BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Deskripsi Umum Penentuan lapisan tanah di lokasi penelitian menggunakan data uji bor tangan dan data pengujian CPT yang diambil dari pengujian yang pernah dilakukan di sekitar Laboratorium Teknik Sipil Universitas Negeri Gorontalo. Uji bor tangan di lokasi penelitian (Gedung Laboratorium Teknik Sipil) menunjukkan tanah merupakan lempung yang mempunyai nilai c = 8,09 kn/m dan φ = 0,39⁰. Tanah lempung ini dalam pembangunan sebelumnya telah ditimbun dengan pasir yang mempunyai φ = 5⁰ dan c = 0,1 kn/m. Pengujian CPT yang pernah dilakukan di sekitar Laboratorium Teknik Sipil menunjukkan lapisan tanah terdiri dari pasir berlanau, pasir, pasir berlanau, serta pasir tanpa diketahui konsistensi spesifiknya lebih lanjut. Hasil pengujian di sekitar Laboratorium Teknik Sipil seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1 Pengujian CPT di Sekitar Laboratorium Teknik Sipil Lapisan Tanah (m) Klasifikasi Tanah 3,0 4,00 Pasir berlanau 4,0 5,00 Pasir 5,0 6,00 Pasir berlanau 6,0 7,00 Pasir berlanau 7,0 8,00 Pasir 8,0 8,80 Pasir Penentuan konsistensi tanah dalam Tabel 4.1 dilakukan secara empiris berdasarkan nilai tahanan kerucut statis (q c ), seperti dalam Tabel 4.. Tabel 4. Konsistensi Lapisan Tanah Berdasarkan Nilai Tahanan Kerucut (q c ) Konsistensi q c Sudut gesek dalam (kg/cm ) (⁰) Pasir padat berlanau Pasir padat Pasir sedang berlanau Pasir sangat padat

2 34 Pondasi yang digunakan di lokasi penelitian berupa pondasi sumuran dan pondasi telapak yang diperkuat dengan cerucuk bambu. Pondasi sumuran memiliki dimensi panjang 1, m, lebar 1, m dan kedalaman 1,5 m. Pondasi telapak memiliki panjang 0,8 m, lebar 1 m, dan kedalaman 1 m. Dimensi perkuatan cerucuk bambu memiliki dimensi panjang 0,8 m, lebar 1 m, dan kedalaman 1,75 m. Diameter bambu yang digunakan sebagai perkuatan adalah ukuran 10 cm dan jarak antar cerucuk 35 cm. Kondisi muka air tanah di lokasi penelitian terletak -1,3 m dari permukaan tanah. Kondisi lapisan tanah dan pondasi di lokasi penelitian seperti dalam Gambar 4.1 MAT Pasir Lempung Pasir padat berlanau Pasir padat Pasir sedang berlanau Pasir sangat padat Gambar 4.1 Kondisi Lapisan Tanah dan Pondasi di Lokasi Penelitian. 4. Klasifikasi Tanah Kekurangan uji CPT adalah tidak mampu memberikan nilai parameter tanah secara menyeluruh. Kekurangan dari uji CPT inilah digunakan metode secara empiris dalam penentuan karakteristik tanah di lokasi penelitian. Kondisi muka air tanah pada lokasi penelitian berada -1,3 m dari permukaan tanah, ini berarti kondisi tanah di bawah lapisan lempung adalah kondisi jenuh air.

3 35 Berat volume tanah dalam kondisi jenuh ( sat ) pada kedalaman -1,3 m ditentukan secara empiris dengan mensubtitusikan berat jenis dan angka pori tanah di lokasi penelitian ke dalam rumus penentuan sat. Pasir padat berlanau: γ sat = = ( Gs e) w 1 e 9,81(,65 0,38) 1 0,38 = 1,54 kn/m 3 Pasir padat: γ sat = ( Gs e) w 1 e 9,81(,67 0,45) = 1 0,45 = 1,11 kn/m 3 Pasir sedang berlanau: γ sat = ( Gs e) w 1 e 9,81(,66 0,63) = 1 0,63 = 19,8 kn/m 3 Pasir sangat padat: γ sat = ( Gs e) w 1 e 9,81(,68 0,49) = 1 0,49 = 0,87 kn/m 3 Data karakteristik tanah di lokasi penelitian berupa kohesi (c), sudut gesek dalam (φ), berat tanah jenuh ( ditunjukkan dalam Tabel 4.3. sat ), berat basah ( b ), dan berat kering ( ) d 35

4 36 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Lokasi Penelitian No Deskripsi Simbol Satuan 1 Berat Jenis Pasir 0-1 m Lempung 1-3 m Parameter Tanah Pasir padat berlanau 3, 4 m Pasir padat 4, 5m Pasir sedang berlanau 5,-7 m Pasir sangat padat 8,8-7, m G s -,66,68,65,67,66,68 Kohesi c kn/m 0,1 8, Sudut Gesek Berat Basah Berat Kering Berat Jenuh ⁰ 5 0, b kn/m 3 17,48 16,03 0,5 19,7 18,4 0 d kn/m 3 15,85 11,8 17,8 16, 14,5 16,8 sat kn/m 3-16,67 1,54 1,11 19,8 0, Analisis Beban Pondasi pada lokasi penelitian masing-masing mendukung kolom yang berbeda. Analisis beban yang bekerja pada pondasi dianalisis dengan menganggap tiap pondasi memikul 1/ beban dari struktur di atasnya. Analisis beban yang terjadi hanya didasarkan pada beban mati struktural. Rekapitulasi Perhitungan beban ditunjukkan dalam Tabel 4.4. Beban pondasi sumuran: a. Beban sloof = 597,6 kg b. Beban kolom bawah = 016,9 kg c. Beban Balok Lantai = 996 kg d. Beban Plat Lantai t=1 cm = 1195, kg e. Beban dinding selasar = 155,65 kg f. Beban kolom atas = 199,6 kg g. Beban Balok = 876,48 kg h. Beban Plat DAK = 796,8 kg 36

5 37 Jumlah = 8471,580 kg = 83,106 kn Beban pondasi telapak-cerucuk: a. Footing = 1056 kg b. Pedestal = 64,8 kg c. Beban sloof = 817, kg d. Beban kolom bawah = 10,1 kg e. Beban Balok Lantai = 136 kg f. Beban Plat Lantai t=1 cm = 1634,4 kg g. Beban kolom atas = 1055,4 kg h. Beban Balok = 876,48 kg i. Beban Plat DAK = 1089,6 kg Jumlah = 1803,580 kg = 176,811 kn Tabel 4.4 Rekapitulasi Pembebanan pada Pondasi Jenis pondasi Jumlah beban (kn) Pondasi sumuran 83,106 Pondasi telapak-cerucuk 176, Kapasitas Dukung Tanah Analisis kapasitas dukung tanah dilakukan dengan dua metode, yaitu metode Terzaghi dan metode Skempton. Analisis Terzaghi dilakukan dalam dua metode keruntuhan, yaitu metode keruntuhan geser umum dan metode keruntuhan geser lokal. Analisis Skempton didasarkan pada kondisi tanah lempung jenuh air. Data yang berkenaan dengan pondasi telapak di lokasi penelitian diperoleh dari Gambar Kerja Pembangunan Gedung Laboratorium Sipil (Lanjutan). Data pondasi yaitu: panjang = 0,8 m, lebar = 1 m, dan kedalaman = 1 m. Data yang berkenaan dengan tanah di lokasi penelitian ditunjukkan dalam Tabel

6 38 Tabel 4.5 Data Tanah Lokasi Penelitian Parameter Tanah No Deskripsi Simbol Satuan Pasir 0-1 m Lempung 1-3 m 1 Berat Jenis G s -,66,68 Kohesi c kn/m 0,1 8,09 3 Sudut Gesek ⁰ 5 0,39 4 Berat b Basah kn/m 3 17,48 16,03 5 Berat d Kering kn/m 3 15,85 11,8 6 Berat sat Jenuh kn/m 3-16,67 a. Perhitungan kapasitas dukung menurut Terzaghi p o = D f dpasir = 1 x 15,85 = 15,85 kn/m 3 Nilai φ tanah lempung = 0,39⁰ nilai ini diinterpolasi pada faktor kapasitas dukung pada keruntuhan geser umum dan keruntuhan geser lokal. Nilai faktor kapasitas dukung pondasi seperti dalam Tabel 4.6. Tabel 4.6 Nilai Faktor Kapasitas Dukung Pondasi Faktor Kapasitas Dukung No Keruntuhan Geser Keruntuhan Geser Umum Lokal N c 5,85 5,85 N q 1,045 1,045 N γ 0,378 0,378 38

7 39 Kapasitas dukung menurut Terzaghi dipakai kapasitas dukung untuk pondasi empat persegi panjang: q u = c N c (1 + 0,3 B/L) + p o N q + 0,5 rt B N (1-0, B/L) = 8,09 x 5,85 (1 +0,3 (1/0,8)) + 15,85 x 1, ,5 x 9,61 x 1 x 0,378 x (1-0, (1/0,8)) = 49,514 x 16, ,36 = 447,439 kn/m Beban pondasi baru sebesar q = 176,811 kn masih dalam bentuk berat. Beban pondasi dibagi dengan luas pondasi agar didapatkan berat persatuan luas pondasi sebesar q = 1,014 kn/m. Faktor aman yang digunakan adalah F =3. F qu = q q u p q p o o 447,44 15,85 = 1,014 15,85 =,014 < 3 Faktor aman tidak terpenuhi, pondasi tidak aman dari bahaya keruntuhan geser umum dan keruntuhan geser lokal. b. Perhitungan kapasitas dukung menurut Skempton Letak pondasi berada pada kedalaman 1 m, maka N c yang digunakan adalah pada kedalaman 0 D f,5 B. Df N c = 1 0, N c(permukaan) B = 1 1 0, 1 6,0 = 7,440 Pondasi berbentuk persegi panjang, nilai N c dikalikan dengan faktor bentuk pondasi 0,84 + 0,16 B/L. N c(bs) = (0,84 + 0,16 B/L) N c = (0,84 + 0,16 1/0,8) x 7,440 = 1,04 x 7,44 = 7,738 39

8 40 Kapasitas dukung tanah (q u ) dihitung dengan rumus q u = c u N c(bs) + D f γ sat. Tanah dalam kondisi terendam air (jenuh), digunakan berat tanah dalam kondisi jenuh γ sat. q u = c u N c(bs) + D f γ sat = 8,09 x 7, x 16,030 = 33,379 kn/m Kapasitas dukung ultimit netto dihitung dengan rumus q un = qu-dfγ. q un = qu-dfγ = 33,379-1 x 16,030 = 17,349 kn/m Beban pondasi baru sebesar q = 176,811kN masih dalam bentuk berat. Beban pondasi dibagi dengan luas pondasi agar didapatkan berat persatuan luas pondasi sebesar q = 1,014 kn/m. Tekanan pondasi netto dari beban yang bekerja di atas pondasi dihitung dengan rumus q n = q Dfγ. q n = q Dfγ = 1,014-1 x 16,030 =04,984 kn/m Faktor aman ditentukan sebesar F =3 q un F = qn 04,984 17,349 = 1,060 < 3 Faktor aman tidak terpenuhi, pondasi tidak aman dari bahaya keruntuhan kapasitas dukung. Hasil perhitungan kapasitas dukung menurut Terzaghi dan Skempton ditunjukkan dalam Tabel

9 41 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Kapasitas Dukung Kapasitas Dukung Parameter q u (kn/m ) F = 3 Terzaghi 447,439,014 < 3 Skempton 33,379 1,060 < 3 Metode Terzaghi memberikan kapasitas dukung yang paling besar yaitu q u = 447,439 kn/m bila dibandingkan dengan metode Skempton. Besarnya kapasitas dukung tidak diimbangi dengan besarnya faktor aman terhadap bahaya keruntuhan tanah yang hanya sebesar F =,014. Ini menyebabkan tanah di bawah pondasi mengalami keruntuhan geser umum dan keruntuhan geser lokal. 4.5 Analisis Tegangan Regangan pada Pondasi Berhimpit Metode Tambahan Tegangan Menurut Boussinesq Metode tambahan tegangan menurut Boussinesq memiliki kelebihan karena mudah dalam perhitungan analisisnya, sesuai dengan kondisi di lokasi penelitian, dan lebih valid bila dibandingkan dengan metode V:1H. Kekurangan metode ini adalah tidak dapat digunakan untuk tanah yang berlapis (tanah tidak homogen). Analisis dalam metode tambahan tegangan menurut Boussinesq menggunakan dua beban yang berbeda. Beban pondasi sumuran sebesar 83,106 kn dan beban pondasi telapak sebesar 176,811 kn. Tegangan yang terjadi ditinjau pada titik 1,, 3, 4, dan 5 pada lapisan tanah yang dianggap mengalami tegangan yang besar. Titik 3 merupakan titik joint antara pondasi sumuran dan telapak. Lapisan-lapisan tanah yang menjadi titik tinjauan, yaitu pada lapisan sumurantelapak yang berhimpit - 1 m (lapisan 1), dan lapisan di bawah dasar pondasi -,75 m (lapisan ) dari permukaan tanah. Titik yang ditinjau ditunjukkan seperti dalam Gambar 4.. Tambahan tegangan dihitung dengan membandingkan titik tinjauan dengan kedalaman terhadap beban aksial kolom yang bekerja. Nilai pengaruh Boussinesq (I B ) dihitung dengan menggunakan rumus faktor pengaruh beban titik untuk teori Boussinesq. Tambahan tegangan ( σ) yang terjadi ditambahkan dengan tekanan 41

10 4 overburden (p o ) untuk mendapatkan nilai tegangan total (σ total ). Regangan yang terjadi dihitung berdasarkan tegangan total yang terjadi dibagi dengan modulus elastisitas tanah (E). Lapisan 1 1 m Lapisan,75m Gambar 4. Titik Tinjauan Tegangan-Regangan Nilai modulus elastisitas tanah lempung ditentukan berdasarkan data laboratorium. Modulus elastisitas tanah pasir ditentukan secara empiris berdasarkan klasifikasi tanah. Modulus elastisitas tanah lempung dan pasir seperti dalam Tabel 4.8. Tabel 4.8 Modulus Elastisitas Tanah di Lokasi Penelitian Jenis tanah E (kn/m ) Pasir 5000 Lempung jenuh (PI sedang) 833,33 Perhitungan tegangan-regangan: 1. Perhitungan pada Lapisan 1 a. Tegangan Titik 1 untuk pondasi sumuran: 4

11 43 r = 0,975 m z = 1 m I B = ( r / z) 5 / = (0,975 /1) 5 / = 0,090 z = Q 83,106 IB = x 0,090 z 1 = 7,464 kn/m Titik 1 untuk pondasi telapak: r = 1,375 m z = 1 m I B = ( r / z) 5 / = (1,375 /1) 5 / = 0,034 z = Q 176,811 IB = x 0,034 z 1 = 5,943 kn/m Σ σ z = σ z (sumuran )+ σ z(telapak) = 7, ,943 = 13,406 kn/m Tekanan overburden pada kedalaman yang ditinjau, 1 m: p o = z γ = 1 x 15,85 = 15,85 kn/m 43

12 44 σ total = p o + Σ σ z = 15, ,406 = 9,56 kn/m b. Regangan E E 9, = 0,006 kn/m. Perhitungan pada lapisan a. Tegangan Titik 1 untuk pondasi sumuran: r = 0,975 m z =,75 m I B = ( r / z) 5 / (0,975 /,75) 5 / = 0,355 z = Q 83,106 IB = x 0,355 z,75 = 3,901 kn/m Titik 1 untuk pondasi telapak: r = 0,975 m z =,75 m 44

13 45 I B = ( r / z) 5 / = (1,375 /,75) 5 / = 0,73 z = Q 176,811 IB = x 0,73 z,75 = 6,388 kn/m Σ σ z = σ z (sumuran )+ σ z(telapak) = 3, ,388 = 10,89 kn/m Tekanan overburden pada kedalaman yang ditinjau,,75 m: po = z γ + p o(lapisan 1) =,75 x 16, ,85 = 61,693 kn/m σ total = p o + Σ σ z = 61, ,89 = 71,981 kn/m b. Regangan E E 71, ,33 = 0,05 kn/m 45

14 46 Hasil perhitungan tegangan-regangan yang terjadi pada pondasi berhimpit ditunjukkan dalam Tabel 4.9. Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Metode Boussinesq Titik Tinjauan Tegangan kn/m Regangan kn/m Lapisan 1 Lapisan Lapisan 1 Lapisan 1 9,56 71,981 0,006 0,05 74,078 7,8 0,015 0, ,165 77,897 0,09 0, ,396 66,701 0,009 0, ,441 76,776 0,01 0,07 Hasil perhitungan tegangan-regangan dimasukkan dalam bentuk gambar untuk melihat perubahan tegangan-regangan pada tiap titik tinjauan. a. Tegangan 1. Tegangan yang terjadi pada lapisan 1 pada titik 1,, 3, 4, dan 5. Tegangan yang terjadi ditunjukkan seperti dalam Gambar ,000 Tegangan kn/m 10,000 60,000 0,000 19,165 74,078 59,441 9,56 44, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.3 Tegangan pada Lapisan 1. Tegangan yang terjadi pada lapisan pada titik 1,, 3, 4, dan 5. Tegangan yang terjadi ditunjukkan seperti dalam Gambar

15 47 180,000 Tegangan kn/m 10,000 60,000 71,981 7,8 77,897 66,701 76,776 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.4. Tegangan pada Lapisan Gambar 4.3 dan Gambar 4.4 dijelaskan tegangan maksimum terjadi pada lapisan yang paling dekat dengan beban aksial kolom, yaitu pada lapisan 1 yang terletak pada kedalaman 1 m dari permukaan tanah. Tegangan maksimum pada lapisan 1 berada pada titik tinjauan 3 (tiga) yaitu sebesar 19,165 kn/m. Titik 3 mengalami tegangan yang paling besar karena merupakan joint antara pondasi sumuran dan pondasi telapak-cerucuk. Joint pada titik 3 ini memikul jumlah tegangan dari masing-masing beban kolom pondasi sumuran dan pondasi telapakcerucuk. Tegangan terkecil terjadi di titik 1 sebesar 9,56 kn/m yang terletak pada lapisan 1. Tegangan terbesar pada lapisan terjadi di titik 3 dengan tegangan sebesar 77,897 kn/m, tegangan terkecil ditunjukkan pada titik 4 dengan 66,701 kn/m. Pada lapisan tambahan tegangan yang diakibatkan oleh beban semakin berkurang. Tambahan tegangan yang terjadi lebih dominan oleh karena massa tanah yang meningkat, yaitu pengaruh tekanan overburden. b. Regangan 1. Regangan yang terjadi pada lapisan 1 pada titik 1,, 3, 4, dan 5. Tegangan yang terjadi ditunjukkan seperti dalam Gambar

16 48 Regangan kn/m 0,036 0,030 0,04 0,018 0,01 0,006 0,000 0,09 0,015 0,01 0,006 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.5 Regangan pada Lapisan 1. Tegangan yang terjadi pada lapisan pada titik 1,, 3, 4, dan 5. Regangan yang terjadi ditunjukkan seperti dalam Gambar 4.6. Regangan kn/m 0,035 0,030 0,05 0,00 0,015 0,010 0,005 0,000 0,08 0,07 0,05 0,06 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.6 Regangan pada Lapisan. Regangan yang terjadi berbanding lurus dengan tegangan karena merupakan hasil perbandingan antara tegangan (σ) dengan modulus elastisitas tanah (E). Regangan terbesar pada lapisan 1 terjadi pada titik 3 (tiga) sebesar 0,09 kn/m. Titik 3 mengalami regangan yang paling besar, ini karena titik 3 memikul beban aksial dari dua kolom yang berbeda yaitu sebesar 83,106 kn/m dan 176,811 kn/m. Regangan terbesar pada lapisan dua terletak pada tinjauan titik 3 sebesar 0,08 kn/m. Regangan lapisan dua meningkat oleh karena bertambahnya kedalaman tanah. 48

17 49 Hasil rekapitulasi tegangan-regangan yang terjadi pada pondasi berhimpit metode Boussinesq ditunjukkan pada Gambar 4.7 (a) dan Gambar 4.7 (b). Gambar 4.7 dijelaskan tegangan-regangan yang terjadi pada lapisan ,036 Tegangan kn/m ,078 19, ,441 Regangan kn/m 0,030 0,04 0,018 0,01 0,09 0,01 0,015 9,56 44,396 0,006 0,006 0, , Titik Tinjauan (m) Titik Tinjauan (m) Gambar 4.7 Tegangan-Regangan pada Lapisan 1. Tegangan-regangan yang terjadi pada lapisan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.8 (a) dan Gambar 4.8 (b). Tegangan kn/m ,981 7,8 77,897 76,776 66,701 Regangan kn/m 0,035 0,030 0,05 0,00 0,015 0,010 0,05 0,06 0,08 0,04 0,07 0, , Titik Tinjauan (m) Titik Tinjauan (m) Gambar 4.8 Tegangan-Regangan pada Lapisan. 49

18 Perhitungan Kapasitas Dukung Cerucuk Bambu Perhitungan kapasitas dukung cerucuk bambu didasarkan pada data gambar perencanaan Gambar Kerja Pembangunan Gedung Laboratorium Sipil (Lanjutan). Nilai faktor kapasitas dukung N c digunakan Tabel.3 Faktor Kapasitas Dukung N c, N q,dan N γ (Hardiyatmo, 011). Data parameter cerucuk bambu dan dimensi pondasi ditunjukkan dalam Tabel Tabel 4.10 Data Parameter Cerucuk Bambu dan Dimensi Pondasi Deskripsi Simbol Satuan Nilai Diametar Bambu d m 0,1 Panjang L m 0,8 Lebar B m 1 Jarak s m 0,35 kohesi cu kn/m 8,09 Kedalaman Df m,75 Faktor kapasitas dukung N c - 5,85 Cerucuk dicek terhadap kemungkinan keruntuhan blok kelompok cerucuk: s/d = 0,35 = 3,5 0,1 Kemungkinan keruntuhan blok tidak akan terjadi. Dicek kapasitas ijin kelompok cerucuk dihitung berdasarkan asumsi kelompok cerucuk merupakan kelompok tiang pancang: Q g = D(B + L)c u + 1,3 c b N c BL = x,75 (1+0,8) 8,09 + 1,3 x 8,09 x 5,85 x 1 x 0,8 = 448,6 kn kapasitas ijin kelompok cerucuk = Q g F = 448,6 3 = 149,4 kn 50

19 51 Kapasitas ijin didasarkan pada cerucuk tunggal: c u = 8,09 kn/m, dari gambar, diperoleh α =0,83 Q s = α c u A s = 0,83 x 8,09 x π x 0,1 x,75 = 0,14 kn Q b = A b c u N c = 1/4.π.d² x 8,09 x 5,85 = 1,86 kn Tahanan ujung sangat kecil, digunakan tahanan gesek (Q s ) Q u = Q s Q u = 0,14 kn Digunakan F=,5, untuk kapasitas tiang cerucuk: Q Q a = u,5 = 0,14 = 8,057 kn,5 Efisiensi cerucuk: ( n' 1) m ( m 1) n E g = 1 90mn Ѳ = arc tg d/s = arc tg (0,1/0,35) = 15,945⁰ n' = 3, m = E g = 1 11,6 = 0, ( 1)3 90xx3 Kapasitas kelompok cerucuk ijin: Q g = E g n Q a = 0,793 x 6 x 8,057 = 38,350 kn 51

20 5 Hasil perhitungan kapasitas cerucuk bambu yang didasarkan pada kelompok cerucuk, cerucuk tunggal dan efisiensi cerucuk ditunjukkan dalam Tabel Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Kapasitas Cerucuk Bambu Kapasitas cerucuk Nilai Satuan Q g berdasarkan kelompok cerucuk 149,4 kn Q g berdasarkan cerucuk tunggal dan berdasarkan efisiensi kelompok cerucuk 38,350 kn Analisis perhitungan yang dilakukan menunjukkan tiang tidak mengalami keruntuhan blok. Analisis kapasitas ijin kelompok cerucuk menunjukkan nilai sebesar 149,4 kn, ini masih lebih kecil jika dibandingkan dengan beban aksial kolom yaitu sebesar 176,811 kn. Perhitungan dilanjutkan dengan dasar analisis kapasitas ijin cerucuk tunggal, perhitungan ini menunjukkan nilai sebesar 8,057 kn < 176,811 kn. Perhitungan dilanjutkan dengan menghitung efisiensi cerucuk tunggal dalam kelompok, nilai efisiensi grup meningkat signifikan menjadi 38,350 kn. Nilai tersebut masih lebih kecil dari beban aksial kolom sebesar 176,811. Pondasi tidak mampu menahan beban aksial kolom 176,811. Nilai yang digunakan adalah nilai dari Q g berdasarkan cerucuk tunggal dan berdasarkan efisiensi kelompok cerucuk, sebesar 38,350 kn. Pertimbangan ini diambil karena parameter perhitungan yang digunakan lebih mendetail. 4.6 Analisis Tegangan-Regangan Menggunakan Perangkat Lunak Plaxis Input Data Data yang dimasukkan dalam input data Plaxis berupa data perlapisan tanah yang disesuaikan dengan hasil pengujian sifat-sifat fisik tanah di laboratorium. Data yang dimasukkan berupa hasil uji bor tangan dan uji CPT. Modulus young dari data dari uji CPT ditentukan secara empiris. Data masukan properti material tanah dan pondasi dalam Plaxis dapat dilihat dalam Tabel 4.1 dan Tabel

21 53 Tabel 4.1 Propeties Struktur Pondasi No Deskripsi Simbol Satuan Pondasi Sumuran Pondasi Telapak Cerucuk Bambu 1 Model material - - Linear Elastis Linear Elastis Plates Tipe material - - Non porous Non porous Elastis 3 Berat volume γ unsat kn/m Modulus young E ref kn/m,418e+07,418e Angka poisson 0,150 0,150 0,3 6 Kekakuan normal EA knm - - 1,540E+05 7 Kekakuan lentur EI knm /m ,000 8 Berat w kn/m/m - - 1,30E-04 9 Luas pondasi l m 1, x 1, 0,8 x 1-10 Diameter bambu d m - - 0,1 11 Rayleigh α ,001 1 Rayleigh β ,010. General setting Masukan pada General Setting adalah model axisymmetry dengan elemen 15 titik nodal. Satuan (m), gaya (kn) dan waktu (hari), dimensi geometri kanan: 5 m dan atas 4 m. General Setting dan dimension ditunjukkan dalam Gambar 4.9 dan Gambar

22 54 Tabel 4.13 Data Masukkan Material Tanah dalam Plaxis 8. No Deskripsi Simbol Satuan 1 Model material Jenis perilaku material Mhor- Coulomb Tak terdrainase Pasir 0-1 m Lempung 1-3 m Pasir padat berlanau 3, 4 m Nilai Pasir padat 4, 5m Pasir sedang berlanau 5, - 7 m Pasir sangat padat 8,8-7, m Modulus young E ref kn/m ,33 8 x x x x Angka poison ν - 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 5 Kohesi (konstan) c ref kn/m 0,1 8, Permeabilitas k x : k y m/hari 1 0, Sudut geser φ o o 5 0, Sudut dilatansi ψ Berat volume jenuh air γ sat kn/m 3-16,67 1,54 1,11 19,8 0,87 1 Berat volume kering γ d kn/m 3 15,85 11,8 17,8 16, 14,5 16,8 13 Berat volume efektif γ' kn/m 3-6,86 11,73 11,3 9,99 11,06 14 Kekuatan antar muka R inter 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

23 55 Gambar 4.9 Tampilan General Setting Project Gambar 4.10 Tampilan Dimension. 3. Geometri Masukan data model geometri digunakan data parameter tanah dalam Tabel 4.5. a. Data model material pasir ditunjukkan dalam Gambar 4.11.

24 56 Gambar 4.11 Tampilan Input Model Material Pasir. Tampilan input parameter pasir pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.1. Gambar 4.1 Tampilan Input Parameter Pasir. Tampilan input interfaces pasir pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.13.

25 57 Gambar 4.13 Tampilan Input Interfaces Pasir. b. Data model material lempung pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.14 Tampilan Input Model Material Lempung. Tampilan input parameter lempung pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.15.

26 58 Gambar 4.15 Tampilan Input Parameter Lempung. Tampilan input interfaces lempung pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.16 Tampilan Input Interfaces Lempung. c. Data model material pasir padat berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.17.

27 59 Gambar 4.17 Tampilan Input Model Material Pasir Padat Berlanau. Tampilan input parameter material pasir padat berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.18 Tampilan Input Parameter Pasir Padat Berlanau. Tampilan input interfaces pasir berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.19.

28 60 Gambar 4.19 Tampilan Input Interfaces Pasir Padat Berlanau. d. Data model material pasir padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.0. Gambar 4.0 Tampilan Input Data Model Material Pasir Padat. Tampilan input parameter pasir padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

29 61 Gambar 4.1 Tampilan Input Parameter Pasir Padat. Tampilan input interfaces pasir padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar 4.. Gambar 4. Tampilan Input Interfaces Pasir Padat. e. Data model material pasir sedang berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.3.

30 6 Gambar 4.3 Tampilan Input Data Model Material Pasir Sedang Berlanau. Tampilan input parameter pasir sedang berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.4. Gambar 4.4 Tampilan Input Parameter Pasir Sedang Berlanau. Tampilan input interfaces pasir sedang berlanau pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar 4.5.

31 63 Gambar 4.5 Tampilan Input Interfaces Pasir Sedang Berlanau. f. Data model material pasir sangat padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.6. Gambar 4.6 Tampilan Input Data Model Material Pasir Sangat Padat. Tampilan input parameter pasir sangat padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.7.

32 64 Gambar 4.7 Tampilan Input Parameter Pasir Sangat Padat. Tampilan input interfaces pasir sangat padat pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar 4.8. Gambar 4.8 Tampilan Input Interfaces Pasir Sangat Padat. 4. Pemodelan Pondasi Model yang digunakan dalam Plaxis versi 8. adalah axisymmetry, maka pondasi harus dikonversi luas tampangnya (A) kedalam luas tampang lingkaran. Diameter pondasi telapak dikonversi dari 1 m x 0,8 m menjadi 1 m. Data model material pondasi sumuran menggunakan model material linear

33 65 elastic dan tipe material non-porous. Berat jenis yang digunakan adalah berat jenis beton 400 kg/m 3 atau 4 kn. Modulus elastisitas yang digunakan sebesar,418x10 7 kn serta angka poisson sebesar 0,150. Tampilan input data model material pondasi sumuran pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar 4.9. Gambar 4.9 Tampilan Input Data Model Material Pondasi Sumuran. Tampilan input parameter pondasi sumuran pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.30 Tampilan Input Parameter Pondasi Sumuran.

34 66 Tampilan input interfaces pondasi sumuran pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.31 Tampilan Input Interfaces Pondasi Sumuran. Data model material pondasi telapak menggunakan model material linear elastic dan tipe material non-porous. Berat jenis yang digunakan adalah berat jenis beton 400 kg/m 3 atau 4 kn. Data model material pondasi telapak dapat ditunjukkan dalam Gambar 4.3. Gambar 4.3 Tampilan Input Data Model Material Pondasi Telapak.

35 67 Tampilan input parameter pondasi telapak pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.33 Tampilan Input Parameter Pondasi Telapak. Tampilan input interfaces pondasi telapak pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.34 Tampilan Input Interfaces Pondasi Telapak.

36 68 Data model pondasi cerucuk bambu menggunakan model pelat (plates), material elastic. Berat jenis yang digunakan adalah berat jenis bambu yang sudah dikonversi kedalam material pelat. Data model material cerucuk bambu dalam Gambar Gambar 4.35 Tampilan Input Data Model Material Cerucuk Bambu. Tampilan input 6 (enam) parameter tanah lapisan tanah dan pondasi pada perangkat lunak Plaxis 8. ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.36 Tampilan Input Parameter 6 Lapisan Tanah dan Pondasi.

37 69 5. Antar muka (Interface) Interface digunakan bila antara struktur dan tanah tidak berinteraksi dengan sempurna dalam arti terjadi slip antar material struktur dan material tanah. Penggunaan Interface pada pemodelan Plaxis ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.37 Tampilan Geometri Interface. 6. Beban Beban yang diberikan berupa beban aksial masing-masing kolom. Beban yang diberikan pada masing-masing kolom berbeda karena mendukung kolom yang berbeda. Beban yang didukung pondasi sumuran sebesar 83,106 kn dan pondasi telapak yang diperkuat cerucuk sebesar 176,811 kn. Tampilan beban yang didukung pondasi sumuran ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.38 Tampilan Beban untuk Pondasi Sumuran.

38 70 Beban aksial kolom untuk pondasi telapak ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.39 Tampilan Beban untuk Pondasi Telapak. 7. Penyusunan jaring elemen (Generate mesh) Penyusunan jaring elemen untuk melakukan proses perhitungan dilakukan setelah input data material tanah dan pondasi selesai. Garis geometri dibentuk di sekitar pondasi, agar penyusunan jaring elemen lebih halus di sekitar pondasi dapat dijalankan. Jenis penyusunan jaring elemen ini disebut Refine Cluster. Refine Cluster ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.40 Tampilan Refine Cluster Mesh.

39 71 8. Konsdisi awal (Initial condition) a. Water weight adalah berat jenis air dengan nilai 9,81 ~ 10 kn/m 3. Berat jenis air ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.41Tampilan Water Weight. b. Phreatic line digunakan untuk menentukan posisi muka air tanah. Muka air tanah di lokasi penelitian berada di dasar pondasi, yaitu 1 m dari permukaan tanah. Posisi muka air tanah ditunjukkan dalam Gambar 4.4. MAT Gambar 4.4 Tampilan Muka Air Tanah.

40 7 c. Tekanan air pori (Water pore pressure) Tahapan perhitungan setelah penentuan muka air tanah adalah penerapan tekanan air pori. Nilai tekanan air pori sebesar -1,5 kn/m. Tekanan air pori ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.43 Tampilan Water Pressure. d. Koefisien tanah lateral (K o ) Penerapan tekanan tanah lateral pada tools Generate Initial stress, ditampilkan nilai penentuan nilai K o yang didasarkan pada rumus Jaky: K o = sin φ. Koefisien tanah lateral ditunjukkan pada Gambar Gambar 4.44 Tampilan Nilai K o.

41 73 9. Proses Perhitungan (Calculation) a. Caculation type dipakai plastic calculation karena menganalisa teganganregangan yang bersifat elastoplastis. Calculation ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.45 Tampilan Kalkulasi. b. Menjalankan proses perhitungan ditunjukkan dalam Gambar 4.46 dan hasil kalkulasi ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.46 Tampilan Proses Kalkulasi.

42 74 Gambar 4.47 Tampilan Hasil Kalkulasi. 10. Hasil (output) Hasil proses perhitungan tegangan-regangan perangkat lunak Plaxis 8. berupa tampilan dalam bentuk shading. Gambar 4.48 menunjukkan nilai maksimum output tegangan dengan sebesar -315,18 kn/m. Gambar 4.48 juga menunjukkan tampilan potongan A-A dan potongan B-B pada lapisan 1 dan lapisan pada titik 1,, 3, 4, dan 5. A B Tegangan kecil A B Tegangan sedang Tegangan besar Gambar 4.48 Output Tegangan.

43 75 Tampilan dalam bentuk shading menggambarkan tingkat teganganregangan yang terjadi melalui variasi warna. Warna biru menggambarkan tingkat tegangan-regangan yang paling kecil, sedangkan warna merah menggambarkan tingkat tegangan-regangan yang paling besar. Gambar 4.49 menunjukkan nilai regangan sebesar -918,55x10-3 kn/m. Gambar 4.49 juga menunjukkan tampilan potongan A-A dan potongan B-B pada lapisan 1 dan lapisan pada titik 1,, 3, 4, dan 5. A Regangan kecil A B Regangan sedang B Regangan besar Gambar 4.49 Output Regangan. 11. Potongan (Cross Section) untuk Tegangan a. Hasil potongan A-A pada lapisan 1 ditunjukkan dalam Gambar Tegangan pada pondasi sumuran tidak dapat diperoleh karena merupakan beton dan tidak mengandung elemen tanah. Tegangan hanya terjadi pada pondasi telapak-cerucuk yang dasarnya bersinggungan langsung dengan tanah. Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada lapisan 1 terletak pada titik tinjauan 5 sebesar 35,1 kn/m dan tegangan minimum terletak pada titik 3 sebesar 55,034 kn/m. Titik 5 menerima tegangan yang paling besar karena merupakan titik yang paling jauh dari pengaruh cerucuk bambu. Jarak dari cerucuk ini menyebabkan perlakuan titik ini bergerak bebas bila

44 76 menerima beban. Hasil tegangan pada titik tinjauan ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.50 Potongan A-A pada Lapisan 1. 30,00 80,00 35,1 40,00 Tegangan kn/m 00,00 160,00 10,00 80,00 40,00 0,00 55,034 55,583 0,00 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.51 Tegangan pada Lapisan 1. b. Hasil potongan B-B pada lapisan ditunjukkan dalam Gambar 4.5. Tegangan terbesar terdapat pada titik tinjauan 4 sebesar 18,465 kn/m dan

45 77 tegangan terkecil terletak pada titik 5 sebesar 96,447 kn/m. Titik 4 menerima tegangan paling besar karena tegak lurus dengan beban aksial kolom pondasi telapak-cerucuk. Hasil tegangan pada titik tinjauan ditunjukkan dalam Gambar Gambar 4.5 Potongan B-B pada Lapisan Tegangan kn/m ,56 186, ,0 18, , Titik Tinjauan (m) Gambar 4.53 Tegangan pada Lapisan.

46 78 Penyebaran tegangan pada lapisan 1 adalah jumlah antara penyebaran beban dari permukaan tanah dengan beban yang disebabkan dari massa tanah. Penyebaran tegangan pada lapisan masih dipengaruhi oleh beban kolom, ini menyebabkan tegangan yang terjadi semakin besar meskipun kedalaman bertambah. Hasil rekapitulasi tegangan yang terjadi pada lapisan 1 dan lapisan ditunjukkan pada Tabel Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Tegangan Tegangan Titik kn/m Tinjauan Lapisan 1 Lapisan 1 0,00 176,560 0,00 186, , , ,583 18, ,1 96, Potongan Melintang (cross section) untuk Regangan a. Potongan A-A pada lapisan 1 ditunjukkan dalam Gambar Regangan tanah maksimum yang terjadi pada lapisan 1 terletak pada titik tinjauan 5 sebesar 0,770 kn/m, sedangkan regangan minimum terjadi pada titik tinjauan titik 4 sebesar 0,0010 kn/m. Regangan pada titik 1 bernilai -0,006 kn/m, ini berarti regangan berubah arah dari searah dengan gravitasi bumi menjadi berlawanan dengan gravitasi bumi. Hasil regangan pada titik tinjauan ditunjukkan dalam Gambar 4.55.

47 Gambar 4.54 Potongan A-A pada Lapisan 1. 0,793 0,693 0,770 0,593 Regangan kn/m 0,493 0,393 0,93 0,193 0,093-0,007-0,006 0,00 0,007 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.55 Regangan pada Lapisan 1. b. Potongan A-A pada lapisan ditunjukkan dalam Gambar Regangan tanah maksimum yang terjadi pada lapisan terletak pada titik tinjauan 4 sebesar,84 kn/m. Regangan terkecil terletak pada titik tinjauan 5 sebesar 0,165 kn/m. Hasil regangan pada titik tinjauan ditunjukkan dalam Gambar 4.57.

48 Gambar 4.56 Potongan B-B pada Lapisan. 3,000 Regangan kn/m,500,000 1,500 1,000 1,05,84 0,500 0,000 0,570 0,416 0, Titik Tinjauan (m) Gambar 4.57 Regangan pada Lapisan. Penyebaran regangan maksimum pada lapisan 1 terjadi pada titik 5, ini diakibatkan tegangan tanah yang besar terjadi pada titik tersebut. Penyebaran regangan pada lapisan 1 di titik 1 bernilai negatif karena tanah yang ditekan oleh pondasi memberikan reaksi sehingga tanah menggembung keluar. Pengaruh regangan maksimum pada titik 5 menerus pada lapisan dan beralih

49 81 pada titik 4. Peningkatan regangan ini diakibatkan oleh pengaruh beban kolom serta bertambahnya kedalaman tanah. Hasil rekapitulasi tegangan yang terjadi pada lapisan 1 dan lapisan ditunjukkan pada Tabel Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Regangan Regangan Titik kn/m Tinjauan Lapisan 1 Lapisan 1-0,006 0,57 0,00 1,05 3 0,007 0, ,001,84 5 0,77 0,165 Hasil rekapitulasi tegangan-regangan yang terjadi pada pondasi berhimpit menggunakan Plaxis 8. ditunjukkan pada Gambar 4.58 (a) dan Gambar 4.58 (b). Gambar 4.58 dijelaskan tegangan-regangan yang terjadi pada lapisan 1. Tegangan kn/m 30,00 80,00 40,00 00,00 160,00 10,00 35,1 Regangan kn/m 0,793 0,693 0,593 0,493 0,393 0,93 0,770 80,00 40,00 0,00 55,034 0,00 0,00 55, ,193 0,093-0,007-0,006 0,00 0,007 0, Titik Tinjauan (m) Titik Tinjauan (m) (a) (b) Gambar 4.58 Tegangan-Regangan pada Lapisan 1.

50 8 Tegangan-regangan yang terjadi pada lapisan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.59 (a) dan Gambar 4.59 (b) ,000,500,84 Tegangan kn/m ,56 186, ,0 18,46 5 Regangan kn/m,000 1,500 1,000 1, , Titik Tinjauan (m) 0,500 0,000 0,570 0,165 0, Titik Tinjauan (m) (a) (b) Gambar 4.59 Tegangan-Regangan pada Lapisan.

51