Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan...

15
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 : Musta’in 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 2Ø sampai 4Ø, 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.

Transcript of Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan...

Page 1: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

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 : Musta’in 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 2Ø sampai 4Ø, 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.

Page 2: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

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 ?

Page 3: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

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 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 HESS-

Gresik.

10. Kedalam tiang pancang adalah 15 m.

11. Model perhitungan yang dipakai dala

program Plaxis 2D adalah Mohr Coulumb,

Hardening dan Soft Soil.

BAB 3

METODOLOGI

3.1. 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

Page 4: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

4

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. Dua buah tiang pancang, pile cap segi –

empat

Gambar 3.1 Konfigurasi Tiang Pancang

(2 buah tiang pancang)

2. Tiga buah tiang pancang, pile cap segi –

empat

Gambar 3.2 Konfigurasi Tiang Pancang

(3 buah tiang pancang)

3. Empat buah tiang pancang, pile cap segi –

empat

Gambar 3.3 Konfigurasi Tiang Pancang (4 buah

tiang pancang)

4. Enam buah tiang pancang, pile cap segi –

empat

Gambar 3.4 Konfigurasi Tiang Pancang

(6 buah tiang pancang)

5. Delapan buah tiang pancang, pile cap segi –

empat

Gambar 3.5 Konfigurasi Tiang Pancang

(8 buah tiang pancang)

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/m

2

Diameter Tiang Pancang (Ø) = 45 cm

Luas Tiang Pancang (Ap) = 0,159 m2

I45 = 2.185 x 10-4

m4

4.3. 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

m

1

2

3

4

5

6

Lempung Kelanauan 13

Lempung Kepasiran 15

Lempung 15

8.5 - 18.5

1.5 - 8.5

36.5 - 40.5

34.5 - 36.5

28.5 - 34.5

18.5 - 28.5 8

Lempung Kelanauan

dan Kepasiran

Lempung (clay)

1

1

Page 5: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

5

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 :

152

115' NN

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

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).

o

NN

4.01

4 1

2

; bila ρo ≤ 7,5 ton/m2

atau

o

NN

1.025.3

4 1

2

; 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 :

σ'v(kPa) 30 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

CN 1.6 1.22 0.95 0.78 0.65 0.57 0.5 0.45 0.42 0.4 0.39

Kedalaman QP QS QL

m ton ton ton

2 12.72 1.41 14.14

3 12.72 2.83 15.55

4 12.60 4.24 16.84

5 12.33 5.65 17.98

6 12.00 7.00 19.00

7 11.50 8.22 19.72

8 10.90 9.33 20.23

9 10.22 10.36 20.58

10 9.47 11.31 20.77

11 8.73 12.19 20.92

12 8.11 13.02 21.12

13 7.58 13.79 21.37

14 7.16 14.53 21.68

15 6.82 15.23 22.05

16 6.55 15.92 22.47

17 6.34 16.61 22.95

18 8.51 17.28 25.80

19 15.28 17.95 33.23

20 23.41 20.41 43.82

21 29.81 26.41 56.22

22 35.12 33.44 68.56

23 39.97 39.11 79.08

24 44.56 43.92 88.48

25 46.76 48.37 95.13

26 44.17 52.61 96.78

27 39.81 56.79 96.60

28 38.61 60.77 99.37

29 41.67 64.40 106.08

30 46.52 69.13 115.65

31 51.13 76.34 127.46

32 55.67 84.55 140.22

33 60.67 92.37 153.04

34 66.14 100.08 166.22

35 70.05 107.96 178.00

36 70.47 115.84 186.32

37 69.14 123.62 192.75

38 68.50 131.15 199.65

39 68.35 138.32 206.67

40 67.84 145.65 213.49

Page 6: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

6

4.4.5. Perhitungan Daya Dukung Metode

Luciano DeCourt

`Dengan menggunakan rumus Luciano

DeCourt, maka didapatkan besarnya daya dukung

tanah sebagai berikut :

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 :

Kedalaman QP QS QL

m ton ton ton

2 3.82 5.65 9.47

3 3.82 8.48 12.30

4 3.78 11.31 15.09

5 3.68 14.14 17.81

6 3.51 16.96 20.48

7 3.30 19.79 23.09

8 3.05 22.62 25.67

9 2.80 25.45 28.25

10 2.59 28.27 30.86

11 2.41 31.10 33.51

12 2.25 33.93 36.18

13 2.12 36.76 38.88

14 2.02 39.58 41.60

15 1.94 42.41 44.35

16 1.88 45.24 47.12

17 1.85 48.07 49.92

18 2.80 50.89 53.69

19 5.66 53.72 59.38

20 9.09 56.55 65.64

21 11.79 59.38 71.16

22 14.03 62.20 76.23

23 15.10 65.03 80.13

24 14.15 67.86 82.01

25 12.61 70.69 83.29

26 11.70 73.51 85.21

27 11.06 77.48 88.54

28 11.21 81.60 92.81

29 12.81 85.47 98.28

30 14.99 90.09 105.08

31 17.07 96.41 113.48

32 19.27 103.42 122.69

33 20.96 110.16 131.12

34 21.33 116.81 138.14

35 21.10 123.57 144.66

36 20.94 130.33 151.27

37 20.65 137.01 157.66

38 20.35 143.52 163.87

39 20.12 149.78 169.90

40 15.35 156.14 171.49

Page 7: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

7

Tabel 4.6 Efisiensi Tiang Pancang Kelompok

Sumbu X

Tabel 4.7 Efisiensi Tiang Pancang Kelompok

Sumbu Y

Besarnya gaya tiang pancang kelompok setelah

pengurangan akibat adanya efisiensi adalah

Tabel 4.8 Daya Dukung Aksial Tiang Pancang

Kelompok Sb X

Tabel 4.9 Daya Dukung Aksial Tiang Pancang

Kelompok Sb Y

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

d S m n θ Efisiensi

2 Tiang 2 D 45 90 1 2 26.56 0.295 0.852

sb x 3 D 45 135 1 2 18.43 0.205 0.898

4 D 45 180 1 2 14.03 0.156 0.922

3 Tiang 2 D 45 90 1 3 26.56 0.295 0.803

sb x 3 D 45 135 1 3 18.43 0.205 0.863

4 D 45 180 1 3 14.03 0.156 0.896

4 Tiang 2 D 45 90 2 2 26.56 0.295 0.705

sb x 3 D 45 135 2 2 18.43 0.205 0.795

4 D 45 180 2 2 14.03 0.156 0.844

6 Tiang 2 D 45 90 2 3 26.56 0.295 0.656

sb x 3 D 45 135 2 3 18.43 0.205 0.761

4 D 45 180 2 3 14.03 0.156 0.818

8 Tiang 2 D 45 90 2 4 26.56 0.295 0.631

sb x 3 D 45 135 2 4 18.43 0.205 0.744

4 D 45 180 2 4 14.03 0.156 0.805

Tipe Pondasi

90

d S m n θ Efisiensi

2 Tiang 2 D 45 90 2 1 26.56 0.295 0.852

sb y 3 D 45 135 2 1 18.43 0.205 0.898

4 D 45 180 2 1 14.03 0.156 0.922

3 Tiang 2 D 45 90 3 1 26.56 0.295 0.803

sb y 3 D 45 135 3 1 18.43 0.205 0.863

4 D 45 180 3 1 14.03 0.156 0.896

4 Tiang 2 D 45 90 2 2 26.56 0.295 0.705

sb y 3 D 45 135 2 2 18.43 0.205 0.795

4 D 45 180 2 2 14.03 0.156 0.844

6 Tiang 2 D 45 90 3 2 26.56 0.295 0.656

sb y 3 D 45 135 3 2 18.43 0.205 0.761

4 D 45 180 3 2 14.03 0.156 0.818

8 Tiang 2 D 45 90 4 2 26.56 0.295 0.631

sb y 3 D 45 135 4 2 18.43 0.205 0.744

4 D 45 180 4 2 14.03 0.156 0.805

Tipe Pondasi

90

P T iang 1 Tiang Daya Dukung

Ton Ton Ton

2 Tiang 2D 0.852 22.05 18.792 2 37.585

sb x 3D 0.898 22.05 19.788 2 39.576

4D 0.922 22.05 20.327 2 40.654

3 Tiang 2D 0.803 22.05 17.708 3 53.124

sb x 3D 0.863 22.05 19.036 3 57.107

4D 0.896 22.05 19.754 3 59.263

4 Tiang 2D 0.705 22.05 15.540 4 62.158

sb x 3D 0.795 22.05 17.531 4 70.124

4D 0.844 22.05 18.609 4 74.435

6 Tiang 2D 0.656 22.05 14.455 6 86.731

sb x 3D 0.761 22.05 16.779 6 100.671

4D 0.818 22.05 18.036 6 108.216

8 Tiang 2D 0.631 22.05 13.913 8 111.304

sb x 3D 0.744 22.05 16.402 8 131.219

4D 0.805 22.05 17.750 8 141.997

Tipe nEfisiensi

P T iang 1 Tiang Daya Dukung

Ton Ton Ton

2 Tiang 2D 0.852 22.05 18.792 2 37.585

sb y 3D 0.898 22.05 19.788 2 39.576

4D 0.922 22.05 20.327 2 40.654

3 Tiang 2D 0.803 22.05 17.708 3 53.124

sb y 3D 0.863 22.05 19.036 3 57.107

4D 0.896 22.05 19.754 3 59.263

4 Tiang 2D 0.705 22.05 15.540 4 62.158

sb y 3D 0.795 22.05 17.531 4 70.124

4D 0.844 22.05 18.609 4 74.435

6 Tiang 2D 0.656 22.05 14.455 6 86.731

sb y 3D 0.761 22.05 16.779 6 100.671

4D 0.818 22.05 18.036 6 108.216

8 Tiang 2D 0.631 22.05 13.913 8 111.304

sb y 3D 0.744 22.05 16.402 8 131.219

4D 0.805 22.05 17.750 8 141.997

Tipe Efisiensi nN

oK

edalam

anD

eskrip

siN

rata - rataγ

satγ

dγ'

γu

nsat

eE

υC

uC

Gs

Cc

Cs

mkN

/m3

kN

/m3

kN

/m3

kN

/m3

kN

/m2

kN

/m2

kN

/m2

0.0

3

0.0

2

0.0

2

0.0

2

0.2

2

0.2

0

0.3

5

0.2

9

0.3

50

.03

0.0

32

.7

2.7

15

.50

16

.18

2.7

2.7

2.7

2.7

50

17

.33

17

.94

0.2

02

0

30

66

.67

4.1

7

4.1

7

33

.33

57

.94

66

.67

1.1

51

2,0

00

1

7.9

4

15

.50

0.2

3,5

00

10

01

.15

0.2

1.3

31

0,0

00

0

.2

2.1

16

.25

3,5

00

0

.2

0.2

2.1

16

.25

0.2

1.7

6

12

,00

0

7,5

00

7.9

4

15

.94

5 1

11

.61

47

.33

8.7

14

8.7

14

9.8

00

1

5.5

0

5.5

0

6.1

8

10

86

.91

5.3

3

12

.56

71

00

13

.50

7.9

4

14

.18

8

Lem

pu

ng K

elanau

an

dan

Kep

asiran

Lem

pu

ng (cla

y)

1 11

3.5

0

15

.94

123451

2.5

67

6

Lem

pu

ng K

elanau

an1

3

Lem

pu

ng K

epasiran

15

Lem

pu

ng

15

8.5

- 18

.5

1.5

- 8.5

36

.5 - 4

0.5

34

.5 - 3

6.5

28

.5 - 3

4.5

18

.5 - 2

8.5

Page 8: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

8

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.

5

nh

IET

pp

Zf = 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

fZ

MH

2

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

Tabel 4.17 Daya Dukung Lateral Tiang Pancang

Kelompok Sb Y

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

5

f

IET

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 :

F1 = 0.2

F2 = 0.02

F1 = 0.04

F2 = 0.01

Nilai tersebut di atas di dapat dari grafik 2.2,

2.3 dan 2.4

P Tiang n P

Ton Ton

2 Tiang 2D 0.20 7.573 2 3.03

sb x 3D 0.25 7.573 2 3.79

4D 0.40 7.573 2 6.06

3 Tiang 2D 0.20 7.573 3 4.54

sb x 3D 0.25 7.573 3 5.68

4D 0.40 7.573 3 9.09

4 Tiang 2D 0.20 7.573 4 6.06

sb x 3D 0.25 7.573 4 7.57

4D 0.40 7.573 4 12.12

6 Tiang 2D 0.20 7.573 6 9.09

sb x 3D 0.25 7.573 6 11.36

4D 0.40 7.573 6 18.18

8 Tiang 2D 0.20 7.573 8 12.12

sb x 3D 0.25 7.573 8 15.15

4D 0.40 7.573 8 24.23

EfisiensiTipe

P Tiang n P

Ton Ton

2 Tiang 2D 0.25 7.573 2 3.79

sb x 3D 0.50 7.573 2 7.57

4D 1.00 7.573 2 15.15

3 Tiang 2D 0.25 7.573 3 5.68

sb x 3D 0.50 7.573 3 11.36

4D 1.00 7.573 3 22.72

4 Tiang 2D 0.25 7.573 4 7.57

sb x 3D 0.50 7.573 4 15.15

4D 1.00 7.573 4 30.29

6 Tiang 2D 0.25 7.573 6 11.36

sb x 3D 0.50 7.573 6 22.72

4D 1.00 7.573 6 45.44

8 Tiang 2D 0.25 7.573 8 15.15

sb x 3D 0.50 7.573 8 30.29

4D 1.00 7.573 8 60.58

Tipe Efisiensi

Page 9: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

9

Berikut besarnya defleksi akibat adanya gaya

lateral adalah sebagai berikut :

Tabel 4.17 Defleksi Akibat Gaya Lateral Tiang

Pancang Kelompok Sb X

Tabel 4.18 Defleksi Akibat Gaya Lateral Tiang

Pancang Kelompok Sb Y

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.

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

H Tiang Total

m

1 2 3

2 Tiang 2D 3.03 0.00633 0.003101 0.005002 0.01443

sb x 3D 3.79 0.00633 0.003108 0.006253 0.01569

4D 6.06 0.00635 0.003126 0.010005 0.01948

3 Tiang 2D 4.54 0.00634 0.003114 0.007504 0.01695

sb x 3D 5.68 0.00634 0.003123 0.009379 0.01885

4D 9.09 0.00637 0.003152 0.015007 0.02453

4 Tiang 2D 6.06 0.00635 0.003126 0.010005 0.01948

sb x 3D 7.57 0.00636 0.003139 0.012506 0.02200

4D 12.12 0.00639 0.003177 0.020009 0.02957

6 Tiang 2D 9.09 0.00637 0.003152 0.015007 0.02453

sb x 3D 11.36 0.00638 0.003171 0.018759 0.02831

4D 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

Defleksi

mTipeton

H Tiang Total

m

1 2 3

2 Tiang 2D 3.79 0.00633 0.003108 0.006253 0.01569

sb x 3D 7.57 0.00636 0.003139 0.012506 0.02200

4D 15.15 0.00641 0.003202 0.025012 0.03462

3 Tiang 2D 5.68 0.00634 0.003123 0.009379 0.01885

sb x 3D 11.36 0.00638 0.003171 0.018759 0.02831

4D 22.72 0.00646 0.003265 0.037518 0.04724

4 Tiang 2D 7.57 0.00636 0.003139 0.012506 0.02200

sb x 3D 15.15 0.00641 0.003202 0.025012 0.03462

4D 30.29 0.00651 0.003328 0.050024 0.05986

6 Tiang 2D 11.36 0.00638 0.003171 0.018759 0.02831

sb x 3D 22.72 0.00646 0.003265 0.037518 0.04724

4D 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

Defleksi

mTipeton

Lapisan Tanah 1

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 15.50 - - kN/m3

γunsat 13.50 - - kN/m3

Etanah 3500 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 4.17 4.17 4.17 kN/m2

Angka Pori e 2.11 2.11 2.11 -

φ 1 1 1 -

Compression Index Cc - 0.35 0.35 -

Swelling Index Cs - 0.03 0.03 -

Parameter

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Nama

Sudut Geser

Page 10: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

10

Tabel 5.2 Input Data Untuk Lapisan Tanah 2

Tabel 5.3 Input Data Untuk Lapisan Tanah 3

Tabel 5.4 Input Data Untuk Lapisan Tanah 4

Tabel 5.5 Input Data Untuk Lapisan Tanah 5

Tabel 5.6 Input Data Untuk Lapisan Tanah 6

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).

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.

Lapisan Tanah 2

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 15.50 - - kN/m3

γunsat 13.50 - - kN/m3

Etanah 3500 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 4.17 4.17 4.17 kN/m2

Angka Pori e 2.11 2.11 2.11 -

φ 1 1 1 -

Compression Index Cc - 0.35 0.35 -

Swelling Index Cs - 0.03 0.03 -

Parameter Nama

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Sudut Geser

Lapisan Tanah 3

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 16.18 - - kN/m3

γunsat 14.18 - - kN/m3

Etanah 7500 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 33.33 33.33 33.33 kN/m2

Angka Pori e 1.76 1.76 1.76 -

φ 5 5 5 -

Compression Index Cc - 0.29 0.29 -

Swelling Index Cs - 0.03 0.03 -

Parameter Nama

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Sudut Geser

Lapisan Tanah 4

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 17.33 - - kN/m3

γunsat 15.33 - - kN/m3

Etanah 10000 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 57.94 57.94 57.94 kN/m2

Angka Pori e 1.33 1.33 1.33 -

φ 10 10 10 -

Compression Index Cc - 0.22 0.22 -

Swelling Index Cs - 0.02 0.02 -

Parameter Nama

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Sudut Geser

Lapisan Tanah 5

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 17.94 - - kN/m3

γunsat 15.94 - - kN/m3

Etanah 12000 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 66.67 66.67 66.67 kN/m2

Angka Pori e 1.15 1.15 1.15 -

φ 30 30 30 -

Compression Index Cc - 0.20 0.20 -

Swelling Index Cs - 0.02 0.02 -

Parameter Nama

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Sudut Geser

Lapisan Tanah 6

Satuan

Model Mohr Columb Hardenning Soft Soil -

Type Undrained Undrained Undrained -

γsat 17.94 - - kN/m3

γunsat 15.94 - - kN/m3

Etanah 12000 - - kN/m2

υ 0.2 - - -

c 66.67 66.67 66.67 kN/m2

Angka Pori e 1.15 1.15 1.15 -

φ 20 20 20 -

Compression Index Cc - 0.20 0.20 -

Swelling Index Cs - 0.02 0.02 -

Nama

Material Model

Material Behaviour

Berat jenis tanah

Modulus Young

Poison Ratio

Kohesi

Sudut Geser

Parameter

Page 11: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

11

Tabel 5.8 Penurunan Tiang Pancang Kelompok

Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb,

Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X

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

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa

akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang,

bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam

menahan gaya aksial.

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

Beban

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

2 Tiang 2D 376 0.06057 0.05988 0.05983

sumbu X 3D 396 0.05924 0.05907 0.05837

4D 406 0.05693 0.05733 0.05603

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

3 Tiang 2D 531 0.07483 0.07466 0.07368

sumbu X 3D 571 0.06887 0.06992 0.06725

4D 593 0.06486 0.06699 0.06379

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

4 Tiang 2D 622 0.09378 0.09165 0.08984

sumbu X 3D 701 0.09787 0.09728 0.09347

4D 744 0.09845 0.09808 0.09416

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

6 Tiang 2D 867 0.12544 0.12278 0.12025

sumbu X 3D 1006 0.12538 0.12486 0.11976

4D 1082 0.12366 0.12432 0.11938

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

8 Tiang 2D 1113 0.15322 0.14951 0.14715

sumbu X 3D 1312 0.14997 0.14991 0.14404

4D 1420 0.14713 0.14629 0.14222

Penurunan (m)Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Beban

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

2 Tiang 2D 376 0.06062 0.06079 0.06066

sumbu Y 3D 396 0.06091 0.05965 0.05922

4D 400 0.0602 0.05869 0.05726

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

3 Tiang 2D 531 0.09056 0.08956 0.08253

sumbu Y 3D 571 0.09896 0.09235 0.09038

4D 593 0.10529 0.09866 0.09665

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

4 Tiang 2D 622 0.09378 0.09165 0.08984

sumbu Y 3D 701 0.09787 0.09728 0.09347

4D 744 0.09845 0.09808 0.09416

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

6 Tiang 2D 867 0.15288 0.13938 0.13412

sumbu Y 3D 1003 0.16158 0.14903 0.14109

4D 1082 0.16505 0.15349 0.14383

Beban Penurunan (m) Penurunan (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

8 Tiang 2D 1113 0.21341 0.19039 0.18544

sumbu Y 3D 1312 0.22918 0.20524 0.19699

4D 1420 0.23461 0.21268 0.20206

Penurunan (m)

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Page 12: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

12

Tabel 5.10 Defleksi Tiang Pancang Kelompok

Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb,

Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X

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

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.

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.

Beban

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

2 Tiang 2D 31 0.01929 0.01899 0.02272

sumbu X 3D 39 0.02083 0.0196 0.02458

4D 62 0.02947 0.02607 0.03575

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

3 Tiang 2D 47 0.02324 0.02365 0.02934

sumbu X 3D 58 0.02437 0.02389 0.03115

4D 93 0.03553 0.03287 0.04698

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

4 Tiang 2D 78 0.03467 0.03766 0.04103

sumbu X 3D 156 0.06019 0.05714 0.07137

4D 311 0.12663 0.10503 0.1463

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

6 Tiang 2D 93 0.04581 0.04499 0.04711

sumbu X 3D 117 0.04428 0.04408 0.04856

4D 187 0.06132 0.05498 0.0702

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

8 Tiang 2D 124 0.05484 0.05436 0.05753

sumbu X 3D 156 0.05471 0.05186 0.05873

4D 249 0.07607 0.06291 0.08629

Defleksi (m)Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Beban

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

2 Tiang 2D 39 0.02862 0.02975 0.03512

sumbu Y 3D 50 0.03472 0.03114 0.0377

4D 100 0.0788 0.06078 0.07813

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

3 Tiang 2D 50 0.0278 0.03121 0.03064

sumbu Y 3D 80 0.04754 0.04438 0.05186

4D 130 0.09002 0.07525 0.09578

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

4 Tiang 2D 78 0.03467 0.03766 0.04103

sumbu Y 3D 156 0.06019 0.05714 0.07137

4D 311 0.12663 0.10503 0.1463

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

6 Tiang 2D 117 0.06202 0.05934 0.06633

sumbu Y 3D 130 0.06249 0.0591 0.06722

4D 200 0.08439 0.07332 0.09306

Beban Defleksi (m) Defleksi (m) Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Hardenning Soft Soil

8 Tiang 2D 157 0.08838 0.08151 0.09124

sumbu Y 3D 200 0.10006 0.08896 0.10523

4D 300 0.13497 0.11024 0.14488

Defleksi (m)

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Tipe Tiang

Page 13: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

13

5.4 INTERPRETASI HASIL

PERHITUNGAN

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

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%.

Tabel 5.14 Perbandingan Defleksi Antara Analisa

Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb

pada Sumbu X

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

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

Beban Penurunan (m)

kN Mohr Coulumb Angka Persen

2 Tiang 2D 376 0.06057 0.00435 0.44%

sumbu X 3D 376 0.05622 -0.00355 -0.36%

4D 376 0.05267

3 Tiang 2D 531 0.07483 0.01055 1.06%

sumbu X 3D 531 0.06428 0.00579 0.58%

4D 531 0.05849

4 Tiang 2D 622 0.09378 0.00589 0.59%

sumbu X 3D 622 0.08789 0.00417 0.42%

4D 622 0.08372

6 Tiang 2D 867 0.12544 0.01557 1.56%

sumbu X 3D 867 0.10987 0.0085 0.85%

4D 867 0.10137

8 Tiang 2D 1113 0.15322 0.02389 2.39%

sumbu X 3D 1113 0.12933 0.01167 1.17%

4D 1113 0.11766

Tipe TiangPerbedaan

Beban Defleksi (m)

kN Mohr Coulumb Angka Persen

2 Tiang 2D 31 0.01929 0.00187 0.19%

sumbu X 3D 31 0.01742 0.00124 0.12%

4D 31 0.01866

3 Tiang 2D 47 0.02324 0.00257 0.26%

sumbu X 3D 47 0.02067 0.00165 0.17%

4D 47 0.01902

4 Tiang 2D 78 0.03467 0.00294 0.29%

sumbu X 3D 78 0.03173 0.00203 0.20%

4D 78 0.02970

6 Tiang 2D 93 0.04581 0.00769 0.77%

sumbu X 3D 93 0.03812 0.0035 0.35%

4D 93 0.03462

8 Tiang 2D 124 0.05484 0.00788 0.79%

sumbu X 3D 124 0.04696 0.00513 0.51%

4D 124 0.04183

Tipe TiangPerbedaan

Page 14: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

14

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%.

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

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.

Page 15: Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16490-3107100107-paper... · menggunakan pondasi rakit (raft pile) dengan merubah desain

15

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J.E. Analisa dan Desain Pondasi Jilid 1

Edisi Ke-4. Peoria, Illionis. 1997

Das, Braja M. Mekanika Tanah Jilid 1. 1985

Plaxis 2D Foundation versi 8. Plaxis.bv. 2007

Wahyudi, Herman. Daya Dukung Pondasi

Dangkal. 1999

Wahyudi, Herman. Daya Dukung Pondasi Dalam.

1999

M. Wehnert, dkk. Numerical Analyses of Load

Tests on Bored Piles. Jerman

RIWAYAT HIDUP

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].