Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
Perhitungan Konstanta Pegas : Untuk Tiang Pancang
• Konstanta pegas arah vertikal Kv :
Diketahui Modulus of subgrade reaction arah vertikal ksv = 60 kgcm
3
Kv = 50 x 50 x 60 = 150000 kgcm = 15000 tm •
Konstanta pegas arah horisontall Kh : Modulus of subgrade reaction arah horisontal diperhitungkan sebesar dua kali ksv.
Kh1 = 50 x 100 x 4.5 x 2 = 45000 kgcm = 4500 tm Kh2 = 50 x 100 x 4.5 x 2 + 50 x 100 x 30 x 2 = 345000 kgcm = 34500 tm
Kh3 = Kh4 = Kh5 = Kh6 = Kh7 50 x 200 x 30 x 2 = 600000 kgcm = 60000 tm Beban luar yang bekerja pada pondasi adalah hasil reaksi tumpuan pada kolom didapatkan dari
hasil perhitungan SAP 2000 : Fx =
0.05 t Mx = 37.79 tm
Fy = 16.954 t
My = 37.79 tm Fz =
-567.009 t Mz = 62.40 tm
Data-data yang diketahui tersebut, seperti : pemodelan diskritisasi pondasi, beban luar yang bekerja pada pondasi, tumpuan pegas spring, karakteristik material beton angka poisson = 0,2, modulus
elastisitas = 200000 kgcm
2
diinput dan dianalisis kembali dengan Program SAP 2000. Nilai Mx dan My diambil berdasarkan kapasitas kolom dalam menahan momen.
Dari hasil perhitungan SAP 2000, didapatkan pergeseran horizontal • h dan penurunan vertikal • v kepala tiang sebesar 5.53x10
4
dan 0.014 m, sedangkan settlement pada dasar tiang sebesar 0.01 m.
4.7.9 PERHITUNGAN TULANGAN TIANG PANCANG
Data yang digunakan dalam perencanaan penulangan tiang pancang
•
Dimensi tiang pancang : 50 cm x 50 cm
•
Berat isi beton bertulang :
3 beton
tonm 2,4
ã =
Data teknis:
mm 500
h Mpa
3500 2
25 4700
c f
4700 Ec
Mpa 400
fy Mpa
25 fc
= =
= =
= =
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
mm 92.5
125 10
70 0.5D
• p
d mm
407.5 12.5
10 70
500 0.5D
• p
h d
10000mm Lu
10mm •
mm 25
D mm
70 p
tul sengk.
tul sengk.
sengk. tul
= −
− =
+ +
= =
− −
− =
− −
− =
= =
= =
MOMEN OPERASIONAL Momen operasional adalah Momen pada saat tiang bekerja sebagai pondasi. Dari hasil SAP 2000,
didapat Momen dan geser maksimum sistem standar adalah 9.45 tm dan 5.99 t,
PERHITUNGAN MOMEN PADA WAKTU PENGANGKATAN a.
Cara I Pengangkatan Lurus
Gbr. 4.22. Pengangkatan tiang pancang dengan dua titik
× −
− ×
= ×
=
2 2
2 2
1
2 1
2 8
1 2
1
a q
a l
q M
a q
M
2 1
M M
=
×
− −
× =
×
2 2
2
a q
2 1
a 2
l q
8 1
a .
q 2
1
tm 1.894
kgm 1894
51 ,
2 00
6 2
1 a
q 2
1 M
M kgm
00 6
2400 0,5
0,5 q
m 2,51
12 0,2094
a m
12 L
L 0,2094
a
2 2
2 1
= =
× ×
= ×
× =
= =
× ×
= =
× =
⇒ =
→ ×
=
b. Cara II Pengangkatan miring
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
Gbr. 4.23. Pengangkatan tiang pancang dengan satu titik
− ×
× −
=
−
− −
− =
× ×
=
a L
L a
q qL
a L
aL L
a L
q R
a q
M
2 2
2 2
1 2
1 2
1
2 2
2 1
1
a L
aL L
q R
x qx
R dx
dMx M
x q
x R
Mx
− =
= =
− =
→ ×
− =
2 2
max .
2 1
.
2 1
1 2
1
a L
aL L
q a
L aL
L q
a L
aL L
R M
M
− −
× =
− −
× −
− −
= =
2 2
2 1
2 2
2 1
2 2
2 max
2 2
2 2
a L
aL L
q qa
M M
− −
× =
× =
2 2
2 1
2 1
2 2
2 1
•
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
tm 3.633
kgm 12
. 3633
3.48 600
2 1
qa 2
1 M
M m
48 .
3 12
29 ,
29 ,
a
2 2
2 1
= =
× ×
= ×
= =
= ×
= ×
= L
Perhitungan tulangan utama tiang pancang f’c = 25 Mpa = 2500 tm
2
Agr =
2 2
5
25 .
10 5
. 2
500 500
m mm
= ⋅
= ⋅
Ec = 4700
2
2350000 23500
m t
MPa c
f =
= Ik =
4 4
9 3
005208 .
10 2
. 5
500 500
12 1
m mm
= •
= ⋅
⋅
Ib =
4 4
9 3
005208 .
10 2
. 5
500 500
12 1
m mm
= •
= ⋅
⋅
Momen dan gaya maksimum terjadi pada saat operaional, sehingga desain tulangan menggunakan kondisi operasional.
PU = 154.232 t M = 9.45 tm
2
639 .
32 5
. 2
kNm Ig
Ec EIk
=
⋅
=
β
5 .
1 =
β
2
3195 .
16 5
kNm Ig
Ec EIb
=
⋅
=
β
5 .
1 =
β
=
bawah
ϕ
bebas
5 .
1 9
3195 .
16 12
639 .
32 =
= =
lb EIb
lk EIk
atas
ϕ
dari grafik aligment diperoleh k =0.55 m
h Llu
k 2
. 13
5 .
12 55
. =
⋅ =
⋅
42 .
34 2
1 =
= M
M
Berdasarkan gambar 9.15 Dasar dasar perencanaan beton bertulang pengaruh kelangsingan harus diperhitungkan.
t lc
EI Pc
666 .
2 12
0052 .
23500 14
. 3
2 2
= •
• =
=
π
4 .
6 .
2 4
. 6
. ≥
=
+
= b
M Mib
Cm .
1 007
. 666
. 2
65 .
232 .
154 1
6 .
1 ≤
− =
• −
= Φ
− =
Pc Pu
Cm
δ
tm B
B Mx
My My
Mx Mu
54 .
39 65
. 65
. 1
1 7
. 25
7 .
25 1
= −
⋅ +
= −
⋅
+
=
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
B = 0.65 Pu = 550.85 t Et =
m Pu
Mu 072
. 85
. 510
54 .
39 =
=
103 .
7 .
072 .
= =
h et
1 .
814 .
25 85
. 10
9 .
4 65
. 5508500
; 85
.
5
⋅ ⋅
⋅ ⋅
= ⋅
⋅ N
c f
Agr Pu
φ
084 .
103 .
814 .
85 .
= ⋅
=
⋅
⋅ ⋅
h et
c f
Agr Pu
φ
d’ = p +
mm
utama sengkang
5 .
74 25
2 1
12 50
2 1
= ⋅
+ +
= +
φ φ
d = h – d’ = 500 – 74.5 = 425.5 mm
2 .
175 .
5 .
425 5
. 74
≈ =
= d
d
Dari gambar 6.2.d Grafik dan Tabel Penulangan Beton Bertulang didapat r = 0.004 r = 0.004
β
=1 •
ρ
=
004 .
= ⋅
β
r
Syarat bangunan tahan gempa
ρ
= 0.01 As =
2
2500mm Agr
= ⋅
ρ
12 • 19 Perhitungan tulangan geser tiang pancang
Desain Tulangan Geser Vu
= 5.99 t = 59900 N vu
= Vubd = 59900500 . 425.5 = 0.28155 Mpa
• vc menurut tabel 15 Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang adalah 0.5 Mpa vu
vc ≥
φ
, secara teoritis tulangan geser tidak diperlukan. Untuk desain struktur tahan gempa tulangan geser direncana ˆ 12-200
CEK TEGANGAN YANG TERJADI PADA SAAT PENGANGKATAN
Gbr. 4.24. Gambar diagram tegangan pada penampang tiang
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
2 2
2
kgcm 35000
2 25
4700 c
f 4700
Ec kgcm
2000000 Es
mm 41
. 134
1 4D19
e F
= =
= =
= =
cm h
e F
n b
e F
b n
b e
F n
x Ec
Es n
8926 .
9 50
41 .
1134 10
2 50
41 .
1134 50
10 2
50 41
. 1134
10 2
2 2
2 10
8 .
9 235000
2000000
2 2
= ×
× ×
+ ×
+ ×
× −
= ×
× +
+ ×
− =
≈ =
= =
4 4
2 2
4 2
2 4
3 3
39 .
18646091 36
. 18248159
8926 ,
9 50
41 .
1134 10
1754 .
393898 4
8926 ,
9 41
. 1134
10 4
8599 .
4033 8926
, 9
50 12
1 12
1
cm lx
cm x
h e
f n
cm x
e f
n cm
x b
lx
tot
= =
− ×
× =
− −
× =
− ×
× =
− −
× =
× ×
= ×
× =
Tegangan yang terjadi BETON
2 ijin
2 D
3 tot
D
kgcm 66
beton •
kgcm 5013655
. 4
1884852.45 945000
W Mu
• cm
454 .
884852 1
9,8926 9
18646091.3 x
lx W
= =
= =
= =
=
BAJA
......... ..........
2400 1600
5 ,
1 5
, 1
32677 .
20 40175
. 46490
945000 40175
. 46490
10 8926
, 9
50 39
. 18646091
2 2
3
OK y
cm kg
y cm
kg W
Mu cm
n x
h lx
W
ijin y
ijin ijin
E y
tot E
σ σ
σ σ
σ
= ×
= ×
= =
= =
= ×
− =
− =
CEK TERHADAP TUMBUKAN HAMMER PEMANCANGAN Jenis yang digunakan tipe K-10 dengan berat hammer 1,0 ton, dihitung daya dukung satu tiang =
400 ton, dihitung berdasarkan kapasitas tiang terhadap beban aksial. Pada saat hammer ditumbukkan ke kepala tiang dengan tinggi jatuh 1,5 meter, tiang mengalami beban tumbukan
impact load yang mengakibatkan seluruh bagian tiang mengalami vibrasi. Perilaku beban
+
Tugas Akhir Arbor ResedaL2A001020
Desain Stadion Internasional Titi Puji AstutiL2A001150
tumbukan berbeda dengan beban statik, sehingga untuk mengetahui perilaku beban tumbukan pada tiang, dilakukan analisis beban dinamik
Rumus tegangan akibat beban tumbukan :
......... ..........
971 .
1536 12
. 1
5 .
1 2350000
25 .
2 1
25 .
. 1
2 1
1
2
OK y
m ton
PLo AEh
A P
ijin y
i i
i
σ σ
σ σ
σ
=
⋅
⋅ ⋅
⋅ +
=
+
+ =
Dengan : ó
i
= Kemampuan daya dukung pile akibat tumbukan W = Berat palu = 1,0 ton
h = Tinggi jatuh = 1,5 m
A = luas penampang = 0,25 m
2
E = modulus elastisitas bahan = 2350000 tonm
2
ó
ijin
= 400 t 0.25 m² = 1600 tonm
2
= 131,25 ton 206.250 ton kapasitas daya dukung tiang berdasarkan kekuatan bahan
4.7.10. PERHITUNGAN DESAIN POER