KAPASITAS PONDASI TIANG

KAPASITAS PONDASI TIANG Kapasitas Tiang Kapasitas Tiang (pile capasity) adalah kapasitas dukung tiang dalam mendukung beban. Kapasitas tiang dapat dilakukan dengan cara : Kapasitas tiang secara statis dengan menggunakan sifat-sifat teknis tanah dari Teori Mekanika Tanah Kapasitas tiang secara dinamis dengan menganalisis kapasitas ultimit dari data pemancangan tiang. Hasil ini perlu dicek dengan pengujian tiang untuk meyakinkan hasilnya. Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi dalam perancangan pondasi adalah: 1. Faktor aman terhadap keruntuhan akibat terlampauinya kapasitas dukung harus dipenuhi.. Penurunan pondasi harus masih dalam batas-batas nilai yang ditoleransikan. Khusus untuk penurunan tak seragam (differential settlement) harus tidak mengakibatkan kerusakan struktur. 36

Kapasitas Tiang Tunggal 1) Kapasitas dukung tiang berdasarkan hasil uji tanah ) Kapasitas dukung tiang didasarkan rumus pancang (Dynamic Formula) / Rumus dinamis 3) Kapasitas dukung tiang didasarkan diagram penetrasi alat penetrometer a) Hasil Uji Kerucut Statis (Sondir) / Static Penetration Test b) Hasil Uji Penetrasi Standar / Standard Penetration Test (SPT) nilai SPT dpt dikorelasikan menjadi ϕ (Gbr.13), untuk digunakan sbg kapasitas dukung tiang. 4) Kapasitas dukung tiang didasarkan hasil uji beban langsung Kapasitas Tiang Dari Hasil Uji Tanah Kapasitas ultimit netto tiang tunggal (Q u ) adalah jumlah dari tahanan ujung bawah ultimit (Q b ) dan tahanan gesek ultimit (Q s ) antara dinding tiang dan tanah di sekitarnya dikurangi dengan berat sendiri tiang Q u = Q b + Q s - W p Tahanan ujung ultimit q b = Q b /A b = c b N c +p b N q + 0,5 γ d N γ Q b =A b [c b N c +p b N q + 0,5 γ d N γ ] Tahanan gesek dinding ultimit Q s =ΣA s [c d +K d p o tgϕ d ] 37

Kapasitas Tiang dalam tanah granuler Tahanan ujung ultimit Q b =A b p b N q N q Grafik pada Gambar.14 Menurut Vesic (1967) dan Kerisel (1961), tahanan gesek dinding dan tahanan ujung tidak mesti bertambah bila kedalaman bertambah, hal ini disebabkan tekanan overburden konstan pada kirakira kedalaman z = 10 d sampai 0 d Tahanan gesek dinding ultimit Q s =A s K d p o tgδ K d Tabel., δ Tabel.3 Contoh.1. Tiang baja bulat panjang m dan diamater 0,4 dipancang ke dalam tanah pasir seperti data, muka air tanah m. Berat tiang 3,7 kn/m. Hitung Kapasitas ultimit tiang cara Poulos dan Davis, cara Brom. Kedalaman (m) N-SPT γ b (kn/m 3 ) γ sat (kn/m 3 ) γ = γ sat - γ w (kn/m 3 ) 0-10 10-1 >1 10 16 10 16 18 - - - - 18,8 18,3 18,8-9 8,5 9 38

a. Cara Poulos dan Davis Kedalaman (m) N-SPT ϕ Pers.0, ϕ= 0,75 ϕ +10 o Gbr.18b, Kd tgδ 0-10 10-1 >1 10 16 10 16 30 o 3 o 30 o 3 o 3,5 o 34 o 3,5 o 34 o 1,0 1,30 1,0 1,30 Asumsi z c < 3m, ϕ=34, Gbr.18a z c /d =6,5 z c = 6,5x0,4 =,6m < 3m (sesuai asumsi). Tekanan overburden pada z c =,6m p o = (x18) + (0,6x9) = 41,4 kn/m. Untuk > zc =,6m gunakan p b = p o = 41,4 kn/m. a. Cara Poulos dan Davis A. Tahanan ujung (Qb) Qb = Ab pb Nq Nq=60 Gbr.14 untuk L/d = /0,4 = 55 pada ϕ =0,5 (ϕ +40) = 0,5(3 o +40 o ) = 36 o, Pers.19. Qb = Ab pb Nq Ab= ¼ π 0,4 = 0,13 m. Qb = 0,13x41,4x60 = 3,9 kn Cek tahanan ujung maks (fb = Qb/Ab) Fb = 3,9/0,13 = 483,4 kn/m < 10700 kn/m ok B. Tahanan Gesek (Qs) Keliling tiang = π d = π x0,4 = 1,6 m Qs = Σ As Kd tg δ p rt 39

a. Cara Poulos dan Davis Qs = Σ As Kd tg δ p rt 1,6 x x 1, x ½ (0+36) = 54,47 1,6 x (,6-) x 1,3 x ½ (36+41,4) = 38,03 1,6 x (10-,6) x 1,3 x 41,4 = 501,8 1,6 x (1-10) x 1, x 41,4 = 688,56 1,6 x (-1) x 1,3 x 41,4 = 67,81 Qs = 1350,69 kn Cek thd tahanan gesek maks fs = kdtgδp o = 1,3x41,4 = 53,8 kn/m < 107 kn/m ok a. Cara Poulos dan Davis C. Kapasitas ultimit netto Berat tiang dengan panjang m Wp = x 3,7 = 81,4 kn Kapasitas ultimit netto Qu = Qb + Qs Wp = 3,9 + 1350,69 81,4 = 159,19 kn 40

b. Cara Brom Kedalaman (m) ϕ Kepadatan Κd (Tbel.) δ (tiang baja) Tabel.3 Kd tgδ 0-10 10-1 >1 30 o 3 o 30 o 3 o Tidak Sedang Tidak Sedang 0,5 0,7 0,5 0,7 0 o 0 o 0 o 0 o 0,18 0,5 0,18 0,5 Asumsi z c = 0d = 0x0,4 = 8m Tekanan overburden pada z c = 8m p o = (x18) + (6x9) = 90 kn/m. Untuk > zc = 8m gunakan p b = p o = 90 kn/m. b. Cara Brom A. Tahanan ujung (Qb) Qb = Ab pb Nq Nq= Gbr.14 untuk L/d = /0,4 = 55 Qb = Ab pb Nq Ab= ¼ π 0,4 = 0,13 m. Qb = 0,13x90x60 = 57,4 kn Cek tahanan ujung maks (fb = Qb/Ab) Fb = 57,4/0,13 = 1980 kn/m < 10700 kn/m ok B. Tahanan Gesek (Qs) Keliling tiang = π d = π x0,4 = 1,6 m Qs = Σ As Kd tg δ p rt 41

b. Cara Brom Qs = Σ As Kd tg δ p rt 1,6 x x 0,18 x ½ (0+36) =,5 1,6 x (8-) x 0,5 x ½ (36+90) = 119,07 1,6 x (10-8) x 0,5 x 90 = 56,70 1,6 x (1-10) x 0,18 x 90 = 4,53 1,6 x (-1) x 0,5 x 90 = 8,35 Qs = 451,17 kn Cek thd tahanan gesek maks fs = kdtgδp o = 0,5x90 =,5 kn/m < 107 kn/m ok b. Cara Brom C. Kapasitas ultimit netto Berat tiang dengan panjang m Wp = x 3,7 = 81,4 kn Kapasitas ultimit netto Qu = Qb + Qs Wp = 451,17 + 57,4 81,4 = 67,17 kn 4

Kapasitas Tiang dalam tanah granuler Contoh (halaman 8). Tiang panjang beton berbentuk bujur sangkar dengan lebar sisi 0,45m dan panjang 7m, dipancang dalam tanah pasir homogen. Dari hasil uji SPT diperoleh nilai N = 15 (sudah terkoreksi). Muka air tanah terletak pada permukaan tanah. Berat volume apung/terendam tanah γ = 11,8 kn/m. Jika pada tiang akan bekerja beban-beban tarik 190 kn (gaya ke atas) dan tekan 50 kn (ke bawah), hitung faktor aman terhadap gaya tarik dan terhadap gaya tekan. Berat volume bahan tiang 5 kn/m 3. d =0,45m Pasir, N = 15 γ = 11,8kN/m 3 L=7m Kapasitas Tiang dalam tanah granuler Asumsi z c = 0d = 0x0,45 = 9m Tekanan overburden pada 7m p o = 7x11,8 = 9,6 kn/m. p rt = ½ 9,6 = 41,3kN/m. N = 15, ϕ = 31 (Gbr.13), untuk beton δ = ¾ ϕ = ¾ x31 = 3,5 o, tg δ = 0,43. Ambil K d = 1,3 (Tabel.). 1) Tahanan gesek tiang 15 Tabel.. Q s = K d p rt tg δ A s Q s = 1,3 x 41,3 x 0,43 x 4 x 0,45 x 7 Q s = 90,9 kn 31 43

Kapasitas Tiang dalam tanah granuler ) Tahanan ujung tiang ϕ = 31 o, L/d = 15, N q =5 (Gbr.14) Q b = N q p b A b Q b = 5 x 7 x 11,8 x 0,45 x 0,45 Q b = 418, kn 3) Berat tiang Wp = 0,45x0,45x7x5 = 35,43 kn Faktor aman terhadap gaya tarik F = (Qs+Wp)/gaya tarik F = (90 + 35,43)/190 = 1,71(kurang!) Faktor aman terhadap gaya tekan F = (Qs+Qb - Wp)/gaya tekan F = (90 + 418, - 35,43)/50 F =,69 >,5 (Ok!) 5 31 Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Tahanan ujung ultimit Q b =A b [c b N c +p b ] Berat sendiri (Wp) mendekati sama dengan berat tanah yang dipidahkan akibat adanya tiang, maka Ap Pb dapat dianggap sama Qb = Ab Cb Nc Nc =9 (Skempton, 1959) Tahanan gesek dinding ultimit Q s =A s a d c u a d (Gbr.0) Q s =Fw A s a d c u untuk tiang meruncing 1, (Simon dan Menzies, 1977), tidak merincung Fw = 1 Qu =Qb + Qs Wp = A b [c b N c +p b ]+Fw A s a d c u -Wp 44

Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Berat sendiri (Wp) mendekati berat tanah yang dipindahkan, maka Ab Pb dapat dianggap sama dengan Wp, maka Qu = A b c b N c + Fw A s a d c u Contoh : Tiang beton panjang 15 m dan diameter 0,45 m akan dipancang menembus tanah lempung, dengan kondisi lapisan tanah sebagai berikut : 0 5 m:lempung γ 1 =10kN/m 3, c u1 = 30 kpa,ϕ u1 =0 o. 5 5m:lempung γ =13kN/m 3, c u =40 kpa, ϕ u1 =0 o. Hitunglah kapasitas ultimit tiang tersebut. Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif (1). Tahanan ujung ultimit Qb = A b c b N c = 0,16 x 40 x 9 = 57,6 kn Cek tahanan ujung maksimum fb = Qb/Ab = 57,6/0,16 = 360 kn/m < 10700 kn/m (Ok) (). Tahanan gesek ultimit Keliling = πd = πx0,45 = 1,41 m Gbr.0, Tomlinson c u1 = 30 kpa, ad =0,9 c u = 40 kpa, ad = 0,80 45

Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Q s = Σ a d c u A s 0 5m Q s1 = 0,9x30x1,41x5 = 195kN 5 15m Q s = 0,80x40x1,41x10= 451,kN Q s = Q s1 + Q s = 646,kN Cek tahanan gesek maksimum : fs=qs/as = 451,/14,1 = 3 kn/m < 107 kn/m (Ok) (3). Kapasitas ultimit netto : Qu =Qb + Qs = 57,6 + 646, = 703,8 kn Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ Untuk nilai sudut gesek ϕ yang sangat kecil, maka komponen gesekan diabaikan, demikian untuk kohesi (c) yang sangat kecil, hitungan kapasitas komponen kohesi juga diabaikan. Jika keduanya cukup berarti, maka kapasitas tiang dihitung dengan : Q u = A b [c b N c +p b N q + 0,5 γ d N γ ] + ΣA s [c d +K d p o tgϕ d ] - W p 46

Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ Contoh : Tiang beton bujur sangkar dengan lebar 0,4m dan panjang 8m dipancang dalam tanah pasir berlempung, dengan c = 40 kn/m, ϕ = 8 o dan berat volume basah γ b = 1kN/m 3. Jika dianggap muka air tanah sangat dalam, hitung kapasitas ultimit dan kapasitas ijin, bila F =,5. Berat volume beton 4 kn/m 3. Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ (1) Tahanan gesek ultimit dari komponen gesekan ϕ = 8 o, δ = ¾ x 8 o = 1 o (tiang beton) Kd = 1 (Tabel.. dan Tabel.3,.4) P rt = 0,5 (0+8x1) = 84 kn/m Q s1 = Kd P rt tg δ As = 1x84xtg1x8x4x0,4 Q s1 = 41,7 kn () Tahanan gesek ultimit dan komponen kohesi c u = 40 kn/m, ad = c d /c u = 0,7 (Gambar.0) Q s = a d c u A s = 0,7x40x8x4x0,4 = 358,4 kn Total Q s = Q s1 + Q s = 41,7+ 358,4 = 771,1 kn Cek tahanan satuan maksimum : fs = Qs/As = 771,1/(8x4x0,4) = 60,4 kn/m < 107 kn/m 47

Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ 3) Tahanan ujung ultimit ϕ = 8 o, Nc =30, Nq=19, Nγ=17 (Terzaghi) Qb = Ab(1,3cNc+Pb Nq+0,4γdNγ) Qb =(0,4) (1,3x40x30 +1x8x19+ 0,4x1x0,4x17) Qb = 769,46 kn Cek thd tahanan ujung maksimum fb =Qb/Ab = 769,46/(0,4) = 4809,13 kn/m < 10700 kn/m Wp = 8x(0,4) x4 =30,7 kn Qa = Qu/F Qa =(Qs+Qb-Wp)/F Qa =603,94 kn Tiang Bor pada tanah pasir Contoh (hlm 84). Tiang bor berdiameter 0,5 m dipasang dalam tanah pasir homogen, dengan ϕ = 38 o dan γ = 19kN/m 3. Jika permukaan air tanah sangat dalam, berapakah kedalaman tiang yang dibutuhkan untuk beban tiang 750 kn, jika berat volume tiang 4 kn/m 3 dan faktor aman F =,5. d =0,5m Q=750kN Pasir, ϕ = 38 o γ= 19kN/m 3 L? 48

Tiang Bor pada tanah pasir 1) Tahanan ujung ultimit ϕ = ϕ -3 o = 38 o -3 o =35 o (pers.1), z c /d =7, (Gambar.18a), z c = 7,x0,5 = 3,6m. Karena L tdk diketahui, ambil L/D = 40, N q =60 (Gbr.14). P o =3,6x19 =68,4kN/m, A b =¼π0,5 =0,m Q b = A b P b N q = 0,x68,4x60=80,8 kn ) Tahanan gesek ultimit ϕ =38 o, k d tgδ=0,43 (Gbr.18c), k =πd=1,57m Q s =Σ A s p rt k d tg δ = 1,57x3,6x½(0+68,4)x0,43 + 1,57xL1x68,4x0,43=46,17 L 1 Q s = 83,1 + 46,17 L 1 L = z c + L 1 Tiang Bor pada tanah pasir Berat tiang W p = 0,Lx4 = 4,8L =4,8(3,6+L 1 ). Q u = Q b + Q s W p = 80,8+83,1+46,17L 1-4,8(3,6+L 1 ) = 886,6+41,37 L 1 Q u /F = Q (untuk F =,5) 886,6 + 41,37L 1 = 750 x,5 L 1 = 3,9 meter 49

Kap Tiang Bor pada tanah Lempung Tahanan ujung tiang bor : Qb = µ A b N c c b Dengan, µ = faktor koreksi, µ = 0,8 untuk d < 1 dan µ = 0,75 untuk d>1. N c = 9 (Skempton, 1966). Tahanan gesek dinding tiang bor : Qs = ad cu As, ad = 0,45 (Skempton, 1966). Q u = Q b + Q s Q u = µ A b N c c b + 0,45 c u A s Kap Tiang Bor pada tanah Lempung Contoh : Tiang bor dengan diamater 0,50m dan L = 0m akan dipasang pada tanah lempung dengan kondisi tanah spt Tabel. Bila muka air tanah di permukaan, hitung kapasitas ijin tiang, bila faktor aman F =,5. Kedalaman (m) γ (kn/m ) c u (kpa) 0 1,5 1,5 8 >8 7,5 9,0 10,0 30 50 75 Penyelesaian : Luas dasar tiang = Ab = ¼ π x 0,5 = 0, m Keliling tiang k = πd = πx0,5 = 1,67 m 50

Kap Tiang Bor pada tanah Lempung 1) Tahanan ujung ultimit d < 1m, maka µ =0,8, ambil c b rata-rata pada 5d di bawah dasar tiang, c b = 75 kpa Q b = 0,8x75x0,x9 = 108 kn ) Tahanan gesek ultimit Q s = Σ 0,45c u A s = 0,45x30x1,67x1,5 = 33,81 kn 0,45x50x1,67x6,5 = 44,4 kn 0,45x75x1,67x1 = 676,35 kn Q s = 954,4 kn Cek thd tahanan gesek satuan maksimum f s =0,45x75 = 33,75 kpa < 107 kpa (ok) 3) Kapasitas tiang ultimit Qu = Qb+Qs = 108 + 954,4 = 106,4 kn Kapasitas ijin ultimit Qa = Qu/F = 106,4/,5 = 44,96 kn Tugas II (5% tugas) Contoh Kasus Pondasi Dalam (Pondasi Tiang Pancang / Pondasi Tiang Bor / Sumuran) Gambar (nilai 5%) Foto (nilai 5%) Data Tanah (nilai 0%) Kapasitas Dukung Tiang (nilai 15%) Analisis lengkap (nilai 15%) Tugas Tugas kelompok kelompok masing masing 4mhs 4mhs dikumpul dikumpul di di Kuliah Kuliah ke ke VI VI echo kazuma kalau anda ingin sukses, maka lupakan alasan, kalau anda selalu alasan, maka lupakanlah sukses 51

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Menurut Wesley Tahanan ujung Q b =A b q c /SF1 SF1 (3 untuk pasir, 5 untuk lempung) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4d dari ujung tiang ke bawah. SF1 = (menurut Metode Belanda) Tahanan gesek dinding Q s =K qf/sf SF (5 untuk pasir, 10 untuk lempung) Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tanah Granuler Tahanan ujung Q b =ω A b q c ω (faktor koreksi 0,5 jika qc tidak yakin, Tomlinson, 1977) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4 d dari ujung tiang ke bawah. SF1 = (Meyerhof, 1976) Tahanan gesek dinding Q s = A s f s f s = qf (tiang beton), f s = qf (baja H) Vesic (1967) f s = qc/00 (tiang beton/kayu), f s = qc/400 (baja H) f s = qc/50 (beton/kayu di Belanda) Meyerhof (1956) 5

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tanah Kohesif Tahanan ujung Q b =A b q c Qc = cu Nc (Nc = 15 sampai 18) Bagemann (1965) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4 d dari ujung tiang ke bawah. Tahanan gesek dinding Q s = A s f s f s = qf Bagemann (1965) Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Contoh (halaman 109) : Tiang pancang beton diameter 0,45m mendukung beban 750kN. Air tanah di permukaan, dari uji sondir diperoleh grafik seperti gambar. (0 10m lempung lunak, diabaikan). Hitung faktor aman. Penyelesaian : dicoba kedalaman tiang 3m (qc ~ 150 kg/cm ) Kedalaman (m ) Q=750kN qc (kg/cm ) 0 50 100 150 00 0 5 10 15 0 5 53

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tahanan gesek cara Meyerhof) Q s1 = qc/00 = 5/00 = 0,15 kg/cm ) Q s1 = 0,15 x 98,1 = 1,6 kn/m ) Q s = qc/00 = 135/00 = 0,675 kg/cm ) Q s = 0, 675 x 98,1 = 66, kn/m ) Tahanan gesek total Q s = (π x d) (Q s1 x L + Q s x L 3 ) Q s = (π x 0,45) (1,6x11 + 66,x) Q s = 377,88 kn Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tahanan ujung Qb = ω Ab qc q c 8d di atas ujung tiang = 80 kg/cm, q c 4d di bawah ujung tiang = 135 kg/cm q c rata-rata = (80+135)/ = 107,5 kg/cm Qb = 0,5 x ¼ x π x 0,45 x 107,5 x 98,1 Qb = 836,60 kn Berat tiang Wp = ¼ x π x 0,45 x 5 x 3 = 87,8 kn Faktor Aman F = (Qs+Qb Wp)/Q F = (377,88 + 836,60-87,8 )/750 F = 1,49 54

Kapasitas Tiang dari Uji SPT Tahanan ujung Q b =4 N b A b N b Nilai N pada dasar tiang, dan A b luas dasar tiang dalam ft Atau Q b = A b (38N rt )(Lb/d) 380 Nrt (Ab) (kn) Nrt = N rata-rata dihitung dari 8d atas dasar tiang dan 4d bawah tiang (Meyerhof, 1976) Tahanan gesek dinding Q s =1/50 (N rt A s ) (untuk tanah pasir jenuh) Q s =1/100 (N rt A s ) (untuk tiang pancang baja profil) N rt Nilai N rata-rata sepanjang tiang, dan A s luas selimut tiang dalam ft Kapasitas Tiang dari Uji SPT 55

Kapasitas Tiang dari Uji SPT Qp = Ap 38 N rt (Lb/D) 380 N rt N untuk 8d =(1+48)/ = 30Ton sedangkan untuk 4d = 49 ton. Sehingga N rt = (30+49)/ =39,5Ton Lb = 0,45 15,00 = 5,45 m (kedalaman tanah keras (N=60) dari uji SPT = 0,45 m, kedalaman tiang =15m). Dimana dari 14,7m s/d 0,45, nilai SPT = 48 60) d = 3 cm Qp = Ap 38 ( 39,5 ) (5,45/d) 380 (39,5) =0,0443. ( 38x39,5 ). 5,45/0,3 15010 KN = 1501 ton Qp = 113, ton Kapasitas Tiang Bor dari Uji Sondir Meyerhof (1956) Pu= 1/3 * qc * Ap + ½ *K * JHP qc = tahanan ujung konus (kg/cm ) Ap = luas penampang tiang (cm ) K = keliling tiang (cm) JHP= Jumlah hambatan pelekat (kg/cm) Bustamante M & Gianeselli L Pu = Kc * qc * Ab + π * d * qf Kc = 0.45 untuk qc > 50 kg/cm Kc = 0.40 untuk qc > 50 kg/cm tetapi < 10 kg/cm qc = Tahanan ujung konus (kg/cm ) qf = Total Friksi (kg/cm) 56

Kapasitas Tiang Bor dari Uji SPT Meyerhof (1956) Qu= 1/3 * 40 *N* Ab + 0, *N * Aps (tm) N = Nilai N-SPT pada setiap lapisan atau ujung tiang Ab = Luas penampang tiang (m) Shioi & Fukui menyarankan Qu = 10 * N * Ab + 0 1 * N * Aps Nakazawa menyarankan Qu= 15 * N * Ab + 0.5 * N * Aps Kapasitas Tiang Bor dari Uji SPT CONTOH : 57

Kapasitas Tiang Bor dari Uji SPT Cara Meyerhof Qu= 1/3 * 40 * N * Ab + 0. * N * Aps Lapisan 1 (0.00-8.6) k = π * d = π * 0,8 =,518 m Qsi = 0. * N * Aps Qsi = =0.*36.5*.513*8.6 = 156.86 ton Lapisan (8.6-17.50) Qs = 0. * N * Aps Qs = 0.* 15*.513*8.88 = 3.7 ton Q base = Qb = 1/3 *40 * N * Ab = 1/3 *40* 18*0.503 = = 10 ton Qu= Qb + Qs Qu = 10ton+ (156.86 + 3,7) ton Qu = 499,86 ton Kapasitas Tiang Bor dari Uji SPT Cara Shioi & Fukui Qu = 10 * N * Ab + 0 1 * N * Aps Lapisan 1 (0.00-8.6) k = π * d = π * 0,8 =,518 m Qsi = 0.1 * N * Aps Qsi = =0.1*36.5*.513*8.6 = 78.4 ton Lapisan (8.6-17.50) Qs = 0.1 * N * Aps Qs = 0.1* 15*.513*8.88 = 33.4 ton Q base = Qb = 10 * N * Ab = 10* 18*0.503 = = 90 ton Qu= Qb + Qs Qu = 90 ton+ (78.4 + 33.4 ) ton Qu = 01.8 ton 58

Kapasitas Tiang Bor dari Uji SPT Cara Nakazawa Qu = 15 * N * Ab + 0,5* N * Aps Lapisan 1 (0.00-8.6) k = π * d = π * 0,8 =,518 m Qsi = 0,5 * N * Aps Qsi = =0,5*36.5*.513*8.6 = 39. ton Lapisan (8.6-17.50) Qs = 0.5 * N * Aps Qs = 0.5* 15*.513*8.88 = 167.17ton Q base = Qb = 15 * N * Ab = 15* 18*0.503 = = 135 ton Qu= Qb + Qs Qu = 135 ton+ (39. + 167.17) 7ton Qu = 694.4 ton Kapasitas Tiang Bor dari Uji SONDIR Metode langsung dan Meyerhof Pu= 1/3 *qc * Ap + ½ * K * JHP Ap = ¼ * π * (80) = 506.55 cm k = π * d = π * 80 = 51.3 cm qc = 50 kg/cm JHP=196kg/cm Pu = 1/3*50*506,55 + ½ *51,3 * 196 Pu = 83775.8 kg +4655.3 kg Pu = 330301.1 kg = 330 ton 59

Kapasitas Tiang Bor dari Uji SONDIR Cara Bustamante M & Gianeselli L Qu = Kc * qc * Ab + π * d * qf Ap = ¼ * π * (80) = 506.55 cm k = π * d = π * 80 = 51.3 cm qc = 50 kg/cm JHP=196kg/cm Qu = 0.40 * 50 * 506.55 + 51.3 * 196 Qu = 100531 kg +493104.38 kg Qu = 593635.4 kg = 593 ton Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Kapasitas dukung ultimate dihitung berdasarkan rumus modifikasi Engineering News Record (ENR) Pemukul tiang 60

Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Wr = berat palu Wp = berat tiang h = tinggi jatuh tiang S = penetrasi / Pukulan C = konstanta ( untuk pemukul dengan mesin tenaga uap, C = 0,1 inc dan untuk pemukul yang dijatuhkan C = 1 inc) E = efisiensi palu (Tabel.9b) n = koefisiensi restitusi (Tabel.9c) Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Kapasitas dukung ultimate dihitung berdasarkan rumus Danish berikut ini Pemukul tiang Pada rumus Danish diambil referensi dari (Olson dan Flaate, 1967. sumber : Joseph E. Bowles) 61

Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis E = efisiensi palu (Tabel.9b) L = panjang tiang (m) Ap = luas penampang tiang (m ) Ep = Modulus young tiang (Tabel berikut) He = Wr. h = energi palu S = Pukulan Wr = berat palu (ton) h = tinggi jatuh tiang (m) Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Modulus elastis (Bowles, 1977) 6

Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Contoh, Diketahui : Berat palu Wr = 1,5 ton Berat Tiang Wp = Ap. L. berat jenis tiang Wp = (1/4 π 0,3 ). 15.,4 Wp = 1,595 ton Tinggi jatuh tiang h = 1,5 m Pukulan S =,5/10 = 0,5 cm Konstanta C = 0,1 inc = 0,54 cm Efisiensi palu (Tabel.9b) E = 0,8 Koefisiensi restitusi (Tabel.9c) n = 0,45 Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Diketahui : He = Wr. h = 1,5 ton. 150 cm = 5 T.cm L = 15 m = 1500 cm Ap = 1/4 π 0,3 = 440 cm Ep =.10 5 kg/cm =.10 T/cm Modifikasi Engineering News Record (ENR) 63

Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Danish Kapasitas Tiang dari Rumus Dinamis Kapasitas Dukung Ijin Tiang Modifikasi Engineering News Record (ENR) Metode Danis 64

Kapasitas Tiang dari Uji Beban Langsung Jenis tiang yang digukanakan sebagai tiang uji merupakan tiang khusus, dan tidak berfungsi sebagai tiang pondasi yang digunakan. Prinsip beban langsung adalah tiang dibebani secara bertahap selama 8 tahap. Sesudah beban ultimit, lalu dilakukan pengurangan beban. Setiap kali penambahan dan pengurangan beban, dicatat besarnya penurunan yang terjadi. Uji Beban Langsung 65

Kapasitas Tiang dari Uji Beban Langsung Kapasitas dukung P = P ult/sf P ult dari beban uji yang memberikan penurunan netto, dengan SF = 3 P ult dari beban uji yang mengakibatkan penurunan terhenti dalam waktu 40 jam, dengan SF = Penurunan (cm) 0 5 10 15 0 5 30 35 40 Beban (kn) 0 100 00 300 400 S netto PONDASI SUMURAN 66

PONDASI SUMURAN PONDASI SUMURAN (KAISON) Pondasi kaison berbentuk silinder, di Indonesia disebut pondasi sumuran karena bentuknya mirip sumur. Pondasi ini merupakan peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi kaison bor dengan mengebor terlebih dulu untuk membuat lubang kemudian diisi dengan beton yang dilindungi dengan pipa sebagai bagian dari pondasi atau ditarik setelah pengecoran. 67

Kapasitas dukung pondasi kaison Qu = Qb + Qs Qu = quab + fs As, fs = faktor gesek satuan antara tanah dan dinding (kn/m ) qu = 1,3 c Nc + po Nq + 0,3 γ B Nγ (kn/m ) Pada tanah lempung Skempton (1951) qu = c Nc, Nc di Tabel 3.1. Cook dan Withaker, 1966 Qs + Qb = Q + Ws + Wb Q = beban ultimit, Ws = berat tubuh kaison, Wb = berat ujung kaison, bila ada pembesaran ujung. Qs = As ad c ad = antara 0,35 0,45 Qb = Ab (cb Nc + γ Df) Kapasitas dukung pondasi kaison Pada tanah pasir Kapasitas dukung ijin ujung kaison qa = γ B (Bk), Koef Bk grafik 3.3 Qs = As Kd po tg δ Kd = Ko = 1- sin ϕ Untuk dinding kaison yang kasar, δ = ϕ, Untuk tanah di atas dasar pondasi yang mudah tergerus, nilai Qs diabaikan. 68

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3.1. Kaison berdiameter 1 m dipasang pada kedalaman 6m pada tanah pasir padat dengan ϕ = 4 o dan c = 0 kpa. Berat volume tanah γ = 1,94 t/m 3 (19 kn/m 3 ). Bila F =,5 berapa kapasitas dukung ijin. Penurunan yang terjadi maks 1. Penyelesaian : Qu = Qb + Qs Ws Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) qa = γ B (Bk) Anggap S/B = 0,0, S = 0,0x1m = 0cm Df/B = 6/1 =6, ϕ = 4 o dari Gambar 3.3, Bk = 370 qa = γ B Bk = 19 x 1 x 370 = 7030 kn/m (pd 0cm) Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) qa = qa pd 0 cm x,54/0, 1 =,54 cm qa = 7030 x,54/0 qa = 89 kn/m Tahanan gesek Qs = As Kd po tg δ Ab = ¼π B = ¼ π 1 = 0,785 m As = π B D = π x 1 x 6 = 18,85 m Kd = Ko = 1 sin ϕ = 1 sin 4 o = 0,33 po = 6 x 19 = 114 kn/m δ = ϕ = 4 o Qs = As Kd po tg δ Qs = 18,85 x 0,33 x ½ (0+114) x tg 4 o Qs = 319,6 kn 69

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Berat sendiri kaison Ws = 0,5 x p x 1 x 6 x 5 = 117,8 kn Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) Qa = (89 x 0,785) + (1/,5) (319,6 117,8) Qa = 780,9 kn Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3. Kaison bor dipasang dalam tanah lempung dan pasir, dengan data : 0-3m lempung N=5, 3-9m lempung N=7, dan 9-0, pasir dengan N = 8. Berat volume tanah pasir 1,83 t/m3 (18 kn/m3). Bila beban bangunan pada kaison 1400 kn, berapa kedalaman dan diameter kasion yang memenuhi bila penurunan maksimum 1? -3m -9m Q=1400 kn 70

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Penyelesaian : Coba B = m dan kedalaman Df = 10m. Qs tanah diabaikan karena relatif kecil pada tanah lempung dengan nilai N = 5 7. Qa = (qa Ab) qa = γ B (Bk) Anggap S/B = 0,0, S = 0,0x00cm = 40cm Df/B = 10/ =5, N = 8 ϕ = 4 o (Gbr 3.13) dari Gambar 3.3, Bk = 150 qa = γ B Bk = 18 x x 150 = 5400 kn/m (pd 40cm) qa = qa pd 40 cm x,54/40, 1 =,54 cm qa = 5400 x,54/40 qa = 343 kn/m Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Qa = (qa Ab) Qa = 343 x ¼ x π x Qa = 1077,6 kn < 1400 kn (tdk cukup) Tambah kedalaman sampai 13 m Df/B = 13/ =6,5, dari Gbr 3.3, Bk = 00 qa = γ B Bk = 18 x x 00 = 700 kn/m qa = qa pd 40 cm x,54/40, 1 =,54 cm qa = 700 x,54/40 qa = 457, kn/m Qa = (qa Ab) Qa = 457, x ¼ x π x Qa = 1436,3 kn > 1400 kn (memenuhi) 71

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3.3. Pondasi sumuran dipasang dalam tanah lempung jenuh (0-10m, cu = 50 kpa, 10 15m cu = 00 kpa). Diameter 1,m pada kedalaman 10m, berat sendiri Ws= 70 kn. Berapa kapasitas dukung ultimit netto? Penyelesaian : Qu = Ab (cb Nc + γ Df) + As ad c Ws Ab = ¼ π 1, = 1,13 m As = π x 1, x 10 = 37,7 m Df/B =10/1, Nc = 9 (Tabel 3.1) Qu = 1,13(00x9 + 0x10) + 37,7x0,45x50 70 Qu = 838,3 kn Tugas III (15% tugas) Menghitung kapasitas tiang tunggal baik pancang, bor dan sumuran berdasarkan data lab, sondir & SPT 7

Pembahasan Soal-Soal Tugas III 1. Tiang pancang beton dengan kedalaman 19 m diamater 0,4 m pada tanah pasir dengan data pengujian SPT dan Laboratorium seperti pada tabel. Apabila muka air tanah terletak pada 4 m dan hitunglah kapasitas tiang dengan Cara Poulos dan Davis, Cara Brom, dan Mayerhof (berdasarkan nilai SPT). Dan berapa faktor aman terhadap gaya tarik 300 kn dan gaya tekan 500 kn. Kedalaman (m) N-SPT γb (kn/m3) γsat (kn/m3) 0 4 4 6 6 17 > 17 5 10 15 38 17 0 1 1,5 Contoh.1. Tiang baja bulat panjang m dan diamater 0,4 dipancang ke dalam tanah pasir seperti data, muka air tanah m. Berat tiang 3,7 kn/m. Hitung Kapasitas ultimit tiang cara Poulos dan Davis, cara Brom. Kedalaman (m) N-SPT γ b (kn/m 3 ) γ sat (kn/m 3 ) γ = γ sat - γ w (kn/m 3 ) 0-10 10-1 >1 10 16 10 16 18 - - - - 18,8 18,3 18,8-9 8,5 9 73

a. Cara Poulos dan Davis Kedalaman (m) N-SPT ϕ Pers.0, ϕ= 0,75 ϕ +10 o Gbr.18b, Kd tgδ 0-10 10-1 >1 10 16 10 16 30 o 3 o 30 o 3 o 3,5 o 34 o 3,5 o 34 o 1,0 1,30 1,0 1,30 Asumsi z c < 3m, ϕ=34, Gbr.18a z c /d =6,5 z c = 6,5x0,4 =,6m < 3m (sesuai asumsi). Tekanan overburden pada z c =,6m p o = (x18) + (0,6x9) = 41,4 kn/m. Untuk > zc =,6m gunakan p b = p o = 41,4 kn/m. a. Cara Poulos dan Davis A. Tahanan ujung (Qb) Qb = Ab pb Nq Nq=60 Gbr.14 untuk L/d = /0,4 = 55 pada ϕ =0,5 (ϕ +40) = 0,5(3 o +40 o ) = 36 o, Pers.19. Qb = Ab pb Nq Ab= ¼ π 0,4 = 0,13 m. Qb = 0,13x41,4x60 = 3,9 kn Cek tahanan ujung maks (fb = Qb/Ab) Fb = 3,9/0,13 = 483,4 kn/m < 10700 kn/m ok B. Tahanan Gesek (Qs) Keliling tiang = π d = π x0,4 = 1,6 m Qs = Σ As Kd tg δ p rt 74

a. Cara Poulos dan Davis Qs = Σ As Kd tg δ p rt 1,6 x x 1, x ½ (0+36) = 54,47 1,6 x (,6-) x 1,3 x ½ (36+41,4) = 38,03 1,6 x (10-,6) x 1,3 x 41,4 = 501,8 1,6 x (1-10) x 1, x 41,4 = 688,56 1,6 x (-1) x 1,3 x 41,4 = 67,81 Qs = 1350,69 kn Cek thd tahanan gesek maks fs = kdtgδp o = 1,3x41,4 = 53,8 kn/m < 107 kn/m ok a. Cara Poulos dan Davis C. Kapasitas ultimit netto Berat tiang dengan panjang m Wp = x 3,7 = 81,4 kn Kapasitas ultimit netto Qu = Qb + Qs Wp = 3,9 + 1350,69 81,4 = 159,19 kn 75

b. Cara Brom Kedalaman (m) ϕ Kepadatan Κd (Tbel.) δ (tiang baja) Tabel.3 Kd tgδ 0-10 10-1 >1 30 o 3 o 30 o 3 o Tidak Sedang Tidak Sedang 0,5 0,7 0,5 0,7 0 o 0 o 0 o 0 o 0,18 0,5 0,18 0,5 Asumsi z c = 0d = 0x0,4 = 8m Tekanan overburden pada z c = 8m p o = (x18) + (6x9) = 90 kn/m. Untuk > zc = 8m gunakan p b = p o = 90 kn/m. b. Cara Brom A. Tahanan ujung (Qb) Qb = Ab pb Nq Nq= Gbr.14 untuk L/d = /0,4 = 55 Qb = Ab pb Nq Ab= ¼ π 0,4 = 0,13 m. Qb = 0,13x90x60 = 57,4 kn Cek tahanan ujung maks (fb = Qb/Ab) Fb = 57,4/0,13 = 1980 kn/m < 10700 kn/m ok B. Tahanan Gesek (Qs) Keliling tiang = π d = π x0,4 = 1,6 m Qs = Σ As Kd tg δ p rt 76

b. Cara Brom Qs = Σ As Kd tg δ p rt 1,6 x x 0,18 x ½ (0+36) =,5 1,6 x (8-) x 0,5 x ½ (36+90) = 119,07 1,6 x (10-8) x 0,5 x 90 = 56,70 1,6 x (1-10) x 0,18 x 90 = 4,53 1,6 x (-1) x 0,5 x 90 = 8,35 Qs = 451,17 kn Cek thd tahanan gesek maks fs = kdtgδp o = 0,5x90 =,5 kn/m < 107 kn/m ok b. Cara Brom C. Kapasitas ultimit netto Berat tiang dengan panjang m Wp = x 3,7 = 81,4 kn Kapasitas ultimit netto Qu = Qb + Qs Wp = 451,17 + 57,4 81,4 = 67,17 kn 77

Kapasitas Tiang dari Uji SPT Tahanan ujung Q b =4 N b A b N b Nilai N pada dasar tiang, dan A b luas dasar tiang dalam ft Atau Q b = A b (38N rt )(Lb/d) 380 Nrt (Ab) (kn) Nrt = N rata-rata dihitung dari 8d atas dasar tiang dan 4d bawah tiang (Meyerhof, 1976) Tahanan gesek dinding Q s =1/50 (N rt A s ) (untuk tanah pasir jenuh) Q s =1/100 (N rt A s ) (untuk tiang pancang baja profil) N rt Nilai N rata-rata sepanjang tiang, dan A s luas selimut tiang dalam ft Kapasitas Tiang dari Uji SPT Qp = Ap 38 N rt (Lb/D) 380 N rt N untuk 8d =(1+48)/ = 30Ton sedangkan untuk 4d = 49 ton. Sehingga N rt = (30+49)/ =39,5Ton Lb = 0,45 15,00 = 5,45 m (kedalaman tanah keras (N=60) dari uji SPT = 0,45 m, kedalaman tiang =15m). Dimana dari 14,7m s/d 0,45, nilai SPT = 48 60) d = 3 cm Qp = Ap 38 ( 39,5 ) (5,45/d) 380 (39,5) =0,0443. ( 38x39,5 ). 5,45/0,3 15010 KN = 1501 ton Qp = 113, ton 78

Kapasitas Tiang dalam tanah granuler Faktor aman terhadap gaya tarik F = (Qs+Wp)/gaya tarik F = (90 + 35,43)/190 = 1,71(kurang!) Faktor aman terhadap gaya tekan F = (Qs+Qb - Wp)/gaya tekan F = (90 + 418, - 35,43)/50 F =,69 >,5 (Ok!) Pembahasan Soal-Soal Tugas III. Apabila pada tanah soal No. 1 digunakan pondasi tiang bor diameter 50 cm dengan beban tiang sebesar 700 kn, maka berapakah seharusnya kedalaman tiang bor yang digunakan (ambil faktor aman,5). 79

Tiang Bor pada tanah pasir Contoh (hlm 84). Tiang bor berdiameter 0,5 m dipasang dalam tanah pasir homogen, dengan ϕ = 38 o dan γ = 19kN/m 3. Jika permukaan air tanah sangat dalam, berapakah kedalaman tiang yang dibutuhkan untuk beban tiang 750 kn, jika berat volume tiang 4 kn/m 3 dan faktor aman F =,5. d =0,5m Q=750kN Pasir, ϕ = 38 o γ= 19kN/m 3 L? Tiang Bor pada tanah pasir 1) Tahanan ujung ultimit ϕ = ϕ -3 o = 38 o -3 o =35 o (pers.1), z c /d =7, (Gambar.18a), z c = 7,x0,5 = 3,6m. Karena L tdk diketahui, ambil L/D = 40, N q =60 (Gbr.14). P o =3,6x19 =68,4kN/m, A b =¼π0,5 =0,m Q b = A b P b N q = 0,x68,4x60=80,8 kn ) Tahanan gesek ultimit ϕ =38 o, k d tgδ=0,43 (Gbr.18c), k =πd=1,57m Q s =Σ A s p rt k d tg δ = 1,57x3,6x½(0+68,4)x0,43 + 1,57xL1x68,4x0,43=46,17 L 1 Q s = 83,1 + 46,17 L 1 L = z c + L 1 80

Tiang Bor pada tanah pasir Berat tiang W p = 0,Lx4 = 4,8L =4,8(3,6+L 1 ). Q u = Q b + Q s W p = 80,8+83,1+46,17L 1-4,8(3,6+L 1 ) = 886,6+41,37 L 1 Q u /F = Q (untuk F =,5) 886,6 + 41,37L 1 = 750 x,5 L 1 = 3,9 meter Pembahasan Soal-Soal Tugas III 3. Tiang baja panjang 1 m bujur sangkar dengan lebar 0,4 m dipancang pada tanah lempung dengan data tanah seperti tabel, hitung kapasitas ultimit tiang. Kedalaman (m) 0 8 > 8 Kohesi, c (kn/m) 0 30 40 γb (kn/m3) 17 γsat (kn/m3) 0 1 81

Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Berat sendiri (Wp) mendekati berat tanah yang dipindahkan, maka Ab Pb dapat dianggap sama dengan Wp, maka Qu = A b c b N c + Fw A s a d c u Contoh : Tiang beton panjang 15 m dan diameter 0,45 m akan dipancang menembus tanah lempung, dengan kondisi lapisan tanah sebagai berikut : 0 5 m:lempung γ 1 =10kN/m 3, c u1 = 30 kpa,ϕ u1 =0 o. 5 5m:lempung γ =13kN/m 3, c u =40 kpa, ϕ u1 =0 o. Hitunglah kapasitas ultimit tiang tersebut. Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif (1). Tahanan ujung ultimit Qb = A b c b N c = 0,16 x 40 x 9 = 57,6 kn Cek tahanan ujung maksimum fb = Qb/Ab = 57,6/0,16 = 360 kn/m < 10700 kn/m (Ok) (). Tahanan gesek ultimit Keliling = πd = πx0,45 = 1,41 m Gbr.0, Tomlinson c u1 = 30 kpa, ad =0,9 c u = 40 kpa, ad = 0,80 8

Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Q s = Σ a d c u A s 0 5m Q s1 = 0,9x30x1,41x5 = 195kN 5 15m Q s = 0,80x40x1,41x10= 451,kN Q s = Q s1 + Q s = 646,kN Cek tahanan gesek maksimum : fs=qs/as = 451,/14,1 = 3 kn/m < 107 kn/m (Ok) (3). Kapasitas ultimit netto : Qu =Qb + Qs = 57,6 + 646, = 703,8 kn Pembahasan Soal-Soal Tugas III 4. Apabila menggunakan pondasi tiang bor diamater 0,4 meter dan panjang 18 m, dengan data soal No. 3, maka hitunglah kapasitas ujin tiang dengan F =,5. 83

Kap Tiang Bor pada tanah Lempung Contoh : Tiang bor dengan diamater 0,50m dan L = 0m akan dipasang pada tanah lempung dengan kondisi tanah spt Tabel. Bila muka air tanah di permukaan, hitung kapasitas ijin tiang, bila faktor aman F =,5. Kedalaman (m) 0 1,5 1,5 8 >8 γ (kn/m ) 7,5 9,0 10,0 c u (kpa) 30 50 75 Penyelesaian : Luas dasar tiang = Ab = ¼ π x 0,5 = 0, m Keliling tiang k = πd = πx0,5 = 1,67 m Kap Tiang Bor pada tanah Lempung 1) Tahanan ujung ultimit d < 1m, maka µ =0,8, ambil c b rata-rata pada 5d di bawah dasar tiang, c b = 75 kpa Q b = 0,8x75x0,x9 = 108 kn ) Tahanan gesek ultimit Q s = Σ 0,45c u A s = 0,45x30x1,67x1,5 = 33,81 kn 0,45x50x1,67x6,5 = 44,4 kn 0,45x75x1,67x1 = 676,35 kn Q s = 954,4 kn Cek thd tahanan gesek satuan maksimum f s =0,45x75 = 33,75 kpa < 107 kpa (ok) 3) Kapasitas tiang ultimit Qu = Qb+Qs = 108 + 954,4 = 106,4 kn Kapasitas ijin ultimit Qa = Qu/F = 106,4/,5 = 44,96 kn 84

Pembahasan Soal-Soal Tugas III 5. Tiang pancang beton dengan diameter 0,5 m dan panjang 18 m, dengan data tanah seperti tabel. Berapakah kapasitas ijin (F=,5). Kedalaman (m) Kohesi, c (kn/m) Sudut gesek (ϕ) γb (kn/m3) γsat (kn/m3) 0 4 4 8 > 8 5 30 0 0 8 34 17 19 1 Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ Contoh : Tiang beton bujur sangkar dengan lebar 0,4m dan panjang 8m dipancang dalam tanah pasir berlempung, dengan c = 40 kn/m, ϕ = 8 o dan berat volume basah γ b = 1kN/m 3. Jika dianggap muka air tanah sangat dalam, hitung kapasitas ultimit dan kapasitas ijin, bila F =,5. Berat volume beton 4 kn/m 3. 85

Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ (1) Tahanan gesek ultimit dari komponen gesekan ϕ = 8 o, δ = ¾ x 8 o = 1 o (tiang beton) Kd = 1 (Tabel.. dan Tabel.3,.4) P rt = 0,5 (0+8x1) = 84 kn/m Q s1 = Kd P rt tg δ As = 1x84xtg1x8x4x0,4 Q s1 = 41,7 kn () Tahanan gesek ultimit dan komponen kohesi c u = 40 kn/m, ad = c d /c u = 0,7 (Gambar.0) Q s = a d c u A s = 0,7x40x8x4x0,4 = 358,4 kn Total Q s = Q s1 + Q s = 41,7+ 358,4 = 771,1 kn Cek tahanan satuan maksimum : fs = Qs/As = 771,1/(8x4x0,4) = 60,4 kn/m < 107 kn/m Kapasitas Tiang pada Tanah c - ϕ 3) Tahanan ujung ultimit ϕ = 8 o, Nc =30, Nq=19, Nγ=17 (Terzaghi) Qb = Ab(1,3cNc+Pb Nq+0,4γdNγ) Qb =(0,4) (1,3x40x30 +1x8x19+ 0,4x1x0,4x17) Qb = 769,46 kn Cek thd tahanan ujung maksimum fb =Qb/Ab = 769,46/(0,4) = 4809,13 kn/m < 10700 kn/m Wp = 8x(0,4) x4 =30,7 kn Qa = Qu/F Qa =(Qs+Qb-Wp)/F Qa =603,94 kn 86

Pembahasan Soal-Soal Tugas III 6. Rencanakan tiang pancang beton pada kondisi tanah hasil pengujian sondir berikut ini, dan gambarkan grafik sondir dari data tersebut, hitung kapasitas dukung menurut Wesley dan Meyerhof. Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Menurut Wesley Tahanan ujung Q b =A b q c /SF1 SF1 (3 untuk pasir, 5 untuk lempung) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4d dari ujung tiang ke bawah. SF1 = (menurut Metode Belanda) Tahanan gesek dinding Q s =K qf/sf SF (5 untuk pasir, 10 untuk lempung) 87

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tanah Granuler Tahanan ujung Q b =ω A b q c ω (faktor koreksi 0,5 jika qc tidak yakin, Tomlinson, 1977) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4 d dari ujung tiang ke bawah. SF1 = (Meyerhof, 1976) Tahanan gesek dinding Q s = A s f s f s = qf (tiang beton), f s = qf (baja H) Vesic (1967) f s = qc/00 (tiang beton/kayu), f s = qc/400 (baja H) f s = qc/50 (beton/kayu di Belanda) Meyerhof (1956) Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tanah Kohesif Tahanan ujung Q b =A b q c Qc = cu Nc (Nc = 15 sampai 18) Bagemann (1965) Qc = rata-rata perlawanan ujung konus 8d dari ujung tiang ke atas, dan 4 d dari ujung tiang ke bawah. Tahanan gesek dinding Q s = A s f s f s = qf Bagemann (1965) 88

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Contoh (halaman 109) : Tiang pancang beton diameter 0,45m mendukung beban 750kN. Air tanah di permukaan, dari uji sondir diperoleh grafik seperti gambar. (0 10m lempung lunak, diabaikan). Hitung faktor aman. Penyelesaian : dicoba kedalaman tiang 3m (qc ~ 150 kg/cm ) Kedalaman (m ) qc (kg/cm ) Q=750kN 0 50 100 150 00 0 5 10 15 0 5 Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tahanan gesek cara Meyerhof) Q s1 = qc/00 = 5/00 = 0,15 kg/cm ) Q s1 = 0,15 x 98,1 = 1,6 kn/m ) Q s = qc/00 = 135/00 = 0,675 kg/cm ) Q s = 0, 675 x 98,1 = 66, kn/m ) Tahanan gesek total Q s = (π x d) (Q s1 x L + Q s x L 3 ) Q s = (π x 0,45) (1,6x11 + 66,x) Q s = 377,88 kn 89

Kapasitas Tiang dari Uji Sondir Tahanan ujung Qb = ω Ab qc q c 8d di atas ujung tiang = 80 kg/cm, q c 4d di bawah ujung tiang = 135 kg/cm q c rata-rata = (80+135)/ = 107,5 kg/cm Qb = 0,5 x ¼ x π x 0,45 x 107,5 x 98,1 Qb = 836,60 kn Berat tiang Wp = ¼ x π x 0,45 x 5 x 3 = 87,8 kn Faktor Aman F = (Qs+Qb Wp)/Q F = (377,88 + 836,60-87,8 )/750 F = 1,49 Pembahasan Soal-Soal Tugas III 7. Diketahui data tanah granuler pada kedalaman 0 1 m, dengan sudut gesek = 38 o dan berat volume tanah sebesar 18 kn/m 3. Jika direncanakan pondasi sumuran (kaison) berdiamater 0,8 m dengan kedalaman 9 meter, berapakah kapasitas ijin pondasi. (Ambil F =,5 dan penurunan maks 1 ). 90

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3.1. Kaison berdiameter 1 m dipasang pada kedalaman 6m pada tanah pasir padat dengan ϕ = 4 o dan c = 0 kpa. Berat volume tanah γ = 1,94 t/m 3 (19 kn/m 3 ). Bila F =,5 berapa kapasitas dukung ijin. Penurunan yang terjadi maks 1. Penyelesaian : Qu = Qb + Qs Ws Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) qa = γ B (Bk) Anggap S/B = 0,0, S = 0,0x1m = 0cm Df/B = 6/1 =6, ϕ = 4 o dari Gambar 3.3, Bk = 370 qa = γ B Bk = 19 x 1 x 370 = 7030 kn/m (pd 0cm) Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) qa = qa pd 0 cm x,54/0, 1 =,54 cm qa = 7030 x,54/0 qa = 89 kn/m Tahanan gesek Qs = As Kd po tg δ Ab = ¼π B = ¼ π 1 = 0,785 m As = π B D = π x 1 x 6 = 18,85 m Kd = Ko = 1 sin ϕ = 1 sin 4 o = 0,33 po = 6 x 19 = 114 kn/m δ = ϕ = 4 o Qs = As Kd po tg δ Qs = 18,85 x 0,33 x ½ (0+114) x tg 4 o Qs = 319,6 kn 91

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Berat sendiri kaison Ws = 0,5 x p x 1 x 6 x 5 = 117,8 kn Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) Qa = (89 x 0,785) + (1/,5) (319,6 117,8) Qa = 780,9 kn Pembahasan Soal-Soal Tugas III 8. Pondasi sumuran (kaison) menerima beban sebesar 1800 kn. Dengan data N SPT = 18 (kedalaman 0 5 m), N = 36 (kedalaman > 5m), berat volume tanah 19 kn/m3). Bila penurunan maksimum 1, rencanakan kedalaman dan diamater kaison yang memenuhi. 9

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3. Kaison bor dipasang dalam tanah lempung dan pasir, dengan data : 0-3m lempung N=5, 3-9m lempung N=7, dan 9-0, pasir dengan N = 8. Berat volume tanah pasir 1,83 t/m3 (18 kn/m3). Bila beban bangunan pada kaison 1400 kn, berapa kedalaman dan diameter kasion yang memenuhi bila penurunan maksimum 1? -3m -9m Q=1400 kn Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Penyelesaian : Coba B = m dan kedalaman Df = 10m. Qs tanah diabaikan karena relatif kecil pada tanah lempung dengan nilai N = 5 7. Qa = (qa Ab) qa = γ B (Bk) Anggap S/B = 0,0, S = 0,0x00cm = 40cm Df/B = 10/ =5, N = 8 ϕ = 4 o (Gbr 3.13) dari Gambar 3.3, Bk = 150 qa = γ B Bk = 18 x x 150 = 5400 kn/m (pd 40cm) qa = qa pd 40 cm x,54/40, 1 =,54 cm qa = 5400 x,54/40 qa = 343 kn/m 93

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Qa = (qa Ab) Qa = 343 x ¼ x π x Qa = 1077,6 kn < 1400 kn (tdk cukup) Tambah kedalaman sampai 13 m Df/B = 13/ =6,5, dari Gbr 3.3, Bk = 00 qa = γ B Bk = 18 x x 00 = 700 kn/m qa = qa pd 40 cm x,54/40, 1 =,54 cm qa = 700 x,54/40 qa = 457, kn/m Qa = (qa Ab) Qa = 457, x ¼ x π x Qa = 1436,3 kn > 1400 kn (memenuhi) Pembahasan Soal-Soal Tugas III 9. Pondasi kaison diamater 1,4 meter dengan kedalaman 8 meter, dipasang pada tanah lempung, dimana pada 0 5 m (cu = 40 kn/m) dan 5m 1 m (cu = 40 kn/m), berat volume = 17 kn/m3. Berapakah kapasitas dukung ijin apabila faktor aman F =,5. 94

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Contoh 3.3. Pondasi sumuran dipasang dalam tanah lempung jenuh (0-10m, cu = 50 kpa, 10 15m cu = 00 kpa). Diameter 1,m pada kedalaman 10m, berat sendiri Ws= 70 kn. Berapa kapasitas dukung ultimit netto? Penyelesaian : Qu = Ab (cb Nc + γ Df) + As ad c Ws Ab = ¼ π 1, = 1,13 m As = π x 1, x 10 = 37,7 m Df/B =10/1, Nc = 9 (Tabel 3.1) Qu = 1,13(00x9 + 0x10) + 37,7x0,45x50 70 Qu = 838,3 kn Pembahasan UTS 1. Tiang bor dengan diamater 0,50m dan L = 0m akan dipasang pada tanah lempung dengan kondisi tanah spt Tabel. Bila muka air tanah di permukaan, hitung kapasitas ijin tiang, bila faktor aman F =,5. Kedalaman (m) 0 3 3 9 > 9 Kohesi, cu (kn/m) 0 30 60 γsat (kn/m3) 19 0 1 95

Kap Tiang Bor pada tanah Lempung Penyelesaian : Luas dasar tiang = Ab = ¼ π x 0,5 = 0,0,196 m Keliling tiang k = πd = πx0,5 = 1,57 m 1) Tahanan ujung ultimit d < 1m, maka µ =0,8, ambil c b rata-rata pada 5d di bawah dasar tiang, c b = 60 kpa Q b = µ cb Ab Nc = 0,8x60x0,x9 = 84,8 kn ) Tahanan gesek ultimit Q s = Σ 0,45c u A s = 0,45x0x1,57x3 = 4,41 kn 0,45x30x1,57x(9-3) = 17,3 kn 0,45x60x1,57x(0-9) = 466,5 kn Q s = 636,17 kn Cek thd tahanan gesek satuan maksimum f s =0,45x60 = 7 kpa < 107 kpa (ok) 3) Kapasitas tiang ultimit Qu = Qb+Qs = 84,8 + 636,17 = 71 kn Kapasitas ijin ultimit Qa = Qu/F = 71/,5 = 88,40 kn. Tiang beton panjang 1 m dan diameter 0,50 m akan dipancang menembus tanah lempung, dengan kondisi lapisan tanah 0 7 m : lempung γ 1 =10 kn/m 3, c u1 = 5 kpa, lapisan 7 6 m : lempung γ =13 kn/m 3, c u = 50 kpa. Hitunglah kapasitas ultimit tiang tersebut. 96

Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif (1). Tahanan ujung ultimit Qb = A b c b N c = 0,196 x 50 x 9 = 88,36 kn Cek tahanan ujung maksimum fb = Qb/Ab = 88,36/0,196 = 450 kn/m < 10700 kn/m (Ok) (). Tahanan gesek ultimit Keliling = πd = πx0,5 = 1,57 m Gbr.0, Tomlinson c u1 = 5 kpa, ad =0,96 c u = 50 kpa, ad = 0,70 Kapasitas Tiang dalam tanah kohesif Q s = Σ a d c u A s 0 7m Q s1 = 0,96x5x1,57x7 = 6,89kN 7 1m Q s = 0,70x50x1,57x14= 769,69kN Q s = Q s1 + Q s = 1033,58 kn Cek tahanan gesek maksimum : fs=qs/as = 769,69/(1,57x14) =35 kn/m < 107 kn/m (Ok) (3). Kapasitas ultimit netto : Qu =Qb + Qs = 88,36 + 1033,58 = 111,94 kn 97

3. Diketahui data tanah granuler pada kedalaman 0 10 m, dengan sudut gesek = 40 o dan berat volume tanah sebesar 18 kn/m 3. Jika direncanakan pondasi sumuran (kaison) berdiamater 1 m dengan kedalaman 5 meter, berapakah kapasitas ijin pondasi. (Ambil F =,5 dan penurunan maks 1 ). Apakah pondasi ini, mampu memikul beban sebesar 700 kn. Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Penyelesaian : Qu = Qb + Qs Ws Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) qa = γ B (Bk) Anggap S/B = 0,0, S = 0,0x1m = 0cm Df/B = 5/1 =6, ϕ = 40 o dari Gambar 3.3, Bk = 50 qa = γ B Bk = 18 x 1 x 50 = 4500 kn/m (pd 0cm) 98

Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) qa = qa pd 0 cm x,54/0, 1 =,54 cm qa = 4500x,54/0 qa = 571,5 kn/m Tahanan gesek Qs = As Kd po tg δ Ab = ¼π B = ¼ π 1 = 0,785 m As = π B D = π x 1 x 5 = 15,707 m Kd = Ko = 1 sin ϕ = 1 sin 40 o = 0,357 po = 5 x 18 = 90 kn/m δ = ϕ = 40 o Qs = As Kd po tg δ Qs = 15,707 x 0,357 x ½ (0+90) x tg 40 o Qs = 11,87 kn Contoh Pondasi Sumuran (Kaison) Berat sendiri kaison Ws = 0,5 x π x 1 x 5 x 5 = 98,17 kn Qa = (qa Ab) +(1/F) (Qs Ws) Qa = (571,5 x 0,785) + (1/,5) (11,87 98,17) Qa = 494,33 kn < P = 700 kn tidak aman 99

Tiang Bor pada tanah pasir Nomor 4. Tiang bor berdiameter 0,5 m dipasang dalam tanah pasir homogen, dengan ϕ = 40 o dan γ = 19 kn/m 3. Jika permukaan air tanah sangat dalam, berapakah kedalaman tiang yang dibutuhkan untuk beban tiang 600 kn, jika berat volume tiang 4 kn/m 3 dan faktor aman F =,5. d =0,5m Q=600kN Pasir, ϕ = 40 o γ= 19kN/m 3 L? Tiang Bor pada tanah pasir 1) Tahanan ujung ultimit ϕ = ϕ -3 o = 40 o -3 o =37 o (pers.1), z c /d =7,5 (Gambar.18a), z c = 7,5x0,5 = 3,75m. Karena L tdk diketahui, ambil L/D = 40, N q =70 (Gbr.14). P o =3,75x19 =71,5kN/m, A b =¼π0,5 =0,196m Q b = A b P b N q = 0,196x71,5x70=979,9 kn ) Tahanan gesek ultimit ϕ =40 o, k d tgδ=0,55 (Gbr.18c), k =πd=1,57m Q s =Σ A s p rt k d tg δ = 1,57x3,75x½(0+71,5)x0,55 + 1,57xL1x71,5x0,55 Q s = 115,41 + 61,56 L 1 L = z c + L 1 100

Tiang Bor pada tanah pasir Berat tiang W p = 0,196Lx4 = 4,71L =4,71(3,75+L 1 ). Q u = Q b + Q s W p =979,9+115,41+61,56L 1-4,71(3,75+L 1 ) = 1077,048+56,84 L 1 Q u /F = Q (untuk F =,5) 1077,048+56,84 L 1 = 600 x,5 L 1 = 7,44 meter 5. Tiang panjang beton berbentuk bujur sangkar dengan lebar sisi 0,40 m dan panjang 8m, dipancang dalam tanah pasir homogen dengan nilai Nspt = 0 (sudah terkoreksi). Muka air tanah terletak sangat dalam. Berat volume tanah γ = 18 kn/m3. Jika pada tiang akan bekerja beban-beban tarik 160 kn (gaya ke atas) dan tekan 350 kn (ke bawah), hitung faktor aman terhadap gaya tarik dan terhadap gaya tekan. Berat volume bahan tiang 5 kn/m3. 101

Kapasitas Tiang dalam tanah granuler Asumsi z c = 0d = 0x0,4 = 8m Tekanan overburden pada 8m p o = 8x18 = 144 kn/m. p rt = ½ 144 = 7kN/m. N = 0, ϕ = 33 (Gbr.13), untuk beton δ = ¾ ϕ = ¾ x33 = 4,75 o, tg δ = 0,46. Ambil K d = 1,5 (Tabel.). 1) Tahanan gesek tiang 0 Tabel.. Q s = K d p rt tg δ A s Q s = 1,5 x 7 x 0,46 x 4 x 0,4 x 8 Q s = 635,904kN 33 Kapasitas Tiang dalam tanah granuler ) Tahanan ujung tiang ϕ = 33 o, L/d = 15, N q =0 (Gbr.14) Q b = N q p b A b Q b = 40 x 8 x 18 x 0,4 x 0,4 Q b = 91,6 kn 3) Berat tiang Wp = 0,4x0,4x8x5 = 3 kn 40 Faktor aman terhadap gaya tarik F = (Qs+Wp)/gaya tarik F = (635,904 + 3)/160 = 4,17 (Ok!) Faktor aman terhadap gaya tekan F = (Qs+Qb - Wp)/gaya tekan F = (635,904 + 91,6-3)/350 F = 4,36 >,5 (Ok!) 33 10

KELOMPOK TIANG 103

Tugas IV (5% tugas) Makalah Ilmiah Pondasi Dalam (Pondasi Tiang Pancang / Pondasi Tiang Bor / Sumuran) Referensi Judul (nilai 5%) Pendahuluan (nilai 10%) Tinjauan Pustaka (nilai 15%) Metodologi (nilai 10%) Analisa dan Pembahasan (nilai 0%) Kesimpulan (nilai 10%) Presentasi (nilai 30%) Tugas kelompok masing mhs dikumpul di Kuliah ke XI Presentasi pada Kuliah ke 1 & 13 104

Kapasitas Kelompok Tiang Kapasitas kelompok tiang tidak selalu sama dengan jumlah kapasitas tiang tunggal yang berada dalam kelompoknya. Stabilitas kelompok tiang tergantung dari : Kemampuan tanah di sekitar dan di bawah kelompok tiang untuk mendukung beban total struktur Pengaruh konsolidasi tanah yang terletak di bawah kelompok tiang. Kelompok tiang terdiri dari : Kelompok dan efisiensi tiang dalam tanah kohesif Kelompok dan efisiensi tiang dalam tanah granuler Kapasitas Kelompok Tiang Dalam Tanah Kohesif Q g = D(B + L)c + 1,3 c b N c BL Q g = kapasitas kelompok tiang < n Qu c = kohesi di sekeliling tiang (kn/m ) c b = kohesi di dasar tiang (kn/m ) B = lebar kelompok (m) L = panjang kelompok (m) D = kedalaman tiang (m) 1,3 = faktor utk persegi B L s 105

Efisiensi tiang E g ( n' 1) m + ( m 1) n' = 1 θ 90mn' E g = efisiensi kelompok tiang θ = arc tg d/s d = diameter tiang n = jumlah tiang dalam satu baris m = jumlah baris tiang E = Qu = kapasitas tiang tunggal g Q g nq u Efisiensi tiang Menurut Kerisel (1967) Jarak tiang 10d 8d 6d 5d 4d 3d,5d Efisiensi (Eg) 1 0,95 0,90 0,85 0,75 0,65 0,55 106

Contoh : Kelompok tiang 5x5 dipancang dalam tanah lempung c u = 3 kn/m dan γ = 19 kn/m 3. Kedalaman tiang D = 15m, diamater 0,30 m dan jarak tiang 0,75m. Ukuran luasan kelompok tiang L=B=3,3m. Hitung kapasitas ijin kelompok (F=3), kapasitas ijin berdasarkan tiang tunggal (F=,5). Berapa beban kelompok tiang maksimum. Penyelesaian : s/d = 0,75/0,3 =,5, jadi s =,5d a) Kapasitas ijin kelompok tiang Q g = D(B + L)c + 1,3 c b N c BL Q g =x15x(3,3+3,3)x3+1,3x3x9x3,3x3,3 Q g =7484,5 kn Q a = 7484,5/3 Q a = 494,83 kn 107

Penyelesaian : b) Kapasitas tiang dari tiang tunggal c u = 3 kn/m Gambar.0, ad=0,98 Q s = a d c u A s Q s = 0,98x3xπx0,3x15 = 318,7 kn Q b = A b c b N c Q b = ¼ xπx0,3 x3x9 Q b = 14,63 kn (kecil diabaikan ~ 0) Q u = Q s + Q b = 318,7 + 0 = 318,7 kn Q a = Q u /F = 318,7 kn/,5 = 17,5 kn Penyelesaian : Efisiensi θ = arc tg d/s = arc tg (0,3/0,75) = 1,8 o n = 5, m = 5 E E g g ( n' 1) m + ( m 1) n' = 1 θ 90mn' (5 1)5 + (5 1)5 = 1 1,8 = 0,61 90x5x5 Kapasitas kelompok tiang ijin = Eg n Qa = 0,61 x 5 x 17,5 = 1950,8 kn Beban kerja tiang maksimum = 1950,8 kn (terkecil) 108

Kapasitas Kelompok Tiang Dalam Tanah Granuler Pemancangan tiang ke dalam tanah granuler (pasir, krikil) menyebabkan tanah di sekitar tiang pada radius paling sedikit 3 kali diameter tiang memadat. Tiang dipancang berkelompok, maka tanah di antara tiang akan mempunyai kepadatan tinggi. Efisiensi maksimum dapat mencapai, bila jarak tiang sampai 3 kali diameter tiang. O Neill (1983), menyimpulkan : Eg selalu lebih besar 1 dan mencapai maksimum pada s/d =. Jarak tiang <s/d<4, Eg > 1 Jarak Tiang (s) Pada prinsipnya jarak tiang (s) makin rapat, ukuran poer makin kecil secara tidak langsung biaya murah, tetapi bila pondasi memikul beban momen, jarak tiang perlu diperbesar supaya tahanan momen bertambah. Jarak tiang diambil bila : Ujung tiang tidak mencapai tanah keras, jarak tiang minimum >= d Ujung tiang mencapai tanah keras, jarak tiang minimum >= d + 30 cm 109

Susunan tiang Susunan tiang atau denah tiang berpengaruh terhadap luasan poer (pile cap). Disamping ini diberikan cara penyusunan denah tiang, untuk menghemat poer. Perencanaan Pondasi Tiang 110

Perencanaan Pondasi Tiang Hitung kapasitas tiang tunggal (Q a ) Rencanakan jumlah tiang n = V/Q a, V beban kolom Rencanakan susunan tiang Beban aksial maksimum pada tiang harus lebih kecil dari Q a Q i max = V/n ± M y x i / Σx ± M x y i / Σy Q grup (kelompok) lebih besar dari V Q grup = E q n Q a Beban vertikal eksentris e V V M=V.e O O 111

Beban horizontal eksentris H h M=H.h O H O Beban kombinasi horizontal & vertikal H e V h M=V.e+H.h O H O 11

x 1 x x 3 Jarak tiang ke titik berat (x 0,y 0 ) Y x 0 y 1 y Mx My X y 3 y 0 I II III Analisa Stabilitas Konstruksi Tiang Pancang a. Beban tiang Beban vertikal Beban tarik Beban desak Beban lateral Beban momen Dikelompokkan berdasarkan Beban tetap Beban sementara 113

Analisa Stabilitas Konstruksi Tiang Pancang b. Kapasitas dukung tiang Kapasitas dukung terhadap beban tarik Kapasitas dukung terhadap beban desak Kapasitas dukung terhadap beban lateral Kapasitas dukung ijin Angka keamanan (SF) sebesar 3 untuk beban tetap Untuk beban sementara angka keamanan (SF) sebesar atau pa sementara = 1 ½ pa tetap Analisa Stabilitas Konstruksi Tiang Pancang c. Jumlah tiang Jumlah tiang (n) didasarkan pada beban tetap (V), n = (V/p a ), p a = kapasitas dukung ijin tiang, n diambil bilangan bulat yang terbesar. d. Susunan tiang Susunan tiang memberikan ukuran poer paling kecil, jarak antara tiang diambil yang minimum dan disarankan mempunyai pusat kelompok tiang sentris terhadap letak resultan beban yang bekerja, agar tiang menerima beban secara bersama-sama dan merata. 114

Analisa Stabilitas Konstruksi Tiang Pancang e. Kontrol 1) Kontrol dilakukan terhadap beban tetap (p terjadi < p a ). Untuk beban lateral, dimungkinkan menggunakan tiang miring. ) Kontrol terhadap beban sementara (p s < 1½ p a ). 3) Kapasitas dukung kelompok tiang harus lebih dari beban yang bekerja. 4) Untuk beban lateral cukup besar, dapat menambah jumlah tiang miring atau tiang lainnya. 5) Poer dianalisis dengan konstruksi beton bertulang, dan penurunan yang terjadi perlu diperhatikan dengan Mekanika Tanah. Contoh 1 Sebuah bangunan monumental dibuat dari konstruksi beton bertulang dengan penampang m x m dan tinggi bangunan di atas muka tanah 0m. Bangunan ini menggukan poer, tebal 1m, permukaan atas poer rata dengan muka tanah. Koefisien gempa : 0,1. Karakteristik tiang dengan kapasitas dukung tiang yang diijinkan, desak p a = 400 kn/tiang, tarik t a = 100 kn/tiang dan lateral h a = 10 kn/tiang. Tiang beton bertulang dengan γ beton = 5 kn/m 3. Rencanakan susunan tiang. 115

Penyelesaian : A. Beban tetap Berat sendiri bangunan di atas tanah P1 = xx0x5 = 000 kn Berat poer ditaksir P = 50 kn V = P1 + P = 50 kn P 1 0 m 1m P Jumlah tiang n = V/pa = 50/400 = 5,6 Diambil n = 8> 5,6 karena ada beban gempa. Jarak tiang s = 1m > d, disusun simetris. 0,5 1,0 1,0 Berat sendiri P 1 =000, Berat poer 0,5 (p = 3x3x1x5 = 5 kn), V = 5 kn. P = (V/n) = 5/8 = 78 kn < pa = 400 kn ok x 1 x 0,5 1,0 1,0 0,5 116