Kapasitas (Daya Dukung) Tiang

Presentasi berjudul: "Kapasitas (Daya Dukung) Tiang"— Transcript presentasi:

1 Kapasitas (Daya Dukung) Tiang
Rekayasa Podasi 2 Norma Puspita, ST. MT.

2 kapasitas tiang (pile capacity) adalah kapasitas dukung tiang dalam mendukung beban
Disebut juga sebagai daya dukung pondasi Daya dukung dihitung berdasarkan mekanisme pemindahan beban pada pondasi tiang

3 Daya Dukung Pondasi Pondasi baja
𝑄 𝑎𝑙𝑙 = 𝐴 𝑠 𝑓 𝑠 , dimana As = luas penampang tiang, fs = tegangan izin baja (≥0.33 – 0.5 fy) Pondasi Kayu 𝑄 𝑎𝑙𝑙 = 𝐴 𝑠 𝑓 𝑤 , dimana As = luas rata – rata penampang tiang, fw = tegangan izin kayu

4 Metode Perhitungan Metode statis : Rumus empiris
- berdasarkan hasil sondir SPT/CPT Rumus analitis Metode Dinamis

5 Rumus Empiris Berdasarkan hasil CPT Digunakan untuk tanah lempung
Qa = Kapasitas Tiang (Kg) qc = nilai konus (kg/cm2) Ap = luas penampang tiang (m2) JHP = jumlah hambatan lekat O = Keliling tiang (m)

6 Untuk tanah berpasir (non kohesif)
Berdasarkan nilai SPT Untuk tanah berpasir (non kohesif) Qu = Kapasias Tiang qp = tahanan ujung (kN/m2) Ap = luas penampang tiang (m2) fs = tahanan kulit (kN/m2) As = luas selimut tiang (m2) = O x panjang tiang qp = 40 N L/B ≤ 400 N (kN/m2) fs = 2 N (kN/m2) untuk tiang pancang fs = N (kN/m2) untuk tiang bor N = jumlah pukulan rata – rata sepanjang tiang

7 Rumus Analitis 𝑄 𝑢 = 𝑄 𝑝 + 𝑄 𝑠 𝑄 𝑝 = 𝐴 𝑝 .𝑞 𝑝 𝐴 𝑝 = luas ujung tiang
𝑄 𝑢 = 𝑄 𝑝 + 𝑄 𝑠 𝑄 𝑝 = 𝐴 𝑝 .𝑞 𝑝 𝐴 𝑝 = luas ujung tiang berdasarkan rumus meyerhoff, 𝑞 𝑝 =𝑐. 𝑁 𝑐 ′ +𝛾𝑧 𝑁 𝑞 ′ 𝑁 𝑐 ′ dan 𝑁 𝑞 ′ = faktor daya dukung (dari grafik meyerhoff) Qs = fs x As fs = tahanan kulit As = luas selimut tiang = keliling penampang x panjang tiang

8 Metode Tomlison ( α ) K = K0 = (1 – sin ø’) 𝑂𝐶𝑅
α = faktor adhesi ; c = kohesi rata - rata 𝑞 = tegangan vertikal efektif rata – rata δ = sudut gesek 𝑘𝑃𝑎= 𝑘𝑁 𝑚 2 Ksf = kilopound per square feet 1Ksf = kPa

9 Metode Tomlinson

10 Metode Tomlinson Daya Dukung Pondasi (Qu) pada tanah lempung jenuh :
Qu = ( Nc. Cu + γ . Df ) .Ap + s . Cs . As Nc = Faktor daya dukung (untuk ø = 0 ; Nc = 9) γ = berat jenis tanah lempung Df = Kedalaman Tiang Cu= kuat geser tanah lempung jenuh (undrained) rata – rata sepanjang tiang s = factor bentuk (untuk tiang biasa; s = 1) (untuk tiang tapered; s = 1.2) Cs = adhesi antara tiang dengan tanah = a. Cu Nilai a lihat grafik fungsi kuat geser undrained As = luas selimut tiang

11 Daya Dukung Pondasi (Qu) pada tanah berbutir kasar
Qu = 𝑞 (Nq – 1) Ap + K 𝑞 tan δ . As Nq = faktor daya dukung dari grafik Berezantzev

12 tidak dapat digunakan untuk tanah lempung jenuh
Metode Burland β tidak dapat digunakan untuk tanah lempung jenuh K = K0 = (1 – sin ø’) 𝑞 = tegangan vertikal efektif rata – rata δ = sudut gesek pada dinding tiang = 2 3 𝜙

13 Metode Vijay Focht (λ) fs = λ ( c )

14 Contoh Soal 1. Suatu pondasi tiang seperti tergambar. Tentukan daya dukung ultimate tiang dan daya dukung tiang yang diperbolehkan jika Faktor keamanan = 3.

15 Jawaban : Qu = Qp + Qs Qp = Ap + qp qp = c Nc’ + γ.z.Nq’
Qs = fs Aselimut tiang fs = α.c + K.q tan δ (metoda α ) untuk ø = 0 ; Lc/B = 3  Lc = kedalaman kritis L/B = 40/0.45 = 89  L/B > Lc/B maka Nc’ = 9 , Nq’ = 1

16 qp = 0,3 + 10, ,9 + 26,86 qp = 83,38 t/m2 Ap = 0,25. π (0,45)2 = 0,16 m2 𝑄 𝑃 = 𝑞 𝑝 + 𝐴𝑝 = 𝑡𝑜𝑛 Karena ø = 0 maka fs = α.c PR = panjang tiang / diameter tiang = 89 > 20 Tanah lempung lunak diatas tanah lempung lebih kaku, maka: Untuk lapisan tanah atas c = 2 t/m2, α1 = 0.75 Untuk lapisan tanah bawah c = 6 t/m2 , α2 = 0.70

17 fs = α1 . c1 + α2 . c2 = 0, ,70 . 6 = 5,7 Qs = fs . As = 5,7 . π . 0, = 322,62 ton Jadi, Qu = Qp + Qs = 13, ,62 = 335,88 ton Qa = Qu / FK = 335,88 / 3 = 112 ton Gunakan rumus Tomlinson : Qu = (Nc . cu + γ . Df ) Ap + s . a . cu . As Cu rata – rata = ( )/40 = 5,4

18 a = 0.75 Qu = {(9. 5,4 + 1, ) . 0,25 . π . 0,452} + (1 . 0,75 . 5,4 . π . 0, ) Qu = 248,13 ton Qa = Qu / 3 = 82,7 ton (lebih kecil) Check kekuatan beton : Umpama kekuatan tekan beton adalah 50 kg/cm2 = 500 t/m2 ; Ap = 0,16 m2 = 1600 cm2 Maka, 𝑄 𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑝 = 82,7 0,16 = 517 t/m2 > 500 Jadi beban harus lebih kecil yaitu Qall = ,16 = 80 ton

19 Contoh 2 Suatu tiang pancang, dari hasil pemeriksaan sondir pada tanah pendukung menunjukkan bahwa qc pada kedalaman 40 m adalah 40 kg/cm2 dan JHP adalah 2000 kg/cm2 Hitung daya dukung tanah menurut pemeriksaan sondir Jawab : Ap = 0.16 m2 = 1600 cm2 O = π . 0,45 = 1,413 m = 141,3 cm Qall = qc Ap /3 + JHP.O/5 Qall = / ,3 / 5 Qall = kg Qall = kg = ton

20 Metode Dinamis Formula daya dukung tiang-pancang dinamik disebut formula tiang-pancang rasional tergantung pada prinsip – prinsip impuls-momentum. 𝑃 𝑢 = 𝑒 ℎ 𝑊 𝑟 ℎ 𝑊 𝑟 + 𝑛 2 𝑊 𝑝 𝑠+𝐶 + 𝑊 𝑟 + 𝑊 𝑝 𝑒 ℎ = efisiensi palu 𝑊 𝑟 = berat balok besi panjang s = banyak penetrasi titik per pukulan 𝑊 𝑝 = berattiang pancang h = tinggi jatuhnya balok besi panjang n = koefisien restitusi

21

22