analisa pengaruh seismic isolation …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20309213-s42828-analisa...

UNIVERSITAS INDONESIA

ANALISA PENGARUH SEISMIC ISOLATION TERHADAP

PERILAKU LATERAL PONDASI PADA GEDUNG DINAS

PRASARANA JALAN TATA RUANG DAN PEMUKIMAN

SUMATERA BARAT

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

MOHAMAD ALHARIS

NPM: 0906605712

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

DEPOK

JANUARI 2012

Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012

ii

163/FT.EKS.01/SKRIP/07/2012


ANALISA PENGARUH SEISMIC ISOLATION TERHADAP

PERILAKU LATERAL PONDASI PADA GEDUNG DINAS

PRASARANA JALAN TATA RUANG DAN PEMUKIMAN

SUMATERA BARAT

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

MOHAMAD ALHARIS

NPM: 0906605712

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

GEOTEKNIK

DEPOK

JANUARI 2012


iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

Semua subjek dan literatur yang dikutip maupun dirujuk

Telah saya nyatakan dengan benar

Nama : Mohamad Alharis

NPM : 0906605712

Tanda Tangan :

Tanggal : 19 Januari 2012


iv

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Mohamad Alharis NPM : 0906605712 Program Studi : Teknik Sipil Judul Skripsi : Analisa Pengaruh Seismic Isolation Terhadap

perilaku Lateral Pondasi Pada Gedung Dinas Prasarana Jalan Tata Ruang Dan Pemukiman Sumatera Barat

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing I : Ir. Widjoyo Adi Prakoso, Msc. Phd. Pembimbing II : Mulia Orientilize, ST. Meng. Penguji : Prof. Dr. Ir. Tomy Ilyas, Penguji : Dr. Ir. Damrizal Damoerin, Msc. Ditetapkan di : Depok Tanggal : 19 Januari 2012


v

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan Syukur kita aturkan ke hadirat Allah SWT, yang telah

memberikan Rahmat dan HidayahNya kepada kita bersama. Selanjutnya Shalawat

beriringkan salam kita kirimkan kepada Nabi besar Muhammad SAW, yang telah

membangkitkan ilmu pengetahuan dari jurang keterpurukan hingga ke pucak

kejayaan seperti pada saat sekarang ini.

Alhamdulillah, berkat kerja keras dan nikmat dari Allah SWT akhirnya

Skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi yang membahas tentang Analisa Pengaruh

Seismic Isolation Terhadap Perilaku Lateral Pondasi Pada Gedung Dinas

Prasarana Jalan, Tata Ruang dan pemukiman Sumatera Barat ini merupakan

tugas wajib di Jurusan Sipil Universitas Indonesia, sebagai salah satu persyaratan

kelulusan Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Indonesia.

Dalam menyusun Skripsi ini, banyak sekali ditemukan kendala-kendala dan

permasalahan. Namun berkat bantuan dan kerja sama dari berbagai pihak,

kendala-kendala dan permasalahan tersebut dapat diatasi. Untuk itu sepantasnya

lah ucapkan terima kasih diberikan kepada:

1. Bapak Ir. Widjoyo Adi Prakoso, Msc. Phd. Selaku Ketua Bidang Geoteknik,

sekaligus Pembimbing I yang telah menyediakan waktu dan memberikan

bimbingan selama penyusunan Skripsi ini.

2. Ibu Mulia Orientilize, ST. Meng. selaku Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan selama penyusunan Skripsi ini.

3. Bapak Hendra Darmawan ST. MT. selaku pihak yang telah memberikan

masukan dan bantuan selama penyusunan Skripsi ini.

4. Bapak Ir Zen selaku kepala pelaksana lapangan.

5. Rekan-rekan kelas Sipil Ekstensi 2009.


vi UNIVERSITAS INDONESIA

Tidak dapat dipungkiri bahwa Skripsi ini tidak luput dari kekurangan–

kekurangan yang membutuhkan perbaikan dan penyempurnaan lebih lanjut, oleh

karena itu diharapkan kepada semua pihak untuk dapat memberikan saran dan

kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan penulisan Skripsi ini.

Semoga Skripsi ini memberikan manfaat bagi kita semua.

Depok, 19 Januari 2012

MOHAMAD ALHARIS

NPM: 09 066 057 12


vii UNIVERSITAS INDONESIA

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS

AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, maka saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Mohamad Alharis

NPM : 0906605712

Program Studi : Teknik Sipil

Departemen : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Skripsi

Menyatakan, demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetuji untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Non-ekslusif

(Non-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya berjudul:

ANALISA PENGARUH SEISMIC ISOLATION TERHADAP PERILAKU

LATERAL PONDASI PADA GEDUNG DINAS PRASARANA JALAN

TATA RUANG DAN PEMUKIMAN SUMATERA BARAT

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-ekslusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, Mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (Data base), merawat dan mempublikasikan Tugas Akhir saya ini tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian Pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada Tanggal : 19 Januari 2012

Yang menyatakan

(Mohamad Alharis)


viii UNIVERSITAS INDONESIA

ABSTRAK

Nama : Mohamad Alharis Program Studi : Teknik Sipil Judul : Analisa Pengaruh Seismic Isolation Terhadap perilaku

Lateral Pondasi Pada Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang Dan Pemukiman Sumatera Barat.

Di Indonesia khususnya di Sumatera, gempa bumi telah membawa dampak kerusakan yang sulit untuk diprediksi, tidak hanya pada manusia tetapi juga pada lingkungan dan makhluk hidup lainya. Karena kondisi ini lah selama beberapa dekade para ahli mengembangkan disiplin ilmu tentang gempa dan mitigasi setelah terjadinya gempa. Salah satu aplikasi yang telah dikembangkan adalah Sistem Proteksi Pasif dengan menggunakan sistem seismic isolation. Pada studi ini akan dijelaskan tentang pengaruh seismic isolation terhadap prilaku lateral pondasi. Studi ini mengacu pada gedung di Sumatera Barat yang menggunakan Sistem proteksi Pasif dengan Lead Rubber Bearing sebagai isolatornya. Dengan Sistem Proteksi Pasif ini diharapkan momen, lendutan, geser dan putaran sudut di sepanjang tiang pondasi dapat dikurangi, sehingga menghindari terjadinya kegagalan pondasi dan struktur tetap dalam keadaan stabil setelah terjadinya gempa. Kata kunci : Gempa, seismic isolation, Lead Rubber Bearing, perletakan kaku, prilaku pondasi, Sistem Proteksi Pasif.


ix UNIVERSITAS INDONESIA

ABSTRACT

Name : Mohamad Alharis Study Program : Civil Engineering Title :Analysis of Seismic Isolation Influence to Lateral

Foundation Behavior at Public Work Service in West Sumatera.

In Indonesia, especially in West Sumatera earthquake phenome has bought unpredictable damage, not only for the people but also for environment and all living thing. Because of this situation, over the past few decades, earthquake engineering has developed as a branch of engineering concerned with the estimation of earthquake consequences and the mitigation of these consequences. One of them is passive protective system that using Seismic Isolation system. In this study would be explained the influence of seismic isolation to foundation behavior of structure. Its study refers to building in west sumatera. In this case, Lead Rubber Bearing is one of passive protective system that used. With this passive protective system, the moment, deflection, shear and rotation along of foundation will be over come and there is no failure on foundation, so the structure of building stay on stable condition after earthquake attack. Keyword: Earthquake, seismic isolation, Lead Rubber Bearing, fix base, foundation behavior, Passive Protective System.


x UNIVERSITAS INDONESIA

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................ i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN.............................................................................. iii KATA PENGANTAR........................................................................................... iv HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIYAH...................... vi ABSTRAK............................................................................................................ vii ABSTRACT.......................................................................................................... viii DAFTAR ISI......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xiii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xvi

BAB. 1 : PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang...................................................................... 1 1.2. Tujuan penelitian.................................................................. 3 1.3. Batasan Masalah................................................................... 3 1.4. Metodelogi Penelitian........................................................... 4 1.5. Sistematika Penelitian.......................................................... 5

BAB. 2 : TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Gempa Sebagai Aktifitas Alam………………….………… 7 2.1.1. Aktivitas Gempa Bumi di Indonesia........…………... 7 2.1.2. Proses Terjadinya Gempa Bumi……………….……. 9 2.1.3. Klasifikasi Gempa Bumi.………....………………… 10 2.1.4. Parameter-Parameter Gempa Bumi..………….…...... 13 2.2. Dinamika Struktur…………………………………………. 15 2.2.1. Massa………………………………………….…….. 16 2.2.2. Kekakuan…………………………………….……… 18 2.2.3. Redaman…………………………………….………. 19 2.3. Analisa Struktur…………………………………….……....20 2.3.1. Analisa Dinamik (Dynamic Analysis)………………. 20 2.3.2. Analisa Beban Statik Eqivalen (Static Equivalent

Analysis)…………………………………………….. 20 2.3.3. Analisa Beban Statik Dorong (Pushover Analysis)….21 2.4. Kinerja Struktur Bangunan Gedung………………….……. 21 2.4.1. Kinerja Batas Layan (∆s)…………………………… 21 2.4.2. Kinerja Batas Ultimit (∆m)………………………….. 21 2.5. Derajat Kebebasan………………………………………… 22 2.5.1. Persamaan Differensial Pada Struktur SDOF………. 22 2.5.2. Persamaan Difrensial Struktur SDOF akibat Base

Motion………………………………………………. 23 2.5.3. Persamaan Difrensial Struktur MDOF………….…... 25


xi UNIVERSITAS INDONESIA

2.6. Seismic Isolation Sebagai Pondasi Tahan Gempa……….… 27 2.6.1. Perkembangan Teknologi Seismic Isolation ….……. 27 2.6.2. Teori Dasar Persamaan Seismic Isolation ………….. 36 2.6.3. Karakteristik Mekanis Natural Rubber Bearing …… 39 2.6.4. Karakteristik Mekanis Lead-Plug Bearing……….…...40 2.7. Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang……………………… 42 2.7.1. Tahanan Lateral Tiang Pancang………………….…. 42 2.7.2. Modulus Reaksi Subgrade…………………….…….. 42 2.7.3. Teori Borms………………………………….……… 44 2.7.4. Methode Linear dengan Koefisien Reaksi Subgrade..50 2.7.5. Efesiensi Tiang Grup Terhadap Gaya Lateral…….....52 2.7.6. Tahanan Lateral Tanah (kh)…………………….…… 55 BAB. 3. : METODE PENELITIAN 3.1. Pendahuluan............................................................................ 56 3.2. Pembebanan Struktur.............................................................. 60 3.3. Pemodelan Struktur................................................................ 62 3.4. Parameter Pemodelan Struktur............................................... 67 3.5. Analisa Parameter Pemodelan Struktur.................................. 69

BAB. 4. : PEMBAHASAN 4.1. Pemodelan Struktur................................................................. 76 4.2. Analisis Struktur Gedung........................................................ 77 4.2.1. Analisa gempa dinamik………..………………....…. 77

4.2.2. Displacement Pusat Massa dan Simpangan Antar Tingkat…………………………………………….. 79

4.2.3. Reaksi perletakan pada struktur.………………….…. 83 4.3. Analisis Pondasi Struktur Gedung.......................................... 88 4.3.1. Pemodelan pondasi……………...……………..……. 88 4.3.2. Pengolahan data tanah….……………………..…….. 89 4.3.3. Analisa pondasi dengan SAP 2000 v.14…………….. 97 4.4. Analisa Hasil………………………………………….....… 109 4.4.1. Perencanaan Pondasi untuk Kolom Pinggir pada

Fixed Based Structure ……………………....……. 110 4.4.2. Perencanaan Pondasi untuk Kolom Pinggir pada

Isolated Based Structure ………...………………... 112 BAB. 5. : KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan........................................................................... 115 5.2. Saran-saran........................................................................... 117

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


xii UNIVERSITAS INDONESIA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Tabel 2.2.

Tabel 3.1.

Tabel 3.2.

Tabel 3.3.

Tabel 3.4.

Tabel 3.5.

Tabel 3.6.

Tabel 4.1.

Tabel 4.2.

Tabel 4.3.

Tabel 4.4.

Tabel 4.5.

Tabel 4.6.

Tabel 4.7.

Tabel 4.8.

Tabel 4.9.

Tabel 4.10.

Tabel 4.11.

Tabel 4.12.

Tabel 4.13.

Tabel 4.14.

Tabel 4.15.

Hubungan reaksi subgrade dengan kekuatan geser

Nilai koefisien nh pada tanah berbutir

Ringkasan pembebanan pada struktur

Dimensi balok rencana

Spesifikasi Isolator

Spesifikasi Isolator

Properti dimensi

Karakteristik desain

Mass Participation Factor (fixed based)

Mass Participation Factor (isolated based)

Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-

x (mm)-(fixed based)


x (mm)-(isolated based)


y (mm)-(fixed based)


y (mm)-(isolated based)

Rasio inter story drift-x (fixed based)

Rasio inter story drift-x (isolated based)

Rasio inter story drift –y (fixed based)

Rasio inter story drift –y (isolated based)

Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X (fixed based)

Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X (isolated

based)

Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y (fixed based)

Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y (isolated

based)

Reaksi perletakan kolom tengah sumbu X (fixed based)

43

44

60

62

65

65

65

66

78

78

79

80

80

80

81

81

81

82

84

85

85

86

86


xiii UNIVERSITAS INDONESIA

Tabel 4.16.

Tabel 4.17.

Tabel 4.18.

Tabel 4.19.

Tabel 4.20.

Tabel 4.21.

Tabel 4.22.

Tabel 4.23.

Tabel 4.24.

Tabel 4.25.

Tabel 4.26.

Tabel 4.27.

Tabel 4.28.

Tabel 4.29.

Tabel 4.30.

Tabel 4.31.

Tabel 4.32.

Tabel 4.33.

Reaksi perletakan kolom tengah sumbu X (isolated

based)

Reaksi perletakan kolom tengah sumbu Y (fixed based)

Reaksi perletakan kolom tengah sumbu Y (isolated

based)

Data Standard penetration Test

Standard penetration Test desain pondasi P2

Standard penetration Test desain pondasi P3

Gaya dalam kolom pinggir sumbu X (fixed based)

Gaya dalam kolom pinggir sumbu X (isolated based)

Gaya dalam kolom pinggir sumbu Y (fixed based)

Gaya dalam kolom pinggir sumbu Y (isolated based)

Gaya dalam kolom tengah sumbu X (fixed based)

Gaya dalam kolom tengah sumbu X (isolated based)

Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (fixed based)

Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (isolated based)

Perilaku lateral pondasi maksimum (Fixed based)

Klasifikasi spun pile

Momen, geser dan lendutan yang bekerja pada kolom

pinggir

Momen, geser dan lendutan yang bekerja pada kolom

tengah

87

87

88

90

95

96

98

99

101

102

104

105

107

108

109

109

111

113


xiv UNIVERSITAS INDONESIA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Gambar 2.2.

Gambar 2.3.

Gambar 2.4.

Gambar 2.5.

Gambar 2.6.

Gambar 2.7.

Gambar 2.8.

Gambar 2.9.

Gambar 2.10.

Gambar 2.11.

Gambar 2.12.

Gambar 2.13.

Gambar 2.14.

Gambar 2.15.

Gambar 2.16.

Gambar 2.17.

Gambar 2.18.

Gambar 2.19.

Gambar 2.20

Gambar 3.1.

Gambar 3.2.

Gambar 3.3.

Tatanan tektonik di Indonesia

Peta historis gempa di Sumatera Barat

Macam-macam gelombang

Struktur SDOF Akibat Base Motion

Tipe Elastomeric bearing

Tipe Low damping rubber bearing

Tipe Lead-plug bearing

Tipe Sliding System

Tipe Friction-pendulum

Sistem isolasi dengan dua derajat kebebasan

Pemodelan Struktur MDOF dengan Seismic isolation

Mekanisme keruntuhan tiang pada tanah kohesif

Tahanan lateral ultimit untuk tiang pendek

Tahanan lateral ultimit untuk tiang panjang

Tahanan lateral ultimit tiang pada tanah nonkohesif

untuk tiang pendek

Tahanan lateral ultimit tiang pada tanah nonkohesif

untuk tiang panjang

Grafik group pile efficiency untuk Side-by-side

reduction factor

Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line

reduction factor for Leading piles


reduction factor for Trailling piles

Grafik penentuan nilai kh

Diagram alir analisa pemodelan struktur dengan

menggunakan program SAP 2000

Respon spectrum gempa rencana

Wilayah Gempa Indonesia Dengan Percepatan

Puncak Batuan Dasar Periode Ulang 500 Tahun

7

8

14

24

30

31

32

33

35

37

38

45

46

46

50

50

53

54

54

55

58

60

61


xv UNIVERSITAS INDONESIA

Gambar 3.4.

Gambar 3.5.

Gambar 3.6.

Gambar 3.7.

Gambar 3.8.

Gambar 3.9.

Gambar 3.10.

Gambar 3.11.

Gambar 3.12.

Gambar 3.13.

Gambar 3.14.

Gambar 3.15.

Gambar 4.1.

Gambar 4.2.

Gambar 4.3.

Gambar 4.4.

Gambar 4.5.

Gambar 4.6.

Gambar 4.7.

Gambar 4.8.

Gambar 4.9.

Gambar 4.10.

Gambar 4.11.

Gambar 4.12.

Gambar 4.13.

Penempatan Balok

Denah penempatan kolom

Detil pondasi

Tampak pemodelan 3d struktur gedung

Tampak pemodelan 3d struktur pondasi

Pemodelan seismic isolation sabagai link support

properties

Pemodelan Lead plug rubber bearing

Input directional properties Lead plug rubber

bearing

Pemodelan Natural rubber bearing

Input directional properties Natural rubber bearing

arah U1

Input directional properties Natural rubber bearing

arah U2-U3

Input data respon spectrum

Tampak pemodelan 3d

Tampak samping pemodelan (yz)

Tampak samping pemodelan (xz)

Koordinat peninjauan kolom pinggir (a) dan kolom

tengah (b).

Perletakan kolom pinggir sumbu X

Perletakan kolom pinggir sumbu Y

Perletakan kolom tengah sumbu X

Perletakan kolom tengah sumbu y

Pondasi tipe P3

Pondasi tipe P2

Grafik penentuan nilai kh

Grafik group pile efficiency untuk Side-by-side

reduction factor pondasi P2


reduction factor for leading pile

63

64

66

69

69

70

70

71

72

72

73

74

76

77

77

83

84

85

86

87

88

89

91

92

93


xvi UNIVERSITAS INDONESIA

Gambar 4.14.

Gambar 4.15.

Gambar 4.16.

Gambar 4.17.

Gambar 4.18.

Gambar 4.19.

Gambar 4.20.


reduction factor for trailing pile

Diagram momen, geser dan deformation shape pada

kolom 766


kolom 770


kolom 733


kolom 756

Perencanaan pondasi untuk kolom pinggir

Perencanaan pondasi untuk kolom tengah

93

97

100

103

106

110

112


xvii UNIVERSITAS INDONESIA

DAFTAR LAMPIRAN

1. Gambar Denah Struktur Gedung

2. Gambar Denah Balok dan Pondasi

3. Gambar Denah Penempatan Seismic Isolation

Gambar Struktur Pondasi


1 UNIVERSITAS INDONESIA

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Gempa bumi merupakan fenomena alam yang disebabkan oleh adanya

pelepasan energi regangan elastis batuan pada litosfir. Semakin besar energi

yang dilepas semakin kuat gempa yang terjadi. Gempa bumi juga

didefinisikan sebagai getaran yang bersifat alamiah, yang terjadi pada

lokasi tertentu, dan sifatnya tidak berkelanjutan. Getaran pada bumi

terjadi akibat adanya proses pergeseran secara tiba-tiba (sudden slip)

pada kerak bumi. Pergeseran secara tiba-tiba terjadi karena adanya sumber

gaya (force) sebagai penyebabnya, baik yang bersumber dari alam maupun

dari bantuan manusia (artificial earthquakes). Selain disebabkan oleh

sudden slip, getaran pada bumi juga bisa disebabkan oleh gejala lain yang

sifatnya lebih halus atau berupa getaran kecil yang sulit dirasakan oleh

manusia. Getaran tersebut misalnya yang disebabkan oleh lalu-lintas, mobil,

kereta api, tiupan angin pada pohon dan lain-lain. Getaran seperti ini

dikelompokan sebagai mikroseismisitas (getaran sangat kecil). Di beberapa

tempat seringkali terjadinya gempa bumi alamiah yang cukup besar.

Berdasarkan hasil penelitian, para peneliti kebumian menyimpulkan bahwa

hampir 95 persen lebih gempa bumi terjadi di daerah batas pertemuan antar

lempeng yang menyusun kerak bumi dan di daerah sesar atau fault

(patahan).

Negara Indonesia yang terletak pada tiga lempengan besar dunia

(Samudera Hindia-Australia, Pasifik dan Benua Eurasia) dan lempengan

mikro Filiphina yang dapat saling berbenturan menjadikan negara Indonesia

rawan terhadap gempa, baik gempa tektonik maupun gempa vulkanik. Untuk

itulah dapat dikatakan bahwa Indonesia dikelilingi oleh cincin api (ring of

fire) yang dapat bergerak kapan saja tanpa dapat diprediksi secara akurat

pergerakanya. Hal ini berpengaruh langsung pada bangunan, baik pada

struktur atas bangunan maupun pada struktur bawah bangunan (pondasi).


2


Untuk bangunan yang didirikan di atas tanah berpasir akan sangat rentan

sekali terjadinya kegagalan ponsasi karena tidak adannya nilai kohesi atau

daya ikat antara partikel tanah.

Daerah Sumatera Barat yang dibatasi Lintang dan Bujur Geografis

antara 0.7º LU – 2.0º LS dan 98.0º BT – 101.0º BT memiliki keadaan

geografis yang beragam. didominasi daerah perbukitan, beberapa gunung api

aktif yaitu Merapi dan Tandikat. Di samping daerah perbukitan terdapat juga

daerah dataran rendah dan dua buah danau (Singkarak dan Maninjau).

Perbukitan tersebut banyak yang mengalami pelapukan, sewaktu–waktu

dapat mengakibatkan longsoran. Sedangkan Wilayah barat Pulau Sumatera

merupakan salah satu kawasan yang terletak pada pinggiran lempeng aktif

(active plate margin) dunia yang dicerminkan dengan tingginya frekuensi

kejadian gempa bumi di wilayah ini. Sebaran gempa bumi di wilayah ini

tidak hanya bersumber dari aktivitas zona subduksi, tetapi juga dari sistem

sesar aktif di sepanjang Pulau Sumatera.

Seiring dengan perkembangan teknologi di bidang teknik sipil, maka

digunakanlah berbagai sistem untuk mengurangi dampak gempa bumi

terhadap struktur. Salah satu sistem yang telah lama dikembangkan di

Negara-negara maju adalah sistem pencegahan secara pasif (passive

protective system) yang terdiri dari Tuned mass dumper, Energy disisipation

dan Seismic Isolation. Begitu pula halnya dengan Sumatera Barat yang mulai

menggunakan Seismic isolation sebagai kontrol pasif dari struktur, sehingga

diharapkan struktur tidak mengalami kegagalan pada saat terjadinya gempa.

Hal yang menarik di sini adalah sistem ini tidak hanya terbukti dapat

meredam gaya gempa pada struktur, tetapi juga meredam gaya gempa yang

terjadi pada pondasi. Sehingga diharapkan lendutan, momen dan gaya geser

yang terjadi di sepanjang tiang akan lebih kecil. Artinya dengan menggunaan

Seismic Isolation sebagai proteksi pasif pada struktur diharapkan juga dapat

mencegah terjadinya kegagalan pondasi pada tanah pasca gempa bumi yang

disebabkan oleh lendutan, momen dan gaya geser yang terjadi di sepanjang

pondasi. Karena sekuat apapun struktur yang didisain, jika pondasinya

mengalami kegagalan maka strukturnyapun akan mengalami kegagalan.


3


1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan penulisan Skripsi ini secara umum adalah untuk

membandingkan Perilaku lateral dari pondasi akibat beban gempa antara

struktur gedung yang memiliki sistem Seismic Isolation dengan struktur

gedung tanpa sistem Seismic Isolation. Sedangkan tujuan khususnya adalah:

1. Memodelkan Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan

pemukiman Sumatera Barat dengan program SAP 2000 v.14 sebagai

pemodelan tiga dimensi.

2. Memodelkan pondasi dengan perletakan pegas (Spring) pada interval

sejarak 1 m berdasarkan data tanah Standard Penetration Test.

3. Menghitung gaya-gaya yang bekerja pada struktur gedung yang

memiliki sistem Seismic Isolation dengan struktur gedung tanpa sistem

Seismic Isolation akibat beban gempa dengan memodelkan.

4. Menghitung dan menganalisa perilaku lateral podasi akibat gaya lateral

yang terjadi, meliputi: momen, geser dan lendutan di sepanjang tiang

5. Membandingkan dan menyimpulkan perilaku tiang yang terjadi

berdasarkan perhitungan antara struktur gedung yang memiliki sistem

Seismic Isolation dengan struktur gedung tanpa sistem Seismic Isolation.

1.3. Batasan masalah

Batasan masalah dalam penulisan Skripsi ini adalah sebagai berikut:

1. Model struktur yang dibuat merupakan struktur Gedung Dinas Prasarana

Jalan, Tata Ruang dan pemukiman Sumatera Barat yang menggunakan

sistem Seismic Isolation.

2. Pemodelan struktur gedung dan pondasi dimodelkan secara tiga dimensi

dengan program SAP 2000 v.14.

3. Model struktur yang dibuat sesuai dengan Standar Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002.

4. Wilayah gempa yang digunakan adalah kota Padang yang berada pada

zona 6 dengan kondisi tanah lunak.

5. Gaya gempa yang akan dibahas adalah gaya gempa lateral sedangkan gaya

gempa vertikal dan efek cambuk diabaikan.


4


6. Perhitungan gaya gempa dilakukan dengan metode perhitungan dinamik

respon spektrum yang mengacu pada SNI 03-1726-2002.

7. Pondasi yang akan dianalisa pada Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata

Ruang dan pemukiman Sumatera Barat adalah pondasi tiang group dengan

kondisi ujung terjepit.

8. Pondasi dimodelkan dengan perletakan pegas (Spring) pada interval

sejarak 1 m berdasarkan data tanah Standard Penetration Test.

9. Gaya yang diperhitungkan bekerja pada pondasi adalah gaya lateral,

sedangkan momen dan aksial diabaikan.

10. Analisa likuifaksi pasca terjadinya gempa diabaikan dalam menghitung

lendutan, momen dan geser di sepanjang tiang.

1.4. Metodelogi Penelitian

Metodologi penulisan yang digunakan dalam penyusunan Skripsi ini adalah

sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan dengan cara mempelajari permasalahan gempa,

respon struktur, Seismic Isolation, pondasi dan tanah melalui buku-buku,

jurnal dan artikel dengan tetap mengacu pada Standar Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002.

2. Konsultasi (Tanya jawab)

Konsultasi dilakukan dengan dosen pembimbing serta pihak-pihak yang

memahami permasalahan yang berhubungan dengan topik terkait yang

dibahas dalam Skripsi ini.

3. Pemodelan Struktur dan Analisa

Pemodelan struktur yang digunakan pada Skripsi ini adalah berupa

struktur gedung rangka beton bertulang dengan pondasi tiang group.

Perhitungan dilakukan dengan bantuan program SAP 2000 v.14 baik untuk

struktur gedung maupun untuk struktur pondasi.


5


1.5. Sistematika Penelitian

Sistematika penulisan Skripsi ini adalah sebagai berikut:

� BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini akan menjelaskan tentang latar belakang penulisan yaitu

mengingat letak geografis Indonesia yang berada pada wilayah gempa

khususnya Sumatera Barat, perlu sekiranya dilakuakan proteksi terhadap

struktur baik struktur atas maupun struktur bawah dalam hal ini adalah

dengan menggunakan Seismic Isolation. Selain itu juga berisikan tentang

tujuan penulisan yaitu untuk membandingkan Perilaku lateral dari

pondasi akibat beban gempa antara struktur gedung yang memiliki sistem

Seismic Isolation dengan struktur gedung tanpa sistem Seismic Isolation.

Kemudian diikuti dengan batasan masalah, metodelogi penulisan dan

sistematika Penulisan Skripsi.

� BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini akan menguraikan tentang pemahaman terhadap gempa, baik

berupa aktifitas gempa maupun analisa pergerakan gempa. Selanjutnya

akan dibahas tentang dinamika struktur yang berhubungan dengan teori

matrik massa, matrik kekakuan dan matrik redaman. Kemudian akan

dijelaskan tentang seismic isolation, yaitu mengenai perkembangan,

komponen dan stabilitasnya. Selanjutnya akan dibahas tentang daya

dukung lateral pondasi tiang group dengan metode linear koefisien reaksi

dan diakhiri dengan penjelasan tentang pemodelan struktur gedung yang

akan dianalisa.

� BAB 3 METODE PENELITIAN

Bab ini akan menguraikan tentang tahapan pemodelan struktur Gedung

Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan pemukiman Sumatera Barat

secara terperinci baik untuk struktur atas, Seismic Isolation maupun

untuk struktur pondasi tiang group. Tahapan pemodelan merupakan

langkah awal sebelum melakukan analisa dan pengambilan kesimpulan.


6


� BAB 4 PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang hasil analisa berdasarkan metodelogi penelitian

pada bab sebelumnya. Hasil analisa pemodelan struktur berupa reaksi

perletakan yang bekerja pada kolom pinggir dan kolom dalam pada

sumbu x dan sumbu y. Gaya lateral yang merupakan salah satu dari

reaksi perletakan akan digunakan untuk menganalisa perilaku lateral

pondasi sehingga dihasilkan basarnya nilai momen, gaya geser dan

lendutan di sepanjang tiang pondasi. Hasil dari masing-masing

pemodelan akan dibandingkan dan ditutup dengan suatu hasil analisa.

� BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan dari keseluruhan hasil analisa dan

diikuti dengan saran-saran yang dapat membangun terciptanya

kesempurnaan dalam penulisan Skripsi ini.



BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

4.1. Gempa Sebagai Aktivitas Alam

2.1.1. Aktivitas Gempa Bumi di Indonesia

Secara geografis, kepulauan Indonesia berada di antara 6

LU dan 11 LS, serta di antara 95 BT dan 141 BT dan terletak

pada perbenturan tiga lempeng kerak bumi yaitu lempeng

Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indo Australia. Ditinjau

secara geologis, kepulauan Indonesia berada pada pertemuan 2

jalur gempa utama, yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik dan jalur

gempa Alpide Transasiatic. Oleh karena itu tidak

mengherankan bila wilayah kepulauan Indonesia menjadi

wilayah yang rawan gempa bumi.

Pertemuan lempeng Indo-Australia dengan Eurasia

sepanjang sebelah barat lepas pantai Sumatera menerus ke

Selatan Jawa-Nusa Tenggara dan membelok ke laut Banda.

Pertemuan lempeng Indo-Australia dengan Eurasia di selatan

Jawa hampir tegak lurus, berbeda dengan pertemuan lempeng

di wilayah Sumatera yang mempunyai subduksi miring dengan

kecepatan 5-6 cm/tahun (Bock, 2000).

Gambar 2.1. Tatanan tektonik di Indonesia


8


Wilayah Provinsi Sumatera Barat yang terletak di bagian

barat Pulau Sumatera merupakan bagian dari Lempeng Eurasia

yang bergerak sangat lambat dan relatif ke arah tenggara

dengan kecepatan sekitar 0,4 cm/tahun. Relatif berada di bagian

barat provinsi ini, terdapat interaksi antara Lempeng Eurasia

dan Lempeng Samudera Hindia yang bergerak relatif ke arah

utara dengan kecepatan mencapai 7 cm/tahun. Interaksi ini

menghasilkan pola penunjaman atau subduksi menyudut, yang

diperkirakan telah terbentuk sejak Zaman Kapur dan masih terus

berlangsung hingga kini. Selain subduksi, interaksi kedua

lempeng ini juga menghasilkan pola struktur utama Sumatera

yang dikenal sebagai Zona Sesar Sumatera dan Zona Sesar

Mentawai.Wilayah barat Pulau Sumatera merupakan salah satu

kawasan yang terletak pada pinggiran lempeng aktif (active

plate margin) dunia yang dicerminkan tingginya frekuensi

kejadian gempa bumi di wilayah ini. Sebaran gempa bumi di

wilayah ini tidak hanya bersumber dari aktivitas zona subduksi,

tetapi juga dari sistem sesar aktif di sepanjang Pulau Sumatera

(BMKG Jakarta).

Gambar 2.2. Peta historis gempa di Sumatera Barat


9


2.1.2. Proses Terjadinya Gempa Bumi

Gempa bumi merupakan fenomena alam yang sudah tidak

asing lagi bagi kita semua, karena seringkali diberitakan adanya

suatu wilayah dilanda gempa bumi, baik yang ringan maupun

yang sangat dahsyat, Menelan banyak korban jiwa dan harta,

meruntuhkan bangunan dan fasilitas umum lainnya.

Gempa bumi disebabkan oleh adanya pelepasan energi

regangan elastis batuan pada litosfer. Semakin besar energi yang

dilepas semakin kuat gempa yang terjadi. Terdapat dua teori yang

menyatakan proses terjadinya atau asal mula gempa yaitu

pergeseran sesar dan teori kekenyalan elastis. Gerak tiba-tiba

sepanjang sesar merupakan penyebab yang sering terjadi.

Klasifikasi gempa bumi secara umum berdasarkan sumber

kejadian gempa (R.Hoernes, 1878). Setiap bencana alam selalu

mengakibatkan penderitaan bagi masyarakat, korban jiwa dan

harta benda kerap melanda masyarakat yang berada di sekitar

lokasi bencana.

Gempa bumi didefinisikan sebagai getaran yang bersifat

alamiah, yang terjadi pada lokasi tertentu, dan sifatnya tidak

berkelanjutan. Getaran pada bumi terjadi akibat dari adanya

proses pergeseran secara tiba-tiba (sudden slip) pada kerak bumi.

Pergeseran secara tiba-tiba terjadi karena adanya sumber gaya

(force) sebagai penyebabnya, baik bersumber dari alam maupun

dari bantuan manusia (artificial earthquakes).

Selain disebabkan oleh sudden slip, getaran pada bumi juga

bisa disebabkan oleh gejala lain yang sifatnya lebih halus atau

berupa getaran kecil-kecil yang sulit dirasakan manusia. Getaran

tersebut misalnya yang disebabkan oleh lalu-lintas, mobil, kereta

api, tiupan angin pada pohon dan lain-lain. Getaran-getaran

seperti ini dikelompokan sebagai mikroseismisitas (getaran

sangat kecil).


10


Berdasarkan hasil penelitian, para peneliti kebumian

menyimpulkan bahwa hampir 95 persen lebih gempa bumi terjadi

di daerah batas pertemuan antar lempeng yang menyusun kerak

bumi dan di daerah sesar atau fault.

Para peneliti kebumian berkesimpulan bahwa penyebab

utama terjadinya gempa bumi berawal dari adanya gaya

pergerakan di dalam interior bumi (gaya konveksi mantel) yang

menekan kerak bumi (outer layer) yang bersifat rapuh, sehingga

ketika kerak bumi tidak lagi kuat dalam merespon gaya gerak dari

dalam bumi tersebut maka akan membuat sesar dan menghasilkan

gempa bumi. Akibat gaya gerak dari dalam bumi ini maka kerak

bumi telah terbagi-bagi menjadi beberapa fragmen yang disebut

lempeng (Plate). Gaya gerak penyebab gempa bumi ini

selanjutnya disebut gaya sumber tektonik (tectonic source). Selain

sumber tektonik yang menjadi faktor penyebab terjadinya gempa

bumi, terdapat beberapa sumber lainnya yang dikategorikan

sebagai penyebab terjadinya gempa bumi, yaitu sumber non-

tektonik (non-tectonic source) dan gempa buatan (artificial

earthquake).

2.1.3. Klasifikasi Gempa Bumi

A. Berdasarkan proses terjadinya

Berdasarkan proses terjadinya, gempa bumi dapat

dibedakan atas beberapa macam, diantaranya adalah:

1. Gempa tektonik

Seperti diketahui bahwa kulit bumi terdiri dari

lempeng-lempeng tektonik yang terdiri dari lapisan-lapisan

batuan. Tiap lapisan memiliki kekerasan dan massa jenis

yang berbeda satu sama lainnya. Lapisan kulit bumi

tersebut mengalami pergeseran akibat arus konveksi yang

terjadi di dalam bumi.


11


2. Gempa vulkanik

Sesuai dengan namanya gempa vulkanik atau gempa

gunung api merupakan peristiwa gempa bumi yang

disebabkan oleh tekanan magma dalam gunung berapi.

Gempa ini dapat terjadi sebelum dan saat letusan gunung

api. Perkiraaan meletusnya gunung berapi salah satunya

ditandai dengan sering terjadinya getaran-getaran gempa

vulkanik.

3. Gempa runtuhan

Gempa runtuhan atau terban merupakan gempa bumi

yang terjadi karena adanya runtuhan tanah atau batuan.

Lereng gunung atau pantai yang curam memiliki energi

potensial yang besar untuk runtuh, juga terjadi di kawasan

tambang akibat runtuhnya dinding atau terowongan pada

tambang-tambang bawah tanah sehingga dapat

menimbulkan getaran di sekitar daerah runtuhan.

4. Gempa jatuhan

Dalam tata surya kita terdapat ribuan meteor atau

batuan yang bertebaran mengelilingi orbit bumi. Sewaktu-

waktu meteor tersebut akan jatuh ke atmosfir bumi dan

kadang-kadang sampai ke permukaan bumi. Meteor yang

jatuh ini akan menimbulkan getaran bumi jika massa

meteor cukup besar. Getaran ini disebut gempa jatuhan,

namun gempa ini jarang sekali terjadi. Seperti halnya yang

terjadi pada kawah yang terletak di dekat Flagstaff,

Arizona, sepanjang 1,13 km akibat kejatuhan meteorite

50.000 tahun yang lalu dengan diameter 50 m.

5. Gempa buatan

Suatu percobaan peledakan nuklir bawah tanah atau

laut dapat menimbulkan getaran bumi yang dapat tercatat-


12


oleh seismograph. Seluruh permukaan bumi tergantung

dengan kekuatan ledakan, sedangkan ledakan dinamit di

bawah permukaan bumi juga dapat menimbulkan getaran

namun efek getarannya sangat lokal. Kadangkala gempa

bumi mempunyai gempa awal yang skalanya relatif lebih

kecil dari gempa utama. Gempa utama selalu mempunyai

gempa susulan yang terjadi setelah gempa utama diamana

skalanya relatif lebih kecil. Besarnya skala tergantung dari

besarnya magnitude gempa utama, gempa susulan bisa

berlangsung sampai berhari-hari, berminggu-minggu,

berbulan-bulan, atau bahkan bertahun-tahun.

B. Berdasarkan bentuk episentrum :

1. Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya titik

2. Gempa linier, yaitu gempa yang episentrumnya garis.

C. Berdasarkan kedalaman hiposentrum

1. Gempa dalam, yaitu lebih dari 300 km

2. Gempa menengah, yaitu antara 100-300 km

3. Gempa dangkal, yaitu kurang dari 100 km

D. Berdasarkan jarak episentrum

1. Gempa lokal, yaitu episentrumnya kurang dari 10000 km.

2. Gempa jauh, yaitu episentrumnya sekitar 10000 km.

3. Gempa sangat jauh, yaitu episentrumnya lebih dari 10000

km.

Data dalam ilmu kebumian selalu berkaitan dengan

kedalaman dan ketebalan. Oleh karena itu, seorang ahli ilmu

kebumian harus mempunyai kemampuan untuk menentukan

kedalaman dan ketebalan. Kedalaman sendiri sebebarnya adalah

lokasi sebuah titik, yang diukur secara vertikal terhadap

ketinggian titik acuan.


13


Dalam ilmu Geofisika dikenal klasifikasi gempa berdasarkan

kedalaman. Menurut Fowler, 1990, klasifikasi gempa berdasarkan

kedalaman fokus adalah:

1. Gempa dangkal: kedalaman fokus gempa kurang dari 70 km

2. Gempa sedang: kedalamanan fokus gempa kurang dari 300 km

3. Gempa dalam: kedalaman fokus gempa lebih dari 300 km

(kadang-kadang lebih dari 450 km)

Seperti halnya kedalaman, kemampuan untuk menentukan

ketebalan juga sangat diperlukan dalam ilmu kebumian. Dengan

mengetahui cara menghitung ketebalan, ahli kebumian bisa

menyelidiki ketebalan lapisan-lapisan penyusun bumi sehingga

kita bisa mengetahui bahwa ketebalan kerak bumi mencapai 100

km, ketebalan mantel adalah sekitar 2900 km, liquid outer core

sekitar 2200 km, dan solid inner core sekitar 1250 km.

Selain klasifikasi gempa di atas dikenal juga gempa laut,

yaitu gempa yang episentrumnya terdapat di bawah permukan

laut. Gempa ini menyebabkan terjadinya gelombang pasang yang

dahsyat, disebut tsunami. Seismograf adalah alat pencatat

gempa, sedang seismogram adalah rekaman atau hasil catatan

seismograf.

2.1.4. Parameter-Parameter Gempa Bumi

A. Gelombang Gempa bumi

Secara sederhana dapat diartikan sebagai merambatnya

energi dari pusat gempa atau hiposentrum (fokus) ke tempat

lain di bumi. Gelombang ini terdiri dari gelombang badan

dan gelombang permukaan. Gelombang badan adalah

gelombang gempa yang dapat merambat di lapisan bumi,

sedangkan gelombang permukaan adalah gelombang gempa

yang merambat di permukaan bumi.


14


Compression Wave (P Wave) Shear Wave (S Wave)

Love Wave Rayleigh Wave

Gambar 2.3. Macam-macam gelombang

B. Ukuran besar Gempa bumi

Magnitudo gempa merupakan karakteristik gempa yang

berhubungan dengan jumlah energi total seismik yang

dilepaskan sumber gempa. Magnitude ialah skala besaran

gempa pada sumbernya. Jenis-magnitude/besaran gempa bumi.

Magnitude gelombang badan, ditentukan berdasarkan jumlah

total energi gelombang elastik yang ditransfer dalam bentuk

gelombang P dan gelombang S. Magnitude gelombang

permukaan: Ms ditentukan berdasarkan berdasarkan jumlah

total energi gelombang love (L) dan gelombang Rayleigh (R)

dengan asumsi hyposenter dangkal (30 km) dan amplitude

maksimum terjadi pada periode 20 detik.


15


Momen gempa seismic moment: Mo merupakan skala

yang menentukan magnitude suatu gempa bumi menurut

momen gempa, sehingga dapat merupakan gambaran deformasi

yang disebabkan oleh suatu gempa.

C. Intensitas

Intensitas adalah besaran yang dipakai untuk mengukur

suatu gempa selain dengan magnitude. Intensitas dapat

didefenisikan sebagai suatu besarnya kerusakan di suatu

tempat akibat gempa bumi yang diukur berdasarkan

kerusakan yang terjadi. Harga intensitas merupakan fungsi dari

magnitude.jarak ke episenter, lama getaran, kedalaman gempa,

kondisi tanah dan keadaan bangunan. Skala Intensitas

Modifikasi Mercalli (MMI) merupakan skala intensitas yang

lebih umum dipakai. Di bawah ini akan diuraikan hubungan

antara intensitas gempa dengam magnitude gempa, intensitas

tersebut dan nilai intensitas dalam satuan skala richter.

Io = 1,5 (M – 0,5)

dimana : Io = intensitas maksimum

M = magnitude (Skala Richter)

4.2. Dinamika Struktur

Pada persamaan difrensial terdapat tiga properti utama suatu struktur

yaitu massa, kekakuan dan redaman. Ketiga properti struktur itu umumnya

disebut dinamik karakteristik struktur. Properti-properti tersebut sangat

spesifik dan tidak semuanya digunakan pada problem statik. Kekakuan

elemen/struktur adalah satu-satunya karakteristik yang dipakai pada

problem statik, sedangkan karakteristik yang lainnya yaitu massa dan

redaman tidak dipakai.


16


2.2.1 Massa

Suatu struktur yang kontiniu kemungkinan mempunyai banyak

derajat kebebasan karena banyaknya massa yang mungkin dapat

ditentukan. Banyaknya derajat kebebasan umumnya berasosiasi dengan

jumlah massa, hal ini akan menimbulkan permasalahan. Hal ini terjadi

karena banyaknya persamaan differensial yang ada. Terdapat dua

permodelan pokok yang umumnya dilakukan untuk mendeskripsikan massa

struktur.

2.2.1.1 Model Lumped Mass

Model pertama adalah model diskretisasi massa yaitu massa

diangggap menggumpal pada tempat-tempat (lumped mass) join

atau tempat-tempat tertentu. Dalam hal ini gerakan/degree of

freedom suatu join sudah ditentukan. Untuk titik model yang

hanya mempunyai satu derajat kebebasan/satu translasi maka

nantinya elemen atau struktur yang bersangkutan akan

mempunyai matriks yang isinya hanya bagian diagonal saja.

Clough dan Penzien (1993) mengatakan bahwa bagian off-

daigonal akan sama dengan nol karena gaya inersia hanya

bekerja pada tiap-tiap massa. Selanjutnya juga dikatakan bahwa

apabila terdapat gerakan rotasi massa (rotation degree of

freedom), maka pada model lumped mass ini juga tidak akan ada

rotation moment of inertia. Hal ini terjadi karena pada model ini

massa dianggap menggumpal pada suatu titik yang tidak

berdimensi (mass moment of inertia dapat dihitung apabila titik

tersebut mempunyai dimensi fisik). Dalam kondisi tersebut

terdapat matriks massa dengan diagonal mass of moment inertia

sama dengan nol.

Pada bangunan gedung bertingkat banyak, konsentrasi

beban akan terpusat pada tiap-tiap lantai tingkat bangunan.

Dengan demikian untuk setiap tingkat hanya ada satu tingkat

massa yang mewakili tingkat yang bersangkutan.


17


Karena hanya terdapat satu derajat kebebasan yang terjadi pada

setiap massa/tingkat, maka jumlah derajat kebebasan pada suatu

bangunan bertingkat banyak akan ditunjukkan oleh banyaknya

tingkat bangunan yang bersangkutan

2.2.1.2 Model Consistent Mass Matrix

Model ini adalah model yang kedua dari kemungkinan

permodelan massa struktur. Pada prinsip consistent mass matrix

ini, elemen struktur akan berdeformasi menurut bentuk fungsi

(shape function) tertentu. Permodelan massa seperti ini akan

sangat bermanfaat pada struktur yang distribusi massanya kontinu.

Apabila tiga derajat kebebasan (horizontal, vertikal dan

rotasi) diperhitungkan pada setiap node maka standar consistent

mass matrix akan menghasilkan full-populated consistent matrix

artinya suatu matri yang off-diagonal matriksnya tidak sama

dengan nol. Pada lumped mass model tidak akan terjadi

ketergantungan antar massa (mass coupling) karena matriks

massa adalah diagonal. Apabila tidak demikian maka mass

moment of inertia akibat translasi dan rotasi harus

diperhitungkan.

Pada bangunan bertingkat banyak yang massanya

terkonsentrasi pada tiap-tiap tingkat bangunan, maka penggunaan

model lumped mass masih cukup akurat. Untuk pembahasan

struktur MDOF seterusnya maka model inilah (lumped mass)

yang akan dipakai. Untuk menghitung massa baik yang single

lumped mass maupun multiple lumped mass dapat dipakai

formulasi sederhana yaitu:

� = �� (��. 2.1) Dimana: m = Massa struktur (kg.dt2/cm)

W = Berat beban terbagi rata (kg)

g = Percepatan gravitasi (980 cm/dt2)


18


2.2.2 Kekakuan

Kekakuan adalah salah satu dinamik karakteristik struktur

bangunan yang sangat penting disamping massa bangunan. Antara massa

dan kekakuan struktur akan mempunyai hubungan yang unik yang

umumnya disebut karakteristik diri atau Eigenproblem. Hubungan tersebut

akan menetukan nilai frekuensi sudut ω, dan periode getar struktur T.

Pada prinsip bangunan geser (shear building) balok pada lantai

tingkat dianggap tetap horizontal baik sebelum maupun sesudah terjadi

pergoyangan. Adanya plat lantai yang menyatu secara kaku dengan balok

diharapkan dapat membantu kekakuan balok sehingga anggapan tersebut

tidak terlalu umum. Pada prinsip desain bangunan tahan gempa

dikehendaki agar kolom lebih kuat dibandingkan dengan balok, namun

demikian rasio tersebut tidak selalu linear dengan kekakuannya. Dengan

prinsip shear building maka dimungkinkan pemakaian lumped mass

model. Pada prinsip ini, kekakuan setiap kolom dapat dihitung berdasarkan

rumus yang telah ada.

Pada prinsipnya, semakin kaku balok maka semakin besar

kemampuannya dalam mengekang rotasi ujung kolom, sehingga akan

menambah kekuatan kolom. Perhitungan kekakuan kolom akan lebih teliti

apabila pengaruh plat lantai diperhatikan sehingga dapat diperhitungkan

sebagai balok T.

Kekakuan kolom jepit-jepit dirumuskan sebagai berikut:

� = 12 �ℎ� (��. 2.2) Sedangkan kekakuan jepit-sendi dapat dihitung sebagai berikut:

� = 3 �ℎ� (��. 2.2) Dimana : K = kekakuan kolom (kg/cm)

E = elastisitas (kg/cm2)

I = inersia kolom (cm4)

h = tinggi ko lom (cm)


19


2.2.3 Redaman

Redaman merupakan peristiwa pelepasan energi (energy

dissipation) oleh struktur akibat adanya berbagai macam sebab.

Beberapa penyebab itu antara lain adalah pelepasan energi oleh adanya

gerakan antar molekul di dalam material, pelepasan energi oleh gesekan

alat penyambung maupun sistem dukungan, pelepasan energi oleh adanya

gesekan dengan udara dan pada respon inelastik pelepasan energi juga

terjadi akibat adanya sendi plastis. Karena redaman berfungsi melepaskan

energi maka hal ini akan mengurangi respon struktur. Secara umum

redaman atau damping dapat dikategorikan menurut damping system dan

damping types. Damping system yang dimaksud adalah bagaimana sistem

struktur mempunyai kemampuan dalam menyerap energi. Menurut

sistem struktur terdapat dua sistem disipasi energi yaitu :

2.2.3.1. Damping Klasik (Classical Damping)

Apabila dalam sistem struktur memakai bahan yang sama

dan bahannya mempunyai rasio redaman (damping ratio) yang

relatif kecil dan struktur damping dijepit didasarnya, maka sistem

struktur tersebut mempunyai damping yang bersifat klasik

(classical damping). Damping dengan sistem ini akan memenuhi

kaidah kondisi orthogonal (orthogonality condition).

2.2.3.2. Damping Nonklasik (Non Classical Damping)

Damping dengan sistem ini akan terbentuk pada suatu

sistem struktur yang memakai bahan yang berlainan dan

mempunyai rasio redaman yang berbeda secara signifikan.

Sebagai contoh suatu bangunan yang bagian bawahnya memakai

struktur beton bertulang, sedangkan bagian atasnya memakai

struktur baja. Antara keduanya mempunyai kemampuan disipasi

energi yang berbeda sehingga keduanya tidak bisa menghasilkan

redaman yang klasik. Adanya interaksi antara tanah dengan

struktur juga akan membentuk sistem redaman yang non-klasik,

karena tanah mempunyai redaman yang cukup besar sedangkan

struktur atasnya mempunyai rasio redaman yang relatif kecil.


20


4.3. Analisa struktur

Gaya inersia atau gaya gempa pada titik-titik pusat massa struktur

terjadi baik pada arah vertikal maupun pada arah horizontal (Muto 1974).

Gaya gempa horizontal menyerang titik-titik lemah struktur dimana struktur

tidak memiliki cukup kekuatan dan akan langsung mengalami kegagalan.

Oleh karena itu prinsip perancangan dasar struktur tahan gempa adalah

menyediakan kekuatan pada struktur yang biasanya kurang dalam

menghadapi gaya lateral, atau dengan membatasi getaran (input) akibat

gempa ke struktur. Untuk menganalisa suatu gaya gempa pada struktur,

dapat digunakan beberapa cara analisa antara lain:

2.3.1. Analisa Dinamik (Dynamic Analysis)

Analisa ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu Analisa respon

riwayat waktu (Time history analysis) untuk struktur elastik maupun

struktur inelastik dan Analisa respon spectrum (response spectrum analysis)

yang hanya dapat digunakan untuk struktur elastik.

Analisa pada respon spectrum dapat dilakukan beberapa kombinasi

spektrum yaitu dengan metode CQC (Complete Quadratic Combination),

metode SRSS (Square Root of Sum of Squre), Metode ABS (Absolute)

dengan menjumlahkan nilai mutlak dan respon pola getar. Dan terakhir

adalah metode GMC (General Modal Combination).

Pada analisa metode riwayat waku ada dua metode yang dapat

digunakan yaitu metode Super posisi modal dan metode Integrasi langsung

(Direct Integration Method). Untuk metode Integrasi langsung perhitungan

dilakukan secara langsung tanpa transformasi.

2.3.2. Analisa Beban Statik Eqivalen (Static Equivalent Analysis)

Analisa ini hanya bisa digunakan pada struktur elastik saja. Gaya

inersia dalam analisa ini dapat dianggap sebagai gaya statik dengan

menggunakan perumusan empiris dimana gaya inersia tersebut bekerja di

titik pusat massa. Analisa ini sesuai dengan Peraturan Ketahanan Gempa

untuk Bangunan Gedung tahun 2002.


21


Beban geser nominal harus didistribusikan sepanjang tinggi gedung menjadi

gaya gempa nominal statik ekivalen yang bekerja pada titik pusat massa

lantai.

2.3.3. Analisa Beban Statik Dorong (Pushover Analysis)

Analisa ini dapat digunakan untuk struktur elastik maupun struktur

inelastik. Analisa Pushover merupakan analisa statik non linear yang

digunakan untuk mengetahui prilaku keruntuhan struktur terhadap beban

lateral. Analisa dilakukan dengan memberikan suatu pola beban lateral

statik pada struktur yang kemudian ditingkatkan secara bertahap hingga

mencapai suatu target perpindahan lateral yang ditetapkan.

4.4. Kinerja Struktur Bangunan Gedung

2.4.1. Kinerja Batas Layan (∆s)

Menurut SNI 03-1726-2003 pasal 8.1, kinerja batas layan struktur

bangunan gedung ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat

pengaruh Gempa Nominal, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan

baja dan peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah

kerusakan non-struktural. Simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari

simpangan struktur bangunan gedung tersebut akibat pengaruh Gempa

Nominal yang telah dikalikan dengan faktor skala.

Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur bangunan

gedung, dalam hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan

struktur bangunan gedung adalah:

Simpangan antar tingkat (∆s) = (0.03*Tinggi Tingkat / R) atau

maksimum 30 mm, bergantung yang mana yang nilainya terkecil.

2.4.2. Kinerja Batas Ultimit (∆m)

Menurut SNI 03-1726-2003 pasal 8.2, kinerja batas ultimit struktur

bangunan gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat

maksimum struktur bangunan gedung akibat pengaruh Gempa Rencana,

yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur

bangunan gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia.


22


Untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung atau antar

bagian struktur bangunan gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela

dilatasi).

∆m=0.7xRx ∆s (Untuk struktur gedung tidak beraturan) ∆m

ijin=0.02 x tinggi tingkat yang bersangkutan

4.5. Derajat Kebebasar (Degree of Freedom)

Derajat kebebasan (degree of freedom) adalah derajat independensi

yang diperlukan untuk menyatakan posisi suatu sistem pada setiap saat.

Pada masalah dinamika, setiap titik atau massa pada umumnya hanya

diperhitungkan berpindah tempat dalam satu arah saja yaitu arah

horizontal. Karena simpangan yang terjadi hanya terjadi dalam satu

bidang atau dua dimensi, maka simpangan suatu massa pada setiap saat

hanya mempunyai posisi atau ordinat tertentu baik bertanda negatif

ataupun bertanda positif.

Pada kondisi dua dimensi tersebut, simpangan suatu massa pada saat

t dapat dinyatakan dalam koordinat tunggal yaitu Y(t). Struktur seperti itu

dinamakan struktur dengan derajat kebebasan tunggal (SDOF system).

Dalam model system SDOF atau berderajat kebebasan tunggal,

ssetiap massa m, kekakuan k, mekanisme kehilangan atau redaman c, dan

gaya luar yang dianggap tertumpu pada elemen fisik tunggal. Struktur

yang mempunyai n-derjat kebebasan atau struktur dengan derajat

kebebasan banyak disebut multi degree of freedom (MDOF). Akhirnya

dapat disimpulkan bahwa jumlah derajat kebebasan adalah jumlah

koordinat yang diperlukan untuk menyatakan posisi suatu massa pada

saat tertentu.

2.5.1. Persamaan Differensial Pada Struktur SDOF

Sistem derajat kebebasan tunggal (SDOF) hanya akan mempunyai

satu koordinat yang diperlukan untuk menyatakan posisi massa pada saat

tertentu yang ditinjau. Bangunan satu tingkat adalah salah satu contoh

bangunan derajat kebebasan tunggal.


23


Pada gambar 2.4 tampak model matematik untuk sistem SDOF.

Tampak bahwa P(t) adalah beban dinamik yaitu beban yang intensitasnya

merupakan fungsi dari waktu. Struktur seperti pada gambar 2.4.a

kemudian digambar secara ideal seperti tampak pada gambar 2.4.b yaitu

gambar yang telah dimodelkan. Notasi m, k, dan c seperti yang tampak

pada gambar berturut-turut adalah massa, kekakuan kolom dan redaman.

Apabila beban dinamik P(t) bekerja ke arah kanan, maka akan

terdapat perlawanan pegas, damper dan gaya redaman seperti pada

gambar 2.4.c. gambar- gambar tersebut umumnya disebut free body

diagram. Berdasarkan prinsip keseimbangan dinamik pada free body

diagram tersebut, maka dapat diperoleh hubungan:

�(�) − �� − �� = �. ��. � + �� + �� = �(�)(��. 5.1) dimana:

fD = c.u

fS = k.u (II.5.2)

Apabila persamaan (II.4.1) disubtitusikan kepersamaan (II.4.2), maka

akan diperoleh :

mu + cu+ ku = p(t) (II.5.3)

Persamaan (II.5.3) adalah persamaan differensial gerakan massa

suatu struktur SDOF yang memperoleh pembebanan dinamik p(t). Pada

problem dinamik, sesuatu yang penting untuk diketahui adalah simpangan

horizontal tingkat atau dalam persamaaan tersebut adalah u(t).

2.5.2. Persamaan Difrensial Struktur SDOF akibat Base Motion

Beban dinamik yang umum dipakai pada anlisis struktur selain

beban angin adalah beban gempa. Gempa bumi akan mengakibatkan

permukaan tanah menjadi bergetar yang getarannya direkam dalam

bentuk aselogram. Tanah yang bergetar akan menyebabkan semua benda

yang berada di atas tanah akan ikut bergetar termasuk struktur bangunan.

Di dalam hal ini masih ada anggapan bahwa antara fondasi dan tanah

pendukungnya bergerak secara bersama-sama atau fondasi dianggap

menyatu dengan tanah.


24


Kejadian yang sesungguhnya adalah bahwa antara tanah dan

fondasi tidak akan bergerak secara bersamaan. Fondasi masih akan

bergerak horizontal relatif terhadap tanah yang mendukungnya. Kondisi

seperti ini cukup rumit karena sudah memperhitungkan pengaruh tanah

terhadap analisis struktur yang umumnya disebut soil-structure interaction

analysis.

Untuk menyusun persamaan difrensial gerakan massa akibat

gerakan tanah maka anggapan di atas tetap dipakai, yaitu tanah menyatu

secara kaku dengan kolom atau kolom dianggap dijepit pada ujung

bawahnya. Pada kondisi tersebut ujung bawah kolom dan tanah dasar

bergerak secara bersamaan. Persamaan difrensial gerakan massa struktur

SDOF akibat gerakan tanah selanjutnya dapat dirturunkan dengan

mengambil model seperti pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 : Struktur SDOF Akibat Base Motion

Berdasarkan pada free body diagram seperti gambar di atas maka

deformasi total yang terjadi adalah :

utt (t) = u(t) + ug (t) (II.5.4)


25


Dari free body diagram yang mengandung gaya inersia f1 tampak

bahwa persamaan kesetimbangannya menjadi

fI + fD + fS = 0 (II.5.5)

dimana inersia adalah,

fI = mu t

(II.5.6)

Dengan mensubstisusikan persamaan (II.5.2) dan (II.5.5) ke (II.5.5) dan

(II.5.4),sehingga diproleh persmaaannya sebagai berikut:

mu + cu + ku = - mug (t) (II.5.7)

Persamaan tersebut disebut persamaan difrensial relative karena

gaya inersia, gaya redam dan gaya pegas ketiga-tiganya timbul akibat

adanya simpanganrelative. Ruas kanan pada persamaan (II.5.7) disebut

sebagai beban gempa efektif atau beban gerakan tanah efektif. Ruas

kanantersebut seolah menjadi gaya dinamik efektif yang bekerja pada

elevasi lantai tingkat. Kemudian gaya luar ini akan disebut sebagai gaya

efektif gempa:

Peef (t) - mug (t). (II.5.8)

2.5.3. Persamaan Difrensial Struktur MDOF

Untuk menyatakan persamaan diferensial gerakan pada

struktur dengan derajat kebebasan banyak maka dipakai anggapan

dan pendekatan seperti pada struktur dengan derajat kebebasan

tunggal SDOF. Anggapan seperti prinsip shear building masih

berlaku pada struktur dengan banyak derajat kebebasan (MDOF).

Untuk memperoleh persamaan diferensial tersebut, maka tetap

dipakai prinsip keseimbangan dinamik (dynamic equilibrium) pada

suatu massa yang ditinjau. Untuk memperoleh persamaan tersebut

maka diambil model struktur MDOF.

Struktur bangunan gedung bertingkat 3, akan mempunyai 3

derajat kebebasan. Sering kali jumlah derajat kebebasan

dihubungkan secara langsung dengan jumlahnya tingkat.


26


.. . . .

m1 u1 + k1u1 + c1 u.1 − k 2 (u2 − u1 ) − c2 (u 2 + u 1 ) − F1 (t ) = 0

.. . . . .

m2 u 2 + k 2 (u 2 − u1 ) + c2 (u 2 − u1 ) −k3 (u2 − u1 ) − c2 (u 3 − u 2 ) F2 (t ) = 0

..

m3 u 3

..

+ k3 (u2 − u1 ) + c3 (u 3 − u2 ) � F1 (t ) = 0

m1 u1 + (c1 + c2 ) u.1 − c2 u 2 + (k1 + k 2 ) u1 − k 2 u 2 ) = F1 (t )

.. . . .

m2 u 2 − c2 u1 + (c2 + c3 ) u 2 − c3 u 3 u1 + (k 2 + k3 )u2 − k3u3 = F2 (t )

.. . .

m3 u 3 − c3 u 2 + c3 u 3 − k 3u 2 + k 3u3 = F3 (t )

Persamaan diferensial gerakan tersebut umumnya disusun

berdasarkan atas goyangan struktur menurut first mode atau mode

pertama seperti yang tampak pada garis putus-putus. Masalah mode

ini tidak akan dibahas secara mendalam pada pembahasan ini.

Berdasarkan pada keseimbangan dinamik pada free body

diagram. maka akan diperoleh :

(II.5.9)

(II.5.10)

(II.5.11)

Pada persamaan-persamaan tersebut di atas tampak bahwa

keseimbangan dinamik suatu massa yang ditinjau ternyata

dipengaruhi oleh kekakuan, redaman dan simpangan massa

sebelum dan sesudahnya. Persamaan dengan sifat-sifat seperti itu

umumnya disebut coupled equation karena persamaan-persamaan

tersebut akan tergantung satu sama lain. Penyelesaian persamaan

coupled harus dilakukan secara simultan artinya dengan

melibatkan semua persamaan yang ada. Pada struktur dengan

banyak derajat kebebasan, persamaan diferensial gerakannya

merupakan persamaan yang dependent atau coupled antara satu

dengan yang lain.

Selanjutnya dengan menyusun persamaan-persamaan di atas

menurut parameter yang sama (percepatan, kecepatan dan

simpangan) selanjutnya akan diperoleh :

(II.5.12)

(II.5.13

(II.5.14)


27


Persamaan-persamaan di atas dapat ditulis dalam bentuk matrik

sebagai berikut:

[M]{U} + [C]{U} + [K]{U} = {F(t)} (II.5.15)

Yang mana [M], [C] dan [K] berturut-turut adalah mass

matriks, damping matriks dan matriks kekakuan yang dapat ditulis

menjadi:

(II.5.16)

Sedangkan {Ÿ}, {Ỳ} dan {Y} dan {F(t)} masing -masing adalah

vektor percepatan, vektor kecepatan, vektor simpangan dan vektor

beban, atau:

(II.5.17)

4.6. Seismic Isolation Sebagai Pondasi Tahan Gempa

2.6.1. Perkembangan Teknologi Seismic Isolation

Penelitian tentang suatu struktur bangunan yang tahan gempa

sebenarnya telah lama dilakukan oleh para ahli. Salah satu sistem

yang dikembangkan adalah Seismic isolation.


28


Sistem isolasi semacam ini telah dikembangkan se-abad yang lalu

untuk melindungi gedung-gedung di Kota London dari kerusakan

akibat getaran lalu lintas kereta api bawah tanah. Untuk proteksi

gedung sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1969 untuk

melindungi struktur sebuah sekolah menengah di Yugoslavia yaitu

Pestalozzi School. Dengan memanfaatkan fleksibelitas dari sistem

peredam yang diletakan di antara pondasi dengan bangunan,

resonansi antara sumber getaran dengan gedung dapat dihindarkan

sehingga hal ini dapat mengurangi transmisi getaran.

Sistem seismic isolation pertama kali dikemukakan secara

ilmiyah pada tahun 1909 oleh seorang Dokter medis dari Inggris

yang bernama J. A. Calantarients.

Dr. J. A. Calantarients mengusulkan penggunaan lapisan

isolasi pada struktur gedung yang memungkinkan bangunan atas

menggelincir bebas di atas landasan atau pondasi. Namun walaupun

dapat memberikan isolasi yang cukup baik, sistem ini masih

mempunyai kelemahan bila digunakan pada struktur bangunan.

Kelemahanya adalah tidak dapat memberikan redaman (Damping)

sehingga simpangan struktur bangunan saat terjadi getaran gempa

menjadi sangat besar. Selain itu sistem ini tidak memiliki centring

force untuk mengembakikan struktur gedung ke posisi semula.

Sejalan dengan perkembangan teknologi, semenjak tahun 1940

beraneka ragam jenis Base isolation bermunculan dalam publikasi-

publikasi ilmiah, baik sistem yang bekerja dengan tahanan geser

maupun sistem di atas perletakan karet. Ternyata sistem ini kurang

populer pada saat itu kecuali sistem di atas perletakan karet atau

yang lebih dikenal dengan elastomeric bearing yang banyak

digunakan sebagai perletakan pada jembatan.

Setelah cukup lama tidak mengalami perkembangan yang

berarti, baru pada tahun 1970-an para ahli Phisics and engineering

laboratory Department of industrial research Selandia baru di

bawah pimpinan Dr. Skinner memprakarsai penyelidikan besar-


29


besaran tentang Seismic isolation. Berbagai alat Energy dissipators

dipasang bersama suatu perletakan fleksibel untuk membentuk suatu

sistem Seismic isolation. Salah satu hasil temuannya adalah Lead

rubber bearing yang merupakan produk pengembangan mutakhir

dalam bentuk suatu unit lengkap yang praktis. Alat ini telah

dipatenkan di Amerika Serikat, Jepang, dan Selandia Baru sendiri.

Hingga perkembangan teknologi Seismic isolation sampai pada

saat sekarang ini mendorong para ahli untuk menggunakanya dalam

perencanaan bangunan tahan gempa. Ada dua tipe dasar dari Seismic

isolation (Copra, 1995), yaitu Elastomeric bearing dan Sliding

system. Namun seiring dengan perkembangan teknologi di bidang

struktur Seismic isolation berkembang menjadi sistem pegas (Spring

type system), Sleeved pile isolation system dan Rocking system

(Kelly, 1999).

1. Sistem dengan Elastomeric bearing

Natural rubber bearing pertama kali digunakan sebagai

proteksi gempa pada tahun 1969 pada gedung sekolah Pestalozzi

di Scopje, Macedonia. Sistem ini menggunakan blok yang terbuat

dari karet alami atau Neoprene tanpa adanya lempangan baja.

Besar kekakuan vertikal dari karet ini hanya beberapa kali dari

kekakuan horizontalnya dan karet tersebut biasanya tanpa

dilengkapi dengan redaman. Sistem ini juga dilengkapi dengan

balok foam glas yang mengelilingi Rubber bearing yang

mencegah pergerakan gedung akibat pengaruh angin, kegiatan di

dalam gedung maupun akibat gempa bumi dengan skala kecil.

Ide dari Elastomeric bearing ini adalah dengan memisahkan

struktur dari komponen horizontal pergerakan tanah akibat

terjadinya gempa bumi dengan meletakan beberapa lapis dengan

kekakuan horizontal rendah (low lateral stiffness) di antara

pondasi dengan struktur atas. Lapisan terisolasi ini menjadikan

waktu getar alami (natural period) struktur lebih lama

dibandingkan dengan perletakan jepit (fix base).


30


Gambar 2.5 : Tipe Elastomeric bearing

Peningkatan waktu getar alami dapat mengurangi

kecepatan (pseudo acceleration) dan membatasi pengaruh gaya

gempa pada struktur namun meningkatkan seluruh deformasi total

pada seluruh sistem isolasi. Sistem isolasi tidak mennyerap energi

gempa namun membiaskanya pada dinamika sistem. Sistem

isolasi jenis ini efektif walaupun sistem ini linear dan tanpa

redaman (undamped).

Pada perkembangan selanjutnya karet alami tersebut

ditambahkan dengan lempeng baja untuk mengurangi gaya lateral

yang berlebih dan meningkatkan kekakuan vertikal. Elastomeric

bearing dengan karet yang dilengkapi dengan dengan lempeng

baja ini disebut laminated elastomeric bearing yang dapat

dibedakan menjadi:

a. Low damping rubber bearing

Low damping rubber bearing ini paling banyak

dikembangkan di Jepang. Terdapat dua pelat tebal pada ujung atas

dan bawah isolator serta terdapat pelat-pelat tipis di antara kedua

pelat yang bertujuan untuk memperbesar kekakuan vertikal tanpa

mempengaruhi kekakuan horizontal, hal ini dipengaruhi oleh

modulus geser material yang rendah.

Kateristik dari material ini adalah dapat menahan geser

yang linier sampai pada regangan geser 100% dengan rasio

redaman 2%-3%, dan memiliki stabilitas yang baik. Selain itu

material ini dapat diproduksi tanpa redaman.


31


Dari hasil penelitian dan pengetesan yang telah dilakukan

menunjukan material ini dapat menahan gaya geser linear sampai

150% tanpa redaman sama sekali.

Beberapa keuntungan dari Low damping rubber bearing

antara lain mudah dalam pembuatan, pemasangan dan

pemodelanya, dan respon mekanik material ini tidak dipengaruhi

oleh usia dan suhu lingkungan. Sedangkan kelemahan dari

material ini adalah dibutuhkan sistem redaman lain untuk

mendukung dalam melaksanakan fungsinya.

Gambar 2.6 : Tipe Low damping rubber bearing

b. Lead-plug bearing

Lead-plug bearing ditemukan di New Zealand pada tahun

1975. Sistem ini hampir sama dengan Low damping rubber

bearing namun terdapat tambahan penyumbat berupa timah (lead-

plug) yang dimasukan ke dalam lubang di tengah-tengah karet

dimana lubang yang dibuat lebih kecil dari diameter (lead-plug)

yang ada. Hal ini membuat (lead-plug) tertakan dan berdeformasi

pada besar gaya tekan sebesar 10 Mpa (berprilaku hampir seperti

elastic-plastic solid). Untuk mendeformasi plastic timah pada

suhu 20oC dibutuhkan gaya yang sama untuk mendeformasikan

secara plastic material baja atau besi pada suhu di atas 400oC.

oleh karena itu timah memliki properti fatig (fatigue) yang baik

selama cycling pada saat tegangan plastic (Robinson and

Greenbank, 1975, 1976).


32


Kelebihan dari penggunaan timah adalah timah memiliki tingkat-

kemurnian yang tinggi yaitu 99.9% yang diperlukan untuk

properti mekanis.

Penempatan timah di antara lapisan-lapisan baja dan karet

harus dipastikan terpasang kuat dan pas. Untuk dapat

menghasilkan hal tersebut sangat direkomendasikan volume dari

timah harus lebih besar dari 1% dibandingkan dengan volume

lubang. Pada saat Elastomeric bearing berdeformasi horizontal,

akan mengakibatkan gaya bekerja pada timah dengan pertautan

plat baja yang berdeformasi geser di sepanjang keseluruhan

volum.

Gambar 2.7 : Tipe Lead-plug bearing

c. Hight Damping Natural Rubber System (HDNR)

Hight Damping Natural Rubber System ditemukan pada

tahun 1982, sistem ini memiliki redaman sekitar 10%-20% pada

kondisi regangan 100%. Pada sistem ini ditambahkan material

karbon yang sangat halus, minyak atau resin dan material lain

yang bersifat sebagai pengisi. Material ini bersifat non-linear bila

kondisi regangan berada di bawah 20% karena dipengaruhi oleh

redaman yang tinggi dan kekauan yang bertujuan untuk

mengurangi respon akibat beban angin dan beban gempa yang

kecil. Pada kondisi regangan 20%-120% material bersifat linear

yang disebabkan oleh modulus gesernya konstan dan rendah.


33


Keuntungan dari Hight Damping Natural Rubber System

adalah memiliki material yang dapat menyebabkan disipasi energi

yang cukup besar. Selain itu material ini dapat mereduksi getaran

dengan frekuensi yang tinggi.

2. Sistem Geser (Sliding System)

Pada sistem isolasi ini digunakan roller atau slider dari

bahan Teflon atau stainless steel yang diletakan di antara pondasi

dan dasar struktur. Cara kerja dari sistem ini yaitu membatasi

perpindahan gaya geser pada permukaan isolasi dengan menjaga

koefisien gesek serendah koefisien praktis. Bagaimanapun juga

gesekan harus tinggi untuk menahan gaya angin dan gaya gempa

tanpa pergeseran (Sliding).

Gambar 2.8 : Tipe Sliding System

Berdasarkan penelitian yang ada, diketahui bahwa sliding

bearing lebih efektif dalam soal biaya dari sistem Elastomeric

bearing untuk struktur bangunan rendah, inilah salah satu

keuntungan dari sistem ini. Sistem sliding bearing dibagi menjadi

beberapa yaitu:

a. Sistem Electricite-de-fance

Pada sistem ini digunakan material gabungan antara

Laminate neoprene bearing dengan Lead-bronze alloy yang

menempel dengan besi Stainless.


34


Prinsip yang digunakan pada sistem ini adalah dengan

memanfaatkan neoprene yang tidak akan kuat menahan

displacement > 5 cm, jika melebihi batasan ini sistem akan

mengalami pergeseran.

b. Sistem kombinasi EERC

Sistem ini adalah kombinasi dari sistem Elastomeric

bearing dengan sistem geser dari material Teflon pada kolom-

kolom eksternal, sehingga pada saat gaya lateral terjadi, tranlasi

dan torsi yang mungkin terjadi akan ditahan oleh Elastomeric

bearing sedangkan Teflon tidak menyebabkan friksi (bekerja

seperti rol).

c. Sistem TASS

Sistem ini menggunakan material Teflon dengan baja

Stainless yang ditambah dengan Laminate neoprene bearing

untuk menempatkan beban tepat di tengah namun tidak dapat

menahan gaya vertikal tersebut. Gaya tekan pada permukaan

Teflon adalah sekitar 10 Mpa dengan koefisien friksi bervariasi

antara 0,05 – 0,15 untuk tingkat kecepatan geser rendah sampai

tinggi. Kelemahan dari sistem ini adalah permodelan yang dibuat

untuk sistem ini cukup rumit, selain itu Elastomeric bearing yang

ada tidak dapat menahan beban vertikal.

d. Sistem Resilent-friction Base isolation

Pada sistem Resilent-friction Base isolation, kelemahanya

yaitu memiliki koefisien gesek friksi pada Stainless dan Teflon

yang besar pada kecepatan geser yang tinggi diperbaiki, dengan

cara membuat lapisan-lapisan dengan bahan Teflon yang ada dari

atas ke bawah sehingga permukaan geser yang ada cukup banyak

dan pergeseran yang terjadi dapat terbagi setebal lapisan total dari

atas sampai bawah.

e. Sistem dengan Friction-pendulum

Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan lengkungan dari

pelat bawah yang menyebabkan pergeseran dapat dibatasi pada-


35


lengkungan tersebut. Lengkungan pelat ini dapat mempengaruhi

besarnya daya reaksi yang melawan jika terjadi pergeseran.

Sedangkan gaya geser friksi pada permukaan lengkungan tersebut

berfungsi sebagai peredam isolator.

Gambar 2.9 : Tipe Friction-pendulum

Sistem Friction pendulum ini memiliki kekuatan dan

stabilitas yang melebihi Rubber bearing. Properti materialnya

tidak dipengaruhi oleh usia atau suhu. Dengan kekuatan yang

tinggi dan kekuatan vertikal yang besar maka akan mengurangi

biaya instalasi.

3. Sistem dengan Pegas (Sistem Gerb)

Sistem dengan pegas yang banyak digunakan adalah

sistem gerb yang banyak digunakan untuk meredam getaran pada

turbin atau generator. Selain memberikan isolasi horizontal

seperti pada sistem Sliding dan Elestomeric bearing, sistem ini

juga memberikan isolasi vertikal. Material yang digunakan pada

sistem ini adalah pegas baja hetical, yang memiliki frekuensi

vertikal 3 – 5 kali dari frekuensi horizontal. Pada sistem ini tidak

memiliki redaman selama sekali sehingga pada pemasanganya

dipasang bersama viscodamper. Sistem ini bekerja sangat efektif

pada struktur sipil yang memiliki titik pusat massa dan kekuatan

yang sama, seperti pembangkit listrik tenaga nuklir.

4. Sistem dengan Sleeved-Pile Isolation

Sistem dengan Sleeved-Pile Isolation bisa digunakan pada

struktur yang menggunkan tiang pancang sebagai pondasi,


36


contohnya struktur pada tanah yang lunak. Tiang pancang

diisolasi secara horizontal dengan cara memasukkan tiang

pancang ke dalam semacam tube pancang yang memiliki diameter

atau dimensi sedikit lebih besar dari tinggi tiang pancang, lalu

celah yang ada diisi dengan semacam fluida yang berfungsi

sebagai isolator dan peredam.

5. Sistem rocking

Pada sistem rocking digunakan dua tiang panjang

penyangga yang memiliki sifat disipasi energi yang besar,

contohnya yaitu South Rangitikei River Bridge yang ada di New

Zealand. Kedua tiang ini sebagai penahan momen akibat gempa

terjadi, sehingga tiang-tiang yang ada dapat bergerak naik atau

turun yang bekerja saling berlawanan yang akan dapat saling

menyeimbangkan.

2.6.2. Teori Dasar Persamaan Seismic Isolation

Parameter pada bangunan satu lantai yang diidealisasi untuk

kondisi fixed based antara lain adalah massa (m), kekakuan

horizontal (k) dan redaman (c). Sistem Single Degree of freedom ini

memiliki nilai frekuensi alami (��), periode getar alami (Tn) dan

rasio redaman (�). Dimana ketiga notasi ini dinyatakan dengan:

�� = �� = 2!�� = "2�� II. 6.1Pada bangunan satu lantai yang diisolasi, maka yang

dipertimbangkan adalah massa (mb), kekakuan horizontal (kb) dan

redaman (cb). Sedangkan frekuensi alami (�%), periode getar alami

(Tb) dan rasio redaman (�&) dinyatakan dengan:

�% = � �%� +�% % = 2!�% �% = "2(� +�%)�% II. 6.2


37


1. Struktur SDOF dengan Seismic Isolation

Gambar berikut akan memperlihatkan pemodelan struktur

SDOF dengan adanya Seismic isolation

Gambar 2.10. Sistem isolasi dengan dua derajat kebebasan

Dari gambar di atas massa m mempresentasikan massa dari

struktur bangunan, sedangkan mb merupakan massa dari Seismic

Isolation. persamaan dasar dari dua derajat kebebasan tersebut

adalah:

II.6.3

II.6.4

Persamaan ini kemudian dapat dinotasikan ke dalam matrik

untuk sistem dua derajat kebebasan:

'( �� ) *+%,+�, - + ."% 00 "�0 *+%1+�1 - + .�% 00 ��0 2+%+�3 = '( �� ) 2103 �4, Dari persamaan grafik di atas dimana M = m + mb

Sehingga dapat kita tentukan rasio massa 5dengan rumus:

5 = �� +�% = �( II. 6.5

Sedangkan Damping factor 6% dan 6� diberikan dengan persamaan:

2�%6% = "%� +�% 2��6� = "�� II. 6.6

Sedangkan untuk koefisien Geser dasar dapat diberikan dengan:

II.6.7

II.6.8


38


M4

c4k4

F4 x4

M3

c3k3

F3 x3

M2

c2k2

F2 x2

M1

c1k1

F1 x1

Mb

cbkb

Fb xb

2. Struktur MDOF dengan Seismic isolation

Struktur yang dimodelkan dengan menggunakan Seismic

isolation, akan terjadi penambahan pada DOF struktur karena

lantai dasar yang menggunakan Seismic isolation dapat bergerak.

Perubahan ini akan berpengaruh pada matrik massa, matrik

kekakuan dan matrik redaman dari struktur. Untuk struktur

dengan ketinggian 4 lantai dapat dimodelkan berdasarkan gambar

berikut:

Gambar 2.11. Pemodelan Struktur MDOF dengan Seismic

isolation

Untuk persamaan dinamik MDOF dengan mengunakan

Seismic isolation dapat ditulis dengan persamaan Langrange

sebagaimana yang tertera di bawah ini:

7% = (%(8%, ) + ("% + "9)8%1 − "9891 + (�% + �9)8% + �%89

79 = (9(89, ) − "98%1 + ("9 + ":)891 − ":8:1 − �98% + (�9 + �:)89

+�98:

7: = (:(8:, ) − ":891 + (": + "�)8:1 − "�8�1 − �:89 + (�: + ��)8:

+�:8�


39


7� = (�(8�, ) − "�8:1 + ("� + ";)8�1 − ";8;1 − ��8: + (�� + �;)8�

+��8;

7; = (;(8;, ) − ";8�1 + ";8;1 − �;8� + �;8; II.6.9

2.6.3. Karakteristik Mekanis Natural Rubber Bearing

Karakteristik dari Natural Rubber Bearing telah dipelajari oleh

para ahli selama beberapa decade terakhir, dan analisa secara non

liner masih sangat sulit untuk dipelajari. Teori sederhana

berdasarkan teori elastis telah dikembangkan melalui pengujian

laboratorium dan analisa secara finite element. Properti mekanis dari

rubber bearing dalam hal ini kekakuan horizontal (Horizontal

stiffness) dinyatakan dengan:

�< = = × ?@�@ II. 6.9

Dimana G adalah modulus geser dari elastomer, Ar adalah luas

penempang rubber dan tr adalah ketebalan total dari rubber.

Simpangan horizontal maksimum (D) berhubungan dengan tegangan

geser maksimum (5) yang dinyatakan dengan:

5 = B�@ II. 6.10 Kekakuan vertikal (Vertical stiffness) juga sangat

diperhitungkan dalam perencanaan sebuah bearing. Fungsinya

adalah untuk mengontrol frekuensi vertikal pada struktur. Kekakuan

vertikal ini dinyatakan dengan:

�C = D × ?�@ II. 6.11

Ec adalah modulus tekan dari baja komposit isolator dalam

menerima gaya vertikal. Nilai Ec untuk setiap ketebalan rubber

dipengaruhi oleh faktor bentuk S. dimana faktor bentuk ini

dinyatakan dengan:

E = FG�HIH�JI��GJ"I − �JII�JI� II. 6.12


40


Untuk rubber dengan bentuk penampang lingkaran, nilai Ec

dinyatakan dengan:

D = 6=E:II. 6.13

Sedangkan untuk penampang persegi nilai Ec dinyatakan

dengan:

D = 6,73=E:II. 6.14

2.6.4. Karakteristik Mekanis Lead-Plug Bearing

Lead-Plug Bearing selalu dimodelkan sebagai bilinear

element, dimana karakteristiknya bergantung pada tiga parameter:

K1, K2 dan Q. Elastic stiffness K1 sulit untuk dihitung, biasanya

ditentukan dengan nilai pendekatan terhadap K2 (K1 = 10 K2), Post-

yield stiffness yang dapat dihitung secara akurat dari nilai modulus

geser dan perencanaan bearing. Nilai characteristic strength Q dapat

dihitung secara akurat dari nilai yield stress timah pada rubber

NO(10,3 Mpa) dan luasan dari Lead Plug ?P.

Q = ?P × NOII. 6.15

Nilai Post-yield stiffness K2, akan lebih besar dibandingkan

dengan kekakuan geser pada rubber yang tidak menggunakan timah.

R: = ?@ × = × �S�@ II. 6.16

Diman ?@ adalah luasan dari rubber, G modulus geser dari

rubber, �S adalah faktor pembesaran dimana nilainya adalah 1,15 dan

�@ adalah ketebalan total dari rubber.

Nilai kekakuan horizontal efektif (Effective stiffness)

ditentukan dengan persamaan:

RT�� = R: + QB ⇒ B ≥ BOII. 6.17

BO adalah simpangan leleh, sehingga frekuensi alami dapat

dihitung.

� = �RT�� = W�X: + Y �B II. 6.18


41


Periode efektif T ditentukan dengan rumus:

= 2!� = 2!W�X: + Y �B

II. 6.19

Redaman efektif (Effective damping) 6T�� untuk kondisi

B ≥ BO ditentukan dengan rumus:

6T�� = �JI�G�ℎ[\�IJI\]\FGG�2!RT��B: II. 6.20

Luasan hysteresis loop adalah 4Q(D – Dy) kemudian dikeahui:

BO = 7OR9 ⇒ 7O= Q + R:BOII. 6.21

Maka:

BO = QR9 − R: II. 6.22

Dengan menggunakan definisi 6T�� pada persamaan II.6.22

terhadap RT��, kita peroleh:

6T�� = 4Q(B − BO)2!(R:B + Q)B II. 6.23

Pada persamaan awal kekakuan elastic K1 = 10 K2 Jadi Dy =

Q/(9K2), sehingga:

6T�� = 4Q(B − Q/(9R:))2!(R:B + Q)B II. 6.24


42


4.7. Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang

2.7.1. Tahanan Lateral Tiang Pancang

Bila suatu gaya horizontal bekerja pada sebuah tiang yang

ditempatkan secara vertikal, maka yang harus diperhatikan adalah

momen-momen dan lendutan yang akan terjadi pada tiang tersebut.

Dari beberapa analisa yang telah dilakukan dalam menentukan

besarnya lendutan, momen dan gaya geser yang terjadi di sepanjang

tiang, diperoleh bahwa prilaku tiang pada pembebanan lateral

dipengaruhi oleh panjang dari tiang tersebut. Oleh sebab itu dalam

perencanaan suatu tiang yang dibebani gaya lateral perlu dianalisa

besar lendutan yang terjadi pada tiang, sehingga dengan penanpang

tiang yang digunakan dapat menahan momen-momen yang terjadi.

Pada tiang pendek, kegagalan yang akan terjadi disebabkan

oleh keruntuhan pada tanah di sekitar tiang sedangkan tiang sendiri

masih dalam keadaan utuh. Pada tiang panjang kegagalan yang akan

terjadi disebabkan oleh kerusakan pada struktur tiang, yang mana

akan terjadi bila momen tahananya kurang dari besar momen yang

bekerja.

2.7.2. Modulus Reaksi Subgrade

Langkah awal untuk mendapatkan tahanan lateral ultimit

sebuah tiang tunggal vertikal adalah dengan meninjau terlebih

dahulu apakah tiang akan bersifat sebagai tiang pendek yang kaku

atau tiang panjang yang lentur. Hal ini dapat dilakukan dengan

menghitung faktor-faktor kekakuan R dan T pada system tanah

tiang. Faktor-faktor ini ditentukan dari nilai kekakuan tiang (EpIp)

dan nilai kompresibilitas tanah (K), yang digambarkan sebagai suatu

modulus tanah, dimana pada setiap jenis tanah nilainya tidak konstan

dan bergantung pada lebar tiang dan kedalaman yang ditinjau.

Menurut konsep Terzaghi modulus tanah (K) disebut

“Modulus of horizontal subgrade” dimana pada lempung kaku

penyebaran modulus dianggap mereta terhadap kedalaman

disepanjang permukaan tiang, sedangkan pada tanah berbutir (pasir)-


43


dianggap sebanding dengan kedalaman tiang. Nilai kekakuan pada

lempung kaku terkonsolidasi berlebihan dimana modulus tanah

dianggap konstan terhadap kedalaman.

Kondisi ini dinyatakan dengan:

_ = ` P × �PR × H a9 ;b II. 7.1

Dimana:

K = Modulus tanah = K1/1,5

K1 = Modulus subgrade Terzaghi, ditentukan dengan

pengujian lendutan beban plat 300 mm.

R1 = =�[��H��F��cIdH��dF��IJ�F II. 7.2

d = Diameter tiang.

Hubungan antara modulus reaksi subgrade (K1) dengan

kekuatan geser undrained pada lempung diperlihatkan oleh Terzaghi

dalam tabel berikut:

Tabel 2.1. Hubungan reaksi subgrade dengan kekuatan geser

Consistency Stiff Very stiff Hard

Undrained Cohession (Cu) KN/m² 100-200 200-400 >400 Tons/ft² 1-2 2-4 >4

Range of K1 MN/m³ 18-36 36-72 >72 Tons/ft³ 50-100 100-200 >200

Recommended K1

MN/m³ 27 54 >108

Tons/ft³ 73 150 >300

Nilai kekakuan pada lempung terkonsolidasi normal dan tanah

berbutir dimana kenaikan nilai modulus tanah dianggap sebanding

linear terhadap kedalamanya sebagai:

= ` P × �Pd × ℎ a9 eb ⇒ R = d × ℎ × 8 Hb II. 7.3


44


Dimana:

n x h = Koefisien perubahan modulus tanah berbutir

x = Kedalaman titik yang ditinjau

Nilai-nilai nh pada tanah berbutir dapat dilihat pada tabel 2.1

sedangkan nilai lainya hasil dari beberapa peneliti adalah sebagai

berikut:

o Untuk lempung terkonsolidasi normal

nh = 330 – 700 KN/m3 (1 – 2 Tons/ft3)

o Untuk lanau organik yang lunak

nh = 150 KN/m3 (0,5 Tons/ft3)

Tabel 2.2. Nilai koefisien nh pada tanah berbutir

Relaitve density Loose Medium

dense Dense

nh for dry or moist soil MN/m³ 2,5 7,5 20 Tons/ft² 7 21 56 nh for submerged soil (Terzaghi) MN/m³ 1,4 5 12 Tons/ft³ 4 14 34

nh for submerged soil (Reese) MN/m³ 5,3 16,3 34 Tons/ft³ 15 46 96

2.7.3. Teori Broms

Broms telah mengembangkan suatu teori yang pada dasarnya

hampir sama seperti teori-teori sebelumnya, hanya beberapa

penyederhanaan yang dilakukan baik pada tiang-tiang berujung

terjepit (fixed head piles) maupun tiang-tiang berujung bebas (free

head piles).

1. Tiang pada tanah kohesif

Broms menyederhanakan tahanan tanah ultimit untuk

kedalaman 1,5 d adalah sama dengan nol (0), dan bernilai konstan

senilai 9 cu untuk kedalaman selanjutnya. Juga diasumsikan

bahwa pada kedalaman daerah kritis yaitu daerah yang mana akan


45


tergantung pada mekanisme keruntuhan, pergerakan-pergerakan

tiang akan cukup menghasilkan tahanan tersebut.

a. Tiang tak terkekang (Free head piles)

Mekanisme keruntuhan yang mungkin terjadi pada tiang

ujung tak terkekang (free head) untuk tiang pendek dan tiang

panjang beserta distribusi reaksi tanahnya dapat dilhat pada

gambar 2.11.

Pada tiang pendek (kaku), besar tahanan lateral

sepenuhnya bergantung pada tahanan tanahnya. Sedangkan

untuk tiang panjang (elastic), besar tahanan lateral terutama

bergantung pada momen lentur yang terjadi pada tiang itu

sendiri.

Gambar 2.12. Mekanisme keruntuhan tiang pada tanah kohesif


46


Pada gambar 2.11. jarak f menunjukan lokasi momen

mekanisme yang terjadi dan menandakan bahwa geser pada

daerah tersebut adalah sama dengan nol, dan dinyatakan

dengan:

� = fg9 × "g × H II. 7.4

Momen maksimum dinyatakan dengan:

(��8 = fg × (I + 1,5H + 0,5�)II. 7.5

Dapat juga:

(��8 = 2,25 × H × �: × "gII. 7.6

Penyelesaian lain dapat dilakukan dengan menggunakan grafik

berikut:

Gambar 2.13. Tahanan lateral ultimit untuk tiang pendek

Gambar 2.14. Tahanan lateral ultimit pada untuk tiang panjang


47


Grafik 2.12 berlaku untuk tiang pendek, dalam bentuk-

bentuk parameter tak berdimensi L/d dan Hu/cud2 dengan

momen lentur My < Mmax, dan kesamaanya telah diperiksa.

Sedangkan grafik 2.13 digunakan untuk tiang-tiang panjang

dalam bentuk-bentuk diameter tak berdimensi Hu/cud2 dan-

My/cud2 dengan menyamakan nilai Mmax sebagai nilai momen

lentur My. Perlu diketahui bahwa solusi brom dapat menjadi

lebih mudah untuk tiang-tiang pendek pada tanah seragam.

b. Tiang terkekang (Fix head piles)

Mekanisme keruntuhan mungkin terjadi pada tiang

terkekang (ujung terjepit) dan asumsi-asumsi distribusi reaksi

tanah dan momen. Perpindahan titik-titik dari satu bentuk

keruntuhan ke bentuk lainya tergantung pada momen lentur

tiang. Diasumsikan bahwa momen kekangan sama dengan

momen tiang di bawah kepala tiang. Hubungan untuk tiang

pendek dinyatakan dengan:

fg = 9 × hg × H × (c − 1,5H)II. 7.8

(ijk = fg × (0,5c + 0,75H)II. 7.9

Untuk tiang-tiang menengah, yaitu lentur pertama terjadi

pada ujung tiang, dengan menyatakan momen permukaan

dinyatakan bahwa:

(O = 2,25"g × H × �: − 9"g × H × � ×

(1,5H + 0,5�)II. 7.10

Nilai Hu dapat diperoleh dari persamaan ini bersama

dengan L = 1,5d + f + g. perlu diperiksa bahwa apakah momen

positif maksimum pada kedalaman f + 1,5d lebih kecil dari

My, jika tidak maka mekanisme keruntuhan untuk tiang

panjang yang digunakan.

Untuk mekanisme keruntuhan tiang panjang perlu

adanya suatu hubungan sebagai berikut:

fg = 2(O(1,5H + 0,5�) II. 7.11


48


2. Tiang pada tanah nonkohesif

Anggapan-anggapan yang digunakan oleh Broms dalam analisa

ini adalah:

• Tekanan tanah aktif di belakang tiang diabaikan.

• Penyebaran takanan-tekanan tanah pasif pada muka tiang

adalah tiga kali lebih besar tekanan pasif Rankine.

• Bentuk penampang tiang tidak berpengaruh terhadap

penyebaran tekanan tanah ultimate atau tahanan lateral

ultimate.

• Seluruh tahanan lateral dikumpulkan pada pergerakan yang

ditinjau.

Penyederhanaan anggapan bahwa ultimate Pu sama dengan

tiga kali tekanan tanah pasif Rankine didasari pada pembatasan

bukti empiris dari perbandingan antara perkiraan dan penelitian

terhadap beban-beban ultimate yang dilakukan oleh Broms.

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Broms diperoleh

bahwa penggunaan asumsi tersebut pada beberapa kasus

memberikan ketelitian yang baik, dimana diperoleh rata-rata

perbandingan antara beban ultimate perkiraan dengan pengukuran

sebesar 2/3 penyebaran tahanan lateral tanah adalah:

lg = 3 × N′C × RPII. 7.12

Dimana:

N′C = Tekanan overburden vertical efektif

RP =Koefisien tekanan tanah pasif = 9n�o�∅q9r�o�∅q

∅′ = Sudut geser dalam efektif

Penggunaan asumsi no.3 dalam menganalisa tahanan lateral

tanah sangat lebih mudah jika dibandingkan dengan analisa yang

diberikan oleh Brinch Hansen dengan memberikan faktor Kq.

Broms memberikan suatu angka korelasi untuk faktor Brinch

Hansen, Kq = 3Kp untuk setiap kedalaman.

a. Tiang tak terkekang (Free head pile)


49


Seperti yang dijelaskan sebelumnya tiang akan bersifat

seperti tiang pendek, jika momen maksimum lebih kecil dari

momen lentur pada penampangnya, rotasi diasumsikan terjadi

pada suatu titik di dekat ujung bawah tiang, dan tekanan-

tekanan tinggi yang bekerja di dekat titik tersebut dipindahkan

sebagai sebuah beban terpusat tunggal di bawah ujung tiang.

Hasil dari momen terhadap ujung bawah tiang memberikan:

fg = 0,55 × H × c� × RPI + c II. 7.13

Momen maksimum yang terjadi pada suatu jarak f di

bawah permukaan tanah, dimana:

fg = 1,55 × H × �: × RPII. 7.14

Momen maksimum adalah:

(ijk = fg × (I + 1,5�)II. 7.15

Jika dari perhitungan menghasilkan nilai Mmax > My,

lalu tiang akan bekerja sebagai suatu tiang panjang, maka Hu

dapat dihitung dengan memasukan Mmax = My.

b. Tiang terkekang (Fixed head pile)

Pada tiang terkekang keruntuhan yang mungkin terjadi

untuk tiang pendek, menengah dan panjang. Untuk tiang

pendek, dari kesetimbangan horizontal diperoleh:

fg = 1,55 × c: × H × RPII. 7.16

Solusi ini kemudian diplotkan ke grafik sehingga

diperoleh momen maksimum yang terjadi yaitu:

(ijk = 1,5fg × cII. 7.17

Jika momen maksimum melebihi My, maka

kesetimbangan horizontal menjadi:

7 = s1,55 × c: × H × RPt − fgII. 7.15

Hasil dari momen-momen terhadap ujung atas tiang dan

dengan mensubstitusikan F didapat persamaan:

(O = s0,55 × c� × RPt − fg × cII. 7.16


50


Persamaan ini hanya berlaku jika momen maksimum

pada kedalaman f lebih kecil dari My. Jika momen maksimum

mencapai My pada 2 lokasi maka diperoleh persamaan:

fg(I + 1,5�) = 2(OII. 7.17

Solusi-solusi tak berdimensi dapat dilihat pada grafik berikut:

Gambar 2.15. Tahanan lateral ultimit tiang pada tanah nonkohesif

untuk tiang pendek.

Gambar 2.16. Tahanan lateral ultimit tiang pada tanah nonkohesif

untuk tiang panjang.

2.7.4. Metode Linear dengan Koefisien Reaksi Subgrade

Pada metode ini sistem tiang dan tanah dimodelisasikan

sebagai balok di atas pondasi yang elastis dan diselesaikan dengan

persamaan finite-diference di bawah ini:

P�P H;[Hu; +Qk H:[Hu: + RO = 0II. 7.18


51


Dimana:

Ep = Modulus elastis tiang

Ip = Momen inersia penampang tiang

Qx = Beban axial di kepala tiang

K = Koefisien reaksi subgrade

Y = Lendutan tiang yang terjadi

Untuk menghitung besarnya lendutan, momen ataupun putaran sudut

(untuk tiang dengan ujung atas bebas), dan kurva-kurva dengan cara

iterasi, dengan bantuan kurva p-y dan kurva-kurva tanpa dimensi

dari Reese dan Matlock. Faktor kekakuan antara tiang dan tanah (T)

dapat dinyatakan dengan:

= ` P × �Pdℎ aX,: II. 7.19 Dimana:

Ep = modulus elastisitas tiang

Ip = Momen inersia penampang tiang

Nh = Koefisien reaksi subggade

Untuk menghitung besarnya lendutan, momen, putaran sudut dan

reaksi tanah yang terjadi, baik untuk tiang kepala bebas, maupun

tiang kepala terjepit adalah sebagai berikut:

1. Tiang dengan ujung bebas

Lendutan:

[ = ?O × f × � P × �P + vO ×( × : P × �P II. 7.20

Putaran sudut:

w = ?� × f × : P × �P + v� ×( × P × �P II. 7.21

Momen:

( = (?i × f × ) + (v × ()II. 7.22

Reaksi tanah

_= ?P ×f + vP ×( : II. 7.23


52


2. Tiang dengan ujung atas terjepit

Lendutan:

[� = 7O ×f × : P × �P II. 7.24

Momen:

(� = 7i ×f × II. 7.25

Dimana:

H = Beban lateral

T = Faktor kekakuan

Ay, By = Koefisien lendutan

As, Bs = Koefisien putaran sudut

Am, Bm = Koefisien momen

Ap, Bp = Koefisien reaksi tanah

Fy = Koefisien lendutan

Fm = Koefisien momen

2.7.5. Efesiensi Pondasi Tiang Grup Terhadap Gaya Lateral

Bogard dan Matlock (1983) memperkenalkan sebuah kurva p-

y untuk menghitung faktor reduksi sebuah tiang tunggal dalam suatu

grup akibat gaya lateral yang bekerja. Metode tersebut kebanyakan

mengacu pada penelitian Brown (1987) yang telah menguji pengaruh

antara satu tiang tunggal terhadap tiang lainya dalam satu grup tiang

akibat gaya lateral yang bekerja. Penelitian tersebut dilakukan pada

tanah lempung dan tanah berpasir. Dengan membandingkan hasil

kurva p-y antara tiang tunggal dengan tiang grup, akan diperoleh

suatu faktor reduksi (fm) dimana nilainya sangat persis.

1. Side-by-side reduction factor

Side-by-side reduction factor (6j) adalah faktor reduksi

pada satu tiang pile akibat gaya lateral yang bekerja secara tegak

lurus dari posisi tiang tersebut terhadap tiang lainya. Jadi tiang

yang bersebelahan akan mempengaruhi tiang yang disampingnya

jika mengalami gaya lateral.


53


Pada gambar 2.15. dapat dilihat s menunjukan jarak antar

tiang yang bersebelahan, d adalah diameter tiang dan arah panah

menunjukan arah gaya lateral yang bekerja pada tiang. Nila (6j)

dapat diperoleh melalui hasil plot-dari grafik atau melalui rumus

perhitungan yang terdapat pada grafik.

Gambar 2.17. Grafik group pile efficiency untuk Side-by-

side reduction factor

2. Line-by-line reduction factor

Line-by-line reduction factor (6%) adalah faktor reduksi

pada satu tiang pile akibat gaya lateral yang bekerja secara sejajar

dari posisi tiang tersebut terhadap tiang lainya. Line-by-line

reduction factor dikategorikan menjadi dua bagian yaitu:

a. Leading Piles

Leading Piles (6%x) adalah tiang yang terdapat pada bagian

depan sejajar dengan gaya lateral yang bekerja pada tiang.

Berikut adalah grafik yang digunakan untuk Leading Piles:


54


Gambar 2.18. Grafik group pile efficiency untuk Line-by-

line reduction factor for Leading piles

b. Trailling Piles

Trailling Piles (6%y) adalah tiang yang terdapat pada

bagian belakang sejajar dengan gaya lateral yang bekerja pada

tiang. Berikut adalah grafik yang digunakan untuk Trailling

Piles:

Gambar 2.19. Grafik group pile efficiency untuk Line-by-

line reduction factor for Trailling piles

3. Skewed Piles

Skewed reduction factor (6�) adalah faktor reduksi pada satu tiang

pile akibat gaya lateral yang bekerja secara diagonal dari posisi

tiang tersebut terhadap tiang lainya. Skewed reduction factor

dinyatakan dengan rumus:


55


6� = W6%: × (cos w): + 6j: × (sinw):II. 7.28

Dimana:

6% adalah Line-by-line effect

6j adalah Side-by-side effect

2.7.6. Tahanan Lateral Tanah (kh)

Nilai kh dapat ditentukan dari hasil Standard penetration Test

(N-SPT) lapangan kemudian diplot ke grafik Terzaghi sehingga

diperoleh nilai kh.

Berikut ini adalah grafik yang digunakan untuk menghitung

nilai kh

Gambar 2.20. Grafik penentuan nilai kh



BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Pendahuluan

Tahap awal penelitian adalah melakukan pemodelan struktur

dengan menggambarkan denah struktur dan tipe pondasi yang akan

digunakan pada Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan

pemukiman Sumatera Barat. Untuk data tanah diambil dari hasil pengujian

lapangan Standard Penetration Test (SPT) sebagai pemodelan untuk

kondisi tanah yang berpasir. Selanjutnya memasukan dimensi-dimensi

elemen struktur balok, kolom, pondasi dan termasuk jenis seismic

isolation yang akan digunakan. Parameter material juga harus disesuaikan

dengan kondisi eksisting, seperti kuat tekan beton (fc’), elastisitas beton

(Ec) dan kuat leleh baja tulangan (fy). setelah itu menetapkan beban-beban

yang akan bekerja pada model, seperti beban hidup, beban mati dan beban

gempa.

Tahap selanjutnya adalah melakukan analisis dengan program SAP

2000 dengan melakukan pemeriksaan terhadap faktor skala akibat beban

sesuai dengan nilai faktor reduksi gempa. Disamping itu desain

penulangan juga harus diperhatikan. Berdasarkan Peraturan Struktur

Beton untuk Bangunan Gedung SNI-03-2847-2002, rasio tulangan balok

dibatasi 0,35% sampai 2,5% dan rasio tulangan kolom (SRPMK) dibatasi

antara 1% samai 6%.

Tahap akhir adalah melakukan perbandingan antara struktur yang

menggunakan seismic isolation dengan struktur yang tidak menggunakan

seismic isolation, dengan menghitung besarnya perilaku lateral masing-

masing pondasi bangunan dalam menahan gaya lateral yang terjadi. Hasil

akhir yang diperoleh adalah berupa diperolehnya nilai momen, gaya geser

maupun lendutan yang bekerja pada pondasi. Hasil ini akan dijadikan

perbandingan apakah seismic isolation cukup efektif untuk meredam

momen, gaya geser maupun lendutan yang bekerja pada pondasi. Untuk

langkah pengerjaan dapat dilihat pada Gambar 3.1.


57


Mulai

Kriteria Desain

Sistem Struktur Profil Komponen Dimensi Struktur

Modelisasi Struktur 3 Dimensi Dengan Program SAP 2000

v.14

Struktur Seismic Isolation

• Lead Rubber bearing

• Natural Rubber bearring

Struktur Gedung

Balok, Kolom, Plat

lantai, Tangga, Atap

Struktur Pondasi

Dimensi, Kedalaman

dan properties pondasi

Input Konbinasi

beban dan Running

Program

Out put Program SAP

2000 v.14

Geser Aksial Momen Simpangan

B


58


B

Kontrol Output

Story Drift Partisipasi massa 90% Periode getar

Pilih reaksi perletakan

Aksial Geser Momen Simpangan

Isolated Based Fixed based

Output SAP v.14

Momen, Geser dan lendutan di

sepanjang tiang

Pembebanan dan

Running program

Pemodelan tanah

Output SAP v.14

Momen, Geser dan lendutan di

sepanjang tiang

Pembebanan dan

Running program

Pemodelan tanah

Analisa dan Kesimpulan

Finish

Gambar 3.1. Diagram alir analisa pemodelan struktur dengan menggunakan

program SAP 2000.


59


3.2. Pembebanan Struktur

Pembebanan struktur mengacu kepada Pedoman Perencanaan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI – 1.3.53.1987. Tujuan dari

penulisan Skripsi ini adalah untuk membandingkan perilaku lateral pondasi

antara struktur yang menggunakan Seismic isolation dengan struktur yang

tidak menggunakan Seismic isolation.

Analisa hanya dilakukan untuk beban-beban berikut ini:

1. Beban mati (Dead Load)

Beban mati adalah Beban dari keseluruhan struktur yang bersifat tetap.

Beban mati yang diperhitungkan dalam Skripsi ini adalah berat sendiri

dari struktur seperti kolom, balok dan pelat lantai.

2. Beban mati tambahan (Sperimposed Dead Load)

Beban mati tambahan adalah keseluruhan beban mati yang timbul yang

bukan merupakan elemen struktural. Beban mati tambahan yang

digunakan pada struktur adalah beban peralatan mekanikal dan elektrikal

sebesar 50 kg/m2 (0,5 KN/ m2), beban penutup lantai (ubin keramik)

sebesar 24 kg/m2 (0,24 KN/ m2), beban mortar lantai sebesar 21 kg/m2

(0,21 KN/ m2) dan beban dinding setengah bata sebesar 250 kg/m2 (2,5

KN/ m2).

3. Beban hidup (Live Load)

Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penggunaan struktur

gedung, baik akibat beban yang berasal dari orang maupun beban yang

dapat berpindah ataupun mesin dan peralatan atau komponen yang tidak

merupakan bagian tetap dari struktur gedung. Struktur gedung

diperuntukan untuk perkantoran sehingga berdasarkan Pedoman

Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI –

1.3.53.1987, beban hidup pada lantai sebesar 250 kg/m2 (2,5 KN/ m2)

dan untuk lantai atap sebesar 100 kg/m2 (1,0 KN/ m2).


60


C

0.90

0.83

Wilayah Gempa 6

0.95 C =

T (Tanah lun ak)

C = 0.54

(Tanah sedang) T

C = (Tanah keras) T

0.38 0.36 0.33

0 0.2

0.5 0 .6

1.0 2.0 3.0

T

4. Beban Gempa

Beban gempa dianalisa dengan Respon Spektrum, kemudian dimasukan

ke dalam aplikasi SAP 2000 v11. Pada Skripsi ini digunakan kategori

daerah gempa adalah zona 6 dan karakteristik tanah lunak.

Berikut adalah respon spectrum gempa berdasarkan wilayah 6.

Gambar 3.2. Respon spectrum gempa rencana

Ringkasan Pembebanan pada struktur.

Tabel 3.1. Ringkasan pembebanan pada struktur

Jenis beban Besar beban Keterangan

Berat sendiri 24 KN/m3 -

Beban hidup atap 2,5 KN/m2 -

Beban hidup lantai 2,5 KN/m2 -

Beban ME 0,5 KN/m2 -

Beban penutup lantai 0,24 KN/m2 -

Beban spesi lantai 0,63 KN/m2 Ketebalan spesi 3 cm


61


SNI-1726-2002

94 o 96

o 98o 100

o 102 o 104

o 106 o 108

o 110 o 112

o 114o 116

o 118o 120

o 122 o 124

o 126 o 128

o 130 o 132

o 134 o 136

o 138 o 140

o 10

o 10 o

0 8 0

8 o

20 0 40 0 8

o

K ilom ete r

6

o 6

o

B anda Ac eh

4

o

1

2 3 4 5

6 5 4 3 2 1

4o

2

o 2

o

Manado

Pekanbar u

0 o

1

P adang 2 3

Sama r inda

P al u

Ternat e

S orong

1

0o

2

Manokwari 3

2 o 5

3 4

2 1

4

o

6 o

5 4

J ambi

6

B engkul u

P al em ban

B andar lampung

Jakar ta

Bandung

Palangkaraya

B anj armas in

1

2

M akasar

Kendar i

Am bo n

Tual

Bia k 4

5

6

5

4

3

2

1

2

o

J ayapura

4

o

6o

Sukabumi

8

o

Garut S ema rang

Tasi km alaya S ol o J ogj ak art a

C il ac ap

Surabay a

B lit ar Malang

Banyuw angi

3

D enpasar Mataram 4

5

8

o

M erauke

10

o

12o

14o

W ilayah 1

W ilayah 2

W ilayah 3

W ilayah 4

W ilayah 5

W ilayah 6

: 0,03 g

: 0,10 g

: 0,15 g

: 0,20 g

: 0,25 g

: 0,30 g

6

5 K upang

4

3

2

1

10

o

12

o

14

o

16

o 94

o 96

o 98

o 100

o 102

o 104

o 106

o 108

o 110

o 112

o 114

o 116

o 118

o 120

o 122

o 124

o 126

o 128

o 130

o 132

o 134

o 136

o 138

o 140

o

16

o

Gambar 3.3. Wilayah Gempa Indonesia Dengan Percepatan Puncak Batuan Dasar Dengan Periode Ulang 500 Tahun


62


3.3. Pemodelan Struktur

Perencanaan pemodelan struktur mengacu kepada perencanaan yang

terdapat dalam RSNI 03-2847-2002 untuk struktur beton bangunan gedung.

Dimensi struktur bangunan yang akan direncanakan meliputi:

3.3.1. Struktur Bangunan

1. Balok

Persyaratan yang harus dipenuhi yaitu dimensi minimum untuk

lebar balok adalah 250 mm dan perbandingan antara lebar balok

(b) dan tebal (h) balok harus memenuhi b/h > 0,3 dan lebar balok

tersebut tidak boleh lebih lebar dari ketentuan bbalok ≤ bkolom + ¾

hbalok. Dengan demikian maka dimensi balok pada setiap model

bervariasi dan disesuaikan agar mampu memikul beban-beban

rencana. Dimensi balok yang digunakan adalah sebagai berikut:

Tabel 3.2. Dimensi balok rencana

Jenis Balok

Panjang

Minimum

(cm)

Lebar

Minimum

(cm)

Tebal

Minimum

(cm)

Dimensi yang

Digunakan bxh

(cm)

Balok Induk

• Tipe BH1

• Tipe BH2

• Tipe BH3

• Tipe BH4

• Tipe BG1

• Tipe BG2

• Tipe B1

• Tipe B2

• Tipe B3

• Tipe B4

L = 600

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

40

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

60

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

70 x 35

120 x 60

70 x 35

70 x 40

70 x 40

70 x 40

60 x 35

60 x 35

60 x 35

60 x 35

Balok Anak

• Tipe BA1

• Tipe BA2

L = 400

-

-

30

-

-

40

-

-

-

60 x 30

70 x 35


63


A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BA1

B2

B2

B2

BA

1

BA

1

BA

1

B5

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1 S1

S1 S1 S1S1

B2

B1

S2

S2

S2 S2B1 B1

B1 B1 B1

B1 B1 B1

B1 B1

B1 B1

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1

B1B1

B1 B1

B1B1

B1 B1

B1 B1 B1

B2

B2B2B2B2B2B2B2

B2 B2 B2

BA1 BA1 BA1

B5 B5

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2B

2B

2

B2

B2

B2

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1B

A1 B

A1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B1

Berikut adalah gambar penempatan balok pada Gedung Dinas

Prasarana Jalan, Tata Ruang dan pemukiman Sumatera Barat.

Gambar 3.4 Penempatan Balok

2. Kolom

Untuk kolom perbandingan antara lebar (b) dan tebal (h) harus

memenuhi b/h ≥ 0,4 dan dimensi minimum kolom adalah 30 cm

x 30 cm. untuk perencanaan struktur gedung ini untuk kolom

utama digunakan dimensi kolom 60 cm x 60 cm, 100 cm x 60 cm.

sedangkan untuk kolom praktis digunakan dimensi kolom 25 cm

x 45 cm, 15 cm x 45 cm.


64


A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7K1

K3

KR1

KR2 KR2 KR2

K1 K1

K1K1K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1 K1 K1

K1 K1 K1 K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1

K1 K1

K1K1

K1 K1

K1 K1

K1K1K1

K1

K4K4

K4K4

K2

K2

K2 K2

K2

K2

K3

K3K3

KR1 KR1 KR1

Gambar penempatan kolom yang digunakan.

Gambar 3.5 Denah penempatan kolom

3.3.2. Struktur Seismic Isolation

Jenis Seismic Isolation yang digunakan adalah Lead-plug

bearing sebagai Damper dan Natural Rubber bearing sebagai

isolator yang ditempatkan di setiap titik penempatan kolom pada

basemen gedung. Untuk dimensi dari isolator tidak terdapat

perbedaan pada beberapa titik, dimana terdapat tiga macam ukuran

dimensi yang berbeda. Spesifikasi dari Isolator yang digunakan pada

pembangunan struktur Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang

dan pemukiman Sumatera Barat dilampirkan pada table berikut:


65


Tabel 3.3. Spesifikasi Isolator

Jenis Isolator Diameter Diameter Kuantitas

Luar (mm) Dalam (mm) (Unit)

Natural Rubber NS050N3 500 15 29

Bearing (NRB)

Lead Rubber LL060G4-H 600 140 22

Bearing (LRB)

Lead Rubber LL060G4-G 650 140 3

Bearing (LRB) Sumber: EWBJ/ Toshio Okoshi, Takayuki Teramoto

Tabel 3.4. Spesifikasi Isolator

Compound Natural rubber Filler

Sulfur etc. Synthetic rubber (carbon etc.)

Inner rubber (G0.40) >60 >10 <25

Inner rubber (G0.30) >55 >15 <25

Cover rubber >40 >15 <40

>60 Sumber: EWBJ/ Toshio Okoshi, Takayuki Teramoto

Untuk properti dimensi dan karakteristik desain dapat dilihat

dari data tabel berikut:

Tabel 3.5. Properti dimensi

Compound Unit NS050N3 LL060G4-H LL065G4-G

Effective outer dia. dO mm 500 600 650

Shear modulus Geq N/mm² 0.294 0.385 0.385

Thickness of a rubber layer

tr mm 3.4 3.95 4.4

Number of rubber layers n 30 41 37

Total rubber thickness Tr mm 102 162 163

First shape factor S1 35.7 38.0 36.9

Second shape factor S2 4.9 3.7 4.0

Inner or Lead diameter di mm 15 140 140

Height H mm 241.9 342.0 330.4

Weight W W KN 3.3 6.1 6.6

Sumber: EWBJ/ Toshio Okoshi, Takayuki Teramoto


66


A

A

A

A

0 - 2 m

2 - 24 m

Tabel 3.6. Karakteristik desain

Product code NS050N3 LL060G4-H LL065G4-G

Nominal stress (vertical) σs N/m² 10 9.2 10.5

Shear stiffness (horizontal) Kh ×10³ kN/m

0.57 8.99 0.804

Nominal shear strain γo % 100 100 100

Ultimate shear strain γu % 400 321 348

Ultimate shear displacement

Xu mm 400 520 567

Ultimate compressive stress

σc N/m² 19 4.2 4.8

Ultimate tensile stress σtu N/m² 1.0 1.0 1.0

Compressive stiffness Kv ×10³ kN/m

1720 2070 2400

Sumber: EWBJ/ Toshio Okoshi, Takayuki Teramoto

3.3.3. Struktur pondasi

Pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang group dengan diameter

tiang 600 mm. Tiang group bagian luar terdiri dari dua tiang

sedangkan pondasi bagian dalam terdiri dari tiga tiang tunggal.

Gambar 3.6 Detil pondasi


67


3.4. Parameter Pemodelan Struktur

1. Gambaran umum model struktur

a. Nama bangunan : Gedung PU (Pekerjaan Umum)

b. Lokasi proyek : Padang, Sumatera Barat

c. Struktur gedung : Struktur beton bertulang

d. Fungsi bangunan : Gedung perkantoran

e. Jumlah model struktur : Dua model struktur

f. Material yang digunakan : Beton bertulang

g. Jumlah tingkat : 4 lantai.

h. Tinggi bangunan : 20 m.

i. Jarak antar lantai : 4 meter

j. Tebal pelat lantai : 0,20 meter, 0,15 meter dan 0,12

meter

k. Tebal pelat atap : 0,20 meter

l. Dimensi balok induk : (0,35 x 0,65) meter

m. Dimensi balok anak : (0,30 x 0,55) meter

n. Dimensi kolom : (0,80 x 0,80) meter

o. Jenis seismic isolation : Lead Plug Rubber Bearring (LRB)

Natural Rubber Bearring

p. Dimensi seismic isolation : 0,60 meter dan 0,50 meter

q. Jenis pondasi : Pondasi group beton bertulang

r. Kedalaman pondasi : 24 meter

s. Dimensi pondasi : 0,60 meter

2. Data material

a. Mutu beton (fc’) : 35 Mpa

b. Mutu baja tulangan (fy) : 400 Mpa

c. Modulus elastisitas beton (Ec) : 27800 Mpa

d. Modulus elastisitas baja (Es) : 200000 Mpa

e. Berat jenis beton bertulang : 24 KN/m3

f. Massa jenis beton bertulang : 2,4 KNs2/m4

g. Perbandingan poisson : 0,3

h. Koefisien termal : 9,9 x 10-6 m/oC


68


3. Data pembeanan struktur

a. Beban mati (Dead Load)

� Beban mati setiap elemen dihitung secara otomatis dengan

program

� Beban mati pada pelat adalah:

Beban M/E : 0,5 KN/m2

Beban penutup lantai : 0,24 KN/m2

Beban finishing : 0,63 KN/m2

Beban total : 1,37 KN/m2

b. Beban hidup (Live Load)

� Pada pelat atap : 1,0 KN/m2

� Pada pelat lantai : 2,5 KN/m2

c. Beban gempa (Earthquarke)

Beban gempa akan dihitung secara static ekivalen dengan pemodelan

gempa pada dua arah, yaitu arah sumbu x (Ex) dan arah sumbu y

(Ey).

d. Kombinasi pembebanan

� 1,4 DL

� 1,2 DL + 1,6 LL

� 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,0 Ex ± 0,3 Ey

� 1,2 DL + 1,0 LL ± 0,3 Ex ± 1,0 Ey

� 0,9 DL ± 1,0 Ex ± 0,3 Ey

� 0,9 DL ± 0,3 Ex ± 1,0 Ey

e. Data perencanaan terhadap beban gempa berdasarkan SNI 03-1726-

2002

� Zona gempa adalah zona 6 (enam)

� Jenis tanah adalah tanah lunak

� Faktor keutamaan (I) adalah 1 untuk perkantoran

� Faktor daktilitas maksimum (Yi) Ranga pemikul momen khusus (SRPMK) beton bertulang : 5,2

� Faktor reduksi gempa maksimum (Rm)

Ranga pemikul momen khusus (SRPMK) beton bertulang : 8,5


69


3.5. Analisa Parameter Pemodelan Struktur

Dalam Skripsi ini faktor yang dibandingkan adalah besarnya lendutan,

geser dan momen yang terjadi di sepanjang tiang pada Gedung Dinas

Prasarana Jalan, Tata Ruang dan pemukiman Sumatera Barat. Pemodelan

dilakukan dengan dua jenis pemodelan yaitu struktur gedung eksisting yang

menggunakana Lead rubber bearing dan struktur gedung dengan perletakan

jepit tanpa Lead rubber bearing. Berikut adalah pemodelan gedung yang

akan dianalisa dengan menggunakan program SAP 2000.

Gambar 3.7. Tampak pemodelan 3d struktur gedung

Gambar 3.8. Tampak pemodelan 3d struktur pondasi


70


Untuk input data struktur Seismic isolation dibedakan pada dua jenis

yaitu Lead plug rubber bearing dan Natural rubber bearing. Berikut adalah

langkah-langkah input yang dilakukan:

1. Perletakan diassign sebagai Link/support properties, berikut adalah

pemodelanya pada SAP 2000 v.14:

Gambar 3.9. Pemodelan seismic isolation sebagai Link support properties

2. Input data Lead plug rubber bearing berdasarkan spesifikasi Gedung

eksisting.

Gambar 3.10. Pemodelan Lead plug rubber bearing


71


3. Kemudian dilakukan Input data Directional properties yang meliputi U1

dalam arah vertikal dan U2 – U3 dalam arah horizontal permukaan

seismic isolation.

Gambar 3.11. Input directional properties Lead plug rubber bearing


72


4. Setelah dilakukan input data untuk Lead plug rubber bearing,

selanjutnya dilakukan input data untuk Natural rubber bearing.

Gambar 3.12. Pemodelan Natural rubber bearing

5. Kemudian dilakukan Input data Directional properties untuk Natural

rubber bearing.

Gambar 3.13. Input directional properties Natural rubber bearing arah U1


73


Gambar 3.14. Input directional properties Natural rubber bearing arah U2-

U3

Perhitungan gaya gempa dilakukan dengan analisa dinamik, yaitu

dengan analisa ragam spektrum respons (Response spectrum analisys),

yakni dengan memberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana

pada suatu model Finite Element dari struktur dan dari situ ditentukan

respons struktur terhadap gempa rencana melalui superposisi dari respons

masing-masing ragamnya.

Pada pemodelan Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan

Pemukiman ini, gaya gempa yang dimodelkan berada pada zona 6 wilayah

gempa dan kondisi tanahnya adalah tanah lunak. Analisa ragam spektrum

respons ini digunakan untuk analisa kedua pemodelan gedung. Berikut

adalah gambar input data gempa dengan SAP 2000 v.14:


74


Gambar 3.15. Input data Response spectrum

Hasil dari analisa ini kemudian digunakan untuk melakukan analisa

terhadap tahanan lateral pondasi dengan membandingkan besarnya momen,

reaksi tanah, lendutan dan putaran sudut yang terjadi di sepanjang tiang

pondasi. Secara teori dapat dirumus dengan:

Lendutan:

[� = 7O × f × � P × �P

Putaran sudut:

w� = 7� ×f × � P × �P

Momen:

(� = 7i × f ×

Reaksi tanah:

[� = 7P × f


75


Dimana:

H = Beban lateral

T = Faktor kekakuan

Fs = Koefisien putaran sudut

Fy = Koefisien lendutan

Fm = Koefisien momen

Fp = Koefisien reaksi tanah

Sebelum running program, terlebih dahulu dilakukan pemodelan tanah

sebagai perletakan pegas sejarak 1 m di sepanjang tiang pondasi. Nilai kh

ditentukan dari data tanah Standard penetration test (N-SPT) yang diplot

kedalam grafik kh.

Untuk mendapatkan nilai kh disain, harus dikalikan dengan Reduction

factor akibat gaya lateral yang bekerja pada pondasi, dimana:

�<�o�jo� = �< × 6j × 6%S × 6� Dimana:

6j : Side-by-side reduction factor

6%S : Line-by-line reduction factor untuk Leaing pile

6� : Skewed reduction factor

6� = W6%: × (cos w): + 6j: × (sinw):

Langkah terakhir adalah dengan melakukan analisa perbandingan

antara struktur yang terisolasi dengan struktur dengan perletakan terjepit

terhadap besarnya Lendutan, momen dan geser yang terjadi di sepanjang

tiang pondasi. Di sini akan diambil suatu kesimpulan seberapa efektifkah

pengaruh Seismic isolation ini terhadap perilaku lateral pondasi.



BAB 4

PEMBAHASAN

4.1. Pemodelan Struktur

Pemodelan struktur mengacu pada data eksisting Gedung Dinas

Prasarana Jalan, Tata Ruang dan Pemukiman Sumatera Barat, dimana

perletakan struktur dimodelkan dengan dua kondisi yaitu terjepit (fixed

based) dan perletakan dengan isolator (isolated based).

Struktur Gedung Dinas Prasarana Jalan Tata Ruang dan Pemukiman

Sumatera Barat ini terdiri dari 4 lantai dan 1 basement. Struktur

dimodelisasi sebagai portal ruang 3-D dengan 4 derajat kebebasan (degree

of freedom/ DOF) pada tiap nodal. Pelat lantai dimodelisasi sebagai

elemen Shell.

Jenis isolator yang digunakan adalah Lead plug rubber bearing dan

Natural rubber bearing. Lead plug rubber bearing berfungsi sebagai

damper yang ditempatkan pada tiap titik kolom terluar gedung, sedangkan

Natural rubber bearing berfungsi sebagai isolator yang ditempatkan pada

titik kolom bagian dalam gedung.

Gambar 4.1. Tampak pemodelan 3d


77


Gambar 4.2. Tampak samping pemodelan (yz)

Gambar 4.3. Tampak samping pemodelan (xz)

4.2. Analisa Struktur Gedung

4.2.1. Analisa Gempa Dinamik

Analisa dinamik yang digunakan adalah analisa ragam spektrum

respons, yakni dengan memberlakukan suatu spektrum respons gempa

rencana pada suatu model Finite Element dari struktur dan dari situ

ditentukan respons struktur terhadap gempa rencana melalui superposisi

dari respons masing-masing ragamnya. Jumlah ragam yang ditinjau tidak

boleh kurang dari 5. Pada dasarnya jumlah ragam yang ditinjau adalah

sedemikian rupa sehingga sudah mengandung paling sedikit 90% dari

energi gempa. Jumlah ragam struktur yang ditinjau adalah 15 ragam.

Kombinasi respons dari semua ragam yang berperan dilakukan dengan

metode complete quadratic combination (CQC) yaitu mengevaluasi

respons total maksimal dari tiap ragam respons yang terbesar.


78


Dalam analisa dinamik yang dilakukan, digunakan 15 pola ragam

getar dan partisipasi massa yang disumbangkan oleh masing-masing pola

getar dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 berikut :

Tabel 4.1. Mass Participation Factor (fixed based)

StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue

Text Unitless Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2 Mode 1 0,703 1,423 8,938 79,9 Mode 2 0,655 1,526 9,589 91,9 Mode 3 0,468 2,137 13,426 180,3 Mode 4 0,207 4,841 30,417 925,2 Mode 5 0,198 5,043 31,688 1004,1 Mode 6 0,156 6,403 40,229 1618,4 Mode 7 0,117 8,519 53,529 2865,3 Mode 8 0,106 9,423 59,209 3505,7 Mode 9 0,100 9,974 62,669 3927,4 Mode 10 0,096 10,409 65,404 4277,6 Mode 11 0,081 12,356 77,636 6027,3 Mode 12 0,070 14,316 89,951 8091,1 Mode 13 0,063 15,917 100,010 10002,0 Mode 14 0,031 32,633 205,040 42041,0 Mode 15 0,027 36,627 230,140 52963,0

Tabel 4.2. Mass Participation Factor (isolated based)

StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue

Text Unitless Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2 Mode 1 1,214 0,824 5,175 26,8 Mode 2 1,132 0,884 5,552 30,8 Mode 3 0,887 1,128 7,086 50,2 Mode 4 0,294 3,406 21,401 458,0 Mode 5 0,268 3,731 23,445 549,7 Mode 6 0,210 4,753 29,866 892,0 Mode 7 0,141 7,084 44,509 1981,1 Mode 8 0,138 7,269 45,672 2085,9 Mode 9 0,110 9,065 56,956 3243,9 Mode 10 0,106 9,408 59,112 3494,3 Mode 11 0,086 11,690 73,448 5394,5 Mode 12 0,082 12,226 76,821 5901,5 Mode 13 0,073 13,683 85,973 7391,3 Mode 14 0,062 16,022 100,670 10135,0 Mode 15 0,053 18,995 119,350 14245,0



Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang

sembarang terhadap struktur gedung maka pengaruh pembebanan gempa

dalam arah utama dianggap efektif 100% dan dianggap terjadi bersamaan

dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurusnya, tetapi

dengan efektifitas hanya 30%.

4.2.2. Displacement Pusat Massa dan Simpangan Antar Tingkat

Simpangan antar tingkat dari suatu titik pada suatu lantai

ditentukan sebagai simpangan horisontal titik tersebut relatif terhadap

titik yang sesuai pada lantai di bawahnya.

Hasil displacement pada pusat massa struktur dan nilai simpangan

antar lantai diperoleh setelah dilakukan analisis struktur untuk beban

gempa terkoreksi (beban gempa rencana). Tabel 4.3 ~ 4.6 di bawah ini

menunjukkan nilai displacement struktur pada setiap pusat massa

lantainya dan nilai simpangan antar lantai untuk beban gempa arah-X dan

arah-Y dengan satuan milimeter. tabel akan menampilkan perbandingan

antara struktur yang menggunakan Seismic Isolation dengan struktur

yang tidak menggunakan Seismic isolation.

Tabel 4.3. Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x

(mm)-(fixed based)

Lantai Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3

Text mm mm mm Radians Radians Radians

Atap 390 9,77 -10,81 -0,085 0,0003 0,0002 0,0003

4 264 8,304 -9,038 -0,081 0,0005 0,0003 0,0003

3 24 5,898 -6,083 0,068 0,0008 0,0006 0,0002

2 144 2,278 -2,271 -0,0415 0,0008 0,0007 0,0001


80


Tabel 4.4. Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x

(mm)-(isolated based)


Text mm Mm mm Radians Radians Radians

Atap 390 28,358 -25,916 -0,177 0,0003 0,0002 0,0009

4 264 26,869 -27,979 -0,172 0,0006 0,0004 0,0008

3 24 24,461 -20,371 -0.158 0,0011 0,0005 0,0007

2 144 20,721 -14,007 -0,131 0,0017 0,0012 0,0005

Base 9,437 -4,329 -0,074 0,0027 0,0036 0,0005

Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan

antar tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi

terjadinya peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah

kerusakan non-struktural dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan

antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung tersebut

akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi faktor skala.

Tabel 4.5. Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-

y (mm)-(fixed based)


Text mm mm mm Radians Radians Radians

Atap 390 2,478 31,849 0,071 -0,0011 0,0001 0,0001

4 264 1,932 25,565 0,067 -0,0018 0,0001 0,0001

3 24 1,179 16,309 0,055 -0,0023 0,0002 0,0001

2 144 0,414 6,052 0,032 -0,0021 0,0001 0,0001

Tabel 4.6. Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-y

(mm)-(isolated based)


Text mm Mm mm Radians Radians Radians

Atap 390 7,042 76,152 0,156 -0,0012 0,0001 0,0005

4 264 6,434 69,156 0,150 -0,0020 0,0001 0,0004

3 24 5,538 58,010 0,138 -0,0029 0,0002 0,0003

2 144 4,229 41,956 0,112 -0,0047 0,0003 0,0002

Base 1,729 14,298 0,063 -0,0080 0,0007 0,0002



Untuk perhitungan kinerja batas layan dan batas ultimit bangunan

ditentukan dari nilai terbesar dari simpangan antar tingkat yang terjadi di

tiap lantai bangunan. Tabel 4.7 ~ 4.10 menunjukkan rasio inter story-drift

(simpangan antar tingkat) yang didapat dari beban gempa arah-X dan

arah-Y.

Tabel 4.7. Rasio inter story drift-x (fixed based)

Lantai Joint U1 (X) ∆ (X)

Text Mm mm

Atap 390 9,77 0,00037

4 264 8,304 0,00060

3 24 5,898 0,00091

2 144 2,278 0,00057

Tabel 4.8. Rasio inter story drift-x (isolated based)

Lantai Joint U1 (X) ∆ (X)

Text Mm mm

Atap 390 28,358 0,00037

4 264 26,869 0,00060

3 24 24,461 0,00094

2 144 20,721 0,00282

Selanjutnya inter story-drift arah y akan dilampirkan dalam tabel di

bawah ini:

Tabel 4.9. Rasio inter story drift –y (fixed based)

Lantai Joint U2 (y) ∆ (X)

Text Mm mm

Atap 390 31,849 0,00157

4 264 25,565 0,00231

3 24 16,309 0,00256

2 144 6,052 0,00151


82


Tabel 4.10. Rasio inter story drift –y (isolated based)

Lantai Joint U2 (y) ∆ (X)

Text Mm mm

Atap 390 76,152 0,00175

4 264 69,156 0,00279

3 24 58,010 0,00401

2 144 41,956 0,00691

Dari hasil analisa simpangan akibat pembebanan gempa, diperoleh

hasil simpangan maksimum terjadi di lantai 3.

Untuk memenuhi kinerja batas layan struktur gedung, dimana

peretakan beton dan deformasi lateral yang berlebihan dapat dibatasi,

simpangan antartingkat (∆i) menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1.2 harus

memenuhi syarat:

ii hxR

03,0<∆ dan mmi 30<∆

Dengan R = faktor reduksi gempa dan hi = tinggi tingkat yang

bersangkutan.

Untuk ketinggian tingkat yang minimum (4000 mm, lantai tipikal),

maka batas simpangan antartingkat :

mm 46,1840005,603,0

<∆→×<∆ ii

Fixed based : ∆3 = 0,00256 x 4000 = 10,24 mm≤ 18,46 mm→ (Ok !)

Disamping kinerja batas layan diatas, untuk memenuhi kinerja

batas ultimit struktur gedung, simpangan antar tingkat (∆i) menurut SNI

03-1726-2002 Pasal 8.1.2 harus pula memenuhi syarat :

ii hx02,0<∆ , untuk hi = 4000 mm, maka ∆i ≤ 70 mm

∆i = (drift max) x ζ x hi , dengan ζ = 0,7 x R = 0,7 x 6,5 = 4,55

Fixed based : ∆3 = 0,00256 x 4,55 x 4000 = 46,59 mm≤ 70 mm→ (Ok !)



A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7K1

K3

KR1

KR2 KR2 KR2

K1 K1

K1K1K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1 K1 K1

K1 K1 K1 K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1

K1 K1

K1K1

K1 K1

K1 K1

K1K1K1

K1

K4K4

K4K4

K2

K2

K2 K2

K2

K2

K3

K3K3

KR1 KR1 KR1

A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7K1

K3

KR1

KR2 KR2 KR2

K1 K1

K1K1K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1 K1 K1

K1 K1 K1 K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1 K1

K1

K1 K1

K1K1

K1 K1

K1 K1

K1K1K1

K1

K4K4

K4K4

K2

K2

K2 K2

K2

K2

K3

K3K3

KR1 KR1 KR1

ARAH X

ARAH X

4.2.3. Reaksi Perletakan Pada Struktur

Berikut adalah denah peninjauan reaksi perletakan pada kolom

pinggir dan kolom tengah, sebagai perwakilan dari kolom-kolom yang

akan ditinjau.

Gambar 4.4. Koordinat peninjauan kolom pinggir (a) dan kolom

tengah (b).

A

R

A

H

Y

A

R

A

H

Y

Gambar (a)

Gambar (b)


84


Reaksi perletalan yang akan ditinjau adalah Gaya dalam geser,

Momen guling dan Gaya dalam normal yang terjadi pada perletakan,

untuk selanjutnya digunakan untuk menganalisa perilaku lateral pondasi.

1. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X

Kolom berada pada posisi sumbu x (0,0,0) dari hasil analisa

program SAP 2000 v14 diperoleh gaya yang terjadi pada

perletakan. Berikut adalah hasil analisanya:

Gambar 4.5. Perletakan kolom pinggir sumbu X

Berikut adalah nilai gaya dalam geser, momen guling dan

gaya dalam normal yang terjadi pada perletakan kolom pinggir

untuk kondisi struktur bangunan Fixed based dan Isolated based :

Tabel 4.11. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X (fixed

based)

Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

711 -43892 24016 75553 -73634 -34412 -2402

719 35682 22068 278996 -63225 -40961 1408

727 24474 32528 238083 -57568 -37753 -3164

735 -17998 -55237 215761 38244 -43608 -3966

743 -100590 -29647 -6073298 18799 -153883 -884

751 -17546 6369 -8570462 -49895 -45669 -884

758 -12521 5788 -8531406 -49544 -39121 -884

766 101589 9775 -4094586 -55264 123780 -884

711 719 727 735 743 751 758 766



Tabel 4.12. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X (isolated

based)



711 -16273 16125 235899 3901 2309 0 719 -15326 15819 370914 3827 3707 0 727 -13469 13907 296858 3364 3258 0 735 -12136 -11760 281190 -2845 2936 0 743 -31935 -12617 -5979907 -3052 7725 0 751 -9492 -5438 -8567886 1355 2296 0 758 -6303 -6019 -8508812 -1456 -1693 0 766 34716 -5169 -4127090 1894 -8398 0

2. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y

Kolom pinggir yang akan dianalisa berada pada posisi

sumbu y (57600,0,0) dari hasil analisa program SAP 2000 v14

diperoleh gaya yang terjadi pada perletakan.

Gambar 4.6. Perletakan kolom pinggir sumbu Y

Tabel 4.13. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y (fixed based)



766 101589 9775 -4094586 -55264 123780 -884

767 195611 13009 -8034321 -59481 246231 -884

768 201008 15122 -8169940 -62235 254137 -884

769 201544 15657 -8174696 -62931 256465 -884

770 202237 16217 -8196130 -63662 259567 -884

771 197517 17838 -7839086 -65774 255966 -884

772 105085 14391 -3928051 -61280 98245 -884

766 767 768 769 770 771 772


86


Tabel 4.14. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y (isolated based)



766 24715,93 7830,05 -4105952 1894,09 -8397,78 0

767 39505,79 9784,13 -8035957 2366,78 -14394,5 0

768 40557,94 10918,68 -8189890 2641,23 -14649 0

769 40405,65 11180,02 -8195856 2704,45 -14612,1 0

770 40408,16 11434,94 -8202708 2766,11 -14612,7 0

771 39217,44 12152,28 -7822296 2939,64 -14324,7 0

772 24699,19 10401,21 -3967817 2516,05 -4794,57 0

3. Reaksi perletakan kolom tengah Sumbu X

Kolom pinggir yang akan dianalisa berada pada posisi

sumbu x (14200,14200,0) dari hasil analisa program SAP 2000

v14 diperoleh gaya yang terjadi pada perletakan. Berikut adalah

hasil analisanya:

Gambar 4.7. Perletakan kolom tengah sumbu X

Tabel 4.15. Reaksi perletakan kolom tengah sumbu X (fixed based)



713 -210491 14109 -7716459 -63514 -295100 -884

721 -17359 10673 -15195352 -57764 -43433 -884

733 86993 38340 -16255639 -245736 100368 -2184

737 -20009 23793 -17808901 -223441 -51235 -2184

745 -21338 32816 -17898761 -232846 -62491 -2184

753 -116809 39015 -16364926 -241302 -177358 -2184

760 -10538 14420 -16784981 -60795 -37738 -884

768 201008 15122 -8169939 -62235 254136 -884

713 721 733 737 745 753 760 768



Tabel 4.16. Reaksi perletakan kolom tengah sumbu X (isolated based)



713 -61678 8632 -7736740 2088 14920 0

721 -10258 -6079 -15157957 2398 3508 0

733 24477 -10003 -16199169 -3421 -8371 0

737 -9262 -11619 -17773051 -3974 3168 0

745 -8993 -9174 -17872804 -3138 3076 0

753 -29831 11063 -16378220 3784 10202 0

760 -5834 10189 -16745429 3485 1995 0

768 60558 10919 -8208031 2641 -14649 0

4. Reaksi perletakan kolom tengah Sumbu Y

Kolom berada pada posisi sumbu y (43200,14200,0) dari

hasil analisa program SAP 2000 v14 diperoleh gaya yang terjadi

pada perletakan. Berikut adalah hasil analisanya:

Gambar 4.8. Perletakan kolom tengah sumbu y

Tabel 4.17. Reaksi perletakan kolom tengah sumbu Y (fixed based)



751 -17546 6369 -8570462 -49895 -45669 -884

752 -20992 12597 -16419297 -58012 -48692 -884

753 -116809 39015 -16364926 -241302 -186899 -2184

754 -239801 36442 -14345032 -238087 -343140 -2184

755 -242957 82967 -15637456 -296221 -353002 -2184

756 -235070 -19137 -13491891 -26459 -329316 -884

757 -129942 10178 -7073339 -54858 -193683 -884

751 752 753 754 755 756 757


88


D25-100

D25-100

D25

-10

0

D25

-10

0

22

0 - 2 m

2 - 24 m

A

A

A

A

Tabel 4.18. Reaksi perletakan kolom tengah sumbu Y (isolated based)



751 -9492 -5438 -8567886 1355 2296 0

752 -10231 8153 -16388624 2788 3499 0

753 -29831 11063 -16378220 3784 10202 0

754 -61738 10893 -14388279 3725 21115 0

755 -59405 21256 -15497923 7270 20316 0

756 -72010 -11640 -13433913 -3981 24627 0

757 -40975 5594 -7113447 1782 9912 0

4.3. Analisa Pondasi Struktur Gedung

Pondasi yang digunakan terdiri dari dua tipe, yaitu P2 dan P3. Pondasi

tipe P2 terdiri dari 2 pile pondasi dengan lebar pondasi 600 mm dan

kedalaman pondasi hingga tanah keras adalah 24 m.

4.3.1. Pemodelan pondasi

Gambar 4.9 dan gambar 4.10 berikut mengilustrasikan

pemodelan struktur pondasi tiang.

Gambar 4.9. Pondasi tipe P3



A

A

A

A

D22-100

D22-100

D2

2-1

00

D2

2-1

00

11

0 - 2 m

2 - 24 m

Gambar 4.10. Pondasi tipe P2

Dari gambar pemodelan di atas dapat diketahui bahwa kedalam

tanah keras berada pada kedalaman 24 m dari elevasi muka tanah.

Untuk pemodelan lebih lanjut pada program SAP 2000 v.14,

reaksi tanah akan dimodelkan sebagai pegas (spring) dengan jarak

antar pegas sejauh 1 m. nilai kekakuan lateral tanah kh (Coefficient of

lateral reaction of soil) akan diinput ke dalam analisis program.

Nilai kh akan sangat dipengaruhi oleh faktor reduksi (Side-by-side

reduction factor, Line-by-line reduction factor and skewed reduction

factor) yang ditentukan akibat arah gaya lateral yang bekerja pada

pondasi berdasarkan letak masing-masing pondasi.

4.3.2. Pengolahan Data Tanah

Data tanah yang akan digunakan dalam pemodelan pondasi

adalah data Standar Penetration Test, yang nantinya akan

menghasilkan Nilai jumlah jatuhan dari SPT (N-SPT) untuk diinput

ke dalam grafik penentuan nilai kh dengan menggunakan Boring

hole.


90


Data tanah adalah hasil test lapangan dari Gedung Dinas

Prasarana Jalan, Tata Ruang dan Pemukiman Sumatera Barat.

Berikut adalah data N-SPT dari Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata

Ruang dan Pemukiman Sumatera Barat.

Tabel 4.19. Data Standard penetration Test E

leva

si

Ked

alam

an

Penampang Tanah Nilai

Klasifikasi warna Keterangan N-SPT

Material

1 + 00 1 Top Soil

Coklet muda

Timbunan 5

2 + 00 2

SM

9

3 + 00 3 (Silty sand) 15

4 + 00 4 Pasir kelanauan 20

5 + 00 5 22

6 + 00 6

SW

(Well graded sand) 24

7 + 00 7 Pasir bergradasi baik 17

8 + 00 8 10

9 + 00 9 ML 9

10 + 00 10

CL

9

11 + 00 11

Abu-abu

9

12 + 00 12 9

13 + 00 13 7

14 + 00 14 (Lean clay) 4

15 + 00 15 Lempung tipis 5

16 + 00 16 6

17 + 00 17

CL

5

18 + 00 18 4

19 + 00 19 5

20 + 00 20 6

21 + 00 21 8

22 + 00 22

ML

(Sandy silt) 10

23 + 00 23 Lanau kepasiran 38

24 + 00 24 60



Nilai kh untuk masing-masing kedalaman ditentukan dari grafik boring

hole. Berikut adalah contoh penentuan nilai kh untuk kedalaman 1 m

dengan nilai N-SPT adalah 5.

Gambar 4.11. Grafik penentuan nilai kh

Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa nilai kh untuk N-SPT 5 adalah

1,0 kg/cm3. Untuk perhitungan kh disain harus dikalikan dengan

Coefficient of Reduction Factor.

�<�o�jo� = �< × 6j × 6%S × 6� Dimana:

6j : Side-by-side reduction factor

6%S : Line-by-line reduction factor untuk Leaing pile

6� : Skewed reduction factor

6� = W6%: × (cos w): + 6j: × (sinw):


92


Berikut adalah perhitungan Coefficient of Reduction Factor untuk

pondasi tipe P2 dan P3:

1. Pondasi tipe P2

Dari detil gambar ponasi diketahui jarak antar tiang (s) adalah 1800

mm dan diameter tiang (b) adalah 600 mm, maka: \& = 1800

600= 3

a. Side-by-side reduction factor.

Gambar 4.12. Grafik group pile efficiency untuk Side-by-side reduction

factor pondasi P2.

Dari grafik di atas diperoleh nilai koefisien untuk Side-by-side

reduction factor adalah 0,93. Selanjutnya tentukan nilai

koefisien untuk Line-by-line reduction factor dengan grafik di

bawah ini.

0,93



b. Line-by-line reduction factor for leading pile

Gambar 4.13. Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line reduction

factor for leading pile.

Dari grafik di atas diperoleh nilai koefisien untuk Line-by-line

reduction factor for leading pile adalah 0,94.

c. Line-by-line reduction factor for trailing pile

Gambar 4.14. Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line

reduction factor for trailing pile

0,94

0,74


94


Dari grafik di atas diperoleh nilai koefisien untuk Line-by-line

reduction factor for trailing pile adalah 0,74.

d. Skewed reduction factor

Karena tidak adanya tiang yang letaknya saling diagonal maka

tidak ada Skewed reduction factor.

2. Pondasi tipe P3

a. Side-by-side reduction factor

Jarak antar tiang dan dimensi tiang sama dengan pondasi tipe P2

maka nilai Side-by-side reduction factor adalah 0,93.

b. Line-by-line reduction factor for leading pile


maka nilai Line-by-line reduction factor for leading pile adalah

0,94.

c. Line-by-line reduction factor for trailing pile


maka nilai Line-by-line reduction factor for trailing pile adalah

0,74.

d. Skewed reduction factor for leading pile

6� = W6%: × (cos w): + 6j: × (sinw):

= �0,94: × (cos 130): + 0,93: × (sin 130):

= 0,934

e. Skewed reduction factor for trailing pile

6� = W6%: × (cos w): + 6j: × (sinw):

= �0,74: × (cos 130): + 0,93: × (sin 130):

= 0,856



Berikut adalah nilai kh disain untuk pondasi tipe P2:

Tabel 4.20. Standard penetration Test disain pondasi P2

Ele

vasi

(m

)

Ked

alam

an Coefficient Reduction Factor Nilai

Nilai kh

Nilai kh Nilai

kh

Side-by-side

Line-by-line

Line-by-line

N-SPT kg/cm3 Leading Trailing

Leading pile

Trailing pile

kg/cm3 kg/cm3 kg/cm3

1 + 00 1 0,93 0,94 0,74 5 1,00 0,874 0,688

2 + 00 2 0,93 0,94 0,74 9 1,95 1,705 1,342

3 + 00 3 0,93 0,94 0,74 15 2,80 2,448 1,927

4 + 00 4 0,93 0,94 0,74 20 3,90 3,409 2,684

5 + 00 5 0,93 0,94 0,74 22 4,40 3,846 3,028

6 + 00 6 0,93 0,94 0,74 24 4,80 4,196 3,303

7 + 00 7 0,93 0,94 0,74 17 3,20 2,797 2,202

8 + 00 8 0,93 0,94 0,74 10 2,00 1,748 1,376

9 + 00 9 0,93 0,94 0,74 9 1,95 1,705 1,342

10 + 00 10 0,93 0,94 0,74 9 1,95 1,705 1,342

11 + 00 11 0,93 0,94 0,74 9 1,95 1,705 1,342

12 + 00 12 0,93 0,94 0,74 9 1,95 1,705 1,342

13 + 00 13 0,93 0,94 0,74 7 1,40 1,224 0,963

14 + 00 14 0,93 0,94 0,74 4 0,72 0,629 0,496

15 + 00 15 0,93 0,94 0,74 5 1,00 0,874 0,688

16 + 00 16 0,93 0,94 0,74 6 1,20 1,049 0,826

17 + 00 17 0,93 0,94 0,74 5 1,00 0,874 0,688

18 + 00 18 0,93 0,94 0,74 4 0,72 0,629 0,496

19 + 00 19 0,93 0,94 0,74 5 1,00 0,874 0,688

20 + 00 20 0,93 0,94 0,74 6 1,20 1,049 0,826

21 + 00 21 0,93 0,94 0,74 8 1,70 1,486 1,170

22 + 00 22 0,93 0,94 0,74 10 2,00 1,748 1,376

23 + 00 23 0,93 0,94 0,74 38 6,50 5,682 4,473

24 + 00 24 0,93 0,94 0,74 60 10,50 9,179 7,226


96


Berikut adalah nilai kh disain untuk pondasi tipe P3:

Tabel 4.21. Standard penetration Test disain pondasi P3 E

leva

si (

m) Coefficient Reduction Factor Nilai

Nilai kh

Nilai kh Nilai kh

Side-by-side

Line-by-line

Line-by-line

Skewed Skewed N-

SPT kg/cm3 Leading Trailing

Leading pile

Trailing pile

Leading Trailing kg/cm3 kg/cm3

1 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 5 1,00 0,817 0,589

2 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 9 1,95 1,592 1,149

3 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 15 2,80 2,286 1,649

4 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 20 3,90 3,184 2,297

5 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 22 4,40 3,593 2,592

6 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 24 4,80 3,919 2,828

7 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 17 3,20 2,613 1,885

8 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 10 2,00 1,633 1,178

9 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 9 1,95 1,592 1,149

10 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 9 1,95 1,592 1,149

11 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 9 1,95 1,592 1,149

12 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 9 1,95 1,592 1,149

13 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 7 1,40 1,143 0,825

14 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 4 0,72 0,588 0,424

15 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 5 1,00 0,817 0,589

16 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 6 1,20 0,980 0,707

17 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 5 1,00 0,817 0,589

18 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 4 0,72 0,588 0,424

19 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 5 1,00 0,817 0,589

20 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 6 1,20 0,980 0,707

21 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 8 1,70 1,388 1,001

22 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 10 2,00 1,633 1,178

23 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 38 6,50 5,307 3,829

24 + 00 0,93 0,94 0,74 0,934 0,856 60 10,50 8,573 6,186



4.3.3. Analisa pondasi dengan SAP 2000 v. 14

1. Gaya dalam pondasi akibat reaksi pada kolom pinggir sumbu X

Pada kolom pinggir akan dianalisa besarnya Momen, Geser

dan lendutan yang terjadi pada kolom dengan gaya lateral yang

paling besar, yaitu pada titik 766. Berikut adalah contoh hasil analisa

perilaku lateral pondasi dengan SAP 2000 v.14 untuk titik 766:

Gambar 4.15. Diagram momen, geser dan deformation shape pada

kolom 766.


98


Gambar di atas menunjukan besarnya momen, geser dan

lendutan yang terjadi pada kolom 766 dimana nilai lendutan dalam

satuan mm. Warna merah menunjukan reaksi bernilai positif

sedangkan warna kuning menunjukan reaksi bernilai negatif. Untuk

penjabaran lebih lanjut akan dilampirkan dalam tabel berikut:

Tabel 4.22. Gaya dalam kolom pinggir sumbu X (fixed based)

Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi

(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 -85003,78 47557,20 10,2123

1 + 00 1 -49335,88 47557,20 7,7050

2 + 00 2 -1778,68 29541,62 4,6504

3 + 00 3 27762,94 8517,15 2,2870

4 + 00 4 36280,09 -5694,69 0,7658

5 + 00 5 30585,41 -11441,34 -0,0178

6 + 00 6 19144,06 -10088,97 -0,3003

7 + 00 7 9055,09 -5718,25 -0,3209

8 + 00 8 3336,84 -2746,96 -0,2464

9 + 00 9 589,88 -1306,28 -0,1567

10 + 00 10 -716,40 -398,45 -0,0818

11 + 00 11 -1114,86 83,84 -0,0302

12 + 00 12 -1031,01 266,02 0,0000

13 + 00 13 -764,99 267,96 0,0144

14 + 00 14 -497,03 205,26 0,0189

15 + 00 15 -291,77 162,15 0,0179

16 + 00 16 -129,62 105,44 0,0143

17 + 00 17 -24,18 51,09 0,0100

18 + 00 18 26,91 19,14 0,0062

19 + 00 19 46,04 4,70 0,0033

20 + 00 20 50,74 -6,11 0,0013

21 + 00 21 44,63 -11,62 0,0002

22 + 00 22 33,01 -13,42 -0,0003

23 + 00 23 7,13 -7,13 -0,0004

24 + 00 24 0,00 7,13 -0,0003



Tabel 4.23. Gaya dalam kolom pinggir sumbu X (isolated based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 -27000,62 16242,38 -5,40027

1 + 00 1 -16838,83 16242,38 -4,07440

2 + 00 2 -596,45 10087,68 -2,45911

3 + 00 3 9491,23 2905,93 -1,20935

4 + 00 4 12397,16 -1947,92 -0,40497

5 + 00 5 10449,24 -3909,75 0,00943

6 + 00 6 6539,49 -3446,86 0,15881

7 + 00 7 3092,63 -1953,31 0,16972

8 + 00 8 1139,33 -938,20 0,13028

9 + 00 9 201,13 -446,07 0,08286

10 + 00 10 -244,94 -135,99 0,04328

11 + 00 11 -380,94 28,71 0,01596

12 + 00 12 -352,22 90,91 -0,00001

13 + 00 13 -261,31 91,55 -0,00763

14 + 00 14 -169,77 70,12 -0,01000

15 + 00 15 -99,65 55,39 -0,00947

16 + 00 16 -44,26 36,01 -0,00755

17 + 00 17 -8,25 17,45 -0,00528

18 + 00 18 9,20 6,53 -0,00326

19 + 00 19 15,73 1,60 -0,00173

20 + 00 20 17,33 -2,09 -0,00070

21 + 00 21 15,25 -3,97 -0,00011

22 + 00 22 11,27 -4,58 0,00015

23 + 00 23 2,44 -2,44 0,00020

24 + 00 24 0,00 2,44 0,00014

Dari hasil analisa di atas dapat diketahui bahwa gaya dalam

yang bekerja pada tiang jauh lebih kecil untuk struktur yang

menggunakan Seismic isolation. Sedangkan pada struktur Fixed

based bekerja gaya dalam yang cukup besar, yaitu momen -

85003,78 Kgm, geser 45557,20 Kg dan lendutan -5,40 mm.


100


2. Gaya dalam pondasi akibat reaksi pada kolom pinggir sumbu Y

Pada kolom pinggir akan dianalisa besarnya Momen, Geser

dan lendutan yang terjadi pada kolom dengan gaya lateral yang

paling besar, yaitu pada titik 770. Berikut adalah contoh hasil analisa

perilaku lateral pondasi dengan SAP 2000 v.14 untuk titik 770:


kolom 770.




lendutan yang terjadi pada kolom 770 dimana nilai lendutan

dalam satuan mm. Warna merah menunjukan reaksi bernilai

positif sedangkan warna kuning menunjukan reaksi bernilai

negatif. Untuk penjabaran lebih lanjut akan dilampirkan dalam

tabel berikut:

Tabel 4.24. Gaya dalam kolom pinggir sumbu Y (fixed based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 -169261,90 94687,94 16,9426

1 + 00 1 -98245,94 94687,94 12,7829

2 + 00 2 -3558,00 58821,00 7,7151

3 + 00 3 55262,99 16962,40 3,7942

4 + 00 4 72225,39 -11333,81 1,2705

5 + 00 5 60891,58 -22776,86 -0,0296

6 + 00 6 38114,72 -20085,77 -0,4982

7 + 00 7 18028,95 -11384,72 -0,5325

8 + 00 8 6644,23 -5469,26 -0,4087

9 + 00 9 1174,97 -2600,95 -0,2600

10 + 00 10 -1425,98 -793,47 -0,1358

11 + 00 11 -2219,46 166,82 -0,0501

12 + 00 12 -2052,64 529,57 0,0000

13 + 00 13 -1523,07 533,47 0,0239

14 + 00 14 -989,60 408,66 0,0314

15 + 00 15 -580,93 322,83 0,0297

16 + 00 16 -258,10 209,94 0,0237

17 + 00 17 -48,16 101,72 0,0165

18 + 00 18 53,56 38,10 0,0102

19 + 00 19 91,66 9,35 0,0054

20 + 00 20 101,02 -12,16 0,0022

21 + 00 21 88,85 -23,14 0,0003

22 + 00 22 65,71 -26,71 -0,0005

23 + 00 23 39,00 -24,80 -0,0006

24 + 00 24 14,20 -14,20 -0,0004


102


Tabel 4.25. Gaya dalam kolom pinggir sumbu Y (isolated based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 -28528,97 28273,33 11,9465

1 + 00 1 -19323,98 28273,33 9,0135

2 + 00 2 -1050,65 17561,75 5,4401

3 + 00 3 16511,10 5061,72 2,6754

4 + 00 4 21572,82 -3387,40 0,8959

5 + 00 5 18185,42 -6803,34 -0,0209

6 + 00 6 11382,08 -5998,72 -0,3513

7 + 00 7 5383,37 -3399,77 -0,3754

8 + 00 8 1983,60 -1633,11 -0,2882

9 + 00 9 350,48 -776,56 -0,1833

10 + 00 10 -426,07 -236,83 -0,0957

11 + 00 11 -662,90 49,90 -0,0353

12 + 00 12 -613,01 158,19 0,0000

13 + 00 13 -454,82 159,32 0,0169

14 + 00 14 -295,50 122,04 0,0221

15 + 00 15 -173,46 96,40 0,0209

16 + 00 16 -77,06 62,69 0,0167

17 + 00 17 -14,37 30,37 0,0117

18 + 00 18 16,00 11,38 0,0072

19 + 00 19 27,38 2,79 0,0038

20 + 00 20 30,17 -3,63 0,0015

21 + 00 21 26,53 -6,91 0,0002

22 + 00 22 19,62 -7,98 -0,0003

23 + 00 23 11,65 -7,40 -0,0004

24 + 00 24 4,24 -4,24 -0,0003




based bekerja gaya dalam yang cukup besar, yaitu momen -

169261,90 Kgm, geser 94687,94 Kg dan lendutan 16,94 mm.



3. Gaya dalam pondasi akibat reaksi pada kolom tengah sumbu X

Pada kolom tengah sumbu X akan dianalisa besarnya Momen,

Geser dan lendutan yang terjadi pada kolom dengan gaya lateral

yang paling besar, yaitu pada titik 713. Berikut adalah contoh hasil

analisa perilaku lateral pondasi dengan SAP 2000 v.14 untuk titik

713.


kolom 713.


104







tabel berikut:

Tabel 4.26. Gaya dalam kolom tengah sumbu X (fixed based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 98352,81 -97822,3 -15,08340

1 + 00 1 72836,13 97822,25 -9,24615

2 + 00 2 41488,62 -31347,5 3,90352

3 + 00 3 16355,50 -25133,1 4,22069

4 + 00 4 870,89 -15484,6 2,98223

5 + 00 5 -5118,30 -5989,19 1,56173

6 + 00 6 -5496,18 -377,89 0,53273

7 + 00 7 -3786,32 1709,86 -0,03239

8 + 00 8 -2161,09 1625,23 -0,26111

9 + 00 9 -957,03 1204,06 -0,29371

10 + 00 10 -220,56 736,47 -0,23636

11 + 00 11 139,62 360,19 -0,15531

12 + 00 12 252,56 112,94 -0,08389

13 + 00 13 231,95 -20,61 -0,03338

14 + 00 14 173,18 -58,77 -0,00300

15 + 00 15 112,65 -60,53 0,01206

16 + 00 16 61,98 -50,67 0,01703

17 + 00 17 28,00 -33,98 0,01632

18 + 00 18 7,35 -20,65 0,01299

19 + 00 19 -5,66 -13,01 0,00892

20 + 00 20 -11,38 -5,72 0,00527

21 + 00 21 -11,94 -0,56 0,00258

22 + 00 22 -8,92 3,02 0,00090

23 + 00 23 -4,44 4,48 -0,00001

24 + 00 24 0,00 4,44 -0,00052



Tabel 4.27. Gaya dalam kolom tengah sumbu X (isolated based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 25677,15 -28563,27 -4,41661

1 + 00 1 21308,58 28563,27 -0,04619

2 + 00 2 12137,62 -9170,96 1,14203

3 + 00 3 4784,78 -7352,84 1,23480

4 + 00 4 254,70 -4530,08 0,87247

5 + 00 5 -1497,43 -1752,13 0,45689

6 + 00 6 -1607,96 -110,52 0,15585

7 + 00 7 -1107,71 500,24 -0,00948

8 + 00 8 -632,24 475,48 -0,07639

9 + 00 9 -279,98 352,26 -0,08593

10 + 00 10 -64,52 215,46 -0,06915

11 + 00 11 40,85 105,37 -0,04544

12 + 00 12 73,89 33,04 -0,02454

13 + 00 13 67,86 -6,03 -0,00977

14 + 00 14 50,67 -17,19 -0,00088

15 + 00 15 32,96 -17,71 0,00353

16 + 00 16 18,13 -14,83 0,00498

17 + 00 17 8,19 -9,94 0,00478

18 + 00 18 2,15 -6,04 0,00380

19 + 00 19 -1,66 -3,81 0,00261

20 + 00 20 -3,33 -1,67 0,00154

21 + 00 21 -3,49 -0,16 0,00075

22 + 00 22 -2,61 0,88 0,00026

23 + 00 23 -1,30 1,31 0,00000

24 + 00 24 0,00 1,30 -0,00015




based bekerja gaya dalam yang cukup besar, yaitu momen

98352,81 Kgm, geser -97822,3 Kg dan lendutan -15,08 mm.


106


4. Gaya dalam pondasi akibat reaksi pada kolom tengah sumbu Y

Pada kolom tengah sumbu Y akan dianalisa besarnya Momen,

Geser dan lendutan yang terjadi pada kolom dengan gaya lateral

yang paling besar, yaitu pada titik 755. Berikut adalah contoh hasil

analisa perilaku lateral pondasi dengan SAP 2000 v.14 untuk titik

755.


kolom 755.








tabel berikut:

Tabel 4.28. Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (fixed based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 110456,22 -110621,66 -17,4096

1 + 00 1 83131,68 110621,66 -10,6619

2 + 00 2 47435,88 -35695,80 4,4158

3 + 00 3 18770,10 -28665,78 4,7997

4 + 00 4 1076,49 -17693,61 3,3994

5 + 00 5 -5793,34 -6869,83 1,7842

6 + 00 6 -6252,52 -459,18 0,6115

7 + 00 7 -4315,41 1937,10 -0,0338

8 + 00 8 -2466,65 1848,77 -0,2958

9 + 00 9 -1094,93 1371,71 -0,3339

10 + 00 10 -254,77 840,16 -0,2691

11 + 00 11 156,90 411,67 -0,1771

12 + 00 12 286,63 129,73 -0,0958

13 + 00 13 263,78 -22,85 -0,0383

14 + 00 14 197,17 -66,61 -0,0036

15 + 00 15 128,42 -68,75 0,0136

16 + 00 16 70,78 -57,64 0,0193

17 + 00 17 32,07 -38,71 0,0186

18 + 00 18 8,52 -23,55 0,0148

19 + 00 19 -6,35 -14,86 0,0102

20 + 00 20 -12,90 -6,56 0,0060

21 + 00 21 -13,57 -0,67 0,0029

22 + 00 22 -10,15 3,42 0,0010

23 + 00 23 -5,06 5,09 0,0000

24 + 00 24 0,00 5,06 -0,0006


108


Tabel 4.29. Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (isolated based)


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg)

Lendutan (mm)

0+ 00 0 28810,02 -33809,6 -5,18471

1 + 00 1 24956,80 33809,61 -3,19561

2 + 00 2 14241,87 -10714,9 1,32508

3 + 00 3 5636,47 -8605,4 1,44065

4 + 00 4 324,41 -5312,07 1,02047

5 + 00 5 -1738,48 -2062,89 0,53566

6 + 00 6 -1876,75 -138,27 0,18361

7 + 00 7 -1295,43 581,32 -0,01010

8 + 00 8 -740,51 554,92 -0,08875

9 + 00 9 -328,75 411,76 -0,10022

10 + 00 10 -76,53 252,22 -0,08079

11 + 00 11 47,07 123,6 -0,05317

12 + 00 12 86,02 38,96 -0,02877

13 + 00 13 79,17 -6,85 -0,01150

14 + 00 14 59,18 -19,99 -0,00109

15 + 00 15 38,55 -20,63 0,00408

16 + 00 16 21,25 -17,3 0,00580

17 + 00 17 9,63 -11,62 0,00557

18 + 00 18 2,56 -7,07 0,00444

19 + 00 19 -1,90 -4,46 0,00305

20 + 00 20 -3,87 -1,97 0,00181

21 + 00 21 -4,07 -0,2 0,00088

22 + 00 22 -3,05 1,03 0,00031

23 + 00 23 -1,52 1,53 0,00000

24 + 00 24 0,00 1,52 -0,00018




based bekerja gaya dalam yang cukup besar, yaitu momen

110456,22 Kgm, geser -110621,66 Kg dan lendutan -17,41 mm.



4.4. Analisa Hasil

Setelah melakukan perbandingan terhadap hasil perilaku lateral

pondasi akibat gaya gempa yang bekerja pada struktur, dapat diketahui

bahwa penggunaan Seismic isolation sebagai isolator sangat berpengaruh

pada pondasi. Isolator yang digunakan (Lead plug rubber bearing dan

Natural rubber bearing) mengurangi gaya dalam momen, geser dan

lendutan hingga 80% jika dibandingkan dengan gaya dalam yang bekerja

pada struktur dengan kondisi Fixed based. Untuk kondisi perletakan Fixed

based, dengan jumlah tiang yang sama menghasilkan gaya dalam momen

yang sangat besar. Berikut adalah gaya dalam momen, geser dan lendutan

maksimum yang bekerja pada pondasi:

Tabel 4.30. Perilaku lateral pondasi maksimum (Fixed based)

Posisi Perilaku Lateral Pondasi

Momen (Kgm) Geser (kg) Lendutan (mm)

Kolom luar arah X -85003,78 47557,20 10,2123

Kolom luar arah Y -169261,90 94687,94 16,9426

Kolom dalam arah X 98352,81 -97822,3 -15,08340

Kolom dalam arah Y 110456,22 -110621,66 -17,4096

Pada perencaan pondasi tiang sendiri terdapat batasan-batasan yang

harus dipenuhi terkait dengan Bending momen yang terdiri dari: Crack dan

Ultimate, serta Allowable axial load. Momen ataupun geser yang terjadi

tidak boleh melebihi batasan tersebut. Berikut adalah daftar batasan Bending

momen dan Allowable axial load berdasarkan jenis dan diameter pondasi:

Tabel 4.31. Klasifikasi spun pile

Outside Wall

Class

Cross Unit Length Bending Moment Allowable

Diameter Thickness Section Weight (L) Crack Ultimate Aksial Load

(mm) (mm) (Cm²) (Kg/m) (m) (Kgm) (Kgm) (Kg)

600 100

A1

1571 393

6-16 17000 25500 252700

A2 19000 28500 249000

A3 22000 33000 243200

B 25000 45000 238300

C 29000 58000 229500

Sumber: WIKA Beton


110


A

A

A

A

0 - 2 m

2 - 24 m

Dari perbandingan kedua tabel di atas dapat diketahui bahwa momen

yang terjadi pada pondasi telah melebihi batasan ultimitnya. Artinya jika

momen yang besar tersebut bekerja pada tiang, maka tiang akan patah

karena momen yang bekerja mencapai 4 kali momen ultimit tiang. Untuk itu

diperlukan suatu analisa lebih lanjut terhadap struktur dengan kondisi Fixed

based agar diketahui jumlah tiang yang ideal agar dapat menahan gaya

momen yang terjadi. Berikut adalah perencanaan terhadap pondasi pada

struktur dengan kondisi Fixed based, agar pondasi dapat menahan gaya

momen yang bekerja.

4.4.1. Perencanaan Pondasi untuk Kolom Pinggir pada Fixed Based

Structure

Agar momen yang terjadi tidak melebihi momen ultimit dari

tiang, maka direncanakanlah pondasi grup dengan data perencanaan

sebagai berikut:

Jumlah tiang : 9 tiang (3 x 3)

Dimensi tiang : 600 mm

Jarak antar tiang : 1800 mm

Kedalaman : 24 m

Gambar 4.19. Perencanaan pondasi untuk kolom pinggir



Dengan gaya lateral F1 yang bekerja sebesar 202237 kg dan

gaya lateral F2 yang bekerja sebesar 16217 kg, maka diperoleh

besarnya gaya dalam momen, geser dan lendutan yang terjadi di

sepanjang tiang sebagaimana yang terlampir pada tabel di bawah ini:

Tabel 4.32. Momen, geser dan lendutan yang bekerja pada kolom

pinggir


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg)

Lendutan (mm)

0+ 00 0 -24100,03 17452,43 9,0078

1 + 00 1 -11010,71 10493,95 7,9616

2 + 00 2 6021,87 6538,62 5,7490

3 + 00 3 7934,70 1912,84 3,4469

4 + 00 4 6711,79 -1222,91 1,6273

5 + 00 5 4211,36 -2500,43 0,4760

6 + 00 6 1997,92 -2213,44 -0,0948

7 + 00 7 739,86 -1258,05 -0,2892

8 + 00 8 133,94 -605,92 -0,2962

9 + 00 9 -155,09 -289,03 -0,2303

10 + 00 10 -244,04 -88,95 -0,1491

11 + 00 11 -226,43 17,61 -0,0794

12 + 00 12 -168,35 58,08 -0,0302

13 + 00 13 -109,55 58,8 -0,0005

14 + 00 14 -64,40 45,14 0,0142

15 + 00 15 -28,71 35,69 0,0190

16 + 00 16 -5,47 23,24 0,0181

17 + 00 17 5,82 11,29 0,0145

18 + 00 18 10,07 4,25 0,0102

19 + 00 19 11,13 1,07 0,0064

20 + 00 20 9,81 -1,32 0,0035

21 + 00 21 7,27 -2,54 0,0015

22 + 00 22 4,32 -2,95 0,0003

23 + 00 23 1,58 -2,74 -0,0002

24 + 00 24 0,00 -1,58 -0,0003


112


A

A

A

A

0 - 2 m

2 - 24 m

Dari hasil analisa di atas dapat disimpulkan bahwa untuk

perencanaan pondasi kolom pinggir dibutuhkan tiang grup yang

terdiri dari 9 tiang agar mampu menahan gaya lateral yang terjadi

pada pondasi. 9 tiang pada struktur dengan kondisi Fixed based ini

sebanding dengan 2 tiang dengan spesifikasi yang sama pada

struktur dengan kondisi Isolated based.

4.4.2. Perencanaan Pondasi untuk Kolom Tengah pada Fixed Based

Structure

Agar momen yang terjadi pada kolom tengah tidak melebihi

momen ultimit dari tiang, maka direncanakanlah pondasi grup

dengan data perencanaan sebagai berikut:

Jumlah tiang : 10 tiang (2 x 5)

Dimensi tiang : 600 mm

Jarak antar tiang : 1800 mm

Kedalaman : 24 m

Gambar 4.20. Perencanaan pondasi untuk kolom tengah



Dengan gaya lateral F1 yang bekerja sebesar -242957 kg dan

gaya lateral F2 yang bekerja sebesar 82967 kg, maka diperoleh

besarnya gaya dalam momen, geser dan lendutan yang terjadi di

sepanjang tiang sebagaimana yang terlampir pada tabel di bawah ini:

Tabel 4.33. Momen, geser dan lendutan yang bekerja pada kolom

tengah


(meter) Momen (Kgm)

Geser (Kg) Lendutan

(mm)

0+ 00 0 28812,31 -22168,71 -11,1667

1 + 00 1 14685,78 -13467,83 -9,9552

2 + 00 2 1217,95 -8480,80 -7,2486

3 + 00 3 -7262,85 -2604,22 -4,3790

4 + 00 4 -9867,07 1419,17 -2,0879

5 + 00 5 -8447,91 3100,97 -0,6266

6 + 00 6 -5346,94 2783,62 0,1048

7 + 00 7 -2563,32 1597,91 0,3590

8 + 00 8 -965,42 776,66 0,3730

9 + 00 9 -188,76 374,43 0,2923

10 + 00 10 185,67 118,75 0,1905

11 + 00 11 304,42 -18,61 0,1024

12 + 00 12 285,81 -71,80 0,0396

13 + 00 13 214,02 -74,01 0,0017

14 + 00 14 140,01 -57,26 -0,0174

15 + 00 15 82,75 -45,43 -0,0239

16 + 00 16 37,32 -29,71 -0,0228

17 + 00 17 7,61 -14,54 -0,0184

18 + 00 18 -6,93 -5,58 -0,0130

19 + 00 19 -12,51 -1,50 -0,0082

20 + 00 20 -14,01 1,58 -0,0045

21 + 00 21 -12,43 3,17 -0,0019

22 + 00 22 -9,25 3,73 -0,0005

23 + 00 23 -5,53 3,49 0,0002

24 + 00 24 -2,04 2,04 0,0003


114


Dari hasil analisa di atas dapat disimpulkan bahwa untuk

perencanaan pondasi kolom tengah dibutuhkan tiang grup yang terdiri dari

10 tiang agar mampu menahan gaya lateral yang terjadi pada pondasi. 10

tiang pada struktur dengan kondisi Fixed based ini sebanding dengan 3

tiang dengan spesifikasi yang sama pada struktur dengan kondisi Isolated

based.



BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

1.6. Kesimpulan

Dari hasil analisa perilaku pondasi akibat gaya gempa yang bekerja

pada Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan Pemukiman Sumatera

Barat yang dimodelkan pada dua kondisi (Isolated based dan Fixed based)

dapat disimpulkan bahwa:

1. Penggunaan Seismic isolation pada Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata

Ruang dan Pemukiman Sumatera Barat merupakan upaya perlindungan

terhadap struktur gedung dikarenakan kondisi wilayahnya yang berada

pada zona 6 gempa dan struktur tanahnya yang lunak dan berpasir.

2. Konsep dari penggunaan Seicmic isolation ini adalah memperkecil

deformasi yang terjadi pada struktur dengan mengizinkan terjadinya

deformasi pada perletakan.

3. Pemodelan gedung yang menggunakan Seismic isolation akan

menghasilkan simpangan antar tingkat (drift story) yang lebih kecil

jika dibandingkan dengan struktur dengan kondisi Fixed based.

4. Kinerja batas layan dan batas ultimit struktur gedung akan lebih aman

dengan adanya Seismic isolation, karena batasan ini berhubungan

dengan simpangan antar tingkat (drift story).

5. Kombinasi dari komponen Seismic isolation yang berbeda merupakan

salah satu cara untuk menggabungkan fungsi dari masing-masing sistem

sehingga menghasilkan kinerja yang maksimal pada suatu gedung. Pada

Gedung Dinas Prasarana Jalan, Tata Ruang dan Pemukiman Sumatera

Barat digunakan kombinasi Lead plug rubber bearing yang berfungsi

sebagai damper dan Natural rubber bearing yang berfungsi sebagai

isolator.


116


6. Momen, gaya geser dan lendutan yang terjadi pada struktur gedung

yang menggunakan Seismic isolation menjadi lebih kecil dibandingkan

dengan struktur Fixed based. Hal ini disebabkan oleh komponen Seismic

isolation yang daktail sehingga memungkinkan terjadinya penyerapan

energi yang. Kemampuanya untuk berdeformasi pun akan memperbesar

periode getar dan menghasilkan koefisien gempa yang kecil.

7. Seismic isolation tidak hanya berpengaruh terhadap struktur gedung

tetapi juga pada pondasi. Gaya dalam momen, gaya geser dan lendutan

disepanjang tiang menjadi jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan

struktur dengan kondisi Fixed based.

8. Perilaku lateral tiang tidak hanya dipengaruhi oleh sistem struktur dan

gaya yang bekerja tetapi juga dipengaruhi oleh jenis tanah. Jenis tanah

yang lunak dan berpasir mengindikasikan kecilnya nilai kekakuan lateral

dari tanah sehingga tahananya terhadap momen, geser dan lendutan akan

lebih kecil.

9. Untuk struktur gedung yang dimodelkan Fixed based, gaya dalam

momen maksimum yang terjadi pada tiang pinggir adalah -169261,90

Kgm dan pada tiang tengah adalah 110456,22 Kgm. Momen yang

terjadi ini melebihi batasan ultimit dari tiang yaitu 29000 Kgm, sehingga

diperlukan adanya tinjauan lebih lanjut.

10. Setelah dilakukan perencanaan ulang pondasi untuk struktur gedung

yang dimodelkan Fixed based, dibutuhkan 9 tiang untuk masing-masing

kolom pinggir dan 10 tiang untuk masing-masing kolom tengah agar

tidak terjadinya kegagalan pondasi akibat gaya gempa yang bekerja.

11. Seismic isolation akan sangat sesuai jika digunakan pada wilayah zona

gempa 6 dengan kondisi tanah yang lunak. Hal ini dapat dilihat dari

sedikitnya jumlah tiang pondasi yang dibutuhkan jika dibandingkan

dengan struktur Fixed based, yaitu 2 tiang untuk masing-masing kolom

pnggir dan 3 tiang untuk masing-masing kolom tengah.



1.7. Saran

1. Seismic isolation telah terbukti dapat meredam gaya gempa dan

memperkecil gaya dalam yang bekerja pada struktur dan pondasi.

Seharusnya alat kontrol pasif ini direncanakan untuk bangunan yang

melebihi 6 lantai pada wilayah Sumatera Barat, karena gedung 4 lantai

dengan perencanaan yang baik tanpa penggunaan Seismic isolation pun

sampai saat ini masih aman untuk wilayah Sumatera Barat.

2. Diharapkan bebarapa tahun kedepan masalah batasan tinggi gedung

akibat struktur tanah di Sumatera barat yang lunak dan berpasir, tidak

akan menjadi masalah lagi dengan adanya penggunaan Seismic isolation

ini.

3. Penggunaan dan penelitian lebih lanjut terhadap Seismic isolation akan

sangat diperlukan mengingat kondisi wilayah Indonesia yang berada

pada zona gempa, baik gempa tektonik maupun gempa vulkanik yang

sewaktu-waktu dapat terjadi hingga membawa kerusakan.

4. Diharapkan dalam perkuliahan adanya pembahasan lebih mendalam

terhadap teknologi-teknologi teknik sipil yang sebenarnya telah lama

dikembangkan di Negara lain salah satunya adalah Seismic isolation.

Agar para lulusan teknik sipil di Indonesia khususnya di Universitas

Indonesia dapat bersaing tidak hanya di kancah Nasiaonal tetapi juga

Internasional.



DAFTAR PUSTAKA

Baradar, Majid. 2003. Solve Seismic Design Problem. United State of Amerika.

Clough, Ray W, Joseph Penzien and Dines Ginting. 1982. Dinamika Struktur Jilid

I. Jakarta: Erlangga.

Elnashay, Amrs and Sarno, Luigi Di. 2008. Fundamental fo Earthquarke

Engineering. United Kingdom.

Neim Fazard, James M. Kelly. 1999. Design of Seismic Isolated Structure from

Theory to Practice. United State of Amerika.

Nipon Steel Corporation. Steel Sheet Piling Design Manual. Japan.

Paz, Mario. 1990. Dinamika Struktur. Jakarta: Erlangga.

Reese, Lymon C., Isenhower, William M., Wang, Shin Tower. 2006. Analysis and

Design of Shallow and Deep Foundations. United Stated of America.

Skinne, R.I, Robinson, W.H, Mc Verry, G.H. 1993. An Introduction To Seismic

Isolation. New Zealand.

Sumber: Proses Terjadinya Gempa Bumi http://id.shvoong.com/exact-

sciences/1855241-proses-terjadinya-gempa-bumi/#ixzz1Ij7r6YLO

Wiley, John. 2010. Seismic Analysis of Structure. Singapore.



U

S

B TRS

PENANGGUNG JAWAB PERUSAHAAN

DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI

PEKERJAAN PERENCANAAN GEDUNG DINAS PRASARANA JALAN, TATA RUANG DAN PEMUKIMAN

SUMATERA BARAT (PAKET 5)

MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK

PARAFTANGGALSTATUSNO.

CATATAN

REVISINO.GAMBARPROJECT

DIGAMBARDIPERIKSADISETUJUI

SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR

KONSULTAN PERENCANA STRUKTUR

Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS

UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA

Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT

P.T. Perentjana Djaja

P2 P2 P2 P2 P2 P2P2

P3 P3 P3 P3 P3

P3 P3 P3 P3 P3 P3

P2 P2

P2 P2

P2 P2

P2 P2

P2 P2

P2 P2P2 P2 P2 P2 P2 P2

P3 P3 P3 P3 P3 P3

P3 P3 P3 P3 P3 P3

P3 P3 P3 P3

A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7P2

P3



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI



MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

LL60F2

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50

F1NS50



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI

PEKERJAAN PERENCANAAN GEDUNG DINAS PRASARANA

JALAN, TATA RUANG DAN PEMUKIMAN


MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BG1 BG1 BG1 BG1 BG1 BG1 BG1


BG1 BG1 BG1 BG1 BG1 BG1

BG1 BG1 BG1 BG1




BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

BG

2

SD SD SD SD SD SD SD


SD SD SD SD

SD SD SD SD



BG1

BG1

BG

2



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BA1

B2

B2

B2

BA

1

BA

1

BA

1

B5

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1 S1

S1 S1 S1S1

B2

B1

S2

S2

S2 S2B1 B1

B1 B1 B1

B1 B1 B1

B1 B1

B1 B1

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1

B1B1

B1 B1

B1B1

B1 B1

B1 B1 B1

B2

B2B2B2B2B2B2B2

B2 B2 B2

BA1 BA1 BA1

B5 B5

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2B

2B

2

B2

B2

B2

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1B

A1 B

A1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B1



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BA1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

BA

2

B2

B2

B2 B2 B2

B2 B2

B2 B2 B2

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1 S1 S1

B1 BA

1

S2

S2

S2 S2 S2 S2B1 B1

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1

B1 B1 B1 B1 B1

B1 B1 B1 B1

B1B1B1B1

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1

B1 B1 B1

B1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2

B2 B2 B2 B2 B2 B2

B2

B2

B2

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1 BA

1B

A1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1

BA

1B

A1

BA

1

BA

1

BA

1 BA

1

BA

1

BA

1

B2

B2



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BA1

S1

B2

B1

B1

B2

B3

B3

B1 B3

B4

B4

B2

B2

B4

BA

2B

A2

BA

2 BA

2

B4

B4

B4

BA

2

B4

BA

2

B4

BA

1

BA

1

S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1 S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S1

S3

S1

S3

S3

S3

S3

S3

S3

S3

S3

S3

S3

S3

B2 B2 B2 B2 B2 B2

B1 B1 B1 B1 B1

B1 B1 B1 B1 B1 B3

B3B3B1 B1

B3B1 B1 B1 B1 B1 B3

B3 B3 B3 B3

B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2

BA1 BA1

B2

B2

B2

B2

B2

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

BA

1B

A1

BA

1B

A1

BA

1

B2

B2

B2

B2

B2

B2

BA

1B

A1

B2

B2

BA

1B

A1

BA

2B

A2

B4

B4

B2

B2

BA

1B

A1

BA

2B

A2

B4

B4

B2

B2

BA

1B

A1

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2B

A2

B1



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BA1

B4

B4

B4

B4

B4

B4

B4

B4

B3B3

BA

2

BA

2

BA

2B

A2

BA1

BA

2

BA

2

BA

2

BA

2B

A2

BA

2B

A2

BA1

S3

S3

S3

S3 S3 S3 S3 S3

S3

S3

S3 S3

S3 S3

S3 S3

S3 S3

S3S3

S3

S3

S3

S3

S3

B4

B4

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2B

A2

BA

2B

A2

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

B4

B4

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2B

A2

B4

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2

B4

B4

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2

B4

B4

B4

B4

B4

B4

BA

2B

A2

BA

2B

A2

BA

2B

A2

B4

B4

B4

B4

B4

B4

B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2

BA1 BA1 BA1

B3 B3B3B3 B3B3

B3 B3 B4 B4 B4 B3 B3

B3 B3 B3 B3

B3 B3 B3 B3B4 B4 B4

B3B3 B3B3B3 B3B3

B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2

BA1 BA1



U

S

B TRS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






BH3BH3 BH3

BH3BH3 BH3

BH

4

BH

4

BH

2

BH

2

BH

4

BH

4

BH

2

BH

2

BB

BB

BB

BB

BB

KA

KA

SA

BB

BB

BB

KA

KAKA

KA

A B C D E F G H

1

2

3

4

5

6

7

BH1 BH1 BH1

BH

4B

H4

BH

4B

H4

BH1BH1 BH1

BH3BH3 BH3

BH

2

BH

2

BH

2

BH

2

S4 S4 S4

S4 S4 S4



RS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI



MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






D22-100

D22-100

D2

2-1

00

D2

2-1

00

11

D22-100

LANTAI KERJA t=5cm

PASIR URUG t=10cm

SPUN PILE Ř600L=24m

0 - 2 m

2 - 24 m

D22-100

0 - 2 m

2 - 24 m

A

A

A

A



RS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI



MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR






D25-100

D25-100

D25

-10

0

D2

5-1

00

22

D25-100 LANTAI KERJA t=5cm

PASIR URUG t=10cmSPUN PILE Ř600L=24m

0 - 2 m

2 - 24 m

0 - 2 m

2 - 24 m

A

A

A

A



RS


DIPERIKSA

Ir. ASEP SYAEFUDIN

KONSULTAN MK

MENGETAHUI




MENYETUJUI

PEMBERI TUGAS

PROYEK


CATATAN



SKALAGAMBAR

JUDUL GAMBAR







analisa pengaruh seismic isolation …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20309213-s42828-analisa...

Documents