Peran Peneliti Muda di Bidang Teknik Sipil dalam Menumbuhkan Inovasi untuk Mewujudkan Infrastruktur yang Berkelanjutan

KNPTS 2015

Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil

Prosiding Peran Peneliti Muda di Bidang Teknik Sipil dalam Menumbuhkan Inovasi untuk Mewujudkan Infrastruktur yang Berkelanjutan

Editor : Ir. Garup Lambang Goro, MT Sylvia Indriany, ST., MT. Herwan Dermawan, ST., MT. Herwani, ST., MT. Aghnia Alia Ayesha, ST Gistya Gemma R.S.B., ST Vinka Lyona, ST

ISSN 2477-0086

Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku dalam bentuk apapun, tanpa izin tertulis dari penerbit Isi makalah diluar tanggung jawab editor dan penerbit Diterbitkan Oleh Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologgi Bandung Jl. Ganesha 10, Bandung Tlp. 022-2502272; Fax. 022-2510714

Panitia Penyelenggara Panitia Penyelenggara Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2015 adalah sebagai berikut:

Penanggungjawab Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB Ketua Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil ITB

Panitia Penyeleksi Ir. Muhamad Abduh, M.T., Ph.D. (Koordinator) Ir. Dhemi Harlan, M.T., M.Sc., Ph.D. Dyah Kusumastuti, ST, M.T , Ph.D Dr. Endra Susila, ST, M.T. Ir. Russ Bona Frazila, M.T., Ph.D.

Panitia Pengarah Prof. Ir. Ade Sjafruddin, M.Sc, Ph.D (Koordinator) Ir. Made Suarjana, M.Sc, Ph.D Ir. Biemo W. Soemardi, M.S.E, Ph.D

Reviewer Eksternal Prof. Dr. Ir. Erika Buchari, M.Sc. Prof. Dr. Ir. Suripin, M.Eng. Prof. Ir. Sarwidi, MSCE., Ph.D. Prof. Dr. Manlian Ronald A. S., S.T., M.T. Prof. Dr. Ir. St. Roesyanto, MSCE.

Panitia Pelaksana Ketua Wakil Ketua Sekretaris Wakil Sekretaris Bendahara

: Ir. Ferry Rusgiyarto, M.T. : Ronald Simatupang, ST. MT. : Yudi Herdiansah, ST., MT. Ir. Effy Hidayaty, MT. : Nia Handayani : Rosidawani, S.T, M.T. Euis Kania Kurniawati, ST., MT.

Seksi Transportasi/ Perlengkapan : Bayu Kusuma, ST., MT. (Koordinator) Anggota:

M. Ridwan Anas, S.T., M.T. Ir, Junaidi Utomo, M.Sc. Agung Ziaulhaq, ST. Amar Mufhidin, ST

Fauzi Akbar, ST. Ridho, ST. Pandu Perdana Gultom, ST

Seksi Konsumsi Anggota:

Ir. Yati Muliati, , MT. Caroline, ST., MT.

Seksi Acara

Anggota:

Deni Setiawan, ST., MT. Lusiana, ST., MT.. Fransisca Maria Farida., ST., MT. Reva, ST.

: Yudi Herdiyansah, ST, MT (Koordinator)

: Garup Lambang Goro, ST., MT. (Koordinator)

Sylvia Indriany, ST., MT. Herwan Dermawan, ST., MT. Herwani, ST., MT.

Seksi Publikasi/Dokumentasi Anggota:

Jessica, ST. Aulia, ST Ratri, ST. Pureza, ST.

Ir. Effy Hidayati, MT Ayu, ST. Aulina, ST. Azka, ST.

Seksi Prosiding Anggota:

Cut Zukhrina, ST., MT.

: Ir. Iris Mahani, M.T. (Koordinator)

Seksi Kesekretariatan

Anggota:

: Elsa Tri Mukti , ST., M.T (Koordinator)

Vinka Lyona, ST Aghnia Alia Ayesha, ST Gistya Gemma R.S.B., ST

: Johannes ES, ST., MT. (Koordinator)

Rudi S Suyono, ST., MT. Trio Pahlawan, ST., MT. Sri Indah SMSM, ST. MT

Bram, ST (S2 MRK) Hanafi, ST (S2 STJR) Kevin William, ST.

Sekretariat Untuk kebutuhan surat menyurat, pengiriman makalah, dan informasi mengenai kegiatan, maka dapat menghubungi alamat: Panitia Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil Gedung ALSI Lt. 2 Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesa No. 10 Bandung 40132 Telp. (022) 250 2272, Fax. (022) 251 0714 Email: [email protected] Website: http://www.si.itb.ac.id/knpts

SAMBUTAN

KETUA PANITIA KNPTS 2015 Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil ITB Bandung secara berkesinambungan menyelenggarakan Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil, dimana pada tahun 2015 ini merupakan pelaksanaan tahun yang ke-6. Pada Peran Peneliti Muda di Bidang Teknik Sipil dalam Menumbuhkan Inovasi untuk Mewujudkan Infrastruktur yang Berkelanjutan Teknik Sipil di Indonesia, untuk saling bertukar informasi dan berdiskusi mengenai kegiatan penelitiannya.

Panitia penyelenggara KNPTS 2015 mengucapkan banyak terima kasih atas kontribusi abstrak dan makalah yang telah dikirimkan oleh pemakalah dari berbagai institusi pendidikan pascasarjana Teknik Sipil di Indonesia. Setelah melalui proses review oleh para reviewer, dari 56 (lima puluh enam) abstrak yang masuk, terdapat 28 (dua puluh delapan) makalah yang dipilih untuk dipresentasikan dan dipublikasikan dalam Prosiding KNPTS 2015. Meneruskan program yang dimulai sejak tahun 2014, pada tahun ini KNPTS 2015 memberikan

salah satu tokoh insinyur Indonesia dimana penemuan beliau yang terkenal adalah pondasi cakar ayam. Beliau merupakan tokoh yang memiliki sikap rendah hati dan dedikasi yang tinggi terhadap bangsa, dimana hal tersebut menjadi spirit bagi ciptaannya. Untuk menghargai dan mendorong para peneliti muda dalam meneladani hidup beliau, maka kegiatan ini memberikan apresiasi bagi pemakalah terbaik melalui Sedyatmo Awards. Selain itu, kegiatan ini juga mengadakan kompetisi lainnya bagi pemakalah terbaik pada kategori A (makalah penelitian yang telah rampung), kategori B (makalah penelitian yang sedang berjalan), kategori C (makalah rencana penelitian) dan presenter terbaik 3MT/3MD.

Pada kesempatan ini pula, Panitia KNPTS 2015 mengucapkan banyak terima kasih atas dukungan yang diberikan oleh Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB, Prodi Magister dan Doktor Teknik Sipil FTSL ITB, PT Jasa Marga (Persero) Tbk, PT. Waskita Karya (Persero) Tbk, PT. Pembangunan Perumahan (Persero) Tbk., dan PT. Danayasa Arthatama Tbk.

Dengan adanya kegiatan ini, diharapkan terjadi alih informasi dan ilmu penelitian skala nasional, sehingga hasil-hasil penelitian bermanfaat bagi pendidikan teknik sipil, industri konstruksi, industri jasa konstruksi, pemerintah sebagai regulator, dan berbagai pihak pemangku kepenringan lainnya. Para peserta konferensi juga diharapkan mendapatkan manfaat dalam rangka menjalin hubungan kerjasama dan saling berkolaborasi satu sama lain di masa mendatang. Panitia penyelenggara KNPTS 2015 menyampaikan permohonan maaf apabila terdapat kesalahan kata maupun tindakan sejak awal persiapan hingga penyelenggaraan pada hari ini.

Bandung, 12 November 2015 Ir. Ferry Rusgiyarto, MT.

i

SAMBUTAN

KETUA PROGRAM STUDI MAGISTER DAN DOKTOR TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Sejalan dengan kebijakan nasional, kini ITB yang sedang mempersiapkan dirinya sebagai PTN BH (otonom) dan telah mencanangkan menjadi universitas yang berorientasi riset dan entrepreneurial dimasa yang akan datang. Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil FTSL ITB bersama mahasiswa program pascasarjana (S2 dan S3) memiliki peran yang sangat penting dalam mengisi visi dan arahan ini, khususnya turut serta menciptakan lingkungan dan suasana penelitian yang kondusif, sebagai bagian dari kegiatan tri-dharma Perguruan Tinggi.

Selama ini Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil sudah berupaya meningkatkan kualitas proses pembelajaran dan iklim penelitian secara berkelanjutan. Ke depan Prodi Magister akan terus berkembang lebih lanjut dengan berjalannya Program Jalur Cepat (yaitu Program S1 dan S2 yang student exchange ke berbagai kampus di luar negeri serta student exchange yang berasal dari berbagai kampus luar negeri ke Prodi Teknik Sipil ITB. Di dalam negeri, kerjasama Tripartit bersama Universitas Indonesia dan Universitas Gajah Mada masih terus berlangsung untuk pembelajaran, penelitian dan pengabdian masyarakat dalam rangka mendorong kontribusi Perguruan Tinggi dalam pembangunan nasional Indonesia, yang kali ini fokus kepada pengembangan strategi kemaritiman.

Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) pada 12 November 2015, merupakan penyelenggaraan yang ke-6 kalinya di Kampus Ganesha. KNPTS ini merupakan wadah interaksi dan tukar informasi perkembangan ilmu ketekniksipilan untuk lulusan dan mahasiswa pascasarjana bidang Teknik Sipil di seluruh Indonesia. Tema konferensi "Peran Peneliti Muda di Bidang Teknik Sipil dalam Menumbuhkan Inovasi untuk Mewujudkan Infrastruktur yang Berkelanjutan" dipilih untuk semakin mendorong kontribusi peneliti muda dalam kebutuhan aktual masyarakat yang selayaknya dapat dijawab oleh para mahasiswa pascasarjana.

Program Studi Magister dan Doktor Teknik Sipil sangat menghargai dan mengucapkan terima kasih atas partisipasi dari beragam pemangku kepentingan juga mitra dari beragam industri/jasa konstruksi dalam menunjang kesuksesan konferensi ini. Sinergi yang baik antar sesama mahasiswa dari beragam kampus, yang difasilitasi oleh ITB bersama pemerintah dan dunia industri konstruksi diharapkan akan membuahkan peningkatan kualitas produk pekerjaan sipil (civil works) dalam pembangunan infrastruktur nasional yang sedang giat berjalan.

Bandung, 12 November 2015

Ir. Harun al-Rasyid S. Lubis, MSc., Ph.D.

ii

DAFTAR ISI

Sambutan Ketua Panitia Sambutan Ketua Program Pascasarjana Teknik Sipil Daftar Isi

Kelompok Keahlian

Halaman

i ii iii - v

Rekayasa Struktur

Kestabilan dan Daktilitas Subassemblage Balok-Kolom Reactive Powder Concrete Prategang Parsial Siti Aisyah Nurjannah Studi Numerik Perilaku Hubungan Pelat-Kolom Pada Struktur Flat Slab Menggunakan Beton Mutu Tinggi Asdam Tambusay Analisis Perbandingan Kekuatan Model Sambungan Baut dan Las Terhadap Material Plat ST 42 Saripuddin. M Analisa Pengaruh Mesh Refinement Terhadap Pemodelan Propagasi Retak Pada Corrosion Induced Crack Dengan Menggunakan Model Xfem Crack I Ketut Hartana Tanggap Statistik Struktur dengan Eksitasi Stokastik (White Noise dan Gelombang) Anwar Dolu Pasta Geopolimer Sebagai Passive Fire Protection Untuk Pipa Baja Fransisca Maria Farida Optimasi Struktur Jacket Dengan Kendala Reliability Kelelahan Pada Joint Menggunakan Metode Genetic Algorithm (GA) Augusta Adha Analisis Penentuan Dimensi Plat Dalam Yang Telah Dikasarkan Pada Peredam Viskos Tipe Dinding Dalam Meningkatkan Kinerjanya Terhadap Beban Gempa Effy Hidayaty

iii

1 - 9 10 18

19 - 27

28 - 36 37 - 47 48 - 56 57 - 66 67 - 75

Analisa Potensi Penggunaan Kayu Cepat Tumbuh Sebagai Elemen Struktur Dengan Cara Laminasi (Sebuah Upaya Perlindungan Terhadap Hutan Alami) Sri Indah Setiyaningsih Studi Eksperimental Karakteristik Beton Geopolimer Berbahan Dasar Fly Ash Herwani Kajian Eksperimental Curing Internal Terhadap Susut Pada Mortar Beton Mutu Tinggi Euis Kania Kurniawati

Kelompok Keahlian

76 - 86

87 - 93 94 - 99

Rekayasa Geoteknik Analisis Pengaruh Sudut Kemiringan Dasar Sayap pada Pondasi Telapak Bersayap di atas Tanah Pasir Syahirman Suriadi Perilaku Perkerasan Sistem Pelat Terpaku pada Lempung Lunak Anas Puri

1 - 6 7 - 17

Kelompok Keahlian

Rekayasa dan Manajemen Transportasi

Evaluasi Re-Aktivasi Rute Kereta Api Jember Panarukan Menurut Persepsi Penumpang Willy Kriswardhana Optimasi Jaringan Angkutan Barang Multimoda Melalui Penerapan Jalur Pelayaran Short Sea Shipping (SSS) Johannes E. Simangunsong Rekayasa Material Lokal untuk Menurunkan Suhu Pencampuran Aspal dalam Meningkatkan Ketahanan Permukaan Jalan Nurul Wahjuningsih Perkembangan Transportasi dan Pengaruhnya Terhadap Tata Guna Lahan Di Kota Makassar (Tinjauan Sub Urban Selatan Kota Makassar) Sudirman Hi. Umar Pengembangan Model Pembasahan Pengeringan Tanah Dasar Perkerasan Jalan Lentur Nasuhi Zain

iv

1 - 9 10 - 17 18 - 24 25 - 31 32 - 42

Kelompok Keahlian

Rekayasa dan Manajemen Sumber Daya air Model Sediment Delivery Ratio untuk Daerah Aliran Sungai di Pulau Jawa Muhammad Ramdhan Olii Pengukuran Laju Sedimentasi Pada Saluran Irigasi Pada Daerah Irigasi Sanrego Kecamatan Kahu Kabupaten Bone Provinsi Sulawesi Selatan Abdul Rivai Suleman

1 - 9 10 - 18

Kelompok Keahlian

Manajemen dan Rekayasa Konstruksi Rekayasa dan Manajemen Infrastruktur Implementasi Otomasi Konstruksi Di Indonesia Rangga Risnu N. P. Assesmen Tingkat Risiko Pelaksana Konstruksi Jalan Berbasis Budaya Profesionalisme Basyar Bustan Aplikasi Value Engineering (Ve) Pada Proyek Pembangunan Gedung Saja Saomiharja Pemetaan Stakeholder Pada Siklus Proyek Dalam Upaya Mereduksi Kerentanan Bangunan Gedung Terhadap Gempa M. Heri Zulfiar Klasifikasi Jalan Tol Tidak Layak Finansial Di Indonesia Iris Mahani Analisis Risiko Keselamatan Dan Kesehatan Kerja Pada Proyek Infrastruktur Jalan Riza Susanti Identifikasi Faktor Risiko Dari Segi Implementasi Keselamatan Dan Kesehatan Kerja Pada Proyek Pembanggunan Rumah Sakit Stella Maris Makassar Firdaus Chairuddin Kajian Kesesuaian Pelaksanaan Uji Sertifikasi Kompetensi Terhadap Undang-Undang Nomor 11 Tahun 2014 Tentang Keinsinyuran Irika Widiasanti

v

1 - 8 9 - 19 20 - 28 29 - 38 39 - 45 46 - 56 57 - 68

69 - 76

Rekayasa Geoteknik

Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2015 12 November 2015

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2015, 12 Nopember 2015, ISSN 2477-0086

PERILAKU PERKERASAN SISTEM PELAT TERPAKU PADA TANAH DASAR LEMPUNG LUNAK Anas Puri1, Hary Christady Hardiyatmo2, Bambang Suhendro3, dan

4

1

Alumni Program Doktoral Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta dan Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil, Universitas Islam Riau, Jl. Kaharuddin Nasution 113 Pekanbaru, Email: [email protected] 2,3,4 Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika 2 Kompleks UGM, Bulak Sumur, Yogyakarta 55281, E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

ABSTRAK Perkerasan Sistem Pelat Terpaku merupakan salah satu metode peningkatan kinerja perkerasan kaku pada tanah lunak yang dikembangkan dari Sistem Cakar Ayam Modifikasi, sehingga diharapkan perkerasan memberikan kemampuan layan yang baik; terhindar dari penurunan tidak seragam yang berlebihan dan pumping, serta mempunyai durabilitas yang tinggi. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari perilaku perkerasan Sistem Pelat Terpaku pada lempung lunak akibat pembebanan, sehingga dapat diketahui kontribusi tiang-tiang dalam meningkatkan kekakuan sistem, dan meningkatkan modulus reaksi tanah dasar ekivalen, serta sebagai validasi metode analisis yang diusulkan. Uji Sistem Pelat Terpaku skala penuh telah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Gadjah Mada. Pelat Terpaku menggunakan konstruksi beton bertulang yang dipasang pada media lempung lunak. Uji Pelat Terpaku dengan 3 baris tiang mempunyai ukuran pelat 600 cm × 354 cm, tebal 15 cm, berada pada lempung lunak setebal 215 cm, dan diperkuat tiang mikro berdiameter 20 cm, panjang 150 cm, dan jarak 120 cm. Sejumlah instrumentasi dipasang untuk mengamati perilaku sistem. Pembebanan berupa beban statis dan monotonik. Pelat Terpaku memperlihatkan perilaku lendutan pelat berbentuk mangkok. Hal ini mengindikasikan semua tiang mampu memberikan respon yang sama dalam 3D. Tiang-tiang memobilisasi kapasitas dukung tekan dan berfungsi sebagai angkur mencegah pelat terjungkit pada bagian yang menerima jungkitan. Pelat Terpaku skala penuh mempunyai kekakuan yang besar dalam memikul beban. Hingga beban sentris 160 kN memberikan respon lendutan yang masih elastik-linier, dimana lendutannya kecil sebesar 4,35 mm akibat beban di tepi sebesar 2 kali beban roda tunggal. Persamaan dan kurva faktor perpindahan yang diusulkan peneliti terdahulu untuk penentuan tambahan modulus reaksi tanah dasar dapat digunakan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kinerja sistem ini sangat menjanjikan untuk aplikasi lapangan. Untuk itu perlu dilakukan field trial pada suatu ruas jalan dengan kondisi tanah dasar lempung lunak. Kata Kunci: perkerasan kaku, lempung lunak, pelat terpaku, tiang mikro, lendutan pelat.

1.

PENDAHULUAN

Perkerasan kaku merupakan salah satu tipe perkerasan jalan yang umum digunakan pada tanah dasar lunak. Perkerasan yang terletak pada timbunan di atas tanah lunak, penurunan terjadi cenderung bersifat tidak seragam pada arah melintang maupun memanjang trase jalan sebagai akibat distribusi beban yang tidak merata sepanjang lebar ataupun panjang perkerasan, atau disertai dengan penurunan tidak seragam akibat ketidak-homogenan tanah. Pelat yang terletak di atas tanah, kekuatannya akan bergantung pada kekuatan pelat, kapasitas dukung tanah dasar dan interaksi antara pelat dan tanah dasar dalam mendukung beban, yang umumnya dipengaruhi oleh adanya rongga-rongga yang terbentuk di antara ke duanya. Rongga-rongga ini dapat disebabkan oleh penurunan tak seragam antara pelat dan tanah dasar, maupun oleh proses pemompaan butiran halus (pumping) ke permukaan pelat akibat beban siklik kendaraan (Hardiyatmo, 2009). Perkerasan

7


juga menerima beban akibat temperatur yang membuat perkerasan mengalami momen lentur bolak-balik. Hal-hal tersebut dapat mengakibatkan bergelombangnya jalan dan/ atau patahnya struktur perkerasan. Perkerasan jalan Sistem Pelat Terpaku (Nailed-slab System) merupakan salah satu alternatif solusi untuk mengatasi permasalahan konstruksi jalan yang melalui tanah dasar lunak. Sistem ini berawal dari ide untuk mengganti cakar pada perkerasan sistem cakar ayam dengan tiang-tiang pendek, untuk lebih efisien dalam pelaksanaan konstruksi (Hardiyatmo, 2008). Sistem ini direkomendasikan menggunakan pile cap tipis (tebal 12 cm hingga 25 cm), dan bagian bawah pelat perkerasan terdapat tiang-tiang mikro pendek berdiameter 12 cm 20 cm dengan panjang 1,0 m 1,5 m, dan jarak antar tiang berkisar antara 1 m 2 m (Hardiyatmo, 2008). Jadi pelat tersebut berfungsi ganda yaitu sebagai struktur perkerasan sekaligus sebagai pile cap. Namun belum ada pengamatan perilaku Sistem Pelat Terpaku skala penuh pada tanah lunak yang mengakomodir penggunaan sejumlah tiang dan beban kerja yang setara dengan beban roda kendaraan di lapangan. Sejumlah studi tentang sistem ini meliputi studi analitis dan model laboratorium (Hardiyatmo, 2008, 2009, 2011; Taa, 2010), dan skala 1:1 namun terbatas pada tiang tunggal untuk lempung kaku (Nasibu, 2009; Dewi, 2009), dan belum ada aplikasi lapangan. Penelitian terdahulu masih terbatas pada skala model di laboratorium untuk lempung lunak dan skala penuh untuk tiang tunggal pada lempung kaku. Permasalahannya adalah, apakah perilaku yang teramati pada uji model sudah sesuai dengan perilaku Sistem Pelat Terpaku ukuran yang sebenarnya? Modulus reaksi tanah dasar ekivalen yang teramati terbatas berdasarkan uji model. Apakah pendekatan-pendekatan yang telah diusulkan cukup valid digunakan dalam desain Sistem Pelat Terpaku, dan belum ada rumusan perancangan praktis di lapangan, sehingga perlu disusun kedua hal tersebut sebagai pedoman dalam perancangannya. Maka penelitian ini ditujukan untuk: 1. 2. 3.

Mempelajari perilaku perkerasan Sistem Pelat Terpaku pada lempung lunak akibat pembebanan, sehingga dapat diketahui bagaimana kontribusi tiang-tiang dalam meningkatkan kekakuan sistem ini. Mempelajari sejauhmana kontribusi tiang-tiang dalam meningkatkan modulus reaksi tanah dasar. Memformulasikan dan memvalidasi metode analitis perencanaan perkerasan Sistem Pelat Terpaku.

2.

STATE OF THE ART PERKERASAN SISTEM PELAT TERPAKU

Hardiyatmo, dkk. (2002) meneliti perilaku pelat yang didukung oleh kelompok tiang pada tanah lunak dengan melakukan uji model di laboratorium. Model fondasi tiang menggunakan pipa baja berdiamater 1,5 cm yang diisi spesi. Modulus reaksi tanah dasar vertikal meningkat dan lendutan pile cap menurun oleh adanya perlawanan tanah di sekitar tiang. Hardiyatmo (2008) melakukan studi analitis penggunaan tiang-tiang pendek pada perkerasan kaku. Gambar 1 merupakan ilustrasi perbandingan perkerasan kaku konvensional dengan perkerasan sistem pelat terpaku dan perlawanan tiang terhadap beban.

Gambar 1 beton (Hardiyatmo, 2008) Tiang-tiang diharapkan dapat mereduksi perbedaan penurunan (Gambar 1a) sehingga perkerasan tetap rata pada arah memanjang jalan (Gambar 1b). Perbedaan penurunan juga dapat direduksi pada arah melintang

8


jalan, dimana tiang dapat berfungsi sebagai angkur sehingga pelat tidak mengalami jungkitan (Gambar 1c). Tiang-tiang berfungsi laksana paku bagi pelat beton, menambah kuat dukung sistem perkerasan, dan mengurangi faktor kehilangan dukungan, sehingga meningkatkan modulus reaksi tanah dasar vertikal efektif, serta terjadi efisiensi pelat beton (Hardiyatmo, 2008). Analogi dengan sistem cakar ayam, tiang-tiang pada sistem pelat terpaku diharapkan berfungsi sebagai angkur dan sekaligus berfungsi sebagai perlawanan lendutan. Kinerjanyapun diharapkan serupa dengan kinerja sistem cakar ayam, namun konstruksinya lebih kecil, sehingga diperoleh keuntungan berupa pelaksanaan yang lebih praktis dan biaya konstruksi lebih rendah dibanding cakar ayam. Lendutan maksimum Pelat Terpaku terjadi tepat di bawah beban, dan semakin kecil bila semakin jauh dari beban (Hardiyatmo dan Suhendro, 2003). Selain itu, jungkitan di ujung pelat (lendutan negatif) berkurang dengan semakin tebalnya pelat (t), serta distribusi lendutan semakin menyebar. Tebal pelat juga cenderung mereduksi lendutan, oleh karena kekakuan pelat meningkat sejalan dengan peningkatan tebalnya. Keberadaan tiang-tiang dapat meningkatkan modulus reaksi tanah dasar ekivalen arah vertikal ( ) (Pujiastuti, 2001; Hardiyatmo dan Suhendro, 2003; Hardiyatmo, 2008, 2010; Dewi, 2009; Nasibu, 2009). Peningkatan k dipengaruhi beberapa faktor seperti kekakuan tanah, kekakuan tiang dan pelat, dimensi tiang maupun pelat, serta konfigurasi tiang. Hardiyatmo (2009) merekomendasikan metode analisis lendutan pelat fleksibel menggunakan modulus reaksi tanah dasar ekivalen, dan mengusulkan pula cara penentuan nilai tambahan modulus reaksi tanah dasar akibat dipasangnya tiang (Hardiyatmo, 2011a). Penggunaan modulus dalam analisis lendutan pelat fleksibel berdasarkan teori balok pada fondasi elastis (BoEF) memberikan hasil memuaskan bila dibandingkan dengan hasil pengukuran (Hardiyatmo, 2009). Perlu digaris-bawahi di sini, bahwa Sistem Pelat Terpaku bukanlah metode perbaikan tanah melainkan salah satu alternatif metode meningkatkan kinerja perkerasan kaku pada tanah lunak.

3.

LANDASAN TEORI

Lendutan balok atau pelat pada permukaan tanah dapat dihitung menggunakan koefisien reaksi tanah dasar arah vertikal (kv). Koefisien ini ditentukan sebagai tekanan fondasi (q) yang dibagi dengan penurunan yang bersesuaian ( ) dari tanah di bawahnya. Dengan kata lain, reaksi tanah dasar tidak lain adalah distribusi reaksi tanah (q) di bawah struktur fondasi rakit guna melawan beban fondasi. Selanjutnya modulus reaksi subgrade (k) ditentukan dengan cara mengalikan nilai koefisien tersebut (kv) dengan lebar pelat (B). Reaksi subgrade terdistribusi tidak linier akibat beban merata fondasi. Pada lempung, distribusi reaksi tanah berbentuk cembung dengan reaksi maksimum di sekitar pinggir fondasi dan reaksi yang lebih kecil pada tengah-tengah fondasi. Pendekatan penentuan modulus reaksi subgrade ekivalen pada Sistem Pelat Terpaku ditentukan sebagai (Hardiyatmo, 2011a; Dewi, 2009): (1) 3

Dimana k : modulus reaksi subgrade dari tanah (kN/m ) dan k : tambahan modulus reaksi subgrade karena adanya tiang (kN/m3). Selanjutnya dengan mempertimbangkan tiang tunggal yang terhubung dengan pelat lingkaran yang berada di atas tanah, Hardiyatmo (2011a) mengusulkan Pers.(2) untuk penentuan nilai k. 0 As a c k p 0 K d tan d (2) 2s2 d u Dimana 0 : perpindahan relatif antara tanah dan tiang (m), : defleksi pada permukaan pelat (m), As : luas selimut tiang (m2), s : jarak antar tiang (m), ad : faktor adhesi (non-dimensional), cu : kohesi undrained (kN/m2) , po : tekanan overburden efektif rerata sepanjang tiang (kN/m2), Kd : koefisien tekanan tanah lateral tanah di sekitar tiang, dan d : sudut gesek antara tanah-tiang (). Hubungan / 0 vs berdasarkan uji skala penuh pelat terpaku tiang tunggal pada lempung kaku diberikan Hardiyatmo (2011b). Pada pengujian tersebut digunakan tiang berdiameter 20 cm dimana hubungan pelat dan tiang menggunakan mur-baut. Untuk Pelat Terpaku pada lempung lunak, faktor perpindahan = 0/ s diberikan pada Gambar 2. Untuk keperluan desain praktis, penentuan reduksi tahanan tiang sulit dilakukan. (Puri, 2015) mengusulkan suatu pendekatan dalam penentuan tambahan modulus reaksi subgrade dengan menggunakan penurunan izin/ toleransi pelat perkerasan. Untuk Pelat Terpaku yang berada di atas tanah lunak, maka tahanan ujung tiang diabaikan. Tambahan modulus reaksi subgrade karena adanya tiang di bawah pelat ditentukan sebagai

9


k

0,4a d cu As

(3)

a A ps

Dimana : modulus reaksi subgrade ekivalen pelat terpaku (kN/m3), k : modulus reaksi subgrade tanah 3 (kN/m ), ad : faktor adhesi (non-dimensional), cu : kohesi undrained (kN/m2) , a : penurunan toleransi (tolerable settlement) pelat perkerasan kaku (m), As: luas selimut tiang (m2), Aps : luasan zona pelat yang didukung oleh satu tiang (m2), Aps = s2 (Hardiyatmo, 2011), dan s : jarak antar tiang (m). Modulus reaksi subgrade dari uji beban pelat (k) biasanya menggunakan pelat lingkaran dan mesti dikoreksi terhadap bentuk pelat dari pelat terpaku. 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00

0.01

Rasio

Gambar 2 Hubungan faktor perpindahan ( =

4.

0.02

0.03

s/D

/ s) terhadap rasio

s/D

(Puri, 2015)

PROGRAM PENGUJIAN

Pengujian telah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Gadjah Mada. Pada makalah disajikan uji utama, yaitu uji Sistem Pelat Terpaku skala penuh 3 baris tiang.

Bahan dan Alat Untuk uji Pelat Terpaku skala penuh digunakan bahan-bahan berupa tanah lempung lunak Ngawi, yaitu tanah Lokasi 1 Dusun Widodaren dan tambahan tanah lempung dari Lokasi 2 yang berbeda letak namun berdekatan (Dusun Gendhingan, Kec. Banjarrejo, Kab. Ngawi, Jawa Timur), pelat beton bertulang tebal 15 cm (mutu beton fc tiang beton bertulang berdiameter 20 cm (mutu beton fc (lean concrete) tebal 5 cm dengan mutu beton fc . Peralatan yang digunakan adalah bak pengujian berukuran (panjang lebar tinggi) 700 cm 365 cm 250 cm beserta frame beban dan jangkar beton bertulang (bak uji berada di dalam tanah), dongkrak hidrolik kapasitas 300 kN, dial gauge kapasitas 10 mm dengan ketelitian 0,01 mm, dan loadcell berkapasitas 600 kN, peralatan pancang tiang dan gergaji beton. Skema uji diberikan pada Gambar 3.

Prosedur pelaksanaan Pelaksanaan pembuatan Pelat Terpaku hingga pengujiannya dapat dijelaskan secara ringkas sebagai berikut. Bak uji diurug dengan lempung lunak lapis demi lapis hingga setebal 2,15 m. Tiap lapis, lempung disebar merata setebal 0,15 m dengan kontrol kadar air, kemudian dipadatkan secara manual hingga berkurang menjadi tebal 0,10 m. Guna mengurangi pengaruh kembang-susut tanah, lempung dirawat dengan cara menutup dengan lembar plastik yang di atasnya diberi karpet basah dan disiram secara berkala. Sejumlah pengujian tanah dilakukan meliputi soil boring, uji geser baling-baling, uji CBR, dan uji beban pelat. Selanjutnya 15 belas buah tiang mikro dipancang dengan metode pre-drilled dan dilanjutkan dengan tekan hidolik hingga bagian atas tiang mencapai level rencana. Dua buah tiang diberi instrumentasi guna mengukur regangan beton permukaan tiang dan regangan tulangan. Beberapa tiang diuji kuat dukung, kuat cabut, dan kuat dukung lateral. Lempung di bagian kepala tiang digali untuk penebalan pelat dan 4 buah pressure meter dipasang di permukaan lempung pada lokasi berbeda. Lantai kerja setebal 0,05 m dicor di permukaan tanah. Tanah pada bagian rencana kedua ujung pelat digali untuk pembuatan pelat penutup tepi sesuai ukurannya. Tulangan pelat dan pelat penutup tepi beserta bekisting pelat dipasang dan dilanjutkan pengecoran menggunakan beton ready mixed. Beton dipadatkan menggunakan vibrator. Dilanjutkan dengan pengambilan

10


sampel beton. Beton dirawat selama 28 hari. Set up uji pembebanan monotonik dan repetitif dilakukan pada posisi beban yang berbeda. Pembebanan tidak mencapai kondisi runtuh, hanya sedikit mencapai awal zona plastis. Beban ditransfer ke pelat melalui pelat besi lingkaran berdiameter 0,30 m (reperesentasi bidang kontak beban roda ganda). Setelah uji beban monotonik, dilanjutkan uji beban repetitif. Beban diberikan bertahap dengan peningkatan beban dua kali beban sebelumnya. Kemudian lendutan di semua titik yang teramati dicatat. Sebagian foto pelaksanaan diberikan pada Gambar 4.

Cara Analisis Hasil pengukuran digambarkan dalam bentuk grafik beban vs. lendutan. Data-data dianalisis menggunakan persamaan desain praktis yang diusulkan di Bagian 3. Hasil uji skala penuh Pelat Terpaku 3 baris tiang dibandingkan dengan hasil analisis BoEF dan simulasi elemen hingga (FEM) menggunakan software Plaxis 3D dan SAP2000. Hasil analisis numerik ini sebagai validasi tambahan untuk rumus perencanaan yang diusulkan, selain validasi berdasarkan pengamatan. Parameter material untuk analisis FEM diberikan pada Tabel 1.

Gambar 3 Skema uji Pelat Terpaku skala penuh (Puri, 2015)

11


Gambar 4 Uji pembebanan Pelat Terpaku skala penuh pada titik A (Puri, 2015) Tabel 1. Model dan parameter tanah pada analisis 3D Plaxis

5.

Parameter

Nama/ Notasi

Lempung lunak

Model material

Model

Mohr-Coulomb

Perilaku material

Tipe

Undrained

Pasir

Satuan

Mohr-Coulomb

-

Drained

-

sat

16,30

18,00

kN/m3

d

10,90

20,00

kN/m3

Modulus Young's

E

1.790,00

42.750,00

Rasio Poisson's

v

0,45

0,35

-

Kohesi undrained

cu

20,00

1,00

kPa

Sudut gesek internal

1,00

47,80

o

Sudut dilatansi

0,00

2,00

o -

Berat volume terendam Berat volume kering

Kadar pori awal

e0

1,19

0,50

Interface strength ratio

R

0,80

0,70

kPa

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bahan pada uji ini menggunakan lempung lunak Ngawi yang mempunyai kadar air cukup tinggi rerata 54,87%. Kuat geser undrained (Su) kondisi tidak terganggu rerata sebesar 20,14 kN/m2. Kondisi lunak tersebut juga dibuktikan dengan nilai CBR lapangan rerata 0,83%. Nilai PI sebesar 59,98% membuat lempung ini termasuk klasifikasi CH (lempung plastisitas tinggi) berdasarkan klasifikasi USCS (setara klasifikasi A-7-6, AASHTO). Kuat tekan beton karak-teristik sebesar 29,21 MPa. Beton tiang diperoleh mutu fc fc Modulus elastisitas beton ditentukan dengan pendekatan umum sebesar 4.700 fc

Hasil Uji Pelat Terpaku Skala Penuh Tiga Baris Tiang Lendutan Pelat Terpaku skala penuh pada beban sentris (Titik A) dan interior (Titik B dan D) lebih kecil dibanding terhadap beban di tepi (Titik C) dan titik beban lainnya (E, F, dan G) (Gambar 5b). Dengan demikian, beban di tepi dan pojok menjadi beban yang sangat penting diperhitungkan dalam desain. Terkait titik E dan F, dapat dianggap mewakili perbandingan antara kondisi pinggir pelat yang diperkuat pelat penutup tepi (Titik E) dengan tanpa pelat penutup tepi (Titik F) walaupun faktanya Titik E pada sisi terpendek pelat yang berhubungan dengan lempung, sedangkan Titik F berada pada sisi terpanjang pelat yang tidak berhubungan dengan lempung pada bagian luarnya. Terlihat bahwa lendutan Titik E lebih rendah dibandingkan Titik F. Ini menunjukkan bahwa pelat penutup tepi dapat meningkatkan kekakuan ujung pelat sehingga lendutan tereduksi. Titik G adalah titik terlemah, di lapangan dapat diberi balok lintang.

12


5

F 1

2

3 A

4

5

7

8

9

1

B

C E

6

D

12

11

13

14

120

1

Beban, P (kN) 100

200

1

Titik A Titik B Titik C Titik D Titik E Titik F Titik G

2

120

G 5 60

0

0

3

5

4 120

120

120

120

5

60 50

a) b) Gambar 5 Hubungan P- untuk seluruh titik beban, a) Denah titik beban A sampai G, b) Kurva P(Puri, 2015) Pola lendutan maksimum akibat beban repetitif di A dan C bersesuaian dengan beban monotonik (Gambar 6). Lendutan selain kedua titik tersebut, mempunyai pola yang sama dengan C. Beberapa kesimpulan penting dapat diambil terkait respon lendutan yang elastik-linier hingga beban repetitif 160 kN yaitu a. b. c. d. e. f.

Repetisi pembebanan tidak mempengaruhi respon lendutan secara signifikan, Pada beban roda tunggal, lendutan yang terjadi sangat kecil yaitu 0,48 mm, Tiang-tiang mikro yang pendek setelah tertancap dalam tanah cukup kaku untuk berfungsi sebagai pengaku pelat (slab stiffener), Tiang-tiang memberikan respon yang baik dimana pada setiap repetisi beban dikembalikan ke nol maka lendutan semua titik cenderung kembali ke nol lagi, Bentuk lendutan pelat mendekati simetris mengindikasikan bahwa semua tiang mampu merespon secara sama dalam 3D. Artinya, pelat penebalan mampu menghubungkan tiang dan pelat secara monolit, Respon elastik-linier mencapai intensitas beban 160 kN untuk beban di A dan 80 kN untuk beban di C, membuktikan perkerasan Sistem Pelat Terpaku ini mempunyai kekakuan yang besar.

0

0

Beban, P (kN) 100

200 0

1

1

2

2

3

3

4 5

Repetitif-Titik A Monotonik-Titik A

4 5

0

Beban, P (kN) 100

200

Repetitif-titik C Monotonik-titik C

a) Beban di A b) Beban di C Gambar 6 Hubungan P- untuk semua repitisi pada beban repetitif

6.

VALIDASI METODE HITUNGAN PERENCANAAN PELAT TERPAKU

Struktur perkerasan Sistem Pelat Terpaku skala penuh selanjutnya dihitung lendutan dan gaya dalam menggunakan modulus reaksi tanah dasar ekivalen (k Tabel 2 memberikan hasil hitungan k m baris tiang, yang dihitung menggunakan Persamaan (3) dan Kurva Puri (Gambar 2).

13


Pelat Terpaku 3 baris tiang dianalisis menggunakan Plaxis 3D (model tanah Mohr-Coulomb) dan SAP 2000 yang mengacu pada Suhendro (2006) tiang dimodelkan sebagai elemen batang dan tanah sebagai konstanta pegas. Konstanta pegas yang digunakan dan besarannya yaitu kv = 7.000 kN/m3, kh = 14.000 kN/m3, dan k = 7.000 kN/m3. Dianalisis beban merata pada titik-titik uji beban, kecuali F dan G. Elemen pelat lentur menggunakan mid-surface sebagai acuan, maka beban kerja disebar ke tengah penampang pelat dengan sudut 45o. Pegas kv hanya memberikan respons tekan, sedang pegas kt berupa respon tekan dan tarik. Tabel 2. Modulus reaksi tanah dasar ekivalen ( k) Rumus Hardiyatmo dan Gambar 2 (Puri, 2015)

Persamaan (3) Lokasi beban

k (kN/m3)

k (kN/m3)

k (kN/m3)

k' (kN/m3)

k (kN/m3)

k' (kN/m3)

Sentris

3.300

1.175

4.755

3.300

380

3.680

Di tepi

3.300

1.175

6.710*

3.300

380

5.520*

Catatan: * k' di tepi telah dikali dengan faktor pengali 1,5. Hasil analisis lendutan berdasarkan Gambar 2 cenderung lebih besar dibanding Persamaan (3), oleh karena modulus reaksi tanah dasar ekivelan berdasarkan Gambar 2 lebih rendah dibanding Persamaan (3). Perbedaan lendutan berdasarkan Gambar 2 terhadap pengamatan cenderung berkurang dengan peningkatan beban, sebagai contoh, terdapat perbedaan sebesar 52,11% pada beban 40 kN, dan 18,25% pada beban 150 kN. Kedua persentase perbedaan tersebut untuk beban sentris. Hal yang sama juga terlihat pada beban di tepi, dimana terdapat perbedaan sebesar 25,93% pada beban 40 kN, dan -2,45% pada beban 150 kN. Mengacu pada hubungan P- untuk beban sentris (Gambar 7a) maupun untuk beban di tepi (Gambar 7c), tampak bahwa hasil analisis lendutan masih berada pada zona elastik-linier, dan ini sesuai dengan asumsi pada kedua metode yang digunakan.

0

0

Beban, P (kN) 100

200

-3

-2

Jarak dari beban (m) -1 -2 0 1 0

2

3

2 4

5

Persamaan (3) Gambar 2 FEM 3D Plaxis Pengamatan

10

Persamaan (3) FEM 3D Plaxis Pengamatan

a) P- beban sentris

0

0

Beban, P (kN) 50 100

150

-2 0 0

10

4 Persamaan (3) Gambar 2 FEM 3D Plaxis Pengamatan

c) P- beban di tepi

14

8

Gambar 2 FEM 3D-SAP2000

10

b) Distribusi lendutan-Pmaks = 160 kN sentris

2 5

6

6 8 10

1

Jarak dari beban (m) 2 3 4

5

Persamaan (3) Gambar 2 FEM 3D Plaxis FEM 3D-SAP2000 Pengamatan

d) Distribusi lendutan-Pmaks =140 kN di tepi

6


Gambar 7 Lendutan analisis dan pengamatan Pelat Terpaku tiga baris tiang Seluruh hasil hitungan menggunakan BoEF cenderung over-estimated namun polanya bersesuaian dengan pengamatan. Khusus untuk beban sentris, hasil hitungan FEM 3D-SAP2000 untuk kv 7.000 kN/m3 juga bersesuaian dengan pengamatan dan selisihnya sangat rendah (Gambar 7b), akan tetapi under-estimated pada beban di tepi (Gambar 7d). Secara umum, penggunaan konstanta pegas pada analisis Pelat Terpaku sudah memadai BoEF maupun FEM 3D plate bending. Bila diaplikasikan pada desain akan menghasilkan desain yang lebih aman. Untuk hasil FEM 3D-Plaxis secara umum cukup baik, kecuali terjadi lendutan negatif pada ujung-ujung pelat akibat beban sentris (Gambar 7) dan juga terjadi di tengah pelat akibat beban di tepi (Gambar 7d). Momen maksimum pelat lebih besar 19,51% dibanding momen nominal penampang Mn, yang secara teoritis penampang tidak aman. Namun, pengamatan lapangan membuktikan bahwa pelat dalam keadaan aman, tidak terjadi keretakan maupun keruntuhan. Bila properties beton dan baja dinaikkan 30% (beban sementara), maka diperoleh Mn = 19,02 kNm/m. Jadi momen maksimum dari SAP2000 sesuai dengan Mn sedangkan hasil Plaxis 3D over-estimated 12,62%. Besar momen pada beban sentris 160 kN berdasarkan BoEF adalah 67,74 kNm/m, karena itu momen hasil hitungan BoEF cukup diambil sebesar 30% untuk keperluan perencanaan. Momen tiang tidak melampaui momen nominal penampang (5,31 kNm).

Kemungkinan Aplikasi Praktis Hasil pengujian perkerasan Sistem Pelat Terpaku skala penuh menunjukkan bahwa kinerja sistem ini sangat menjanjikan untuk aplikasi. Pada kondisi yang sebenarnya, perkerasan Sistem Pelat Terpaku akan mempunyai luasan yang lebih besar, sehingga keberadaan tiang sebagai pengaku akan semakin banyak ke segala arah. Kinerjanya terkait kapasitas dukung dan reduksi lendutan pelat akan lebih baik lagi terhadap beban monotonik dan repetitif. Sistem ini memungkinkan ditempatkan langsung pada tanah dasar lunak, namun perlu terlebih dahulu dilakukan triping tanah permukaan. Sistem ini juga dapat ditempatkan di atas perkerasan sementara (berupa lapisan sirtu setebal 35 cm dan lantai kerja setebal 15 cm) sebagai alas kerja guna dilewati kendaraan berat atau ditempatkan di atas timbunan tanah (sekira tebal 30 cm hingga 50 cm). Dalam hal elevasi perkerasan mesti dibuat lebih tinggi dari muka tanah guna menghindari genangan, sistem ini dapat pula dikombinasikan dengan timbunan berbahan ringan guna mengurangi penurunan konsolidasi tanah dasar lunak, oleh karena Sistem Pelat Terpaku ini bukanlah perbaikan tanah melainkan suatu metode untuk meningkatkan kinerja perkerasan kaku pada tanah lunak. Sekalipun tanah dasar mengalami penurunan, dan bila perkerasan Sistem Pelat Terpaku ini juga diizinkan mengalami penurunan, maka penurunan perkerasannya akan berupa penurunan seragam yang terkurangi.

7.

KESIMPULAN DAN SARAN

Pengujian perkerasan Sistem Pelat Terpaku skala penuh pada lempung lunak telah dilaksanakan serta analisis dan pembahasan hasil pengujian telah pula dilakukan. Berdasarkan itu, dapat disimpulkan sebagai berikut 1.

2.

3.

4.

Pelat Terpaku pada tanah dasar lempung lunak memperlihatkan perilaku lendutan pelat berbentuk mangkok (deflected bowl). Hal ini mengindikasikan bahwa semua tiang mampu memberikan respon yang sama dalam 3-D. Tiang-tiang tidak hanya memobilisasi kapasitas dukung tekannya namun juga kapasitas dukung tarik sehingga menahan pelat untuk tetap kontak dengan tanah. Pelat Terpaku mempunyai kekakuan yang besar dalam memikul beban. Untuk tebal pelat 15 cm, terbukti hingga beban sentris 160 kN memberikan respon lendutan yang masih elastik-linier. Kekakuan sistem ini terlihat pada lendutan yang kecil sekitar 4,35 mm untuk beban di tepi (P x beban roda tunggal). Kekakuan pelat juga bertambah dengan peningkatan jumlah baris tiang dimana lendutan pelat semakin berkurang. Tiang-tiang memberikan respon yang baik dimana pada setiap repetisi beban dikembalikan ke nol maka lendutan semua titik cenderung menuju ke nol lagi. Dengan demikian sistem ini mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap beban berulang. Tahanan beban berulang semakin tinggi dengan bertambahnya jumlah baris tiang. Pola lendutan hasil numerik 3D plate bending dan momen maksimum pelat bersesuaian dengan momen nominal penampang dan pengamatan lapangan membuktikan bahwa pelat dalam keadaan aman, tidak terjadi keretakan maupun keruntuhan. Momen maksimum Plaxis 3D over-estimated 12,62%.

15


5.

6.

Peningkatan kekakuan pelat akibat penambahan tiang-tiang di bawahnya, dapat dinyatakan dengan tambahan modulus reaksi tanah dasar ( k). Persamaan dan kurva faktor perpindahan yang diusulkan Puri (2015) dalam penentuan k dapat digunakan untuk analisis Pelat Terpaku. Secara umum, penggunaan konstanta pegas k Metode yang diusulkan lebih praktis dalam penggunaannya, dan tidak memakan banyak waktu. Desain Pelat Terpaku didasarkan pada analisis satu baris tiang menggunakan k akan menghasilkan desain yang lebih aman. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kinerja sistem ini sangat menjanjikan untuk aplikasi lapangan. Untuk itu perlu dilakukan field trial pada suatu ruas jalan dengan kondisi tanah lempung lunak.

DAFTAR PUSTAKA CSI, 1998, SAP2000 Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures: Analysis Reference, Computer and Structures Inc., Barkeley, California-USA. Desrihadi, R., 2001, Uji Beban Fondasi Tiang dengan Pile Cap Tipis pada Tanah Lempung, Tugas Akhir, Program Studi Teknik Sipil, Program Sarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia. Dewi, D.A., 2009, Kajian Pengaruh Tiang Tunggal Terhadap Nilai Koefisien Reaksi Subgrade Ekivalen pada Uji Beban Skala Penuh, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta. Firdiansyah, A., 2009, Evaluasi Dimensi Sistem Cakar Ayam Akibat Pengaruh Variasi Letak Beban dan Kondisi Tanah, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia. Hardiyatmo, H.C., 2008, Nailed Slab) Untuk Perkuatan Pelat Beton Pada Perkerasan Kaku (Rigid Pavement), Prosiding Seminar Nasional Teknologi Tepat Guna dalam Penanganan Sarana-prasarana, MPSP JTSL FT UGM., pp. M-1 M-7. Hardiyatmo, H.C., 2009, Metode Hitungan Lendutan Pelat dengan Menggunakan Modulus Reaksi Tanah Dasar Ekivalen untuk Struktur Pelat Fleksibel, Dinamika Teknik Sipil, Vol.9 No.2, pp. 149-154. Hardiyatmo, H.C., 2010, Perancangan Sistem Cakar Ayam Modifikasi untuk Perkerasan Jalan Raya, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, Indonesia. Hardiyatmo, H.C., 2011a, Method to Analyze the Deflection of the Nailed-slab System, International Journal of Civil and Environmental Engineering IJJCE-IJENS, Vol. 11 No. 4, pp. 22-28. Hardiyatmo, H.C., 2011b, Perancangan Perkerasan Jalan dan Penyelidikan Tanah: perkerasan aspal, perkerasan beton, Sistem Cakar Ayam Modifikasi, Sistem Pelat Terpaku, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, Indonesia. Hardiyatmo, H.C. dan Suhendro, B., 2003, Fondasi Tiang dengan Pile Cap Tipis sebagai Alternatif untuk Mengatasi Problem Penurunan Bangunan di Atas Tanah Lunak, Laporan Komprehensif Penelitian Hibah Bersaing IX Perguruan Tinggi, Lembaga Penelitian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hetenyi, M., 1974, Beams on Elastic Foundation: Theory with applications in the fields of civil and mechanical engineering, The Univerrsity of Michigan Press, Ann Arbor. Nasibu, R., 2009, Kajian Modulus Reaksi Tanah Dasar Akibat Pengaruh Tiang (Uji Beban pada Skala Penuh, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia. Plaxis 3D Foundation, Material Models Manual version 1.5. Plaxis 3D Foundation, Scientific Manual version 1.5. Pujiastuti, H., 2001, Uji Beban Pelat Fleksibel pada Tanah Lempung yang Diperkuat dengan Pemasangan Tiang-tiang, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia. Puri, A., 2015, Validation The Theory of Additional Modulus of Sub Grade Reaction For Pavement of Nailed-Slab System Based on Full Scale Test: Developing The Curve of Displacement Factor Based on Single Pile Nailed-Slab, Submitted on International Journal of Technology (IJTech). Somantri, A.K., 2013, Kajian Lendutan Pelat Terpaku pada Tanah Pasir Dengan Menggunakan Metode Beam on Elastic Foundation (BoEF) dan Metode Elemen Hingga, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia.

16


Suhendro, B., 2006, Sistem Cakar Ayam Modifikasi sebagai Alternatif Solusi Konstruksi Jalan di Atas Tanah Lunak, Saduran dari Buku 60 Tahun Republik Indonesia, Jakarta, Indonesia. Suhendro, B., dan Hardiyatmo, H.C., 2010, Sistem Perkerasan Cakar Ayam Modifikasi (CAM) sebagai Alternatif Solusi Konstruksi Jalan di Atas Tanah Lunak, Ekspansif, dan Timbunan, Prosiding Seminar dan Pameran Sehari 2010 Inovasi Baru Teknologi Jalan dan Jembatan, DPD HPJI Jatim, Surabaya.. Taa, P.D.S., 2010, Pengaruh Pemasangan Kelompok Tiang Terhadap Kenaikan Pelat dalam Sistem NailedSlab yang Terletak di Atas Tanah Dasar Ekspansif, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta, Indonesia.

17

Peran Peneliti Muda di Bidang Teknik Sipil dalam Menumbuhkan Inovasi untuk Mewujudkan Infrastruktur yang Berkelanjutan

Recommend Documents