GROUND VIBRATION
GROUND VIBRATION
Disusun oleh :
Disusun oleh :
A
An
ng
gg
gr
ra
ae
en
ni
i
A
Ag
ge
es
si
it
ta
a
S
Sa
ap
pu
ut
tr
ri
i
(
(2
24
41
1
1
1!
!!
!!
!"
"!
!#
#
Asisten :
Asisten :
I
I$
$n
nu
u
T
T
a
a
u
u%
%a
an
n
(
(2
24
41
1
1
1!
!!
!1
11
1
#
#
&ROGRA' STUDI S1 T)NI) *ISI)A
&ROGRA' STUDI S1 T)NI) *ISI)A
+URUSAN T)NI) *ISI)A
+URUSAN T)NI) *ISI)A
*A
*A
)U,T
)U,T
A
A
S
S
T)NO,OGI
T)NO,OGI
INDUSTR
INDUSTR
I
I
INSTITUT T)NO,OGI S&U,U- NO&'BR
INSTITUT T)NO,OGI S&U,U- NO&'BR
SURABA.A
SURABA.A
2!1/
2!1/
1
1
GROUND VIBRATION
GROUND VIBRATION
Disusun oleh :
Disusun oleh :
A
An
ng
gg
grra
ae
en
ni
i A
Ag
ge
essiitta
a S
Sa
ap
pu
uttrrii
((2
24
41
1
1
1!
!!
!!
!"
"!
!##
Asisten :
Asisten :
II$
$n
nu
u
T
Ta
au
u%%a
an
n
((2
24
41
1
1
1!
!!
!1
11
1
##
&ROGRA' STUDI S1 T)NI) *ISI)A
&ROGRA' STUDI S1 T)NI) *ISI)A
+URUSAN T)NI) *ISI)A
+URUSAN T)NI) *ISI)A
*A
*A)U,T
)U,TA
AS
S T)NO,OGI
T)NO,OGI INDUSTR
INDUSTRII
INSTITUT T)NO,OGI S&U,U- NO&'BR
INSTITUT T)NO,OGI S&U,U- NO&'BR
SURABA.A
SURABA.A
2!1/
2!1/
ABSTRAK ABSTRAK2
2
Banyaknya bangunan seperti rumah, gedung dan industri menggunakan teknologi canggih dalam penerapan pembangunan dan infrastruktur yaitu tentang penelitian ground vibration. Dimana dalam bidang ilmu ini menerapkan tentang bagaimana menangani dan memberikan rekomendasi perhitungan dalam memperkirakan gejala akibat perambatan vibrasi yang dihasilkan dalam pembangunan, sehingga memiliki tingkat keamanan yang tinggi ketika diterapkan, misalkan diterapkan pada kontruksi gedung, jalan raya, rel kereta api, dll. Maka dari itu perlu adanya analisa ground vibration pada semua hal tersebut. Dari hasil percobaan diperoleh koefisien redaman sebesar 0.263!. Dari nilai yang dihasilkan tersebut dapat disimpulkan bah"a tanah yang digunakan untuk meredam tergolong kurang baik untuk meredam getaran.
ABSTRACT
The number of buildings such as homes, buildings and industry using advanced technology in the application and infrastructure development that is on ground vibration research. Where in the art to apply on how to handle and provide recommendations in the calculation of estimates of symptoms due to propagation of vibration generated in development, so it has a high level of security when applied, for example applied to the construction of buildings, highways, railways, etc. Thus the need for analysis of ground vibration at all these things. From the
experimental results obtained the damping coefficient is 0.263!
.
From the resulting valu,e it can be concluded that the soil is quite goodless for vibration damping.KATA PENGANTAR
%uji syukur ke hadirat &uhan 'ang Maha (sa atas berkat dan karunia)*ya sehingga +aporan esmi %raktikum -etaran ini dapat terselesaikan tepat pada "aktunya.
Dalam kesempatan kali ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada$
. Bapak Ir. Wiratno Argo Asmoro, M.cselaku dosen pengajar mata kuliah -etaran.
2. /sisten +aboratorium ibrasi dan /kustik yang telah membimbing dalam pelaksanaan praktikum -etaran.
3. ekan)rekan yang telah membantu terlaksananya kegiatan praktikum -etaran.
%enyusun menyadari bah"a banyak kekurangan dalam pembuatan laporan ini baik dari segi materi maupun penyajian. 1ntuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.
/khir kata penyusun berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi penyusun sendiri khususnya dan pembaca pada
umumnya.
urabaya, Desember 20
%enulis
alaman 4udul...i /bstrak...ii /bstract...iii #ata %engantar...i5 Daftar si...5 Daftar -ambar...5ii Daftar &abel...5iii B/B %(*D/1+1/* . +atar Belakang... .2 umusan Masalah... .3 &ujuan... .! istematika +aporan...2 B/B D// &(7 2. -etaran &anah ...3
2.2 #riteria tandar -etaran...! 2.3 #oefisien edaman... B/B M(&7D7+7- %(87B//* 3. %eralatan %ercobaan...9 3.2 +angkah)langkah %ercobaan...9 B/B /*/+/ D/&/ D/* %(MB///* !. asil %ercobaan...: !.2 %embahasan...0 B/B #(M%1+/* . #esimpulan... .2 aran ... Daftar %ustaka +ampiran
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 #ur5a Baku -etaran untuk kenyaman dan kesehatan ... Gambar 3.1 kema %engambilan Data %raktikum...;
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Baku -etaran untuk #enyamanan dan kesehatan... Tabel 4.1 Data asil %engukuran %%...: Tabel 4.2 Data %erhitungan *ilai #oefisien /bsorpsi... :
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belaka!
%ada era saat ini pengembangan dalam pembangunan dan infrastruktur mengalami peningkatan yang cukup pesat, hal ini dikarenakan dalam aplikasi dan ilmu bidang ini sangat berperan penting, salah satu bidang ilmu yang digunakan dalam penerapan pembangunan dan infrastruktur yaitu tentang penelitian ground
vibration. Dimana dalam bidang ilmu ini menerapkan tentang bagaimana menangani dan memberikan rekomendasi perhitungan dalam memperkirakan gejala akibat perambatan vibrasi yang dihasilkan dalam pembangunan, sehingga memiliki tingkat keamanan yang tinggi ketika diterapkan, misalkan diterapkan pada kontruksi gedung, jalan raya, rel kereta api, dll. Maka dari itu perlu adanya analisa ground vibration pada semua hal tersebut. 1.2 R"m"#a Ma#ala$
/dapun rumusan masalah dalam praktikum ini adalah sebagai berikut$
a. Bagaimana pengukuran kecepatan 5ibrasi partikel padaground yang diakibatkan oleh sumber getaran pada pasak yang tertanam pada ground<
b. Bagaimana memperoleh nilai koefisien redaman pada ground<
1.3 T"%"a
&ujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut $
a. %raktikan mampu mempraktikkan pengukuran kecepatan 5ibrasi partikel padaground yang diakibatkan oleh sumber getaran pada pasak yang tertanam pada ground.
b. %raktikan mampu memperoleh nilai koefisien redaman pada ground.
1.4 S&#temat&ka La'(ra
Makalah ini terdiri dari lima bab. Bab yaitu %endahuluan yang terdiri dari latar belakang masalah,rumusan masalah, tujuan percobaan, dan sistematika laporan. edangkan Bab adalah Dasar &eori yang menunjang penelitian.Bab menjelaskan tentang Metodologi percobaan yang berisi peralatan dan prosedur penelitian. elanjutnya, Bab merupakan /nalisa Data dan
%embahasan %ercobaan. erta Bab yang terdiri atas #esimpulan dan aran.
BAB II
DASAR TE)RI 2.1 Getara Taa$ *Ground Vibration+
-etaran &anah =round !ibration> adalah gerakan bumi yang terjadi akibat perambatan gelombang seismik di ba"ah tanah. #egiatan peledakan selalu menghasilkan gelombang sismik. &ujuan peledakan umumnya untuk memecahkan batuan. #egiatan ini membutuhkan sejumlah energi yang cukup sehingga melebihi atau melampaui kekuatan batuan atau melampaui batas elastis batuan.
&ingkat getaran dipengaruhi oleh 2 faktor utama yaitu $ 4umlah bahan peledak ? "aktu tunda =8harge @eight %er Delay>, 4arak %engukuran. emakin banyak bahan peledak maka semakin tinggi nilai kecepatan partikel puncak,dan semakin jauh jarak pengukuran peledakan maka semakin rendah nilai partikel puncak. Dengan menggunakan uji berbagai scale distance disuatu daerah maka akan diperoleh persamaan yang akan digunakan untuk memperkirakan tingkat getaran yang akan terjadi.
Dalam teori getaran ada tiga macam gelombang yaitu$
a. -elombang tekan =compressi5e "a5e> adalah gelombang yang menghasilkan pemadatan dan pemuaian pada daerah yang sama dengan arah perambatan gelombang.
b. -elombang geser =shear "a5e> adalah gelombang yang melintang =trans5ersal> yang bergerak tegak lurus pada arah perambatan gelombang.
c. -elombang permukaan =surface "a5e> adalah gelombang yang merambat diatas permukaan batuan tetapi tidak menembus batuan. #etiga jenis gelombang getar tersebut dapat dikelompokkan dalam gelombang badan dan gelombang permukaan. -elombang badan merambat melalui tubuh dari batuan atau tanah. alah satu jenis gelombang badan adalah %) @a5es yang menyebabkan tekanan pada arah perambatan gelombang.A2
-etaran tanah =ground 5ibration> terjadi pada daerah elastis. %ada daerah ini tegangan yang diterima material lebih kecil dari kuat tarik material sehingga hanya menyebabkan perubahan bentuk dan 5olume. esuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan 5olume akan kembali pada keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang bekerja. -round 5ibration dapat diprediksi dengan menggunakan teori yang dikemukakan oleh -eorge Berta =::0>.
-etaran bukanlah fenomena harmonik sederhana, tetapi hasil dari 5ariasi komponen dengan berbagai jenis frekuensi. Crekuensi getaran tergantung terutama pada karakteristik batuan baik pada titik ledakan dan di lokasi merekam getarannya dan itu juga tergantung pada jarak dari titik peledakan. Dalam tanah tidak dikonsolidasi =terutama jika mengandung air> dapat menghasilkan getaran dengan frekuensi rendah . edangkan dalam batuan kompak getaran frekuensi tinggi yang dihasilkan. Crekuensi getaran menjadi semakin rendah terutama karena lapisan tanah menyerap frekuensi tinggi dan oleh karena itu gelombang frekuensi yang lebih tinggi dilemahkan dengan cepat. &eori ini mempertimbangkan beberapa faktor antara lain$ faktor impedansi, faktor coupling, faktor perubahan, jumlah bahan peledak yang digunakan, energi per unit massa bahan peledak, jarak, bobot isi batuan.
2.2 Kr&ter&a Sta,ar Getara
#riteria tandar -etaran di ndonesia 1ntuk #enyaman Dan #esehatan edangkan untuk melakukan analisis tingkat getaran berdasarkan tingkat kenyamanan dan kesehatan terhadap manusia maka di gunakan acuan #epmen +ingkungan idup*o.!:?Men+??::6. Baku tingkat getaran mekanik dan getaran kejur adalah batas maksima tingkat getaran mekanik yang diperbolehkan dari usaha atau kegiatan pada media padat sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan serta keutuhan bangunan.A2
Tabel 2.1 Baku -etaran untuk #enyamanan dan kesehatan
%ada &abel 2. menunjukkan baku tingkat getaran untuk kenyaman dan kesehatan. Dari table ini juga dapat diketahui daerah mana yang memiliki kategori tingkat getaran yang tidak mengganggu, mengganggu, tidak nyaman, menyakitkan berdasarkan tiap frekuensi getaran yang ada.
Gambar 2.1 #ur5a Baku getaran untuk kenyaman dan kesehatanA
2.3 K(e-&#&e Re,ama
*ilai koefisien redaman pada ground yang baik harus mendekati nilai . Dengan Mendekati koefisien redaman maka dapat meminimalisir terjadinya kerusakan pada bangunan
disekitarnya. asil pengukuran ground juga dapatdibandingkan dengan hasil pengukuran 5ibrasi struktur dari bangunan)bangunan di sekitarnya. ehingga dapat diketahui apakah struktur bangunan tersebut mampu menahan propagasi getaran dari sumber getar yang sebelumna telah melalu medium ground. 1ntuk mendapatkan koefisien redaman pada ground dapat dihitung dengan rumus $
/2/e E=2)>FFFFF...=>
#eterangan $
/2 %article %eak elocity, amplitude tertinggi pada getaran
dalam satuan #ecepatan getar pada titik kedua =mm?s>
/ %article %eak elocity, amplitude tertinggi pada getaran
dalam satuan #ecepatan getar pada titik pertama =mm?s> E #oefisien redaman 5ibrasi ground =0 G E G > 2 jarak titik 2 terhadap titik nol =m>
jarak titik terhadap titik nol =m>
Dari hasil pengukuran di lapangan diapatkan data percepatan oot Mean Huare =M> ibrasi yaitu nilai akar rata)rata dari puncak 5ibrasi terhadap "aktu =mm?s2> dan nilai %eak %article
elocity =%%>, yaitu amplitude tertinggi pada getaran dalam satuan kecepatan getar =mm?s>. *ilai %% bisa diperoleh dengan menurunkan satuan dari percepatan getar menjadi kecepatan getar partikel. emakin besar nilai M percepatan getar dan nilai
%%, maka semakin besar energy getar yang disalurkan.
MET)D)L)GI PER)BAAN 3.1. Peralata Per/(baa
/dapun alat dan bahan yang diperlukan pada percobaan ground vibration adalah sebagai berikut $
a. %asak pejal panjang 3 buah =+inggis> b. %alu besar satu buah dan batu
c. ensor /ccelerometer
d. ibrometer atau D/Imodule
e. +okasi pengukuran berupa lapangan luas 3.2. La!ka$ Per/(baa
/dapun langkah J langkah kerja yang dilakukan pada percobaan ground vibration adalah sebagai berikut $
a. /lat dan bahan yang diperlukan dipersiapkan.
b. %asak /, /2 dan /3 ditanam hingga pasak tersebut cukup mampu untuk berdiri tegak yaitu sampai seperempat panjang pasak tertanam seperti gambar !.
c. ensor accelerometer dipasang masing)masing dengan arah pengukuran yang sama untuk sumbu K.
d. /ccelerometer disambungkan ke D/I dan ground 5ibration.5i di laptop asisten.
e. Batu dijatuhkan dari ketinggian meter sebagai sumber getaran seperti pada gambar !.
f. Data diambil dari D/I dan nilai M dan %% dicatat pada tiap pasak.
g. +angkah 3 sampai diulangi lagi untuk sumbu y dan sumbu L.
h. itung nilai #oefisien -round = α > menggunakan rumus
yang ada dan analisa pengaruh sumber getaran terhadap struktur ground berdasarkan data %% dan M yang ada.
BAB I0
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Aal&#&# Data
Dari percobaan yang dilakukan maka didapatkan data sebagai berikut$
Tabel 4.1 Data %engukuran %% %% * o &itik %engukuran sumbu esultan K y L / 0,002; 2 0,0002 ; 0,00 0,00303!9 : / 0,00!! 2 0,00;29 0,0009 2 0,009630 2 / 0,00!; ; 0,0006 0,000: 0,00:!0!6 6 2 /3 0,009 2 0,00099 0,000 ! 0,03032! 9 /3 0,00; ; 0,02:96 0,000 2 0,0090;9 9 /3 0,0060 0,0;;! 0,0009 2 0,0:;006 9 Dari nilai tersebut kemudian, kita cari besar nilai koefisien redamannya dengan persamaan berikut$
A 2= A 1
(
R 1 R 2)
0.5
e−α ( R2− R 1)
=!.>
Tabel 4.2 Data %erhitungan *ilai #oefisien /bsorpsi nilai E
%ercobaan K y L
)0,296 )0,362: 0,3026:; 2 0,3:!!3: )0,366 0,00
3 0,69:6!6 )0,3;26 0,3;622
1ntuk E
A1 dengan A2 menunjukkan nilai
redaman dari tanah dan pada sumbu yang berbeda
beda! "adda per#$baan penghitungan nilai redaman
dari tanah ini diambil sumbu % saja. &edaman pada
setiap percobaan adalah 0.3026:;, 0.00, dan 0.3;622 dan rata) rata koefisien redaman adalah 0.263!.
4.2 Pembahasan
"ada per#$baan "2 'r$und (ibrati$n kali ini
adalah mengamati k$e)sien redaman dari suatu
'r$und
pada masing J masing pasak di sumbu K, y, dan L. bila dihitung resultannya, untuk nilai E antara titik / dan /3 dengan 3 kali pengambilan data pada masing J masing sumbu, didapatkan rata J rata resultannya senilai 0.263!. *enurut
te$ri! k$e)sien redaman yang baik yaitu besarnya
mendekati 1! namun dari hasil per#$baan k$e)sien
yang didapatkan yaitu lebih ke#il dari 1! sehingga
dapat
dikatakan
tanah
tersebut
memiliki
kemampuan redamn yang belum baik. +al tersebut
dapat dikarenakan struktur tanahnya ataupun ,a#t$r
lingkungan seperti getaran yang terjadi disekitar
pasak -linggis akan berpengaruh terhadap hasil
""/! kesalahan praktikan dalam pengambilan data
juga menjadi ,a#t$r penyebab terdapatnya data
BAB 0 PENUTUP .1 Ke#&m'"la
#esimpulan yang dapat diambil dari hasil praktikum adalah sebagai berikut $
a. %engukuran kecepatan 5ibrasi partikel =%%> pada pasak dapat diukur dengan menggunakan accelerometer yang dihubungkan dengan D/I module dengan peletakan sensor pada sumbu K, y dan L sehingga dapat diperoleh resultan
kecepatan 5ibrasi partikel yang terjadi pada tanah.
b. Dari hasil percobaan didapatkan koefisien redaman sebesar
0.7894
. Dari nilai yang dihasilkan tersebut dapat disimpulkan bah"a tanah yang digunakan untuk meredam tergolong baik untuk meredam getaran..2 Sara
/dapun saran pada praktikum ini adalah sebaiknya praktikan lebih mempelajari teori tentang vibration ground khususnya perhitungan koefisien redaman.
DAFTAR PUSTAKA
A /nonima. 20. "epmen #ing$ungan %idup &o.'()*en+ #%))((- . Dikutip dari 1+$ http$??hukum.unsrat.)
ac.id?lh?menlh!:::6.pdf . Diakses pada 9 Desember 20.
A2 /nonima. 20. Analisis engaruh ola /ang$aian eleda$an terhadap ting$at etaran tanah round
vibration. Dikutip dari 1+$ http$??id.scribd.com?doc?2993!6:!?/nalisis)%engaruh)%ola) angkaian)%eledakan)terhadap)tingkat)-etaran)tanah)
+ampiran
Eal"a#& E-ek Getara Taa$ ,ar& )'era#& Pele,aka ,& Tamba! Ma!e#&t
akan /k, Melih phar, Mahmut 'a5uL, /dnan #onuk Department of Mining (ngineering, (skisehir 7smangaLi
1ni5ersity, 26!;0 Meselik, (skisehir, &urkey
%engeboran dan peledakan adalah penggalian yang paling banyak digunakan pada teknik pertambangan dan teknik sipil. Batu hasil peledakan tanah dan getarannya dapat menyebabkan kerusakan pada struktur sekitarnya seperti bangunan, jembatan, bendungan, tero"ongan, dll. Dalam rangka untuk mempelajari karakteristik getaran tanah yang disebabkan oleh ledakan pada pertambangan dan dampak dari getaran tersebut maka dilakukan sur5ei seismik pada tambang magnesit milik %erusahaan Magnesit ncorporated =M/> di &urki.
%enelitian dilakukan dengan melakukan peledakan dengan !3 tembakan lalu dicatat hasil ground vibration+nya dan dihitung %%nya untuk menge5aluasi potensi kerusakan dari peledakan. %enelitian menggunakan &he 1nited tates Bureau Mines =1BM> dan -erman 5ibration standards =D* !0> untuk analisis dari segi bangunan disekitar tempat ledakan. Dari penelitian yang dilakukan ground vibration dan frekuensi getaran pada bangunan disekitar tambang berada di ba"ah ambang batas dengan kata lain berada pada kondisi aman. Crekuensi dari ground vibration yang dihasilkan dari ledakan tersebut sudah sesuai dengan standar internasional yaitu berada di ba"ah !0 L. Meskipun begitu, ledakan yang tidak terkendali akan menyebabkan kerusakan bangunan dan struktur di sekitar lokasi peledakan
