Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Daya Dukung dan Penurunan Fondasi Rakit dan Tiang Rakit pada Timbunan di Atas Tanah Lunak

PENGARUH DIAMETER TERHADAP KAPASITAS DUKUNG LATERAL TIANG TUNGGAL ABSTRAK

ANALISA KAPASITAS KELOMPOK TIANG PANCANG TERHADAP BEBAN LATERAL MENGGUNAKAN METODA FINITE DIFFERENCE

Pengaruh Perkuatan Sheetpile terhadap Deformasi Area Sekitar Timbunan pada Tanah Lunak Menggunakan Metode Partial Floating Sheetpile (PFS)

ANALISA DEFORMASI PONDASI TIANG BOR DENGAN MODEL ELEMEN HINGGA PADA TANAH STIFF CLAY

ABSTRAK. Kata kunci : pondasi, daya dukung, Florida Pier.

ANALISA PENGARUH KETEBALAN PILE CAP DAN JARAK ANTAR TIANG TERHADAP KAPASITAS KELOMPOK PONDASI DENGAN MENGGUNAKAN PLAXIS 3D

Analisis Stabilitas dan Penurunan pada Timbunan Mortar Busa Ringan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Bab IV TI T ANG G MENDUKU K NG G BE B BA B N LATERAL

Perilaku Tiang Pancang Tunggal pada Tanah Lempung Lunak di Gedebage

Analisis Kinerja Fondasi Kelompok Tiang Bor Gedung Museum Pendidikan Universitas Pendidikan Indonesia

STUDI EFEKTIFITAS TIANG PANCANG KELOMPOK MIRING PADA PERKUATAN TANAH LUNAK

BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN. Pondasi merupakan bagian dari struktur bangunan yang paling dasar yang

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS

Pemodelan 3D Pada Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Tiang Menggunakan Metode Elemen Hingga

ANALISA TAHANAN LATERAL DAN DEFLEKSI FONDASI GRUP TIANG PADA SISTEM TANAH BERLAPIS DENGAN VARIASI JUMLAH TIANG DALAM SATU GRUP

PERENCANAAN PONDASI TIANG BOR PADA PROYEK CIKINI GOLD CENTER

Lateral tiang pancang.

PENGARUH BENTUK DAN RASIO KELANGSINGAN PADA TIANG PANCANG YANG DIBEBANI LATERAL

Analisis Daya Dukung Tiang Tunggal Statik pada Tanah Lunak di Gedebage

ANALISA DEFLEKSI LATERAL TIANG GRUP PADA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN SOFTWARE LPILE PLUS 4.0

Laporan Tugas Akhir (KL-40Z0) Desain Dermaga General Cargo dan Trestle Tipe Deck On Pile di Pulau Kalukalukuang Provinsi Sulawesi Selatan

PENGARUH DIMENSI, KEDALAMAN, DAN RASIO KELANGSINGAN TERHADAP KAPASITAS DUKUNG LATERAL DAN DEFLEKSI PADA TIANG PANCANG SPUN PILE ABSTRAK

Pengaruh Tension Crack (Tegangan Retak) pada Analisis Stabilitas Lereng menggunakan Metode Elemen Hingga

PENGARUH KEKAKUAN LENTUR PADA DEFLEKSI TIANG PONDASI YANG DIBEBANI LATERAL ABSTRAK

Nurmaidah Dosen Pengajar Fakultas Teknik Universitas Medan Area

ANALISIS KAPASITAS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN ELEMEN HINGGA

STUDI PRILAKU KELOMPOK TIANG MIRING PADA TANAH LUNAK DENGAN METODE ELEMEN HINGGA AKIBAT BEBAN AXIAL DAN LATERAL

Analisis Kapasitas Daya Dukung Pondasi Dangkal Tipe Menerus Pengaruh Kedalaman Tanah Keras

Analisis Model Fisik dan Model Numerik pada Daya Dukung Fondasi Lingkaran di Atas Tanah Lunak

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu masalah yang sedang dihadapi masyarakat di Provinsi Sumatera

PENGARUH BENTUK, KEDALAMAN, DAN RASIO KELANGSINGAN TERHADAP KAPASITAS DUKUNG LATERAL DAN DEFLEKSI PADA TIANG PANCANG BAJA ABSTRAK

PENGARUH BENTUK, KEDALAMAN, DAN RASIO KELANGSINGAN TERHADAP KAPASITAS BEBAN LATERAL TIANG PANCANG BETON ABSTRAK

ANALISIS DEFLEKSI DAN KAPASITAS LATERAL TIANG TUNGGAL FREE-END PILE PADA TANAH KOHESIF

Output Program GRL WEAP87 Untuk Lokasi BH 21

Analisis Konsolidasi dengan Menggunakan Metode Preloading dan Vertical Drain pada Areal Reklamasi Proyek Pengembangan Pelabuhan Belawan Tahap II

1. Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar 90245

Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2

ANALISA LENDUTAN DAN DISTRIBUSI GAYA LATERAL AKIBAT GAYA LATERAL MONOTONIK PADA PONDASI TIANG KELOMPOK

Analisis Kapasitas Daya Dukung Pondasi Dangkal Pada Tanah Jenuh Sebagian

KONTRIBUSI DAYA DUKUNG FRIKSI DAN DAYA DUKUNG LACI PADA PONDASI TIANG TONGKAT

Pasir (dia. 30 cm) Ujung bebas Lempung sedang. Lempung Beton (dia. 40 cm) sedang. sedang

Analisis Daya Dukung Helical Pile Menggunakan Metode Elemen Hingga

BAB 4 ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA

BAB I PENDAHULUAN. menerima dan menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah pada kedalaman

ANALISIS PENURUNAN BANGUNAN PONDASI TIANG PANCANG DAN RAKIT PADA PROYEK PEMBANGUNAN APARTEMEN SURABAYA CENTRAL BUSINESS DISTRICT

STUDI KAPASITAS LATERAL PONDASI TIANG UJUNG BEBAS DENGAN VARIASI DIAMETER DAN JARAK BEBAN SAMPAI MUKA TANAH PADA TANAH PASIR DI LABORATORIUM

BAB 1 PENDAHULUAN. Bangunan yang berdiri di atas permukaan tanah terbagi menjadi 2 bagian

2.2 Data Tanah D. YULIANTO 1. PENDAHULUAN

BAB III DATA DAN TINJAUAN DESAIN AWAL

Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Timbunan

DAYA DUKUNG PONDASI MENERUS PADA TANAH LEMPUNG BERLAPIS MENGGUNAKAN METODE "MEYERHOF DAN HANNA" DAN METODE ELEMENT HINGGA (PLAXIS)

BAB III METODE PENELITIAN. A. Beban Leteral yang Bekerja Pada Tiang Tunggal. Gaya tahanan maksimum dari beban leteral yang bekerja pada tiang tunggal

PERBANDINGAN DAYA DUKUNG AKSIAL TIANG PANCANG TUNGGAL BERDASARKAN DATA SONDIR DAN DATA STANDARD PENETRATION TEST

ANALISIS DEFLEKSI DAN KAPASITAS LATERAL TIANG TUNGGAL FREE-END PILE PADA TANAH KOHESIF

Pemodelan 3D pada Perbaikan Tanah Lunak Menggunakan Metode Deep Mixed Column

ANALISIS KAPASITAS DAYA DUKUNG TIANG BOR PADA PROYEK MEDAN FOCAL POINT (STUDI KASUS)

BAB IV ALTERNATIF DESAIN DAN ANALISIS PERKUATAN FONDASI

STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK MENGGUNAKAN PLAXIS 2D PADA TANAH LUNAK ( VERY SOFT SOIL SOFT SOIL )

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang

Jalan Ir.Sutami No.36A Surakarta Telp

Jalan Ir.Sutami No.36A Surakarta Telp

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

DESAIN PONDASI TIANG TANKI LIQUID NITROGEN PADA TANAH LEMPUNG. Muhammad D. Farda NIM :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. paling bawah dari suatu konstruksi yang kuat dan stabil (solid).

Analisis Perilaku Timbunan Tanah Pasir Menggunakan Uji Model Fisik

Studi Perilaku Tiang Pancang Kelompok Menggunakan Plaxis 2D Pada Tanah Lunak (Very Soft Soil Soft Soil) ABSTRAK

Pengaruh Floating Stone Column Dalam Perbaikan Tanah Pada Tanah Lempung Lunak Menggunakan Metode Elemen Hingga

Jl. Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126; Telp

ANALISIS DAYA DUKUNG TIANG BOR (BORED PILE) PADA STRUKTUR PYLON JEMBATAN SOEKARNO DENGAN PLAXIS 3D

PENGARUH METODE KONSTRUKSI PONDASI SUMURAN TERHADAP KAPASITAS DUKUNG VERTIKAL (148G)

PENURUNAN KONSOLIDASI PONDASI TELAPAK PADA TANAH LEMPUNG MENGANDUNG AIR LIMBAH INDUSTRI. Roski R.I. Legrans ABSTRAK

SOAL A: PERENCANAAN PANGKAL JEMBATAN DENGAN PONDASI TIANG. 6.5 m

ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI MELAYANG (FLOATING FOUNDATION) PADA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE PLAXIS VERSI 8.

Laporan Tugas Akhir Analisis Pondasi Jembatan dengan Permodelan Metoda Elemen Hingga dan Beda Hingga BAB III METODOLOGI

PEMILIHAN JENIS DAN SPESIFIKASI PONDASI (STUDI KASUS: FLYOVER PETERONGAN, JOMBANG, JAWA TIMUR) Abstrak

ANALISIS PONDASI JEMBATAN DENGAN PERMODELAN METODA ELEMEN HINGGA DAN BEDA HINGGA

Analisis Daya Dukung Pondasi Struktur Lepas Pantai Studi Kasus Jacket Tipe Fixed Platform

Analisis Fixed Mooring Dolphin Akibat Beban Lateral, Studi Kasus Fuel Jetty PT. Petro Storindo Energi, Sangatta Kalimantan Timur

Bab 1 PENDAHULUAN. tanah yang buruk. Tanah dengan karakteristik tersebut seringkali memiliki permasalahan

STUDI STABILITAS SISTEM PONDASI BORED PILE PADA JEMBATAN KERETA API CIREBON KROYA

PERENCANAAN PERKUATAN PONDASI JEMBATAN CABLE STAYED MENADO DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM GROUP 5.0 DAN PLAXIS 3 DIMENSI

PERMODELAN TIMBUNAN PADA TANAH LUNAK DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM PLAXIS. Rosmiyati A. Bella *) ABSTRACT

ANALISIS KAPASITAS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN NUMERIK

Pemodelan Vertical Drain Dengan Menggunakan Model Elemen Hingga Pada Analisis Konsolidasi Di Bendungan Marangkayu Kalimantan Timur

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN. penambangan batu bara dengan luas tanah sebesar hektar. Penelitian ini

Analisis Daya Dukung Tiang Tunggal Dinamik pada Tanah Lunak di Gedebage

DAYA DUKUNG TIANG TERHADAP BEBAN LATERAL DENGAN MENGGUNAKAN MODEL UJI PADA TANAH PASIR

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 3 METODOLOGI. Penelitian ini dimulai dengan melakukan identifikasi masalah tentang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dengan tanah dan suatu bagian dari konstruksi yang berfungsi menahan gaya

MODUL PERKULIAHAN REKAYASA FONDASI 1. Penurunan Tanah pada Fondasi Dangkal. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

BAB 4 PERHITUNGAN DAN ANALISIS

Jawaban UAS Teknik Pondasi (Waktu 120 menit) Tanggal : 18 Juni 2012

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. menahan gaya beban diatasnya. Pondasi dibuat menjadi satu kesatuan dasar

ANALISIS DAYA DUKUNG TANAH PONDASI DANGKAL DENGAN BEBERAPA METODE

STUDI PERBANDINGAN PERANCANGAN PONDASI DANGKAL DENGAN MENGGUNAKAN EUROCODE 7 TERHADAP NAVFAC ABSTRAK

ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE TUNGGAL DIAMETER 100 cm PADA PROYEK PEMBANGUNAN HOTEL GRANDHIKA, MEDAN TUGAS AKHIR

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... BERITA ACARA TUGAS AKHIR... MOTO DAN LEMBAR PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI...

Transkripsi:

Reka Racana Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Teknik Sipil Itenas No.x Vol. Xx Agustus 216 Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga FADJAR MOHAMAD ELFAAZ, INDRA NOER HAMDHAN Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung e-mail: fahzelfaaz@gmail.com ABSTRAK Fondasi merupakan bagian dari suatu sistem rekayasa yang memikul dan menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah pendukung yang berada dibawahnya. Fondasi tiang sering digunakan pada konstruksi yang memikul beban berat. Pada beberapa kasus tertentu, tiang memiliki kapasitas aksial yang baik namun gagal terhadap beban lateral. Analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal dilakukan dengan cara melakukan pemodelan menggunakan metode elemen hingga pada jenis tanah lempung lunak dan pasir lepas, kepala tiang bebas dan kepala tiang terjepit, serta variasi ukuran penampang tiang. Kapasitas lateral akan meningkat sebesar 33% - 4% dengan memperbesar penampang tiang, dan meningkat sebesar 22% - 37% dengan menerapkan sistem jepit pada kepala tiang. Fondasi yang memikul beban lateral akan mengalami defleksi maksimum arah lateral di daerah permukaan. Pada kondisi tanah buruk seperti lempung lunak, perbaikan tanah permukaan dengan pasir padat setebal 1,5 m 3 m dapat dilakukan. Kata kunci: beban lateral, defleksi lateral, daya dukung lateral, tahanan friksi, metode Reese Matlock, metode elemen hingga. ABSTRACT The foundation is part of engineering system to bear and distribute the load of the upper structure to the ground support. Pile foundation is often used in constructions that carry heavy loads. In some cases, the pile has a good axial capacity but failed to lateral loads. Lateral bearing capacity analysis of single pile by performing modeling using finite element method in soft clay and loose sand, free head and fixed head, and variety of cross-sectional size of the pile. Lateral capacity will increase 33% - 4% by enlarging the cross section of the pile, and increase 22% - 37% by applying fixed system on the head. The foundation that bears the lateral load will have a maximum lateral deflection on surface area. On poor ground conditions such as soft clay, soil improvement surfaces with dense sand thickness of 1,5 m - 3 m can be done. Keywords: lateral load, lateral deflection, lateral bearing capacity, friction resistance, Reese Matlock method, finite element method. Reka Racana - 1

Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan 1. PENDAHULUAN Fondasi tiang digunakan pada konstruksi yang memikul beban berat seperti jembatan, bangunan bertingkat, pabrik, dan konstruksi pantai seperti dermaga. Fondasi tiang dirancang agar mampu menahan beban aksial maupun beban lateral. Beban lateral yang diterima fondasi tiang bergantung kepada struktur atas yang meneruskan beban ke fondasi tiang. Penentuan kapasitas daya dukung lateral selain memperhitungkan beban lateral, karakteristik tanah dan defleksi lateral yang terjadi juga perlu diperhitungkan. Defleksi maksimum arah lateral yang terjadi tidak boleh melebihi defleksi lateral yang diizinkan. Pada tugas akhir ini akan dilakukan analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal menggunakan metode elemen hingga dengan memodelkan secara 3D menggunakan PLAXIS 3D AE. Tugas akhir ini bukan berupa studi kasus, melainkan penelitian untuk mengetahui daya dukung lateral fondasi tiang tunggal berdasarkan defleksi lateral yang diizinkan pada tanah homogen dan tanah non-homogen. Manfaat dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui seberapa besar pengaruh ukuran penampang tiang, jenis tanah, dan kondisi kepala tiang terhadap kapasitas lateral fondasi tiang tunggal. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fondasi Tiang Fondasi tiang merupakan fondasi dalam, dimana perbandingan kedalaman dan lebar fondasi sama dengan atau lebih besar dari 4 (L/B 4). Pada penggunaannya, fondasi tiang terdiri atas tiang tunggal dan kelompok tiang. Dasar pemilihan penggunaan tiang tunggal dan kelompok tiang bergantung kepada besar beban, luas area pembebanan dan karakteristik tanah yang akan dibebani. Berdasarkan mekanisme pemikulan beban, fondasi tiang dibedakan atas end bearing pile dan friction pile, sedangkan berdasarkan metode konstruksi, fondasi tiang dibedakan atas fondasi tiang bor dan fondasi tiang pancang. Fondasi tiang dirancang untuk dapat memikul beban aksial dan beban lateral. Beban aksial adalah beban dalam arah vertikal, sedangkan beban lateral adalah beban dalam arah horizontal. Beban dalam arah horizontal contohnya adalah beban angin, beban gempa, tekanan tanah lateral, dan hempasan ombak atau kapal pada sisi struktur dermaga. 2.2 Defleksi Lateral Izin Penentuan defleksi desain dalam arah lateral (δ x ) pada upper structure berdasarkan SNI 1726-212, dimana defleksi desain antar tingkat atau biasa disebut story drift (Δ) merupakan perbandingan antara defleksi lateral desain dengan tinggi tingkat (δ x / h sx ). Defleksi desain antar tingkat harus lebih kecil atau sama dengan defleksi antar tingkat yang diizinkan (δ x /δ izin ). Defleksi lateral yang diizinkan pada fondasi tiang bergantung kepada kategori struktur dan kategori resiko gempa dari upper structure. Pada umumnya defleksi lateral yang diizinkan pada fondasi tiang tidak lebih dari 2,5 cm. 2.3 Daya Dukung Lateral Metode Reese Matlock Beban lateral yang diizinkan dapat diperoleh berdasarkan 2 kriteria, yaitu dengan membagi beban ultimit dengan suatu faktor keamanan dan berdasarkan defleksi maksimum yang diizinkan. Teori Reese Matlock menentukan kapasitas lateral ultimit berdasarkan defleksi lateral izin, metode ini menggunakan pendekatan reaksi subgrade. Pada metode ini, tiang dibedakan berdasarkan tiang kaku (tiang pendek) dan tiang elastik (tiang panjang) serta kondisi kepala tiang terjepit dan bebas. Reka Racana - 2

Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga 2.3.1 Kepala Tiang Bebas (Free Head) Defleksi y x dan momen M x dapat dihitung dengan Persamaan 1 dan Persamaan 2 berikut: y x = y A + y B = A X H. T 3 E p. I p + Bx M. T2 E p. I p (1) M x = M A + M B = A m. H. T + B m. M dimana: H : beban lateral yang bekerja di kepala tiang (kn) T : faktor kekakuan (satuan panjang) M : momen yang bekerja di kepala tiang (kn.m) E p : modulus elastisitas tiang (kn/m 2 ) I p : inersia penampang tiang (m 4 ) A dan B : koefisien Reese & Matlock untuk kepala tiang bebas... (2) Harga koefisien A dan B dapat dilihat pada Tabel 1 untuk kondisi kepala tiang bebas yang besarnya bervariasi terhadap Z = x/t ; dimana Z adalah koefisien kedalaman, x adalah kedalaman yang ditinjau dan T adalah faktor kekakuan. Tabel 1. Koefisien A dan B untuk Kondisi Kepala Tiang Bebas (R.J. Woodwood. Et.al., 1972) Z Ax Am Bx Bm, 2,435, 1,623 1,,1 2,273,1 1,453 1,,2 2,112,198 1,293,999,3 1,952,291 1,143,994,4 1,796,379 1,3,987,5 1,644,459,873,976,6 1,496,532,752,96,7 1,353,595,642,939,8 1,216,649,54,914,9 1,86,693,448,885 1,,962,727,354,852 1,2,738,767,223,775 1,4,544,772,112,688 1,6,381,746,29,594 1,8,247,696,3,498 2,,142,628,7,44 3, -,75,225,89,59 4, -,5,,28 -,42 5, -,9 -,33, -,26 2.3.2 Kepala Tiang Terjepit (Fixed Head) Defleksi y x dan momen M x dapat dihitung dengan Persamaan 3 dan Persamaan 4 berikut: H. T3 y x = F y. E p. I p (3) Reka Racana - 3

Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan M x = F m. H. T dimana: H : beban lateral yang bekerja di kepala tiang (kn) T : faktor kekakuan (satuan panjang) E p : modulus elastisitas tiang (kn/m 2 ) I p : inersia penampang tiang (m 4 ) F y dan F m : koefisien Reese & Matlock untuk kepala tiang terjepit (4) Harga F y dan F m dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 (a). Koefisien F y untuk kepala tiang terjepit (Reese & Matlock, 1956) Gambar 1 (b). Koefisien F m untuk kepala tiang terjepit (Reese & Matlock, 1956) 3. ANALISIS DATA 3.1 Pengumpulan Data Data yang digunakan untuk tugas akhir ini berupa data parameter tanah dan data fondasi. Parameter tanah yang digunakan adalah parameter tanah lempung lunak, pasir lepas, dan pasir padat yang diperoleh dari parameter yang direkomendasikan oleh Mayerhof (1956), Terzaghi & Peck (1967), dan Bowles (1997). Reka Racana - 4

Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga 3.2 Analisis Menggunakan Program PLAXIS 3D AE Analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal dilakukan dengan cara melakukan pemodelan dengan program PLAXIS 3D AE yang berbasis metode elemen hingga, sehingga diperoleh daya dukung berdasarkan defleksi lateral izin. Tahapan analisis pada Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Bagan alir analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal Reka Racana - 5

Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan Gambar 2. Bagan alir analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal (lanjutan) Data parameter tanah dan data fondasi yang digunakan pada tugas akhir ini dapat dilihat pada Tabel 2. Parameter Tabel 2. Data Parameter Tanah dan Data Fondasi Soft Clay Jenis Tanah Loose Sand Pile (Concrete) γ unsat (kn/m 3 ) 16 18 25 γ sat (kn/m 3 ) 17 19 25 E (kn/m 2 ) 5. 17. 27.81.137,35 v,35,25,2 C (kn/m 2 ) 15 1 - φ ( o ) 1 35 - Ѱ ( o ) 5 - Model Mohr - Coulomb Mohr - Coulomb Linear Elastic 3.3 Analisis Daya Dukung Lateral Metode Elemen Hingga Analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal metode elemen hingga dilakukan pada tanah homogen 1 lapis berupa tanah soft clay dan loose sand dan tanah 2 lapis berupa tanah soft clay loose sand dan loose sand soft clay. Variasi ukuran penampang tiang yang digunakan adalah tiang diameter 24 inci, 3 inci, dan 36 inci, dengan panjang terbenam 2 m, serta kondisi kepala tiang bebas dan terjepit. Grafik hubungan defleksi lateral dan beban dapat dilihat pada Gambar 3. Daya dukung lateral diperoleh dengan batasan lendutan izin sebesar 2,5 cm. Rekapitulasi hasil analisis daya dukung lateral fondasi tiang tunggal dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Reka Racana - 6

Beban (kn) Beban (kn) Beban (kn) Beban (kn) Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga 3 Soft Clay 3 Soft Clay - Loose Sand 2 2 1 1,5 1 1,5 Defleksi Lateral, Ux (m),5 1 1,5 Defleksi Lateral, Ux (m) 3 Loose Sand 3 Loose Sand - Soft Clay 2 2 1 1,5 1 1,5 Defleksi Lateral, Ux (m),5 1 1,5 Defleksi Lateral, Ux (m) Keterangan: Gambar 3. Grafik hubungan defleksi lateral dan beban Tabel 3. Rekapitulasi Daya Dukung Lateral pada Tanah 1 Lapis Soft Clay Loose Sand Diameter (inci) Free Head Fixed Head Free Head Fixed Head Q A (kn) Q A (kn) Q A (kn) Q A (kn) 24 279,81 526,21 362,64 662,12 3 348,24 576,22 47,87 742,65 36 42,22 631,17 594,12 838,36 Tabel 4. Rekapitulasi Daya Dukung Lateral pada Tanah 2 Lapis Soft Clay - Loose Sand Loose Sand - Soft Clay Diameter (inci) Free Head Fixed Head Free Head Fixed Head Q A (kn) Q A (kn) Q A (kn) Q A (kn) 24 278,34 535,89 353,28 66,56 3 351,66 587,2 475,98 739,89 36 423,9 645,15 589,26 834,43 Reka Racana - 7

Kedalaman, Z (m) Kedalaman, Z (m) Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan Hasil analisis menggunakan metode elemen hingga menunjukkan bahwa untuk meningkatkan daya dukung lateral, yaitu dengan meningkatkan tahanan friksi dengan memperbesar luas selimut dengan cara memperbesar ukuran penampang. Alternatif lain yaitu dengan memperpanjang tiang, namun perlu diperhatikan kelangsingan tiang. Peningkatan daya dukung lateral cukup signifikan dengan menerapkan sistem jepit pada kepala tiang karena pada fondasi tiang panjang defleksi lateral maksimum terjadi pada lapis tanah permukaan. Pada tiang yang memikul beban lateral menunjukkan bahwa lapisan tanah dipermukaan paling dominan memikul beban lateral sehingga kondisi tanah permukaan harus baik, hal tersebut menjadi latarbelakang dilakukan analisis perbaikan tanah permukaan dengan dense sand. 3.4 Perbandingan Metode Elemen Hingga dan Metode Reese Matlock Analisis daya dukung lateral metode elemen hingga dan metode Reese Matlock memberikan variasi daya dukung yang akan dibandingkan dan dibahas pada tugas akhir ini. Perbandingan antara kedua metode tersebut menunjukkan bahwa pada tanah soft clay maupun loose sand pada kondisi kepala tiang bebas, hasil analisis metode elemen hingga memberikan daya dukung lateral yang lebih besar dibandingkan metode Reese-Matlock yang dibuktikan dengan defleksi lateral yang lebih kecil, sedangkan pada kondisi kepala tiang terjepit berperilaku sebaliknya. Pada tanah soft clay maupun loose sand untuk kondisi kepala tiang bebas menunjukkan bahwa semakin besar penampang tiang, semakin besar perbedaan antara kedua metode tersebut, hal tersebut dibuktikan dengan grafik diantara kedua metode yang semakin tak berhimpit, sedangkan pada kondisi kepala tiang terjepit berperilaku sebaliknya. Pada metode Reese Matlock untuk tanah berbutir kasar dan lempung terkonsolidasi normal reaksi tanah subgrade dianggap bertambah secara linear terhadap kedalaman. Perbedaan diantara kedua metode tersebut bergantung kepada parameter tanah yang digunakan, banyaknya penyederhanaan, dan asumsi-asumsi yang digunakan. Pengujian di lapangan merupakan acuan karena paling menunjukkan kondisi tanah yang sebenarnya. Perbandingan defleksi lateral antara kedua metode dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5. Free Head -,2,2,6 1 Fixed Head -,2,2,6 1-4 -4-8 -8 Metode Elemen Hingga Metode Elemen Hingga -12 Metode Reese Matlock -12 Metode Reese Matlock -16-16 -2 Defleksi Lateral, Ux (m) -2 Defleksi Lateral, Ux (m) Gambar 4. Perbandingan defleksi lateral metode elemen hingga dan Reese Matlock Reka Racana - 8

Defleksi Lateral, Ux (kn) Defleksi Lateral, Ux (kn) Defleksi Lateral, Ux (kn) Defleksi Lateral, Ux (kn) Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga 1,5 Soft Clay - Kepala Tiang Bebas 1,5 Loose Sand - Kepala Tiang Bebas 1 Metode Numerik Metode Reese Matlock 1 Metode Numerik Metode Reese Matlock,5,5 2 25 3 35 4 Diameter Tiang (m) 2 25 3 35 4 Diameter Tiang (m) 1,5 1 Soft Clay - Kepala Tiang Terjepit Metode Numerik Metode Reese Matlock 1,5 1 Loose Sand - Kepala Tiang Terjepit Metode Numerik Metode Reese Matlock,5,5 2 25 3 35 4 Diameter Tiang (m) 2 25 3 35 4 Diameter Tiang (m) Gambar 5. Perbandingan defleksi lateral metode elemen hingga dan Reese Matlock untuk setiap jenis tanah, diameter, dan kondisi kepala tiang 3.5 Perbaikan Tanah Permukaan Analisis ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung lateral fondasi tiang tunggal pada tanah eksisting soft clay dengan mengganti lapisan permukaan dengan dense sand sehingga defleksi lateral yang terjadi lebih kecil. Pada analisis ini akan dicoba ketebalan lapis pasir padat yang bervariasi untuk mengetahui ketebalan optimum yang diperlukan untuk meningkatkan daya dukung lateral fondasi tiang. Pasir padat yang digunakan akan di coba dengan nilai E s dan ϕ yang bervariasi untuk mengetahui parameter mana yang paling berpengaruh. Data tanah yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5 dan hasil analisis perbaikan tanah permukaan dengan dense sand dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 5. Data Parameter Tanah Eksisting dan Tanah Perbaikan Data 1 Data 2 Data 3 Parameter Tanah Material Eksisting Material Perbaikan Material Eksisting Material Perbaikan Material Eksisting Material Perbaikan γ unsat (kn/m 3 ) 15 19 15 19 15 19 γ sat (kn/m 3 ) 16 2 16 2 16 2 E (kn/m 2 ) 1. 6. 1. 8. 1. 6. v,3,3,3,3,3,3 C (kn/m 2 ) 2 1 2 1 2 1 φ ( o ) 1 3 1 3 1 4 Ѱ ( o ) 1 Reka Racana - 9

Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan Tabel 6. Rekapitulasi Hasil Analisis Lapisan Tanah Data 1 Data 2 Data 3 U x (m) U x (m) U x (m) Soft Clay,9919,9919,9919 Soft Clay + Loose Sand,5 m 1,1349 1,148 1,186 Soft Clay + Loose Sand 1, m 1,22623 1,22436 1,11288 Soft Clay + Loose Sand 1,5 m 1,23827 1,23429,95459 Soft Clay + Loose Sand 2, m 1,18542 1,17842,724 Soft Clay + Loose Sand 2,5 m 1,8457 1,7383,4581 Soft Clay + Loose Sand 3, m,97314,95919,31574 Soft Clay + Loose Sand 4, m,69555,6733,26215 Soft Clay + Loose Sand 5, m,62519,59369,24529 Soft Clay + Loose Sand 6, m - - -2,28515E-6 Soft Clay + Loose Sand 7, m - - -5,9345E-6 Soft Clay + Loose Sand 8, m - - -9,68951E-6 Soft Clay + Loose Sand 9, m - - -1,38778E-5 Soft Clay + Loose Sand 1, m - - -1,88665E-5 Soft Clay + Loose Sand 11, m - - -2,45834E-5 Soft Clay + Loose Sand 12, m - - -3,9215E-5 Keterangan: Data 1 - E s dan ϕ harga rata-rata Data 2 - Harga E s ditingkatkan Data 3 - Harga ϕ ditingkatkan Analisis perbaikan tanah permukaan dengan dense sand menggunakan metode elemen hingga menunjukkan bahwa parameter ϕ merupakan parameter yang paling berpengaruh dalam meningkatkan daya dukung lateral fondasi tiang. Tegangan tanah akan terjadi ketika tanah menerima beban baik akibat berat sendiri maupun akibat beban luar yang menyebabkan tanah mengalami geser. Tanah harus mampu menahan geser yang disebabkan beban lateral, parameter yang menunjukkan kuat geser tanah adalah sudut geser dalam (ϕ) dan kohesi (C). Tabel 6 menunjukkan bahwa parameter ϕ berbanding terbalik dengan tebal lapis perbaikan, artinya semakin besar parameter ϕ pada material perbaikan, semakin tipis tebal minimum perbaikan yang diperlukan. Perbandingan data 1, data 2, dan data 3 membuktikan bahwa penentuan parameter tanah merupakan masalah yang krusial, terlihat bahwa tebal optimum dipengaruhi parameter tanah yang digunakan. Parameter tanah yang tepat akan menghasilkan hasil analisis desain yang efisien. Hasil analisis menunjukkan bahwa ketebalan optimum yang diperlukan untuk perbaikan yaitu sebesar 1,5 m 3 m. Selain itu, dapat diketahui juga bahwa jika perbaikan dilakukan setebal 6 m, defleksi lateral akan sangat kecil dan aman, lebih dari 6 m perbaikan yang dilakukan tidak akan berpengaruh lagi. Defleksi lateral cenderung konstan jika perbaikan dilakukan lebih dari 6 m, sehingga dapat disimpulkan bahwa tebal lapisan yang mempengaruhi daya dukung lateral yaitu sedalam 6 m diukur dari muka tanah, kedalaman tersebut dapat digunakan sebagai acuan perbaikan tanah untuk meningkatkan kapasitas lateral. Perbandingan hasil analisis setiap data tanah dapat dilihat pada Gambar 6. Reka Racana - 1

Defleksi Lateral, Ux (m) Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga 1,4 1,2 1,8,6,4 Data 1 Data 2 Data 3,2 -,2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Ketebalan Perbaikan, t (m) Gambar 6. Grafik hubungan ketebalan perbaikan tanah dan defleksi lateral 3.6 Tiang Miring Fondasi tiang khususnya tiang pancang umumnya dipancang tegak lurus, dalam kondisi tertentu misalnya fondasi untuk dermaga, fondasi tiang dipancang miring yang sering disebut battle pile. Tiang miring digunakan untuk menahan beban lateral yang disebabkan gelombang air laut dan benturan kapal terhadap dermaga. Analisis ini dilakukan dengan metode elemen hingga. Tiang miring yang dimodelkan diasumsikan mencapai tanah keras, sehingga tiang bertambah panjang untuk mecapai lapisan tanah tersebut. Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil Analisis Tiang Miring Kondisi Tiang Kemiringan ( o ) U x (m) Peningkatan Daya Dukung (%) Tiang Tegak - Kepala Tiang Terjepit -,37918 - Tiang Miring 1 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 2,9,37619,79 Tiang Miring 2 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 5,7,36395 4,2 Tiang Miring 3 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 8,5,35486 6,41 Tiang Miring 4 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 11,3,34398 9,28 Tiang Miring 5 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 14,,31813 16,1 Tiang Miring 6 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 16,7,9993 73,65 Tiang Miring 1 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 26,7,7696 79,7 Tiang Miring 2 : 2 - Kepala Tiang Terjepit 45,,3912 89,68 Reka Racana - 11

Fadjar Mohamad Elfaaz, Indra Noer Hamdhan 4. KESIMPULAN 1. Kapasitas daya dukung lateral dapat ditingkatkan dengan memperbesar luas selimut tiang sehingga tahanan friksi meningkat dengan cara memperbesar ukuran penampang tiang. 2. Defleksi lateral maksimum terjadi di lapisan tanah permukaan sehingga tanah permukaan harus baik agar mampu memikul beban lateral. 3. Pada lapisan bawah berupa tanah pasir cenderung memperkecil defleksi lateral, sedangkan jika lapisan bawah berupa tanah lempung cenderung memperbesar defleksi lateral. 4. Pada kondisi kepala tiang terjepit, peningkatan daya dukung lateral akibat pertambahan ukuran penampang lebih kecil dibandingkan pada kondisi kepala tiang bebas. 5. Hasil analisis perbaikan tanah permukaan dengan material dense sand menunjukan bahwa parameter sudut geser dalam (ϕ) merupakan parameter yang paling berpengaruh dalam meningkatkan daya dukung lateral fondasi tiang. 6. Tebal lapis perbaikan tanah permukaan bergantung kepada parameter tanah yang digunakan. 7. Semakin miring tiang, kapasitas lateral akan semakin meningkat. 8. Perbedaan hasil analisis metode elemen hingga dan Reese Matlock bergantung kepada parameter yang digunakan, banyaknya asumsi, dan penyederhanaan. DAFTAR RUJUKAN Bowles, Joseph E. Alih Bahasa Oleh Silaban, Pantur. (1988). Analisis dan Desain Fondasi Jilid 1 (Edisi 4). Jakarta: Penerbit Erlangga. Das, Braja M. Alih Bahasa Oleh Mochtar, N. E., Indrasurya, B. M. (1985). Prinsip Teknik Geoteknikal. Jakarta: Erlangga Das, Braja M. (27). Principles of Foundation Engineering (7 th Edition). Singapore: Cengage Learning. Plaxis (213). Tutorial Manual 213. Plaxis BV, Netherland. Schweiger, Helmut F. (26). Numerical Methods in Geotechnical Engineering. London: Taylor & Francis Group plc. Tomlinson, M. J. (1995). Foundation Design and Construction (6 th Edition). Singapore: Longman Singapore Publishers (Pte) Ltd. Universitas Katolik Parahyangan. (213). Manual Pondasi Tiang Edisi 4. Program Doktor dan Magister Teknik Sipil. Bandung: Universitas Katolik Parahyangan. Reka Racana - 12