Validasi Metode Perencanaan Sistem Pelat Terpaku pada Lempung Lunak Menggunakan Metode Elemen Hingga (Tahun Pertama)

Puri, Anas and Khatib, Anwar (2015) Validasi Metode Perencanaan Sistem Pelat Terpaku pada Lempung Lunak Menggunakan Metode Elemen Hingga (Tahun Pertama). Universitas Islam Riau. (Unpublished)

Text 1b-tahun1-Lap Tahunan PHB 2015-Validasi metode perencanaan vs FEM.pdf Download (7MB)

Abstract

Sistem Pelat Terpaku berawal dari ide untuk mengganti cakar pada Fondasi Cakar Ayam dengan tiang-tiang friksi pendek, untuk lebih efisien dalam pelaksanaan konstruksi (Hardiyatmo, 2008). Sistem ini sebagai usulan aplikasi perkuatan beton perkerasan kaku pada tanah lunak, yang direkomendasikan menggunakan pile cap tipis (ketebalan 12 cm hingga 25 cm), dan penggunaan pile cap tipis akan menguntungkan bagi tanah lunak (Hardiyatmo dan Suhendro, 2003). Bagian bawah pelat perkerasan terdapat tiang-tiang mikro pendek (short micropiles) 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. Cara analisis Sistem Pelat Terpaku berdasarkan uji tiang tunggal menggunakan modulus reaksi tanah dasar ekivalen telah diusulkan oleh Hardiyatmo (2008; 2009; 2011a) dan Puri, dkk. (2012a). Puri, dkk. (2013c) telah memvalidasi cara analisisnya dengan pengamatan skala penuh, namun belum dilakukan validasi dengan metode elemen hingga. Selain itu, belum pula dihasilkan nomogram untuk perencanaan praktis di lapangan. Untuk itu perlu dilakukan analisis numerik guna memvalidasi cara analisis yang telah diusulkan dan membuat nomogram untuk perencanaan praktis di lapangan. 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 1 baris tiang mempunyai ukuran pelat 600 cm × 120 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 statis dan monotonik dilakukan pada titik-titik beban yang berbeda. Secara umum pembebanan tidak mencapai kondisi runtuh, kecuali hanya sedikit mencapai awal zona plastis. Namun pada beban di C (tepi ujung pelat), di atas beban 80 kN mengakibatkan pelat retak di antara dua tiang terluar. Akibat beban terpusat di A maupun di C, respons lendutan pelat sesuai dengan harapan bahwa lendutan maksimum terjadi di bawah beban dan semakin jauh dari beban lendutan akan semakin mengecil. Hal ini terlihat pada bentuk lendutan pelat (deflected-bowl) mendekati bentuk setengah mangkok. Fenomena ini mengindikasikan bahwa tiang-tiang merespon dengan cukup baik. Untuk tinjauan desain pada beban rencana roda tunggal 40 kN bahwa hasil hitungan menggunakan BoEF diperoleh lendutan maksimum 2,60 mm tidak melampaui lendutan toleransi (δa) = 5 mm untuk beban sentris. Namun untuk beban di tepi diperoleh lendutan maksimum 7,10 mm, melampaui lendutan toleransi. Akan tetapi lendutan pengamatan jauh lebih kecil dibanding lendutan analisis yaitu hanya 0,87 mm untuk beban sentris, dan 2,04 mm untuk beban di tepi. Dengan demikian, hasil hitungan rencana tersebut jauh lebih aman. Hasil analisis MEH untuk beban sentris sudah mendekati pengamatan walaupun cenderung over-estimated, sedangkan untuk beban di tepi sangat under-estimated. Diduga bahwa piranti Plaxis 3D tidak dapat memodelkan pelat koperan yang posisinya lebih rendah daripada pelat perkerasan.

Actions (login required)

View Item