Upload
colette-collins
View
47
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Perkuatan terhadap gempa menggunakan Self-centering energy dissipation Braces pada bangunan RUKO EMPAT lantai TIDAK BERATURAN yang didesain terhadap beban gravitasi. Dosen Pembimbing: Jimmy Chandra, S.T., M.Eng Wong Foek Tjong, S.T., M.T., PhD. Dosen Penguji: - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
PERKUATAN TERHADAP GEMPA MENGGUNAKAN SELF-CENTERING ENERGY DISSIPATION BRACES PADA BANGUNAN RUKO EMPAT LANTAI TIDAK BERATURAN YANG DIDESAIN TERHADAP BEBAN GRAVITASI
Dibuat Oleh:Indra Kusumo Margono NRP : 21407057
Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112
Dosen Pembimbing:Jimmy Chandra, S.T., M.Eng
Wong Foek Tjong, S.T., M.T., PhD
Dosen Penguji:Ir. Djwantoro Hardjito, M.Eng., Ph.D
Prof. Ir. Benjamin Lumantarna, M.Eng, Ph.D
Struktur Presentasi
PendahuluanTinjauan Pustaka
Metodologi Penelitian
Hasil Analisa
Kesimpulan
Di Indonesia sejak tahun 2004 - 2009 telah terjadi banyak bencana gempa bumi yang memakan banyak korban jiwa antara lain:
Pendahuluan
Pada umumnya bangunan yang mengalami keruntuhan adalah bangunan gravity load designed (GLD). Tidak memiliki pendetilan tulangan yang baik untuk daktilitas struktur
bangunan Proporsi balok kolomnya kurang seimbang (strong beam weak column) Kebanyakan struktur tidak beraturan
Pendahuluan (cont’d)
Untuk mengatasi terjadinya keruntuhan bangunan :
Pendahuluan (cont’d)
Menghancurkan bangunan GLD, lalu membangun kembali sesuai standar bangunan tahan gempa
atau
Memberi perkuatan pada bangunan GLD
Pendahuluan (cont’d) Berdasarkan survei yang dilakukan di Surabaya, ditemukan
sebuah bangunan GLD yang memiliki:
Pendahuluan (cont’d)
Pendahuluan (cont’d)
Pendahuluan (cont’d)
Pendahuluan (cont’d) Berdasarkan survei yang dilakukan di Surabaya, ditemukan
sebuah bangunan GLD yang memiliki
gabungan ketidakberaturan bangunan yaitu:
Horizontal irregularity +
Overhang =
terjadinya eksentrisitas posisipusat kekakuan (PK) dan pusat massa (PM)
PK
PM
Pendahuluan (cont’d) Material properties :
concrete compressive strength (fc’) = 20 Mpamasonry compressive strength (fm’) = 4,5 Mpasteel yield strength (fy) = 240 Mpa (tulangan transversal)
= 400 Mpa (tulangan longitudinal)
Perhitungan jumlah tulangan balok dan kolom mengacu pada peraturan SNI 03-2847-2002 denganpembebanan beban gravitasi berdasarkan PPIUG 1983
Tinjauan Pustaka
Conventional Steel Braces
Buckling Restrained Braces (BRBs)
Self-Centering Energy Disspation Braces (SCEDBs)
buckling
Residual displacement
Salah satu perkembangan steel brace yang dinamakan Self-Centering Energy Dissipation Brace (SCEDB) diperkenalkan oleh Christopoulos (2008)
Bentuk Fisik SCEDBs
Tinjauan Pustaka (cont’d)
Mekanisme dan hysteretic response SCEDBs
Tinjauan Pustaka (cont’d)
Mengetahui seberapa efektifkah kinerja dariperkuatan menggunakan SCEDBs sebagai salah satu alternatifteknik perkuatan terhadap gempa pada bangunan GLD empatlantai dengan horizontal irregularity dan overhang
Tujuan Penelitian
Efektivitas KinerjaSCEDBs Story Drift
Kerusakan Bangunan
Displacement
Section Aggregator
Pemodelan balok & kolom
Metodologi Penelitian
Pemodelan material
Pemodelan penampang
Pemodelan elemen
Concrete02 (cover)Concrete02 (core)
Steel02
Hysteretic material
Fiber section
Elastic Isotropic material Elastic section
Section aggregator
BWH element
Steel layer
core patch
cover patch
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan lentur (Qiu et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80RC-1x
Dx (mm)
Fx
(k
N)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan lentur Arah X (Qiu et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80RC-1y
Dx (mm)
Fx
(k
N)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan lentur Arah Y (Qiu et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan geser(Sezen et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
Specimen 4
displacement (in.)
late
ral
load
(ki
ps)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan geser(Sezen et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan dinding bata, menggunakan EQUIVALENT DIAGONAL COMPRESSION STRUT (FEMA 356, 2000)
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan material
Pemodelan elemen
Concrete02 (sesuai properties
batu bata)Truss element
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
1,1730,576
Pemodelan SCEDB
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan material
Pemodelan elemen
Self- Centering (sesuai properties desain kekuan dan
kekuatan)
Truss element
Pemodelan SCEDB menggunakan Self-Centering Material(Jeff Erochko)
Metodologi Penelitian (cont’d)
Validasi SCEDB (Christopoulos et al. 2008)
Metodologi Penelitian (cont’d)
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5-1000
-500
0
500
1000
Tes dari quasi-static axial full-scale
Brace Deformation (% length)
Ax
ial
Fo
rce
(k
N)
Konfigurasi SCEDB’s pada bangunan GLD
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k1)
Perhitungan secara secara portal 2 dimensi
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k1)
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k2)Sesuai dengan kekakuan material baja saat mengalami strain hardening,
maka:
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekuatan (Activation Stress)
Menggunakan “Konsep Damage Control” sehingga:Kekuatan nominal SCEDB
< Kekuatan nominal elemen struktur terlemah (Dinding bata)
○ Mengadopsi strain hardening effect dariBRB (1,25fy Activation stress x 0,8)untuk hysteretic response saat SCEDB
mulai aktif
○ Reduksi 5 % Activation stress x 0,95
Nilai kekuatan SCEDB :
Metodologi Penelitian (cont’d)
Data –data umum
Panjang SCEDB : 6,708 m
Tube luar dan tube dalam :○ Bentuk profil : hollow structural sections (HSS)○ Material : baja○ Modulus elastisitas: 200.000 MPa
Prestress tendon :○ Material : Technora fiber○ Modulus elastisitas: 93.000 MPa○ Jumlah : 4 buah
Metodologi Penelitian (cont’d)
Dimensi SCEDB’s pada bangunan GLD
Hasil dan Analisa
Perbandingan hasil displacement arah Xantara bangunan GLD tanpa perkuatan dan setelah diperkuatan dengan SCEDB terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil displacement arah Yantara bangunan GLD tanpa perkuatan dan setelah diperkuatan dengan SCEDB terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil driftantara bangunan GLD tanpa perkuatan dan setelah diperkuatan dengan SCEDB terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil letak kerusakanantara bangunan GLD tanpa perkuatan dan setelah diperkuatan dengan SCEDB terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil hysteretic response SCEDBdari bangunan GLD yang diperkuat terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil driftdari bangunan GLD yang diperkuat dengan SCEDBs terhadap gempa 1,5 kali dari gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil letak kerusakandari bangunan GLD yang diperkuat dengan SCEDBs terhadap gempa 1,5 kali dari gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Perbandingan hasil hysteretic response SCEDBdari bangunan GLD yang diperkuat terhadap gempa1,5 kali dari gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
Kinerja bangunan GLD terhadap beban gempa dengan periode ulang 500 tahun, menunjukkan terjadi banyak kerusakan pada kolom dan dinding
Kerusakan yang terjadi pada bangunan GLD disebabkan: perilaku strong beam weak column sifat horizontal irregularity dan overhang
Strategi perkuatan yang dilakukan: meningkatkan kekuatan dan kekakuan portal struktur yang
lemah sehingga bangunan dapat lebih beraturan menyerap energi yang seharusnya dipikul bangunan GLD
Kesimpulan
Perbandingan bangunan GLD sebelum dan setelah diperkuat dengan SCEDBs menunjukkan bahwa: Perkuatan dengan SCEDB dapat mengurangi efek horizontal
irregularity dan overhang. Perilaku bangunan setelah diperkuat hampir memenuhi beam side-
sway mechanism, meskipun masih terjadi sendi plastis pada kedua ujung sebuah kolom
Bangunan GLD setelah diberikan perkuatan dengan SCEDBs saat mengalami gempa 1,5 kali dari gempa dengan periode ulang 500 tahun menunjukkan bahwa : Kerusakan parah terjadi pada bangunan namun tidak menyebabkan
terjadinya keruntuhan karena terdapat SCEDBs yang dapat menahan gaya lateral pada bangunan
Kesimpulan (cont’d)
Penelitian selanjutnya dapat menggunakan SCEDBs kembali sebagai alternatif perkuatan dengan karakteristik atau jenisbangunan GLD yang berbeda seperti: Jumlah lantai Tinggi antar lantai Jumlah dan lebar bentang portal Ketidakberaturan dalam hal soft story atau vertical sideback,
re-entrant corner dan lain-lain.
Saran
Thank You forYour Attention
GODBLESS
YOU