DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PADA TANAH PASIR

Fondasi Tiang digunakan untuk memikul beban vertikal tekan/tarik dan beban lateral Fondasi tiang akan digunakan: bila lapisan tanah teratas terlalu lemah sehingga tidak dapat memikul beban dari struktur atas bila lapisan tanah dibawah struktur mudah tererosi bila struktur sangat sensitif terhadap perbedaan penurunan bila lokasi muka air tanah sangat dangkal untuk menahan gaya angkat (uplift force) yang terjadi pada fondasi tower, platform lepas pantai dan basement yang terletak di bawah muka air untuk memperkuat lereng

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

TIPE TIPE PONDASI TIANG Pondasi kayu Pondasi baja Pondasi beton bertulang Pondasi tiang komposit

Pondasi Tiang Kayu Panjang max 35m Panjang optimum 9 – 20 m Specifikasi material ASTM –D25 Max beban dan Tegangan max yang direkomendasikan, tergantung pada jenis kayu Beban optimum 130 – 225 kN Cocok untuk tiang friksi untuk tanah glanular Kelebihan dan kekurangan ?

Pondasi Tiang Baja Max Panjang: tidak terbatas Panjang Optimum: 12- 50 m Spesifikasi material: ASTM A 36 Tegangan Max: fs= 0.35 – 0.5 fy Max beban untuk kondisi umum: Tegangan yang diizinkan dikalikan penampang Beban optimum : 350 – 1050 kN Cocok untuk tiang dg daya dukung ujung pada batuan Kelebihan dan kekurangan?

Pondasi Tiang Beton Cor di tempat (cast in place) (a) dengan casing (pipa baja) panjang max: tidak terbatas panjang optimum : 12 -36m ukuran diameter: (b) tanpa casing (c) franki pile (tanpa atau menggunakan casing)… ada pembesaran pada ujung

Casing /pipa baja

TIANG COR DI TEMPAT/ cast in place

Franki pile

2.Precast concrete (tiang pancang) Bentuk: bujursangkar, lingkaran, ortogonal ukuran (indonessia) : 30 cm dan 40 cm ada minipile dengan ukuran yg lebih kecil

Mekanisme Daya Dukung Pondasi 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

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

Contoh grafik Lb=15m: B= 0.46m =35 Su = 600 kPa(=0) C=100kPa, = 20 Lb/B=15/0.46=32.6 =35 maka Lc/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

Qe dan qe untuk Lapisan Pasir Nilai maksimum qe (Meyerhoff): qe ≤ 50 Nq tan f (kN/m2) (tiang pancang) Nilai Qe menjadi: Qe = qe Ae

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

Tanah Ir Pasir (Dr=0.5-0.8 75-150 Lanau 50-75 Lempung 150-250

Daya Dukung Ujung Tiang Bor Tanah Pasir Kulhawy, 1983

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

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 (coyley dan castello qs = Ks σv tan d dimana:  = tegangan effektif overburden rata rata 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)

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

Metoda  Untuk tiang bor (cast in situ) pada tanah non kohesif Tiang pada pasir Tiang pada pasir kerikil atau kerikil

Contoh Soal 0 - 10 ft pasir Nspt =13 =105 pcf Pondasi tiang bor dengan 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

Beban izin

Contoh soal Pada tanah pasir dengan =17 kN/m3, =35 dan c 0 dipancang tiang beton dengan diameter 30 cm dan kedalaman 20 m. Tentukan daya dukung pondasi tiang tersebut. Pada tanah pasir dengan dimana terdapat muka air tanah pada kedalaman 2 m dimana  =30o , =16,8 kN/m3 , sat=18 kN/m3 dan dipancang tiang beton dengan ukuran 30x30 cm dan kedalaman 20 m. Tentukan daya dukung pondasi tiang tersebut.