Desain Bangunan Tahan Gempa - Isolasi Seismik ~ Portal Sipil

Pada kesempatan ini kembali saya akan memberikan artikel tentang penerapan teknologi desain bangunan tahan gempa - isolasi seismik.

Isolasi seismik adalah konsep yang baik dalam rekayasa gempa, yang telah diperkenalkan pada awal tahun 1980an di Amerika Serikat dan Selandia Baru, dan pada awal tahun 1975 di bekas Uni Soviet. Cukup sederhana, gagasan yang mendasari teknologinya adalah melepaskan bangunan dari tanah sedemikian rupa sehingga gerakan gempa tidak dikirim melalui bangunan, atau setidaknya sangat berkurang. Isolasi seismik paling sering dipasang pada tingkat dasar sebuah bangunan dan disebut isolasi dasar. Konsep baru ini memenuhi semua kriteria untuk inovasi teknologi modern klasik: kemajuan imajinatif yang diperlukan dalam pemikiran konseptual, materi baru yang tersedia untuk industri ini, dan seperti yang dapat dilihat dalam laporan WHE menggunakan isolator, pengembangan gagasan secara simultan di seluruh dunia.Prinsip isolasi seismik adalah mengenalkan fleksibilitas pada dasar struktur pada bidang horizontal, sekaligus mengenalkan elemen redaman untuk membatasi amplitudo gerak akibat gempa. Konsep isolasi seismik menjadi lebih layak dengan keberhasilan pengembangan disipator energi mekanis dan elastomer dengan sifat redaman tinggi. Isolasi seismik dapat secara signifikan mengurangi percepatan lantai dan drift interstori dan memberikan solusi ekonomi yang layak untuk masalah sulit dalam mengurangi kerusakan gempa nonstruktural.

Ada tiga elemen dasar dalam sistem isolasi seismik praktis :

Pemasangan yang fleksibel sehingga periode getaran sistem total diperpanjang cukup untuk mengurangi respons gaya
Damper atau disipator energi sehingga defleksi relatif antara bangunan dan tanah dapat dikendalikan ke tingkat desain praktis
Sarana untuk memberikan kekakuan di bawah tingkat beban servis rendah, seperti angin dan gempa ringan

Isolasi seismik mencapai pengurangan gaya gempa dengan memperpanjang periode getaran dimana struktur merespons gerakan gempa. Manfaat paling signifikan yang diperoleh dari isolasi adalah struktur di mana periode dasar bangunan tanpa isolasi pendek kurang dari satu detik. Oleh karena itu, isolasi seismik paling sesuai untuk bangunan bertingkat rendah dan menengah dan menjadi kurang efektif untuk bangunan bertingkat tinggi.Laporan WHE menggambarkan penerapan dua sistem isolasi yang berbeda:

Sistem isolasi berbasis karet
Sistem isolasi geser-sabuk

Sistem isolasi berbasis karet telah banyak digunakan di China. Sistemnya terdiri dari bantalan karet laminasi, dengan diameter 350 mm sampai 600 mm dan ketebalan 160 mm sampai 200 mm. Isolator diperkuat oleh lembaran baja tipis. Isolator dipasang di atas dinding bawah tanah atau kolom, atau di lantai paling atas pada bangunan tanpa ruang bawah tanah. Aplikasi yang paling umum di China adalah bangunan-bangunan di mana suprastrukturnya terdiri dari dinding bata bata bertali, bertingkat bata dengan lantai beton bertulang. Biaya sistem ini adalah US $ 145 / m2. Pada akhir tahun 2003, sistem ini telah digunakan di lebih dari 460 bangunan tempat tinggal di China.
Sistem isolasi sliding-belt dipasang di dasar bangunan antara pondasi dan suprastruktur.
Sabuk geser terdiri dari elemen berikut:
(a) dukungan geser, termasuk pelat baja stainless 2 mm yang menempel pada pondasi dan pelat Teflon 4-mm (PTFE) yang menempel pada suprastruktur,
(b) hambatan karet yang diperkuat untuk Perpindahan horisontal (horisontal berhenti), dan
(c) hambatan untuk pemindahan vertikal (Uplift) - berhenti secara vetikal.
Begitu gaya geser dasar gempa melebihi tingkat gaya gesekan yang dikembangkan di sabuk geser, bangunan (suprastruktur) mulai meluncur relatif terhadap pondasi. Bangunan panel besar yang khas dengan dimensi rencana 39,6 m x 10,8 m memiliki 63 dukungan geser dan 70 hambatan horizontal dan vertikal. Skema sabuk geser dikembangkan di CNIISK, Kucherenko (Moskow) sekitar tahun 1975. Aplikasi desain pertama di Kirgistan dibuat pada tahun 1982. Sampai saat ini, sistem ini telah diterapkan di lebih dari 30 bangunan di Bishkek, Kyrgyzstan. Aplikasi tersebut meliputi bangunan panel beton bertingkat 9, besar, dan bangunan batu bata berlantai 3 lantai.Di AS, Selandia Baru, Jepang, dan Italia, teknologi isolasi dasar telah digunakan terutama untuk melindungi fasilitas penting, seperti jembatan, rumah sakit, balai kota, gedung pengadilan, dan bangunan warisan. Perangkat yang paling populer untuk isolasi seismik bangunan di AS adalah bantalan karet timah, bantalan karet redaman tinggi, dan sistem pendulum gesekan (FPS). Di Jepang, pada tahun 1999, lebih dari 300 bangunan tempat tinggal dilindungi dengan perangkat isolasi dasar2 (diketahui bahwa ada 700 bangunan dasar yang terisolasi di Jepang pada saat itu). Khas bangunan tempat tinggal yang diperkuat bingkai beton atau konstruksi dinding, lebih dari 5 cerita, mungkin berisi ratusan apartemen. Mayoritas bangunan tempat tinggal yang berbasis di Kyoto dibangun setelah gempa Kobe 1995 (M7.3), yang menyebabkan lebih dari 6.000 kematian, terutama akibat perumahan kayu tua yang rentan.

itulah artikel tentang penerapan teknologi desain bangunan tahan gempa - isolasi seismik, semoga menjadi tambahan pengetahuan kita kawan.

Source: ADVANCED TECHNOLOGIES IN HOUSING CONSTRUCTION Farzad Naeim, John A. Martin Associates, USA. Svetlana Brzev, British Columbia Institute of Technology, Canada