Pidato Ilmiah Guru Besar Institut Teknologi Bandung 22 Juli 2011
Profesor Herlien Dwiarti Setio
PERANCANGAN STRUKTUR CERDAS YANG MAMPU BERADAPTASI TERHADAP BEBAN LINGKUNGAN UNTUK MENINGKATKAN KEAMANAN DAN KENYAMANAN STRUKTUR BANGUNAN
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Hak cipta ada pada penulis
Judul: PERANCANGAN STRUKTUR CERDAS YANG MAMPU BERADAPTASI TERHADAP BEBAN LINGKUNGAN UNTUK MENINGKATKAN KEAMANAN DAN KENYAMANAN STRUKTUR BANGUNAN Disampaikan pada sidang terbuka Majelis Guru Besar ITB, tanggal 22 Juli 2011.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pidato ini pada waktunya. Merupakan suatu kehormatan bagi penulis untuk menyampaikan Pidato Ilmiah Guru Besar dalam Sidang Majelis Guru Besar di ITB pada hari ini, Jumat, 22 Juli 2011.
Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronik maupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan menggunakan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penulis.
UNDANG-UNDANG NOMOR 19 TAHUN 2002 TENTANG HAK CIPTA 1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu ciptaan atau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah). 2. Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
Judul pidato ilmiah Guru Besar ini adalah “Perancangan Struktur Cerdas yang Mampu Beradaptasi terhadap Beban Lingkungan untuk Meningkatkan Keamanan dan Kenyamanan Struktur Bangunan”. Pidato ini merupakan salah satu bentuk pertanggungjawaban akademik penulis sebagai Guru Besar ITB kepada masyarakat, yang berisi sebagian hasil penelitian dan pengembangan ilmu di bidang Dinamika Struktur dan Kontrol serta penerapannya pada perancangan infrastruktur. Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan sebesar-besar-
Hak Cipta ada pada penulis
nya kepada segenap pimpinan dan anggota Majelis Guru Besar ITB atas
Data katalog dalam terbitan
kesempatan yang diberikan. Semoga tulisan ini dapat memberikan Herlien Dwiarti Setio PERANCANGAN STRUKTUR CERDAS YANG MAMPU BERADAPTASI TERHADAP BEBAN LINGKUNGAN UNTUK MENINGKATKAN KEAMANAN DAN KENYAMANAN STRUKTUR BANGUNAN Disunting oleh Herlien Dwiarti Setio Bandung: Majelis Guru Besar ITB, 2011 vi+58 h., 17,5 x 25 cm ISBN 978-602-8468-40-4 1. Rekayasa Struktur1. Herlien Dwiarti Setio
kontribusi pada kemajuan pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang Dinamika Struktur yang selalu menjadi impian dan cita-cita penulis. Bandung, 22 Juli 2011
Herlien Dwiarti Setio Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
ii
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
iii
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................. iii DAFTAR ISI .................................................................................................
v
1.
PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1. Awal Teori Vibrasi ........................................................................
2
1.2. Abad Pertengahan ........................................................................
5
1.3. Era Modern ...................................................................................
8
2.
LATAR BELAKANG ........................................................................... 11
3.
PERKEMBANGAN DAN APLIKASI KONTROL STRUKTUR ... 14
4.
KONTROL VIBRASI ........................................................................... 18 4.1 Kontrol Optimal ............................................................................ 22 4.2 Strategi Kontrol dengan Jaringan Saraf Tiruan ........................ 24
5
PENGUJIAN EKSPERIMENTAL ...................................................... 27 5.1 Peredam Massa Aktif ................................................................... 28 5.2 Kontrol Struktur dengan Tendon Aktif ..................................... 30
6
MONITORING KESEHATAN STRUKTUR BERDASARKAN PENGUKURAN VIBRASI ................................................................. 33
7
PENUTUP ............................................................................................ 37
8.
UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................ 39
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 42 CURRICULUM VITAE .............................................................................. 47
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
iv
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
v
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
PERANCANGAN STRUKTUR CERDAS YANG MAMPU BERADAPTASI TERHADAP BEBAN LINGKUNGAN UNTUK MENINGKATKAN KEAMANAN DAN KENYAMANAN STRUKTUR BANGUNAN
1.
PENDAHULUAN Ilmu vibrasi adalah bagian penting dari analisis dinamik struktur
yang merupakan bagian dari ilmu mekanika yang berkembang seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dasar yaitu matematika dan fisika. Ilmu dinamika struktur berkembang dengan sangat cepat pada awal abad ke-20 sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang numerik, instrumentasi, komputer, dan informatika. Berkat kemajuan tersebut manusia telah mampu melakukan analisis dinamik struktur bangunan industri dengan akurasi yang tinggi untuk menghasilkan mesin-mesin rotasi dengan kecepatan putar tinggi dan berkapasitas besar untuk keperluan industri dan perang. Penemuan material-material baru yang semakin lama semakin kuat dan ringan pada permulaan abad ke-20 hingga sekarang telah memungkinkan manusia membangun struktur bangunan sipil yang tinggi, panjang, dan ringan. Hal ini telah menimbulkan masalah vibrasi yang serius yang dapat membahayakan dan mengakibatkan kegagalan struktur bangunan yang sebelumnya tidak pernah terjadi pada struktur Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
vi
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
1
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
bangunan lama yang kokoh dan masif.
dan kekakuan dikembangkan di sekolah yang didirikannya. Gambar 1
Merancang struktur bangunan cerdas yang mampu beradaptasi
memperlihatkan penelitian yang dilakukan dengan menggunakan palu
terhadap beban-beban lingkungan alam untuk menjamin keselamatan
dan lonceng di laboratorium risetnya yang kelak dikenal sebagai
dan kenyamanan bangunan secara keseluruhan merupakan suatu
laboratorium riset vibrasi yang pertama di dunia [Dimarogonas, 1990].
keharusan.
1.1 Awal Teori Vibrasi Istilah vibrasi sendiri sudah dikenal manusia sejak ribuan tahun yang lalu dalam bidang musik dan suara. Instrumen musik diperkirakan telah ada sejak tahun 13000 SM. Pengetahuan tentang musik dan konsonan diketemukan pada tahun 3000 SM oleh seorang filsuf Cina, Fohi yang menulis dua buah monograf tentang teori musik [Skudrzuk, 1954]. Ilmu pengetahuan mengenai vibrasi ditemukan kira-kira pada pertengahan milenium pertama sebelum masehi oleh filsuf-filsuf Yunani kuno. Pythagoras dari Samos, Yunani (570 – 497 SM) melakukan analisis dan melakukan kuantifikasi teori musik dengan teori angka yang
Gambar 1: Pythagoras melakukan eksperimen dengan palu dan lonceng di laboratorium yang didirikannya (Manuskrip dari Boethius, Cambridge).
ditemukannya. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan dalam kehidupan sehari-hari serta penelitian yang dilakukannya dengan
Indikasi pertama tentang penggunaan pendulum sebagai alat
lonceng-lonceng di laboratorium vibrasi yang didirikannya, Pythagoras
penunjuk waktu ditemukan di Cina dan India ribuan tahun sebelum
berhasil menemukan metode rasional untuk mengukur frekuensi vibrasi
Masehi, seperti disebutkan oleh Aristophane (450-388 SM), dengan
dalam fraksi dan perkalian integer dari suara dasar peralatan musik.
menggunakan pendulum yang berosilasi pada frekuensi kira-kira 1 Hz.
Pythagoras menemukan tidak saja pengetahuan dalam bidang akustik,
Monograph pertama tentang akustik, On Acoustic, ditulis oleh Aristoteles
tetapi juga teori vibrasi. Hubungan antara frekuensi vibrasi dengan massa
(384-322 SM) dari Yunani [Lindsay, 1966]. Aristoteles juga
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
2
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
3
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
memformulasikan ilmu statika dalam kerangka hukum tentang gerak secara umum.
Pada jaman ini telah terjadi perkembangan yang cukup penting dalam teori vibrasi dan pengertian mengenai prinsip dasar dari frekuensi
Cina adalah negara yang mempunyai pengalaman panjang mengenai
natural, isolasi vibrasi, pengukuran vibrasi, dan fenomena resonansi.
gempa bumi yang merusak kehidupan sosial dan ekonominya. Pada
Walaupun demikian pengetahuan ini tidak banyak dipergunakan pada
tahun 132 Masehi, Chang Cheng, seorang ilmuwan Cina, menemukan alat
jamannya karena produk industri pada saat itu belum memerlukannya.
peringatan dini bahaya gempa berupa pendulum setinggi 3 meter. Jika tanah bergetar, bandul di dalam tabung bergerak dan mendorong tuas
1.2 Abad Pertengahan
yang membuka mulut naga. Sebuah bola bergulir keluar ke dalam mulut
Ilmu pengetahuan modern diawali dengan penemuan-penemuan
katak di bawahnya untuk membunyikan alarm dan menunjukkan arah
dari Galileo (1564-1642) dan Newton (1642-1727) yang kemudian
gempa dan mungkin juga besarannya. Alat tersebut telah berhasil
dilanjutkan pada tahap awal dari mekanisasi dan revolusi industri.
merekam gempa kecil yang tidak dapat dirasakan dengan mudah oleh
Penggunaan energi kimia untuk menggerakkan mesin-mesin
manusia yang terjadi di propinsi Lung Hsai yang berjarak sekitar 400 km.
berkekuatan besar telah menimbulkan banyak masalah vibrasi.
Pada Gambar 2 dapat dilihat seismograf ciptaan Chang Cheng.yang diberi
Perkembangan kalkulus dan munculnya masalah vibrasi telah membawa
nama Guci Naga dan dikenal sebagai seismograf pertama di dunia.
perkembangan teori vibrasi dengan cepat pada pertengahan abad ke-19. Pada saat itu ilmu fisika dan mekanika telah banyak dikembangkan dan memberikan kontribusinya dalam dunia ilmu pengetahuan. Pengamatan Galileo mengenai pendulum dan penelitiannya mengenai resonansi dan vibrasi paksa telah membawa pandangan baru dalam teori vibrasi dan akustik. Kemudian Christian Huygens (1629 – 1695) mengembangkan pendulum jam yang merupakan alat akurat
Gambar 2: Seismograf Cina ciptaan
pertama untuk pengukuran waktu. Gejala non-linier pendulum telah
ilmuwan Chang Cheng pada tahun132
teramati dan beberapa perubahan telah dilakukan untuk mendapatkan
Masehi.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
4
pendulum jam yang akurat.
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
5
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Galileo telah memberikan kontribusi yang berarti pada hukum gerak
massa.
yang telah membawa banyak peneliti melakukan pekerjaan eksperimen-
Persamaan gelombang dikenalkan oleh Jean le Rond D’Alembert
tal. Isaac Newton pada tahun 1687 mempublikasikan hukum gerak yang
(1717 - 1783) dalam memoarnya pada akademi Berlin pada tahun 1750.
merupakan karya ilmu pengetahuan yang dikagumi sepanjang masa.
Hasil eksperimental untuk masalah yang sama telah didapat oleh
Walaupun hukum gerak telah dikenal sebelumnya, hukum gerak Newton
Pythagoras.
merupakan pendekatan kalkulus oleh Newton dan Gottfried Leibnitz (1646 - 1716) sehingga dapat digunakan untuk memecahkan masalah dalam bidang fisika dan mekanika.
Leonhard Euler (1707 - 1783) mendapatkan persamaan diferensial untuk vibrasi lateral dari sebuah batang dan menentukan fungsi yang disebut sebagai fungsi normal dan persamaan yang disebut sebagai
Pada tahun 1686, Jakob Bernoulli (1700 - 1782) mengamati dan
persamaan frekuensi untuk balok dengan ujung bebas, jepit atau sendi
mempelajari mekanika benda bergerak. Kemudian pada tahun 1750
sederhana. E.F.F. Chladni (1756 - 1824) melakukan penelitian mengenai
persamaan diferensial dari kesetimbangan gerak untuk berbagai benda
problem vibrasi longitudinal dan torsional dari sebuah batang. Euler dan
telah diturunkan oleh Taylor, Johann dan Daniel Bernoulli, Euler, Clairaut,
Jakob Bernoulli telah mencoba memecahkan masalah vibrasi pelat dan
dan D’Alembert.
cangkang secara analitis.
Hasil percobaan yang sangat banyak mengenai vibrasi kawat telah
C.L.M Henri Navier (1785 – 1836) telah mengembangkan teori vibrasi
tersedia cukup banyak sejak jaman Pythagoras dan hasil analitisnya
lentur dari pelat. Ia kemudian melakukan penelitian mengenai vibrasi
didapat oleh Galileo dan Marinus Mersenne (1588 - 1648). Joseph Sauveur
dari benda elastis padat. Solusi dari persamaan diferensial gerak untuk
(1653 – 1716) telah menemukan frekuensi natural dan mode vibrasi.
benda padat elastis telah dilakukan oleh Simeon Dennis Poisson (1781 -
Daniel Bernoulli menjelaskan hasil percobaan eksperimental dengan
1840) dan A. Clebsch (1833 - 1872) dan kemudian menemukan teori umum
prinsip superposisi harmonik dan memperkenalkan ide bahwa osilasi
mengenai vibrasi dalam persamaan umum vibrasi dari benda padat
merupakan sebuah penjumlahan dari harmonik sederhana bebas yang
elastis.
masing-masing dengan frekuensi dan amplitudonya. Masalah vibrasi kawat pertama-tama dipecahkan secara matematik oleh Lagrange (1736 1813) yang menganggap ini sebagai rangkaian dari sejumlah potongan
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
6
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Selain Galileo dan Newton, pada era ini telah muncul nama-nama terkenal seperti Poisson, Navier, Rayleigh, Duhamel, Ritz, Fourier, Cauchy, Hertz, dan lainnya. Kontribusi mereka dalam pengembangan Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
7
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
ilmu fisika dan mekanika modern sangat bermanfaat dan masih dipakai
metode Holzer-Guembel-Tolle-van den Dungen dan metode matriks
sampai sekarang.
transfer. Pengembangan metode ini untuk struktur dilakukan oleh M.J. Turner, R.W. Clough, H.H. Martin dan L.J. Topp.
1.3 Era Modern
Perilaku non-linier dari pendulum telah diamati pada jaman
Pada akhir abad ke 19, teori vibrasi telah dikembangkan dengan pesat.
Huygens. Studi sistematik dari sistem non-linier diperkenalkan oleh H.
Pada saat yang sama telah terjadi kemajuan pesat dalam pembangunan
Poincare, G. Duffing dan B. van der Pol. Metode pendekatan
mesin-mesin berkecepatan tinggi khususnya perkembangan dalam
dikembangkan oleh Duffing, Linstedt dan lainnya, dan perlakuan umum
bidang lokomotif dan turbin uap. Risalah sistematis pertama mengenai
dari problem stabilitas dikembangkan oleh Liapounov.
vibrasi telah ditulis oleh Lord Rayleigh (1842 - 1919) pada tahun 1894. Ia telah memformalkan ide fungsi normal yang telah diperkenalkan oleh Daniel Bernoulli dan Clebsch dan memperkenalkan ide gaya umum dan koordinat umum. Kemudian memperkenalkan secara sistematis metode pendekatan energi dalam analisis vibrasi tanpa memecahkan persamaan diferensial. Ide ini kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh W. Ritz. Studi mengenai vibrasi dari poros dan balok di industri dilakukan oleh Frahm, khususnya vibrasi torsional dari poros utama kapal. Untuk vibrasi lateral dari batang F. van den Dungen mengembangkan konsep
Pada era modern, teori vibrasi sudah sangat berkembang dan maju. Berkat kemajuan tersebut, mesin-mesin rotasi putaran tinggi dapat dibuat dan dilakukan analisis dinamik dengan cukup akurat. Analisis struktur dapat dilakukan dengan lebih mudah menggunakan metode matriks yang kemudian berkembang lebih jauh lagi berkat kemajuan teknologi dalam bidang numerik dan komputer. Pada era inilah muncul nama-nama seperti Timoshenko, Duffing, Hartog, Clough dan lain-lain. Pada Tabel 1 dapat dilihat garis besar kronologi perkembangan teori vibrasi lintas jaman.
massa balok terpusat dan Hohenemser dan Prager mengembangkan balok kontinyu diskret. Metode van den Dungen kemudian
Tabel 1: Kronologi perkembangan teori vibrasi [Dimarogonas]
dikembangkan dalam bentuk matriks oleh W. Thomson dan dinamakan
TOKOH
sebagai metode matriks. Metode elemen hingga mulai digunakan secara luas. Ide dasar dari diskretisasi benda kontinyu yang dilakukan untuk balok melibatkan
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
8
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
KEJADIAN
Fohi (3000 SM)
Konsonan musik
Pythagoras Of Samos (570-497 SM)
Frekuensi natural; Fisika eksperimental; Teori angka
Aristoteles (384-322 SM)
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Hukum gerak; Akustik
9
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
KEJADIAN
tetapi prinsip dan teknik solusi yang dipergunakan sama. Setelah kejadian
Pengunaan pendulum sebagai alat ukur
gempa besar yang sangat merusak di Santa Barbara, California pada tahun
TOKOH Euclides (330-275 SM)
vibrasi
1925, mulailah dikembangkan penelitian di bidang Rekayasa kegempaan
Alexander of Aphrodisias (300 SM)
Energi kinetik dan potensial
Chang Cheng (132 M)
Seismograf Cina
Galileo Galilei (1564-1642)
Pengukuran frekuensi pendulum
Isaac Newton (1642-1727)
Hukum gerak
Daniel Bernoulli (1700-1782)
Persamaan gelombang
bangunan sipil yang kompleks serta teknologi maju desain infrastruktur
Joseph-Louis Lagrange (1736-1813)
Persamaan Lagrange
yang lebih memperhatikan performa struktur.
Joseph Fourier (1768-1830)
Analisis Fourier
Henri Poincare (1854-1912)
Vibrasi nonlinear
Timoshenko, den Hartog (1920-1930)
Buku teks mekanika dan vibrasi
yang sangat dibutuhkan dalam perencanaan struktur bangunan sipil. Empat dekade terakhir merupakan perkembangan sangat pesat
2
LATAR BELAKANG
Dinamika struktur yang merupakan pengembangan dari teori vibrasi
Struktur bangunan harus dirancang tahan terhadap perubahan
adalah bagian dari analisis struktur yang mempelajari perilaku struktur
beban-beban dinamik terutama yang diakibatkan oleh perubahan alam
terhadap pembebanan dinamik. Masalah dinamika struktur telah
seperti angin, gelombang laut atau gempa sepanjang umur pelayanan
mengalami perubahan yang sangat pesat sejak empat dekade terakhir ini.
yang direncanakan. Indonesia merupakan daerah rawan gempa yang
Hal ini disebabkan terutama oleh perkembangan yang pesat dari ilmu dan
dilalui oleh tiga jalur gempa dunia, dimana setiap tahunnya rata-rata
teknologi komputer, informatika, dan numerik yang dipakai untuk
terjadi ratusan gempa dengan besaran lebih besar dari lima skala Richter.
melakukan perhitungan untuk mencari solusi masalah dinamik yang
Dengan demikian, setiap bangunan di Indonesia harus direncanakan
sangat rumit.
tahan terhadap beban gempa dan beban-beban luar dinamik lainnya.
Penggunaan ilmu dinamika struktur pada bidang teknik sipil
Perlindungan struktur bangunan sipil termasuk isi dan penghuninya
berkembang seiring dengan kebutuhan infrastruktur yang lebih
merupakan prioritas utama diantara banyak masalah infrastruktur lain-
kompleks sehingga lebih sensitif terhadap beban lingkungan seperti
nya dewasa ini. Perlindungan ini mulai dari keandalan dan kenyamanan
gempa, angin, gelombang dan lainnya. Walaupun aplikasi dari dinamika
operasional sampai kepada kemampuan struktur untuk tetap bisa
struktur pada teknik aeronautik, mekanika, dan teknik sipil berbeda,
bertahan terhadap beban-beban yang diterimanya. Selain itu terdapat juga
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
10
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
11
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
struktur bangunan yang sangat sensitif terhadap beban-beban dinamik,
kuat serta kebutuhan manusia dewasa ini terhadap bangunan yang
seperti ruang kontrol, ruang pengukuran, bangunan radar, ruang gawat
semakin lama semakin tinggi dan panjang, mengakibatkan struktur
darurat rumah sakit, dan laboratorium khusus. Gangguan vibrasi pada
bangunan semakin lama semakin ringan dan tidak kaku lagi, sehingga
bangunan tersebut dapat mengakibatkan gerakan struktur yang tidak
metode konvensional semakin sukar untuk dipertahankan lagi, baik dari
dapat ditoleransi yang akan mengakibatkan tidak berfungsinya peralatan
segi teknologi maupun ekonomi.
di dalamnya.
Ketidakkakuan struktur dan berkurangnya massa struktur secara
Selama ini struktur bangunan sipil, jembatan, dan bangunan
drastis telah menimbulkan banyak masalah vibrasi pada struktur yang
infrastruktur lainnya dibangun dan dirancang sebagai struktur pasif yang
sebelumnya tidak menjadi perhatian. Sedangkan peraturan dan standar-
hanya mengandalkan massa dan kekakuannya untuk menahan beban luar
standar bangunan menuntut persyaratan keamanan dan kenyamanan
dinamik dan beban statik yang diakibatkan oleh beratnya sendiri. Karena
yang semakin lama semakin tinggi, sehingga perlu dikembangkan suatu
itu, seringkali keamanan dan keandalan struktur dihubungkan langsung
konsep perancangan struktur bangunan yang mampu beradaptasi secara
dengan kekakuan dan kemasifan struktur bangunan tersebut. Rancangan
aktif terhadap beban-beban dinamik. Dalam hal ini, respon struktur yang
konvensional yang konservatif akan menghasilkan struktur yang kaku,
berupa perpindahan, kecepatan, dan percepatan yang terjadi akibat beban
yang mengakibatkan harga struktur bangunan menjadi mahal. Selain itu
luar dinamik dapat dikendalikan dengan menggunakan suatu sistem
mengandalkan kekakuan dan kemasifan struktur bangunan saja tidak
kontrol yang bekerja secara aktif dan mampu beradaptasi terhadap
cukup menjamin bahwa respon struktur yang terjadi akibat beban-beban
gangguan luar yang bekerja pada struktur tersebut, sehingga karakteristik
dinamik dapat memberikan kenyamanan dan keamanan penggunanya.
dan perilaku dinamik dari struktur bangunan dapat diperbaiki dan
Kehancuran infrastruktur yang dahsyat akibat gempa yang terjadi di
ditingkatkan.
Northridge, California pada tahun 1994 dan di Kobe, Jepang pada tahun
Sistem kontrol aktif mampu mengurangi respon struktur yang
1995 telah menunjukkan bahwa mencegah bencana ini dengan metode
berlebihan yang diakibatkan oleh beban-beban luar dinamik seperti
perancangan struktur yang baru adalah sangat penting dan mendesak.
angin, gelombang laut atau gempa dan struktur selalu berusaha berada
Perkembangan ilmu dan teknologi material bangunan, penemuan-
pada keadaan seimbang sehingga dapat mencapai tingkat keamanan,
penemuan material-material baru yang semakin lama semakin ringan dan
kenyamanan, dan keandalan dari struktur sesuai dengan yang
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
12
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
13
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
disyaratkan oleh peraturan-peraturan yang berlaku.
membangun sebuah rumah kecil dari kayu dan meletakkannya di atas bantalan bola sehingga struktur terisolasi dari goncangan gempa. Pembangunan dan perkembangan teori sistem linier dan aplikasinya
3
PERKEMBANGAN DAN APLIKASI KONTROL STRUKTUR
untuk vibrasi dan khususnya dalam dinamika struktur telah menghabis-
Perancangan struktur bangunan dalam teknik sipil terbagi dalam tiga
kan waktu selama paruh pertama abad ke-20. Selama perang dunia ke-2
era, yaitu era klasik, modern, dan paska-modern. Era klasik hanya
konsep isolasi vibrasi, penyerap vibrasi, dan peredam vibrasi dibuat dan
memperhitungkan beban statik. Era modern menambahkan analisis
diaplikasikan secara efektif untuk struktur pesawat terbang.
dinamik, misalnya perhitungan frekuensi natural, mode, respon vibrasi,
Aplikasi kontrol aktif pertama kali digunakan pada bangunan sipil
dan isolasi vibrasi. Saat ini, struktur bangunan sipil harus dirancang untuk
oleh Kajima Corporation pada tahun 1989 untuk Kyobashi Seiwa Building
memenuhi persyaratan analisis statik dan dinamik berdasarkan peraturan
di Tokyo. Bangunan ini adalah struktur baja 11 lantai yang diberi sistem
dan standar-standar yang disyaratkan. Pada Era paska-modern strukur
kontrol peredam massa aktif (Active Mass Damper, AMD) seperti terlihat
bangunan dirancang agar dapat mengantisipasi respon dinamik untuk
pada Gambar 3. Fungsi sistem aktif ini adalah untuk mereduksi respon
beberapa kasus yang berat yang hanya dapat dilakukan dengan
struktur terhadap gaya angin kuat dan gempa.
menggunakan teknik kontrol struktur yang merupakan pendekatan terpadu dalam merancang struktur bangunan beserta peralatan pendukungnya. Hal ini memerlukan penelitian dan kerjasama antar disiplin ilmu. Tujuan rancangan bangunan pada era paska-modern adalah untuk meningkatkan kemampuan kapasitas bangunan dan komponen sekunder non-struktur untuk tetap bertahan melindungi diri, isi, dan pengguna bangunan dari bahaya kegagalan bangunan akibat bebanbeban dinamik alam yang besar yaitu angin dan gempa. Kontrol struktur bangunan sipil telah dimulai lebih dari 100 tahun yang lalu, pada saat John Milne, seorang profesor teknik di Jepang,
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
14
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Gambar 3. Kyobashi Seiwa Building. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
15
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Sistem kontrol yang lebih sederhana tetapi cukup fenomenal dibangun untuk gedung Taiwan 101 yang termasuk salah satu bangunan tertinggi di dunia yang mencapai tingginya hampir 500 m. Sistem ini adalah Tuned Mass Damper yang diletakkan pada lantai puncaknya. Massa baja seberat 600 ton digantungkan di lantai atas yang berfungsi sebagai bandul yang dapat mereduksi respon struktur (Gambar 4).
Gambar 5. Peredam diagonal pada bangunan di Tokyo Institut of Technology
Pada massa yang akan datang, bangunan mungkin akan dibuat dengan menggunakan banyak peredam viskus untuk memperbaiki respon struktur bangunan terhadap beban gempa, seperti diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 4. Taiwan 101 dan Tuned Mass Damper sebagai peredam massa pasif.
Pada Gambar 5 dapat dilihat sistem peredam viskus pasif diagonal yang bekerja sebagai peredam kejut yang juga berfungsi sebagai ornamen
dampers
estetika arsitektur. Peredam pasif jenis ini sangat efektif bila gaya luar yang bekerja pada struktur mempunyai frekuensi yang berada pada daerah
Gambar 6:
chevron braces
Bangunan tahan gempa dengan multi
frekuensi natural bangunan.
peredam (Courtessy of Lord Corporation).
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
16
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
17
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Di Indonesia, walaupun masih berupa bangunan prototipe, sistem
seperti karakteristik sistem, kondisi awal, dan jenis gangguan yang
kontrol vibrasi yang sudah diimplementasikan adalah sistem peredam
bekerja pada struktur. Keluaran tidak diukur atau dibandingkan dengan
pasif sederhana berupa sistem isolasi dasar dari material elastomer seperti
masukan, sehingga keluaran tidak mempengaruhi besar gaya kontrol.
terlihat pada Gambar 7. Isolasi dasar yang diletakkan pada dasar
Kontrol putaran tertutup mengumpanbalikkan keluaran yang terjadi
bangunan berfungsi mengubah karakteristik dinamik bangunan dengan
untuk mereduksi kesalahan, sehingga menghasilkan besaran keluaran
memperkecil dan menggeser frekuensi natural struktur bangunan agar
yang sesuai dengan yang diinginkan. Diagram skema sistem kontrol aktif
berada jauh dari frekuensi eksitasi beban gempa dan mengubah pola
struktur dengan putaran tertutup dapat dilihat pada Gambar 8.
perilaku dinamik struktur sehingga respon relatif antar lantai menjadi Eksitasi Luar
lebih kecil.
Struktur
Respon Struktur
Gaya Kontrol
Sensor Pengukuran
Aktuator
Perhitungan Gaya Kontrol eksitas i gempa
eksitas i gempa
a
b
Gambar 8. Diagram skema kontrol aktif struktur putaran-tertutup. Gambar 7. Struktur bangunan konvensional dan bangunan dengan isolasi dasar yang mengalami beban gempa: a. bentuk deformasi struktur bangunan konvensional, b. bentuk deformasi struktur bangunan dengan isolasi dasar.
Struktur mengalami gangguan beban luar dinamik. Respon struktur diukur dengan menggunakan sensor akselerometer pada beberapa titik
4
KONTROL VIBRASI
yang diinginkan, kemudian sinyal respon dikirim ke komputer untuk
Secara umum, mekanisme kontrol pada struktur bangunan dapat
menghitung besarnya gaya kontrol yang diperlukan berdasarkan
digolongkan menjadi kontrol dengan sistem putaran-tertutup dan kontrol
algoritma kontrol yang telah ditentukan.
putaran-terbuka. Dalam kontrol putaran-terbuka, gaya kontrol
Kualitas dari sistem kontrol sangat ditentukan oleh jenis aktuator
ditentukan oleh kondisi awal sistem yang telah diketahui sebelumnya
yang digunakan dan waktu yang dibutuhkan dari mulai pengukuran
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
18
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
19
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
respon sampai bekerjanya gaya kontrol pada struktur. Diperlukan strategi kontrol dalam menentukan aktuator dan algoritma perhitungan gaya kontrol yang akan digunakan agar sistem mampu memberikan kualitas kontrol yang baik dan handal. Kontrol vibrasi struktur pada dasarnya dapat diklasifikasikan dalam beberapa jenis yaitu jenis pasif, aktif, semi-aktif, dan hibrida yang merupakan tipe kombinasi. Untuk membangkitkan gaya kontrol yang disalurkan melalui aktuator diperlukan perhitungan gaya kontrol yang dihitung berdasarkan algoritma kontrol yang telah ditentukan. Sinyal gaya kontrol kemudian dikirim ke aktuator untuk menghasilkan gaya kontrol yang diperlukan oleh struktur sehingga menghasilkan respon struktur yang sesuai dengan yang diinginkan. Berdasarkan cara struktur menerima reaksi gaya kontrol, metode kontrol vibrasi dapat dibedakan dalam: M, C, K berturut-turut adalah massa, peredam, dan pegas dari model asal. m, c, k
1.
Model struktur tetap
2.
Model struktur dengan massa tambahan
3.
Model struktur dengan struktur tambahan
adalah massa, peredam, dan pegas dari alat kontrol. a, s, co adalah aktuator, sensor, dan kontroler
Gambar 9. Klasifikasi kontrol vibrasi.
Gambar 9 menunjukkan skema beberapa metode kontrol vibrasi untuk struktur satu derajat kebebasan.
Bentuk ruang keadaan untuk Persamaan (1) adalah:
Persamaan gerak suatu sistem dinamik n derajat kebebasan dengan m gaya kontrol adalah: MX t
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
CX t
K t
20
HU t
EF t
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
21
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
22
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
23
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
4.2 Strategi Kontrol dengan Jaringan Saraf Tiruan
untuk melakukan generalisasi dari kasus-kasus latihannya.
Metode kontrol klasik membutuhkan perhitungan yang panjang khususnya untuk model struktur yang memiliki banyak derajat kebebasan sehingga unit pengolah data memerlukan waktu yang relatif lama untuk menghitung gaya kontrol. Hal ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan kontrol struktur. Untuk mengatasi masalah ini akan digunakan metode kontrol jaringan saraf tiruan. Jaringan saraf tiruan merupakan suatu metode perhitungan yang strukturnya mengambil bentuk jaringan saraf pada makhluk hidup.
Gambar 10. Model idealisasi neuron dari otak biologis.
Perkembangan saraf tiruan didorong oleh keinginan untuk mengerti cara kerja otak biologis makhluk hidup dan berusaha untuk menyerupai atau
Jaringan saraf tiruan merupakan jaringan multi-lapis yang terdiri dari satu lapis masukan, satu lapis keluaran, dan mungkin beberapa lapis
menyamai beberapa kelebihannya.
tersembunyi. Lapisan tersembunyi ini memungkinkan jaringan untuk Jaringan saraf tiruan terdiri dari banyak unit pemroses berupa node yang saling terhubung satu dengan lainnya. Setiap node merupakan
membentuk dan menghitung pola hubungan yang rumit antara masukan dan keluaran seperti diperlihatkan pada Gambar 11.
idealisasi neuron, dimana node ini menerima masukan dari node-node yang menghubunginya, menghitung pembobotannya, menjumlahkan semua masukan yang sudah dibobot, mengevaluasi fungsi, dan meneruskan aktivasi tersebut ke node-node lainnya. Hubungan antar node ini bervariasi tergantung bobot pada koneksinya. Model idealisasi neuron dari otak biologis dapat dilihat pada Gambar 10. Jaringan saraf tiruan dikenal dengan kemampuannya yang sangat baik dalam memetakan hubungan antara masukan dan keluaran dari
Gambar 11. Skema arsitektur jaringan saraf tiruan.
sebuah sistem yang rumit baik linier maupun non-linier dan kemampuan Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
24
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
25
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Dalam hubungannya dengan perencanaan struktur cerdas, arsitektur jaringan saraf tiruan dipakai sebagai alat untuk menghitung gaya kontrol yang dibutuhkan oleh struktur untuk memperbaiki respon dinamiknya berdasarkan masukan dari pengukuran respon dinamik yang dilakukan dengan menggunakan akselerometer. Penggunaan jaringan saraf dalam sistem kontrol struktur didorong oleh meningkatnya kerumitan struktur bangunan, baik oleh tingkat derajat kebebasannya maupun karena ketidaklinieran elemen struktur
Gambar 12. Skema kontrol jaringan saraf tiruan pada struktur bangunan.
bangunan. Perbedaan penting utama antara metode kontrol optimal dan neurokontrol adalah cara pengontrol memperoleh kemampuan kontrolnya. Metode kontrol konvensional dipergunakan untuk mendapatkan besaran dan cara pengontrolannya, sedangkan kontrol jaringan saraf tiruan mempelajari hubungan yang sangat rumit antara masukan berupa respon dinamik struktur dengan keluaran yang merupakan gaya kontrol struktur bangunan. Setelah tahap latihan selesai, jaringan saraf dapat memodelkan sistem dinamik yang sebenarnya. Jaringan saraf mempunyai kemampuan yang besar dalam menyelesaikan masalah sistem dinamik yang rumit maupun non-linier. Skema kontrol jaringan saraf tiruan pada struktur bangunan dapat dilihat pada Gambar 12 di bawah ini.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
26
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
27
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
pulsa. Akibat dari percepatan dasar ini, struktur melakukan suatu gerakan dinamik. Gerakan struktur diukur dengan menggunakan akselerometer Bruel & Kjaer 4395. Kemudian sinyal respon percepatan yang telah diperkuat oleh perangkat penguat sinyal amplifier Bruel & Kjaer 2525, dikirim ke unit pengolah data dengan menggunakan perangkat akuisisi data dan komputer. Kontrol Jaringan Saraf Tiruan menghitung besarnya sinyal yang harus diberikan kepada aktuator yang berfungsi sebagai pembangkit gaya kontrol pada struktur. Pada studi ini akan digunakan dua jenis sumber gaya kontrol pada
Gambar 13. Skema pengujian model struktur bangunan dua tingkat dengan kontrol
struktur, yaitu kontrol dengan kekakuan aktif dan kontrol dengan massa
massa aktif.
aktif.
5.1 Peredam Massa Aktif Gambar 13 menunjukkan model struktur dengan kontrol massa aktif yang diletakkan pada puncak struktur bangunan yang bekerja secara aktif mengurangi gerakan horisontal struktur. Struktur diberikan beban
Gambar 14. Respon percepatan massa 1 akibat percepatan dasar gempa El-Centro N-S
dinamik berupa eksitasi percepatan dasar berupa simulasi gaya gempa El-
dengan kontrol massa aktif.
Centro N-S. Grafik respon percepatan dan perpindahan struktur dalam kondisi tidak dikontrol dan kondisi dikontrol dari massa 1 dan massa 2 dapat dilihat pada Gambar 14 sampai Gambar 17. Grafik gaya kontrol yang diperlukan untuk menghasilkan respon tersebut dapat dilihat pada Gambar 15. Respon percepatan massa 2 akibat percepatan dasar gempa El-Centro N-S
Gambar 18.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
dengan kontrol massa aktif.
28
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
29
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
secara aktif mengurangi perpindahan relatif horisontal untuk menjaga keamanan struktur dan mengurangi percepatan absolut struktur untuk menjamin kenyamanan. Skema pengujian lengkap dapat dilihat pada Gambar 19. Gambar 16. Respon perpindahan massa 1 akibat percepatan dasar gempa El-Centro NS dengan kontrol massa aktif.
Gambar 17. Respon perpindahan massa 2 akibat percepatan dasar gempa El-Centro NS dengan kontrol massa aktif.
Gambar 19. Model struktur bangunan dua tingkat dengan kekakuan aktif dipasang pada meja getar.
Pada pengujian, struktur diberi percepatan dasar acak selama 25 detik. Beberapa detik pertama, struktur berada pada kondisi tidak dikontrol. Kemudian gaya kontrol diaktifkan untuk mengevaluasi efektifitas sistem kontrol. Selanjutnya gaya kontrol dinonaktifkan sampai Gambar 18. Gaya kontrol akibat percepatan dasar gempa El Centro N-S dengan kontrol massa aktif.
detik ke-25. Grafik respon percepatan struktur pada massa 1 dan massa 2 dapat dilihat pada Gambar 20 dan Gambar 21. Dan grafik gaya kontrol yang diperlukan untuk menghasilkan respon tersebut dapat dilihat pada
5.2 Kontrol Struktur dengan Tendon Aktif Pada studi eksperimental berikut digunakan model struktur baja dua
Gambar 22.
lantai yang sama dengan diberikan pengaku berupa tendon aktif pada
Dari Gambar 20 dan Gambar 21 dapat dilihat perbandingan antara
tingkat satu. Tendon berfungsi sebagai pengaku struktur yang bekerja
respon percepatan tidak dikontrol dengan respon percepatan dikontrol
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
30
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
31
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
yang terjadi akibat kontrol struktur dengan metode jaringan saraf.
6
MONITORING KESEHATAN STRUKTUR BERDASARKAN
Perbandingan nilai akar kuadrat rata-rata rms (root mean square) dari
PENGUKURAN VIBRASI
respon percepatan dikontrol dan respon percepatan tidak dikontrol
Untuk mendapatkan kehandalan struktur bangunan, maka semua
selama bekerjanya gaya kontrol berkisar antara 0,53 – 0,58.
potensi kegagalan struktur sekecil apapun harus dihindari. Tidak ada metode perawatan yang pasti yang dapat menjamin kehandalan struktur bangunan kecuali dengan cara melakukan monitoring kesehatan struktur bangunan dan melakukan diagnostik terhadap setiap anomali yang terlihat dalam pengukuran vibrasi bangunan secara kontinyu. Sejak panci dari tanah liat ditemukan, cacat dan retak di dalam pot
Gambar 20. Respon percepatan massa 1 akibat eksitasi percepatan dasar acak dengan kontrol kekakuan aktif.
dapat dideteksi dengan mendengarkan perubahan suara ketika panci itu diberi gangguan. Hal yang sama telah dilakukan untuk mengetahui apakah ada cacat atau retak pada sebuah benda dengan cara mengetukngetuk benda tersebut dan mendengarkan suara yang dihasilkan. Perbedaan kualitas suara dapat menunjukkan perbedaan kekakuan atau massa struktur benda tersebut. Jadi, evaluasi metode kondisi kesehatan
Gambar 21. Respon percepatan massa 2 akibat eksitasi percepatan dasar acak dengan
struktur melalui pemerik-saan berdasarkan pengukuran vibrasi sudah ada sejak ribuan tahun yang lalu.
kontrol kekakuan aktif.
Karakteristik dinamik struktur dipengaruhi oleh perubahan sifat elemen yang mungkin disebabkan oleh kesalahan yang terjadi selama fabrikasi, perakitan, pembangunan, atau oleh alam selama operasi dan pemeliharaan.cacat produksi. Sistem global sistem peringatan dini menggunakan data vibrasi telah Gambar 22. Gaya kontrol struktur akibat eksitasi percepatan dasar acak dengan
banyak dikembangkan oleh banyak ilmuwan. Dengan perkembangan
kontrol kekakuan aktif. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
32
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
33
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
pesat di komputer instrumentasi, pemantauan kesehatan struktural dan
dapat dilihat skema eksperimental monitoring kesehatan struktur yang
prediksi kerusakan struktural dapat dilakukan lebih mudah dalam
diaplikasikan pada struktur baja kantilever. Struktur tersebut dibagi-bagi
evaluasi dan inspeksi dalam struktur teknik sipil.
menjadi beberapa elemen, sedangkan kerusakan struktur disimulasikan
Analisis vibrasi juga digunakan sebagai bagian dari perawatan
pada salah satu elemennya.
prediktif yang merupakan pelengkap dari perawatan preventif dan dapat dilakukan dalam domain waktu atau frekuensi domain. Dalam domain waktu, analisis vibrasi digunakan untuk mengukur tingkat vibrasi struktur global di mana data dapat digunakan sebagai alat untuk melakukan analisis tren. Sedangkan dalam domain frekuensi, metode ini dapat digunakan untuk menentukan jenis serta besarnya kerusakan struktural. Kerusakan elemen struktural akan menyebabkan modifikasi kekakuan atau massa struktur, yang akan mengubah karakteristik
Gambar 23. Skema eksperimental monitoring kesehatan struktur kantilever.
dinamik dari struktur seperti frekuensi alami dan bentuk modus. Metode konvensional yang biasanya digunakan dalam menganalisa kerusakan
Hasil prediksi kerusakan beserta lokasi kerusakan sebagai output dari
struktural adalah optimasi atau metode matriks. Sayangnya, metode ini
sistem monitoring kesehatan struktur yang telah dikembangkan dapat
membutuhkan banyak titik-titik pengukuran dan waktu perhitungan
dilihat pada Gambar 24.
yang panjang. Untuk alasan ini, diusulkan penggunaan Jaringan Saraf Tiruan, yang membutuhkan hanya sejumlah kecil titik pengukuran untuk memprediksi dan untuk menentukan perubahan dalam parameter modal Gambar 24.
struktural cepat dan akurat. Identifikasi kerusakan struktur dilakukan
Prediksi kerusakan struktur
dengan menggunakan metode ini mampu untuk memprediksi kerusakan
kantilever dengan kerusakan
struktural, lokasi kerusakan, dan besarnya. Pada Gambar 23 di bawah ini
10% pada titik 9.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
34
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
35
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Penelitian lebih lanjut untuk sistem monitoring ini juga diterapkan
Pada percobaan dengan model jembatan ini, beberapa simulasi
pada model struktur jembatan rangka seperti terlihat pada Gambar 25 dan
kerusakan struktur yang dilakukan dengan penambahan massa
Gambar 26.
diujicobakan. Hasil yang cukup memuaskan dengan koefisien prediksi kerusakan mendekati 1,0 dapat diperoleh.
7
PENUTUP Pada saat ini, penggunaan sistem pasif seperti isolasi dasar sudah
banyak diimplementasikan pada struktur riil, baik di Amerika Serikat, Selandia Baru maupun di Jepang. Namun demikian, penggunaan sistem kontrol aktif masih sangat terbatas termasuk di negara-negara maju tersebut di atas. Perancangan struktur cerdas dengan implementasi kontrol secara Gambar 25. Skema eksperimental monitoring kesehatan struktur jembatan.
aktif merupakan tantangan sebelum mendapat penerimaan secara luas dalam industri konstruksi. Tantangan ini berupa biaya konstruksi dan perawatan yang rasional, pengurangan ketergantungan pada asupan energi luar, peningkatan keandalan dan kekokohan sistem, dan penerimaan teknologi non-tradisional secara umum. Sistem struktur sipil merupakan kombinasi yang kompleks dari banyak komponen individual. Peralatan dan material inovatif harus dapat diintegrasikan pada sistem yang kompleks ini dengan evaluasi kinerja dan dampaknya terhadap struktur serta kemampuannya untuk dapat beroperasi dengan baik dalam masa layannya.
Gambar 26. Model fisik jembatan rangka. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
36
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
37
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Hal-hal tersebut di atas beserta pertimbangan biaya konstruksi akan
8
UCAPAN TERIMA KASIH
mempengaruhi penerimaan sistem inovatif ini di bidang teknik sipil, yang
Tidak akan pernah cukup waktu dan ruang untuk menyampaikan
merupakan sebuah proses jangka panjang. Walaupun masih banyak
rasa hormat, penghargaan dan terima kasih kepada semua pihak yang
kesulitan baik dalam metode maupun pelaksanaan teknisnya, aplikasi
telah mendukung, membantu, serta memberi dorongan dengan tulus
teknik kontrol aktif yang lebih luas pada struktur bangunan sipil
hingga sampai pada pencapaian saya saat ini.
mempunyai masa depan yang sangat cerah. Hal ini dapat dilihat dengan pengembangan sistem kontrol semi-aktif yang maju pesat akhir-akhir ini. Beberapa bangunan yang dilengkapi dengan sistem kontrol semi-aktif sudah dibangun di Jepang dengan efektifitas yang baik.
Pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih kepada Pimpinan dan Anggota Majelis Guru Besar ITB atas kehormatan dan kesempatan yang diberikan kepada saya untuk menyampaikan pidato ilmiah dihadapan sidang majelis yang terhormat ini. Ucapan terima kasih
Perancangan struktur cerdas yang mampu beradaptasi terhadap
juga saya sampaikan kepada Rektor ITB beserta para Wakil Rektor,
beban lingkungan, di mana pelaksanaannya dapat berupa penambahan
Pimpinan dan Anggota Senat ITB atas bantuan dan dukungan serta
sistem kontrol aktif dan monitoring kesehatan struktur secara kontinyu
kepercayaan yang telah diberikan kepada saya selama ini.
dengan waktu riil, sangat penting untuk dikembangkan. Hal ini dimaksudkan untuk menjamin dan meningkatkan kenyamanan dan keselamatan struktur bangunan. Penguasaan bidang tenologi ini di Indonesia, yang merupakan daerah dengan tingkat kerawanan gempa
Penghargaan tinggi dan terima kasih sebesar-besarnya secara khusus saya sampaikan kepada Prof. Wiranto Arismunandar yang sudah saya anggap sebagai orang tua sendiri, untuk bantuan, nasihat-nasihat membangun dan dukungan tanpa henti yang diberikan kepada saya.
tinggi, mutlak harus dimiliki. Dengan modal dasar tenaga akademis yang Ucapan terima kasih dan penghargaan juga ingin saya sampaikan sangat baik serta kualitas mahasiswa yang unggul, ITB harus menjadi kepada beliau yang telah mempromosikan dan memberi dukungan pelopor dalam memberi kontribusi nyata untuk pengembangan kepada saya dalam berproses mejadi Guru Besar yaitu Prof. Amrinsyah infrastruktur yang kuat, aman, dan nyaman. Nasution, Prof. Adang Surahman, Prof. Bambang Budiono, dan Prof. Irwandi Arif. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Dr. Ir. Puti Farida Marzuki, Dr. Ir. Saptahari Sugiri, Dr. Ir. Dwina Roosmini, atas bantuan dan semangat serta pengertian yang telah diberikan. Kepada Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
38
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
39
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Dekan dan para Wakil Dekan FTSL, saya ingin menyampaikan terima
penghargaan yang dalam. Persaudaraan hangat yang diberikan kepada
kasih atas dukungan dan kerjasama yang diberikan sehingga saya dapat
saya dan keluarga, telah memberikan semangat dan energi yang tak habis-
menjalankan tugas dan kewajiban akademik saya di ITB.
habisnya selama saya menuntut ilmu di luar negeri. Tidak dapat pula saya
Terima kasih sangat besar saya sampaikan kepada seluruh anggota
lupakan Profesor Jean Pierre Laine dan Profesor Fabrice Thouverez,
Kelompok Keakhlian Rekayasa Struktur yang telah memberikan
sahabat yang banyak memberi masukan dan kesetiakawanan selama
dukungan dan suasana kerja yang sangat nyaman dimana saya merasakan
masa pendidikan saya di Perancis.
persaudaraan yang sangat kental. Demikian pula kepada seluruh dosen
Persahabatan dan dukungan juga saya terima dari para sahabat
Teknik Sipil, saya sampaikan terima kasih atas bantuan dan kerjasama
mancanegara yang memungkinkan saya untuk dapat beraktivitas
yang sangat baik sehingga saya dapat menjalankan tugas sebagai Ketua
akademis secara internasional. Untuk itu saya sampaikan terima kasih
Program Studi Teknik Sipil dengan lancar dan bersama-sama memajukan
kepada Profesor Bernard Cambou dari ECL, Perancis, Profesor Ulrich
FTSL pada umumnya dan Program Teknik Sipil ITB pada khususnya.
Neuhoff dan Profesor Volker Spork dari FHE Erfurt Jerman.
Penghargaan dan terima kasih yang tak terhingga ingin saya
Terima kasih tak terhingga saya sampaikan kepada orang tua, Bapak
sampaikan pada semua pihak yang telah memberi kontribusi pada
Soemari (Alm) dan Ibu Soegiati yang telah mendidik dan melimpahkan
perjalanan panjang karier akademik saya, mulai dari masa pendidikan
kasih sayang sepanjang masa yang tidak akan pernah terbalaskan
dasar sampai pada pengembangan dan penajaman keilmuan yang saya
selamanya. Secara khusus saya sampaikan terima kasih kepada suami
geluti saat ini. Untuk itu perkenankan saya menyampaikan terima kasih
tercinta, Sangriyadi Setio, yang telah mendampingi di kala suka dan duka
kepada para guru-guru saya, mulai dari tingkat awal sampai pada tingkat
atas dukungan terus menerus dan pengertian yang diberikan, juga kepada
pasca sarjana selama masa pendidikan saya, serta para mahasiswa yang
anak-anak tersayang, Arnaud dan Audra, untuk pengertian dan
banyak membantu dalam melaksaksanakan penelitian-penelitian yang
pengorbanan serta semangat yang kalian bangkitkan.
sangat membutuhkan energi dan melelahkan.
Akhirnya saya mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya
Kepada Profesor Louis Jezequel dari Ecole Centrale de Lyon, Perancis, yang telah berkontribusi besar dalam pengembangan diri dalam keilmuan
kepada semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu atas segala bantuan, dorongan dan doa yang diberikan.
Dinamika Struktur dan Kontrol, saya menyampaikan terima kasih dan Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
40
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
41
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
DAFTAR PUSTAKA 1.
Measurement: A Key to Advanced Diagnostic of Structural Damage", The 1st International Conference of EACEF (European Asian Civil
A. D. Dimarogonas, Sam Haddad, 1992, Vibration for Engineers,
Engineering Forum), 26-27 September 2007, Jakarta.
Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 2.
Boethius (A.D. 480-524), Concerning the principles of music, Lindsay, R. B. 1972, Acoustics: Historical and Philosophical Development,
9.
Herlien D. Setio, Sri Kusuma, Sangriyadi Setio, (2007), "AComparative Study of An Active and Passive Control System of Building Structures Excited by Seismic Loadings", The 1st International Conference of
Stroudsburg, Pa.: Dowden, Hutchinson & Ross.
EACEF (European Asian Civil Engineering Forum), 26-27 September 3.
Chang, C.C., Yang, H.T.W., (1995), Control of Building Using Active
2007, Jakarta, Indonesia.
Tuned Mass Dampers, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, 121(3), 10. Herlien D. Setio, Sangriyadi Setio, (2008), "Active Vibration Control for
pp. 355-366.
Structure Having Non-linear Behavior under Earthquake Excitation", 4.
Herlien D. Setio, Rahmat Widarbo, Pasca Rante Patta, (2008), "Kontrol Vibrasi Aktif Pada Struktur yang Mengalami Beban Dinamik dengan
International Conference on Earthquake Engineering and Disaster Mitigation (ICEEDM). 14-15 April 2008, Jakarta.
Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan dan Algoritma Genetik”, Dinamika Teknik Sipil, Majalah Ilmiah Teknik Sipil Vol. 8 No. 2 Juli
11. Herlien D. Setio, Erikson Sitanggang, Saptahari Soegiri, (2008), "Pendulum Tuned Mass Damper for Reducing Structural Response of
2008
MDOF System Excited by Earthquake", The Eleventh East Asia 5.
Herlien D. Setio, Sangriyadi Setio, (2005), "Kontrol Vibrasi Struktur Bangunan dengan Menggunakan Peredam Massa Aktif”, Jurnal
Pacific Conference on Structural Engineering & Construction (EASEC11) " November 2008, Taipei, Taiwan.
Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Vol. I No. 2 Desember 2005,. 12. Herlien D. Setio; "Base Isolation of Structures Using Hysteretic Non6.
Herlien D. Setio, Sangriyadi Setio, (2006), "Active Mass Damper for Building Structure: Experimental Study", The 5th Aun/Seed-Net Field-Wise Seminar In Civil Engineering, 16-17 March 2006, Bangkok,
Linear Passive Dampar", Proceeding SIBE - 2009 The 1st International Conference on Sustanable Infrastrukture and Built Environment in Developing Countries, Bandung Nopember 2009.
Thailand”. 13. Jiang, Xiaomo (2005), Dynamic Fuzzy Wavelet Neural Network for 7.
Herlien D. Setio, Sangriyadi Setio, (2007), "An Experimental Study of Structural Damage Identification Using Neural Networks Approach",
System Identification, Damage Detection and Active Control of Highrise Buildings, The Ohio State University.
Compendium of Papers: Aun/Seed-Net Field-Wise Seminar In Civil Engineering, 1-2 November 2007, Bangkok, Thailand”.
14. Juneja, V., Haftha, R.T., & Cudney, H.H. (1997), “Damage Detection And Damage Detectability Analysis And Experiments” Journal of
8.
Herlien D. Setio, Sangriyadi Setio, (2008), "Structural Response
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
42
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Aerospace Engineering, October. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
43
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
15. Lindsay, R.B., 1966, The story of acoustics, J. Acoust, Soc. Am., 39(4): 629-644.
Verlag. 24. Soong T.T. (1989), Active Structural Control: Theory and Practice,
16. Marwala, T. (2000), “Damage Identification Using Committee of Neural Networks”, Journal of Engineering Mechanics, January. 17. Masri, S.F., Nakamura, M., Chassiakos, A.G., Caughey, T.K.(1996), Neural Network Approach To Detection of Changes In Structural Parameters, Journal of Engineering Mechanics, April 1996. 18. Setio, H.D., Halim, B. S., Gunawan, T., Setio, S. (1999), Studi
Longman Scientific & Technical, New York. 25. Yang, J.N., long, F.X., Wong, D. (1999), Optimal Control of Nonlinear Structures, Journal of Applied Mechanics, 55(4), pp. 931-938. 26. Y. Fujino, T.T. Soong, and B.F. Spencer Jr., Structural Control: Basic Concepts and Applications, Proceedings of The 1996 ASCE Structures Congress, Illinois, 1996.
Eksperimental Kontrol Aktif Struktur dengan Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan, Prosiding Konferensi Nasional Rekayasa Kegempaan, ITB, hal. VII-1. 4-5 November. 19. Setio, H.D., Setio, S. (2003), Experimental Simulation of Active Mass Damper of Two Storey Building Structure Using Artificial Neural Network, Pan-Pacific Symposium for Earthquake Engineering, NIED, Japan. 20. Setio, H.D. and Jezéquel, L. (1994), “Double component modal synthesis methods. Part I: Theory of hybrid models” Journal of Applied Mechanics, Trans. ASME, vol. 61, pp. 100-108. 21. Setio, H.D. and Jezequel, L. (1994), “Double component modal synthesis methods. Part II: Numerical tests and experimental identification of hybrid models” Journal of Applied Mechanics, Trans. ASME, vol. 61, pp. 109-116. 22. Setio, S., Setio, H.D. and Jezéquel, L. (1992), “A Method of Non-Linear Modal Identification from Frequency Response Tests” Journal of Sound and Vibration, pp. 497-515, 158(3). 23. Skudrzuk, E., 1954, Die Grundlagen der Akustik, Vienna: Springer-
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
44
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
45
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
CURRICULUM VITAE
: Prof. Dr. Ir. HERLIEN
Nama
DWIARTI SOEMARI SETIO Tempat, tgl lahir : Malang, 8 Mei 1957 Alamat Kantor
: Jl. Ganesa 10, Bandung 40132 Telp. 250 4556
Pekerjaan
: Rekayasa Struktur
Bidang Keahlian : Dinamika Struktur dan Kontrol Nama Suami
: Dr. Ir. Sangriyadi Setio
Nama Anak
: 1. Arnaud Arindra Adiyoso Setio 2. Audra Paramita Setio
RIWAYAT PENDIDIKAN: • Sarjana Teknik Sipil, ITB, Bandung, 1981. • DEA, Dinamika Struktur, Ecole Centrale de Lyon, France, 1987. • Doctor, Dinamika Struktur, Ecole Centrale de Lyon, France, 1990.
RIWAYAT JABATAN FUNGSIONAL • Asisten Ahli Madya tmt: 01-03-1982
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
46
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
• Asisten Ahli
tmt: 01-04-1984
• Lektor Muda
tmt: 01-02-1992
• Lektor Madya
tmt: 01-09-1995
• Lektor
tmt: 01-04-2000
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
47
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
• Lektor Kepala
tmt: 01-01-2001
• Guru Besar
tmt: 01-12-2010
• Manual On Site Training, Railway Bridges Project Java and Sumatra, Pemeliharaan Bangunan Atas Jembatan, 1993. • Manual On Site Training, Railway Bridges Project Java and Sumatra, Alat dan Peralatan Keselamatan Kerja, 1993.
RIWAYAT PENUGASAN DI ITB • 2006 – skrg. Ketua Program Studi Teknik Sipil, FTSL, ITB • 2009 – skrg. Wakil Kepala Bidang Administrasi dan Keuangan
• Structural Dynamics Course Manual, The 1
st
International
Conference and Course on Structural Dynamic, ITB, 1996. • Petunjuk Praktikum SI-201, Statika, Laboratorium Mekanika Teknik
Laboratorium Rekayasa Struktur • 2001 – 2006
Wakil Kepala Laboratorium Struktur dan Bahan
• 1995 – 2001
Kepala Laboratorium Mekanika Teknik dan Peragaan
• 2001 – 2005
Koordinator Program Studi S2 Sub Bidang Struktur
dan Peragaan, Jurusan Teknik Sipil ITB, 2000. • Petunjuk Praktikum SI-426, Rekayasa Gempa, Laboratorium Mekanika Teknik dan Peragaan, Jurusan Teknik Sipil ITB, 2000. • Petunjuk Praktikum SI-512, Analisis Struktur, Laboratorium Mekanika Teknik dan Peragaan, Jurusan Teknik Sipil ITB, 2000.
PENGHARGAAN • Modul Program Retooling, Proyek TPSDP-Batch 1 Jurusan Teknik • The Best Paper Award 1994, Society for Experimental Mechanics,
Sipil-ITB, 2002.
USA, Penghargaan dua tahunan untuk paper terbaik yang diterbitkan di The International Journal of Analytical and
• Catatan Kuliah SI-411, Analisis Struktur III, Departemen Teknik Sipil, ITB, 2004.
Experimental Modal Analysis, 1994. • Satyalencana Karya Satya 20 tahun, Presiden RI, 2002.
• Catatan Kuliah SI-5211, Dinamika Struktur dan Rekayasa Gempa, Program Studi Teknik Sipil, ITB, 2006.
• Piagam Penghargaan serta Lencana Pengabdian 25 Tahun, Rektor ITB, 2007. PENGALAMAN PENELITIAN 1. Pengembangan Sistem Isolasi Seismik pada Struktur Bangunan yang
BUKU DAN CATATAN KULIAH
Dikenai Beban Gempa dengan Modifikasi Pemodelan Rubber • Manual On Site Training, Railway Bridges Project Java and Sumatra, Beton Bertulang: Teknologi dan Konstruksi, 1992.
Utama, IMHERE Project B.2C, 2011.
• Manual On Site Training, Railway Bridges Project Java and Sumatra, Pemeliharaan Bangunan Bawah Jembatan, 1992.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
48
Bearing sebagai Solusi untuk Membatasi Respon Struktur, Peneliti
2. Kontrol Vibrasi Aktif pada Struktur yang Mengalami Beban Dinamik dengan Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan dan Algoritma Genetik,
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
49
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Peneliti Utama, 2006.
Perawatan Jaringan Jalan Rel Kereta Api Berbasis Keandalan
3. Studi Eksperimental Sambungan Balok Beton Komposit dan Kolom Beton Bertulang, Peneliti Utama, LPPM ITB, Peneliti, 2006.
(RCM)", Dinamika Teknik Sipil, Majalah Ilmiah Teknik Sipil, UMS, Vol. 8 No. 2 Juli 2009.
4. Evaluasi Perilaku Kolom Komposit Baja-Beton dan Balok Beton
2. Herlien D. Setio, Rahmat Widarbo, Pasca Rante Patta, "Kontrol
Bertulang dengan Pembebanan Siklik Statik, Peneliti Utama, Riset
Vibrasi Aktif pada Struktur yang Mengalami Beban Dinamik dengan
Kelompok Keahlian, FTSL-ITB, 2006
Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan dan Algoritma Genetik”
5. Analisis Dinamik Struktur Non-Linier dengan Redaman Histeresis Model Bouc-Wen, Peneliti Utama, Departemen Teknik Sipil, ITB,
Dinamika Teknik Sipil, Majalah Ilmiah Teknik Sipil Vol. 8 No. 2, Juli 2008. 3. Sugiri S., Idris K., Setio H.D., Yulianti R.C., "Studi Eksperimental dan
2005. 6. Deteksi Dini Kerusakan Struktur dengan Menggunakan Data Pengukuran Vibrasi, Peneliti Utama, Hibah Bersaing, 2003.
Analisis Numerik Perilaku Mekanik Pipa Lepas Pantai dengan Terak Nikel Sebagai Agregat dan Fly Ash Sebagai Substitusi Parsial Semen", Jurnal Itenas, No. 2, Vol. 11, Juni-Agustus 2007.
7. Wind Loading and Response of High Rise Building, Investigator, Graduate Team Research Grant Batch IV, University Research for
4. Setio, H.D ., “Kontrol Vibrasi Struktur Bangunan dengan Menggunakan Peredam Massa Aktif,” Jurnal Infrastruktur dan
Graduate Education Project, 1997/1998 – 1999/2000.
Lingkungan Binaan (Infrastructure and Built Environment), Vol. 1 8. Metode Analisis Dinamik Struktur Kompleks Berdasarkan
No. 2, Desember 2005.
Pemodelan Numerik, Peneliti, Riset Unggulan Terpadu, 1997-1999. 5. Setio, S., Setio, H.D., Arismunandar, W., “Kontrol Aktif Kekakuan 9. Kontrol Vibrasi Aktif Pada Struktur yang Mengalami Beban Dinamik, Peneliti Utama, Riset Unggulan Terpadu, 1996-1998. 10. Penggunaan Abu Terbang pada Pembuatan Beton Mutu Tinggi, Peneliti, LP-ITB, 1992-1994.
dan Massa Struktur dengan Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan”, Jurnal Teknik Mesin, 2003. 6. Setio, H.D., Setio, S., Wong Foek Cong, “Kendali Vibrasi Aktif Struktur dengan Menggunakan Observer Jaringan Saraf Tiruan”,
11. Double Component Modal Synthesis Method: Extension in The Case of Non Linear Structures, Primary Investigator, Ecole Centrale de Lyon, Perancis,1987 – 1990.
Majalah Ilmiah Sistem Kendali di Industri, Vol. II No. 2, Desember 1998. 7. Setio, H.D. and Jezequel, L., “Double component modal synthesis methods. Part II: Numerical tests and experimental identification of
PUBLIKASI ILMIAH JURNAL NASIONAL DAN INTERNASIONAL 1. Herlien D. Setio, Dono Ari Bawono, Sangriyadi Setio, "Studi Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
50
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
hybrid models”, Journal of Applied Mechanics, Trans. ASME, vol. 61, 1994. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
51
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
8. Setio, H.D. and Jezequel, L., “Double component modal synthesis
4. Setio, H.D., "Pendulum Tuned Mass Damper for Reducing
methods. Part I: Theory of hybrid models”, Journal of Applied
Structural Response of MDOF System Excited by Earthquake",
Mechanics, Trans. ASME, vol. 61, 1994.
Proceeding The Eleventh East Asia-Pacific Conference on Structural
9. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “Modal Analysis of Nonlinear Multi-Degree-of-Freedom Structures”, The International Journal of
Engineering and Construction (EASEC-11), Taiwan, 19-21 November 2008.
Analytical and Experimental Modal Analysis, Society for
5. Setio, H.D., Setio, S., “Active Vibration Control for Structure Having
Experimental Mechanics, Inc., USA, Volume 7, Number 2, April 1992.
Non-Linear Behaviour under Earthquake Excitation”, Intenational
10. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “A Method of Non-Linear
Conference on Earthquake Engineering and Disaster Mitigation
Modal Identification from Frequency Response Tests”, Journal of
(ICEEDM08), Jakarta, April 14-15, 2008. 6. Kusumastuti, D., Budiono, B., Setio, H.D., Iskandar, “The Behavior
Sound and Vibration, 158(3), 1992.
of RC Beam-Composite Column Joint Under Cyclic Loading”, Proceeding The 8th Pacific Conference on Earthquake Engineering
PUBLIKASI ILMIAH PROSIDING NASIONAL DAN
(8PCEE), Singapore, 5-7 December 2007.
INTERNASIONAL 1. Herlien D. Setio; "Base Isolation of Structures Using Hysteretic Non-
7. Iskandar, Budiono, B., Kusumastuti, D., Setio, H.D., "Non-linear
Linear Passive Damper", Proceeding SIBE - 2009 The 1st International
Finite Element Analysis of RC Beam-Composite Column Joint Under
Conference on Sustainable Infrastructure and Built Environment in
Cyclic Loading", The 1st International Conference of EACEF
Developing Countries, ITB, Bandung, November 2009.
(European Asian Civil Engineering Forum), 26-27 September 2007,
2. Saptahari Sugiri; Herlien D. Setio; Ivindra Pane; Abdi Nassa Naitutu
Jakarta.
"Experimental Studies of Mortar Geopolymer Based On Low
8. Setio, H.D; Kusuma, S., Setio, S., "Structural Response Measurement:
Calcium Fly Ash (Type F)”, Proceeding SIBE - 2009 The 1st
A Key to Advanced Diagnostic of Structural Damage", The 1st
International Conference on Sustainable Infrastrukture and Built
International Conference of EACEF (European Asian Civil
Environment in Developing Countries, ITB, Bandung, November
Engineering Forum), 26-27 September 2007, Jakarta.
2009.
9. Setio, H.D., Setio, S. "A Comparation Study of Active and Passive
3. Setio, H.D., Rahmat Widarbo, Pasca Rante Patta, "Smart Structure
Control Systems of Building Structures Excited by Seismic
Under Dynamic Loading", Proceeding The Eleventh East Asia-
Loadings", The 1st International Conference of EACEF (European
Pacific Conference on Structural Engineering and Construction
Asian Civil Engineering Forum), 26-27 September 2007, Jakarta.
(EASEC-11), Taiwan, 19-21 November 2008. Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
52
10. Setio, H.D., Bawono, D.A., Setio, S., "Reliability Centered Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
53
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Maintenance for Railway Networks", The 1st International
Freedom System Using Artificial Neural Network”, Prosiding The
Conference of EACEF (European Asian Civil Engineering Forum),
Ninth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and
26-27 September 2007, Jakarta.
Construction, Bali, 16 – 18 December, 2003.
11. Setio, H.D., Setio, S., "An Experimental Study of Structural Damage
18. Setio, H.D., Setio, S., “Experimental Simulation of Active Mass
Identification Using Neural Networks Approach", Compendium of
Damper of Two Storey Building Structure Using Artificial Neural
Papers, Aun/Seed-Net Field-Wise Seminar in Civil Engineering,
Network”, Pan-Pacific Symposium for Earthquake Engineering,
Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand, 1-2 November 2007.
NIED, Japan, 29 Sept-4 Oct 2003.
12. Zulfikar Djauhari, Iswandi Imran, Herlien D. Setio, Dyah
19. Setio, H.D., Setio, S., Martha, D., Kamal, B.R., Nasution, S., “Analisis
Kusumastuti, "Perilaku Kekuatan Kolom Beton Bertulang Mutu
Daya Dukung Tiang Pancang dengan Metode Dinamik”, Prosiding
Tinggi yang Dikekang dengan Baja Mutu Tinggi yang Dikenai Beban
Pertemuan Ilmiah Tahunan IV, INDO-GEO 2000 HATTI, 22 – 23
Aksial Tekan", Prosiding Seminar Nasional Pascasarjana VII, ITS,
November 2000.
Surabaya ,2007.
20. Setio, H.D., Sarwoadhi, A., Andari, Y., Setio, S., “Active Artificial
13. Imran, I., Setio, H.D., Djauhari, Z., "Perilaku Kekuatan dan Daktilitas
Neural Network (ANN) Control on Cable-Stayed Bridge Pylons
Kolom Beton Bertulang Mutu Tinggi yang Dikekang Baja Mutu
under Dynamics Loading”, Prosiding Asia/Pacific International
Tinggi" Prosiding Seminar HAKI, Jakarta, 21-22 Agustus 2007.
Congress on Engineering Computational Modeling and Signal
14. Setio, H.D., “Health Monitoring of Structures Based on Vibration Measurement”, The 7th AUN/SEED Net Field-wise Seminar in Civil Engineering, Manila, Philippines, 26-27 October 2006. 15. Setio, H.D., Setio, S. “Active Control of Structure Using Artificial Neural Network,” The 5th Field-wise Seminar in Civil Engineering,
Processing (ECM & SP’99), 24-26 November 1999. 21. Setio, H.D., Halim, B.S., Gunawan, T., Setio, S., “Studi Eksperimental Kontrol Aktif Struktur dengan Menggunakan Jaringan Saraf Tiruan”, Prosiding Konferensi Nasional Rekayasa Kegempaan, ITB, 4-5 November, 1999. 22. Setio, H.D., Setio, S., Wong Foek Cong, “Kontrol Vibrasi Aktif
Bangkok, Thailand, 16-17 March 2006. 16. Setio, S., Setio, H.D., “Neuro-Fuzzy Control of Building Structure
Struktur dengan Menggunakan Observer Jaringan Saraf Tiruan”,
Using an Active Mass Damper: An Experimental Study”, Prosiding
Prosiding Lokakarya dan Seminar Sistem Kendali di Industri, ITB,
The Ninth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering
1998. 23. Setio, H.D., Setio, S., Timoteus, “Control of Building Structures
and Construction, Bali, 16 – 18 December, 2003. 17. Setio, S., Setio, H.D., “Active Control of Non-Linear Multi Degree of
Using Estimated States”, Proceedings of the 2nd International Conference on Active Control in Mechanical Engineering, ECL,
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
54
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
55
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Lyon, France, 1997.
Nonlinear MDOF System by Substructure Modal Synthesis
24. Setio, H.D., Setio, S., Timoteus, “Observer Design on Actively
Procedure”, Energy-sources Technology Conference and Exhibition,
Controlled Structures Under Seismic Excitation”, Proceedings of the
The American Society of Mechanical Engineers (ASME), Houston,
Computational Methodes and Simulation in Engineering, ITB, 1997.
TX, USA, Jan. 1992.
25. Erham and Setio, H.D., “Active Control for Seismic Buildings”,
32. Setio, H.D., Setio, S. and Jezequel, L., “Double Component Modal
Proceedings of 1st International Conference on Structural Dynamics,
Synthesis”, Proceedings of experimental & theoretical Mechanics’92,
ITB, 1996.
1992.
26. Pradnyana, G., Djajaputra, A.A., Setio, H.D., Wuryanto, A., and
33. Jezequel, L., Setio, S., Setio, H.D., “Dynamic Analysis of Nonlinear
Balamba, S., “Simulation of the Time History of Random Waves
MDOF Systems by Substructure Modal Synthesis Procedure”,
Using Autoregressive Moving Average (ARMA) Model”,
Proceedings of ASME European Joint Conference on Engineering
Proceedings of 1st International Conference on Structural Dynamics,
System Design and Analysis, Istanbul, June, 1991. 34. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “A New Nonlinear
ITB, 1996. 27. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “A Methode of Non-Linear
Identification Procedure Using Frequency Response Tests”,
Modal Identification from Frequency Respons Tests”, Proceedings of
Proceedings of 2nd International Symposium and Exposition on
1st International Conference on Structural Dynamics, ITB, 1996.
Rotating Machinery, 1991.
28. Setio, H.D. and Jezequel, L., “Modal Synthesis Method for Structures
35. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “Introduction of hybrid modal
Having Linear Viscous Dampers”, Proceedings of 1st International
synthesis method to large structures having local non-linearities”,
Conference on Structural Dynamics, ITB, 1996.
Proceedings of 2nd International Symposium and Exposition on
29. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “Sub-structuring procedure on
Rotating Machinery, 1991.
nonlinear MDOF systems using double modal synthesis”,
36. Jezequel, L., Setio, H.D., Setio, S., “Non-Linear Modal Synthesis in
Proceeding of The Second Indonesia-Japan Joint Meeting on
Frequency Domain”, Proceedings of the 8th IMAC, Orlando, Florida,
Acoustics and Data Processing, Bandung, Indonesia, 1995.
USA, 1990.
30. Setio, H.D., Erham, “Kontrol aktif pada bangunan sipil”, Prosiding
37. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “Identification et Recalage a
Seminar “Beberapa Isu Baru Mengenai Teori dan Aplikasi Teknik
l'Aide d'Un Model Modal Non-lineaire”, StruCome, Paris, Nov. 1990. 38. Setio, S., Setio, H.D., Lamarque, C.H. and Jezequel, L., “Introduction
Kontrol”, ITB, Nopember 1994. 31. Setio, S., Setio, H.D. and Jezequel, L., “Dynamic Analysis of
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
56
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
of Nonlinear Modes to Compute the Steady-States Response of
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
57
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
MDOF Systems”, Proceedings of the 15th International Seminar on Modal Analysis, Belgium, Sept. 1990.
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
58
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011
Majelis Guru Besar Institut Teknologi Bandung
59
Prof. Herlien D. Setio 22 Juli 2011