Testindo – Secara definisi, Frekuensi Alami (natural frequency) merupakan besaran atau nilai frekuensi pada struktur dan mesin yang akan bergetar secara alami jika struktur tersebut mengalami gangguan. Berdasarkan nilai frekuensi alami ini bisa ditentukan apakah struktur sedang mengalami resonansi atau tidak.

Jika struktur didesain dan dibuat dengan cara yang benar, maka natural frequency tidak akan memberikan dampak atau pengaruh yang besar pada struktur tersebut. Nilai frekuensi alami (ωn) ini dipengaruhi oleh kekakuan (k) dan massa (m) pada suatu sistem.

 (dalam radian) atau  (dalam Hertz)

Setiap objek yang ada di alam semesta memiliki natural frequency, dengan mengetahui nilai frekuensi alami maka bisa diketahui bagaimana objek tersebut dapat bergetar. Frekuensi alami pada objek bisa diubah dengan melakukan perubahan pada ukuran, inersia, dan kekuatannya.

Perbedaan Frekuensi dan Resonansi

Frekuensi dan resonansi memiliki makna yang berbeda walaupun keduanya sama-sama dipengaruhi oleh suara dan getaran.

Frekuensi alami terjadi ketika objek atau benda bergetar karena terkena gangguan, misalnya pegas yang digoyangkan maka pegas akan bergoyang pada frekuensi tertentu. Contoh lainnya pada garpu tala yang dipukul, maka getaran garpu tala akan menghasilkan frekuensi alami.

Sedangkan resonansi terjadi ketika suatu objek yang bergetar memiliki nilai frekuensi alami yang sama dengan getaran eksternal atau objek lainnya. Kondisi resonansi ini bisa terjadi di berbagai jenis struktur, termasuk pada struktur bangunan.

Natural Frequency pada Struktur Bangunan

Setiap struktur bangunan seperti jembatan, gedung, apartement dan lainnya memiliki nilai natural frequency yang dipengaruhi oleh berbagai faktor dinamis seperti orang yang berjalan, kendaraan yang melintas, angin kencang dan faktor lain yang dapat menimbulkan getaran.

Melalui nilai frekuensi alami ini bisa diketahui jika bangunan mengalami resonansi atau tidak. Dengan pemahaman mengenai natural frequency maka bisa dijadikan pedoman apakah bangunan tersebut bisa tahan terhadap pengaruh dari beban dinamis yang ditimbulkan dari faktor yang sudah disebutkan sebelumnya.

Jika frekuensi alami bangunan sama dengan frekuensi alami dari beban eksternal maka dapat menimbulkan resonansi yang berpotensi dapat merusak bangunan. Maka dari itu perlu ditentukan damping ratio untuk meminimalisir pengaruh getaran yang besar akibat resonansi.

Mengukur Frekuensi Alami pada Bangunan dengan Modal Analysis

Pengukuran natural frequency pada bangunan bisa dilakukan menggunakan Modal Analysis yaitu sebuah metode untuk menganalisa karakteristik struktur bangunan melalui pengamatan respon getarannya terhadap beban dinamis yang diterima.

Metode ini dilakukan menggunakan sensor akselerometer untuk mengukur respon dari struktur terhadap gaya input yang berasal dari alat penghasil getaran yaitu Eccentric Mass Vibration. Hasil dari pengujian ini berupa kurva frequency respon function maupun kurva respon struktur terhadap gaya input.

Melalui modal analysis, selain diketahui nilai frekuensi alaminya juga bisa diketahui parameter rasio redaman dan mode shape dari struktur bangunan tersebut.

Jika Anda ingin mengetahui lebih dalam mengenai modal analysis ini atau ingin konsultasi, silahkan menghubungi kami melalui :

Chat dengan tim kami melalui fitur live chat di pojok kanan bawah website ini

Referensi :

scribd.com/document/348503560/Frekuensi-Natural