Pengaruh Penahan Lateral Sheetpile Terhadap Respon …

Pengaruh Penahan Lateral Sheetpile Terhadap Respon Seismik Menara Masjid dengan Penambahan Basement

Diana Laurentia1, Yuskar Lase1

1 Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Indonesia, Depok 16424, Indonesia

E-mail: [email protected]

Abstrak Penambahan basement di sekitar menara masjid yang sudah terbangun memerlukan struktur pelindung seperti sheetpile terhadap galian tanah maupun gempa bumi. Skripsi ini membahas tentang efek sheetpile yang dibangun di sekeliling menara masjid terhadap respon seismik struktur menara dan pondasinya. Penelitian ini menggunakan gempa sesuai SNI 1726-2012 dengan metode respon spektrum untuk menganalisis karakteristik dan respon seismik menara yang menggunakan sheetpile dengan variasi kedalaman galian, diameter span sheetpile, ketebalan sheetpile, dan kedalaman sheetpile, serta kondisi lantai dasar menara dihubungkan dengan lantai di sekitarnya. Dari hasil penelitian, penggunaan sheetpile menurunkan periode getar, displacement, dan gaya dalam pondasi, namun meningkatkan gaya geser dasar dan gaya dalam menara. Penyambungan lantai dasar sekeliling menara dengan pilecap menurunkan periode getar, displacement, gaya geser dasar, dan gaya dalam pondasi, namun meningkatkan gaya dalam menara.

Lateral Resisting Sheetpile Effect to Minaret Seismic Response with Additional of Basement

Abstract The addition of basement around a built minaret needs structures, such as sheetpile, that protect the minaret against the excavation and earthquake. This study discussed about the effect of sheetpile built around the minaret towards seismic response of minaret and foundation. This study uses response spectrum according to SNI 1726-2012 to analyze characteristics and seismic response of minaret with sheetpile with the variation of excavation depth, span diameter of sheetpile, sheetpile thickness, and depth of sheetpile installation, also in condition that the base of minaret connected with mosque platform. The study showed that sheetpile can decrease the vibration period, displacement, and foundation internal force, but it will increase base shear and minaret internal force. Moreover, connecting the base of minaret with the mosque platform will decrease the vibration period, displacement, base shear, and foundation internal force, but it will increase the minaret internal force. Keyword: Basement, earth spring constant, excavation, lateral resistance, minaret, seismic response, structural

behavior, sheetpile

Pendahuluan

Keterbatasan lahan parkir pada lingkungan masjid yang sudah dibangun menimbulkan

kebutuhan pembangunan basement. Namun, menara masjid harus dilindungi terhadap dampak

dari penambahan basement yaitu proses penggalian serta penambahan penahan lateral seperti

sheetpile di sekeliling menara masjid sebagai salah satu alternatif proteksi.

Pengaruh Penahan ..., Diana Laurentia, FT UI, 2016

Selain itu, semakin besar nilai rasio tinggi menara terhadap luas tapaknya, maka

semakin langsing bangunan menara dan semakin rentan pula menara terhadap beban gempa

karena simpangan yang terjadi semakin besar. Maka, perilaku menara masjid akibat beban

gempa perlu diperhatikan, terlebih lagi untuk wilayah Indonesia yang merupakan wilayah

rawan gempa karena dilalui oleh pertemuan 3 jalur lempeng tektonik. Pondasi menara masjid

yang ditinjau menggunakan boredpile.

Secara khusus, tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk mempelajari respon struktur menara masjid saat terjadi gempa dan

membandingkannya dengan perlakuan struktur setelah dilakukan penggalian basement

dan ditanam sheetpile.

2. Untuk mempelajari efek sheetpile yang divariasikan terhadap kekakuan seperti

kedalaman galian, diameter span sheetpile, ketebalan sheetpile, dan kedalaman

penanaman sheetpile.

3. Untuk mengetahui perbedaan respon struktur antara lantai dasar yang dihubungkan

pada pilecap dan yang tidak dihubungkan.

Tinjauan Teoritis

Analisa interaksi struktur-tanah diperlukan pada kondisi tanah lunak karena disipasi

energi pada tanah lunak kecil sehingga gelombang bisa merambat melalui tanah lunak dan

mengakibatkan pergerakan pada tanah. Sementara, pada tanah keras tidak perlu dilakukan

analisa struktur-tanah karena pada tanah keras, energi gelombang gempa akan diserap oleh

tanah.

Konsep metode substruktur adalah dengan memodelkan tanah sebagai elemen pegas dan

redaman dengan nilai tertentu. Namun, pada pembebanan seismik sulit untuk menentukan

nilai komponen elastisitas tanah, maka digunakan nilai kekakuan dan redaman dan dapat

dimodelkan sebagai pegas.

Nilai konstanta pegas tanah pada boredpile memiliki hubungan dengan nilai N-SPT

tanah. Pertama-tama, menghitung nilai coefficient of subgrade reaction (ks) berdasarkan nilai

N-SPT tanah untuk tiap-tiap kedalaman tanah dari grafik sebagai berikut.


Gambar 1 Nilai ks Berdasarkan Yokohama (Sumber: Steel Sheet Piling Design Manual)

Setelah itu, dihitung konstanta pegas tiap kedalaman tanah. Menurut Bowles (1997),

konstanta pegas dari elemen tiang untuk tiap kedalaman (Kh) dapat ditentukan dengan

persamaan !! !" ! = !! !"!! ×!"#$%!&"' !"#! (!!)

Sehingga, kekakuan tiang per elemen pada arah x, y, dan z dapat diuraikan sebagai berikut

!! = !!×(!×!"#$"#% !"!#!$) ; !! = !! ; !! = !!×(!"×!"#$"#% !"!#!$)

Nilai konstanta pegas tiang tunggal (k) dihitung dari gaya yang diberikan pada kepala tiang

dibagi dengan lendutan tiap arah yang dihasilkan. Jika diberikan gaya luar pada arah x, y, dan

z, maka bisa didapatkan lendutan arah x, y, dan z dan bisa dihitung konstanta pegas tiang

tunggal untuk arah x, y, dan z dengan rumus ! = !!

Kekakuan pile group arah x, y, dan z adalah

!!"#$ !"#$% (!) = ! !×!×! ; !!"#$ !"#$% (!) = ! !×!×! ; !!"#$ !"#$% ! = ! !×!×!

Dimana ! !, ! !, dan ! ! konstanta pegas tiang tunggal arah x, y, dan z ; ! adalah jumlah tiang

dalam satu pile group dan ! adalah faktor reduksi yang akan diuraikan seperti di bawah ini

Menurut Lymon C. Reese (2006), faktor reduksi pile terdiri dari empat, antara lain:

faktor reduksi bersebelahan (side by side), line by line leading pile, line by line trailing pile,

dan skewed pile. Namun, pada penelitian ini hanya digunakan faktor reduksi bersebelahan

karena susunan boredpile yang melingkar. Faktor reduksi bersebelahan yaitu akibat tiang-

tiang pile diletakkan bersebelahan. Nilai faktor reduksi ini berdasarkan spasi antar tiang dan

diameter tiang. Jika nilai 1 ≤ !!< 3.75, dimana ! adalah jarak antar boredpile dan ! adalah

diameter boredpile, maka nilai faktor reduksi side by side adalah

!! = !.!" !!

!.!"

Jika nilai !!≥ 3.75, maka nilai faktor reduksi side by side adalah !! = 1


Gambar 2 Diagram Faktor Reduksi Bersebalahan

(Lymon C. Reese, 2006)

Nilai konstanta pegas tanah pada sheetpile juga memiliki hubungan dengan nilai N-SPT

tanah dan cara perhitungan sama seperti pada boredpile, hanya saja panjang elemen perlu

disesuaikan.

Metodologi Penelitian

Gambar 3 Diagram Alir Penelitian


Sesuai diagram alir penelitian di atas, secara umum terdapat 3 perbandingan. Yang

pertama adalah perbandingan struktur ada sheetpile dan tidak ada sheetpile. Yang kedua

adalah perbandingan variasi antar struktur dengan galian dan sheetpile, yang divariasikan

antara lain kedalaman galian, diameter span sheetpile, ketebalan sheetpile, dan kedalaman

penanaman sheetpile. Yang ketiga adalah perbandingan antara struktur yang lantai dasar

sekeliling menaranya dihubungkan dengan pilecap dengan yang tidak dihubungkan.

Pemodelan yang lantai dasar sekeliling menaranya dihubungkan dengan pilecap dimodelkan

sebagai sendi. Variasi antar struktur dengan galian dan sheetpile (model D) dapat diuraikan

pada tabel sebagai berikut Tabel 1 Diagram Alir Penelitian

Sistem struktur terdiri atas menara, balok, balok fiktif yang dimodelkan sebagai frame,

serta platform, pilecap, sheetpile, dan boredpile yang dimodelkan sebagai shell. Tanah

dimodelkan sebagai sistem pegas-redaman yang mewakili nilai tekanan tanah. Pemodelan ini

dilakukan dengan menggunakan SAP 2000 versi 18.

Menara yang ditinjau memiliki ketinggian 50 m yang terdiri dari 10 lantai dengan

tinggi masing-masing lantai 5 m. Pada setiap lantai, terdapat platform yang dimodelkan

sebagai segi 12 dengan void yang dimodelkan sebagai segi 6, dan balok yang menghubungkan

antara menara dengan void. Untuk menghubungan nodal antara keseluruhan elemen menara

dengan void, maka ditambahkan balok fiktif seperti pada gambar berikut.

NO NAMA GALIAN (G)SPAN

SHEETPILE (S)TEBAL

SHEETPILE (T)KEDALAMAN SHEETPILE (D)

1 G3,S7,T250,D15 32 G4,S7,T250,D15 43 G5,S7,T250,D15 54 G6,S7,T250,D15 6


SHEETPILE (S)TEBAL




SHEETPILE (S)TEBAL




SHEETPILE (S)TEBAL


13 G3,S7,T250,D8 814 G3,S7,T250,D15 1515 G4,S7,T250,D10 1016 G4,S7,T250,D15 1517 G5,S7,T250,D13 1318 G5,S7,T250,D15 15

C) variasi tebal sheetpile (T / Thickness)

73 15

7 250 15

3250 15

6

A) variasi galian

B) variasi bentang sheetpile (S / Span)

D) variasi kedalaman sheetpile (D / Depth)

7 250

3

4

5


Gambar 4 Menara dan Platform Lantai

Gambar 5 Bangunan dengan Galian dan Sheetpile dimodelkan dengan Sendi

Pemodelan struktur bawah terdiri dari boredpile dan sheetpile. Kedalaman boredpile

sesuai dengan kedalaman tanah keras yaitu 30 m berdasarkan nilai N-SPT. Tanah sedalam

galian dimodelkan sebagai tanah undisturbed dan pembebanannya diaplikasikan ke boredpile.

Pembebanan pada penilitian ini terdiri dari berat sendiri struktur, berat tanah (hanya untuk

struktur dengan galian dan sheetpile), dan beban gempa. Tidak terdapat beban hidup pada


penilitian ini dikarenakan menara bukan digunakan sebagai tempat penyimpanan (pasal 7.7.2

SNI 1726:2012).

Pengaplikasian berat tanah pada boredpile adalah total W tanah terlebih dahulu dibagi

jumlah boredpile (ada 7 boredpile), kemudian dibagi jumlah joint sedalam kedalaman galian

untuk tiap boredpile (kedalaman galian 3m, dibagi 4; kedalaman galian 4m, dibagi 5; dst.)

Sebagai contoh, pada struktur G3,S7, tiap elemen (joint) boredpile menerima berat tanah

sebesar ! = !"#.!"!

:4 = 34.41 !"

Tabel 2 Berat Tanah Sedalam Galian

Beban gempa yang diaplikasikan hanyalah gempa dinamik. Wilayah gempa yang

diaplikasikan adalah gempa kota Depok dan kondisi tanah lunak (kelas situs: E) dan

klasifikasi sebaga berikut.

Karena struktur simetris, maka gempa yang diberikan hanya 1 arah, yaitu arah X koordinat

global dengan faktor skala gempa = !!! = !.!"

!(1) = 4.905

Dari Gambar 1 Nilai ks Berdasarkan Yokohama didapatkan nilai koefisien subgrade

reaction yang kemudian diinterpolasikan untuk mendapatkan koefisien subgrade reaction per

panjang elemen boredpile dan sheetpile yaitu 1 meter.

Variasi galian W tanah (kN)G3 963.53G4 1284.68 33% dari G3G5 1605.91 67% dari G3G6 1927.06 100% dari G3Variasi span sheetpile W tanah (kN)G3,S7 963.53G3,S14 4329.09G6,S7 1927.06G6,S14 8658.23Variasi tebal sheetpile W tanah (kN)250 mm 963.53300 mm 947.75 -‐2% dari span 250mm350 mm 932.1 -‐3% dari span 250mm400 mm 916.56 -‐5% dari span 250mmVariasi kedalaman sheetpile W tanah (kN)G3,D8 963.53G3,D15 963.53G4,D10 1284.68G4,D15 1284.68G5,D13 1605.91G5,D15 1605.91

0%

Perbandingan

349%

349%

Perbandingan

Perbandingan

Perbandingan

0%

0%


Hasil dan Pembahasan

1. Perbandingan struktur dengan galian tanpa sheetpile dan struktur dengan galian dan

sheetpile

Dari grafik di bawah didapatkan bahwa dengan adanya sheetpile, periode getar dan

displacement semakin kecil, sementara gaya geser dasar semakin besar. Perbedaan

periode getar 58-65%, perbedaan displacement 55-61%, dan perbedaan gaya geser dasar

73-81%. Hal ini menunjukkan dengan adanya sheetpile, bangunan lebih kaku sehingga

menerima gaya gempa yang semakin besar.

Gambar 6 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Dengan dan Tanpa Sheetpile)

Dari perbandingan di atas didapatkan bahwa dengan adanya sheetpile, periode getar,

dan displacement semakin kecil, sementara gaya geser dasar semakin besar. Perbedaan

periode getar 58-65%, perbedaan displacement 55-61%, dan perbedaan gaya geser dasar

73-81%. Hal ini menunjukkan dengan adanya sheetpile, bangunan lebih kaku sehingga

menerima gaya gempa yang semakin besar.


Gambar 7 Gaya Dalam Boredpile dan Reaksi Spring Tanah (Dengan dan Tanpa Sheetpile)

Dengan adanya sheetpile, gaya dalam aksial boredpile menurun 76-80%, gaya

dalam lintang boredpile menurun 52-61%, dan gaya dalam momen menurun 68-77%. Hal

ini terjadi karena pada kondisi terdapat sheetpile, partisipasi massa yang tergerakan pada

mode 1 lebih kecil dibandingkan dengan kondisi tidak terdapat sheetpile. Tahanan tanah

juga berperan pada penyerapan gaya mulai dari titik galian hingga ke ujung paling bawah

boredpile.

Gambar 8 Gaya Dalam Menara (Dengan dan Tanpa Sheetpile)

Dari grafik di atas, dapat dilihat bahwa gaya dalam menara meningkat 31-100%. Hal

ini dikarenakan gaya geser dasar gempa pada struktur dengan sheetpile lebih besar

dibandingkan dengan struktur tanpa sheetpile. Hal ini dikarenakan dengan adanya

sheetpile, periode getar makin kecil, sehingga gaya gempa yang diterima semakin besar.

2. Perbandingan antar variasi struktur dengan galian dan sheetpile (variasi galian)


Gambar 9 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Variasi Galian)

Pada struktur terdapat galian dan sheetpile, semakin dalam galian periode getar

semakin besar 1-3%, displacement lebih besar 1-4%, dan gaya geser dasar meningkat 1-

3%. Pada SNI 1726:2012, rumus penentuan gaya geser dasar gempa adalah ! = !".!

dan !" = !!!! !

!"

, dimana menunjukkan bahwa periode getar dan gaya geser dasar bertolak

belakang. Namun, hasil penelitian di atas menunjukkan bahwa periode getar dan gaya

geser dasar sejalan. Hal ini terjadi karena partisipasi mode tinggi yang besar sehingga

perubahan gaya dalam tidak hanya dipengaruhi oleh mode pertama, tapi juga oleh mode-

mode tinggi lainnya seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah. Pada mode tinggi

pertama, semakin dalam galian, partisipasi massa yang tergerakan semakin besar, maka

gaya geser pun semakin besar.

Tabel 3 Partisipasi Massa Bangunan dengan Sheetpile Variasi Galian

TnPartisipasi massa (%)

Arah Mode ke TnPartisipasi massa (%)

Mode ke TnPartisipasi massa (%)

G3,S7 1.3712 27.17% X 4 0.25662 22.46% 6 0.13803 12.66%G4,S7 1.3955 27.03% X 4 0.26773 23.30% 6 0.14587 11.12%G5,S7 1.4211 26.97% X 4 0.2801 24.11% 6 0.15358 9.98%G6,S7 1.4484 26.98% X 4 0.2941 24.96% 6 0.1617 9.61%

ModelMode 1 Mode tinggi 1 Mode tinggi 2


Gambar 10 Gaya Dalam Boredpile dan Reaksi Spring Tanah (Variasi Galian)

Dari hasil gaya dalam boredpile, menunjukkan bahwa semakin dalam galian, gaya

dalam aksial semakin besar 1-2%, gaya lintang menurun 8-13%, dan gaya momen

membesar 0.3-1%. Gaya dalam aksial dan momen meningkat karena dipengaruhi

partisipasi massa mode tinggi pertama yang semakin besar seiring semakin dalamnya

galian. Sementara itu, gaya dalam lintang menurun karena dipengaruhi oleh periode getar

semakin besar sehingga gaya gempa yang diterima semakin kecil, maka gaya dalam

lintang semakin kecil.

Gambar 11 Gaya Dalam Menara (Variasi Galian)

Semakin dalam galian, gaya dalam menara semakin kecil 1-5%. Hal ini dikarenakan

periode getar pada mode pertama semakin besar seiring meningkatnya kedalaman galian,

sehingga gaya gempa yang diterima semakin kecil, maka gaya dalam menara semakin

kecil.

3. Perbandingan antar variasi struktur dengan galian dan sheetpile (variasi span sheetpile)


Gambar 12 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Variasi Span Sheetpile)

Semakin besar span sheetpile, periode getar meningkat 16-65%, displacement

meningkat 1-4%, sementara gaya geser dasar menurun 6-18%. Hal ini menunjukkan

bahwa semakin besar span sheetpile, bangunan semakin fleksibel, sehingga gaya gempa

yang diterima semakin kecil juga.

Gambar 13 Gaya Dalam Boredpile dan Reaksi Spring Tanah (Variasi Span Sheetpile)

Semakin besar span sheetpile, semakin besar gaya dalam boredpile. Besar perbedaan

adalah 2-38%. Hal ini tidak sesuai dengan hasil periode getar dan gaya geser dasar karena

partisipasi mode tinggi yang besar sehingga perubahan gaya dalam tidak hanya

dipengaruhi oleh mode pertama. Dapat dilihat pada tabel di bawah ini bahwa mode tinggi

kedua, partisipasi massa semakin besar dengan semakin besarnya span sheetpile, sehingga

gaya dalam boredpile juga semakin besar. Tabel 4 Partisipasi Massa Bangunan dengan Sheetpile Variasi Span Sheetpile




G3,S7 1.3712 27.17% X 4 0.25662 22.46% 6 0.13803 12.66%G3,S14 1.7721 torsi torsi 2 1.49082 20.43% 4 0.23161 12.81%G6,S7 1.4484 26.98% X 4 0.2941 24.96% 6 0.1617 9.61%G6,S14 3.0662 torsi torsi 2 1.50762 16.89% 4 0.23792 20.61%



Gambar 14 Gaya Dalam Menara (Variasi Span Sheetpile)

Semakin besar span sheetpile, maka semakin kecil gaya dalam aksial menara, namun

gaya dalam momen menara semakin besar. Gaya dalam aksial menara semakin kecil

karena semakin kecil gaya gempa yang diterima seiring semakin besarnya span sheetpile.

Gaya dalam momen yang semakin besar dikarenakan partisipasi massa mode tinggi kedua

yang semakin besar seiring dengan semakin besarnya diameter span sheetpile.

4. Perbandingan antar variasi struktur dengan galian dan sheetpile (variasi ketebalan

sheetpile)

Gambar 15 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Variasi Ketebalan Sheetpile)


Dari tabel di atas, semakin tebal sheetpile, maka semakin kecil periode getar (1-2%)

dan displacement (0.5-1%), sementara gaya geser dasar semakin besar (3-8%). Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tebal sheetpile, maka bangunan semakin kaku maka

semakin besar gaya gempa yang diterima oleh bangunan.

Gambar 16 Gaya Dalam Boredpile dan Reaksi Spring Tanah (Variasi Ketebalan Sheetpile)

Semakin tebal sheetpile, gaya dalam aksial boredpile semakin kecil, sementara gaya

dalam lintang dan momen semakin besar. Semakin kecilnya gaya dalam aksial boredpile

dikarenakan partisipasi massa yang tergerakan pada mode 1 semakin kecil seiring dengan

bertambahnya ketebalan sheetpile seperti pada tabel di bawah. Sementara gaya dalam

lintang dan momen yang semakin besar dikarenakan gaya gempa yang diterima juga

semakin besar dan seiring dengan gaya geser dasar yang juga semakin besar seiring

bertambahnya ketebalan sheetpile.


Tabel 5 Partisipasi Massa Bangunan dengan Sheetpile (Variasi Tebal Sheetpile)

Gambar 17 Gaya Dalam Menara (Variasi Ketebalan Sheetpile)

Dari grafik didapatkan bahwa gaya dalam menara meningkat seiring dengan

semakin tebalnya sheetpile. Besar peningkatan adalah 1-89%. Hal ini dikarenakan

semakin besarnya gaya gempa yang diterima oleh menara seiring semakin tebalnya

sheetpile.

5. Perbandingan antar variasi struktur dengan galian dan sheetpile (variasi kedalaman

sheetpile)

Gambar 18 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Variasi Kedalaman Sheetpile)




T250 1.3712 27.17% X 4 0.25662 22.46% 6 0.13803 12.66%T300 1.3549 24.41% X 4 0.25537 19.79% 6 0.14035 13.56%T350 1.3422 23.56% X 4 0.25465 20.37% 6 0.14288 13.99%T400 1.3318 22.71% X 4 0.2096 25.43% 6 0.14286 14.29%



Kedalaman sheetpile yang semakin dalam menyebabkan periode getar dan

displacement semakin besar, sementara gaya geser dasar semakin kecil. Perbedaan

periode getar adalah 0.2-1%, displacement 0.3-1%, dan gaya geser dasar 0.5-2%. Dari

hasil tersebut, dapat dikatakan bahwa semakin dalam kedalaman penanaman sheetpile,

maka bangunan semakin fleksibel dan gaya gempa yang diterima semakin kecil. Hal ini

dikarenakan nilai spring tanah semakin kecil yang menunjukkan nilai tahanan tanah yang

juga semakin kecil.

Gambar 19 Gaya Dalam Boredpile dan Reaksi Spring Tanah (Variasi Kedalaman Sheetpile)

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin dalam kedalaman sheetpile, semakin

besar gaya dalam aksial boredpile, namun gaya lintang dan momen semakin kecil. Gaya

dalam aksial semakin besar 0.4-1% dikarenakan partisipasi mode tinggi yang besar

sehingga perilaku gaya dalam tidak hanya dipengaruhi oleh mode pertama, tapi juga oleh

mode-mode tinggi lainnya. Dapat dilihat pada tabel di bawah pada mode pertama,

semakin dalam kedalaman sheetpile, persentase massa yang tergerakan makin besar,


sehingga gaya dalam aksial boredpile pun semakin besar. Sementara itu, menurunnya

gaya dalam lintang dan momen dikarenakan gaya gempa yang diterima semakin kecil pula

seiring dengan bertambahnya kedalaman sheetpile.

Tabel 6 Partisipasi Massa Bangunan dengan Sheetpile Variasi Kedalaman Sheetpile

Gambar 20 Gaya Dalam Menara (Variasi Kedalaman Sheetpile)

Gaya dalam menara menurun 1-31% seiring dengan bertambahnya kedalaman

sheetpile. Hal ini disebabkan gaya gempa yang diterima semakin kecil seiring dengan

semakin dalamnya kedalaman sheetpile dan juga hasil tersebut sejalan dengan gaya geser

dasar.

6. Perbandingan struktur tanpa sendi dan struktur dengan sendi

Gambar 21 Periode Getar, Displacement, dan Gaya Geser Dasar (Dengan Sendi dan Tanpa Sendi)




G3,D8 1.3528 26.89% X 4 0.26008 21.05% 6 0.14278 9.76%G3,D15 1.3712 27.17% X 4 0.25662 22.46% 6 0.13803 12.66%G4,D10 1.3846 26.36% X 4 0.27441 23.58% 6 0.15214 9.01%G4,D15 1.3955 27.03% X 4 0.26773 23.30% 6 0.14587 11.12%G5,D13 1.4152 25.76% X 4 0.28298 24.57% 6 0.15632 9.60%G5,D15 1.4211 26.97% X 4 0.2801 24.11% 6 0.15358 9.98%



Pada kondisi terdapat galian dan sheetpile, dengan menghubungkan pilecap dengan

lantai lantai dasar (dengan dimodelkan sebagai sendi) (G5,S7,SND) maka periode getar

menurun 9%, displacement menurun 11%, dan gaya geser dasar menurun 14% dibanding

struktur tanpa sendi (G5,S7). Hasil ini dikarenakan partisipasi massa yang pada struktur

G5,S7,SND nilainya lebih kecil dibandingkan dengan struktur G5,S7. Tabel 7 Partisipasi Massa Bangunan dengan Sheetpile dengan dan Tanpa Sendi

Sementara, pada saat lantai dasar dihubungkan dengan pilecap, penambahan

penggunaan sheetpile (G5,S7,SND) meningkatkan gaya geser sebesar 0.2% dari struktur

tanpa sheetpile (G5,SND) karena dengan penambahan sheetpile maka bangunan lebih

kaku meskipun sudah disambungkan, sehingga gaya gempa yang diterima lebih besar.

Gambar 22 Gaya Dalam Boredpile (Dengan Sendi dan Tanpa Sendi)

Gaya dalam boredpile menurun 8-12% dengan disambungkannya lantai dasar

dengan pilecap pada kondisi terdapat galian dan sheetpile. Kemudian, pada kondisi lantai

dasar disambungkan dengan pilecap, penggunaan sheetpile menaikkan 8% gaya lintang

karena gaya gempa juga meningkat, namun menurunkan 13% gaya momen karena

partisipasi massa pada struktur G5,S7,SND lebih kecil dibandingkan dengan struktur

G5,SND.




G5,SND 1.2015 46.64% Y 3 0.20066 14.19% 7 0.07694 4.53%G5,S7 1.4211 26.97% X 4 0.2801 24.11% 6 0.15358 9.98%

G5,S7,SND 1.1984 21.37% X 4 0.2004 6.37% 8 0.08571 0.65%



Gambar 23 Gaya Dalam Menara (Dengan Sendi dan Tanpa Sendi)

Jika lantai dasar disambungkan dengan pilecap pada keadaan sudah digali dan ada

sheetpile, maka gaya dalam menara meningkat 3-11% dari kondisi tidak disambungkan.

Hal ini dikarenakan periode getar pada kondisi dihubungkan lebih kecil, sehingga gaya

gempa yang diterima lebih besar daripada kondisi tidak dihubungkan. Pada kondisi lantai

dasar sudah disambungkan dengan pilecap, maka dengan adanya sheetpile juga

menaikkan gaya dalam menara 1-36%.

Kesimpulan

1. Penggunaan sheetpile efektif untuk memperkaku bangunan dan mengurangi gaya dalam

boredpile saat dilakukan penggalian, namun perlu diperhatikan bahwa gaya dalam

menara meningkat akibat adanya penambahan sheetpile.

2. Pada kondisi sudah digali dan ditanamkan sheetpile, terdapat 4 variasi yang dibedakan,

dan didapatkan hasilnya sebagai berikut

a. Semakin dalam galian tanah, maka periode getar, displacement, gaya geser dasar,

gaya dalam aksial dan momen boredpile semakin besar; sementara gaya dalam

lintang boredpile dan gaya dalam menara menurun. Maka, kedalaman galian yang

lebih dangkal akan lebih efektif memperkaku bangunan, namun batas kedangkalan

harus diperhatikan.

b. Semakin besar span sheetpile, maka periode getar, displacement, gaya dalam

boredpile, gaya dalam momen menara meningkat; sementara gaya geser dasar, serta

gaya dalam aksial menara menurun. Dengan begitu, span sheetpile yang lebih kecil

akan lebih efektif memperkaku bangunan.

c. Semakin tebal sheetpile, maka periode getar, displacement, dan gaya aksial boredpile

menurun; sementara gaya geser dasar, gaya lintang dan momen boredpile, serta gaya


dalam menara meningkat. Maka, semakin tebal sheetpile, maka semakin efektif

dalam memperkaku bangunan.

d. Semakin dalam kedalaman penanaman sheetpile, maka periode getar, displacement,

gaya dalam aksial boredpile meningkat, sementara gaya geser dasar, gaya gaya

lintang dan momen boredpile, serta gaya dalam menara menurun. Maka, kedalaman

penanaman sheetpile yang paling efisien adalah yang paling dangkal agar tidak

mengurangi kekakuan bangunan.

e. Faktor yang memiliki pengaruh terbesar hingga terkecil terhadap kekakuan bangunan

secara berurutan adalah diameter span sheetpile, kedalaman galian, ketebalan

sheetpile, dan kedalaman penanaman sheetpile.

3. Dengan menyambungkan lantai dasar sekeliling menara dengan pilecap, didapatkan

bahwa periode getar, displacement, gaya geser dasar, gaya dalam boredpile, gaya dalam

sheetpile menurun, namun gaya dalam menara meningkat. Maka, penyambungan lantai

dasar sekeliling menara dengan pilecap lebih efektif karena gaya yang ditanggung

boredpile semakin kecil, namun perlu diperhatikan bahwa gaya dalam menara

meningkat.

4. Penambahan sheetpile pada kondisi lantai dasar sekeliling menara telah disambungkan

dengan pilecap, menyebabkan periode getar, displacement, gaya dalam boredpile

menurun; sementara gaya geser dasar dan gaya dalam menara meningkat. Dengan begitu,

penambahan sheetpile tidak efektif pada kondisi seperti ini karena pengaruhnya sangat

kecil.

Saran

Dalam melanjutkan penelitian yang sudah dilakukan ini, saran yang dapat digunakan,

yaitu:

1. Analisis gempa menggunakan time history

Daftar Referensi

Bowles, Joseph E. (1990). Foundation Analysis and Design. New York: McGraw Hill. Prakash, Samsher & Hari D. Sharma. (1990). Pile Foundations in Engineering Practice. New

Jersey: John Wiley & Sons, Inc. Standar Nasional Indonesia. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI-1726-2012. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.


Date post:	17-Nov-2021
Category:	Documents
Upload:	others
View:	4 times
Download:	0 times

Pengaruh Penahan Lateral Sheetpile Terhadap Respon …

Documents