.

• Tahanan sekelilingTahanan sekeliling Gerakan puntir cenderung untuk mendorong Gerakan puntir cenderung untuk mendorong

sistem penyokong lateral secara tidak sistem penyokong lateral secara tidak merata. merata.

Tahanan puntir rendah Tahanan puntir tinggi

Prinsip dasar untuk memperoleh Prinsip dasar untuk memperoleh performa seismik yang memadaiperforma seismik yang memadai

Simplicity (kesederhanaan)Simplicity (kesederhanaan) Uniformity (kemerataan)Uniformity (kemerataan) Symmetry (simetris)Symmetry (simetris) Redundancy Redundancy Bidirectional resistance and stiffnessBidirectional resistance and stiffness Torsional resistance and stiffnessTorsional resistance and stiffness Diaphragm behaviour at storey levelDiaphragm behaviour at storey level Adequate foundationAdequate foundation

Prinsip dasar untuk memperoleh Prinsip dasar untuk memperoleh performa seismik yang memadaiperforma seismik yang memadai

Bentuk UmumBentuk Umum

Plan IrregularityPlan Irregularity

Plan IrregularityPlan Irregularity

Elevation IrregularityElevation Irregularity

Sistem-Sistem StrukturSistem-Sistem Struktur Perilaku dinamis struktur Perilaku dinamis struktur

akibat beban gempa akibat beban gempa tergantung pada sistem tergantung pada sistem penahan lateral yang penahan lateral yang digunakan.digunakan.

Bahan dan konfigurasi Bahan dan konfigurasi struktur sangat bervariasi struktur sangat bervariasi dilihat dari kekakuan, dilihat dari kekakuan, kekuatan dan daktilitasnya.kekuatan dan daktilitasnya.

Saat sistem berdeformasi, Saat sistem berdeformasi, perbedaan tersebut akan perbedaan tersebut akan mengakibatkan perbedaan mengakibatkan perbedaan cara penyebaran energi cara penyebaran energi gempanya.gempanya.

Sistem-Sistem StrukturSistem-Sistem Struktur Untuk mendapatkan Untuk mendapatkan

performa seismik yang performa seismik yang memadai, sistem memadai, sistem struktur harus memiliki struktur harus memiliki ::• Kekakuan yang cukupKekakuan yang cukup• Kekuatan yang cukupKekuatan yang cukup• Daktilitas yang tinggiDaktilitas yang tinggi• Redaman yang tinggiRedaman yang tinggi• Stabilitas yang tinggiStabilitas yang tinggi• Redundansi yang tinggiRedundansi yang tinggi

Sistem HorisontalSistem Horisontal

Sistem HorisontalSistem Horisontal

Sistem VertikalSistem Vertikal

Structural Wall SystemStructural Wall System

Hybrid SystemHybrid System

Tube System – Framed TubeTube System – Framed Tube

Tube System – Trussed TubeTube System – Trussed Tube

Tube System – Bundled TubeTube System – Bundled Tube

Efficiency ComparisonEfficiency Comparison

Base Isolation SystemBase Isolation System Base isolation Base isolation merupakan sebuah aplikasi pendekatan merupakan sebuah aplikasi pendekatan

kendali pasif yang sangat baik digunakan. kendali pasif yang sangat baik digunakan. Sebuah bangunan dipasangkan dengan sebuah bahan Sebuah bangunan dipasangkan dengan sebuah bahan

dengan kekakuan lateral yang rendah (misal: karet) untuk dengan kekakuan lateral yang rendah (misal: karet) untuk mendapatkan dukungan yang fleksibel. mendapatkan dukungan yang fleksibel.

Saat gempa terjadi, dukungan yang fleksibel tersebut Saat gempa terjadi, dukungan yang fleksibel tersebut mampu untuk menyaring frekuensi-frekuensi yang tinggi mampu untuk menyaring frekuensi-frekuensi yang tinggi dari gerakan gempa dan mampu menanggulangi bangunan dari gerakan gempa dan mampu menanggulangi bangunan tersebut agar tidak rusak atau runtuh.tersebut agar tidak rusak atau runtuh.

Base isolationBase isolation dengan demikian merupakan sebuah piranti dengan demikian merupakan sebuah piranti yang efektif untuk memberikan proteksi bagi struktur yang efektif untuk memberikan proteksi bagi struktur bangunan rendah dan menengah sebab tipe bangunan bangunan rendah dan menengah sebab tipe bangunan tersebut dikarakteristikkan memiliki frekuensi-frekuensi tersebut dikarakteristikkan memiliki frekuensi-frekuensi yang tinggi.yang tinggi.

Base Isolation SystemBase Isolation System

Bentuk-Bentuk Bentuk-Bentuk Base IsolationBase Isolation Elastomeric Elastomeric

BearingBearing Lead-Plug BearingLead-Plug Bearing High-Dumping High-Dumping

Rubber BearingRubber Bearing Friction Pendulum Friction Pendulum

BearingBearing Pot-type BearingPot-type Bearing

Bentuk-Bentuk Bentuk-Bentuk Base IsolationBase Isolation

Passive Energy-Dissipating SystemPassive Energy-Dissipating System Passive Energy-Dissipating SystemPassive Energy-Dissipating System menggunakan menggunakan

peralatan mekanis untuk menyerbarkan sebagian peralatan mekanis untuk menyerbarkan sebagian input energi pada struktur, sehingga mampu input energi pada struktur, sehingga mampu menurunkan respon struktur dan kemungkinan menurunkan respon struktur dan kemungkinan kerusakan struktur. kerusakan struktur.

Digunakan untuk menjalarkan vibrasi pada Digunakan untuk menjalarkan vibrasi pada struktur karena eksitasi angin dan gempa. struktur karena eksitasi angin dan gempa.

Bentuk-bentuk tipikalnya adalah:Bentuk-bentuk tipikalnya adalah:• Tuned Mass Dampers Tuned Mass Dampers (TMDs)(TMDs)• Tuned Liquid Dampers Tuned Liquid Dampers (TLDs)(TLDs)• Friction DevicesFriction Devices• Metallic Yield DevicesMetallic Yield Devices• Viscous-Elastic DampersViscous-Elastic Dampers• Viscous Fluid DampersViscous Fluid Dampers

Tuned Mass Dampers Tuned Mass Dampers (TMDs)(TMDs)

Active SystemSemiactive System

Tuned Liquid Dampers Tuned Liquid Dampers (TLDs)(TLDs)

Active System

Friction DevicesFriction Devices

Active SystemSemiactive System

Metallic Yield DevicesMetallic Yield Devices

Viscous-Elastic DampersViscous-Elastic Dampers

Viscous Fluid DampersViscous Fluid Dampers

Active SystemSemiactive System

Bentuk LainBentuk Lain Passive Energy- Passive Energy-Dissipating SystemDissipating System

Quiz titleQuiz subtitle