dibuat oleh: indra kusumo margononrp : 21407057 prima jaka atmaja nrp : 21407112
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 PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/2.jpg)
Struktur Presentasi
PendahuluanTinjauan Pustaka
Metodologi Penelitian
Hasil Analisa
Kesimpulan
![Page 3: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/3.jpg)
Di Indonesia sejak tahun 2004 - 2009 telah terjadi banyak bencana gempa bumi yang memakan banyak korban jiwa antara lain:
Pendahuluan
![Page 4: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/4.jpg)
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)
![Page 5: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/6.jpg)
Pendahuluan (cont’d) Berdasarkan survei yang dilakukan di Surabaya, ditemukan
sebuah bangunan GLD yang memiliki:
![Page 7: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/7.jpg)
Pendahuluan (cont’d)
![Page 8: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/8.jpg)
Pendahuluan (cont’d)
![Page 9: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/9.jpg)
Pendahuluan (cont’d)
![Page 10: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/12.jpg)
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)
![Page 13: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/13.jpg)
Bentuk Fisik SCEDBs
Tinjauan Pustaka (cont’d)
![Page 14: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/14.jpg)
Mekanisme dan hysteretic response SCEDBs
Tinjauan Pustaka (cont’d)
![Page 15: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/17.jpg)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan lentur (Qiu et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 18: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/18.jpg)
-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)
![Page 19: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/19.jpg)
-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)
![Page 20: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/20.jpg)
Validasi pemodelan kolom terhadap kegagalan geser(Sezen et al., 2002)
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 21: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/21.jpg)
-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)
![Page 22: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/22.jpg)
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
![Page 23: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/23.jpg)
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 24: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/24.jpg)
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 25: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/25.jpg)
Metode Analisa Gempa
Metodologi Penelitian (cont’d)
1,1730,576
![Page 26: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/26.jpg)
Pemodelan SCEDB
Metodologi Penelitian (cont’d)
Pemodelan material
Pemodelan elemen
Self- Centering (sesuai properties desain kekuan dan
kekuatan)
Truss element
![Page 27: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/27.jpg)
Pemodelan SCEDB menggunakan Self-Centering Material(Jeff Erochko)
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 28: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/28.jpg)
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)
![Page 29: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/29.jpg)
Konfigurasi SCEDB’s pada bangunan GLD
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 30: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/30.jpg)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k1)
Perhitungan secara secara portal 2 dimensi
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 31: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/31.jpg)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k1)
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 32: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/32.jpg)
Pemodelan SCEDB, Desain Kekakuan (k2)Sesuai dengan kekakuan material baja saat mengalami strain hardening,
maka:
Metodologi Penelitian (cont’d)
![Page 33: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/33.jpg)
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)
![Page 34: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/34.jpg)
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)
![Page 35: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/35.jpg)
Dimensi SCEDB’s pada bangunan GLD
Hasil dan Analisa
![Page 36: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/36.jpg)
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)
![Page 37: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/37.jpg)
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)
![Page 38: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/38.jpg)
Perbandingan hasil driftantara bangunan GLD tanpa perkuatan dan setelah diperkuatan dengan SCEDB terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
![Page 39: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/39.jpg)
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)
![Page 40: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/40.jpg)
Perbandingan hasil hysteretic response SCEDBdari bangunan GLD yang diperkuat terhadap gempa dengan periode ulang 500 tahun
Hasil dan Analisa (cont’d)
![Page 41: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/41.jpg)
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)
![Page 42: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/42.jpg)
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)
![Page 43: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/43.jpg)
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)
![Page 44: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/44.jpg)
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
![Page 45: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/45.jpg)
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)
![Page 46: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/46.jpg)
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
![Page 47: Dibuat Oleh: Indra Kusumo MargonoNRP : 21407057 Prima Jaka Atmaja NRP : 21407112](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032805/568132e6550346895d99a269/html5/thumbnails/47.jpg)
Thank You forYour Attention
GODBLESS
YOU