ANALISA TEGANGAN DAN REGANGAN PADA PONDASI PERKERASAN PORUS DENGAN SKALA SEMI LAPANGAN DAN SOFTWARE ANSYS
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.
Penulis: Desy Dwi Rachmawati,
Fazri Rochmawati Dewi, Ludfi Djakfar, Wisnumurti
Kode Jurnal: jptsipildd150077
