TUGAS AKHIR
STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK MENGGUNAKAN PLAXIS 2D PADA TANAH LUNAK ( VERY SOFT SOIL – SOFT SOIL )
Oleh : WILDAN FIRDAUS 3107 100 107
Dosen Konsultasi : MUSTA’IN ARIF, ST., MT.
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang Numerical Analyses of Load Tests on Bored Piles, 2004. M. Wehnert, dan P.A. Vermeer mereka menggunakan perbandingan dengan memakai interface terhadap penurunan.
PENDAHULUAN
Perumusan Masalah • Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung aksial ? • Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap daya dukung lateral ? • Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap penurunan tiang pancang ? • Pengaruh jarak antar tiang pancang terhadap defleksi tiang pancang ? • Hasil perhitungan dengan model material Mohr Coulumb, Hardening, dan Soft Soil Soil ?
PENDAHULUAN
Batasan Masalah 1. 2. 3. 4. 5.
6. 7. 8. 9.
Program yang digunakan adalah Plaxis 2D Versi 8. Variasi pembebanan untuk setiap konfigurasi tiang pancang adalah sama. Variasi Beban Aksial dan Lateral. Penampang tiang pancang yang digunakan adalah lingkaran dengan diameter 45 cm. Jarak antar tiang pancang yang digunakan adalah 2Ø, 3Ø, 4Ø (Ø=diameter). Jumlah tiang pancang dalam satu konfigurasi 2, 4, 6 dan 8 tiang pancang. Konfigurasi susunan tiang pancang yang digunakan adalah segi – empat. Tebal pile cap yang digunakan adalah 60 cm. Data tanah yang digunakan untuk menganalisa adalah kohesif yang diperoleh dari laboratorium mekanika tanah Sipi – ITS dengan daerah lokasi tanah yaitu HESS-Gresik.
10. Kedalam tiang pancang adalah 15 m. 11. Model perhitungan yang dipakai dala program Plaxis 2D adalah Mohr Coulumb, Hardening dan Soft Soil.
METODOLOGI
METODOLOGI
Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir Mulai Studi Literatur : -Pengumpulan referensi Tinjauan Pustaka Pengumpulan data : Data tanah sangat lunak (very soft soil – soft soil). Perancanaan Permodelan Pondasi untuk Beban Aksial dan Lateral di tanah lunak (very soft soil)
Pemilhan tipe pondasi : -Pondasi floating
Input Program : -Memakai aplikasi Plaxis 2D Versi 8 dengan model perhitungan yaitu Mohr Coulumb, Hardening dan Soft Soil
A
METODOLOGI A Data Sekunder : 1. Variasi beban Aksial dan Lateral 2. Kedalaman Pemancangan 3. Jumlah Tiang Pancang Dalam 1 Pile Cap 4. Jarak Antar Tiang Pancang
Pemodelan dengan memakai pondasi rakit (raft pile) Menjalankan Program Menganalisa hasil program Plaxis 2D Pembuatan Tabel & Grafik ( perbandingan beban vs konfigurasi tiang pancang, penurunan, defleksi )
Analisa Perilaku Tiang Pancang dan Kesimpulan
Selesai
METODOLOGI Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (2 buah tiang pancang)
Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (3 buah tiang pancang)
Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (4 buah tiang pancang)
Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (6 buah tiang pancang)
Gambar Konfigurasi Tiang Pancang (8 buah tiang pancang)
METODOLOGI
OUTPUT • Perhitungan kurva sebagai berikut : 1. Tabel dan Grafik penurunan vs jarak antar tiang pancang dengan variasi beban aksial. 2. Tabel dan Grafik penurunan vs jarak antar tiang pancang dengan variasi beban lateral. 3. Tabel dan Grafik defleksi vs jarak antar tiang pancang dengan variasi beban aksial. 4. Tabel dan Grafik defleksi vs jarak antar tiang pancang dengan variasi beban lateral.
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
DATA TIANG PANCANG • • • • • •
f’c = Epile = 4700(f’c)0.5 = Diameter Tiang Pancang (Ø) = Luas Tiang Pancang (Ap) = I45 = My =
60 MPa 3.64 x 106 ton/m2 45 cm 0,159 m2 2.185 x 10-4 m4 125 kNm
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
Data Tanah Lempung (N-SPT) No Kedalaman
Deskripsi
N rata - rata
1.5 - 8.5
2
8.5 - 18.5
Lempung Kelanauan dan Kepasiran
γd
γunsat
γ' 3
e
3
kN/m
3
kN/m
kN/m
1
15.50
8.714
5.50
13.50 2.11
1
15.50
8.714
5.50
8
16.18
9.800
m 1
γsat
3
kN/m
υ
E 2
kN/m
Cu
Ø Cc
C' 2
Cs
2
kN/m
kN/m
7,500 0.2
6.25
4.17
1 0.35 0.03
13.50 2.11
7,500 0.2
6.25
4.17
1 0.35 0.03
6.18
14.18 1.76
12,000 0.2
50
33.33
5 0.29 0.03
Lempung (clay) 3
18.5 - 28.5
4
28.5 - 34.5
Lempung Kelanauan
13
17.33 11.614
7.33
15.33 1.33
15,000 0.2
86.9
57.94 10 0.22 0.02
5
34.5 - 36.5
Lempung Kepasiran
15
17.94 12.567
7.94
15.94 1.15
17,500 0.2
100
66.67 30 0.20 0.02
6
36.5 - 40.5
Lempung
15
17.94 12.567
7.94
15.94 1.15
17,500 0.2
100
66.67 20 0.20 0.02
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG AKSIAL
• Dipakai metode Meyerhoff • QL = 22,05 KN
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG AKSIAL
• Tabel Efisiensi Tiang Pancang Kelompok Sumbu X Tipe Pondasi 2 Tiang 2 D sb x 3 D 4 D 3 Tiang 2 D sb x 3 D 4 D 4 Tiang 2 D sb x 3 D 4 D 6 Tiang 2 D sb x 3 D 4 D 8 Tiang 2 D sb x 3 D 4 D
d 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45
S 90 135 180 90 135 180 90 135 180 90 135 180 90 135 180
m 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
n 2 2 2 3 3 3 2 2 2 3 3 3 4 4 4
θ 26.56 18.43 14.03 26.56 18.43 14.03 26.56 18.43 14.03 26.56 18.43 14.03 26.56 18.43 14.03
90
0.295 0.205 0.156 0.295 0.205 0.156 0.295 0.205 0.156 0.295 0.205 0.156 0.295 0.205 0.156
Efisiensi 0.852 0.898 0.922 0.803 0.863 0.896 0.705 0.795 0.844 0.656 0.761 0.818 0.631 0.744 0.805
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG AKSIAL • Tabel Daya Dukung Aksial Tiang Pancang Kelompok Sb X Tipe 2 Tiang 2D sb x 3D 4D 3 Tiang 2D sb x 3D 4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D 6 Tiang 2D sb x 3D 4D 8 Tiang 2D sb x 3D 4D
Efisiensi 0.852 0.898 0.922 0.803 0.863 0.896 0.705 0.795 0.844 0.656 0.761 0.818 0.631 0.744 0.805
P
Tiang
1 Tiang
Ton 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05 22.05
Ton 18.792 19.788 20.327 17.708 19.036 19.754 15.540 17.531 18.609 14.455 16.779 18.036 13.913 16.402 17.750
n 2 2 2 3 3 3 4 4 4 6 6 6 8 8 8
Daya Dukung Ton 37.585 39.576 40.654 53.124 57.107 59.263 62.158 70.124 74.435 86.731 100.671 108.216 111.304 131.219 141.997
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG LATERAL • Tabel Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb X
0.20
P Tiang n P Ton Ton 7.573 2 3.03
3D 4D
0.25 0.40
7.573 2 3.79 7.573 2 6.06
3 Tiang 2D
0.20
7.573 3 4.54
3D
0.25
7.573 3 5.68
4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D 6 Tiang 2D sb x 3D 4D 8 Tiang 2D sb x 3D 4D
0.40 0.20 0.25 0.40 0.20 0.25 0.40 0.20 0.25 0.40
7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573
Tipe
Efisiensi
2 Tiang 2D sb x
sb x
3 4 4 4 6 6 6 8 8 8
9.09 6.06 7.57 12.12 9.09 11.36 18.18 12.12 15.15 24.23
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG LATERAL • Tabel Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Kelompok Sb Y
0.25
P Tiang n Ton 7.573 2
3D 4D
0.50 1.00
7.573 2 7.57 7.573 2 15.15
3 Tiang 2D
0.25
7.573 3
3D
0.50
7.573 3 11.36
4D 4 Tiang 2D sb x 3D 4D 6 Tiang 2D sb x 3D 4D 8 Tiang 2D sb x 3D 4D
1.00 0.25 0.50 1.00 0.25 0.50 1.00 0.25 0.50 1.00
7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573 7.573
Tipe
Efisiensi
2 Tiang 2D sb x
sb x
3 4 4 4 6 6 6 8 8 8
P Ton 3.79
5.68 22.72 7.57 15.15 30.29 11.36 22.72 45.44 15.15 30.29 60.58
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D
Gambar Geometri Tiang Pancang Pada Plaxis 2D untuk 2 tiang pada sumbu X
Gambar Geometri Tiang Pancang Pada Plaxis 2D untuk 2 tiang pada sumbu Y
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Tabel Perbandingan Penurunan Antara Analisa Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb pada Sumbu X
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Tabel Penurunan Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Gambar Penurunan Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Dari rekapitulasi hasil perhitungan diatas dapat diambil suatu kesimpulan: 1. Dari tabel ke-1 diatas dapat dilihat bahwa besarnya penurunan untuk 2 Tiang dan 3 Tiang memiliki hasil yang sama untuk model material Mohr Coulum dengan analisa manual, tetapi untuk 4 Tiang, 6 Tiang, dan 8 Tiang terjadi perbedaan besarnya penurunan yaitu sekitar 1-5%. 2. Pada tabel ke-2 dapat dilihat bahwa bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya. 3. Hasil keseluruhan dengan menggunakan model material Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil pada umumnya hampir sama, dimana penurunan yang didapat dari model Soft Soil lebih kecil dari model Hardening, dan model Hardening lebih kecil dari model Mohr Coulumb.
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Tabel 16 Perbandingan Defleksi Antara Analisa Manual Dengan Model Material Mohr Coulumb pada Sumbu Y
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Tabel Defleksi Tiang Pancang Kelompok Dengan Model Perhitungan Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil Untuk Sumbu X
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D Gambar Defleksi Mohr Coulumb Vs Hardening Vs Soft Soil untuk 2 Tiang sumbu X
PERHITUNGAN MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU PLAXIS 2D
Dari tabel diatas dapat diambil suatu kesimpulan: 1. Dari tabel ke-1 diatas dapat dilihat bahwa besarnya defleksi antara model material Mohr Coulumb dengan analisa Manual untuk 2Tiang, 3Tiang, 4Tiang, 6Tiang, dan 8Tiang terjadi perbedaan besarnya defleksi mencapai 18,5%. 2. Dari tabel ke-2 diatas dapat dilihat bahwa akibat bertambahnya jarak antar tiang pancang, bertambah pula kemampuan tiang pancang dalam menahan gaya lateral. 3. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa hasil dari ketiga model material diatas besarnya hasil penurunan akibat beban aksial memiliki hasil yang sama. Besarnya defleksi untuk model material Mohr Coulumb lebih besar dari model material Soft Soil, dan besarnya defleksi untuk model material Hardening lebih besar dari model material Mohr Coulumb.
KESIMPULAN
KESIMPULAN Berdasarkan analisa hasil perhitungan Plaxis 2D, dapat diambil suatu kesimpulan, dengan adanya perubahan jarak antar tiang pancang kelompok : 1. Terjadi penambahan kemampuan tiang pancang dalam menahan beban aksial dan lateral. 2. Untuk beban yang sama, perubahan jarak antar tiang dapat mengurangi penurunan dan defleksi tiang pancang. 3. Dari ketiga cara diatas yaitu Mohr Coulumb. Hardening, Soft Soil memiliki hasil analisa dengan perbedaan berkisar 0-1%. • •
• •
Perbedaan hasil perhitungan antara ketiga model tersebut terjadi karena dasar lahirnya masing – masing teori didsarkan pada perbedaan asumsi dan pendekatan, analitik dan numerical pendekatannya berbeda. Kesimpulannya semua parameter serta prosedur analisa perhitungan jika sudah benar dan sesuai maka tidak harus sama hasilnya antara ketiga metode tersebut yaitu Mohr Coulumb, Hardening, Soft Soil. Model Soft Soil ini umumnya dipakai untuk analisa penurunan dan konsolidasi, misalnya reklamasi. Untuk analisa pondasi tiang, model yang sering dipakai adalah Mohr-Coulomb dan Hardening soil. Problemnya ahli di Indonesia selalu berpikir bahwa setiap rumus dan teori Menghitung Tiang Pancang harus sama karena sedikit yg berlatar belakang ahli tiang pancang dari laboratorium, umumnya belajar dari buku dan pengalaman dilapangan. (Fabian J.Meloppo, 2011).
TERIMA KASIH
