simulasi gempa dengan tmd (slide)

Progress

Simulasi Gempa Gedung Tinggi

dengan Tuned Mass Damper

(TMD) Disusun oleh Kelompok 11: Dian Nuraiman (20912017)

Muhaza Liebenlito (20912020)

Tugas Topik Khusus Sains Komputasi Magister Sains Komputasi Institut Teknologi Bandung

Gedung Taipei 101 Taiwan

2

Wikipedia, 2013

Wikipedia, 2013 Wikipedia, 2013

Gedung yang menggunakan tuned

mass damper untuk meredam

getaran pada saat terjadi gempa.

Gedung tertinggi kedua di dunia

setelah Burj Khalifa, Dubai (Wikipedia,

2013).

Tujuan & Asumsi

3

Tujuan

Melihat pengaruh tuned mass damper pada simulasi

gedung tinggi pada saat terjadi gempa.

Asumsi

Gedung yang akan disimulasikan yaitu Taipei 101 Taiwan

Desain simulasi 2 dimensi

Lantai dan dinding diasumsikan sebagai pegas dengan 2

bola bermassa yang saling berinteraksi

Pegas diposisikan saling menyilang antar satu lantai dengan

lantai yang lain

Shear Force

4

Shear Force adalah gaya yang bekerja pada pegas yang

diposisikan saling menyilang di tiap lantai.

Struktur pegas Pergerakan bola

akibat gempa

Tuned Mass Damper (TMD)

5

Tuned Mass Damper (TMD) adalah perangkat yang terdiri dari

massa, pegas dan peredam (damper) yang didesain dalam

sebuah struktur dan berfungsi untuk meredam getaran atau

guncangan pada struktur tersebut.

Wikipedia, 2013

k : konstanta pegas

c1, c2 : koefisien damping

m1, m2 : massa

Tuned Mass Damper (TMD)

6

Rumus-rumus yang digunakan

2

2

)1(8

3d

2

2

1

1

opt

d

doptd

T

mk

224

d

dddT

mc 24

Keterangan simbol :

: massa bola

: massa damper

: rasio massa

: rasio frekuensi optimum

: rasio damping

: konstanta pegas damper

: koefisien damper

m

md

dmm

opt

d

dkdc

Peak Ground Acceleration (PGA)

7

Peak Ground Acceleration (PGA) merupakan percepatan

terbesar dari pergeseran tanah pada saat terjadi gempa.

Gempa bergerak secara sinusoidal

Dengan penurunan 2 kali, diperoleh percepatan terbesar

)sin()( tAtx

2Aa

mathforum.org, 2013

Desain Simulasi

8

Tinggi gedung 509 m

Jumlah lantai 196

Massa gedung 700.000 ton

Massa damper 730 ton

Jumlah bola/lantai 3

PGA 2,7 g (g=9.8 m/s2)

Amplitudo 0.3

Massa bola 119047.19 kg

Konstanta pegas damper

6.25e09

Konstanta pegas dinding

6.25e09

Data Simulasi

Hasil Simulasi (1)

9

Grafik Shear Force terhadap

Lantai Gedung dengan PGA = 0.5

(NON-TMD)



(TMD)

Hasil Simulasi (2)

10



(NON-TMD)



(TMD)

Hasil Simulasi (3)

11



(NON-TMD)



(TMD)

Pembahasan

12

Hasil simulasi di atas menunjukkan simulasi dengan tuned mass

damper (TMD) menghasilkan shear force yang lebih kecil

dengan tanpa menggunakan TMD. Hal ini menunjukkan bahwa

TMD mampu meredam getaran gempa.

Simulasi dengan TMD menunjukkan bahwa gedung hanya

menerima getaran di bawah lantai 20.

Referensi

13

1. Chapter 4 : Tuned Mass Damper. ConCh04v2.fm Page 217 Thrusday, July 11.

2002 .

2. http://people.virginia.edu/~pjm8f/engr162/beam/shear_force_and_bending_m

oment.htm.

3. Wikipedia.2013.

14

TERIMA KASIH

simulasi gempa dengan tmd (slide)

Documents