Penerapan metode elemen batas pada pelat di atas fundasi elastik

Abstract

Interaksi tanah struktur merupakan suatu permasalahan umum yang terjadi pada setiap bangunan teknik sipil, salah satunya adalah permasalahan pelat di atas fundasi elastik. Pada penulisan tesis ini tanah dimodelkan sebagai media kontinu elastik pada ruang semi tak hingga (half-space). Persoalan pada tanah diselesaikan dengan menggunakan Metode Elemen Batas, dimana suatu metode numerik untuk menyelesaikan persamaan differensial parsial yang telah diformulasikan menjadi persamaan integral. Untuk menyelesaikan persamaan integral batas diperlukan solusi fundamental. Solusi fundamental yang digunakan adalah solusi fundamental untuk half-space sehingga syarat batas bahwa pada permukaan halfspace nilai traksi sama dengan nol telah terpenuhi oleh solusi fundamental tersebut. Pelat fundasi pada umumnya mempunyai tebal yang lebih besar dari sepersepuluh dimensi lainnya, sehingga pelat fundasi dapat dikategorikan menjadi pelat tebal. Untuk pelat yang relatif tebal, deformasi geser menjadi signifikan sehingga harus diperhitungkan dalam analisis. Persoalan pada pelat diselesaikan dengan menggunakan Metode Elemen Hingga, dengan menggunakan teori pelat Mindlin. Perhitungan dilakukan pada bidang kontak antara pelat dengan tanah, dimana persamaan dari Metode Elemen Batas dan Metode Elemen Hingga diinteraksikan pada bidang kontak ini. Pada bidang kontak ini persamaan keseimbangan dan persamaan kompatibiltas harus terpenuhi. Pada penulisan tesis ini permasalahan dibatasi untuk material yang elastik linear, homogen, dan isotropik. Dalam studi kasus dilakukan analisis berbagai macam kasus fundasi untuk berbagai variasi parameter tanah. Perbandingan untuk permasalahan pelat tebal dilakukan dengan membandingkan hasil peralihan yang didapatkan dari hasil analisis dengan yang dihitung dengan menggunakan program SAP2000, yang berbasis Metode Elemen Hingga. Hasil dari perbandingan menghasilkan perbedaan maksimum sebesar 4.27%. Kata kunci : Interaksi Tanah Struktur, Metode Elemen Batas, Solusi Fundamental, Half-Space, Metode Elemen Hingga, Teori Pelat Mindlin.