ANALISA TEGANGAN DAN REGANGAN PADA PONDASI PERKERASAN PORUS DENGAN SKALA SEMI LAPANGAN DAN SOFTWARE ANSYS

Desy Dwi Rachmawati, Fazri Rochmawati Dewi, Ludfi Djakfar, Wisnumurti .

Abstract


Kerusakan jalan yang terjadi di Indonesia sebagian besar disebabkan berkurangnya daerah resapan air yang menyebabkan banjir di jalan raya. Salah satu upaya pencegahan masalah tersebut yaitu digunakan variasi perkerasan porus. Perkerasan porus merupakan salah satu variasi dari aspal konvensional dimana perkerasan ini direncanakan dapat mengalirkan air ke lapisan tanah di bawahnya karena mempunya susunan ikatan agregrat yang seragam. Hal ini menyebabkan perkerasan porus mempunyai kekuatan yang lebih rendah dibanding aspal konvensional. Maka, diperlukan penelitian tentang perilaku perkerasan porus berupa tegangan dan regangan pada lapisan surface, base dan subbase perkerasan porusketika diberi beban.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui tegangan dan regangan  yang terjadi pada pondasi perkerasan porus saat beban berjalan dan beban berhenti dengan menggunakan skala semi lapangan. Selain pengukuran skala semi lapangan, dilakukan pengukuran dengan pendekatan numerik  metode elemen hingga  menggunakan   software ANSYS saat beban berhenti. Untuk mengetahui hasil tegangan dan regangan antara pengukuran skala semi lapangan dan software ANSYS kemudian keduanya dibandingkan.

Metodologi penelitian pada pengukuran skala semi lapangan menggunakan kriteria perkerasan berupa beban, material dan ketebalan dimodelkan sama seperti kondisi yang sesungguhnya. Beban yang digunakan merupakan beban satu roda sebesar 17 kg/cm2. Pada lapisan surface aspal porus material digunakan dengan tambahan 8% additive gilsonite, sedangkan pada  basedan subbase digunakan batu pecah dengan nilai CBR 81%. Selain itu, tegangan dan regangan diukur pada 6 titik pengukuran, yaitu 2 titik di bawah aspal porus, 2 titik pada kedalaman 5 cm (base) dan 2 titik pada kedalaman 20 cm (subbase). Pertama, perkerasan porus diberikan beban berjalan lalu nilai tegangan dan regangan dibaca setiap lintasan hingga 1000 lintasan. Selanjutnya, pengukuran tegangan dan regangan saat beban berhenti dilakukan dengan memberhentikan beban setiap 50 lintasan.  Sedangkan untuk software ANSYS dilakukan pengukuran tegangan dan regangan dengan beban berhenti.

Hasil pengukuran tegangan perkerasan porus menggunakan skala semi lapangan diketahui bahwa tegangan yang terjadi saat beban berjalan dan beban berhenti bernilai maksimum tepat dibawah beban roda, dan besar nilai tegangan semakin berkurang dengan bertambahnya jarak atau kedalaman dengan beban roda dan nilai tegangan semakin meningkat sebanding bertambahnya jumlah lintasan baik saat beban berjalan ataupun berhenti. Sedangkan hasil dari regangan perkerasan porus menggunakan skala semi lapangan berbanding terbalik dengan nilai tegangan yaitu semakin menurun dengan bertambahnya jumlah lintasan beban saat berjalan ataupun berhenti. Selain itu diketahui hasil nilai pengukuran regangan dan regangan mempunyai pola grafik naik turun akibat pengukuran yang tidak dilakukan secara kontinyu sehingga material perkerasan mengalami relaksasi dengan proses kembalinya material ke bentuk semula. Untuk hasil pengukuran nilai tegangan dan regangan perkerasan porus menggunakan software ANSYS didapatkan besar nilai tegangan dan regangan semakin berkurang dengan bertambahnya jarak atau kedalaman dengan beban roda serta software ANSYS kurang sesuai untuk pengukuran saat beban berjalan dengan waktu lintasan yang lama karena memerlukan proses simulasi yang panjang.

Hasil dari perbandingan dari kedua metode tersebut diketahui  bahwa tegangan pada skala semi lapangan lebih besar jika dibandingkan dengan pengukuran menggunakan software ANSYS, regangan pada pengukuran semi lapangan lebih kecil jika dibandingkan dengan pengukuran menggunakan software ANSYS dan hasil pengukuran tegangan dan regangan saat beban berhenti dari pengukuran skala semi lapangan dan software ANSYS didapatkan nilai yang berbeda karena perbedaan karakteristik material dari kedua pengujian tersebut

Kesimpulan dari penelitian ini adalah hasil dari pengukuran keduanya memiliki kesamaan, yaitu semakin bertambahnya kedalaman maka nilai tegangan dan regangan semakin kecil. Namun besar nilai tegangan dan regangan antara kedua metode terdapat perbedaan yang cukup jauh. Hal ini disebabkan karena karakteristik material sebagai input pada ANSYS kurang sesuai dengan karakteristik material yang sesungguhnya. Oleh karena itu, sebaiknya karakteristik material diuji terlebih dahulu menggunakan alat standar, bukan dari pendekatan rumus. Selain itu, perlu adanya pengujian tegangan dan regangan saat beban berjalan selain menggunakan software ANSYS agar dapat dibandingkan dengan pengukura pada skala semi lapangan karena software ANSYS kurang sesuai untuk analisa dengan pemodelan 3 dimensi dan waktu lintasan yang lama.

 

Kata kunci : Tegangan, Regangan, Perkerasan Porus, Skala Semi Lapangan, software ANSYS


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.