doi: mkts.v27i2.37097

## Evaluasi Kondisi Kebulatan Struktur Dinding Silo Penyimpan Biji Gandum Berkapasitas 4650 Ton
Sukamta 1 Susilo Adi Widyanto 2*
1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Diponegoro
2 Departemen Teknik Mesin, Universitas Diponegoro
*) susiloadiw@gmail.com
Received: 5 Maret 2021 Revised: 23 Desember 2021 Accepted: 26 Desember 2021

## Abstract
This  paper  discusses  the  evaluation  of  asymmetrical  inflating  pattern  phenomenon  on  the  silo  wall  due  to loading. The wall structure used corrugated wall modules with bolted connections. The storage capacity of the observed  silo  is  4,650  tons  of  wheat  grains  with  a  diameter  of  19  m  and  a  height  of  20.875  m.  Numerical analysis  was  performed  using  the  finite  element  method.  The  condition  of  the  bolt  connection  is  directly measured using a torque wrench. Measurement and analysis is carried out when the silo is full or empty. The measurement results show that the bolt tightening torque in the full capacity loading of grain is about 2 times than that of when empty. This indicates that the silo walls are subjected shear stress of bolts on the overlap area between wall modules. The asymmetrical inflating pattern of the silo wall during loading is caused by the variation of the bolt tightness torque at the connection between the wall modules. The calculation results show that the minimum bolt tightness torque to produce friction stress (in the overlap area between wall modules) which is equal to the grain pressure stress is 47.36 Nm.
Keywords : Silo, overlap area between wall modules, asymmetrical inflating pattern, bolt tightening torque

## Abstrak
Paper ini membahas penyebab fenomena ketidak-simetrisan pola penggelembungan akibat pembebenan  pada dinding silo yang menggunakan modul dinding corrugated dengan sambungan baut. Kapasitas penyimpanan silo yang diobservasi adalah 4650 ton biji gandum berdiamater 19 m dengan tinggi 20,875 m. Analisis numerik dilakukan  dengan  menggunakan  metode  elemen  hingga.  Kondisi  sambungan  baut  diukur  secara  langsung dengan  menggunakan  kunci  torsi.  Pengukuran  dan  analisis  dilakukan  pada  saat  silo  terisi  penuh  maupun kosong.  Hasil  pengukuran  menunjukkan  bahwa  pada  saat  diisi  biji  gandum  secara  penuh,  besar  torsi pengencangan baut pengikat antar modul dinding sekitar 2x torsi pengencangan baut pada saat kosong. Hal ini  menunjukkan  bahwa  dinding  silo  dikenai  tegangan  geser  oleh  baut.  Adapun  ketidak-simetrisan  pola penggelembungan dinding pada saat pembebanan disebabkan karena bervariasinya torsi kekencangan baut pada  sambungan  antara  modul  dinding.    Dari  hasil  perhitungan  diperoleh  bahwa  torsi  kekencangan  baut minimum untuk menghasilkan tegangan gesek (pada bidang overlap sambungan antar modul dinding) yang sama dengan tegangan desak grain adalah sebesar 47,36 Nm.
Kata  kunci : Silo,  bidang  overlap  antar  modul  dinding,  pola  penggelembungan  tidak  simetris,  torsi pengencangan baut

## Pendahuluan
Dalam  pengoperasiannya  dinding  silo  dibebani gaya  tekan  dalam  arah  radial dari  butiran  material yang  tersimpan.  Distribusi  tekanan    dalam  arah horisontal memenuhi fungsi hiperbolik, sedangkan dalam arah vertikalnya, koefisien tekanan besarnya bervariasi terhadap kedalaman dan tergantung pada
kekakuan relatif dari jenis serbuk dan dinding silo (Goodey et al , 2006). Silo berpenampang lingkaran pada  umumnya  didesain  berdasarkan  pada  beban yang dominan berupa gaya-gaya membran (Brown, 1998;  Rotter,  1987).  Prediksi  tekanan  dinding didasarkan  pada  keseimbangan  gaya  pada  irisan horisontal  yang  diakibatkan  oleh granular  solid yang  disimpan  (Janssen,  1895)  dan  asumsi  harga
konstanta untuk rasio tekanan lateralnya Km (rasio tekanan rata-rata pada dinding  yang menyebabkan tegangan vertikal dalam granular solid di berbagai level)  (Rotter, 2001; ACI, 1991; DIN 1055, 1987).
Pada  awalnya  desain  silo  didasarkan  pada  asumsi bahwa bulk  solid bersifat  seperti liquid .  Namun sesungguhnya granular material  dapat  menahan gaya  geser  statik.  Sifat  kohensif  suatu  material dapat  membentuk  pola  aliran  steady  tertentu (Gökalp & Bundy, 2010). Antonowics et al , 2014, menyatakan desain silo berdinding plat baja untuk penyimpanan  palet,  ada  parameter  tambahan  yang penting untuk ditambahkan dalam desain silo.
Mereka  menganalisis  pengaruh  beban  tak  terduga yang terjadi pada profil lengkung silo dan pengaruh fenomena  gangguan  aliran  material  curah  pada struktur  silo.  Dari  hasil  studinya  diperoleh  bahwa kedua  hal  tersebut  perlu  dipertimbangkan  dengan baik  dalam  aspek  aspek  desain  silo  bahkan  perlu diintegrasikan dengan perlengkapan teknologi baru untuk  proses  monitoring    sehingga  dapata mengantisipasi potensi kegagalannya.
Bila  dilihat  dari  pola  kegagalan  yang  terjadi, sebagian  besar  kerusakan  silo  disebabkan  oleh tekanan  pada  dinding  yang  tidak  terprediksi  yang terjadi  ketika  grain  bergerak.  Beberapa  bentuk kegagalan  lainnya  berupa  kegagalan  sistem pondasi,  tekanan  berlebih  saat  pengeluaran  grain, gaya gesek, tekana pada dasar silo dan jalur luaran silo  yang  tidak  nornal.  Ketidak-homogenan material  grain  dalam  silo  menyebebakan  sulitnya menentukan tekanan yang bekerja pada dinding silo (Molenda et al. 2009).
Gesekan  dinding  merupakan  faktor  penting  dalam penentuan  tekanan  pada  dinding  silo  (Airy,1897). telah  melakukan  ivestigasi  untuk  menentukan koefisien  gesekan  antara grain dan  material dinding. Sedangkan Jamiesen,1904 telah melakukan  serangkaian  uji  tekanan grain untuk model silo berpenampang lingkaran, bujur sangkar dan kotak berbahah kayu maupun baja. Sedangkan Reimberts,  1976  telah  melakukan  pengujian  silo dengan  memvariasikan  ukuran  sehingga  diperoleh formulasi tekanan lateral dan vertikal yang bekerja pada  dinding  dan  lantai  silo.  Tang et  al ,2015, melakukan  analisis  struktur  silo  dengan  Finite Element  Method  terhadap  dua  jenis  struktur  silo yaitu cylindrical  wall  bearing dan profile  steel bearing .
Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa pada kondisi  pembebanan  yang  sama,  silo  baja  dengan bantalan  profil-baja  dan  bantalan  dinding  silinder memiliki  nilai  yang  sama  pada  tegangan    Von Mises,  tetapi  silo  baja  dengan  bantalan  profil  baja
memiliki  perpindahan  radial  yang  lebih  kecil  dan kemampuan  ketahanan  tekuk  yang  lebih  baik. Sementara  itu,  volume  baja  total  berkurang  8,0% dibandingkan  dengan  silo  baja  dengan  bantalan dinding  silinder.  Oleh  karena  itu,  struktur  silo dengan  bantalan  baja  profil  tidak  hanya  memiliki volume baja yang lebih sedikit tetapi juga memiliki stabilitas yang baik
Pada  saat  silo  diisi  dengan grain ,  dinding  silo mengalami penggelembungan, dimana secara ideal pola  penggelembungan  tersebut  terjadi  secara simetris terhadap sumbunya. Namun akibat kondisi tertentu penggelembungan dinding silo dapat terjadi secara  tidak  simetris.  Pada  konstruksi  silo  dengan dinding  modular  (dimana  dinding  tersusun  dari modul-modul  dinding  dengan  sambungan  baut), kondisi  ketidaksimetrisan  pola  penggelembungan dapat  menyebabkan  robeknya  dinding  akibat tegangan geser yang terjadi.
Paper  ini  secara  khusus  membahas  mengenai fenomena  penggelembungan  dinding  silo  yang tidak  simetris  terhadap  sumbunya,  mencari penyebab  dan  menentukan  metode  penanganan yang  harus  dilakukan.  Obyek  pengukuran  berupa konstruksi  silo  yang  berfungsi  untuk  menampung biji gandum (grain) dengan kapasitas penyimpanan sebesar 4650 ton dengan diameter 19 m dan tinggi dinding sebesar 20,875 m.

## Metode
Fenomena ketidaksimetrisan yang terjadi  pada pola penggelembungan  dinding  silo  pada  saat  dibebani diduga  sebagai  akibat  ketidak-seragaman  torsi pengencangan  baut  pengikat  antar  modul  dinding. Hipotesis  tersebut  dipastikan  dengan  pengukuran torsi pengencangan baut aktual baik pada baut-baut pengikat  antar  modul  dinding  maupun  pada  baut- baut pengikat modul dengan pengaku. Pengukuran torsi  pengencangan  baut  merupakan  besar  torsi yang  menyebabkan  baut  dalam  kondisi  slip,  yang dilakukan  pada  silo  dalam  kondisi  terisi  penuh maupun kosong.
Dari  hasil  pengukuran  torsi  tersebut,  korelasi  pola penggelembungan  dinding  silo  terhadap  kondisi kekencangan  baut  dapat  ditentukan.  Berdasarkan investigasi  awal  yang  telah  dilakukan,  pola penggelembungan dinding silo  yang tidak simetris disebabkan oleh terjadinya slip pada bidang overlap sambungan  antar  modul  dinding  yang  yang kondisinya  tidak  seragam  dari  berbagai  lokasi sambungan.  Hal  ini  terkait  erat  dengan  torsi pengencangan  baut  pada  sistem  sambungan tersebut.  Penentuan  besarnya  torsi  pengencangan baut  minimum  pada  sambungan  antar  modul dinding  agar  tidak  terjadi  slip  dapat  dilakukan
setelah  distribusi  tegangan  yang  terjadi  pada dinding  silo  diketahui. Finite  Elemen  Method (FEM)  digunakan  untuk  menentukan  distribusi tegangan  yang  terjadi  pada  dinding.    Torsi pengencangan baut ditentukan berdasarkan besarnya  tegangan  gesek  yang  dihasilkan  pada bidang overlap antar  modul  dinding  karena  gaya normal  yang  dihasilkan  oleh  torsi  pengencangan baut sambungan antar modul dinding. Struktur silo yang  diobservasi  terdiri  atas    struktur  dinding  dan struktur pengaku.

## Struktur dinding
Struktur dinding terbuat dari galvanized sheet plate bergelombang  ( corrugated )  dengan  ketebalan  2.5 mm dari bahan St-40. Dimensi modul dinding panel silo yang digunakan adalah panjang 3000 mm dan lebar 1100 mm. Profil dinding yang digunakan pada konstruksi silo seperti ditunjukkan dalam Gambar  1.  Sambungan  antar  modul  dinding menggunakan  baut  M12  yang  dipasang  berjajar secara paralel, sehingga setiap sambungan menggunakan 38 baut dengan luasan overlap 1000 x  95  mm.  Formasi  baut  pengikat  antar  modul dinding  dan  pengaku  seperti  ditunjukkan  dalam Gambar 2.
Gambar 1. Profil dinding yang digunakan dalam struktur silo ( corrugated wall ).

## Struktur Pengaku
Struktur  pengaku  (material  pengaku  adalah  St-40) berfungsi untuk mendistribusikan gaya desak grain material dalam arah vertikal yang menghubungkan modul-modul  dinding  silo  dalam  arah  vertikal. Sambungan  antara  struktur  pengaku  dan  dinding silo menggunakan baut M10 yang disusun berjajar dengan  jarak  antar  baut  100  mm.  Dinding  silo bagian  dalam  diperkuat  dengan  struktur  pengaku sebanyak  40  buah.  Geometri  pengaku  yang digunakan  terdiri  dari  dua  jenis,  yaitu  pengaku dengan  sirip  yang  ditanam  dalam  sistem  pondasi silo  (Gambar 3) dan  terpasang pada bagian paling bawah  hingga  ketinggian  3  m  (Gambar  4a)  dan pengaku tanpa sirip (Gambar 4b) yang terpasang di atas pengaku bersirip (di atas ketinggian 3 m).
Sambungan antar pengaku sebagai fungsi ketinggian  menggunakan  sambungan  plat  yang diikat dengan 6 formasi baut. Formasi baut pengikat
pengaku dengan modul dinding ditunjukkan dalam Gambar 5.
(a)
(b)
(c)
Gambar 2. (a). Formasi sambungan baut sebagai pengikat pengaku dan antar modul dinding, (b). Formasi baut pengikat pada sambungan antar modul dinding, (c).
Pandangan samping formasi baut pengikat antar modul dinding.
Prosedur  evaluasi  kebulatan  struktur  dinding  silo yang  meliputi  pengukuran  ketidakbulatan  profil dinding,  menentukan  penyebabnya  dan  tahapan
perhitungan  torsi  pengencangan  baut  antar  modul dinding mengikuti diagram alir dalam Gambar 6.
Gambar 3. Pemasangan pengaku bersirip pada pondasi silo.
(a) (b)
Gambar 4. a. Dimensi struktur stifner bersirip
(sampai dengan ketinggian 3 m), b. Dimensi struktur pengaku tanpa sirip (ketinggian di atas 3 m).
Gambar 5. Formasi baut pengikat modul dinding  dan stifner
MULAI PENGUKURAN PROFIL KEBULATAN DINDING SILO PADA KONDISI KOSONG DAN KONDISI PENUH PENGECEKAN DISTRIBUSI TORSI PENGENCANGAN BAUT ANTAR MODUL DINDING PADA KONDISI KOSONG DAN KONDISI PENUH PERHITUNGAN TEKANAN DESAK DINDING AKIBAT PENYIMPANAN BIJI GANDUM ANALISIS FEM UNTUK MENSIMULASIKAN DISTRIBUSI TEGANGAN PADA DINDING PENGUKURAN DIMENSI SILO PERHITUNGAN TORSI PENGENCANGAN BAUT PADA SAMBUNGAN ANTAR MODUL DINDING ANALISIS KOMPARASI HASIL PERHITUNGAN DAN HASIL PENGUKURAN TORSI PENGENCANGAN BAUT PENENTUAN TORSI PENGENCANGAN BAUT ANTAR MODUL DINDING

## SELESAI
Gambar 5. Diagram alir evaluasi kebulatan struktur dinding silo dan penentuan torsi pengencangan baut antar modul dinding.

## Hasil dan Pembahasan
Hasil  pengukuran  torsi  pengencangan  baut  pada sambungan antar modul dinding dan antara dinding dan pengaku pada kondisi silo kosong maupun terisi penuh  diuraikan  dalam  Tabel  1  dan  2.  Dari  tabel- tabel tersebut ditunjukkan bahwa torsi pengencangan  baut  pengikat  pengaku  relatif  lebih rendah  dibandingkan  torsi  baut  pengikat  antar modul  dinding.  Hal  tersebut  sesuai  dengan  aspek desainnya  dimana  baut  pengikat  antar  dinding dibuat  lebih  besar  (M12)  dibandingkan  baut pengikat stifner (M10).
Pada  kondisi  silo  terisi  penuh  (sekitar  4650  ton) torsi pengecangan baut baik meningkat sekitar dua kali nya dibandingkan pada saat silo kosong. Pada sambungan antar modul dinding, torsi pengencangan  baut  meningkat  dari  rata-rata  20,3 menjadi  48,9  Nm,  sedangkan  pada  pengaku  dari 12,8  menjadi  24,2  Nm.  Kondisi  ini  menunjukkan bahwa  bahwa  baut  pada  sambungan  antar  modul dinding  maupun  pada  sambungan  antara  pengaku dan  dinding  mengalami  tegangan  geser  yang ditimbulkan oleh gerak relatif akibat pengisian silo. Perubahan torsi pengencangan baut akibat pembebanan silo sesungguhnya merupakan kondisi yang  tidak  dikehendaki,  dikarenakan  tegangan geser  yang  terjadi  pada  baut  dapat  menyebabkan gagalnya  baut  ataupun  sobeknya  struktur  dinding. Kegiatan  pengukuran  torsi  pengencangan  baut ditunjukkan dalam Gambar 7.
Gambar 6. Pengukuran torsi pengencangan baut pengikat dinding dan stifner.

## Tabel 1. Torsi pengencangan baut pada dinding silo dalam keadaan kosong
Silo Koson Baut pengikat stiffner Baut pengikat sel dinding posisi torsi(Nm) Posisi Torsi (Nm) 1 15 1 25 2 9 2 23 3 13 3 13 4 12 4 15 5 16 5 17 6 12 6 14 7 17 8 18 Rata-rata 12,8 rata-rata 20,3 Tabel 2. Torsi pengencangan baut pada dinding silo dalam keadaan terisi penuh (4650 ton) Silo terisi penuh (4650 ton) Baut pengikat stiffner Baut pengikat sel dinding posisi torsi(Nm)  Posisi Torsi (Nm) 1 18 1 46 2 25 2 35 3 45 3 75 4 12 4 45 5 15 5 38 6 22 6 48 7 62 8 59 Rata-rata 12,8 rata-rata 20,3
Bila  dikaitkan  dengan  pola  penggelembungan dinding  silo  yang  terjadi  akibat  pembebanan (pengisian  silo  dengan  grain  sebesar  4650  ton), korelasi antara torsi pengencangan baut antar modul dinding  dan  pola  penggelembungan  dinding  silo ditunjukkan  dalam  Gambar  8.  Dari  hasil pengukuran  yang  telah  dilakukan,  dinding  silo
mengalami  pola  penggelembungan  yang  tidak simetris  terhadap  sumbunya  pada  saat  silo  diisi dengan kapasitas penuh (4650 ton).
Gambar 7. Kondisi kebulatan dinding Silo pada ketinggian 18 meter saat kosong (garis biru) dan saat silo diisi grain sebanyak 4625 ton (garus merah).
Besar torsi pengencangan baut dapat terjadi secara konstan  baik  pada  saat  silo  kosong  maupun  silo terisi  bila  besar  torsi  pengencangan  baut  yang dipakai  untuk  menghasilkan  tegangan  gesek (tegangan  gesek  yang  terjadi  pada  bidang  overlap antar  modul  dinding)  besarnya  minimal  sama dengan  tegangan  dinding  yang  terjadi  akibat tekanan desak grain material. Pada kondisi normal, besarnya tegangan desak yang terjadi pada dinding silo  dihitung  berdasarkan  besar  tekanan  dinding yang terjadi  dalam arah  radial. Besarnya tegangan desak pada  dinding  proporsional  terhadap tekanan kolom  fluida  (tekanan  akibat  ketinggian)  dengan memberikan konstanta kompensasi kemampuan alir grain seperti ditunjukkan dalam Persamaan 1. Pada fluida  cair  nilai  konstanta  tersebut  sebesar  1  yang artinya kemampuan alirnya sama untuk segala arah.
𝑃 = 𝑘. 𝜌. 𝑔. ℎ
(1)
dimana  P  adalah  tekanan  desak  dinding,  k  adalah konstanta  kompensasi  masa  alir  grain  pada  arah radial,  diambil  sebesar  0,9,  ρ  adalah  masa  jenis grain, untuk biji gandum sebesar  775 kg/m 3 dan  h adalah tinggi kolom (jarak antara permukaan grain material dan ketinggian yang ditinjau).
Untuk  menentukan  torsi  pengencangan  baut sehingga menghasilkan tegangan gesek yang sama dengan  tegangan  desak  dinding,  maka  h  diambil sebesar 20,857 m yang mana nilai ini sama dengan tinggi  dinding  silo.  Nilai  tersebut  menunjukkan bahwa dinding yang dirujuk berposisi paling bawah yaitu pada ketinggian 0,5 m dari permukaan lantai.
Dengan  Persamaan  1,  tekanan  (P)  yang  terjadi adalah sebesar 145,78 kN/m 2 .
Analisis  FEM  dilakukan  untuk  menentukan besarnya tegangan desak dinding yang terjadi pada lokasi  tersebut.  Asumsi  yang  digunakan  sebagai dasar  analisis  FEM  diuraikan  sebagai  berikut: Konstruksi  silo  dalam  kondisi  tegak  (dalam  arah vertikal) sehingga struktur dinding hanya mengalami tegangan desak grain material.
Pemodelan struktur setinggi 1 m yang diambil pada bagian  dasar  silo,  sehingga  model  struktur mengalami  beban  masa  struktur  di  atasnya  yang dikenakan pada seluruh luasan penampang stifner, yang besarnya: (Massa stifner (40 batang) setinggi 20.857 m + massa dinding + massa struktur tutup silo )/8. Selanjutnya masa struktur tersebut didefinisikan sebagai beban F. Pemodelan struktur dilakukan  pada  1/8  lingkaran  dinding  silo  seperti ditunjukkan dalam Gambar 9.
Model  pembebanan  struktur  didefinisikan  sebagai berikut:  pada  ujung  model  dinding  dikenakan tumpuan jepit yang mewakili kondisi yang simetris, beban  struktur  di  atasnya  dikenakan  pada permukaan  ujung  stifner,  sedangkan  permukaan stifner  bagian  bawah  dikenakan  tumpuan  jepit. Seluruh permukaan dinding bagian dalam dikenakan  tekanan  desak  grain  material  sebesar 145,78  kN/m 2 .  Model  pembebanan  tersebut ditunjukkan dalam Gambar 10.
Konvergensi  hasil  analisis  Finite  Elemen  Method ditingkatkan  dengan  menambah  jumlah  elemen dalam  pemodelan  (meshing).  Hasil  analisis tegangan  maksimum  pada  struktur  dinding  yang terjadi    tidak  lebih  dari  2.5% . A nalisis  FEM menunjukkan  bahwa  tegangan  maksimum  terjadi pada  pengaku  yang  terkena  beban  desak  biji gandum  maupun  gaya  berat  massa  struktur  silo  di atasnya,  yaitu  sekitar  13,5  kg/mm 2 .  Tegangan maksimum  yang terjadi  pada bidang overlap antar modul  dinding  (lokasi  terletak  di  antara  dua pengaku)  adalah  sekitar  3  kg/mm 2 (Gambar  11).
Selanjutnya  besar  tegangan  ini  akan  digunakan
untuk menghitung  gaya tarik antar modul dinding yang  terjadi  akibat  tekanan  desak  oleh  grain material.
Bila  tegangan  yang  terjadi  pada  bidang  overlap antar  modul  dinding  diasumsikan  sebagai  akibat dari  tegangan  gesek  yang  dihasilkan  oleh  torsi pengencangan baut, maka torsi pengencangan baut minimum  untuk  menghasilkan  gaya  normal  yang sesuai  dapat  dihitung  dengan  prosedur  sebagai berikut:
Luas penampang melintang dinding = 1250 mm x 5 mm = 7500 mm 2
Gaya  tarik  dinding  akibat  tegangan  desak  =  7500 mm 2 x 3 kg/ mm 2 = 22500 kg
Jumlah  baut  efektif  yang  digunakan  pada sambungan tiap modul dinding (terdiri dari 2 bidang overlap) = 38 buah
Gaya  gesek  yang  harus  ditahan  oleh  tiap  baut  = 22500/38 = 592,1 kg
Luas bidang efektif tekanan baut (diameter rata-rata kepala baut =16 mm) = 68,36 mm 2 , dengan r dalam = 6,5 mm dan r luar = 8 mm
Besar  torsi  pengencangan  baut  dihitung  dengan Torsi = gaya gesek x r, yaitu 592,1 x 8 = 4736 kgmm (47,36 Nm).
Dari hasil perhitungan di atas terlihat bahwa untuk menghasilkan tegangan gesek pada bidang overlap antar  modul  dinding  yang  nilainya  sama  dengan tegangan  yang  terjadi  pada  dinding  pada  saat  silo terisi  penuh,  baut  pengikat  antar  modul  dinding perlu  diberikan  torsi  pengencangan  sebesar  47,36 Nm, dimana torsi tersebut diberikan pada saat silo kosong.
Dibandingkan  dengan  data  hasil  pengukuran  torsi pengencangan  baut  pengikat  antar  modul  dinding (Tabel  1),  torsi  pengencangan  baut  aktual  pada kondisi  silo  kosong  jauh  lebih  kecil  (rata-rata sebesar 20,3 Nm) dibandingkan dengan harga torsi pengencangan  baut  minimum  hasil  perhitungan (47,36  Nm).  Sedangkan  pada  kondisi  penuh  besar torsi pengencangan baut (rata-rata sebesar 48,9 Nm) relatif sama dengan hasil perhitungan.
Gambar 8. Analisis FEM dilakukan pada 1/8 lingkaran dinding silo untuk mengestimasi tegangan maksimum pada dinding silo
Gambar 9. Model pembebanan pada analisis FEM
Gambar 10. Distribusi tegangan pada dinding silo bagian paling bawah, dimana ketebalan dinding adalah 5 mm.
Kondisi ini menunjukkan bahwa kekuatan sambungan  antar  modul  dinding  aktual  dihasilkan oleh  tahanan  baut  pengikta  antar  modul  dinding untuk menerima tegangan geser yang terjadi akibat tegangan desak grain. Pada kondisi tersebut, besar pembebanan baut dapat  dihitung dengan  membagi gaya geser yang harus ditahan oleh tiap baut (hasil perhitungan di atas adalah 592,1 kg) dengan luasan penampang  efektif  baut  M12  (yaitu  sekitar  78,58 mm 2 ),  yang  besarnya  sekitar  7,53  kg/mm 2 . Selanjutnya  nilai  teresbut  dibandingkan  dengan tegangan geser ijin material baut yaitu St-40.
Dari  hasil  perhitungan  diperoleh  bahwa  tegangan geser  yang  dialami  oleh  baut  sambungan  antar modul  dinding  akibat  pengisian  silo  secara  penuh (4650 ton) adalah sekitar 31,4% dari kekuatan geser materialnya.  Pada  kondisi  ini  modul  dinding mengalami  konsentrasi  tegangan  yang  terjadi  di sekitar  lubang  baut  yang  berpotensi  menyebabkan terjadinya  sobekan  pada  dinding  tersebut.  Oleh karena  itu  proses  pengencangan  kembali  baut
pengikat  antar  modul  dinding  perlu  dilakukan sehingga  gaya  tarik  dinding  yang  terjadi  akibat tekanan desak grain material didistribusikan secara merata  pada  seluruh  bidang  overlap  antar  modul dinding.

## Kesimpulan
Kondisi pola penggelembungan dinding silo akibat pembebanan  (dalam  kondisi  terisi  penuh)  sudah diinvestigasi,  dimana  penggelembungan  dinding silo menunjukkan pola yang tidak simetris terhadap sumbunya.  Dari  hasil  pengukuran  yang  dilakukan diperoleh  bahwa  fenomena  ketidaksimetrisan  pola penggelembungan tersebut disebabkan oleh distribusi  torsi  pengencangan  baut  antar  modul dinding yang tidak seragam. Perbesaran penggelembungan terjadi pada torsi pengencangan baut yang rendah sehingga terjadi gerak relatif pada permukaan overlap antar modul dinding. Dari hasil perhitungan  diperoleh  bahwa  torsi  pengencangan
baut (antar modul dinding) minimal adalah sebesar 47,35  Nm,  dimana  pada  kondisi  ini  gaya  normal yang  terjadi  telah  mampu  menghasilkan  tegangan gesek  antar  bidang  overlap  yang  besarnya  sama dengan tegangan desak yang dihasilkan oleh grain.
Dengan  dipresentasikannya  metode  perhitungan torsi pengencangan minimal pada baut antar modul dinding  silo,  potensi  kegagalan  akibat  robeknya dinding  silo  atau  bahkan  robohnya  struktur  akibat pembebenan yang tidak seragam dapat dihindari.
Di  samping  itu  hasil  evaluasi  ini  memberikan informasi bahwa seiring dengan waktu pengoperasian torsi pengencangan baut antar modul dinding pada silo dapat berubah akibat berubahnya karakteristik material washer (biasanya terbuat dari bahan karet) karena siklus thermal yang dialami.
Material washer berubah dari sifat  elastis menjadi plastis  dan  terjadi  penyusutan  ketebalan  yang menyebabkan menurunnya gaya normal baut pada permukaan overlap antar modul dinding. Fenomena ini  dapat  digunakan  sebagai  masukan  untuk melakukan perbaikan prosedur pelaksanaan preventive  maintenance,  bahwa  pengecekan  torsi pengencangan perlu dilalukan secara berkala.

## Daftar Pustaka
ACI  313-91.  (1991). Standard  practice  for  design and  cinstruction  of  concrrete  silos  and  stacking tubes  for  storing  granular  materials .  Detroit: American Concrete Institute.
Airy, W. (1897). The Pressures of Grain. Minutes of Proceedings,  Institution  of  Civil  Engineers, London , 31, 347-358.
Antonowicz,  R.,  Bywalski,  C.,  &  Kaminski,  M. (2014). Analysis of loads and structural capacity of steel  silo  with  corrugated  wall  for  pelleted material. Journal  of  Civil  Engineering  and Management , 20 (3), 372-379.
Brown,  C.  J.,  &  Nielsen,  J.  (1998). Silos: fundamentals of theory, behaviour and design . CRC Press.
DIN  1055.  (1987). Design  loads  for  buildings: Loads  in  silo  bins. DIN  1055  part  6.  Berlin: Deutsches Institut fur Normung.
Gaylord Jr, E. H., & Gaylord, C. N. (1984). Design of  steel  bins  for  storage  of  bulk  solids. Prentice- Hall  Inc,  P.  O.  Box  500,  Englewood  Cliffs,  N.  J. 07632, U. S. A, 1984.
Gokalp,  Z.,  &  Bundy,  D.  S.  (2010).  Analysis  of Lateral  Design  Pressures,  Vertikal  Friction  Forces and Bending Stress on Horizontal Corrugated Steel Silo  Wall  Panels. GOU,  Zirrat  Fakultesi  Dergisi , 27(2), 71-79.
Goodey, R. J., Brown, C. J., & Rotter, J. M. (2006). Predicted patterns of filling pressures in thin-walled square  silos. Engineering  Structures , 28 (1),  109- 119.
Janssen, H. A. (1895). Versuche uber getreidedruck in  silozellen. Zeitshrift  des  Vereines  Deutscher Ingenieure , 39(35), 1045-1049.
Molenda,  M.,  Montross,  M.,  Thompson,  S.A.,  & Horabik, J. (2009). Asymmetry of Model Bin Wall Loads and Lateral Pressure Induced from Two- and Three  Dimensional  Obstructions  Attached  to  the Wall. Transactions of the ASABE , 52(1), 225-233.
Reimbert, M., & Reimbert, A. (1976). Silos- Theory and  Practice. Trans.Clausthal  Zellerfeld,  West Germany: Tech Publications.
Rotter, J. M. (2001). Guide for the economic design of circular metal silos . London: Spon Press.
Rotter, J. M. (1987). Membrane theory of shells for bins  and  silos. Transactions  of  Institution  of Engineers,  Australia,  Mechanical  Engineering , 12 (3), 135-59.
Tang,  Z.,  Zhous,  D.,  Peng,  C.,  &  Wu,  W.  (2015). Struktural  analysis  of  steel  silos  with  cylindrical- wall  beraing  and  profil-steel  bearing. The  Cilvil Engineering Journal , 2 (12).