bab i pondasi

Tugas Rekayasa Pondasi II – EKO YUDHI WIBOWO / 07 501 01135 – T.A. 2011

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Daya Dukung Pondasi Tiang 1.1.1. Teori Dasar Ada 3 cara bagaimana suatu pondasi tiang menahan gaya luar tekan yang bekerja seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.1 a. Dengan menggunakan ketahanan lekat atau skin friction (Qs) permukaan dimana

beban ditahan oleh gesekan pada tanah non-kohesif atau adesi pada tanah kohesif. b. Dengan menggunakan ketahanan dasar atau end bearing (Qb) dimana beban ditahan

pada dasar tiang c. Kombinasi dari ketahanan dasar dan ketahanan lekat Qp = Qs + Qb

Gambar 1.1 Daya Dukung Pondasi Tiang 1.1.2. Daya Dukung Tiang Pada Tanah NON-cohesive A. Daya Dukung Dari Hambatan Lekat/Skin Friction Daya dukung dari hambatan lekat tanah-pondasi untuk tanah tidak kohesif dihitung dengan persamaan berikut :

∑= ipzis LCSFQ .................................................................................................... (1.1)

Qs = Daya dukung hambatan lekat (kN)

Ketahanan lekat

Ketahanan dasar

KombinasiKetahanan lekat & Ketahanan dasar


Fi = Faktor Gesek Rencana, diperoleh dari Tabel 1.1. Sz = Tegangan efektif rencana sepanjang tiang (kN/m2)

Nilai Sz diambil tidak boleh melebihi tegangan pada kedalaman batas ZL Nilai ZL diperoleh dari Tabel 1.1

Cp = Keliling efektip dari tiang (meter), diperoleh berdasarkan Tabel 1.3 Li = Tebal lapisan penahan (meter) B. Daya Dukung Dari Tahanan Ujung/End Bearing Daya dukung dari tahanan ujung untuk tanah tidak kohesif dihitung dengan persamaan berikut :

pzqb ASNQ = ........................................................................................................... (1.2)

Qb = Daya dukung tahanan ujung (kN) Nq = Faktor Kapasitas Daya Dukung, didapat dari Tabel 1.1 Ap = Luas dasar tiang (meter2), diperoleh berdasarkan Tabel 1.3 Tabel 1.1. Parameter Perencanaan Tiang Untuk Tanah Non-Kohesif Nilai SPT ZL/dia Fi Nq

T. Pancang T. Bor T. Pancang T. Bor 0 – 10 6 0.8 0.3 60 25 10 – 30 8 1.0 0.5 100 60 30 – 50 15 1.5 0.8 180 100

1.1.3. Daya Dukung Tiang Pada Tanah Kohesif A. Daya Dukung Dari Hambatan Lekat/Skin Friction Daya dukung dari hambatan lekat tanah-pondasi untuk tanah kohesif dihitung dengan persamaan berikut :

∑= ipuRCcs LCCKFQ ........................................................................................... (1.3)

Qs = Daya dukung hambatan lekat (kN) Fc = Faktor Reduksi, diperoleh dari Tabel 1.2. KR

C = 0.7 Cu = Kuat geser “undrained” rata-rata (kN/m2) Cp = Keliling efektif dari tiang (meter), diperoleh berdasarkan Tabel 1.3 Li = Tebal Lapisan Penahan (meter)


B. Daya Dukung Dari Tahanan Ujung/End Bearing

Daya dukung dari tahanan ujung untuk tanah kohesif dihitung dengan persamaan berikut

pucb ACNQ = ............................................................................................................ (1.4)

Qb = Daya dukung tahanan ujung (kN) Nc = Faktor Kapasitas Daya Dukung.

Biasanya diambil = 9, tetapi bila tiang tertanam kurang dari 4 kali diameter, nilai Nc dikurangi secara linier sampai suatu nilai 1.6 pada permukaan.

Ap = Luas dasar tiang (meter2), diperoleh berdasarkan Tabel 1.3 Tabel 1.2 Parameter Perencanaan Tiang Untuk Tanah Kohesif

Kuat geser “ undrained” rata-rata nominal Cu (kPa)

Koef. terganggu Fc

0 - 10 1.00 10 - 25 1.00 25 - 45 1.00 45 - 50 1.00 – 0.95 50 - 60 0.95 – 0.80 60 - 80 0.80 – 0.65

80 - 100 0.65 – 0.55 100 - 120 0.55 – 0.45 120 - 140 0.45 – 0.40 140 - 160 0.40 – 0.36 160 - 180 0.36 – 0.35 180 - 200 0.35 - 0.40

>200 0.40 1.1.4. Gaya Negative Skin Friction Untuk tiang dalam tanah kompresibel, khususnya bila lapisan-lapisan tanah diatas adalah kompresibel misalnya urugan tidak berkonsolidasi, dan pondasi tiang berada teguh dalam suatu lapisan tanah padat/keras, terjadi gesekan permukaan yang negatif atau gaya penarik kebawah. Gaya penarik ke bawah ini akan mengurangi daya dukung aksial tekan dari tiang pancang. Besarnya gaya penarik negatif tersebut dihitung dengan rumus berikut


npnn LCfP 25.1= .................................................................................................... (1.5)

Pn = Gaya Penarik Negatif (kN) fn = Nilai gesekan permukaan negatif rencana (kPa)

Bila digunakan ter atau cat sejenis untuk mengurangi gesekan, nilai ini dapat direduksi sampai 0.3fn

fn = F x S F = 0.2 untuk tanah dengan Index Plastisitas = 15

= 0.3 untuk tanah denganIndex Plastisitas ≥ 50 S = Tegangan vertical efektif pada tiap titik sepanjang tiang (kN/m2) Cp = Keliling efektif dari tiang (meter), diperoleh berdasarkan Tabel 1.3 Ln = Panjang tiang pada mana bekerja gesekan permukaan yang negatif (meter).

Untuk tiang lekat dalam tanah kompresible merata diambil 0.7 kali panjang tertanam


Tabel 1.3 Luas Dasar Efektif (Ap) dan Keliling Efektif (Cp) Pondasi Tiang

Tipe tiang Bentuk Ap Cp

Tiang beton persegi panjang

b x b

2(b + b)

Tinag beton sirkular

0.25πD2

πD

Tiang pipa baja dengan

ujung terbuka

0.25 π(D2 - d2)

πD

Tiang pipa baja dengan

ujung tertutup

0.25πD2

πD

Tiang H baja dengan ujung

terbuka

Penampang melintang

2(b+h)

Tiang H baja dengan ujung

tertutup

bh

2(b+h)

b

D

b

D

d

D

h

b

h

h


BAB II

PERENCANAAN PONDASI TELAPAK 2.1. Teori Dasar 2.1.1 Panjang dan Lebar Pondasi telapak

Dimensi (panjang dan lebar) dari pondasi telapak di tentukan oleh tegangan ijin pada tanah dimana pondasi tersebut diletakkan. Tegangan yang terjadi pada tanah harus lebih kecil dari tegangan ijin pada tanah didasar pondasi tersebut.

allmak qq ≤ ................................................................................................................. (2.1)

Jika berdasarkan hasil pengecekan tegangan diketahui bahwa tegangan yang trejadi lebih besar dari tegangan ijin yang bisa diterima tanah, maka dimensi pondasi perlu diperbesar. Karena pelat pondasi adalah beton bertulang, maka diijinkan terjadinya tegangan tarik pada tanah dasar. 2.1.2 Eksentrisitas Gaya-Gaya

Analisis untuk menentukan tegangan kontak pondasi dengan tanah didasarkan atas gaya-gaya pada dasar pondasi. Secara umum tingkat eksentrisitas gaya-gaya pada pondasi telapak dapat dibagi menjadi 3 kelompok a. Kasus 1 : Gaya Kosentris

Gambar 2.1 Gaya Konsentris

Untuk kasus gaya konsentris besarnya tegangan yang terjadi pada tanah dasar dihitung dengan rumus berikut

Gaya Luar V

Tekanan pada tanah dasar

q

Bx x By


allyx

qBB

Pq ≤∗

= ……………………………………………………………. (2.2)

Kasus 2 : Gaya Eksentris dengan Eksentrisitas e ≤ Bx/6

Gambar 2.2 Gaya Eksentris Dengan Eksentrisitas e ≤ Bx/6

Besarnya eksentrisitas dihitung dengan rumus berikut

VMe = …………………………………………………………………. (2.3)

Besarnya tegangan yang terjadi pada tanah dasar untuk kasus ini dihitung

dengan persamaan berikut

yxyx BBM

BBVq

∗∗

−∗

= 2min6 ……………………………………………. (2.4)

allyxyx

mak qBB

MBB

Vq ≤∗∗

+∗

= 2

6 ……………………………………… (2.5)

Kasus 3 : Gaya Eksentris dengan Eksentrisitas e > Bx/6

Gambar 2.3 Gaya Eksentris Dengan Eksentrisitas e > Bx/6

M V

qmak qmin

qmak

M V


Untuk kasus dengan eksentrisitas yang besar seperti ini, besarnya tegangan yang

terjadi pada tanah dasar dihitung sebagai

( ) allxy

mak qeBB

Vq ≤∗−∗∗

∗=

224 ……………………………………… (2.6)

2.1.3 Lokasi Kritis Momen Lentur

Gambar 2.4 Lokasi Kritis Momen Lentur Jika dimensi dari pondasi telapak telah memenuhi persyaratan sesuai dengan persamaan (2.1), langkah berikutnya adalah menentukan kebutuhan penulangan lentur dari pelat pondasi beton tersebut. Lokasi kritis untuk momen lentur terletak tepat dimuka kolom seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.4. Besarnya momen disain pada potongan kritis dipengaruhi oleh tekanan tanah dan berat sendiri pelat pondasi telapak tersebut. Tegangan pada tanah seolah-olah bekerja menekan pelat pondasi tersebut, sementara berat sendiri pelat pondasi akan mengurangi besarnya momen pada potongan kritis. Momen disain tersebut kemudian digunakan untuk menghitung kebutuhan penulangan pelat pondasi telapak

Bx

By

tp

tp

Irisan Kritis


2.1.4. Lokasi Kritis Gaya Geser

Gambar 2.5 Lokasi Kritis Gaya Geser

Selain harus mampu menahan momen lentur yang terjadi, pondasi pelat setempat juga harus mampu menahan gaya geser yang terjadi pada pelat beton. Lokasi kritis untuk gaya geser terletak pada jarak tp (tp = tebal pelat pondasi) dimuka kolom seperti diperlihatkan pada Gambar 2.5. Besarnya gaya geser disain pada potongan kritis dipengaruhi oleh tegangan pada tanah dan berat sendiri pelat pondasi telapak tersebut. Tegangan pada tanah seolah-olah bekerja menekan pelat pondasi tersebut, sementara berat sendiri pelat pondasi akan mengurangi besarnya gaya geser pada potongan kritis. Gaya geser disain tersebut kemudian dibandingkan dengan kemampuan penampang beton menahan gaya geser. Jika gaya disain lebih besar dari kapasita penampang, maka perlu dipasang tulangan geser atau penampang perlu dipertebal.

Bx tp

By

tp

Irisan Kritis

tp

tp


2.1.5. Lokasi Kritis Geser Pons

Gambar 2.6 Lokasi Kritis Geser Pons

Selain momen lentur dan gaya geser, pelat pondasi setempat harus diperiksa terhadap gaya geser pons yang terjadi. Lokasi kritis untuk gaya geser pons terletak pada jarak ½ tp dari muka kolom. Seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6. Besarnya gaya yang menyebabkan tegangan geser pons pada pelat pondasi disebabkan oleh gaya aksial yang bekerja pada kolom. Gaya aksial tersebut kemudian dibandingkan dengan dibandingkan dengan kemampuan penampang beton menahan gaya aksial. Jika gaya disain lebih besar dari kapasita penampang, maka perlu dipasang tulangan geser pons atau penampang perlu dipertebal.

2.1.6 Kemampuan Beton Menerima Gaya Geser Menurut Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan 1992, kapasitas nominal penampang untuk menerima gaya geser dihitung dengan rumus berikut

Vnc = KRC*Vuc ...................................................................................................... (2.7)

Bx

By

tp

tp Irisan Kritis

tp/2

tp/2


KRC = Factor penurunan kekuatan untuk keadaan batas ultimate = 0.7 (untuk gaya geser)

Vuc = Kekuatan ultimate suatu penampang beton untuk menahan gaya geser yang dihitung dengan menggunakan rumus empiris berikut

5.0'

321 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

bdfA

bdV cstuc βββ ..................................................................................... (2.8)

1.12000

4.11 ≥−=dβ

12 =β atau

05.3

12 ≥−=gA

Nβ untuk unsur yang memikul tarikan aksial sebesar N

gAN

1412 +=β untuk unsur yang memikul tekanan aksial sebesar N

13 =β Ast = Luas tulangan memanjang dalam daerah tarik dan terjangkar penuh pada potongan

melintang yang ditinjau.

b = Lebar badan penampang

f’c = Kekuatan beton karakteristik pada 28 hari (MPa)

d = Jarak dari serat tekan terjauh ke titik berat tulangan tarik

2.1.7 Kemampuan Pelat Beton Menahan Geser Pons Menurut Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan 1992 Bab 6.7, kekuatan nominal suatu penampang beton untuk menahan beban terpusat yang menyebabkan geser pons dihitung dengan menggunakan rumus berikut. Vnc = KR

C*Vu ...................................................................................................... (2.9) KR

C = Factor penurunan kekuatan untuk keadaan batas ultimate = 0.7 (untuk gaya geser) Vu = Kekuatan ultimate suatu penampang beton untuk menahan beban terpusat yang

menyebabkan gaya geser pons, dihitung dengan menggunakan rumus berikut

daVMu

VV

v

uou

⋅⋅⋅⋅

+=

80.1

............................................................................................. (2.10)


( )cpcvuo fduV σ3.0+⋅⋅= ....................................................................................... (2.11)

cch

cv fff '34.0'2117.0 ≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=β

................................................................... (2.12)

Mv = Momen lentur yang dialihkan dari pelat lantai ke tumpuan dalam arah yang ditinjau V = Gaya geser pada suatu penampang dihitung dengan menggunakan beban rencana

ultimate. u = Panjang efektif dari garis keliling geser kritis d = Tinggi efektif, diambil rata-rata disekeliling garis keliling geser kritis a = Dimensi dari garis keliling geser kritis diukur sejajar dengan arah Mv βh = Perbandingan antara dimensi terpanjang dari luas efektif yang di bebani, dengan

dimensi yang tegak lurus terhadapnya βh = kx/ky σcp = Intensitas rata-rata prategang efektif dari beton


BAB III

KAPASITAS KELOMPOK TIANG PANCANG Kapasitas kelompok tiang tida selalu sama dengan jumlah kapasitas tiang tunggal yang berada dalam kelompoknya. Hal ini dapat terjadi jika tiang dipancang dalam lapisan pendukung yang udah mampat atau dipancang dalam lapisan tanah yang tidak mudah mampat, namun di bawahnya terdapat lapisan lunak. Stabilitas kelompok tiang-tiang tergantung dari dua hal, yaitu : • Kemampuan tanah di sekitar dan dibawah kelompok tiang untuk mendukung beban

total struktur, • Pengaruh konsolidasi tanah yang terletak di bawah kelompok tiang. Oleh karena itu, cara pemasangan tiang tunggal, seperti : pemasangan tiang dengan cara dipancang, dibor atau ditekan, akan berpengaruh kecil pada kedua hal tersebut di atas. Pada beban struktur tertentu, penurunan kelompok tiang yang sama dengan penurunan tiang tunggal hanya terjadi jika dasar kelompok tiang terletak pada lapisan tanah keras. Jika tiang-tiang dipancang pada lapisan yang dapat mampat (misalnya lempung kaku), atau kondisi yang lain, dipancang pada lapisan yang tidak mudah mampat (misalnya pasir padat) tetapi lapisan tersebut berada diatas lapisan tanah lunak, maka kapasitas kelompok tiang mungkin lebih rendah dari jumlah kapasitas masing-masing tiang. Demikian pula, penurunan kelompok tiang yang terjadi sangat mungkin lebih besar dar penurunan tiang tunggalnya, pada beban yang sama. Pad tiang tunggal luas zona tertekan pada bagian bawah tiang sangat lebih kecil daripada zona tertekan untuk kelompok tiang. Hal inilah yang menyebabkan penurunan kelompok tiang menjadi lebih besar daripada penurunan tiang tunggal (gambar 3.1.).


Gambar 3.1. Perbandingan zona tertekan pada tiang tunggal dan kelompok tiang (a) Tiang Tunggal, (b) Kelompok Tiang.

Kasus lain diperlihatkan pada gambar 3.2. Pada gambar tersebut dibandingkan antara sebuah tiang tunggal dari salah satu kelompok tiang yang dibebani (dalam uji beban tiang) dengan kelompok tiang saat beban total bangunan telah bekerja (Tomlinson, 1977). Tiang-tiang didukung oleh lapisan tanah kuat, yang berada di atas lapisan lunak. Lapisan tanah padattidak menderita tekanan yang besar pada pengujian tiang tunggal, tetapi ketika seluruh tiang pada kelompok tiang dibebani, zona tertekan berkembang sampai tanah lunak sehingga dapat mengakibatkan penurunan yang besar atau bahkan keruntuhan bangunan yang didukung oleh kelompok tiang tersebut.

Gambar 3.2. (a) Pengujian tiang pada tiang tunggal. Tekanan pada lapisan tanah lunak tidak begitu besar.

(b) saat beban struktur telah bekerja dalam kelompok tiang. Tekanan pada lapisan tanah lunak sangat besar.

3.1. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang dalam Tanah Kohesif Jika kelompok tiang dipancang dalam tanah lempung lunak, pasir tidak padat, atau timbunan, dengan dasar tiang yang bertumpu pada lapisan lempung kaku, maka kelompok tiang tersebut tidak mempunyai resiko akan mengalami keruntuhan geser umum (general shear failure), asalkan diberikan faktor aman yang cukup terhadap bahaya keruntuhan tiang tunggalnya. Akan tetapi, penurunan kelompok tiangmasih tetap harus diperhitungkan dalam perancangan. Pada kondisi lain, sering terjadi pondasi tiang harus dipancang secara keseluruhan ke dalam tanah lempung lunak. Karena itu, tiang-tiang dalam mendukung beban sebagian besar didukung oleh tahanan gesek dinding. Kondisi


pondasi tiang semacam ini, disebut pondasi tiang apung (floating pile). Kapasitas kelompok tiang apung tersebut dipengaruhi oleh salah satu faktor dari :

• Jumlah kapasitas tiang tunggal dalam kelompok tiang bila jarak tiang jauh, atau • Tahanan gesek tiang yang dikembangkan oleh gesekan antara bagian luar

kelompok tiang dengan tanah disekitarnya, jika jarak tiang terlalu dekat. Pada tiang yang dipasang pada jarak yang besar, tanah di antara tiang tidak

bergerak sama sekali ketika tiang bergerak ke bawah oleh akibat beban yang bekerja (gambar 3.3.a.). Tetapi jika jarak tiang-tiang terlalu dekat, saat tiang turun oleh akibat eban, tanah diantara tiang-tiang juga ikut bergerak turun. Pada kondisi ini, kelompok tiang dapat dianggap sebagai satu tiang yang besar dengan lebar yang sama dengan lebar kelompok tiang. Saat tanah yang mendukung beban kelompok tiang ini mengalami keruntuhan, maka model keruntuhannya disebut keruntuhan blok (gambar 3.3.b.). Sehingga, pada keruntuhan blok, tanah yang terletak di antara tiang bergerak ke bawah bersama-sama dengan tiangnya. Mekanisme keruntuhan yang demikian dapat terjadi pada tipe-tipe tiang pancang maupun tiang bor.

Gambar 3.3. Tipe Keruntuhan Dalam Kelompok Tiang (a). Tiang Tunggal

(b). Kelompok Tiang Kapasitas ultimit dinyatakan dalam persamaan (Terzaghi dan Peck, 1948) : Qg = 2D(B + L)c + 1,3 cb Nc BL....................................................................... (3.1) dengan, Qg = kapasitas ultimit kelompok, nilainya harus tidak melampaui nQn (dengan n =

jumlah tiang dalam kelompoknya) (kN), c = kohesi tanah disekeliling kelompok tiang (kN/m2),


cb = kohesi tanah dibawah dasar kelompok tiang (kN/m2), B = lebar kelompok tiang, dihitung dari pinggir tiang-tiang (m), L = panjang kelompok tiang (m), D = kedalaman tiang di bawah permukaan tanah (m), NC = faktor kapasitas dukung Teori dan pengamatan telah menunjukkan, bahwa kapasitas total dari kelompok tiang gesek (friction pile), khususnya tiang dalam tanah lempung, sering lebih kecil daripada hasil kali kapasitas tiang tunggal dikalikan jumlah tiang dalam kelompoknya. Menurut Coduto (1983), effisiensi tiang bergantung pada beberapa faktor, antara lain :

• Jumlah, panjang, diameter, susunan dan jarak tiang, • Model transfer beban (tahanan gesek terhadap tahanan dukung ujung), • Prosedur pelaksanaan pemasangan tiang, • Urutan pelaksanaan pemasangan tiang, • Macam tanah, • Waktu setelah pemasangan tiang, • Interaksi antara plat penutup tiang (pile cap) dengan tanah, • Arah dari beban yang bekerja.

Beberapa persamaan effisiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, namun semuanya hanya bersifat pendekatan. Persamaan-persamaan yang diusulkan didasarkan pada susunan tiang, jarak relatif dan diameter tiang, dengan mengabaikan panjang tiang, variasi bentuk tiang yang meruncing, variasi sifat tanah dengan kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Salah satu persamaan effisiensi tiang tersebut, yang disarankan oleh Converse-Labarre Formula, sebagai berikut :

................................................................................. (3.2) dengan, Eg = effisiensi tiang kelompok, m = jumlah baris tiang, n = jumlah tiang dalam satu baris, θ = arc.tg d/s, dalam derajat, s = jarak pusat ke pusat tiang, d = diameter tiang


3.2. Jarak Antar Tiang dan Jarak Tiang Ke Tepi Jarak minimum antara tiang pancang yang disarankan oleh beberapa peraturan bangunan, adalah sebagai berikut :

Tipe Tiang Pancang

Boca, 1984 NBC, 1976 Chicago, 1987

Gesekan 2D atau 1,75 H > 30 inch 2D atau 1,75 H > 30 inch 1D atau 1,75 H > 30 inch

Ujung jakung 2D atau 1,75 H > 24 inch 2D atau 1,75 H > 24 inch

dengan D = diameter tiang pancang H = diagonal empat persegi panjang


BAB IV

JAWABAN / PEMBAHASAN SOAL TUGAS REKAYASA

PONDASI II


Data-data :

• P = 3500 kN = 350000 kg

• Ukuran Poer = 400 cm x 400 cm (4m x 4m)

• Tampang tiang : Persegi 50cm x 50cm (Luas tampang tiang persegi = 2500 cm2,

Keliling tampang tiang persegi = 200 cm1)

• Tebal Poer (h) = 80 cm

• Berat Jenis Beton = 24 kN/m3

• Berat Volume Tanah = 18 kN/m3

• Ukuran Kolom diasumsikan 80cm x 80cm,

Data tambahan (asumsi sendiri) :

• f’c = 25 Mpa

• f’y = 400 Mpa

• (data lain yang belum ada dapat ditentukan/diasumsikan sendiri)

Menghitung :

• Merencanakan jumlah dan susunan tiang yang diperlukan dengan memperhatikan

jarak dan efisiensi jumlah tiang pancang = ?

• Besarnya Momen arah X (MX) dan Momen arah Y (MY) = ?

• Besarnya Tegangan Geser Lentur (τb) dan Tegangan Geser Pons (τbp) = ?


4.1. Merencanakan Jumlah Tiang dan Susunan Tiang Pancang Yang Diperlukan Dengan Memperhatikan Jarak dan Efisiensi Jumlah Tiang Pancang.

4.1.1. Daya Dukung Tiang Pancang Perhitungan daya dukung tiang pancang didasarkan pada kekuatan bahan (beton bertulang), dikarenakan hasil sondir tidak tersedia. Tegangan tekan beton yang diijinkan adalah : σb = 0,33 x f’c = 0,33 x 2 Mpa = 8,25 Mpa = 82,5 kg/cm2 Ptiang = σb x Atiang dengan : σb = tegangan tekan tiang terhadap penumbukan Atiang = luas penampang tiang pancang Sehingga, Ptiang = 82,5 kg/cm2 x 2500 cm2 = 206250 kg 4.1.2. Menentukan Jumlah Tiang Pancang dan Jaraknya A. Untuk menentukan jumlah tiang pancang ang dibutuhkan, digunakan rumus : n = P / Ptiang

dengan : n = jumlah tiang P = Pvertikal Ptiang = kekuatan pikul tiang yang diijinkan

n = 350000 kg / 206250 kg = 1,697 buah ∼ > 2 buah tiang pancang. B. Syarat jarak antar tiang pancang : 2.D – S – 2,5.D 2.50cm – S – 2,5.50cm 100cm – S – 125cm C. Syarat jarak tiang pancang ke tepi poer : S < 1,25.D S < 1,25.50 cm S < 62,5 cm


D. TRIAL 1 : dicoba menggunakan 4 buah tiang pancang dengan : jarak antar tiang

(S) = 275 cm > 125 cm, dan jarak tiang ke tepi = 62,5 cm = 1,25.D = 62,5 cm. Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)} = 1 – {(Arc.tan 50/275)/90}.{((2-1).2 + (2-1).2) / (2.2)} = 0,885

E. TRIAL 2 : dicoba menggunakan 9 buah tiang pancang dengan : jarak antar tiang

(S) = 137,5 cm > 2,5.D = 125 cm, jarak tiang ke tepi = 62,5 cm = 1,25.D = 62,5

cm. Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)}

= 1 – {(Arc.tan 50/137,5)/90}.{((3-1).3 + (3-1).3) / (3.3)}

= 0,704


F. TRIAL 3 : dicoba menggunakan tiang pancang sebanyak 16 buah dengan : jarak antar tiang pancang (S) = 91,67 cm < 2,5.D = 125 cm, jarak tiang ke tepi = 62,5 cm = 1,25.D = 62,5 cm.

Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)} = 1 – {(Arc.tan 50/91,67)/90}.{((4-1).4 + (4-1).4) / (4.4)} = 0,523

G. TRIAL 4 : dicoba menggunakan 4 buah tiang pancang dengan : jarak antar tiang = 125 cm = 2,5.D = 125, jarak tiang ke tepi = 137,5 cm > 1,25.D = 62,5 cm.

Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)} = 1 – {(Arc.tan 50/125)/90}.{((2-1).2 + (2-1).2) / (2.2)} = 0,758


H. TRIAL 5 : dicoba menggunakan 9 buah tiang pancang dengan jarak antar tiang = 125 cm = 2,5.D = 125 cm, Jarak tiang ke tepi = 75 cm > 1,25.D = 62,5 cm.

Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)} = 1 – {(Arc.tan 50/125)/90}.{((3-1).3 + (3-1).3) / (3.3)} = 0,678

I. TRIAL 6 : dicoba menggunakan 6 buah tiang pancang dengan jarak antar tiang =

100 cm < 2,5.D = 125 cm, Jarak tiang ke tepi = 50 cm < 1,25.D = 62,5 cm. Effisiensi (Eg) = 1-(θ/90).{((n-1).m + (m-1).n) / (m.n)} = 1 – {(Arc.tan 50/100) / 90}.{((4-1).4 + (4-1).4) / (4.4)} = 0,557


4.1.3. Kesimpulan

Dari hasil trial diatas, maka dapat disimpulkan dan didapatkan nilai-nilai

effisiensi yang dituangkan pada tabel berikut : No.

Trial

Jumlah

tiang (bh)

Jarak antar

tiang (cm)

Jarak tiang

ke tepi (cm)

Effisiensi

(Eg)

Keterangan

1 4 275 62,5 0,885 Ideal, karena mendekati angka 1

2 9 137,5 62,5 0,704

3 16 91,67 62,5 0,523

4 4 125 137,5 0,758

5 9 125 75 0,678

6 16 100 50 0,557

Dari hasil trial tersebut maka diambil trial 1, yaitu 4 buah tang pancang dengan jarak antar

tiang yaitu 275 cm dan jarak tiang ke tepi 62,5 cm, dengan nilai efisiensi sebesar 0,885.


4.2. Menentukan Momen Arah X (MX) dan Momen Arah Y (MY) Momen arah Y (MY) merupakan momen yang berputar akibat V dan eksentrisitas (e) dan berputar searah sumbu Y, sedangkan Momen arah X (MX) adalah momen yang berputar searah sumbu X.

• Berat Pondasi = 24 kN/m3x(4mx4mx0,8m) = 307,2 kN • PVertikal = 3500 kN • ΣV = 307,2 kN + 3500 kN = 3807,2 kN • Tebal poer (H) = 80 cm, tebal efektif (h) = H – d • dmin = 15 cm + 1,5 x φ tul, • φ tul = 2 cm, maka dmin = 15 + 1,5 x 2 = 18 cm • Tebal efektif (h) = H – d, = 80 cm – 18 cm = 62 cm

Momen yang bekerja pada poer : MOMEN pada arah X MX = (4.P.0,975 + 4.P.0,975) – (307,2 x 1,6/2) – (0) = (4.951,8.0,975 + 4.951,8.0,975) – (307,21,6/2)-0 = 7178,28 kNm (ditahan oleh beton dengan lebar 4 m dan tinggi 0,62 m) MY = (4.P.0,975) – (4.0,9752.(1,6+0,625).1,6/2) – (0) = (4.951,8.0,975) – (6,76845) – (0). = 3705,25 kNm. (ditahan oleh beton dengan lebar 4 m dan tinggi 0,62 m)


4.3. Menentukan Besar Geser Lentur dan Geser Pons

4.3.1. Geser Lentur

Arah X

DX = (4.951,8) – (4.0,4/0,8.951,8) –

(4.1,6.0,8.24) – (0)

Dx = 3807,2–1903,6–122,88 = 1780,72 kN

Tegangan geser lentur (τbX) :

hbD

bl ..

78

=τ

τbX = 8/7 x (178072 / 400 x 62)

τbX = 8,21 kg/m2 < τb’ = 9,00 kg/cm2.................. O.K.

Arah Y

DY = (4.951,8) – (4.0,4/0,8.951,8)

= 3807,2 – 1903,6

= 1903,6 kN

Tegangan geser lentur (τbY) :

hbD

bl ..

78

=τ

τbX = 8/7 x (178072 / 400 x 62)

τbX = 8,21 kg/m2 < τb’ = 9,00 kg/cm2.................. O.K.


4.3.2. Geser Pons

Tegangan Geer Pons (τbp) :

HHbaP

bp )..2(2 ++=τ

8,0)8,0.28,08,0(23500++

=bpτ

τbp = 683,5938 kN/m2

= 68359,38 kg/m2

= 6,835938 kg/cm2 < τbp’ = 8,5 kg/cm2.......... O.K.

bab i pondasi

Documents