PENGARUH BEBAN HIDUP DINAMIK PADA STRUKTUR LANTAI GEDUNG BERBENTANG PANJANG

Dengan berkembangnya teknologi beton pada saat ini banyak gedung bertingkat yang dirancang dengan beton berkekuatan tinggi. Berdasar pada kekuatan beton tersebut, banyak gedung seperti auditorium, convention hall, exhibition hall, sport hall dan sejenisnya didesain dengan lantai yang luas, bentang balok yang panjang dan jarak kolom yang jauh. Meskipun dimensi ini cukup kuat terhadap beban statik dan beban gempa tetapi tanpa disadari menurunkan frekuensi alami lantai gedung. Hal ini mulai mendapat perhatian dari para peneliti dan para ahli struktur karena bila frekuensinya berada dekat atau berimpit dengan beban hidup dinamik yang bekerja, seperti misalnya gerakan orang bemyanyi dan berjoget bersama bahaya akibat resonansi akan muncul. Sebagai kelanjutan dari hasil penelitian Hibah Bersaing tahun 2002, dalam penelitian ini dibuat model struktur balok-lantai beton bertulang berbentang panjang dengan bentuk tampang balok T, sebagai model laboratorium dari prototype balok lantai gedung Graha Sabha Pramana UGM, yang selanjutnya akan diteliti kisaran besar frekuensi alami model struktur, diteliti responnya bila diberi beban hidup dinamik, dan dicari solusi untuk perbaikan balok-lantai dengan penambahan bahan struktur tertentu sedemikian hingga menaikkan kekakuannya. Untuk pelaksanaan penelitian ini akan digunakan software SAP2000 sebagai hitungan numeriknya, dan peralatan-peralatan yang sesuai untuk test beban dinamik (accelerometer, exiter. oscilloscope dsb) yang saat ini telah tersedia di laboratorium Teknik Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM Dari penelitian Hibah Bersaing lanjutan tahun anggaran ketiga ini akan dapat diketahui metode solusi bagi struktur lantai berbentang panjang yang terlanjur dibangun dimana kemampuan menahan beban dinamik kurang memadahi, dan lebih memperjelas batasan batasan frekuensi alami lantai gedung agar tidak terlalu dekat dengan frekuensi frekuensi beban hidup dinamik yang berasal dari gerakan sekelompok orang yang mengikuti alunan musik, hentakan sekelompok orang secara periodik dan bersama dsb. Untuk selanjutnya dapat ditambahkan dalam peraturan perancangan lantai gedung khususnya yang berbentang panjang agar selain kuat dari beban statik dan beban gempa juga terhindar dari bahaya resonansi dengan frekuensi beban hidup dinamik yang bekerja. Untuk lebih meyakinkan hasil analisis numerik dari struktur lantai 2 Graha Sabha Pramana pada penelitian tahun ketiga ini dianalisis dengan model solid 3D, yang menghasilkan frekuensi fundamentalnya sebesar 4,7 Hz. Berdasar dimensi, karakteristik bahan, hasil eksperimen lapangan, dan analisis numeric dibuat 2 model reduksi plat, sebagai sample yang ditest di laboratorium. Tanpa penambahan rangka baja pengaku didapat frekuensi terendahnya 5,493 Hz. Solusi yang dipilih untuk memperbaiki struktur plat tersebut adalah dengan menambah rangka baja pada bagian bawah plat Dari hasil test di laboratorium didapat penambahan hampir 1 Hz untuk penambahan rangka baja tunggal dan bertambah lebih kurang 2 Hz atau menjadi 7,324 Hz bila dipasang rangka baja dobel. Dari hasil numerik dengan model solid 3D didapatkan nilai fundamental natural frequency struktur dalam keadaan kosong sebesar 4,719 Hz pada model 2. Nilai ini di bawah yang disyaratkan The National Building Code of Canada, pasal 4, sehingga dalam perencanaan struktur plat yang mempunyai frekuensi rendah harus meninjau selain analisis statis juga analisis dinamis. Perbaikan dengan penambahan rangka baja tunggal memperbesar frekuensi alami menjadi 6.348 Hz dan dengan menggunakan rangka baja dobel memperbesar frekuensi alaminya menjadi 7.324 H