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
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
GEOTEKNIK
DEPOK
JANUARI 2012
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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)
Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-
x (mm)-(isolated based)
Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-
y (mm)-(fixed based)
Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
xvi UNIVERSITAS INDONESIA
Gambar 4.14.
Gambar 4.15.
Gambar 4.16.
Gambar 4.17.
Gambar 4.18.
Gambar 4.19.
Gambar 4.20.
Grafik group pile efficiency untuk Line-by-line
reduction factor for trailing pile
Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 766
Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 770
Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 733
Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 756
Perencanaan pondasi untuk kolom pinggir
Perencanaan pondasi untuk kolom tengah
93
97
100
103
106
110
112
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
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).
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
2
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
3
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
4
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
5
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
6
UNIVERSITAS INDONESIA
� 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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
7 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
8
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
9
UNIVERSITAS INDONESIA
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).
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
10
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
11
UNIVERSITAS INDONESIA
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-
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
12
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
13
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
14
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
15
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
16
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
17
UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
18
UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
19
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
20
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
21
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
22
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
23
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
24
UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
25
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
26
UNIVERSITAS INDONESIA
.. . . .
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
27
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
28
UNIVERSITAS INDONESIA
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-
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
29
UNIVERSITAS INDONESIA
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).
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
30
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
31
UNIVERSITAS INDONESIA
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).
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
32
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
33
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
34
UNIVERSITAS INDONESIA
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-
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
35
UNIVERSITAS INDONESIA
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,
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
36
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
37
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
38
UNIVERSITAS INDONESIA
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�
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
39
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
40
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
41
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
42
UNIVERSITAS INDONESIA
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)-
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
43
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
44
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
45
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
46
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
47
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
48
UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
49
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
50
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
51
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
52
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
53
UNIVERSITAS INDONESIA
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:
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
54
UNIVERSITAS INDONESIA
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:
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
55
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
56 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
57
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
58
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
59
UNIVERSITAS INDONESIA
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).
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
60
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
61
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
62
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
63
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
64
UNIVERSITAS INDONESIA
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:
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
65
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
66
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
67
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
68
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
69
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
70
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
71
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
72
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
73
UNIVERSITAS INDONESIA
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:
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
74
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
75
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
76 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
77
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
78
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
79 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
80
UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.4. Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x
(mm)-(isolated based)
Lantai Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3
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)
Lantai Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3
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)
Lantai Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
81 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
82
UNIVERSITAS INDONESIA
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 !)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
83 UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
84
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
85 UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.12. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu X (isolated
based)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
86
UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.14. Reaksi perletakan kolom pinggir sumbu Y (isolated based)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
87 UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.16. Reaksi perletakan kolom tengah sumbu X (isolated based)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
88
UNIVERSITAS INDONESIA
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)
Joint F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
89 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
90
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
91 UNIVERSITAS INDONESIA
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):
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
92
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
93 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
94
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Jarak antar tiang dan dimensi tiang sama dengan pondasi tipe P2
maka nilai Line-by-line reduction factor for leading pile adalah
0,94.
c. Line-by-line reduction factor for trailing pile
Jarak antar tiang dan dimensi tiang sama dengan pondasi tipe P2
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
95 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
96
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
97 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
98
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
99 UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.23. Gaya dalam kolom pinggir sumbu X (isolated based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
100
UNIVERSITAS INDONESIA
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:
Gambar 4.16. Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 770.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
101 UNIVERSITAS INDONESIA
Gambar di atas menunjukan besarnya momen, geser dan
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)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
102
UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.25. Gaya dalam kolom pinggir sumbu Y (isolated based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
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 -
169261,90 Kgm, geser 94687,94 Kg dan lendutan 16,94 mm.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
103 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Gambar 4.17. Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 713.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
104
UNIVERSITAS INDONESIA
Gambar di atas menunjukan besarnya momen, geser dan
lendutan yang terjadi pada kolom 713 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 4.26. Gaya dalam kolom tengah sumbu X (fixed based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
105 UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.27. Gaya dalam kolom tengah sumbu X (isolated based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
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
98352,81 Kgm, geser -97822,3 Kg dan lendutan -15,08 mm.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
106
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Gambar 4.18. Diagram momen, geser dan deformation shape pada
kolom 755.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
107 UNIVERSITAS INDONESIA
Gambar di atas menunjukan besarnya momen, geser dan
lendutan yang terjadi pada kolom 755 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 4.28. Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (fixed based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
108
UNIVERSITAS INDONESIA
Tabel 4.29. Gaya dalam kolom tengah sumbu Y (isolated based)
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
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
110456,22 Kgm, geser -110621,66 Kg dan lendutan -17,41 mm.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
109 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
110
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
111 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
112
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
113 UNIVERSITAS INDONESIA
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
Elevasi Kedalaman Perilaku lateral pondasi
(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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
114
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
115 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
116
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
117 UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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.
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
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 BG1 BG1 BG1
BG1 BG1 BG1 BG1
BG1 BG1 BG1 BG1 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 SD SD SD
SD SD SD SD
SD SD SD SD SD SD SD
SD SD SD SD SD SD SD
BG1
BG1
BG
2
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
A B C D E F G H
1
2
3
4
5
6
7
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
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
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
RS
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
RS
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
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
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
RS
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
RS
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
UNIVERSITAS ANDALASPUSAT STUDI BENCANA
Ir. BAMBANG HARIADI WIKANTA, MM, MT
Dr. Eng. Ir. FEBRIN ANAS ISMAIL, MS
P.T. Perentjana Djaja
Analisa pengaruh..., Mohamad Alharis, FT UI, 2012