Perpustakaan Digital ITB

Getaran struktural akibat gempa pada struktur berhubungan dengan bagaimana dan berapa banyak energi yang diserap ke dalam bangunan saat gempa terjadi. struktur modern dapat menyerap energi gempa menggunakan perangkat tambahan seperti isolasi dasar, viscoelastic damper (VED), dan lain sebagainya. Dalam struktur modern, perangkat tambahan ini biasanya disebut dengan perangkat disipasi energi. Mengadopsi teknologi damper diperlukan tools yang efisien dalam proses desain sehingga dalam menentukkan kebutuhan damper pada struktur dapat dilakukan dengan cepat. Pada SNI 1726:2019 dan ASCE 7-16 menyarankan proses desain dengan non linier time history analysis (NLTHA), namun NLTHA membutuhkan waktu komputasi yang sangat lama dan membutuhkan perangkat yang canggih. Selain NLTHA, SNI 1726:2019 mengizinkan menggunakan prosedur alternatif dalam analisis struktur dengan peredam menggunakan respon spectrum analysis (RSA) dimana dalam prosedur alternatif ini membutuhkan waktu yang lebih cepat dibandingkan NLTHA. Sehingga dalam penelitian ini akan dilakukan eksplorasi metode RSA dalam proses optimasi jumlah VED pada struktur. Dalam proses optimasi jumlah VED struktur dimodelkan pada dua struktur yang di desain dengan base shear yang berbeda, kemudian jumlah VED pada kedua struktur tersebut di optimasi menggunakan analisis RSA. Proses optimasi dilakukan pada tiga tahap iterasi diantaranya iterasi pada level kelelehan struktur pertama (dy), iterasi pada level gempa design basis earthquake (DBE), dan iterasi pada level gempa maximum considered earthquake respons (MCER). Iterasi pada level dy bertujuan untuk mendapatkan nilai viscous damping (?vm) yang diserap oleh struktur, iterasi pada levei DBE bertujuan untuk mendapatkan nilai effective viscous (?HD) dan nilai base shear yang diizinkan untuk diturunkan setelah adanya VED, dan pada iterasi MCER bertujuan untuk mengetahui nilai interstory drift pada struktur dan nilai device displacelemt limit pada VED. Proses optimasi jumlah VED dimulai dengan 4, 6, 12 dan 18 VED per arah, penambahan jumlah VED per arah ditambahkan hanya pada lantai yang tidak memenuhi syarat interstory drift dan device displacelemt limit, dan penambahan jumlah VED berhenti apabila semua syarat tersebut sudah terpenuhi. Hasil optimasi pada struktur base shear 1.0 V dan 0.9 V jumlah VED yang digunakan masing – masing 396 buah VED dan 408 buah VED. Berdasarkan hasil analisis, penyerapan energi oleh device atau viscous damping (?vm) pada struktur base shear 1.0 V terjadi penyerapan energi yang lebih banyak, hal tersebut juga dapat terlihat berdasarkan nilai effective damping (?md) masih cukup tinggi pada struktur dengan base shear 0.9 V. Sehingga nilai viscous hysteretic element (?HD) atau penyerapan energi dengan adanya sendi plastis pada elemen balok dan kolom juga masih cukup tinggi, sehingga penyerapan energi oleh VED pada struktur base shear 1.0 V lebih baik. Selain dari pada itu, nilai base shear yang diizinkan untuk diturunkan setelah adanya VED pada struktur 1.0 V lebih rendah, sehingga VED bekerja dengan baik dalam struktur 1.0 V. Berdasarkan hasil interstory drift dan device displacement limit pada kedua base shear tersebut tidak menghasilkan nilai yang jauh berbeda, bahkan pada beberapa story nilai story drift pada struktur base shear 0.9 V lebih besar dibandingkan struktur base shear 1.0 V. Sehingga struktur base shear 1.0 V dianggap lebih optimum dengan 12 VED per arah dibandingkan struktur base shear 0.9 V. Hal tersebut juga dibuktikan dengan analisis pushover dengan hasil maximum displacement pada struktur 1.0 V lebih baik sehingga struktur 1.0 V dianggap lebih daktail, maka performa struktur 1.0 V lebih baik dibandingkan struktur 0.9 V. Respon Spectrum Analysis (RSA) dapat dijadikan sebagai prosedur alternatif dari Non Linier Time History Analysis (NLTHA). Pada analisis struktur dan VED dengan RSA, terdapat beberapa batasan, salah satunya dibutuhkan nilai viscous damping (?vm) untuk mengetahui nilai viscous hysteretic element (?HD) sehingga dapat diketahui sendi plastis yang terjadi pada elemen balok dan kolom. Batasan lain dalam analisis RSA ialah tidak dapat menentukkan deformasi maksimal (Wmj) karena tidak dapat diamati saat terjadi dalam fase non linier, oleh karena itu sulit untuk mengetahui sejauh mana VED dapat menyerap energi secara maksimal. Nilai Wmj mempengaruhi nilai effective damping (?md) dan base shear yang diizinkan untuk turun sehingga analisis VED dengan RSA dianggap tidak optimal karena penyerapan energi yang terjadi sebelum leleh (dy) atau dalam fase non linier tidak dapat terhitung.