1 / 29

Pertemuan 23 Pondasi Dalam

Pertemuan 23 Pondasi Dalam. Matakuliah : S2094 / Rekayasa Pondasi Tahun : 2005 Versi : 1.1. Learning Outcomes. Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Mahasiswa mampu menghitung dan merancang daya dukung pondasi lateral tiang pancang dan tiang bor. Outline Materi.

ojal
Download Presentation

Pertemuan 23 Pondasi Dalam

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pertemuan 23Pondasi Dalam Matakuliah : S2094 / Rekayasa Pondasi Tahun : 2005 Versi : 1.1

  2. Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : • Mahasiswa mampu menghitung dan merancang daya dukung pondasi lateral tiang pancang dan tiang bor

  3. Outline Materi • Daya dukung lateral Tiang Pancang dan Tiang Bor

  4. Pendahuluan • Beban lateral dan momen dapat bekerja pada pondasi tiang akibat gaya gempa, gaya angin pada struktur atas, dan beban statik seperti misalnya tekanan aktif tanah pada abutment jembatan atau pada soldier pile, tumbukan kapal, dan lain-lain. • Beban lateral yang diijinkan pada pondasi tiang diperoleh berdasarkan salah satu dari 2 kriteria : • beban lateral ijin ditentukan dengan membagi beban ultimit dengan suatu faktor keamanan. • beban lateral ditentukan berdasarkan defleksi maksimum yang diijinkan. • Metoda analisis yang dapat digunakan adalah : • Metoda Broms • Metoda Brinch – Hansen • Metoda Reese – Matlock Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  5. PENENTUAN KRITERIA TIANG PENDEK DAN PANJANG • Pada tanah lempung teguh yang over consolidated, modulus subgrade tanah (ks) umumnya diasumsi konstan terhadap kedalaman tanah. Faktor kekakuan R untuk menentukan tiang pendek atau panjang. di mana: Ep = modulus elastisitas tiang (ton/m2) Ip = momen inersia (m4) ks = modulus subgrade tanah dalam arah horisontal (ton/m3) B = diameter atau sisi tiang (m) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  6. PENENTUAN KRITERIA TIANG PENDEK DAN PANJANG • Sedangkan pada tanah lempung yang terkonsolidasi normal dan tanah berbutir kasar, nilai modulus subgrade umumnya meningkat terhadap kedalaman, sehingga digunakan kriteria lain, yaitu : dimana: E = modulus tiang I = momen inersia tiang h = modulus variasi (dalam satuan panjang) Gbr. 1. Hubungan h dan Kepadatan Tanah Pasir Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  7. PENENTUAN KRITERIA TIANG PENDEK DAN PANJANG Kriteria tiang pendek atau panjang ditentukan berdasarkan nilai R atau T yang telah dihitung dan ditunjukkan dalam tabel 1 tabel 1 Kriteria jenis perilaku tiang Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  8. Metoda Analisis Metode Brinch Hansen • Metoda ini berdasarkan teori tekanan tanah dan memiliki keuntungan karena dapat diterapkan baik pada tanah homogen, tanah dengan c‑ dan tanah berlapis, tetapi hanya berlaku untuk tiang pendek dan dalam solusinya membutuhkan cara coba‑coba untuk mendapatkan titik rotasi dari tiang. • Tahanan ultimit tanah pada suatu kedalaman dihitung dengan menggunakan persamaan : Psu = 1v . Kq + c . Kc di mana Kc dan Kq merupakan fungsi  dan x/D, yang ketentuannya seperti pada Gbr. 2. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  9. Metoda Analisis(Brinch Hansen) Gbr. 2. Reaksi Tanah, Geser, dan Momen Lentur pada Metoda Brinch Hansen Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  10. Metoda Analisis(Brinch Hansen) Gbr. 3. (a) Koefisien Kc (b) Koefisien Kq Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  11. Metode Analisis Metoda Broms • Metoda perhitungan ini menggunakan teori tekanan tanah yang disederhanakan dengan menganggap bahwa sepanjang kedalaman tiang, tanah mencapai nilai ultimit. • Keuntungan metoda Broms : • Dapat digunakan pada tiang panjang maupun tiang pendek. • Dapat digunakan pada kondisi kepala tiang terjepit maupun bebas. • Kerugian metoda Broms : • Hanya berlaku untuk lapisan tanah yang homogen, yaitu tanah lempung saja atau tanah pasir saja. • Tidak dapat digunakan pada tanah berlapis. Broms membedakan antara tiang pendek dan panjang serta membedakan posisi kepala tiang bebas dan terjepit. • Broms membedakan antara tiang pendek dan panjang serta membedakan posisi kepala tiang bebas dan terjepit. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  12. Metode Analisis(Broms) • Metoda Broms untuk Kondisi Tiang Pendek • Kepala Tiang Bebas (Free Head) Untuk tiang pendek (L/T < 2), pola keruntuhan yang mungkin terjadi dan distribusi dari tahanan ultimit tanah ditunjukkan oleh Gbr. 4. Gbr. 4.a. Pola Keruntuhan Tiang Pendek Kepala Tiang Bebas Gbr. 4.b. Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Pendek Kepala Tiang Bebas pada Tanah Pasir Gbr. 4.c. Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Kepala Tiang Bebas pada Tanah Lempung Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  13. Metode Analisis(Broms) • Pada tanah butir kasar atau pasiran, titik rotasi diasumsikan berada di dekat ujung tiang, sehingga tegangan yang cukup besar yang bekerja di dekat ujung (Gbr. 4.b.) dapat diganti dengan sebuah gaya terpusat. Dengan mengambil momen terhadap kaki tiang diperoleh : • Momen maksimum diperoleh pada kedalaman xo, dimana : • Hubungan di atas dapat dinyatakan dengan chart yang menggunakan suku tak berdimensi L/D terhadap seperti terlihat pada Gbr. 5.a. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  14. Metode Analisis(Broms) Gbr. 5.a Kapasitas Lateral Ultimit untuk Tiang Pendek pada Tanah Pasir (sumber:Broms,1964) Gbr. 5.b. Kapasitas Lateral Ultimit untuk Tiang Pendek pada Tanah Lempung (sumber:Broms,1964) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  15. Metode Analisis(Broms) • Pada tanah lempung, momen maksimum diberikan untuk dua rentang kedalaman, yaitu : Mmax = Hu (e + 1.5B + 0.5xo) untuk 1.5B +x0 Mmax = 2.25 . B . cu . (L – xo)2 untuk L – x0 • dan harga xo dinyatakan sebagai berikut : • Solusi perhitungan diberikan pada Gbr. 5. di mana dengan mengetahui rasio L/B dan e/B maka akan diperoleh nilai Hu/ (cu.B2) ; sehingga Hu dapat dihitung. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  16. Metode Analisis(Broms) • Metoda Broms untuk Kondisi Tiang Pendek • Kepala Tiang Terjepit (Fixed Head) Mekanisme keruntuhan yang mungkin terjadi dan distribusi dari tahanan tanah dapat dilihat pada Gbr. 6. Gbr. 6.a. Pola Keruntuhan Tiang Pendek – Kepala Tiang Terjepit Gbr. 6.b. Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Pendek – Kepala Tiang Terjepit pada Tanah Pasir Gbr. 6.c. Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Pendek – Kepala Tiang Terjepit Pada Tanah Lempung Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  17. Metode Analisis(Broms) • Pada tanah pasir maka kapasitas lateral dan momen maksimum dinyatakan sebagai berikut : Hu = 1.5x 1 x L2 x B x Kp Mmax = 1 x L3 x B x Kp • Untuk tanah lempung, kapasitas lateral dan momen maksimum adalah sebagai berikut HU = 9 x cu x B x (L‑15D) Mmax = 4.5 x cu x B x (L2 – 2.25 D2) • Seperti halnya pada kondisi kepala tiang bebas, maka untuk kondisi kepala tiang terjepit, solusi grafis juga diberikan berupa chart dengan suku tak berdimensi. L/B sebagaimana terlihat pada Gbr. 5.a dan 5.b Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  18. Metode Analisis(Broms) • Metoda Broms untuk Kondisi Tiang Panjang • Kepala Tiang Bebas (Free Head) Mekanisme keruntuhan yang mungkin terjadi dan distribusi dari tahanan tanah dapat dilihat pada Gbr. 7. Gbr. 7. Perlawanan Tanah dan Momen Lentur Tiang Panjang – Kepala Tiang Bebas (a) pada Tanah Pasir (b) pada Tanah Lempung Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  19. Metode Analisis(Broms) • Pada tanah pasir, karena momen maksimum terletak pada titik dengan gaya geser sama dengan nol, maka momen maksimum dan gaya ultimit lateral dapat dihitung sebagai berikut : • Mmax = Hmax (e + 0.67 x0) • dengan xo = • Hu = • dimana Mu adalah momen kapasitas ultimit dari penampang tiang. • Nilai Hu dapat dihitung dengan menggunakan chart hubungan antara nilai terhadap nilai seperti pada Gbr. 8. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  20. Metode Analisis(Broms) Untuk tanah lempung maka digunakan persamaan seperti pada tiang pendek yaitu : Mmax = Hu (e + 1.5 D + 0.5 xo) dimana xo = Dengan mengetahui nilai maka nilai dapat ditentukan dari Gbr. 8.b. dan harga Hu dapat diperoleh. Gbr. 8.b. Kapasitas Lateral Ultimit untuk Tiang Panjang pada Tanah Lempung Gbr. 8.a. Kapasitas Lateral Ultimit untuk Tiang Panjang pada Tanah Pasir Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  21. Metode Analisis(Broms) • Metoda Broms untuk Kondisi Tiang Panjang • Kepala Tiang Terjepit (Fixed Head) Mekanisme keruntuhan yang mungkin terjadi dan distribusi dari tahanan tanah dapat dilihat pada Gbr. 9. Gbr. 9. Perlawanan Tanah dan Momen Lentur Tiang Panjang – Kepala Tiang Terjepit (a) pada Tanah Pasir (b) pada Tanah Lempung Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  22. Metode Analisis(Broms) • Momen maksimum dan gaya ultimit lateral dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : • Mmax = Hmax (e + 0.67 x0) • Sedangkan untuk tanah lempung dapat digunakan persamaan : • Untuk perhitungan kapasitas lateral ultimit, maka untuk kondisi kepala tiang terjepit, Gbr. 8.a. dapat digunakan untuk tanah pasir, sedangkan untuk tanah lempung digunakan Gbr. 8.b. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  23. Metode Analisis Metode Reese & Matlock Disamping kapasitas lateral ultimit sebagai kriteria desain, dapat pula digunakan defleksi lateral ijin. Metoda yang digunakan adalah Reese & Matlock yang menggunakan pendekatan reaksi subgrade. Gbr. 7. 11. Pondasi Tiang dengan Beban Lateral H dan Momen M (a) Defleksi ; (b) Slope ; (c) Momen ; (d) Geser ; (e) Reaksi Tanah (sumber: Reese & Matlock, 1956) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  24. Metode Analisis(Reese & Matlock) • Perilaku tiang tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan • Solusi umum dari persamaan tersebut ditunjukkan dengan persamaan : y = f(x, T, L, kh EI, H, M) dimana : x = kedalaman dibawah permukaan tanah T = faktor kekakuan L = panjang tiang kh = h . x = modulus reaksi subgrade horisontal B = diameter tiang atau sisi tiang EI = kekakuan tiang H = beban lateral yang diterima oleh kepala tiang M = momen yang diterima oleh kepala tiang. Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  25. Metode Analisis(Reese & Matlock) • Persamaan‑persamaan berikut ini dapat digunakan untuk menghitung defleksi yx, momen Mx , slope Sx , gaya geser Vx , dan reaksi tanah px, sebagai berikut : • Harga‑harga Ay, As, Am, Av, Ap, By, Bs, Bm, Bv, BP, dapat dilihat pada tabel 2 dan tabel 3 Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  26. Metode Analisis(Reese & Matlock) Tabel 2. Koefisien A untuk Tiang Panjang (Zmax  5) Kondisi Kepala Tiang Bebas (Sumber : R.J. Woodwood. et.al., 1972) Tabel 3. Koefisien B untuk Tiang Panjang (Zmax > 5) Kondisi Kepala Tiang Bebas (Sumber : R.J. Woodwood, et.al., 1972) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  27. Metode Analisis(Reese & Matlock) • Kepala Tiang Terjepit (Fixed Head) Pada tiang dengan kepala terjepit, harga slope di kepala tiang adalah nol. Karena itu : Dengan mengambil harga AS dan BS dari tabel 7.3 dan tabel 7.4., maka untuk x = 0 diperoleh : Dengan demikian untuk perhitungan defleksi momen dan perlawanan tanah dapat digunakan rumus sebagai berikut : Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  28. Metode Analisis(Reese & Matlock) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

  29. Metode Analisis(Reese & Matlock) Sumber : Manual Pondasi Tiang, GEC

More Related