LAMPIRAN 1 LANGKAH PERMODELAN PENELITIAN EFEK PERBEDAAN JARAK ANTAR TIANG DAN TEBAL PILE CAP TERHADAP KAPASITAS GRUP TIANG PONDASI DENGAN PLAXIS 3D

Transkripsi

1 LAMPIRAN 1 LANGKAH PERMODELAN PENELITIAN EFEK PERBEDAAN JARAK ANTAR TIANG DAN TEBAL PILE CAP TERHADAP KAPASITAS GRUP TIANG PONDASI DENGAN PLAXIS 3D Di dalam lampiran ini akan dijelaskan tahapan-tahapan permodelan yang telah dilakukan untuk penelitian ini dengan menggunakan program elemen hingga Plaxis 3D. LANGKAH 1: Membuka Program Plaxis 3D Input Klik pada short cut Plaxis 3D Input untuk memulai permodelan. Input dan Calculation hanya dapat dilakukan dengan Plaxis 3D Input. Pastikan CodeMeter Key Container flash drive (USB) telah terhubung dengan komputer untuk memastikan program berjalan. Gambar L1.1 Short cut Plaxis 3D Input LANGKAH 2: Memasukkan General Project Properties Setelah program dibuka, pengguna dapat memilih Start a new project (membuat file baru) atau Open an existing project (membuka file yang sudah ada). Apabila memilih Start a new project, maka akan masuk ke Project Properties. Pada L1-1

2 L1-2 tahap ini dilakukan input data-data yang bersifat umum seperti title (nama file / proyek), comments (keterangan mengenai isi file), company logo (logo perusahaan pengguna Plaxis 3D), satuan yang digunakan (panjang, gaya, waktu), gravitasi bumi, berat jenis air, dan batas kontur permukaan tanah (x min, y min, x max, dan y max ). Jika sudah dimasukkan, klik OK. Gambar L1.2 Project Window dari Project Properties Gambar L1.3 Model window dari Project Properties

3 L1-3 LANGKAH 3: Memasukkan Data Kontur Tanah dan Data Material Pada bagian side toolbar yang ada di sisi kiri dari gambar kerja, klik create borehole untuk memasukkan stratigrafi tanah. Setelah di-klik, arahkan kursor ke koordinat titik borehole. Gambar L1.4 Letak tombol create borehole pada Side Toolbar Gambar L1.5 Contoh Menentukan Koordinat Titik Borehole Setelah titik borehole ditentukan, maka akan muncul window Modify Soil Layers di mana akan ditentukan stratigrafi tanah untuk permodelan. Tampilan dari window Modify Soil Layers beserta keterangannya ditunjukkan pada Gambar L1.6.

4 L1-4 Gambar L1.6 Window Modify Soil Layers Pada window ini, dapat ditentukan kedalaman muka air tanah (Head), tebal dan posisi setiap lapisan tanah (Top dan Bottom), dan melakukan input materials dengan melakukan klik pada button Materials. Pada window Materials, pada pilihan Set Type, pastikan berada pada pilihan Soil and Interfaces saat ingin memasukkan data tanah. Material yang termasuk Soil and Interfaces pada permodelan ini adalah material tanah kohesif (clay), lapisan anti friksi (dummy soil), dan pile cap (cap). Sedangkan untuk data tiang pondasi, pilih Set Type pada Embedded Pile. Kemudian buatlah material baru sesuai properti tiang pondasi. Untuk nilai-nilai pada setiap properti material telah dijelaskan pada Bab 4.

5 L1-5 Gambar L1.7 Tampilan Materials Sets (kiri) dan Tampilan Window untuk Memasukkan Data Material (kanan) LANGKAH 4: Menggambar Geometri Struktur Setelah data kontur tanah dan data material telah ditentukan, klik tombol Structures pada bagian label di bawah Main Toolbar untuk ke tahap selanjutnya yaitu menggambar geometri struktur. Gambar L1.8 Tombol Structures di Bawah Main Toolbar Setelah masuk pada window Structures, langkah pertama yang harus dilakukan adalah menggambar permukaan sesuai dimensi panjang dan lebar pile cap. Untuk itu, klik create surface pada side toolbar dan input koordinat permukaan pada Plaxis.

6 L1-6 Gambar L1.9 Tombol Create Surface pada Toolbar Input koordinat dapat dilakukan dengan cara langsung klik kursor pada gambar kerja atau dengan mengetik input koordinat pada bagian command line di bawah dengan format angka koordinat x, y, dan z. Masukkan 4 koordinat untuk membuat sebuah permukaan persegi. Gambar L1.10 Bentuk kursor pada Kondisi Create Surface Setelah permukaan terbentuk, untuk membuat bentuk solid dari pile cap, permukaan tersebut harus dipilih, kemudian diberi extrude atau ketebalan dengan klik pada tombol extrude object pada side toolbar. Gambar L1.11 Tombol Extrude Object pada Side Toolbar

7 L1-7 Apabila tombol extrude object di-klik, maka akan muncul window seperti pada Gambar L1.12. Pada window ini diberikan pilihan untuk memberi ketebalan pada permukaan searah x, y, atau z dengan memberi input angka pada extrusion vector. Untuk permodelan ini, input angka pada label z sesuai dengan ketebalan pile cap yang dibuat. Gambar L1.12 Window dari Extrude Object Apabila pile cap sudah terbentuk, maka langkah selanjutnya adalah membuat tiang pondasi di bawah pile cap. Tiang pondasi dapat dibuat dengan klik line create embedded pile pada side toolbar. Setelah itu, masukkan koordinat titik atas dan bawah tiang pada command line.

8 L1-8 Gambar L1.13 Tombol Create Embedded Pile pada Side Toolbar Setelah membuat tiang pondasi, maka tentukan jenis material dari pile cap dan tiang pondasi dengan cara klik pada window Materials, kemudian klik dan drag material yang diinginkan ke cluster yang bersangkutan. Untuk pile cap, material yang digunakan ada pada Soil and Interfaces, sedangkan untuk tiang pondasi ada pada Embedded Pile. Apabila material telah ditentukan, geometri yang bersangkutan akan memiliki warna sama dengan material tersebut. Gambar L1.14 Contoh Permodelan yang Telah Diberi Material Selanjutnya tiang pondasi yang telah jadi akan diperbanyak sesuai dengan kombinasi geometri yang dibutuhkan. Untuk itu pilih tiang pondasi dan klik create array pada side toolbar.

9 L1-9 Gambar L1.15 Tombol Create Array pada Side Toolbar Setelah di-klik akan muncul window seperti Gambar L1.16. Pilih jenis Shape 2D in xy plane, kemudian input jumlah tiang dan jaraknya secara arah x dan arah y. Gambar L1.16 Window Create Array untuk Input Konfigurasi Jumlah dan Jarak Tiang

10 L1-10 Gambar L1.17 Contoh Permodelan yang Telah Diberi Array Sesuai Kombinasi Tiang Selanjutnya pada langkah menggambar geometri struktur, beban yang digunakan sebagai beban lateral dimasukkan dengan klik create point create point load pada side toolbar. Beban yang dimasukkan adalah beban titik dengan satu koordinat pembebanan. Untuk konfigurasi besar beban yang diberikan, dapat dilakukan pada Tab Model Explorer pada sisi kiri bawah gambar kerja. Gambar L1.18 Tombol Create Point Load pada Side Toolbar

11 L1-11 Gambar L1.19 Tab Model Explorer LANGKAH 5: Melakukan Mesh Modeling Langkah berikutnya adalah Mesh Modeling. Untuk masuk ke mesh modeling, klik tombol Mesh pada bagian bawah Main Toolbar sebagai tahap kelanjutan dari Structures. Pada bagian ini, klik Mesh, kemudian pilih Element Distribution pada medium agar mendapatkan keakuratan hasil yang diinginkan. kemudian klik OK. Gambar L1.20 Tahap Mesh Modeling untuk Melakukan Mesh pada Tanah dan Struktur

12 L1-12 LANGKAH 6: Menentukan Water Levels Setelah mesh modeling selesai, klik tahapan berikutnya yaitu Water Levels. Pada permodelan dalam penelitian ini, tidak dilakukan konfigurasi pada permukaan air selain input data yang telah dilakukan pada tahap Soil. Sehingga tidak dilakukan apaapa pada tahapan ini. Gambar L1.21 Tahap Water Levels untuk Konfigurasi Muka Air Tanah LANGKAH 7: Menentukan Tahapan pada Staged Construction Tahapan berikutnya dalam permodelan ini adalah menentukan fase-fase yang dibutuhkan dalam perhitungan pada Staged Construction. Untuk permodelan ini ada 3 fase yang perlu dibuat yaitu fase Initial Condition, fase konstruksi tiang dan pile cap, dan fase pembebanan kelompok tiang pondasi. Klik pada Staged Construction tab untuk masuk tahap ini. Di tahap ini, fase Initial Phase sudah ada secara otomatis. Kemudian untuk menambah fase, klik create phase pada tab Phase Explorer. Checklist Embedded piles dan Soil_3 (pile cap) untuk Phase_1. Kemudian klik create phase lagi untuk membuat Phase_2 dan checklist Point Load pada fase ini.

13 L1-13 Gambar L1.22 Phase Explorer pada Tahap Staged Construction Gambar L1.23 Checklist yang Dilakukan untuk Initial Phase (kiri), Phase 1 (tengah), dan Phase 2 (kanan) LANGKAH 8: Menentukan Titik-titik Peninjauan Data Pergerakan Tiang Untuk mendapatkan hasil data perhitungan yang digunakan di dalam analisis, maka titik-titik peninjauan data perlu ditentukan. Untuk menentukan titik-titik mana saja yang akan ditinjau, maka klik select points for curves pada bagian side toolbar. Kemudian window output akan terbuka dan muncul bentuk permodelan dengan nodal-nodal stress dan strain. Pilih nodal strain untuk setiap bagian atas tiang, kemudian klik update.

14 L1-14 Gambar L1.24 Tombol Select Points for Curves pada Side Toolbar Gambar L1.25 Window Output untuk Memilih Titik Nodal Tiap Tiang LANGKAH 9: Calculation Tahapan berikutnya dalam penelitian ini adalah perhitungan atau kalkulasi data. Jika titik-titik nodal telah dipilih dan di-update, maka klik tombol calculate pada side toolbar. Kemudian Plaxis akan melakukan kalkulasi untuk setiap fase hingga selesai. Gambar L1.26 Tombol Calculate pada Side Toolbar

15 L1-15 Gambar L1.27 Penampilan Plaxis yang Sedang Melakukan Kalkulasi LANGKAH 10: Mengambil Output Data dalam Bentuk Grafik Displacement vs Load Tahapan terakhir yang dilakukan di dalam penelitian ini adalah mengambil data pergerakan dengan beban yang akan dijadikan hasil data. Pada tahap ini klik view calculation results pada side toolbar. Kemudian akan keluar output pertama dalam bentuk deformed mesh dari permodelan. Pada Main Toolbar, klik icon curves untuk menampilkan kurva yang diinginkan. Gambar L1.28 Tombol view calculation results pada side toolbar

16 L1-16 Gambar L1.29 Bentuk Output Dalam Deformed Mesh Gambar L1.30 Bentuk Kurva Pergerakan terhadap Beban

17 L1-17 LAMPIRAN 2 GEOMETRI PERMODELAN UNTUK SETIAP KOMBINASI JUMLAH TIANG YANG DIPERGUNAKAN DALAM PENELITIAN Di dalam lampiran ini akan diberikan gambar-gambar geometri permodelan untuk setiap kombinasi jumlah tiang di dalam penelitian ini dengan program Plaxis 3D. Sedangkan untuk modifikasi tebal pile cap dilakukan dengan merubah bagian sepanjang garis kuning, dan untuk modifikasi jarak antar tiang dilakukan dengan merubah bagian sepanjang garis merah pada masing-masing gambar. Permodelan Kombinasi 3 x 3 Gambar L2.1 Contoh Permodelan Kombinasi 3 x 3 Permodelan Kombinasi 5 x 5

18 L1-18 Gambar L2.2 Contoh Permodelan Kombinasi 5 x 5 Permodelan Kombinasi 9 x 9

19 Gambar L2.3 Contoh Permodelan Kombinasi 9 x 9 L1-19