DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PADA TANAH PASIR

1. DAYA DUKUNG PONDASI TIANGPADA TANAH PASIR

2. FondasiTiangdigunakanuntukmemikulbebanvertikaltekan/tarikdanbeban lateral • Fondasitiangakandigunakan: • bilalapisantanahteratasterlalulemahsehinggatidakdapatmemikulbebandaristrukturatas • bilalapisantanahdibawahstrukturmudahtererosi • bilastruktursangatsensitifterhadapperbedaanpenurunan • bilalokasimuka air tanahsangatdangkal • untukmenahangayaangkat (uplift force) yang terjadipadafondasi tower, platform lepaspantaidan basement yang terletakdibawahmuka air • untukmemperkuatlereng

3. SUB POKOK BAHASAN • Tipe-tipe pondasi tiang • Mekanisme daya dukung pondasi tiang • Daya dukung ujung tiang pada tanah pasir (Meyerhof, Vesic, Coyle dan Castello, Kulhawy) • Daya dukung friksi pada tanah pasir (Coyle dan Castello) • Tugas: Analisis daya dukung tiang tunggal pada tanah pasir

4. TIPE TIPE PONDASI TIANG • Pondasikayu • Pondasibaja • Pondasibetonbertulang • Pondasitiangkomposit

5. PondasiTiangKayu • Panjang max 35m • Panjang optimum 9 – 20 m • Specifikasi material ASTM –D25 • Max bebandanTegangan max yang direkomendasikan, tergantungpadajeniskayu • Beban optimum 130 – 225 kN • Cocokuntuktiangfriksiuntuktanahglanular • Kelebihandankekurangan ?

6. PondasiTiang Baja • Max Panjang: tidakterbatas • Panjang Optimum: 12- 50 m • Spesifikasi material: ASTM A 36 • Tegangan Max: fs= 0.35 – 0.5 fy • Max bebanuntukkondisiumum: Tegangan yang diizinkandikalikanpenampang • Beban optimum : 350 – 1050 kN • Cocokuntuktiang dg dayadukungujungpadabatuan • Kelebihandankekurangan?

8. PondasiTiangBeton • Corditempat (cast in place) (a) dengan casing (pipabaja) panjang max: tidakterbatas panjang optimum : 12 -36m ukuran diameter: (b) tanpa casing (c) franki pile (tanpaataumenggunakan casing)… adapembesaranpadaujung

9. Casing /pipabaja

10. TIANG COR DI TEMPAT/ cast in place

11. Franki pile

12. 2.Precast concrete (tiangpancang) Bentuk: bujursangkar, lingkaran, ortogonal ukuran (indonessia) : 30 cm dan 40 cm adaminipiledenganukuranyglebihkecil

14. MekanismeDayaDukungPondasiTiang • Fondasi tiang mentransfer beban dari struktur diatasnya kepada lapisan tanah yang cukup kuat yang terdapat pada kedalaman tertentu. • Transfer beban dilakukan melalui: • gesekan selimut (skin friction) displacement 0.3-1% D atau 5-10mm • tahanan ujung (end bearing) displacement 10-20% D Q Qs W Qe

15. Mekanisme Transfer Beban

16. DayaDukungAksial- Formula Statik • Diperoleh melalui persamaan: Qu = Qe + Qs – W Dimana: Qu = daya dukung ultimit tiang Qe = daya dukung ultimit ujung tiang Qs = daya dukung ultimit selimut tiang W = berat tiang, umumnya diabaikan

17. Daya Dukung Ujung Tiang, Qe • Qe = qe x Ae dimana: qe = unit tahanan ujung tiang Ae = luas ujung tiang • qe dibedakan atas: • qe untuk lapisan pasir, dan • qe untuk lapisan lempung

18. DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR MEYERHOF • qedapatdihitungmelaluipersamaan: qe = c Nc + q Nq + 0.3 gB Ng dimana c = kohesitanah, Nc, Nqdan Ng = faktor- faktordayadukung (bearing capacity factors), q = tekanan overburden, B = diameter ataulebardaritiang, g = berat volume tanah. Mengingatbahwanilai 0.3 gB Ngumumnyajauhlebihkecildibandingkandengankeduanilailainnya, makaqemenjadi: qe = c Nc + q Nq; untuklapisanpasirc = 0, maka: qe = q NqdimanaNqdapatdilihatpadagambarberikut:

19. Bearing Capacity Factors N’c lempung Lapisantanahkeras Bukanlempung Nc Lb Nq N’q clay Lap tanahkeras Lb

20. Contohgrafik • Lb=15m: B= 0.46m • =35 • Su = 600 kPa(=0) • C=100kPa, = 20 Lb/B=15/0.46=32.6 • =35 makaLc/B=10 Maka; Nq’140 Nc’180 2. Nc’=9; Nq=1 3. Lc/B= 4.1(clay) Nq’= 7 s/d 14 Nc’= 20 s/d 32

21. Qe dan qe untuk Lapisan Pasir • Nilaimaksimumqe (Meyerhoff): qe≤ 50 Nq tan f (kN/m2) (tiangpancang) NilaiQemenjadi: Qe = qeAe

22. DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR VESIC G’ = modulus geser

24. DayaDukung Ujung TiangBor Tanah Pasir Kulhawy, 1983

25. COYLE AND COSTELLO DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR

26. Daya Dukung Selimut Tiang, Qs • Qs = qs x As dimana: • qs= unit tahanan selimut tiang • As= luas selimut tiang = k x DL • k = keliling tiang, dan • DL = panjang segmen tiang yang ditinjau • qs dibedakan atas: • qs untuk lapisan pasir, dan • qs untuk lapisan lempung

27. qsuntukLapisanPasir (coyleydancastello • Untuklapisanpasir, qs = Ksσv tan d dimana: • = teganganeffektif overburden rata rata • Teganganvertikalefektifpadalapisan yang ditinjaudanbesarnyadianggapkonstansetelahkedalamanL’=15 D • d = sudutgesekantaratiangdantanah (0.5-0.8)

28. Nilai Ks dan δ (Tomlinson)

31. Metoda  Untuktiangbor (cast in situ) padatanah non kohesif Tiangpadapasir Tiangpadapasirkerikilataukerikil

32. ContohSoal 0 - 10 ft pasirNspt =13 =105 pcf 10- 16 ft pasirNspt=20 =112 pcf 16 – 20 ft pasirNspt = 24 =120 pcf Pondasitiangbordengan diameter 3 ft Dan kedalaman 20 ft Interval 0 – 10 ft: =(13/15)*(1.5-0.135*(5)0.5 )=1.04 Qs=1.04*(5*0.105)(*3*10)=51.5 kip Interval 10 – 16 ft: =1.5-0.135*(13)0.5 )=1.013 Qs=1.013*{(10*0.105+3*0.112)(*3*6)=79.3 kip Interval 16 –20 ft: =1.5-0.135*(18)0.5 )=0.927 Qs=0.927*{(10*0.105+6*0.112+2*0.120)(*3*4)=68.5 kip Qs=51.5+79.3+68.5=199kips

33. Bebanizin

34. Contohsoal • Padatanahpasirdengan=17 kN/m3, =35 dan c 0 dipancangtiangbetondengan diameter 30 cm dankedalaman 20 m. Tentukandayadukungpondasitiangtersebut. • Padatanahpasirdengandimanaterdapatmuka air tanahpadakedalaman 2 m dimana =30o , =16,8 kN/m3 , sat=18 kN/m3dandipancangtiangbetondenganukuran 30x30 cm dankedalaman 20 m. Tentukandayadukungpondasitiangtersebut.