STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(No. 51 Agustus 2017)
Publikasi Bersama Federasi Besi dan Baja Jepang dan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang
Versi Bahasa Indonesia
Versi Bahasa Inggris Steel Construction Today &Tomorrow diterbitkan tiga kali dalam setahun dan
disirkulasikan ke seluruh dunia kepada para eksekutif,
perusahaan perdagangan industri, dan organisasi
administratif yang berminat. Tujuan utama publikasi
ini adalah memperkenalkan standar dan spesifikasi
mengenai konstruksi baja, contoh-contoh proyek
konstruksi mutakhir, teknologi dan material konstruksi
mutakhir dan lainnya di bidang konstruksi bangunan
dan keteknik-sipilan. Agar pembaca Indonesia dapat
memahami artikel yang ada, disiapkan versi Bahasa
Indonesia yang berisi teks saja, dan dilampirkan padaversi Bahasa Inggris.Terkait foto, ilustrasi dan tabel,pada halaman terakhir tiap artikel dilampirkan versi
Bahasa Inggrisnya.
Juga, bila dibutuhkan konfirmasi teknis ataupun
rincian yang lebih teknis dari sebuah teks, silakan
merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris.

No. 51 Agustus 2017: Isi
Artikel Fitur: Prakarsa untuk Meningkatkan Ketahanan
Gempa dan Teknologi Pencegahan Kerusakan Struktur
PondasiLangkah Peningkatan Ketahanan Gempa Bumi pada
Taman Industri di Area Teluk
1
Metode Evaluasi Ketahanan Gempa dan Teknologi
Penanganan Gempa untuk Mencegah Kerusakan yang
Diakibatkan Likuifaksi terhadap Jembatan Eksisting
4
Perbaikan Akurasi Estimasi Kapasitas Dukung Tiang
Pancang Baja dengan Uji Pembebanan Dinamik
7
Evaluasi Kekuatan Ultimit Tiang Pancang Pipa Bajapada Tanah Likuifaksi selama Gempa Bumi Besar
10
Metode Evaluasi untuk Tegangan Tiang Pancang Pipa
Baja selama Gempa Bumi, Menuju Penetapan
Metode Desain Sekunder untuk Pondasi Tiang Pancang
13
Topik Khusus
Bagaimana Memperbaiki Infrastruktur Sosial di
Daerah Rawan Bencana dengan Belajar dari Gempa
Bumi Kumamoto Tahun 201616
Operasi FBBJ
Sampul Belakang
Nomor halaman di atas mengikuti versi Bahasa Inggris
terbitan No. 51
Versi Indonesia: ©Federasi Besi dan Baja Jepang 2017Federasi Besi dan Baja Jepang
3-2-10 Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-ku, Tokyo
103-0025, Jepang
Fax: 81-3-3667-0245 Telpon: 81-3-3669-4815
Alamat surel: sunpou@jisf.or.jp
URL http://www.jisf.or.jp

1

lunaknya permukaan tanah reklamasi.
 Limpahan Minyak dari Tangki dan Kebakaran
Lanjutan
Sebagaimana pada Foto 2, selama gempa bumi
Tokachi-Oki tahun 2003, sebuah tangki minyak mentah
dan tangki nafta terbakar habis karena getaran yangdisebabkan oleh gerakan gempa periode panjang
mengakibatkan minyak teraduk Settlement dan Pemiringan Tangki Minyak yang
Diakibatkan oleh Likuifaksi PermukaanTanah
Pondasi
Foto 3 menunjukkan pemiringan tangki prdukminyak sebagai akibat berkurangnya kapasitas dukung
permukaan tanah pondasi dengan terjadinya likuifaksi
selama gempa bumi Kobe tahun 1995.
 Pecahnya Pipa Minyak dan Gas, dan Tiang
Pondasi karena Terjadinya Pergeseran Besar(Displacement) Permukaan Tanah dengan adanya
Likuifaksi
Gbr. 1(a) adalah foto udara lapangan tangki di Kobe,
dua hari setelah gempa bumi. Pasir mendidihmemenuhi lapangan, yang mengindikasikan bahwa
seluruh area sudah mengalami likuifaksi (bagian yangdiwarnai kuning di gambar). Sejumlah besar gas bocor
akibat pecahnya pipa LPG. Gbr. 1(b) menunjukkan
pergeseran horisontal dan vertikal permukaan tanahlapangan tangki, yang mengindikasikan bahwa tembok
laut bergeser hingga sejauh 3,6 m ke arah laut, dankeseluruhan lapangan tangki yang berukuran 400  400
m juga bergeser 2-3 m ke arah laut.
 Tangki Minyak Terangkat dan Tersapu
Banjir tsunami mengangkat tangki minyak dan
menghanyutkannya ke laut dan membakar permukaan
laut yang luas pada saat gempa bumi Jepang Timur,seperti apda Foto 4.

Artikel Fitur

Prakarsa Peningkatan Ketahanan
Gempa dan Teknologi Pencegahan
Kerusakan Struktur Pondasi(Halaman 1~3)

Langkah Peningkatan Ketahanan
Gempa Bumi pada Taman Industri diArea Teluk
Oleh Masanori Hamada
Ketua, Pusat Pengurangan Bencana Asia
Selama gempa bumi yang terdahulu, taman-taman
industri telah berulang kali rusak akibat gerakan gempa
yang kuat yang diperburuk dengan adanya permukaan
tanah reklamasi yang lunak, likuifaksi tanah berpasir,
limpahan minyak dari tangki sebagai akibat gerakan
gempa periode panjang, serta tsunami. Kerusakan berat
pada taman industri akibat gempa bumi dan tsunami dimasa depan akan dapat mengakibatkan dampak serius
terhadap keselamatan dan keamanan masyarakat serta
ekonomi dunia. Oleh karena itu, peningkatan
ketahanan terhadap gempa bumi dan tsunamai daripada
taman-taman industri menjadi hal yang palingmendesak bagi negara yang rawan gempa dan tsunami
seperti Jepang.
Pemerintah Jepang memprakarsai proyek nasional
perkuatan fasilitas industri disekeliling Teluk Tokyo,
Ise dan Osaka sejak 2014, dengan mengeluarkan biaya
sekitar 15 milyar yen per tahun untuk memberikan
dukungan finasial pada industri kilang minyak.
Laporan ini mengulas kerusakan terhadap fasilitas
industri yang diakibatkan oleh gempa bumi terdahulu,
dan memperkenalkan garis besar proyek nasional untuk
perkuatannya.

Foto 1 Ledakan dan kebakaran 17 tangki bulat LPG(gempa bumi Jepang Timur 2011)
Foto 2 Kebakaran tangki minyak mentah dan nafta
akibat gerakan gempa periode panjang (gempa bumi
Tokachi-oki 2003)
Foto 3 Penurunan dan pemiringan tangki produk
minyak akibat likuifaksi tanah (gempa bumi Kobe
1995)
Gbr. 1 Likuifaksi Tanah dan Pergeseran Permukaan
Tanah (Ground Displacement) pada Pulau Reklamasi
Buatan Teluk Osaka (Gempa Bumi Kobe 1995)
Foto 4 Hanyut keluar dari tangki minyak ke laut akibattsunami (gempa bumi Jepang Timur 2011)

Kerusakan terhadap Fasilitas Industri selama
Gempa Bumi dan Tsunami Terdahulu
Kerusakan terhadap fasilitas industri yangdiakibatkan oleh gempa bumi dan tsunami dapat
diringkas sebagai berikut;
 Kerusakan Tangki Minyak oleh Gaya Inersia
Dinamik sebagai Akibat Gerakan Gempa
Foto 1 menunjukkan ledakan dan kebakaran 17
tangki bulat LPG di suatu kilang minyak di Teluk
Tokyo ketika gempa bumi besar Jepang Timur tahun
2011. Dipastikan penyebab kerusakan adalah gaya
inersia gempa yang kuat yang diperburuk dengan2

Langkah untuk Peningkatan Ketahanan Gempa
Bumi Fasilitas Industri
Perkuatan tembok laut dibutuhkan untuk mencegahkerusakan fasilitas industri di dekat tembok laut.
Seperti pada Gbr. 4, ada tiga jenis tindakan yangditerapkan untuk melindungi tembok laut eksisting.
Metode pertama adalah membangun turap baja di
belakang tembok eksisting. Metode kedua adalah
dengan perbaikan tanah untuk menahan likuifaksi.
Pada metode ketiga, tiang baja dipancang dalam dua
baris dengan interval yang sesuai di belakang tembok
laut. Dalam metode ini kelompok tiang pancang
diharapkan dapat mencegah aliran tanah yangterlikuifaksi. Efektifitas tiap metode sudah diuji melalu
eksperimen dengan kondisi centrifuge.
Gbr. 5 menunjukkan contoh penanganan tangki
minyak menghadapi likuifaksi tanah dan tsunami.
Turap baja sekitar tangki menahan aliran keluar tanahlikuifaksi di bawah tangki, yang dapat mencegah
penurunan dan pemiringan tangki. Pipa baja di atas
permukaan mencegah terjadinya tumbukan
benda-benda yang mengapung dengan tangki selama
tsunami.

Asemen Kerusakan Taman Industri di Teluk Tokyo
Di sekitar Teluk Tokyo, terdapat pulau-pulau buatan
hasil reklamasi teluk. Kebanyakan pulau-pulau ini dan
dinding piernya tidak memiliki ketahanan terhadap
likuifaksi tanah, karena dibangun sebelum gempa bumi
Niigata pada tahun 1964, yang pertama kali
menyadarkan kita akan fenomena likuifaksi dan
kerusakan yang diakibatkannya dari sudut pandang
keteknikan. Gbr. 2 menunjukkan contoh asesmen
likuifaksi tanah, pergerakan permukaan tanah dan
tembok laut (seawall) salah satu pulau buatan secara
horisontal di teluk Tokyo sebagai akibat dari gempa
bumi teluk Tokyo Utara, yang diprediksi segera
menjadi ancaman gempa bumi. Ketebalan lapisantanah likuifaksi dan pergerakan maksimum dinding
pier diperkirakan masing-masing sekitar 10 m dan 7 m.
Di tanah reklamasi sekitar Teluk Tokyo, telah dibangun
lebih dari 5 ribu tangki penyimpanan minyak, produk
minyak, gas tekanan tinggi dan bahan berracun.
Sebagian besar berada di atas permukaan tanah yangsangat berpotensi mengalami likuifaksi, dandisplasment horisontal dan vertikal.
Lebih jauh lagi, terdapat lebih dari 600 floating roof
tank untuk penyimpanan minyak mentah dan minyak
berat sekitar Teluk Tokyo. Ditaksir sejumlah besar
minyak tumpah dari tangki-tangki ini selama gerakan
gempa periode panjang yang diinduksi oleh gempa
bumi Palung Nankai sepanjang pantai Pasifik Jepang
baratGbr. 3 menunjukkan contoh simulasi numeris difusi
minyak dengan volume sekitar 22.000 kl di permukaan
laut, sebagai akibat dari pecahnya tangki minyak
karena likuifaksi tanah dan limpahan minyak selama
gerakan gempa periode panjang. Minyak yang tumpah
dari pantai timur Teluk Tokyo akan mencapai pantai
barat dalam tiga hari dengan kondisi kecepatan angin
5,0 m/s di musim panas. Dalam kondisi demikian, rutelaut utama yang merupakan fungsi maritim teluk akan
lumpuh dan kegiatan ekonomi di daerah metropolitan
Tokyo akan sangat terpengaruh dengan terhentinyatransportasi laut.

Gbr. 4 Perkuatan Tembok Laut terhadap Likuifaksi dan
Induksi Pergeseran Permukaan Tanah
Gbr. 5 Penanganan Tangki Minyak untuk Menghadapi
Likuifaksi dan Tsunami
Rekomendasi mengenai Ketahanan Gempa Bumi
dan Tsunami Taman Industri
Pada tahun 2013, Kementrian Ekonomi, Perdagangandan Industri Jepang (the Ministry of Economy, Tradeand Industri (METI)) memprakarsai kebijakan untuk
meningkatkan ketahanan gempa bumi dan tsunami daritaman-taman industri. Dua puluh empat kilang minyak
dipilih dari area yang memiliki probabilitas dihantam
gempa besar dan tsunami diwaktu dekat. (Lihat Gbr. 6)
Penulis merekomendasikan saran-saran di bawah ini
pada berbagai organisasi terkait termasuk pemerintah
Jepang agar melakukan promosi aktif untuk
meningkatkan ketahanan gempa bumi dan tsunami daritaman-taman industri.
Rekomendasi pertama adalah, disamping perkuatan
masing-masing pabrik industri, peningkatan ketahanan
gempa dan tsunami di area luas seperti pulau buatan
termasuk area laut harus dilakukan promosi yangintens, karena bencana yang terjadi di suatu pabrik
dapat melebar ke pabrik berdekatan dan juga
berdampak ke area yang lebih luas. Untuk mencapai

Gbr. 2 Asesmen Likuifaksi Tanah dan Induksi
Displasemen PermukaanTanah (Gempa Bumi Teluk
Tokyo Utara)Gbr. 3 Difusi Minyak Mentah di Teluk Tokyo (musim
panas, kecepatan angin 5,0 m/s dengan arah barat
daya)

3

hal ini, dibutuhkan kepemimpinan yang kuat daripemerintah setempat dan pusat untuk memimpin
perusahaan-perusahaan industri. Untuk meningkatkan
ketahanan area sekitarnya terhadap bencana,dibutuhkan lebih banyak investasi publik yangditujukan untuk properti bagi industri swasta,khususnya industri kecil yang kebanyakan tidak
memiliki pondasi finasial yang memadai.
Penyebaran informasi mengenai risiko harus
dilakukan diantara pemerintah, industri dan komunitas
local. Hal ini penting untuk mendorong peningkataan
ketahanan gempa bumi dan tsunami area industri yanglebih luas termasuk komunitas setempat. Karenanya,
dibutuhkan asesmen mengenai dampak hilangnya
fungsi taman industri terhadap negara dan juga
ekonomi dunia agar dapat ditetapkan kebijakan dan
strategi nasional yang efektif.
Gbr. 6 Survei dan Praktek Peningkatan Ketahanan
Gempa Bumi dan Tsunami pada Komplek
Industri—Kebijakan Kementrian Ekonomi, Perdaganandan Industri (2013~)

4

Masanori Hamada: After graduating from theFaculty of Science and Engineering, Waseda
University, he entered Taisei Corporation in 1968.
Then he served as professor of Tokai University
and Waseda University, and filled the post of
professor emeritus at Waseda University in 2014.
He assumed his current position as Chairman of
Asian Disaster Reduction Center in 2014.
Photo: Tokyo Fire Department

Fig. 1 Soil Liquefaction and Ground Displacement of a Man-made Island
Reclaimed form the Osaka Bay (1995 Kobe Earthquake)

Photo 1 Explosion and fire of 17 spherical LPG
tanks (2011 East Japan earthquake)0

Photo 2 Fire of crude and naphtha tanks by longperiod seismic motion (2003 Tokachi-oki
earthquake)(a) Soil liquefaction (The yellow coloredground surface shows the thick depositby the boiling of liqueﬁed sand)

100 m(b) Ground surface displacements (The vectors show thehorizontal displacements, and the numerals in theparentheses are the vertical displacements, unit: cm)

Photo 4 Floating out of oil tanks into the sea by thetsunami (2011 East Japan earthquake)

Fig. 2 Assessment of Soil Liquefaction and Its Induced Ground Displacement(Northern Tokyo Bay Earthquake)
Thickness ofliqueﬁed soil
5~
6~

Photo 3 Settlement and inclination of oil producttank by soil liquefaction (1995 Kobe
earthquake)

7~
8~
9~
10~11 m11~12 m12~13 m4 m Horizontal
displacement ofseawalls
Ground disp.
4 m Displacement of≒ 7.0 mgroundThickness of liqueﬁed soil: 10 m

5

Continuous wall

Existing
wall

Diffusion area on the third day

Fig. 4 Reinforcement of Seawalls against Soil Liquefaction and Its-Induced
Ground Displacement

10 m

Oil ﬂowing-out point

Soil improvement

Sheet pilewall

Fig. 3 Diffusion of Crude Oil in Tokyo
Bay (summer season, the windspeed of 5.0 m/s in southernwest direction)

5m

Pile group

14 m

10 m

4D* (pile space) 6D (pile space)*D: Diameter of pile
(Model for experiment)

Daily wakes ofships (about 200
ships per day)Fig. 5 Measures of Oil Tanks against
Soil Liquefaction and Tsunamis
Steel pipe pile
Steel sheet pile

Tank

Fig. 6 Survey and Practice of Earthquake and Tsunami Resistance Enhancement of Industrial Complexes-Policy by
Ministry of Economy, Trade and Industry (2013~)
Northern Tokyo Bay earthquake, earthquake resources along the Nankai Trench, and location of petroleum complexes: Industrial complexes

100 kmNorthern Tokyo Bay earthquake

The earthquake resources along
the Nankai Trench

Evaluation of tsunami height of ﬂood

Flow of survey on damage to petroleum complexes by future earthquakes and tsunamis
Soil condition
survey forassessment ofsoil liquefaction

Assessment of soilliquefaction ofartiﬁcial islands

Assessment ofstability anddeformation of
quaywalls

Assessment ofgrounddisplacement

24 petroleum industries, 16 billion yen/year (public fund)6

Assessment of disasters to petroleum
complexes due to earthquake motion,soil liquefaction, ground displacement
and tsunamis

Pipe Piles (JASPP)) disusun sebuah proposal. Khusus
untuk metode dan struktur perkuatan untuk pondasi
menggunakan tiang pancang baja dan turap baja
diusulkan melalui pemeriksaan terhadap tiga aspek dibawah ini:
 Efektif terhadap perilaku gempa dan emkanisme
kerusakan pondasi
 Menghindari gangguan lalu lintas selama pekerjaan
perkuatan Dimungkinkannya penggunaan mesin konstruksi
pada lapangan kerja seperti terkait jarak bebas dibawah gelagar.
Gbr.1 menunjukkan contoh struktur perkuatan yangdiusulkan untuk abutmen.

(Halaman 4~6)

Pencegahan Kerusakan yang
Diakibatkan Likuifaksi terhadap
Jembatan Eksisting—Pengembangan
Metode Evaluasi Ketahanan Gempa dan
Teknologi Penangangan Gempa untuk
Pondasi Jembatan—
Oleh Toshiaki Nanazawa dan Michio Ohsumi
Institut Riset Pekerjaan Umum
Menuju Jaringan Jalan Raya yang Sangat Resilien
Gempa bumi besar mengakibatkan risiko kerusakan
yang tinggi terhadap jembatan-jembatan eksisting yangberada di atas permukaan tanah yang dapat mengalami
likuifaksi. Karenanya, agar jaringan jalan raya menjadi
resilien, perlu ditentukan jembatan demikian dengan
menggunakan metode verifikasi dan menyusun metodeuntuk penanganan gempa yang efektif. Untuk
mencapai tujuan ini, Pusat Asesment dan Riset
Struktural Rekayasa Lanjut (Center for Advanced
Engineering Structural Assessment and Research(CAESAR)) Institut Riset Pekerjaan Umum memiliki
proyek riset yang dilaksanakan sejak 2014 dengan
tujuan mengembangkan metode verifikasi ketahanan
gempa dan teknologi ketahanan gempa untuk pondasi
jembatan pada permukaan tanah yang dapat mengalami
likuifaksi.
Artikel ini menggambarkan status proyek riset
tersebut.

Foto 1 Kerusakan pada abutmen yang terletak di
permkuaan tanah likuifaksi
Gbr. 1 Contoh Struktur Perkuatan untuk Pondasi
Abutmen (Dinding Turap Pipa Baja: Side-integrated
Type) Verifikasi Perilaku Gempa dari Pondasi dan
Teknologi Penanganan Gempa melalui Shaking
Table Tests
Shaking table tests dilakukan di Institut Riset
Pekerjaan Umum dan digunakan pada abutmen padapermukaan tanah yang dapat terlikuifaksi dengan
menggunakan shaking table skala besar untuk
memverifikasi aliran permukaan tanah likuifaksi,
perilaku gempa pondasi lama, dan keefektifan
struktur perkuatan yang diusulkan. Foto 2
menunjukkan spesimen pada shaking table.
Berikut ini ditunjukkan hasil uji dua kasus—Kasus
1 dimana dibuat model abutmen eksisting tanpa desain
untuk likuifaksi; dan Kasus 5 dimana footing
dipanjangkan ke samping dan diintegrasikan dengan
turap pipa baja. (Lihat Tabel 1 dan Gbr. 2) Skalaabutmen digunakan 1/10. Model abutmen didesain
dengan skala prototipe dengan asumsi tinggi abutmen 8m dan ketebalan lapisan yang dapat terlikuifaksi adalah
10 m. Jembatan model akan diberikan gelombang
gempa artifisial ke arah aksial, dan diterapkan gerakan
gempa permukaan tanah desain (I-I-3) untuk dianalisis
dinamik sebagaimana ditentukan dalam Spesifikasi
untuk Jembatan Jalan Raya dari Asosiasi Jalan Jepang.
Foto 3 menunjukkan kondisi deformasi permukaan
tanah setelah guncangan pada Kasus 1.Terlihat darifoto bahwa hampir tidak terjadi deformasi pada bagianbelakang abutmen tetapi terdapat deformasi besar dibagian depan. Gbr. 3 menunjukkan perubahan sekuler

Garis Besar Riset
 Analisis Contoh Kerusakan yang Diakibatkan
Gempa Bumi Besar yang Lalu
Analisis dilakukan terhadap 38 contoh kerusakan
pada jembatan yang dibangun di permukaan tanahyang mengalami likuifaksi ketika terjadi gempa bumi
besar sebelumnya. Berdasarkan analisis ini, bentuk
kerusakan yang mempengaruhi ketahanan gempa dapat
diklasifikasikan ke dalam tiga jenis. Riset ini
difokuskan pada salah satu tipe dengan jumlah contoh
hanya sedikit, yaitu kerusakan abutmen (abutment)yang mengganggu fungsi transportasinya. Untuk itu
dilakukan eksperimen and pemeriksaan analitis
terhadap abutmen tersebut. Foto 1 menunjukkan
contoh kerusakan ini terhadap abutmen.
 Proposal Metode dan Struktur Perkuatan Pondasi
Melalui riset gabungan dengan Asosiasi Tiang
Pancang Baja Jepang (Japanese Association for Steel7

tekanan air pori lebihan pada bagian belakang abutmen
dan pada tumit lereng (slope toe) (lingkaran merah digambar). Pada kedua kasus, sekalipun rasio tekanan air
pori lebihan mencapai sekitar 1,0 pada tumit lereng dan
terjadi likuifaksi permukaan tanah, tidak terjadi
likuifaksi permukaan tanah di sisi belakang abutmen.
Gbr. 4 menunjukkan distribusi regangan lentur tiang
pancang pada seksi I-I dalam Gbr. 2 ketika regangan
lentur tiang pancang dan displasemen abutmen
mencapai maksimum. Pada kedua kasus, regangan
lentur melampaui regangan leleh dengan marjin besar
pada kepala tiang dan pada seksi antara tiang pancang
eksisting. Sebaliknya, pada Kasus 5, karena regangan
lentur pipa perkuatan tetap berada dalam rentang
elastis dan kuat geser pipa perkuaan cukup besar, makadapat dikatakan bahwa keseluruhan struktur pondasi
memiliki ketahanan gempa.
Gbr. 5 menunjukkan perubahan sekuler displasemenlaterl dan sudut rotasi pada bagian bawah footing. Pada
kedua kasus, sekalipun hampir tidak terlihat adanya
perbedaan displasemen abutmen, apabila tiang pancang
eksisting mengalami plastisisasi menerus, diramalkan
perbedaan displasemen akan terjadi.
Di masa depan, untuk memperjelas perilaku pondasi
setelah proses plastisisasi, direncanakan akan
dilakukan uji verifikasi skala besar dengan
menggunakan model dengan skala pengecilan 1/4,5.

Gbr.6 Analisis Dinamik Menggunakan Model Elemen
Finit Tiga-Dimensi dalam Kasus 3 (Institut Teknologi
Tokyo)
Penyebaran ke Masyarakat
Penyebaran hasil riset ini dilakukan oleh CAESAR
dengan berbagai cara—dimasukkan dalam standar
desain jembatan dan dukungan teknis penanganan
perkuatan gempa dengan mengumumkan kepada
publik petunjuk desain yang mencantumkan hasil
capaian ini
Ucapan Terima Kasih
Riset ini didukung oleh Dewan Sains, Teknologi
dan Inovasi (Council for Science, Technology andInnovation (CSTI)), Program Promosi Inovasi Strategis
Lintas Kementrian, “Peningkatan ketahananmasyarakat terhadap bencana alam” (Pemberi dana:
JST). Kami mengucapkan terima kasih kepada Dewan
Sains, Teknologi dan Inovasi yang telah mendukungproyek riset ini.

Foto 2 Spesimen pada shaking table
Tabel 1 Kasus untuk Penanganan Gempa untuk
AbutmenGbr. 2 Garis Besar Model Abutmen
GBr. 3 Perubahan Sejuler Tekanan Air Pori Lebihan
Gbr. 4 Distribusi Regangan Lentur Tiang Pancang pada
Saat Respons Maksimum
Gbr. 5 Perubahan Sekuler Displasemen Lateral dan
Sudut Rotasi di Bawah Footing Struktur Pendekatan Analitis Lanjut
Saat ini CAESAR dan Institut Teknologi Tokyo
sedang melakukan riset bersama mengenai teknologi
analitis. Tujuannya adalah untuk mengembangkan
teknologi analitis untuk pondasi permukaan tanahlikuifaksi dengan reproduksi contoh kerusakan dan uji
shaking table. Dengan tujuan tersebut makapemeriksaan dilakukan dengan cara analisis dinamik
menggunakan model finit tiga-dimensi dimana
permukaan tanah dan abutmen dianggap sebagai
elemen solid dan tiang pancang sebagai elemen

8Toshiaki Nanazawa: After finishing the master’scourse of Graduate School of Engineering, Tohoku
University, he entered the Ministry of Construction in
1994. In 2010, he became Researcher at the Public
Works Research Institute, and assumed his current
position as Chief Researcher at the Public Works
Research Institute in 2012.

Michio Ohsumi: After finishing the master’s courseof Graduate School of Engineering, The Universityof Tokyo, he entered the Ministry of Constructionin 1996. In 2010, he served as Director of Naniwa
National Road Works Office, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. He assumed his
current position as Chief Researcher at the Public
Works Research Institute in 2016.

Fig. 1 Example of Reinforcing Structure
for Abutment Foundation(Steel Pipe Sheet Pile Wall:
Side-integrated Type)
Filling
Occurrenceof lateral
movement
force

Steel pipe
sheet pilewall

Photo 1 Damage to bridge abutment located in
the ground where liquefaction occurred2)

Photo 2 Specimens on the shaking table

Liqueﬁed layer

Existing
pile

Supporting layer

Table 1 Test Cases for Seismic Countermeasures for
Abutments
Case

Standard
appliedCase 1Case 5

Detail offoundation

Countermeasure
structure

Configuration of
backfill

FormerPrefabricatedstandards* RC pile:φ450 mm
8×3 rows

No countermeasure

River
dike

FormerPrefabricatedstandards* RC pile:
φ450mm 8
×3 rows

Steel pipe sheet pile
wall: Side-integrated
type φ600×8 piles(one side: 4 piles)

River
dike

Photo 3 Ground deformation after excitation (Case 1)* Design of Pile Foundations-Guidelines to Design of Substructuresof Highway Bridges (Mar. 1964, Japan Road Association)

9

Fig. 2 Outline of Abutment Model
Accelerometer
Pore water pressure meter

Earth pressure gauge
Displacement sensor

Accelerometer
Pore water pressure meter

Strut

Vertical wall
BackﬁllFooting

Gravel layer

Pin

Strut

Vertical wall
BackﬁllFooting
Existing
pile
Liqueﬁable layer

Existing
pile
Liqueﬁable layer

Gravel layer

1-1 section

Pin

Earth pressure gauge
Displacement sensor

1-1 section

Steel pipe sheet pile wall

Existing pile

Strut(unit: mm)

Ground plan(a) Case 1

Existing pile

ExcessExcesspore waterpore waterpressure ratio pressure ratio

Fig. 3 Secular Change of Excess Pore Water Pressure
Rear of abutment (container bottom surface +0.6 m)

Slope toe (container bottom surface +0.6 m)

Time (seconds)

Fig. 4 Distribution of Bending Strains of Pile at the Time of Maximum Response

Height from container bottom surface (m)Bending strain/Yielding strain

At the time of
maximum response(38.20 seconds)

Bending strain/Yielding strain

At the time of
maximum response(38.22 seconds)

Bending strain/Yielding strain

At the time of
maximum response(38.22 seconds)

Back-row pile
Intermediate-row pile
Front-row pile

Back-row pile
Intermediate-row pile
Front-row pile

Back-row pipe
Intermediate-row pipe
Intermediate-row pipe
Front-row pipe

Case 1: Existing pile

Case 5: Existing pile

Case 5: Reinforcing pipe

10

Ground plan(b) Case 5

Strut(unit: mm)

Rotation angle
at the bottomof footing (rad.)Lateraldisplacement
at the bottomof footing (mm)Fig. 5 Secular Change of Lateral Displacement and Rotation Angle at the
Bottom of Footing
Case 1Case 5

Case 1Case 5Time (seconds)

Fig. 6 Dynamic Analysis Using
Three-dimensional Finite
Element Model in Case 3(Tokyo Institute of Technology)1)11

konstruksi untuk jembatan jalan raya tepi pantai yangberada di Pelabuhan Mizushima di Prefekture
Okayama. Gbr. 1 menunjukkan lokas uji, dan Gbr. 2
menunjukkan profil memanjang tanah berdasarkan
survei permukaan tanah sebebelumnya. Konstruksi
akan dilaksanakan untuk sebuah jembatan di mulut
Sungai Takahashi yang mengalir ke Pelabuhan
Mizushima,dan 19 pier jembatan yang melintasi lebar
sungai sekitar 1.400 m. Sebagaimana terlihat dalamGbr. 2, strata tanah hampir seragam arah aksial
jembatan, dan direncanakan menggunakan lapis kerikil
Dg2 sebagai stratum dukung tiang.
Uji pembebanan dinamik dilakukan pada posisi
konstruksi rencana untuk pier terkait (dinyatakan
dalam P1~P19 dalam Gbr. 2) dan dengan merubah
bentuk ujung tiang (tiang ujung terbuka atau tiang
ujung silang dimana sebuah pelat rusuk silang
disambung las ke bagian dalam ujung daripada tiang
pancang ujung terbuka) dan juga lama curing (waktu
setelah 28 hari instalasi tiang). Diameter tiang uji
adalah 1.000 mm sedangkan panjang tiang daripermukaan tanah ke ujung tiang agak bervariasi
tergantung posisi pier antaran 18 m hingga 24 m.
Metode uji mengikuti metode standar yangditetapkan oleh Masyarakat Geoteknik Jepang, dananalisis kesesuaian bentuk gelombang menggunakan
CAPWAP dilakukan terhadap data yang diperoleh
dengan menggunakan PDA untuk menghitungkapasitas dukung tiang pancang. Foto 1 menunjukkan
kondisi pengujian pembebanan dinami, dna Foto 2
kondisi dimanan sensor ditempelkan pada tiang uji(bagian yang lingkari garis putih). Untuk melihat
kondisi pengujian, silakan mengacu ke literatur yangada.

(Halaman 7~9)

Estimasi Kapasitas Dukung Tiang
Pancang Langkah Perbaikan Akurasi Estimasi
dengan Uji Pembebanan Dinamikoleh Takaaki Mizutani
hInstitut Riset Pelabuhan dan Pelabuhan Udara, Institut
Nasional Teknologi Maritim, Pelabuhan dan Aviasi
Menuju Estimasi Akurasi Tinggi Kapasitas Dukung
Tiang
Penerapan desain berbasis kinerja dalam standar
teknis mengikuti kecenderungan internasional. Dalam
hal ini, pendekatan desain berbasis kinerja dan desain
berbasis reliabilitas sudah dimasukkan dalam Standar
Teknis dan Penjelasan untuk Fasilitas Pelabuhan di
Jepang sejak revisi mulai tahun 2007. Penerapan
pendekatan desain berbasis reliabilitas memungkinkan
desain struktural yang efisien dan pemeriksaan lanjut
ketahanan gempa. Akan tetapi, di dalam standar masih
terdapat pasal mengenai kapasitas dukung tiang(resistansi aksial) dalam kerangka metode faktor
keamanan, dan yang saat ini sudah ketinggalan dilihat
dari keseluruhan sistim dalam standar. Untuk
menghasilkan kapasitas dukung tiang dengan
memperhitungkan reliabilitas, diperlukan pengumpulandata dengan statistik terkait jumlah tiang.
Untuk tujuan tersebut, perlu melakukan uji
pembebanan terhadap sejumlah tiang untuk
memperoleh data terkait. Akan tetapi, uji pembebanan
tiang berukuran besar dan sangat mempengaruhi biaya
dan masa konstruksi sehingga jumlah uji pembebanan
dibatasi. Sementara itu, uji pembebanan dinamik
semakin banyak digunakan karena merupakan cara ujiyang sederhana. Dalam konstruksi fasilitas pelabuhan
di Jepang, banyak kasus dimana tiang pancang baja
diinstalasi dengan pancang hidrolis, dan metodepemancangan ini kompatibel dengan uji pembebanan
dinamik karena alat pancang dapat diaplikasikan
sebagai alat uji pembebanan dinamik. Sebagai langkah
untuk memperbaiki akurasi perkiraan kapasitas dukung
tiang digunakan uji pembebanan dinamik dimana
digunakan sejumlah tiang untuk memeriksa metodeyang digunakan untuk mengevaluasi variasi kapasitas
dukung tiang dan untuk mengaplikasikan hasil evaluasi
tersebut dalam pekerjaan manajemen konstruksi tiang
pancang seperti dalam contoh di bawah.

Gbr. 1 Lokasi Titik Uji
Gbr. 2 Profil Memanjang Tanah
Foto 1 Kondisi pegujian pembebanan dinamik
Foto 2 Kondisi pengujian dimana sensor ditempelkan
di ujung tiang
Evaluasi terhadap Variasi Kapasitas Dukung Tiang
Hasil 53 pengujian pembebanan dinamik yang telahdilakukan dikelompokkan dan kemudian dilakukan
analisis statistik dari beberapa aspek. Berikut ini,dijelaskan contoh evaluasi terhadap variasi ketahanantitik tiang.
Gbr. 3 menunjukkan distribusi ketahanan titik tiangyang diperoleh dari posisi pier terkait. Terlihat darigambar, sekalipun tiang yang dipancang berada pada

Garis Besar Uji Pembebanan Dinamik
Uji pembebanan dinamik dilakukan pada lokasi

12stratum dukung yang sama, dapat dimengerti bahwa
nilai ketahanan titik tiang menunjukkan tingkat variasi
tertentu. Sementara itu, dari data dimana waktu curing
dan bentuk ujung tiang bertemu pada posisi pier yangidentik (Gbr. 3), terlihat tahanan titik tiang (pile point
resistance) tidak terlalu bervariasi. Data statistik yangdiperoleh dikelompokkan menurut kondisi uji dan
dikompilasi dan hasilnya ditampilkan pada Tabel 1.
Seperti terlihat pada tabel, dapat dilihat bahwa
koefisien variasi (coefficient of variation (C.V)) padapier pada umumnya hampir mencapai 20% atau lebih
kecil, dan pada pier tertentu hampir 10% atau lebih
kecil.
Berdasarkan karakteristik kapasitas dukung tiang
dari hasil uji pembebanan di atas kemudian dibuat
konsep metode penentuan faktor keamanan yangdigunakan ketika menerapkan nilai karakteristik ini
bersert aplikasinya. Lebih khususnya, ditemukan juga
bahwa faktor keamanan parsial (faktor resistansi) untuk
metode desain berbasis reliabilitas dapat diperbesar(redundansi dalam hal keselamatan dapat diperkecil)
dengan melakukan uji pembebanan pada posisi pieryang sesungguhnya, dibandingkan dengan kasus
dimana desain dilakukan dengan estimasi kapasits
dukung tiang menggunakan formula estimasi biasa.
Faktor ini sedang dalam pemeriksaan untuk dapat
dimasukkan dalam revisi Standar Teknis untuk
Fasilitas Pelabuhan (Technical Standards for Port andHarbor Facilities) berikutnya.

pemancangan.
Gbr. 4 menunjukkan hubungan antara kapasitas
dukung tiang Rt dari uji pembebanan dinamik dankapasitas dukung tiang Rth dari perhitungan dengan
persamaan Hiley. Terlihat dari gambar, hasil uji
pembebanan dan hasil perhitungan persamaan Hiley
berrelasi hampir proporsional. Dalam gambar,
walaupun garis regresi menunjukkan kuatnya
hubungan antara jenis palu pancang dan bentuk ujung
tiang, koefisien variasi (Rt/Rth) melampaui 20%,
sehingga variasi di dalam data menjadi besar.
Karenanya, diyakini bahwa koefisien terkoreksi variasi
yang identik sulit diterapkan pada semua pierjembatan.
Sebaliknya, pada uji yang dilaksanakan pada posisi
pier tertentu, terlihat banyak data yang bersamaan padaposisi ini seperti pada Gbr. 4, dan karenanya dapat
dianggap layak untuk menerapkan koefisien variasi
terkoreksi yang identik terhadap pier tertentu ini.
Artinya, bila uji pembebanan dilakukan pada posisinyatertentu ini, manajemen pekerjaan pancang dapat
dilakukan dengan akurasi tinggi dengan memanfaatkan
data yang diperoleh dari uji pembebanan.1
Gbr. 4. Perbandingan antara Hasil Uji Pembebanan
Dinamik dan Hasil Perhitungan Menggunakan
Persamaan Hiley
Pengembangan Metode Uji Tiang yang Lebih
SimpelDalam artikel ini, diperkenalkan berbagai
pemeriksaan peningkatan akurasi estimasi kapasitas
dukung tiang dan untuk manajemen pekerjaan
pemancangan dengan memanfaatkan uji pembebanan,sebagaimana yang saat ini diusahakan untuk revisi
Standar Teknis untuk Fasilitas Pelabuhan di Jepang.
Untuk meningkatkan reliabilitas pemeriksaan,dilakukan pengumpulan data yang besar terkait uji
pembebanan tiang. Sekalipun akurasi kapasitas dukung
tiang dapat ditingkatkan, tetap harus diingat bahwa
tidak ada metode yang dapat mengkonfirmasi kapasitas
dukung tiang dengan akurasi tinggi selain melakukan
uji pembebanan di posisi titik pancang sesungguhnya.
Bagaimanapun juga, pengembangan metode uji
tiang yang sederhana seperti uji pembebanan dinamik
menawarkan kontribusi lebih besar lagi dalam desain
struktural dan konstruksi tiang pancang, dandiperkirakan kebutuhan akan uji pembebanan dinamik
dan metode uji tiang pancang yang sederhana lainnya
akan lebih meningkat

Gbr. 3 Tahanan Titik Tiang (Pile Point Resistance)
Hasil Uji Pembebanan Dinamik
Tabel 1 Besaran Statistik Tahanan Titik Tiang (Pile
Point Resistance)
Aplikasi Uji Pembebanan Dinamik dalam
Manjemen Pekerjaan Pancang
Dalam pemancangan pipa baja menggunakan palu
pancang (hammering) pada konstruksi fasilitas
pelabuhan di Jepang, seringkali pekerjaan
pemancangan dilakukan menurut persamaanpemancangan Hiley (Hiley’s pile driving equation).
Akurasi estimasi dengan persamaan ini rendah, padahal
persamaan ini ditujukan untuk memperkirakan tahanan
penetrasi tiang dari jumlah penetrasi dan pantul tiangyang dipancang dan juga kapasitas dukung tiang.
Untuk memperbaikinya, diusulkan untuk melakukan
koreksi persamaan Hiley berdasarkan kapasitas dukung
tiang yang diperoleh dari uji pembebanan dinamik
sebelum diaplikasikan dalam manajemen pekerjaan

13

Sementara itu, pada lokasi dimana dilakukan uji
pembebanan dinamik, jembatan jalan raya tepi pantai
yang dibangun menunjukkan kemajuan yang nyata.
Jembatan tersebut setelah selesai dinamakan Jembatan
Kurashiki Minato dan dibuka untuk lalu lintas padabulan Maret 2017 (Foto 3).
Foto 3 Jembatan Kurashiki Minato dalam konstruksi dilokasi uji dibuka untuk lalu lintas pada bulan Maret2017 (bagian depan)

14

Fig. 2 Longitudinal Profile of Soil

Fig. 1 Location of Testing Site
Shin-Kurashiki
StationP1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 T.P. -(m)0Asc1
Asc1N=1
5
AcAc qu=52kPa
10As N=1As
15
Ag N=31
Ag20
Dg2
Dg2 N=59
25
Tamashima
Mizushima
Asc2
N=4

Kurashiki City

Tamashimaarea
Bridgeconstruction site
TakahashiRiver
Mizushima Port

Photo 1 Condition of dynamic loading testing

Photo 2 Condition in which sensors are pasted on
test pileFig. 3 Pile Point Resistance Obtained from Dynamic Loading Tests
4.0
3.5
3.0

Rp/MN

2.5
2.0

Open-ended 0-1 day
6-7 days

1.5

9-12 days
13-14 days

1.0

28 days
Other piles 0-1 day

0.5
0.0

5-7 days
9-12 days
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19Pier #

15

Table 1 Statistical Amount of Pile Point ResistancePier #

Pile type

Curing days

Sample size

Mean (kN)

C.V. (%)

Standard errorAll

All cases

All cases

53

2650

19.2

69.9

All

Open-ended

All cases

33

2570

18.4

82.2

All

Cross-shaped

All cases

20

2790

19.6

122

11

Open-ended

6

4

3040

9.93

151

14

Open-ended

7

4

2310

5.02

58.0

17

Open-ended

6

4

2670

4.91

65.5

13

Open-ended

14

4

2760

1.18

16.4

16

Open-ended

14

4

3200

7.34

118

6

Cross-shaped

6

4

2220

7.75

86.0

7

Cross-shaped

6

4

3370

0.190

3.20

Photo 3 The Kurashiki Minato Bridge under construction at the testing site was completed and opened to traffic in March 2017 (foreground)Fig. 4 Comparison between Dynamic Loading Test Resultsand Calculation Results Employing Hiley’s Equation
12000

NH open
10000

IHC

Rt/kN

8000

6000

4000

2000

0

NH cross

0

2000

4000

6000
Rth/kN

8000

10000

12000

16

(Halaman 10~12)

Gbr. 1 Konsep Tekuk Fleksural Tiang Pancang Bajapada Tanah Likuifaksi

Evaluasi Kekuatan Ultimit Tiang
Pancang Pipa Baja pada Tanah
Likuifaksi
 Kekuatan Ultimit Tiang Pancang
Pipa yang Digunakan untuk Bangunan
Tinggi diatas Tanah Likuifaksi selama
Gempa Bumi Besar

Eksperimen Pembebanan Sentrifugal untuk Model
Superstruktur-Tiang Pancang Pipa Baja-Tanah
Likuifaksi
Spesimen yang digunakan terdiri dari superstruktur,
tiang pancang pipa baja dan tanah sebagaimana padaGbr. 2. Dimensi spesimen dan posisi pengukuran
ditunjukkan dalam gambar. Panjan tiang dalam model
adalah 265 mm (10.6 m pada ukuran sebenarnya).
Parameter spesimen mencakup gaya aksial inisial tiang
pancang, the plate spring length of the superstructure,gelombang gempa, dan nilai maksimumnya (Tabel 1).
Spesimen tanah disiapkan dengan metode air dropping
dimana pasir silica Toyoura disemprotkan dan
dikumpulkan. Untuk menjenuhkan tanah, cairan“Metolose” (selulosa larut air non-ionik) digunakan
dan viskositasnya dibuat 40 kali viskositas air.
Ada dua gelombang gempa yang digunakan:
gelombang gempa pantai sebagai gelombang simulasi
dan gelombang hasil observasi di Urayasu ketika
Gempa Bumi Besar Jepang Timur pada tahun 2011.
Beban sentrifugal diberikan pada lokasi 40g dengan
menggunakan apparatus pembebanan sentrifugal diInstitut Riset Pencegahan Bencana Univesitas Kyoto.
(Lihat Foto 1)
Gbr. 3 menunjukkan contoh hasil eksperimen
pembebanan sentrifugal—(a) dalam gambar, responsakselerasi superstruktur; (b); respons rasio kelebihan
tekanan air pori; (c): respons gaya yang bekerja padatiang pancang; dan (d) respons regangan lentur(bending strain) tiang pancang.
Pada Gbr. 30-(b), dapat dipahami dari alat tekanan
air yang dipasang di tiga lokasi mengikuti kedalaman
terjadinya likuifaksi tanah melalui seluruh lapisan
disekitar detik ke 16. Pada Gbr.3-(c), gaya aksial
maksimum yang bekerja pada tiang pancang mencapai
1.582 kN pada sekitar detik ke 22 (tekuk fleksural 307
kN akibat respons superstruktur). Pada Gbr. 3-(d),terkait regangan lentur kepala tiang, pertambahan
regangan lentur maksimum mencapai tingkat maksimalpada sekitar detik ke 21, kemudian regangan lentur
menunjukkan tren naik pada satu arah untuk kemudian
mencapai tingkat maksimal pada sekitar detik ke 26,yang selanjutnya menyebabkan kolapsnya tiang
pancang.
Foto 2 menunjukkan kondisi deformasi akhir
spesimen tiang pancang. Terlepas dari panjang pelat

Oleh Yoshihiro Kimura
Profesor, Universitas Tohoku
Klarifikasi Fenomena Tekuk Dinamik Tiang
Pancang
Ketika Gempa Bumi Besar Jepang Timur padatahun 2011, likuifaksi tanah terjadi pada daerah yangluas termasuk daerah pantai Teluk Tokyo sejauh lebih
dari 500 km dari pusat gempa. Akibat likuifaksi tanahkarena gempa bumi, banyak bangunan yangmengalami kerusakan akibat inklinasi. Sementara itu,
displasemen horisontal pada lantai atas bangunan
tinggi mencapai beberapa meter ketika gempa. Dan,
momen guling bangunan tinggi yang diakibatkan
karena gaya inersia mencapai beberapa kali momen
guling bangunan rendah dan sedang, yang berarti gaya
aksial balik (reversed axial force) yang tidak
diperhitungkan dalam tahap konstruksi terjadi padatiang pancang pondasi yang digunakan padagedung-gedung tinggi tersebut.
Di daerah pantai di kota-kota besar, banyak
bangunan tinggi yang dibangun di atas tanah reklamasi
dan permukaan tanah lunak dekat sungai. Ketika
bangunan-bangunan ini mengalami gempa bumi besar
periode panjang seperti yang disebut di atas,
bangunan-bangunan ini dan tanah likuifaksi
berresonansi, dan sebagai hasilnya, terjadi gaya aksial
balik yang bekerja pada tiang pancang pondasi (lihat
Gbr. 1). Dan, ketika tiang dipancang pada lapisan
likuifaksi yang kehilangan kekakuan horisontalnya
mengalami gaya tekan aksial tinggi, maka sangat
mungkin terjadi tekuk fleksural tiang pancang.
Dalam riset ini, fenomena tekuk fleksural tiang
pancang pipa baja di bawah bangunan tinggi padatanah likuifaksi akibat gempa bumi diklarifikasi
dengan cara eksperimen pembebanan sentrifugal, dansecara bersamaa, dievaluasi kekuatan ultimit tiang
pancang dengan menggunakan kurva tekuk dengan
rasio kerampingan ekivalen modifikasi (modified
equivalent slenderness ratio).

17

pegas superstruktur dan perbedaan densitas relatiftanah, pancang pipa baja mengalami deformasi lentur
yang besar di bawah tanah, dan potongan melintang
tiang menyebabkan leleh.
Hasil eksperimen di atas menunjukkan bahwa tiang
pancang pipa baja di bawah bangunan dapat kolaps
sebagai akibat dari likuifaksi tanah selama gempa bumi
besar.

horisontal adalah rasio momen lentur maksimum
terhadap kekuatan lentur plastis penuh.
Kurva terkait dalam gambar menunjukkan kurva
kekuatan ijin interaksi M-N dalam petunjuk desainyang berlaku saat ini di Jepang dan lengkung kekuatan
ultimit yang didapat dari riset eksisting. Tanda +menunjukkan hasil analitis numerik untuk tiang
pancang pipa tunggal dan plot lainnya, hasil
eksperimen pembebanan sentrifugal; plot ini adalahnilai utama dari respon time-history tiang pancang
hingga kolapsnya dan merupakan cuplikan dari buku
petunjuk dan hasil eksperimen. Plot hijau merupakan
nilai gaya aksial dan momen lentur ketika regangan
pertambahan lentur maksimum yang didapat dengan
menggunakan strain gauge yang ditempelkan di kepalatiang, dan plot merah adalah nilai gaya aksial dan
momen lentur ketika regangan lentur maksimum di
tempat yang identik. (Lihat Gbr. 5)
Kekuatan ketika regangan pertambahan lentur
maksimum (plot hijau) berada dalam kurva kekuatan
ijin interaksi M-N seperti digambarkan dalam petunjuk
desain yang berlaku, dan kekuatan ultimit ketika
regangan lentur maksimum (plot merah) berada didalam kurva kekuatan ultimit dalam riset saat ini. Pada
kondisi ini, kekuatan ijin pancang pipa baja dan
kekuatan ultimitnya dapat dievaluasi dengan
menggunakan kurva kekuatan ijin interaksi M-N.

Gbr. 2 Spesimen dan Instrumentasi
Gbr. 3 History Waktu Respons Kasus 1-1
Foto 1 Aparatus eksperimen pembebanan sentrifugal
Foto 2 Deformasi lentur tiang pancang
Tabel 1 Parameter Spesimen
Evaluasi Kekuatan Ultimit Tiang Pancang Pipa
Baja
Untuk mengevaluasi kekuatan ultimit tiang pancang
pipa baja selama terjadi tekuk (buckling) dinamik,
pertama-tama dibangun persamaan untuk beban tekuk
fleksural elastik yang diterima pancang pipa baja ditanah likuifaksi yang mengalami gaya aksial tekan
dengan menggunakan prinsip variasional berdasarkan
metode energi, dan kedua, rasio kerampingan ekivalen
modifikasi yang digunakan dalam rumus beban tekuk
fleksural elastik diambil sebagai salah satu parameter
untuk evaluasi kekuatan ultimit.
Kemudian, kekuatan tekuk fleksural elasto-plastik
dari tiang pancang pipa baja yang diperoleh darianalisis deformasi besar elasto-plastik elemen finit daneksperimen pembebanan sentrifugal yang disebut diatas, dievaluasi menggunakan kurva tegangan tekuk(Gbr. 4) yang menerapkan rasio kerampingan ekivalen
modifikasi. Selanjutnya, untuk dapat mengevaluasi
kekuatan ultimit yang disebut di atas, bukan hanya
hasil eksperimen pembebanan sentrifugal yangditerapkan, tetapi juga analisis numerik dijalankan
untuk model tiang pancang pipa tunggal dan model
tiang pancang pipa superstruktur3)
Mengenai kekuatan tekuk dinamik yang diperoleh
dari eksperimen dan analisis numerik, kurva tegangan
tekuk yang menerapkan rasio kerampingan ekivalen
praktis dapat dievaluasi sebagai batas bawah untuk
kekuatan dinamik demikian.
Selanjutnya, dalam Gbr. 5, kekuatan ultimit tiang
pancang pipa baja di tanah likuifaksi yang menerima
gaya horisontal dan gaya tekan dievaluasi. Sumbu
vertikal menunjukkan rasio gaya tekan maksimum
terhadap kekuatan tekuk elasto-plastis yang didapat
dari kurva tegangan tekuk dalam Gbr. 4, dan sumbu

Gbr. 4 Kekuatan Tekuk Dinamik dan Kurva Tegangan
Tekuk
Gbr. 5 Estimasi Gaya Aksial dan Momen Lentur Tiang
Pancang Menggunakan Kurva Interaksi M-N dan
Kurva Kekuatan Ultimit

18

Yoshihiro Kimura: After finishing the doctor’s course at the Tokyo Institute of Technology in 1995, he served as professor at the Nagasaki
University and the Tohoku University. He assumed his current position as Professor, Tohoku University (New Industry Creation Hatchery Center) in 2012. Among his recent awarding are Paper Awardsof JSSC (Japanese Society of Steel Construction) 2009, 2014, Best
Paper Award and Keynote Paper Award of GEOMATE 2012, 2016 and
The Prize of AIJ (Architectural Institute of Japan) 2017.

Fig. 2 Specimen and Instrumentation

Fig. 1 Concept for Flexural Buckling of Steel Pile in Liquefied Soil
Inertial force

Dead load

Steel piles are believed to be able to sustain strong
lateral and compressive forces and to feature that no
pile experiences ﬂexural buckling because of soil
resistance against lateral deformation of piles.
Design codes have no prescription for
limitations of piles’ slenderness ratio.
The horizontal stiffness of the grounddecreases drastically when liquefaction occurs
during an earthquake.
Moreover, slender steel piles beneathbuildings experience high axial compression
forces caused by the overturning moment of
the superstructure, which are generated by theinertial force of the building.

Force couple due tooverturning moment
Horizontal force due
to inertia force
Liqueﬁed
soil

Soil reaction

Flexural buckling of piles may occur.

Strain gauge
Accelerometer
Water pressuregaugeSuperstructure
Bending plate
Pile cap

Laminar box

Piles A, C
Piles B, D
Unit: mm(a) Side
Laminar box Superstructure
Pile C

Pile D

Pile A

Pile B(b) Top

Table 1 Specimen Parameters
Specimen Initial axial force, Plate length
N0 (kN) (N0 /Ny)h (mm)
Case1-1
Case1-2
Case1-3
Case1-435
1275(0.33)

55
70

Case1-5
Case1-6856(0.33)

Case1-9Input wave

30

Maximum input
wave (m/s2)
4.5

60
30
60

Coastal wave

3.0

4.5
35

Case1-7
Case1-8

Relative density
Dr (%)

1275(0.49)

45
35

Case1-10

3.0

30

45

Urayasu wave

6.0

Coastal wave

3.0

Possible to work thecentrifugal force(40~60 g) by rotating
the arm
Shear soil tank
Photo 1 Centrifugal loading apparatus

h=35 mm
Dr=30%

h=35 mm
Dr=60%

h=70 mm
Dr=30%

Case 1-1

Case 1-2

Case 1-4

Photo 2 Bending deformation of piles

19Fig. 3 Response Time History of Case 1-1
Soil liquefaction(a) Superstructure acceleration
Soil liquefaction

Water pressuregauges(b) Excess pore water pressure ratio
Soil liquefaction
Reversed axial force
307 kN

Maximumcompressiveforce(c) Pile's axial force
Soil liquefaction

Maximum bending
increment strain
Maximum bendingstrain(d) Bending strain of piles

Fig. 4 Dynamic Buckling Strength and Buckling Stress Curves
Nc/Ny

Design Standard for
Steel Structures in Japan4)

1
0.8
0.6

Limit State Design Standard for
Steel Structures in Japan5)

0.4

Static analyses results

Numerical analysis
Piles with
Experiment
Piles
superstructures
No soil

0.2
0

Soil
0

0.5

1

1.5
λc

20

Fig. 5 Estimation of Axial Force and Bending Moment of Piles Using
M-N Interaction Curves and Ultimate Strength Curves

Nc/Ny

Maximum bending increment strain
Maximum bending strain

1

0.8

Ultimate strengthof Steel Piles in Ref. 6)

0.6

0.4
Limit State Design Standard
for Steel Structures in Japan5)0.2

0Recommendation for Designof Building Foundation7)
Static analyses results
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

M/Np

21

posisi kedalaman tiang yang bersangkutan dihitung,dan respons tiang dihitung dengan menerapkan gerakan
yang dihitung dari luar pegas permukaan tanahhorisontal. Dalam kelompok tiang pancang, efek
resiprokal antar tiang terjadi via permukaan tanah, dan
diketahui bahwa ada fenomena yang terjadi dimana
tegangan pada tiang belakang pada arah getaran
menjadi lebih besar dibandingkan tegangan pada tiang
depan.
Dalam EENA-Multi_PILE, diadopsi sebuah metodedimana tegangan tiang pancang, yang berbeda
tergantung posisi tiang, dihitung langsung dengan
memasukkan besaran pegas permukaan tanah yangberbeda untuk tiap tiang pancang.

(Halaman 13~15)

Studi Metode Evaluasi untuk Tegangan
Tiang Pancang selama Gempa Bumi Menuju Pembentukan Metode Desain
Sekunder untuk Pondasi Tiang Pancang
Pipa Baja
Oleh Katsuichirou Hijikata
Profesor, Institut Teknologi Shibaura
Tujuan Study
Dalam konstruksi fasilitas terkait energi dan
fasilitas serupa lainnya, kebutuhan akan kekuatan dan
mutu tinggi tiang pancang pipa baja semakinmeningkat. Dalam desain gempa tiang pancang untuk
fasilitas penting demikian, perlu dipastikan keamanan
aplikasinya menghadapi dua level gerakan gempa:
gerakan gempa level 1 dengan probabilitas sekali atau
dua kali selama masa layan dan gerakan gempa level 2
dengan probabilitas sangat jarang terjadi.
Karena pemeriksaan keamanan untuk gerakan
gempa level 2 dibuat berdasarkan kekuatan struktur
ultimit, penting untuk mengevaluasi nonlinieritas
dengan tepat hingga terjadinya deformasi besar
permukaan tanah dan tiang pancang. Akan tetapi, padatahap ini, belum ada pendekatan yang dapat diterapkan
untuk bentuk pemeriksaan demikian. Dengan target
pancang pipa baja dan pondasi tiang lainnya yangmempunyai kekuatan tinggi, studi ini ditujukan untuk
membuat metode evaluasi tegangan yang terjadi padatiang pancang selama gempa bumi dan respon gempa
struktur dengan cara analisis respon gempa.

 Studi Mengenai Pegas Tanah sekitar Tiang
Pancang
Dalam memeriksa hubungan beban-deformasi
daripada pegas permukaan tanah horisontal yangmenunjukkan karakteristik permukaan tanah sekelilingtiang pancang, digunakan sebuah metode
Kishida-Nakai tipe bilinier. Dengan metode ini,rijiditas awal tanah keliling tiang pancang dievaluasi
menggunakan pegas permukaan tanah Francis dengan
modulus deformasi yang ditentukan, dan kemudianukuran gaya reaksi permukaan tanah ultimit (Pmax)
dievaluasi menggunakan “wedge formula.”
Dalam metode Kishida-Nakai, tidak terlihat hasil
eksplorasi gelombang elastic (PS logging) yang dapat
dengan tepat mengevaluasi karakteristik dinamik
permukaan tanah. Kemudian, kami mencatat gambaran
berikut sebagaimana terlihat dalam Standar Desain
Struktur Jalan Rel dan Penjelasan—Struktur Pondasi
dan menetapkan modulus deformasi untuk digunakan
untuk pegas permukaan tanah Francis→ “Modulus deformasi ekivalen dengan E50 (rijiditas
secant pada posisi 50% dari tegangan maksimum)
adalah nilai sebesar 0,1 kali dari modulus deformasi
yang diperoleh dari PS logging.”
Dalam kelompok tiang pancang, terdapat fenomena
dimana rijiditas tiang pancang/tiang pancang
diturunkan karena efek resiprokal antar tiang pancang.
Fenomena ini merupakan efek kelompok pada tiang,
dan level efek ini dievaluasi megngunakan koefisien
formula (1) untuk kelompok tiang pancang. Dalam
studi ini, formula evaluasi (2) menggunakan koefisienkelompok tiang pancang diusulkan berdasarkan“analisis nonlinier tiga dimensi” dan berdasarkan“eksperimen aktual di lokasi” untuk kelompok tiang
pancang. Dalam formula (2), N menunjukkan jumlah
tiang pancang, B diameter tiang, dan S jarak antara
tiang pancang.

Komposisi Model Analitikal
 Garis Besar Metode Analisis Respons Gempa
Gbr. 1 menunjukkan garis besar metode analisis
respons gempa (EENA-Multi-PILE) untuk kelompok
tiang pancang yang dikembangkan dalam studi ini.
Metode ini mengadopsi mode terpadu yangmengevaluasi efek kopling struktur permukaan
tanah­kelompok tiang pancang. Di sini kelompok tiang
pancang dimodelkan dimana tiap tiang menggunakan
sebuah elemen balok, yang diberikan (konstanta) pegas
permukaan tanah (ground spring) yang mewakili
karakteristik gaya reaksi permukaan tanah kelilingsekitar tiang pancang
Pegas permukaan tanah horisontal berfungsi sebagai
model yang dapat mengevaluasi nonlinieritas
permukaan tanah bahkan dengan deformasi besar tiang
pancang. Gerakan gempa permukaan tanah bebas pada22

 Perbedaan Pmax tergantung menurut posisi
masing-masing tiang dievaluasi menggunkan metodeevaluasi sederhana untuk . Sementara itu, terkait
Pmax tiang yang identik, suatu nilai yang berbeda
digunakan menurut arah getaran: nilai untuk tiang
belakan (+) dan nilai untuk tiang depan ()Rijiditas kepala tiang dari kelompok tiang pancang
Jumlah tiang x Rijiditas kepala tiang pancang tunggal……. (1)e=1/ＮB/S＋0.2 (e≦1.0)………..(2)Gbr. 2 menunjukkan contoh perbandingan koefisenkelompok tiang pancang antara formula (2) yangdiusulkan dan hasil analitikal nonliniear tiga dimensi
dalam hal rasio ruang antar tiang (S/B) 2,5.
Sebagaimana terlihat dalam gambar, koefisien grup
tiang pancang dari formula (2) sama dengan hasil riset
analitis eksisting.
Selanjutnya, diketahui bahwa dalam kelompok tiang
pancang, perbedaan nilai “gaya reaksi permukaan
tanah ultimit” (Pmax) yang terjadi tergantung padaposisi bidang tiang pancang. Kemudian, dengan target
kelompok tiang pancang yang memiliki jarak yangsama antar tiang dan tersusun dalam formasi kotak, danberdasarkan hasil analisis nonlinier tiga dimensi untuk
kelompok tiang, kami mengusulkan sebuah emtode
evaluasi sederhana untuk gaya reaksi standar  yangdalam definisi formula (3). Dengan metode yangdiusulkan ini, perbedaan antara Pmax tiang pancang
belakang pada arah getaran dengan tiang depan dapat
dengan mudah dievaluasi, sedangkan terkait distribusi
Pmax, diterapkan distribusi sebagaimana dalam metodeusulan.
Gbr. 3 menunjukkan contoh evaluasi .
Gbr. 1 Garis Besar EENA-Multi-PILE
Gbr. 2 Formula Evaluasi Koefisien Kelompok Tiang(S/B=2,5)
Gbr. 3 Perbandingan Koefisien Standar  antara
Formula Evaluasi Usulan dan Analisis 3-D
Gbr. 4 Skeleton Curve dengan Pertimbangan Efek
Kelompok Tiang Pancang
Hasil Analisis yang Diperoleh dengan
EENA-Multi-PILE
Sebuah analisis respon gempa dilakukan dengan
target fasilitas penting terkait energi dengan tinggi 8 m.
Fasilitas ini ditopang oleh 25 tiang pancang pipa
(diameter 600 mm) yang disusun dalam formasi kotak
dan dengan rasio jarak antar tiang (S/B) 3,3.
Permukaannya berupa tanah berpasir dua lapis yangterdiri dari lapisan permukaan dengan ketebalan 22 m
dan sekitar Vs 200 m/s dan tanah padat yangmendukung tiang pancang. Sebagai input gerakan
gempa, digunakan gerakan gempa yang diperoleh
dengan memperbesar 2,5 kali guncangan utama di
Ofunato-bochi-S ketika Gempa Bumi Miyagiken-Oki
pada 12-6-1978 (berdasarkan pengamatan Institut Riset
Pelabuhan dan Pelabuhan Udara: Observasi Gempa
Bumi Gerakan Besar (strong motion ) pada Area
Pelabuhan)Gbr. 5 menunjukkan gaya geser maksimum dan
momen maksimum terkait untuk tiang tengah dan
sudut. Sebagaimana terlihat pada gambar, dipastikan
bahwa momen posisi tiang pancang membedakanbesarnya momen.

Pmax menurut posisi tiang dalam kelompok
Pmax tiang tunggal……….(3)

 Usulan Pegas Tanah (Soil Spring) di Sekitar Tiang
Pancang
Sebagaimana di atas, pegas tanah di sekitar tiang
pancang diusulkan seperti dalam Gbr. 4, danevaluasinya berdasarkan pada yang berikut: Skeleton curve tiang tunggal adalah berdasarkan
metode Kishida-Nakai tipe bilinier. Untuk skeleton
curve dalam gambar, dibuat revisi dengan
mempertimbangkan efek kelompok tiang
menggunakan ξ dan .
 Modulus deformasi yang digunakan untuk pegas
permukaan tanah Francis dievaluasi menggunakan(0.1EPS) berdasarkan PS logging
 Rijiditas pegas permukaan tanah (ground spring)horisontal kelompok tiang diperkecil menggunakan
formula ξ=(1/ＮB/S＋0.2)4/3

Evaluasi yang Sesuai untuk Tegangan Tiang
Pancang dengan Cara EENA-Multi-PILE
Dalam studi ini, kami mengembangkan metodeanalitik respon gempa (EENA-Multi-PILE) untuk
pondasi yang tersusun dalam kelompok tiang. Metodeini dapat mengevaluasi tegangan tiang pancang dan
respons struktur. Di masa depan, kami berrencana
untuk melakukan studi parametrik metode usulan ini
dan melakukan perbaikan ketentuan-ketentuan yangdiperlukan untuk studi ini.
Gbr. 5 Tegangan Tiang Pancang Menggunakan

23

EENA-Multi_PILE

24

Katsuichirou Hijikata: He graduated from the
Department of Architecture of Graduate School ofEngineering, The University of Tokyo in 1981, andin 1991 received a doctor’s degree (engineering)from The University of Tokyo. He assumed his
current position as professor at the Department ofArchitecture and Building Engineering, Shibaura
Institute of Technology in 2013.

Fig. 1 Outline of EENA-Multi-PILE (Seismic Response Analysis Method)

Structure

Base matHorizontal
soil spring

Input motion
Pile

Fig. 2 Evaluation Formula for Pile Group Coefficient (S/B=2.5)
1.2e

S/B=2.5

3-D nonlinear analysis
× Sandy soil
◯ Clay soil
△ Intermediate soil

1
0.8

The proposed formula

0.6
0.4
0.2
0

1/N0.5

0

20

40

60

80

100 N

25

Fig. 3 Comparison of Standardized Coefficient η between Proposed
Evaluation Formula and 3-D Analysis

Standardized coefﬁcient ηη
1.2

3‐D nonlinear analysis:

S/B2.5

S/B4.0S/B6.0The current study:

S/B2.5

S/B4.0S/B6.0Vibration direction

1.0
0.8
Aft pile

0.6
0.4

Anterior pile

0.2
0.0

0

1

2

3
Pile position

4

5

6

Fig. 4 Skeleton Curve Considering Group Effects of PilesP
K０: Francis (0.1 EPS)
Pmax: Wedge formula

Skeleton curve of a single pile
K０

Pmax
Pmax＋
K０

η+

Pmax－

0

η−

Skeleton curve of a group pile

Pmax

26

δ

Fig. 5 Stress of Piles Evaluated Using EENA-Multi-PILE
0

10

20

tonf
30

0

0.00

0.00

−5.00

−5.00

−10.00−10.00−15.00−15.002040Corner pile
Center pile−20.00−20.00
Shear force−25.00m

Moment−25.00m

27

tonf×m60

Gbr. 1 Jenis-Jenis Insfrastruktur Sosial
Foto 1 Tertahannya layanan lalu lintas di Jalan Raya
Nasional Rute 57 dan 325 dan Jalan Rel Hohi-honsenselama Gempa Bumi Kumamoto(Halaman 16~18)
Topik Khusus

Bagaimana Memperbaiki Infrastruktur
Sosial di Daerah Rawan Bencana
 Ketahanan Bencana dan Pelajaran
dari Gempa Bumi Kumamoto Tahun
2016

Pengarus-utamaan Ketahanan dan Pengurangan
Bencana, dan Asumsi Skenarion Kerusakan
Terburuk
Ada kata “ketahanan bencana (disaster resilience)”yang diterjemahkan oleh pemerintah Jepang dan
digunakan dalam “Membangun Ketahanan Nasional.”
Terjemahan ini sebenarnya kurang tepat, tetapi istilah“ketahanan bencana” memiliki delapan arti dan
konteks yang lebih besar terkait perbaikan infrastruktur
sosial dalam area rawan bencana. Gbr. 2 menunjukkan
delapan elemen khusus yang dicakup oleh istilah ini.
Disini, yang terpenting adalah bagaimana kedelapan elemen terpenuhi. Ketika masing-masing
elemen terpenuhi dengan signifikansi sosial, hal ini
disebut optimisasi parsial, tetapi bila kedelapan nya
terpenuhi, maka ketahanan bencana teroptimasi
sepenuhnya untuk pertama kalinya. Khususnya dalammelakukan asesmen manfaat dalam analisis biaya
manfaat (cost benefit) (B/C) infrastruktur sosial, perlu
dilakukan asesmen mengenai manfaat baru bagi
infrastruktur sosial dari kedelapan aspek.
Disamping yang tersebut diatas, perlu untuk
menyadari bahwa Jepang telah memasuki tahap baru
dalam hal bencana. Terkait bencana badai dan banjir,fitur karakteristik topan dan curah hujan terlihat
mengalami perubahan nyata akibat pemanasan global.
Karakteristik gempa bumi juga sedang mengalami
perubahan.
Walaupun perubahan ini tidak bisa dikatakan
beratar belakang waktu, banyak faktor yang tidak
diketahui dan tidak jelas dalam fenomena gempa bumi.
Ketika gempa bumi terjadi, selalu ada fakta baru.
Sebagai contoh, dalam Gempa Bumi Kumamoto yangbaru-baru ini, gempa susulan yang tercatat 1+ padaskala intensitas gempa Jepang terjadi 4.200 kali selama
tahun itu sejak terjadinya gempa utama pada tanggal 16
April 2016, tetapi penyebab gempa susulan ini masih
harus diperjelas. Karenanya, kita bisa saja mengalami
tremor gempa bumi baru yang belum pernah ada pada
gempa sebelumnya.
Dengan situasi ini, bagaimana meningkatkan
perbaikan infrastruktur sosial di area yang sering
dihantam bencana? Penanganan khusus untuk
menghadapi tugas ini disusun seperti dalam Gbr. 3.
Pertama, dengan pertimbangan ketahanan bencana atau

Oleh Yoshiaki Kawata
Direktur Pusat Riset Ilmu Keselamatan Sosial,
Universitas Kansai
Keadaan Aktual Kerusakan Infrastruktur sebagai
Akibat Gempa Bumi Kumamoto Baru-Baru Ini
Ketika bencana tiba, langkah penanganan paling
penting adalah restorasi dan rekonstruksi infrastruktur
sosial yang rusak. Seperti pada Gbr. 1, infrastruktur
sosial mencakup berragam “aspek kehidupan”(infrastruktur kritis), komunikasi, logistik, layanan
publik dan layanan finansial.
Saat Gempa Bumi Kumamoto yang terjadi
baru-baru ini pada bulan Maret 2016, berbagai
kekhawatiran muncul khususnya tentang logistik.
Berdasarkan gambaran pada Gempa Bumi Besar
Jepang Timur pada tahun 2011, pemerintah Jepang
menambah sokongan dan mengirimkan 2.62 juta
makanan ke Tosu di Prefektur Saga, yang dekat dengan
Prefektur Kumamoto. Suplai ini seharusnyan dikirim
dari Tosu ke 855 lokasi pengungsian di Prefektur
Kumamoto dengan layanan ke rumah-rumah, namum
kemacetan lalu lintas yang menyebar ke area lainnya
menyebabkan pengiriman tidak berjalan lancar.
Alasan utama terjadinya situasi yang tidak diduga
ini adalah rusak-beratnya jalan bebas hambatan dariutara ke selatan dan jalur transportasi utama dari timur
ke barat di area Saga dan Kumamoto sehingga lalu
lintas harus tertahan. Jaringan jalan raya terputus dan
jembatan runtuh akibat longsornya tebing bukit Gn.
Aso, sebuah gunung berapi di Prefektur Kumamoto(lihat Foto 1). Hal ini menghalangi eksekusi lapangan
penanganan bencana dan pekerjaan restorasi.
Selain itu, ketika gempa bumi ini, sekalipun lalu
lintas pada jalan biasa dapat lewat dan informasi
kemacetan ada secara real-time melalui sistim navigasi
mobil, kemacetan lalu lintas menyebar ke area yanglebih luas dan menjadi lebih parah dari perkiraan.
Hasilnya, banyak truk yang dimuati dengan suplai
bantuan tidak dapat tiba di tujuan untuk waktu yang
lama.

28

asumsi bahwa akan terjadi suatu bencana, penanganan
dilakukan agar dapat mencegah bencana terhadap
infrastruktur sosial. Untuk mencapai tujuan ini, konsep“pengarus-utamaan ketahanan bencana” harus
didukung. Ini adalah pelajaran paling berharga dariGempa Bumi Besar Jepang Timur pada tahun 2011.
Di atas semua ini, konsep pengarus-utamaan
ketahanan bencana saat ini cenderung mengarah ke
difusi global. Baik Lembaga Keuangan Internasional(IMF) maupun Bank Dunia (World Bank) mendukung
perkembangan ekonomi negara-negara berkembang
dengan asumsi pengarus-utamaan ketahanan bencana.
Alasannya adalah, pada saat perkembangan ekonomi
telah dicapai dengan bantuan kedua badan ini, namun
ketika bencana tiba akan timbul masalah baru yangmengakibatkan investasi pengembangan ekonomi
menjadi sia-sia.
Untuk mencegah masalah demikian, sudah disadaripentingnya memperhatikan investasi
pengurangan-bencana sejak awal tahap perencanaan.
Ada kesepahaman internasional bahwa investasi satu
dolar di awal dalam pengurangan bencana akan
menghasilkan keuntungan enam dolar.
Oleh karena itu, dirasakan perlu untuk mengadakan
konferensi meja bundar dengan peserta yang bergerak
di bidang perbaikan infrastruktur sosial dan untuk
mencari skenario dalam menghadapi bencana. Skenario
ditulis dengan membayangkan kasus bencana terburuk.
Selanjutnya, perlu mendiskusikan bagaimana
menghindari, memitigasi, risiko bencana atau
menyerahkannya ke, misalnya, asuransi; dan, perlu
juga untuk mengkuantifikasi risiko agar tujuan ini
tercapai.
Dengan demikian, konferensi meja bundar perlu
dilaksanakan dengan partisipasi seluruh pemangku
kepentingan untuk berbagi informasi terkait risiko, dan
kemudian mengidentifikasi risiko setelah implementasi
penanganan bencana untuk memastikan komunitas
lokal dapat maju lestari.

selama gempa bumi seperti yang baru-baru ini terjadi
di Kumamoto Asumsi besarnya bencana, seperti kerusakan
permukaan tanah yang sangat mungkin terjadi
 Perubahan rute transportasi ketika terjadi bencana
skala besar
 Penyediaan seksi transisi ketika terjadi bencana skala
besar dan menengah: contoh, instalasi tambahan pada
simpang susun, pemisahan lajur masuk dan keluar,
instalasi awal jalan sementara dengan asumsi akan
terjadi bencana
 Konstruksi baru jalan biasa dengan berragam rutelalu lintas untuk menggantikan fungsi jalan bebas
hambatan; pemeliharaan jalan serentak dengan
manajemen jalan baru dan jalan biasa yang berfungsi
sebagai cadangan dalam sistim jaringan jalan.
Di daerah yang sering dihantam bencana,
implementasi berbagai penanganan ini sangat
diperlukan untuk menjamin lalu lintas di jalan raya.
(Untuk lebih detailnya, lihat Gbr. 4)
Gbr 5 menunjukkan bagaimana memperbaiki
infrastruktur sosial dengan asumsi bahwa bencana
skala nasional akan terjadi seperti gempa bumi didaratan area metropolitan Tokyo dan mega gempa
bumi Palung Nankai yang terjadi sebagaimana yangtelah diramalkan. Ketika mega gempa bumi terjadi bisa
dipastikan bahwa Ketentuan Bantuan Bencana yangdiberlakukan 70 tahun lalu tidak akan berhasil. Dalam
ketentuan ini pemerintah nasional maupun daerah akanmendistribusikan semua kebutuhan ke orang-orang
yang tinggal di penampungan setelah terjadinya mega
bencana. Ketentuan Bantuan Bencana ini tidak
mungkin dapat menghadapi permintaan demikian.
Ketika terjadi bencana, rekonstruksi dan restorasi
setelah bencana dapat dilakukan dengan cara menolong
diri sendiri dan gotong-royong. Namun, ketika
dibutuhkan bantuan publik dalam restorasi dan
rekonstruksi, sumberdaya finansial maupun
sumberdaya manusia tidak mencukupi. Sementara itu,
bagaimanapun juga, bencana nasional tetap akan
terjadi. Untuk menghadapi situasi demikian, perlu
diperkenalkan secara rutin dalam perbaikan
infrastruktur sosial sebuah sistim yang memungkinkan
pertolongan diri, gotong-royong maupun bantuan
industri. Bahwa perbaikan infrastuktur sosial dilakukan
hanya dengan mengandalkan bantuan publik sudahtidak berlaku lagi.
Sebagaimana disebutkan di atas, ketahanan bencana
merupakan sebuah konsep berdasarkan asumsi bahwa
bencana akan terjadi. Karenanya, penting untuk

Gbr. 2 Apakah “Ketahanan Bencana (Disaster
Resilience)”?
Gbr. 3 Konsultasi Awal Dibutuhkan untuk Mendukung
Perbaikan Infrastruktur Sosial di Area Rawan Bencana
Konsep yang Dibutuhkan untuk Memperbaiki
Infrastruktur Sosial di Area Kerap Bencana
Di bawah ini diberikan penanganan yang
dibutuhkan untuk menjaga lalu lintas jalan bebas
hambatan di daerah vulkanik atau di daerah tsunami

29melakukan asesmen awal mengenai risiko bencana
khususnya di area yang kerap dihantam bencana
ataupun rawan bencana. Cara lainnya adalah dengan
menghilangkan sumbatan yang akan mengganggu
manajemen fasilitas infrastruktur sosial selama
bencanaGbr. 4 Contoh Perkuatan Jalan Bebas Hambatan diDaerah Rawan Bencana seperti Daerah Vulkanik dan
Daerah Serangan Tsunami
Gbr. 5 Bagaimana Memperbaiki Infrastruktur Sosial
dengan Asumsi Bencana dengan Skala Krisis Nasional

30

Yoshiaki Kawata: After finishing the doctor’scourse at the Graduate School of Engineering, Kyoto University in 1971, he became
Professor in 1993 and Director of Disaster
Prevention Research Institute in 2005, Kyoto
University. He assumed his current position
as Director of Research Center for Societal
Safety Science, Kansai University in 2012.

Fig. 1 Kinds of Social Infrastructure (once suffered from disasters,social functions come to a standstill.)
The following items are cited as social infrastructure:● Lifelines (critical infrastructure)
Electricity, gas, waterworks, sewage, garbage, fossil fuel, transport(expressway, ordinary road, railway and air route)● Communications
Communication (telephone, Internet), broadcasting, social network service● Logistics
Supply of food, water and daily necessities● Public service
Education, medical treatment, administration, crime prevention● Financial service
Electronic transactions

Photo: Geographical Information Authority of Japan

After earthquake

Before earthquake

Hohi-honsen
Railway

Hohi-honsen
RailwayAso
BridgeAso
BridgeNational Highway
Route 57
National Highway
Route 325

Photo 1 Suspension of traffic services at National Highway Routes 57 and 325 and Hohi-honsen
Railway during Kumamoto Earthquake

31

Fig. 2 What Is “Disaster
Resilience”?
“Disaster resilience” means not only
the disaster control that reduces
damages but an earlier recovery fromdisasters. The resilience relates to thefollowing eight specific terms.
Flexibility

Responsiveness

Adaptability

Redundancy

Innovation

Rapidity

Robustness

ResourcefulnessFig. 3 Prior Consultations Required for Promoting Social Infrastructure
Improvement in Disaster-prone Areas● In the disaster resilience conceived by assuming that disasters will occur,

disaster-preventive measures aiming to improve social infrastructure are
implemented right from the start of the planning stage (mainstreaming of disaster
reduction).

● Not only the worst damage scenario but also all the scenarios of damages thatare likely to occur are extracted to prepare specific damage images (scenario
writing).

● Examinations are made of how a risk can be avoided, mitigated or passed to,for example, insurance (quantification of risks).

● A roundtable conference is held with the participation of all stakeholders to sharerisk information and to guarantee the sustainable development of local
communities (identification of risks).

Fig. 4 Example of Expressway Reinforcement in Areas Vulnerable toDisasters such as Volcanic Area and Tsunami Attacking Area
The scale of ground damages and other disasters that are likely to occur isassumed.
When large-scale disasters occur, the transportation route is changed.
When medium- and small-scale disasters occur, transition section is provided.
To illustrate: increase of interchanges, passing separation of the in and out
bound lanes, advance installation of temporary roads on the assumption ofdisaster occurrenceInstead of expressways, ordinary roads with plural routes are newly constructedto substitute for expressways.
These newly-constructed roads and the ordinary roads with back-up functions
are maintained and managed in a compatible system.

32

Fig. 5 How to Improve Social Infrastructure on the Assumption of National
Crisis-scale Disasters
1 The spirit of the Disaster Relief Act established 70 years ago has failed, andwhen disasters occur, it is no longer the times in which all these disasters arerestored by the use of public assistance.

2 Even if restoration of great disasters are planned by the use of public assistance,

all of financial resources, human resources and information are entirely scarce.

3 However, national crisis-scale disasters will certainly occur in the near future.
4 Given such situations, a mechanism for applying self-help, mutual assistanceand industry assistance (enterprise cooperation) systems should be routinely
introduced in the improvement of social infrastructure.

5 Disaster resilience denotes a measure devised on the assumption of disasteroccurrence.

6 It is indispensable to evaluate disaster risks especially in areas frequently

attacked by disasters and vulnerable to disasters.

7 During disaster attacks, it is necessary to dispel the bottlenecks that lead tohindrance in management of social infrastructure facilities.

8 If these bottlenecks are to be dispelled, it is necessary to promote tie-ups andcoordination among related administrative organs, but at the current stage it isnearly impossible to promote them and further new financial resources areunavailable.

9 It is therefore inevitable that those who will benefit should, as a basic principle,

bear the expense to dispel the bottlenecks.

10 For expressways responsible for logistics in particular, it is inevitable to extend

an industry assistance (private enterprise cooperation), but the current toll
system is very political. To this end, a new benefit/cost concept is introduced.

11 The above can also be applied to the case of home delivery services in which

highways are utilized as a virtual warehouse (because the road of an area
equivalent to the size of a truck is occupied by a truck).

12 Further, because the delivery tax for light oil is cheaper than that for gasoline(a policy peculiar to Japan), truck transport becomes profitable in terms of cost.

13 An extremely high dependence (maldistribution) of logistics on highway transportoffers a great risk during disasters.

14 It is necessary to change the policy so that the logistics be appropriately shiftedto aviation, railway and shipping transport (uniform sharing of transport cost).
However, the current application condition does not conform to a move toimprove social infrastructure (ship transport particularly by means of coastal
shipping is in a slump).

15 Currently, the increased cost required to pursue convenience is covered by anincreased transport volume. It is necessary for us to recognize that this situation
ultimately brings about an excess over-concentration in Tokyo.

33

laporan untuk memastikan apa yang telah dicapaiselama berbagai pelatihan di atas.

(Sampul Belakang)

Operasi FBBJ

Konferensi Struktur Baja ke Empat diKambojaDua Kegiatan untuk Program Kerja
Sama Baja EPA Jepang-Thailand
Sebagai penghubung dalam Perjanjian Kemitraan
Ekonomi (Economic Partnership Agreement)
Jepang-Thailand dalam kerja sama dengan Institut Besi
dan Baja Thailand (Iron and Steel Institute of Thailand(ISIT)), Federasi Besi dan Baja Jepang (FBBJ)
menyelenggarakan dua kegiatan di awal 2017 di
Jepang Progam untuk Menghubungkan antara Standar
Baja dan Regulasi / Peraturan Teknologi
Untuk meningkatkan kapabilitas untuk merancang
dan mensertifikasi standar di Thailand dan untuk
meningkatkan aplikasi produk baja kinerja tinggi
dalam konstruksi jembatan, FBBJ menjalankan dua
program dalam lima hari mulai dari tanggal 6 Maret
2017: presentasi kuliah dan kunjungan lapangan kepabrik rangka baja Tokyo Tekkotsu Kyoryo dank eInstitut Nasional untuk Ilmu Bahan.
Seluruhnya ada 16 orang yang berpartisipasi
mengikuti program tersebut, termasuk dari Institut
Standar Insdustri Thailand, Departemen Jalan Luar
Kota dan Departemen Jalan Raya di Thailand, danperusahaan-perusahaan baja di Thailand. Peserta
Thailand menilai tinggi kuliah dan kunjungan lapanganterkait praktek aplikasi standar produk baja di Jepang
dan aplikasi produk baja pada konstruksi jembatan.

Federasi Besi dan Baja Jepang menyelenggarakan
sebuah konferensi berjudul “Teknologi Terkini untuk
Struktur Baja 2016” di Phnom-Penh, Kamboja padatanggal 9 Desember 2016. Kegiatan ini
diselenggarakan bersama oleh Kemetrian Pekerjaan
Umum dan Transport Kamboja dan Institut Teknologi
Kamboja, dan didukung oleh Kedutaan Jepang diKamboja, Kantor JICA Kamboja, JETROPHNOMPENH dan Asosiasi Bisnis Jepang diKamboja.
Upacara pembukaan konferensi diikuti dengan
partisipasi dari Perwakilan Menteri Pekerjaan Umum
dan Transport an tamu kehormatan lainnya. Setelahupacara, para ahli dari Kamboja dan Jepang
menyampaikan kuliah mengenai pelabuhan, konstruksi
jembatan dan bangunan yang dihadiri oleh sekitar 160
insinyur dan mahasiswa dari Kamboja.
Kuliah kemudian dilanjutkan dengan sesi kelompok
kecil dengan partisipasi personil utama dari kedua
negara, dimana terjadi pertukaran ide dan prospek
untuk penyebaran aplikasi struktur baja di Kamboja.
Juga disampaikan bentuk dukungan untuk mahasiswa
yang belajar di universitas-universitas Jepang.
Konferensi ini merupakan seri ke empat setelahkonferensi yang dilaksanakan pada tahun 2012, 2014
dan 2015.

Foto: Pemandangan Program untuk Menghubungkan
antara Standar Baja dan regulasi/peraturan Teknologi

Foto: Pemandangan Konferensi Struktur Baja Ke
Empat di Kamboja

 Program Produksi dan Kontrol Keselamatan
Selama 10 hari semenjak tanggal 22 Februari 2017,
FBBJ menyelenggarakan kuliah mengenai berragam
aspek dalam industri manufaktur Jepang: konsep
monodzukuri (pembuatan produk), kontrol peralatan,kontrol biaya, perbaikan biaya dan solusi untuk
keselamatan dan kesehatan industri dan tugas lainnyayang timbul di lantai produksi. Sejalan dengan kuliah,
dilakukan tur ke lokasi-lokasi terkait. Kegiatan ini
diikuti oleh 10 insinyur dari produsen baja Thailand.
Dalam minggu ke dua, dilakukan tur studi dua harike pabrik manufaktur di daerah Kita-Kyushu, dimana
peserta mendapatkan pengalaman dari langsung dilantai produksi di industri manufaktur Jepang. Pada
hari terakhir, dilaksanakan diskusi kelompok dan

34

Scenes of the Program for Linkage between Steel Standards and Technological Regulation/CodeScenes of the Fourth Steel Structure Conference in Cambodia

35