74
E
p
x I
p
= 1,99.1011 kgcm
2
= 199000 kNm
2
maka : � = �
�ℎ ��.��
�
15
= �
1386 199000
�
15
= 0,37 � .� = 0,370 . 20 m = 7,4 m
maka : Defleksi lateral yang terjadi sebesar :
y
�
=
0,93.� �ℎ
3 5
��.��
2 5
y
�
=
0,93.10,13 1386
35
199000
25
y
�
= 9 x 10-3 m y
�
= 0,90 cm………………. 1 cm defleksi maksimum yang diperbolehkan
4.4 Perhitungan dengan Metode Elemen Hingga Menggunakan Program
Plaxis
Model tanah yang digunakan pada pemodelan ini adalah Mohr Coulomb dengan analisis axisymmetric, yaitu kondisi awal digambarkan setengah namun
sudah mewakili sisi yang lain karena dianggap simetris. Parameter – parameter yang dibutuhkan dalam pemodelan ini yaitu : Modulus Young, E stiffness
modulus, Poisson’s ratio υ, kohesi c, sudut geser dalam tanah ϕ, sudut
dilantansi Ψ dan berat isi tanah γ. Parameter tanah dari hasil uji SPT dan laboratorium ini diambil dari
penyelidikan tanah yang dilaksanakan oleh CV. JASA PERSADA
75
KONSULTAN. Karena keterbatasan data, maka sebagian parameter tanah pada lapisan tertentu diasumsikan berdasarkan buku referensi teori mekanika tanah.
1. Untuk koefisien rembesan k
x
, k
y
diambil dari nilai koefisien permeabilitas tanah pada berbagai jenis tanah tabel 2.11
2. Untuk modulus elastisitas E dapat dilihat pada tabel 2.8 dan 2.9 3. Untuk angka
poisson μ, diambil dari tabel hubungan jenis tanah, konsistensi dan poisson ratio μ, yaitu tabel 2.10
4. Untuk berat isi γ dihitung dengan menggunakan aplikasi AllPile Tabel 4.3 Keterangan Data pada Bore Hole 3
No .
Keterangan Nilai
1 Lokasi
Bore Hole 3 2
Jenis Pondasi Bored Pile
3 Diameter Tiang m
1 4
Luas Penampang m
2
0,78 5
Panjang Tiang m 20 m
76
Tabel 4.4 Parameter tanah pada lokasi Bore Hole 3 No.
Lap Jenis Tanah Dan
Konsistensi Tanah Tebal Lap
m MAT
m γ
dry
kNm
3
γ
wet
kNm
3
Kx mday
ky mday
Es’ kNm
2
µ C’
kNm
2
ϕ Ψ
1 Pasir Berkerikil
N = 3 0,00-0,30
2 17,4
17,4 0,0008
0,0008 3447,4
0,5 18
2 Lempung Berpasir
N = 5 0,30-2,00
8,9 18,7
0,0008 0,0008
7170,6 0,5
29,9 18
3 Pasir Halus Ke
Sedang N = 12
Loose 2,00-4,50
7,6 17,4
0,0008 0,0008
3585,3 0,5
18
4 pasir Kasar
Berkerikil N = 17
Loose 4,50-6,00
8.9 18,7
0,0008 0,0008
7170,6 0,5
29,9
5 Pasir Berbatu Apung
N = 7 Medium Dense
6,00-9,50 7,6
17,4 8,64
8,64 3033,7
0.4 31,3
1,3
6 Lempung Lunak
N = 11 Soft
9,50-12,00 8,4
18,2 8,64
8,64 7584,3
0.35 33,5
3,5
77
7 Pasir Berlempung
N = 17 Loose
12,00-16,00 9,3
19,1 0,864
0,864 7584,3
0.35 36,4
6,4
8 Pasir Berbatu Apung
N = 44 Loose to Medium
Dense 16,00-19,50
7,6 17,4
8,64 8,64
3033,7 0.4
31,3 1,3
9 Pasir Halus Ke
Sedang N = 51
Very Dense 19,50-26,5
10,8 20,6
0,864 0,864
37921 0,2
40,3 10
10 Pasir Berbatu Apung
N = 49 Very Dense
26,5-30,45 11,5
21,3 0,0008
0,0008 14341
0,4 179,6
78
4.4.1 Proses Pemodelan pada Program Plaxis
1. Langkah pertama dalam pemodelan tanah pada program plaxis adalah mengatur parameter dasar dari model elemen hingga. Hal ini dilakukan pada jendela
pengaturan global general setting.
Gambar 4.2 Pengaturan Global general setting pada Plaxis 2. Langkah selanjutnya adalah menggambarkan struktur tanah yang ingin
dianalisa. Pilih garis geometri geometry line dengan mengambil lebar
sebesar 20d d = diameter tiang dan kedalaman tanah sebesar 30 m. Gambarkanlah struktur tanah tersebut sesuai dengan kedalaman lapisan-lapisan
tanah di lapangan. 3. Gambarkan tiang pancang yang berfungsi sebagai dinding diafragma
diaphragm wall dengan menggunakan tombol pelat plate . Gambarkan
sampai kedalaman 20 m kedalaman pemancangan.
4. Gunakan tombol interface . Bentuk kursor akan berubah menjadi sebuah
tanda salib dengan tanda panah di setiap kuadrannya. Pindahkan kursor dengan memilih puncak tiang pancang 5,0 menuju ke dasar tiang pancang 5, -20 dan
gerakkan kembali kursor menuju ke puncak tiang pancang 5,0.
79
5. Gambarkan beban permukaan surface load dengan memilih sistem beban terpusat A point loads
.Masukkan nilai beban dengan mengklik ujung beban.
6. Langkah selanjutnya adalah dengan membuat kondisi batas boundary conditions, dengan mengklik tombol standard fixities
. Sebagai hasilnya, program akan mendefenisikan tanah seperti mengalami kondisi tumpuan jepit
penuh pada bagian dasar dan kondisi tumpuan jepit – rol pada sisi vertikal. 7. Setelah membuat kondisi batas boundary conditions, masukkan data material
material properties dengan menggunakan tombol material sets . Pilih soil
interface pada set type untuk data tanah , dan pilih plates untuk data tiang.
Gambar 4.3 Input Data Material Set Data Lapisan Tanah
80
Gambar 4.4 Input Data Spesifikasi Pondasi bored pile
Gambar 4.5 Pemberian beban aksial yang bekerja di atas tiang pancang 8. Klik pada tombol generate mesh, akan tampil distribusi elemen mesh pada
jendela Output. Klik tombol Update untuk kembali pada tampilan awal.
boundary conditions
81
Gambar 4.6 Generated mesh tanah pada lokasi yang ditinjau 9. Kemudian klik tombol initial conditions untuk memodelkan muka air tanah.
Klik pada tombol phreatic level untuk menggambarkan kedalaman muka air tanah. Kemudian klik tombol generate water pressure untuk mendefenisikan
tekanan air tanah.
A
82
B C
Gambar 4.7 Hasil output dari metode elemen hingga yang diperoleh berdasarkan data input A initial water pressure B pore pressuretekanan air
tanah pada lokasi C Tegangan efektif tanah pada lokasi yang ditinjau
10.Klik tombol kalkulasi calculate untuk memulai perhitungan daya dukung tiang pancang.
Gambar 4.8 Pemilihan Titik Node Node A
Node B
83
Gambar 4.9 Proses Kalkulasi Titik Bore Hole 3
Gambar 4.10 Nilai Phi Reduction Titik Bore Hole 3 pada Fase 2 sebelum konsolidasi
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan Program Plaxis didapat nilai Σ Msf fase 2 sebelum konsolidasi sebesar 1,9507. Maka nilai Qu titik bore hole 3
adalah Q
u
= Σ Msf x 3300 kN = 1,9507 x 3300 kN
= 6437,31 kN = 643,73 Ton
Nilai Phi Reduction
84
Gambar 4.11 Nilai Phi Reduction Titik Bore Hole 3 pada Fase 4 setelah konsolidasi
Nilai Σ Msf fase 4 setelah konsolidasi sebesar 1,9631. Q
u
titik bore hole 3 adalah
Q
u
= Σ Msf x 3300 kN = 1,9631 x 3300 kN
= 6478,23 kN = 647,82 Ton
4.4.2 Pemodelan Tanah, Pondasi dan Beban pada Program Plaxis
Perhitungan daya dukung menggunakan Plaxis harus menggunakan data- data tanah, tiang pancang dan pemodelan beban harus dimasukkan kedalam
program sebagai input data. Pada pemodelan, lapisan tanah diasumsikan dengan memasukkan parameter pada BH-3.
Nilai Phi Reduction
85
Gambar 4.12 Geometri dan Material pada Pemodelan Plaxis
4.4.3 Perhitungan Pada Plaxis
Proses kalkulasi perhitungan penurunan akibat loading test pada Plaxis, harus disesuaikan dengan kondisi staged construction di lapangan. Berikut ini
gambar dari tahapan pemberian beban sesuai dengan siklus IV di lapangan.
Gambar 4.13 Pemilihan Titik Node Interface antara
pondasi bored pile dengan tanah
Beban load Multiplier
Pondasi bored pile
Node A Node B
86
Gambar 4.14 Proses Kalkulasi untuk Meghitung Penurunan akibat pembebanan siklus IV
Pada tahapan perhitungan di atas, pembebanan dilakukan dengan menggunakan Total Multiplier dengan mengubah total Mload A sesuai dengan
kondisi beban yang diberikan di lapangan.
4.4.4 Hasil Perhitungan Program Plaxis
Setelah proses perhitungan selesai, maka didapatkan hasil kurva hubungan antara beban dan penurunan seperti berikut.
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
50 100
150 200
250 300
350
se tt
le m
e n
t m
m
Load Ton
load vs settlement
Beban pada saat pembebanan 200
87
Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Hubungan Beban – Penurunan dengan Pemodelan Plaxis
Tabel 4.5 Penurunan dengan Perhitungan program Plaxis Load
settlement mm Ton
Plaxis 1.53
50 82.5
3.42 100
165 5.34
150 247.5
7.29 175
288.75 8.27
200 330
9.25 175
288.75 8.31
150 247.5
7.36 100
165 5.47
50 82.5
3.58 1.69
Dari perhitungan penurunan dengan mengguankan program metode elemen hingga plaxis didapat penurunan dengan beban maksimum 200
sebesar 9,25 mm. Maka , besarnya penurunan tersebut dikatakan aman karena lebih kecil dari 25 mm.
4.5 Evaluasi hasil Daya Dukung Bored pile
