Penerapan Oil Damper Pada Tokyo Skytree (Universitas Gunadarma Review)

Oil damper adalah sebuah teknologi peredam gempa yang memanfaatkan cairan berupa oli yang berguna untuk mereduksi beban yang disebabkan oleh energi gerak (kinetik), pada pengaplikasiannya oil damper terbagi menjadi dua yaitu :

1. 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.

(Gambar 1.1 Bentuk FVD)

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.

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.

2. High Damping Device (HiDam)

Jepang adalah salah satu negara yang sering dilanda gempa, sehingga para engineer di jepang dituntut untuk dapat mengatasi kerusakan bangunan akibat guncangan gempa sehingga mengurangi korban jiwa dan materi. 

Alat peredam gempa ini adalah hasil penelitian dan pengembangan laboraturium Kobori, afiliasi perusahaan kontraktor Kajima. Di Jepang sendiri, alat ini berhasil diaplikasikan pada gedung-gedung tinggi dan struktur khusus lainnya. Untuk HiDAM pada bagian struktur atas sebagai respon pasif juga mulai banyak diaplikasikan. Hal ini penting, karena berdasarkan simulasi, jika gempa berkekuatan 7-8 magnitude mengguncang Tokyo, maka lebih dari sepertiga areanya akan luluh lantah, dengan banyak korban jiwa. Sekilas mengenai prinsip kerja HiDAM, secara umum hampir sama dengan FVD taylor device . Yakni kedua alat ini sama-sama menggunakan prinsip viskositas dalam menciptakan gaya redaman. Berdasarkan hasil penelitian terhadap alat peredam gempa HiDAM ini, rasio redaman struktur, mampu ditingkatkan oleh HiDAM pada kisaran 10 – 20 %.  Angka ini, sangat signifikan dalam mengurangi respon struktur terhadap gempa dan kerusakan bangunan, serta telah memenuhi kriteria konvensional gempa di Jepang.

(Gambar 1.2. Detail HiDam)

Tokyo Skytree

(Gambar 1.3. Tokyo Skytree)

Tower pemancar sinyal televisi dan radio ini juga difungsikan sebagai tower observasi. Berlokasi di Sumida, Tokyo, bangunan ini memiliki ketinggian 634 meter. Tower ini pun menjadi bangunan dengan struktur tertinggi setelah Burj Khalifa. Bangunan ini memiliki dasar denah berbentuk segitiga yang berubah menjadi lingkaran ke atasnya. Denah bentuk segitiga memang dianggap kokoh dan dapat menjaga kestabilan bangunan dan lingkaran yang berada pada bagian atasnya dapat mengantisipasi hembusan angin pada ketinggian dari berbagai arah.

(Gambar 1.4. Detail Oil Damper)

Tokyo Skytree menggunakan oil damper yang berlokasi di ketinggian 125 meter dari bawah kolom pusatnya. Kolom pusat atau tengah ini berfungsi sebagai penyeimbang sehingga rangka luar bangunannya dapat ikut bergerak ketika gempa terjadi. Sedangkan sistem peredam getar akan menjaga gravitasi tower agar selalu seimbang pada bagian atasnya dengan bagian bawah. Selain adanya kolom ini, pondasi bangunan ini juga didesain tahan gempa dengan empat tiang pancang dan beton bertulang dikedalaman 50 meter dibawah tanah sehingga memiliki dasar yang kuat.

Sumber : 

http://furnizing.com/article/5-bangunan-di-jepang-tahan-gempa-dengan-sistem-struktur-konstruksi-yang-berbeda-2

https://sanggapramana.wordpress.com/2010/11/27/damper-isolator-gempa-pada-struktur-bangunan/

Hyperlink :

https://www.gunadarma.ac.id/

https://ftsp.gunadarma.ac.id/sipil/

Nama : Wisnu Maulana

Kelas : 4TA02

NPM : 17315190

Dosen Pembimbing : I Kadek Bagus Widana Putra

Fakutlas Teknik Sipil Dan Perencanaan

UNIVERSITAS GUNADARMA