step by step tugas besar rekpon

created by [email protected]

1. PERANCANGAN STRUKTURAL DINDING PENAHAN TANAH

1.1. Perancangan Berdasarkan Bentuk

Estimasi dimensi dinding penahan tanah yang digunakan ini hanya berdasarkan pengalaman.

Dimensi yang tercantum hanya sebagai petunjuk awal dalam langkah perancangan.

a. Dinding Gravitasi

Pada dinding gravitasi, resultan gaya terletak pada bagian tengah sejarak sepertiga lebar

atau e < B/6 (eksentrisitas dihitung dari pusat fondasi). Tebal puncak dibuat antara

0,30 - H/12 meter

b. Dinding kantilever

Pada dinding kantilever, resultan gaya terletak pada e < B/6. Bila resultan beban jatuh

di luar daerah tersebut, tekanan fondasi menjadi terlalu besar dan hanya sebagian luasan

fondasi yang mendukung beban. Tebal puncak minimum 0,20 meter.

H/8 - H/6

B = 0,5 - 0,7 H

D

0,3 m - H/12

D/2 - D

H

Kemiringan dinding depanminimum 1:50

H/12 - H/10

B = 0,4 - 0,7 H

D

min 0,2 m

B/3

H

Kemiringan dinding depanminimum 1:50


c. Dinding Counterfourt

Umumnya digunakan jika H > 6 meter. Jarak counterfourt ditentukan dengan cara trial error

dan yang paling ekonomis berkisar antara 0,4 - 0,7 H. Tebal puncak dapat dibuat sekitar

0,20 - 0,30 meter.

(Sumber: Teknik Pondasi 1, HCH; 404 - 405)

2. TEKANAN TANAH LATERAL

2.1. Teori Rankine

Asumsi teori Rankine

a. Tanah dalam kedudukan keseimbangan plastis, yaitu sembarang elemen tanah dalam

kondisi tepat akan runtuh.

b. Tanah urug tidak berkohesi (c = 0).

c. Gesekan antara dinding dan tanah urug diabaikan atau permukaan dinding dianggap licin

sempurna.

2.2. Tekanan Tanah Lateral pada Tanah Tak Kohesif (c = 0)

a. Tekanan Tanah Aktif

Tekanan tanah aktif dirumuskan

Pa = Ka.z. dengan:

Ka = tg 2 (45- /2)sehingga tekanan tanah total tanah setinggi h dapat dinyatakan:

Pa = 0,5.H 2 . . Kadengan titik tangkap gaya pada H/3

B

D

D

0,2 - 0,3 m

B = 0,4 - 0,7 mD = H/14 - H/12

min 0,2 m

0,3 - 0,6 H

Kemiringan 1:50


Penggambaran diagram tekanan tanah aktif Rankine

b. Tekanan Tanah Pasif

Tekanan tanah pasif dirumuskan

Pp = Kp.z. dengan:

Kp = tg 2 (45+ /2)sehingga tekanan tanah total tanah setinggi h dapat dinyatakan:

Pp = 0,5.H 2 . . Kpdengan titik tangkap gaya pada H/3

Penggambaran diagram tekanan tanah aktif dan pasif Rankine


m.a.t

Tanah 1 (Pasir)1 ; 1 ; Ka1c1 = 0


h1

h2

H

Pa1Pa2

Pa3 Pa4Pa5 Pw

q

m.a.t



h1

h2

H

Pa1Pa2

Pa3 Pa4Pa5 PwPp1

m.a.t

Tanah 3 (Pasir)3 ; 3 ; Kpc3 = 0

Pw


2.2. Tekanan Tanah Lateral pada Tanah Kohesif

a. Tekanan Tanah Aktif

Bila tanah memiliki kohesi dan sudut gesek dalam (c > 0 dan > 0), maka tekanan tanah aktif menjadi:

Pa = Ka.z. - 2c KaKarena adanya perlawanan akibat kohesi, terdapat kemungkinan Pa bernilai negatif akibat gaya tarik

yang bekerja pada tanah dan tanah mengalami retak-ratak setinggi kedalaman kritis hc,

Ketinggian hc dapat dicari dengan menggunakan persamaan:

hc = 2c/ KaPada permukaan tanah, dimana ketinggian H=0, nilai Pa akan sama dengan:

Pa = -2c Ka

Sehingga tekanan aktif tanah total menjadi:

Pa = 0,5.H 2 . .Kp- 2c.H Kadengan titik tangkap gaya pada 1/3 (H-hc)

Penggambaran diagram tekanan tanah aktif Rankine

Tanah ; Ka > 0c > 0

H

hc

-2cKa

H Ka

13 (H-hc)

H Ka-2cKa

hc = 2c/( Ka)

-2cKa

0,5 H Ka - 2c H Ka


b. Tekanan Tanah Pasif

Pp = Kp.z. + 2c KpPada permukaan tanah, dimana ketinggian H=0, nilai Pp akan sama dengan:

Pp = 2c Kp

Sehingga tekanan pasif tanah total menjadi:

Pa = 0,5.H 2 . .Kp + 2c.H Kp

Penggambaran diagram tekanan tanah pasif Rankine


2. STABILITAS DINDING PENAHAN TANAH

2.1. Stabilitas terhadap penggeseran

Gaya-gaya yang menggeser dinding penahan tanah akan ditahan oleh:

1. Gesekan antara tanah dengan dasar fondasi

2. Tekana tanah pasif bila di depan dinding penahan terdapat tanah timbunan

Faktor aman terhadap penggeseran (F gs ) didefinisikan sebagai:

F gs = R h / P h 1,5

Untuk tanah granuler, dimana c = 0, maka;

R h = W.f = W.tg b ; dengan b

Untuk tanah kohesif dimana = 0, maka;

R h = c a .B

Untuk tanah c - dimana > 0 dan c > 0, maka;

R h = c a .B + W.tg b

Tanah ; Ka > 0c > 0

H

2cKp

2c H Kp

0,5H Kp

H Kp


dengan:

Rh = Tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran

W = Berat total dinding penahan dan tanah di atas pelat fondasi

b = Sudut gesek antara tanah dan dasar fondasi, biasanya diambil antara 1/3 - 2/3

c a = a d x c = adhesi antara tanah dengan dasar dinding

c = kohesi tanah dasar

a d = faktor adhesi

B = lebar fondasi (dalam meter)

P h = jumlah gaya-gaya horisontal

f = tg b = koefisien gesek antara tanah dasar dan dasar fondasi

Disarankan:

F gs 1,5 untuk tanah dasar granuler

F gs 2 untuk tanah dasar kohesif

Tabel koef. Gesek (f) antara dasar fondasi dan tanah dasar

Tanah granuler kasar tak mengandung lanau atau lemp

Tanah granuler kasar mengandung lanau

Tanah lanau tak berkohesi

Batu keras permukaan kasar 0.60

Jenis tanah dasar fondasi f = tg

0.55

0.45

0.35


jika tanah fondasi sangat kasar seperti beton yang dicor langsung ke tanah, koefisien gesek

f = tg b = tg , dengan adalah sudut gesek dalam tanah dasar

Koefisien gesek antara pasir dan tanah di bawahny (f) dapat diambil 0,35 (Terzaghi dan Peck; 1948)

Tetapi jika kuat geser tak terdrainasi (undrained strength) dari lapisan lunaknya lebih kecil dari tanah

dasar fondasi, penggeseran akan terjadi pada tanah lunak di bawah dasar fondasi, sehingga nilai

adhesi antara dasar fondasi dan tanah di bawahnya dianggap sama dengan nilai kohesi tanah (c), dan

sudut gesek dalam ( ) dianggap sama dengan nol

2.2. Stabilitas terhadap penggulingan

Tekanan tanah lateral akibat tanah urug di belakang fondasi cenderung menggulingkan dinding. Momen

penggulingan akan dilawan oleh momen akibat berat fondasi sendiri serta momen akibat berat tanah

di atas pelat fondasi.

Faktor aman akibat penggulingan (F gl ) didefinisikan sebagai:

F gl = M w / M gl dengan:

M w = Wb1

M gl = P ah .h 1 + P av .B

M w = momen yang melawan penggulingan

M gl = momen yang mengakibatkan penggulingan

W = berat tanah di atas pelat fondasi + berat sendiri dinding penahan

B = lebar kaki dinding penahan

P ah = jumlah gaya-gaya horisontal

P av = jumlah gaya-gaya vertikal

Disarankan:

F gl 1,5 untuk tanah dasar granuler

F gl 2 untuk tanah dasar kohesif


3. FONDASI TIANG

3.1. Hitungan kapasitas tiang cara statis

Rumus Umum: Qu = Qb + Qs - Wp

Rumus umum Tahanan ujung ultimit (dari persamaan fondasi dangkal)

qu = Qb/Ab = cb.Nc + Pb.Nq + 0,5.y.d.Ny dimana d adalah diameter tiang

Tahanan ujung ultimit Qb:

Qb = Ab (cb.Nc + pb.Nq + 0,5.y.d.Ny)

Tahanan gesek dinding tiang dari teori coulomb:

d = Qs/As = cd + Kd.Po tg d dengan d adalah sudut gesek antara dinding tiang dan tanah

Qs = As (cd + Kd.Po tg d)

Persamaan umum kapasitas ultimit tiang tunggal dengan = d

Qu = Ab (cb.Nc + Pb.Nq + 0,5.y.d.Ny) + As ( cd + Kd.Po tg )

3.2. Kapasitas Tiang dalam Tanah Granuler

Karena nilai kohesi c = 0 , maka suku persamaan cb.Nc = nol dan 0,5. . d. dapat diabaikan, sehingga

besarnya tahanan ujung ultimit dapat dirumuskan:

Qb = Ab.Pb'.Nq

dengan:

Qb = Tahanan ujung ultimit

Qs = Tahanan gesek dinding ultimit

Ab = Luas penampang ujung tiang

Pb' = Tekanan vertikal efektif tanah pada dasar tiang. Bila panjang tiang > kedalaman kritis Zc,

maka Pb' diambil sama dengan tekanan vertikal efektif pada kedalaman Zc.

Kedalaman kritis Zc kira-kira 10 - 20d, dan biasanya diambil sebesar 15d (diameter tiang)

Nq = Faktor kapasitas dukung


dan besarnya tahanan gesek dinding ultimit dapat dirumuskan:

Qs = As.Kd.Po'.tg

dengan:

Kd = Koefisien tekanan tanah yang tergantung dari kondisi tanah

= d' = sudut gesek dinding efektif antara dinding tiang dan tanah

As = luas selimut tiang

Po' = tekanan vertikal efektif rata-rata di sepanjang tiang yang besarnya sama dengan tekanan

overburden efektif untuk Z Zc, dan sama dengan besarnya tekanan vertikal kritis untuk

Z > Zc

Z = kedalaman titik yang ditinjau dari permukaan tanah

Zc = kedalaman kritis

Nilai Kd menurut Brom 1965 (Tekpon 2 ; HCH.85)

Tabel hubungan tahanan kerucut statis qc dan Kd

Sehingga kapasitas ultimit tiang pada tanah granuler dapat dirumuskan:

Qu = Ab.Pb'.Nq + As.Kd.Po'tg - Wp

Untuk tiang pancang, tahanan ujung ditentukan dengan memperhatikan nilai di bawah ujung tiang.

Nilai Nq ditentukan dengan mengambil sudut gesek pada akhir pemancangan (yang digunakan dalam

hitungan kapasitas ) yang disarankan oleh Kishida (1967), yaitu:

= 1/2 ( ' + 40 )

Tinggi

0 - 50 28 - 30

50 - 100 30 - 36

> 100 > 36

Rendah

Sedang

Beton

kayu

Kd disesuaikan dengan kerapatan relatif (Dr)

qc (kg/cm 2 ) '

1.00 2.00

1.50 4.00

Bahan Tiang

Baja

Kd

Pasir tak padat Pasir padat

0.50 1.00 Kd tg akan bernilai bekisar 0,3 untuk pasir longgar, dan 1 untuk pasir padat


Dalam hitungan tahanan gesek tiang, nilai sudut gesek dalam disepanjang tiang yang dipakai untuk

menentukan nilai Kd tg dan Zc/d dilakukan dengan mengambil sudut gesek dalam untuk perancangan:

= 3/4 ' + 10

Untuk tiang bor, penentuan Nq dan Zc/d disarankan mengambil:

= ' - 3

3.2. Kapasitas Tiang dalam Tanah Kohesif (Analisis & Perancangan Fondasi II; HCH.135)

Bila tiang terletak dalam tanah lempung, umumnya kapasitas dukung dihitung alam kondisi tak terdrainase.

Bila lempung dalam kondisi jenuh, maka u = o, sehingga nilai =0. karena u = 0, maka Nq = 1 dan Ny = 0

dan persamaan tahanan ujung ultimit menjadi:

Qb = Ab.cb.Nc + Pb

dengan:

Ab = Luas penampang ujung bawah

cb = kohesi pada kondisi tak terdrainase (undrained) tanah yang terletak di bawah ujung tiang yang

nilainya diambil dari undisturbed sample

Nc = Faktor kapasitas dukung

Pb = Tekanan overburden ujung bawah tiang

Nc diambil = 9 (Skempton; 1959), jika rasio kedalaman tiang dengan diameter > 5

Untuk tahanan gesek tiang pada tanah lempung, ada beberapa metode yang dapat digunakan.


3.2.1. Metode

Metode ini digunakan untuk tanah lempung dalam keadaan tidak jenuh. Faktor adhesi dapat diperoleh

dengan menggunakan grafik di bawah ini:

faktor adhesi ( ) untuk tiang pancang dalam lempung (McClelland, 1974)

Dengan metode , besarnya tahanan gesek tiang pancang dirumuskan:

Qs = As. .Cu

dengan:

As = Luas selimut tiang

= Faktor adhesi

Cu = Kohesi tak terdrainase


Tomlinson (1977) menyarankan hubungan faktor adhesi dan kohesi dengan memperhatikan bentuk

lapisan tanah seperti yang terlihat pada gambar berikut:

Hubungan antara faktor adhesi dan kohesi untuk tiang pancang dalam

tanah lempung (Tomlinson, 1977)


3.2.2. Metode

Metode ini biasanya digunakan untuk mengestimasi tahanan gesek tiang pada struktur lepas pantai.

Besarnya tahanan gesek tiang pancang dirumuskan:

Qs = As. .(Po' + 2Cu)

dengan:

As = Luas selimut tiang

= Koefisien tak berdimensi

Po' = Tegangan overburden efektif rata-rata yang diambil dari ujung tiang bawah

sampai ke permukaan tanah.

Cu = Kohesi tak terdrainase rat-rata di sepanjang tiang.

Hubungan antara koefisien gesek dinding ( ) dengan kedalaman penetrasi tiang

(Vijayverhiya dan Focht, 1972)


Kraft et al (1981) mengusulkan cara untuk mendapatkan nilai dengan persamaan:

1. Untuk tanah normally consolidated

= 0,178 - 0,016 ln ( 3 )

2. Untuk tanah overconsolidated

= 0,232- 0,032 ln ( 3 )

3 = ( . d.f max .Le2 )/AEU

dengan:

= Koefisien yang merupakan fungsi dari penetrasi tiang

f max = gesekan puncak (diambil sama dengan Cu rata-rata)

Le = Panjang tiang yang berada di dalam tanah

A = Luas tampang tiang

E = Modulus Elastisitas bahan tiang

U = Perpindahan tiang yang dibutuhkan untuk berkembangnya gesekan sisi tiang

(diambil 0,1" = 0,0025 m)

Apabila tidak diperoleh data konsolidasi, Kraft et. al menganggap lempung termasuk overconsolidation

jika Cu/Po 10. nilai terendah = 0,11.


3.2.3. Metode

Metode ini digunakan jika tanah merupakan jenis lempung yang terdrainase serta menggunakan parameter

tegangan efektif. Pada kondisi terdrainase, adhesi antara tanah dengan dinding tiang menjadio nol,

sehingga suku persamaan kapasitas dukung Nc dan Ny dapat diabaikan. Dengan demikian, kapasitas ultimit

tiang dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan:

Qu = Ab.Pb.Nq' + As.Po'. - W dengan = (1 - sin ') tg '

dengan:

Ab = luas penampang ujung bawah (m2)

Pb = tekanan overburden efektif pada ujung bawah tiang (kN/m2)

Nq' = faktor kapasitas dukung

As = luas selimut tiang

Po' = luas overburden efektif rata-rata di sepanjang tiang (kN/m2)

Wp = berat sendiri tiang (kN)

' = sudut gesek dalam efektif tanah lempung

Untuk ' antara 20 sampai 30 , nilai b berkisar antara 0,24 sampai 0,29.


3.3. Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang

Pada kelompok tiang yang dasarnya bertumpu pada lapisan lempung lunak, faktor aman terhadap

keruntuhan blok harus diperhitungkan, terutama untuk jarak tiang-tiang yang dekat. Pada tiang dengan

jarak yang besar, tanah diantara tiang tidak bergerak sama sekali ketika tiang bergerak ke bawah akibat

beban yang bekerja pada tiang. Namun apabila jarak tiang terlalu dekat, saat tiang turun akibat beban

yang bekerja, tanah diantara tiang juga akan ikut turun. Pada kondisi seperti ini, kelompok tiang dianggap

sebagai satu kesatuan besar dengan lebar yang sama dengan lebar kelompok tiang. Saat tanah yang

mendukung beban kelompok ini mengalami keruntuhan, maka model keruntuhannya disebut sebagai

keruntuhan blok. Keruntuhan yang demikian dapat terjadi baik pada tiang pancang maupun tiang bor.

a. Tipe keruntuhan tiang tunggal b. Tipe keruntuhan tiang blok

Umumnya keruntuhan tiang blok terjadi bila rasio jarak tiang dibagi diameter (s/d) < 2.

Whitaker (1957) memperlihatkan bahwa keruntuhan blok terjadi pada jarak 1,5 d untuk kelompok

tiang yang berjumlah 3 x 3 dan lebih kecil dari 2,25 d untuk tiang yang berjumlah 9 x 9.

Untuk kepentingan praktis, biasanya untuk menghindari keruntuhan blok diambil jarak minimum

s = 3d

d

B


Untuk menhitung kapasitas tiang yang berkaitan dengan keruntuhan blok, Terzaghi dan Peck (1948)

mengambil asumsi sebagai berikut:

1. Pelat penutup tiang (pile cap) sangat kaku

2. Tanah yang beradadi dalam kelompok tiang - tiang berkelakuan seperti blok padat.

Dengan asumsi tersebut, kapasitas ultimit tiang dapat dinyatakan dalam persamaan:

Qg = 2D (B+L) cu + 1,3 cb.Nc.B.L

dengan,

Qg = Kapasitas ultiamit tiang kelompok

c = kohesi tanah di sekeliling kelompok tiang

cb = kohesi tanah di dasar kelompok tiang

B = lebar kelompok tiang

L = panjang kelompok tiang

D = kedalaman penetrasi tiang

Nc = faktor kapasitas dukung

Dalam hitungan kapasitas tiang dipilih hal - hal berikut:

1. jika kapasitas kelompok tiang (Qg) < n.Qu tiang tunggal, maka yang dipakai adalah Qg

2. sebaliknya, bila Qg > n.Qu tiang tunggal, maka yang dipakai adalah n.Qu tiang tunggal

Apabila yang dipakai adalah jumlah tiang kali kapasitas ultimit tiang tunggal, maka rumus kapasitas dukung

tiang kelompok dinyatakan dalam persamaan berikut:

Qg = Eg.n.Qu

dengan Eg = efisiensi tiang yang dinyataka oleh persamaan berikut:

dimana,

Qu = kapasitas dukung ultimit tiang tunggal

n = jumlah tiang dalam kelompok

Eg = efisiensi kelompok tiang

m = jumlah baris tiang

n' = jumlah tiang dalam satu baris

= arc tg d/s

s = jarak antar pusat tiang

d = diameter tiang

(n' - 1)m + (m- 1)n'Eg = 1 -

90 m.n'


3.4. Perancangan Pile Cap (Poer)

Dalam perancangan pile cap ( selanjutnya disebut dengan poer), jarak antara tepi poer dengan pusat tiang

diambil antara 0,5 - 0,75 meter.

Momen yang bekerja pada tiang (My) dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut:

My = Q 1 .x 1 + Q 2 .x 2 + Q 3 .x 3 + Q 4 .x 4

dan,

Qi = V/n (My.xi)/ x 2 (Mx.yi)/ y 2

dengan,

Qi = reaksi tiang atau beban aksial tiang ke I (kN)

V = jumlah gaya vertikal (kN)

My = e x .V = jumlah momen terhadap sumbu y (kN.m)

e x = eksentrisitas searah sumbu x (m)

n = jumlah tiang dalam kelompok

x i = jarak searah sumbu x dari pusat berat kelompok tiang ke tiang nomer i

x 2 , y 2 = jumlah kwadrat dari jarak tiap-tiap tiang ke pusat kelompok tiang (m 2 )

antara 0,50 - 0,75 meter


3.5. Kapasitas Tiang dalam Menahan Gaya Tarik ke Atas

Apabila tiang didesain untuk menahan momen penggulingan, misalnya tiang-tiang untuk fondasi menara

transmisi, menara air, dermaga dan lain sebagainya, maka perlu diperhitungkan kapasitas tiang dalam

menahan gaya tarik ke atas.

Untuk tiang tunggal dalam tanah lempung, tahanan tarik ultimit dapat dinyatakan dalam persamaan:

Qtr = '.As + Wp atau Qtr = cd.As + Wp

dengan,

As = luas selimut tiang (m 2 )

Wp = berat tiang (kN)

' = faktor adhesi, dengan

' = 0,9 - 0,00625.cu apabila cu 80 kN/m 2

' = 0,4 apabila cu > 80 kN/m 2

cd = adhesi tanah rata-rata disepanjang tiang, yang diperoleh dari gambar berikut

Hubungan antara cd/cu dan kuat geser undrained cu pada uji tarik (Sowa, 1970)

(1 psf = 0,0479 kN/m 2 )

Untuk tiang pada tanah pasir, kapaistas tarik ultimit dapat dihitung dari jumlah tahanan gesek dinding

ditambah dengan berat tiang

Qtr = Qs + W, sehingga

Qtr total = Qs + a'.As + Wp atau Qtr total = Qs + cd.As + Wp


3.6. Tiang Mendukung Beban Lateral

Dalam pembahasan ini hanya dibahas tiang ujung jepit , dimana tiang pada pile memiliki ujung yang tertanam

paling sedikit 60 cm. Apabila yang tertanam kurang dari 60 cm, maka tiang dikategorikan dalam tiang ujung

bebas.

Untuk menentukan apakah tiang berperilaku seperti tiang panjang (tidak kaku) atau tiang pendek (kaku),

maka salah satunya perlu diketahui faktor kekakuan tiang, yang dapat ditentukan dengan menghitung

faktor kekakuan R dan T. Jika tanah berupa lempung kaku terkonsolidasi berlebihan (stiff over consolidated

clay), modulus tanah umumnya dapat dianggap konstan di seluruh kedalamannya.

R = (EI/K) 0,25

dengan,

K = kh.d = k 1 /1,5 = modulus tanah

k 1 = modulus reaksi subgrade dari Terzaghi

E = modulus elastisitas tiang

I = momen inersia tiang

d = lebar atau diameter tiang

Nilai-nilai k1 yang disarankan oleh Terzaghi (1955) ditunjukkan dalam tabel berikut.

Tabel hubungan modulus subgrade (k 1 ) dengan kuat geser undrained untuk lempung kaku

terkonsolidasi berlebihan (overconsolidated) (Terzaghi, 1955)

54 > 108

2,7 5,4 > 10,8

3,6 - 7,2 > 7,2

18 - 36 36 - 72 > 72

200 - 400 > 400

1 - 2 2 - 4 > 4

Sangat Kaku Keras

k 1 yang direkomendasikan

MN/m 3

kg/m 3

Konsistensi Kaku

100 - 200

1,8 - 3,6

27

kN/m 2

kg/cm 2

k 1

MN/m 3

kg/m 3

Kohesi undrained (cu)


Pada kebanyakan lempung terkonsolidasi normal (normally consolidated) dan tanah granuler, modulus

tanah dapat dianggap bertambah secara linear dengan kedalamannya (atau semakin kebawah semakin

besar). Faktor kekakuan untuk modulus tanah yang tidak konstan (T) dinyatakan oleh persamaan:

T = (EI/n h )0,2

dengan modulus tanah,

K = n h .z

k h = n h .(z/d) dengan z = L = kedalaman penetrasi tiang

Tabel nilai-nilai n h untuk tanah granuler (c = 0)

Tabel nilai-nilai n h untuk tanah kohesif (cPoulos dan Davis 1980)

Dari nilai-nilai faktor kekakuan R dan T yang telah dihitung, Tomlinson mengusulkan kriteria tiang kaku

atau disebut juga tiang pendek dan tiang tidak kaku/elastis (atau tiang panjang) yang dikaitkan dengan

panjang tiang yang tertanam dalam tanah (L) seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut.

Tabel kriteria tiang kaku dan tiang tidak kaku untuk tiang ujung bebas (Tomlinson 1977)

L 2T L 2R

L 4T L 3,5R

Kaku (ujung bebas)

Tidak kaku (ujung bebas)

Tipe tiangModulus tanah (K) bertambah

dengan kedalaman

Modulus tanah (K)

konstan

8033 - 11080

Tanah

Lempung terkonsolidasi

normal lunak

Lempung terkonsolidasi

normal organik

Loess

Gambut

n h (kN/m3 ) Referensi

Reese dan Matlock (1956)

Davisson - Prakash (1963)

Peck - Davissonn (1962)

Davisson (1970)

Davisson (1970)

Wilson dan Hilts (1967)

Bowles (1968)

166 - 3518

277 - 544

111 - 277

111 - 831

16300 34000

55

27,7 - 111

1386 4850 11779

2425 7275 19400

300 - 1000 1000 - 2000

200 600 1500

Tak padat Sedang Padat

(Terzaghi) (kN/m 3 )

n h pasir kering atau lembab (kN/m3 )

Terzaghi

Reese dkk

100 - 300

5300

Kerapatan relatif (D r )

Interval nilai A

Nilai A dipakai

n h pasir kering atau lembab


a. Dalam Tanah Kohesif

Untuk tiang ujung jepit berperilaku sebagai tiang pendek, tahanan tiang ultimit terhadap beban lateral dapat

dihitung:

Hu = 9cu.d (L -3d/2) dengan Mmax = Hu (L/2 + 3d/4)

dimana nilai Hu di plot dalam grafik hubungan L/d di bawah ini

Apabila Mmax > My, maka tiang termasuk dalam tiang panjang dengan Hu yang dinyatakan oleh persamaan

berikut:

2My3d/2 + f/2

Nilai Hu juga dapat diplot dari grafik dibawah ini,

Hu =


b. Untuk tanah granuler

Untuk tiang ujung jepit berperilaku sebagai tiang pendek, tahanan tiang ultimit terhadap beban lateral dapat

dihitung:

Hu = (3/2) .d.L 2 .Kp dengan Mmax = .d.L 3 .Kp

dimana nilai Hu dapat diperoleh dengan plot dalam grafik hubungan L/d di bawah ini

Apabila Mmax > My, maka tiang termasuk dalam tiang panjang dengan Hu yang dinyatakan oleh persamaan

berikut:

2Mye + 2f/3

Nilai Hu juga dapat diplot dari grafik dibawah ini,

Hu = dengan My = (1/2) .d.L 3 .Kp - Hu.L


3.7. Defleksi Tiang Vertikal (Metode Broms)

a. Dalam Tanah Kohesif

Untuk tiang dalam tanah kohesif, defleksi tiang dikaitkan dengan faktor tak berdimensi .L dengan,

.L = (k h .d/4EI)0,25

Tiang ujung jepit berkelakuan seperti tiang pendek bila .L < 0,5

besarnya defleksi dapat dihitung dengan,

y o = H/k h .d.L

Tiang ujung jepit dianggap sebagai tiang panjang bila .L > 1,5


y o = H. /k h .d.L

a. Dalam Tanah Granuler

Untuk tiang dalam tanah granuler, defleksi tiang dikaitkan dengan faktor tak berdimensi .L dengan,

= (n h /4EI)0,2

Tiang ujung jepit dianggap berkelakuan seperti tiang pendek bila .L < 2


y o = 2H/L2 .n h

Tiang ujung jepit dianggap sebagai tiang panjang bila .L > 4


y o = 0,93 H. /(n h )0,6 (EI) 0,4

Teori

step by step tugas besar rekpon

Documents