n = Jumlah tiang dalam satu baris s = Jarak pusat ke tiang m.
2.5.3 Daya Dukung Lateral Tiang
Beban lateral dan momen dapat bekerja pada pondasi tiang akibat gaya gempa, gaya angin pada struktur atas, beban statik seperti misalnya tekanan aktif
tanah pada abutment jembatan atau soldier piles, gaya tumbukan kapal dan lain-lain. Dalam analisis kepala tiang dibedakan menjadi kondisi kepala tiang bebas free
head dan kpala tiang terjepit fixed head atau restrained.
Beban lateral yang diijinkan pada pondasi tiang diperoleh berdasarkan salah satu dari 2 kriteria berikut :
• Beban lateral ijin ditentukan dengan membagi beban ultimit dengan suatu faktor keamanan
• Beban lateral ditentukan berdasarkan defleksimaksimum yang diijinkan Metode analisis yang dapat digunakan adalah :
• Metode Broms 1964 • Metode Brinch Hansen 1961
• Metode Reese – Matlock 1956
2.5.3.1 Penentuan kriteria tiang pendek atau panjang
Dalam perhitungan pondasi tiang yang menerima beban lateral, disamping kondisi kepala tiang umumnya tiang juga perlu dibedakan berdasarkan perilakunya
sebagai pondasi tiang pendek kaku atau pondasi tiang panjang tiang elastis.
Universitas Sumatera Utara
Pada pondasi tiang pendek, sumbu tiang masih tetap lurus pada kondisi terbebani secara lateral. Kriteria penentuan tiang pendek dan tiang panjang
didasarkan pada kekakuan relatif antara pondasi tiang dengan tanah. Pada tanah lempung teguh terkonsolidasi secara berlebih, modulus subgrade
tanah coefficient of horizontal subgrade reaction atau k
s
umumnya diasumsikan konstan terhadap kedalaman tanah. Dalam hal ini digunakan faktor kekakuan R
dalam satuan panjang untuk menentukan perilaku tiang sebagai berikut : � = �
�
�
. �
�
�
�
. �
..........................................................................................................2.17 Dimana :
E
p
= modulus momen elastis tiang tonm
2
I
p
= Momen inersia tiang m
4
k
s
= modulus subgrade tanah dalam arah horizontal tonm
3
B = diameter atau sisi tiang m
Nilai k
s
dapat diambil sebesar k
1
1,5, dimana k
1
adalah modulus subgrade tanah menurut terzaghi yang ditentukan dengan percobaan pembebanan alatbujur
sangkar dengan sisi berukuran 1 kaki ft di lapangan. Nilai k
1
berhubungan dengan alat geser tak terdrainase dari tanah lempung seperti diberikan pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4. Hubungan antara k
1
dan c
u
Konsentrasi Kuat geser tak terdrainase, cu
kgcm
2
Rentang k
1
kgcm
3
Teguh 1.0 – 2.0
1.8 – 3.6 Sangant teguh
2.0 – 4.0 3.6 – 7.2
keras 4.0
7.2
Pada tanah lempung lunak yang terkonsolidasi normal dan tanah berbutir kasar, nilai modulus subgrade tanah umumnya meningkat secara linier terhadap
Universitas Sumatera Utara
kedalaman, sehingga digunakan kriteria tanah, yaitu faktor kekakuan T dalam satuan panjang sebagai berikut :
� = �
�
�
. �
�
�
ℎ 5
..........................................................................................................2.18 Dimana :
η
h
= Konstanta modulus subgrade tanah atau constan of horizontal subgrade reaction
. Nilai η
h
mempunyai hubungan dengan modulus subgrade horizontal sebagai berikut :
�
�
=
�
ℎ
. �
�
...................................................................................................2.19 Dimana :
X = kedalaman yang ditinjau Nilai
η
h
: • Untuk tanah pasir diberikan oleh Terzaghi dan Reese seperti
ditunjukkan pada gambar. • Untuk tanah lempung lunak yang terkonsolidasi normal, nilai η
h
= 350 ~ 700 kNm
3
. • Untuk tanah lanau organik linak, η
h
= 150 kNm
3
. • Untuk tanah kohesif, nilai k
s
= 67 . S
u
B Dimana :
S
u
= kuat geser tak terdrainase dari tanah kohesif. Kriteria tiang pendek atau panjang ditentukan berdasarkan nilai R atau T
yang telah dihitung seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 2.5.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.5. Kriteria Jenis Perilaku Tiang Jenis perilaku tiang
Kriteria Pendek kaku
L ≤ 2. T
L ≤ 2. R
Panjang elastis L
≥ 4. T L
≥ 3,5. R
2.5.3.2 Metode Broms