Upload
others
View
21
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
1
Oleh :
DIMAS DWI PUTRA 3112106004
Dosen Pembimbing:
Program Sarjana Lintas Jalur
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2014
BUDI SUSWANTO, ST., MT., Ph.D 197301281998021002
Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA, DEA 195004031976031003
CANDRA IRAWAN, ST., MT.
PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
3
Rasio penulangan tiang spun-pile dibawahpersyaratan SNI 2847:2013 pasal 18.11 &SNI 1726-2012
Rasio penulangan tiang spun-pile sesuaipersyaratan Terkait
Syarat Aktual
ρ 0,01 0,005
Evaluasi terhadap kinerja tiang spun-piledibawah pengaruh beban lentur
Rasio Tulangan Longitudinal Spun-pile Ø-400mm
Tiang pancang spun-pile sebagai komponenstruktur dapat menerima beban lentur
Current State
Ideal State
To close the gap...
Rasio
SNI 1726-
2012
KSD*-C
SNI 1726-
2012
KSD*-D,
E, F
SNI 2847-
2013
ρaktual 0,002 0,002 0,002
ρmin 0,007 0,012 0,012
ρmax 0,021 0,022
ρrequired 0,012 0,021 0,04
Rasio Tulangan Spiral Spun-pile Ø-400mm
PENDAHULUAN
2. TUJUAN PENULISAN
4
Mengetahui kinerja tiang pancang spun pile diameter 400mm dengankonfigurasi penulangan 10-Ø7 mm untuk longitudinal dan Ø3,2mm-50 untukspiral dibawah pengaruh beban lentur murni berdasarkan SNI 2847:2013.
1. Tujuan utama :
2. Detil tujuan:
Memodelkan tiang spun-pile
Mengetahui kekuatan
Mendapatkan nilai daktilitas
tiang pancang spun pile diameter 400mm dengankonfigurasi penulangan longitudinal 10-Ø7 mm dantulangan spiral Ø3,2mm-50
PENDAHULUAN
3. BATASAN MASALAH
5
1. Tidak memperhitungkan reaksi dari struktur di atasnya.
2. Tidak memperhitungkan daya dukung dan pengekangan tanah.
3. Tidak melakukan perhitungan desain tiang pancang.
4. Data pengujian eksperimental tiang pancang diperoleh dari laboratorium
struktur Jurusan Teknik Sipil ITS.
TINJAUAN PUSTAKA
7
•SNI 2847:2013 Beton
•SNI 1726:2012 Gempa
•JIS 5335-1987 Pretension Concrete Spun Pile
•Jurnal Terkait Tiang Pancang Spun Pile
TINJAUAN PUSTAKADistribusi Tegangan
8
Pada beton prategang terdapat regangan awal akibat gaya pratekan yang diterapkan.
MET
OD
OLO
GI
1. BAGAN ALIR
10
Permodelan Software
Finite Element
Analisa Perhitungan
Model Lentur Murni Statis
Analisa Hasil dan Kesimpulan
Diagram Interaksi (P-M)
Rekomendasi
Valid
Selesai
OK
TIDAK OK
Mulai
Studi Literatur
Input Data
HasilPengujian Lab.
Permodelan Program Xtract®
Analisa Perhitungan
Valid
TIDAK OK
MET
OD
OLO
GI
2. DATA
11
10
00
10
00
40
00
Material properties:f’c = 52 Mpafy = 1250 Mpa (Tendon)fu = 1750 Mpa (Tendon)fyt = 540 Mpa (spiral)
L1 Ø3,2mm-50L2 Ø3,2mm-100
10-Ø7mm
MET
OD
OLO
GI
3. MODEL LENTUR STATIS
12
Mulai
Input Data
Menghitung Geometri Penampang
Menghitung Kehilangan Tegangan Prategang
Menghitung Momen Saat Leleh
Menghitung Momen Saat Crack
Menghitung Momen Saat Ultimate
Menghitung LendutanSaat Leleh
Menghitung Lendutan Saat Crack
Menghitung Lendutan Saat Ultimate
Plot Grafik
Selesai
Perhitungan
40025075
cy1y2
y3y4
y5
75
C
TT
TT
1000
3/5 L1/5 L 1/5 L
L
P
DG-1 DG-3DG-2
(L-1000)/2 (L-1000)/2
M
D
MET
OD
OLO
GI
3. MODEL LENTUR STATIS
13
Program Finite ElementStandard two-node 3D truss elements
Standard eight-node linear hexahedral 3D continuum
elements with full integrationBeton, Thorenfeldt
Model
' '
'1
c c
nk
c cc
c
f n
fn
Elastic Pad
Prestressed Bar 7.1 mm
Spiral 3.2 mm
Properti Material >> Regangan Hasil
Pengujian
MET
OD
OLO
GI
3. MODEL LENTUR STATIS
15
Pengujian Spun Pile
1000
3/5 L1/5 L 1/5 LL
P
DG-1 DG-3DG-2
DG = Dial Gauge
(L-1000)/2 (L-1000)/2
MET
OD
OLO
GI
4. DIAGRAM INTERAKSI (P-M)
16
Mulai
Input Data
Menghitung Geometri Penampang
Menghitung Kehilangan Tegangan Prategang
Menghitung Kapasitas Beban Konsentris
Menentukan nilai "c" dengan cara coba-coba
Menghitung Tegangan Tulangan Tiap Baris
Menghitung Gaya Desak Beton
Menghitung Gaya Aksial (Pn)
Menghitung Momen Nominal (Mn)
Selesai
Plot Diagram Interaksi
Perhitungan
y1y2
y3
y4y5
40025075 75
rφ α
Ө
r.cosӨ
0,5d1
AN
ALIS
A H
ASI
L1. MODEL LENTUR STATIS
19
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 2 4 6 8 10
Mo
men
, KN
.m
Defleksi, mm
Perhitungan
Eksperimental
No. Nilai Satuan
Sumber
Eksperi-
mental
Perhitu-
nganDeviasi
1 Mcr KN.m 59.150 54.038 9.461%
2 My KN.m 65.000 67.043 3.047%
3 Mn KN.m 83.850 83.409 0.529%
4 δcr mm 3.400 1.852 83.585%
5 δy mm 4.000 2.890 38.408%
6 δu mm 9.190 9.350 1.711%
AN
ALIS
A H
ASI
L1. MODEL LENTUR STATIS
21
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10
Mo
men
, KN
.m
Defleksi, mm
Eksperimental
Xtract
No. Nilai Satuan
Sumber
Eksperi-
mentalXtract® Deviasi
1 Mcr KN.m 59.150 - -
2 My KN.m 65.000 69.700 6.743%
3 Mn KN.m 83.850 85.560 1.999%
4 δcr mm 3.400 - -
5 δy mm 4.000 3.004 33.156%
6 δu mm 9.190 9.592 4.191%
AN
ALIS
A H
ASI
L1. MODEL LENTUR STATIS
22
No. Nilai Satuan
Sumber
Eksperi-
mental
Program
FEDeviasi
1 Mcr KN.m 59.150 54.038 9.461%
2 My KN.m 65.000 65.462 0.706%
3 Mn KN.m 83.850 89.343 6.148%
4 δcr mm 3.400 2.548 33.464%
5 δy mm 4.000 3.337 19.858%
6 δu mm 9.190 10.790 14.832%
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15
Mo
men
, KN
.m
Defleksi, mm
Abaqus
Eksperimental
AN
ALIS
A H
ASI
L2. DIAGRAM INTERAKSI (P-M)
23
Sumber Pn Pb Mb Mn
KN KN KN.m KN.m
Perhitungan 3,183.071 1,237.566 188.295 83.409
Xtract® 3,357.000 1,381.000 200.800 82.710
Δ 5.18% 10.39% 6.23% 0.84%
KESI
MPU
LAN
25
• Terdapat perbedaan nilai dikarenakan adanya asumsi permodelan yang
berbeda pada tiap metode.
• Trend grafik sesuai dengan penelitian-penelitian yang telah dilakukan.
• Menurut hasil analisa metode perhitungan memiliki nilai beban ultimate
mendekati hasil ekesperimental dengan selisih sebesar 0.529%.
• Pada permodelan finite element luasan beton tidak terkurangi dengan
luas tulangan yang menggunakan model wire. Hal ini mungkin dapat
menjelaskan fenomena pada grafik beban vs displacement yang
memperlihatkan hasil lebih tinggi dari kondisi asli.
• Nilai daktilitas lendutan berdasarkan hasil eksperimental didapat sebesar2,3. Nilai ini berada dibawah batas ketentuan untuk daktilitas lendutanyaitu lebih dari sama dengan 3 (Raka, 2013) dan masuk dalam kategoriresiko seismik rendah (Hawkins dan Ghosh,2000).
KESI
MPU
LAN
26
• Walaupun penulangan tiang pancang jenis spunpile dibawah persyaratan SNI 2847-2013 dan SNI1726-2012 tiang pancang dapat memberikanrespon yang daktail ketika diberi beban lenturmurni.
• Nilai daktilitas yang berada dibawah ketentuanbukan berarti tiang tidak layak digunakan. Untukmenentukan kelayakan tiang spun pile, kajian lanjutmengenai kinerja tiang sebagai kesatuan suatustruktur perlu dilakukan.