Download - EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

Transcript
Page 1: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

TUGAS AKHIR (RC141501)

EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE DIAMETER 400 MM DIBAWAH PENGARUH BEBAN LENTUR MURNI DAN AKSIAL DENGAN BANTUAN PROGRAM FINITE ELEMENT

DIMAS DWI PUTRA

NRP. 3112 106 004

Dosen Pembimbing :

BUDI SUSWANTO, ST. MT. PhD

Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA

CANDRA IRAWAN, ST. MT.

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2015

Page 2: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

TUGAS AKHIR (RC141501)

EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE DIAMETER 400 MM DIBAWAH PENGARUH BEBAN LENTUR MURNI DAN AKSIAL DENGAN BANTUAN PROGRAM FINITE ELEMENT

DIMAS DWI PUTRA

NRP. 3112 106 004

Dosen Pembimbing :

BUDI SUSWANTO, ST. MT. PhD

Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA

CANDRA IRAWAN, ST. MT.

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2015

Page 3: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

FINAL PROJECT (RC141501)

STRENGTH EVALUATION OF SPUN PILE DIAMETER 400 MM SUBJECTED TO PURE BENDING MOMENT AND AXIAL LOADS USING FINITE ELEMENT PROGRAM

DIMAS DWI PUTRA

NRP. 3112 106 004

Supervisor :

BUDI SUSWANTO, ST. MT. PhD

Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA

CANDRA IRAWAN, ST. MT.

DEPARTMENT CIVIL ENGINEERING

Faculty of Civil Engineering And Planning

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2014

Page 4: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

FINAL PROJECT (RC141501)

STRENGTH EVALUATION OF SPUN PILE DIAMETER 400 MM SUBJECTED TO PURE BENDING MOMENT AND AXIAL LOADS USING FINITE ELEMENT PROGRAM

DIMAS DWI PUTRA

NRP. 3112 106 004

Supervisor :

BUDI SUSWANTO, ST. MT. PhD

Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA

CANDRA IRAWAN, ST. MT.

DEPARTMENT CIVIL ENGINEERING

Faculty of Civil Engineering And Planning

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2015

Page 5: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran
Page 6: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah SWT, akhirnya penulis

bisa menyelesaikan naskah Tugas Ahir yang berjudul “Evaluasi

Kekuatan Tiang Pancang Jenis Spun Pile Diameter 400mm

Dibawah Pengaruh Beban Lentur Murni Dan Aksial Dengan

Bantuan Program Finite Element” sebagai salah satu syarat

menyelesaikan program Sarjana Institut Teknologi Sepuluh

Nopember.

Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir

ini dikarenakan adanya bantuan dan dukungan dari berbagai

pihak, baik dukungan moril maupun materil, karena itu penulis

ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Allah SWT

2. Orang Tua dan seluruh keluarga tercinta yang telah

memberikan dukungan moral maupun materi dalam

penyusunan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Budi Suswanto, ST. MT. PhD., Bapak Prof. Dr. Ir. I

Gusti Putu Raka, DEA., dan Bapak Candra Irawan, ST. MT.

selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan

dalam penyusunan naskah Tugas Akhir.

4. Bapak Budi Suswanto, ST. MT. PhD. selaku Ketua Jurusan

Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut

Teknologi Sepuluh Nopember.

Page 7: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

viii

5. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember.

6. Seluruh staf administrasi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember.

7. Sahabat-sahabat serta rekan-rekan yang tidak bias disebutkan

satu persatu.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari

bahwa masih terdapat banyak kekurangan, karena itu penulis

sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi

kesempurnaan Tugas Akhir ini, sehingga dapat menambah

pengetahuan baru dan bermanfaat bagi yang membaca.

Surabaya, 21 Januari 2015

Penulis

Page 8: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

iii

EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS

SPUN PILE DIAMETER 400MM DIBAWAH

PENGARUH BEBAN LENTUR MURNI DAN AKSIAL

DENGAN BANTUAN PROGRAM FINITE ELEMENT

Nama : Dimas Dwi Putra

NRP : 3112106004

Dosen Pembimbing : Budi Suswanto, ST, MT, Ph.D

Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka

Candra Irawan, ST, MT

Abstrak

Produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran saat ini di desain secara umum sebagai fondasi dalam dimana kekuatan tekan aksial yang menjadi dominan pada produk ini. Dalam praktek di lapangan, tiang pancang spun pile sebagai komponen dalam sebuah struktur dapat menerima beban lateral berupa beban gempa yang menimbulkan gaya dalam berupa momen lentur. Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran rasio dan dimensinya di bawah persyaratan SNI 2847:2013. Sebagai contoh salah satu produk tiang pancang spun pile diameter 400 mm memiliki diameter 7 mm untuk tulangan longitudinal dengan rasio 0,005Ag dan 3,2 mm untuk diameter tulangan spiral dengan rasio volume tulangan sebesar 0,002. SNI 2847:2013 pasal 10.9.1 mensyaratkan nilai rasio untuk tulangan longitudinal tidak kurang dari 0,01Ag dan tulangan spiral rasionya (ρs) tidak kurang dari [0,45.(Ag/Ach-1).(f’c/fyt)] atau sama dengan 0,036.

Berdasarkan hasil analisa Metode perhitungan memiliki nilai beban ultimate mendekati hasil ekesperimental dengan selisih sebesar 0.529%. Metode dengan program Xtract® menghasilkan nilai beban ultimate dengan selisih sebesar 1.999%. Metode dengan program finite element menghasilkan nilai beban ultimate

Page 9: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

iv

dengan selisih sebesar 6.148%. Dengan perbedaan nilai yang cukup besar pada metode program finite element perlu adanya kajian mengenai asumsi yang digunakan pada permodelan. Nilai daktilitas lendutan berdasarkan hasil eksperimental didapat sebesar 2,3 dan nilai daktilitas kurvatur berdasarkan perhitungan sebesar 6. Nilai ini berada dibawah batas ketentuan untuk daktilitas lendutan yaitu lebih dari sama dengan 3 (Raka, 2013) dan masuk dalam kategori resiko seismik rendah (Hawkins dan Ghosh,2000). Dari hasil analisa tersebut dapat dibuktikan bahwa walaupun penulangan tiang pancang jenis spun pile dibawah persyaratan SNI 2847-2013 dan SNI 1726-2012 tiang pancang dapat memberikan respon yang daktail ketika diberi beban lentur murni. Walaupun nilai daktilitas berada dibawah ketentuan bukan berarti tiang tidak layak digunakan. Untuk menentukan tiang layak atau tudak, kajian lanjut mengenai kinerja tiang sebagai kesatuan suatu struktur perlu dilakukan.

Kata kunci : Tiang pancang, spun-pile, daktilitas, lentur, ABAQUS.

Page 10: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

v

STRENGTH EVALUATION OF SPUN PILE

DIAMETER 400 MM SUBJECTED TO PURE

BENDING MOMENT AND AXIAL LOADS USING

FINITE ELEMENT PROGRAM Name : Dimas Dwi Putra

Reg. Number : 3112106004

Supervisor : Budi Suswanto, ST, MT, Ph.D

Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka

Candra Irawan, ST, MT

Abstract

Spun piles product that are in the market today are generally designed as a foundation in which the axial compressive force that became dominant on this product. In practice, the spun pile as components in a structure can receive lateral loads such as earthquake loads that generate force in the form of bending moment. Ratio of reinforcement spun pile products on the market is under the requirements of SNI 2847: 2013. For example one of the products spun pile pile has a diameter of 400 mm diameter 7 mm for the longitudinal reinforcement ratio 0,005Ag and 3.2 mm in diameter with a spiral reinforcement reinforcement volume ratio of 0.002. SNI 2847: 2013 clause 10.9.1 requires values for longitudinal reinforcement ratio of not less than 0,01Ag and spiral reinforcement ratio (ρs) is not less than [0.45. (Ag / Ach-1). (F'c / fyt) ] or equal to 0.036.

Based on the analysis method of calculation the ultimate load values close to the results experimental by a margin of 0529%. Method with Xtract® program produces the ultimate load value by a margin of 1.999%. Method with finite element program produces the ultimate load value by a margin of 6.148%. With a large enough value differences in the method of finite element program is necessary to study for the assumptions used in the modeling. Deflection ductility values based on the experimental

Page 11: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

vi

results obtained at 2.3 and curvature ductility values based on the calculation of 6. This value is below the specified limits for deflection ductility that is more than equal to 3 (Raka, 2013) and low category of seismic risk (Hwakins and Ghosh, 2000). From this analysis it can be proved that although reinforcement of pile types of spun pile under the requirements of SNI 2847-2013 and SNI 1726-2012 piles can provide ductile response when given a pure bending load. Although the value of ductility under the provisions does not mean that the pole is not fit for use. To determine the feasible of pile, further studies on the performance of the pile as a structure is necessary.

Keywords: Pile, spun-pile, ductility, bending, finite element.

Page 12: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul ........................................................................... i Abstrak ...................................................................................... iii Kata Pengantar .......................................................................... vii Daftar Isi .................................................................................... ix Daftar Gambar ........................................................................... xi Daftar Tabel ............................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................. 1 1.2 Perumusan Masalah ......................................... 2 1.3 Tujuan Penulisan ............................................. 3 1.4 Batasan Masalah .............................................. 4 1.5 Manfaat Penelitian ........................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum .............................................................. 5 2.2 Tiang Pancang Terkena Beban Lateral ............ 5 2.3 Distribusi Regangan Spun Pile ........................ 7 2.4 Model Pembebanan Lentur Murni ................... 9 2.5 Permodelan Finite Element.............................. 9 2.6 Kurva Tegangan-Regangan Beton ................... 13 2.7 Daktilitas Komponen Struktur ......................... 15 2.8 Penelitian Terdahulu ........................................ 16

BAB III METODOLOGI 3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir ............. 25 3.2 Studi Literatur .................................................. 26 3.3 Input Data ........................................................ 26 3.4 Ketentuan SNI 2847:2013 ............................... 32 3.5 Kehilangan Gaya Prategang ............................ 32 3.6 Luas Daerah Tekan .......................................... 33

Page 13: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

x

3.7 Permodelan Lentur Murni Statis ...................... 39 3.8 Diagram Interaksi ............................................ 74 3.9 Analisa Hasil .................................................... 76

BAB IV PERMODELAN LENTUR MURNI STATIS 4.1 Perhitungan Momen Lentur ............................. 79 4.2 Geometri Penampang ....................................... 80 4.3 Tegangan Saat Peralihan .................................. 82 4.4 Analisa Perhitungan ......................................... 83 4.5 Permodelan Program Xtract® .......................... 93 4.6 Permodelan Program Finite Element ............... 94 4.7 Eksperimental ................................................ 106 4.8 Analisa Hasil .................................................. 111

BAB V DIAGRAM INTERAKSI PENAMPANG 5.1 Data Investigasi.............................................. 117 5.2 Perhitungan Diagram Interaksi ...................... 118 5.3 Permodelan Program Xtract® ........................ 127 5.4 Diagram Interaksi .......................................... 128

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan .................................................... 129 7.2 Saran .............................................................. 131

DAFTAR PUSTAKA .............................................................. 133

LAMPIRAN

Page 14: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Peneltian Terdahulu ......................................... 19 Tabel 3. 1 Nilai Rasio Tulangan Spiral Terhadap

Persyaratan....................................................... 31 Tabel 3. 2 Density Material Spun Pile .............................. 54 Tabel 3. 3 Plasticity Material Beton (Kmiecik, 2011) ...... 56 Tabel 3. 4 Tegangan-regangan beton spun pile ................ 58 Tabel 3. 5 Tegangan-regangan tarik beton spun pile ........ 61 Tabel 3. 6 Tegangan inelastik PC Bar. ............................. 62 Tabel 3. 7 Tegangan inelastik spiral. ................................ 63 Tabel 3. 8 Displacement setiap Step ................................. 69 Tabel 4. 1 Jarak Serat Terluar ke Tulangan ...................... 81 Tabel 4. 2 Gaya Tiap Baris Tulangan ............................... 88 Tabel 4. 3 Gaya Tiap Baris Tulangan ............................... 91 Tabel 4. 4 Hasil Analisa Perhitungan Lentur Spun Pile ... 93 Tabel 4. 5 Hasil Analisa Lentur Spun Pile Pada Program

Xtract ............................................................... 94 Tabel 4. 6 Hasil Permodelan Program Finite Element ... 106 Tabel 4. 7 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400

mm Panjang 6 m Tipe A ................................ 106 Tabel 4. 8 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400

mm Panjang 11 m Tipe A .............................. 107 Tabel 4. 9 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400

mm Panjang 12 m Tipe A Pada Joint ............ 108 Tabel 4. 10 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400

mm Panjang 6 m Tipe B ................................ 109 Tabel 4. 11 Hasil perhitungan terhadap eksperimental ..... 112 Tabel 4. 12 Hasil perhitungan terhadap eksperimental ..... 112 Tabel 4. 13 Hasil perhitungan terhadap eksperimental ..... 112 Tabel 4. 14 Hasil perhitungan terhadap Xtract® .............. 114

Page 15: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xvi

Tabel 5.1 Perhitungan Gaya PC Bar (c = 367mm) ........ 122 Tabel 5.2 Koordinat Diagram Interaksi ......................... 126 Tabel 5.3 Koordinat Diagram Intraksi Hasil Program

Xtract® .......................................................... 127 Tabel 5.4 Pn dan Mn Diagram Interaksi ........................ 128

Page 16: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Momen tiang pancang akibat gaya akisal dan lateral (Budek dan Benzoni, 2009) .................. 6

Gambar 2.2 Disrtibusi regangan dan tegangan penampang silinder berongga (Tavio dan Kusuma, 2010) . 7

Gambar 2.3 Bentuk pengujian eksperimental (Akiyama dkk., 2012) ................................................................ 8

Gambar 2.4 Pola keretakan karena lentur (Akiyama dkk., 2012) ................................................................ 8

Gambar 2.5 Susunan penulangan (Greenwood, 2008) ........ 10 Gambar 2.6 Assembly spun pile (Greenwood, 2008) ......... 10 Gambar 2.7 Perubahan tegangan tarik normal dan retak

dengan bertambahnya beban (Conte dkk. 2013) ......................................................................... 11

Gambar 2.8 Bagian tegangan tarik dan tekan pada penampang tiang pancang untuk level beban yang berebeda (Conte dkk. 2013) ............................................ 12

Gambar 2.9 Meshing kolom CFDST pada permodelan finite element (Pagoulatou dkk., 2014) ..................... 12

Gambar 2.10 Visualisasi tegangan pada model outer dan inner tube CDFST (Pagoulatou dkk., 2014) ............. 13

Gambar 2.11 Kurva tegangan-regangan beton. (FHWA, 2006) ......................................................................... 15

Gambar 3.1 Bagan alir penyelesaian tugas akhir ................ 25 Gambar 3.2 Dimensi tiang pancang .................................... 26 Gambar 3. 3 Model kondisi 1 (Tavio dan Kusuma, 2010) ... 34 Gambar 3. 4 Model kondisi 2 (Tavio dan Kusuma, 2010) ... 35 Gambar 3. 5 Model kondisi 3 (Tavio dan Kusuma, 2010) ... 36 Gambar 3. 6 Model kondisi 4 (Tavio dan Kusuma, 2010) ... 37 Gambar 3. 7 Model Kondisi 5 (Tavio dan Kusuma, 2010) .. 38 Gambar 3. 8 Permodelan tiang pancang spun pile dengan

pembebanan lentur murni ................................ 39 Gambar 3.9 Distribusi tegangan dan regangan pada balok: (a)

Penampang balok; (b) Tegangan balok; (c) Stress

Page 17: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xii

blok aktual; (d) Asumsi stress block ekivalen. (Nawy, 2009) ................................................... 40

Gambar 3.10 Bidang momen. ................................................ 42 Gambar 3.11 Lendutan tengan bentang. ................................ 43 Gambar 3.12 Project information pada program Xtract. ....... 45 Gambar 3.13 Section information pada program Xtract. ....... 46 Gambar 3.14 Input data material pada permodelan ............... 46 Gambar 3.15 Section builder tools ........................................ 47 Gambar 3.16 Input koordinat geometri penampang .............. 47 Gambar 3.17 Discretize ......................................................... 47 Gambar 3.18 Penampang lingkaran diameter 400mm. .......... 48 Gambar 3.19 Delete pada discretize. ..................................... 48 Gambar 3.20 Penampang beton spun pile diameter 400mm. 49 Gambar 3.21 Rebar characteristics menu .............................. 49 Gambar 3.22 Penampang beton bertulang spun pile diameter

400mm. ............................................................ 50 Gambar 3.23 Force moment interaction menu ...................... 50 Gambar 3.24 Tampilan muka program finite element ........... 51 Gambar 3.25 Part beton. ........................................................ 52 Gambar 3.26 Part tulangan prategang. .................................. 53 Gambar 3.27 Part tulangan spiral. ......................................... 53 Gambar 3.28 Part tumpuan spun-pile. ................................... 53 Gambar 3.29 Properti material elastik spun pile dalam

Abaqus® .......................................................... 55 Gambar 3.30 Properti material plasticity spun pile dalam

Abaqus® .......................................................... 57 Gambar 3.31 Diagram tegangan-regangan beton f’c52. ........ 59 Gambar 3.32 Compresive behaviour beton f’c52 .................. 59 Gambar 3.33 Tegangan-regangan beton akibat beban tarik

(Vecchio, 1989) ............................................... 60 Gambar 3.34 Tegangan-regangan tarik beton spun pile ........ 61 Gambar 3.35 Tensile behaviour beton f’c52. ........................ 62 Gambar 3.36 Properti plastik material tulangan .................... 63 Gambar 3.37 Section Manager. ............................................. 64 Gambar 3.38 Layout penulangan. .......................................... 65

Page 18: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xiii

Gambar 3.39 Pile assembly. .................................................. 65 Gambar 3.40 Step manager. .................................................. 66 Gambar 3.41 Embedded region ............................................. 66 Gambar 3.42 Host region ...................................................... 66 Gambar 3.43 Hard contact interaction a)Master surface dan

b)Slave surface. ............................................... 67 Gambar 3.44 Create set. ........................................................ 68 Gambar 3.45 Element untuk Set-1. ....................................... 68 Gambar 3.46 Boundary conditons. ........................................ 69 Gambar 3.47 Mesh permodelan tulangan. ............................. 70 Gambar 3.48 Mesh permodelan beton dan tumpuan. ............ 70 Gambar 3.49 Job manager. .................................................... 71 Gambar 3.50 Create job. ........................................................ 71 Gambar 3.51 Daftar job. ........................................................ 72 Gambar 3.52 Create Job untuk input file. .............................. 72 Gambar 3.53 Job input file pada job manager. ...................... 73 Gambar 3.54 Posisi dial gauge pada pengujian ..................... 74 Gambar 3.55 Distribusi tegangan sesuai dengan titik pada

diagram interaksi (Wight, J.K dan MacGregor J.G., 2012) ....................................................... 74

Gambar 3.56 Grafik gaya dan displacement ........................ 77 Gambar 4.1 Penampang spun pile ....................................... 79 Gambar 4.2 Diagram tegangan pratekan saat peralihan ...... 83 Gambar 4.3 Diagram tegangan pratekan saat crack ............ 84 Gambar 4.4 Statika simple beam. ........................................ 85 Gambar 4.5 Diagram regangan dan gaya saat leleh. ........... 86 Gambar 4.6 Diagram regangan dan gaya saat ultimate. ...... 90 Gambar 4.7 Model keruntuhan penampang spun pile. ........ 93 Gambar 4.8 Monitor job status completed. ......................... 94 Gambar 4.9 Step-1, Prestressed release. .............................. 95 Gambar 4.10 Kontur tegangan step-1. ................................... 95 Gambar 4.11 Step-2, Displacement 1mm. ............................. 96 Gambar 4.12 Kontur tegangan step-2. ................................... 96 Gambar 4.13 Step-3, Displacement 2mm. ............................. 97 Gambar 4.14 Kontur tegangan step-3. ................................... 97

Page 19: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

xiv

Gambar 4.15 Step-4, Displacement 3mm. ............................. 98 Gambar 4.16 Kontur tegangan step-4. ................................... 98 Gambar 4.17 Step-5, Displacement 4mm. ............................. 99 Gambar 4.18 Kontur tegangan step-5. ................................... 99 Gambar 4.19 Step-6, Displacement 5mm. ........................... 100 Gambar 4.20 Kontur tegangan step-6. ................................. 100 Gambar 4.21 Step-7, Displacement 6mm. ........................... 101 Gambar 4.22 Kontur tegangan step-7. ................................. 101 Gambar 4.23 Step-8, Displacement 7mm. ........................... 102 Gambar 4.24 Kontur tegangan step-8. ................................. 102 Gambar 4.25 Step-9, Displacement 8mm. ........................... 103 Gambar 4.26 Kontur tegangan step-9. ................................. 103 Gambar 4.27 Step-10, Displacement 9mm. ......................... 104 Gambar 4.28 Kontur tegangan step-10. ............................... 104 Gambar 4.29 Step-11, Displacement 9.9mm. ...................... 105 Gambar 4.30 Kontur tegangan step-11. ............................... 105 Gambar 4.31 Grafik momen vs defleksi. ............................. 111 Gambar 4.32 Grafik Momen vs Kurvatur. ........................... 114 Gambar 5.1 Penampang spun pile yang di evaluasi .......... 117 Gambar 5.2 Diagram tegangan saat beban eksentris ......... 119 Gambar 5.3 Diagram interaksi penampang spun pile. ....... 128

Page 20: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran saat ini di desain secara umum sebagai fondasi dalam dimana kekuatan tekan aksial yang menjadi dominan pada produk ini. Dalam praktek di lapangan, tiang pancang spun pile sebagai komponen dalam sebuah struktur dapat menerima beban lateral berupa beban gempa yang menimbulkan gaya dalam berupa momen lentur. Selama gaya gempa menyerang, tiang pancang spun pile akan akan menerima gaya lateral yang besar sebagai tambahan terhadap beban gravitasi dari struktur diatasnya. Gaya gempa yang menimbulkan beban lateral menghasilkan momen yang besar pada badan tiang pancang. Kondisi-kondisi seperti diterangkan di atas dapat menyebabkan kerusakan tiang pancang spun pile akibat beban lentur.

Selain masalah tentang momen lentur, penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran rasio dan dimensinya di bawah persyaratan SNI 2847:2013. Sebagai contoh salah satu produk tiang pancang spun pile diameter 400 mm memiliki diameter 7 mm untuk tulangan longitudinal dengan rasio 0,005Ag dan 3,2 mm untuk diameter tulangan spiral dengan rasio volume tulangan sebesar 0,002. SNI 03-2847-2013 pasal 10.9.1 mensyaratkan nilai rasio untuk tulangan longitudinal tidak kurang dari 0,01Ag dan tulangan spiral rasionya (ρs) tidak kurang dari [0,45.(Ag/Ach-1).(f’c/fyt)] atau sama dengan 0,036.

Kekuatan sebuah komponen struktur dalam perencanaannya didesain sesuai gaya yang diterima. Tavio dan Kusuma (2010) menyatakan dalam perencanaan tiang pancang beton bertulang, diagram aksial-lentur (P-M) sangat diperlukan. Dari diagram tersebut dapat diperoleh kapasitas penampang terhadap beban aksial dan momen berdasarkan hasil analisa penampang berdasarkan distribusi regangan akibat beban aksial dan momen.

Page 21: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

2

Menurut Budek dan Benzoni (2009) idealnya fondasi dapat didesain untuk tetap elastis di bawah pengaruh beban gempa karena perbaikan kerusakan tiang pancang setelah gempa sulit dilakukan namun, hal ini tidak biasa dilakukan untuk mendesain tiang-kolom. Kemampuan material berdeformasi inelastik tanpa mengalami kerusakan atau daktilitas dari komponen struktur menjadi bahan pertimbangan dalam desain.

Berdasarkan permasalahan yang diterangkan sebelumnya, perlu dilakukan evaluasi terhadap kinerja tiang pancang spun pile di bawah pengaruh beban lateral. Pada penulisan tugas akhir ini tiang pancang spun pile diameter 400mm dengan penulangan longitudinal 10-Ø7 mm dan tulangan spiral Ø3,2mm-50 akan dianalisa secara numerik dengan bantuan program struktur komersial. Model tiang pancang spun pile dengan perletakan simply supported akan diberi 2 beban titik pada tengah bagian dengan tujuan mendapatkan gaya dalam lentur murni pada tengah bentang. Tiang pancang spun pile yang akan diteliti kekuatannya sesuai dengan peraturan SNI 2847:2013 dengan tujuan mengetahui kinerja tiang pancang spun pile.

1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan utama :

Bagaimana kinerja tiang pancang spun pile diameter 400mm dengan konfigurasi penulangan 10-Ø7 mm untuk longitudinal dan Ø3,2mm-50 untuk spiral dibawah pengaruh beban lentur murni berdasarkan SNI 2847:2013?

Detil permasalahan :

1. Bagaimana memodelkan tiang pancang spun pile diameter400 mm dengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7mm dan tulangan spiral Ø3,2mm-50 menggunakanprogram bantu komersial analisa struktur?

2. Bagaimana kekuatan tiang pancang spun pile diameter400mm dengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7

Page 22: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

3

mm dan tulangan spiral Ø3,2mm-50 berdasarkan SNI 2847:2013?

3. Bagaimana nilai daktilitas tiang pancang spun pile diameter400 mm dengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7mm dan tulangan spiral Ø3,2mm-50 terhadap beban lentur?

Demikian yang menjadi pertanyaan bagi penulis dalampenulisan tugas akhir ini.

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan utama :

Mengetahui kinerja tiang pancang spun pile diameter 400mm dengan konfigurasi penulangan 10-Ø7 mm untuk longitudinal dan Ø3,2 mm-50 untuk spiral yang terkena beban lentur murni berdasarkan SNI 2847:2012.

Detil tujuan :

1. Memodelkan tiang pancang spun pile diameter 400mmdengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7 mm dantulangan spiral Ø3,2 mm-50 menggunakan program bantukomersial analisa struktur.

2. Menghitung kekuatan tiang pancang spun pile diameter400mm dengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7mm dan tulangan spiral Ø3,2 mm-50 berdasarkan SNI 03-2847-2013.

3. Mendapatkan nilai daktilitas tiang pancang spun pilediameter 400 mm dengan konfigurasi penulanganlongitudinal 10-Ø7 mm dan tulangan spiral Ø3,2 mm-50terhadap beban lentur.

Page 23: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

4

1.4 Batasan Masalah

Mengingat penulisan tugas akhir ini adalah meneliti tentang kinerja tiang spun-pile tersebut dengan permodelan menggunakan bantuan program elemen hingga maka terdapat beberapa batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini yaitu :

1. Tidak memperhitungkan reaksi dari struktur diatasnya.2. Tidak memperhitungkan daya dukung tanah.3. Permodelan tidak memperhitungkan pengaruh pengekangan

tanah.4. Tidak melakukan perhitungan desain tiang pancang5. Data pengujian eksperimental tiang pancang diperoleh dari

laboratorium struktur Jurusan Teknik Sipil ITS.

1.5 Manfaat Tugas Akhir

Dari studi permodelan tiang pancang spun pile diameter 400 mm dengan konfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7 mm dan tulangan spiral Ø3,2 mm-50mm dapat diketahui permodelan yang menghasilkan nilai mendekati kondisi aslinya. Bagi para mahasiswa dapat sebagai referensi tentang studi berkaitan dengan studi tiang pancang yang terkena beban lentur.

Page 24: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

5

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Umum

Tiang pancang adalah elemen struktur yang terbuat dari kombinasi beberapa material yang dipasang di bawah tanah untuk menahan beban. Tiang pancang dipasang dengan cara di pukul, di tekan, di getar, di bor, atau kombinasi dari cara tersebut. Tiang pancang spun pile terbuat dari beton pratekan yaitu kombinasi beton berkekuatan tinggi dengan baja mutu tinggi. Beton berkekuatan tinggi diberi tekanan dengan cara menarik baja dan menahannya ke beton. Kombinasi aktif ini menghasilkan perilaku yang lebih baik dari kedua bahan tersebut. Baja adalah bahan yang liat dan kuat terhadap gaya tarik sedangkan beton bahan yang getas tidak tahan terhadap gaya tarik. Gaya prategang yang diberikan pada penampang beton akan merubah beton menjadi material yang elastis karena tidak ada gaya tarik pada penampang beton yang menyebabkan keretakan beton.

2.2 Tiang Pancang Terkena Beban Lateral

Menurut Budek dan Benzoni (2009) pada umumnya tiang pancang beton dimaksudkan sebagai elemen struktur berperilaku elastis ketika terkena beban gempa tanpa terkecuali single-pile column yang didesain untuk menahan kemunculan sendi plastis dibawah pengaruh beban gempa. Hal ini tidak umum dilakukan dalam desain pile-column karena kemunculan sendi plastis plastis pada tiang pancang sulit untuk dihindari. Seperti pada gambar dibawah menunjukan bahwa sendi plastis terjadi pada dua titik yaitu di sambungan tiang dengan pile-cap dan pada titik balik momen maksimum.

Page 25: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

6

Gambar 2. 1 Momen tiang pancang akibat gaya akisal dan lateral (Budek dan Benzoni, 2009)

Mereka melakukan penelitian untuk mendapatkan nilai daktilitas dari tiang pancang beton pratekan pracetak. Tiang pancang yang dimodelkan dengan rasio penulangan transversal 1% dimana kurang dari 1/3 yang disyaratkan pada ACI 318. Hasil studi menandakan bahwa tingkat sederhana dari tulangan transversal akan memberikan respons yang daktail.

Menurut Zhang dan Hutchinson (2012) gempa bumi menuntut permintaan bahwa tiang pancang mampu berada pada kondisi plastis selama gempa kuat berlangsung. Kuat tarik yang rendah pada beton digabungkan dengan lenturan yang besar pada bawah tanah menghasilkan perilaku inelastis pada tiang pancang. Hal ini sangat penting karena tiang pancang berada dibawah tanah sehingga sangat sulit untuk meninjau sehingga karakteristik dari lokasi perlu diperhitungkan pada desain.

Page 26: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

7

2.3 Distribusi Regangan Spun Pile

Distribusi regangan untuk beton pratekan berbeda dengan beton bertulang biasa. Pada beton prategang terdapat regangan awal akibat gaya pratekan yang diterapkan pada penampang sebesar 0 . Pada distribusi tegangan dan regangan yang ditunjukan pada gambar 2.3, gaya tendon prategang pada bagian tarik ( TT ) dan tekan ( CT ) dari pusat plastis akan dikurang gaya yang hilang karena gaya prategang.

Gambar 2. 2 Disrtibusi regangan dan tegangan penampang silinder berongga (Tavio dan Kusuma, 2010)

2.4 Model Pembebanan Lentur Murni

Akiyama dkk (2012), melakukan pengujian lentur precast beton tiang pancang pratekan dengan tulangan unbonded yang disusun di tengah penampang. Hasil dari tes lentur menunjukan bahwa usulan modifikasi ini memiliki kapasitas lentur yang tinggi dari pada tiang pancang pratekan konvensional. Sebagai tambahan, pendekatan analisa diperkenalkan dan dapat digunakan untuk mendapatkan hubungan antara momen lentur dan lengkungan dari tiang pancang yang dimodifikasi. Bahkan jembatan beton pada lapisan tanah yang dapat mengalami liquifaction seperti tanah lunak dapat menggunakan modifikasi tiang pancang ini.

Page 27: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

8

Gambar 2. 3 Bentuk pengujian eksperimental (Akiyama dkk., 2012)

Cara pengujian kuat lentur pada pengujian ini adalah dites dengan beban monotonic yang meningkat bertahap sampai terjadi kegagalan dengan menggunakan tiga titik pembebanan pada tengah bentang. Hal ini dilakukan agar tidak terdapat pengaruh geser pada pengujian seperti dapat dilihat pada gambar 2.10 yaitu keretakan akibat lentur murni. Hasil pengujian dibandingkan dengan hasil analisa numerik sebagai validasi kebeneran penelitian.

Gambar 2. 4 Pola keretakan karena lentur (Akiyama dkk., 2012)

Page 28: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

9

2.5 Permodelan Finite Element

Permodelan elemen hingga adalah salah satu metode numerik untuk menyelesaikan permasalahan rekayasa dengan cara membagi-bagi (diskritisasi) benda yang akan dianalisis ke dalam bentuk elemen-elemen yang berhingga yang saling berkaitan satu sama lain. Dalam analisa elemen hingga biasanya terdiri dari tiga langkah utama yaitu:

1. Preprocessing

Pada tahap ini pengguna akan membuat sebuah bagianmodel yang akan dianalisa dimana geometri dibagi menjadibeberapa subregional diskrit, atau “elemen”, terhubung padatitik-titik diskrit yang disebut “nodal”. Beberapa nodal iniakan memiliki perpindahan tetap dan yang lain akanditentukan oleh beban.

2. Analysis

Dataset yang disiapkan oleh preprocessor digunakansebagai masukan untuk kode elemen hingga sendiri, yangmembentuk dan memecahkan sistem persamaan aljabarlinear atau non linear

iji fuK . (2-1)

Dimana u dan f adalah perpindahan dan gaya eksternal yang diberikan pada titik nodal. Pembentukan matriks K tergantung pada jenis permasalahan.

3. Postprocessing

Pada tahap ini hasil akhir analisa oleh modul penganalisisditampilkan dengan data displacements dan tegangan padaposisi bagian yang terdiskritisasi pada model geometri. Post-processor menampilkan grafis dengan kontur warna yang

Page 29: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

10

menggambarkan tingkatan tegangan yang terjadi pada model geometri.

Dengan demikian metode elemen hingga merupakan solusi yang digunakan untuk memperoleh penyelesaian bagi sistem dengan geometri, beban, dan material yang kompleks.

Greenwood (2008) pada penelitiannya melakukan permodelan tiang spun pile dengan bantuan program elemen hingga. Permodelan dibuat untuk mengetahui mekanisme dan mengukur terjadinya kegagalan, serta menganalisa statik tiga dimensi.

Gambar 2. 5 Susunan penulangan (Greenwood, 2008)

Gambar 2. 6 Assembly spun pile (Greenwood, 2008)

Page 30: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

11

Tiang itu menyatu sedemikian sehingga ukuran global yang perkiraan setiap elemen adalah 30 mm. Dari masing-masing ujung tiang itu dipartisi sebagai “cell” untuk memfasilitasi penggunaan boundary conditions. Tulangan spiral pada permodelan disederhanakan menjadi bentuk lingkaran yang merupakan standard two-node 3D truss elements. Model pada penelitian mereka ditunjukan pada gambar 2.5 dan 2.6.

Conte, Troncone, dan Vena (2013) melakukan penelitian tentang analisa tiga dimensi non-linear dari tiang pancang beton yang terkena beban horizontal. Mereka melakukan pendekatan finite element untuk memprediksi respon dari tiang pancang beton bertulang terhadap pembebanan horizontal. Pendekatan dilakukan dengan metode numerik dan menggunakan program FEA (Finite Element Anlysis). Permodelan dibebani secara horizontal pada ujung tiang pancang sehingga timbul tegangan dan regangan seperti visualisasi pada gambar 2.7.

Gambar 2. 7 Perubahan tegangan tarik normal dan retak dengan bertambahnya beban (Conte dkk. 2013)

Page 31: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

12

Gambar 2. 8 Bagian tegangan tarik dan tekan pada penampang tiang pancang untuk level beban yang berebeda (Conte dkk.

2013)

Pagoulatou dkk. (2014) melakukan permodelan elemen hingga dari circular concrete-filled double-skin sel tubular stub column (CFDST). Untuk mensimulasikan dan menganalisa CFDST mereka menggunkan bantuan program elemen hingga. Tujuan pembuatan model ini yaitu agar dapat memprediksi secara akurat kekuatan dari CFDST. Mereka mendefinisikan karakteristik material secara terpisah bersamaan dengan interaksi, pembebanan dan boundary condition dari setiap potongan sebagai satu unit, dan juga meshing yang paling cocok.

Gambar 2. 9 Meshing kolom CFDST pada permodelan finite element (Pagoulatou dkk., 2014)

Page 32: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

13

Permodelan, meshing, dan pebebanan yang dilakukan dapat dilihat pada gambar 2.9. Setelah mereka mendiefinisikan satu-persatu dari bagian, langkah selanjutnya adalah merakit (assembly) masing-masing bagian menjadi kesatuan agar dapat di analisa oleh solver program. Berikut visualisasi dari penelitian yang mereka lakukan.

Gambar 2. 10 Visualisasi tegangan pada model outer dan inner tube CDFST (Pagoulatou dkk., 2014)

2.6 Kurva Tegangan-Regangan Beton

Untuk melakukan evaluasi tiang spun pile dibutuhkan data tegangan-regangan beton maupun tulangan. Data tegangan-regangan ini digunakan pada proses permodelan material dengan program bantu. Pada tugas akhir ini data tersebut mengacu kepada penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti.

United States Department of Transportation – Federal Highway Administration pada tahun 2006 melakukan penelitian berjudul Optimized Section for High-Strength Concrete Bridge Girders-Effect of Deck Concrete Strength. Pada penelitiannya mereka menggunakan pendekatan untuk mencari nilai tegangan-

Page 33: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

14

regangan beton. Nilai dari persamaan yang digunkan diplot kedalam grafik yang membentuk kurva tegangan-regangan beton. Adapun persamaan yang digunakan dapat disimak berikut.

Untuk mencari regangan pada puncak tegangan beton, 'c ,

dihitung sebagai berikut, '

'

1c

cc

f nE n

(2- 2)

Dimana, '

0,817

cfn dalam satuan Mpa (2- 3)

Dimana 'cf , cE berturut-turut adalah kuat tekan beton dan

modulus elastisitas beton yang nilainya dapat mengacu pada SNI 2847-2013 pasal 8.5.1. setelah mengetahui nilai '

c selanjutnya mencari nilai tegangan beton, cf , pada tiap regangan beton, c , dengan persamaan berikut,

' '

'1

c cnk

c c c

c

f nf

n

(2- 4)

Dimana, '

0,6762

cfk dalam satuan Mpa (2- 5)

Dengan pendekatan tersebut mereka mendapatkan kurva tegangan-regangan untuk mutu beton '

cf 28 sampai dengan 'cf 83

yang ditunjukan pada gambar 2.11.

Page 34: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

15

Gambar 2. 11 Kurva tegangan-regangan beton. (FHWA, 2006)

2.7 Daktilitas Komponen Struktur

Daktilitas adalah kemampuan struktur atau komponennya untuk melakukan deformasi inelastis bolak-balik berulang di luar batas titik leleh pertama, sambil mempertahankan sejumlah besar kemampuan daya dukung bebannya. Pada tugas akhir ini daktilitas yang akan dicapai adalah daktilitas lendutan. Siregar (2008) daktilitas lendutan biasanya digunakan pada evaluasi struktur yang diberikan gaya gempa.

Hawkins dan Ghosh (2000) merekomendasikan revisi ketentuan NEHRP-1997 (National Earthquake Hazards Reduction Program) pada peraturan seismik untuk beton pracetak yang menahan beban gempa. Salah satu rekomendasinya adalah mereka mengusulkan nilai daktilitas untuk sambungan berdasarkan kategori resiko gempa. Untuk kategori seismik rendah tidak

Page 35: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

16

disyaratkan daktilitas pada daerah resiko gempa sedang dan tinggi berturut-turut untuk nilai daktilitasnya adalah lebih dari 4 dan lebih dari 8. Raka (2013) pada penelitiannya yang dilakukan secara keseluruhan tiang pada dasarnya dapat memenuhi ketentuan duktilitas lendutan μΔ > 3

2.8 Penelitian Terdahulu

Peneltian tiang pancang yang terkena beban lentur telah dilakukan sejak beberapa tahun lalu. Pada sub-bab ini penulis inigin menunjukan posisi penelitian penulis yang dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Berikut rekapitulasi peneltian yang dapat dilihat dalam tabel 2.1

Page 36: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

17

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

1

Duc

tilili

ty o

fpr

estr

esse

dco

ncre

te p

iles

subj

ecte

d to

sim

ulat

ed

seis

mic

load

ing

1983

Men

eliti

tent

ang

dakt

ilita

s tia

ng

panc

ang

diba

wah

peng

aruh

beb

ange

mpa

.

Oct

agon

al

solid

cro

ssse

ctio

n.

Den

gan

kuan

titas

penu

lang

an s

pira

l ya

ng ti

nggi

, tia

ng

panc

ang

dapa

tbe

rdef

orm

asi

inel

astik

dib

awah

peng

aruh

beb

ansik

lik.

Pena

mpa

ng y

ang

digu

naka

n ad

alah

pena

mpa

ng b

ulat

bero

ngga

.

Tabe

l 2. 1

Pen

eltia

n Te

rdah

ulu

Page 37: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

18

No

.J

ud

ul

Pen

elit

ian

Ta

hu

nK

eter

an

ga

n

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

2

Perf

orm

ance

-ba

sed

seis

mic

resp

onse

of

pile

foun

datio

n

2008

Den

gan

enam

sk

enar

iope

rmod

elan

.

Mod

el ti

ang

panc

ang

tung

gal y

ang

dibe

ri pe

mbe

bana

nge

mpa

pad

a m

odel

tana

h 2

lapi

san.

Gra

fik h

ubun

gan

perp

inda

han

pile

-he

ad te

rhad

ap

peak

gro

und

accl

erat

ion

dan

velo

city

spec

trum

inte

nsity

.

Men

dapa

tkan

diag

ram

P-M

dan

graf

ikhu

bung

an a

ntar

ate

gang

an d

anre

gang

an.

Page 38: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

19

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

3

Obt

aini

ngdu

ctile

perf

orm

ance

from

pre

cast

, pr

estr

esse

dco

ncre

te p

iles

2009

Perm

odel

annu

mer

ik F

EA

tiang

pan

cang

pa

da s

atu

lapi

san

tana

h de

ngan

bebe

rapa

su

bgra

dere

actio

nm

odul

us.

Perm

odel

andi

beri

pem

beba

nan

Tia

ng s

pun

pile

Ø-6

10m

m.

Tia

ng p

anca

ng

yang

dim

odel

kan

deng

an ra

siope

nula

ngan

trans

vers

al 1

%di

man

a ku

rang

da

ri 1/

3 ya

ng

disy

arat

kan

pada

A

CI 3

18 a

kan

mem

berik

anre

spon

s ya

ng

dakt

ail.

Tia

ng s

pun-

pile

Ø-4

00 m

m

dibe

bani

sec

ara

late

ral

men

ggun

akan

3tit

ik p

embe

bana

npa

da te

ngah

bent

ang.

Page 39: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

20

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

4

Stud

i ana

litis

peng

aruh

pe

ngek

anga

nte

rhad

apka

pasit

asin

tera

ksi p

-m

tiang

pan

cang

pr

ateg

ang

2010

Mer

umus

kan

pers

amaa

n un

tuk

men

cari

keku

atan

tian

g pa

ncan

g pa

rtega

ng

deng

anpe

ngar

uh

peng

ekan

gan.

Tia

ng s

pun-

pile

.

Peni

ngka

tan

kapa

sitas

tian

g pa

ncan

g ak

ibat

peng

ekan

gan.

Men

dapa

tkan

diag

ram

tega

ngan

da

n re

gang

anun

tuk

men

geta

hui

dakt

ilita

s tia

ng

panc

ang.

Page 40: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

21

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

5

Flex

ural

test

of

prec

ast h

igh-

stre

ngth

rein

forc

ed

conc

rete

pile

pres

tres

sed

with

unb

onde

dba

rs a

rran

ged

at th

e ce

nter

of

the

cros

s-se

ctio

n

2012

Men

guji

kuat

le

ntur

tian

g pa

ncan

g sp

un

pile

yan

g di

mod

ifika

si de

ngan

pem

beba

nan

3tit

ik p

ada

teng

ah b

enta

ng.

Tia

ng s

pun-

pile

yan

g di

mod

ifika

si.

Tia

ng s

pun-

pile

mod

ifika

si m

emili

ki k

uat

lent

ur y

ang

lebi

htin

ggi d

iban

ding

tia

ng s

pun-

pile

konv

ensio

nal.

Peng

ujia

n ku

at

lent

ur d

enga

npe

mbe

bana

n 3

titik

di t

enga

hbe

ntan

g pa

da

prog

ram

ban

tuFE

A y

aitu

Aba

qus

V.6

.10.

Page 41: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

22

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

6

Non

linea

r th

ree-

dim

ensi

onal

anal

ysis

of

rein

forc

ed

conc

rete

pile

ssu

bjec

ted

toho

rizo

ntal

load

ing

2013

Mem

odel

kan

tiang

pan

cang

pa

da la

pisa

n ta

nah

deng

an

pem

beba

nan

horiz

onta

l unt

uk

men

gana

lisa

peril

aku

terh

adap

pem

beba

nan

horiz

onta

l.

Tia

ng p

anca

ng

pena

mpa

ng

silin

der p

ejal

.

Hub

unga

n ni

lai

mom

en le

ntur

deng

an k

edal

amtia

ng d

alam

bent

uk g

rafik

Peng

ujia

n ku

at

lent

ur d

enga

npe

mbe

bana

n 3

titik

pad

a pe

rmod

elan

3di

men

si de

ngan

prog

ram

ban

tuFE

A y

aitu

Aba

qus

V.6

.10.

Page 42: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

23

No

.Ju

du

l P

enel

itia

nT

ah

un

Ket

eran

gan

Pen

elit

ian

Sp

esim

enH

asi

lP

osi

si P

enel

itia

n

Tu

gas

Ak

hir

7

Effe

ct o

f pile

son

the

seis

mic

resp

onse

of

mos

ques

min

aret

s

2014

Stud

i num

erik

ya

ng d

ilaku

kan

untu

km

enda

patk

an

efek

tian

g pa

ncan

g pa

da

bang

unan

m

enar

a ya

ng

terk

ena

beba

nge

mpa

.

Men

ara

mas

jid

El-R

ahm

an E

l-R

ahee

m d

i M

esir

deng

anpo

ndas

i tia

ng

panc

ang

pena

mpa

ng

silin

der.

Hub

unga

nbe

bera

pa

para

met

er s

eper

ti di

amet

er ti

ang,

la

tera

l dyn

amic

resp

onse

, fu

ndam

enta

lpe

riod

ic ti

me,

m

odul

us g

eser

tana

h da

lam

bent

uk b

eber

apa

graf

ik

Stud

i num

erik

dan

mod

el

terh

adap

keku

atan

tian

g pa

ncan

g itu

send

iri d

enga

nsp

esim

en

pena

mpa

ng b

ulat

bero

ngga

.

Page 43: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

24

Halaman ini sengaja dikosongkan.

Page 44: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

25

BAB III

METODOLOGI

3.1 Bagan Alir Penyelasaian Tugas Akhir

Bagan alir dalam pelaksanaan untuk menyelesaikan tugas akhir ini dapat dilihat berikut pada gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Bagan alir penyelesaian tugas akhir

Permodelan SoftwareFinite Element

Analisa Perhitungan

Model LenturMurni Statis

Analisa Hasil dan Kesimpulan

Diagram Interaksi(P-M)

Rekomendasi

Valid

Selesai

OK

TIDAK OK

Mulai

Studi Literatur

Input Data

HasilPengujian Lab.

Permodelan Program Xtract®

Analisa Perhitungan

Valid

TIDAK OK

Page 45: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

26

3.2 Studi Literatur

Mencari literatur dan peraturan yang berhubungan dengan materi tugas akhir, serta mencari perumusan yang dapat dijadikan acuan dalam penyelesain tugas akhir ini.

3.3 Input Data

Data yang pada tugas akhir ini berupa data teknis tiang pancang, pengujian material tiang pancang, dan data hasil pengujian langsung tiang pancang. Tiang pancang yang diteliti dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3. 2 Dimensi tiang pancang

Material properties:f’c = 52 Mpafyp = 1275 MPa (Tendon)fup = 1420 MPa (Tendon)fo = 1065 MPa (75%fup)fyh = 440 Mpa (Spiral)

10

00

10

00

40

00

L1 Ø3,2mm-50L2 Ø3,2mm-100

10-Ø7mm

10

00

10

00

40

00

L1 Ø3,2mm-50L2 Ø3,2mm-100

10-Ø7mm

35

Page 46: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

27

Data hasil pengujian material terlampir pada tugas akhir ini berupa pengujian tarik tulangan prategang diameter 7,1mm dan spiral diameter 3,2mm.

3.3.1 Rasio penulangan

Dari data teknis tersebut rasio penulangan tiang dapat dihitung sebagai berikut,

Luas penampang beton,

2 21 ( )4c luar dalamA D D (3- 1)

2 21 (400 250 ) 76576,3214cA mm2

Luas tulangan prategang (longitudinal),

214sA n d (3- 2)

2110 7,1 395,9194sA mm2

Volume tulangan spiral tiap jarak spasi spiral. Untuk perhitungan ini digunakan jarak spiral 50mm,

214sh s sV d D

(3- 3)

21 3,2 400 2 35 3,24shV

8256,990shV mm3

Volume beton terkekang yang dihitung tiap jarak spasi spiral adalah sebagai berikut,

Page 47: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

25

BAB III

METODOLOGI

3.1 Bagan Alir Penyelasaian Tugas Akhir

Bagan alir dalam pelaksanaan untuk menyelesaikan tugas akhir ini dapat dilihat berikut pada gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Bagan alir penyelesaian tugas akhir

Permodelan SoftwareFinite Element

Analisa Perhitungan

Model LenturMurni Statis

Analisa Hasil dan Kesimpulan

Diagram Interaksi(P-M)

Rekomendasi

Valid

Selesai

OK

TIDAK OK

Mulai

Studi Literatur

Input Data

HasilPengujian Lab.

Permodelan Program Xtract®

Analisa Perhitungan

Valid

TIDAK OK

Page 48: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

26

3.2 Studi Literatur

Mencari literatur dan peraturan yang berhubungan dengan materi tugas akhir, serta mencari perumusan yang dapat dijadikan acuan dalam penyelesain tugas akhir ini.

3.3 Input Data

Data yang pada tugas akhir ini berupa data teknis tiang pancang, pengujian material tiang pancang, dan data hasil pengujian langsung tiang pancang. Tiang pancang yang diteliti dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3. 2 Dimensi tiang pancang

Material properties:f’c = 52 Mpafyp = 1275 MPa (Tendon)fup = 1420 MPa (Tendon)fo = 1065 MPa (75%fup)fyh = 440 Mpa (Spiral)

10

00

10

00

40

00

L1 Ø3,2mm-50L2 Ø3,2mm-100

10-Ø7mm

10

00

10

00

40

00

L1 Ø3,2mm-50L2 Ø3,2mm-100

10-Ø7mm

35

Page 49: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

28

214cc sV D s

(3- 4)

21 (400 2 35 3,2) 504ccV

4193957,078ccV mm3

Setelah mendapatkan luasan dan volume dari beton dan tulangan maka rasio tulangan dapat dihitung sebagai berikut,

Rasio tulangan longitudinal,

s

c

AA

(3- 5)

395,919 0,00576576,321

Rasio volumetrik tulangan spiral,

shs

cc

VV

(3- 6)

8256,990 0,0024193957,078s

3.3.2 Persyaratan berdasarkan SNI

Peraturan SNI 03-2847-2013 pasal 18.11 menetapkan batasan penulangan yang harus dipenuhi untuk komponen struktur ini. Komponen dengan tegangan tekan rata-rata dalam beton kurang dari 1,6 MPa, akibat gaya prategang efektif saja, tulangan longitudinal untuk struktur tekan nilainya tidak boleh kurang dari,

gstg AAA 08,001,0 (3- 7)

Page 50: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

29

Dimana,

gA = Luas bruto permukaan beton, mm2

stA = Luas tulangan longitudinal, mm2

Dengan jumlah tulangan longitudinal pada komponen struktur tekan adalah 4 untuk batang tulangan di dalam sengkang pengikat segi empat atau lingkaran, 3 untuk batang tulangan di dalam sengkang pengikat segi tiga, dan 6 untuk batang tulangan yang dilingkupi oleh spiral yang volume rasionya tidak boleh kurang dari nilai yang diberikan oleh,

yt

c

ch

gs f

fAA '

145,0

(3- 8)

Dimana,

s = Rasio volume tulangan spiral

gA = Luas bruto permukaan beton, mm2

chA = Luas penampang komponen struktur yang diukur sampai tepi luar tulangan transversal, mm2

'cf = Kuat tekan beton, Mpa

ytf = Kekuatan leleh tulangan transversal, ( 700 MPa)

Komponen struktur dengan tegangan tekan rata-rata dalam beton, akibat gaya prategang efektif saja, sama dengan atau lebih besar dari 1,6 MPa, harus mempunyai semua tendon yang dilingkupi oleh spiral atau pengikat transversal sesuai dengan (a) sampai (d):

a. Spasi bersih antar spiral tidak boleh melebihi 75 mm, atautidak kurang dari 25 mm.

b. Pengikat transversal harus paling sedikit berukuran Ø10atau tulangan kawat las dengan luas ekivalen, dan harus

Page 51: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

30

dispasikan secara vertikal tidak melebihi 48 diameter batang tulangan atau kawat pengikat, atau dimensi yang terkecil komponen struktur tekan/

c. Pengikat harus diletakkan secara vertikal tidak lebih darisetengah spasi pengikat di atas fondasi tapak (footing) atauslab pada sebarang tingkat, dan tidak lebih dari setengahspasi pengikat di bawah tulangan horizontal terbawah padakomponen struktur yang ditumpu di atasnya.

d. Bila rangka balok atau brakit (brackets) ke dalam semuasisi kolom, pengikat harus dihentikan tidak lebih dari 75mm di bawah tulangan terbawah pada balok atau rakittersebut.

Pada pasal 21.6 tentang komponen struktur rangka momen khusus yang dikenai beban lentur dan aksial menyatakan rasio tulangan spiral nilainya tidak kurang dari,

yt

cs f

f '

12,0 (3- 9)

dimana,

'cf = Kuat tekan beton, MPa

ytf = Kekuatan leleh tulangan transversal, ( 700 MPa)

SNI 1726-2012 pasal 7.14.2.1.6 untuk kategori desain seismik C mensyaratkan ujung atas 6 m dari tiang prategang pracetak, rasio volumetrik minimum tulangan spiral harus tidak kurang dari 0,007 atau jumlah yang disyaratkan oleh persamaan 3-3. Minimum setengah rasio volumetrik tulangan spiral yangdisyaratkan oleh persamaan 3-3 harus disediakan untuk panjang sisa tiang.

Page 52: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

31

Pasal 7.14.2.2.5 untuk kategori desain seismik D sampai F mensyaratkan rasio volumetrik tulangan transversal spiral dalam daerah tiang yang daktail harus memenuhi:

gcch

g

yh

cs Af

PAA

ff

'

' 4,15,00,125,0 (3- 10)

tetapi tidak kurang dari

gcyh

cs Af

Pff

'

' 4,15,012,0 (3- 11)

dan s tidak boleh melebihi 0,021.

Menurut ketentuan peraturan tersebut rasio penulangan longitudinal tiang pancang diameter 400mm sebesar 0,005 berada diluar ketentuan yaitu minimal 0,01. Adapun nilai-nilai pada ketentuan yang telah dijelaskan sebelumyna dirangkum pada tabel 3.1 berikut,

Tabel 3. 1 Nilai Rasio Tulangan Spiral Terhadap Persyaratan

No. Rasio

SNI 1726-

2012

KSD*-C

SNI 1726-

2012

KSD*-D,

E, F

SNI 2847-

2013

1 ρaktual 0,002 0,002 0,002 2 ρmin 0,007 0,012 0,012 3 ρmax 0,021 0,022 - 4 ρrequired 0,012 0,021 0,04 * : Kategori Seismik Desain; cf ' = 52 Mpa; yhf = 540 Mpa

Dari tabel diatas rasio aktual dari tulangan nilainya dibawah persyaratan yang ada. Hal ini akan menjadi pertimbangan setelah spun pile diameter 400mm dengan penulangan longitudinal 10-Ø7 mm dan tulangan spiral Ø3,2mm-50 di cek kekuatan dan kinerjanya pada bab selanjutnya.

Page 53: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

32

3.4 Ketentuan SNI 2847:2013

Analisa perhitungan pada tugas akhir ini didasarkan pada peraturan SNI 2847-2013 dengan ketentuan-ketentuan sebagai berikut :

1 . Pasal 10.2.3, regangan maksimum yang dapat dimanfaatkan pada serat tekan beton terluar harus diasumsikan sama dengan 0,003.

2 . Pasal 10.2.7.1, tegangan beton sebesar 0,85f’c diasumsikan terdistribusi secara merata pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi oleh tepi penampang dan suatu garis lurus yang sejajar dengan sumbu netral sejarak a = β1.c dari serat dengan regangan tekan maksimum.

3 . 10.2.7.3 Untuk f’c antara 17 dan 28 MPa, β 1 harus diambil sebesar 0,85. Untuk f’c diatas 28 MPa, β 1 harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan kekuatan sebesar 7 MPa di atas 28 MPa, tetapi β 1 tidak boleh diambil kurang dari 0,65.

3.5 Kehilangan Gaya Prategang

Pada saat peralihan tegangan beton akan mengalami tegangan tekan akibat gaya prategang yang bekerja pada tulangan. Pada saat gaya prategang dialihkan ke beton, komponen struktur akan memendek dan baja prategang turut memendeke bersamanya. Hal ini menyebabkan kehilangan gaya prategang pada tulangan pratekan. Besarnya kehilangan gaya prategang akibat perpendakan elastis beton dirumuskan sebagai berikut (Lin dan Burns 1989) :

ic

cn s

FfA n A

(3- 12)

is

cn s

n FfA n A

(3- 13)

Page 54: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

33

( 1)i

sc s

n FfA n A

(3- 14)

1,5 '0,043s s

c c

E EnE w f

(3- 15)

Dimana,

sf : Kehilangan prategang, Mpa

iF : Gaya prategang mula-mula, N

cf : Tegangan beton, MPa

'cf : Kuat tekan beton, Mpa

w : Berat jenis beton, kg/m3

,cn sA A : Luas penampang beton netto dan tulangan, mm2

3.6 Luas Daerah Tekan

Tavio dan Kusuma (2010), menghitung luasan desak beton tiang berongga adalah dengan perumusan tali busur. Pada penampang berbentuk lingkaran akan memiliki daerah tekan berupa kurva lingkaran dengan tinggi a, c sebagai jarak serat desak terluar ke garis netral, sehingga didapatkan tinggi desak a c 1 = b . Karena tinggi blok desak a merupakan fungsi dari jarak garis netral c dan t adalah tebal beton, maka untuk menghitung luasan kurva yang diarsir tersebut adalah berdasarkan beberapa kemungkinan kondisi yaitu :

Page 55: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

34

a. Kondisi 1: a ≤ t

Luas zona desak pada segmen di atas:

)cossin(41 2 hAc (3- 16)

dimana,

hah

5,05,0cos 1 rad (3- 17)

Maka titik berat daerah tertekan terhadap titik pusat silinder

12sin 33

cAhy (3- 18)

Gambar 3. 3 Model kondisi 1 (Tavio dan Kusuma, 2010)

Page 56: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

35

b. Kondisi 2: t < a ≤ 0,5h

Gambar 3. 4 Model kondisi 2 (Tavio dan Kusuma, 2010)

Luas silinder 1:

)cossin(41 2

1 hAc (3- 19)

Dengan,

hah

5,05,0cos 1 rad. (3- 20)

Titik berat segmen tertekan terhadap titik pusat silinder

12sin 33

1

cc A

hy (3- 21)

Luas silinder 2:

)cossin()2(41 2

2 thAc (3- 22)

Dengan,

thah

5,05,0cos 1 (3- 23)

Page 57: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

36

Titik berat segmen tertekan terhadap titik pusat silinder

12sin)2( 3

2

3

2

cc A

thy (3- 24)

Luas total segmen desak,

21 ccT AAA (3- 25)

Titik berat total,

T

cccccTotal A

yAyAy 2211 .. (3- 26)

c. Kondisi 3: 0,5h < a ≤ (h-t)

Gambar 3. 5 Model kondisi 3 (Tavio dan Kusuma, 2010)

Luas silinder sama dengan sebelumnya tetapi besarnya sudut menjadi

hha

5,05,0cos 1 rad. (3- 27)

thha

5,05,0cos 1 rad. (3- 28)

Page 58: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

37

d. Kondisi 4: a ≥ (h-t)

Gambar 3. 6 Model kondisi 4 (Tavio dan Kusuma, 2010)

Luas silinder 1:

)cossin(41 2

1 hAc (3- 29)

Dengan,

hah

5,05,0cos 1 rad. (3- 30)

Titik berat segmen tertekan terhadap titik pusat silinder,

12sin 33

1

cc A

hy (3- 31)

Luas silinder 2,

22 )2(

41 thAc (3- 32)

Dengan,

thah

5,05,0cos 1 (3- 33)

Page 59: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

38

Titik berat segmen tertekan terhadap titik pusat silinder,

12sin)2( 3

2

3

2

cc A

thy (3- 34)

Luas total segmen desak,

21 ccT AAA (3- 35)

Titik berat total,

T

cccccTotal A

yAyAy 2211 .. (3- 36)

e. Kondisi 5: a ≥ h

Luas silinder segmen diatas,

)(41 2

221 hhAc (3- 37)

Titik berat total,

2hycTotal (3- 38)

Gambar 3. 7 Model Kondisi 5 (Tavio dan Kusuma, 2010)

Page 60: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

39

3.7 Permodelan Lentur Murni Statis

Tiang pancang spun pile dimodelkan dengan pembebanan yang ditunjukan pada gambar 3.8 berdasarkan peraturan JIS 5335-1987 tentang pengujian lentur. Pembebanan 2 titik pada tengah bentang akan mengghilangkan gaya geser pada tengah bentang sehingga beban yang terjadi pada tengah bentang adalah beban lentur murni.

Gambar 3. 8 Permodelan tiang pancang spun pile dengan pembebanan lentur murni

Tiang spun-pile akan diberikan beban seperti pada gambar 3.8 secara bertahap hingga mengalami kegagalan lalu data beban dan lendutan ditabelkan untuk dibuat grafik.

3.7.1 Perhitungan Momen Lentur

Perhitungan momen lentur penampang di dasarkan pada teori balok beton bertulang seperti ditunjukan gambar 3.9 dengan menggunkan distribusi regangan beton prategang yang dijelaskan sebelumnya. Dengan mencari kesetimbangan gaya cC sama dengan gaya T , kuat lentur penampang beton didapat dengan cara mengkalikan gaya cC atau T dengan jarak lengan momen penampang.

10002500 2500

36001200 12006000

0,5P 0,5P

Page 61: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

40

Gambar 3. 9 Distribusi tegangan dan regangan pada balok: (a) Penampang balok; (b) Tegangan balok; (c) Stress blok aktual; (d)

Asumsi stress block ekivalen. (Nawy, 2009)

Pada analisa perhitungan momen lentur terdapat 3 kondisi yang ditinjau yaitu pada saat crack, leleh, dan ultimate.

a . Saat crack

Momen crack dimana seratbawah tiang spun pile mengalami tegangan tarik sama dengan kapasitas tarik beton. Kapasitas momen crack dan kuat tarik beton menurut SNI 2847-2013 pasal 9.5.2.3 yaitu,

r gcr

f IM

y

(3-39)

'0,62r cf f (3-40)

Dimana I adalah momen inersia penampang dalam mm4, y adalah jarak serat terluar terhadap sumbu penampang bruto dalam

Page 62: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

41

mm, fr adalah kuat tarik beton dalam MPa, λ sama dengan 1, dan f’c kuat tekan beton dalam MPa.

b . Saat leleh

Menurut Raka (2013), berbeda dengan beton bertulang, didalam penampang beton pratekan sudah dijumpai adanya tegangan inisiil. Momen saat leleh terjadi ketika tulangan pada baris terluar mengalami leleh. Pada kondisi ini beton dianggap dalam keadaan elastis sehingga diagram regangan dapat diasumsikan linier. Pada tugas akhir ini kondisi leleh dicari dengan cara coba-coba sehingga mendapatkan tegangan pada tulangan sisi tarik terluar tepat sama dengan nilai lelehnya. Perumusan yang digunakan untuk mencari nilai momen adalah rumus 3-58

c . Saat ultimate

Momen saat ultimate terjadi ketika beton mencapai tegangan tekan maksimum sebesar 0,85f’c. Regangan beton saat ultimate nilainya diambil sebesar 0,003. Nilai regangan tulangan saat ultimate diteruskan secara linier dari nilai regangan beton sampai baris tulangan terakhir. Tegangan tulangan saat ultimate diambil tidak lebih dari kuat leleh tulangan tersebut. Perumusan yang digunakan untuk mencari nilai momen adalah rumus 3-57

3.7.2 Perhitungan Kurvatur

Perhitungan kurvatur mengikuti regangan penampang pada tiap kondisi pembebanan. Kurvatur penampang diperoleh dari rasio regangan terhadap jarak kesumbu netral dengan perumusan sebagai berikut,

x

(3-41)

Dimana ε adalah regangan dan x adalah jarak kesumbu netral.

Page 63: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

42

3.7.3 Perhitungan Lendutan

Menurut Popov (1978), perumusan umum untuk menentukan defleksi elastis sebuah balok adalah ,

2

2

d MEIdx

(3-42)

Dimana M adalah momen pada arah beban kerja dan I adalah momen inersia penampangg arah beban kerja. Dengan kata lain yaitu bidang momen dianggap sebagai beban untuk mendapatkan momen orde kedua. Lendutan didapat dari momen orde kedua dibagi modulus elastisitas bahan yang dikalikan dengan panjang balok. Untuk permodelan pembebanan tugas akhir ini lendutan dihitung sebagai berikut,

Momen tengah bentang adalah,

Gambar 3. 10 Bidang momen.

1,3MaxM P (3-43)

Bidang momen dianggap sebagai beban,

Page 64: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

43

Gambar 3. 11 Lendutan tengan bentang.

Reaksi pada tumpuan sebesar,

21,3 1,32A

P PR (3-44)

Momen akibat beban yang dibentuk bidang momen pada tengah bentang adalah,

MaxM 2

2

1,3 1,3 1,82

1,3 1,3 1,30,52 3 8

P P

P P

(3-45)

Lendutan yang terjadi adalah

2

2

1,3 1,3 1,82

1,3 1,3 1,30,52 3 8

P P

P P

EI

(3-46)

Page 65: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

44

SNI 2847-2013 pasal 9.5.2.3 menyatakan Bila nilai kekakuan tidak dihitung dengan cara analisis yang lebih mendetail dan teliti, maka besarnya lendutan seketika akibat pembebanan harus dihitung dengan menggunakan nilai modulus elastisitas beton Ec, dan dengan momen inersia efektif, Ie , berikut, tapi tidak lebih besar dari Ig.

Dimana Ie,

3 3

1cr cre g cr

a a

M MI I IM M

(3-47)

Ig untuk penampang bulat berongga,

4 4

64gI D d (3-48)

Icr untuk penampang bulat berongga,

crI 4 2 2 21 c1

1 5 1cos sin cos sin .y4 4 6 cr A

4 2 2 22 c2

1 5 1( ) cos sin cos sin .y4 4 6 cr t A

(3-49)

Dimana Icr adalah momen inersia penampang retak yang ditransformasi ke beton, Ma adalah momen maksimum dalam komponen struktur akibat beban layan pada tahap defleksi dihitung.

Page 66: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

45

3.7.4 Permodelan Program Bantu

Pembuatan permodelan dengan program Xtract® dan program bantu finite element dari tiga tahap yaitu preprocessing, solutions, postprocessing. Preprocessing adalah tahap persiapan yang terdiri dari pembuatan geometri model, material, dan perakitan model. Solutions pembuatan geometri menjadi bagian elemen-elemen. Post-processing meliputi analisa program dan visualisasi. Masing-masing tahap dari kedua jenis program bantu ditunjukan pada sub-bab berikut,

a. Permodelan program Xtract®

Pada pembahasan berikut akan dijelaskan langkah-langkahpermodelan spun pile pada program bantu Xtract® untuk menghasilkan diagram interaksi yang lebih akurat. Langkah pembuatan permodelan dapat disimak berikut,

1. Pembuatan model dimulai dengan memasukan informasipermodelan, setelah di isi > Forward >>.

Gambar 3. 12 Project information pada program Xtract.

Masukan nama penampang “Spun Pile D400”, Start From > User Defined, Select Units > N-mm, Select Material Type > Unconfined Concrete, lalu klik Begin Xtract.

Page 67: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

46

Gambar 3. 13 Section information pada program Xtract.

2. Memasukan data material pada permodelan spun pile. Databeton didapat dari permodelan yang dibahas pada bab 2.Data tulangan prategang didapat dari hasil pengujianlaboratorium. Data input ditunjukan pada gambar 3.14.

Gambar 3. 14 Input data material pada permodelan

3. Membuat geometri penampang spun pile dengan sectionbuilder tolls. Pilih create circle > by coordinates > masukan

Page 68: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

47

nilai koordinat pada keempat titik untuk penampang berdiameter 400 > Apply.

Gambar 3. 15 Section builder tools

Gambar 3. 16 Input koordinat geometri penampang

Selanjutnya Mesh Size = default, Section Material = f’c52, Style > No Cover, lalu klik Discretize/Overlay. Hasil dari pembuatan ditunjukan pada gambar 3.18.

Gambar 3. 17 Discretize

Page 69: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

48

Gambar 3. 18 Penampang lingkaran diameter 400mm.

Tahap selanjutnya adalah memberi lubang pada penampang spun pile dengan cara yang sama pada tahap sebelumnya tetapi section material pada discretize dipilih delete. Hasil pembuatan penampang ditunjukan pada gambar 3.20.

Gambar 3. 19 Delete pada discretize.

Page 70: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

49

Gambar 3. 20 Penampang beton spun pile diameter 400mm.

4. Memasukan tulangan kedalam penampang spun pile dengansection builder tolls> draw bars> rebar characteristics.Pada rebar characteristics masukan data tulangan berupaMaterial, Area, Prestress load. Masukan tulangan kedalampenampang dengan menggunakan koordinat.

Gambar 3. 21 Rebar characteristics menu

Page 71: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

50

Gambar 3. 22 Penampang beton bertulang spun pile diameter 400mm.

5. Membuat analisa pembebanan pada program dengan caramemilih P-M Diagram. Masukan nama pada loading name: P-M, P-M Characteristics : Half Diagram, Angle Loading: 0, Number of Points : 100 > Apply.

Gambar 3. 23 Force moment interaction menu

Page 72: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

51

b. Permodelan program finite element

Model pada program bantu finite element dibuat denganlangkah-langkah sebagai berikut,

Gambar 3. 24 Tampilan muka program finite element

1. Modul Part

Bentuk geometri semua komponen spun pile digambarkanpada modul part. Data geometri benda uji adalah sebagai berikut :

- Spun pile : Diameter luar : 400 mm

Diameter lubang : 250 mm

Tebal : 75 mm

Panjang : 6000 mm - PC bar : Diameter : 7,1 mm - Spiral : Diameter-Spasi : 3,2-100 mm

Model elemen hingga untuk beton spun pile terdiri dari Solid dengan tipe standard eight-node linear hexahedral 3D continuum elements with full integration. Model geometri beton dibuat pada modul part dengan cara :

Page 73: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

52

o Name = Beton.o Create part.o Modelling space > 3D.o Type > Deformable.o Base feature, Shape > Solid, Type >Extrusion.o Continue > Create circle: Center and Perimeter >

200. o Create circle: Center and Perimeter > 125.o Done. > Depth: 6000 > OK.

Gambar 3. 25 Part beton.

Model tulangan prategang dan spiral terbuat dari standard two-node 3D truss elements. Panjang tulangan prategang adalah 6000 mm dengan luas penampang 39,592mm2 sementara tulangan spiral 8,403 mm2. Model tulangan spiral disederhanakan menjadi lingkaran dengan jarak 100mm. Model geometri tulangan dibuat pada modul part dengan cara :

o Name = Bar/ Circle.o Create part.o Modelling space > 3D.o Type > Deformable.o Base feature, Shape > Wire, Type > Planar.o Continue..o Created lines, 6000 mm.o Done

Page 74: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

53

Gambar 3. 26 Part tulangan prategang.

Gambar 3. 27 Part tulangan spiral.

Geometri perletakan atau tumpuan dibuat dengan cara yang sama dengan geometri beton. Perletakan dibuat dengan keliling muka tumpuan 1/3 keliling lingkaran spun pile.

Gambar 3. 28 Part tumpuan spun-pile.

Page 75: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

54

Setelah geometri dibuat pada modul part, selanjutnya adalah mendefinisikan material yang akan digunakan pada sub-bab berikutnya.

2. Modul Property

Material tiap komponen dari spun pile didefinisikan padamodul ini. Sifat dan karakteristik tiap material seperti elastis dan elastis dimasukan datanya kedalam modul properti ini. Data material mengacu pada hasil pengujian ataupun penelitian. Pada permodelan ini parameter yang akan didefinisikan adalah sebagai berikut :

a. Density

Density merupakan berat jenis dari material yang dimodelkan. Material dalam model ini berupa beton dan baja dengan berat jenis yang ditunjukan pada Tabel 3.2. Berat jenis beton mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh United States Department of Transportation – Federal Highway Administration (FHWA, 2006) dengan mengambil interpolasi antara berat jenis mutu beton f’c41 dengan f’c55 untuk mendapatkan nilai untuk mutu f’c52.

Tabel 3. 2 Density Material Spun Pile

Kg/m3 N/mm31 Beton f'c52 2409.286 2,364x10-5

2 PC Bar 7850 7,701x10-5

ElemenDensity

No.

b. Elastic

Nilai yang akan dimasukan pada properti elastic adalah nilai modulus elastisitas dan rasio poisson. Pada data penampang yang dibahas pada bab sebelumnya bahwa kuat tekan beton (f’

c) sebesar

Page 76: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

55

52 Mpa sehingga nilai modulus elastisitas dihitung berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 8.5.1 sebesar,

1,5 '0,043c c cE w f

Dimana, 2409cw Kg/m3; ' 52cf Mpa

1,52409 0,043 52 36669,297cE Mpa

Sedangkan modulus elastisitas untuk PC Bar diambil sebesar,

52 10sE Mpa

Nilai rasio poisson beton berkisar antara 0.15-0.2 dan pada permodelan diambil sebesar 0.2 sedang untuk baja adalah 0,3. Input data pada program ditunjukan pada Gambar 3.29.

Gambar 3. 29 Properti material elastik spun pile dalam Abaqus®

Page 77: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

56

c. Concrete Damaged Plasticity

Sifat inelastik material beton didefinisikan pada pilihan property ini kedalam 3 kategeori yaitu plasticity, compressive behaviour, dan tensile behaviour. Masing-masing kategori dapat disimak berikut.

- Plasticity

Data plasticity untuk beton terdiri dari beberapa nilai yang ditunjukan pada Tabel 3.3.

Tabel 3. 3 Plasticity Material Beton (Kmiecik, 2011) Dilation Angle

Eccentricity Fb0/fc0 K Viscosity Parameter

36 0,1 1,16 0,6667 0

Dimana,

Dilation Angle : Sudut gesek dalam beton

Eccentricity : Plastic potential eccentricity

Fb0/fc0 : Biaxial/uniaxial compression plastic strain ratio

K : Deviatoric stress invariant ratio

Lalu data dimasukan kedalam program bantu elemen hingga seperti ditunjukan pada Gambar 3.30.

Page 78: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

57

Gambar 3. 30 Properti material plasticity spun pile dalam Abaqus®

- Compresive Behaiour

Pada bagian ini nilai tegangan dan regangan plastis beton akibat gaya tekan dimasukan kedalam input program. Nilai tegangan-regangan ini didapat dari hasil penelitian yang hasilnya diregresikan kedalam bentuk kurva. Menurut ACI 318-11 tegangan inelasitis beton terjadi setelah tegangan mencapai 0,45f’c atau sebesar 23,40 Mpa pada material beton spun pile.

Nilai tegangan regangan material beton didapat dari hasil perhitungan berdasarkan perumusan yang oleh United States Department od Transportation – Fedeal Highway Administration (FHWA, 2006). Nilai tegangan-regangan dihitung sebagai berikut,

520,8 3,85917

n

' 52 3,859 0,00236669,297 3,859 1c

520,67 1,50962

k

Page 79: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

58

Nilai tegangan didapat dengan memasukan nilai regangan yang dimasukan pada perumusan dibawah ini,

3,859 1,509

3,85952 0,002

3,859 10,002

c c

c

f

Data tegangan regangan beton f’c52 ditabelkan pada Tabel 3.4 menunjukan regangan inelastik dimulai pada tegangan 23.40 Mpa. Dalam program Abaqus nilai regangan inelastik dimulai dari nol sehingga regangan pada tegangan setelah inelastik harus dikurangi dengan regangan yang terjadi sebelumnya.

Tabel 3. 4 Tegangan-regangan beton spun pile

Tegangan

Mpa ReganganRegangan

Inelastik

0.00 0.0000 -

9.17 0.0003 -

18.33 0.0005 -

23.40 0.0006 0.00000

27.46 0.0008 0.00011

36.38 0.0010 0.00036

44.53 0.0013 0.00061

50.71 0.0015 0.00086

53.14 0.0018 0.00111

50.52 0.0020 0.00136

43.50 0.0023 0.00161

34.52 0.0025 0.00186

25.96 0.0028 0.00211

19.01 0.0030 0.00236

13.81 0.0033 0.00261

10.07 0.0035 0.00286

7.41 0.0038 0.00311

5.53 0.0040 0.00336

4.17 0.0043 0.00361

3.19 0.0045 0.00386

2.47 0.0048 0.00411

1.94 0.0050 0.00436

Page 80: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

59

Gambar 3. 31 Diagram tegangan-regangan beton f’c52.

Input data properti plastik untuk compresive behaviour ditunjukan pada Gambar 3.32.

Gambar 3. 32 Compresive behaviour beton f’c52

- Tensile Behaviour

Selain data tegangan regangan akibat beban tekan, tegangan –regangan karena beban tarik juga dimasukan kedalam plasticity

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040 0.0050 0.0060

f'c52

Page 81: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

60

property. Nilai tegangan-regangan untuk material spun pile menggunakan usulan Vecchio (1989) yang ditunjukan pada gambar 3.33.

Gambar 3. 33 Tegangan-regangan beton akibat beban tarik (Vecchio, 1989)

Mutu beton spun pile adalah f’c52 dengan modulus elastisitas Ec = 36669,297Mpa maka tegangan retak dapat dihitung berdasarkan rumus SNI 2847-2013 pasal 9.5.2.3 dengan rumus berikut :

'0,62 0,62 52 4,471r cf f Mpa

4,492 0,00012236669,297

rcr

c

fE

Maka grafik tegangan regangan beton spun pile ditunjukan pada Gambar 3.34.

Page 82: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

61

0

1

2

3

4

5

0 0.0005 0.001

Teg

anga

n (M

pa)

Regangan

Gambar 3. 34 Tegangan-regangan tarik beton spun pile

Nilai dari grafik pada Gambar 3.34 untuk dimasukan kedalam program ditunjukan pada pada Tabel 3.5.

Tabel 3. 5 Tegangan-regangan tarik beton spun pile

Tegangan

Mpa ReganganRegangan

Inelastik

0.00 0.000004.49 0.00013 0.00000

3.77 0.00018 0.00005

3.70 0.00023 0.00010

3.63 0.0002819 0.00015

3.57 0.0003319 0.00020

3.52 0.0003819 0.00025

3.47 0.0004319 0.00030

3.43 0.0004819 0.00035

3.39 0.0005319 0.00040

3.35 0.0005819 0.00045

3.31 0.0006319 0.00050

Page 83: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

62

Gambar 3. 35 Tensile behaviour beton f’c52.

d. Plastic

Pada tahap ini modul property plastic untuk material baja di masukan nilai tegangan dan regangannya. Berdasarkan hasil pengujian material tulangan prategang diperoleh regangan saat tegangan leleh sebesar 0,75% dan saat putus sebesar 10,6%. Untuk tulangan spiral regangan saat tegangan leleh sebesar 1% dan saat putus sebesar 20%. Nilai yang dimasukan pada program ditunjukan pada Tabel 3.6 dan 3.7 dimana regangan inelastik dimulai pada saat tegangan leleh tulangan.

Tabel 3. 6 Tegangan inelastik PC Bar. Tegangan

MpaRegangan

Inelastik

1275.00 0.000001275.00 0.007501420.00 0.10667

Page 84: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

63

Tabel 3. 7 Tegangan inelastik spiral. Tegangan

MpaRegangan

Inelastik

440.00 0.00000440.00 0.01000540.00 0.20000

Nilai pada Tabel 3.6 dan 3.7 dimasukan kedalam program seperti ditunjukan pada Gambar 3.36.

Gambar 3. 36 Properti plastik material tulangan

Material yang sudah dibuat selanjutnya dimasukan ke masing-masing part untuk menjadi sebuah section.

e. Assign section

Pada tahap ini material yang didefinisikan di tempatkan pada part sesuai dengan rencana permodelan. Assign section untuk part beton dan tumpuan adalah Solid-Homogeneous. Assgin section

Page 85: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

64

untuk tulangan adalah Truss. Assgin section dilakukan dengan cara berikut :

o Create sectiono Name, Betono Category> Solid, Type> Homogeneous.o Continueo Material> f’c52/Pc Bar/Hoops.o OK.

Gambar 3. 37 Section Manager.

Geometri pada part telah dimasukan properti material dan siap untuk dirangkai.

3. Modul Assembly

Pada modul ini section yang sudah dibuat di rangkai menjadisatu kesatuan permodelan. Tulangan di susun sesuai gambar teknis tiang pancang pada modul ini ditunjukan pada Gambar 3.28. Penempatan tumpuan dan tumpuan beban 2 titik pada tengah bentang juga dilakukan pada modul ini. Hasil dari proses assembly dapat dilihat pada Gambar 3.39. Pada tengah bentang terdapat face partition yang berfungsi sebagai tempat pemberian beban.

Page 86: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

65

Gambar 3. 38 Layout penulangan.

Gambar 3. 39 Pile assembly.

Part yang tersusun masih dalam kondisi tidak terhubung satu sama lain melainkan terpisah. Agar program dapat memproses analisa pada model dibutuhkan interaction yang akan dibahas pada sub-bab selanjutnya.

4. Modul Step

Modul Step digunakan untuk menentukan langkah yangdilalui selama proses simulasi. Step untuk permodelan pada tugas akhir ini terdiri dari 11 step. Step-1 sebagai kondisi gaya pratekan dalam kesetimbangan pada beton, Step-2 s/d Step-11 adalah pemberian beban displacement arah y.

Page 87: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

66

Gambar 3. 40 Step manager.

5. Modul Interaction

Pada modul ini part yang di assembly dihubungkan dengankontak antar part. Untuk tulangan dihubungkan dengan beton dengan menggunakan Interaction Embedded Region. Dengan tulangan sebagai embedded region dan beton sebagai host region yang ditunjukan pada gambar 3.41 dan 3.42.

Gambar 3. 41 Embedded region

Gambar 3. 42 Host region

Page 88: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

67

Antara beton spun pile dengan tumpuan interaksinya adalah Surface to Surface dengan properti interaksi Hard Contact. Dengan spun pile sebagai master surface dan tumpuan sebagai slave survace yang ditunjukan pada gambar 3.43.

(a) (b) Gambar 3. 43 Hard contact interaction a)Master surface dan

b)Slave surface.

6. Modul Load

Modul ini berfungsi untuk menentukan jenis beban danmenentukan kondisi perletakan pada model yang dibuat. Pada step initial beban yang diberikan adalah gaya prategang pada setiap tulangan PC Bar sebesar 1065 Mpa. Pemberian gaya prategang tidak dapat dilakukan langsung pada tampilan program, melainkan melalui input file yang ditulis pada program saat job akan jalankan. dengan cara sebagai berikut :

o Membuat grup elemen pada model tree expand part>terdapat Sets.

o Name = Set-1, Type> Element, Continue.

Page 89: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

68

Gambar 3. 44 Create set.

o Pilih elemen yang akan dijadikan grup> Done.

Gambar 3. 45 Element untuk Set-1.

o Pada input file setelah modul job dibuat, masukanperintah berikut,

*Initial Conditions, Type=StressSet-1, 1065.

o Save as dengan nama baru> Save.

Boundary conditions yang diterapkan pada model ini adalah perletakan sendi pada tumpuan. Beban pada model menggunakan boundary conditions displacement pada tengah bentang yang telah dipartisi.

Page 90: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

69

Gambar 3. 46 Boundary conditons.

Beban displacement pada model bekerja mulai dari Step-2 permodelan sampai step terakhir. Besarnya displacement yang diberikan pada setiap step dapat ditunjukan pada Tabel 3.8.

Tabel 3. 8 Displacement setiap Step

StepDisplacement

mm1 0.02 1.03 2.04 3.05 4.06 5.07 6.08 7.09 8.0

10 9.011 9.9

Displacement

Pinned

Page 91: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

70

7. Modul Mesh

Mesh elemen hingga untuk geometri beton dan tumpuanadalah standard eight-node linear hexahedral 3D continuum elements with full integration dengan ukuran tiap elemen adalah 50 mm. Mesh elemen untuk tulangan prategang dan spiral adalah standard two-node 3D truss element denga ukuran 50 mm. Mesh permodelan ditunjukan pada Gambar 3.47 dan 3.48.

Gambar 3. 47 Mesh permodelan tulangan.

Gambar 3. 48 Mesh permodelan beton dan tumpuan.

8. Modul Job

Analisa permodelan dilakukan pada modul ini. Perlu diingatpada pembahasan modul load, edit input file pada program harus dibuat untuk menjalankan gaya pratekan pada model. Selanjutnya running program dijalankan dengan menjalankan input file yang telah diedit. Langkah modul job adalah sebagai berikut :

Page 92: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

71

o Tool box area > Job Manager.

Gambar 3. 49 Job manager.

o Createo Name = Job-1, Source = Model-1, Continue.o OK

Gambar 3. 50 Create job.

o Job telah dibuat dan dapa dilihat pada job manager.

Page 93: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

72

Gambar 3. 51 Daftar job.

o Pada job manager klik write untuk membuat input fileyang akan dimasukan perintah pada pembahasan modulload.

o Untuk menjalankan input file, Create > Name = Job-Prestressed, Source = Input file, Input file: pilih lokasipenyimpanan input file >Ok, Contiune > Ok.

Gambar 3. 52 Create Job untuk input file.

Page 94: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

73

Gambar 3. 53 Job input file pada job manager.

o Running analisa dilakukan pada job dengan sumberinput file > Submit.

o Monitor status job untuk mengetahui adanya error atautidak pada permodelan.

o Setelah job complete > Result.

Hasil running program disajikan pada bab berikutnya

3.7.5 Eksperimental

Dalam tugas akhir ini eksperimen tidak dilakukan langsung melainkan menggunkan data eksperimen yang dilakukan Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Metode pengujian yayng dilakukan mengacu kepada peraturan JIS A-5335 seperti pada tugas akhir ini. Konfigurasi pembebanan dan peletakan dial gauge pada pengujian ditunjukan pada gambar 3.54.

Page 95: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

74

Gambar 3. 54 Posisi dial gauge pada pengujian

Dari pengujian didapat data berupa beban dan lendutan yang dituangkan kedalam grafik pada bab selanjutnya.

3.8 Diagram Interaksi

Diagram interaksi dihitung dengan serangkaian distribusi regangan. Masing-masing ditribusi regangan mewakili titik tertentu pada diagram interaksi sesuai koordinat “P” dan “M” seperti ditunjukan gambar 3.55. Hasil dari perhitungan tiap distribusi regangan di plot kedalam grafik dengan sumbu x sebagai “P” dan sumbu y sebagai “M”.

Gambar 3. 55 Distribusi tegangan sesuai dengan titik pada diagram interaksi (Wight, J.K dan MacGregor J.G., 2012)

1000

(L-1000)/2

3/5 L1/5 L 1/5 L

L

(L-1000)/2P

DG-1 DG-3DG-2

DG-4

Page 96: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

75

Perhitungan diagram interaksi dilakukan dengan beberapa kondisi yaitu saat beban aksial konsentris, beban aksial eksentris, dan beban lentur murni. Menghitung kapasitas beban aksial konsentris (Pn) untuk penampang beton prategang spun pile dimana terdapat tegangan tarik inisial dengan menggunakan rumus,

'0,85n c cn s sP f A f A (3- 50)

fs adalah tegangan baja prategang pada saat beton mencapai regangan puncak sebesar 0,003. Selanjutnya menghitung Pn dan Mn pada beberapa kondisi jarak garis netral c dengan cara coba-coba. Regangan tiap tulangan yang terjadi berdasarkan jarak tulangan terhadap serat terluar penampang yang dirumuskan sebagai berikut (Tavio dan Kusuma 2010),

Jika iy c ,

isi s c

c yc

(3- 51)

Jika iy c ,

isi s c

y cc

(3- 52)

Dengan, 0,003c ; ss

s

fE

yps s si s

s

ff E

E (3- 53)

Page 97: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

76

yps s yp

s

ff f

E (3- 54)

Gaya tulangan pada tiap baris dihitung dengan cara,

s sT f A (3- 55)

Setelah mendapat gaya dari tulangan pada tiap baris selanjutnya mencari gaya desak pada beton yang dihitung sebagai berikut,

'0,85c c cC A f (3- 56)

Dimana Ac adalah luas beton terdesak yang dihitung seperti pembahasan sebelumnya sehingga Pn yang terjadi adalah,

n t cP C T T (3- 57)

Momen akibat eksentrisitas gaya dihitung dengan mengukur jarak dari titik berat penampang spun pile,

1

n

n c c t iiM C y T y d

(3- 58)

Setelah itu perhitungan dilanjutkan menggunakan cara yang sama tetapi dengan menggunakan nilai c yang berbeda untuk membentuk kordinat pada diagram interaksi.

3.9 Analisa Hasil

Dari beberapa metode permodelan lentur murni statis yaitu perhitungan, permodelan program Xtract®, dan permodelan program bantu finite element didapatkan nilai beban (P), momen (M), dan lendutan (δ). Ketiga nilai tersebut dibandingkan dengan hasil pengujian nyata yang dilakukan di laobratorium. Dari ketiga

Page 98: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

77

metode permodelan dicari metode yang menghasilkan nilai yang mendekati kondisi asli.

Dengan kondisi pendetailan tiang spun-pile yang berada dibawah persyaratan SNI 2847-2013 bagaimanakah kekuatan dan kinerja tiang dalam hal ini adalah daktilitas, berdasarkan beberapa metode permodelan.

Nilai daktilitas lendutan tiang pancang didapat dengan perumusan berikut:

u

y

(3- 59)

Dimana,

μδ = Nilai daktilitas lendutan

δu = Defleksi pada keadaan batas ultimate (mm)

δy = Defleksi pada keadaan leleh pertama (mm)

Nilai tersebut dapat ditunjukan pada gambar 3.10 yang dapat dilihat berikut.

Gambar 3. 56 Grafik gaya dan displacement

Δ (mm)

F (KN)

Δu

yu

Δy

Page 99: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

78

Halaman ini sengaja dikosongkan.

Page 100: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

79

BAB IV PERMODELAN LENTUR MURNI STATIS

4.1 Perhitungan Momen Lentur

Analisa perhitungan momen lentur penampang spun pile di hitung dengan menggunakan data penampang sebagai berikut,

Gambar 4. 1 Penampang spun pile

Data penampang: '

cf = 52 Mpa 2h = 250 mm

puf = 1420 Mpa t = 75 mm of = 1065 Mpa pn = 10 Tendon

ypf = 1275 Mpa pd = 7,1 mm

yhf = 440 Mpa sd = 3,2 mm

sE = 52 10 Mpa s = 75 mm

1h = 400 mm Cover = 35 mm

y1 y2

y3

y4 y5

400

250 75 75

r φ α

Ө

r.cosӨ

0,5d1

Page 101: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

80

4.2 Geometri Penampang

Konfigurasi tulangan yang digunakan pada investigasi di posisikan seperti ditunjukan gambar 4.1 untuk memberikan nilai lengan momen terkecil. Nilai parameter dari penampang terinverstigasi dihitung sebagai berikut,

Luas penampang PC Bar, Asp

21 7,1 39,5924spA mm2

Luas penampang beton brutto, Acg

2 21 400 250 76576,3214cgA mm2

Luas penampang beton netto, Acn

76576,321 10 39,592 76180,402cnA mm2

Jarak tepi luar ke titik berat pc bar tiap baris, iy , dihitung menggunakan konsep phytagoras,

' / 2s pd Cover d d

' 35 3,2 7,1/ 2d

' 41,750d mm

Jari-jari ke titik pusat pc bar: 1 1 '2

r d d

1 400 41,750 158,2502

r mm

Page 102: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

81

Sudut yang terbentuk tiap baris tulangan:

=10

360 = 36

= 2 =

236 = 18

i = )1.( i = )1.(3618 i

Jarak serat terluar ke titik berat pc bar pada tiap baris:

iy = ird cos..21

1

Sudut tiap baris dan jarak serat luar ke pusat tulangan tiap baris, iy , ditabelkan pada tabel 4.1

Tabel 4. 1 Jarak Serat Terluar ke Tulangan

Baris Өi ( ͦ) yi (m)

1 18 49,495

2 54 106,983

3 90 200,000

4 126 293,017

5 162 350,505

Selanjutnya nilai yi digunakan pada tahap perhitungan selanjutnya.

Page 103: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

82

4.3 Tegangan Saat Peralihan

Tulangan pada spun pile diberi tegangan tarik tiap satuan tulangan sebesar 75% puf atau sama dengan 1065 Mpa sehingga gaya yang terjadi pada baja sebesar,

1065 39,592 42165,396F A N

Tetapi besarnya tegangan pratekan akan berkurang karena terjadi kehilangan gaya prategang yang terjadi pada pc bar. Kehilangan gaya prategang pada investigasi ini di akibatkan oleh perpendekan elastis beton dihitung sebagai berikut,

1,5

200000 5,4542409,286 0,043 52

n

42165,396 10 421653,963iF N

Maka,

sf =76576,3

5,454 421653,963(5,901 1)21 39,592 10

sf = 29,356MPa

Sehingga tegangan yang terjadi pada baja menjadi

1065 29,356 1035,644 MPa

Pada penampang beton tegangan yang terjadi dihitung sebagai berikut,

Page 104: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

83

421653,96376576,321 (5,901 1) 39,592 10

i

t

FfA

5,382f Mpa

Tegangan tekan pada beton yang terjadi akibat tegangan pratarik yang diberikan pada tiap pc bar sebesar 1065 Mpa mengakibatkan tegangan pada beton sebesar 5,382 Mpa ditunjukan pada gambar 5.3.

Gambar 4. 2 Diagram tegangan pratekan saat peralihan

4.4 Analisa Perhitungan

Analisa perhitungan didasarkan pada 3 kondisi yaitu saat sebelum crack, leleh dan ultimate. Analisa perhitunga dapat disimak pada sub-bab berikut.

4.4.1 Kondisi Crack

Momen crack dimana serat bawah tiang spun pile mengalami tegangan tarik sama dengan besarnya kemampu tegangan tarik beton spun pile. Pada kondisi ini penampang diasumsikan dalam kondisi elastis. Besarnya kapasitas tarik beton spun pile adalah,

'0,62 0,62 52 4,471r cf f Mpa

-5,382Mpa

Page 105: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

84

Momen crack dapat dihitung dengan menambah nilai fr dengan tegangan peralihan penampang beton dengan perumusan sebagai berikut,

Gambar 4. 3 Diagram tegangan pratekan saat crack

r

cr

Pf IAM

y

Dimana,

4 4 21 (h1 2 ) ( 1)64g s iI h n A y

4 4 21 (400 250 ) (5,454 1) 39,59264g iI y

1 ,096,846,161.031gI mm4

0,5 0,5 400 200y h mm

5,382PA MPa

P/A fr

-

-

+

Page 106: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

85

Maka besarnya momen crack adalah,

1 ,0964,4 ,8471 5,3 6,161.03182200crM

54037526.670crM N.mm

54,038crM KN.m

Menghitung kurvatur crack,

rf / Eccrack

PAy

64,471 5,382 / 36669,2971,344 10

200crack

rad/mm

P yang terjadi diperoleh dengan analisa mekanika teknik berikut,

Gambar 4. 4 Statika simple beam.

max /1,3 54,038 /1,3 41,567P M KN

Page 107: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

86

Lendutan yang terjadi dihitung dengan seperti pembahasan bab 3. Dengan memasukan nilai P, E, dan Ig didapat lendutan pada tengah bentang sebesar δ = 1,852 mm

4.4.2 Kondisi Leleh

Untuk mendapatkan kondisi ini dilakukan cara coba-coba dengan mengubah nilai tinggi desak dan regangan serat sisi desak terluar. Dengan cara coba didapat nilai c sebesar 159,252 mm dengan regangan sisi desak terluar sebesar 0,0010. Perhitungan momen saat leleh dapat disimak berikut,

Gambar 4. 5 Diagram regangan dan gaya saat leleh.

Luas penampang tertekan

1 0,679 159,252a c 108,064 mm

Segmen 1,

400

250 75

c y1 y2

y3 y4

y5

75

εy

εc

d-c

Cc Tc

Tt

Tt

Tt

Tt

Page 108: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

87

1 0,5 400 159, 252cos 1,0930,5 400

rad.

21

1 400 1,093 sin1,093 cos1,0934cA

1 27396,932cA mm2

3 3

1400 sin 1,093

12136,351

27396,932cy

mm

Segmen 2,

1 0,5 400 159, 252cos 0,7440,5 400 75

rad.

22

1 (400 2 75) 0,744 sin 0,744 cos0,7444cA

2 3845,072cA mm2

3 3

2(400 2 75) sin 0,744

3845,072 1105,32

24cy

mm

Luas total, 27396,932 3845.072 23551,861cA mm2

Titik berat penampang terdesak, 141,416cy mm

'1 1 36,1 23841232 2

.834c c cC f A =430217,370N

Page 109: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

88

Өi

yε s

ifs

As

T TT C

T T.(y

i-0,5

h)T C

.(0,5

h-y i

)o

mm

Mpa

mm

2N

NN

.mm

118

49.4

950.

0045

898.

314

79.1

8471

131.

922

0.00

0-1

0705

688.

194

0.00

02

5410

6.98

30.

0049

970.

244

79.1

8476

827.

628

0.00

0-7

1462

76.7

420.

000

390

200.

000

0.00

5410

86.6

2979

.184

8604

3.47

40.

000

0.00

00.

000

412

629

3.01

70.

0060

1203

.015

79.1

8495

259.

320

0.00

088

6073

7.67

80.

000

516

235

0.50

50.

0063

7512

7579

.184

1009

55.0

260.

000

1519

4205

.197

0.00

040

0.00

043

0,21

7.37

0

0.00

06,

202,

977.

94

0.00

0

NoM

aka

gaya

tiap

bar

is tu

lang

an d

ihitu

ng b

erda

sark

an d

iagr

am te

gang

an d

an r

egan

gan.

Has

il da

ri pe

rhitu

ngan

gay

a tia

p ba

ris tu

lang

an d

i tab

elka

n pa

da T

abel

4.2

.

Tabe

l 4. 2

Gay

a Ti

ap B

aris

Tul

anga

n

Mak

a,

N;

N

Sela

njut

nya

mom

en n

omin

al d

ihitu

ng s

ebag

ai s

tatis

mom

en k

ompo

nen

gaya

tiap

bar

is te

rhad

ap

sera

t ata

s.

Page 110: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

89

Statis momen komponen beton,

430217,370 141,416 60839807,755nc c cM C y N.mm

Jumlah statis momen komponen tulangan,

6202977,938nM N.mm

Maka momen saat leleh adalah,

60839807,755 6202977,938nM

67042785,693nM N.mm = 67,043 KN.m

Menghitung kurvatur leleh,

c cf / Ecrack c

636,123 / 36669,297 6,226 10158,231crack rad/mm

P yang terjadi adalah,

max /1,3 67,403/1,3 51,571P M KN

Lendutan yang terjadi dihitung dengan seperti pembahasan bab 3. Dengan memasukan nilai P, E, dan Ie didapat lendutan pada tengah bentang sebesar δ = 2,890 mm.

4.4.3 Kondisi Ultimate

Tinggi blok desak penampang lingkaran (c) dihitung dengan cara coba-coba agar jumlah gaya tekan sama ( C ) dengan jumlah gaya tarik ( T ). Dari beberapa iterasi didapat nilai c sebesar 81,409 mm dan perhitungan dapat disimak sebagai berikut,

Page 111: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

90

Gambar 4. 6 Diagram regangan dan gaya saat ultimate.

1 0,679 81.409 55.242a c mm

1 0,5 400 55,367cos 0,7620,5 400

rad.

21

1 400 0,762 sin 0,762 cos0,7624cA

1 10483,517cA mm2

Titik berat penampang tertekan

3 3

1400 sin 0,762 167,139

1210483,517cy

mm

Gaya tekan beton

'0,85 0,85 52 10483,517 463371,446c c cC f A N

400

250 75

c y1 y2

y3 y4

y5

75

Page 112: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

91

Өi

yε s

ifs

As

T TT C

T T.(y

i-0,5

h)T C

.(0,5

h-y i

)o

mm

Mpa

mm

2N

NN

.mm

118

49.4

950.

0041

811.

940

79.1

8464

292.

540

0.00

0-9

6763

29.0

200.

000

254

106.

983

0.00

6112

14.9

0379

.184

9620

0.70

70.

000

-894

8302

.747

0.00

03

9020

0.00

00.

0093

1275

.000

79.1

8410

0959

.400

0.00

00.

000

0.00

04

126

293.

017

0.01

2612

75.0

0079

.184

1009

59.4

000.

000

9390

942.

107

0.00

05

162

350.

505

0.01

4612

75.0

0079

.184

1009

59.4

000.

000

1519

4863

.515

0.00

463,

371.

446

0.

000

5,96

1,17

3.86

0.

000

No

Mak

a ga

ya ti

ap b

aris

tula

ngan

dih

itung

ber

dasa

rkan

dia

gram

tega

ngan

dan

rega

ngan

. Has

il da

ri pe

rhitu

ngan

gay

a tia

p ba

ris tu

lang

an d

i tab

elka

n pa

da T

abel

4.3

.

Tabe

l 4. 3

Gay

a Ti

ap B

aris

Tul

anga

n

Mak

a,

N;

N;

Sela

njut

nya

mom

en n

omin

al d

ihitu

ng s

ebag

ai s

tatis

mom

en k

ompo

nen

gaya

tiap

bar

is te

rhad

ap

sera

t ata

s.

Page 113: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

92

Statis momen komponen beton,

463371,440,5 200 167,1396n c cM C h y

77447516,969nM N.mm

Jumlah statis momen komponen tulangan,

5961173,855nM N.mm

Maka momen nominal penampang adalah,

77447516,969 5961173,855nM

83408690,824nM N.mm = 83,409 KN.m

Menghitung momen kurvatur saat ultimate,

50,003 3,75 1081,409

cu c

rad/mm

P yang terjadi ketika kondisi momen ultimate,

/1,3 83,509 /1,3 64,161P M KN

Lendutan yang terjadi adalah dengan memasukan nilai P, E, dan Ie didapat lendutan pada tengah bentang sebesar δ = 9,350 mm. Hasil perhitungan manual didapatkan kekuatan nominal penampang spun pile diameter 400 sebesar 83,409 KN.m.

Page 114: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

93

Hasil analisa perhitungan pada analisa perhitungan di tunjukan pada Tabel 4.4.

Tabel 4. 4 Hasil Analisa Perhitungan Lentur Spun Pile

No. Momen δ φ

Ket. KN.m mm 1/m

1 0,000 0,000 0 - 2 54,038 1,852 1,344E-3 Crack 3 67,043 2,890 6,226E-3 Leleh 4 83,409 9,350 37,5E-3 Ultimate

4.5 Permodelan Program Xtract®

Permodelan xtract yang dibuat pada bab sebelumnya dibuat analisa untuk mendapatkan moment curvatur dari penampang spun pile. Permodelan Xtract menghasilkan nilai momen leleh sebesar 69,720 KN.m Momen nominal sebesar 85,660 KN.m. Bentuk keruntuhan penampang dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4. 7 Model keruntuhan penampang spun pile.

Dari hasil perhitungan gaya reaksi yang bekerja pada saat momen leleh adalah sebesar 53,615 KN dengan curvature sebesar 4,767.10-31/m dan pada saat ultimate adalah 63,823 KN dengan curvature sebesar 83,610.10-31/m. Hasil analisa program Xtract nilainya ditunjukan pada Tabel 4.5.

Page 115: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

94

Tabel 4. 5 Hasil Analisa Lentur Spun Pile Pada Program Xtract

No. Momen δ

mm ϕ

Ket. KN.m 1/m

1 69,720 3,004 4,767E-3 Leleh 2 85,660 9,603 52.20E-3 Ultimate

4.6 Permodelan Program Finite Element

Hasil analisa program ditampilkan pada modul ini. Visualisasi hasil analisa berupa kontur tegangan pada permodelan pada setiap step yang dibuat. Kontur tegangan ditunjukan pada Gambar 4.9 sampai dengan 4.30.

Gambar 4. 8 Monitor job status completed.

Page 116: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

95

Gambar 4. 9 Step-1, Prestressed release.

Gambar 4. 10 Kontur tegangan step-1.

Page 117: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

96

Gambar 4. 11 Step-2, Displacement 1mm.

Gambar 4. 12 Kontur tegangan step-2.

Page 118: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

97

Gambar 4. 13 Step-3, Displacement 2mm.

Gambar 4. 14 Kontur tegangan step-3.

Page 119: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

98

Gambar 4. 15 Step-4, Displacement 3mm.

Gambar 4. 16 Kontur tegangan step-4.

Page 120: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

99

Gambar 4. 17 Step-5, Displacement 4mm.

Gambar 4. 18 Kontur tegangan step-5.

Page 121: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

100

Gambar 4. 19 Step-6, Displacement 5mm.

Gambar 4. 20 Kontur tegangan step-6.

Page 122: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

101

Gambar 4. 21 Step-7, Displacement 6mm.

Gambar 4. 22 Kontur tegangan step-7.

Page 123: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

102

Gambar 4. 23 Step-8, Displacement 7mm.

Gambar 4. 24 Kontur tegangan step-8.

Page 124: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

103

Gambar 4. 25 Step-9, Displacement 8mm.

Gambar 4. 26 Kontur tegangan step-9.

Page 125: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

104

Gambar 4. 27 Step-10, Displacement 9mm.

Gambar 4. 28 Kontur tegangan step-10.

Page 126: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

105

Gambar 4. 29 Step-11, Displacement 9.9mm.

Gambar 4. 30 Kontur tegangan step-11.

Page 127: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

106

Hasil analisa perhitungan pada analisa perhitungan di tunjukan pada Tabel 4.4.

Tabel 4. 6 Hasil Permodelan Program Finite Element

No. Momen δ

Ket. KN.m mm

1 0,000 0,000 - 2 54,038 2.548 Crack 3 65.462 3.337 Leleh 4 89.343 10.790 Ultimate

4.7 Eksperimental

Data pengujian terhadap spun pile diameter 400 mm yang telah dilakukan oleh laboratorium sturktur jurusan teknik sipil ditunjukan pada Tabel 4.7 sampai Tabel 4.10.

Tabel 4. 7 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400 mm Panjang 6 m Tipe A

No P DG-1 DG-2 DG-3

Kg mm mm mm 1 0 0.00 0.00 0.00 2 1000 0.35 0.43 0.67 3 2000 0.74 0.89 0.95 4 3000 1.08 1.27 1.48 5 4000 1.37 1.56 1.77 6 5000 1.66 1.91 1.95 7 6000 1.94 2.23 2.42 8 7000 2.24 2.52 2.71 9 8000 2.51 2.84 2.86

10 9000 2.85 3.20 3.30 11 9100 3.01 3.40 3.21

Page 128: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

107

No P DG-1 DG-2 DG-3

Kg mm mm mm 12 10000 3.49 4.00 3.55 13 10700 3.71 4.58 3.88 14 11000 4.42 5.02 4.05 15 12000 5.71 6.37 4.54 16 12500 6.51 7.26 4.85 17 12900 6.90 9.19 6.12

Tabel 4. 8 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400 mm Panjang 11 m Tipe A

No P DG-1 DG-2 DG-3 kg mm mm mm

1 0 0.00 0.00 0.00 2 250 0.45 0.38 0.42 3 500 0.73 0.73 0.71 4 750 1.01 1.05 0.99 5 1000 1.38 1.26 1.35 6 1250 1.72 1.62 1.70 7 1500 2.05 2.08 2.06 8 1750 2.51 2.42 2.52 9 2000 2.90 2.99 2.92 10 2250 3.34 3.29 3.35 11 2500 3.85 3.81 3.85 12 2750 4.37 4.35 4.40 13 3000 5.05 5.04 5.00 14 3250 5.73 5.74 5.75 15 3500 6.58 6.54 6.50 16 3750 7.59 7.62 7.50 17 4000 8.87 8.99 8.85

Page 129: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

108

Tabel 4. 9 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400 mm Panjang 12 m Tipe A Pada Joint

No P DG-1 DG-2 DG-3 kg mm mm mm

1 0 0.00 0.00 0.00 2 200 0.58 0.58 0.62 3 400 1.06 1.06 0.98 4 600 1.52 1.54 1.60 5 800 2.02 2.06 1.95 6 1000 2.63 2.66 2.70 7 1200 3.24 3.29 3.15 8 1400 3.82 3.87 3.72 9 1600 4.39 4.46 4.40 10 1800 5.00 5.10 4.85 11 2000 5.68 5.76 5.63 12 2200 6.40 6.48 6.20 13 2400 7.14 7.29 6.95 14 2600 7.90 8.00 7.65 15 2800 8.75 8.90 8.50 16 3000 9.60 9.79 9.35 17 3100 10.40 10.57 10.05 18 3150 10.97 11.20 10.73 19 3250 11.89 12.02 11.50 20 3500 13.40 13.69 13.10 21 3750 15.95 16.39 15.80 22 4000 19.48 20.99 17.28 23 4250 22.28 23.88 19.10 24 4500 25.86 27.60 22.60

Page 130: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

109

Tabel 4. 10 Hasil Pengujian Lentur Spun Pile Diameter 400 mm Panjang 6 m Tipe B

No P DG-1 DG-2 DG-3

Kg mm mm mm 1 0 0 0 0 2 500 14 15 18 3 1000 25 25 29 4 1500 36 36 39 5 2000 48 48 51 6 2500 61 67 65 7 3000 73 78 77 8 3500 85 91 90 9 4000 98 104 103

10 4500 108 115 114 11 5000 121 129 128 12 5500 131 141 139 13 6000 142 152 149 14 6500 154 165 161 15 7000 165 176 172 16 7500 175 188 183 17 8000 187 200 195 18 8500 196 209 205 19 9000 209 221 216 20 9500 220 233 227 21 10000 231 245 238 22 10500 244 258 250 23 11000 255 271 262 24 11500 268 285 274 25 12000 280 298 287 26 12500 292 311 299 27 13000 304 324 311

Page 131: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

110

No P DG-1 DG-2 DG-3

Kg mm mm mm 28 13500 319 340 326 29 14000 335 357 342 30 14500 354 380 360 31 15000 371 398 377 32 15500 390 419 405 33 16000 412 443 419 34 16300 421 452 428 35 16500 440 474 447 36 17000 466 504 472 37 17500 498 539 506 38 18000 541 588 548 39 18500 581 632 587 40 19000 646 705 652 41 19500 699 765 707 42 20000 757 836 760 43 20500 829 909 832 44 21000 895 982 902 45 21500 974 1070 979 46 22000 1055 1160 1060 47 22500 1133 1245 1139

Dalam tugas akhir ini data pengujian yang digunakan sebagai validasi adalah data hasil pengujian pada Tabel 4.11 karena merepresentasikan spesifikasi benda uji yang sama dengan analisa yang dilakukan sebelumnya.

Page 132: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

111

4.8 Hasil Analisa

Kinerja model pertama kali ditentukan oleh kapasitas beton. Regangan tarik yang tersebar pada serat bawah penampang menyebabkan penambahan tegangan pada tulangan prategang. Regangan tekan terjadi pada sisi berlawanan dengan respon yang di asumsikan linier. Analisa ini terus berlanjut sampai kegagalan tekan terjadi sehingga pada saat itu konvergensi analisa pada program tidak tercapai dan analisa dihentikan.

Gambar 4. 31 Grafik momen vs defleksi.

Hasil analisa dengan beberapa metode diplot kedalam grafik momen terhadap terhadap defleksi yang ditunjukan pada Gambar 4.31 untuk mendapatkan nilai daktilitas lendutan dari permodelan. Daktilitas didapat dari rasio defleksi titik terjauh terhadap defleksi saat leleh.

Dari grafik terdapat perbedaan nilai terhadap hasil eksperimental seperti ditunjukan pada tabel berikut.

0102030405060708090

100

0 2 4 6 8 10 12

Mom

en, K

N.m

Defleksi, mm

Abaqus

Perhitungan

Eksperimental

Xtract

Page 133: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

112

Tabel 4. 11 Hasil perhitungan terhadap eksperimental

No. Nilai Satuan Sumber

Eksperi-mental

Perhitu-ngan Deviasi

1 Mcr KN.m 59.150 54.038 9.461% 2 My KN.m 65.000 67.043 3.047% 3 Mn KN.m 83.850 83.409 0.529% 4 δcr mm 3.400 1.852 83.585% 5 δy mm 4.000 2.890 38.408% 6 δu mm 9.190 9.350 1.711%

Tabel 4. 12 Hasil perhitungan terhadap eksperimental

No. Nilai Satuan Sumber

Eksperi-mental Xtract® Deviasi

1 Mcr KN.m 59.150 - - 2 My KN.m 65.000 69.700 6.743% 3 Mn KN.m 83.850 85.560 1.999% 4 δcr mm 3.400 - - 5 δy mm 4.000 3.004 33.156% 6 δu mm 9.190 9.592 4.191%

Tabel 4. 13 Hasil perhitungan terhadap eksperimental

No. Nilai Satuan Sumber

Eksperi-mental

Program FE Deviasi

1 Mcr KN.m 59.150 54.038 9.461% 2 My KN.m 65.000 65.462 0.706%

Page 134: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

113

No. Nilai Satuan Sumber

Eksperi-mental

Program FE Deviasi

3 Mn KN.m 83.850 89.343 6.148% 4 δcr mm 3.400 2.548 33.464% 5 δy mm 4.000 3.337 19.858% 6 δu mm 9.190 10.790 14.832%

Perbedaan nilai dikarenakan adanya asumsi permodelan yang berbeda pada tiap metode. Jika dilihat secara trend grafik pada gambar 4.31 sesuai dengan penelitian-penelitian yang telah dilakukan walaupun terdapat perbedaan antara metode satu dengan lainnya. Menurut tabel sebelumnya metode perhitungan memiliki nilai beban ultimate mendekati hasil ekesperimental dengan selisih sebesar 0.529%. Metode dengan program Xtract® menghasilkan nilai beban ultimate dengan selisih sebesar 1.999%. Metode dengan program finite element menghasilkan nilai beban ultimate dengan selisih sebesar 6.148%.

Dengan perbedaan nilai yang cukup besar pada metode program finite element perlu adanya kajian mengenai asumsi yang digunakan pada permodelan. Pada permodelan finite element luasan desak tidak terkurangi dengan luas tulangan yang menggunakan model wire. Begitu pula dengan material beton pada permodelan yang tidak menggunakan trend garis berdasarkan pengujian langsung melainkan menggunakan model yang digunakan pada penelitian FHWA (Federal High Way Association). Hal ini mungkin dapat menjelaskan fenomena pada grafik beban vs displacement yang memperlihatkan hasil lebih tinggi dari kondisi asli.

Nilai kurvatur pada pengerjaan tugas akhir ini didapat hanya dari kedua metode yaitu perhitungan dan program Xtract®. Pada pengujian dilaboratorium kurvatur pada benda uji tidak tercatat

Page 135: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

114

datanya sehingga validasi data menggunakan program Xtract®. Terdapat perbedaan hasil antara kedua metode tersebut tetapi secara trend garis menunjukan kesesuaian dengan bentuk grafik pada penelitian-penelitian yang telah dilakukan. Nilai kurvatur pada masing-masing metode ditunjukan pada tabel 4.14.

Gambar 4. 32 Grafik Momen vs Kurvatur.

Tabel 4. 14 Hasil perhitungan terhadap Xtract®

No. Nilai Satuan Sumber

Deviasi Perhitungan Xtract

1 Mcr KN.m 54.038 - - 2 My KN.m 67.043 69.700 3.812% 3 Mn KN.m 83.409 85.560 2.514% 4 φcr 1/m 1.344E-3 - - 5 φy 1/m 6.226E-3 4.767E-3 30.606% 6 φu 1/m 3.750E-2 5.220E-2 28.161%

Dari gambar 4.31 dan 4.32 didapat nilai daktilitas lendutan dan daktilitas kurvatur dari rasio nilai lendutan/ kurvatur ultimate dengan lendutan/ kurvatur saat leleh. Nilai daktilitas lendutan berdasarkan hasil eksperimental didapat sebesar 2,3 dan nilai

0102030405060708090

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

Mom

en, K

N.m

Kurvatur, 1/m

Xtract

Perhitungan

Page 136: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

115

daktilitas kurvatur berdasarkan perhitungan sebesar 6. Nilai ini berada dibawah batas ketentuan untuk daktilitas lendutan yaitu lebih dari sama dengan 3 (Raka, 2013) dan masuk dalam kategori resiko seismik rendah (Hawkins dan Ghosh,2000).

Page 137: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

116

Halaman ini sengaja dikosongkan

Page 138: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

117

BAB V

DIAGRAM INTERAKSI PENAMPANG

5.1 Data Investigasi

Berikut adalah tiang spun pile yang di investigasi dengan data sebagai berikut,

Gambar 5. 1 Penampang spun pile yang di evaluasi

Data penampang:

'cf = 52 Mpa 2h = 250 mm

puf = 1420 Mpa t = 75 mm of = 1065 Mpa pn = 10 Tendon

ypf = 1275 Mpa pd = 7,1 mm

yhf = 440 Mpa sd = 3,2 mm

sE = 52 10 Mpa s = 75 mm

1h = 400 mm Cover = 35 mm

y1 y2

y3

y4 y5

400

250 75 75

r φ α

Ө

r.cosӨ

0,5d1

Page 139: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

118

Konfigurasi tulangan yang digunakan pada investigasi di posisikan untuk memberikan nilai lengan momen terkecil. Nilai parameter dari penampang terinverstigasi adalah sebagai berikut,

Geometri :

a. Luas penampang tulangan, 39,592spA mm2

b. Luas penampang beton brutto, 76576,321cgA mm2

c. Luas penampang beton netto, 76180,402cnA mm2 d. Jarak serat luar ke pusat tulangan tiap baris, iy ,berturut-

turut, 49,495mm; 106,983mm; 200mm; 293,017mm; 350,505mm

e. Kehilangan gaya prategang, 29.356fs Mpa f. Tegangan tekan beton, 5.382f Mpa

Setelah itu data digunakan pada perhitungan koordinat diagram interaksi.

5.2 Perhitungan Diagram Interaksi

Diagram interaksi spun pile di hitung dengan asumsi sejumlah distribusi tegangan seperti gambar 5.2 untuk mencari nilai titik-titik koordinat pada diagram interaksi.

Page 140: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

119

Gambar 5. 2 Diagram tegangan saat beban eksentris

Perhitungan dimulai dengan dengan menghitung kuat nominal dan kuat tekan maksimum penampang spun pile.

- Gaya beton,

'0,85c c cnC f A

cC 0,85 52 76180,402

3367173,756cC N

-Gaya tulangan

Regangan tulangan saat kondisi peralihan,

1035,644 0,0052200000s

Regangan beton saat kondisi peralihan,

400

250 75

c

75 εs0 εs5

εs1

εs2

εs3

εs4

+

a

Tc1

Tc2 Cc

Tc3

TT3

TT4

Page 141: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

120

5,382 0,000136669,297c

Regangan hancur beton

0,003cu

Regangan tulangan saat akan beton mengalami keruntuhan

( )s s cu c

0,0052 (0,003 0,0001) 0,0023s

Gaya tulangan,

0,0023 200000.395,919 184102,435s s stT E A N

-Aksial penampang,

n c tP C T

3367173,756 184102,435nP

3183071,321nP N

max 0,85n nP P 2705610,623 N

Selanjutnya menghitung gaya tiap baris tulangan dengan menggunakan jarak garis netral (c) dengan cara coba-coba. Regangan tiap tulangan yang terjadi berdasarkan jarak tulangan terhadap serat terluar penampang yang dirumuskan sebagai berikut,

Page 142: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

121

Jika iy c maka, isi s c

c yc

Jika iy c maka, isi s c

y cc

Dengan, 0,003c ; ss

s

fE

dan

yps s si s

s

ff E

E ; yp

s s yps

ff f

E

Selanjutnya perhitungan tegangan dan gaya tiap baris tulangan ditabelkan pada tabel 5.1 dengan mengambil nilai c sebesar 367mm.

Page 143: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

122

Tc.(0

,5h-

yi)

N.m

m 0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,0

00

Tt.(y

i-0,5

h)

N.m

m

-615

6153

,920

-449

655,

929

0.00

6737

103,

168

1202

0935

,531

81

04

92

8,8

49

Tc N 0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,00

0

0,0

00

Tt N

4090

3,40

2

4834

5,51

9

6038

1,11

8

7242

8,71

7

7987

0,83

5

30

19

35

,59

1

As mm

2

79.1

84

79.1

84

79.1

84

79.1

84

79.1

84

fs Mpa

516,

562

610,

548

762,

619

914,

691

1008

,676

εsi

0,00

2

0,00

3

0,00

3

0,00

4

0,00

4

y mm

49,4

95

106,

983

200.

00

293,

017

350,

505

Өi o 18 54 90 126

162

No

.

1 2 3 4 5 ΣTabe

l 5. 1

Per

hitu

ngan

Gay

a PC

Bar

(c =

367

mm

)

Page 144: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

123

Setelah mendapat gaya dari pc bar pada tiap baris selanjutnya mencari gaya desak pada beton yang dihitung sebagai berikut dengan mencari nilai 1 terlebih dahulu,

'

1280,85 0,05

7cf

152 280,85 0,05 0,679

7

Maka tinggi blok desak beton menjadi,

1 0,679 367a c

254,279a mm 0,5 ( )h a h t kondisi 3

Luas beton terdesak yang terjadi adalah luas tembereng lingkaran (segmen 1) di kurangi luas tembereng rongga (segmen 2) yang dihitung sebagai berikut,

-Luas segmen 1

1 0,5 400 254, 279cos 1,8460,5 400

rad.

21

1 400 1,215 sin1,215 cos1,2154cA

1 84273,734cA mm2

Page 145: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

124

-Titik berat segmen 1

3 3

1400 sin 1,846 56, 424

84273,734 12cy

mm

-Luas segmen 2

1 0,5 400 254, 279cos 2,0200,5 400 75

rad.

2

21 400 2 75 2,020 sin 2,020 cos 2,0204cA

2 37673,943cA mm2

-Titik berat segmen 2

3 3

2

400 2 75 sin 2,020 25, 26337673,943 12cy

mm

Luas total dan titik berat beton terdesak dari titik berat penampang spun pile adalah,

1 2 84273,734 37673,943t c cA A A

46599,792tA mm2

1 1 2 2c c c cc

t

A y A yyA

Page 146: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

125

84273,734 56, 424 37673,943 25,26346599,792cy

81,617cy mm

-Gaya desak beton

'0,85c t cC A f

0,85 46599,792,480 52 2059710,786cC N

Maka,

n t cP C T T

2059710,786 301935,592 0nP

1757775,195nP N 1757,775 KN

Momen akibat eksentrisitas gaya yang diukur dari titik berat penampang spun pile,

1

n

n c c t iiM C y T y d

nM 2059710,786 81,617 8104928,849

176211966,436nM N.mm = 176,212 KN.m

Setelah itu perhitungan dilanjutkan menggunakan cara yang sama tetapi dengan menggunakan nilai c yang berbeda untuk

Page 147: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

126

membentuk kordinat pada diagram interaksi. Hasil perhitungan koordinat nP dan nM dapat disimak pada tabel 5.2.

Tabel 5. 2 Koordinat Diagram Interaksi

No. c P M e

mm KN KN.m mm1 Pnmax 3183.071 0.000 0.0002 577.000 3129.731 5.180 1.6553 478.000 2475.835 107.604 43.4624 441.000 2180.792 142.360 65.2795 423.000 2068.300 153.374 74.1556 377.000 1810.594 173.145 95.6297 367.000 1757.775 176.212 100.2478 334.000 1587.284 183.783 115.7849 321.000 1520.911 185.775 122.147

10 291.000 1367.342 188.394 137.78111 271.000 1263.338 188.660 149.33512 256.000 1183.725 188.094 158.90013 237.000 1083.807 185.857 171.48514 213.000 954.234 181.006 189.68815 199.000 878.474 176.880 201.34916 174.000 737.425 167.153 226.67117 159.000 646.215 159.758 247.22118 133.000 474.745 143.327 301.90319 111.000 306.099 123.852 404.61320 79.912 0.000 83.409

Nilai dari tabel 5.2 diplot kedalam grafik sehingga membentuk diagram interaksi pada gambar 5.5.

Page 148: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

127

5.3 Permodelan Program Xtract®

Berikut adalah hasil running program Xtract® untuk diagram interaksi.

Tabel 5. 3 Koordinat Diagram Intraksi Hasil Program Xtract®P M e

KN KN.m mm

1 3,357.000 0.700 0.208

2 3,199.000 26.790 8.37

3 3,059.000 47.670 15.58

4 2,895.000 70.540 24.37

5 2,713.000 94.760 34.93

6 2,516.000 119.800 47.62

7 2,308.000 145.300 62.95

8 2,123.000 165.000 77.72

9 1,974.000 178.100 90.22

10 1,843.000 187.800 101.90

11 1,753.000 191.800 109.41

12 1,618.000 197.500 122.06

13 1,441.000 200.700 139.28

14 1,381.000 200.800 145.40

15 1,277.000 199.600 156.30

16 1,104.000 197.100 178.53

17 896.800 182.400 203.39

18 762.500 168.900 221.51

19 604.900 151.500 250.45

20 424.800 130.600 307.44

21 234.700 107.200 456.75

22 - 82.710

No.

250

Manual

Page 149: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

128

5.4 Diagram Interaksi

Dari perhitungan dan permodelan serangkaian data beban aksial nominal dan momen nominal diplot kedalam grafik diagram interaksi yang ditunjukan Gambar 5. 3.

Gambar 5. 3 Diagram interaksi penampang spun pile.

Secara trand grafik diagram interaksi hasil perhitungan sama dengan hasil program. Pada diagram diatas terdapat perbedaan nilai gradik yang ditunjukan pada tabel 5.4. Hal ini dapat disebabkan oleh asumsi data yang lebih detail pada program.

Tabel 5. 4 Pn dan Mn Diagram Interaksi Sumber Pn Pb Mb Mn

KN KN KN.m KN.m

Perhitungan 3,183.071 1,237.566 188.295 83.409

Xtract® 3,357.000 1,381.000 200.800 82.710

Δ 5.18% 10.39% 6.23% 0.84%

Page 150: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

129

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisa dan eksperimental yang telah dilakukan pada spun pile diameter 400 dengan tulangan 10-D7,1 mm dan spiral 3,2-100 mm serta rasio yang kurang dari persyaratan SNI 2847-2013 dan SNI 1726-2012 didapatkan hasil:

Dari analisa perhitungan didapat:

1. Momen saat crack sebesar 54,038 KN.m, momen saat leleh sebesar 67,043 KN.m, dan momen ultimate sebesar 83,409 KN.m.

2. Lendutan pada saat crack 1,852 mm, saat leleh sebesar 2.890 mm, dan saat nominal sebesar 9.350 mm.

3. Diagram interaksi menunjukan kuat tekan nominal Pn = 3183,071 KN; Pb = 1237,556 KN; Mb = 188,295 KN.m; Mn = 83,409 KN.m

Dari hasil permodelan program Xtract® didapat:

1. Momen saat leleh sebesar 69,700 KN.m, dan momen ultimate sebesar 85,560 KN.m.

2. Lendutan pada saat leleh sebesar 3,004 mm, dan saat nominal sebesar 9,592 mm.

3. Diagram interaksi menunjukan kuat tekan nominal Pn =3357,000 KN; Pb =1381,000 KN; Mb = 200,800 KN.m; Mn = 82,710 KN.m

Dari hasil permodelan program finite element:

1. Momen saat crack sebesar 54,038 KN.m, saat leleh sebesar 65,462 KN.m, dan momen ultimate sebesar 89,343 KN.m.

2. Lendutan pada saat crack 2,548 mm, saat leleh sebesar 3,337 mm, dan saat nominal sebesar 10,790 mm.

Page 151: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

130

Dari hasil pengujian di laboratorium:

1. Momen saat crack sebesar 59,150 KN.m, saat leleh sebesar 65,000 KN.m, dan momen ultimate sebesar 83,850 KN.m.

2. Lendutan pada saat crack 3,400 mm, saat leleh sebesar 4,000 mm, dan saat nominal sebesar 9,190 mm.

Terdapat perbedaan nilai antara satu metode dengan metode lainnya. Perbedaan nilai dikarenakan adanya asumsi permodelan yang berbeda pada tiap metode. Jika dilihat secara trend grafik pada bab sebelumnya sesuai dengan penelitian-penelitian yang telah dilakukan. Menurut hasil analisa metode perhitungan memiliki nilai beban ultimate mendekati hasil ekesperimental dengan selisih sebesar 0.529%.

Pada permodelan finite element luasan desak tidak terkurangi dengan luas tulangan yang menggunakan model wire. Begitu pula dengan material beton pada permodelan yang tidak menggunakan trend garis berdasarkan pengujian langsung melainkan menggunakan model yang digunakan pada penelitian FHWA (Federal High Way Association). Hal ini mungkin dapat menjelaskan fenomena pada grafik beban vs displacement yang memperlihatkan hasil lebih tinggi dari kondisi asli

Dari grafik gaya dan lendutan didapat nilai daktilitas lendutan dan daktilitas kurvatur dari rasio nilai lendutan/ kurvatur ultimate dengan lendutan/ kurvatur saat leleh. Nilai daktilitas lendutan berdasarkan hasil eksperimental didapat sebesar 2,3 dan nilai daktilitas kurvatur berdasarkan perhitungan sebesar 6. Nilai ini berada dibawah batas ketentuan untuk daktilitas lendutan yaitu lebih dari sama dengan 3 (Raka, 2013) dan masuk dalam kategori resiko seismik rendah (Hawkins dan Ghosh,2000).

Dari hasil analisa tersebut dapat dibuktikan bahwa walaupun penulangan tiang pancang jenis spun pile dibawah persyaratan SNI 2847-2013 dan SNI 1726-2012 tiang pancang dapat memberikan respon yang daktail ketika diberi beban lentur murni. Walaupun

Page 152: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

131

nilai daktilitas berada dibawah ketentuan bukan berarti tiang tidak layak digunakan. Untuk menentukan tiang layak atau tudak, kajian lanjut mengenai kinerja tiang sebagai kesatuan suatu struktur perlu dilakukan.

7.2 Saran

Beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk penelitian pada tahap lanjut adalah:

1 . Untuk beton mutu tinggi di atas f’c 50 dan mutu baja tinggi perhitungan lebih sesuai menggunakan teori strain compability dimana tegangan yang terjadi nilainya didapat dari plot terhadap grafik tegangan-regangan.

2 . Model tulangan elemen hingga pada abaqus berupa wire, hal ini dapat dikembangkan menjadi model solid seperti kondisi nyata.

3 . Bentuk spiral pada model yang disederhanakan menjadi lingkaran dapat dikembangkan menjadi bentuk spiral.

4 . Permodelan elemen hingga spun pile belum memodelkan kepala tiang pancang.

5 . Model material pada program bantu sebaiknya menggunakan hasil uji langsung benda uji sehingga korelasi antara nilai dair hasil eksperimental dan model elemen hingga tidak terlalu jauh.

Page 153: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

132

Halaman ini sengaja dikosongkan

Page 154: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

133

DAFTAR PUSTAKA

Akiyama, Mitsuyoshi, Satoshi Abe, Nao Aoki, and Motoyuki Suzuki. 2012. Flexural Test of Precast High-Strength Reinforced Concrete Pile Prestressed With Unbonded Bars Arranged at The Center of The Cross-Section. Elsevier.

Budek, Andrew, and Gianmario Benzoni. 2009. Obtaining Ductile Performance From Precast, Prestressed Concrete Piles. PCI Journal.

Conte, E., A. Troncone, and M. Vena. 2013. Nonlinear Three-Dimensional Analysis of Reinforced Concrete Piles Subjected to Horizontal Loading. Elsevier.

Greenwood, Steven Michael. 2008. Analytical Performance Evaluation Of Hollow Prestressed Piles And Pile-Cap Connections In The I-5 Ravenna Bridge. Washington DC: Department of Civil and Environmental Engineering Washington State University.

Hawkis, Neil M., dan S. K. Ghosh. 2000. Proposed Revision to 1997 NEHRP Recomended Provisions for Seismic Regulation for Precast Concrete Structures Part 2-Seismic-Force-Resisting System. PCI Journal 35.

Japanese Industrial Standard. 1987. Pretensioned Spun Concrete Piles. JIS A 5335, Japan: Japan Standards Association.

Kmiecik, P., dan M. Kaminski. 2011. Modelling of reinforced concrete structures and composite structures with concrete strength degradation taken into

Page 155: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

134

consideration. Archives Of Civil And Mechanical Engineering.

Lin, T. Y., and H. Burns. 1989. Desain Struktur Beton Prategang. Jakarta: Erlangga.

Park, Robert, and T. J. Falconer. 1983. Ductility of Prestressed Concrete Piles Subjected to Simulated Seismic Loading. PCI Journal.

Popov, Egor P. 1978. Mechanics of Materials. New Jersey: Prentice-Hall, Inc,.

Raka, I Gusti Putu. 2013. Duktilitas Penampang Tiang Pancang Beton Pratekan Pratarik Bulat Berongga Hasil Pemadatan Sentrifugal. Seminar Nasional IX – 2013 Teknik Sipil ITS Surabaya.

Nawy, Edward G. 2009. Reinforced Concrete-A Fundamental Approach. New Jersey: Pearson Education.

Pagoulatou, M., T. Sheehan, X.H. Dai, and D. Lam. 2014. Finite Element Analysis on The Capacity of Circular Concrete-Filled Double-Skin Steel Tubular (CFDST) Stub Columns. Elsevier.

SNI 1726:2012. 2012. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

SNI 2847:2013. 2013. Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Sunggono. 1995. Buku Teknik Sipil. Bandung: Nova.

Tavio, and Benny Kusuma. 2010. "Studi Analitis Pengaruh Pengekangan Terhadap Kapasitas Interaksi P-M

Page 156: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

135

Tiang Pancang Prategang." Konferensi Nasional Teknik Sipil 4.

Turner-Fairbank Highway Research Center. 2006. Optimized Sections for High-Strength Concrete Bridge Girders — Effect of Deck Concrete Strength. McLean: U.S. Department of Transportation-Federal Highway Administration.

Vecchio, Frank J., dan Michael P. Collins. 1986. “The Modified Compression-Field Theory for Reinforced Concrete Elements Subjected to Shear.” ACI Journal 225.

Wight, J. K., and J. G. MacGregor. 2012. Reinforced Concrete: Mechanics & Design. New Jersey: Pearson Education, Inc.

Yohannes Arief N Siregar. 2008. Evaluasi Daktilitas pada Struktur dan Resuksi Tahan Gempa. Tesis. Jurusan Teknik Sipil. Universitas Indonesia. Jakarta

Zang, Jian, and Tara C. Hutchinson. 2012. "Inelastic Pile Behaviour With and Without Liquefacction Effects." Elsevier.

Page 157: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

136

Halaman ini sengaja dikosongkan.

Page 158: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

BIODATA PENULIS

Penulis bernama Dimas Dwi Putra adalah anak ke-2 dari 3 (tiga) bersaudara dari pasangan Alm. Bpk. Tatang Hidayat dan Ibu Siti Amalia, dilahirkan di Jakarta pada tanggal 5 Maret 1991. Beralamat di Jalan Jl. Salak No.36 RT-03 RW-01 Kecamatan Pancoran Mas, Depok, Jawa Barat.

Pendidikan formal yang pernah ditempuh yaitu TK Irshadiyah

Jakarta tahun 1995, kemudian melanjutkan ke Sekolah Dasar Negeri (SDN) Sumur Batu 12 Pagi pada tahun 1996, pada tahun 2002 melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 1 Bekasi, kemudian di tahun 2005 melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Bekasi. Setelah lulus dari SMA pada tahun 2008, penulis melanjutkan studi pada Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Sipil di Politeknik Negeri Jakarta (PNJ). Setelah lulus dari Program Diploma III pada tahun 2011, penulis bekerja pada kontraktor asing selama 1 tahun. Tahun 2013 penulis melanjutkan studi pada Program Sarjana Lintas Jalur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, terdaftar dengan NRP. 3111106004. Di Program Sarjana Teknik Sipil ini penulis mengambil Bidang Studi Struktur.

E-mail : [email protected]

Page 159: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

':-.":,,-:.,.' : -,-,..i:.',.r,*,iii ijiLr:,ii.= l;i_i.,i i;i11i.;i.;;. ;, j " ;;:t:.\ q.i i:,i'i.jui\anll irt-Ji. I

"] Tamalai;r*o, ]UiUoarrol V,;ji:

e 041 i-585368,585367,585365 Fax. 04i l-586S43E-mail : PnuP(lPoli,]pg-ac.irl

Home Page : http://www.ooliupg_ac.id

LABORATORIUM MEKANIKJURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNlK NEGERI UJUNG PANDANG

t'"1-r,oosrf =i@frt

3,b 6$Ijry-:*

LAPORAN HASIL ENGUJTANTARTK ffi*/%Jenis Contoh pC BARJumlah Contoh . 1 (satu) potongJk. Diameter Nominal (mm) : 7.0 mm(eadaan Contoh : Baik

Diterima Tanggal, 15 Januari zo1B-Tgl. Selesai Uji . '16 Januari2013Pengirim . PT. WIJAYA KARYA BETONProyek :

Jenis Uji Data Hasil Uji PC Bar 6 7 mmTensile Test Standard sN1.0309-1989-ADiameter (mm) 7.15Nominal Cross Section Area, (mmt) 40.131Started Length of Specimen (mm) 70Yield Load, Newton (N) 58700Y:eld Load, (kgf) 5983.690Ultimate Tensile Load, Newton (N) 63300Ultimate Tensile Load, (kgf) 6452.599 r'Breaking Load (N) 6150pBreaking Load (kgf) 6269_1 13 r/lield Strength, (Nimnr') 1462.784 MfrYield Strength, (kgf/Tm?) '.",),

149.103Tensile Strength, 1N/mm2) 1577.328 t/Tensile Strength, (kgf/mm') 160:788 t/.Break Length, (mm) 80.60 -.p.AfElongation, (% )

-.'.;€::,.r..,f 1-,0fr

Kesimpulan :

Berdasarkan data hasil uji tarik sifat mekPoliteknik Negeri Ujung pandang diperole

illl Ujirarik Ilr-lllDiameter (mm)

---------TI

llYietd Strenoth (N/mm2) I

llTensile Strenoth. (N/mm2) I

I

llElonoation (%) I

anis PC Bar diamerer 7.0 mm yang dikirim ke Laboratorium Mekanikrh sepertiberikut ini :

Hasil Uii I Spesifikasi ll' I JtS G 3137 _ 2O1O SB pDL 1275t1420 ll

r

40.13 | 40 ll

5e836e |

-l

I

1577.s3 | vtin 1420 ll

r

10.60 I min. 7.0 ll

/-ffiNt Januari2ol3

ffi','',^,*,*,**

Page 160: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

EEql'-ooE

.(go(E

mC)(L

o$t$rJ)

N

-jnREimE(')EoQ)-Qe:U)or

I

c'i,

(9(5

9..?

rF-

o.f I

lr)r.-(\r.5

oN$r.c

t

ot-.EE

5Bii:l*

:fotltI

tr}

F-

cf)

o.f

o)qcf)@O)rr)

o\N(o\ifr

cr)c?r-l-ror

olr)(o

oqor

JLtI'F:)l-ooE(o

(d(L

EE

L0)oE

.(6o

otEtr

atc)L

c.o()c)aaaoL

O(s.gEEt-

2\<

iooa

!/go;

.(-EEz_coc

-.' q)

-d'Jg

ignxi

c{EEzE(tco

,l'lrS'

zYEG.a

s.cB'.;=(sFI

'm tg$

\iiry}}Hrjtar;3"rro&

.I{ r*rtei* }

--5/

l$

i#.q

\-lst

$5\s

YEFz.?:f(,zUT(LJoIYtrtr(9

Page 161: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANPOLITEKMK NEGERI UJTJNG PANDANGJalan Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanre4 Makassar9}Z45

041 1-585368. 58-s367. 585365 Fa.r. 0411-586043E-mail : [email protected]

Home Page : http://*rvrv.poliupg.ac.id

LABORATORIUM MEKANIKJURUSAN TEKNiK MES|NPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAPORAN HASIL UJI TARIK

..:l:- -.., - I

Jenis contoh material . Besi beton spiralJumlah contoh - Satu potongDiameter nominal material : 3.20 mmPenamaan : P 3Keadaan contoh : BaikPabrikan . PT. KINGDOM INDAH SBY

Tanggal diterima :27 Januari 2414Tanggal pengujian . 29 Januari 2Q14

Pengirim . PT. WJAYA KARYA BETON

Testing Machine ,Tensile Testing Machine:Type PM 100 GALDABINI

Standar Uji Tarik .SNl 07-0371-1998

A. SPESIMEN UJI TARIK

Dimensi Spesirnen Satuan Data Awal Spesimen

Diameter Spesimen (D") mm 3.2

Luas Penampang Spesimen (A") (mm2) 8.0384

Paniang Awal Spesimen {Lo) mm 30

B. DATA HASIL UJITARIKParameter UjiTarik Satuan Data Hasil Uji,Tarik

Beban Ulur (Fr)N 7000

Kgf 713.558

Beban Tarik Maksimum (F")N 7880

Kgf 803.262

Panjang Putus (L) mm 36.00

C. HASIL ANALISIS SIFAT MEKANIK

Parameter Sifat Mekanik Satuan'.,

Sifat Mekanik

Kelas Baja Tulangan '

sesuai sN| 07 -20t?19,9,2.

J e nis B;.TP;30-.'. 1;:;r

Batas Ulur,rl/mmz {Mpa 870.820 \/ minimum 235

Kqf/mm2 88.769 minimum 24

Kuat Tarikl/mm2 (Mpa 980.295 minimum 235

Kqf/mm2 99.928 minimum 24

Regangan (%) 20 00 minimum 20

]. KESIMPULAN

Berdasarkan data hasil uji tarik sifat mekanis material besi beton spiral diameter nominal 3.2 mm (P 3) daripabrikan PT Kingdom lndah SBY yang dikirim ke Laboratorium mekanik Politeknik Negeri Ujung Pandangadalah masuk kategori jenis kelas Baja Tulang Polos Bj.TP 30.

I t*',r- ri- , - ,- ILj:"''._21e.q ffiur".n; t,.=s::. Otc- (.EtutFr _F7ffift

i:5qF* *;umti,:t^i t {*&*x "- FA*o_-- ifua

Page 162: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

\N- -8 5*EkF F =EE E EE -=29PPs

ruo888p$e.'i-gRPggR

E -3=e€aE'o

sellilllllllllllll

.A\,\b-

EfEoLV

J(I'

E=E:lLl4l-ss.=(E$9r-F

F f; Eh-O o, on O){D ,,t''_::-6t..=91G h.'=h-:.G:.-*'-j . ...' *r'!:.j ; ::,. l't

=-_cfOctroaCo'[email protected] b(Uv)4

=lzNL-:f L:L

O ot OrJX CCcE .o-.(u $h c' c'-o.ru(tr$oo &(L(D

EEo$tc.tL.o+.oE

v.g=-rT.EHF o.cz A 'Ea Fb

-JY

-rO'fD III 1g

z.O:lll c, -yo- o:f6

:<trd.o

&I3g

Page 163: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

XTRACT Section Report Dimas Dwi Putra

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

12/26/2014

Tugas Akhir

Spun Pile Diameter 400

SPD_400

Page __ of __

Section Name:

Section Details:X Centroid: .3913E-13 mm

Y Centroid: .1662E-14 mm

Section Area: 765.6 cm^2

I gross about X: 106.0E+3 cm^4

I gross about Y: 106.1E+3 cm^4

Reinforcing Bar Area: 3.959 cm^2

Percent Longitudinal Steel: .5171 %

Overall Width: 400.0 mm

Overall Height: 400.0 mm

Number of Fibers: 196

Number of Bars: 10

Number of Materials: 2

Material Types and Names:Unconfined Concrete: F'c52

Strain Hardening Steel: PC_Bar

Page 164: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

XTRACT Material Report Dimas Dwi Putra

Spun Pile Diameter 400

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

12/26/2014

Tugas AkhirF'c52

Page __ of __

Material Name:

Material Type: Unconfined Concrete

Input Parameters:Tension Strength: -4.471 MPa

28 Day Strength: 52.00 MPa

Post Crushing Strength: 0 MPa

Tension Strain Capacity: .1219E-3 Compression

Spalling Strain: 6.000E-3 Tension

Crushing Strain: 3.000E-3 Compression

Elastic Modulus: 36.67E+3 MPa

Secant Modulus: 3771 MPa

Model Details:

Material Color States:Tension strain after tension capacity

Tension strain before tension capacity

Initial state

Compression before crushing strain

Compression before end of spalling

Compression after spalling

Reference:Mander, J.B., Priestley, M. J. N., "Observed Stress-Strain

Behavior of Confined Concrete", Journal of Structural

Engineering, ASCE, Vol. 114, No. 8, August 1988, pp. 1827-1849

Page 165: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

XTRACT Material Report Dimas Dwi Putra

Spun Pile Diameter 400

Tugas Akhir

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

12/26/2014PC_Bar

Strain Hardening Steel

Page __ of __

Material Type:

Material Name:

Input Parameters:Yield Stress: 1275 MPa

Fracture Stress: 1420 MPa

Yield Strain: 6.375E-3

Strain at Strain Hardening: 7.500E-3

Failure Strain: .1060

Elastic Modulus: 200.0E+3 MPa

Additional Information: Symetric Tension and Comp.

Model Details:

Material Color States:Tension force after onset of strain hardening

Tension force after yield

Initial state

Compression force after yield

Compression force after onset of strain hardening

Page 166: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

XTRACT Analysis Report Dimas Dwi Putra

Spun Pile Diameter 400

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

12/26/2014

Tugas AkhirSPD_400

Page __ of __

Section Name:

Analysis Type:

Loading Name:

PM Interaction

P-M

Section Details:X Centroid: .3913E-13 mm

Y Centroid: .1662E-14 mm

Section Area: 765.6 cm^2

Loading Details:Angle of Loading: 0 deg

Number of Points: 100

Min. F'c52 Strain: 3.000E-3 Compression

Max. F'c52 Strain: 1.0000 Tension

Min. PC_Bar Strain: 7.500E-3 Compression

Max. PC_Bar Strain: 7.500E-3 Tension

Analysis Results:Max. Compression Load: 3.455E+6 N

Max. Tension Load: -504.8E+3 N

Maximum Moment: 200.9E+3 N-m

P at Max. Moment: 1.409E+6 N

Minimum Moment: -28.02E+3 N-m

P at Min. Moment: 3.416E+6 N

Moment (Mxx) at P=0: 216.1E+3 N-m

Page 167: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

XTRACT Analysis Report Dimas Dwi Putra

Spun Pile Diameter 400

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

12/26/2014

Tugas AkhirSPD_400

Page __ of __

Section Name:

Analysis Type:

Loading Name:

Moment Curvature

Momen_Curv.

Section Details:X Centroid: .3913E-13 mm

Y Centroid: .1662E-14 mm

Section Area: 765.6 cm^2

Loading Details:Constant Load - Mxx: -1.0000 N-m

Incrementing Loads: Mxx Only

Number of Points: 30

Analysis Strategy: Displacement Control

Analysis Results:Failing Material: F'c52

Failure Strain: 3.000E-3 Compression

Curvature at Initial Load: .6152E-19 1/m

Curvature at First Yield: 4.767E-3 1/m

Ultimate Curvature: 52.20E-3 1/m

Moment at First Yield: 69.70E+3 N-m

Ultimate Moment: 85.56E+3 N-m

Centroid Strain at Yield: .1816E-3 Tension

Centroid Strain at Ultimate: 6.903E-3 Tension

N.A. at First Yield: 38.09 mm

N.A. at Ultimate: 132.2 mm

Energy per Length: 4148 N

Effective Yield Curvature: 5.650E-3 1/m

Effective Yield Moment: 82.62E+3 N-m

Over Strength Factor: 1.036

EI Effective: 1.46E+7 N-m^2

Yield EI Effective: 63.17E+3 N-m^2

Bilinear Harding Slope: .4321 %

Curvature Ductility: 9.238

Page 168: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

' 2i c4'tctlal a:vlx'J*'e,^"q tf .r.d.,t^l

^ zLt lV Qryao4

uQb(-q,ea'.; t? ITo4

.-.,4're uA,"( !.r.t,],JAlA D;"WWqO yedlY.Z\Y aoh rtfvwtc,( .")tj unas s.r{ 6-oJo4

@'auru

' J a)f-A u*<Qu,J Qv, n),t

nxtu tsqtl,l utacl*q iu1nu1u,

urrO( frr-g -6 :

6rorJ ..afrcnqE lforlrarr3 :

ffiitnd !d,Q wrvlq :

IVSOdOUd lel-UIH}V SVONI lNONI

VMSISVHVI/V VI^IVN

0Nl8l lt8t/{3d vl tvN (r4'ffi:

NC

-*-1f

-TN4C

6tQ

-sF

-41/a

tvroJ ?r'{"ry41

- rq .rpB.j? V*1n ,y.raqq u,1: rl*rclraan-!

'6,u&-,tiettlv'

/"€rqi p 'adapl'Ca6 araty*rl ,*y

tda*uu yr&y ^3 !u1ru -*1td a(*.! -bartgstt'[o

'P$rryt'"tl 'Aog

7 e",g,*q,qll ,rA^€

wlracttS if \P Jt-\vr4\^\

S..l."tV .-o-41.t-P.o1 -

.oBc

),F{.h" .B tt lt.J :"o) _

.f"a+r oy<lF€i L,€/S4l ee.lfulrl1 t

(,oEratr,Fftl *t+rll,?Sn1a"1y qny.l :

!z1rrcagl1pq!q'o.l'ald-!o.ttl -''

' +344i 74a1+Jrc'qrq-q,,qnfSta:t arfr

eopq >ia1zfc {.g_a1

Dt.4./,,4,llol,(l \,o=l.\ra]

"Y<r$) d'p5',g .r6,.s+4 liqJ:zttg1o -oVdq.p-J J dryfu1rp r-o6r"r1q{

\-lsq Q-oS. yo.l:cJ -g+qtJ tg?t2 sl2Li+ !t? rd1 >{r{(-r1

5y-l +)'nqP+a,rg

ftvYqwA +oan,ta44o tJa.4 ZFqA\

7eL-fetall yQv? *fuy

"ro.9w-oQ::97 8.1'at\ut

voP l\r/ftG Urrto

C-1wlod 1'rg.llak]

Qt"-ta5516dre1121 r"a|-"ru-1Uga-,r-Z!

\rdoi 1<.'a.;.,

tduros .u4 tlb"W ,nPPawQ-

44nv sfro| @d.q ,.F'od q"og,rrd rpc ,A^u-v1 .trrv\ 15 -ha1o1 .oQr.1t.l--d -

' \-a:/? 'o1.-'d vWo-*Jryrrrl€ >plq .sErr4rq:ad lo1owaL1 '

' trd/up.rJ 5gr)raw/ r..,,t'1

nrrzrg .ld lpvJ t "ggo^rsnJ

Qmyvrdry g'4re-ra{<^ ,a-r6avffir?4'

'-I7fJX2 toP4d @4cfrtw\\fa ufra V,S:fi

7d ucds 6'd"4DrruJ laanoluJwrarErp *Dur{rqsrl t4aqlelA

sv2,.l v1v7,tdp +orr.t.3;

,rt fi{ -{ -1tr

f"roZ/ 'r/6r

hroCtt7u

htoa/ I ti a

htatt &ot 6'6

hroz/(o16l

x

,.s

'li

't-

't.

t

NSISrSVJVUVd

NVdSOn00Nr]^t VNVSN3Ulsvsrlv:lu

IVOENVTONNVlVt9Sv

Page 169: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

-7n16'

=a,wcfi'l t^4't.

71rf i"'il';ffi''lryq rl'lr:rl ff'Qar1tr5-

' t a.fis0v ary u,fia*a *n!'o&o^,,

-qrdqA,AnOll t t

' ).41t fz )" 4 t ut)'-a,-o<nj)a 5L.,od !;e+n6

q-a+}?rt>\"q l5r7nlt"/\3

.l-roZ-ZFL-r

IVSOdOUd'relutH)lv svenr lnonr

VMSISVHVI^I VI^IVN

eNl8l ilgu\3d vt/uvN

k"rTo?**q.g

\-q+ iu511-\' Jcv.ro\ \ad\><) .a"..o$.-r)uiooh s4axa-c,,a ?f d QS 1,<.g ?.:t-11 Cr..orf,

{+lqr/,Ast

a

-rlraso

I ffilJtu "+udl 1g.*o. tfact gT

13#;iffi.J"-5ep\is\ 4or*:'),3

1 '":1 a1.a1.:H l qrrl/q iarqFq

'Q1..'rnJ t"vt,floai4g

Io/" ruJrrrJ + r'4+.4*4

't/a!4'fvlg

"ft?"* \P no)

,+tv fitfc l.rwrou\lr,rr

_vqst\tA4f, lfqqf.

laty*ua

r( *aqq 4t *1fr*,4r-orf

"E*Y tl1 ,opn).V4+u* ,.,rryt+u nili

- +l^,,"J -aoc

.;r*o5l1i <- \wqt

*lzrn9c-"r. gwQrylvrwaq{1ry vav,,rfj9.reqa*1tyrof, Q,qoy"no1_

y**t-:lf4dt f -fu ,4r4 "t'rt/t id ""nan1*yui

fcuFs?fi.ts-,,)gtl po) -\tdflul + lror*o" "&r (dr{/,iJ'

4tJ yl up,ql r.dr',p tr4v-qild,p4JA1n

wgfi nwltc lawrnqtlstp -<;q1 -

-pnot vr'b,if]

gq*1ryqfrt6 aa*!{ta*1u1. d- I e}lt

eeqoy,p uey4 *,.Ii;q:i * vq{?zl N\n+'o;rd rz&rq1 :s>.q52i*1. o-r &t:-4lt+ttloeo"a eral &ttlu, >ztur.fib, t -

' t^ro?- ?l-Sl

'tnrdf - 1; -61

'nQ.-6t-6

-tQ/

/

]?id*er <*4€V <'

esvro?gtcl "- hS o-

p)etJ WtbY:rd gpad lnJrrr rq 5sar6ad 'a-

f er\l^u \^:rqn\t *91mTff.'' (V-qv 15r',4 v

'zydnn& wod.,,.al z7-A4'Z!0S atn q- \,{o1-{ \ PJ o I Qr.P^,oa)

.vry4A-oail\ upaj'ud,nl I {--?Jd"srrd <- Yeol '{- oql6 '

v|*^ery*,y* q-s-S doh{ qc5+<z-1iLrr -\'rror4F; \ alt v *aadual \-wqat-

'ssnz4t'*ty&'tw -z1d uelS _LWn, ofod

:4ot'7,, '?J<'ib,

*r-*da A;*, '".|"q1 't",

l.r*{* * rc*lngrr r-1€Slr..cz1 ut

\ rselri) +vdqf --roBc '(€{-a %d'r"{r\

-oy *or.ayrloal -"7

'1ozrn6nr6y1 -i.,t%roo, 1"C.Vf

@'*;taQa yVa'telnq -er t6n'e*.(qq\ F 1z,tds uaG.a1ny. -r n rlJs ,frryUt *na"tati?T .r ..o01p wqtpowlrlJ lv*$lrc\af

;",o1- Zr-S

'h,6a -'l - sr

NSISISVIVUVd

NVdSOne9Ntrrt vNV3NSulsvsnvlu

1V99NVTON

NVIVIOsX

l'tooga,ZlE 'dUN

(rrt1r;-\'L5 '- a'{ec-}15n5 \?)-t

Page 170: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

zpz-ahqa, irytteas'zf ')Z !,f .bw v2-1^g,n1 *cF',

-g,,1<J fal o3a"a1 l,ollrzl J4r ^nl

, vafyaa-Ad

yavp ztJw7 v"A'tY Lv'.-fiwV4?pd tinoat 1Vz&vt

tavlrtrP / tvltu'-11'ft^6 -.a'nnL

'oo!' K 4!p{a4''.)

)tso1 Lh/ f r,.6'21tua P'9u'Y7' /

't4ra Q€h tFf?'rdta\P U€orreJ

r.r-glnq"nl lt&y 53ala,nvA"o=1etr -

: t/ r/s

nltrfn

o

- +*.xXK nLaalfi1v4e4 "141"! *l'( *0

vS Ia"4p

w.4an a-ttf <5- .rli fl-rV"'aaaaz-t

'up{ /.r:YY'qd' w49aYo1 e

'l^|d '<--l'{wrl '<F

'1n7*9' <'

,, J, 3'1*af, | *a'td " o

-t: :-: - ?. '<- '*:FP w t Vr444t' 1 11 )of"- .rvsaaf

,l*.41,p -,rr4*'f )rtf ^z * fSAV f'dCA-

-t bitnI

,4nlouS:21 ttuv | <'

1a,rf SnoJ.nl apY N

\'4tfoitsl :'{c \/eYhful \Y\q\J#ts fi-se1w-6r1 nt) l\o

6

'5NVd30 n9cNlhl VNVoNSU

vlt/lil l-ds'oN

r-rAC tLr-l[ c)CIVSOdOUdlV9CNVI

ulHyvsv9nt lnonr

d ".,o-vvrg -r.}c_ l*-t,rn}<J Jq\ra\ .tn?A qrvre6.o<l

\a/1a crtP c)(lh J.1-*,a6 Z!g) .-rnd5 s\r& tao>.-,a1 E-brL .Jr-t'?r.>\a\ {.:},:}i\.2oa i

H€dFr?lladuN

*","d r'.4C(+,<!CIVMSISVHVIIIIVAIVN

trt% rurral trshg'l \\ 're JardoNl8lil8l l3dvWvN

' tffi5it0-v1 r.llrol

Page 171: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

-*.t6-\ %l,lr( ?, aa-aa16-19 wtupln)-qr+@4*s,rrF,,-''rl,*t;W -

I

'/^ p

,,/r,p

'Yo',

#Ya-p

wY"l Ll .-av\P

'./'oJ"rro.l )-apo14-)

'-fl$r"t-rd.elof>f t,a-dssaogq a...^'so^ r

lrrJ el*t Frl*}lu\ -aal l.

t@',6d -Vsq EFrftp€l1sqcslpe$dAd +"

7+ifle#at'elD ilfu*wr:fdud!4XaqY ,*,*nd *

'(&qa?4M)A^4 Lt&4 (ffiptp wryt)-tld*

[email protected]% yryed

. .tn r"f*tf*cnB-gg-rcaly wC€ -1 lp).

IFq,raA.ya"p'%" .-p \oB.cBt ,.rarB'oq,

dq'-lr-,'1.rtr-qlo-6 *.Os -!rwrep$

\z.td

{p"a9,rqq-rrn} tul^^,{,

h/o\tu tT,arg4n 2(7)

C.."4 Fu I+ s\d!3-rs?x?,\

'.aov{i " ar2 )\t1nl,l

-arra+a!"-l l>1roq-raf

*fuHrlrlr6"\Wffiw '"f,1AatCI6"

'6-&wd 6jffidf -t,vglvi n*dW

u.IW q#fn,rrwnxrt '"w\12/4 4' E.+-q4tf/ ret& nt-tavl lls4Ft -t

"b-uruaz! -.A*rht6*ht -wnel?l*$ wt 4ery -gfup1 r<l,rt(t 25oray1

tf.fh nflwp yyv^r4 4

"F4rqno

AtoC - *5d

'hto(,-w -t,t

-*.rJ olytry ,feed W{dN #

t@'rf @ "q nrl{ ,.Egrn f '^.i^il *ryl f.Fu'elsvh

_ -Aiafrf ,:1fp1r GaRTxi".+1 tt"tr*q4Rn^. lry\ln ;,r."q

wraeard '+pd ed",,"rd a1rryi" _

1"d\a [*ru ', (alto^f)(2y\ urqp Ol,{v2}

e8-',11r1-tr?i c$SlX fqaoa-aro r,6rod

u,q -il _ 6t

hVQz-tH{tlt

trilo(-oh'

wsz-&o-6tf

hrcrt-{6-a1

v

'2

Y.

\

NStStSVJVUVd

NVdSOneeNtm vNVcN3UISVSIlV:IU

1V99NVTONNVIVIES)

6 t tvAual?4tutJ >.lrazr..1Jo1

g?eA" ! v-nw -r'"?.Al \->l vc,rvr6'"{rawa\ s{vurglCI 3rr4 cvrgs 5L<v*.

a*turjrq\ib4<1)dt\Php6 t-'n-9 aA?nry"^/ydrnffi

rz-tnd LaQ :wwy]

IVSOdOUd lelUIHYV SVONI ]NONI

VMSISVHVI^I VI^IVN

eNE!1ilEy\t3d VWVN

L-c:€acl\Zrr2'duN

ll.J LS' <ncnEJL 'z:P-sJ

Page 172: EVALUASI KEKUATAN TIANG PANCANG JENIS SPUN PILE …repository.its.ac.id/62690/1/3112106004-Undergraduate_Theses.pdf · Penulangan produk tiang pancang spun pile yang berada di pasaran

'Y4-tt-o:' olg '-.veq-&t*dt4 t txS 4- dl *'4.t\(&

19vmaf'1dsrP <-t"e1

ylut .y.d'*1o.ror,a+/' ssr^lt t' iltl /voey tptQ -tr.lL*,t l*€r wvrpl|arI s4"A

'j'd.vtt' .lvt'*r912 5**l 4- wtlaa"le.raleB4ur)1# l*eAwtlaeu9 <F t6\1-a6 a-

r,o"1"t odts"l -!i,^?

' y4nfi'? 4{--

taar4a-TA)

-r*"i"'"t'ti:;' -€..'.ls9r/0 c--L@dt ttr"tl tr"a6a' ouA t*\rdr*J I z,,n J q- root n Y4\' '

1ro -ro-.1r,4 J-1 G^tl l@n1tqrry prru"l o-Jord-p, '44"f'

-u.>"J-ng

efaao-lrr': <- \wtqr ( DqY .w.Jro1 .aOy

6d"rrt *C,T"Ud\AlIt Y"iv4\'tl \4a'5lf€qu\ -

. . at'C'rn[5 -r"-vc'1E.t.1 al1 .orducq*.,rrrno'r,.[5]',ti-,r t/J64P $ct-r9\P -1"PoL.]

bPZ.1-t-51

"4P?-Ll -6

lrai-6 -B

'rror -?r- \

'?v"ttt+-Jf *€' 17)-l / ]frt*tJdP5 g.ljrer ldn Hop +va4 O

t'6.44 @9fl7Aa l}cr ry *y+&'(v--rlsfu 1'zroJt -\-LtlYiv'+'

va*a"ae1ryd 5.tal13 ..onrr61

**p*rtL =r"d g1a-s:iu1 -?1")-

r \s ef-4.e\4 plgq bl.Td-$dr\t| q*

,l€ecr; ,1i/rYt?}'4&f "i' { '&51

$rsa..ris-,$ <- | A l:g1rat $,tS-

<'-q-X tflad".",, .."AotrT .-1 1vdOp."W w1cY\'h

Or 1 , *"d*l*g Uw-,qif

" \U *

1-tr*arql-,,6,a1ora?&v11 r'l-cqr. rf r,6*ca1a<,1-vad

"/uP

1V99NVINVdSO nCgNltll VNV9NIU

Vto(tq,q'(o'5o'dd/ t "t 2'St r r c-(h(?oYrnw-as'ot-t

(^lad L"-f,1LIVSOdOUdlVO9NVT

UIHYVsv9nl lnonl

.O< .rJ6*a Lu-S1L^)!f,cC'r'oq\ p wru Ao,-r 'Jlt-a*trc\p )ld ,.rnds a1.ta( C.o""r-d 9jr"lt

-tt!.tr-l Loqzq q(ul64rd,-sr-1"c.|-.12-z\ 6?-\tr-3:

tr ooqott?tAduN

-2$\rnQlr"urrqvMslsvHvullvlllvN

-.--' '1L1 '15 / \.'aeO4ltrO{P30Ntghllgt^l3dVI,\IVN

i to-vl rurol