Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017
Sanur - Bali, 8 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR …………………………………………………………….. i
SAMBUTAN………………………………………….............................................. iii
KOMITE ILMIAH ………………………………………….................................. v
DAFTAR ISI ……………………………………………......................................... vii
KEYNOTE SPEAKER
SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS ADALAH KEBUTUHAN…………………………… KS-1
PERAN ENERGI TERBARUKAN DALAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR DI
INDONESIA………………………………………………………………………………………….. KS-11
BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL
PEMANFAATAN STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA CAMPURAN BETON
NORMAL ……………………………………………………………………………………………. SM-1
PERENCANAAN BETON MUTU TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN
SUPERPLASTICIZER SULPHONAT DAN PENAMBAHAN FLY ASH ………………………… SM-9
ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG SRPMK TERHADAP BEBAN GEMPA
STATIK DAN DINAMIK DENGAN PERATURAN SNI 1726 2012 …………………………….. SM-19
EVALUASI SIMPANGAN STRUKTUR AKIBAT PENAMBAHAN LANTAI DENGAN
METODE ANALISIS STATIK DAN DINAMIK RESPONSE SPECTRUM (STUDI KASUS :
PEMBANGUNAN GEDUNG DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNTIRTA) …………………... SM-27
PENGARUH PENGURANGAN PENAMPANG TERHADAP KERUSAKAN RANGKA
BAJA…………………………………………………………………………………………………. SM-35
STUDI PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PENGGUNAAN MOMENT RESISTING FRAME
DAN ECCENTRICALLY BRACED FRAME PADA GEDUNG CDAST ………………………… SM-43
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT DRAMIX DAN PERAWATAN TERHADAP KUAT
TEKAN, KUAT TARIK DAN BIAYA BETON ……………………………………………………. SM-49
PENINGKATAN KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH DENGAN VARIASI UKURAN
BUTIR MAKSIMUM AGREGAT KASAR ………………………………………………………… SM-55
KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MENGGUNAKAN SERBUK BATU
BATA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN ……………………………………………. SM-63
STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN
REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS SEMARANG …………. SM-71
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
DENGAN DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR (KASUS GEDUNG 5 LANTAI
DENGAN PONDASI TIANG)………………………………………………………………………. SM-87
STUDI PERBANDINGAN PERILAKU SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON
BERTULANG DENGAN PEMODELAN PONDASI KAKU DAN FLEKSIBEL ………………… SM-101
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017
Sanur - Bali, 8 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana viii
STUDI PERBANDINGAN PERILAKU DAN KINERJA STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN
KOLOM KOMPOSIT CONCRETE ENCASED DAN CONCRETE FILLED TUBE, SERTA NON
KOMPOSIT…………………………………………………………………………………………... SM-113
EVALUASI POTENSI ABU TERBANG SISA PEMBAKARAN ASPALT MIXING PLAN
(AMP) PT.HARAPAN JAYA BETON BALI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN
PORTLAND …………………………………………………………………………………………. SM-125
STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN
REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS
SEMARANG…………...…………………………………………………………………………….. SM-135
ANALISIS PERILAKU HUBUNGAN PELAT-KOLOM TEPI STRUKTUR PELAT DATAR
DENGAN CONCRETE DAMAGE PLASTICITY (CDP) DARI ABAQUS………………………….. SM-151
PENGARUH VARIASI CAMPURAN DAN FAKTOR AIR SEMEN TERHADAP KUAT
TEKAN BETON NON PASIR DENGAN AGREGAT GRANIT PULAU BANGKA …………….. SM-161
ANALISIS PERILAKU STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN
DENGAN PENAMBAHAN TINGKAT MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA………………… SM-169
PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE
X-2 LANTAI DENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA (SRPMB)……….. SM-179
PENGUJIAN LABORATORIUM BETON SERAT DENGAN AGREGAT RINGAN…………..... SM-189
BIDANG GEOTEKNIK
ANALISIS KONSOLIDASI PDA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN METODE
PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) ……………………………………………………
GT-1
ANALISIS WAKTU PENURUNAN KONSOLIDASI PADA KASUS PERBAIKAN TANAH
MENGGUNAKAN STONE COLUMN……….……………………………………………………..
GT-11
ANALISIS PENGARUH PEMERAMAN TERHADAP TANAH LEMPUNG YANG
DICAMPUR DENGAN ASPAL EMULSI……….…………………………………………….......... GT-25
PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH
LEMPUNG LUNAK……………………………................................................................................. GT-41
PERBANDINGAN DAYA DUKUNG PONDASI AKIBAT PERBEDAAN METODE
KONSTRUKSI PONDASI DALAM.................................................................................................... GT-57
KAJIAN EFEK PNGEMBANGAN TERHADAP KUAT GESER DAN PERUBAHAN VOLUME
TANAH LEMPUNG BOBONARO...................................................................................................... GT-65
PENGARUH KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN
DENGAN MODEL MATERIAL TANAH LUNAK............................................................................ GT-77
DAYA LAYAN PILE SLAB BETON BERTULAN SEBAGAI STRUKTUR PERKERASAN
JALAN PADA TANAH LUNAK…………………………………...……………………………….. GT-85
BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI
KENDALA DALAM PENERAPAN METODE TERINTEGRASI PADA PROYEK
KONSTRUKSI……………………………………………………………………………………… MK-1
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017
Sanur - Bali, 8 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana ix
STUDI KECUKUPAN INFRASTRUKTUR PENUNJANG SOSIAL EKONOMI DAN
LINGKUNGAN DI BALI …………………………………………………………………………… MK-9
STANDAR GREEN BUILDING INDONESIA: STUDI KOMPARASI …………………………… MK-17
ANALISIS PENGARUH PENERAPAN TQM (TOTAL QUALITY MANAGEMENT) DAN
KOMPENSASI TERHADAP PRODUKTIVITAS TENAGA KERJA KONSTRUKSI (STUDI
KASUS: PROYEK KONSTRUKSI DI PROVINSI BANTEN DAN DKI JAKARTA) ……………. MK-23
PERAN TEKNOLOGI INFORMASI (TI) TERHADAP TOTAL QUALITY MANAGEMENT
(TQM) DAN SUPPLY CHAINT MANAGEMENT (SCM) PADA INDUSTRI KONSTRUKSI
(STUDI KASUS PADA KONTRAKTOR DI DAERAH DKI JAKARTA) ………………………... MK-31
IDENTIFIKASI DAN ANALISIS FAKTOR COST OVERRUN DALAM MENINGKATKAN
KINERJA BIAYA KONSTRUKSI DI PERUSAHAAN ”X” ……………………………………… MK-39
IDENTIFIKASI DAN ANALISIS FAKTOR PENYEBAB REWORK PROYEK KONSTRUKSI
BANGUNAN GEDUNG APARTEMEN DI PERUSAHAAN X…………………………………… MK-47
IDENTIFIKASI FAKTOR – FAKTOR RISIKO PENTING PERUSAHAAN KONSTRUKSI ”X”
DALAM PROYEK KERJA SAMA OPERASI DENGAN PERUSAHAAN ASING DI
INDONESIA …………………………………………………………………………………………. MK-57
PENGARUH TINGKAT KEPUASAN MASYARAKAT TERHADAP PELAKSANAAN
REHABILITASI REKONSTRUKSI DALAM RANGKA PERBAIKAN RUMAH TINGGAL DI
KOTA PADANG PASCA GEMPA 30 SEPTEMBER 2009 (STUDI KASUS: KOTO TANGAH
DAN KURANJI) …………………………………………………………………………………… MK-65
EVALUASI TEKNIS DAN SISTEM PEMELIHARAAN GEDUNG KANTOR PELAYANAN
PUBLIK “GRAHA SEWAKA DHARMA” PEMERINTAH KOTA DENPASAR………………… MK-77
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESUKSESAN PELAYANAN IZIN MENDIRIKAN
BANGUNAN DI KOTA DENPASAR……………………………………………………………… MK-89
EFEKTIVITAS IMPLEMENTASI REGULASI IZIN MENDIRIKAN BANGUNAN DALAM
PENATAAN PEMBANGUNAN DI KOTA DENPASAR………………………………………… MK-95
ANALISIS FAKTOR PENYEBAB KLAIM KONTRAK DAN PENYELESAIANNYA PADA
PROYEK KONSTRUKSI…………………………………………………………………………… MK-105
PERSPEKTIF PEMILIK PROYEK TERHADAP PERMASALAHAN DALAM MANAJEMEN
KLAIM KONSTRUKSI……………………………………………………………………………… MK-113
PENERAPAN SISTEM MANAJEMEN KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (SMK3)
MENGGUNAKAN OHSAS PADA PROYEK PEMBANGUNAN FAVE HOTEL KARTIKA
PLAZA KUTA……………………………………………………………………………………….. MK-121
FAKTOR PENUNJANG MANAJEMEN MUTU TERPADU UNTUK MENINGKATKAN
KINERJA KONTRAKTOR KECIL DI KOTA DENPASAR……………………………………….. MK-129
BIDANG TRANSPORTASI
JALAN LAYANG SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF PRASARANA TRANSPORTASI
RAMAH LINGKUNGAN…………………………………………………………………………… TRANS-1
SKENARIO PENGEMBANGAN SISTEM ANGKUTAN UMUM DI KOTA PALANGKA TRANS-9
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017
Sanur - Bali, 8 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana x
RAYA BERBASIS SISTEM TRANSPORTASI BERKELANJUTAN……………………………...
POLA PERGERAKAN PEJALAN KAKI ANAK SEKOLAH PADA JALUR PEDESTRIAN……. TRANS-19
ANALISIS KARAKTERISTIK DAN BIAYA KECELAKAAN DI JALAN TOL TANGERANG –
MERAK (KM 31 – KM 72)………………………………………………………………………….. TRANS-29
EVALUASI KINERJA ANGKUTAN UMUM DI KOTA SALATIGA …………………………… TRANS-45
MODEL PENGARUH HAMBATAN SAMPING TERHADAP NILAI KAPASITAS JALAN
DAN BIAYA OPERASI KENDARAAN PADA RUAS JALAN JAWA KABUPATEN
JEMBER……………………………….……………………………….…………………………….. TRANS-57
KARAKTERISTIK BANGKITAN PERJALANAN BERBAGAI ODTW DI BALI……………….. TRANS-65
ANALISIS KORBAN DAN KECELAKAAN LALU LINTAS FATAL DI KABUPATEN
TABANAN……………………………….……………………………….…………………………. TRANS-73
KARAKTERISTIK VISCO ELASTIC ASPAL AKIBAT PENUAAN DITINJAU DARI NILAI
SUDUT PHASE………………………….…………………………………………………………... TRANS-81
DESAIN JALAN REL UNTUK TRANSPORTASI BATU BARA RANGKAIAN PANJANG
(STUDI KASUS: SUMATERA SELATAN)………………………………………………………... TRANS-89
KARAKTERISTIK CAMPURAN AC-WC MODIFIKASI JENIS BNA BLEND PADA NILAI
ABRASI AGREGAT KASAR YANG BERBEDA YANG TERSEDIA DI BALI…………………. TRANS-97
EVALUASI TINGKAT KERUSAKAN JALAN DENGAN METODE PAVEMENT CONDITION
INDEX (PCI) UNTUK MENUNJANG PRIORITAS PENANGANAN PERBAIKAN JALAN DI
BEBERAPA RUAS JALAN KOTA SAMARINDA………………………………………………… TRANS-107
KAJIAN EFEKTIVITAS PENGELOLAAN SIMPANG DENGAN UNDERPASS (STUDI
KASUS SIMPANG TUGU NGURAH RAI DI PROVINSI BALI)…………………………………. TRANS-113
ANALISIS KARAKTERISTIK DAN KEBUTUHAN PARKIR DI BANDARA
INTERNASIONALI GUSTI NGURAH RAI-BALI…………………………………………........... TRANS-121
ANALISIS PERILAKU PEMILIHAN RUTE BERDASARKAN SISTEM INFORMASI LALU
LINTAS REAL TIME (STUDI KASUS: PENGARUH PENGGUNAAN APLIKASI WAZE)…….. TRANS-131
ANALISIS MANAJEMEN PENGANGKUTAN SAMPAH KABUPATEN TABANAN (STUDI
KASUS : KECAMATAN TABANAN DAN KECAMATAN KEDIRI)……………………………. TRANS-141
KAPASITAS LINGKUNGAN JALAN SEBAGAI PENDUKUNG REKOMENDASI
ANDALALIN PEMBANGUNAN RUMAH SAKIT METRO MEDIKA MATARAM……………. TRANS-149
PENANGANAN JALANDAN PEMASANGAN UTILITASDI WILAYAH KOTA DENPASAR:
KONDISI DAN KENDALA…………………………………………………………………………. TRANS-159
ANALISIS FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP PEMILIHAN RUTE JALAN TOL
BALI MANDARA…………………………………………………………………………………… TRANS-167
KAJIAN EMISI GAS RUMAH KACA AKIBAT SEKTOR TRANSPORTASI DI KOTA
CILEGON…………………………………………………………………………………….............. TRANS-179
ANALISIS KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN (CAED) DENGAN
EPOXY SEBAGAI BAHAN TAMBAH……………………………………………………………... TRANS-189
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017
Sanur - Bali, 8 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana xi
BIDANG SUMBER DAYA AIR
KURVA IDF DESAIN KOLAM RETENSI DAN DETENSI SEBAGAI UPAYA KONSERVASI
AIR TANAH…………………………………………………………………………………………. SDA-1
ANALISA INDEKS DAN SEBARAN KEKERINGAN MENGGUNAKAN METODE
STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) DAN GEOGRAPHICAL INFORMATION
SYSTEM (GIS) UNTUK PULAU LOMBOK………………………………………………………… SDA-9
WATER ALLOCATION AND DISTRIBUTION IN JATILUHUR IRRIGATION AREA
INDONESIA : EVALUATION AND CHALLENGES……………………………………………… SDA-17
IMPLEMENTASI TRI HITA KARANA PADA SUBAK PULAGAN SEBAGAI WARISAN
BUDAYA DUNIA DI KECAMATAN TAMPAKSIRING, KABUPATEN GIANYAR…………… SDA-29
SIMULASI OKSIGEN TERLARUT (DO) AKIBAT POLUSI DI ANAK SUNGAI CITARUM
MENGGUNAKAN HEC-RAS………………………………………………………………………. SDA-41
PEMODELAN BAK PENGENDAP (SETTLING BASIN) UNTUK MEREDUKSI PENGARUH
SEDIMENTASI SALURAN IRIGASI PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKROHIDRO (STUDI KASUS PADA SALURAN IRIGASI PROVINSI GORONTALO)……... SDA-49
EFEKTIVITAS LUBANG RESAPAN BIOPORI DALAM PENGENDALIAN BANJIR DI
KOTA DENPASAR.…………………………………………………………………………………. SDA-57
ANALISIS KETERSEDIAAN AIR PADA BENDUNGAN PANDANDURI KABUPATEN
LOMBOK TIMUR UNTUK KEBUTUHAN AIR IRIGASI DI KABUPATEN LOMBOK TIMUR
BAGIAN SELATAN………………………………………………………………………………….. SDA-69
UNJUK KERJA BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG AMBANG RENDAH BLOK BETON
BERKAIT…………………………………………………………………………………………….. SDA-79
MANAJEMEN RISIKO PELAKSANAAN UJI MODEL FISIK DI LABORATORIUM PANTAI
BALAI LITBANG TEKNOLOGI PANTAI…………………………………………………………. SDA-89
PERAN MASYARAKAT DALAM PENGELOLAAN KAWASAN PANTAI DI PANTAI
SANUR……………………………………………………………………………………………….. SDA-95
BIDANG LINGKUNGAN
PERANAN BAMBU DALAM MENDUKUNG PEMBANGUNAN WILAYAH YANG
BERKELANJUTAN....……...………………………………………………………………………..
LK-1
PENGARUH TANAMAN RAMBAT TERHADAP SUHU RUANG BAWAH ATAP
TRANSPARAN POLIKARBONAT...………………………………………………………………..
LK-9
ANALISIS TIMBULAN DAN KOMPOSISI LIMBAH PADAT BAHAN BERBAHAYA DAN
BERACUN (B3) DARI SUMBER KOMERSIL DI KOTA PADANG……………........................... LK-15
PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR HIJAU DALAM MENGURANGI GENANGAN DI
KOTA GORONTALO………………………………………………….............................................. LK-23
BUCKET SYSTEM AS ALTERNATIVE OF URBAN GROWTH SIMULATION USING
AGENT BASED MODEL…………………………………………………………………………… LK-29
Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017Sanur – Bali, 08 Juli 2017
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-87
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTURRANGKA BETON BERTULANG DENGAN DAN TANPA
INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
I Made Widyanata1, Made Sukrawa2 dan Made Dodiek Wirya Ardana3
1,2,3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, DenpasarEmail: [email protected]
ABSTRAKInteraksi tanah-struktur (ITS) adalah proses pergerakan struktur dan respon tanah yang saling mempengaruhisatu sama lain. Pada pembebanan gempa metode statik, pondasi dimodel sebagai sistem struktur kaku (model
kaku), sedangkan dalam interaksi tanah-struktur pondasi dimodel sebagai sistem struktur yang fleksibel (modelfleksibel). Pada perencanaan struktur gedung yang dilakukan pada SAP2000, pada umumnya bagian dasar kolom
diasumsikan terjepit, padahal pada kenyataanya terdapat pondasi yang menghubungkan struktur dengan tanah.Dilakukan pemodelan pada struktur rangka beton bertulang dengan jumlah tingkat 5 dan diberikan perlakuanyang berbeda pada sub-struktur. Pada model tanpa interaksi tanah-struktur digunakan asumsi model jepit dan
model sendi. Pada model dengan interaksi tanah struktur menggunakan elemen spring dan elemen solid untukmerepresentasikan sifat tanah. Gempa yang digunakan adalah gempa statik dan dinamik. Dari hasil analisis dan
desain, dapat disimpulkan bahwa model jepit dan sendi menghasilkan perilaku yang sebanding. Begitu jugamodel spring dan solid menghasilkan perilaku yang sebanding. Pada gempa dinamik model spring menghasilkan
simpangan puncak 3,8% lebih besar dari model jepit. Secara keseluruhan model jepit menghasilkan gaya dalamhingga 5% lebih besar dibandingkan model dengan spring, namun pada kolom model spring menghasilkanmomen 7,43% lebih besar dari model jepit. Pemodelan interaksi tanah struktur yang menggunakan spring dan
solid elemen memiliki tingkat kompleksitas yang relatif tinggi, maka untuk mempermudah pemodelan denganjumlah tingkat 5 lantai cukup digunakan model jepit atau sendi pada gempa statik dan dinamik, namun secara
keseluruhan akan menghasilkan gaya gaya dalam lebih besar dibandingkan model dengan interaksi tanahstruktur.
Kata kunci: Interaksi tanah-struktur, model kaku, model fleksibel.
ABSTRACTSoil-structure interaction (SSI) is the process of movement of structures and soil responses that affect each other.In earthquake loading static methods, the foundation is modeled as a rigid structure system (rigid model),
whereas in the soil-structure interaction the foundation is modeled as a flexible structural system (flexiblemodel). In the design of building structures performed on SAP2000, generally the bottom of the column isassumed to be pinched, whereas in fact there is a foundation linking the structure with the ground. Modeled on a
reinforced concrete building with numbers of stories 5 and given different treatment to the sub-structure. In themodel without soil-structure interaction use assumptions clasp model and hinge model. In the model with soil
structure interaction use spring elements and solid elements to represent the soil properties. The quake used wasstatic and dynamic earthquake. From the analysis and design results, it can be concluded that the clasp and hingemodels produce comparable behavior. Similarly, spring and solid models produce comparable behavior. In the
dynamic earthquake the spring model produces maximum sway of 3.8% larger than the clasp model. Overall theclasp model produces inner force up to 5% larger than the model with spring, but the spring model column
produces 7.43% greater moments than the clasp model. Modeling of soil structure interactions using spring andsolid elements has a relatively high degree of complexity, hence to simplify modeling with the number of 5stories enough to use clasp or hinge models in static and dynamic earthquakes, but overall will result in a greater
inner force in the model with soil structure interaction.
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-88
Keywords: Soil-structure interaction, rigid base, flexible base
1. PENDAHULUANInteraksi Tanah-Struktur (Soil Structure Interaction) adalah proses pergerakan struktur dan respon tanah
yang saling mempengaruhi satu sama lain (Tuladhar, 2008). Pada pembebanan gempa metode statik, pondasidimodel sebagai sistem struktur kaku (model kaku), sedangkan dalam interaksi tanah-struktur pondasi dimodelsebagai sistem struktur yang fleksibel (model fleksibel).
Pada perencanaan struktur gedung yang dilakukan pada SAP2000, pada umumnya bagian dasar kolomdiasumsikan terjepit pada dasar kolom, padahal pada kenyataanya terdapat pondasi yang menghubungkanstruktur dengan tanah. Para pengguna menginginkan kemudahan, kecepatan dan yang terpenting adalah akurasipada hasil pemodelan. Masih sedikit referensi pustaka tentang aplikasi SAP2000 yang membandingkan hasilantara metode pemodelan yang mempertimbangkan Interaksi Tanah-Struktur untuk perencanaan struktur gedungbeton bertulang sehingga tidak ada alasan pasti dalam memilih salah satu metode dan metode manakah yangpaling konservatif.
Pada penelitian ini dibandingkan perilaku struktur atas bangunan yang dimodel dengan pondasi kakudan pondasi fleksibel akibat kombinasi beban gempa statik dan dinamik riwayat waktu. Dari hasil analisis inidiharapkan diperoleh model struktur yang efisien untuk keperluan praktis perencanaan struktur.
2. INTERAKSI TANAH STRUKTURRespon struktur akibat beban gempa disebabkan oleh interaksi antara 3 sistem yang terhubung yaitu:
struktur, pondasi, dan tanah yang berada disekitar dan dibawah pondasi (NEHRP, 2012). Perilaku struktur padatanah yang fleksibel dan dikerjakan beban dinamik bergantung dari sifat tanah dan pondasi. Deformasi dantegangan yang terjadi di tanah pendukung diakibatkan oleh gaya geser dasar dan momen yang dihasilkan daristruktur yang bergetar. Deformasi yang terjadi pada tanah selanjutnya menyebabkan terjadinya perubahan responstruktur. Analisis interaksi tanah-struktur mengevaluasi respon dari sistem-sistem ini pada kondisi pergerakantanah yang spesifik.
Metode pendekatan yang digunakan untuk mengevaluasi efek interaksi tanah-struktur dikategorikanmenjadi analisis langsung (direct analysis) dan pendekatan substruktur (substructure approaches). Dalammetode pendekatan langsung, tanah dan struktur dimasukan ke dalam model yang sama dan dianalisis sebagaisistem yang lengkap. Tanah dalam metode analisis langsung interaksi tanah-struktur dimodelkan dengan metodeelemen hingga dan kondisi batas diimplementasikan di sekitar tanah. Rumitnya penggunaan analisis langsunginteraksi tanah-struktur dari sudut pandang komputasi terutama pada struktur dengan geometri yang kompleksdan memiliki sifat non linear untuk tanah dan material struktur lainnya mengakibatkan metode ini jarangdigunakan dalam praktik. Sedangkan pada pendekatan substuktur, efek interaksi tanah-struktur dipartisi menjadibagian yang berbeda yang kemudian digabungkan untuk merumuskan hasil yang lengkap
Gambar 1. Ilustrasi Skema Analisis Langsung Pada Interaksi Tanah-Struktur Menggunakan Elemen HinggaDiadaptasi dari: NEHRP (2012)
Pengamatan dari gempa bumi baru-baru ini telah menunjukkan bahwa respon dari pondasi dan tanahdapatmempengaruhi respon struktur secara keseluruhan. Terdapat beberapa kasus kerusakan parah pada strukturkarena interaksi tanah-struktur dalam gempa bumi terdahulu. Yashinsky (1998) mengutip kerusakan di sejumlah
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-89
struktur kolom jembatan karena efek interaksi tanah-struktur dalam gempa Loma Prieta di San Francisco padatahun 1989. Analisis numerikyang dilakukan oleh Mylonakis dan Gazetas (2000) telah dikaitkan denganinteraksi tanah-struktur sebagai salah satu alasan di balik kejatuhan dramatis Hanshin Expressway saat gempaKobepada tahun 1995.
2.1 Sifat elastis pada tanahSifat-sifat elastis pada tanah antara lain modulus tegangan-regangan tanah atau modulus deformasi
tanah (Eo), modulus reaksi tanah dasar (Kh dan Kv), dan poisson’s ratio (v). Modulus reaksi tanah dasar danmodulus deformasi tanah yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari hasil penyelidikan tanah di daerahSuwung Denpasar Selatan yang berupa nilai N dari Uji Penetrasi Standar (SPT) pada setiap 2 m lapisan tanah.Nilai N ini dikorelasikan untuk mendapatkan nilai modulus reaksi tanah dasar dan modulus deformasi tanah.Modulus deformasi tanah dengan menggunakan persamaan yang diberikan Sosrodarsono dan Nakazawa
Eo=28N (1)dimanaEs adalah modulus deformasi tanah (kg/cm2), N adalah jumlah pukulan pada pengujian SPT.
Naeni (2014) dalam penelitian terkait nilai modulus deformasi pada tanah lempung memberikan rumus nilai Esebagai berikut
ܧ = 0,264 ܰ (2)dimanaE adalah modulus deformasi tanah (MN/m2)
Modulus reaksi tanah dasar didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dasar dan deformasiatau lendutan tanah akibat beban yang bekerja. Winkler (1867) mengusulkan sebuah model yangmengasumsikan kekakuan tanah yang dianggap sebagai rasio antara tekanan pada bidang pondasi (Δσ) dan terkait perpindahan vertikal pada tanah atau dalam hal ini penurunan tanah (settlement) (Δδ) adalah linear, dan dapat diberikan oleh koefisien reaksi tanah dasar, ks. Besaran nilai ks adalah satuan gaya per satuan volume.
=ݏ݇∆ఙ
∆ఋ(3)
Nilai koefisien reaksi tanah dasar (ks) dikorelasikan dalam pemodelan sebagai daya dukung tanahlateral yang dibuat sebagai elemen spring. Dasar teori pemodelan ini adalah pondasi berada di atas mediumelastis, dimana pondasi dipengaruhi oleh kekakuan tanah yang berada dibawahnya. Sosrodarsonoi dan Nakazawa(2000) memberikan persamaan untuk menghitung besarnya kekakuan spring arah x, y, dan z pada pondasidangkal diatas permukaan tanah sebagai berikut:
Kh = 0,2 x Eo x D-3/4 (4)
Kh adalah koefisien reaksi tanah dalam arah mendatar (kg/cm3), Eo adalah modulus deformasi tanah pondasipada tempat yang direncanakan (kg/cm2), D adalah diameter tiang (cm)
Kv = aா
(5)
Untuk tiang yang dicor ditempat
a = 0,022 (l/d) – 0,05 (6)
Kv adalah koefisien reaksi tanah dalam arah vertikal (kg/cm3), Ap adalah luas penampang netto dari tiang (cm2),Ep adalah modulus elastisitas tiang (kg/cm2), l adalah panjang tiang (cm), D adalah diameter tiang (cm)
Poisson’s ratio adalah konstanta elastisitas yang dimiliki oleh setiap material. Poisson’s ratio digunakandalam studi tekanan dan penurunan pada tanah yang didefinisikan sebagai rasio regangan lateral terhadaptekanan aksial atau perbandingan antara perpanjangan arah lateral terhadap arah longitudinal..Nilai poisson’sratiosecara umum untuk jenis tanah lempung (clay) adalah 0,45 dan untuk pasir (sands) adalah 0,3 (NEHRP2012)
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-90
2.2 Beban gempa statik dan dinamikGempa statik menggunakan metode auto lateral load, dipilih peraturan (codes) yang menjadi acuan
SNI 1726-2012 yaitu IBC2009 (International Building Codes 2009). Adapun parameter yang harus diubahdalam mendefinisikan beban gempa statik menggunakan auto lateral load pattern disesuaikan dengan SNI1726:2012antara lain koefisien modifikasi respon (R), faktor pembesaran defleksi(Cd), faktor kuat-lebih sistem(), kelas situs, faktor keutamaan gempa (Ie), parameter percepatan respon spektral periode pendek(Ss), danpercepatan respon spektral periode 1 detik(S1)
Metode riwayat waktu merupakan analisis respon dinamik yang diambil dari data akselerogram gempadan dikerjakan pada struktur per satuan waktu.Fungsi riwayat waktu dapat didefinisikan untuk setiap rentangwaktu yang diinginkan, dari to ke tn. Untuk semua waktu sebelum t0, nilai fungsi diasumsikan nol. Pada saat t0,fungsi langsung melonjak cepat hingga nilai fungsi yang pertama(CSI, 2013).
Dalam aplikasi analisis riwayat waktu pada SAP2000, perlu juga diperhatikan besarnya rentang waktu(output time step size) dan jumlah hasil langkah waktu (number of output time step). Output time step size adalahjarak e periode antar data percepatan gempa yang diunggah pada SAP2000. Number of output time step adalahbanyaknya hasil analisis selama periode data percepatan yang diunggah dari to hingga tn
n =௧
௧ೞೞ(7)
dimanan adalah banyaknya hasil analisis (number of output time step), tn adalahperiode akhir rekaman gempa,tssadalah periode per data percepatan (output time step size)
Aplikasi analisis riwayat waktu pada SAP2000 juga memerlukan pengskalaan gempa yang disesuaikandengan gempa rencana. Percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan ke taraf pembebanangempa nominal, sehingga nilai percepatan puncak (A) menjadi:
A =బ
ோ(8)
f=
ೌೣ(9)
dimana A adalah nilai percepatan puncak, Ao adalah percepatan puncak muka tanah saat oleh pengaruh gemparencana,le adalah faktor keutamaan gempa, R adalah faktor modifikasi respon,f adalah faktor skala, Amax adalahnilai percepatan puncak dari rekaman gempa,
3. METODE3.1 Pemodelan struktur
Pada penelitian ini, dalam aplikasi SAP2000 kolom, balok dan pondasi tiang dimodel dengan frameelement. Pelat dimodel dengan shell thin element, pilecap pada pondasi dimodel dengan sehell thick element.Tanah dimodel dengan spring elemen dan solid element.Pada pemodelan interaksi antara tanah dan struktur,pondasi dan tanahnya menerima gaya horizontal yang besar dari gaya gempa.Pada model spring, untuk menahangaya horizontal tersebut diperlukanmodulus reaksi tanah dasar lateral Khdan Kv. Pada model solid diperlukanmodulus deformasi tanah Eo dan poisson ratio v.
Pada model spring daya dukung tanah lateral dimodel sebagai elemen spring. Penempatan elemenspring (Kh) pada pondasi kelompok tiang sesuai dengan data SPT, yakni setiap 1 meter. Pada ujung pondasi,daya dukung tanah mampu menahan beban vertikal dan horisontal pondasi sehingga pada ujung pondasidiperhitungkan sebagai spring (Kv). Kekakuan spring lateral k didapat dari perkalian antara Kh dan luastributary area bidang pondasi. Spring ini ditempatkan dalam arah x dan y pada luasan tributary area bidangpondasi tiang di belakang arah gaya yang bekerja. Kondisi spring yang ditempatkan dalam arah x dan y padabidang pondasi tersebut tidak dapat menahan gaya tarik dan hanya dapat menahan gaya tekan.
Pada model solid, modulus elastisitas tanah Eo diambil setiap 2 m mengikuti nilai N hasil penyelidikantanah. Panjang elemen solid yang diperhitungkan dalam pemodelan tanah arah x dan y diperoleh setelahmelakukan beberapa analisis untuk mendapatkan tegangan elemen solid yang terjadi hingga <5% dari teganganelemen solid yang terjadi pada tepi struktur pondasi. Batas area solid yang di model adalah 3-4 kali radiuspondasi untuk arah horizontal, dan 2-3 kali radius pondasi untuk arah vertikal. Kondisi batas (boundarycondition) elemen solid hingga tegangan tanah yang terjadi mendekati <5% adalah sendi, dimana tidak diijinkanterjadi penurunan kearah z (Tabatabaiefar and Massumi, 2010).
Analisis menggunakan SAP2000 dimulai dengan membuat model struktur 3D untuk masing masingtipe struktur yaitu struktur beraturan tanpa dan dengan interaksi tanah-struktur dengan tinggi 3,5 meter tiaptingkatnya berfungsi sebagai kantor seperti pada gambar 2.
Pada gambar 3 terlihat variasi pada sub-struktur, struktur beraturan tanpa dan dengan interaksi tanah-struktur akan dianalisis dengan empat model struktur yang berbeda pada bagian sub-struktur yaitu:
1. MJepit: Model dengan perletakan jepit.
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-91
2. MSendi: Model dengan perletakan sendi.3. MSpring: Model lengkap dengan pondasi tiang dan tanah dimodel sebagai spring elemen4. MSolid: Model lengkap dengan pondasi tiang dan tanah dimodel sebagai solid elemen
Dari analisis masing masing struktur, akan didapat gaya gaya dalam dan simpangan tiap tingkatkemudian hasil tersebut akan dibandingkan satu dengan yang lainnya.
Gambar 2. Dimensi Struktur Yang Digunakan
Gambar 3. Model Dengan Variasi Tipe Struktur Bawah
(a) Model Jepit
(b) Potongan Struktur(a) Denah Struktur
(b) Model Sendi
(c) Model Spring (d) Model Solid
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-92
Pada gambar 4 pondasi yang digunakan pada model spring dan model solid adalah pondasi tiangdengan diameter 300mm dan f’c 41,5 Mpa. Untuk menentukan apakah dimensi pada pondasi tiang dapatdigunakan atau tidak, daya dukung pondasi harus lebih besar dari gaya aksial yang terjadi pada kolomberdasarkan hasil analisis. Ukuran Pilecap yang digunakan adalah 1,8 m x 1,8 m. Pada setiap pilecap terdapat 4buah tiang. Tiang dibor hingga lapisan tanah keras sedalam 7 meter.
Gambar 4. Detail Pondasi Tiang
3.2 Pembebanan sturkturStruktur gedung direncanakan kekuatannya terhadap beban mati, beban hidup, dan beban gempa.
Pembebanan tersebut antara lain:1. Beban Vertikal berupa beban mati dan beban hidup. Beban hidup pada untuk fungsi gedung kantor
berdasarkan PPIUG 1983 sebesar 250 kg/m2 pada pelat lantai dan 100 kg/m2 pada pelat atap.2. Beban horizontal yang diperhitungkan adalah beban gempa yang mencakup semua beban pada gedung.
Perhitungan beban gempa berdasarkan SNI- 03-1726-2012 untuk beban gempa statik pada lokasidenpasar selatan. Pada gempa dinamik riwayat waktu menggunakan rekaman gempa EL Centro yangdiskalakan ke denpasar selatan.
3. Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah D+L+E untuk gempa statik dan D+L+ETH untuk gempadinamik.
3.3 Data strukturGedung yang direncanakan berlokasi di denpasar selatan pada lokasi bangunan tergolong tanah sedang.
Struktur dirancang dengan bahan beton bertulang dimana kekuatan bahan mengacu pada persyaratan untukstruktur tahan gempa. Untuk struktur gedung bertingkat, kuat tekan beton (f’c)= 30 Mpa, kuat leleh bajatulangan utama (fy)= 320 Mpa, tulangan transversal (fys)= 240 Mpa, modulus elastisitas baja (Es)= 200000Mpa.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Nilai Eo, V, Kh, dan Kv
Model yang menyertakan interaksi tanah pada penelitian ini adalah model spring dan model solid. Sifatelastis tanah pada model spring direpresentasikan oleh koefisien reaksi tanah dasar yang diinput pada elemenspring. Pada model solid sifat elastis pada tanah direpresentasikan oleh modulus deformasi tanah dan poisson
ratio yang diinput pada elemen solid. Nilai Eo dan V dijabarkan pada tabel 1, nilai Kh dan Kv dijabarkan padatabel 2. Pada gambar 5 nilai spring Kh dan Kv diinput pada pondasi tiang.
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-93
Gambar 5. Nilai Spring Pada Tiang
Tabel 1. Nilai Eo dan V
Tabel 2. Nilai Kh dan Kv
Lebar elemen solid yang diperhitungkan tidak mempengaruhi interaksi antara tanah dengan strukturgedung didapat berdasarkan nilai tegangan solid terjauh yang terjadi sebesar <5% dari tegangan solid yang
terjadi pada sisi terluar pondasi, baik pada arah x dan y. Tegangan dicek pada kombinasi (D+L+E). Dari hasilanalisis, didapat lebar elemen solid yang diperhitungkan ke arah x dan y masing masing adalah 10 meter, sepertidiberikan pada gambar 6. Pada model ini, pondasi dan elemen solid tidak memiliki massa dan berat (mass-
less).Pada gambar 6 dapat dilihat bahwa pada lokasi elemen solid disebelah pondasi memilki besar tegangan
6 168 0,3
6 168 0,3
Lempung, Lanau, Pasir
halus coklat kehitaman4 112 0,45
4 112 0,45
4-->5 45 1260 0,3
Pasir Hitam, Karang 5-->6 45 1260 0,3
Pasir Lempung
Tersementasi (Cadas)
Hitam
95
0-->2
0,3
2-->4
26606-->9
Poisson
Ratio (V)
Dalam
(M)Deskripsi Tanah
N
SPT
Eo=28N
(Kg/cm2)
Beton Bertulang 15 Cm
dan Urugan Limestone
Lempung, Lanau,
Karang, Abu Putih
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-94
dalam kisaran nilai 5 hingga 7 kN/m2 ditandai dengan warna hijau kebiruan. Pada jarak 10 meter dari tepipondasi, elemen solid memiliki tegangan sebesaar 0,08 kN/m2 atau 1,1% .
Gambar 6. Smax Solid Elemen Pada Kedalaman 6 meter
4.2 SimpanganPerbandingan simpanganmenggunakan kombinasi beban mati, hidup, dan gempatanpa faktor.
Kombinasi beban yang menggunakan beban gempa statik dinotasikan sebagai D+L+E sedangkan beban gempadinamik riwayat waktu dinotasikan D+ L+ Eth. Simpanganditinjau pada titik yang sama pada arah x dany.Simpangan pada struktur baik dalam arah x maupun arah y adalah identik. Simpangan yang digunakan sebagaiperbandingan adalah simpangan dalam arah x. Dari keempat model yang berbeda didapat simpangan pada tiaplantai seperti pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Simpangan Tiap Tingkat
Berdasarkan perbandingan simpangan pada beban gempa statik untuk keempat model yang ditinjau,terlihat bahwa model tanpaSSI (MJepit dan MSendi) menghasilkan simpangan yang lebih besar dibanding modeldenganSSI (MSpring dan MSolid). Pada kombinasi bebangempa dinamik terlihat pada model dengan SSI(MSpring dan MSolid) terjadi simpangan yang lebih besar.
Rasio perbandingan simpangan antara MJepit dengan MSendi untuk model tanpa SSI <1% pada gempastatik dan 5% pada gempa dinamik, sementara untuk model dengan SSI antara MSpring dengan MSolid didapat
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-95
rasio <1% pada gempa statik dan 2,5% pada gempa dinamik. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpaSSI dan MSpring untuk model dengan SSI sebagai pembanding pada gempa statik dan dinamik.
Untuk beban gempa statik, simpangan arah x MJepit lebih besar 1,5% dibanding MSpring, sedangkanuntuk beban gempa dinamik, simpangan arah x MSpring lebih besar 3,8% dibanding MJepit.
Simpangan total yang terjadi pada tiap tingkat juga dikontrol terhadap simpangan ijin sesuai persyaratanSNI 1726:2012 yaitu sebesar 0,02 hsx dengan hsx adalah tinggi tingkat. Keempat model yang dibuat merupakanstruktur yang identik dengan tinggi tingkat yang sama sebesar 17.500 mm. Didapat nilai simpangan ijin sebesar350 mm. Simpangan total untuk keempat model sudah memenuhi simpangan ijin yang diberikan.
Disamping simpangan total dari setiap model, akan dibandingkan drift ratio (%) yaitu perbandingansimpangan tiap tingkat dengan tinggi tingkat seperti pada Tabel 3 dan Tabel 4. Berdasarkan Tabel 3 dan Tabel 4,drift ratio tiap tingkat dari keempat model tersebut sudah memenuhi ketentuan<2%.
Tabel 3. Drift Ratio Akibat Kombinasi Beban D+L+E
Tabel 4. Drift Ratio Akibat Kombinasi Beban D+L+Eth
4.3 Gaya-gaya dalamGaya-gaya dalam akan ditinjau dan dibandingkan pada keseluruhan balok dan kolom pada model tanpa
SSI(MJepit dan MSendi) dan model dengan SSI (MSpring, dan MSolid) akibat beban gempa statik kombinasibeban D+L+E dan beban gempa dinamik kombinasi D+L+Eth.
Pada Tabel 5 dibandingkan gaya gaya dalam maksimum yang terjadi pada balok dan kolom di keempatmodel pada gempa statik. Mjepit dibandingkan dengan Msendi dan Mspring dibandingkan dengan Msolid. Rasiogaya dalam maksimum antara Mjepit dan Msendi kurang dari 1% begitu juga dengan rasio gaya dalam antaraMspring dan Msolid kurang dari 4%. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpa SSI dan MSpring untukmodel dengan SSI sebagai pembanding pada gempa statik pada tabel 6.
MJepit MSendi Mspring MSolid
- 0 0 0 0
0 0,00 0,00 0,02 0,03
1 0,11 0,12 0,12 0,12
2 0,15 0,15 0,14 0,14
3 0,13 0,13 0,12 0,12
4 0,10 0,10 0,08 0,08
5 0,06 0,06 0,05 0,05
TingkatDrift Ratio (%)
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-96
Tabel 5. Rasio gaya dalam maksimum antar model Pada Gempa Statik
Pada tabel 6 tampak rasio antara gaya dalam maksimum terbesar terjadi pada balok, dimana pada modelterjepit momen yang terjadi lebih besar 3,3% dari model dengan spring. Secara keseluruhan, model jepitmenghasilkan gaya dalam lebih besar daripada model dengan spring pada gempa statik.
Tabel 6. Rasio gaya dalam maksimum antara model non-SSI dan SSI pada gempa statik
Pada Tabel 7 dibandingkan gaya gaya dalam maksimum yang terjadi pada balok dan kolom di keempatmodel pada gempa dinamik. Mjepit dibandingkan dengan Msendi dan Mspring dibandingkan dengan Msolid.Rasio gaya dalam maksimum antara Mjepit dan Msendi kurang dari 5% begitu juga dengan rasio gaya dalamantara Mspring dan Msolid hingga 7,43%. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpa SSI dan MSpringuntuk model dengan SSI sebagai pembanding pada gempa dinamik pada tabel 8.
Tabel 7. Rasio gaya dalam maksimum antar model pada gempa dinamik
Pada tabel 8 tampak rasio antara gaya dalam maksimum terbesar terjadi pada momen kolom, dimanapada model spring momen yang terjadi lebih besar 8,7% dari model dengan jepit. Secara keseluruhan, modeljepit menghasilkan gaya dalam lebih besar daripada model dengan spring dengan kisaran 2-4% pada gempadinamik.
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-97
Tabel 8. Rasio gaya dalam maksimum antara model non-SSI dan SSI pada gempa dinamik
Pada pondasi tiang bor dengan diameter 30cm, terjadi gaya aksial, momen, dan geser yang dapat dilihatpada gambar 8 dan 9. Pada puncak pondasi, momen memiliki nilai positif, semakin kebawah momen semakinnegatif. Gaya geser maksimum juga terjadi pada kepala tiang.Pada gambar 7, tampak simpangan dan gaya dalamyang dihasilkan oleh pondasi tiang pada kondisi gempa statis. Simpangan terjadi pada kepala tiang sebesar 0,81mm. Momen pada kepala tiang adalam momen negatif sebesar 4,8 KNm. Gaya geser yang terjadi pada kepalatiang sebesar 9 KN. Pada gambar 8 gaya dalam yang dihasilkan oleh pondasi tiang pada kondisi gempa dinamik.Momen pada kepala tiang adalah momen negatif sebesar 6,37 KNm. Gaya geser yang terjadi pada kepala tiangsebesar 12,4 KN.
(a) Defleksi (b) Momen (c) Geser
Gambar 8. Simpangan dan Gaya Dalam Pondasi Tiang Pada Gempa Statik
(a) Momen (b) GeserGambar 9. Gaya Dalam Pondasi Tiang pada Gempa Dinamik
I Made Widyanata
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-98
4.4 Waktu getar alami strukturWaktu getar alami struktur adalah salah satu parameter yang dapat menunjukan kekakuan suatu struktur.
Semakin besar waktu struktur, maka struktur tersebut akan makin fleksibel. Waktu getar alami masing-masingmodel diambil nilai terbesar dari semua mode yang diperhitungkan. Nilai dan persentase perbandingan waktugetar alami masing-masing model tercantum pada Tabel 9.
Tabel 9. Waktu Getar Alami Struktur
Dari Tabel 9 dapat diketahui bahwa model dengan SSI memiliki waktu getar alami struktur yang lebihbesar dibanding dengan model tanpa SSI. Perletakan jepit pada struktur digunakan sebagai perbandingan padaketiga model lainnya. Model dengan SSI memiliki waktu getar alami struktur 5,03% dan 7,75% lebih besardibanding Model Jepit. Hal ini menunjukkan bahwa struktur dengan memperhitungkan interaksi tanah lebihfleksibel dibanding model tanpa pondasi. Struktur yang lebih fleksibel ini disebabkan adanya pergerakan pondasipada model spring dan solid ketika terjadi gempa arah x maupun arah y.
5 KESIMPULANPada penelitian ini, dilakukan pemodelan struktur rangka beton bertulang tingkat 5 dengan perlakuan
yang berbeda pada sub-struktur. Pada model tanpa interaksi tanah-struktur digunakan asumsi jepit dan sendi.Pada model dengan interaksi tanah struktur dimodel menggunakan elemen spring dan elemen solid. Keempatmodel dianalisis terhadap kombinasi beban vertikal dan beban akibat gempa statik dan dinamik riwayat waktu.Dari hasil analisis diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
Pada model tanpa interaksi tanah struktur atau model kaku, pada kondisi gempa statik model sendimenghasilkan simpangan puncak lebih kecil 0,9%. Pada gempa dinamik model sendi menghasilkan simpanganpuncak 6% lebih kecil. Pada model dengan interaksi tanah strukur atau model fleksibel, pada kondisi gempastatik model spring menghasilkan simpangan puncak lebih kecil 0,1%. Pada gempa dinamik model springmenghasilkan simpangan puncak lebih kecil 2,5%. Perbandingan simpangan antara model kaku dan fleksibel,dilakukan pada model jepit dan model spring pada gempa dinamik menghasilkan simpangan puncak modelspring lebih besar 3,8% dari model jepit.
Secara keseluruhan, model jepit menghasilkan gaya dalam 2% hingga 5% lebih besar dibandingkanmodel dengan spring, namun kolom pada model spring menghasilkan momen 8,7% lebih besar dari model jepit.
Pemodelan interaksi tanah struktur yang menggunakan spring dan solid elemen memiliki tingkatkompleksitas yang relatif tinggi, maka untuk mempermudah pemodelan dengan jumlah tingkat 5 lantai cukupdigunakan model jepit atau sendi pada gempa statik dan dinamik, namun secara keseluruhan akan menghasilkangaya gaya dalam lebih besar dibandingkan model dengan interaksi tanah struktur. Selain itu, perlu dilakukanstudi lebih lanjut mengenai sensitivitas Kh, Kv, dan efek friksi pada pondasi tiang.
DAFTAR PUSTAKABowles J.E. (1997) Foundation analysis and design, 5th ed. McGraw Hill Int.Ed., Singapore.BSN. (2012) Perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung SNI 1726:2012.
Badan Standarisasi Negara, Jakarta.CSI (2013) Analysis preferences manual. Computers and Structures, Berkeley.Departemen Pekerjaan Umum. (1983) Peraturan pembebanan indonesia untuk bangunan gedung, Yayasan
Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.Gottala, A., Kishore, K. S. N., Yajdhani, S. (2015) “Comprative study of static and dynamic seismic analysis of
a multistoried building”. International Journal of Science Technology & Engineering. Vol 2, page173-183.Mylonakis, G. and Gazetas, G. (2000) “Seismic soil structure interaction: Beneficial or Detrimental?”Journal of
Earthquake Engineering, Vol. 4(3), page277-301.Naeini S.A., Ziaie Moayed R., Allahyari F. (2014) “Subgrade reaction modulus (Ks) of clayey soils based on
field tests”.Journal of Engineering Geology. Vol 8 (1), page 2021-2046.NEHRP (2012) Soil-structure interaction for building structures. NEHRP Consultants Joint Venture.
Washington DCSatyarno, dkk. (2012) Belajar SAP2000 analisis gempa. Zamil Publishing, Yogyakarta
MJepit
MSendi
MSpring
MSolid
Rasio
(%)0,00
1,65
5,03
7,75
Waktu Getar
Alami (detik)Model
0,9178
0,9640
0,9890
0,9330
ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN
DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)
Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-99
Sosrodarsono, S. dan Nakazawa, K. (2000) Mekanika tanah dan teknik pondasi, Pradnya Paramita, Jakarta.Tabatabaiefar, H. R. and Massumi, A. (2010) “A simplified method to determine seismic responses of reinforced
concrete moment resisting building frames under Influence of Soil – Structure Interaction”Soil Dynamicsand Earthquake Engineering 30,page 1259-1267.
Tuladhar, R., Maki, T., Mutsuyoshi, H. (2008) “Cyclic behavior of laterally loaded concrete piles embedded intocohesive soil”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 37 (1), pp. 43-59.
Yashinsky, M. (1998) “The loma prieta, california earthquake of october 17, 1989 – highway systems”,Professional Paper 1552-B, USGS, Washington.