PERILAKU MOMEN, GAYA LINTANG DAN LENDUTAN PADA SISTEM PELAT TERPAKU 7,5 M x 13 M DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

ACHMAD TAUFIK, Prof. Dr. Ir. Hary Christady Hardiyatmo, M.Eng., DEA.

2015 | Tesis | S2 Sistem dan Teknik Transportasi

Di Indonesia banyak terdapat daerah dengan kondisi tanah dasar (subgrade) terletak pada tanah lunak (ekspansif). Perkerasan yang dibangun diatas tanah dasar ekspansif tanpa adanya perlakuan khusus terlebih dahulu, kelak akan menimbulkan berbagai macam masalah dikemudian hari. Masalah muatan berlebih (overloading) juga erat hubungannya dengan kerusakan dini pada perkerasan. Salah satu penyelesaian dari masalah tersebut adalah dengan menggunakan perkerasan Sistem Pelat Terpaku. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perilaku struktur Sistem Pelat Terpaku dengan berbagai variasi letak pembebanan, mengusulkan grafik-grafik perancangan Sistem Pelat Terpaku dan mengusulkan grafik-grafik penulangan pelat pada Sistem Pelat Terpaku. Penelitian ini menggunakan metode analisis elemen hingga dengan memanfaatkan program SAP2000 versi 14. Untuk validasi digunakan penelitian Sistem Pelat Terpaku model skala laboratorium (Puspasari, 2013). Model Sistem Pelat Terpaku yang digunakan dalam penelitian adalah pelat beton berukuran (7,5 x 13) m2 yang didukung oleh tiang-tiang beton mini, dengan diameter 20 cm, panjang 150 cm dan jarak antar tiang 100 cm. Sistem Pelat Terpaku disimulasi dengan berbagai variasi analisis, diantaranya pengaruh letak pembebanan tunggal, pengaruh kombinasi pembebanan, pengaruh pemasangan koperan di tepi pelat, pengaruh ketebalan pelat dan pengaruh variasi nilai modulus reaksi subgrade (kv). Hasil simulasi berupa output nilai lendutan, momen dan gaya lintang. Dari hasil output tersebut ditentukan letak pembebanan kritisnya. Hasil analisis menunjukkan bahwa pembebanan kritis pada Sistem Pelat Terpaku terletak di bagian tepi pelat. Pemasangan koperan di tepi pelat menambah kekakuan struktur perkerasan, terutama dibagian tepi pelat itu sendiri dan pengaruh koperan hanya terlihat signifikan saat beban terletak di pinggir pelat. Kenaikan nilai kv akan mereduksi seluruh parameter output (lendutan, momen dan gaya lintang). Bertambahnya tebal pelat akan mengurangi nilai lendutan yang terjadi dan disaat yang bersamaan akan menambah nilai momen dan gaya lintang. Besarnya nilai momen mempengaruhi kebutuhan tulangan, makin besar nilai momen maka kebutuhan tulangan semakin banyak, begitu juga sebaliknya.

In Indonesia, there so many place where the ground soil condition (subgrade) located on soft soil (expansive). Pavement which built on expansive ground soil without any special treatment first, will create various problems on later day. Overloading problem has also closely related on early pavement detoriation. One of solution to solve this problem is to use “Sistem Pelat Terpaku” concrete pavement. A research is conducted to determine the behavoiur of “Sistem Pelat Terpaku” with various variation of load location, suggest design charts for “Sistem Pelat Terpaku” and suggest reinforcement charts for “Sistem Pelat Terpaku”. This research uses finite element method by using SAP2000 14th version program. The research of “Sistem Pelat Terpaku” laboratory scale model by Puspasari (2013) is used for validation. This research uses “Sistem Pelat Terpaku” model with (7,5 x 13) m2 slab concrete wich supported by mini piles concrete with its diameter 20 cm, 150 cm length and range among the piles is 100 cm. “Sistem Pelat Terpaku” will be simulated with various analysis variation, for example effect of single load location, effect of load combination, effect of koperan on the edge of the slab, effect of slab thickness and variations effect in the value of the modulus of subgrade reaction (kv). Output of simulation results are the value of deflection, moment dan shear force. From the output results can be determined the location of critical load. The analisys results showed that critical load of “Sistem Pelat Terpaku” is located on the edge of the slab. Koperan on the edge of the slab increasing the stiffness of the pavement structure, especially on the edge of the slab itself and the effect of koperan will be seen significant when the load is loacated on the edge of the slab. The increase in the value of kv will reduce the entire output parameter (deflection, moment and shear force). The increasing of slab thickness will reduce the value of the deflection and at the same time will increase the value of moment and shear force. The magnitude of moment value will effect the reinforment need, larger value of moment will need more reinforment, and vice versa.

Kata Kunci : Sistem Pelat Terpaku, lendutan, momen, gaya lintang