42
2.6 Penurunan Tiang Pancang
Pada waktu tiang dibebani, tiang akan mengalami pendekatan dan tanah di sekitarnya akan mengalami penurunan. Penurunan terjadi dalam tanah ini
disebabkan oleh berubahnya susunan tanah maupun oleh pengurangan rongga pori atau air di dalam tanah tersebut. Beberapa metode hitungan penurunan telah
diusulkan, berikut ini akan dijelaskan penurunan tiang tunggal dan penurunan tiang kelompok.
2.6.1 Penurunan Tiang Tunggal A.
Penurunan Tiang Tunggal menurut Poulus dan Davis Menurut Poulus dan Davis 1980 penurunan jangka panjang untuk
pondasi tiang tunggal tidak perlu ditinjau karena penurunan tiang akibat konsolidasi dari tanah relatif kecil. Ini dikarenakan pondasi tiang direncanakan
terhadap kuat dukung ujung dan kuat dukung friksinya atau penjumlahan dari keduanya.
Perkiraan penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan : 1.
Untuk tiang apung atau tiang friksi S =
2.42 I = I
o
R
k
R
h
R
μ
2.43 2.
Ujung tiang dukung ujung end bearing S =
2.44 I = I
o
R
k
R
b
R 2.45
Dengan: S = penurunan untuk tiang tunggal cm
Q = beban yang bekerja kg
Universitas Sumatera Utara
43
I
o
= faktor pengaruh penurunan tiang yang tidak mudah mampat R
k
= faktor koreksi kemudah mampatan tiang R
h
= faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah R
b
= faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung R = faktor koreksi angka poison µ=0.3
Gambar 2.13, 2.14, 2.15, 2.16 dan 2.17 menunjukkan grafik faktor koreksi. K adalah suatu ukuran kompressibilitas relatif dari tiang dan tanah yang
dinyatakan oleh persamaan 2.46. =
.
2.46 =
1 4
�
2
2.47 Dengan:
K = faktor kekakuan tiang E
p
= modulus elastisitas dari bahan tiang kgcm
2
E
s
= modulus elastisitas tanah di sekitar tiang kgcm
2
E
b
= modulus elastisitas tanah di dasar tiang
Gambar 2.13 Faktor Penurunan I
o
Poulus dan Davis, 1980
Universitas Sumatera Utara
44 Gambar 2.14 Faktor Penurunan R
µ
Poulus dan Davis, 1980
Gambar 2.15 Faktor Penurunan R
k
Poulus dan Davis, 1980
Gambar 2.16 Faktor Penurunan R
h
Poulus dan Davis, 1980
Universitas Sumatera Utara
45 Gambar 2.17 Faktor Penurunan R
b
Poulus dan Davis, 1980
Universitas Sumatera Utara
46
B. Penurunan Tiang Elastis
Penurunan segera atau penurunan elastis adalah penurunan pondasi yang terletak pada tanah berbutir halus yang jenuh dan dapat dibagi
menjadi tiga komponen. Penurunan total adalah jumlah dari ketiga komponen tersebut, yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini :
S = Se
1
+ Se
2
+ Se
3
2.48
Dengan : S
= penurunan total m Se
1
= penurunan elastis dari tiang m Se
2
= penurunan tiang yang disebabkan oleh beban di ujung tiang m
Se
3
= penurunan tiang yang disebabkan oleh beban di sepanjang m batang tiang
Se
1
=
Q
wp
+ ξQ
ws
.L A
p
E
p
2.49
Se
2
=
Q
wp
C
p
d.q
p
2.50
Se
3
=
Q
ws
C
s
.q
p
2.51
Dimana : Q
wp
= daya dukung yang bekerja pada ujung tiang dikurangi daya dukung friction kN
Q
ws
= daya dukung friction kN A
p
= luas penampang tiang pancang m
2
L = panjang tiang pancang m
E
p
= modulus elastisitas dari bahan tiang kN m
2
Universitas Sumatera Utara
47
ξ = koefisien dari skin friction
d = diameter tiang m
q
p
= daya dukung ultimit kN C
p
= koefisien empiris C
s
= konstanta empiris C
s
= 0,93 + 0,16 Ld . Cp
2.52
Nilai ξ
tergantung dari unit tahanan friksi kulit alami the nature of unit friction resistance di sepanjang tiang terpancang di dalam tanah.
Nilai ξ
= 0,5 untuk bentuk unit tahanan fiksi alaminya berbentuk seragam atau simetris, seperti persegi panjang atau parabolik seragam, umumnya
pada tanah lempung atau lanau. Sedangkan untuk tanah pasir nilai ξ
= 0,67 untuk bentuk unit tahanan fiksi alaminya berbentuk segitiga. Pada Gambar
2.18 akan ditunjukkan bentuk unit tahanan friksi.
Gambar 2.18. Variasi Jenis Bentuk Unit Tahanan Friksi Kulit Alami Terdistribusi Sepanjang Tiang Tertanam ke Dalam Tanah Sumber : Bowles, 1993
Tabel 2.8. Nilai Koefisien Empiris C
p
Tipe Tanah Tiang Pancang
Tiang Bor Sand dense to loose
0,02-0,04 0,09-0,18
Clay stiff to soft 0,02-0,03
0,03-0,06 Silt dense to loose
0,03-0,05 0,09-0,12
Sumber : Braja M. Das, 1995
Universitas Sumatera Utara
48
2.6.2 Penurunan Tiang Pancang Kelompok Penurunan tiang pancang kelompok didefinisikan sebagai perpindahan
titik tiang pancang yang diakibatkan oleh peningkatan tegangan pada lapisan dasar sedalam pemancangan tiang pancang dengan sifat elastisitas tanah ditambah
pemendekan elastis tiang akibat pembebanan. Penurunan tiang pancang kelompok merupakan jumlah dari penurunan elastis dan penurunan konsolidasi. Penurunan
elastis tiang adalah penurunan yang terjadi dalam waktu dekat atau dengan segera setelah penerapan beban elastic settlement atau immediate settlement.
Persamaan penurunan tiang kelompok Meyerhoff, 1976 dapat dihitung dengan :
S
g
=
2 �
60
2.53
q =
2.54
I = 1 −
8
0.5 2.55
S
g
= penurunan Kelompok tiang cm q = tekanan pada dasar pondasi kgcm
2
B
g
= lebar kelompok tiang cm L = kedalaman pondasi tiang cm
Penurunan yang diizinkan dari suatu bangunan tergantung pada beberapa faktor seperti jenis, tinggi, kekakuan, dan fungsi bangunan, besar dan kecepatan
penurunan serta distribusinya.
Universitas Sumatera Utara
49
2.7 Faktor Keamanan
Kategori