Path: Top > S2-Theses > Civil Engineering-FTSL > 1992

ANALISIS LINIER DAN NON-LINIER STRUKTUR-RUANG
GEDUNG TINGGI TERHADAP PEMBEBANAN GEMPA
DENGAN MODEL-MODEL STRUKTUR-BIDANG

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 15:23:27
Oleh : Wiratman Wangsadinata, S2 - Civil Engineering
Dibuat : 1992-00-00, dengan 1 file

Keyword :
lateral stiffness matrix of each plane frame as a subsystem

ABSTRAK:

Dalam disertasi ini matriks kekakuan struktur ruang gedung tinggi dirakit dari matriks kekakuan lateral masing-masing portal bidang sebagai subsistem yang menghasilkan 3 buah submatriks yang dominan pada diagonal utamanya. Dalam persamaan hubungan bebansinpangan melalui matriks kekakuan ini, submatriks pada diagonal utama berkaitan dengan komponen gaya-gaya intern perlawanan primer, sedangkan submatriks di luar diagonal utama berkaitan dengan komponen gaya-gaya intern perlawanan sekonder. Dengan mengerjakan gaya-gaya kendala tertentu pada Pusat Kekakuan, komponen-komponen sekonder ini dapat dihapuskan, sehingga persamaan matriks hubungan beban-simpangan terurai menjadi 3 kelompok persamaan linier simultan yang terlepas yang masing-masing kelompoknya menyatakan hubungan beban-simpangan untuk 2 macam struktur-bidang, yang dalam disertasi ini dinamakan Model I dan Model II. Gaya-gaya kendala yang belum diketahui nilainya itu, bersama-sama dengan pembebanan luar yang bekerja, secara terpisah menyebabkan deformasi kebebasan pada lantai-lantai tingkat masing-masing model tersebut, dalam bentuk translasi-translasi horisontal dalam arah-x dan arah-y serta rotasi horisontal terhadap Pusat Kekakuan. Karena gaya-gaya kendala tadi tidak dominan nilainya, maka dengan memecahkan persamaan matriks hubungan beban-simpangan untuk masing-masing Model I dan Model II secara iterasi interaktif, gaya-gaya kendala tersebut berikut ke 3 deformasi kebebasan lantai-lantai tingkatnya dapat diperoleh dengan konvergensi yang cepat. Untuk analisis respons dinamik linier maupun non-linier, Model I dan Model II digabungkan menjadi suatu model portal bidang ekuivalen yang dalam disertasi ini dinamakan Model III.

Translasi horisontal lantai-lantai tingkat Model III merepresentasikan translasi horisontal Pusat Masa Rata-rata struktur-ruang gedung tinggi dengan sudah diperhitungkan Pengaruh P-Delta dan pengaruh rotasi lantai-lantai tingkat, sehingga respons dinamik yang dianalisis dengan model ini merepresentasikan respons dinamik struktur yang sesungguhnya. Dengan menggunakan model-model. struktur-bidang di atas, maka dimensi matriks dalam persamaan-persamaan yang harus dipecahkan secara terpisah atau berurutan untuk mendapatkan deformasi kebebasan lantai-lantai tingkat, rotasi dan translasi titik-titik kumpul masing-masing portal-bidang sebagai subsistem, gaya gaya intern di dalam unsur-unsurnya serta berbagai besaran respons dinamik, dapat dibatasi sampai hanya sejumlah derajat kebebasan yang dimiliki titik-titik kumpul portal-bidang yang terbesar sebagai subsistem. Dengan demikian, analisis struktur-ruang gedung yang sangat tinggi pun secara keseluruhan dapat dilakukan dengan komputer-komputer jenis Komputer Pribadi dengan ketelitian yang setara dengan yang dihasilkan oleh metoda-metoda analisis lain yang ada dalam praktek dewasa ini. Dari persamaan hubungan beban-simpangan struktur ruang gedung tinggi telah terungkapkan, bahwa kecuali pada struktur-ruang dengan kekakuan yang simetrik dalam denah, deformasi kebebasan lantai-lantai tingkatnya menunjukkan sifat-sifat yang khas, yaitu bahwa translasi horisontal dalam satu arah tidak dapat berlangsung atau dipaksakan tanpa timbulnya translasi horisontal dalam arah tegak lurusnya dan rotasi horisontal terhadap Pusat Kekakuan; demikian juga rotasi horisontal murni tidak dapat terjadi atau dipaksakan tanpa timbulnya translasi horisontal dalam 2 arah yang saling tegak lurus. Hal-hal ini tidak mendapat perhatian sebagaimana mestinya dalam berbagai metoda analisis struktur-ruang gedung tinggi yang dikembalikan kepada analisis portal-bidang demi portal-bidang dewasa ini.

Riwayat waktu respons dinamik linier maupun non linier Model III terhadap gerakan tanah akibat gempa yang sangat kuat, dalam disertasi ini dianalisis dengan menerapkan prinsip-prinsip analisis ragam, dimana matriks eigenvektor dipandang sebagai media yang menentukan pembagian gaya-gaya inersia sepanjang tinggi struktur yang akan mengalami perubahan pada tahap pasca-elastik akibat interaksi antara pengaruh degradasi kekakuan dan perubahan redaman histeretik oleh plastifikasi di dalam struktur, yang pengaruhnya secara keseluruhan dianggap menyebabkan terlepasnya persamaan- persamaan gerak. Integrasi numerik persamaan gerak masing-masing ragam dilakukan dengan suatu cara integrasi eksplisit yang diperkenalkan dalaa disertasi ini sebagai algoritma 3 langkah, dengan menggunakan model histeresis elasto-plastik untuk masing-masing struktur-tingkat Model III, dimana gaya geser tingkat batasnya dihitung melalui analisis plastik biasa. Riwayat waktu respons dinamik non-linier ini dengan jelas memberi petunjuk mengenai saat-saat struktur-ruang gedung tinggi mencapai mekanisme runtuhnya, sehingga metoda analisis yang disajikan dalam disertasi ini adalah layak untuk dipakai mengkaji secara langsung ketahanan struktur-ruang gedung tinggi terhadap gempa yang sangat kuat.

Deskripsi Alternatif :

ABSTRAK:

Dalam disertasi ini matriks kekakuan struktur ruang gedung tinggi dirakit dari matriks kekakuan lateral masing-masing portal bidang sebagai subsistem yang menghasilkan 3 buah submatriks yang dominan pada diagonal utamanya. Dalam persamaan hubungan bebansinpangan melalui matriks kekakuan ini, submatriks pada diagonal utama berkaitan dengan komponen gaya-gaya intern perlawanan primer, sedangkan submatriks di luar diagonal utama berkaitan dengan komponen gaya-gaya intern perlawanan sekonder. Dengan mengerjakan gaya-gaya kendala tertentu pada Pusat Kekakuan, komponen-komponen sekonder ini dapat dihapuskan, sehingga persamaan matriks hubungan beban-simpangan terurai menjadi 3 kelompok persamaan linier simultan yang terlepas yang masing-masing kelompoknya menyatakan hubungan beban-simpangan untuk 2 macam struktur-bidang, yang dalam disertasi ini dinamakan Model I dan Model II. Gaya-gaya kendala yang belum diketahui nilainya itu, bersama-sama dengan pembebanan luar yang bekerja, secara terpisah menyebabkan deformasi kebebasan pada lantai-lantai tingkat masing-masing model tersebut, dalam bentuk translasi-translasi horisontal dalam arah-x dan arah-y serta rotasi horisontal terhadap Pusat Kekakuan. Karena gaya-gaya kendala tadi tidak dominan nilainya, maka dengan memecahkan persamaan matriks hubungan beban-simpangan untuk masing-masing Model I dan Model II secara iterasi interaktif, gaya-gaya kendala tersebut berikut ke 3 deformasi kebebasan lantai-lantai tingkatnya dapat diperoleh dengan konvergensi yang cepat. Untuk analisis respons dinamik linier maupun non-linier, Model I dan Model II digabungkan menjadi suatu model portal bidang ekuivalen yang dalam disertasi ini dinamakan Model III.

Translasi horisontal lantai-lantai tingkat Model III merepresentasikan translasi horisontal Pusat Masa Rata-rata struktur-ruang gedung tinggi dengan sudah diperhitungkan Pengaruh P-Delta dan pengaruh rotasi lantai-lantai tingkat, sehingga respons dinamik yang dianalisis dengan model ini merepresentasikan respons dinamik struktur yang sesungguhnya. Dengan menggunakan model-model. struktur-bidang di atas, maka dimensi matriks dalam persamaan-persamaan yang harus dipecahkan secara terpisah atau berurutan untuk mendapatkan deformasi kebebasan lantai-lantai tingkat, rotasi dan translasi titik-titik kumpul masing-masing portal-bidang sebagai subsistem, gaya gaya intern di dalam unsur-unsurnya serta berbagai besaran respons dinamik, dapat dibatasi sampai hanya sejumlah derajat kebebasan yang dimiliki titik-titik kumpul portal-bidang yang terbesar sebagai subsistem. Dengan demikian, analisis struktur-ruang gedung yang sangat tinggi pun secara keseluruhan dapat dilakukan dengan komputer-komputer jenis Komputer Pribadi dengan ketelitian yang setara dengan yang dihasilkan oleh metoda-metoda analisis lain yang ada dalam praktek dewasa ini. Dari persamaan hubungan beban-simpangan struktur ruang gedung tinggi telah terungkapkan, bahwa kecuali pada struktur-ruang dengan kekakuan yang simetrik dalam denah, deformasi kebebasan lantai-lantai tingkatnya menunjukkan sifat-sifat yang khas, yaitu bahwa translasi horisontal dalam satu arah tidak dapat berlangsung atau dipaksakan tanpa timbulnya translasi horisontal dalam arah tegak lurusnya dan rotasi horisontal terhadap Pusat Kekakuan; demikian juga rotasi horisontal murni tidak dapat terjadi atau dipaksakan tanpa timbulnya translasi horisontal dalam 2 arah yang saling tegak lurus. Hal-hal ini tidak mendapat perhatian sebagaimana mestinya dalam berbagai metoda analisis struktur-ruang gedung tinggi yang dikembalikan kepada analisis portal-bidang demi portal-bidang dewasa ini.

Riwayat waktu respons dinamik linier maupun non linier Model III terhadap gerakan tanah akibat gempa yang sangat kuat, dalam disertasi ini dianalisis dengan menerapkan prinsip-prinsip analisis ragam, dimana matriks eigenvektor dipandang sebagai media yang menentukan pembagian gaya-gaya inersia sepanjang tinggi struktur yang akan mengalami perubahan pada tahap pasca-elastik akibat interaksi antara pengaruh degradasi kekakuan dan perubahan redaman histeretik oleh plastifikasi di dalam struktur, yang pengaruhnya secara keseluruhan dianggap menyebabkan terlepasnya persamaan- persamaan gerak. Integrasi numerik persamaan gerak masing-masing ragam dilakukan dengan suatu cara integrasi eksplisit yang diperkenalkan dalaa disertasi ini sebagai algoritma 3 langkah, dengan menggunakan model histeresis elasto-plastik untuk masing-masing struktur-tingkat Model III, dimana gaya geser tingkat batasnya dihitung melalui analisis plastik biasa. Riwayat waktu respons dinamik non-linier ini dengan jelas memberi petunjuk mengenai saat-saat struktur-ruang gedung tinggi mencapai mekanisme runtuhnya, sehingga metoda analisis yang disajikan dalam disertasi ini adalah layak untuk dipakai mengkaji secara langsung ketahanan struktur-ruang gedung tinggi terhadap gempa yang sangat kuat.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...


  • Pembimbing I:
    Moh. Sahari Besari

    Scanner:
    korry
    , Editor:

File PDF...