materi kuliah: “ PENERAPAN TEKNOLOGI FVD UNTUK MEREDAM ATAU MENGURANGI GAYA GEMPA PADA SUATU KONSTRUKSI BAJA GEDUNG BERTINGKAT (Universitas Gunadarma Review) “

FVD (Fluid Viscous Damper)

Beberapa bencana gempa yang pernah terjadi di Indonesia, seperti di Lampung, Padang, Yogyakarta dan tempat lainnya, mengakibatkan korban nyawa yang tidak sedikit dan banyaknya kerusakan dan runtuhnya bangunan. Rusak dan runtuhnya bangunan tersebut akibat ketidak mampuan konstruksi bangunan dalam menahan gaya gempa yang menimpanya.Oleh karena itu, perencanaan konstruksi bangunan yang tahan dalam menerima beban gempa merupakan suatu kebutuhan yang sangat penting guna mengurangi terjadinya korban manusia dan rusak serta runtuhnya bangunan yang terjadi akibat goncangan gempa bumi.

Pada dasarnya, terjadinya gempa bumi akan mengakibatkan goncangan pada bangunan yang besarnya bergantung pada tingkat kekuatan gempa, jarak dari bangunan sampai ke pusat gempa, dan kondis/jenis tanah yang dilewati getaran gempa tersebut. Maksud uraian di atas dapat dilakukan upaya untuk meredam gaya gempa yang akan merambat dan terdistribusi pada bangunan, yakni dengan cara memberikan material peredam pada struktur konstruksi bangunan gedung bertingkat. Perlindungan bangunan oleh suatu peredam tahan gempa dicapai melalui penyerapan gaya getaran gempa oleh peredam, meningkatkan fleksibilitas bangunan dan memperkecil amplitudo getaran yang diterima oleh struktur.

Peralatan peredam gempa lain yang cukup terkenal dan banyak diaplikasikan pada struktur bangunan, adalah fluid viscous damper (FVD). Fungsi utama dari peralatan ini, adalah menyerap energi gempa dan mengurangi gaya gempa rencana yang dipikul elemen-elemen struktur. Sehingga, struktur bangunan menjadi lebih elastis dan mampu meredam guncangan gempa. Dengan mengaplikasikan peralatan FVD, gempa rencana yang dipikul elemen struktur menjadi lebih kecil. Sehingga, dengan kondisi tersebut diharapkan tidak terjadi kerusakan struktur bangunan ketika gempa terjadi.

Pemasangan FVD pada struktur gedung

( sumber : seismicdamper.com )

Cara kerja FVD

( sumber : istgeography.wikispaces.com )

FVD merupakan alat peredam gempa yang berfungsi sebagai disipator energi, dengan cara memberikan perlawanan gaya melalui pergerakan yang dibatasi. Gaya yang diberikan oleh FVD timbul, akibat adanya gaya luar yang berlawanan arah, bekerja pada alat tersebut. Peralatan ini bekerja, dengan menggunakan konsep mekanika fluida dalam mendispasikan energi.

Pada perkuatan FVD kolom berfungsi sebagai pegas. FVD mampu mereduksi tegangan dan defleksi yang terjadi secara simultan (bersamaan), karena gaya FVD yang bekerja sebanding dengan perubahan kecepatan stroke-nya (stroking velocity). Mekanisme kerja ini, dianalogikan seperti suspensi atau shock absorbser pada mobil, yang digunakan untuk mengatur pergerakan pegas di posisi tumpuan. Gaya redaman yang dibutuhkan relatif kecil, dibandingkan gaya yang dipikul pegas, akibat beban kendaraan dan beban guncangan.

FVD pada perkuatan struktur gedung

( sumber : staaleng.com )

Jika pada struktur dipasang FVD, gaya redaman akan sama dengan nol pada saat defleksi maksimum, karena kecepatan stroke sama dengan nol dan kemudian berbalik arah. Saat kolom berbalik arah ke posisi semula, akan menyebabkan menjadikan kecepatan stroke menjadi maksimum atau gaya redamannya menjadi maksimum. Pada posisi kolom normal, tegangan kolom adalah minimum. Dengan, demikian penggunaan FVD sebagai alat peredam struktur, tidak akan meningkatkan beban pada kolom akibat gaya yang dikeluarkan FVD, karena saat terjadi gempa dan gaya damper maksimum, tegangan kolom justru minimum.

Ini adalah contoh Vidio yang memperlihatkan suatu konstruksi gedung yang menggunakan teknologi peredam gempa menggunakan FVD (fluid viscous damper) dan tanpa menggunakan teknologi peredam gempa. Apa yang akan terjadi lihat Vidio di bawah ini.

https://www.youtube.com/watch?v=UrS6Et712Zc

Adapun kelebihan FVD, yaitu

Dapat mereduksi tegangan, gaya geser dan defleksi pada struktur, dapat bekerja secara pasif (tidak membutuhkan peralatan atau sumber daya dalam penggunaannya).
Dapat bekerja dengan tekanan fluida lebih tinggi, sehingga bentuknya semakin kecil dan praktis.