cara mempertahankan kelembaman pada bangunan

7/25/2019 Cara Mempertahankan Kelembaman Pada Bangunan

http://slidepdf.com/reader/full/cara-mempertahankan-kelembaman-pada-bangunan 1/15

Cara Mempertahankan Kelembaman Pada

Bangunan

Beban gempa merupakan salah satu beban yang akan menyebabkan kerusakan

struktur pada bangunan tinggi. Indonesia merupakan daerah rawan gempa sehingga

menuntut perlunya pertimbangan untuk membangun struktur bangunan yang tahan

terhadap beban gempa. Oleh sebab itu,evaluasi total kinerja struktur bangunan sangat

penting untuk dilakukan terhadap beban gempa. Dengan fakta tersebut maka bangsa

kita harus memikirkan solusi teknik bangunan terhadap permasalahan gempa bumi.

Wilayah Indonesia telah menjadi laboratorium gempa bumi dengan skala penuh. Dari

laboratorium itu mestinya, juga akan melahirkan sebuah penemuan teknologi baru

yang dapat dijadikan solusi tepat guna.Salah satu ara untuk mengatasi permasalahan

ini adalah dengan menerapkan teknologi kontrol pada struktur.

!ontrol pada struktur dibagi atas dua jenis "berdasarkan perlu tidaknya energi

untuk menghasilkan gaya kontrol# yaitu kontrol aktif dan kontrol pasif. !ontrol aktif

memerlukan energi listrik untuk mengoperasikan alat dan menghasilkan gaya kontrol,

sedangkan kontrol pasif memakai energi potensial yang dihasilkan dari respon

struktur untuk menghasilkan gaya kontrol. !elebihan kontrol aktif adalah

karakteristik dinamik struktur dapat beradaptasi dengan beban dinamik yang timbul,

sedangkan kelebihan kontrol pasif adalah karena kesederhanaan dalam desain,

pemasangan,dan terutama pemeliharaannya.

$ntuk melindungi struktur bangunan dari gempa, dapat menggunakan alat%alat

peredam gempa (damper), mulai dari bantalan karet "base isolation seismi bearing#

hingga alat%alat berteknologi tinggi. &empa yang terjadi di Indonesia saat ini sangat

memprihatinkan, banyak korban jiwa akibat tertimbun runtuhan gedung%gedungnya.

Salah satu pilihan yang kini banyak digunakan untuk melindungi struktur bangunan

dari gempa, adalah dengan alat%alat peredam gempa (damper). 'dapun alat peredam

gempa tersebut, ukup banyak jenisnya,



• Bantalan karet tahan gempa (seismic bearing)

• Lock Up Device "($D#

• Fluid Viscous Damper ")*D#

• High Damping Device "+ID'#

• dan lainnya

-enggunaan peralatan tahan gempa tersebut, pada prinsipnya berfungsi untuk

menyerap energi gempa yang dipikul oleh elemen%elemen struktur. Sehingga, struktur

bangunan menjadi lebih elastis dan terhindar dari kerusakan gempa yang parah.

Gamba

r 1 espon antara struktur dengan damper dan tanpa damper ketika digunang gempa

1. Bantalan Karet

Bantalan karet sering dikenal sebagai base isolation, tampaknya penggunaannya

akan semakin berkembang luas di masa datang. Berbagai daerah di Indonesia yang



dikategorikan rawan gempa, menjadikan bantalan karet peredam gempa ini sangat

diperlukan untuk melindungi struktur bangunan. Bantalan karet ini tergolong murah,

dan bukan merupakan alat berteknlogi tinggi.

Gambar 4 Bantalan karet

Aplikasi bantalan karet

Dalam aplikasinya, bantalan karet tersebut dipasang pada setiap kolom, yaitu diantara

pondasi dan bangunan. Bantalan karet alam ini, berfungsi untuk mengurangi getaran

akibat gempa. Sedangkan lempengan baja, digunakan untuk menambah kekakuan

bantalan karet, sehingga penurunan bangunan saat bertumpu di atas bantalan karet

tidak terlalu besar.

'dapun prinsip kerja dari bantalan karet "base isolation seismi bearing# ini adalah

pengaruh gempa bumi yang sangat merusak struktur bangunan, merupakan komponen

getaran karet hori/ontal. &etaran tersebut, dapat menimbulkan gaya reaksi yang besar.

Bahkan, pada punak bangunan, dapat terlihat hingga mendekati dua kalinya. Oleh

karena itu, apabila gaya yang sampai pada bangunan itu lebih besar dari kekuatan

struktur maka bangunan itu akan rusak.



Gambar 5 -erletakan bantalan karet pada tiap kolom

&aya reaksi yang sampai pada bangunan tersebut, dapat dikurangi melalui

penggunaan bantalan karet tahan gempa ini. -ada dasarnya, ara perlindungan

bangunan oleh bantalan karet tahan gempa ini, diapai melalui penggunaan getaran

gempa bumi ke arah hori/ontal. Dengan bantalan tersebut, juga memungkinkan

bangunan untuk bergerak bebas, pada saat berlangsung gempa bumi, tanpa tertahan

oleh pondasi. Bantalan karet tersebut, dapat mengurangi daya reaksi hingga 012.

!arena, seara alami karet alam memiliki fleksibilitas yang tinggi dan dapat

menyerap energi.



Gambar 6 $ji geser

Gambar 7 $ji tekan vertikal

-eredam gempa berupa bantalan karet alam ini, kini mulai banyak diaplikasikan pada

bangunan%bangunan hunian maupun gedung%gedung bertingkat. Dan berdasarkan

pengalaman di lapangan., bangunan yang menggunakan bantalan karet peredam

gempa ini, tidak mengalami kerusakan yang signifikan, ketika terjadi gempa.



2. !" #$%k !p "e&i%es'

Selain bantalan karet, kini beberapa bangunan publik yang berlokasi di daerah rawan

gempa, juga sudah mulai mengaplikasikan teknologi peredam gempa berteknologi

tinggi dari mananegara. Salah satunya adalah jalan layang "flyover# -asupati,

Bandung. !onon, bangunan publik ini, merupakan jalan layang pertama di indonesia(

yang mengaplikasikan perangkat teknologi peredam gempa shock transmission unit ,

dipilih jenis Lock Up Devices "($D# yang didatangkan dari -ranis. 3eknik yang

umumnya dipakai di 3ank atau pesawat angkasa, sekarang ada di jalan -asupati ini.

Gambar ) ($D pada jembatan igid

Salah satu alasan pemasangan ($D pada jalan layang -asupati ini, karena Bandung

termasuk kota rawan gempa. !ekuatan gempa di Indonesia, terutama 4awa, teratat

masuk region 5 6 7 atau sekitar 8 ither. !arenanya, di sepanjang jalan laying

-asupati, setidaknya dipasang sekitar 09 unit ($D. Seluruh unit tersebut, dipasang

pada tiang%tiang "pier# jalan layang. -ada setiap tiang yang ditentukan, dipasang dua

unit ($D yang akan bekerja meredam gunangan pada konstruksi jalan layang ketika

terjadi gempa.

Seperti pada produk peredam gempa ($D yang konon harga per%unitnya lebih dari

:11 juta tersebut, jika dilihat dari dekat pada konstruksi jembatan layang -asupati ini



ada semaam dongkrak atau shockbreaker pada pertemuan antara tiang dan segmen

jalan layang. Benda itulah yang dinamakan ($D, sebagai alat untuk meredam

gunangan jika terjadi gempa.

Gambar * ($D

Gambar 1+ ($D

Prinsip ker,a !"

-rinsip kerja ($D sangat sangat sederhana, jika diibaratkan tiang dan badan jalan

layang sebagai huruf 3. Dimana garis melintang sebagai badan jalan. &erak redam

($D pada saat terjadi gempa, akan berlangsung dari arah kiri ke kanan atau

sebaliknya. Dengan penggunaan airan khusus "gel silikon# yang menjadi bantalan

pada ($D, gunangan ekstrem akibat gempa, pada saat tertentu mengakibatkan ($D

terkuni, dan mengakibatkan seluruh badan jalan dan tiang akan bergerak serentak ke

arah yang sama seperti huruf 3, ke kanan dan ke kiri. Sistem ini, juga bisa meredam



gerakan liar, akibat gunangan yang disebabkan oleh getaran lainnya. !ekuatan ($D

dengan gaya hori/ontal, adalah 5.711 k;<unit.

Gambar 11 -erlatakan ($D pada jembatan tampak atas

Gambar 12 -erletakan ($D tampak samping

Supaya awet ($D harus dirawat dengan mengganti airan ($D "gel silikon# setiap =>

tahun, dan mengganti inin karena :1 tahun. $mur struktur jembatan itu sendiri,

diperkirakan bisa menapai lebih dari :11 tahun.



-. /" #luid /is%$us "amper'

-eralatan peredam gempa lain yang ukup terkenal dan banyak diaplikasikan pada

struktur bangunan, adalah fluid viscous damper ")*D#. )ungsi utama dari peralatan

ini, adalah menyerap energi gempa dan mengurangi gaya gempa renana yang dipikul

elemen%elemen struktur. Sehingga, struktur bangunan menjadi lebih elastis dan

mampu meredam gunangan gempa. Dengan mengaplikasikan peralatan )*D, gempa

renana yang dipikul elemen struktur menjadi lebih keil. Sehingga, dengan kondisi

tersebut diharapkan tidak terjadi kerusakan struktur bangunan ketika gempa terjadi.

Gambar 1- -emasangan )*D pada struktur gedung

Gambar 14 ?ara kerja )*D

)*D merupakan alat peredam gempa yang berfungsi sebagai disipator energi, dengan

ara memberikan perlawanan gaya melalui pergerakan yang dibatasi. &aya yang

diberikan oleh )*D timbul, akibat adanya gaya luar yang berlawanan arah, bekerja

pada alat tersebut. -eralatan ini bekerja, dengan menggunakan konsep mekanika

fluida dalam mendispasikan energi.



-ada perkuatan )*D kolom berfungsi sebagai pegas. )*D mampu mereduksi

tegangan dan defleksi yang terjadi seara simultan "bersamaan#, karena gaya )*D

yang bekerja sebanding dengan perubahan keepatan stroke%nya "stroking veloity#.

ekanisme kerja ini, dianalogikan seperti suspensi atau shok absorbser pada mobil,

yang digunakan untuk mengatur pergerakan pegas di posisi tumpuan. &aya redaman

yang dibutuhkan relatif keil, dibandingkan gaya yang dipikul pegas, akibat beban

kendaraan dan beban gunangan.

Gambar 15 )*D pada perkuatan struktur gedung

4ika pada struktur dipasang )*D, gaya redaman akan sama dengan nol pada saat

defleksi maksimum, karena keepatan stroke sama dengan nol dan kemudian berbalik

arah. Saat kolom berbalik arah ke posisi semula, akan menyebabkan menjadikan

keepatan stroke menjadi maksimum atau gaya redamannya menjadi maksimum.

-ada posisi kolom normal, tegangan kolom adalah minimum. Dengan, demikian

penggunaan )*D sebagai alat peredam struktur, tidak akan meningkatkan beban pada

kolom akibat gaya yang dikeluarkan )*D, karena saat terjadi gempa dan gaya

damper maksimum, tegangan kolom justru minimum.



Gambar 16 )*D

Keuntungan /"

'dapun kelebihan )*D, yaitu

• Dapat mereduksi tegangan, gaya geser dan defleksi pada struktur, dapat bekerja

seara pasif "tidak membutuhkan peralatan atau sumber daya dalam

penggunaannya#.

• Dapat bekerja dengan tekanan fluida lebih tinggi, sehingga bentuknya semakin

keil dan praktis.

4. 0i"AM (High Damping Device)

4epang adalah salah satu negara yang sering dilanda gempa, sehingga para engineer di

jepang dituntut untuk dapat mengatasi kerusakan bangunan akibat gunangan gempa

sehingga mengurangi korban jiwa dan materi. 'lat peredam gempa ini adalah hasil

penelitian dan pengembangan laboraturium !obori, afiliasi perusahaan kontraktor

!ajima. Di 4epang sendiri, alat ini berhasil diaplikasikan pada gedung%gedung tinggi

dan struktur khusus lainnya.



Gambar 17 Detail +iD'

$ntuk +iD' pada bagian struktur atas sebagai respon pasif juga mulai banyak

diaplikasikan. +al ini penting, karena berdasarkan simulasi, jika gempa berkekuatan

0%8 magnitude menggunang 3okyo, maka lebih dari sepertiga areanya akan luluh

lantah, dengan banyak korban jiwa.

Gambar 1) +iD'

Sekilas mengenai prinsip kerja +iD', seara umum hampir sama dengan )*D

taylor device . @akni kedua alat ini sama%sama menggunakan prinsip viskositas dalam

meniptakan gaya redaman. Berdasarkan hasil penelitian terhadap alat peredam

gempa +iD' ini, rasio redaman struktur, mampu ditingkatkan oleh +iD' pada

kisaran :1 6 =1 2. 'ngka ini, sangat signifikan dalam mengurangi respon struktur



terhadap gempa dan kerusakan bangunan, serta telah memenuhi kriteria konvensional

gempa di 4epang.

Gambar 19 Aplikasi Hidam dalam Bangunan

5. uned Mass "amper #M"'

3uned ass Damper " 3D # adalah sebuah alat yang terdiri dari massa, pegas dan peredam

"damper# yang diletakan pada sebuah struktur dan merupakan salah satu alat kontrol pasif

pada struktur yang berdasarkan penggunaan massa tambahansebagai sistem penyerap energy.

3elah dikembangkan konsep kontrol pada struktur dengan menggunakan 3uned ass

Damper "3D# yang tujuan utamanya untuk mengurangi respon dinamik struktur tersebut.

Cara Ker,a M"

3elah disebutkan bahwa 3D dipasang pada gedung bertingkat tinggi terutama

untukmereduksi respons dinamis akibat beban angin. eskipun demikian keberadaan 3D

itu tentuakan mempengaruhi respons dinamis akibat beban gempa bumi. Diharapkan

respons dinamis dari gedung dengan 3D akibat gempalebih keil daripada respons dinamis

seandainya gedung itu tanpa 3D,'lat ini dipasang pada beberapa struktur seperti gedung

bertingkat, menara dan jembatan

Kelebihan dan Kekurangan M"

Dengan fakta bahwa efektifitas 3D dalam mereduksi respons akibat gempa

sangatbergantung kepada jenis gempa yang terjadi pada lokasi bangunan itu berdiri, maka

3D tidak dianjurkan digunakan untuk mereduksi respons akibat gempa pada bangunanyang berdiri di atas lokasi yang karakteristik gempanya tidak bisa diduga atau diketahui. Bila



terdapat bangunan pada lokasi rawan gempa dengan 3D yang didesain dengan tujuan untuk

mereduksi respons akibat angin, maka dis arankan untuk meninjau perilaku struktur itu

terhadap pengaruh gempa dengan melakukan analisis riwayat waktu yang memakai beberapa

sampel gempa yang pernah terjadi di lokasi bangunan itu berdiri.

6. ri%ti$n "amper

)rition Damper atau Sistem -eredam &empa prinsipnya yaitu $ntuk membuat bangunan

tidak rusak akibat gempa atau disebut Abangunan tahan gempaA pada dasarnya dapat

dilakukan dengan tiga prinsip utama, yaitu

:. emperkuat bangunan, terutama pada sambungan, sehingga bangunan dapat

selamat dari kehanuran meskipun harus berubah bentuk pada saat terjadinya

gempa,

=. emperingan bangunan sehingga gaya gempa yang bekerja menjadi lebih

keil, kenyataan bahwa rumah kayu lebih tahan gempa dari rumah batu

menunjukkan hal ini, dan

5. emberi peredam, sehingga meski tanah mengalami perepatan, namun

perepatan ini tidak diteruskan ke bangunan di atasnya.

-rinsip yang terakhir ini -ada /aman dulu digunakan dalam bentuk pondasi dilapisi pasir,

pondasi umpak, dan sebagainya. Saat ini prinsip ini diterapkan dengan menggunakan suatu

bentuk peralatan yang dibuat di suatu pabrik. Seara garis besar, terdapat berbagai peralatan

yang bekerja dengan salah satu dasar prinsip ini, yaitu Sistem peredam dimana -eralatan pada

sistem ini memberikan redaman sehingga getaran yang timbul pada saat terjadi gempa dapat

segera berakhir. Sistem ini serupa dengan sistem suspensi pada kendaraan.

Cara Ker,a ri%ti$n "amper

Bangunan yang memiliki Sistem peredam geser, gaya%gaya hori/ontal akibat angin atau

gempa semata ditahan oleh system peredam geser. Selain menahan gaya hori/ontal sistem

peredam geser juga menahan gaya normal "gaya vertikal#. Oleh karena itu, system peredam

geser selain menahan gaya geser juga menahan lentur struktur dan menahan dua tipe gaya

yaitu gaya geser dan gaya angkat. +ubungan pada struktur itu dapat memindahkan gaya%gaya

hori/ontal pada Sistem peredam geser.

-emindahan ini menimbulkan system peredam geser disepanjang tinggi dinding struktur

antara punak dan bawah penghubung system peredam geser. 'danya gaya angkat padasystem peredam geser karena gaya arah hori/ontal terjadi pada punak struktur.



Kelebihan dan Kekurangan ri%ti$n "amper

)rition Damper berfungsi melindungi struktur gedung yang dilindunginya dari keruntuhan

akibat beban lateral gempa yang datang berulang%ulang menghantam gedung tersebut )ritiondamper atau Sistem peredam. &eser juga memiliki kekakuan dan kekuatan yang ukup untuk

menahan beban gempa yang diterima gedung yang dilindunginya, dengan

atatan pengerjaannya dilakukan dengan benar

!ekurangannya mungkin harga alatnya yang mahal karena menggunakan teknologi yang

tinggi.

cara mempertahankan kelembaman pada bangunan

Documents