DAYA DUKUNG PONDASI TIANG

Presentasi berjudul: "DAYA DUKUNG PONDASI TIANG"— Transcript presentasi:

1 DAYA DUKUNG PONDASI TIANG
TEKNIK PONDASI KULIAH KE 10

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

3 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

4 Mekanisme Transfer Beban

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

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

7

8 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)

9 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

10 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

11 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 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:

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

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

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

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

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

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

18 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

19 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

20 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 ( ) Tomlinson qs ≤ 107 kN/m2

21 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

22

23 COYLE DAN CASTELLO

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

25 Nilai α dari Tomlinson

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

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

28 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

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

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

31 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

32

33 Metoda 

34 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)

35 Daya Dukung Izin

36 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