LAPORAN AKHIR
PENELITIAN HIBAH BERSAING
Studi Eksperimental Skala Penuh Tentang Daya Dukung Pelat
Beton Bersirip Sebagai Model Jalan Beton di Tanah Lunak
Ketua : M. Yusuf, ST, MT (NIDN: 0020057001) Anggota : Vivi Bachtiar, ST, MT (NIDN: 0005017004)
Dibiayai oleh Ditjen Dikti Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, melalui DIPA Universitas Tanjungpura: DIPA-023.04.2.415134/2013, tanggal 1 Mei 2013, sesuai dengan SPK Nomor 6249/UN22.13/LK/2013
Tanggal 10 Mei 2013
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
ii
iii RINGKASAN
Tanah lunak mempunyai daya dukung yang sangat rendah. Berbagai tipe konstruksi di atas tanah lunak telah dikembangkan oleh para ahli, tetapi masih sering dijumpai kegagalan konstruksi. Dalam penelitian ini dikembangkan model konstruksi perkerasan jalan untuk diterapkan di atas tanah lunak. Sampel dibuat berupa pelat beton bertulang berukuran 1,2 m × 1,2 m dengan tebal 50 mm. Pada permukaan bawah pelat beton diberi sirip-dalam setinggi 150 mm yang membagi panel pelat menjadi empat subpanel berukuran 600 mm × 600 mm. Pada keempat sisi panel diberi sirip-luar setinggi 600 mm. Pengujian sampel dilakukan dengan cara uji pembebanan langsung di lapangan di atas tanah lunak, yang mempunyai kohesi sebesar 26,968 kN/m² dan sudut geser sebesar 16,013°. Pembebanan dilakukan secara statik monotonik. Berdasarkan hasil pengujian diperoleh bahwa hingga beban sebesar 5,921 kN, tanah fondasi belum runtuh. Daya dukung ultimit tanah diperoleh sebesar 7,5 kN. Daya dukung tanah pada pelat beton bersirip diperoleh sebesar hampir dua kali daya dukung tanah pada pelat beton tanpa sirip.
iv PRAKATA
Penulis memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas limpahan karunia-Nyalah sehingga penelitian ini dapat terlaksanakan hingga tersusunnya Laporan Akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak yang ikut membantu terlaksananya penelitian ini, antara lain kepada:
1) Bapak Ir. Junaidi, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura;
2) Bapak Dr. Amrazi Zakso, M.Pd, selaku Ketua Lembaga Penelitian Universitas Tanjungpura;
3) Bapak Ir. Dharma Sardjana, MT, selaku Ketua Laboratorium Bahan dan Konstruksi;
4) Staf laboratorium dan adik-adik mahasiswa yang langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu selama pelaksanaan kegiatan penelitian.
Penelitian ini telah dilaksanakan dengan usaha yang maksimal. Namun penulis menyadari bahwa dalam pelaksanaan penelitian hingga Laporan Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan yang dikarenakan keterbatasan kemampuan penulis. Karena itu, segala saran dan kritik konstruktif dari manapun datangnya akan penulis terima dengan lapang dada. Akhir kata, penulis berharap agar hasil penelitian ini memberikan informasi yang berharga tentang perkerasan jalan beton bersirip.
Pontianak, November 2013
v DAFTAR ISI Halaman Pengesahan ... ii Ringkasan ... iii Prakata ... iv Daftar Isi ... v Daftar Tabel ... vi
Daftar Gambar ... vii
Daftar Lampiran ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Tanah Lempung Lunak ... 3
2.2 Teknologi Jalan yang Telah Diterapkan ... 4
BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ... 9
3.1 Tujuan ... 9
3.2 Manfaat Penelitian ... 9
BAB IV METODE PELAKSANAAN ... 11
4.1 Bahan dan Alat ... 11
4.2 Rancangan Percobaan ... 12
4.3 Pengamatan ... 12
4.4 Prosedur Percobaan ... 13
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 15
5.1 Deskripsi Sampel yang Digunakan ... 15
5.2 Karekteristik Tanah ... 15
5.3 Data Hasil Pengujian pada Pelat Sampel I ... 15
5.4 Interpretasi Beban Ultimit ... 16
5.5 Perbandingan dengan Pelat Tanpa Sirip ... 21
5.6 Kajian Numerik ... 23
5.7 Taksiran Daya Dukung untuk Dimensi yang Lebih Besar ... 27
BAB VI RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ... 31
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ... 32
7.1 Kesimpulan ... 32
7.2 Saran ... 32
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 5.1 Hasil pengujian menggunakan hammer test ... 15
Tabel 5.2 Hasil analisis pH, kadar air, dan kadar serat ... 15
Tabel 5.3 Data hasil uji pembebanan ... 16
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sebaran tanah lempung lunak dan rawa di Indonesia ... 3
Gambar 2.2 Model cylinder block ... 4
Gambar 2.3 Fondasi menerus dengan tiang cerucuk ... 5
Gambar 2.4 Sistem konstruksi jalan konvensional di Pontianak ... 6
Gambar 2.5 Model struktur perkerasan jalan beton dengan sirip ... 7
Gambar 4.1 Sampel percobaan ... 11
Gambar 4.2 Skematik uji pembebanan langsung ... 13
Gambar 4.3 Pelaksanaan di lapangan ... 13
Gambar 5.1 Data hasil uji pembebanan ... 17
Gambar 5.2 Data hasil uji pembebanan ... 18
Gambar 5.3 Input program Van der Veen ... 20
Gambar 5.4 Output program Van der Veen ... 20
Gambar 5.5 Beban ultimit dengan metode perpotongan garis elastis dan garis plastis ... 21
Gambar 5.6 Perbandingan hasil uji pembebanan pada pelat bersirip dan tanpa sirip ... 22
Gambar 5.7 Pemodelan beban balok beton ... 23
Gambar 5.8 Posisi pegas ... 24
Gambar 5.9 Kontur tegangan utama minimum pada permukaan-luar pelat beton 25 Gambar 5.10 Kontur tegangan utama minimum pada permukaan-dalam pelat beton ... 25
Gambar 5.11 Kontur tegangan utama maksimum pada permukaan-luar pelat beton ... 26
Gambar 5.12 Kontur tegangan utama maksimum pada permukaan-dalam pelat beton ... 26
Gambar 5.13 Kontur tegangan geser s13 pada permukaan-luar pelat beton ... 28
Gambar 4.14 Kontur tegangan geser s13 pada permukaan-dalam pelat beton ... 28
Gambar 5.15 Kontur tegangan geser s12 pada permukaan-luar pelat beton ... 29
Gambar 5.16 Kontur tegangan geser s12 pada permukaan-dalam pelat beton ... 29
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Tes Tekan Beton ... 34
Lampiran B Hasil Pemeriksaan Sampel Tanah ... 37
Lampiran C Hasil Uji Pembebanan ... 39
1 BAB I PENDAHULUAN
Kelengkapan jaringan transportasi/jalan merupakan tolok ukur tingkat kemajuan suatu wilayah. Sesuai dengan perannya dalam pembangunan ekonomi maka jaringan transportasi/jalan, selalu mendapat perhatian yang cukup tinggi karena dapat memacu pembangunan.
Struktur perkerasan jalan merupakan salah satu bangunan infrastruktur yang sangat penting untuk kelancaran transportasi. Kelancaran transportasi merupakan salah satu syarat utama untuk memperlancar roda perekonomian. Di daerah dengan kondisi tanah permukaan berupa tanah lunak dan gambut, yang mempunyai daya dukung sangat rendah, telah menyebabkan banyaknya konstruksi jalan menjadi bergelombang dan cepat rusak tidak lama setelah jalan tersebut dibangun. Akibat konstruksi jalan yang tidak kuat ini, di samping menghambat kelancaran transportasi juga mengakibatkan ketidaknyamanan dan ketidakamanan bagi para pengguna jalan, yang berimbas juga pada terganggunya roda perekonomian.
Sering terjadinya kegagalan struktur perkerasan jalan ini menunjukkan bahwa cara perencanaan struktur perkerasan jalan di daerah dengan daya dukung tanah rendah, masih memerlukan inovasi baru yang tepat. Kini, pada daerah dengan kondisi tanah permukaan berupa tanah lunak dan gambut, sistem perkerasan jalan telah cenderung beralih dari perkerasan jalan aspal ke perkerasan jalan beton. Akan tetapi, kecenderungan ini masih terbatas pada jalan lama ― bukan jalan baru ― yang telah mengalami pengerasan sebelumnya. Sedangkan untuk jalan baru, belum ada titik terang untuk diterapkan jalan beton karena masih sangat besarnya keraguan mengingat daya dukung tanah asli yang sangat rendah. Karena itu, perlu dikembangkan model struktur perkerasan jalan yang sesuai untuk diterapkan di tanah lunak dan gambut. Struktur perkerasan jalan yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah struktur perkerasan jalan beton bersirip. Untuk mendapatkan gambaran yang jelas tentang pengaruh adanya sirip tersebut maka dilakukan verifikasi secara eksperimental melalui penelitian ini.
Penelitian ini tidak merangkum semua aspek yang dapat mempengaruhi perilaku mekanik pelat beton di atas tanah, melainkan dibatasi atas hal-hal sebagai berikut:
a) Pembebanan dilakukan dengan durasi yang singkat, statik, monotonik, dan sentris.
b) Pelat beton terletak di atas tanah lempung sangat lunak. c) Keruntuhan hanya akan diakibatkan oleh tanah.
d) Tidak dilakukan perkuatan apapun pada tanah. e) Tanah diasumsikan homogen.
f) Muka air tanah tidak diperhitungkan; pembebanan dilakukan pada musim panas.
3 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanah Lempung Lunak
Tanah lempung lunak didefinisikan sebagai suatu lapisan lempung yang tanahnya mempunyai tekanan penetrasi dari alat sondir sangat rendah yaitu kurang dari 0,5 kg/cm2 atau jika dengan percobaan penetrasi alat SPT (standard penetration
test) untuk N (jumlah pukulan) kurang dari tiga, di samping juga dari tingginya kadar
air yaitu lebih dari 70%. Daerah dengan lempung lunak dan rawa banyak dijumpai di daerah dataran rendah dan di sekitar pantai terutama di muara-muara sungai-sungai besar sebagai tanah endapan alluvial atau delta, antara lain di pantai Sumatera sebelah timur (antara lain muara Sungai Belawan, muara Sungai Sigli, muara Sungai Kuala Tanjung), hampir seluruh pantai utara Pulau Jawa (antara lain Tanjung Priok, Muara Angke, Cirebon, Semarang), Pulau Kalimantan bagian barat dan selatan (antara lain Pontianak, Ketapang, Tarakan), Pulau Sulawesi bagian barat laut (antara lain Maros, Poso, Watampone), dan Pulau Papua bagian selatan (antara lain Sorong, Biak, Kaimana, Nabire, Ewer) seperti terlihat pada Gambar 2.1 (Nasution, 2001). Pada lapisan tanah lunak, persentase kandungan airnya cukup tinggi. Jika terjadi
pembebanan di atasnya maka terjadi proses pemerasan air yang mengakibatkan timbulnya penurunan tanah sehingga membahayakan stabilitas konstruksi yang ada. Perbaikan pada tanah lunak selalu dilakukan pada proyek jalan raya di atas tanah lunak.
2.2 Teknologi Jalan yang Telah Diterapkan
Kalimantan Barat memiliki 2,5 juta hektar lahan tanah organik (kira-kira 17% dari total lahan tanah organik di Indonesia) (Lingga, 2007). Sifat fisis dan mekanis tanah organik (kadar material organik yang tinggi [>20%], proses dekomposisi yang berkelanjutan, dan proses konsolidasi yang membutuhkan waktu yang lama) menjadi masalah utama bagi insinyur sipil. Para ahli konstruksi jalan di Kalimantan Barat telah menerapkan beberapa model struktur perkerasan jalan yang beberapa di antaranya cukup memuaskan sedangkan beberapa yang lain masih kurang memuaskan. Model jalan yang menggunakan geotekstil sementara ini cukup memuaskan akan tetapi masih mahal. Konstruksi jalan yang menggunakan perkuatan tiang-tiang cerucuk ataupun dengan perkuatan fondasi model jamur sepertinya masih belum mampu mencegah terjadinya perkerasan jalan yang bergelombang.
Syafaruddin (2003) telah mengembangkan tabung silinder ferosemen (Gambar 2.2) sebagai model perkuatan struktur perkerasan jalan di atas tanah lunak ataupun gambut. Secara analitis, terjadi peningkatan kekuatan yang berarti sehingga disimpulkan layak untuk diterapkan di tanah lunak. Akan tetapi, model perkuatan yang diajukan tersebut masih memerlukan verifikasi eksperimental untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal.
Gambar 2.2 Model cylinder block 60 7500 5 60 45 Qult3 Qult2 Qult1 q
5
Lingga (2007) telah melakukan penelitian komprehensif mengenai struktur perkerasan jalan beton bertulang menerus yang diperkuat dengan cerucuk yang diperpanjang dengan tiang beton (Gambar 2.3). Dengan menggunakan teori (rumus-rumus) mekanika tanah, diperoleh daya dukung yang cukup besar.
Pada sistem konstruksi perkerasan jalan yang ada di Kota Pontianak, agar perkerasan jalan tersebut selalu dalam kondisi kering, biasanya di sisi jalan selalu diberikan saluran drainasi. Masih banyaknya jalan yang rusak yang telah dilengkapi dengan saluran drainasi tersebut merupakan akumulasi dari adanya penurunan (settlement) pada bahu/badan jalan dan jalan yang bergelombang. Hal ini
Gambar 2.3 Fondasi menerus dengan tiang cerucuk
8 ,5 m 2 m 5 ,5 m 3 0 c m
pelat beton bertulang, tebal = 200 mm tiang beton bertulang, diameter 150 mm
socket sambungan tiang beton dan cerucuk dengan pipa PVC
45 cm 45 cm 45 cm 45 cm
5
0
menunjukkan bahwa masih adanya kekeliruan dalam menghitung kekuatan dan ketahanan konstruksi jalan pada daerah yang muka air tanahnya tinggi.
Saluran drainasi (parit) yang besar di beberapa jalan raya di Kota Pontianak dan sekitarnya umumnya telah pula diperkuat dengan barau/turap dari kayu belian bahkan dari beton bertulang. Akan tetapi, penurunan pada badan jalan masih saja terjadi sehingga jalan bergelombang. Penyebab terjadinya fenomena tersebut adalah karena tekanan perkerasan jalan pada tanah fondasinya menyebabkan tanah di bahu jalan menjadi naik seperti diilustrasikan pada Gambar 2.4.
Selain itu, akibat sifat rasio Poisson tanah maka tekanan vertikal dari kendaraan pada perkerasan jalan menyebabkan timbulnya gaya arah horizontal pada tanah di bawah perkerasan sehingga tanah ‘lari’ (bergerak) ke arah horizontal. Tidak satupun sistem struktur perkerasan jalan yang ada selama ini direncanakan untuk menahan gaya horizontal ini. Sirip-sirip yang terdapat pada model struktur perkerasan jalan beton yang diajukan dalam proposal ini sebenarnya dapat pula berfungsi sebagai penahan gaya horizontal tersebut dan mencegah tanah fondasi ‘lari’ ke arah horizontal.
Dari model-model struktur perkerasan jalan yang telah diajukan, sepertinya para ahli konstruksi jalan belum tertarik untuk meninjau pengaruh pergerakan lateral tanah di bawah perkerasan (sabbase dan subgrade) akibat beban permukaan baik pada model jalan aspal maupun jalan beton. Lihat saja misalnya Jalan Adisucipto atau Jalan Rasau Jaya atau Jalan Sungai Raya Dalam (ketiga-tiganya di Pontianak dan sekitarnya), yang tidak pernah diberikan barau yang memadai untuk menahan
Gambar 2.4 Sistem konstruksi jalan konvensional di Pontianak Turap Perkerasan jalan Bahu jalan Parit Gerakan tanah Tekanan (pressure)
7
gaya lateral sehingga jalan-jalan tersebut dalam waktu yang tidak terlalu lama selalu dilakukan perbaikan akibat jalannya bergelombang. Dengan diberikan kekakangan lateral (barau) niscaya akan bertambah daya dukung tanah fondasi. Akan tetapi, kekangan/barau konvensional yang dibuat selama ini selalu terpisah dari struktur jalan sehingga tidak mampu mencegah meresapnya air hujan ke dalam tanah fondasi, juga tidak mampu mencegah resapan air tanah yang berfluktuasi sepanjang tahun. Karena adanya air ini menyebabkan tanah menjadi lembek maka konsep yang perlu dikembangkan juga adalah mencegah agar air hujan ataupun air tanah tidak mudah masuk ke tanah di bawah struktur perkerasan jalan.
Model yang dibuat dalam penelitian ini adalah struktur perkerasan jalan beton yang dilengkapi dengan sirip-sirip seperti terlihat pada Gambar 2.5, terinspirasi dari model fondasi hypar (hyperbolic-paraboloid) yang diajukan oleh Koentjoro (1995) yang diketahui andal sebagai fondasi gedung di atas tanah lunak. Pada model ini, pengekang lateral (sirip perkerasan) menyatu secara kaku dengan pelat (lantai) yang mendatar. Dengan demikian, air hujan tidak dapat masuk ke tanah di bawah pelat beton dan air tanah diperkirakan juga tidak akan meresap dengan mudah ke tanah di dalam penampang tersebut. Tidak adanya (atau berkurangnya) air di bawah pelat beton ini akan meniadakan (mengurangi) tekanan ke atas oleh air yang disebut dengan gaya uplift (uplift pressure) yang selama ini tidak pernah diperhitungkan pada perencanaan struktur perkerasan jalan. Untuk daerah dataran rendah (dekat
Gambar 2.5 Model struktur perkerasan jalan beton dengan sirip ½B D Sirip/dinding Sirip/dinding T ek an an later al tan ah Tek an an later al tan ah
Tanah gambut Tanah gambut
½B Beban vertikal/kendaraan
dengan permukaan laut) seperti di Pontianak, apatah lagi dengan sifat tanah gambut yang sangat mudah menyerap air maka gaya uplift ini sepertinya harus ditinjau.
Di samping itu – dan inilah yang paling diutamakan (diandalkan) –, model penampang pelat bersirip ini akan menambah kekakuannya sendiri yaitu bertambahnya momen inersia penampangnya. Keutamaan ini akan mencegah perkerasan itu untuk melentur dalam arah memanjangnya juga dalam arah melintangnya, karena secara mekanika dalam Ilmu Mekanika Bahan bahwa semakin besar momen inersia suatu penampang maka semakin kaku penampang tersebut. Namun demikian, teori/konsep ini harus diverifikasi secara eksperimental.
Kajian teoritis terhadap model penampang pada Gambar 2.5 (model yang diteliti dalam penelitian ini) sangat sulit dilakukan karena pelat merupakan struktur tiga dimensi, ditambah lagi dengan kompleksnya sistem perletakan (restraint) di mana seluruh permukaan yang berhubungan langsung dengan tanah adalah perletakan. Pemodelan perletakan sebagai pegas-pegas linier yang umum dilakukan, masih tetap tidak menyelesaikan problem karena belum ada rekomendasi dari manapun menyangkut nilai kekakuan pegas yang benar untuk tanah gambut dan tanah lempung sangat lunak. Nilai-nilai pendekatan kekakuan pegas yang diajukan oleh para ahli dalam berbagai literatur geoteknik, terkecil hanya sampai pada tanah lempung lunak. Namun, suatu kajian yang sudah tentu disepakati lebih mendekati kebenaran adalah dengan melakukan uji pembebanan, sebagaimana yang dilakukan dalam penelitian ini.
9 BAB III
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
3.1 Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan daya dukung struktur perkerasan jalan beton yang diperkaku dan diperkuat dengan sirip berdasarkan hasil uji pembebanan langsung di lapangan di atas tanah lunak. Pada tahap I (tahun pertama), tujuan yang ingin dicapai adalah mendapatkan daya dukung pelat beton yang mempunyai sirip-dalam sejajar dengan sirip-luar, dibandingkan terhadap pelat beton tanpa sirip, di atas tanah lunak. Dari pengujian dua variasi sirip yang akan dilaksanakan hingga tahun kedua, akan diperoleh variasi sirip yang terbaik sebagai model struktur perkerasan jalan beton di atas tanah lunak. Dengan demikian, untuk seterusnya pembangunan jalan di atas tanah lunak tidak lagi menggunakan konstruksi konvensional yaitu perkerasan aspal ataupun perkerasan pelat beton biasa, melainkan menggunakan pelat beton bersirip.
3.2 Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilaksanakan ini merupakan inovasi model (bentuk) penampang perkerasan jalan yang sesuai untuk konstruksi jalan beton di atas tanah lunak dan gambut. Jika model perkerasan jalan ini mempunyai daya dukung yang sangat baik maka terdapat paling sedikit tiga manfaat, antara lain:
a) Bagi pemerintah, dapat dilakukan kerjasama yang lebih luas dengan pemerintah, dalam hal ini, Dinas PU Subdin Bina Marga untuk aplikasi di lapangan.
b) Bagi peneliti, model perkerasan ini sangat berpotensi untuk dipatenkan.
c) Bagi dunia pendidikan, khususnya bagi program studi teknik sipil, model perkerasan ini menunjang/memperkaya materi kuliah Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement).
Untuk di Kota Pontianak, berhubungan dengan skala prioritas Pemkot (Pemerintah Kota) Pontianak untuk pengembangan kota, maka manfaat penelitian yang dilaksanakan ini cukup besar. Pemkot telah memprioritaskan pembangunan
jalan lingkar lapis kedua yang akan diberi nama Jalan Ahmad Yani III. Jalan lingkar tersebut dimulai dari Jalan Purnama menuju Jalan Perdana, Parit H. Husin II, dan Parit Demang (Sutarmidji, 2010). Yang selalu akan menjadi permasalahan klasik nantinya adalah rendahnya daya dukung tanah karena sepanjang lintasan jalan lingkar yang direncanakan tersebut adalah lapisan tanah gambut yang cukup tebal. Jika struktur perkerasan jalan yang akan digunakan adalah perkerasan lentur (aspal) sebagaimana sebelumnya maka akan dihadapi kembali masalah klasik yaitu dalam waktu yang tidak terlalu lama jalan akan bergelombang.
Ditinjau dari segi biaya, konstruksi jalan beton biasa, biasanya memakan biaya awal dua hingga lima kali lebih mahal daripada konstruksi jalan aspal. Akan tetapi, untuk biaya jangka panjang maka konstruksi jalan beton akan lebih ekonomis karena konstruksi jalan beton hampir tidak memerlukan perawatan (penimbalan kembali).
Konstruksi jalan beton dapat berupa beton bertulang maupun beton polos. Pada beton polos, kekuatan strukturnya diperoleh melalui ketebalan pelatnya. Sedangkan semakin tebal pelat maka akan semakin berat strukturnya. Struktur yang berat jelas tidak baik untuk tanah fondasinya. Sementara itu, penggunaan beton bertulang terlihat dapat meningkatkan kekuatan pelat tanpa menambah tebal/berat pelat yang berarti. Akan tetapi, mendapatkan struktur yang kaku pada pelat datar yang tipis juga tidak mudah. Satu-satunya pendekatan yang logis adalah dengan menambah sirip-sirip yang kaku pada pelat. Dengan demikian, secara geometris dan struktural, terdapat pula paling sedikit tiga keutamaan model konstruksi jalan beton yang diperkaku dan diperkuat dengan sirip-sirip ini, yaitu:
a) meningkatkan kapasitas momen lentur pada struktur pelatnya;
b) sirip-sirip tersebut dapat menahan desakan tanah ke arah horizontal akibat beban vertikal (kendaraan);
c) sirip-sirip tersebut dapat mengurangi ― kalau tidak meniadakan sama sekali ― pengaruh fluktuasi muka air tanah yang sangat besar pada tanah gambut.
11 BAB IV
METODE PELAKSANAAN
Penelitian ini memerlukan kerjasama dari dua orang ahli masing-masing dari keahlian yang berbeda yaitu ahli rekayasa struktur dan ahli rekayasa geoteknik. Pada tahun pertama ini, sampel yang ditinjau adalah pelat beton yang dilengkapi dengan sirip tepi (sirip luar) setinggi D di sekeliling panel (di keempat sisinya) dan di tengah-tengah diberikan sirip tengah (sirip dalam) setinggi d dalam arah sejajar dengan sirip-sirip tepi yang membagi panel menjadi empat bujursangkar sama besar. Sirip tengah ini dimaksudkan terutama untuk memberikan kekakuan pada panel pelat (Gambar 4.1). Jumlah sampel sebanyak dua buah dengan panjang (L) adalah 1,2 m, lebar (B) adalah 1,2 m, tinggi sirip luar (D) adalah 60 cm, tinggi sirip dalam (d) adalah 15 cm, tebal pelat dan tebal sirip (T) adalah 5 cm.
4.1 Bahan dan Alat
Bahan-bahan habis pakai yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a) semen, pasir, kerikil untuk membuat model perkerasan beton dan balok-balok beton;
b) tulangan baja untuk tulangan pelat beton dan balok-balok beton; c) papan, kayu 5/7, tripleks, dan multipleks untuk bekisting.
Gambar 4.1 Sampel percobaan
B
L
(a) Sirip dalam sejajar dengan sirip luar
T T D d (b) Potongan penampang B
Alat-alat yang digunakan sebelum pelaksanaan pembebanan, antara lain: a) seperangkat alat tukang;
b) seperangkat alat tes MHB, kadar lumpur, c) seperangkat alat pengaduk beton;
d) cetakan beton (silinder dan balok); e) seperangkat alat tes tekan beton; f) gerobak.
Alat-alat yang digunakan untuk percobaan pembebanan adalah: a) stopwatch;
b) dial gauge;
c) cerucuk (kayu bulat) dan baja profil ringan penahan dial gauge; d) balok-balok beton sebagai beban;
e) alat tulis; f) alat-alat tukang.
4.2 Rancangan Percobaan
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimental/percobaan di lapangan. Percobaan ini dibuat dalam skala lapangan. Prinsip pelaksanaan percobaan ini adalah, beban diterapkan secara statik pada pelat beton yang terletak di atas tanah, kemudian digambarkan kurva beban dan penurunannya. Pada titik-titik tertentu pada pelat diberikan alat untuk mengukur penurunan menggunakan dial gauge. Pelat beton dibebani secara langsung menggunakan balok-balok beton. Pembebanan diberikan secara monotonik.
4.3 Pengamatan
Data yang diperoleh dari percobaan ini adalah besarnya perpindahan vertikal pada titik-titik tertentu pada pelat pada setiap kondisi beban yang diterapkan, kemudian dicatat untuk diplot ke dalam grafik. Yang diutamakan dalam pengamatan perpindahan ini adalah perpindahan vertikal di tengah-tengah sisi bawah pelat. Akan tetapi, karena secara teknis sulit untuk mendapatkan perpindahan di tengah-tengah sisi bawah pelat tersebut maka titik yang dicatat penurunannya adalah di sisi atas pelat di samping balok-balok beton.
13
4.4 Prosedur Percobaan
Setelah pelat beton mencapai kekuatannya (umur 28 hari) maka dilakukan tes pembebanan dengan prosedur sebagai berikut (lihat Gambar 4.2):
Gambar 4.2 Skematik uji pembebanan langsung
Gambar 4.3 Pelaksanaan di lapangan Sampel
Beban (balok-balok beton 15cm15cm60 cm)
Tanah fondasi Dial gauge
1) Pasang 4 buah dial gauge masing-masing di keempat sudut pelat.
2) Terapkan beban dengan meletakkan balok-balok beton yang sentris terhadap pelat.
3) Catat penurunan yang terjadi.
4) Ulangi dari langkah (2) hingga terjadi keruntuhan pada tanah atau pada pelat. Realisasi Gambar 4.2 di lapangan dapat dilihat pada Gambar 4.3.
15 BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Deskripsi Sampel yang Digunakan
Kuat tekan beton diuji menggunakan hammer test (lihat Lampiran A). Dari pengujian ini diperoleh data seperti pada Tabel 5.1. Berdasarkan data ini didapatkan kuat tekan beton di atas 224 kg/cm2.
Tabel 5.1 Hasil pengujian menggunakan hammer test No Sampel Tumbukan rata-rata Sudut tumbukan Tumbukan minimum Tumbukan maksimum Koefisien umur beton Kuat tekan (kg/cm2) 1 Pelat 1 30,3 0 29 32 1 241 2 Pelat 2 28,2 -90 27 30 1 261 3 Pelat 3 26,1 -90 23 30 1 224,4 5.2 Karekteristik Tanah
Pengujian ini dilakukan di atas tanah lempung lunak yang mempunyai kohesi sebesar c = 0,275 kg/cm2 dan sudut geser sebesar = 16,013. Dari hasil pemeriksaan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Untan (lihat Lampiran B), karakteristik tanah lunak yang digunakan memiliki kadar pH 3,58 < 7 yang berarti tanah bersifat asam, kadar air 35,53% dan tidak mengandung kadar serat. Berarti, tanah tersebut merupakan tanah lunak yang tidak mengandung gambut (lihat Tabel 5.2).
Tabel 5.2 Hasil analisis pH, kadar air, dan kadar serat No. Kode sampel
Parameter analisis
pH Kadar air Kadar serat
H2O (%) (%)
1 I 3,58 35,52
5.3 Data Hasil Pengujian pada Pelat Sampel I
Pada saat pemasangan pelat di lapangan, kondisi tanah di sekitar pelat menjadi terganggu akibat aktivitas pekerja. Di samping itu, penggalian lubang-lubang
berbentuk parit untuk menempatkan sirip-sirip pelat beton tidak memungkinkan dibuat benar-benar sempurna seukuran dengan tebal dan tinggi sirip, melainkan harus dibuat sedikit lebih besar dari tebal sirip dan sedikit lebih dalam dari tinggi sirip. Pengujian sampel dilakukan setelah sampel diletakkan di atas tanah selama lebih dari satu bulan, karena untuk tanah lempung diperlukan waktu lebih dari satu bulan untuk dapat kembali seperti semula setelah mengalami gangguan.
Dari hasil pengujian kedua sampel ini, hingga pembebanan terakhir belum terjadi retak pada pelat beton. Data yang diperoleh pada Lampiran C merupakan hasil pembacaan dial gauge yang ditempatkan di keempat pojok pelat. Digunakan sebanyak empat dial gauge ini untuk mengantisipasi kemiringan pelat yang mungkin terjadi, baik akibat kemiringan yang terjadi pada saat pemasangan pelat maupun akibat kurang sentrisnya posisi beban pada saat penerapan beban. Dengan demikian, keempat dial gauge tersebut dapat saling mengoreksi jika terjadi kemiringan. Data penurunan pelat yang digunakan untuk analisis adalah rata-rata dari hasil pembacaan keempat dial gauge tersebut. Hasil kompilasi data beban versus penurunan dari Lampiran C disajikan pada Tabel 5.3 dan Gambar 5.1.
Tabel 5.3 Data hasil uji pembebanan
Sampel I Sampel II d (mm) P (kg) P (N) d (mm) P (kg) P (N) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08 81,33 797,60 0,37 82,18 805,94 0,21 176,90 1734,86 0,42 164,54 1613,64 0,34 266,06 2609,25 0,69 248,58 2437,82 0,87 355,21 3483,54 1,11 337,73 3312,12 1,16 439,25 4307,72 1,29 426,89 4186,51 1,62 521,61 5115,43 1,78 522,46 5123,77 2,19 603,79 5921,37 2,28 603,79 5921,37
5.4 Interpretasi Beban Ultimit
Data hasil pembacaan langsung saat uji pembebanan, setelah dikompilasi sebagaimana terlihat pada Gambar 5.1, terlihat tidak mulus. Dengan bantuan program CurveExpert versi 2.0.3, dilakukan analisis regresi model exponential
association 2 dengan hasil seperti terlihat pada Gambar 5.2. Persamaan regresi yang
17
P = 7687,913 (1 – e–0,639897d) (5.1) Pemilihan model exponential association 2 ini sama sekali tidak berdasarkan nilai R2 (coefficient of determination) sebagaimana yang umum dilakukan, melainkan berdasarkan judgement dan pengalaman. Model-model regresi lainnya yang cukup fit terhadap data tersebut adalah model DR(Dose-Response)-Hill-Zerobackground,
DR-LogProbit, dan MMF (Morgan-Mecer-Flodin).
Beban ultimit ditentukan berdasarkan model regresi pada Persamaan (5.1). Interpretasi beban ultimit yang dimaksud adalah beban ultimit tanah sebagai fondasi pelat, yaitu beban yang menyebabkan tanah berada pada ambang keruntuhan, sedangkan pelat tidak retak (kuat dan kaku). Apabila pelat beton juga mengalami keruntuhan maka analisis daya dukung menjadi sangat kompleks. Belum ada metode yang diajukan oleh para ahli untuk menentukan daya dukung ultimit hasil uji pembebanan apabila tanah fondasi dan struktur beton mengalami keruntuhan.
Dalam literatur geoteknik, belum terdapat metode interpretasi beban ultimit hasil uji pembebanan khusus untuk pelat. Metode umum untuk menginterpretasi
Gambar 5.1 Data hasil uji pembebanan
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 P (N) d (mm) Sampel I Sampel II
beban ultimit hasil uji pembebanan adalah metode perpotongan garis elastis dan garis plastis. Gambar 5.2 memperlihatkan bahwa hingga beban terakhir, yaitu 5921,37 N, grafik beban versus perpindahan masih memperlihatkan peningkatan yang signifikan. Dikarenakan grafik tersebut belum menunjukkan keruntuhan secara jelas maka metode perpotongan garis elastis dan garis plastis tidak cocok digunakan. Akan tetapi, jika dilakukan ekstrapolasi hingga penurunan 10 mm, terlihat bahwa keruntuhan terjadi sebelum beban mencapai 8 kN. Karena itu, metode apapun yang digunakan seharusnya tidak menghasilkan beban ultimit melampaui 8 kN.
Dalam banyak metode interpretasi beban ultimit hasil uji pembebanan pada tiang pancang, terdapat satu metode interpretasi tanpa perlu melakukan pembebanan hingga runtuh, yaitu metode Van der Veen (Leonards dan Lovell, 1979). Metode Van der Veen ini merupakan kombinasi cara grafis dan analitis. Penentuan beban ultimitnya dilakukan dengan trial and error. Jika perhitungannya dilakukan secara manual maka akan memerlukan waktu yang agak lama karena harus dilakukan secara berulang-ulang hingga mencapai kriteria yang tertentu.
Gambar 5.2 Data hasil uji pembebanan
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 P (N ) d (mm) Sampel I Sampel II
19
Persamaan yang digunakan dalam metode Van der Veen adalah
u P P c d 1ln 1 (5.2a) atau d = mU (5.2b) dengan P : beban Pu : beban ultimit c : konstanta sembarang d : penurunan m : 1/c U : – ln(1 – P/Pu)
Dengan metode Van der Veen, nilai Pu dicoba-coba. Nilai Pu yang benar adalah nilai
Pu yang memberikan hubungan d versus U dalam Persamaan (5.2b) berupa garis lurus.
Hadi dan Yusuf (2007) telah mengembangkan program komputer perhitungan beban ultimit metode Van der Veen dengan cara curve fitting menggunakan Persamaan (5.2a). Input program berupa data perpindahan dan beban, sedangkan
output program berupa nilai Pu dan c. Pendekatan perhitungan beban ultimit cara Van der Veen menggunakan data pada Tabel 5.3 memerlukan input seperti pada Gambar 5.3, sedangkan output program seperti pada Gambar 5.4. Pendekatan dengan metode Van der Veen tersebut memberikan beban ultimit sebesar 7687,922599 N, kurang dari 8 kN. Jadi, nilai Pu yang dihasilkan dengan pendekatan metode Van der Veen dapat dipertimbangkan.
Dengan nilai c = 0,63989556 (Gambar 5.4) dapat diplot kurva perpindahan versus beban menggunakan Persamaan (5.2a). Perhatikan bahwa nilai Pu dan c yang diperoleh dengan metode Van der Veen sangat dekat dengan koefisien-koefisien pada Persamaan (5.1). Hal ini dikarenakan Persamaan (5.2a) memang diturunkan dari Persamaan (5.1), yaitu dalam bentuk (Leonards dan Lovell, 1979)
Karena itu, jika nilai Pu dan c yang diperoleh dari program Van der Veen disubstitusikan ke Persamaan (5.2a) ataupun ke Persamaan (5.3) maka diperoleh kurva yang sama seperti pada Gambar 5.2, karena model Van der Veen tidak lain adalah model regresi exponential association 2.
Persamaan (5.3) memperlihatkan bahwa jika d membesar tak berhingga maka
Pu (1 – e–cd) mendekati Pu. Karena itu, P = Pu merupakan garis asimtot. Karena itu pula, Pu Van der Veen sebenarnya merupakan beban runtuh. Untuk mendapatkan
Gambar 5.3 Input program Van der Veen
21
beban ultimit yang tepat dalam penelitian ini, tidaklah sederhana. Mengacu kepada nilai beban runtuh dan kurva beban versus penurunan yang diperoleh dengan cara Van der Veen, dengan pendekatan metode perpotongan garis elastis dan garis plastis yang sangat bersifat subjektif, maka ditaksir beban ultimit sebesar 7500 N (lihat Gambar 5.5).
5.5 Perbandingan dengan Pelat Tanpa Sirip
Dalam penelitian ini juga dibuat sampel berbentuk pelat persegi tanpa sirip sebagai perbandingan dengan pelat bersirip. Hasil uji pembebanan pada pelat tanpa sirip disajikan pada Tabel 5.4. Perbandingannya dengan pelat bersirip disajikan pada Gambar 5.6. Sebagaimana terlihat pada Gambar 5.6, kekuatan pelat bersirip sekitar dua kali kekuatan pelat tanpa sirip, atau terjadi peningkatan sebesar hampir seratus persen. Pada penelitian sebelumnya pelat beton bersirip di atas tanah gambut, sirip dipasang hanya pada dua sisi yang berhadapan, sementara dua sisi yang berhadapan lainnya tidak dipasang sirip terjadi peningkatan kekuatan sebesar
Gambar 5.5 Beban ultimit dengan metode perpotongan garis elastis dan garis plastis 7500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P (N ) d (mm) Sampel I Sampel II Van der Veen
sekitar 75% (Yusuf dan Bachtiar, 2012). Jadi, adanya sirip memberikan peningkatann daya dukung yang signifikan, baik di tanah lunak maupun di tanah gambut, asalkan tidak terjadi keruntuhan pada pelat. Di samping itu, pelat juga harus kaku. Adapun tinggi sirip yang digunakan dalam penelitian ini, sudah merupakan tinggi optimal yaitu setengah dari lebar pelat (Yusuf dan Bachtiar, 2012).
Tabel 5.4 Data hasil uji pembebanan pada pelat tanpa sirip
d (mm) P (kg) P (N) 0,00 0,00 0,00 0,55 81,61 800,35 1,15 163,51 1603,54 1,88 241,69 2370,25 2,45 326,38 3200,81 3,04 408,17 4002,92 3,74 495,36 4858,00 4,51 598,78 5872,24
Gambar 5.6 Perbandingan hasil uji pembebanan pada pelat bersirip dan tanpa sirip
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P (N ) d (mm) Sampel I bersirip Sampel II bersirip Van der Veen bersirip Pelat tanpa sirip
23
5.6 Kajian Numerik
Kajian numerik dilakukan dengan metode elemen hingga. Untuk itu, pelat beton didiskritisasi atas elemen-elemen solid berukuran 25mm 25mm 25mm. Kuat tekan beton diambil 24 MPa. Modulus elastis beton 23025,2 MPa. Tegangan retak beton sebesar fcr = 0,33 fc = 1,617 MPa. Tegangan tekan maksimum beton sebesar f = 0,45fc c = 10,8 MPa. Tegangan geser maksimum beton sebesar v = c 0,25 fc = 1,225 MPa. Berat sendiri pelat beton sebesar c = 2400 kg/m3. Beban balok beton dimodelkan bekerja pada sebanyak 17 23 = 391 nodal di permukaan atas pelat beton dan sentris terhadap panel pelat (lihat Gambar 5.7). Berdasarkan Gambar 5.5, nilai modulus of subgrade reaction diambil sebesar 2,778 MN/m3 (10,233 pci) nilai ini sangat kecil dibandingkan dengan nilai yang diajukan dalam Ringo dan Anderson (1996) , dikalikan dengan luas sisi bawah elemen solid yang dimodelkan sebagai pegas yang ditempatkan pada nodal-nodal sisi bawah pelat, sisi bawah sirip luar, dan sisi bawah sirip dalam (lihat Gambar 5.8). Dengan trial and
error, diperoleh beban sebesar P = 81554,347 N = 8315,932 kg yang mengakibatkan
tegangan tekan dalam beton mencapai 10,802 MPa f = 10,8 MPa, dan tegangan c
geser maksimum sebesar vc = 2,751 MPa > v = 1,225 MPa. Tegangan geser sebesar c 1,225 MPa tercapai pada beban sebesar 37408,534 N = 3814,473 kg. Dari kedua batasan tegangan tekan dan tegangan geser tersebut maka beban maksimum yang dapat dipikul pelat beton adalah sebesar 37408,534 N. Beban ini masih jauh lebih besar dibandingkan dengan beban ultimit tanah fondasi yaitu sebesar 7500 N.
Berdasarkan kontur tegangan tekan maksimum yang disajikan pada Gambar 5.9 dan Gambar 5.10, terlihat bahwa tegangan tekan terkonsentrasi pada bagian tengah permukaan-atas pelat, dan bagian tengah permukaan-dalam sirip luar pada pertemuan sirip luar dan pelat/lantai beton. Sementara itu, Gambar 5.11 dan Gambar 5.12 memperlihatkan bahwa tegangan tarik pada pelat beton terkonsentrasi pada bagian tengah permukaan-bawah sirip dalam, sedangkan permukaan-atas tidak terjadi tegangan tarik. Hal ini menunjukkan bahwa pegas-pegas yang merupakan tumpuan bagi pelat mempunyai kekakuan yang masih sangat kecil. Besarnya tegangan tarik ini tidak menjadi persoalan karena dapat diatasi dengan pemasangan tulangan baja.
25
Gambar 5.9 Kontur tegangan utama minimum pada permukaan-luar pelat beton
Gambar 5.11 Kontur tegangan utama maksimum pada permukaan-luar pelat beton
27
Gambar 5.13 dan Gambar 5.14 memperlihatkan bahwa tegangan geser s13
(tegangan geser elemen solid pada sisi 1 arah 3) kontur s23 identik dengan kontur
s13, tetapi nilai s23 lebih kecil terkonsentrasi pada daerah pertemuan sirip dengan
pelat lantai beton, baik pada sirip luar maupun pada sirip dalam. Gambar 5.15 dan Gambar 5.16 memperlihatkan tegangan geser s12 yang berarah ortogonal terhadap
tegangan geser s13. Seperti terlihat dalam Gambar 5.15 dan Gambar 5.16 tersebut,
tegangan geser s12 terkonsentrasi pada bagian lapangan tiap-tiap seperempat panel
(bidang yang dibatasi oleh sirip dalam dan sirip luar). Tegangan geser maksimum yang ditunjukkan pada Gambar 5.15 dan Gambar 5.16 lebih kecil daripada tegangan geser maksimum yang ditunjukkan pada Gambar 5.13 dan Gambar 5.14.
Hasil analisis numerik yang telah dikemukakan di atas memperlihatkan bahwa tegangan geser izin beton lebih dulu tercapai daripada tegangan tekan izin beton. Apabila untuk mengatasi tegangan geser ini dilakukan dengan pemasangan tulangan geser, maka tidaklah praktis karena ketebalan sirip maupun lantai pelat beton bersirip ini relatif kecil. Karena itu, menarik untuk dikaji lebih lanjut tentang bagaimana mendistribusikan tegangan geser ini supaya tersebar lebih merata ke bagian lainnya, yaitu bagian-bagian struktur pelat bersirip yang nilai tegangan gesernya masih sekitar nol. Hal ini perlu dikaji mengingat keruntuhan geser terjadi secara tiba-tiba, tidak seperti keruntuhan lentur yang dapat terjadi secara perlahan-lahan apabila memenuhi syarat penulangan.
Struktur beton yang dikenal sangat kuat terhadap tekan, juga mempunyai kekuatan yang sangat signifikan terhadap geser. Karena itu, menebalkan bagian-bagian struktur pelat beton yang mengalami konsentrasi tegangan geser yang besar merupakan alternatif yang lebih baik daripada memasang tulangan geser. Tapi perlu diperhatikan bahwa seiring dengan penambahan tebal pelat maka berat sendirinya juga bertambah. Semakin berat struktur pelat beton maka kapasitas daya dukung tanah semakin berkurang.
5.7 Taksiran Daya Dukung untuk Dimensi yang Lebih Besar
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya tentang pelat beton bersirip tetapi di atas tanah gambut, diperoleh bahwa daya dukung pelat bersirip meningkat dua kali apabila dimensinya diperbesar dua kali, dan meningkat
Gambar 5.13 Kontur tegangan geser s13 pada permukaan-luar pelat beton
29
Gambar 5.15 Kontur tegangan geser s12 pada permukaan-luar pelat beton
empat kali apabila dimensinya diperbesar tiga kali (Yusuf dan Bachtiar, 2012). Jika diasumsikan perilaku demikian berlaku juga di tanah lunak maka apabila ukuran pelat diperbesar menjadi 2,4 m 2,4 m maka daya dukung ultimitnya menjadi 15 kN. Apabila dimensi pelat diperbesar lagi menjadi 3,6 m 3,6 m maka daya dukung ultimitnya menjadi 30 kN.
31 BAB VI
RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Adanya sirip-dalam setinggi 150 mm tidak disangsikan lagi dapat menambah kekakuan pada pelat beton. Seiring dengan meningkatnya kekakuan pelat maka tegangan di pelat sepanjang jalur sirip-dalam mestinya juga mengecil. Akan tetapi, belum dapat diketahui bagaimana posisi jalur penempatan sirip-dalam yang paling baik. Alternatif lain posisi pemasangan dalam adalah diagonal terhadap sirip-luar. Jika uji pembebanan dilakukan tidak sampai pada keruntuhan pelat beton maka pengaruh arah sirip-dalam terhadap kekuatan pelat tidak dapat diketahui, tetapi efeknya terhadap daya dukung tanah mestinya dapat diketahui. Uji pembebanan pun mesti dilakukan hingga tanah runtuh. Tentu saja, yang harus dipilih dan terus harus dikembangkan adalah pelat beton bersirip dengan sirip-dalam yang memberikan daya dukung tanah terbesar. Karena itu, penelitian ini perlu dilanjutkan ke tahap berikutnya yaitu posisi/arah jalur sirip-dalam dipasang/ditempatkan secara diagonal terhadap sirip-luar (lihat Gambar 6.1b). Perlakukan terhadap sampel untuk model yang kedua ini (arah sirip-dalam diagonal terhadap sirip-luar) dan lokasi percobaannya juga harus sama dengan percobaan pada sampel model pertama (sirip-dalam sejajar dengan sirip-luar). Selain di atas tanah lunak, pengujian juga akan dilakukan di atas tanah pasir.
Gambar 6.1 Sirip-dalam sejajar dan diagonal terhadap sirip-luar
B L (a) Tahun I B L (b) Tahun II
32 BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat dikemukakan berdasarkan hasil yang telah dicapai pada tahap I ini adalah sebagai berikut:
a) Pelat beton berukuran 1,2 m 1,2 m yang diberi sirip-dalam setinggi 150 mm sejajar dengan sirip-luar setinggi 600 mm, di atas tanah lunak mempunyai daya dukung tanah sebesar 7,5 kN. Untuk pelat berukuran 3,6 m 3,6 m diperkirakan mempunyai daya dukung tanah sebesar 30 kN.
b) Di atas tanah lunak, pelat beton bersirip menghasilkan daya dukung tanah sekitar dua kali daya dukung tanah pada pelat beton tanpa sirip. Adanya sirip memberikan kekangan horizontal pada tanah secara signifikan.
c) Daya dukung izin pada pelat beton bersirip dibatasi oleh tegangan geser izin beton. Tegangan geser izin beton lebih dulu tercapai sebelum tegangan tekan izin beton.
7.2 Saran
Penelitian ini perlu ditindaklanjuti dengan menambah variabel yang dapat mempengaruhi daya dukung, yaitu:
a) Perlu ditinjau pembebanan dengan cara berulang (cyclic loading).
b) Perlu dilakukan uji pembebanan di atas tanah pasir.
33
DAFTAR PUSTAKA
Hadi, Abdul dan Yusuf, M. 2007. “Interpretasi Beban Ultimit Cara Van der Veen dengan Pengembangan Program Komputer”. Jurnal Teknik Sipil.Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura. Vol. 7(2)-Desember 2007, h.183-198.
Koentjoro, Didien. 1995. “Pondasi Hypar: sebagai alternatif pondasi dangkal pada tanah lunak”. Majalah Konstruksi, No:208, Agustus 1995.
Leonards, G. A. dan Lovell, D. 1979. "Interpretation of Load Tests on High-Capacity Driven Piles". Behavior of Deep Foundation. Raymond Lundgren (Ed.). ASTN STP 670.
Lingga, Andry Alim. 2007. “Kajian Bentuk Fondasi Menerus dengan Tiang Cerucuk di Atas Tanah Gambut pada Infrastruktur Jalan di Daerah Sungai Durian Rasau Jaya Kabupaten Pontianak”. Jurnal Teknik Sipil. Fakultas Teknik Universitas Tanungpura. Vol. 7(2)-Desember 2007, h.112-126.
Nasution, Syarifuddin. 2001. Perbaikan Tanah. Bandung: ITB.
Ringo, Boyd C. dan Anderson, Robert B. 1996. Designing Floor Slabs on Grade. Illinois: The Aberdeen Group.
Sutarmidji. 2010. Harian Pontianak Post, Jumat 27 Februari 2010.
Syafaruddin AS. 2003. “Tabung Silinder Ferosemen sebagai Alternatif Stabilisasi pada Subgrade Tanah Lunak”. Jurnal Teknik Sipil. Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura. Vol.3(1)-Juni 2003, h.1-16.
Yusuf, M. dan Bachtiar, Vivi. 2012. “Studi Eksperimental Skala Kecil Tentang Daya Dukung Pelat Beton Bersirip Sebagai Model Jalan Beton di Tanah Gambut”.
Jurnal Teknik Sipil. Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura. Vol.13(1)-Juni
Lampiran A
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
FAKULTAS TEKNIK
LABORATORIUM BAHAN DAN KONSTRUKSI
Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi 78124 Telp (0561) 4018635 No No. sample Rebound value (R) R average Impact angle () Input min Input max Coef. of concrete age Comp. strength (F) (kg/cm2) 1 2 3 1 Pelat I 30 31 32 30,3 0 29 32 1 241 32 30 30 29 30 29 2 Pelat II 28 28 29 28,2 90 27 30 1 261 30 28 28 28 28 27 3 Pelat III 28 24 24 26,1 90 23 30 1 224,4 24 23 24 28 30 30 4 5 6 7 8 9 10
Lampiran B
Lampiran C
C.1 Data hasil pengujian pada pelat sampel II
Tabel C.1 Hasil pengukuran pada pelat I, dial ke-1 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm)
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 43 94 2 81,33 43 94 43 94 3 95,57 43 81 43 75 4 89,16 43 50 43 46 5 89,15 42 23 42 17 6 84,04 41 76 41 65 7 82,36 41 19 41 8 8 82,18 40 65 40 34 9 55 40 2 39 74
Tabel C.2 Hasil pengukuran pada pelat I, dial ke-2 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm)
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 40 59 2 81,33 40 59 40 59 3 95,57 40 58 40 50 4 89,16 40 43 40 43 5 89,15 40 22 40 16 6 84,04 40 11 40 8 7 82,36 39 89 39 78 8 82,18 39 56 39 26 9 55 39 13 38 96
41
Tabel C.3 Hasil pengukuran pada pelat I, dial ke-3 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm)
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 3 84 2 81,33 3 82 3 65 3 95,57 3 58 3 58 4 89,16 3 54 3 50 5 89,15 3 24 3 20 6 84,04 3 1 2 91 7 82,36 2 44 2 36 8 82,18 1 94 1 73 9 55 1 35 1 30
Tabel C.4 Hasil pengukuran pada pelat I, dial ke-4 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 3 37 2 81,33 3 30 3 23 3 95,57 3 11 3 9 4 89,16 3 0 2 98 5 89,15 2 75 2 72 6 84,04 2 52 2 47 7 82,36 2 18 2 4 8 82,18 1 83 1 64 9 55 1 50 1 35
C.2 Data hasil pengujian pada pelat sampel II
Tabel C.5 Hasil pengukuran pada pelat II, dial ke-1 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 42 1 2 82,18 41 68 41 65 3 82,36 41 64 41 64 4 84,04 41 41 41 30 5 89,15 40 96 40 94 6 89,16 40 88 40 80 7 95,57 40 40 40 31 8 81,33 40 9 39 88 9 55 39 79 39 73
Tabel C.6 Hasil pengukuran pada pelat II, dial ke-2 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 30 88 2 82,18 30 29 30 22 3 82,36 30 19 30 11 4 84,04 29 92 29 78 5 89,15 29 46 29 40 6 89,16 29 36 29 28 7 95,57 29 4 28 90 8 81,33 28 88 28 71 9 55 28 70 28 68
43
Tabel C.7 Hasil pengukuran pada pelat II, dial ke-3 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 4 84 2 82,18 4 65 4 50 3 82,36 4 45 4 44 4 84,04 4 10 4 10 5 89,15 3 68 3 68 6 89,16 3 38 3 32 7 95,57 2 93 2 78 8 81,33 2 26 1 94 9 55 1 80 1 67
Tabel C.8 Hasil pengukuran pada pelat II, dial ke-4 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm)
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 3 52 2 82,18 3 40 3 40 3 82,36 3 40 3 39 4 84,04 3 38 3 30 5 89,15 2 82 2 79 6 89,16 2 75 2 70 7 95,57 2 20 2 14 8 81,33 1 82 1 62 9 55 1 47 1 34
C.3 Data hasil pengujian pada pelat tanpa sirip
Tabel C.9 Hasil pengukuran pada pelat tanpa sirip, dial ke-1 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 22 38 2 81,33 21 85 21 80 3 95,57 21 33 21 30 4 89,16 20 54 20 47 5 89,15 20 1 19 87 6 84,04 19 41 19 32 7 82,36 18 68 18 61 8 82,18 17 89 17 81
Tabel C.10 Hasil pengukuran pada pelat tanpa sirip, dial ke-2 (5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 9 66 2 81,33 9 12 9 10 3 95,57 8 54 8 49 4 89,16 7 92 7 86 5 89,15 7 35 7 31 6 84,04 6 85 6 80 7 82,36 6 20 6 17 8 82,18 5 50 5 44
45
Tabel C.11 Hasil pengukuran pada pelat tanpa sirip, dial ke-3 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 5 34 2 81,33 4 85 4 80 3 95,57 4 21 4 15 4 89,16 3 45 3 37 5 89,15 2 87 2 79 6 84,04 2 14 2 7 7 82,36 1 32 1 23 8 82,18 0 44 0 38
Tabel C.12 Hasil pengukuran pada pelat tanpa sirip, dial ke-4 (2,5 cm)
No. Beban (kg)
Defleksi (0,01 mm )
0 menit 1 menit
Jarum kecil Jarum besar Jarum kecil Jarum besar
1 0 6 52 2 81,33 6 6 6 1 3 95,57 5 43 5 37 4 89,16 4 76 4 70 5 89,15 4 23 4 15 6 84,04 3 65 3 57 7 82,36 3 1 2 95 8 82,18 2 27 2 24
Lampiran D
47
Gambar D.1 Pembuatan bekisting
Gambar D.2 Pengecoran sampel
Gambar D.4 Proses instalasi pelat
Gambar D.5 Kondisi pelat yang baru diinstalasi
49
Gambar D.7 Posisi pemegang dial gauge
