Pengaruh Interaksi Kinematik Massa Bangunan terhadap Respons Non Linier Inelastik Lapisan Tanah (The Affect of Kinematic Interaction of the Building Mass on the Non-linier Inelastic of Soil Layers)

Abstract

Seiring bertambahnya intensitas beban gempa, respons tanah sudah akan memasuki respons inelastik. Mengingat tanah mempunyai hubungan beban-deformasi yang sifatnya non-linier, maka pada beban yang besar respons struktur akan menjadi analisis non-linier inelastik. Salah satu metode yang menggambarkan hubungan regangan-tegangan pada media tanah adalah Hysteretic Ramberg Osgood (1943). Kondisi lapisan tanah akan sangat berbeda antara tanah bebas (free field) dan ketika terdapat bangunan diatasnya (Buidling Mass Effect). Massa bangunan akan berdampak pada bertambahnya kekakuan tanah sehingga secara teori respons dinamik yang dihasilkan akan berbeda. Perbedaan respons seperti ini perlu ditinjau lebih lanjut untuk memberikan informasi seberapa besar pengaruh bangunan terhadap respons dinamik tanah dibawahnya. Evaluasi respons inelastik tanah dipelajari dengan mengambil sudut pandang secara teori dari referensi dan investigasi dua profil tanah yang berbeda di Yogyakarta. Kedua profil tanah tersebut adalah Hotel Mataram City dan Rumah Sakit Akademik UII. Selain data tanah juga diketahui data struktur bangunan sebagai input beban massa bangunan yang akan membebani lapisan tanah dibawahnya. Analisis dilakukan dengan variasi kedalaman tanah endapan dan rekaman gempa (Bucharest, Elcentro, Duzce Turki Elnashai, Manjil, Duzce Turki, dan Loma Prieta) yang menggunakan metode integrasi numerik langsung β-Newmark dan diapliksikan ke Excel MATLAB R210a. Hasil analisis menunjukan bahwa pengaruh respons inelastik akan sangat signifikan pada simpangan, regangan geser dan tegangan geser. Respons simpangan dan regangan akan mengecil ketika tanah dibebani oleh massa bangunan, sebaliknya respons tegangan akan membesar. Respons kecepatan dan Percepatan menunjukan penurunan yang cukup signifikan pada profil tanah 1 untuk setiap gempa. Sedangkan untuk profil tanah 2 nilai responsnya akan mengecil pada frekuensi gempa yang semakin besar. Pengaruh spektrum respons di lapisan permukaan menunjukan periode getar PGA yang mengecil ketika tanah dibebani oleh massa bangunan yang artinya frekuensi gempa akan membesar dari kondisi ketika tanah bebas (free field).