PONDASI DALAMDitinjau dari pemasangan tiang, pondasi tiang dibedakan antara tiang pancang dan tiang bor.PONDASI TIANG PANCANG Untuk pemasangan tiang pancang, maka tiang harus dibuat terlebih dahulu, sekarang telah banyak perusahaan yang membuat tiang pancang dengan berbagai bentuk dan demensi penampang. Perusahaan -2 tersebut anta lain : P.T. WIJAYA KARYA BETON P.T. JHS PILING SYSTEM P.T. PACIFIC PRESTRESS INDONESIA

PONDASI TIANG BORTiang bor dipasang dilapangan dengan membuat lubang dengan diameter yang telah ditetapkan terlebih dahulu dimana tiang akan ditempatkan. Kemudian rangkaian tulangan yang telah disiapkan dimasukan kedalam lubang bor, kemudian adukan beton segar dituangkan kedalamnya sampai mencapai mencapai permukaan tanah.

DIPANCANGLUBANG BORADUKAN BETONRANGKAIAN PENULANGANDITUANG ADUKAN BETONTIANG PANCANGTIANG BOR

PONDASI TIANG BORBentuk penampang tiang bor

PERENCANAAN PONDASI TIANG BOR DEMENSI PENAMPANG TIANG BOR

DsDbDb 3 Dsfc : tegangan tekan beton hancur.Dalam perencanaan fc diambil 0,25 fc

Analisa : Diketahui : fc: tegangan tekan beton hancur A : luas penampang tiang Qw : beban kerjaMaka : Qw = A x fc = 0,25 (Ds) x 0,25 fc Ds = 2,257 (Qw/fc)* Untuk tiang memakai tulangan tunggal ( profil ) Qw = ( Ags As ) fc + As sijinDimana : As luas penampang profil, sijin = 0,5 leleh* Untuk tiang memakai casing tetap sijin diambil 0,4 leleh

DAYA DUKUNG TIANG BOR FORMULA : Qu = Qe + Qf dan Qall = Qu / SF

Dimana : Qu : daya dukung ultimate Qall : daya dukung ijin Qe : daya dukung diujung tiang Qf : daya dukung pada selimut tiang SF : angka keamanan ( SF = 3 )

Untuk tanah non cohesive ( pasir ) Qe = Ap q ( Nq* - 1 ) Qf = p f dz f = ( 1- sin ) v tg Qf = Ds ( 1- sin ) v tg dzDimana : q = t h Nq*= faktor daya dukung dari Vesic v = t h meningkat sampai kedalaman 15 Ds setelah itu harganya tetap = ( 0,5 s/d 0,8 )

Untuk tanah cohesive ( lempung ) Qe = Ap Cu Nc Dimana : Nc = 9 , Cu = undrained cohesion

Qf = .Cu.p.lDimana : = 0,35 s/d 0,6 ( rata-2 = 0,4 ) p : keliling penampang tiang l : tebal lapisan lempung yang ditinjau

1. Soal : Rencanakan pondasi tiang bor yang dapat menahan beban Qw = 3200 KN, dengan data-2 tanah seperti dibawah ini. fc = 25 MPa 0.00 t = 17,2 KN/m, = 28 Cu = 0-4.00 sat 1 = 17,8 KN/m

-8.00 sat 2 = 16,6 KN/m, Cu = 180 KN/m , = 0

2. Soal : Rencanakan pondasi tiang bor yang dapat menahan beban Qw = 4800 KN, dengan data-2 tanah seperti dibawah ini. fc = 30 MPa 0.00 t = 15,2 KN/m, = 0 ; Cu = 80 KN/m-3.60 sat 1 = 16,4 KN/m = 0 ; Cu = 80 KN/m

-10.00 sat 2 = 17,6 KN/m, Cu = 0 KN/m , = 30

3. Soal : Rencanakan pondasi tiang bor yang dapat menahan beban Qw = 4800 KN, dengan data-2 tanah seperti dibawah ini. fc = 25 MPa 0.00 t = 15,2 KN/m, = 0 ; Cu = 80 KN/m-3.00 sat 1 = 18,4 KN/m = 32 ; Cu = 0 KN/m

-10.00 sat 2 = 17,6 KN/m, Cu = 100 KN/m , = 0

SETTLEMENT OF PIERSS = S1 + S2 + S3Where : S : total pile settlement S1 : settlement of pile shaft S2 : settlement of pile caused by the load at the pile point S3 : settlement of pile caused the load transmitted along the pile shaft

Determination of S1S1 = [ Qwp + Qws ] L / AsEp where : Qwp : load carried at the pile point under working load conditionQws : load carried by frictional (skin) resistance under working load condition As : area of pile cross section L : length of pile Ep : Yongs modulus of the pile material : 0,5 ; 0,67 (unit frictional resistance distribution )

Determination of S2S2 = qwp Db ( 1- s2 ) Iwp/EsWhere : Db : width or diameter of pileqwp : point load per unit area at the pile point = Qwp/Ap Es : Youngs modulus of soil at or below the pile point s : Poissons ratio of soil ( 0,3 ) Iwp : influence factor ( 0,85 )

DETERMINATION OF S3S3 = [Qws/pL] [Ds(1- s2)Iws/Es]Where : p : perimeter of the pile L : embedded length of pile Iws : infuence factor Iws = 2 + 0,35 L/Ds [ Vesic,1977 ]

Type of soil Es [MN/m2] sLoose sand 10,35 24,15 0,2 0,4Medium dense 17,25 27,6 0,25 0,4 sandDense sand 34,5 55,2 0,3 0,45Silty sand 10,35 17,25 0,2 0,4Sand /gravel 69 172,5 0,15 0,35Soft clay 2,07 5,18 Medium clay 5,18 10,35 0,2 0,5Stiff clay 10,35 24,15

Soal ;Diketahui ; Dari hasil perencanaan tiang bor didapat data 2 ; Qw = 2800 KN Qp = 9924 KN Qs = 1387 KN.Hitung ; penurunan elastis total ; SPenyelesaian ; Diasumsikan bahwa mobilisasi penuh terjadi di tahanan selimut tiang [ skin resistance ]. Jadi Qws = 1387 KN. Qwp = 2800 1387 =1413 KN.

KAPASITAS UPLIFTPerumusan umum : Tun = Tug WDimana :Tun,Tug : net, gross ultimate uplift capacityW : effective weight of the pier

DsDbWTugLFailure surface

PONDASI TIANG PANCANGPada umumnya tiang pancang terpasang dirangkai pada sebuah konstruksi poer.( dalam kelompok ).Besarnya gaya yang bekerja pada 1 tiang pancang dalam kelompok tiang :

Pi = ---- ----------- ------------- Dimana : Vo : Jumlah beban vertikal, n : jumlah tiang Mxo,Myo : Momen-2 yang bekerja didasar pour,[ttk O]Dxi,Dyi : Jarak dari sumbu tiang ke titik berat susunan kelompok tiang. Vo Mxo . Dyi Myo . Dxi n Dyi Dxi

Dari gaya axial Pi yang maximum dan minimum harus dikontrol terhadap daya dukungnya :Pmax Qall = Q = Qult / SF Daya dukung ijin 1 tiang tekan.Pmin dapat berupa gaya axial tekan atau tarikPmin tarik Daya dukung ijin 1 tiang tarik.Untuk gaya horisontal pad umumnya dibebankan pada tiang miring.Bila gaya horisontal tidak begitu besar dapat dibebankan pada tiang vertikal asal memenuhi syarat-2 kestabilan.

DxDyXYMxMyVHKolomPourTiang pancangPi

Soal : Tiang pancang Rencanakan pondasi tiang pancang yang mampu menahan beban : V = 200 t , Mx = 18 tm[ ] , My = 34 tm[ ] Hx = 6 t , Hy = 4 t bekerja 2 m dari dasar poer. Daya dukung ijin 1 tiang tunggal Qd dihitung dari grafik SPT.Penyelesaian : Direncanakan tiang pancang D = 50 cm Jumlah tiang n > V/ Ek.Qd Gambar susunan tiang beserta jarak-2nya (S) S 2,5 D s/d 5 D

Soal : Tiang pancang Rencanakan pondasi tiang pancang dibawah 2 kolom yang berjarak 2,5 m, menahan beban-2 : V1 = 440 t , Mx1 = 28 tm( ), My1 = 44 tm( ) V2 = 480 t , Mx2 = 28 tm( ), My2 = 38 tm( ) Hx1 = 6 t(->) , Hy1 = 4 t( ^ ) , 2 m dari dasar poer.Hx2 = 8 t( V1+V2/ Ek.Qd Gambar susunan tiang beserta jarak-2nya (S) S 2,5 D s/d 5 D

DAYA DUKUNG AXIAL PONDASI TIANG PANCANGBERDASARKAN KEKUATAN BAHANBERDASARKAN KEKUATAN TANAHDisarankan kekuatan bahan direncanakan lebih besar dari kekuatan tanah. Sehingga daya dukung tanah yang menjadi andalan untuk memikul beban-2 luar.

Kekuatan bahan tiangKekuatan bahan tiang : Qb.all = all bahan x ADimana : all bahan : tegangan ijin bahan A : luas penampang tiang

Kekuatan lapisan tanahDaya dukung tiang pancang ditentukan dengan suatu pentahapan formula .Pentahapan ini meliputi : 1. Static formula 2. Dynamic formula 3. Loading test

1. STATIC FORMULADaya dukung 1 tiang berdiri sendiriDaya dukung 1 tiang dalam kelompok

Daya dukung 1 tiang berdiri sendiriQfQeQult = Qe + Qf - WQult : Ultimate pile capacity Qe : End-bearing capacity Qf : Side friction capacity W : berat tiangQultW

1a) DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN PARAMETER-2 TANAH HASIL TEST LABORATORIUMUntuk tanah lempung. Qult = A ( Cu Nc + v Nq ) + p Ca dz WUntuk tanah pasir. Qult = A v Nq + p v k tg a dz WDimana : A : luas penampang tiang, p : keliling tiang Cu : cohesi undrained, W : berat tiang v: tegangan vertikal effektive pada dasar pondasi, k : koef tegangan lateral

Effisiensi daya dukung kelompok tiangConverce - Labarre Ek = 1 Arc tg D/S [ ]

Dimana : m : jumlah tiang dalam baris n : jumlah tiang dalam kolom D : diameter tiang S : jarak antara pusat ke pusat tiang(n-1) m + ( m-1 ) n 90 m n

Los Angeles Ek = 1- (B/L)( 1/ m n) A Dimana : A = [m(n-1) + n(m-1)+ 2(m-1)(n-1)] B : lebar group tiamg L : panjang group tiangWhitaker Ek = Pb / ( Pb + n P1 ) Dimana : Pb : daya dukung ultimate dalam blok n : jumlah tiang P1: daya dukung ultimate 1 tiang

Perumusan daya dukung tiang dalam group untuk tanah lempung.Terzaghi Qug = Cu Nc + 4 Cu Df Dimana : = (n-1) S + D Cu : kohesi undrained Df : kedalaman tiang pondasi D : diameter tiang

Sehingga daya dukung 1 tiang dalam kelompok : Qu 1 tiang dalam kelompok = Ek .Qu 1 tiang tunggal

Jadi daya dukung ijin 1 tiang dalam kelompok :

Q all = Qu / SF

Dimana : SF : angka keamanan ( SF = 3 )

1b) DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN DATA SONDIR ( CPT )

Qall = +

Dimana : Cn : nilai conus rata-2 dari kedalaman 4D diatas s/d 4D dibawah ujung tiang ( Mayerhof ) A : luas penampang tiang JHP : jumlah hambatan pelekat, p : keliling tiang SF1,SF2 : angka keamanan masing : 3 dan 5 Cn.A JHP. p SF1 SF2

0501001502002501234567891011121314155001000150020002500JHPCnKEDALAMAN [DEPT]CONUSCLEEFGRAFIK DATA SONDIR D=50cmTiang pancangKedalaman TP 11.80 m (Kg/cm2)(Kg/cm)

Schmertmann/ Van der Van8 D / 3,75 DRata-2: 0,7 D s/d 4 D / DDqcDept.XZENVELOPE OF MINIMUM qc VALUE XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXebbX

1c) DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN DATA STANDARD PENETRATION TEST ( SPT )Mayerhof Qult = 4 Np A + N.p / BDimana : Np : nilai SPT di ujung tiang A : luas penampang tiang ( sq ft ) N : nilai rata-2 N sepanjang tiang p : luas selimut tiang B = 50 untuk gesekan maximum satuan 1t/ft2 B = 100 untuk gesekan maximum satuan 0,5 t/ft2

WIKA Memodifikasi dari rumus MayerhofDimana : Qult : ( ton ) ; Qd = Qult / SF ;SF = 2 Ap : luas penampang dasar tiang ( m2 ) Np : nilai N di dasar tiang As : luas selimut tiang Nav : nilai rata-2 N sepanjang tiang Qult = 40 Ap Np + As Nav / 5

LUCIANO DECOURTDimana : Qult : ( ton ) ; Qd = Qult / SF ;SF = 2 K : koefisien karakteristik tanah untuk : - tanah pasir : 40 t/m2 = 392 Kpa - tanah lanau berpasir : 25 t/m2 = 245 Kpa - tanah lanau berlempung : 20 t/m2 = 196 Kpa -tanah lempung : 12 t/m2 = 117 Kpa Np : nilai rata2 SPT sepanjang 4D diatas s/d 4D dibawah ujung tiang Ap : luas penampang diujung tiang Ns : nilai N rata2 sepanjang tiang dengan nilai 3 N 50 As : luas selimut tiang ( keliling x panjang tiang yang tertanam ) Qult = K Np Ap + ( Ns/3 +1 ) As

Kazuto Nakawa Qult = C A + p Li fiDimana : C : diperoleh dari grafik ( Le/D vs C/N ) Le : panjang equivalen penetrasi lapisan pendukung A : luas penampang tiang p : keliling tiang Li : tebal lapisan tanah yang ditinjau fi : Nrata-2/5 untuk tanah pasir : C atau N untuk tanah lempung

2. DYNAMIC FORMULAPerumusan dinamik dipakai untuk mengetahui besarnya daya dukung satu tiang pada saat pelaksanaan pemasangan tiang.Daya dukung yang diharapkan tergantung pada - jenis mesin pancang, karakteristik mesin pancang, berat pemukul, tinggi jatuh, effisiensi mesin pancang. - tergantung bahan tiang pancang.

Perumusan dinamik diturunkan berdasarkan keseimbangan energi.Energi yang ditimbulkan pada waktu pemancangan = kekuatan perlawanan tanah.Salah satu Perumusan dinamik yang lengkap adalah : Hiley : Ru =

P.T. WIKA BETON : R =

ef. W.H ( W + n Wp )[ S + 0,5( C1 + C2 + C3 )] ( W + Wp )E.W( S + K )( W + Wp ) SF

Dimana : Ru : daya dukung ultimate ef : effisiensi type hammer C1,C2,C3 : temporary compression allowance. n : coefficient of restitution. W : berat hammer Wp : berat tiang pancang S : penetrasi pada pukulan terakhir K : perpindahan elastis total dari kepala tiang dan tanah E : energi mesin pancang

3. LOADING TESTBLOK BETON1x1x1 M3PLATE FORMTIANG PANCANG

GRAFIK LOADING TESTLOAD : P [ TON ]SETTLEMENT [ MM ]020406080100110

12020406080100120140160180PultGaris singgungQall = Pult / FS

Rencanakn pondasi tiang pancang yang mampu menahan beban-2 : V = 4800 KN ; Mx = 18 KNm [ ] ; My = 24 KNm [ ] Hx = 50 KN [ ] ; Hy = 20 KN [ ] bekerja 1,50 m dari dasar pour. Data-2 tanah terlampir : - Sondir , - S.P.TDirencanakan : dimeter D = 0,50 m Beban-2 yang bekerja pada titik O ; Vo = V Mxo = Mx Hy.d , Myo = My Hx.d Jumlah tiang n > Vo/ . Qd all [ ~ 0,7 ]

PENURUNAN PONDASI TIANG PANCANG KELOMPOK1. PENURUNAN IMMEDIAT2. PENURUNAN KONSOLIDASI PRIMER3. PENURUNAN KONSOLIDASI SEKUNDER

PENURUNAN KONSOLIDASI PRIMER [ Sc ]KONDISI NORMALLY CONSOLIDATED ( NC) Sc = Cc Ho Log [ vo + v / vo ]/ [1 + eo]KONDISI OVER CONSOLIDATED (OC) - vo + v c Sc = Cr Ho Log [ c / vo ]/ [1 eo] + Cc Ho Log [ vo v / c ]/ [1 + eo]

Dimana ;Cc ; Compression indexCs ; Swell indexHo ; Tebal lapisan tanah lempung yang ditinjauvo ; Tekanan efektif overburden vo ; Penambahan tekanan efektif akibat beban luar c ; Tekanan prakonsolidasieo ; Angka pori awal

L2/3 L1/3 LHo2 : 1vavmvbvo = hZaZmZbLo x Bovo

vo = h ( dihitung dari permukaan tanah sampai pada pertengahan tebal lapisan tanah yang ditinjau ) v = 1/6 [ va + 4 vm + vb ]

va = P/[ Lo + Za ] [ Bo + Za ] vm = P/[ Lo + Zm ] [ Bo + Zm ] vb = P/[ Lo + Zb ] [ Bo + Zb ]S2S1BoLoSUSUNAN TIANG2 X 3

Contoh soal : Hitung besarnya penurunan konsolidasi P. Tiang pancang kelompok yang menerima beban P=400t, D=0,40 m, S=1,20 m, panjang 9m,susunan tiang 3x4=12 tiang,dasar pour berada pada 0,80 m. Kelompok tiang pancang tertanam pada lapisan tanah seperti pada gambar dibawah ini, dengan kondisi NC. +0,00 -2,00 -11,00 -15,00 -19,00t = 1,78 t/m3sat1 = 1,8 t/m3sat2 = 1,7 t/m3, Cc = 0,4 , eo = 0,6sat3 = 1,76 t/m3, Cc = 0,35, eo = 0,55