Slog: Penerapan Teknologi TMD sebagai Peredam Gempa pada Bangunan Gedung Pencakar Langit (Universitas Gunadarma Review)

Pada postingan kali ini saya akan mereview tentang teknologi TMD. Apa teknologi TMD itu? Bagaimana cara kerja serta penerapannya? Berikut adalah penjelasannya.

TMD merupakan singkatan dari Tuned Mass Damper atau biasa juga disebut dengan penyerap getaran harmonik. TMD berfungsi untuk mengurangi simpangan akibat gempa bumi atau terpaan angin sehingga bangunan akan tetap stabil. TMD dapat diaplikasikan pada berbagai jenis struktur selama masih dalam tahap perencanaan. Pada dasarnya TMD terbagi menjadi dua jenis, yaitu TMD horizontal dan TMD vertikal. TMD horizontal digunakan untuk bangunan yang memiliki kelangsingan tinggi seperti tower dan puncak menara, sedangkan TMD vertikal digunakan untuk bangunan bentang panjang seperti jembatan.

TMD terdiri dari massa, pegas, serta peredam untuk mengurangi energi yang dihasilkan dari berat sendiri. Mekanisme secara matematis dari TMD dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Untuk lebih memahami mekanisme TMD dapat dilihat pada perbandingan ilustrasi berikut.

Ilustrasi A

Ilustrasi diatas merupakan contoh gedung tanpa menggunakan TMD. Ketika struktur gedung tersebut terkena gaya horizontal akibat gempa atau angin, maka struktur tersebut akan mengalami perpindahan sebesar X1 dan gaya kinetik sebesar K1. Saat mencapai simpangan maksimum, struktur akan bergoyang kembali dengan arah yang berlawanan dan menghasilkan simpangan yang lainnya (X2) dengan gaya kinetik K2. Struktur tersebut akan berosilasi hingga struktur tersebut kembali stabil.

Ilustrasi B

Pada ilustrasi ini struktur gedung menggunakan TMD. TMD befungsi sebagai peredam gaya kinetik (K1 dan K2) sehingga simpangan yang dihasilkan (X1 dan X2) akan lebih kecil. Ketika struktur terkena gaya gempa maka akan timbul gaya kinetik (K1) saat itu juga TMD akan meredam gaya kinetik (K1) dengan bergerak secara berlawanan (D1). Perilaku yang sama juga berlaku untuk K2 dan D2. Struktur akan tetap berosilasi namun dengan periode yang lebih pendek sehingga bangunan akan stabil dengan lebih cepat.

Hal penting yang perlu diperhatikan saat menggunakan sistem ini adalah frekuensi dari TMD harus dibuat sama atau mendekati dengan frekuensi dari struktur gedung agar mendapatkan hasil yang efektif dan efisien. Jika tidak, maka TMD akan dapat menimbulkan efek negatif bagi struktur gedung.

Contoh penerapan TMD dapat dilihat pada Gedung Taipei 101 yang terletak di negara Taiwan dan Hotel Burj Al Arab yang terletak di negara UAE.

TMD pada gedung Taipei 101 dengan massa 730 ton terletak diantara lantai 87 sampai lantai 91. Pembuatan TMD ini menghabiskan biaya sekitar $ 4 juta.

Hotel Burj Al Arab menggunakan sebelas buah TMD horizontal dengan berat masing-masing TMD sebesar 5 ton yang tersebar disepanjang bagian luar bangunan.