Studi Efek Interaksi Tanah-Struktur pada Penerapan Sistem Isolasi Gempa untuk Bangunan Eksisting di Tanah Lunak

Firmansyah, Muhammad Farhan (2024) Studi Efek Interaksi Tanah-Struktur pada Penerapan Sistem Isolasi Gempa untuk Bangunan Eksisting di Tanah Lunak. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012221119-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Kejadian gempa sering sekali terjadi di Indonesia karena posisi Indonesia yang menempati zona tektonik sangat aktif. Salah satu upaya dalam memenuhi kebutuhan perlindungan seismik struktur menggunakan sistem isolasi dasar. Konsep penggunaan sistem isolasi dasar adalah untuk meningkatkan periode alami struktur dan juga memberikan tambahan redaman sehingga dapat mengurangi gaya gempa pada struktur. Namun masih terjadi keengganan dalam penggunanaan sistem isolasi dasar pada tanah lunak dikarenakan besarnya efek interaksi tanah-struktur pada lokasi tersebut. Interaksi tanah-struktur adalah konsep desain yang mempertimbangkan respon dari struktur, pondasi, dan kondisi tanah. Efek dari interaksi tanah-struktur terdiri dari memanjangkan periode struktur dan juga meningkatkan redaman pada struktur sehingga memiliki efek yang sama dengan sistem isolasi dasar. Namun pada tanah lunak semakin panjang periode struktur, gaya gempa pada struktur bukannya malah berkurang justru malah meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa topik interaksi tanah-struktur masih perlu dikaji lebih lanjut. Dalam tesis ini, gedung A merupakan gedung beton bertulang 13 lantai dibangun pada tanah lunak yang dimodelkan dengan variasi perletakan dasar. Pemodelan pertama menggunakan sistem terjepit kaku dan pemodelan kedua menggunakan sistem isolasi dasar. Pemodelan ketiga menggunakan sistem terjepit kaku dengan mempertimbangkan pengaruh interaksi tanah-struktur. Pemodelan keempat menggunakan sistem isolasi dasar dengan mempertimbangkan pengaruh interaksi tanah-struktur. Kemudian 4 pemodelan tersebut akan dievaluasi respon struktur menggunakan Non Linear Time History (NLTH) dengan 7 (tujuh) pasang rekaman gempa pada level BSE-1E dan BSE-2E. Respon struktur yang diteliti adalah karakteristik dinamik struktur, gaya geser dasar, rasio simpangan atap, simpangan antar lantai, kerusakan sendi plastis elemen struktur, dan disipasi energi. Hasil dari analisa terhadap parameter yang ditinjau adalah dengan pemberian sistem isolasi dasar dapat mereduksi respon struktur sehingga kerusakan elemen struktur dapat diminimalisir. Selanjutnya dengan pemberian efek interaksi tanah-struktur justru memiliki efek yang berkebalikan dengan sistem isolasi dasar yang malah menurunkan respon struktur. Hal tersebut membuat efektifitas pemasangan sistem isolasi dasar pada tanah lunak menjadi semakin menurun. Namun, pemasangan isolasi dasar pada tanah lunak tetap memberikan reduksi respon struktur yang cukup signifikan.
=============================================================================================================================
The occurrence of earthquakes is frequent in Indonesia due to its position in a highly active tectonic zone. One approach to meet seismic protection requirements is through the use of base isolation systems. The concept of using base isolation systems aims to increase the natural period of structures and provide additional damping to reduce seismic forces on the structure. This is achieved by isolating the structure from the foundation, allowing the base isolation system to absorb seismic energy before it reaches the upper structure. However, there is still reluctance in implementing base isolation systems on soft soil due to the significant effects of soil-structure interaction (SSI) at such locations. Soil-structure interaction is a design concept that considers the response of the structure, foundation, and soil conditions. The effects of soil-structure interaction include lengthening the period of the structure and increasing the damping, which is similar to the effects provided by base isolation systems. However, in soft soil, as the structure's natural period increases, the seismic forces on the structure do not decrease but rather increase. This indicates that the topic of soil-structure interaction still requires further investigation. In this thesis, Building A, a 13-story reinforced concrete building constructed on soft soil modeled with variations in the foundation systems. The first model uses a fixed base system, while the second model utilizes a base isolation system. The third model uses a fixed base system with the influence of of soil-structure interaction. The fourth model uses a base isolation system while considering the effects of soil-structure interaction. Subsequently, these four models will be evaluated for their structural response using Non Linear Time History (NLTH) with 7 pairs of earthquake recordings on BSE-1E and BSE-2E level. The investigated structural responses area are dynamic structural characteristics, base shear force, roof displacement ratio, inter-story drift, plastic hinge damage of structural elements, and energy dissipation. The results of the analysis of the parameters investigated are that the use of a base isolation system can reduce the structural response so the damage to structural elements can be minimized. Furthermore, the application of SSI effect has the opposite effect to the base isolation system which actually reduces the structural response. This makes the effectiveness of installing a base isolation system on soft soil decrease. However, the installation of base isolation on soft soil still provides a significant reduction in structural response.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Evaluasi Struktur, Interaksi Tanah-Struktur, Isolasi Dasar, Perlindungan Seismik, Base Isolation, Seismic Protection, Soil-Structure Interaction, Structural Evaluation
Subjects:	T Technology > TH Building construction > TH1095 Earthquakes and building T Technology > TH Building construction > TH1461 Concrete construction.
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Muhammad Farhan Firmansyah
Date Deposited:	09 Feb 2024 14:30
Last Modified:	12 Mar 2024 04:08
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106594

Actions (login required)

View Item