STUDI EFEKTIFITAS PENGGUNAAN TUNED MASS DAMPER UNTUK MENGURANGI PENGARUH BEBAN GEMPA PADA STRUKTUR BANGUNAN TINGGI DENGAN LAYOUT BANGUNAN “U” (UNIVERSITAS GUNADARMA REVIEW)

                Pada kesempatan kali ini saya akan mereview jurnal atau artikel yang disusun oleh Jati Sunaryati, Rudy Ferial, Dicky Febri Hadi yang membahas efetivitas penggunaan tuned mass damper (TMD) untuk mengurangi pengaruh beban gempa pada struktur bangunan tinggi dengan layout bangunan “U”. Tuned mass damper merupakan salah satu jenis redaman yang berfungsi untuk mengurangi getaran yang disebabkan oleh kekuatan eksternal dan diterapkan system struktur.

BIASANYA PEMASANGAN TMD ITU DIMANA SIH?

                

               TMD biasanya dipasang pada struktur gedung bangunan – bangunan tinggi yang memiliki layout berbentuk bujursangkar.

                Nah karena pada umumnya TMD ini digunakan pada bangunan – bangun tinggi berbentuk bujur sangkar, jurnal ini menganalisis pengunaan TMD ini pada bangunan berbentuk “U”.

TUNED MASS DAMPER

                Ide dasar TMD dijelaskan secara teoritis ole Den Hartog “Andaikan terdapat suatu sistem massa pegas menerima gaya harmonis, lalu kepada sistem itu ditambahkan sistem getaran lain (osilator) dengan massa md dan konstanta pegas kd yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan sistem utamanya. Jika frekuensi alami dari osilator itu, √(kd/md), diatur sedemikian rupa sehingga sama dengan frekuensi getar dari gaya harmonis, maka dapat diperlihatkan secara teoritis bahwa massa utama menjadi tidak bergetar sama sekali. Pengaturan frekuensi osilator umumnya dilakukan dengan menyesuaikan massa osilator sehingga disebut tuned mass damper.”

Pada gambar di atas ini mendeskripsikan sistem struktur - TMD secara skematis. Suatu struktur gedung dimodelkan sebagai sistem berderajat kebebasan tunggal dengan massa M1, konstanta redaman C1, dan konstanta pegas K1, yang masing-masing berarti massa, redaman, dan kekakuan yang berhubungan dengan ragam getar pertama dari gedung itu.

                Jurnal ini melakukan studi pada bangunan struktur berbentuk “U” dengan menggunakan TMD yang memiliki variasi dengan rasio massa 1%, 2%, 3%, dan jenis TMD antara lain tidak menggunakan TMD (NTMD), singleTMD dan multiTMD. Untuk lebih memperakurat data, beban dinamis yang digunakan adalah beban dari respon spectrum wilayah 5. Dari jenis beban ini akan terlihat jelas pengaruh penggunaan TMD terhadap gaya dalam.

BAGAIMANA PENGARUH TMD TERHADAP GAYA DALAM?

Dari analisa yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa semakin besar beban TMD yang digunakan, maka gaya dalam struktur yang dihasilkan akan semakin kecil (gaya dalam berkurang). Penggunaan TMD untuk bangunan gedung tinggi dengan layout bangunan berbentuk ″U″ lebih efektif. Hal ini terjadi karena cara kerja TMD yang terjadi ketika bangunan berdeformasi horizontal, TMD akan bergerak berlawanan arah dari deformasi horizontal bangunan sehingga mengurangi dampak dari beban horizontal yang bekerja pada bangunan. Karena pengurangan nilai beban horizontal inilah akan menyebabkan gaya dalam pada bangunan juga berkurang.

BAGAIMANA PENGARUH TMD TERHADAP DEFORMASI?

Analisa grafik yang dilakukan menunjukan bahwa semakin besar nilai berat dari TMD, maka deformasi horizontal bangunan yang terjadi akibat beban dinamis akan semakin berkurang. Maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan TMD menguntungkan dalam mereduksi goyangan horizontal akibat beban gempa.

BAGAIMANA PENGARUH TMD TERHADAP PERIODA?

Pada analisia grafik yang dilakukan menunjukkan grafik semakin turun dari NTMD, TMD 1%, TMD 2%, dan yang paling rendah TMD 3%. Perioda multi TMD lebih kecil dari pada single TMD. Perioda pada struktur yang menggunakan Multi TMD dengan massa 1.5%+ 1.5% dari total massa struktur memiliki perioda getar paling kecil, yaitu 11,78 detik dan perioda getar terbesar pada NTMD, yaitu 15,344585 detik.

APA SAJA SIH FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERILAKU STRUKTUR YANG MENGGUNAKAN TMD?

1     1.  Penempatan TMD

2       2. Persentase massa TMD

3     3. Jumlah TMD yang ditempatkan pada struktur

Secara umum TMD mampu mereduksi respon struktur seperti deformasi dan gaya dalam (gaya geser dan momen). Jurnal ini menjelaskan untuk penggunaan Single TMD, bahwa semakin besar massa TMD tersebut maka akan semakin mereduksi respon struktur yang terjadi, dan untuk penggunaaan Multi TMD, menunjukkan bahwa semakin besar massa TMD tersebut maka akan semakin mereduksi respon struktur yang terjadi.

Dari hasil analisa yang dilakukan jurnal ini bahwa struktur bangunan tinggi dengan layout berbentuk ″U″, diperoleh bahwa penggunaan Single TMD dengan persentase massa TMD 3% dapat mewakili setiap penempatan TMD yang dicoba karena nilai respon struktur yang dihasilkan lebih kecil dari pada yang lainnya.

 Note: Untuk kalian yang penasaran bagaimana bentuk atau pengaplikasian Tuned Mass Damper dan cara kerja nya bisa lihat pada link video berikut ini https://www.youtube.com/watch?v=1c2-ut_-7z4

See yaaa di tulisan selanjutnya :))

sumber: https://www.researchgate.net/publication/329520946_STUDI_EFEKTIFITAS_PENGGUNAAN_TUNED_MASS_DAMPER_UNTUK_MENGURANGI_PENGARUH_BEBAN_GEMPA_PADA_STRUKTUR_BANGUNAN_TINGGI_DENGAN_LAYOUT_BANGUNAN_BERBENTUK_U