PERHITUNGAN TULANGAN TIANG PANCANG

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