## JAET: Journal of Airport Engineering Technology
Volume: 02  No. 01.  December, 2021; pp. 40-45                                                                                                      http://e-journal.poltekbangplg.ac.id/ E-ISSN; P-ISSN: 2774-9622; 2775-4871 DOI: 1052989/jaet.v2i01.48 Submitted: 10 December 2021; Rivised: 15 December 2021; Accepted: 21 December 2021

## Analisa Getaran Gedung Berdasarkan Data Microtemor Dengan Bantuan Matlab

## Fauzan Sahputra Hasibuan, Sutrisno
Institut Teknologi Medan * e-mail: hasibuanf38@gmail.com

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  besar  nilai  frekuensi  natural  dan  besar  nilai perioda  pada  gedung  BR  lantai  4  Institut  Teknologi  Medan  (ITM).  Penelitian  ini menggunakan  data Microtemor dengan  bantuan matlab untuk  mendapatkan  besar  nilai frekuensi  natural  dan  besar  nilai  perioda  pada  gedung.  Data Microtemor diolah menggunakan  data Microtemor yang  diperoleh  dari  hasil  penelitian  terdahulu  yang  telah dilakukan sebelumnya pada  gedung BR lantai 4 Institut Teknologi Medan (ITM). Dengan cara  input  data Microtemor dengan  bantuan matlab yaitu  dengan  cara  input  data Microtemor ,  selanjutnya  dilakukan plotting data Microtemor pada matlab sehingga  hasil simulasi  untuk  mendapatkan  besar  nilai  frekuensi  natural  dan  besar  nilai  perioda  pada gedung  didapatkan.  Berdasarkan  pengolahan  data Microtemor dengan  bantuan  matlab, didapatkan  bahwa besar nilai frekuensi natural pada gedung BR lantai 4 Institut Teknologi Medan  (ITM)  0,437  Hz  dan  besar  nilai  perioda  getaran  pada  gedung  BR  lantai  4  Institut Teknologi Medan (ITM) 0,571 detik.
Kata Kunci : Getaran, Microtemor, Matlab

## PENDAHULUAN
Getaran  dapat  bersumber  dari  aktifitas alam  seperti  getaran  akibat  angin,  gelombang akibat  air  laut  dan  getaran  alamiah  dari  tanah. Getaran  lainnya  juga  dapat  disebabkan  oleh aktifitas  manusia  seperti  getaran  akibat  orang berjalan,  getaran  mesin,  getaran  akibat  arus lalulintas dan sebagainya. (Mendrofa, 2018).
Microtemor merupakan  getaran  tanah selain gempa bumi, biasa berupa getaran akibat aktivitas  manusia  seperti  getaran  akibat  orang yang  sedang  berjalan,  getaran  mobil,  getaran mesin  –  mesin  pabrik  dan  juga  dapat disebabkan  oleh  aktivitas  alam  seperti  getaran akibat  angin,  gelombang  laut  atau  getaran alamiah  tanah. Microtemor didasarkan  pada perekaman ambient  noise untuk  menentukan
parameter  karakteristik  dinamika  dan  fungsi perpindahan bangunan.
Jika getaran terjadi secara terus menerus, maka    akan  menimbulkan  kerusakan  struktur pada bangun dan dampaknya akan mengakibatkan  keruntuhan  terhadap  gedung. (Kurniawandy, 2015)
Microtemor erat kaitannya dengan gelombang  seismic. Microtemor merupakan gelombang  yang  berupa  getaran  tanah  yang menjalar atau sering disebut dengan gelombang  mikroseismik.  Pada  penerapnnya, M icrotemor mengidentifikasi resonansi frekuensi  natural  pada  bangunan  dan  tanah ( Daristari, 2018).
Dalam Penelitian Rianta dkk (2019) juga merancang  microtremor  monitoring  tools menggunakan  sensor  dalam  aplikasi  android
untuk  frekuensi  alami  bangunan.  Tujuan penelitian  ini  untuk  melihat  rasio  resonansi antara  tanah  dan  banguanan.  Arakawa  (2014) juga  menggunakan  metode  Microtemor  untuk evaluasi frekuensi alami bangunan.
Penggunaan  data  micrometer  juga  dilakukan pada  untuk  menganalisis  karakteristik  dinamis pada gedung (Hadianfard, 2017; Gullapalli, dkk, 2021 ),  perilaku  tanah  (Gosar,  2010),  resiko gempa  (Gosar,  2012;  Isburhan,  2019)  dan historical data ( Mucciarelli & Gallipoli, 2001).
Dalam  fisika  frekuensi  diartikan  sebagai jumlah  banyaknya  getaran  dalam  satu  detik atau satu sekon. Teori frekuensi ini oleh Hertz dirumuskan  bahwa  frekuensi  (f)  merupakan jumlah  getaran  (N)  dibagi  waktu  atau  periode (T) (Mendrofa, 2018).
Gambar 1 . Gelombang transversal
Pada gelombang transversal (Gambar 1), satu gelombang transversal atas 1 puncak dan 1 lembah. Jarak anatara 2 puncak atau 2 lembah yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ (lamda).
Gambar 2 . Gelombang longitudinal
Sedangkan pada gelombang longitudinal (Gambar 2) satu gelombang (1 λ) terdiri dari satu rapatan dan satu regangan.
Cepat Rambat Gelombang
Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap detik. Hubungan antara v, λ dan f dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.
V =
................................(2.4)
Jika frekuensi berkaitan dengan perioda maka, rumusnya :
f =  .......................................................(2.5)
Jika frekuensi suatu gelombang maka rumusnya :
f =  .........................................................(2.6)
Microtemor adalah  getaran  tanah  yang pada  umumnya  mempunyai  sifat  tetap  yang memiliki  magnito  yang  kecil. Microtemor biasa  berupa  getaran  akibat  aktivitas  manusia maupun  aktifitas  lain,  seperti  getaran  akibat orang  berjalan,  getaran  akibat  dari  kendaraan, getaran  mesin-mesin  pabrik,  getaran  angin, gelombang laut atau getaran aalamiah lainnya. (Darista, 2018).
Microtemor atau  yang  biasa  disebut dengan ambient  noise adalah  getaran  tanah dengan  amplitudo Microtemor yang  dapat dimbulkan oleh peristiwa alam ataupun buatan, seperti  angin  gelombang  laut  atau  getaran kendaraan  yang  bisa  menggambarkan  kondisi geologi suatu wilayah dekat permukaan.
Matlab merupakan perangkat lunak yang diciptakan  oleh  perusahaan MathWork,  Inc yang  berfungsi  sebagai  bahasa  pemograman yang  berbasis  numerik.  Sehingga,  matlab banyak  digunakan  sebagai  perangkat  lunak yang menawarkan kemudahan dalam penyelesaian  permasalahan  yang  berhubungan dengan  angka,  numerik  ataupun  vektor (Wahyuni, 2014)
Matlab merupakan  bahasa  pemograman yang memperhitungkan angka, numerik, matriks dan serta pemrosesan sinyal dan grafis sehingga  dapat  divisualisasikan  (Khairunnisa, 2017).  Kemampuan  visualisai  ini  kemudian digunakan untuk  pemrosesan getaran sehingga dihasilkan  analisis  dalam  bentuk  kode  dan grafis.

## Fauzan Sahputra Hasibuan, Sutrisno

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  data Microtemor yang  telah  dilakuakan  penelitian  sebelumnya pada gedung BR Institut Teknologi Medan
(ITM).  Data  hasil  penelitian Microtemor pada gedung  BR  Institut  Teknologi  Medan  (ITM) dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 . Data Microtemor
Getaran  dapat  bersumber  dari  aktifitas  alam seperti getaran akibat angun, gelombang akibat air  laut  getaran  alamiah  dari  tanah.  Getaran lainnya  juga  dapat  disebabkan  oleh  aktifitas manusia  seperti  getaran  akibat  orang  berjalan, getaran  mesin,  getaran  akibat  arus  lalulintas dan sebagainya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan Frekuensi dan Perioda
Dilakukan perhitungan besar nilai frekuensi natural dan besar nilai perioda pada gedung BR lantai 4 Institut Teknologi Medan (ITM) sebagai berikut.
Diketahui :
Berdasarkan dari hasil  simulasi data Microtemor maka didapatkan nilai :
t
= 6 – 2 = 4 detik (s)
Frekuensi ( f )
=   atau  =   = = = = 0,437 Hertz
Perioda ( T )
=   atau  = = 0,571 detik
Hasil Analisa Data Microtemor dengan
Bantuan Matlab dapat terlihat pada Gambar 4.
Perintah export  import data matlab berfungsi untuk menganalisis data yang dihasilkan aplikasi  lain  maupun  untuk  menganalisis  data yang dihasilkan matlab untuk dianalisisdengan aplikasi  lain.  Data import dan export dapat berupa  data  numerik,  gambar,  audio,  grafik maupun  teks.  Pada  kali  ini  akan  digunakan data Microtemor untuk  mengetahui  frekuensi dan perioda dengan bantuan matlab R2014a.
Gambar 4 . Hasil Plotting data

## JAET: Journal of Airport Engineering Technology
Volume: 02  No. 01.  December, 2021; pp. 40-45                                                                                                      http://e-journal.poltekbangplg.ac.id/ E-ISSN; P-ISSN: 2774-9622; 2775-4871 DOI: 1052989/jaet.v2i01.48 Submitted: 10 December 2021; Rivised: 15 December 2021; Accepted: 21 December 2021

## SIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan didapatkan besar nilai frekuensi natural getaran gedung  BR  lantai  4  Institut  Teknologi  Medan (ITM)  berdasarkan  data Microtemor adalah 0,437  Hertz.  Berdasarkan  kurva  puncak percepatan yang disarankan untuk kenyamanan manusia  terhadap  vibrasi  batas  limit  frekuensi adalah  4  Hz.  (ISO  2631-2,  1989).  Dengan  ini diambil kesimpulan bahwa gedung BR lantai 4 Institut  Teknologi  Medan  (ITM)  dinyatakan aman.

## DAFTAR PUSTAKA
Arakawa,  T.,  &  Yamamoto,  K.  (2004). Frequencies  and  damping  ratios  of  a high rise building based on microtremor  measurement.  In Proc., 13th  World  Conference  on  Earthquake Engineering .
Daristari.  D.,  (2018).  Resonansi  Bangunan Dengan  Analisis  Mikrotremore  Di Dusu Patuk Kunung Kidul.
Gosar,  A.,  Rošer,  J.,  Motnikar,  B.  Š.,  & Zupančič, P. (2010). Microtremor study of  site  effects  and  soil-structure resonance  in  the  city  of  Ljubljana
(central Slovenia). Bulletin of earthquake engineering , 8 (3), 571-592.
Gosar,  A.  (2012).  Determination  of  masonry building  fundamental  frequencies  in five  Slovenian  towns  by  microtremor excitation  and  implications  for  seismic risk
assessment. Natural hazards , 62 (3), 1059-1079.
Gullapalli,  V.  L.,  RaghuNandanKumar,  R.,  & Reddy,  G.  R.  (2021).  Assessment  of Antenna  Mounting  Building  Structural Strength  using  Microtremor  Analysis. In IOP  Conference  Series:  Materials Science  and  Engineering (Vol.  1197, No. 1, p. 012057). IOP Publishing.
Hadianfard,  M.  A.,  Rabiee,  R.,  &  Sarshad,  A. (2017).  Assessment  of  vulnerability
and  dynamic  characteristics  of  a historical  building  using  microtremor measurements. International Journal of Civil Engineering , 15 (2), 175-183.
Irawan. A., (2012). Buku Pintar Pemrograman Matlab.
ISO  2631-2.  (1989),  kurva  Puncak  Percepatan Yang  Disarankan  Untuk    Dengan Kenyamanan Manusia Terhadap Vibrasi. Isburhan,  R.  W.  P.,  Nuraeni,  G.,  Ry,  R.  V., Yudistira, T., Cipta, A., & Cummins, P. (2019,  August).  Horizontal-to-vertical spectral  ratio  (HVSR)  method  for earthquake risk determination of Jakarta  City  with  microtremor  data. In IOP  Conference  Series:  Earth  and Environmental  Science (Vol.  318,  No. 1, p. 012033). IOP Publishing.
Khairunnisa.  (2017).  Analisis  Dan  Simulasi Gelombang Berulang Komplek Dengan Menggunakan  Bahasa  Pemrograman Matlab.
Kurniawandy. A., (2015). Evaluasi Kerentanan Bangunan  Terhadap  Gempa  Bumi Dengan Rapid Visual Screnning (RVS) Terhadap Fema 154.
Riantana, R., & Triyono, A. (2019). Design Of Microtremor  Monitoring  Tools  Using Accelerometer  Sensor  On  Android Mobile  To  Determine  The  Natural Building  Frequency  In  UNS  Library. In Journal  of  Physics:  Conference Series (Vol.  1204,  No.  1,  p.  012103).
IOP Publishing.
Sidabutar.  H.,  (2019).  Analisa  Struktur  Portal Akibat Gempa Dengan Metode Analisa Riwayat Waktu Pada Gedung Jabal Nur UPT Asrama Haji  Medan.
Mendrofa.Y., (2018). Analisa Frekuensi Natural  Gedung  Dengan  Metode  Fast Fourier (FFT).
Mucciarelli,  M.,  &  Gallipoli,  M.  R.  (2001).  A
critical review  of 10  years  of
microtremor  HVSR  technique. Boll. Geof. Teor. Appl , 42 (3-4), 255-266.
Sitorus. N., (2000). Teknik Geofisika, Fakultas
Teknik  Sipil  dan  Perencanaan  Institut Teknologi Sepuluh November.
Wahyuni. A., (2014). Matlab Thr Language Of Technical  Computing.  Natick  The MathWork, Inc .
Utami.  Z.,  (2017).  Analisis  Indeks  Seismik
Berdasarkan Pengukuran Sinyal Microtemor  Di  Kecamatan  Prambanan Dan Kecamatan Ganti Warno Kabupaten Klaten. Yasid, S., (2004). Pengaruh Frekuensi Gelombang  Bunyi  Terhadap  Perilaku Lalat Rumah (Musca Domestica).