PLAXIS Versi 8 Manual Latihan PDF

Preview

Summary

PLAXIS Versi 8 Manual Latihan DAFTAR ISI DAFTAR ISI 1 Pendahuluan.................................................................................................1-1 2 Memulai program ........................................................................................2-1 2.1 Instalasi program......

Description

PLAXIS Versi 8 Manual Latihan

DAFTAR ISI DAFTAR ISI 1

Pendahuluan.................................................................................................1-1

2

Memulai program ........................................................................................2-1 2.1 Instalasi program....................................................................................2-1 2.2 Pemodelan secara umum........................................................................2-1 2.3 Prosedur pemasukan data.......................................................................2-3 2.3.1 Masukan obyek geometri ...........................................................2-3 2.3.2 Masukan teks dan angka ............................................................2-4 2.3.3 Pemilihan masukan ....................................................................2-5 2.3.4 Masukan terstruktur ...................................................................2-6 2.4 Memulai program ..................................................................................2-7 2.4.1 Pengaturan global.......................................................................2-7 2.4.2 Membuat model geometri ..........................................................2-9

3

Penurunan pondasi lingkaran pada lapisan pasir (Pelajaran 1) .............3-1 3.1 Geometri ................................................................................................3-1 3.2 Kasus A : Pondasi kaku .........................................................................3-2 3.2.1 Membuat masukan .....................................................................3-2 3.2.2 Melakukan perhitungan............................................................3-14 3.2.3 Menampilkan hasil keluaran ....................................................3-19 3.3 Kasus B : Pondasi fleksibel..................................................................3-21

4

Konstruksi galian di bawah muka air (Pelajaran 2).................................4-1 4.1 Geometri ................................................................................................4-2 4.2 Perhitungan ..........................................................................................4-11 4.3 Menampilkan hasil keluaran ................................................................4-15

5

Konstruksi tanggul sungai (Pelajaran 3) ...................................................5-1 5.1 Model geometri......................................................................................5-1 5.2 Perhitungan ............................................................................................5-4 5.3 Keluaran.................................................................................................5-8

6

Galian kering dengan jangkar (Pelajaran 4).............................................6-1 6.1 Masukan.................................................................................................6-1 6.2 Perhitungan ............................................................................................6-5 6.3 Keluaran.................................................................................................6-9

7

Konstruksi timbunan untuk jalan (Pelajaran 5).......................................7-1 7.1 Masukan.................................................................................................7-1 7.2 Perhitungan ............................................................................................7-4 7.3 Keluaran.................................................................................................7-5 7.4 Analisis keamanan .................................................................................7-7 7.5 Analisis jaring elemen yang diperbaharui............................................7-11

i

MANUAL LATIHAN 8

Penurunan akibat konstruksi terowongan (Pelajaran 6) .........................8-1 8.1 Geometri ................................................................................................ 8-2 8.2 Perhitungan............................................................................................ 8-7 8.3 Keluaran................................................................................................. 8-8

Lampiran A – Diagram menu Lampiran B – Skema perhitungan tegangan awal akibat berat sendiri tanah

ii

PLAXIS Versi 8

PENDAHULUAN 1

PENDAHULUAN

PLAXIS adalah sebuah paket program yang disusun berdasarkan metode elemen hingga yang telah dikembangkan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas dalam bidang rekayasa geoteknik. Prosedur pembuatan model secara grafis yang mudah memungkinkan pembuatan suatu model elemen hingga yang rumit dapat dilakukan dengan cepat, sedangkan berbagai fasilitas yang tersedia dapat digunakan untuk menampilkan hasil komputasi secara mendetil. Proses perhitungannya sendiri sepenuhnya berjalan secara otomatis dan didasarkan pada prosedur numerik yang handal. Konsep ini memungkinkan para pemula untuk dapat menggunakan paket program ini hanya dengan mengikuti beberapa jam pelatihan saja. Manual Latihan ini disusun dengan tujuan untuk membantu para pemula menjadi terbiasa dengan program PLAXIS. Latihan-latihan dalam modul ini membahas berbagai aplikasi praktis yang menarik dan meliputi penggunaan hampir seluruh fitur yang tersedia dalam program. Walaupun demikian, pemodelan tanah dibatasi hanya pada model Mohr-Coulomb saja. Para pengguna PLAXIS diharapkan telah mempunyai pemahaman dasar mengenai mekanika tanah dan dapat bekerja dalam lingkungan sistem operasi Windows. Sangat disarankan agar para pengguna mengikuti seluruh latihan dalam modul ini sesuai dengan urutannya. Latihan-latihan ini juga tersedia dalam folder latihan yang terdapat dalam sub-direktori program PLAXIS dan dapat digunakan untuk membandingkan hasil analisis dari latihan-latihan yang telah dikerjakan. Manual Latihan tidak membahas latar belakang teori dari metode elemen hingga, dan tidak menjelaskan berbagai pemodelan tanah yang tersedia di dalam program. Berbagai pemodelan tanah dibahas dalam Manual Model Material, sedangkan latar belakang teori diberikan dalam Manual Dasar Teori. Untuk keterangan lengkap mengenai fitur-fitur yang tersedia dalam program, dapat ditemukan dalam Manual Acuan. Selain keseluruhan modul pedoman secara lengkap, berbagai pelatihan dilakukan secara berkala di berbagai tempat di seluruh dunia untuk saling berbagi pengalaman dan informasi mengenai penggunaan program ini.

1-1

MANUAL LATIHAN

1-2

PLAXIS Versi 8

MEMULAI PROGRAM 2

MEMULAI PROGRAM

Bab ini menerangkan beberapa notasi dan prosedur dasar mengenai bagaimana memasukkan data dalam PLAXIS. Dalam manual ini, pilihan-pilihan menu dan jendela khusus dalam program akan dicetak dalam Huruf miring. Jika ada tombol pada papan ketik atau tombol pada layar yang perlu ditekan, maka akan diindikasikan dengan nama tombol di dalam kurung tajam (misalnya tombol ). 2.1

INSTALASI PROGRAM

Langkah instalasi program dapat dilihat pada bagian Informasi Umum dalam manual ini. 2.2

PEMODELAN SECARA UMUM

Untuk setiap proyek baru yang akan dianalisis, penting untuk terlebih dahulu membuat model geometri. Sebuah model geometri adalah representasi 2D (dua dimensi) dari model tiga dimensi sesungguhnya, dan terdiri dari komponen titik, komponen garis serta komponen klaster. Sebuah model geometri yang lengkap akan meliputi massa tanah yang dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan tanah yang berbeda, elemen-elemen struktural, tahapan-tahapan konstruksi serta pembebanan. Ukuran model harus dibuat cukup besar sedemikian rupa sehingga batas-batas model tidak mempengaruhi hasil dari permasalahan yang dianalisis. Tiga buah komponen utama dalam model geometri dijelaskan dengan lebih detil berikut ini.

Titik : Titik-titik akan menjadi awal dan akhir dari garis. Titik-titik juga dapat digunakan untuk menempatkan jangkar, beban terpusat, jenis perletakan dan untuk penghalusan jaring elemen secara lokal atau setempat.

Garis : Garis-garis berfungsi untuk mendefinisikan batas fisik dari suatu geometri, perbatasan model dan diskontinuitas yang mungkin terdapat dalam model seperti dinding atau pelat, batas dari lapisan tanah yang berbeda atau batas dari tahapan-tahapan konstruksi. Sebuah garis dapat memiliki beberapa fungsi dan sifat yang berbeda sekaligus.

Klaster : Klaster merupakan suatu bidang yang dibatasi oleh beberapa garis dan membentuk suatu poligon tertutup. PLAXIS secara otomatis akan mengenali klaster berdasarkan posisi dari garis-garis geometri yang dibuat. Dalam setiap klaster sifat tanah adalah homogen, sehingga klaster-klaster dapat dianggap 2-1

MANUAL LATIHAN sebagai bagian-bagian yang membentuk lapisan-lapisan tanah. Setiap tindakan yang berhubungan dengan suatu klaster akan berlaku juga pada setiap elemen dalam klaster tersebut. Setelah sebuah model geometri terbentuk, maka suatu model elemen hingga dapat secara otomatis dibentuk dengan berdasarkan komposisi dari klaster-klaster dan garisgaris yang membentuk model geometri tersebut. Dalam sebuah jaring elemen hingga, dapat dibedakan tiga buah komponen penyusunnya seperti dijelaskan berikut ini.

Elemen : Saat proses penyusunan jaring elemen, setiap klaster dibagi-bagi menjadi elemen-elemen segitiga. Sebuah pilihan dapat diambil antara elemen dengan 15 buah titik nodal dan elemen dengan 6 buah titik nodal. Elemen 15 titik nodal sangat berguna untuk menghasilkan perhitungan tegangan dan beban runtuh yang akurat. Di lain pihak, elemen dengan 6 titik nodal dapat dipilih untuk melakukan proses perhitungan yang singkat. Dengan menganggap distribusi elemen yang sama (misalnya pada pembuatan jaring elemen standar yang kasar), maka perlu dipahami bahwa jaring elemen yang terdiri dari elemenelemen 15 titik nodal sebenarnya jauh lebih halus serta jauh lebih fleksibel dibandingkan jaring elemen yang dibentuk oleh elemen-elemen 6 titik nodal, tetapi proses perhitungan akan membutuhkan waktu yang lebih lama. Selain elemen-elemen segitiga yang umumnya digunakan untuk membentuk model dari lapisan tanah, elemen pelat, elemen geogrid serta elemen antarmuka yang kompatibel dapat digunakan untuk memodelkan perilaku struktural maupun interaksi tanah-struktur.

Titik Nodal : Sebuah elemen dengan 15 titik nodal akan terdiri dari 15 titik nodal dan sebuah elemen segitiga dengan 6 titik nodal didefinisikan dengan 6 titik nodal. Penyebaran titik-titik nodal dalam suatu elemen baik pada elemen 15 titik nodal maupun pada elemen 6 titik nodal ditunjukkan pada Gambar 2.1. Elemenelemen yang bersebelahan akan saling menyatu pada titik-titik nodal milik bersama (common nodes). Dalam proses perhitungan elemen hingga, perpindahan (ux dan uy) yang terjadi dihitung pada setiap titik nodal. Titik-titik nodal yang ingin ditinjau dapat dipilih terlebih dahulu untuk penggambaran kurva beban-perpindahan.

Titik Tegangan : Berbeda dengan perpindahan yang dihitung pada titik nodal, tegangan dan regangan yang terjadi dihitung pada setiap titik integrasi Gauss yang disebut sebagai titik tegangan. Sebuah elemen 15 titik nodal memiliki 12 buah titik tegangan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1a, sedangkan elemen 6 titik nodal memiliki 3 buah titik tegangan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1b.

2-2

PLAXIS Versi 8

MEMULAI PROGRAM Titik-titik tegangan yang ingin ditinjau juga dapat dipilih terlebih dahulu untuk penggambaran lintasan tegangan maupun kurva tegangan-regangan.

titik nodal

titik tegangan

titik nodal

titik tegangan

Gambar 2.1 Titik nodal dan titik tegangan

2.3

PROSEDUR PEMASUKAN DATA

Di dalam PLAXIS, masukan dapat dibentuk dengan menggunakan mouse maupun dengan menggunakan papan ketik. Secara umum, dapat dibedakan empat buah jenis masukan sebagai berikut : Masukan obyek geometri

(misalnya saat menggambar lapisan tanah)

Masukan teks

(misalnya saat memasukkan nama proyek)

Masukan angka

(misalnya saat memasukkan berat isi tanah)

Masukan pilihan

(misalnya saat memilih pemodelan tanah)

Umumnya mouse digunakan untuk menggambar dan memilih, sedangkan papan ketik digunakan saat memasukkan teks dan angka. 2.3.1

MASUKAN OBYEK GEOMETRI

Pembuatan sebuah obyek geometri didasarkan pada masukan berupa titik-titik dan garisgaris. Hal ini dilakukan dengan menggunakan penunjuk atau kursor mouse pada bidang gambar. Beberapa obyek geometri disediakan pada barisan menu ataupun pada toolbar. Hampir seluruh masukan obyek geometri didasarkan pada penggambaran garis. Pada setiap modus penggambaran, garis digambarkan dengan cara menekan tombol utama (tombol kiri) mouse dalam bidang gambar, dan titik geometri pertama akan terbentuk. Dengan menggerakkan mouse dan menekan tombol utama mouse lagi, maka sebuah titik geometri baru akan terbentuk lagi bersamaan dengan terbentuknya sebuah garis dari titik 2-3

MANUAL LATIHAN sebelumnya ke titik yang baru ini. Penggambaran garis diakhiri dengan menekan tombol sekunder mouse (tombol kanan), atau dengan menekan tombol pada papan ketik. 2.3.2

MASUKAN TEKS DAN ANGKA

Seperti perangkat lunak yang lain, diperlukan beberapa masukan berupa angka dan teks. Masukan yang diperlukan akan ditampilkan dalam kotak editor. Beberapa kotak editor untuk hal-hal yang spesifik akan dikelompokkan dalam suatu jendela. Teks atau nilai yang diinginkan dapat diketikkan pada papan ketik, diikuti dengan tombol atau tombol . Setelah nilai yang dimasukkan diterima, kotak isian berikutnya akan berubah warna (highlighted). Di beberapa negara seperti Belanda, titik desimal dalam bentuk floating point dinyatakan dengan koma. Jenis tampilan yang muncul dalam kotak editor dan tabel tergantung pada country setting dari sistem operasi. Nilai masukan harus diberikan sesuai dengan pengaturan tersebut. Banyak parameter yang telah mempunyai nilai pra-pilih (default). Nilai-nilai pra-pilih ini dapat digunakan dengan menekan tombol tanpa masukan lainnya dari papan ketik. Dengan cara ini, semua kotak isian dalam suatu jendela dapat dimasukkan hingga tombol tercapai. Penekanan tombol akan mengonfirmasi seluruh nilai yang telah dimasukkan dan menutup jendela tersebut. Meng-klik kotak isian yang lain dengan mouse setelah memasukkan suatu nilai ke dalam kotak isian tertentu juga akan menyebabkan penerimaan nilai tersebut. Nilai-nilai masukan akan diterima dengan meng-klik tombol . Penekanan tombol atau meng-klik tombol akan membatalkan masukan yang diberikan dan mengembalikan nilai-nilai masukan sebelumnya atau nilai-nilai prapilih sebelum jendela tertutup. Fitur spin edit ditunjukkan dalam Gambar 2.2. Sama seperti kotak isian pada umumnya, suatu nilai dapat dimasukkan dengan menggunakan papan ketik, tetapi hal ini juga dapat dilakukan dengan meng-klik ▲ atau ▼ pada bagian kanan setiap spin edit untuk meningkatkan atau mengurangi nilai yang telah diberikan sebelumnya.

Gambar 2.2 Spin edit.

2-4

PLAXIS Versi 8

MEMULAI PROGRAM 2.3.3

PEMILIHAN MASUKAN

Pemilihan dapat dilakukan dengan menggunakan radio button, check box atau combo box seperti dijelaskan berikut ini.

Gambar 2.3 Radio button

Gambar 2.4 Check box

Gambar 2.5 Combo box

Radio button : Dalam jendela dengan radio button hanya satu pilihan saja yang dapat diaktifkan atau dipilih. Pilihan aktif diindikasikan dengan sebuah titik atau lingkaran berwarna hitam di dalam lingkaran berwarna putih di depan setiap pilihan. Pemilihan dilakukan dengan menekan tombol utama mouse di dalam lingkaran putih atau dengan menggunakan tombol anak panah ke atas dan ke bawah pada papan ketik. Saat mengubah dari satu pilihan ke pilihan yang lain maka pilihan yang lama secara otomatis tidak akan aktif lagi. Sebuah contoh dari radio button ditunjukkan dalam Gambar 2.3. Pada contoh dalam Gambar 2.3 jenis Distribusi tekanan air pori dipilih pada Garis freatik global.

Check box : Dalam jendela dengan check box lebih dari satu pilihan dapat diaktifkan atau dipilih secara bersamaan. Pilihan yang aktif diindikasikan dengan tanda check atau tick mark dalam kotak berwarna putih. Pemilihan dilakukan dengan 2-5

MANUAL LATIHAN menekan tombol utama mouse di dalam kotak putih atau dengan menekan spasi pada papan ketik. Klik pada pilihan yang telah aktif akan menonaktifkan pilihan tersebut. Sebuah contoh dari tiga buah check box ditunjukkan dalam Gambar 2.4

Combo box : Sebuah combo box digunakan untuk menentukan suatu pilihan dari daftar pilihan yang telah tersedia. Sebuah contoh dari jendela dengan combo box ditunjukkan dalam Gambar 2.5. Setelah tanda panah ▼ di sebelah kanan di-klik dengan mouse, sebuah daftar pilihan (pull down list) akan muncul berisi pilihan-pilihan yang tersedia. Combo box mempunyai fungsi yang sama dengan suatu kelompok dari radio button, tetapi dalam bentuk yang lebih ringkas. 2.3.4

MASUKAN TERSTRUKTUR

Masukan yang diperlukan diatur sedemikian rupa sehingga menjadi selogis mungkin. Lingkungan sistem operasi Windows menyediakan beberapa cara untuk secara visual mengorganisasi dan memberikan informasi pada layar. Untuk memudahkan pengenalan elemen-elemen tipikal dari Windows pada bab-bab berikutnya, beberapa jenis masukan terstruktur akan dibahas berikut ini.

Gambar 2.6 Kontrol halaman (page control) dan lembar-tab (tab sheet)

2-6

PLAXIS Versi 8

MEMULAI PROGRAM

Kontrol halaman dan lembar-tab : Sebuah contoh dari kontrol halaman (page control) dengan tiga buah lembartab (tab sheet) ditunjukkan pada Gambar 2.6. Dalam gambar tersebut lembartab kedua untuk masukan parameter model dari model Mohr-Coulomb dalam keadaan aktif. Lembar-tab digunakan untuk menangani jenis-jenis data dalam jumlah besar yang tidak akan dapat ditampung dalam sebuah jendela. Lembartab dapat diaktifkan dengan meng-klik lembar-tab yang bersangkutan atau dengan menekan pada papan ketik.

Kotak kelompok Kotak kelompok adalah kotak dengan sebuah judul. Kotak ini digunakan untuk masukan-masukan klaster yang memiliki fitur-fitur serupa. Dalam Gambar 2.6, lembar-tab aktif memuat tiga buah kotak kelompok bernama Kekakuan, Kekuatan dan Alternatif. 2.4

MEMULAI PROGRAM

Diasumsikan bahwa program telah terinstalasi dengan menggunakan prosedur yang dijelaskan dalam Informasi Umum. Disarankan untuk membuat direktori yang terpisah untuk penyimpanan berkas data. PLAXIS dapat dijalankan dengan klik-ganda pada ikon Masukan PLAXIS dalam kelompok program PLAXIS. Pengguna akan diminta untuk mendefinisikan permasalahan baru atau membuka proyek yang telah ada. Jika pengguna memilih untuk membuka proyek yang telah ada, program akan memberikan daftar empat buah proyek paling akhir yang pernah dibuka yang dapat dibuka secara langsung. Memilih yang berada pada posisi baris paling atas dari daftar ini akan memunculkan permintaan berkas dimana pengguna dapat memilih dan membuka proyek manapun yang telah ada. 2.4.1

PENGATURAN GLOBAL

Jika sebuah proyek baru dimulai, jendela Pengaturan global seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.7 akan muncul. Jendela ini terdiri dari dua lembar-tab. Dalam lembar-tab pertama berbagai pengaturan untuk proyek harus diberikan. Nama berkas belum dispesifikasikan disini, tetapi harus diberikan saat menyimpan proyek. Pengguna dapat memasukkan keterangan singkat mengenai permasalahan sebagai judul dari proyek atau deskripsi yang lebih mendetil dalam kotak Komentar. Judul ini digunakan sebagai nama berkas dan akan muncul dalam setiap penggambaran keluaran. Kotak komentar merupakan tempat yang baik untuk meny...