PERAN ACTIVE TUNED MASS DAMPER (ATMD) TERHADAP RESPON BANGUNAN

Transkripsi

1 PERAN ACTIVE TUNED MASS DAMPER (ATMD) TERHADAP RESPON BANGUNAN SKRIPSI Diajukan sebagai Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Instiut Teknologi Bandung Disusun oleh: RONNY H. PURBA SANGKAN TAMBUNAN Dosen Pembimbing: Dr. Ir. SIGIT DARMAWAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1998

2

3 Peran Active Tuned Mass Damper (ATMD) Terhadap Respon Bangunan RONNY HASUDUNGAN PURBA KBK Rekayasa Struktur Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung SANGKAN TAMBUNAN KBK Rekayasa Struktur Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung Abstrak Seiring dengan trend perkembangan teknologi dalam bidang rekayasa struktur yang mengarah pada desain struktur yang semakin tinggi dan lentur, maka perlu dilakukan usaha ekstra untuk memenuhi kriteria desain seperti kekuatan, kestabilan, keamanan, maupun kenyamanan. Secara konseptual, penulis akan menguraikan prinsip pengontrolan respons bangunan geser yang mengalami eksitasi gempa harmonik maupun gempa acak dengan menggunakan Active Tuned Mass Damper (ATMD). Konsep dasarnya adalah, kita menempatkan sebuah massa rigid dengan kekakuan dan redaman tertentu pada lantai teratas dari struktur. Dengan instruksi dari komputer on-line kepada suatu sistem mekanik, massa ini kadang-kadang akan dikekang atau dilepas sehingga bebas berosilasi tergantung apakah percepatan lantai 10 yang dipantau setiap saat dengan menggunakan sensor percepatan (accelerometer) melebihi nilai ijin yang ditetapkan. Penentuan parameter ATMD dan batas ijin percepatan lantai merupakan kunci utama keberhasilan mekanisme kontrol ini. Itulah sebabnya parameter parameter ATMD, pada tulisan ini, ditentukan. dengan cara analitis maupun dengan coba-coba. Dengan menerapkan parameter optimum yang diperoleh pada bangunan geser, didapatkan bahwa ATMD efektif mereduksi respons bangunan sampai ±30% pada mode pertama. Ini merupakan unjuk kerja yang cukup baik, sekalipun mekanisme kontrol yang diterapkan masih relatif sederhana. Kata kunci: usaha ekstra, mengontrol respon, berosilasi, batas ijin, accelerometer.

4 Contribution of Active Tuned Mass Damper (ATMD) to Building's Response RONNY HASUDUNGAN PURBA SANGKAN TAMBUNAN Structural division Structural division Civil Engineering Civil Engineering Bandung Institute of Technology Bandung Institute of Technology Abstract As we can see in the recent days, the civil structures has widely become more flexible and higher. Obviously, to accomodate the highness and flexibility of the structures, we need to do some additional efforts, so that we satisfy all the design criteria such as the strength, stability, safety, and comfortability. The author will conceptually perform a principle of controlling the dynamic response of the shearwall due to harmonic or even random excitation by using Active Tuned Mass Damper (ATMD). The basic concept is that we placed a rigid- mass with a particular sping mass constant and damping coefficient at the top level of the structure. Instructing by the computer, this mass will sometimes fixed or released by a machine mechanism based on an input data (in term of acceleration of 10 th floor) sending by the acceleration sensor (accelerometer) placed at the particular level of the building. The mass will automatically released and excited freely as the acceleration of the 10 6 floor exceeds it 's allowable value. The key to control the response succesfully is the appropriate combination of mass, spring constant, and damping coefficient of an ATMD. That's why the parameter of ATMD in the case study determined using both analytical method and trial method The optimal parameter founded has perform a high effectivity that it reduce a response up to ± 30% at the I ' mode. It showed a good performance, even though the control mechanism is still relatively simple. Keywords: additional efforts, controlling the dynamic reponse, excited freely, allowable value, accelerometer.

5

6

7

8

9

10

11

12