STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK...

TUGAS AKHIR

STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK

MENGGUNAKAN PLAXIS 2D PADA TANAH LUNAK

( VERY SOFT SOIL – SOFT SOIL )

Oleh :

WILDAN FIRDAUS

3107 100 107

Dosen Konsultasi :

MUSTA’IN ARIF, ST., MT.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Numerical Analyses of Load Tests on Bored Piles, 2004.M. Wehnert, dan P.A. Vermeer

mereka menggunakan perbandingan dengan memakaiinterface terhadap penurunan.

PENDAHULUAN

Perumusan Masalah

• Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap dayadukung aksial ?

• Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap dayadukung lateral ?

• Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap penurunantiang pancang ?

• Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap defleksitiang pancang ?

• Hasil perhitungan dengan model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil Soil ?

PENDAHULUAN

Batasan Masalah

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 lokasitanah 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.

PENDAHULUAN

METODOLOGI

Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir

METODOLOGI

A

Mulai

Studi Literatur :

-Pengumpulan referensi

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan data :

Data tanah sangat lunak

(very soft soil – soft soil).

Perancanaan Permodelan Pondasi untuk Beban

Aksial dan Lateral di tanah lunak (very soft soil)

Pemilhan tipe pondasi :

-Pondasi floating

Input Program :

-Memakai aplikasi Plaxis 2D Versi 8 dengan model

perhitungan yaitu Mohr Coulumb, Hardening dan

Soft Soil

METODOLOGI

Selesai

A

Pemodelan dengan memakai pondasi rakit (raft pile)

Pembuatan Tabel & Grafik

( perbandingan beban vs konfigurasi tiang pancang,

penurunan, defleksi )

Menganalisa hasil program Plaxis 2D

Data Sekunder :

1. Variasi beban Aksial dan Lateral

2. Kedalaman Pemancangan

3. Jumlah Tiang Pancang Dalam 1 Pile Cap

4. Jarak Antar Tiang Pancang

Menjalankan Program

Analisa Perilaku Tiang

Pancang dan Kesimpulan

METODOLOGI

Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (2 buah tiang pancang)





OUTPUT

• Perhitungan kurva sebagai berikut :

1. Tabel dan Grafik penurunan vs jarak antar tiang pancang denganvariasi beban aksial.

2. Tabel dan Grafik penurunan vs jarak antar tiang pancang denganvariasi beban lateral.

3. Tabel dan Grafik defleksi vs jarak antar tiang pancang denganvariasi beban aksial.

4. Tabel dan Grafik defleksi vs jarak antar tiang pancang denganvariasi beban lateral.

METODOLOGI

ANALISA DATA DAN

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG

DATA TIANG PANCANG

• 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

• My = 125 kNm

ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG

Data Tanah Lempung (N-SPT)


No Kedalaman Deskripsi N rata - rata γsat γd γ' γunsat e E υ Cu C' Ø Cc Cs

m kN/m3

kN/m3

kN/m3

kN/m3

kN/m2

kN/m2

kN/m2

0.03

0.02

0.02

0.02

1

2

3

4

5 12.567

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

7.94

14.188

Lempung Kelanauan

dan Kepasiran

Lempung (clay)

1

1 13.50

15.94

1.76

17,500

12,000

7.94

15.94

5

1

11.614 7.33

8.714

8.714

9.800

1

5.50

5.50

6.18

1086.915.33

12.567 100

13.50

66.67

1.15 17,500 17.94

15.50

0.2

7,500

1001.15 0.2

1.33 15,000 0.2

2.11 6.257,500 0.2

0.2

2.11 6.250.215.50

16.18 50

17.33

17.94

0.2020

30

66.67

4.17

4.17

33.33

57.94 0.22

0.20

0.35

0.29

0.35 0.03

0.03

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG AKSIAL


• Dipakai metode Meyerhoff

• QL = 22,05 KN



• Tabel Efisiensi Tiang Pancang Kelompok Sumbu X

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



• Tabel Daya Dukung Aksial Tiang Pancang Kelompok Sb X

P Tiang 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

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG LATERAL


• Tabel Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb X

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

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG LATERAL


• Tabel Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb Y 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

PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D


Gambar Geometri Tiang Pancang Pada Plaxis 2D untuk 2 tiang pada sumbu X

Gambar Geometri Tiang Pancang Pada Plaxis 2D untuk 2 tiang pada sumbu Y


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


Tabel Penurunan Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X


Gambar Penurunan Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X


Dari rekapitulasi hasil perhitungan diatas dapat diambil suatu kesimpulan:

1. Dari tabel ke-1 diatas dapat dilihat bahwa besarnya penurunan untuk 2Tiang dan 3 Tiang memiliki hasil yang sama untuk model material MohrCoulum dengan analisa manual, tetapi untuk 4 Tiang, 6 Tiang, dan 8 Tiangterjadi perbedaan besarnya penurunan yaitu sekitar 1-5%.

2. Pada tabel ke-2 dapat dilihat bahwa bertambahnya jarak antar tiangpancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya.

3. Hasil keseluruhan dengan menggunakan model material Mohr Coulumb,Hardening, Soft Soil pada umumnya hampir sama, dimana penurunanyang didapat dari model Soft Soil lebih kecil dari model Hardening, danmodel Hardening lebih kecil dari model Mohr Coulumb.


Tabel 16 Perbandingan Defleksi Antara Analisa Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb pada Sumbu Y


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


Gambar Defleksi Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X


Dari tabel diatas dapat diambil suatu kesimpulan:

1. Dari tabel ke-1 diatas dapat dilihat bahwa besarnya defleksi antara modelmaterial Mohr Coulumb dengan analisa Manual untuk 2Tiang, 3Tiang,4Tiang, 6Tiang, dan 8Tiang terjadi perbedaan besarnya defleksi mencapai18,5%.

2. Dari tabel ke-2 diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antartiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahangaya lateral.

3. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa hasil dari ketiga model materialdiatas besarnya hasil penurunan akibat beban aksial memiliki hasil yangsama. Besarnya defleksi untuk model material Mohr Coulumb lebih besardari model material Soft Soil, dan besarnya defleksi untuk model materialHardening lebih besar dari model material Mohr Coulumb.

KESIMPULAN

KESIMPULAN

1. Terjadi penambahan kemampuan tiang pancang dalam menahan bebanaksial dan lateral.

2. Untuk beban yang sama, perubahan jarak antar tiang dapat mengurangipenurunan dan defleksi tiang pancang.

3. Dari ketiga cara diatas yaitu Mohr Coulumb. Hardening, Soft Soil memilikihasil analisa dengan perbedaan berkisar 0-1%.

Berdasarkan analisa hasil perhitungan Plaxis 2D, dapat diambil suatu kesimpulan, dengan adanya perubahan jarak antar tiang pancang kelompok :

• Perbedaan hasil perhitungan antara ketiga model tersebut terjadi karena dasar lahirnyamasing – masing teori didsarkan pada perbedaan asumsi dan pendekatan, analitik dannumerical pendekatannya berbeda.

• Kesimpulannya semua parameter serta prosedur analisa perhitungan jika sudah benar dansesuai 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, misalnyareklamasi. Untuk analisa pondasi tiang, model yang sering dipakai adalah Mohr-Coulombdan Hardening soil.

• Problemnya ahli di Indonesia selalu berpikir bahwa setiap rumus dan teori MenghitungTiang Pancang harus sama karena sedikit yg berlatar belakang ahli tiang pancang darilaboratorium, umumnya belajar dari buku dan pengalaman dilapangan. (FabianJ.Meloppo, 2011).

TERIMA KASIH

STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK...

Documents

Transcript of STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK...