Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur...

8
1 PENDAHULUAN Dalam mengatasi kemacetan lalu-lintas yang semakin kronik di Jakarta, Dinas PU Bina Marga DKI Jakarta merencanakan pembangunan Jalan Layang Non Tol (JLNT) yang menghubungkan Kp. Melayu-Tn.Abang. Analisis yang ditinjau dalam paper ini adalah Koridor Tahap 1, yaitu dari Jalan Mas Mansyur hingga Jalan Casablanca. Gambar 1. Typical Potongan Model JLNT (Zone 3). 1 Paper ini ditulis saat Dr W. G. Louhenapessy masih bertugas di PT Pamintori Cipta, sebagai Ahli Mekanika Tanah dan Ahli Struktur (2009-2010). Sekarang bekerja di PT SNC Lavalin TPS. Contact: Email: [email protected] dan [email protected]. 2 Director of Engineering and Operation di PT Pamintori Cipta. Email: [email protected] 3 Dosen Mekanika Tanah dan Staff Lab.. Mekanika Tanah ISTN. Email: [email protected] Dalam perencanaan bangunan khususnya jalan layang, umumnya digunakan adalah analisis terpisah antara struktur atas dan struktur bawah. Analisis dilakukan terhadap struktur atas terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai gaya pada reaksi perletakan dan selanjutnya dilakukan analisis pondasi secara terpisah berdasarkan gaya-gaya dari struktur atas. Metoda ini memiliki kelemahan di mana, reaksi perletakan yang didapatkan diasumsikan dalam keadaan jepit sehingga besar deformasi dan gaya-gaya dalam yang dihasilkan akan memberikan hasil yang overestimate 4 . Dalam perencanaan ini, digunakan metoda soil- structure interaction, dengan memodelkan pondasi- pilecap-pier sebagai satu kesatuan struktur. Hasil yang diharapkan dari model ini adalah disain yang optimum bila dibandingkan dengan metoda konvensional. 2 KONDISI TANAH Untuk mendapatkan kondisi pelapisan tanah dilakukan penyelidikan tanah dan uji laboratorium dengan menggunakan bor dalam dan tes CPT. Jumlah penyelidikan tanah awal untuk bor dalam adalah 9 dan CPT adalah 18. Juga telah dilakukan pengumpulan data-data sekunder dari beberapa proyek (terakhir) di dekat dan sepanjang lokasi 4 Untuk pemodelan Struktur Atas (Analisa Pushover) pembaca dapat melihat referensi lainnya oleh: Yosafat A. P. & Madutujuh, Nathan (Maret 2011) dan Hoedajanto, D. & Madutujuh, Nathan (2010). Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah Wilham G. Louhenapessy 1 , A. Tejokusumo J. 2 dan Wawan Kuswaya 3 ABSTRACT: Dalam makalah ini disampaikan preliminary perencanaan struktur bangunan bawah Jalan Layang Non Tol (JLNT) di Jakarta Lintasan Tanah Abang Kampung Melayu dengan menggunakan metoda Soil-Structure Interaction dengan bantuan software FB Multipier. Analisis juga diperiksa kembali dengan bantuan software finite element PLAXIS dan SAP 2000. Input ground motion yang digunakan adalah data ground motion dari gempa El Centro, Pasadena, dan Kobe. Selain itu juga dilakukan analisis potensi liquifaksi di sepanjang lokasi JLNT. Desain struktur bangunan bawah adalah dengan menggunakan pondasi borepile dengan diameter 1500 mm dan pilecap. Desain fondasi dan pilecap dimodelkan dengan berbagai variasi bentuk disesuaikan dengan kondisi di lapangan. Dengan mempertimbangkan kondisi tanah eksisting sepanjang alinyemen proyek dan besaran dari beban. Type-type pilecap menopang pier-pier bangunan Jalan layang dalam zone-zone sbb.: Zone 1 (Struktur Jalan layang double-pier yang berada di jln Casablanca, termasuk Pier Ramp Naik dan Ramp Turun), Zone 2 (Struktur Jalan layang single-pier di daerah terowongan Casablanca), Zone 3 (Double-pier di sepanjang Jln. Prof Dr Satrio - Mega Kuningan), Zone 4 (Single-pier di daerah FO Sudirman) dan Zone 5 (Double-pier). Keywords: soil-structure interaction, metoda elemen hingga, perencanaan pondasi-pilecap, likuifaksi

description

ABSTRACT: Dalam makalah ini disampaikan preliminary perencanaan struktur bangunan bawah Jalan Layang Non Tol (JLNT) di Jakarta Lintasan Tanah Abang – Kampung Melayu dengan menggunakan metoda Soil-Structure Interaction dengan bantuan software FB Multipier. Analisis juga diperiksa kembali dengan bantuan software finite element PLAXIS dan SAP 2000. Input ground motion yang digunakan adalah data ground motion dari gempa El Centro, Pasadena, dan Kobe. Selain itu juga dilakukan analisis potensi liquifaksi di sepanjang lokasi JLNT. Desain struktur bangunan bawah adalah dengan menggunakan pondasi borepile dengan diameter 1500 mm dan pilecap. Desain fondasi dan pilecap dimodelkan dengan berbagai variasi bentuk disesuaikan dengan kondisi di lapangan. Dengan mempertimbangkan kondisi tanah eksisting sepanjang alinyemen proyek dan besaran dari beban. Type-type pilecap menopang pier-pier bangunan Jalan layang dalam zone-zone sbb.: Zone 1 (Struktur Jalan layang double-pier yang berada di jln Casablanca, termasuk Pier Ramp Naik dan Ramp Turun), Zone 2 (Struktur Jalan layang single-pier di daerah terowongan Casablanca), Zone 3 (Double-pier di sepanjang Jln. Prof Dr Satrio - Mega Kuningan), Zone 4 (Single-pier di daerah FO Sudirman) dan Zone 5 (Double-pier).

Transcript of Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur...

Page 1: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

1 PENDAHULUAN

Dalam mengatasi kemacetan lalu-lintas yang

semakin kronik di Jakarta, Dinas PU Bina Marga

DKI Jakarta merencanakan pembangunan Jalan

Layang Non Tol (JLNT) yang menghubungkan Kp.

Melayu-Tn.Abang. Analisis yang ditinjau dalam

paper ini adalah Koridor Tahap 1, yaitu dari Jalan

Mas Mansyur hingga Jalan Casablanca.

Gambar 1. Typical Potongan Model JLNT (Zone 3).

1 Paper ini ditulis saat Dr W. G. Louhenapessy masih bertugas di

PT Pamintori Cipta, sebagai Ahli Mekanika Tanah dan Ahli

Struktur (2009-2010). Sekarang bekerja di PT SNC Lavalin TPS.

Contact: Email: [email protected]

dan [email protected].

2 Director of Engineering and Operation di PT Pamintori Cipta.

Email: [email protected] 3 Dosen Mekanika Tanah dan Staff Lab.. Mekanika Tanah ISTN.

Email: [email protected]

Dalam perencanaan bangunan khususnya jalan layang, umumnya digunakan adalah analisis terpisah antara struktur atas dan struktur bawah. Analisis dilakukan terhadap struktur atas terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai gaya pada reaksi perletakan dan selanjutnya dilakukan analisis pondasi secara terpisah berdasarkan gaya-gaya dari struktur atas. Metoda ini memiliki kelemahan di mana, reaksi perletakan yang didapatkan diasumsikan dalam keadaan jepit sehingga besar deformasi dan gaya-gaya dalam yang dihasilkan akan memberikan hasil yang overestimate

4.

Dalam perencanaan ini, digunakan metoda soil-structure interaction, dengan memodelkan pondasi-pilecap-pier sebagai satu kesatuan struktur. Hasil yang diharapkan dari model ini adalah disain yang optimum bila dibandingkan dengan metoda konvensional.

2 KONDISI TANAH

Untuk mendapatkan kondisi pelapisan tanah dilakukan penyelidikan tanah dan uji laboratorium dengan menggunakan bor dalam dan tes CPT. Jumlah penyelidikan tanah awal untuk bor dalam adalah 9 dan CPT adalah 18. Juga telah dilakukan pengumpulan data-data sekunder dari beberapa proyek (terakhir) di dekat dan sepanjang lokasi

4 Untuk pemodelan Struktur Atas (Analisa Pushover) pembaca

dapat melihat referensi lainnya oleh: Yosafat A. P. & Madutujuh,

Nathan (Maret 2011) dan Hoedajanto, D. & Madutujuh, Nathan (2010).

Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

Wilham G. Louhenapessy1 , A. Tejokusumo J.2 dan Wawan Kuswaya3

ABSTRACT: Dalam makalah ini disampaikan preliminary perencanaan struktur bangunan bawah Jalan Layang Non Tol

(JLNT) di Jakarta Lintasan Tanah Abang – Kampung Melayu dengan menggunakan metoda Soil-Structure Interaction

dengan bantuan software FB Multipier. Analisis juga diperiksa kembali dengan bantuan software finite element PLAXIS

dan SAP 2000. Input ground motion yang digunakan adalah data ground motion dari gempa El Centro, Pasadena, dan

Kobe. Selain itu juga dilakukan analisis potensi liquifaksi di sepanjang lokasi JLNT. Desain struktur bangunan bawah

adalah dengan menggunakan pondasi borepile dengan diameter 1500 mm dan pilecap. Desain fondasi dan pilecap

dimodelkan dengan berbagai variasi bentuk disesuaikan dengan kondisi di lapangan. Dengan mempertimbangkan kondisi

tanah eksisting sepanjang alinyemen proyek dan besaran dari beban. Type-type pilecap menopang pier-pier bangunan

Jalan layang dalam zone-zone sbb.: Zone 1 (Struktur Jalan layang double-pier yang berada di jln Casablanca, termasuk

Pier Ramp Naik dan Ramp Turun), Zone 2 (Struktur Jalan layang single-pier di daerah terowongan Casablanca), Zone 3

(Double-pier di sepanjang Jln. Prof Dr Satrio - Mega Kuningan), Zone 4 (Single-pier di daerah FO Sudirman) dan Zone 5

(Double-pier).

Keywords: soil-structure interaction, metoda elemen hingga, perencanaan pondasi-pilecap, likuifaksi

Page 2: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

JLNT ini. Dari hasil penyelidikan tanah dilakukan pengklasifikasian lapisan tanah dengan menggunakan korelasi nilai konsistensi dan undrained shear strength pada hasil bor dalam (Bowless 1988, Ensoft 2000) seperti terlihat dalam Tabel 1 dan 2 (Berdasarkan NSPT), kurva korelasi CPT dan jenis tanah (Robertson 1990; A.C. Waltham, 1994; Wawan Kuswaya et.al. 2010) seperti terlihat dalam Gambar 2 dan Gambar 3. Dari klasifikasi tanah tsb. dan dari bentuk awal pier JLNT serta beberapa aspek lainnya, maka dilakukan pembagian zona untuk keperluan praktis analisa menjadi 5 zona (Gambar 4) sbb: Zone 1 (Casablanca), Zone 2 (Trw.-Casablanca), Zone 3 (Satrio), Zone 4 (FO Sudirman) dan Zone 5 (Jln. K.H. Mas

Mansyur).

Gambar 2. Plot Data Sondir dan Grafik Klasifikasi Tanah

berdasarkan Rasio f/qc dan qc (Waltham, A.C. 1994, Wawan

Kuswaya et.al. 2010).

Gambar 3. Plot Data Sondir dan Grafik Klasifikasi Tanah

berdasarkan SBTn dan Friction Ratio (Robertson, 1990,

Wawan Kuswaya et.al 2010).

Gambar 4. Pembagian Zone Analisa (Louhenapessy 2010).

Tabel 1. Klasifikasi Tanah Lempung Berdasarkan NSPT

Lempung Lunak (Soft) 12-24 8140 0.02 2-4

Lempung Sedang (Medium) 24-48 27150 0.01 4-8

Lempung Kaku (Stiff) 48-96 136000 0.007 8-15

Lempung Sangat Kaku (Very Stiff) 96-192 271000 0.005 15-30

Lempung Keras (Hard) 192-383 543000 0.004 > 30

KonsistensiUndrained

Shear Strength

Sub Grade

Modulus

kN/m3

e50 Nilai NSPT

Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berpasir Berdasarkan NSPT

di bawah

MAT

di atas

MATSangat Halus (Very Loose) 0 11-16 27-28 2-4

Pasir Halus (Loose) 0.15 14-18 30-32 5430 6790 4-8

Pasir Sedang (Medium) 0.35 17-20 32-35 16300 24430 8-15

Pasir Padat (Dense) 0.65 17-22 35-38 33900 61000 15-30

Sangat Padat (Very Dense) 0.85 20-23 < 50 > 30

Relative

Density

Unit Berat

(kN/m3)Sudut

Sudut

Geser

Dalam

Sub Grade Modulus

kN/m3Konsistensi

Penentuan nilai kohesi tanah didapatkan dari

hasil Uji Triaxial CU, dan/atau Uji Unconfined Compressive. Selain itu, dapat juga digunakan korelasi antara NSPT dengan undrained shear strength (Gambar 5) dan diusulkan untuk memakai rumus:

SPTu Nc .6 (Satuan: kN/m2) ............. (1)

dimana: cu = kohesi tanah = tegangan geser undrained (undrained shear strength). NSPT = Nilai NSPT yang sudah dikoreksi terhadap prosedur di site dan tekanan tanah overburden.

Undra

ined s

hear

str

ength

- k

N/m

SPT N-value - blows/300 mm

2

CL

CH

SC-ML

Terzaghi and pack

Sowers

Soil groups refer to

Unified system

Gambar 5. Korelasi antara NSPT dengan Undrained Shear

Strength Tanah Lempung (Terzaghi & Peck, 1967)

Jika memakai sondir, korelasi antara CPT (sondir) dengan tegangan geser undrained memakai rumus sbb.:

rkt FN log.750.10 ,

kt

vtu

N

qS

(hanya berlaku pada

SBTn : 1,2,3,4 dan 9

atau Ic > Ic_cutoff)

Ic = ((3.47–log Qt1)2 + (log Fr+1.22)2)0.5 ............. (2)

dimana: Su = kohesi tanah = tegangan geser undrained dan Ic = Index SBTn.

Sudut geser dalam, , digunakan dalam analisa

dan disain pondasi tiang. Ditentukan berdasarkan hasil uji Triaxial CU, dan/atau uji Unconfined Compressive. Sudut ini, dapat juga diperoleh

Page 3: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

dari korelasi sudut geser dalam dengan NSPT (Gambar 6).

Gambar 6. Korelasi antara sudut geser dalam, dengan

NSPT tanah berpasir (Terzaghi & Peck, 1967)

Besarnya nilai Modulus subgrade reaction Tanah, k dan regangan tanah, 50e yang direkomendasi dapat dilihat di Tabel 1 dan 2 diatas.

3 DAYA DUKUNG PONDASI DALAM

Daya dukung boredpile dengan data sondir yang

kedalamannya terbatas (Gambar 7), maka data yang

lebih dalam dari total lekatan diakhir sondir,

dilakukan ektrapolasi sampai kedalaman 30 m, atas

dasar nilai lokal lekatan rata 105 kg/cm dan nilai qc

di ujung tiang diambil 100 kg/cm2, rumus daya

dukung yang dipakai adalah:

Qall =

536.0

kelfpc OtAq

dimana: qc = Tahanan ujung (kg/cm2) Ap = Luas penampang (cm2), Okel = Keliling (cm)

tf =Total lekatan sampai ujung tiang (kg/cm) Daya dukung Boredpile dihitung berdasarkan data

hasil Boring (DB) sondir. Hasil tersebut, kemudian

dikorelasikan terhadap nilai kohesi, c untuk lapisan

tanah lempung lanau atau sebaliknya dan nilai

sudut, untuk lapisan tanah pasir. Rumusnya

adalah: Qult = Qs + Qp

Qs = ( c + σv ko tan δ ) As ,

Qp = (c Nc + q Nq) Ap

dimana :

Qs dan Qp = Daya Dukung dari tahanan tanah

terhadap selimut tiang & Daya Dukung dari ujung

tiang

δ = sudut geser dalam antara tanah dan tiang

σv = Tekanan vertikal efektif akibat berat sendiri

Nc, Nq = Faktor-faktor daya dukung

c = Nilai kohesi, = Faktor adhesi

As = Luas selimut tiang, Ap = Luas penampang tiang

Perhitungan Daya Dukung Boredpile hasil sebuah Borehole

Gambar 7. Lembar Perhitungan Daya Dukung disebuah

lokasi Boredpile (Wawan Kuswaya et.al. 2010).

Tabel 3. Daya dukung Boredpile (data CPT)

Titik

Qizin tekan (ton) Qizin tarik (ton)

Ø 120 cm Ø 150 cm Ø 120 cm Ø 150 cm

S8 515 762 138 173

S18 541 794 164 206

4 PRELIMINARY DISAIN PENULANGAN

PILECAP DAN BOREPILE: FB-MULTIPIER

Analisa Preliminary Perhitungan

Pada Perencanaan Preliminary JLNT setiap Pier telah ditentukan memiliki pilecap sendiri. Hal ini dilakukan untuk meminimalkan atau meniadakan ganguan terhadap Pipa Air Baku milik PT. Jasa Tirta-2 berdimensi 2 x d=2.00 m, dengan ruang bebas minimal adalah 7 meter (Contoh di Zona 3).

Beban yang diperhitungkan dalam analisis berupa: a) Beban mati, b) Beban hidup dan c) Beban gempa, d) dll. Beban mati dan beban hidup yang bekerja sebesar 678,27 kN yang ditumpu pada masing masing pot bearing. Ilustrasi pemodelan beban yang bekerja dapat dilihat pada Gambar 9.

Beban gempa diinput dalam bentuk input motion, menggunakan input motion gempa El Centro (1940), Kobe (1995) dan Pasadena (untuk analisa dengan Plaxis) yang diskalakan terhadap kondisi kegempaan Jakarta berdasarkan predominant periodnya. Nilai PBA yang digunakan dalam kajian ini adalah 0.20 g – 0.23 g.

Page 4: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

a)

b)

c)

Gambar 8. a) dan b) Konsep Disain dengan Pipa Air Baku

berdimensi 2 x d=2.00 m, [Contoh di Zona 3]. c) Konsep

Awal Sumber: PT Pamintori Cipta (Bpk Tedjokusumo).

Gambar 9. Disain Awal di Zone 3: Pembebanan

……(Beban Mati dan Beban Hidup)

Input dimensi-dimensi Pier, Pile-Cap, Boredpile dan input data-data lapisan-lapisan tanah dapat dilihat pada gambar-gambar berikut ini.

Gambar 10. Box Input dimensi Pier. (Preliminary)

Gambar 11. Grafik Input Pile-Cap (Preliminary)

5 SOIL STRUCTURE INTERACTION

5.1 Analisa FB-Multipier

Dalam analisa nonlinear, persamaan gerak dinamis berikut ini harus diselesaikan:

....... (3)

dimana [M] adalah matriks massa, [C] adalah

matriks viscous damping, [K] matriks kekakuan

(stiffness), adalah vektor percepatan relatif titik,

adalah vektor kecepatan relatif titik dan {}

adalah vektor perpindahan relatif titik.

Sedangkan adalah percepatan di dasar kolom

(pemodelan) tanah dan {I} adalah vektor unit

satuan.

Gambar 12. Box Input Data Tanah.

Dengan mempergunakan Rayleigh Damping,

dimana matriks damping didapat dari hasil

penjumlahan dua matriks, sbb.:

[C] = ao[M] + a1[K] ............... (4)

Page 5: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

Gambar 13. Data Input SSI (Damping Formulation)

dimana [C] adalah matriks viscous damping, [M]

adalah matriks massa, [K] matriks kekakuan

(stiffness), ao dan a1 adalah nilai skalar yang dipilih

agar didapat harga damping yang diinginkan untuk

dua nilai frekwensi yang terkontrol (Gambar 13

sub-judul Rayleigh Damping Factor di kiri bawah). Beberapa hasil analisa dengan menggunakan FB-

Multipier dapat dilihat di Gambar 14, dengan Momen Maksimum di Pile Cap Zone 5 rata-rata adalah 3476 kN m / m (Dead Load & Live Load).

a)

b)

Gambar 14. Hasil Analisa Untuk Disain Tulangan :__

a) Typical Result Deformasi & Momen di Pile Cap Zone 3

b) Typical Results Deformasi & Momen di Pile Cap Zone 5

(Momen maksimum M2 – rata2 Load 1 & 2:, 3476 kN m / m).

5.2 Analisa Struktur SAP2000

Untuk preliminary pemodelan dengan SAP 2000, strategi yang digunakan adalah dengan membuat material properties tanah (Lempung, Lanau-1 dan

Lanau-2) menjadi non-linear dengan mempergunakan data-data hasil lab. (Unconfined Compression Test & Triaxial Test).

Gambar 15. Data Input SAP 2000

5.3 Preliminary Study dengan PLAXIS**

Analisis dinamik riwayat waktu dilakukan dengan menggunakan PLAXIS Dynamic (Gambar 16). Kondisi batas pemodelan adalah “absorbend boundary” pada sisi kanan dan kiri pemodelan, sedangkan pada bagian bawah dimodelkan sebagai “prescribed dispalcement” sebagai lokasi input beban gempa (input gempa sintetik). Batas bawah pemodelan diletakkan pada kedalaman 60 m dari permukaan tanah (catatan: kedalaman baserock di Jakarta berkisar 120-300m).

Beban gempa diinput dengan pertimbangan sebagai berikut:

• Walaupun dalam SNI 1726-2002 Jakarta merupakan wilayah gempa 3 dengan PBA 0.15g, tetapi beberapa hasil studi terakhir untuk Jakarta menunjukkan bahwa nilai PBA berkisar antara 0.19-0.23 g (Irsyam, M. et.al. 2010).

• Mempertimbangkan bahwa kondisi baserock di Jakarta berkisar antara 150-300 m dan sedangkan batas bawah pemodelan diletakkan pada kedalaman 60 m, maka diasumsikan ada peningkatan nilai PBA dari kedalaman 150-300 m sampai pada kedalaman 60 m.

** Bagian komunikasi dgn Dr Dedi Apriadi (April & Juni

2010).

Page 6: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

• Hasil-hasil M2 (Bending Moment) maksimum 3450 kN m / m (Gambar 17).

Gambar 16. Pemodelan awal potongan melintang pier, pile

cap dan boredpile.

Gambar 17. Distribusi momen pada pile-cap (Zone 5) akibat gempa El Centro dengan PBA 0.2g, Momen maks. 3450 kN m / m.

6 POTENSIAL LIKUIFAKSI

Laporan Mekanika Tanah melaporkan tentang

terjadinya Potensial Likuifaksi. Untuk hasil di

Borehole DB 1 berikut ini (Gambar 18 dan 19)

menunjukkan indikasi terjadinya likuifaksi.

Lokasinya di sekitar existing Fly Over Sudirman.

Dengan rumus yang kami gunakan seperti dibawah

ini.

CSR = 0,65*rd*(amax/g)*(σvo/σ’vo). ………. (5)

Dimana: rd = 1 – 0,012*z ( z = kedalaman ).

amax = percepatan gempa maksimum tergantung dari

wilayah dan kekerasan tanah.

σvo = Tegangan total = *h

σ’vo = Tegangan efektive = ’h.

’ = - w

(N1)60 = 1.67 Em Cb Cr CN N. Em = 0,45 untuk hammer donut Cb = Koreksi N dari diameter lubang bor,

Cb = 1.0 untuk Ø 65 - 115 mm,

Cb = 1.05 untuk Ø 150 dan

Cb = 1.15 untuk Ø 200 mm Cr = Koreksi dari panjang stang ke lapisan,

Cr = 0.75 untuk panjang stang 0 - 4 m,

Cr = 0.85 untuk panjang stang 4 - 6 m,

Cr = 0.95 untuk panjang stang > 10 m.

CN = Koreksi dari tekanan lapisan tanah

dengan rumus CN =(

vo'

100

)0,5 ,

dimana σ’vo dalam KPa.

Selanjutnya perhitungan dibuat dalam sisitim tabel seperti dibawah ini.

Gambar 18. Analisa Potential Likuifaksi DB1 Rekomendasi

NCEER 1997 dan Seed et.al. (2004).

Page 7: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

Gambar 19. Analisa Potential Likuifaksi DB1 (Berdasarkan

Metode Sharmer Prakash 1981).

7 KESIMPULAN

Dalam analisa preliminary Design JLNT ini penulis telah melakukan perhitungan 5 zona JLNT Kamp.Melayu-Tn.Abang Koridor 1, sepanjang 3.5 km. Kesimpulan yang didapatkan diantaranya:

1. Penggunaan metoda SSI dapat memberikan gambaran yang lebih mendekati kenyataan, mengingat seluruh struktur ditinjau sebagai satu sesatuan analisa yang utuh.

2. Pendekatan ini memungkinkan dilakukan analisa gempa untuk melihat prilaku dinamika struktur 3 D.

3. Perbandingan hasil output bending momen (M2) maksimum atas hasil-hasil perhitungan dengan menggunakan perangkat lunak FB-Multipier dan PLAXIS adalah hasil yang berdekatan (Gambar 14.b dan Gambar 17), sehingga, ..

4. kedua software tsb. diatas dapat saling mendukung dan digunakan dalam analisa SSI (Soil Structure Interaction) disain jembatan layang lainnya dikemudian hari.

5. Dapat diketahui lebih pasti time history dari besaran gaya-gaya dalam yang terjadi di sembarang titik, termasuk dititik perbatasan antara Upper Structure (Pier) dengan Pile Cap, serta antara Pile Cap dengan BoredPile.

6. Dengan SSI, dapat diketahui defleksi / pergeseran disembarang titik, terutama pada lokasi dekat dengan Pipa Air Baku (milik PT.

Jasa Tirta-2) yang secara prinsip tidak boleh terganggu oleh pergerakan dinamis struktur JLNT yang sedang direncanakan.

7. Untuk memberi ruang aman kepada Pipa Air Baku, PileCap dibuat untuk masing-masing kaki Pier JLNT. Namun untuk membuat prilaku kedua PileCap sebagai satu Pile Cap yang saling memperkuat, maka antara kedua PileCap dihubungkan dengan balok TieBeam. TieBeam ini memperkecil besaran pergerakan dinamis struktur yang membahayakan Pipa Air Baku.

8. Dengan bantuan software-software komputer, maka kerumitan dan banyaknya pekerjaan komputasi numerik yang harus dilakukan sebagai akibat dari pemodelan SSI tidak menjadi masalah penghambat.

9. Pada lokasi sekitar Flyover Sudirman yang diperkirakan bisa berpotensi terjadinya Likuifaksi, maka perlu dilakukan penelitian tanah yang lebih rinci.

10. Penggunaan metoda Finite Elemen (SOLID model dengan SAP2000 – Gambar 15), memungkinkan pemaduan berbagai karakteristik material yang berbeda dalam satu model simulasi, dalam hal ini meterial konstruksi yang bersifat elastis dan tanah yang bersifat elasto-plastis.

11. Program FB Multipier mampu memberikan perkiraan sebaran gaya dalam secara numerik dan grafis / visual dengan menggunakan warna, yang memudahkan perencana mengetahui letak dari titik-titik pada konstruksi yang kritis.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bpk. Ir. Novizal MT, Wakil Kepala Dinas PU DKI yang pada saat tulisan ini dibuat masih menjabat sebagai Kepala Bidang Jembatan Dinas PU Provinsi DKI Jakarta, Bpk. Ahmad Saipul (Kep. Seksi Perencanaan Teknik Jembatan Dinas PU Provinsi DKI Jakarta), Bpk. Ir. Deddy Arief MBA. MIHT. (PT Pamintori Cipta), Bpk. Dr. Dedi Apriadi (ITB) dan Usama Juniansyah Fauzi, MT. untuk bantuan dan dukungannya sehingga karya tulis ini dapat dipublikasikan. Terima kasih juga kepada Bpk. Lee Shaw (PT.SNC Lavalin TPS), Bpk. Hary Samudra dan Bpk. Ir. Fauzie Buldan Y. atas segala bantuannya.

Page 8: Studi Pemodelan Numerik dalam Disain Awal Jalan Layang Non Tol Kp. MELAYU – Tn. ABANG: Struktur Bangunan Bawah

REFERENSI

Ahmed Elgamal, Zhaohui Yang, and Jinchi Lu, Jan. 2010 Cyclic1D: Seismic Ground Response, Version 1.2 - User’s Manual; University of California, San Diego, Dept. of Structural Engineering.

Bowles, J. E. 1988. Foundation Analysis and Design, 4th Edition, McGraw-Hill.

Ensoft, 2000. Manual of LPILE Software.

Geologismiki-CLiq, http:// www.geologismiki.gr/ Products/ CLiq.html

Matlock, H. dan Reese, L.C. Generalised solutions for laterally loaded piles.

Hoedajanto, D. dan Madutujuh, N. 2010. Laporan Perencanaan dan Analisis Pushover Struktur Pier Projek Jalan Flyover Non Tol Kampung Melayu-Casablanca.

Irsyam, M. et.al. 2010 Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa Indonesia (http://www.unisdr.org/files/14654_AIFDR.pdf)

Louhenapessy, W.G. 2010. Hasil Analisa Perhitungan Boredpile (Boredpile) Zone 3, P55 (STA 3+000) s/d P.85 (STA 4+500), Laporan Presentasi kepada Dinas PU DKI (April 2010) dan Presentasi Gubernur DKI (Juni 2010).

Prakash, Sharmer. 1981. Soil Dynamics. The McGraw-Hill Companies, Inc.

PT. Pamintori Cipta. 2010. DED Ruas Jalan Layang Kampung Melayu-Tanah Abang (Draft Laporan Antara/Laporan Akhir).

Robertson, P.K. 1990. Soil classification using the cone penetration test. Canadian Geotechnical Journal, 27 (1), 151-8.

Robertson, 2009, Interpretation of Cone Penetration Tests – a unified approach; Canadian Geotech. Journal May 2009.

Terzaghi, K. & Peck, R.B.; 1967. Soil Mechanics in Engineering Practice, 2nd edn.. John Wiley, New York, London, Sydney.

Waltham, A.C., 1994. Foundation of Engineering Geology. Blackie Academic & Professional. London.

Wawan Kuswaya et. al. (Lab. Mektan ISTN), April 2010. Soil Investigation Report Proyek Jalan Layang Kamp. Melayu-Tn. Abang).

Wawan Kuswaya et. al. (Lab. Mektan ISTN), Juli 2010. Laporan Hasil Penyelidikan Tanah (Final Report Soil Investigation Tahap ke 2) Proyek Jalan Layang Kamp. Melayu-Tn. Abang.

Yosafat Aji P. dan Nathan Madutujuh, 2011. Desain Review Pier Flyover Bridge di Jakarta Jalur Tn.Abang – Kp.Melayu. ESRC National Conferences 2011, Universitas Nurtanio, Bandung, 22 Maret 2011.