Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan .menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan...

download Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan .menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain dari konfigurasi tiang pancang dengan kedalaman tiang pancang tetap.

of 15

  • date post

    01-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    238
  • download

    14

Embed Size (px)

Transcript of Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan .menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan...

  • 1

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

    (Very Soft Soil Soft Soil)

    Nama Mahasiswa : Wildan Firdaus

    NRP : 3107 100 107

    Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS

    Dosen Pembimbing : Mustain Arif ST.,MT

    ABSTRAK

    Dengan mengacu pada jurnal Numerical Analyses of Load Tests on Bored 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 kaku lagi dari model material Mohr Coulumb. Hal ini karena perbedaan dari rumus

    yang dipakai dari 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 2 sampai 4, dalam menahan

    beban aksial dan lateral menggunakan bantuan program dalam pengerjaannya yaitu Plaxis 2D Versi 8 dengan model

    material Mohr Coulum, Hardening, Soft Soil.

    Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan Plaxis 2D diperoleh hasil akibat berubahnya jarak antar tiang

    pancang berupa penambahan kemampuan tiang pancang dalam menahan beban Aksial dan Lateral, untuk beban yang

    sama, perubahan jarak antar tiang dapat mengurangi penurunan dan defleksi tiang pancang.

    Kata kunci : Plaxis 2D; Mohr Coulum; 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 (shallow foundation) dan 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).

    Sedangkan pondasi dangkal apabila D/B 4.

    Pada pondasi dalam dibedakan 2, yaitu

    pondasi end bearing dan 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 (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 yang 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.

  • 2

    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 ?

  • 3

    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 2, 3, 4 (=diameter).

    6. Jumlah tiang pancang dalam satu konfigurasi 2, 4, 6 dan 8 tiang pan