DAYA DUKUNG PONDASI TIANG TEKNIK PONDASI KULIAH KE 10

PERHITUNGAN PONDASI Daya Dukung Aksial Pile Analisis Group Pile Daya Dukung Lateral Pile Analisis Group Pile

Fondasi Tiang 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

Mekanisme Transfer Beban

Load Transfer End Bearing Load Transfer Friksi Friksi 0.4% Diameter Pile displacement Load Transfer End Bearing End Bearing 6% Diameter Pile displacement

Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal (single pile) Dapat diperoleh melalui: Pelaksanaan uji beban (loading test) Perhitungan berdasarkan analisis statik Perhitungan berdasarkan analisis dinamik

Qu = Qp + Qs Qs =2r l ( C) + 2r l (k v tan) Q Q = F . S . Qp DAYA DUKUNG AKSIAL Qu = Qp + Qs Qs =2r l ( C) + 2r l (k v tan) l Q Q = u k sv all F . S . TAMBAHIN GAMBAR SINGLE PILE sv Qp =Ap(c Nc +q Nq)

Daya Dukung Aksial – 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

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

DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR MEYERHOF DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR qe dapat dihitung melalui persamaan: qe = c Nc + q Nq + 0.3 gB Ng dimana c = kohesi tanah, Nc, Nq dan Ng = faktor- faktor daya dukung (bearing capacity factors), q = tekanan overburden, B = diameter atau lebar dari tiang, g = berat volume tanah. Mengingat bahwa nilai 0.3 gB Ng umumnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan kedua nilai lainnya, maka qe menjadi: qe = c Nc + q Nq ; untuk lapisan pasir c = 0, maka: qe = q Nq dimana Nq dapat dilihat pada gambar berikut:

Bearing Capacity Factors Lap tanah keras Lb lempung Lapisan tanah keras Bukan lempung Lb N’c Nc Nq N’q clay

Qe dan qe untuk Lapisan Pasir Nilai maksimum qe (Meyerhoff): qe ≤ 50 Nq tan f (kN/m2) (tiang pancang) Tomlinson qe ≤ 10700 (kN/m2) (tiang pancang) Nilai qe mencapai maksimum pada kedalaman L = 10-20 Diameter. Panjang penetrasi minimum 5Diameter. Nilai Qe menjadi: Qe = qe Ae

DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR VESIC DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR Tanah Ir Pasir (Dr=0.5-0.8 75-150 Lanau 50-75 Lempung 150-250 G’ = modulus geser

Daya Dukung Ujung untuk Tanah Pasiran Tiang Bor =7 N (t/m2) qp = 7 N (t/m2) < 400 (t/m2) =400 (t/m2)

Daya Dukung Ujung Tiang Bor Tanah Pasiran f: Kulhawy, 1983

DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR COYLE AND COSTELLO DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA TANAH PASIR Qe = Ae. q

Qe dan qe untuk Lapisan Lempung Kondisi undrained (f = 0) qe = cu Nc = 9 cu dimana cu = kohesi kondisi undrained, Nc = 9 dengan catatan bahwa pile tertanam pada kedalaman paling sedikit 5D kedalam lapisan pendukung (bearing stratum/layer) Maka: Qe = qe Ae = 9 cu Ae

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

qs untuk Lapisan Pasir Untuk lapisan pasir, qs = Ks σv tan d dimana: Ks = koefisien tanah lateral yang besarnya antara K0 s/d 1.75 K0 K0 = 1 – sin f  = tegangan vertikal efektif pada lapisan yang ditinjau dan besarnya dianggap konstan setelah kedalaman L’=15 D d = sudut gesek antara tiang dan tanah (0.5-0.8) Tomlinson qs ≤ 107 kN/m2

Nilai Ks dan δ (Tomlinson) Bahan Tiang d Ks untuk Dr rendah Ks untuk Dr tinggi Baja 20° 0.5 1.0 Beton 0.75 f 2.0 Kayu 0.67 f 1.5 4.0

COYLE DAN CASTELLO

qs untuk Lapisan Lempung Metoda alpha (α method) qs = α  cu dimana: α = faktor adhesi (lihat gambar berikut) cu = kohesi kondisi undrained

Nilai α dari Tomlinson

Faktor Adhesi (a) pada Tanah Kohesif untuk “Tiang Pancang” : 1. API Metode - 2, 1986

Faktor Adhesi (a) pada Tanah Kohesif untuk “Tiang Pancang” : 2. Tomlinson, 1977 : Tergantung pada kondisi tanah.

Faktor Adhesi (a) pada Tanah Kohesif untuk “Tiang Bor” : 1. Reese and Wright, 1977 : Manurut Reese dan Wright koefisien a untuk bored pile adalah 0.55 2. Kulhawy, 1984

Perbandingan Harga Faktor Adhesi (a) dari Beberapa Metede pada Tanah Kohesif untuk “Tiang Bor” :

Faktor Adhesi (a) pada Tanah Kohesif untuk “Tiang Bor” : 3. Reese and O’Neil, 1988 :

qs untuk Lapisan Lempung Metoda lambda (l method) qs = l ( σv,rata2 + 2 cu,rata2 ) dimana: l = koefisien ditentukan dari gambar berikut σv,rata2 = tegangan vertikal effektif rata-rata cu,rata2 = nilai cu rata-rata

Metoda 

Batasan-batasan nilai qe dan qs (antara lain) Tiang pancang - qe ≤ 50 Nq tan f (kN/m2) atau qe (kN/m2) ≤ 400 Ncor (pasir) qs (kN/m2) ≤ 100 (pasir) qs (kN/m2) ≤ 107 (Tomlinson-pasir) qs (kN/m2) ≤ 120 (DNV-pasir) dan qs (kN/m2) ≤ 200 (DNV-lempung) qs (kN/m2) ≤ 170 (Enoft) Tiang bor Coduto berdasarkan penurunan 5% Diameter, qe (kN/m2) ≤ 2900 (pasir) qe (kN/m2) ≤ 3830 (ASCE-lempung) ONeil, qs (kN/m2) ≤ 190 (pasir) DKI qe (kN/m2) ≤ 4500 (pasir) dan qe (kN/m2) ≤ 4000 (lempung)

Daya Dukung Izin

Factor of Safety Depends on many factors, including: – type and importance of the structure – spatial variability of the soil – thoroughness of the subsurface investigation – type and number of soil tests – availability of on-site or nearby full-scale load tests – anticipated level of construction monitoring – probability of design loads being exceeded during life of structure