Hitungan Tahanan Beban Lateral Ultimit Kapasitas Ultimit Tiang Tekan Hidrolis dengan Metode Brooms

Tabel 2.5 Kriteria Tiang Kaku dan Tiang Tidak Kaku Porous, 1964 Tipe Tiang Modulus tanah K bertambah dengan kedalaman Modulus tanah K konstan Kaku L ≤ 2T L ≤ 2R Tidak Kaku L ≤ 4T L ≤ 3,5R

2.6.1. Hitungan Tahanan Beban Lateral Ultimit

Pondasi tiang sering dirancang dengan memperhitungkan beban lateral atau horizontal, seperti beban angin. Gaya lateral yang harus didukung pondasi tiang tergantung pada rangka bangunan yang mengirim gaya lateral tersebut ke kolom bagian bawah. Apabila tiang dipasang secara vertikal dan dirancang untuk mendukung gaya horizontal yang cukup besar, maka bagian atas dari tanah pendukung harus mampu menahan gaya tersebut sehingga tiang-tiang tidak mengalami gerakan lateral yang berlebihan. Derajat reaksi tanah tergantung pada : a. Kekuatan tiang b. Kekakuan tanah c. Kekakuan ujung tiang Hal pertama yang harus kita lakukan dalam menghitung kapasitas lateral tiang adalah menentukan apakah tiang tersebut berperilaku sebagai tiang panjang atau tiang pendek. Hal tersebut dilakukan dengan menentukan faktor kekakuan tiang R dan T. Untuk tanah berupa lempung kaku terkonsolidasi berlebihan stiff over consolidated clay, modulus tanah umumnya dianggap konstan di seluruh kedalamannya. Faktor kekakuan R dinyatakan dengan persamaan : Universitas Sumatera Utara � = � �� � 4 2.16 sumber : Broms, 1964 dimana : K = k h d = � 1 1,5 = modulus tanah E = modulus elastik tiang I = momen inersia tiang d = diameter tiang

2.6.2. Kapasitas Ultimit Tiang Tekan Hidrolis dengan Metode Brooms

a. Tiang Dalam Tanah Kohesif Broms mengusulkan cara pendekatan sederhana untuk mengestimasi distribusi tekanan tanah yang menahan tiang dalam lempung, yaitu tahanan tanah dianggap sama dengan nol di permukaan tanah sampai kedalaman 1,5d dan konstan sebesar 9c u untuk kedalaman yang lebih besar dari 1,5d tersebut. - Tiang Ujung Bebas Untuk tiang panjang, tahanan tiang terhadap gaya lateral akan ditentukan oleh momen maksimum yang dapat ditahan tiang itu sendiri M y . Untuk tiang pendek, tahanan tiang terhadap gaya lateral lebih ditentukan oleh tahanan tanah di sekitar tiang. Pada gamabar dapat dijelaskan bahwa f mendefinisikan letak momen maksimum, dimana pada titik ini gaya lintang pada tiang sama dengan nol. � = � � 9� � � 2.17 dan � ���� = � � � = 1,5� + 0,5� 2.18 Universitas Sumatera Utara Gambar 2.14 Mekanisme Keruntuhan pada Tiang Ujung Bebas pada Tanah Kohesif menurut Broms a Tiang Pendek b Tiang Panjang Broms,1964 - Tiang Ujung Jepit Pada tiang ujung jepit, Brooms menganggap bahwa momen yang terjadi pada tubuh tiang yang tertanam di dalam tanah sama dengan momen yang terjadi di ujung atas tiang yang terjepit oleh pile cap. Gambar 2.15 Tiang Ujung Jepit pada Tanah Kohesif Universitas Sumatera Utara a Tiang Pendek b Tiang Panjang Broms, 1964 Untuk tiang panjang, tahanan ultimit tiang terhadap beban lateral dapat dihitung dengan persamaan : � � = 2� � 1,5�+0,5� 2.19 Sedangkan untuk tiang pendek, H u dapat dicari dengan persamaan : � � = 9 � � � � − 1,5� 2.20 � ���� = � � 0,5 � + 0,75� 2.21 a b Gambar 2.16 Grafik Tahanan Lateral Ultimit Tiang Pada Tanah Kohesif a Tiang Pendek b Tiang Panjang Broms, 1964 b. Tiang Dalam Tanah Granuler Universitas Sumatera Utara Untuk tiang dalam tanah granuler c = 0, Brooms 1964 berasumsi sebagai berikut : 1. Tekanan tanah aktif yang bekerja di belakang tiang diabaikan 2. Distribusikan tekanan tanah pasif di sepanjang tiang bagian depan sama dengan tiga kali tekanan tanah pasif Rankine 3. Bentuk penampang tiang tidak berpengaruh terhadap tekanan tanah ultimit atau tahanan tanah lateral 4. Tahanan lateral sepenuhnya termobilisasi pada gerakan tiang yang diperhitungkan. Distribusi tekanan tanah dinyatakan oleh persamaan : � � = 3 � � � � 2.22 dimana : � � = tahanan tanah ultimit � � = tekanan overburden efektif � � = ��� 2 45 + � 2 � = sudut geser dalam efektif - Tiang Ujung Bebas Untuk tiang pendek, tiang dianggap berotasi di dekat ujung bawah tiang. Tekanan yang terjadi di tempat ini dianggap dapat digantikan oleh gaya terpusat yang bekerja pada ujung bawah tiang. � � 0.5 ��� 3 � � �+� 2.23 Momen maksimum terjadi pada jarak f di bawah permukaan tanah, dimana : � � = 1,5 � � � � � 2 2.24 dan Universitas Sumatera Utara � = 0,82 � � � � � � � 2.25 sehingga momen maksimum dapat dinyatakan oleh persamaan � ���� = � � � + 1,5� 2.26 Gambar 2.17 Tiang Ujung Bebas pada Tanah Granuler a Tiang Pendek b Tiang Panjang Broms,1964 - Tiang Ujung Jepit Untuk tiang ujung jepit yang kaku tiang pendek, keruntuhan tiang akan berupa translasi, beban lateral ultimit dinyatakan oleh : � � = 1,5 � � � 2 � � 2.27 Universitas Sumatera Utara Defleksi Reaksi Tanah Diagram momen Gambar 2.18 Tiang Ujung Jepit dalam Tanah Granuler menurut Broms a Tiang pendek b Tiang Panjang Broms, 1964 Sedangkan untuk tiang ujung jepit yang tidak kaku tiang panjang, dimana momen maksimum mencapai M y di dua lokasi M u + = M u - maka H u dapat diperoleh dari persamaan : � � = 2� � �+0,54 � �� � � �� 2.28 Gambar 2.19 Grafik Tahanan Lateral Ultimit Tiang pada Tanah Granuler Broms, 1964

2.7. Penurunan Tiang Settlement