Petunjuk Perhitungan Floor Vibration

Ryan Rakhmat Setiadi, ST (ryanrakhmats.wordpress.com)

Analisa pelat untuk mengetahui performance terhadap serviceability merupakan hal yang krusial. Tidak

jarang ada complaint dari pengguna jasa akan masalah deformasi pelat yang berlebih atau masalah

getaran pada pelat yang cukup mengganggu. Pada tulisan ini akan dijelaskan mengenai aspek modelisasi

untuk melakukan analisis floor vibration pada pelat beton dengan software finite element konvensional.

Apa yang dijelaskan di sini sebagian penulis ambil dari beberapa guide dan sebagian lagi adalah

pendapat pribadi penulis.

Rumus yang digunakan adalah rumus dari Murray di AISC Design Guide 11 yaitu :

1. Untuk perhitungan modal analysis, nilai mass source yang digunakan adalah :

SW + SIDL faktor = 1.0 ; LL faktor = 0.3 ; Partisi = 0.7 ; Faade = 1

Efek = Semakin kecil faktor LL, maka nilai frekuensi semakin besar, dan ap/g makin kecil

2. Pada analisis modal, gunakan longterm stiffness dengan case DL+0.3LL, oleh karenanya

dibutuhkan analisis crack section dan pengaruh creep & shrinkage terlebih dahulu.

Efek = Semakin berkurang kekakuan, maka nilai frekuensi turun, dan ap/g makin besar

3. Nilai modulus elastisitas beton (E) dikalikan nilai 1.2 untuk mempertimbangkan beban dinamik.

Efek = Semakin tinggi kekakuan, maka nilai frekuensi naik, dan ap/g makin kecil

4. Pengaruh dari lokasi centroid balok dan pelat perlu dipertimbangkan. Umumnya software Finite

Element konvensional tidak memperhatikan hal ini :

Pengaruh ini bisa meningkatkan kekakuan balok di range 1.5 sampai 2.0

Efek = Semakin tinggi kekakuan, maka nilai frekuensi naik, dan ap/g makin kecil

Model pada software, dimana centroid

balok dan pelat pada satu garis

Kenyataan di lapangan

5. Dari hasil modal analysis, hanya perhatikan panel pelat yang memiliki mode mode yang

berpotensi terjadi getaran yang besar. Panel pelat yang berpotensi menimbulkan getaran yang

besar adalah jika nilai frekuensinya ada di antara : 5 f 9 herz atau 0.125 T 0.2 second

Setelah itu, untuk panel pelat yang potensial terjadi getaran berlebih dicari nilai ap/g dengan

rumus (2.3) dimana untuk masing masing parameter :

1. Nilai Po diambil sebesar 0.29 kN

2. Nilai diambil sebesar 0.4 untuk resident dan 0.3 untuk office, nilai ini sangat bergantung dari

jumlah dan tipe partisi yang ada di panel pelat tersebut, oleh karenanya perhatikan gambar

arsitek. Catatan = nilai damping sangat sensitif untuk mendapatkan nilai ap/g, oleh karenanya

engineering judgment sangat diperlukan, nilainya ada di antara 0.1 sampai 0.5

3. Nilai berat efektif adalah berat sendiri pelat saja, berat SIDL, dan 10 % berat Live Load. Untuk

berat sendiri balok anak bergantung dari bentuk mode shape panel yaitu :

4. Nilai berat efektif (W) dikalikan nilai 1.5 1.0 dimana jika keempat sisi pelat menerus nilainya

1.5 dan jika semua sisi tidak menerus nilainya 1.0 , hal ini untuk mempertimbangkan efek massa

dari panel bersebelahan

Setelah didapat nilai ap/g maka limitnya adalah :

Double curvature mode berat sendiri

balok anak tidak diperhitungkan

Single curvature mode berat sendiri

balok anak diperhitungkan

Lebar Efektif Panel Lebar Efektif Panel

Balok

Anak Balok

Anak

Jika nilainya diatas acceleration limit, maka dipertimbangkan lagi apakah semua asumsi asumsi

perhitungan sudah sesuai. Jika sudah maka perlu dipertimbangkan untuk mempertebal pelat.

Referensi :

Murray, T.M., Allen, D.E., and Ungar, E.E.(1997). Steel Design Guide Series 11: Floor Vibrations Due to

Human Activity. American Institute of Steel Construction (AISC), Chicago, Illinois.

Naeim, Farzad (1991). "Design Practice to Prevent Floor Vibrations".

Smith, A.L., Hicks, S.J., and Devine, P.J. (2007). Design of Floors for Vibration: A New Approach, The Steel

Construction Institute (SCI), Silwood Park, Ascot, Berkshire.

CSI SAFE Reference Manual, 2012.