Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Plaxis 2d Pada Tanah Lunak

Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Plaxis 2D Pada Tanah Lunak (Very Soft Soil – Sof Sof t Soil )

Nama Mahasiswa Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing

: Wildan Firdaus : 3107 100 107 : Teknik Sipil FTSP-ITS : Musta’in Arif ST.,MT ABSTRAK

Dengan mengacu pada jurnal “ Numerical Analyses of Load Tests on Bored Piles, Piles, 2004” Dari hasil penelitiannya tersebut didapat kesimpulan bahwa model material Mohr Coulumb lebih kaku dari pada model material Hardening, dan model material Soft Soil Soil lebih Soil lebih kaku lagi dari model material Mohr Coulumb. Hal ini karena perbedaan dari rumus yang dipakai dari masing – masing – masing masing metode tersebut. Tugas akhir ini membandingkan beberapa bentuk konfigurasi dari tiang pancang kelompok, yang terdiri dari 2, 3, 4, 6, dan 8 tiang pancang dalam satu konfigurasi dengan jarak antar tiang pancang antara 2Ø sampai 4Ø, dalam menahan beban aksial dan lateral menggunakan menggunakan bantuan program dalam pengerjaannya pengerjaannya yaitu Plaxis 2D Versi 8 dengan model material Mohr material Mohr Coulum, Hardening, Hardening, Soft Soil . Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan Plaxis 2D diperoleh hasil akibat berubahnya jarak antar tiang pancang berupa penambahan penambahan kemampuan kemampuan tiang pancang dalam menahan beban Aksial dan Lateral, Lateral, untuk beban yang sama, perubahan jarak antar tiang dapat mengurangi mengurangi penurunan dan defleksi tiang pancang.

Kata kunci : Plaxis : Plaxis 2D; Mohr Mohr Coulum; Hardening; Hardening; Soft Soil . BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Bangunan sipil terbagi atas dua bagian yaitu: bangunan di atas tanah (upper structure ) dan bangunan di bawah tanah (sub structure) yang membedakan diantara keduanya adalah bangunan atas dan tanah pendukung, (Wesley, 1977). Apabila tanah pendukung yang dijumpai adalah tanah bermasalah, misalnya tanah lunak, maka pemilihan jenis pondasi akan lebih sulit. Permasalahan utama bila suatu bangunan di atas tanah lunak adalah daya dukung dan penurunan, (Bowles, 1979). Berdasarkan kedalaman tertanam di dalam tanah, maka pondasi dibedakan menjadi pondasi dangkal dangkal (shallow foundation) dan pondasi pondasi dalam (deep foundation ), (Das, 1995). Dikatakan pondasi dalam apabila perbandingan antara kedalaman pondasi (D) dengan diameternya (B) adalah lebih besar sama dengan 10 (D/B ≥10). ≥ 10). Sedangkan pondasi dangkal apabila D/B ≤ 4. Pada pondasi dalam dibedakan 2, yaitu pondasi end bearing dan pondasi pondasi floating. Pondasi ujung tiang (end bearing) adalah sistem pondasi yang ujung tiang pancangnya menyentuh tanah keras, sehingga beban aksial seluruhnya disalurkan pada tanah keras. Sedangkan pondasi mengambang (floating) adalah sistem pondasi yang tidak menyentuh tanah keras sehingga beban aksial yang diterima disalurkan pada tanah sekitar tiang pancang akibat gesekan (friction) antara tiang pancang dan tanah sekitar tiang pancang.

Pada daerah tertentu dimana lapisan tanah lunak sangat dominan atau tanah keras berada pada posisi yang sangat dalam diterapkan sistem pondasi mengambang mengambang (floating) berupa tiang pancang rakit (raft pile). Pada kondisi seperti ini sistem pondasi ujung tiang (end bearing) sangat tidak ideal karena membutuhkan tiang pancang sangat panjang mengingat harga tiang pancang yang sangat mahal sehingga banyak membutuhkan biaya. Pada perencanaan pondasi tiang kelompok, kemampuan menahan beban lateral dan aksial harus diperhitungkan dengan baik agar dapat menghasilkan suatu struktur pondasi yang kuat dan efisien. Untuk perencanaan beban aksial saja dapat diselesaikan dengan mudah menggunakan statika sederhana, namun bila struktur tanah yang berlapis – lapis akan mengakibatkan respon tanah yang tidak linear, sehingga menambah kesulitan dalam merencanakan pembebanan aksial dan lateral pada tiang pancang kelompok. Hubungan yang tidak linear antara tanah dan struktur dalam perencanaan pembebanan aksial dan lateral menyebabkan metode analisa statika biasa sulit digunakan untuk mewakili permasalahan permasalahan yang sebenarnya. sebenarnya. Metode lain harus dapat mewakili permasalahan yang sebenarnya. Metode lain sangat diperlukan untuk dapat memecahkan masalah dalam pembebanan aksial dan lateral tiang pancang kelompok dengan sangat teliti dan memuaskan. Salah satunya apabila analisa dilakukan dengan menggunakan computer.

1

Perkembangan perangkat keras computer mengalami perkembangan yang sangat berarti beberapa tahun ini. Peningkatan perangkat keras ini tentu saja menimbulkan pengaruh yang sama terhadap perkembangan perangkat lunak computer. Perangkat lunak ini semakin lama menjadi suatu keharusan akan tuntutan kecepatan dan ketepatan suatu perhitungan. Dalam dunia teknik sipil sendiri, khususnya geoteknik, dikenal program perhitungan Soil and Rock Mechanics yitu Plaxis 2D. PLAXIS adalah program elemen hingga untuk aplikasi geoteknik dimana digunakan model-model tanah untuk melakukan simulasi terhadap perilaku dari tanah. Program ini sangat membantu proses perhitungan pemadatan, lendutan dan lainnya pada proses perhitungan tiang pancang kelompok. Selain itu, dengan program ini kondisi sesungguhnya dapat dimodelkan dalam regangan bidang maupun secara axisymetris. Plaxis ini juga menerapkan metode antarmuka grafis yang mudah digunakan sehingga pengguna dapat dengan cepat membuat model geometri dan jaring elemen berdasarkan penampang melintang dari kondisi yang ingin dianalisis. Pada penelitian M. Wehnert, dan P.A. Vermeer dengan judul artikel, Numerical Analyses of Load Tests on Bored Piles, 2004. melakukan penelitian analisa tiang pancang antara beban dan penurunan dengan effek elemen antarmuka. Dari hasil penelitiannya didapat kesimpulan bahwa model material Mohr Coulumb lebih kaku dari pada model material Hardening, dan model material Soft Soil Soil lebih kaku lagi dari model material Mohr Coulumb. Hal ini karena perbedaan dari pengklasifikasian tanah yang dipakai dari masing – masing model tersebut.

Gambar 1.1 Hasil Perhitungan Antar Interface Dengan Penurunan

Gambar 1.2 Hasil Perhitungan Antara Jarak Dan Penurunan Dengan mengacu pada penelitian tersebut, tugas akhir ini membandingkan beberapa bentuk konfigurasi dari tiang pancang kelompok, yang terdiri dari 2, 3, 4, 6, dan 8 tiang pancang dalam satu konfigurasi dengan jarak antar tiang pancang antara 2D sampai 4D, dalam menahan beban aksial dan lateral. Studi ini menggunakan bantuan program dalam pengerjaannya yaitu Plaxis 2D Versi 8 dengan model material Mohr Coulum, Hardening, Soft Soil. Dari hasil tersebut dapat dibuat suatu grafik, sehingga dapat diketahui pengaruh penambahan jarak antar tiang pancang terhadap penurunan dan defleksi.. Dengan bentuan program ini dapat menghitung kemampuan daya dukung tanah akibat pembebanan gaya aksial dan lateral diatas tanah sangat lunak (very soft soil – soft soil) dengan menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain dari konfigurasi tiang pancang dengan kedalaman tiang pancang tetap. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Dari uraian diatas maka permasalahan yang timbul pada pembebanan gaya aksial dan lateral di atas tanah lunak dengan menggunakan pondasi raft pile adalah : 1. Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung aksial ? 2. Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung lateral ? 3. Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap penurunan tiang pancang ? 4. Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap defleksi tiang pancang ? 5. Hasil perhitungan dengan model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil Soil ? 1.3 TUJUAN TUGAS AKHIR Tujuan tugas akhir ini adalah : Mengetahui konfigurasi tiang pancang yang paling baik menahan beban aksial dalam satu konfigurasi. 1. Mengetahui perilaku tiang pancang kelompok akibat perubahan jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung aksial ?

2

2.

Mengetahui perilaku tiang pancang kelompok akibat perubahan jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung Lateral ? 3. Mengetahui perilaku tiang pancang kelompok akibat perubahan jarak antar tiang pancang terhadap penurunan tiang pancang ? 4. Mengetahui perilaku tiang pancang kelompok akibat perubahan jarak antar tiang pancang terhadap defleksi tiang pancang ? 5. Mengetahui hasil perhitungan dengan model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil Soil ? 1.4 BATASAN MASALAH Berdasarkan permasalahan – permasalahan yang telah di uraikan di atas agar tidak menyimpang dari tugas akhir ini maka dibuat suatu batasan masalah. Batasan – batasan yang perlu dipakai dalam pembahasan tugas akhir ini adalah : 1. Program yang digunakan adalah Plaxis 2D Versi 8. 2. Variasi pembebanan untuk setiap konfigurasi tiang pancang adalah sama. 3. Variasi Beban Aksial dan Lateral. 4. Penampang tiang pancang yang digunakan adalah lingkaran dengan diameter 45 cm. 5. Jarak antar tiang pancang yang digunakan adalah 2Ø, 3Ø, 4Ø (Ø=diameter). 6. Jumlah tiang pancang dalam satu konfigurasi 2, 4, 6 dan 8 tiang pancang. 7. Konfigurasi susunan tiang pancang yang digunakan adalah segi – empat. 8. Tebal pile cap yang digunakan adalah 60 cm. 9. Data tanah yang digunakan untuk menganalisa adalah kohesif yang diperoleh dari laboratorium mekanika tanah Sipi – ITS dengan daerah lokasi tanah yaitu HESSGresik. 10. Kedalam tiang pancang adalah 15 m. 11. Model perhitungan yang dipakai dala program Plaxis 2D adalah Mohr Coulumb, Hardening dan Soft Soil .

3.1.

BAB 3 METODOLOGI BAGAN ALIR PENYELESAIAN TUGAS AKHIR Mulai

Studi Literatur : - Pengumpulan Referensi

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan Data : - Data Tanah Yang Diperoleh dari Lab. Mektan T.sipil - ITS Dengan Sampel Tanah berasal Dari HESS - Gresik

Perencanaan Pemodelan Pondasi Untuk Beban Aksial Dan Lateral di Tanah Lunak ( Very Soft Soil - Soft Soil)

Pemilihan Tipe Pondasi : - Pondasi Floating

Input Program : - Memakai Program Aplikasi Plaxis 2D Versi 8 Dengan ModelMaterial Yaitu Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil

Data Sekunder : 1. Variasi Beban Aksial dan Lateral 2. Kedalaman Pemancangan 3. Jumlah Tiang Pancang Dalam 1 Pile Cap 4. Jarak Antar Tiang Pancang

Pemodelan Dengan Memakai Pondasi Kelompok

Menjalankan Program

Menganalisa Hasil Program Plaxis 2D

Pembuatan Tabel & Grafik - Perbandingan Beban, Konfigurasi Tiang Pancang, Penurunan & Defleksi

Analisa Perilaku Tiang Pancang & Kesimpulan

Selesai

3

3.2.

KONFIGURASI TIANG PANCANG Dalam pengerjaan Tugas Akhir ini, konfigurasi tiang pancang kelompok yang di analisa adalah sebagai berikut : Dua buah tiang pancang, pile cap segi – empat:

1.

5.

Delapan buah tiang pancang, pile cap segi – empat

Dua buah tiang pancang, pile cap segi – empat

Gambar 3.5 Konfigurasi Tiang Pancang (8 buah tiang pancang)

Gambar 3.1 Konfigurasi Tiang Pancang (2 buah tiang pancang) 2.

Tiga buah tiang pancang, pile cap segi – empat


Empat buah tiang pancang, pile cap segi – empat

BAB 4 ANALISA DATA TANAH DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG 4.1. UMUM Dalam bab ini, akan dijelaskan perhitungan langkah demi langkah untuk mendapatkan besarnya daya dukung tanah, dengan menggunakan2 metode yaitu Meyerhoff dan Luciano DeCourt. Dalam bab ini juga akan dijelaskan perhitungan manual pemadatan dan lendutan tiang pancang tunggal, yang pada akhirnya nanti akan dibandingkan dengan hasil perhitungan program PLAXIS 2D FOUNDATION. 4.2.

DATA TIANG PANCANG Tiang pancang yang digunakan dalam tugas akhir ini mempunyai parameter – parameter sebagai berikut : f’c = 60 MPa Epile = 4700(f’c)0.5 = 3.64 x 106 ton/m2 Diameter Tiang Pancang (Ø) = 45 cm Luas Tiang Pancang (Ap) = 0,159 m2 I45 = 2.185 x 10-4 m4 4.3.


Enam buah tiang pancang, pile cap segi – empat

DATA TANAH LEMPUNG Data tanah lempung yang ditampilkan dibawah ini hanya data yang dibutuhkan dalam perhitungan daya dukung tanah dasar, seperti kedalaman tanah dari permukaan, nilai N (SPT). Untuk data tanah selengkapnya dapat diliatpada lampiran. Table 4.1 Data Tanah Lempung (N-SPT) No Kedalaman

Deskripsi

N rata - rata

Lempung Kelanauan dan Kepasiran

1

m 1

1.5 - 8.5

2

8.5 - 18.5

1 Lempung ( clay)

Gambar 3.4 Konfigurasi Tiang Pancang (6 buah tiang pancang)

3

18.5 - 28.5

8

4

28.5 - 34.5

Lempung Kelanauan

13

5

34.5 - 36.5

Lempung Kepasiran

15

6

36.5 - 40.5

Lempung

15

4

4.4.

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG TANAH Data SPT (Standard Penetration Test) dari lapangan tidak langsung dapat digunakan untuk perencanaan tiang pancang. Harus dilakukan koreksi dahulu terhadap data SPT asli, sebagai berikut : 4.4.1. Koreksi Terhadap Muka Air Tanah Harga N>15 dibawah muka air tanah harus dikoreksi menjadi N’ berdasarkan perumusan sebagai berikut :

N '  15 

1 N  15 2

Terzaghi & Peck, 1960

Untuk jenis tanah lempung lanau, dan pasir kasar dan harga N<15 tidak ada koreksi. Jadi N’=N. Seed, dkk dilain hal menyajikan factor koreksi CN untuk mengkoreksi harga N lapangan hasil test, dimana N1 = CN.N. Besarnya koefisien koreksi CN ini tergantung dari harga tegangan vertikal efektif tanah (σ’v), yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Table 4.2 Nilai Koefisien Koreksi CN σ'v(kPa) C N

30

50

100

150

200

250 3 00 3 50

400 4 50 5 00

1.6 1.22 0.95 0.78 0.65 0.57 0.5 0.45 0.42 0.4 0.39

Koreksi dari Seed ini tidak dapat digabung dengan koreksi dari Terzaghi & Peck, oleh karena itu hanya dipakai salah satu nilai yang dianggap paling menentukan atau kritis (N1KOREKSI), dalam hal ini diambil nilai N terkecil dari ketiga koreksi di atas. 4.4.2. Koreksi Terhadap Overburden Preesure Dari Tanah Hasil dari N1KOREKSI dikoreksi lagi untuk pengaruh tekanan vertikal efektif pada lapisan tanah dimana harga N tersebut didapatkan (tekanan vertical efektif = overburden pressure).

N 2



4  N 1 1  0.4   o

; bila ρo ≤ 7,5 ton/m2

atau

N 2



4  N 1 3.25  0.1   o

; bila ρo >7,5 ton/m2 ρo = tekanan tanah vertical efektif pada lapisan/kedalaman yang ditinjau. Harga N2 harus ≤ 2N1, bila koreksi didapat N2 > 2N1 dibuat N2 = 2N1. 4.4.3. Hasil Perhitungan Nilai N-Koreksi Dari perhitungan di atas, maka nilai N baru (NKOREKSI) yang kemudian nilai NKOREKSI inilah yang akan digunakan untuk perhitungan dalam menentukan besarnya daya dukung tanah.

4.4.4.

Perhitungan Daya Dukung Metode Meyerhof Dengan menggunakan rumus Meyerhof, maka didapatkan besarnya daya dukung tanah sebagai berikut : Kedalaman

QP

QS

QL

m

ton

ton

ton

2 3

12.72 12.72

1.41 2.83

14.14 15.55

4

12.60

4.24

16.84

5 6

12.33 12.00

5.65 7.00

17.98 19.00

7

11.50

8.22

19.72

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

10.90 10.22 9.47 8.73 8.11 7.58 7.16 6.82 6.55 6.34 8.51 15.28 23.41 29.81 35.12 39.97 44.56 46.76 44.17 39.81 38.61 41.67 46.52 51.13 55.67 60.67 66.14 70.05 70.47 69.14 68.50 68.35 67.84

9.33 10.36 11.31 12.19 13.02 13.79 14.53 15.23 15.92 16.61 17.28 17.95 20.41 26.41 33.44 39.11 43.92 48.37 52.61 56.79 60.77 64.40 69.13 76.34 84.55 92.37 100.08 107.96 115.84 123.62 131.15 138.32 145.65

20.23 20.58 20.77 20.92 21.12 21.37 21.68 22.05 22.47 22.95 25.80 33.23 43.82 56.22 68.56 79.08 88.48 95.13 96.78 96.60 99.37 106.08 115.65 127.46 140.22 153.04 166.22 178.00 186.32 192.75 199.65 206.67 213.49

5

4.4.5.

Perhitungan Daya Dukung Metode Luciano DeCourt `Dengan menggunakan rumus Luciano DeCourt, maka didapatkan besarnya daya dukung tanah sebagai berikut : Kedalaman

QP

QS

QL

m

ton

ton

ton

2

3.82

5.65

9.47

3

3.82

8.48

12.30

4 5

3.78 3.68

11.31 14.14

15.09 17.81

6

3.51

16.96

20.48

7 8

3.30 3.05

19.79 22.62

23.09 25.67

9

2.80

25.45

28.25

10

2.59

28.27

30.86

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

2.41 2.25 2.12 2.02 1.94 1.88 1.85 2.80 5.66 9.09 11.79 14.03 15.10 14.15 12.61 11.70 11.06 11.21 12.81 14.99 17.07 19.27 20.96 21.33 21.10 20.94 20.65 20.35 20.12 15.35

31.10 33.93 36.76 39.58 42.41 45.24 48.07 50.89 53.72 56.55 59.38 62.20 65.03 67.86 70.69 73.51 77.48 81.60 85.47 90.09 96.41 103.42 110.16 116.81 123.57 130.33 137.01 143.52 149.78 156.14

33.51 36.18 38.88 41.60 44.35 47.12 49.92 53.69 59.38 65.64 7 1.16 7 6.23 8 0.13 8 2.01 8 3.29 8 5.21 8 8.54 9 2.81 9 8.28 105.08 113.48 122.69 131.12 138.14 144.66 151.27 157.66 163.87 169.90 171.49

4.4.6.

Perbandingan Hasil Perhitungan Daya Dukung Dengan membandingkan hasil perhitungan daya dukung yang dihasilkan dari dua metode berbeda, yaitu Meyerhoff dan Luciano DeCourt, maka dapat diketahui secara umum pembagian lapisan tanah, yang dapat dilihat dari gambar dibawah ini :

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Metode Meyerhoff Dan Metode Luciano Keterangan : Dari grafik di atas terlihat perbedaan hasil perhitungan antara metode Meyerhoff dengan Luciano. Untuk kedalaman : 1. 1-20m ini disebabkan pada rumus Luciano DeCourt ada koreksi harga N yaitu 3≤ N≤50 sehingga menyebabkan besar gaya tahan selimut untuk metode Luciano lebih besar dibandingkan cara Meyerhoff 2. 23-28m ini disebabkan akibat dari rumus untuk tahanan ujung yang dipakai dalam metode Meyerhoff untuk harga K=40 t/m2 adalah harga koefisien untuk jenis tanah Pasir, sedangkan untuk Luciano DeCourt sendiri dipakai K=12 t/m2 untuk jenis tanah lempung. 3. 36-40m ini disebabkan akibat dari rumus untuk tahanan ujung yang dipakai dalam metode Meyerhoff untuk harga K=40 t/m2 adalah harga koefisien untuk jenis tanah Pasir, sedangkan untuk Luciano DeCourt sendiri dipakai K=12 t/m2 untuk jenis tanah lempung. 4.4.7.

Perhitungan Daya Dukung Kelompok Dengan memakai rumus efisiensi conversi-labarre besarnya efisiensi tiang pancang kelompok didapat sebagai berikut :

6

Tabel 4.6 Efisiensi Tiang Pancang Kelompok Sumbu X Tipe Pondasi 2 T ia ng 2 D sb x 3 D 4 D 3 T ia ng 2 D sb x 3 D 4 D 4 T ia ng 2 D sb x 3 D 4 D 6 T ia ng 2 D sb x 3 D 4 D 8 T ia ng 2 D sb x 3 D 4 D

d 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45

S 90 135 18 0 90 135 18 0 90 135 18 0 90 135 18 0 90 135 18 0

m 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2

n 2 2 2 3 3 3 2 2 2 3 3 3 4 4 4

θ

      90 

2 6. 56 1 8. 43 1 4. 03 2 6. 56 1 8. 43 1 4. 03 2 6. 56 1 8. 43 1 4. 03 2 6. 56 1 8. 43 1 4. 03 2 6. 56 1 8. 43 1 4. 03

0 .2 95 0. 205 0 .1 56 0 .2 95 0. 205 0 .1 56 0 .2 95 0. 205 0 .1 56 0 .2 95 0. 205 0 .1 56 0 .2 95 0. 205 0 .1 56

Efisiensi 0. 85 2 0. 898 0. 92 2 0. 80 3 0. 863 0. 89 6 0. 70 5 0. 795 0. 84 4 0. 65 6 0. 761 0. 81 8 0. 63 1 0. 744 0. 80 5

Tabel 4.7 Efisiensi Tiang Pancang Kelompok Sumbu Y Tipe Pondasi 2 T ia ng 2 D sb y 3 D 4 D 3 T ia ng 2 D sb y 3 D 4 D 4 T ia ng 2 D sb y 3 D 4 D 6 T ia ng 2 D sb y 3 D 4 D 8 T ia ng 2 D sb y 3 D 4 D

d 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45

S 90 135 180 90 135 180 90 135 180 90 135 180 90 135 180

m 2 2 2 3 3 3 2 2 2 3 3 3 4 4 4

n 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2

θ

      90 

26. 56 18. 43 14. 03 26. 56 18. 43 14. 03 26. 56 18. 43 14. 03 26. 56 18. 43 14. 03 26. 56 18. 43 14. 03

0. 295 0. 205 0. 156 0. 295 0. 205 0. 156 0. 295 0. 205 0. 156 0. 295 0. 205 0. 156 0. 295 0. 205 0. 156

Efisiensi 0. 852 0. 898 0. 922 0. 803 0. 863 0. 896 0. 705 0. 795 0. 844 0. 656 0. 761 0. 818 0. 631 0. 744 0. 805

Besarnya gaya tiang pancang kelompok setelah pengurangan akibat adanya efisiensi adalah Tabel 4.8 Daya Dukung Aksial Tiang Pancang Kelompok Sb X Tipe 2 T ia ng 2D s b x 3D 4D 3 T ia ng 2D s b x 3D 4D 4 T ia ng 2D s b x 3D 4D 6 T ia ng 2D s b x 3D 4D 8 T ia ng 2D s b x 3D 4D

Efisiensi 0. 852 0. 898 0.922 0. 803 0. 863 0.896 0. 705 0. 795 0.844 0. 656 0. 761 0. 818 0. 631 0. 744 0. 805

P

Tiang

Ton 22. 05 22. 05 22.05 22. 05 22. 05 22.05 22. 05 22. 05 22.05 22. 05 2 2. 05 22. 05 2 2. 05 2 2. 05 22. 05

1 Tiang Ton 18. 792 19. 788 20.327 17. 708 19. 036 19.754 15. 540 17. 531 18.609 14. 455 1 6. 779 18. 036 1 3. 913 1 6. 402 17. 750

n 2 2 2 3 3 3 4 4 4 6 6 6 8 8 8

Tabel 4.9 Daya Dukung Aksial Tiang Pancang Kelompok Sb Y

Daya Dukung Ton 37. 585 39. 576 40.654 53. 124 57. 107 59.263 62. 158 70. 124 74.435 86. 731 100. 671 108. 216 111. 304 131. 219 141. 997

Tipe 2 T ia ng 2D sb y 3D 4D 3 T ia ng 2D sb y 3D 4D 4 T ia ng 2D sb y 3D 4D 6 T ia ng 2D s b y 3D 4D 8 T ia ng 2 D s b y 3D 4D

Efisiensi

P

0.852 0.898 0.922 0.803 0.863 0.896 0.705 0.795 0.844 0.656 0.761 0.818 0 .6 31 0.744 0.805

Tiang

1 Tiang

Ton 22. 05 22.05 22.05 22. 05 22.05 22.05 22. 05 22.05 22.05 22. 05 2 2. 05 22.05 2 2. 05 2 2. 05 22.05

Ton 18. 792 19.788 20.327 17. 708 19.036 19.754 15. 540 17.531 18.609 14. 455 1 6. 779 18.036 1 3. 91 3 1 6. 402 17.750

n

Daya Dukung Ton 37. 585 39.576 40.654 53. 124 57.107 59.263 62. 158 70.124 74.435 86. 731 100. 671 108.216 1 11. 30 4 131. 219 141.997

2 2 2 3 3 3 4 4 4 6 6 6 8 8 8

4.5.

PEMBAGIAN LAPISAN TANAH Setelah dilakukan pengelompokan nilai N, maka dilakukan pembagian lapisan tanah dasar berdasarkan nilai N asli. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perhitungan menggunakan program, dalam hal ini Plaxis 2D. Tabel 4.14 : Pengelompokan Klasifikasi Tanah 6

5

4

3

2

1

N o

3 6 . 5 4 0 . 5

3 4 . 5 3 6 . 5

2 8 . 5 3 4 . 5

1 8 . 5 2 8 . 5

8 . 5 1 8 . 5

1 . 5 8 . 5

K e d a m l a m a n

L e m p u n g

L e m p u n g K e p a s i r a n

L e m p u n g K e l a n a u a n

1 5

1 5

1 3

8

1

1

1 7 . 9 4

1 7 . 9 4

1 7 . 3 3

1 6 .1 8

1 5 . 5 0

1 5 . 5 0

k N / m

1 2 . 5 6 7

1 2 . 5 6 7

1 1 . 6 1 4

9 . 8 0 0

8 . 7 1 4

8 . 7 1 4

k N / m

7 . 9 4

7 . 9 4

7 . 3 3

6 .1 8

5 . 5 0

5 . 5 0

k N / m

1 5 . 9 4

1 5 . 9 4

1 5 . 3 3

1 4 .1 8

1 3 . 5 0

1 3 . 5 0

k N / m

1 .1 5

1 .1 5

1 . 3 3

1 . 7 6

2 .1 1

2 .1 1

1 2 , 0 0 0

1 2 , 0 0 0

1 0 , 0 0 0

7 , 5 0 0

3 , 5 0 0

3 , 5 0 0

0 .2

0 .2

0 .2

0 .2

0 .2

0 .2

L e m p u n g ( c

d a n K e p a s i r a n

l a y )

L e m p u n g K e l a n a u a n

D e s k r i p s i

N r a t a r a t a γ

s a t

3

γ

d

3

γ '

3 γ

u n s a 3 t

e k N / m

E

2 υ

1 0 0

1 0 0

8 6 . 9

5 0

6 .2 5

6 .2 5

k N C / m u

6 6 . 6 7

6 6 . 6 7

5 7 . 9 4

3 3 . 3 3

4 .1 7

4 .1 7

k N C / m '

2 0 2 . 7

3 0 2 . 7

1 0 2 . 7

5

1

1

Ø

2 . 7

2 . 7

2 . 7

0 .2 0 0 . 0 2

0 .2 0 0 . 0 2

0 .2 2 0 . 0 2

0 .2 9 0 . 0 3

0 . 3 5 0 . 0 3

0 . 3 5 0 . 0 3

2

2

G

s

C

c

C

s

7

4.6.

PERHITUNGAN MANUAL DEFLEKSI TIANG PANCANG DAN BEBAN LATERAL ULTIMIT (Hu) TIANG PANCANG KELOMPOK 4.6.1 Perhitungan Daya Dukung Lateral Sebelum menghitung besarnya Hu, terlebih dahulu harus diketahui letak titik jepit dari tiang pancang tersebut. Pada perhitungan manual ini, kedalaman pemancangan dirancang sampai pada kedalaman 15m. untuk menghitung letak / kedalaman titik jepit (Zf) digunakan rumus dibawah ini.

T  5

Tabel 4.17 Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb Y Tipe

H 

2 M Z f

H

= 75,73 kN Akibat kelipatan lengkung konsentrasi tegangan didepan suatu tiang yang dibebani lateral, rencana kapasitas lateral ultimate tiang direduksi bila jarak antara tiang adalah dekat. Setelah melihat tabel 2.1 didapat besarnya efisiensi lateral akibat model dari tiang pancang, sehingga besarnya gaya lateral pada tiang pancang kelompok didapat sebagai berikut : Tabel 4.16 Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb X Tipe

Efisiensi

P

Tiang

n

P

0.20

Ton Ton 7.573 2 3.03

3D 4D

0.25 0.40

7.573 2 3.79 7.573 2 6.06

3 Tiang 2D

0.20

7.573 3 4.54

3D

0.25

7.573 3 5.68

4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D 6 Tiang 2D sb x 3D 4D 8 Tiang 2D sb x 3D 4D

0.40 0.20 0.25 0. 40 0.20 0.25 0. 40 0.20 0.25 0. 40

7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573

2 Tiang 2D sb x

sb x

3 4 4 4 6 6 6 8 8 8

n

P

3D 4D

0.50 1.00

7.573 2 7.57 7. 573 2 15.15

3 Tiang 2D

0.25

7.573 3

3D

0.50

7.573 3 11.36

4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D 6 Tiang 2D sb x 3D 4D 8 Tiang 2D sb x 3D 4D

1.00 0.25 0.50 1.00 0.25 0.50 1.00 0.25 0.50 1.00

7. 573 7.573 7.573 7. 573 7.573 7.573 7. 573 7.573 7.573 7. 573

sb x

Zf

Tiang

0.25

sb x

nh

P

Ton 7.573 2

2 Tiang 2D

E p  I p

= T . 1,8 Untuk tanah lempung (kohesif), nilai nh yang digunakan adalah 400kN/m3. Untuk nilai nh lengkap dapat dilihat dari tabel berikut. T = 1,834 m Zf = 3,3 m Mcr = 125 kNm (tabel WIKA Bwton) Sehingga besarnya gaya lateral untuk satu tiang pancang adalah

Efisiensi

3 4 4 4 6 6 6 8 8 8

Ton 3.79

5.68 22.72 7.57 15.15 30.29 11.36 22.72 45.44 15.15 30.29 60.58

4.6.2 Menentukan Defleksi Lateral Untuk kasus tugas akhir ini, perhitungan tiang defleksi tiang pancang sesuai kondisi 2 yaitu tiang – tiang dengan kondisi “Rigid cap” pada permukaan tanah. 1. Mencari besarnya f ( didapat dari grafik 2.1 ) Sehingga di dapat nilai f = 1600 kN/m3 2. Mencari besarnya nilai T dengan rumus

T  5

E  I f

sehinnga didapat nilai T = 1.353 m 3. Z didapat dari perhitungan sebelumnya sebesar 3.3 m 4. Panjang tiang pancang L = 15 m 5. L/T = 11.08 6. Besarnya nilai :  F1 = 0.2  F2 = 0.02  F1 = 0.04  F2 = 0.01 Nilai tersebut di atas di dapat dari grafik 2.2, 2.3 dan 2.4

9.09 6.06 7.57 12. 12 9.09 11.36 18. 18 12.12 15.15 24. 23

8

Berikut besarnya defleksi akibat adanya gaya lateral adalah sebagai berikut : Tabel 4.17 Defleksi Akibat Gaya Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb X H Tipe

ton

2 Tiang 2D sb x 3D 4D 3 Tiang 2D sb x 3D 4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D

Defleksi m

Tiang

3.03 3.79 6.06 4.54 5.68 9.09 6.06 7.57 12.12

Total m

 1

 2

 3



0.00633 0.00633 0.00635 0.00634 0.00634 0.00637 0.00635 0.00636 0.00639

0.003101 0.003108 0.003126 0.003114 0.003123 0.003152 0.003126 0.003139 0.003177

0.005002 0.006253 0.010005 0.007504 0.009379 0.015007 0.010005 0.012506 0.020009

0.01443 0.01569 0.01948 0.01695 0.01885 0.02453 0.01948 0.02200 0.02957

6 Tiang 2D

9.09 0.00637 0.003152 0.015007 0.02453

sb x 3D 4D

11.36 0.00638 0.003171 0.018759 0.02831 18.18 0.00643 0.003227 0.030014 0.03967

8 Tiang 2D

12.12 0.00639 0.003177 0.020009 0.02957

sb x 3D

15.15 0.00641 0.003202 0.025012 0.03462

4D

24.23 0.00647 0.003278 0.040019 0.04977

BAB 5 PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D 5.1

PERMODELAN PLAXIS 2D

5.5.1

Pengaturan Material (Materials Setting) Sebelum merencanakan geometri tiang pancang terlebih dahulu merencanakan lapisan tanah. Didalam kasus ini, terdapat 6 jenis material tanah. Setelah itu merencanakan geometri tiang pancang dan plat sekaligus memasukkan data – data yang dibutuhkan dalam program Plaxis 2D.

Tabel 4.18 Defleksi Akibat Gaya Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb Y H Tipe

Defleksi m

Tiang

ton

Total m

 1

 2

 3



0.00633 0.00636 0.00641 0.00634 0.00638 0.00646 0.00636 0.00641 0.00651

0.003108 0.003139 0.003202 0.003123 0.003171 0.003265 0.003139 0.003202 0.003328

0.006253 0.012506 0.025012 0.009379 0.018759 0.037518 0.012506 0.025012 0.050024

0.01569 0.02200 0.03462 0.01885 0.02831 0.04724 0.02200 0.03462 0.05986

2 Tiang 2D sb x 3D 4D 3 Tiang 2D sb x 3D 4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D

3.79 7.57 15.15 5.68 11.36 22.72 7.57 15.15 30.29

6 Tiang 2D

11.36 0.00638 0.003171 0.018759 0.02831

sb x 3D 4D

22.72 0.00646 0.003265 0.037518 0.04724 45.44 0.00661 0.003454 0.075036 0.08510

8 Tiang 2D

15.15 0.00641 0.003202 0.025012 0.03462

sb x 3D

30.29 0.00651 0.003328 0.050024 0.05986

4D

60.58 0.00672 0.003580 0.100047 0.11035

Gambar 5.3 Pengaturan Material (Material Settings) 5.5.2 Geometrimodel Konfigurasi Tiang Pancang Kelompok

Gambar 5.4 Geometri Model 2 Tiang Sumbu X Data tanah yang diinputkan ke dalam perhitungan dengan menggunakan program bantu PLAXIS 2D adalah sebagai berikut: Tabel 5.1 Input Data Untuk Lapisan Tanah 1 Lapisan Tanah 1 Parameter Nama Satuan Material Model Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil Material Behaviour Type Undrained Undrained Undrained Berat jenis tanah γ sat 15.50 kN/m3 3 γunsat 13.50 kN/m Modulus Young

Etanah

3500

-

-

Poison Ratio Kohesi Angka Pori Sudut Geser

υ

Compression Index

Cc

0.2 4.17 2.11 1 -

4.17 2.11 1 0.35

4.17 2.11 1 0.35

Sw elling I nde x

Cs

-

0.03

0.03

c e φ

kN/m2 kN/m2 -

9

Tabel 5.2 Input Data Untuk Lapisan Tanah 2

Tabel 5.6 Input Data Untuk Lapisan Tanah 6

Lapisan Tanah 2 Parameter Nama Satuan Material Model Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil Material Behaviour Type Undrained Undrained Undrained Berat jenis tanah γsat 15.50 kN/m3 γunsat 13.50 kN/m3

Lapisan Tanah 6 Parameter Nama Satuan Material Model Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil Material Behaviour Type Undrained Undrained Undrained Berat jenis tanah γ sat 17.94 kN/m3

Modulus Young

E tanah

3500

-

-

Poison Ratio Kohesi

υ

0.2 4.17

4.17

4.17

Angka Pori Sudut Geser

e φ

Compression Index Sw elling Inde x

Cc Cs

2.11 1 -

2.11 1 0.35 0.03

2.11 1 0.35 0.03

c

kN/m2 -

Modulus Young

kN/m2 -

Kohesi

Tabel 5.3 Input Data Untuk Lapisan Tanah 3 Lapisan Tanah 3 Parameter Nama Satuan Material Model Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil Material Behaviour Type Undrained Undrained Undrained Berat jenis tanah γ sat 16.18 kN/m3 γunsat 14.18 kN/m3 υ

7500 0.2

-

-

kN/m2 -

c

33.33

33.33

33.33

Angka Pori

e

1.76

1.76

1.76

kN/m2 -

Sudut Geser

φ

5

5

5

-

Compression Index

Cc

-

0.29

0.29

-

Sw elling Inde x

Cs

-

0.03

0.03

-

Modulus Young Poison Ratio Kohesi

E tanah

Poison Ratio

γ unsat

15.94

-

-

kN/m3

Etanah

12000

-

-

υ

0.2

-

-

kN/m2 -

c e

66.67 1.15 20 0.20

66.67 1.15 20 0.20

kN/m2 -

0.02

0.02

-

Compression Index

Cc

66.67 1.15 20 -

Sw elling I nde x

Cs

-


φ

5.2

PERHITUNGAN PROGRAM PLAXIS 2D Sebelum melakukan perhitungan terlebih dahulu dibuat fase perhitungan (calculation stage) dengan menggunakan fitur Phases. Fase perhitungan yang dipakai adalah Fase Awal (Initial Phase/Phase0), Fase Pembebanan (Phase1).

Tabel 5.4 Input Data Untuk Lapisan Tanah 4 Lapisan Tanah 4 Parameter

Nama

Satuan

Material Model

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil

-

Material Behaviour Type Berat jenis tanah Modulus Young Poison Ratio Kohesi Angka Pori Sudut Geser Compression Index Sw elling Inde x

Undrained

Undrained Undrained

-

γsat

17.33

-

-

kN/m3

γunsat

15.33

-

-

kN/m3

E tanah

10000

-

-

υ

0.2

-

-

kN/m2 -

c e

57.94

57.94

57.94

1.33 10 -

1.33 10 0.22 0.02

1.33 10 0.22 0.02

φ

Cc Cs

kN/m2 -

Tabel 5.5 Input Data Untuk Lapisan Tanah 5 Lapisan Tanah 5 Parameter Nama Satuan Material Model Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil Material Behaviour Type Undrained Undrained Undrained Berat jenis tanah γ sat 17.94 kN/m3 Modulus Young

3

γunsat

15.94

-

-

kN/m

Etanah

12000

-

-

kN/m -

2

Poison Ratio

υ

0.2

-

-

Kohesi

c

66.67

66.67

66.67


e φ

Compression Index

Cc

1.15 30 -

1.15 30 0.20

1.15 30 0.20

kN/m2 -

Sw elling Inde x

Cs

-

0.02

0.02

-

Gambar 5.13 Fase Perhitungan (phase) Parameter fase perhitungan yang dipakai adalah default dari program PLAXIS 2D itu sendiri untuk Fase Awal (Initial Phase/Phase0). Sedangkan untuk fase lainnya dilakukan custom setting untuk fitur delete intermediate steps. Jumlah langkah atau iterasi yang dipakai adalah 250 langkah untuk setiap fase dan konfigurasi dengan maximum iteration 100. 5.3 REKAPITULASI HASIL PERHITUNGAN 5.3.1. Beban Aksial Dibawah ini akan ditampilkan tabel dan grafik hubunganan antara jarak tiang pancang, besarnya penurunan, variasi beban aksial dengan Perbandingan antara model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil.

10

Tabel 5.8 Penurunan Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X Beban kN 2D 376

Tipe Tiang 2 Tiang s umb u X

3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D

Tipe Tiang 6 Tiang sumbu X

2D 3D 4D

Tipe Tiang 8 T ia ng sumbu X

2D 3D 4D

3 96 406 Beban kN 531 5 71 593 Beban kN 622 7 01 744 Beban kN 867 1006 1082 Beban kN 1 11 3 1312 1420

M oh r C ou lu mb 0.06057 0.05924 0.05693 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.07483 0.06887 0.06486 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.09378 0.09787 0.09845 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.12544 0.12538 0.12366 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.15322 0.14997 0.14713

Penurunan (m) Ha rd en ni ng 0.05988 0.05907 0.05733 Penurunan (m) Ha rd en ni ng 0.07466 0.06992 0.06699 Penurunan (m) Ha rd en ni ng 0.09165 0.09728 0.09808 Penurunan (m) Ha rd en ni ng 0.12278 0.12486 0.12432 Penurunan (m) Ha rd en ni ng 0.14951 0.14991 0.14629

S of t S oil 0.05983 0.05837 0.05603 Penurunan (m) S of t S oil 0.07368 0.06725 0.06379 Penurunan (m) S of t S oil 0.08984 0.09347 0.09416 Penurunan (m) S of t S oil 0.12025 0.11976 0.11938 Penurunan (m) S of t S oil 0.14715 0.14404 0.14222

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya aksial. Tabel 5.9 Penurunan Tiang pancang kelompok dengan model perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil untuk sumbu Y Tipe Tiang 2 Tiang s umb u Y

2D 3D 4D

Tipe Tiang 3 Tiang s umb u Y

2D 3D 4D

Tipe Tiang 4 Tiang s umb u Y

2D 3D 4D

Tipe Tiang 6 Tiang sumbu Y

2D 3D 4D

Tipe Tiang 8 T ia ng sumbu Y

2D 3D 4D

Beban kN 376 3 96 400 Beban kN 531 5 71 593 Beban kN 622 7 01 744 Beban kN 867 1003 1082 Beban kN 1 11 3 1312 1420

M oh r C ou lu mb 0.06062 0.06091 0.0602 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.09056 0.09896 0.10529 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.09378 0.09787 0.09845 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.15288 0.16158 0.16505 Penurunan (m) M oh r C ou lu mb 0.21341 0.22918 0.23461

Penurunan (m) H ar de nn in g 0.06079 0.05965 0.05869 Penurunan (m) H ar de nn in g 0.08956 0.09235 0.09866 Penurunan (m) H ar de nn in g 0.09165 0.09728 0.09808 Penurunan (m) H ar de nn in g 0.13938 0.14903 0.15349 Penurunan (m) H ar de nn in g 0.19039 0.20524 0.21268

S of t S oi l 0.06066 0.05922 0.05726 Penurunan (m) S of t S oi l 0.08253 0.09038 0.09665 Penurunan (m) S of t S oi l 0.08984 0.09347 0.09416 Penurunan (m) S of t S oi l 0.13412 0.14109 0.14383 Penurunan (m) S of t S oi l 0.18544 0.19699 0.20206

Gambar 5.14 Penurunan Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa hasil dari ketiga model material diatas besarnya hasil penurunan akibat beban aksial memiliki hasil yang sama. Besarnya penurunan untuk model material Hardening lebih besar dari model material Mohr Coulumb, dan besarnya penurunan untuk model material lebih besar Soft Soil dari model material Hardening. 5.3.2.

Beban Lateral Dibawah ini akan ditampilkan tabel dan grafik hubunganan antara jarak tiang pancang, besarnya defleksi, variasi beban lateral dengan Perbandingan antara model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya aksial.

11

Tabel 5.10 Defleksi Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X Tipe Tiang 2 Tiang sumbu X

2D 3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D

Tipe Tiang 8 T ia ng sumbu X

2D 3D 4D

Beban kN 31 39 62 Beban kN 47 58 93 Beban kN 78 156 3 11 Beban kN 93 117 1 87 Beban kN 1 24 156 2 49

Mohr Coulumb 0.01929 0.02083 0.02947 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.02324 0.02437 0.03553 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.03467 0.06019 0.12663 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.04581 0.04428 0.06132 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.05484 0.05471 0.07607

Defleksi (m) Hardenning 0.01899 0.0196 0.02607 Defleksi (m) Hardenning 0.02365 0.02389 0.03287 Defleksi (m) Hardenning 0.03766 0.05714 0.10503 Defleksi (m) Hardenning 0.04499 0.04408 0.05498 Defleksi (m) Hardenning 0.05436 0.05186 0.06291

Soft Soil 0.02272 0.02458 0.03575 Defleksi (m) Soft Soil 0.02934 0.03115 0.04698 Defleksi (m) Soft Soil 0.04103 0.07137 0.1463 Defleksi (m) Soft Soil 0.04711 0.04856 0.0702 Defleksi (m) Soft Soil 0.05753 0.05873 0.08629

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya lateral. Tabel 5.11 Defleksi Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu Y Tipe Tiang 2 Tiang su mb u Y

2D 3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D


2D 3D 4D

Beban kN 39 50 1 00 Beban kN 50 80 130 Beban kN 78 156 3 11 Beban kN 1 17 130 2 00 Beban kN 1 57 200 3 00

Mohr Coulumb 0.02862 0.03472 0.0788 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.0278 0.04754 0.09002 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.03467 0.06019 0.12663 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.06202 0.06249 0.08439 Defleksi (m) Mohr Coulumb 0.08838 0.10006 0.13497

Defleksi (m) Hardenning 0.02975 0.03114 0.06078 Defleksi (m) Hardenning 0.03121 0.04438 0.07525 Defleksi (m) Hardenning 0.03766 0.05714 0.10503 Defleksi (m) Hardenning 0.05934 0.0591 0.07332 Defleksi (m) Hardenning 0.08151 0.08896 0.11024

Soft Soil 0.03512 0.0377 0.07813 Defleksi (m) Soft Soil 0.03064 0.05186 0.09578 Penurunan (m) Soft Soil 0.04103 0.07137 0.1463 Defleksi (m) Soft Soil 0.06633 0.06722 0.09306 Defleksi (m) Soft Soil 0.09124 0.10523 0.14488

Gambar 5.23 Defleksi Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa hasil dari ketiga model material diatas besarnya hasil penurunan akibat beban aksial memiliki hasil yang sama. Besarnya defleksi untuk model material Mohr Coulumb lebih besar dari model material Soft Soil , dan besarnya defleksi untuk model material Hardening lebih besar dari model material Mohr Coulumb.

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya lateral. Namun besar gaya lateral untuk sumbu Y lebih besar dibanding dengan sumbu X, hal ini diakibatkan oleh bedanya harga efisiensi.

12

5.4

INTERPRETASI PERHITUNGAN

HASIL

Tabel 5.14 Perbandingan Defleksi Antara Analisa Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb pada Sumbu X

Tabel 5.12 Perbandingan Penurunan Antara Analisa Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb pada Sumbu X

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa besarnya penurunan untuk 2 Tiang dan 3 Tiang memiliki hasil yang sama untuk model material Mohr Coulum dengan analisa manual, tetapi untuk 4 Tiang, 6 Tiang, dan 8 Tiang terjadi perbedaan besarnya penurunan yaitu sekitar 1-5%. Tabel 5.13 Pengaruh Perubahan Jarak Antar Tiang Pancang Terhadap Penurunan Untuk Beban Yang Sama pada Perhitungan Mohr Coulumb Tipe Tiang 2 T ia ng sumbu X 3 Ti ang sumbu X 4 Tiang sumbu X 6 Ti ang sumbu X 8 T ia ng sumbu X

2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D

Beban Penurunan (m) kN Mohr Coulumb 376 0.06057 376 0.05622 376 0.05267 531 0.07483 531 0.06428 531 0.05849 622 0.09378 6 22 0.08789 622 0.08372 867 0.12544 867 0.10987 867 0.10137 1113 0.15322 1113 0.12933 1113 0.11766

Perbedaan Angka Persen 0.00435 0.44% -0.00355 -0.36% 0.01055 0.00579

1.06% 0.58%

0.00589 0.00417

0.59% 0.42%

0.01557 0.0085

1.56% 0.85%

0.02389 0.01167

2.39% 1.17%

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dengan penambahan jarak dari 2Ø, 3Ø, 4Ø membuat penurunan tiang pancang berkurang untuk pemberian beban yang sama pada tiang pancang kelompok dengan selisih kurang dari 2%.

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa besarnya defleksi untuk 2 Tiang dan 3 Tiang memiliki hasil yang sama untuk model material Mohr Coulum dengan analisa manual, tetapi untuk 4 Tiang, 6 Tiang, dan 8 Tiang terjadi perbedaan besarnya defleksi yaitu sekitar 1-6%. Tabel 5.15 Pengaruh Perubahan Jarak Antar Tiang Pancang Terhadap Defleksi Untuk Beban Yang Sama pada Perhitungan Mohr Coulumb Tipe Tiang 2 Tiang sumbu X 3 Tiang sumbu X 4 Tiang sumbu X 6 Tiang sumbu X 8 Tiang sumbu X

2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D 2D 3D 4D

Beban Defleksi (m) kN Mohr Coulumb 31 0.01929 31 0.01742 31 0.01866 47 0.02324 47 0.02067 47 0.01902 78 0.03467 78 0.03173 78 0.02970 93 0.04581 93 0.03812 93 0.03462 124 0.05484 124 0.04696 124 0.04183

Perbedaan Angka Persen 0.00187 0.19% 0.00124 0.12% 0.00257 0.00165

0.26% 0.17%

0.00294 0.00203

0.29% 0.20%

0.00769 0.0035

0.77% 0.35%

0.00788 0.00513

0.79% 0.51%

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa dengan penambahan jarak dari 2Ø, 3Ø, 4Ø membuat penurunan tiang pancang berkurang untuk pemberian beban yang sama pada tiang pancang kelompok dengan selisih kurang dari

13

BAB 6 KESIMPULAN 6.1 KESIMPULAN Berdasarkan analisa hasil perhitungan Plaxis 2D, dapat diambil suatu kesimpulan tentang perilaku tiang pancang kelompok dalam hal pengaruh penambahan jarak antar tiang pancang sebesar Ø (0,45m) terhadap penurunan tiang pancang, yaitu : 1. Terjadi penambahan kemampuan tiang pancang dalam menahan beban aksial dan lateral. 2. Untuk beban yang sama, perubahan jarak antar tiang dapat mengurangi penurunan dan defleksi tiang pancang. 3. Dari ketiga cara diatas yaitu Mohr Coulumb. Hardening, Soft Soil memiliki hasil analisa dengan perbedaan berkisar 0-1%.

yang terjadi hanya berdasarkan beban tertentu (aksial atau lateral saja), oleh karena itu sangat disarankan untuk melanjutkan studi ini dengan menggunakan beban kombinasi (aksial dan lateral bekerja bersamaan). Kami menyadari bahwa studi ini masih jauh dari sempurna, namun setidaknya akan dapat dijadikan sebagai bahan wacana dan acuan untuk kajian lebih lanjut dan mendalam mengenai perilaku ting pancang kelompok. Terlepas dari program Plaxis 2D yang digunakan, prinsipnya adalah sebuah tool memerlukan " skilled operator ". Tanpa " skilled operator " hasil Plaxis 2D bisa sangat menyesatkan jika dibandingkan dengan hitungan manual.

Perbedaan hasil perhitungan antara ketiga model tersebut terjadi karena dasar lahirnya masing – masing teori didsarkan pada perbedaan asumsi dan pendekatan, analitik dan numerical pendekatannya berbeda. Kesimpulannya semua parameter serta prosedur analisa perhitungan jika sudah benar dan sesuai maka tidak harus sama hasilnya antara ketiga metode tersebut yaitu Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil . Model Soft Soil ini umumnya dipakai untuk analisa penurunan dan konsolidasi, misalnya reklamasi. Untuk analisa pondasi tiang, model yang sering dipakai adalah Mohr-Coulomb dan Hardening soil . Problemnya ahli di Indonesia selalu berpikir bahwa setiap rumus dan teori Menghitung Tiang Pancang harus sama karena sedikit yg berlatar belakang ahli tiang pancang dari laboratorium, umumnya belajar dari buku dan pengalaman dilapangan. ( Fabian J.Meloppo, 2011).

6.2

SARAN Untuk mencapai suatu hasil yang lebih baik dan ideal dalam Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Program Bantu Plaxis 2D, perlu dipertimbangkan saran-saran sebagai berikut: 1. Perlunya adanya bimbingan khusus dalam menggunakan Plaxis 2D untuk mendapatkan nilai yang realistis. 2. Karena pada studi ini tidak menggunakan beban kombinasi (aksial dan lateral bekerja bersamaan), maka penurunan dan defleksi

14

DAFTAR PUSTAKA

RIWAYAT HIDUP

Bowles, J.E. Analisa dan Desain Pondasi Jilid 1 Edisi Ke-4. Peoria, Illionis. 1997

Wildan Firdaus lahir di Sumenep pada tanggal 5 Oktober 1987, merupakan anak keempat dari lima bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal yaitu TK ISLAM Karangduak, SDN Karngduak 1 Sumenep. SMPN 1 Sumenep, SMAN 1 Sumenep, setelah lulus SMAN pada tahun 2006, penulis sempat mencoba pengalaman dengan mengikuti STPDN, namun gagal pada tes akademik. Pada tahun 2007, penulis mengikuti SMPTN dan Alhamdulillah diterima di Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS dan terdaftar dengan NRP 3107100107. Di Jurusan Teknik Sipil ini, penulis mengambil Bidang Studi Geoteknik dan Mengerjakan tugas akhir dengan judul “Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Plaxis 2d Pada Tanah Lunak (Very Soft Soil – Soft Soil ) “. Penulis dapat dihubungi melalui email : [email protected].

Das, Braja M. Mekanika Tanah Jilid 1. 1985 Plaxis 2D Foundation versi 8. Plaxis.bv. 2007 Wahyudi, Herman. Daya Dangkal . 1999

Dukung

Pondasi

Wahyudi, Herman. Daya Dukung Pondasi Dalam. 1999 M. Wehnert, dkk. Numerical Analyses of Load Tests on Bored Piles. Jerman

15

Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Plaxis 2d Pada Tanah Lunak

Recommend Documents