bidang struktur dan material -...

19

Upload: others

Post on 19-Jan-2021

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di
Page 2: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………………………………………………………….. i

SAMBUTAN………………………………………….............................................. iii

KOMITE ILMIAH ………………………………………….................................. v

DAFTAR ISI ……………………………………………......................................... vii

KEYNOTE SPEAKER

SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS ADALAH KEBUTUHAN…………………………… KS-1

PERAN ENERGI TERBARUKAN DALAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR DI

INDONESIA………………………………………………………………………………………….. KS-11

BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL

PEMANFAATAN STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA CAMPURAN BETON

NORMAL ……………………………………………………………………………………………. SM-1

PERENCANAAN BETON MUTU TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN

SUPERPLASTICIZER SULPHONAT DAN PENAMBAHAN FLY ASH ………………………… SM-9

ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG SRPMK TERHADAP BEBAN GEMPA

STATIK DAN DINAMIK DENGAN PERATURAN SNI 1726 2012 …………………………….. SM-19

EVALUASI SIMPANGAN STRUKTUR AKIBAT PENAMBAHAN LANTAI DENGAN

METODE ANALISIS STATIK DAN DINAMIK RESPONSE SPECTRUM (STUDI KASUS :

PEMBANGUNAN GEDUNG DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNTIRTA) …………………... SM-27

PENGARUH PENGURANGAN PENAMPANG TERHADAP KERUSAKAN RANGKA

BAJA…………………………………………………………………………………………………. SM-35

STUDI PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PENGGUNAAN MOMENT RESISTING FRAME

DAN ECCENTRICALLY BRACED FRAME PADA GEDUNG CDAST ………………………… SM-43

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT DRAMIX DAN PERAWATAN TERHADAP KUAT

TEKAN, KUAT TARIK DAN BIAYA BETON ……………………………………………………. SM-49

PENINGKATAN KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH DENGAN VARIASI UKURAN

BUTIR MAKSIMUM AGREGAT KASAR ………………………………………………………… SM-55

KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MENGGUNAKAN SERBUK BATU

BATA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN ……………………………………………. SM-63

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN

REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS SEMARANG …………. SM-71

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG

DENGAN DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR (KASUS GEDUNG 5 LANTAI

DENGAN PONDASI TIANG)………………………………………………………………………. SM-87

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON

BERTULANG DENGAN PEMODELAN PONDASI KAKU DAN FLEKSIBEL ………………… SM-101

Page 3: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana viii

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU DAN KINERJA STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN

KOLOM KOMPOSIT CONCRETE ENCASED DAN CONCRETE FILLED TUBE, SERTA NON

KOMPOSIT…………………………………………………………………………………………... SM-113

EVALUASI POTENSI ABU TERBANG SISA PEMBAKARAN ASPALT MIXING PLAN

(AMP) PT.HARAPAN JAYA BETON BALI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN

PORTLAND …………………………………………………………………………………………. SM-125

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN

REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS

SEMARANG…………...…………………………………………………………………………….. SM-135

ANALISIS PERILAKU HUBUNGAN PELAT-KOLOM TEPI STRUKTUR PELAT DATAR

DENGAN CONCRETE DAMAGE PLASTICITY (CDP) DARI ABAQUS………………………….. SM-151

PENGARUH VARIASI CAMPURAN DAN FAKTOR AIR SEMEN TERHADAP KUAT

TEKAN BETON NON PASIR DENGAN AGREGAT GRANIT PULAU BANGKA …………….. SM-161

ANALISIS PERILAKU STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

DENGAN PENAMBAHAN TINGKAT MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA………………… SM-169

PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE

X-2 LANTAI DENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA (SRPMB)……….. SM-179

PENGUJIAN LABORATORIUM BETON SERAT DENGAN AGREGAT RINGAN…………..... SM-189

BIDANG GEOTEKNIK

ANALISIS KONSOLIDASI PDA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN METODE

PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) ……………………………………………………

GT-1

ANALISIS WAKTU PENURUNAN KONSOLIDASI PADA KASUS PERBAIKAN TANAH

MENGGUNAKAN STONE COLUMN……….……………………………………………………..

GT-11

ANALISIS PENGARUH PEMERAMAN TERHADAP TANAH LEMPUNG YANG

DICAMPUR DENGAN ASPAL EMULSI……….…………………………………………….......... GT-25

PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH

LEMPUNG LUNAK……………………………................................................................................. GT-41

PERBANDINGAN DAYA DUKUNG PONDASI AKIBAT PERBEDAAN METODE

KONSTRUKSI PONDASI DALAM.................................................................................................... GT-57

KAJIAN EFEK PNGEMBANGAN TERHADAP KUAT GESER DAN PERUBAHAN VOLUME

TANAH LEMPUNG BOBONARO...................................................................................................... GT-65

PENGARUH KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN

DENGAN MODEL MATERIAL TANAH LUNAK............................................................................ GT-77

DAYA LAYAN PILE SLAB BETON BERTULAN SEBAGAI STRUKTUR PERKERASAN

JALAN PADA TANAH LUNAK…………………………………...……………………………….. GT-85

BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI

KENDALA DALAM PENERAPAN METODE TERINTEGRASI PADA PROYEK

KONSTRUKSI……………………………………………………………………………………… MK-1

Page 4: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana ix

STUDI KECUKUPAN INFRASTRUKTUR PENUNJANG SOSIAL EKONOMI DAN

LINGKUNGAN DI BALI …………………………………………………………………………… MK-9

STANDAR GREEN BUILDING INDONESIA: STUDI KOMPARASI …………………………… MK-17

ANALISIS PENGARUH PENERAPAN TQM (TOTAL QUALITY MANAGEMENT) DAN

KOMPENSASI TERHADAP PRODUKTIVITAS TENAGA KERJA KONSTRUKSI (STUDI

KASUS: PROYEK KONSTRUKSI DI PROVINSI BANTEN DAN DKI JAKARTA) ……………. MK-23

PERAN TEKNOLOGI INFORMASI (TI) TERHADAP TOTAL QUALITY MANAGEMENT

(TQM) DAN SUPPLY CHAINT MANAGEMENT (SCM) PADA INDUSTRI KONSTRUKSI

(STUDI KASUS PADA KONTRAKTOR DI DAERAH DKI JAKARTA) ………………………... MK-31

IDENTIFIKASI DAN ANALISIS FAKTOR COST OVERRUN DALAM MENINGKATKAN

KINERJA BIAYA KONSTRUKSI DI PERUSAHAAN ”X” ……………………………………… MK-39

IDENTIFIKASI DAN ANALISIS FAKTOR PENYEBAB REWORK PROYEK KONSTRUKSI

BANGUNAN GEDUNG APARTEMEN DI PERUSAHAAN X…………………………………… MK-47

IDENTIFIKASI FAKTOR – FAKTOR RISIKO PENTING PERUSAHAAN KONSTRUKSI ”X”

DALAM PROYEK KERJA SAMA OPERASI DENGAN PERUSAHAAN ASING DI

INDONESIA …………………………………………………………………………………………. MK-57

PENGARUH TINGKAT KEPUASAN MASYARAKAT TERHADAP PELAKSANAAN

REHABILITASI REKONSTRUKSI DALAM RANGKA PERBAIKAN RUMAH TINGGAL DI

KOTA PADANG PASCA GEMPA 30 SEPTEMBER 2009 (STUDI KASUS: KOTO TANGAH

DAN KURANJI) …………………………………………………………………………………… MK-65

EVALUASI TEKNIS DAN SISTEM PEMELIHARAAN GEDUNG KANTOR PELAYANAN

PUBLIK “GRAHA SEWAKA DHARMA” PEMERINTAH KOTA DENPASAR………………… MK-77

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESUKSESAN PELAYANAN IZIN MENDIRIKAN

BANGUNAN DI KOTA DENPASAR……………………………………………………………… MK-89

EFEKTIVITAS IMPLEMENTASI REGULASI IZIN MENDIRIKAN BANGUNAN DALAM

PENATAAN PEMBANGUNAN DI KOTA DENPASAR………………………………………… MK-95

ANALISIS FAKTOR PENYEBAB KLAIM KONTRAK DAN PENYELESAIANNYA PADA

PROYEK KONSTRUKSI…………………………………………………………………………… MK-105

PERSPEKTIF PEMILIK PROYEK TERHADAP PERMASALAHAN DALAM MANAJEMEN

KLAIM KONSTRUKSI……………………………………………………………………………… MK-113

PENERAPAN SISTEM MANAJEMEN KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (SMK3)

MENGGUNAKAN OHSAS PADA PROYEK PEMBANGUNAN FAVE HOTEL KARTIKA

PLAZA KUTA……………………………………………………………………………………….. MK-121

FAKTOR PENUNJANG MANAJEMEN MUTU TERPADU UNTUK MENINGKATKAN

KINERJA KONTRAKTOR KECIL DI KOTA DENPASAR……………………………………….. MK-129

BIDANG TRANSPORTASI

JALAN LAYANG SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF PRASARANA TRANSPORTASI

RAMAH LINGKUNGAN…………………………………………………………………………… TRANS-1

SKENARIO PENGEMBANGAN SISTEM ANGKUTAN UMUM DI KOTA PALANGKA TRANS-9

Page 5: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana x

RAYA BERBASIS SISTEM TRANSPORTASI BERKELANJUTAN……………………………...

POLA PERGERAKAN PEJALAN KAKI ANAK SEKOLAH PADA JALUR PEDESTRIAN……. TRANS-19

ANALISIS KARAKTERISTIK DAN BIAYA KECELAKAAN DI JALAN TOL TANGERANG –

MERAK (KM 31 – KM 72)………………………………………………………………………….. TRANS-29

EVALUASI KINERJA ANGKUTAN UMUM DI KOTA SALATIGA …………………………… TRANS-45

MODEL PENGARUH HAMBATAN SAMPING TERHADAP NILAI KAPASITAS JALAN

DAN BIAYA OPERASI KENDARAAN PADA RUAS JALAN JAWA KABUPATEN

JEMBER……………………………….……………………………….…………………………….. TRANS-57

KARAKTERISTIK BANGKITAN PERJALANAN BERBAGAI ODTW DI BALI……………….. TRANS-65

ANALISIS KORBAN DAN KECELAKAAN LALU LINTAS FATAL DI KABUPATEN

TABANAN……………………………….……………………………….…………………………. TRANS-73

KARAKTERISTIK VISCO ELASTIC ASPAL AKIBAT PENUAAN DITINJAU DARI NILAI

SUDUT PHASE………………………….…………………………………………………………... TRANS-81

DESAIN JALAN REL UNTUK TRANSPORTASI BATU BARA RANGKAIAN PANJANG

(STUDI KASUS: SUMATERA SELATAN)………………………………………………………... TRANS-89

KARAKTERISTIK CAMPURAN AC-WC MODIFIKASI JENIS BNA BLEND PADA NILAI

ABRASI AGREGAT KASAR YANG BERBEDA YANG TERSEDIA DI BALI…………………. TRANS-97

EVALUASI TINGKAT KERUSAKAN JALAN DENGAN METODE PAVEMENT CONDITION

INDEX (PCI) UNTUK MENUNJANG PRIORITAS PENANGANAN PERBAIKAN JALAN DI

BEBERAPA RUAS JALAN KOTA SAMARINDA………………………………………………… TRANS-107

KAJIAN EFEKTIVITAS PENGELOLAAN SIMPANG DENGAN UNDERPASS (STUDI

KASUS SIMPANG TUGU NGURAH RAI DI PROVINSI BALI)…………………………………. TRANS-113

ANALISIS KARAKTERISTIK DAN KEBUTUHAN PARKIR DI BANDARA

INTERNASIONALI GUSTI NGURAH RAI-BALI…………………………………………........... TRANS-121

ANALISIS PERILAKU PEMILIHAN RUTE BERDASARKAN SISTEM INFORMASI LALU

LINTAS REAL TIME (STUDI KASUS: PENGARUH PENGGUNAAN APLIKASI WAZE)…….. TRANS-131

ANALISIS MANAJEMEN PENGANGKUTAN SAMPAH KABUPATEN TABANAN (STUDI

KASUS : KECAMATAN TABANAN DAN KECAMATAN KEDIRI)……………………………. TRANS-141

KAPASITAS LINGKUNGAN JALAN SEBAGAI PENDUKUNG REKOMENDASI

ANDALALIN PEMBANGUNAN RUMAH SAKIT METRO MEDIKA MATARAM……………. TRANS-149

PENANGANAN JALANDAN PEMASANGAN UTILITASDI WILAYAH KOTA DENPASAR:

KONDISI DAN KENDALA…………………………………………………………………………. TRANS-159

ANALISIS FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP PEMILIHAN RUTE JALAN TOL

BALI MANDARA…………………………………………………………………………………… TRANS-167

KAJIAN EMISI GAS RUMAH KACA AKIBAT SEKTOR TRANSPORTASI DI KOTA

CILEGON…………………………………………………………………………………….............. TRANS-179

ANALISIS KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN (CAED) DENGAN

EPOXY SEBAGAI BAHAN TAMBAH……………………………………………………………... TRANS-189

Page 6: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017

Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana xi

BIDANG SUMBER DAYA AIR

KURVA IDF DESAIN KOLAM RETENSI DAN DETENSI SEBAGAI UPAYA KONSERVASI

AIR TANAH…………………………………………………………………………………………. SDA-1

ANALISA INDEKS DAN SEBARAN KEKERINGAN MENGGUNAKAN METODE

STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) DAN GEOGRAPHICAL INFORMATION

SYSTEM (GIS) UNTUK PULAU LOMBOK………………………………………………………… SDA-9

WATER ALLOCATION AND DISTRIBUTION IN JATILUHUR IRRIGATION AREA

INDONESIA : EVALUATION AND CHALLENGES……………………………………………… SDA-17

IMPLEMENTASI TRI HITA KARANA PADA SUBAK PULAGAN SEBAGAI WARISAN

BUDAYA DUNIA DI KECAMATAN TAMPAKSIRING, KABUPATEN GIANYAR…………… SDA-29

SIMULASI OKSIGEN TERLARUT (DO) AKIBAT POLUSI DI ANAK SUNGAI CITARUM

MENGGUNAKAN HEC-RAS………………………………………………………………………. SDA-41

PEMODELAN BAK PENGENDAP (SETTLING BASIN) UNTUK MEREDUKSI PENGARUH

SEDIMENTASI SALURAN IRIGASI PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

MIKROHIDRO (STUDI KASUS PADA SALURAN IRIGASI PROVINSI GORONTALO)……... SDA-49

EFEKTIVITAS LUBANG RESAPAN BIOPORI DALAM PENGENDALIAN BANJIR DI

KOTA DENPASAR.…………………………………………………………………………………. SDA-57

ANALISIS KETERSEDIAAN AIR PADA BENDUNGAN PANDANDURI KABUPATEN

LOMBOK TIMUR UNTUK KEBUTUHAN AIR IRIGASI DI KABUPATEN LOMBOK TIMUR

BAGIAN SELATAN………………………………………………………………………………….. SDA-69

UNJUK KERJA BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG AMBANG RENDAH BLOK BETON

BERKAIT…………………………………………………………………………………………….. SDA-79

MANAJEMEN RISIKO PELAKSANAAN UJI MODEL FISIK DI LABORATORIUM PANTAI

BALAI LITBANG TEKNOLOGI PANTAI…………………………………………………………. SDA-89

PERAN MASYARAKAT DALAM PENGELOLAAN KAWASAN PANTAI DI PANTAI

SANUR……………………………………………………………………………………………….. SDA-95

BIDANG LINGKUNGAN

PERANAN BAMBU DALAM MENDUKUNG PEMBANGUNAN WILAYAH YANG

BERKELANJUTAN....……...………………………………………………………………………..

LK-1

PENGARUH TANAMAN RAMBAT TERHADAP SUHU RUANG BAWAH ATAP

TRANSPARAN POLIKARBONAT...………………………………………………………………..

LK-9

ANALISIS TIMBULAN DAN KOMPOSISI LIMBAH PADAT BAHAN BERBAHAYA DAN

BERACUN (B3) DARI SUMBER KOMERSIL DI KOTA PADANG……………........................... LK-15

PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR HIJAU DALAM MENGURANGI GENANGAN DI

KOTA GORONTALO………………………………………………….............................................. LK-23

BUCKET SYSTEM AS ALTERNATIVE OF URBAN GROWTH SIMULATION USING

AGENT BASED MODEL…………………………………………………………………………… LK-29

Page 7: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017Sanur – Bali, 08 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-87

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTURRANGKA BETON BERTULANG DENGAN DAN TANPA

INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

I Made Widyanata1, Made Sukrawa2 dan Made Dodiek Wirya Ardana3

1,2,3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, DenpasarEmail: [email protected]

ABSTRAKInteraksi tanah-struktur (ITS) adalah proses pergerakan struktur dan respon tanah yang saling mempengaruhisatu sama lain. Pada pembebanan gempa metode statik, pondasi dimodel sebagai sistem struktur kaku (model

kaku), sedangkan dalam interaksi tanah-struktur pondasi dimodel sebagai sistem struktur yang fleksibel (modelfleksibel). Pada perencanaan struktur gedung yang dilakukan pada SAP2000, pada umumnya bagian dasar kolom

diasumsikan terjepit, padahal pada kenyataanya terdapat pondasi yang menghubungkan struktur dengan tanah.Dilakukan pemodelan pada struktur rangka beton bertulang dengan jumlah tingkat 5 dan diberikan perlakuanyang berbeda pada sub-struktur. Pada model tanpa interaksi tanah-struktur digunakan asumsi model jepit dan

model sendi. Pada model dengan interaksi tanah struktur menggunakan elemen spring dan elemen solid untukmerepresentasikan sifat tanah. Gempa yang digunakan adalah gempa statik dan dinamik. Dari hasil analisis dan

desain, dapat disimpulkan bahwa model jepit dan sendi menghasilkan perilaku yang sebanding. Begitu jugamodel spring dan solid menghasilkan perilaku yang sebanding. Pada gempa dinamik model spring menghasilkan

simpangan puncak 3,8% lebih besar dari model jepit. Secara keseluruhan model jepit menghasilkan gaya dalamhingga 5% lebih besar dibandingkan model dengan spring, namun pada kolom model spring menghasilkanmomen 7,43% lebih besar dari model jepit. Pemodelan interaksi tanah struktur yang menggunakan spring dan

solid elemen memiliki tingkat kompleksitas yang relatif tinggi, maka untuk mempermudah pemodelan denganjumlah tingkat 5 lantai cukup digunakan model jepit atau sendi pada gempa statik dan dinamik, namun secara

keseluruhan akan menghasilkan gaya gaya dalam lebih besar dibandingkan model dengan interaksi tanahstruktur.

Kata kunci: Interaksi tanah-struktur, model kaku, model fleksibel.

ABSTRACTSoil-structure interaction (SSI) is the process of movement of structures and soil responses that affect each other.In earthquake loading static methods, the foundation is modeled as a rigid structure system (rigid model),

whereas in the soil-structure interaction the foundation is modeled as a flexible structural system (flexiblemodel). In the design of building structures performed on SAP2000, generally the bottom of the column isassumed to be pinched, whereas in fact there is a foundation linking the structure with the ground. Modeled on a

reinforced concrete building with numbers of stories 5 and given different treatment to the sub-structure. In themodel without soil-structure interaction use assumptions clasp model and hinge model. In the model with soil

structure interaction use spring elements and solid elements to represent the soil properties. The quake used wasstatic and dynamic earthquake. From the analysis and design results, it can be concluded that the clasp and hingemodels produce comparable behavior. Similarly, spring and solid models produce comparable behavior. In the

dynamic earthquake the spring model produces maximum sway of 3.8% larger than the clasp model. Overall theclasp model produces inner force up to 5% larger than the model with spring, but the spring model column

produces 7.43% greater moments than the clasp model. Modeling of soil structure interactions using spring andsolid elements has a relatively high degree of complexity, hence to simplify modeling with the number of 5stories enough to use clasp or hinge models in static and dynamic earthquakes, but overall will result in a greater

inner force in the model with soil structure interaction.

Page 8: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-88

Keywords: Soil-structure interaction, rigid base, flexible base

1. PENDAHULUANInteraksi Tanah-Struktur (Soil Structure Interaction) adalah proses pergerakan struktur dan respon tanah

yang saling mempengaruhi satu sama lain (Tuladhar, 2008). Pada pembebanan gempa metode statik, pondasidimodel sebagai sistem struktur kaku (model kaku), sedangkan dalam interaksi tanah-struktur pondasi dimodelsebagai sistem struktur yang fleksibel (model fleksibel).

Pada perencanaan struktur gedung yang dilakukan pada SAP2000, pada umumnya bagian dasar kolomdiasumsikan terjepit pada dasar kolom, padahal pada kenyataanya terdapat pondasi yang menghubungkanstruktur dengan tanah. Para pengguna menginginkan kemudahan, kecepatan dan yang terpenting adalah akurasipada hasil pemodelan. Masih sedikit referensi pustaka tentang aplikasi SAP2000 yang membandingkan hasilantara metode pemodelan yang mempertimbangkan Interaksi Tanah-Struktur untuk perencanaan struktur gedungbeton bertulang sehingga tidak ada alasan pasti dalam memilih salah satu metode dan metode manakah yangpaling konservatif.

Pada penelitian ini dibandingkan perilaku struktur atas bangunan yang dimodel dengan pondasi kakudan pondasi fleksibel akibat kombinasi beban gempa statik dan dinamik riwayat waktu. Dari hasil analisis inidiharapkan diperoleh model struktur yang efisien untuk keperluan praktis perencanaan struktur.

2. INTERAKSI TANAH STRUKTURRespon struktur akibat beban gempa disebabkan oleh interaksi antara 3 sistem yang terhubung yaitu:

struktur, pondasi, dan tanah yang berada disekitar dan dibawah pondasi (NEHRP, 2012). Perilaku struktur padatanah yang fleksibel dan dikerjakan beban dinamik bergantung dari sifat tanah dan pondasi. Deformasi dantegangan yang terjadi di tanah pendukung diakibatkan oleh gaya geser dasar dan momen yang dihasilkan daristruktur yang bergetar. Deformasi yang terjadi pada tanah selanjutnya menyebabkan terjadinya perubahan responstruktur. Analisis interaksi tanah-struktur mengevaluasi respon dari sistem-sistem ini pada kondisi pergerakantanah yang spesifik.

Metode pendekatan yang digunakan untuk mengevaluasi efek interaksi tanah-struktur dikategorikanmenjadi analisis langsung (direct analysis) dan pendekatan substruktur (substructure approaches). Dalammetode pendekatan langsung, tanah dan struktur dimasukan ke dalam model yang sama dan dianalisis sebagaisistem yang lengkap. Tanah dalam metode analisis langsung interaksi tanah-struktur dimodelkan dengan metodeelemen hingga dan kondisi batas diimplementasikan di sekitar tanah. Rumitnya penggunaan analisis langsunginteraksi tanah-struktur dari sudut pandang komputasi terutama pada struktur dengan geometri yang kompleksdan memiliki sifat non linear untuk tanah dan material struktur lainnya mengakibatkan metode ini jarangdigunakan dalam praktik. Sedangkan pada pendekatan substuktur, efek interaksi tanah-struktur dipartisi menjadibagian yang berbeda yang kemudian digabungkan untuk merumuskan hasil yang lengkap

Gambar 1. Ilustrasi Skema Analisis Langsung Pada Interaksi Tanah-Struktur Menggunakan Elemen HinggaDiadaptasi dari: NEHRP (2012)

Pengamatan dari gempa bumi baru-baru ini telah menunjukkan bahwa respon dari pondasi dan tanahdapatmempengaruhi respon struktur secara keseluruhan. Terdapat beberapa kasus kerusakan parah pada strukturkarena interaksi tanah-struktur dalam gempa bumi terdahulu. Yashinsky (1998) mengutip kerusakan di sejumlah

Page 9: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-89

struktur kolom jembatan karena efek interaksi tanah-struktur dalam gempa Loma Prieta di San Francisco padatahun 1989. Analisis numerikyang dilakukan oleh Mylonakis dan Gazetas (2000) telah dikaitkan denganinteraksi tanah-struktur sebagai salah satu alasan di balik kejatuhan dramatis Hanshin Expressway saat gempaKobepada tahun 1995.

2.1 Sifat elastis pada tanahSifat-sifat elastis pada tanah antara lain modulus tegangan-regangan tanah atau modulus deformasi

tanah (Eo), modulus reaksi tanah dasar (Kh dan Kv), dan poisson’s ratio (v). Modulus reaksi tanah dasar danmodulus deformasi tanah yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari hasil penyelidikan tanah di daerahSuwung Denpasar Selatan yang berupa nilai N dari Uji Penetrasi Standar (SPT) pada setiap 2 m lapisan tanah.Nilai N ini dikorelasikan untuk mendapatkan nilai modulus reaksi tanah dasar dan modulus deformasi tanah.Modulus deformasi tanah dengan menggunakan persamaan yang diberikan Sosrodarsono dan Nakazawa

Eo=28N (1)dimanaEs adalah modulus deformasi tanah (kg/cm2), N adalah jumlah pukulan pada pengujian SPT.

Naeni (2014) dalam penelitian terkait nilai modulus deformasi pada tanah lempung memberikan rumus nilai Esebagai berikut

ܧ = 0,264 ܰ (2)dimanaE adalah modulus deformasi tanah (MN/m2)

Modulus reaksi tanah dasar didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dasar dan deformasiatau lendutan tanah akibat beban yang bekerja. Winkler (1867) mengusulkan sebuah model yangmengasumsikan kekakuan tanah yang dianggap sebagai rasio antara tekanan pada bidang pondasi (Δσ) dan terkait perpindahan vertikal pada tanah atau dalam hal ini penurunan tanah (settlement) (Δδ) adalah linear, dan dapat diberikan oleh koefisien reaksi tanah dasar, ks. Besaran nilai ks adalah satuan gaya per satuan volume.

=ݏ݇∆ఙ

∆ఋ(3)

Nilai koefisien reaksi tanah dasar (ks) dikorelasikan dalam pemodelan sebagai daya dukung tanahlateral yang dibuat sebagai elemen spring. Dasar teori pemodelan ini adalah pondasi berada di atas mediumelastis, dimana pondasi dipengaruhi oleh kekakuan tanah yang berada dibawahnya. Sosrodarsonoi dan Nakazawa(2000) memberikan persamaan untuk menghitung besarnya kekakuan spring arah x, y, dan z pada pondasidangkal diatas permukaan tanah sebagai berikut:

Kh = 0,2 x Eo x D-3/4 (4)

Kh adalah koefisien reaksi tanah dalam arah mendatar (kg/cm3), Eo adalah modulus deformasi tanah pondasipada tempat yang direncanakan (kg/cm2), D adalah diameter tiang (cm)

Kv = aா

(5)

Untuk tiang yang dicor ditempat

a = 0,022 (l/d) – 0,05 (6)

Kv adalah koefisien reaksi tanah dalam arah vertikal (kg/cm3), Ap adalah luas penampang netto dari tiang (cm2),Ep adalah modulus elastisitas tiang (kg/cm2), l adalah panjang tiang (cm), D adalah diameter tiang (cm)

Poisson’s ratio adalah konstanta elastisitas yang dimiliki oleh setiap material. Poisson’s ratio digunakandalam studi tekanan dan penurunan pada tanah yang didefinisikan sebagai rasio regangan lateral terhadaptekanan aksial atau perbandingan antara perpanjangan arah lateral terhadap arah longitudinal..Nilai poisson’sratiosecara umum untuk jenis tanah lempung (clay) adalah 0,45 dan untuk pasir (sands) adalah 0,3 (NEHRP2012)

Page 10: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-90

2.2 Beban gempa statik dan dinamikGempa statik menggunakan metode auto lateral load, dipilih peraturan (codes) yang menjadi acuan

SNI 1726-2012 yaitu IBC2009 (International Building Codes 2009). Adapun parameter yang harus diubahdalam mendefinisikan beban gempa statik menggunakan auto lateral load pattern disesuaikan dengan SNI1726:2012antara lain koefisien modifikasi respon (R), faktor pembesaran defleksi(Cd), faktor kuat-lebih sistem(), kelas situs, faktor keutamaan gempa (Ie), parameter percepatan respon spektral periode pendek(Ss), danpercepatan respon spektral periode 1 detik(S1)

Metode riwayat waktu merupakan analisis respon dinamik yang diambil dari data akselerogram gempadan dikerjakan pada struktur per satuan waktu.Fungsi riwayat waktu dapat didefinisikan untuk setiap rentangwaktu yang diinginkan, dari to ke tn. Untuk semua waktu sebelum t0, nilai fungsi diasumsikan nol. Pada saat t0,fungsi langsung melonjak cepat hingga nilai fungsi yang pertama(CSI, 2013).

Dalam aplikasi analisis riwayat waktu pada SAP2000, perlu juga diperhatikan besarnya rentang waktu(output time step size) dan jumlah hasil langkah waktu (number of output time step). Output time step size adalahjarak e periode antar data percepatan gempa yang diunggah pada SAP2000. Number of output time step adalahbanyaknya hasil analisis selama periode data percepatan yang diunggah dari to hingga tn

n =௧

௧ೞೞ(7)

dimanan adalah banyaknya hasil analisis (number of output time step), tn adalahperiode akhir rekaman gempa,tssadalah periode per data percepatan (output time step size)

Aplikasi analisis riwayat waktu pada SAP2000 juga memerlukan pengskalaan gempa yang disesuaikandengan gempa rencana. Percepatan muka tanah asli dari gempa masukan harus diskalakan ke taraf pembebanangempa nominal, sehingga nilai percepatan puncak (A) menjadi:

A =బ

ோ(8)

f=

ೌೣ(9)

dimana A adalah nilai percepatan puncak, Ao adalah percepatan puncak muka tanah saat oleh pengaruh gemparencana,le adalah faktor keutamaan gempa, R adalah faktor modifikasi respon,f adalah faktor skala, Amax adalahnilai percepatan puncak dari rekaman gempa,

3. METODE3.1 Pemodelan struktur

Pada penelitian ini, dalam aplikasi SAP2000 kolom, balok dan pondasi tiang dimodel dengan frameelement. Pelat dimodel dengan shell thin element, pilecap pada pondasi dimodel dengan sehell thick element.Tanah dimodel dengan spring elemen dan solid element.Pada pemodelan interaksi antara tanah dan struktur,pondasi dan tanahnya menerima gaya horizontal yang besar dari gaya gempa.Pada model spring, untuk menahangaya horizontal tersebut diperlukanmodulus reaksi tanah dasar lateral Khdan Kv. Pada model solid diperlukanmodulus deformasi tanah Eo dan poisson ratio v.

Pada model spring daya dukung tanah lateral dimodel sebagai elemen spring. Penempatan elemenspring (Kh) pada pondasi kelompok tiang sesuai dengan data SPT, yakni setiap 1 meter. Pada ujung pondasi,daya dukung tanah mampu menahan beban vertikal dan horisontal pondasi sehingga pada ujung pondasidiperhitungkan sebagai spring (Kv). Kekakuan spring lateral k didapat dari perkalian antara Kh dan luastributary area bidang pondasi. Spring ini ditempatkan dalam arah x dan y pada luasan tributary area bidangpondasi tiang di belakang arah gaya yang bekerja. Kondisi spring yang ditempatkan dalam arah x dan y padabidang pondasi tersebut tidak dapat menahan gaya tarik dan hanya dapat menahan gaya tekan.

Pada model solid, modulus elastisitas tanah Eo diambil setiap 2 m mengikuti nilai N hasil penyelidikantanah. Panjang elemen solid yang diperhitungkan dalam pemodelan tanah arah x dan y diperoleh setelahmelakukan beberapa analisis untuk mendapatkan tegangan elemen solid yang terjadi hingga <5% dari teganganelemen solid yang terjadi pada tepi struktur pondasi. Batas area solid yang di model adalah 3-4 kali radiuspondasi untuk arah horizontal, dan 2-3 kali radius pondasi untuk arah vertikal. Kondisi batas (boundarycondition) elemen solid hingga tegangan tanah yang terjadi mendekati <5% adalah sendi, dimana tidak diijinkanterjadi penurunan kearah z (Tabatabaiefar and Massumi, 2010).

Analisis menggunakan SAP2000 dimulai dengan membuat model struktur 3D untuk masing masingtipe struktur yaitu struktur beraturan tanpa dan dengan interaksi tanah-struktur dengan tinggi 3,5 meter tiaptingkatnya berfungsi sebagai kantor seperti pada gambar 2.

Pada gambar 3 terlihat variasi pada sub-struktur, struktur beraturan tanpa dan dengan interaksi tanah-struktur akan dianalisis dengan empat model struktur yang berbeda pada bagian sub-struktur yaitu:

1. MJepit: Model dengan perletakan jepit.

Page 11: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-91

2. MSendi: Model dengan perletakan sendi.3. MSpring: Model lengkap dengan pondasi tiang dan tanah dimodel sebagai spring elemen4. MSolid: Model lengkap dengan pondasi tiang dan tanah dimodel sebagai solid elemen

Dari analisis masing masing struktur, akan didapat gaya gaya dalam dan simpangan tiap tingkatkemudian hasil tersebut akan dibandingkan satu dengan yang lainnya.

Gambar 2. Dimensi Struktur Yang Digunakan

Gambar 3. Model Dengan Variasi Tipe Struktur Bawah

(a) Model Jepit

(b) Potongan Struktur(a) Denah Struktur

(b) Model Sendi

(c) Model Spring (d) Model Solid

Page 12: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-92

Pada gambar 4 pondasi yang digunakan pada model spring dan model solid adalah pondasi tiangdengan diameter 300mm dan f’c 41,5 Mpa. Untuk menentukan apakah dimensi pada pondasi tiang dapatdigunakan atau tidak, daya dukung pondasi harus lebih besar dari gaya aksial yang terjadi pada kolomberdasarkan hasil analisis. Ukuran Pilecap yang digunakan adalah 1,8 m x 1,8 m. Pada setiap pilecap terdapat 4buah tiang. Tiang dibor hingga lapisan tanah keras sedalam 7 meter.

Gambar 4. Detail Pondasi Tiang

3.2 Pembebanan sturkturStruktur gedung direncanakan kekuatannya terhadap beban mati, beban hidup, dan beban gempa.

Pembebanan tersebut antara lain:1. Beban Vertikal berupa beban mati dan beban hidup. Beban hidup pada untuk fungsi gedung kantor

berdasarkan PPIUG 1983 sebesar 250 kg/m2 pada pelat lantai dan 100 kg/m2 pada pelat atap.2. Beban horizontal yang diperhitungkan adalah beban gempa yang mencakup semua beban pada gedung.

Perhitungan beban gempa berdasarkan SNI- 03-1726-2012 untuk beban gempa statik pada lokasidenpasar selatan. Pada gempa dinamik riwayat waktu menggunakan rekaman gempa EL Centro yangdiskalakan ke denpasar selatan.

3. Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah D+L+E untuk gempa statik dan D+L+ETH untuk gempadinamik.

3.3 Data strukturGedung yang direncanakan berlokasi di denpasar selatan pada lokasi bangunan tergolong tanah sedang.

Struktur dirancang dengan bahan beton bertulang dimana kekuatan bahan mengacu pada persyaratan untukstruktur tahan gempa. Untuk struktur gedung bertingkat, kuat tekan beton (f’c)= 30 Mpa, kuat leleh bajatulangan utama (fy)= 320 Mpa, tulangan transversal (fys)= 240 Mpa, modulus elastisitas baja (Es)= 200000Mpa.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Nilai Eo, V, Kh, dan Kv

Model yang menyertakan interaksi tanah pada penelitian ini adalah model spring dan model solid. Sifatelastis tanah pada model spring direpresentasikan oleh koefisien reaksi tanah dasar yang diinput pada elemenspring. Pada model solid sifat elastis pada tanah direpresentasikan oleh modulus deformasi tanah dan poisson

ratio yang diinput pada elemen solid. Nilai Eo dan V dijabarkan pada tabel 1, nilai Kh dan Kv dijabarkan padatabel 2. Pada gambar 5 nilai spring Kh dan Kv diinput pada pondasi tiang.

Page 13: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-93

Gambar 5. Nilai Spring Pada Tiang

Tabel 1. Nilai Eo dan V

Tabel 2. Nilai Kh dan Kv

Lebar elemen solid yang diperhitungkan tidak mempengaruhi interaksi antara tanah dengan strukturgedung didapat berdasarkan nilai tegangan solid terjauh yang terjadi sebesar <5% dari tegangan solid yang

terjadi pada sisi terluar pondasi, baik pada arah x dan y. Tegangan dicek pada kombinasi (D+L+E). Dari hasilanalisis, didapat lebar elemen solid yang diperhitungkan ke arah x dan y masing masing adalah 10 meter, sepertidiberikan pada gambar 6. Pada model ini, pondasi dan elemen solid tidak memiliki massa dan berat (mass-

less).Pada gambar 6 dapat dilihat bahwa pada lokasi elemen solid disebelah pondasi memilki besar tegangan

6 168 0,3

6 168 0,3

Lempung, Lanau, Pasir

halus coklat kehitaman4 112 0,45

4 112 0,45

4-->5 45 1260 0,3

Pasir Hitam, Karang 5-->6 45 1260 0,3

Pasir Lempung

Tersementasi (Cadas)

Hitam

95

0-->2

0,3

2-->4

26606-->9

Poisson

Ratio (V)

Dalam

(M)Deskripsi Tanah

N

SPT

Eo=28N

(Kg/cm2)

Beton Bertulang 15 Cm

dan Urugan Limestone

Lempung, Lanau,

Karang, Abu Putih

Page 14: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-94

dalam kisaran nilai 5 hingga 7 kN/m2 ditandai dengan warna hijau kebiruan. Pada jarak 10 meter dari tepipondasi, elemen solid memiliki tegangan sebesaar 0,08 kN/m2 atau 1,1% .

Gambar 6. Smax Solid Elemen Pada Kedalaman 6 meter

4.2 SimpanganPerbandingan simpanganmenggunakan kombinasi beban mati, hidup, dan gempatanpa faktor.

Kombinasi beban yang menggunakan beban gempa statik dinotasikan sebagai D+L+E sedangkan beban gempadinamik riwayat waktu dinotasikan D+ L+ Eth. Simpanganditinjau pada titik yang sama pada arah x dany.Simpangan pada struktur baik dalam arah x maupun arah y adalah identik. Simpangan yang digunakan sebagaiperbandingan adalah simpangan dalam arah x. Dari keempat model yang berbeda didapat simpangan pada tiaplantai seperti pada Gambar 7.

Gambar 7. Grafik Simpangan Tiap Tingkat

Berdasarkan perbandingan simpangan pada beban gempa statik untuk keempat model yang ditinjau,terlihat bahwa model tanpaSSI (MJepit dan MSendi) menghasilkan simpangan yang lebih besar dibanding modeldenganSSI (MSpring dan MSolid). Pada kombinasi bebangempa dinamik terlihat pada model dengan SSI(MSpring dan MSolid) terjadi simpangan yang lebih besar.

Rasio perbandingan simpangan antara MJepit dengan MSendi untuk model tanpa SSI <1% pada gempastatik dan 5% pada gempa dinamik, sementara untuk model dengan SSI antara MSpring dengan MSolid didapat

Page 15: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-95

rasio <1% pada gempa statik dan 2,5% pada gempa dinamik. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpaSSI dan MSpring untuk model dengan SSI sebagai pembanding pada gempa statik dan dinamik.

Untuk beban gempa statik, simpangan arah x MJepit lebih besar 1,5% dibanding MSpring, sedangkanuntuk beban gempa dinamik, simpangan arah x MSpring lebih besar 3,8% dibanding MJepit.

Simpangan total yang terjadi pada tiap tingkat juga dikontrol terhadap simpangan ijin sesuai persyaratanSNI 1726:2012 yaitu sebesar 0,02 hsx dengan hsx adalah tinggi tingkat. Keempat model yang dibuat merupakanstruktur yang identik dengan tinggi tingkat yang sama sebesar 17.500 mm. Didapat nilai simpangan ijin sebesar350 mm. Simpangan total untuk keempat model sudah memenuhi simpangan ijin yang diberikan.

Disamping simpangan total dari setiap model, akan dibandingkan drift ratio (%) yaitu perbandingansimpangan tiap tingkat dengan tinggi tingkat seperti pada Tabel 3 dan Tabel 4. Berdasarkan Tabel 3 dan Tabel 4,drift ratio tiap tingkat dari keempat model tersebut sudah memenuhi ketentuan<2%.

Tabel 3. Drift Ratio Akibat Kombinasi Beban D+L+E

Tabel 4. Drift Ratio Akibat Kombinasi Beban D+L+Eth

4.3 Gaya-gaya dalamGaya-gaya dalam akan ditinjau dan dibandingkan pada keseluruhan balok dan kolom pada model tanpa

SSI(MJepit dan MSendi) dan model dengan SSI (MSpring, dan MSolid) akibat beban gempa statik kombinasibeban D+L+E dan beban gempa dinamik kombinasi D+L+Eth.

Pada Tabel 5 dibandingkan gaya gaya dalam maksimum yang terjadi pada balok dan kolom di keempatmodel pada gempa statik. Mjepit dibandingkan dengan Msendi dan Mspring dibandingkan dengan Msolid. Rasiogaya dalam maksimum antara Mjepit dan Msendi kurang dari 1% begitu juga dengan rasio gaya dalam antaraMspring dan Msolid kurang dari 4%. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpa SSI dan MSpring untukmodel dengan SSI sebagai pembanding pada gempa statik pada tabel 6.

MJepit MSendi Mspring MSolid

- 0 0 0 0

0 0,00 0,00 0,02 0,03

1 0,11 0,12 0,12 0,12

2 0,15 0,15 0,14 0,14

3 0,13 0,13 0,12 0,12

4 0,10 0,10 0,08 0,08

5 0,06 0,06 0,05 0,05

TingkatDrift Ratio (%)

Page 16: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-96

Tabel 5. Rasio gaya dalam maksimum antar model Pada Gempa Statik

Pada tabel 6 tampak rasio antara gaya dalam maksimum terbesar terjadi pada balok, dimana pada modelterjepit momen yang terjadi lebih besar 3,3% dari model dengan spring. Secara keseluruhan, model jepitmenghasilkan gaya dalam lebih besar daripada model dengan spring pada gempa statik.

Tabel 6. Rasio gaya dalam maksimum antara model non-SSI dan SSI pada gempa statik

Pada Tabel 7 dibandingkan gaya gaya dalam maksimum yang terjadi pada balok dan kolom di keempatmodel pada gempa dinamik. Mjepit dibandingkan dengan Msendi dan Mspring dibandingkan dengan Msolid.Rasio gaya dalam maksimum antara Mjepit dan Msendi kurang dari 5% begitu juga dengan rasio gaya dalamantara Mspring dan Msolid hingga 7,43%. Digunakan MJepit untuk mewakili model tanpa SSI dan MSpringuntuk model dengan SSI sebagai pembanding pada gempa dinamik pada tabel 8.

Tabel 7. Rasio gaya dalam maksimum antar model pada gempa dinamik

Pada tabel 8 tampak rasio antara gaya dalam maksimum terbesar terjadi pada momen kolom, dimanapada model spring momen yang terjadi lebih besar 8,7% dari model dengan jepit. Secara keseluruhan, modeljepit menghasilkan gaya dalam lebih besar daripada model dengan spring dengan kisaran 2-4% pada gempadinamik.

Page 17: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-97

Tabel 8. Rasio gaya dalam maksimum antara model non-SSI dan SSI pada gempa dinamik

Pada pondasi tiang bor dengan diameter 30cm, terjadi gaya aksial, momen, dan geser yang dapat dilihatpada gambar 8 dan 9. Pada puncak pondasi, momen memiliki nilai positif, semakin kebawah momen semakinnegatif. Gaya geser maksimum juga terjadi pada kepala tiang.Pada gambar 7, tampak simpangan dan gaya dalamyang dihasilkan oleh pondasi tiang pada kondisi gempa statis. Simpangan terjadi pada kepala tiang sebesar 0,81mm. Momen pada kepala tiang adalam momen negatif sebesar 4,8 KNm. Gaya geser yang terjadi pada kepalatiang sebesar 9 KN. Pada gambar 8 gaya dalam yang dihasilkan oleh pondasi tiang pada kondisi gempa dinamik.Momen pada kepala tiang adalah momen negatif sebesar 6,37 KNm. Gaya geser yang terjadi pada kepala tiangsebesar 12,4 KN.

(a) Defleksi (b) Momen (c) Geser

Gambar 8. Simpangan dan Gaya Dalam Pondasi Tiang Pada Gempa Statik

(a) Momen (b) GeserGambar 9. Gaya Dalam Pondasi Tiang pada Gempa Dinamik

Page 18: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

I Made Widyanata

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-98

4.4 Waktu getar alami strukturWaktu getar alami struktur adalah salah satu parameter yang dapat menunjukan kekakuan suatu struktur.

Semakin besar waktu struktur, maka struktur tersebut akan makin fleksibel. Waktu getar alami masing-masingmodel diambil nilai terbesar dari semua mode yang diperhitungkan. Nilai dan persentase perbandingan waktugetar alami masing-masing model tercantum pada Tabel 9.

Tabel 9. Waktu Getar Alami Struktur

Dari Tabel 9 dapat diketahui bahwa model dengan SSI memiliki waktu getar alami struktur yang lebihbesar dibanding dengan model tanpa SSI. Perletakan jepit pada struktur digunakan sebagai perbandingan padaketiga model lainnya. Model dengan SSI memiliki waktu getar alami struktur 5,03% dan 7,75% lebih besardibanding Model Jepit. Hal ini menunjukkan bahwa struktur dengan memperhitungkan interaksi tanah lebihfleksibel dibanding model tanpa pondasi. Struktur yang lebih fleksibel ini disebabkan adanya pergerakan pondasipada model spring dan solid ketika terjadi gempa arah x maupun arah y.

5 KESIMPULANPada penelitian ini, dilakukan pemodelan struktur rangka beton bertulang tingkat 5 dengan perlakuan

yang berbeda pada sub-struktur. Pada model tanpa interaksi tanah-struktur digunakan asumsi jepit dan sendi.Pada model dengan interaksi tanah struktur dimodel menggunakan elemen spring dan elemen solid. Keempatmodel dianalisis terhadap kombinasi beban vertikal dan beban akibat gempa statik dan dinamik riwayat waktu.Dari hasil analisis diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

Pada model tanpa interaksi tanah struktur atau model kaku, pada kondisi gempa statik model sendimenghasilkan simpangan puncak lebih kecil 0,9%. Pada gempa dinamik model sendi menghasilkan simpanganpuncak 6% lebih kecil. Pada model dengan interaksi tanah strukur atau model fleksibel, pada kondisi gempastatik model spring menghasilkan simpangan puncak lebih kecil 0,1%. Pada gempa dinamik model springmenghasilkan simpangan puncak lebih kecil 2,5%. Perbandingan simpangan antara model kaku dan fleksibel,dilakukan pada model jepit dan model spring pada gempa dinamik menghasilkan simpangan puncak modelspring lebih besar 3,8% dari model jepit.

Secara keseluruhan, model jepit menghasilkan gaya dalam 2% hingga 5% lebih besar dibandingkanmodel dengan spring, namun kolom pada model spring menghasilkan momen 8,7% lebih besar dari model jepit.

Pemodelan interaksi tanah struktur yang menggunakan spring dan solid elemen memiliki tingkatkompleksitas yang relatif tinggi, maka untuk mempermudah pemodelan dengan jumlah tingkat 5 lantai cukupdigunakan model jepit atau sendi pada gempa statik dan dinamik, namun secara keseluruhan akan menghasilkangaya gaya dalam lebih besar dibandingkan model dengan interaksi tanah struktur. Selain itu, perlu dilakukanstudi lebih lanjut mengenai sensitivitas Kh, Kv, dan efek friksi pada pondasi tiang.

DAFTAR PUSTAKABowles J.E. (1997) Foundation analysis and design, 5th ed. McGraw Hill Int.Ed., Singapore.BSN. (2012) Perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung SNI 1726:2012.

Badan Standarisasi Negara, Jakarta.CSI (2013) Analysis preferences manual. Computers and Structures, Berkeley.Departemen Pekerjaan Umum. (1983) Peraturan pembebanan indonesia untuk bangunan gedung, Yayasan

Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.Gottala, A., Kishore, K. S. N., Yajdhani, S. (2015) “Comprative study of static and dynamic seismic analysis of

a multistoried building”. International Journal of Science Technology & Engineering. Vol 2, page173-183.Mylonakis, G. and Gazetas, G. (2000) “Seismic soil structure interaction: Beneficial or Detrimental?”Journal of

Earthquake Engineering, Vol. 4(3), page277-301.Naeini S.A., Ziaie Moayed R., Allahyari F. (2014) “Subgrade reaction modulus (Ks) of clayey soils based on

field tests”.Journal of Engineering Geology. Vol 8 (1), page 2021-2046.NEHRP (2012) Soil-structure interaction for building structures. NEHRP Consultants Joint Venture.

Washington DCSatyarno, dkk. (2012) Belajar SAP2000 analisis gempa. Zamil Publishing, Yogyakarta

MJepit

MSendi

MSpring

MSolid

Rasio

(%)0,00

1,65

5,03

7,75

Waktu Getar

Alami (detik)Model

0,9178

0,9640

0,9890

0,9330

Page 19: BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL - erepo.unud.ac.iderepo.unud.ac.id/id/eprint/13107/1/95594d00ba825093a2d471039bb… · peran energi terbarukan dalam pembangunan infrastruktur di

ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN

DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR(KASUS GEDUNG 5 LANTAI DENGAN PONDASI TIANG)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-99

Sosrodarsono, S. dan Nakazawa, K. (2000) Mekanika tanah dan teknik pondasi, Pradnya Paramita, Jakarta.Tabatabaiefar, H. R. and Massumi, A. (2010) “A simplified method to determine seismic responses of reinforced

concrete moment resisting building frames under Influence of Soil – Structure Interaction”Soil Dynamicsand Earthquake Engineering 30,page 1259-1267.

Tuladhar, R., Maki, T., Mutsuyoshi, H. (2008) “Cyclic behavior of laterally loaded concrete piles embedded intocohesive soil”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 37 (1), pp. 43-59.

Yashinsky, M. (1998) “The loma prieta, california earthquake of october 17, 1989 – highway systems”,Professional Paper 1552-B, USGS, Washington.