Analisis lendutan pelat yang diperkuat dengan tiang-tiang pada tanah gambut akibat beban terpusat

SUTANTO, Heri, Dr.Ir. Hary Christady Hardiyatmo, M.Eng.,DEA

2003 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Tanah gambut (peat soil), seperti tanah lunak umumnya, mempunyai sifat antara lain: kompresibilitas tinggi dan daya dukung yang rendah. Untuk memperbaiki kapasitas dukung tanah gambut agar mampu mendukung beban yang ada diperlukan perbaikan tanahnya. Salah satu usaha perbaikan tersebut adalah dengan fondasi tiang. Penelitian ini dititikberatkan pada perilaku model fondasinya, dimana dimensi pelat model yang digunakan terdiri dari pelat 20 cm x 20 cm, 15 cm x 40 cm dan 40 cm x 40 cm, masing-masing dengan ketebalan 1,5 cm. Diameter tiang 2,0 cm dan jarak tiang yang digunakan adalah 5 cm dan 10 cm. Analisis lendutan pelat sebagai pembanding terhadap lendutan hasil pengamatan dengan menggunakan metode Beam on Elastic Foundation (BoEF) dan Finite Element Method (FEM). Berdasarkan hasil pengamatan di laboratorium menunjukkan bahwa dengan menggunakan dimensi pelat yang ada, keberadaan tiang L = 20 cm akan mereduksi lendutan pelat berkisar 26 % sampai 46 % (untuk s/d = 5) dan 62 % sampai 72 % (untuk s/d = 2,5). Peningkatan reduksi lendutan pelat pada tiang L = 40 cm terhadap tiang L = 20 cm memberikan nilai sebesar 57 % sampai 177 % (untuk s/d = 5) dan 12 % sampai 44 % (untuk s/d = 2,5). Penyimpangan lendutan pelat 15 cm x 40 cm dan pelat 40 cm x 40 cm hasil analisis terhadap lendutan pelat hasil pengamatan memberikan nilai berkisar antara -12 % -159 % (BoEF, finite); -26 % sampai 38 % (BoEF, infinite) dan 12 % sampai 81 % (FEM, dengan kq seragam dan kv dari pengujian pelat tanpa tiang) serta -81 % sampai 28 % (FEM, tanpa kt dan nilai kv didapat dari tiap-tiap pengujian pelat yang bersesuaian).

Peat soil, as other usual soft soil, has characteristics of: high compressibility and low bearing capacity. Soil improvement is needed for increasing the bearing capacity of peat soil. One of the possible improvements is using pile foundation. The research was focused on the behavior of pile foundation model with fiberglass plate dimensions of 20 cm x 20 cm, 15 cm x 40 cm, and 40 cm x 40 cm, respectively, representing the concrete plate, and the thickness of plate was taken to be 1,5 cm. The pile diameter was 2,0 cm and the distance between the center of the piles were 5 cm and 10 cm. The experimental results of plate deflection were compared to those of beam on elastic foundation (BoEF) and finite element methods (FEM). From this study, it was found that by using plate dimensions, the existance of pile L = 20 cm could reduce plate deflection in the range of 26 % to 46 % (for s/d = 5) and 62 % to 72 % (for s/d = 2,5). The increase of reduction of plate deflection in pile with L = 40 cm and L = 20 cm was in the range of 57 % to 177 % (for s/d = 5) and 12 % to 44 % (for s/d = 2,5). The results of plate deflection calculated by BoEF on plates 15 cm x 40 cm and 40 cm x 40 cm has error in the range of -12 % to -159 % (BoEF, finite); -26 % to 38 % (BoEF, infinite). If calculated by FEM has error in the range of 12 % to 81 % (FEM, with kq uniform with kv from the plate test without pile) and -81 % to 28 % (FEM, without kt and kv is found from each conformity plate test).

Kata Kunci : Tanah Gambut,Beban Terpusat,Pelat,Tiang, plate, pile, spacing pile, length pile, and moment reaction of pile, deflection, kv modulus, modulus kh Beam on Elastic Foundation (BoEF), Finite Element Method (FEM