Tahapan Penelitian

3.1 Tahapan Penelitian

Tahapan penelitian ini, secara garis besar dapat dilihat pada Gambar 3.1. Selanjutnya, secara detail diterangkan pada sub bab-sub bab berikutnya.

3.1.1 Tahap Studi Pustaka

Pada tahap studi pustaka ini dilakukan studi awal terhadap beberapa literatur untuk mendapatkan suatu perumusan masalah, seperti: program-program komputasi yang akan digunakan, buku, makalah, skripsi, tesis, dan artikel-artikel, baik dari media cetak maupun media elektronik, sebagai acuan bahan referensi. Studi pendahuluan ini diperlukan untuk menentukan landasan konseptual dan teori terhadap topik penelitian yang akan diteliti.

3.1.2 Tahap Input Data

Pada tahap input data dalam penelitian ini, meliputi:

Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian

3.1.2.1 Data Struktur Perkerasan Jalan

Data struktur perkerasan jalan terdiri dari perkerasan lentur dan perkerasan kaku dengan dimensi menerus (6 m x 3 m). Perkerasan lentur berupa lapisan AC-WC tebal 4 cm, lapisan AC-BC tebal 6 cm, lapisan AC-Base tebal 8 cm, dan lapisan pondasi (base course) tebal 30 cm. Perkerasan kaku terdiri dari lapisan perkerasan beton semen bertulang K350 (fs 45 ; U32) tebal 28 cm, lapisan beton kurus K125

SELESAI

Analisis desain struktur perkerasan dengan PLAXIS 3D FOUNDATION

Output Perkerasan

Lentur

Output Perkerasan

Kaku

Perbandingan hasil output : lendutan, tegangan, gaya dalam

Kesimpulan dan Saran

Evaluasi hasil output analisis struktur perkerasan kaku dan lentur dari PLAXIS 3D

FOUNDATION

· Struktur Perkerasan Jalan · Sifat-Sifat Material Lapis

Perkerasan Jalan

Data sifat-sifat material lapisan perkerasan jalan termasuk tanah dasar merupakan data sekunder dari hasil studi pustaka dan referensi-referensi yang berkaitan dengan topik penelitian.

3.1.3 Tahap Analisis Struktur Perkerasan

Pada tahap ini akan dilakukan analisis desain struktur perkerasan lentur dan struktur perkerasan kaku untuk mengetahui besaran lendutan/perpindahan, tegangan, gaya-gaya dalam, dan stabilitas struktur perkerasan berdasarkan tingkat keamanan terhadap deformasi dan tegangan yang terjadi. Analisis data ini meliputi :

3.1.3.1 Analisis Struktur Perkerasan dengan PLAXIS 3D FOUNDATION

Tahapan analisis dengan PLAXIS 3D FOUNDATION dilakukan dengan urutan sebagai berikut :

1. Geometri Model geometri berupa struktur perkerasan lentur dan perkerasan kaku dengan dimensi 6 m x 3 m x tebal perkerasan, seperti terlihat pada Gambar

3.2 dan Gambar 3.3.

Gambar 3.2 Tampak Atas Geometri Sederhana Struktur Perkerasan

Gambar 3.3 Tampak Samping Struktur Perkerasan

2. Membuat Masukan Jalankan PLAXIS dengan klik ganda pada ikon input program PLAXIS. Sebuah kotak dialog Create/Open project akan muncul dimana pengguna dapat memilih membuat proyek baru atau membuka proyek yang telah ada. Pilih New project dan klik tombol <OK>. Kemudian jendela General setting akan muncul, berisi dua buah lembar tab, yaitu tab Project dan Dimensions.

Untuk memulai input data pada PLAXIS, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

· Pengaturan Umum Langkah pertama dalam setiap analisis adalah mengatur parameter dasar

dari model elemen hingga. Hal ini dilakukan dalam jendela General setting. Pengaturan ini meliputi deskripsi permasalahan, satuan dasar, dan ukuran bidang gambar (lihat Gambar 3.4).

Gambar 3.4 Jendela General Setting dengan tab Project (atas) dan

tab Dimensions (bawah)

· Bidang Kerja Bidang Kerja adalah lapisan horizontal dengan koordinat y yang berbeda,

dimana obyek struktural, beban, dan tahapan konstruksi dapat ditentukan. Bidang Kerja dibutuhkan pada setiap tingkat dimana sebuah diskontinuitas pada geometri atau beban terjadi pada situasi awal atau pada proses konstruksi. Mereka ditentukan pada jendela Work planes. Jendela ini dapat dibuka dengan tombol Work planes, terletak pada toolbar sebelah kiri dari kotak kombo Work planes atau dari pilihan Work planes pada menu Geometry. Salah satu Work planes secara otomotis dibuat pada y = 0.0 (lihat Gambar 3.5).

Gambar 3.5 Jendela Workplanes

· Kontur Geometri Untuk membentuk obyek-obyek tertentu, seperti: garis (line), lantai

(floor), dinding (wall), dsb. Anda dapat menggunakan tombol pada toolbar atau dengan memilihnya dari menu Geometry. Untuk proyek baru, tombol Geometry line akan langsung diaktifkan. Jika tidak maka pilihan ini dapat diaktifkan dari toolbar kedua atau dari menu Geometry (lihat Gambar 3.6).

Gambar 3.6 Kontur Geometri dan Beban · Beban

Sub-menu Loads memuat pilihan-pilihan untuk memberikan beban merata, beban garis, dan beban titik dalam model geometri. Beban merata dibagi menjadi beban merata pada bidang horizontal dan beban merata pada bidang vertikal. PLAXIS 3D FOUNDATION tidak dapat menangani beban tunggal tak terhubung selama penyusunan jaring

Floor Beban Merata

Garis Garis

Gambar 3.7 Boreholes

· Kumpulan Data Material Untuk memodelkan perilaku dari tanah, model tanah yang tepat dan parameter material yang sesuai harus diterapkan pada geometri. Dalam PLAXIS, sifat-sifat dari tanah dikumpulkan dalam kumpulan data material dan berbagai kumpulan data disimpan dalam sebuah basis data material. Dari basis data, sebuah kumpulan data dapat diterapkan pada satu atau beberapa klaster atau obyek struktural. PLAXIS 3D FOUNDATION membedakan kumpulan data meterial untuk Soil and Interfaces (Tanah dan Antarmuka), Beams (Balok), Walls (Dinding), Floors (Lantai), dan Springs (Pegas). Masukan kumpulan data material secara umum dilakukan setelah memasukkan seluruh obyek geometri.

Gambar 3.8 Material Data Sets

· Penyusunan Jaring Elemen 2D Setelah model geometri lengkap dan seluruh informasi Boreholes telah dimasukkan, disarankan untuk menyusun jaring elemen hingga 2D sebelum menyusun jaring elemen 3D secara penuh. PLAXIS 3D FOUNDATION menyediakan prosedur penyusunan jaring elemen yang sepenuhnya dilakukan secara otomatis, dimana geometri dari model dibagi menjadi elemen-elemen volume dan elemen struktural yang kompatibel, jika ada dalam geometri. Penyusunan jaring elemen akan mengikutsertakan seluruh titik dan garis yang ada dalam model geometri, sehingga posisi yang tepat dari seluruh lapisan, beban, dan struktur ikut diperhitungkan dalam jaring elemen hingga. Untuk menyusun jaring elemen klik tombol Generate 2D mesh pada toolbar atau pilih pilihan Generate 2D mesh dari menu Mesh (lihat Gambar 3.9).

· Penyusunan Jaring Elemen 3D Setelah penyusunan jaring elemen 2D, model harus diperluas menjadi jaring elemen 3D secara penuh. Ini dapat dilakukan dengan memilih tombol Generate 3D mesh atau pilihan yang sesuai dari menu Mesh.

sesuai dari elemen yang sesuai pada Work planes berikutnya. Pada cara ini, sebuah jaring elemen 3D yang tersusun dari elemen wedge dengan 15 titik nodal dibentuk (lihat Gambar 3.9).

Gambar 3.9 2D Mesh Generation (atas) dan 3D Mesh Generation (bawah)

3. Melakukan Perhitungan Setelah jaring elemen disusun, model elemen hingga telah lengkap. Sebelum perhitungan aktual dimulai, tahapan perhitungan harus ditentukan. Langkah- langkah perhitungan adalah sebagai berikut:

· Sebelum memulai perhitungan aktual, kondisi awal (Initial condition) harus disusun. Secara umum, kondisi awal terdiri dari konfigurasi

geometri awal dan kondisi tegangan efektif awal. Ketika sebuah proyek baru telah ditentukan, fase perhitungan pertama bernama ’Initial phase’, secara otomatis dibuat dan dipilih pada kotak kombo Phase list dan jendela Phases. Seluruh elemen struktural dan beban yang tampil pada geometri awalnya secara otomatis tidak aktif, hanya klaster tanah yang aktif. Pada PLAXIS 3D FOUNDATION dua metode tersedia untuk menyusun tegangan awal, yaitu Gravity loading dan K0 procedure. Untuk menyusun tegangan awal sesuai pada K0 procedure, klik tombol Phases untuk membuka jendela Phases (lihat Gambar 3.10). Pada lembar tab General, Calculation type secara pra pilih diatur pada Gravity loading , pilih K0 procedure dari kotak kombo Calculation type.

· Untuk mendefinisikan tahapan konstruksi berikutnya, seperti aktivasi dan deaktivasi bagian geometri, menerapkan kumpulan data material yang

berbeda pada klaster atau elemen struktural atau mengubah beban, pengguna dapat memilih tombol Next phase pada toolbar didalam mode Calculation .

untuk kembali ke jendela utama. Jika situasi tidak memuaskan, klik tombol Close dan perbaiki situasi pada jendela utama. Definisi perhitungan sekarang telah lengkap (lihat Gambar 3.11).

Gambar 3.11 Preview (atas) dan Select points for curves (bawah) · Sebelum memulai pehitungan, pilihlah salah satu titik nodal pada Work

planes untuk membuat plot kurva dengan memilih tombol Select points for curves (lihat Gambar 3.11). Perhitungan sekarang bisa dimulai. Klik tombol Calculate pada toolbar. Ini akan memulai proses perhitungan. Seluruh fase perhitungan yang ditandai untuk perhitungan, ditunjukkan planes untuk membuat plot kurva dengan memilih tombol Select points for curves (lihat Gambar 3.11). Perhitungan sekarang bisa dimulai. Klik tombol Calculate pada toolbar. Ini akan memulai proses perhitungan. Seluruh fase perhitungan yang ditandai untuk perhitungan, ditunjukkan

Gambar 3.12 Tampilan Proses Analisis

4. Menampilkan Hasil Keluaran Setelah perhitungan selesai dilakukan, hasilnya dapat dievaluasi dalam program Output. Dalam jendela Output dapat dilihat perpindahan dan tegangan-tegangan yang terjadi di seluruh geometri atau pada potongan- potongan tertentu serta gaya-gaya dalam pada elemen-elemen struktural, jika memang diperlukan. Hasil komputasi juga dapat dilihat dalam bentuk kurva dan tabel.

lentur dan struktur perkerasan kaku untuk mengetahui perbedaan output besaran tersebut dan stabilitas struktur perkerasan terhadap deformasi dan tegangan yang terjadi. Hasil perbandingan ini akan dipakai sebagai dasar evaluasi terhadap hasil output struktur perkerasan yang telah dianalisis dengan PLAXIS 3D FOUNDATION.

3.1.5 Tahap Evalusi Hasil Output Analisis PLAXIS 3D FOUNDATION

Pada langkah ini akan dilakukan evaluasi dari hasil perbandingan output struktur perkerasan lentur dan struktur perkerasan kaku untuk mengetahui kemampuan dan stabilitas kedua struktur perkerasan tersebut.