skip to main content

IMPROVEMENT DESAIN BRAKET PIPA SIPHONIC DRAINAGE SYSTEM TERHADAP BEBAN GETARAN SEISMIK MENGGUNAKAN FINITE ELEMEN METHOD (FEM)

*Rifki Aditya Tri Nugroho  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Achmad Widodo  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Ojo Kurdi  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Indonesia merupakan negara yang sangat rentan terhadap gempa bumi (beban seismik) karena lokasinya di Cincin Api Pasifik, yang menuntut perancangan infrastruktur, termasuk komponen non-struktural seperti braket pipa sistem drainase, agar tahan gempa. Di sisi lain, curah hujan yang tinggi di Indonesia mendorong penggunaan sistem drainase sifonik yang lebih efisien dibandingkan sistem gravitasi dalam pengelolaan air hujan. Getaran seismik dapat menyebabkan kelelahan material dan kegagalan struktural pada braket pipa, sehingga analisis kinerja dan desain sangat penting untuk menjaga stabilitas dan keandalan sistem perpipaan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis respons dinamis dan meningkatkan performa desain braket pipa Siphonic Drainage System terhadap beban getaran seismik. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik dengan Finite Element Method (FEM) menggunakan perangkat lunak ANSYS, meliputi analisis statik struktural, analisis modal untuk menentukan frekuensi pribadi, dan analisis Response Spectrum untuk mengevaluasi batas aman struktur terhadap gempa. Hasil simulasi statik menunjukkan desain awal telah memenuhi standar ASPE 45-2018 dengan Safety Factor (SF) minimal 3,95. Analisis Response Spectrum pada desain awal menunjukkan margin aman berturut-turut sebesar 32% untuk Kota Jakarta (tanah keras, SC), 45% untuk Kota Batang (tanah sedang, SD), dan 39% untuk Kota Tangerang (SC). Melalui improvisasi desain, didapatkan dua dari empat desain perbaikan (Desain 1 dan Desain 3) menunjukkan performa yang lebih unggul terhadap beban seismik dengan peningkatan margin aman (misalnya, menjadi 35% untuk Kota Jakarta). Kesimpulan dari penelitian ini adalah keberhasilan dalam merekomendasikan model braket pipa yang lebih stabil, dan memiliki ketahanan lebih baik terhadap getaran seismik.

Fulltext View|Download
Keywords: beban seismik; braket pipa shiponic drainage system; finite element method (fem)
  1. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. (2019). Data Curah Hujan Rata-Rata Tahunan Indonesia Periode 1981–2018. BMKG
  2. Garrett, R.E. (1991) “Principles of Siphons.”
  3. Fucik, D. and Rucka, J.A.N. (2019) “Tinjauan sistem drainase atap sifonik,” pp. 3683–3694
  4. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. (n.d.). Informasi Gempa Bumi dan Tsunami di Indonesia. BMKG
  5. Subagja, K. (2020) “EVALUASI KINERJA DRAINASE SIPHON MENGGUNAKAN MODEL PERCOBAAN LABORATORIUM DAN PENDEKATAN ANALITIKAL,” pp. 1–4
  6. Priestley, M. J. N., Calvi, G. M., & Kowalsky, M. J. (2007). Displacement-based seismic design of structures. IUSS Press
  7. Chopra, A. K. (2012). Dynamics of structures: Theory and applications to earthquake engineering (4th ed.). Pearson Education
  8. Valdés-Vázquez, J. A., Cruz-Rodríguez, J. E., Flores-Cruz, A., & Torres-Rodríguez, C. J. (2021). Dynamic Analysis and Simulation of Structures Subjected to Different Dynamic Loads: A Review. Applied Sciences, 11(18), 8683
  9. Sunardi, & Nugraha, F. (2023). Tinjauan Percepatan Puncak Tanah (PGA) sebagai Parameter Kunci dalam Perancangan Struktur Tahan Gempa
  10. Badan Standardisasi Nasional. (2019). SNI 1726:2019: Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan nongedung. BSN
  11. Setiawan, B., & Djunaedi. (2023). Mekanika Material Lanjutan: Konsep Deformasi Elastis dan Plastis
  12. Son, D., Kim, B., Kim, H., & Lee, S. (2017). Vibration analysis and resonance phenomenon in civil engineering structures
  13. Fatchurrohman, M. Z., et al. (2017). Evaluasi Kualitas Mesh pada Analisis Finite Element Method (FEM): Orthogonal Quality dan Skewness

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.