BAB IPENDAHULUAN

1. Latar Belakang GEO-SLOPE Office adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan geoteknik dan geo-lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE/ W, SEEP / W, SIGMA / W, QUAKE/ W, TEMP / W, dan CTRAN / W. Yang sifatnya terintegrasi sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang lain. Ini unik dan fitur yang kuat sangat memperluas jenis masalah yang dapat dianalisis dan memberikan fleksibilitas untuk memperoleh modul seperti yang dibutuhkan untuk proyek yang berbeda.Salah satu software yang digunakan untuk menganalisis tekanan geoteknik dan masalah-masalah deformasi yaitu SIGMA / W. Dengan SIGMA / W, kita dapat mempertimbangkan analisis mulai dari masalah deformasi sederhana hingga masalah tekanan-efektif lanjutan secara bertahap dengan menggunakan model konstitutif tanah seperti linier-elastis, anisotropik linier-elastis, nonlinier-elastis (hiperbolik), elastis-plastik atau Cam-clay.2.Rumusan MasalahRumusan masalah pada topik kali ini yaitu bagaimana menganalisis tekanan geoteknik dan masalah deformasi dengan menggunakan software GEO studio khususnya Sigma/W?3.Tujuan dan ManfaatTujuan dan manfaat dari ini yaitu bisa menganalisis tekanan geoteknik dan masalah deformasi, dan mengetahui cara mengoperasikan software Geostudio yaitu Sigma/W.BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Geo Studio Office adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan geoteknik dan geo lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE/W, SEEP/W,SIGMA/W,QUAKE/W,TEMP/W, dan CTRAN/W yang sifatnya terintegrasi sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke produk yang lain. Fitur ini cukup unik dan memberikan fleksibilitas untuk digunakan dalam menyeselasikan berbagai macam permasalahan geo teknik dan geo lingkungan.Sigma/W adalah salah satu software yang digunakan untuk menganalisis tekanan geoteknik dan masalah masalah deformasi. Dengan SIGMA/W dapat dipertimbangkan analisis mulai dari masalah deformasi sederhana hingga masalah tekanan efektif lanjutan secara bertahap dengan menggunakan model konstitutif tanah seperti linear-elastis, anisotropik linier-elastik, nonlinier-elastis (hiperbolik), elastis-plastik atau Cam-clay.Kondisi kontur tanah di Indonesia yang relatif tidak rata menyebabkan adanya timbunan dalam proses pembangunan. Proses timbunan dilakukan secara bertahap. Tanah juga menjadi dasar dari suatu bangunan, jika tanah yang dibebani memiliki daya dukung yang lemah maka akan terjadi kelongsoran. Beban yang cukup besar memberikan tegangan adalah beban tangki karena memiliki volume yang besar sehingga menghasilkan beban yang besar pula.Dalam pemodelan tangki dilakukan berbagai variasi dan untuk pemodelan timbunan ditinjau pada setiap lapisan timbunan. Perhitungan tegangan dan tekanan air pori pada pembebanan tangki dan timbunan dapat dilakukan menggunakan software Sigma/W, Geostudio sehingga perhitungan tegangan dapat memberikan hasil yang tepat dan teliti. Menggunakan software Sigma/W, Geostudio dapat melakukan pemecahan masalah secara cepat dan tepat karena bila terjadi kesalahan dalam mendesain akan diketahui sebelum hasil output ditampilkan. Menggunakan software Sigma/W, Geostudio pada pemodelan tangki persentase perbedaan hitungan manual dan perhitungan program berkisar antara 45-56.5% dengan nilai tegangan hasil perhitungan program lebih kecil, sedangkan Tekanan air pori maksimum yang terjadi pada tiap tahapan timbunan bernilai sama ini menjelaskan bahwa pada saat penimbunan tiap tahapnya tidak terjadi kegagalan atau kelongsoran.

BAB IIIMETODE PENELITIAN

PengenalanIni adalah contoh pengantar yang cukup sederhana. Tujuan utama adalah untuk menunjukkan SIGMA / W kepada pengguna baru bagaimana untuk memulai, untuk memperkenalkan jenis biasa data yang dibutuhkan untuk melakukan analisis SIGMA / W, dan untuk menggambarkan apa yang dapat dilakukan dengan SIGMA / W.Masalahnya cukup sederhana, sehingga dapat dianalisis dengan Edisi GeoStudio Mahasiswa. Masalah ini adalah tentang komputasi perubahan stres dalam tanah di bawah tangki bulat penuh dengan cairan.Konfigurasi Masalah dan DeskripsiKetika mempelajari masalah yang simetris pada sumbu vertikal, efek tiga dimensi dapat dianalisis dengan jaring elemen hingga dua dimensi, seperti yang digambarkan oleh sketsa berikut. Formulasi axisymmetric khusus di SIGMA / W untuk kasus ini menganggap tekanan pada bidang XY serta tekanan melingkar. Pandangan ini dipilih dengan Unit Set dan perintah Skala.

Gambar 1 menunjukkan masalah yang akan diselesaikan dengan SIGMA / W. Diameter tangki adalah 5 m dan tekanan yang diterapkan adalah 40 kPa. Wilayah tanah adalah 38 m dan lebar 25 m tinggi. Bagian atas 5 m dari tanah memiliki sifat yang berbeda dari yang mendasari 20 m.

Gambar 1 Konfigurasi masalahWilayah GeometriTujuannya adalah untuk memiliki mesh lebih halus tepat di bawah tangki di mana perubahan stres akan menjadi yang tertinggi. Selain itu, daerah yang berbeda diperlukan untuk mengakomodasi kedua jenis tanah. Hal ini untuk alasan ini bahwa kita menggunakan empat wilayah mesh, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.Selain itu, berat tangki harus diterapkan sebagai syarat batas dan tekanan batas tertentu harus diterapkan pada daerah tepi. Akibatnya, Ujung 4-1 dari Wilayah 1 kebutuhan untuk dibagi ke Ujung 4-3 dan 3-1. Hal ini dilakukan dengan menambahkan titik di lokasi tepi luar dari tangki (Titik 3).

Gambar 2 Geometry regions dan pointsBoundary conditionsSepanjang sumbu simetris kiri ingin dimungkinkan gerakan vertikal (settlement) tapi tidak ada gerakan lateral (horizontal). Sepanjang bagian bawah dan sisi vertikal kanan, dianggap bahwa batas-batas ini cukup jauh dari tekanan permukaan diterapkan bahwa mereka bisa diperbaiki baik di X dan Y arah. SIGMA / W yang standar kondisi batas yang dapat kita gunakan untuk ini.Kita juga harus membuat syarat batas yang mewakili tekanan tangki. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan stress-type boundary.. Hal ini ditetapkan sebagai batas Y-stres dengan magnitude (action) -40 kPa. Nilai negatif berarti ia menunjuk ke bawah. Gambar 3 menunjukkan kondisi batas. Sekarang jelaslah mengapa itu perlu untuk membagi wilayah tepi sehingga tekanan tangki diterapkan hanya di bawah tangki.Gambar 3 Boundary conditionSifat MaterialTanah akan diperlakukan sebagai linier elastis dengan sifat sebagai berikut: Tanah atas: E = 3000 kPa dan rasio Poisson = 0,45 Tanah Bawah: E = 4000 kPa dan rasio Poisson = 0,45 Dianggap tidak ada pori-tekanan, sehingga kita dapat memperlakukan sifat ini sebagai Jumlah Parameter Stres. Warna tanah dapat dipilih dan diubah sesuai keinginan.Finite element meshSekarang geometri, kondisi batas dan sifat material ditentukan dan diterapkan, kita harus melihat jaring dan membuat modifikasi yang diperlukan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan perintah Draw Properties. Sebuah ukuran elemen global 2 m adalah tentang hak untuk analisis ini, kecuali tepat di bawah pondasi. Sebelumnya itu mencatat bahwa mesh yang halus diinginkan di bawah pondasi. Hal ini dapat dicapai dengan memilih Region 1 dan menentukan bahwa ukuran elemen di daerah ini harus 0,5 (setengah) dari dimensi global.Selain itu, keputusan dibuat untuk menggunakan 8-noded elemen orde tinggi di dua daerah di sisi kiri masalah. Lebih jauh ke kanan, perubahan stres akan kurang, dan karena itu 4-node segiempat elemen mempertimbangkan memadai di kanan dua wilayah. Hasil mesh ditunjukkan dalam diagram berikutnya (Gambar 4).

Gambar 4 The finite element meshPerlu dicatat adalah bahwa kita dapat mengatur dan menetapkan seluruh masalah sebelum kita harus berpikir tentang mesh.VerifyingDengan perintah Tools kita dapat "Verifikasi" masalah. Ini berarti bahwa SIGMA / W cek bahwa data yang memadai telah diberikan untuk menghitung solusi. Ini tidak berarti itu akan menjadi solusi yang tepat - tapi itu akan tetap menjadi solusi. Sebagai contoh, Verifikasi dapat mengingatkan kita untuk fakta bahwa tidak ada kondisi batas memiliki telah ditetapkan atau tidak ada sifat material telah diterapkan.Solve (Memecahkan)Langkah selanjutnya adalah klik pada tombol SOLVE dan menghitung solusi untuk persamaan elemen hingga.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

Vertical stresses Hasil untuk tengangan vertikal

Gambar 5 Vertical stress change contoursSebelumnya tercatat bahwa objek di sini adalah untuk menghitung perubahan stres dalam tanah karena berat dari fluida di dalam tangki. Cara terbaik untuk melihat ini adalah untuk menciptakan tekanan plot kontur Y, seperti pada Gambar 5. Label kontur dalam satuan kPa. Kontur dari bohlam tekanan, seperti biasanya ditampilkan di sebagian pengantar Mekanika Tanah buku teks, menunjukkan bahwa analisis telah ditetapkan dengan benar.Perhatikan bahwa 40 kPa kontur tepat di bawah pondasi agak tidak teratur dan berlekuk-lekuk. Hal ini terutama akibat numercal noise dan tidak perlu khawatir. Idealnya, kontur 40 kPa tepat di kontak, tapi dalam pendekatan numerik seperti analisis elemen hingga tidak mungkin untuk mencapai kondisi ini.Vertical settlement

Gambar 6 Settlement as a deformed mesh at 20X exaggerationGambar 6 menunjukkan permukiman vertikal sebagai mesh terdeformasi pada berlebihan 20X. maksimum penyelesaian adalah sekitar 0.076 m (76 mm) di bawah pusat tangki.GraphingSelain melihat hasil sebagai plot kontur atau plot mesh terdeformasi seperti di atas, ada beberapa cara untuk melihat hasil dengan perintah Grafik di SIGMA / W. Gambar 7 menunjukkan hanya satu khas contoh. Angka ini memberikan lateral (x) perpindahan sepanjang profil vertikal di tepi luar tank.

Gambar 7 Lateral displacement profileBAB VPENUTUP

KesimpulanPengantar ini contoh sederhana memiliki semua komponen dari analisis elemen hingga, yang terutama geometri, kondisi batas dan sifat material. Contoh ini juga menggambarkan bagaimana jenis masalah ini dapat dengan mudah dan nyaman dianalisis dengan SIGMA / W. Selain itu, jelas menunjukkan bagaimana hasil dapat divisualisasikan dengan plot kontur warna-warni dan grafik. Jika kita meluangkan waktu untuk menduplikasi analisis ini dengan pergi melalui semua langkah, kita akan memiliki yang sangat baik konsep apa yang diperlukan untuk melakukan analisis SIGMA / W, dan apa yang dapat dicapai dengan kuat produk perangkat lunak.Saran1. Sebelum melakukan perhitungan menggunakan program Sigma/W, Geostudio sebaiknya kumpulkan data-data yang dibutuhkan dalam pengerjaan sehingga memudahkan dalam pengerjaan.2. Dalam proses penggambaran region sebaiknya konsisten dengan arah penggambarannya sehingga mengurangi terjadinya overlaps.