EVALUASI METODA PERHITUNGAN DAN ANALISA KEHANDALAN KAPASITAS PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL YANG DIBEBANI SECARA AKSIAL BERDASARKAN DATA SPT DAN CPT TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendididikan Strata 2 Oleh HARI PRAPTARJO NIM :25001022 PENGUTAMAAN BIDANG REKAYASA GEOTEKNIK PROGRAM PASCASARJANA JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2004
ABSTRAK EVALUASI METODA PERHITUNGAN DAN ANALISA KEHANDALAN KAPASITAS PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL YANG DIBEBANI SECARA AKSIAL BERDASARKAN DATA SPT DAN CPT Oleh Hari Praptarjo NIM:25001022 Dalam tesis ini, analisa secara statistik dan probabilistik dipergunakan dalam melakukan evaluasi terhadap metoda-metoda prediksi kapasitas aksial pondasi tiang dan dalam mendapatkan faktor-faktor tahanan dan pembebanan pada pertidaksamaan LRFD (Load and Resistance Factors Design). Beberapa metoda untuk memprediksi kapasitas aksial pondasi tiang pancang mempunyai tingkat keakuratan yang berbeda-beda, dalam penelitian ini khusus dilakukan evaluasi untuk metoda prediksi berdasarkan data CPT dan SPT. Delapan metoda berdasarkan CPT dan dua metoda berdasarkan SPT dievaluasi mempergunakan empat kriteria yaitu: 1) kriteria garis " best fit" antara kapasitas hasil prediksi (Qp) dan kapasitas hasil pengukuran (Qm), 2) kriteria tingkat probabilitas kumulatif untuk nilai Qp/Qm, 3) kriteria nilai aritmetik berupa nilai rata-rata serta nilai deviasi standar Qp/Qm, 4) kriteria tingkat akurasi 20%, yang didapat dari distribusi lognormal Qp/Qm. Analisa dalam mendapatkan faktor-faktor tahanan dan pembebanan pada pertidaksamaan LRFD disebut juga dengan analisa kehandalan. Metoda yang dipergunakan dalam analisa adalah metoda FOSM (First Order Second Moment) Hasofer-Lind. Tingkat kegagalan pada pertidaksamaan yang dihasilkan, diukur dengan indeks kehandalan (M. Indeks kehandalan yang dijadikan patokan dalam analisa antara 2.0 sampai 3.0, sedangkan dalam mendapatkan satu set faktorfaktor tahanan dan pembebanan pada pertidaksamaan LRFD yang optimal dipergunakan nilai (3 sebesar 2.8. Berdasarkan hasil evaluasi terhadap metoda-metoda prediksi kapasitas pondasi tiang, didapatkan tiga metoda yang paling akurat dan konsisten yaitu metoda Philiponnat, metoda DeRuiter-Beringen, serta metoda Bustamante-Gianeselli. Analisa kehandalan pada penelitian ini memberikan nilai faktor tahanan 0.4-0.65 untuk metoda prediksi kapasitas pondasi berdasarkan data CPT dan antara 0.34-0.47 untuk metoda prediksi kapasitas pondasi berdasarkan data SPT. Faktor-faktor beban yang diperhitungkan adalah faktor beban mati dan beban hidup. Hasil yang didapat untuk faktor beban mati berkisar 1.10-1.19 dengan nilai optimal sebesar 1.16, sedangkan untuk faktor beban hidup berkisar 1.22-1.69 dengan nilai optimal sebesar 1.41 untuk metoda prediksi kapasitas pondasi berdasarkan data CPT dan 1. 43 untuk metoda prediksi kapasitas pondasi berdasarkan data SPT. Kata kunci: statistik, probabilistik, kehandalan, pondasi.
ABSTRACT EVALUATION OF CAPACITY PREDICTION METHODS AND RELIABILITY ANALYSIS ON AXIALLY LOADED PILE FOUNDATION BASED ON SPT DAN CPT DATA By Hari Praptarjo NIM: 25001022 This thesis presents statistic and probabilistic evaluation of the performance of ten methods in predicting pile foundation axial capacity, and also reliability analysis to find load and resistance factors in LRFD (Load and Resistance Factors Design) format. Each method has different accuracy level in predicting pile foundation capacity, this research evaluates the accuracy level of those methods which are based on CPT and SPT only. Eight prediction methods based on CPT and two methods based on SPT are being evaluated using four criteria, which are : 1) "best fit" line criteria between pile predicted capacity (Qp) and pile measured capacity (Qm), 2) cumulative probability level for each Qp/Qm value, 3) arithmetic criteria based on mean and standard deviation value of Qp/Qm, 4) 20% accuracy level criteria, which is derived from lognormal probability density function of Qp/Qm. The FOSM (First Order Second Moment) Hasofer-Lind method is used to find load and resistance factors in LRFD format. Failure level in LRFD is based on reliability index ((3). The reliability index of 2 to 3 is applied in calculation process, while to find a set of optimum load and resistance factors reliability index of 2.8 is used instead. The evaluation result on the accuracy prediction level using statistic and probabilistic analysis for each methods are three most accurate and consistent methods: Philiponnat method, DeRuiter-Beringen method, and Bustamante-Gianeselli method. The reliability analysis using FOSM Hasofer-Lind method gives resistance factor values range from 0.4 to 0.65 for CPT based pile foundation capacity prediction and from 0.34 to 0.47 for SPT based pile foundation capacity prediction. Only gravitational load (dead load and live load) considered in this research, the dead load factor values range between 1.10 and 1.19 with the optimum value of 1.16, while live load factor values range from 1.22 to 1.69 with the optimum value of 1.41 for CPT based pile foundation capacity prediction and 1.43 for SPT based pile foundation capacity prediction Keyword: statistic, probabilistic, reliability, foundation.