efesiensi pondasi tiang pancang

8/17/2019 efesiensi pondasi tiang pancang

1/30

BAB III

KAPASITAS DUKUNG


2/30

ANALISIS KELOMPOK TIANG

• Kelompok tiang merupakan kumpulan daribeberapa tiang yang bekerja sebagai satukesatuan, digunakan apabila beban yangditerima fondasi sangat besar.

• Secara teoritis satu tiang pancang dapat

,kesulitan dalam pelaksanaan membuat tepatpada titik yang direncanakan

• Idealnya dalam sebuah konstruksi beban/kolom

yang diterima diteruskan oleh lebih dari satutiang pancang yang disatukan dalam pile cap(poer)


3/30

• Kapasitas kelompok tiang tidak selalu samadengan jumlah kapasitas tiang tunggal yangberada dalam kelompoknya.

• Stabilitas kelompok tiang yang dipancang pada

tanahyang mudah mampat atau dipancang padalapisan tanah yang tidak mudah mampat namundibawahnya terdapat tanah lunak tergantungdari dua hal :

1.Kapasitas dukung tanah disekitar dan dibawahkelompok tiang

2.Pengaruh penurunan konsolidasi yang terletakdibawah kelompok tiang.

• Cara pemancangan tiang : dipancang, dibor,digetarkan, atau ditekan.


4/30

• Jika beban/kolom

membebani secara sentristerhadap pile cap/poermaka beban akan terbagirata ke seluruh tian

pancang dalam satu pilecap/poer


5/30

JARAK TIANG PANCANG

• Permasalahan tiang dalam sebuah pile cap (poer)adalah menentukan jarak tiang pancang

• Susunan tiang dalam pile cap (poer) dibuat secarasimetris agar pusat berat kelompok tiang dan poerterletak pada satu titik yang sama untuk menghindariter adin a momen akibat timbul eksentrisitas

• Kapasitas tiang dalam pile cap (poer) sangatmempengaruhi perhitungan kapasitas daya dukung daripile cap/poer

• Jarak antar tiang (s) bervariasi menurut tingkatkarakteristik tanah, dimensi tiang pancang dan fungsitiang


6/30

• Nilai s sangat bervariasi,secara umum dirumuskan:

– Jarak minimum, s : 2D

– Jarak maksimum,s : 6D

– Sebagai tiang friksi, s : 3D – Sebagai tiang tahanan ujung,

s: 2,5D

– Ujung tiang tidak terletak pada

lapisan batuans > 2D

s > 2x diagonal tiang persegi

– Ujung tiang terletak pada

lapisan batuans > (D + 300 mm)


7/30

EFISIENSI KELOMPOK TIANG

• Efisiensi kelompok tiang merupakan rasio tahananhambatan kulit pada kelompok dibanding dengan

tahanan kulit pada masing-masing tiang pancang• Kapasitas daya dukung kelompok tiang tidak sama

dengan kapasitas daya dukung satu tiang dikalikan

• Kapasitas daya dukung kelompok tiang sangatdipengaruhi nilai efisiensi kelompok tiang tersebut,dengan demikian kapasitas daya dukung kelompok tiang

merupakan perkalian antara kapasitas daya dukung satutiang dikalikan banyaknya tiang dikalikan efisiensikelompok tiang atau Qult.g = Qult.n.Eg


8/30

Menurut coduto (1994), efisiensi tiang bergantung pada :1. Jumlah, panjang,diameter,susunan,dan jarak tiang

2. Model transfer beban (tahanan gesek terhadaptahanan dukung)

3. Prosedur pelaksanaan pemasangan tiang

4. Urutan pemasangan tiang

.

6. Waktu setelah pemasangan tiang

7. Interaksi pile cap dengan tanah

8. Arah dari beban yang bekerja

Converse-labbarre formula menyarankan persamaan

efisiensi tiang : ( ) ( )

90.m.n

1mn1nm1Eg

−+−−= φ


9/30

n

b a r i s

( n

–

1 ) . s

• Keliling kelompok tiang = 2(m + n – 2)s + 4D

• Efisiensi kelompok tiang merupakan rasio darikapasitas daya dukung kelompok dibanding n kalikapasitas daya dukung tiang tunggal

(m – 1).s


10/30

• Efisiensi kelompok tiang sangat tergantung dengan jaraktiang (s) dan akan bernilai 100% apabila

6Dsatau

2nm

2.D1,75.D.m.ns >

−+

−=

• Apabila 2D < s < 6D efisiensi kelompok tidak mencapai

100% arena a a suatu aera tegangan yang men amilik bersama

( )

π

D.m.n

4D.s2nm2

π

D.m.n.

PEg

+−+==


11/30

Menghitung kapasitas dukungUntuk menghitung kapasitas tiang yang berkaitan dengan

keruntuhan block, terzaghi dan peck (1948), denganasumsi :

1. Pile cap sangat kaku2. Tanah yang berada didalam kelompok tiang berkelakuan

seperti blok padat

C = kohesi tanah

Cb = kohesi tanah dibwh dasar kelompok tiangB = lebar kelompok tiang

L = panjang kelompok tiang

D = kedalaman tiang dibwh permukaan tanah

Nc = faktor kapasitas dukung

( ) BL N C c L B D cb3,12Qg ++=


12/30

ANALISIS GAYA YANG BEKERJA PADA TIANG

1. Akibat beban V sentris

• Akibat dari beban Vsentris tiang akan turunbersama dan reaksi padatiang akan merata

nVPi =

Pi= kapasitas tiap tiang

n = bayaknya tiang


13/30

2. Akibat momen

• Mx : momen yang berporos pd sb X

• My : momen yang berporos pd sb Y

+++=

===

+++=

4

2

41

3

2

31

2

2

21

1

2

11y

44332211

44332211y

x

x.P

x

x.P

x

x.P

x

x.PM

.xP.xP.xP.xP

.xP.xP.xP.xPM

P1 P2 P3 P4x3x2

∑

=

+++=

n

1

2i

iy

i

4321

1y

1

x

.xMP

xxxx

.xMP

xi : jarak tiang ke-i terhadap pusat berat

kelompok tiang

My

My


14/30

3. Kombinasi V sentris dan momen

∑+=

n

1

2

i

iy

i

arahduaMomen

x

.xM

n

VP

arahsatuMomen

Mx

My

∑∑++= n

1

2

i

ix

n

1

2

i

iy

i

y

.y

x

.

nP


15/30

• Apabila kapasitas tiang pancang tidak mampu menahangaya yang bekerja (gaya horisontal dan momen)pemancangan tiang dapat diubah dengan posisi miring

untuk memperbesar kemampuan tiang dalam menahangaya tersebut

• Perubahan posisi tersebut akan merubah gaya yang

horisontal)

• Dalam pemancangan tiang dengan posisi miring,kemiringan tiang berkisar antara 1:12 sampai kemiringan

5:12. Untuk kemiringan di luar nilai tersebut memerlukanperalatan yang khusus pada saat pemancangan (tidakekonomis


16/30

Analisis Tiang Miring

• Jika qt yang terjadi > qt ijin →→→→

– jumlah tiang ditambah

– menggunakan tiang miring

denah

QH.h

hH

H

q1

q2 q3

q4

1 2 3 4

1 1

m2m1

tampangtegak


17/30

• Dengan adanya tiang miring, masih berlaku :

• qi arah vertikal, termasuk tiang no 1 & 4 →→→→ qv1 & qv4• dari gambar diatas :

∑+=

2

.

x

x M

n

QP

i y

i

• n u ang no :

» Axial

1

11

1

11

m

qq

q

qm vh

h

v=→=

12

1

1

1

1 += mm

qq v


18/30

• Tiang no 2

• Tiang no 3

)(2

2

22

∑+==

x

x M

n

Qqq

y

v

=

• Tiang no 4

∑

+=2

4

4

.

x

x M

n

Qq

y

v

244 / mqq vh =

1)( 222

44 += m

mqaxialq v


19/30

• qt = ΣH/n →→→→ untuk setiap tiang• Kemiringan tiang (m )

m = 2.5-6 ;

m < 2.5 →→→→ sulit pemancanganm > 6 →→→→ qh tidak besar


20/30

ANALISIS UNTUK TIANG MIRING

• Komponen gaya

– Gaya vertikal – Momen

• ΣM = M1 + M2• M = H.a

1 2 3

H

a

V

M1

H

V

M1

M2

P1 P2P3

P1 P2 P3

P3h

P3v

P1h

P1v

1

m11

m3

∑

∑+=

n

1

2i

2

2

x

M.x

n

VP

2Tiang


21/30

VP

x

M.x

n

VP

1 Tiang

1h

n

1

21

1

1v

=

+=

∑

∑

m

VP

x

M.x

n

VP

3 Tiang

3h

n

1

2

3

3

3v

=

+=

∑

∑

1mmP1VP

m

VPPPP

m

2

1

1

1

2

1

2

1v

2

1h

2

1v1

1

+=

+=+=

1mm

P3VP

m

VPPPP

2

3

3

3

2

3

2

3v

2

3h

2

3v3

+=

+=+=


22/30

• Keseimbangan gaya yang bekerja pada tiang miring perludiperhatikan, dimana kesetimbangan itu digambarkan gaya yangbekerja sebagai vektor dan mempunyai resultante sama dengan nol

• Gaya lateral yang masih bisa diterima oleh tiang dirumuskan

• Ht akan dipikul secara merata oleh tiaptiang dan besarnya haruskurang dari daya dukung ijin transversal (Hall)

∑−= it hHH

• Jika ht > Hall, maka usaha yang dapat dilakukan

– Jumlah tiang ditambah

– Kemiringan tiang diperbesar

– Jumlah tiang miring ditambah

allt

t HnHh


23/30

1. Sebuah struktur bangunan dengan denah fondasi tergambar. Beban

kolom V=750 kN. Pada fondasi tersebut juga bekerja beban momenMx=150 kNm dan My=220kNm. Berat volume beton 24 kN/m

3 danberat volume tanah 18 kN/m3. Berapakah beban yang akandidukung oleh masing-masing tiang ?

V

0,5 m

1,5 m

0,6 m 1,40 m 1,40 m 1,40 m 0,6 m

0,6 m

0,7 m

0,7 m

0,6 m

Mx

My


24/30

Penurunan tiang

Pembeban tiang pemendekan tiang tanah

mengalami penurunan


25/30

Penurunan tiang tunggal

• Metode coyle dan Reese (1966)


26/30


• Metode poulos dan davis (1980)

Penurunan yg terletak pada tanah homogen moduluselastis dan poisson ratio

1. Untuk tiang apung

QI=s

S = penurunan kepala tiang Rh = fk ketebalan

Q = beban yg bekerja Rµ = fk µ

Io = faktor pengaruh penurunan d = kedalaman

Rk = faktor koreksi kompresibilitas

µ RRRIIE

hk 0

s

=


27/30


• Metode poulos dan davis (1980)

2. Tiang dukung ujung

EQIs

=d

s

p

s

Ap

A

E

REK

=

=

Rb = fk untuk kekakuan lapisan pendukung, K= ukurankompresibilitas relatif antara tiang dan tanah

Ep dan Es = modulus elastisitas tiang dan tanahAp = luas tampang tiang

bk 0 2

41

d π


28/30

Penurunan kelompok tiangPenurunan kelompok tiang pada Tanah pasir

data

sondir

• Metode vesic

• Metode meyerhof

B g

N I BqS gg 2=

c

g

gq

I qBS

2=

S = penurunan tiang tunggal

Sg = penurunan klpk tiang

Bg = lebar klpk tiang D = diameter atau sisi tiang

tunggal

q = tek dasar fondasi

N= nilai rerata Nsptterkoreksi pada pdkdlman Bq

L = pjg tiang

Dg

5.081 ≥−=

g B I


29/30


30/30

Soal• Tiang berbentuk bujur sangkar lebar 25 cm dipasang

menembus lapisan pasir setebal 25 m, dan menancappada lempung kaku sedalam 1 m tiang dibebani sebesar

nim/40 kN. Modulus elastisitas beton E=25200 Mpa, Epasir 6 Mpa dan E lempung kaku 14,6 Mpa. Rasio bahantiang beton,µ = 0,2 (digit nim terakhir 0-3) , 0,24 (digit

- -

penurunan segera kepala tiang :• Bila tiang dianggap mengapung dalam lapisan paasir

• Bila tiang dianggap didukung oleh lempung kaku

efesiensi pondasi tiang pancang

Documents

Transcript of efesiensi pondasi tiang pancang