4.9 Rekapitulasi Hasil Analisis Manual, Group dan Plaxis
4.9.3 Analisis Hasil Group dan Plaxis
Setelah mengamati hasil analisis dari kedua metode yang kami gunakan yakni metoda elemen hingga (pada perangkat lunak Plaxis Tunnel 3D 1.2) dan metode beda hingga (pada perangkat lunak Group 5.0), terdapat beberapa perbedaan yang akan dianalisis. Pada analisis juga digunakan hasil perhitungan manual sebagai bahan pertimbangan dalam menganalisis kedua metode diatas. Berikut uraiannya,
• Pada analisis aksial, perbandingan antara hasil perhitungan Plaxis dan hasil perhitungan Group yang maksimum mencapai 1.37 kali lipat. Bila kedua perhitungan ini dibandingkan dengan hasil perhitungan manual, maka hasil dari Group lebih mendekati perhitungan manual. Hal ini terjadi karena Group 5.0 mendefinisikan pile cap dengan kekakuan sempurna, sehingga beban yang terjadi disebarkan secara merata oleh pile cap kepada tiang. Dengan begitu, analisis yang dilakukan Group 5.0 mirip dengan perhitungan manual yang menggunakan metoda distribusi beban paku keling. Pada Plaxis Tunnel 3D 1.2, kekakuan pile cap dan tiang harus didefinisikan lewat input modulus young. Oleh karena itu, pada analisis Plaxis beban yang diberikan tidak disebarkan secara merata ke semua tiang. Selain itu, Plaxis mendeteksi adanya perilaku tanah yang turun sehingga makin memperbesar gaya aksial yang terjadi pada tiang. Pada Gambar 4.26 dan 4.33 diatas, dapat dilihat pergerakan tanah yang turun tersebut. • Pada analisis penurunan, perbandingan antara hasil perhitungan Plaxis dan Group
mencapai 10 kali lipat. Pada analisis penurunan ini, perhitungan manual lebih mendekati hasil Plaxis daripada hasil Group. Pada Group 5.0, penurunan dihitung dengan kurva t-z. Kurva t-z merupakan kurva empirik hasil generalisasi dari banyak percobaan. Kurva ini telah dimodifikasi sesuai dengan lapisan tanah dan efisiensi grup tiang. Dengan dilakukannya generalisasi, berarti kurva tersebut mungkin kurang mewakili pada tanah-tanah lain dengan parameter yang berbeda. Kelemahan lainnya ialah belum dilakukannya percobaan untuk men-develop kurva t-z tiang grup. Hal ini kami analisis menjadi penyebab perbedaan antara hasil analisis Plaxis dan Group. • Pada analisis defleksi tiang, hasil perhitungan Plaxis berbeda sekitar 5 mm dari hasil
Berli Setiadi 15004137
Nina Purwanti 15004154 4‐56
perhitungan manual, maka hasil Group dan manual hampir mirip. Hal ini disebabkan karena metode perhitungan manual yakni dengan menggunakan kurva p-y merupakan metode yang dipakai Group dalam menganalisis. Di lain pihak, hasil Plaxis yang lebih besar karena Plaxis dapat mendeteksi adanya gerakan lateral tanah seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.34. Pada gambar tersebut, terlihat bahwa ada pergerakan horizontal tanah yang mendorong tiang.
• Pada analisis momen, perbandingan antara perhitungan Group dan Plaxis mencapai dua kali lipat. Pada Plaxis, meskipun pembebanan baru diberikan hanya beban aksial saja, namun keluarannya menyatakan bahwa telah ada momen terjadi pada tiang (dapat dilihat pada Tabel 4.14). Hal ini dikarenakan, adanya tekanan lateral yang diberikan tanah pada tiang ketika beban aksial diberikan (dapat dilihat pada Gambar 4.27). Pada Plaxis, momen terjadi sepanjang tiang sedangkan pada Group momen hanya terjadi pada bagian atas tiang. Hal ini memperkuat dugaan bahwa momen Plaxis lebih besar karena Plaxis dapat mendeteksi tekanan lateral yang diberikan tanah sepanjang tiang. Faktor lain yang mempengaruhi terjadinya momen ini adalah kekakuan pile cap pada Plaxis didefinisikan sehingga ada kemungkinan pile cap melendut. Lendutan ini dapat menambahkan momen pada tiang.
• Setelah mengamati perbedaan nilai momen dan penurunan hasil analisis antara Group 5.0 dan Plaxis 3D Tunnel 1.2, kami mencoba menganalisis Plaxis lebih jauh dengan mengubah-ubah input E. Kami membandingkan keluaran yang dihasilkan oleh Plaxis setelah nilai E kami ubah. Berikut Tabel 4.22 yang memberikan rekapitulasi hasil keluaran Plaxis setelah E atau R-inter diubah.
Tabel 4.22 Rekapitulasi hasil Plaxis dengan E yang bervariasi (1)
Kedalaman E Settlement Momen
(m) (kN/m2) (mm) (kNm) 17-51 1-4 Clayey Sand 10350 0.35 51-57 7-14 Clayey Sand 12000 0.33 57-71 18-21 Clayey Sand 18000 0.31 71-79 28-33 Clayey Sand 22000 0.3 79-95 40-49 Clayey Sand 35000 0.3 58.07 108.02 N-SPT Jenis Tanah ν
Berli Setiadi 15004137
Nina Purwanti 15004154 4‐57
Tabel 4.23 Rekapitulasi hasil Plaxis dengan E yang bervariasi (2)
Kedalaman E Settlement Momen
(m) (kN/m2) (mm) (kNm) 17-51 1-4 Clayey Sand 17000 0.35 51-57 7-14 Clayey Sand 20000 0.33 57-71 18-21 Clayey Sand 24000 0.31 71-79 28-33 Clayey Sand 27000 0.3 79-95 40-49 Clayey Sand 45000 0.3 39.66 80.75 N-SPT Jenis Tanah ν
Tabel 4.24 Rekapitulasi hasil Plaxis dengan E yang bervariasi (3)
Kedalaman E Settlement Momen
(m) (kN/m2) (mm) (kNm) 17-51 1-4 Clayey Sand 20000 0.35 51-57 7-14 Clayey Sand 24000 0.33 57-71 18-21 Clayey Sand 27000 0.31 71-79 28-33 Clayey Sand 45000 0.3 79-95 40-49 Clayey Sand 55200 0.3 35.5 77.38 N-SPT Jenis Tanah ν
Semakin besar nilai E yang dimasukkan, maka kekakuan tanah semakin besar juga yang menyebabkan deformasi lateral tanah yang menekan tiang semakin kecil. Hal ini menyebakan momen yang terjadi menjadi lebih kecil. Fenomena ini memperkuat analisis bahwa pada momen pada Plaxis lebih besar daripada Group karena adanya tekanan lateral tanah pada tiang, sementara Group tidak memperhitungkan fenomena ini.
• Secara umum, kelebihan dan kekurangan memodelkan pondasi dalam software Plaxis Tunnel 3D 1.2 adalah
o Input permodelan pondasi yang seharusnya axisymetri kurang sempurna karena dimodelkan secara plane strain.
o Input interface pada permodelan tanah-tiang kurang sempuna karena kurang lengkapnya data yang ada. Seharusnya, interface dimodelkan secara khusus untuk tiap kasus yang berbeda sehingga hasil yang didapatkan dapat sesuai dengan hasil percobaan.
Berli Setiadi 15004137
Nina Purwanti 15004154 4‐58
o Input Parameter tanah yang dimasukkan ke dalam Plaxis seperti modulus young (E) dan poisson ratio (v) didapatkan dari korelasi empiris dengan kohesi, dan nilai ini memiliki rentang yang cukup besar oleh karena itu parameter yang dimasukkan belum tentu mewakili keadaan tanah dilapangan.
o Plaxis meninjau tanah dan tiang secara keseluruhan dengan membaginya menjadi elemen-elemen kecil. Elemen-elemen ini dihitung satu per satu dan terhubungkan hasilnya satu sama lain dengan node-node.
o Plaxis memiliki fitur yang lebih lengkap seperti dapat memodelkan tahapan konstruksi, memodelkan sifat tanah lebih lengkap, dapat mengetahui pergerakan tanah dan tiang, dapat memodelkan proses konsolidasi, dapat mengetahui safety factor, plastic point, excess pore pressures, active pore pressures, effective stresses, vektor gaya dan lainnya.
o Plaxis lebih baik dalam visualisasi model tanah.
o Permodelan tanah dalam Plaxis Tunnel 3D 1.2 dapat menyerupai kontur tanah yang sesungguhnya.
• Sedangkan, kelebihan dan kekurangan dari analisis dengan menggunakan Group 5.0 ialah
o Input dan permodelan pada Group 5.0 lebih sederhana sehingga lebih mudah dalam pengerjaannya, tetapi permodelan lapisan tanah di Group tidak dapat mengikuti kontur tanah yang sesungguhnya.
o Analisis yang dilakukan Group 5.0 menggunakan metoda yang telah didukung secara empirik. Group 5.0 menggunakan kurva t-z dan p-y dalam menganalisis tiang.
o Group 5.0 telah memperhitungkan faktor reduksi grup tiang terhadap hasil analisisnya.
o Group 5.0 memodelkan pilecap dengan kekakuan yang sangat kaku sehingga
Berli Setiadi 15004137
Nina Purwanti 15004154 4‐59
o Group 5.0 kurang memperhitungkan perilaku tanah yang terjadi setelah diberikan pembebanan.
o Output yang dihasilkan analisis Group yakni berupa penurunan, defleksi, shear dan momen yang terjadi pada tiang. Output yang dihasilkan tidak selengkap Plaxis.