## ANALISIS DISPLACEMENT PADA TIANG TUNGGAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE PUSHOVER ANALYSIS
Pieter Kristianto Syafrin 1 , Chaidir Anwar Makarim 2 , dan Amelia Yuwono 3
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta pieter.325150029@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta chaidir259@gmail.com
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta amelia7745@yahoo.com
Masuk: 15-01-2020, revisi: 01-05-2020, diterima untuk diterbitkan: 12-05-2020

## ABSTRACT
All construction that is engineered and built rests on the ground must be supported by foundation. Foundation is the lowest part of structure that is done first and has important function in the construction of a building to continue the burden on the structure which will then be forwarded to the soil below. The term upper structure is generally used to describe part of an engineering system that carries a burden on the foundation or bottom structure. On the basis of the definition of this foundation, it can be explained that foundation is the most important part of the engineering system. (Bowles, 1991). Single pile foundations can be used on various types of soil and one of them is soft soil. To analyze elastic and non-elastic single piles in the condition of free heads and fixed heads in various dimensions, they were designed according to SNI 1726: 2012 and evaluated using the spectrum capacity method regulated in ATC-40. Based on the results of the study, a pile drift ratio and performace point values will be obtained which describe the behavior of the pile due to gradual lateral force. Results obtained describe the behavior of all the single pile models analyzed.
Keywords: foundation; single pile; soft soil; elastic; capacity spectrum method

## ABSTRAK
Semua  konstruksi  yang  direkayasa  dan  dibangun  bertumpu  di  tanah  harus  ditopang  oleh  fondasi.  Fondasi  adalah bagian terendah dari struktur yang dikerjakan terlebih dahulu dan memiliki fungsi penting dalam pembangunan sebuah bangunan untuk meneruskan beban struktur di atasnya yang kemudian akan diteruskan ke tanah dan bebatuan yang berada di bawah. Istilah struktur atas umumnya digunakan untuk menggambarkan bagian dari sistem rekayasa yang membawa beban pada pondasi atau struktur bawah. Atas dasar definisi yayasan ini, dapat dijelaskan bahwa yayasan adalah bagian terpenting dari sistem teknik. (Bowles, 1991). Fondasi tiang tunggal dapat digunakan pada berbagai jenis  tanah  dan  salah  satunya  adalah  tanah  lunak.  Untuk  dapat  menganalisis  tiang  tunggal  elastis  dan  tidak  elastis dalam kondisi kepala bebas dan kepala tetap dalam berbagai dimensi, mereka dirancang berdasarkan SNI 1726: 2012 dan dievaluasi menggunakan metode kapasitas spektrum yang diatur dalam ATC-40. Berdasarkan hasil penelitian, akan diperoleh suatu nilai pile drift ratio dan performace point yang menggambarkan perilaku tiang akibat diberikan gaya lateral secara bertahap.. Hasil yang diperoleh menggambarkan perilaku semua pemodelan tiang tunggal yang dianalisis.
Kata kunci: fondasi; tiang pancang tunggal; tanah lunak; elastis; metode spektrum kapasitas

## 1. PENDAHULUAN

## Latar belakang
Dalam konstruksi, fondasi merupakan banginan struktur yang berada di bawah tanah yang meneruskan beban yang ditopang oleh fondasi tersebut dan beratnya sendiri kepada dan ke dalam tanah dan batuan yang terletak di bawahnya (Bowles, 1991). Beban itu sendiri merupakan beban yang diakibatkan oleh berbagai gaya, yaitu gaya akibat beban konstruksi atas dan beban-beban lainnya.
Dari berbagai jenis-jenis fondasi, salah satu jenis fondasi yang ada adalah fondasi tiang pancang. Pemakaian tiang pancang  sendiri  dipergunakan  untuk  suatu  fondasi  untuk  suatu  bangunan  apabila  tanah  dasar  di  bawah  bangunan
Analisis Displacement pada  Tiang  Tunggal  dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis
tersebut tidak mempunyai daya dukung ( bearing capacity ), yang cukup untuk memikul berat bangunan dan bebannya, atau  apabila  tanah  keras  yang  mana mempunyai daya  dukung  yang  cukup memikul  berat  bangunan  dan  bebannya letaknya sangat dalam  (Sardjono HS, 1996).
Beban yang dipikul sebuah tiang tidak hanya berasal dari beban aksial saja, tetapi terdapat pula beban lateral. Untuk bangunan yang  sederhana  gaya  lateral  sangat kecil  sehingga  dapat  untuk  di  abaikan,  tetapi  pada  bangunan  khusus seperti jembatan atau bangunan pencakar langit tidak dapat di abaikan. Beban lateral dapat diakibatkan karena adanya gempa, angin, dan gelombang air laut, oleh karena itu analisis dan desain terhadap beban lateral harus di perhitungkan agar tiang pancang itu sendiri dapat berfungsi dengan baik.
Di berlakukannya SNI 1726:2012 yang menggantikan SNI 1726:2002 sehingga ada daerah tertentu yang mengalami kenaikan percepatan gempa sehingga gaya gempa yang di terima fondasi meningkat
Untuk  dapat  menganalisa  terjadinya  beban  lateral,  maka  dapat  di  gunakan  program  berbasis  geoteknik.  Hasil  dari program ini adalah hasil perhitungan gaya yang terjadi pada tiang tunggal tersebut.
Metode analisis pushover ( ATC -40, 1996) merupakan salah satu komponen performance based design yang menjadi sarana untuk mengetahui kapasitas  suatu struktur. Dasar dari metode ini sangat sederhana, yaitu memberikan pola beban  statik  tertentu  dalam  arah  lateral  yang  besarnya  ditingkatkan  secara incremental sampai  struktur  tersebut mencapai target. Analisis pushover juga dapat memperlihatkan secara visual perilaku struktur pada saat kondisi elastis, plastis dan sampai terjadinya keruntuhan pada elemen-elemen strukturnya.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besar peningkatan gaya geser yang terjadi pada tiang akibat gaya gempa,  untuk  mengetahui  pola  kegagalan  pada  fondasi  akibat  peningkatan  gaya  gempa  yang  terjadi,  dan  untuk mengetahui  level  kinerja  struktur  pada  tiang  pancang  tunggal  yang  direncanakan  dengan  SNI  1726:2012  melalui analisis pushover menurut peraturan ATC-40.

## Fondasi tiang pancang
Tiang pancang adalah bagian konstruksi yang digunakan untuk mentransmisikan beban-beban permukaan ke tingkat- tingkat permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah. (Bowles 1991).
Fondasi jenis ini umumnya digunakan untuk menstranfer beban dari stuktur atas ke lapisan tanah dalam yang dimana dapat dicapai oleh daya dukung yang lebih baik, serta dapat digunakan untuk menahan gaya angkat akibat gaya apung air  tanah,  gaya  lateral  ataupun  gaya  gempa.  Pada  tanah  yang  lunak  penggunaan  fondasi  tiang  umumnya  untuk menghindari penurunan yang berlebihan sedangkan penggunaan tiang miring lebih ditujukan untuk menahan gaya lateral.
Tiang pancang memiliki keuntungan dari segi waktu karena dapat dilaksanakan dengan cepat, kualitas bahan lebih terkontrol  dan  dapat  dipancang  pada  daerah  dengan  elevasi  muka  air  tanah  yang  tinggi,  sebaliknya  tiang  pancang memiliki kekurangan karena menimbulkan getaran yang dapat mengganggu lingkungan dan tidak dapat  menembus lensa  pasir  padat  kecuali  didahului  oleh  pemboran  ( pre-drilling ).  Untuk  mengatasi  gangguan  getaran,  saat  ini pemancangan telah dapat dilakukan dengan cara penggetaran (dengan menggunakan vibration hammer ) atau dengan penekanan secara hidrolik. (Rahardjo, 2005)

## Daya dukung fondasi
Daya dukung tiang merupakan kemampuan atau kapasitas tiang dalam mendukung beban. Menghitung daya dukung tiang  dapat  dilakukan  dengan  pendekatan  statis  dan  dinamis,  dimana  pendekatan  statis  dilakukan  menurut  teori mekanika  tanah  dengan  cara  mempelajari  sifat–sifat  teknis  dari  tanah.  Sedangkan  pendekatan  dinamik  dilakukan dengan menganalisis kapasitas ultimit berdasarkan data hasil perhitungan kapasitas tiang yang didasarkan pada teori mekanika tanah. Satuan kapasitas dukung tiang pancang adalah satuan gaya (kN). (Hardiyatmo,2008)

## Beban lateral
Beban lateral yang diizinkan dapat diperoleh berdasarkan 2 kriteria, yaitu dengan membagi beban ultimit dengan suatu faktor  keamanan  dan  berdasarkan  defleksi  maksimum  yang  diizinkan.  Teori  Reese  Matlock  (1967)  menentukan kapasitas lateral ultimit berdasarkan defleksi lateral izin, metode ini menggunakan pendekatan reaksi subgrade. Pada metode  ini,  tiang  dibedakan  berdasarkan  tiang  kaku  (tiang  pendek)  dan  tiang  elastik  (tiang  panjang)  serta  kondisi kepala tiang terjepit dan bebas. Tiang yang diperhitungkan akan menerima gaya horizontal hendaknya direncanakan sehingga  baik  tegangan-tegangan  maupun  perpindahan-perpindahan  ujung  atas  tiang  (kepala  tiang)  tidak  akan melebihi ketentuan-ketentuan yang diijinkan.

## Kinerja struktur
Berdasarkan desain rekayasa gempa berbasis kinerja (Tavio & Usman Wijaya, 2018), Kinerja struktur adalah tingkat performa  suatu  struktur  dengan  melihat  tingkat  kerusakannya  saat  terkena  gempa  rencana  dengan  periode  ulang tertentu. Oleh karena itu, kinerja struktur erat kaitannya dengan biaya perbaikan terhadap bangunan tersebut. Semakin baik tingkat kinerja suatu struktur, maka semakin sedikit biaya perbaikan yang perlu dikeluarkan saat gempa rencana terjadi.
Dalam  desain  struktur  berbasis  kinerja,  kinerja  struktur  didesain  sesuai  dengan  fungsi  bangunan  tersebut  dengan mempertimbangkan  faktor  ekonomis  terhadap  perbaikan  bangunan  saat  terjadi  gempa,  tanpa  mengesampingkan keselamatan pengguna bangunan itu sendiri.

## Kinerja struktur metode Pushover Analysis
Respons bangunan terhadap gerakan tanah saat terjadi gempa akan menyebabkan terjadinya perpindahan lateral dan deformasi terhadap setiap elemen struktur.Berdasarkan ATC-40 (1996), Pada respons awal, deformasi elemen akan bersifat elastis (linier) sehingga tidak terjadi kerusakan. Pada respons struktur yang lebih tinggi, deformasi elemen akan  melebihi  kapasitas  linier  elastis  dan  bangunan  akan  mulai  mengalami  kerusakan.  Untuk  memberikan  kinerja struktur  yang  baik,  bangunan  harus  memiliki  sistem  penahan  gaya  lateral  yang  lengkap  yang  akan  menyebabkan deformasi lateral akibat gempa dapat dibatasi dan kinerja yang ditargetkan agar terjadi dapat tercapai. Faktor-faktor dasar  yang  mempengaruhi  kemampuan  sistem  penahan  gaya  lateral  untuk  melakukan  hal  tersebut  meliputi  massa bangunan, kekakuan, redaman, dan konfigurasi: kapasitas deformasi pada elemen, kekuatan dan karakteristik gerakan tanah.
Tingkatan  kinerja  dalam ATC -40  digambarkan  dalam  kurva  kapasitas  seperti  pada  Gambar  1,  yaitu  kurva  yang menggambarkan hubungan antara perpindahan lateral dan total gaya geser dasar akibat gempa, “ V ” pada struktur.
Gambar 1.  Tipikal kurva kapasitas pada berbagai tingkat kinerja struktur (Sumber: ATC -40, 1996 : 6-6)

## Batasan deformasi ATC-40
Deformasi lateral pada saat performance point harus dicek terhadap deformasi limit yang ditetapkan dalam ATC -40, 1996 Bab 11.3.3. Deformasi limit pada berbagai tingkat kinerja dilihat pada Tabel 1.
Analisis Displacement pada  Tiang  Tunggal  dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis
Tabel 1.  Batasan simpangan pada tingkat kinerja struktur
Batas Simpangan Antar Tingkat Tingkat Kinerja Struktur Immediate Occupancy Damage Control Life Safety Structural Stability Simpangan Total Maksimum 0,01 0,01 – 0,02 0,02 0,33 V i / P i Simpangan Inelastis Maksimum 0,005 0,005 – 0,015 Tidak ada Batasan Tidak ada Batasan (Sumber: ATC -40, 1996 : 11-4)

## Batasan deformasi pushover analysis of underground structures
Deformasi  lateral  pada  saat  performance  point  harus  dicek  terhadap  deformasi limit yang  ditetapkan  dalam  tabel pushover analysis of underground structures . Deformasi limit pada berbagai tingkat kinerja dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Storey drift limits at different performance levels and damage state
Performance level Damage state Storey drift Fully operational, immediate occupancy No damage <0,2% Operational, damage control, moderate Repairable <0,5% Life safe-damage state Irreparable <1,5% Near collapse, limited safety, hazard reduced Severe <2,5% Collapse >2,5%
(Sumber : pushover analysis of underground stuctures , 2014 : 426)

## 2. METODE PENELITIAN

## Metode pengumpulan data
Pada penelitian ini, data tanah yang akan digunakan berupa hasil  modifikasi yang mengacu pada SNI 1726 : 2012, yang  mengklasifikasi  menjadi  tanah  lunak,  tanah  medium, dan  tanah keras.  Dari  klasifikasi  tanah  tersebut  akan di analisis bersamaan dengan tipe tiang pancang kotak berdimensi 500 x 500 mm, 400 x 400 mm, 350 x 350 mm, 300 x 300 mm, 250 x 250 mm serta tiang pancang spun berdiameter 1000 mm, 800 mm, 500 mm, 400 mm, 300 mm. Semua data ini berlokasi pada daerah Tangerang Selatan, Banten.

## Metode pengolahan data
Pada proses pengolahan data, data-data yang telah dikumpulkan di teliti dan di analisis menggunakan program berbasis geoteknik  dengan  memasukkan  parameter-parameter  yang  diperlukan  seperti  tanah  dan  tiang  yang  kemudian diteruskan dengan melakukan analisis perhitungan kapasitas tiang fondasi berdasarkan titik kinerja struktur metode ATC-40 .
Dalam  metode ATC -40,  tingkat  kinerja  struktur  ditentukan  dengan  menggunakan  metode  spektrum  kapasitas ( capacity-spectrum ),  yaitu  dengan  memplotkan demand respons  spektrum  dan  kurva  kapasitas  dalam  satu  format antara spektral percepatan dan spektral perpindahan atau disebut sebagai format Acceleration-Displacement Response Spectra ( ADRS ).
Kurva kapasitas ( capacity-curve ) diperoleh dari analisis pushover , yaitu analisis statik nonlinier dengan memberikan beban lateral statik tertentu pada struktur yang kemudian ditingkatkan secara bertahap hingga struktur mencapai suatu batas tertentu atau mengalami kegagalan struktur. Respons struktur terhadap beban lateral tersebut dicatat dan dibuat kurva hubungan antara gaya geser dasar, “V” dan perpindahan pada atap, “Δ atap ”. Kurva tersebut-lah yang disebut sebagai kurva kapasitas
Kurva  kapasitas  menggambarkan  kekuatan  struktur  yang  besarnya  sangat  tergantung  dari  kemampuan  deformasi masing-masing  elemen  struktur.  Untuk  mengubah  kurva  kapasitas  ke  dalam  format ADRS atau  menjadi  spektrum kapasitas diperlukan pemahaman tentang hubungan faktor partisipasi modal, modal koefisien massa, dan perpindahan bangunan. Untuk mengubah kurva kapasitas ke dalam format ADRS digunakan persamaan-persamaan 1 – 4
S a = V / W 𝛼1 (1)
S d = Δ roof PF 1 ϕ roof .1 (2)
dengan Sa = spektra percepatan, V = gaya geser dasar, w = berat tiang, α 1 = modal koefisien massa pada mode pertama., Sd = spektra perpindahan,  Δ roof = perpindahan atap, PF = faktor partisipasi modal pada mode pertama
Demand spektrum diperoleh dengan mengubah respons spektrum yang biasanya dinyatakan dalam spektra percepatan “Sa” dan periode ”T” menjadi format ADRS ( Sa, Sd ) dengan menggunakan persamaan 3 sehingga diperoleh kurva demand spectrum .
S d = T 2 4π 2 S a ·( g ) (3)
dengan Sa = spektra percepatan, Sd = spektra perpindahan, g = percepatan gravitasi, T = periode getar fundamental
Selanjutnya, grafik spektrum kapasitas dan spektrum demand digambarkan dalam satu grafik ADRS. Dalam grafik tersebut akan mendapatkan nilai αy, Dy, αpi, Dpi, selanjutnya dihitung nilai βo dan βeq untuk mencari nilai SRA dan SRV yang akan digunakan untuk mendapatkan nilai redaman yang tereduksi (Sa x SRA/SRV), kemudian hasil nilai redaman tereduksi tersebut digambarkan dalam satu grafik ADRS bersamaan dengan grafik spektrum kapasitas dan spectrum demand sebelum tereduksi. Titik perpotongan antara kurva kapasitas dengan kurva redaman yang tereduksi disebut sebagai titik kineja atau performance point.
β o = 63.7( α yDpi-Dy α pi) α piDpi (4)
β eq = β o + 0,05 (5)
SRA = 3.21-0.68ln( β eq ) 2.12 (6)
SRV = 2.31-0.41ln( β eq ) 1.65 (7)
dengan β 0 = redaman histerestis yang mewakili redaman viscous ekuivalen, α y = percepatan pada titik leleh struktur, α pi = percepatan pada titik akhir struktur, d y = perpindahan pada titik leleh struktur, D pi = perpindahan pada titik akhir struktur. (5) β eq = redaman viscous ekuivalen struktur (6) SRA = reduksi non-linier dinamik riwayat waktu ( ATC-40 ) (7) SRV = reduksi non-linier dinamik riwayat waktu ( ATC-40 )

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil analisis tiang pancang tunggal
Setelah dilakukan analisis pushover sesuai dengan SNI 1726:2012 yang mengacu pada metode ATC-40 , pada tiang pancang  tunggal  kotak  elastik  pada  kondisi freehead dan fixedhead di  berbagai  dimensi  serta  pada  tiang  pancang tunggal  spun  elastik  pada  kondisi freehead dan fixedhead di  berbagai  dimensi,  hasil  yang  didapat  berupa  kurva kapasitas, yang kemudian diubah menjadi spektrum kapasitas. Dari analisis tersebut didapat titik kinerja/ performance point dan pile drift ratio yang akan digunakan untuk menentukan tingkat kinerja tiang pancang tunggal tersebut.
Diambil hasil analisa tiang kotak elastik freehead dimensi 500 x 500 mm sebagai contoh pengolahan data
Analisis Displacement pada  Tiang  Tunggal  dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis
Tabel 3. Hasil pengolahan data tiang pancang kotak freehead dimensi 500 x 500 mm
Pile 500 x 500 mm V (kn) W (kN) V/W (g) Displacement (m) 10 721,875 0,001412 3,24E-04 100 721,875 0,014121 3,24E-03 500 721,875 0,070606 1,62E-02 1000 721,875 0,141211 3,24E-02 1500 721,875 0,211817 4,86E-02 2000 721,875 0,282422 6,54E-02 2500 721,875 0,353028 8,29E-02 3000 721,875 0,423633 1,02E-01 3500 721,875 0,494239 1,21E-01 4000 721,875 0,564845 1,43E-01 4500 721,875 0,63545 1,67E-01 5000 721,875 0,706056 1,94E-01
Data  di  atas  kemudian  dibandingkan  dengan  nilai  Sa  dan  Sd  yang  kemudian  dipergunakan  untuk  membuat  kurva spektrum percepatan. Dari hasil perbandingan antar kurva di dapatkan bentuk kurva spektrum kapasitas. Sa dan Sd diperoleh dari website desain spektra Jabodetabek (Puskim).
Gambar 2. Kurva spektrum demand capacity wilayah jabodetabek  (Sumber: puskim.pu.go.id)
Dari kurva spektrum kapasitas dapat ditemukan suatu nilai performance point yang kemudian setelah dibagi dengan besar panjang satu tiang akan didapatkan nilai drift ratio. Drift ratio merupakan nilai acuan yang digunakan untuk menentukan kelayakan dab keamanan pakai bagunan setelah terjadinya gempa .
Berikut merupakan gambaran hasil kurva spektrum kapasitas.
Gambar 3. Kurva spektrum kapasitas tiang pancang kotak dimensi 500 x 500 mm ( freehead )
Berikut  adalah  kalkulasi-kalkulasi  yang  dilakukan  untuk  mendapat  nilai Performance  Point berdasarkan  kurva spektrum kapasitas di atas.
βo = 63.7 ( a y d pi – d y a pi ) a pi × d pi = 2,56941
-. βeq = βo + 5
= 2,56941 + 5 = 7,56941
-. SRA  = 3.21 - 0.68 ln ( βeq ) 2.12 = 0,864906395
-. SRV  = 2.31 - 0.41 ln ( βeq ) 1.65 = 0,897038002
Dari gambar 3 didapat nilai performance point 0,06 m.
Untuk pile drift ratio , h tiang = 7,5 m
-. Pile drift ratio = performance point h tiang . 100% = 0,8 %
Analisis Displacement pada  Tiang  Tunggal  dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis
Menurut ATC-40 = 0,0087 (0,01 → Immediate Occupancy )
Menurut pushover analysis of underground structures = 0,008
(<1,5% → irreparable, life safe-damage state )
Lakukan perhitungan untuk semua pemodelan tiang pancang kemudian bandingkan dengan kriteria yang tertera dalam ATC-140 .
Berikut merupakan hasil analisa terhadap tiang kotak elastik.
Tabel 4. Hasil analisis tiang kotak elastik Tipe Dimensi (mm) Depth (m) Performance Point Pile Drift Ratio (%) Kategori Kesimpulan Freed Head 250 7,5 0,06 0,8 0,01 Immediate Occupancy Free Head 250 7,5 0,06 0,8 <1,5% Life safe- damage state Free Head 300 7,5 0,06 0,8 0,01 Immediate Occupancy Free Head 300 7,5 0,06 0,8 <1,5% Life safe- damage state Free Head 350 7,5 0,06 0,8 0,01 Immediate Occupancy Free Head 350 7,5 0,06 0,8 <1.5% Life safe- damage state Free Head 400 7,5 0,06 0,8 0,01 Immediate Occupancy Free Head 400 7,5 0,06 0,8 >1,5% Life safe- damage state Free Head 500 7,5 0,06 0,8 0,01 Immediate Occupancy Free Head 500 7,5 0,06 0,8 <1.5% Life safe- damage state Fixed Head 250 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 250 7,5 0,09 1,2 >1,5% Life safe- damage state Fixed Head 300 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 300 7,5 0,09 1,2 <1,5% Life safe- damage state Fixed Head 350 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 350 7,5 0,09 1,2 >1,5% Life safe- damage state Fixed Head 400 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 400 7,5 0,09 1,2 <1,5% Life safe- damage state Fixed Head 500 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 500 7,5 0,09 1,2 >1,5% Life safe- damage state
Berikut merupakan hasil analisa tiang spun elastik.
Tabel 5. Hasil analisis tiang spun elastik Tipe Diameter (mm) Tebal (mm) Depth (m) Performance Point Pile Drift Ratio (%) Kategori Kesimpulan Free Head 300 60 7,5 0,07 0,94 0,01 Immediate Occupancy Free Head 300 60 7,5 0,07 0,94 <1,5% life safe- damage state Free Head 400 75 7,5 0,07 0,94 0,01 Immediate Occupancy Free Head 400 75 7,5 0,07 0,94 <1  ,5% life safe- damage state Free Head 500 90 7,5 0,07 0,94 0,01 damage control Free Head 500 90 7,5 0,07 0,94 <1,5% llife safe- damage state Free Head 800 120 7,5 0,08 1,07 0,01 – 0,02 damage control Free Head 800 120 7,5 0,08 1,07 <1,5% llife safe- damage state Free Head 1000 140 7,5 0,085 1,14 0,01 – 0,02 damage control Free Head 1000 140 7,5 0,085 1,14 <1,5% life safe- damage state Fixed Head 300 60 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 300 60 7,5 0,09 1,2 <1,5% life safe- damage state Fixed Head 400 75 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 400 75 7,5 0,09 1,2 <1,5% life safe- damage state Fixed Head 500 90 7,5 0,09 1,2 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 500 90 7,5 0,09 1,2 <1,5% life safe- damage state Fixed Head 800 120 7,5 0,075 1,07 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 800 120 7,5 0,075 1,07 <1,5% life safe- damage state Fixed Head 1000 140 7,5 0,1 1,34 0,01 – 0,02 damage control Fixed Head 1000 140 7,5 0,1 1,34 <1,5% life safe- damage state
Berdasarkan  kedua  tabel  diatas  dapat  dijabarkan  bahwa  untuk  tiap  –  tiap  jenis  tiang  pancang baik yang  berbentuk kotak  ataupun  spun  dapat  diketahui  bahwa  kondisi  pemodelan Fixed  Head memiliki  potensi  kegagalan  atau keruntuhan yang lebih kecil disbanding kondisi pemodelan Free Head. Hal ini menunjukan bahwa kondisi pemodelan Fixed Head lebih sesuai untuk mengatasi gaya lateral yang diberikan dalam kondisi berskala 10 Kn, hingga 10.000 Kn.  Selain  itu  diameter  atau  lebar  tiang  juga mempengaruhi  kemampuan  tiang  dalam  mengatasi  gaya  lateral yang dimana  lebih  terlihat  dalam  kondisi  pemodelan Free  Head .  Semakin  besar  diameter  tiang,  semakin  kuat  juga kemampuan  tiang  menahan  gaya  lateral,  akan  tetapi  semakin  besar  diameter  tiang  maka  semakin  besar  pula kemungkinan kegagalan pada tanah tempat tiang terpasang yang mengakibatkan adanya batasan besar diameter tiang yang dapat digunakan untuk dapat memenuhi syarat untuk dapat menahan gaya lateral tetapi tidak mengakibatkan kagagalan pada tanah.
Analisis Displacement pada  Tiang  Tunggal  dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis
Berikut merupakan tabel hasil cek validasi menggunakan L-Pile
Tabel 6. Contoh hasil analisis tiang tunggal kotak freehead (dimensi 500 x 500 mm) dengan menggunakan program berbasis geoteknik lain ( L-Pile ) Pile-head Pile-head Pile-head Max Moment Max Shear Depth Point Fixity Deflection Shear in Pile in Pile Number Condition (m) (kN) (kNm) (abs) (kN) (abs) 1 Pin-head 2,54E-06 0,4464 0,1878 0,4464 4,0833 0 2 Pin-head 0,08289 100,6205 178,3571 100,6205 4,0833 0 3 Pin-head 0,1658 120,7305 214,9165 120,7305 4,0833 0 4 Pin-head 0,2487 134,0624 239,0251 134,0624 4,0833 0 5 Pin-head 0,3316 144,3237 257,5383 144,3237 4,0833 0 6 Pin-head 0,4144 152,5855 272,7646 152,5855 4,0833 0 7 Pin-head 0,4973 158,4377 285,5039 158,4377 4,0833 0 8 Pin-head 0,5802 162,6164 296,0706 162,6164 4,0833 0 9 Pin-head 0,6631 165,7325 304,8271 165,7325 4,0833 0 10 Pin-head 0,746 168,1456 312,1084 168,1456 4,0833 0

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Semakin kecil dimensi tiang pancang kotak elastik maka semakin besar nilai displacement yang terjadi. Hal ini menggambarkan  bahwa  semakin  kecil  dimensi  tiang  pancang  kotak  elastik  maka  semakin  kecil  kemampuan tiang dalam menahan gaya geser yang diterima oleh struktur. Jika ditinjau terhadap gaya geser terbesar yang diberikan pada saat pemodelan percobaan perhitungan displacement terhadap tiang, sebagai contoh pada besar gaya geser 10.000 kN diperoleh nilai tiang pancang kotak elastik fixedhead dimensi 50 x 50 cm displacement senilai 8,20E-01 m, pada tiang pancang kotak elastik fixedhead dimensi 40 x 40 cm displacement senilai 7,55E- 01 m, pada tiang pancang kotak elastic fixedhead dimensi 35 x 35 cm displacement senilai 8,19E-01 m, pada tiang pancang kotak elastik fixedhead dimensi 30 x 30 cm displacement senilai 8,90E-01 m, pada tiang pancang kotak elastic fixedhead dimensi 25 x 25 cm displacement senilai 9,84E-01 m.
2. Pada tiang pancang spun elastik dapat diketahui bahwa batasan diameter tiang pancang spun yang dapat ditahan oleh  data  tanah  yang  dipergunakan  baik  pada  kasus freehead maupun fixedhead yaitu  pada  diameter  50  m, dimana pada diameter yang lebih besar dari 50 cm tanah sudah tidak memungkinkan untuk menahan gaya yang diberikan. Sebagai contoh, pada tiang pancang spun fixedhead diameter 80 m pile drift ratio senilai 1,07% dan pada tiang pancang spun fixedhead diameter 100 m pile drift ratio senilai 1,34% berbeda dengan 3 hasil diameter pemodelan  sebelumnya,  dimana  hasil pile  drift  ratio tidak  sejajar  melainkan  terjadinya  penurunan  kemudian kenaikan lagi setelahnya.
3. Pada tiang pancang baik dalam dimensi kotak maupun tiang pancang diameter spun, diperoleh perbandingan dimana  nilai pile  drift  ratio yang  dihasilkan  pada  pemodelan fixedhead lebih  besar  dari  nilai pile  drift  ratio freehead . Hal ini menunjukan bahwa pergeseran yang terjadi adalah lebih besar dimiliki oleh pemodelan tiang pancang secara fixedhead dibanding freehead .

## Saran
1. Perlu dilakukan lebih banyak analisis pada tipe tiang serta ukuran tiang yang berbeda-beda untuk membandingkan hasil pile drift ratio dengan lebih akurat pada desain gempa berbasis gaya lateral dan berbasis perpindahan.
2. Perlu dilakukan analisis pada tiang elastik untuk membandingkan hasil pile drift ratio dengan lebih akurat pada desain gempa berbasis gaya lateral dan berbasis perpindahan.
3. Perlu  dilakukan  analisis  tipe  tiang  dan  ukuran  tiang  pada  desain  gempa  berbasis  gaya  lateral  dan  berbasis perpindahan  di  program  lainnya  agar  dapat  mengetahui  program  mana  sajakan  yang  memberikan  hasil  yang paling mendekati.

## DAFTAR PUSTAKA
ATC-40. Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings Volume 1 . Applied Technology Council, 1996. Badan Standararisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan non Gedung ( SNI 1726:2012), Badan Standarisasi Nasional, 2012. Bowles, Joseph E. Analisis dan Desain Pondasi Jilid 1, Edisi Keempat , Erlangga, 1991. Bowles, Joseph E. Analisis dan Desain Pondasi Jilid 2, Edisi Keempat , Erlangga, 1991. Hardiyatmo, Hary Chirstady. Teknik Pondasi 2. Edisi Pertama, Gramedia Pustaka Utama, 2008. HS, Sardjono. Pondasi Tiang Pancang Jilid 1: Untuk Universitas dan Umum . Edisi Pertama, Sinar Wijaya, 1984. Liu,  Jingbo,  et  al.  “Pushover  Analysis  of  Underground  Structures:  Method  and  Application”. Science  China Technological Sciences, Vol. 57 , No. 2, 2014, pp. 423 – 437. Matlock, H., dan Reese, L.C. Generalized Solutions for Laterally Loaded Piles . Transactions of the American Society of Civil Engineers, 1967.
Pusat Litbang Perumahan dan Pemukiman. Desain Spektra Indonesia . 2019: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011.
Rahardjo, P.P. Manual Pondasi Tiang. Edisi Ketiga, Universitas Katolik Parahyangan, 2005. Reese, L.C. dan Van Impe, W.F. Single Piles and Pile Groups under Lateral Loading , Taylor & Francis, 2001. Tavio dan Usman Wijaya. Desain Rekayasa Gempa Berbasis Kinerja. Edisi Kedua, Andi, 2018.