227 Dimana :
SF = safety factor 1.5 ~ 3
B = lebar Abutment = 6,00 meter
L = panjang Abutment = 16,00 meter
A = 6,00 16,00
= 96,00 m
2
W = 16 L B
2
= 16 6,00 16,00
2
= 16,00 m
3
Ø = sudut geser dalam
f = koefesien geser = 0.58
γ = berat isi tanah tonm
2
V = gaya vertikal ton
H = gaya horizontal ton
MVo = momen vertikal terhadap titik O MVg = momen vertikal terhadap titik G
MH = momen horizontal terhadap dasar Abutment
Karena tinjauan stabilitas abutment hanya terhadap guling yang mempunyai faktor aman, sedangkan tinjauan terhadap geser, eksentrisitas dan daya dukung tidak aman
mempunyai faktor aman, maka dipasang diperlukan ponadasi tiang pancang.
5.4.5. PERHITUNGAN PONDASI TIANG PANCANG
Pondasi mengunakan tiang pancang dari beton dengan spesifikasi : Ø tiang
= 45 cm Tebal Dinding t
= 8,00 cm Luas penampang A
= ¼
π
D
2
= 1589.625 cm
2
Keliling penampang tiang =
π
D = 141.3 cm
Panjang tiang pancang = 24 meter
Kedalaman pondasi = 25,5 meter
Berat permeter tiang = 237 kgm
Berat tiang pancang = 237 24 = 5688 kg = 5,7 ton
228
5.4.5.1 Pembebanan Pada Tiang Pancang
Perencanaan beban maksimal Pmak yang mampu ditahan tiang pancang ditinjau terhadap empat kombinasi pembebanan terhadap titik pusat tiang pancang.
P
mak
= n
PV ±
∑
2
X ny
X M
MAK
Dimana : Pmak = beban maksimum yang diterima tiang pancang
PV = beban vertikal normal
M = jumlah momen yang bekerja pada titik berat tiang pancang
Xmax = jarak terjauh tiang ke pusat berat kelompk tiang = 7,98 m n
= jumlah pondasi tiang pancang ny
= jumlah pondasi tiang pancang dalam satu baris arah tegak lurus bidang momen = 12
∑
2
X = 7,98
2
4 = 254,72 m
2
Tabel 5.35. Gaya Maksimum dan minimum akibat pembebanan
Kombinasi PV
Ton n
M=MH + Mvo Ton meter
X m
ny
∑
2
X m
2
Pmak Ton
Pmin Ton
I 2500,30
48 3133,75
7,98 12 254,72 60,27 43,91 II
1559,77 48
3604,45 7,98 12 254,72 41,91 23,09
III 1804,19
48 3380,66
7,98 12 254,72 46,41 28,76 IV
1282,77 48
2519,04 7,98 12 254,72 33,30 20,15
Berdasarkan perhitungan tabel diatas diketahui bahwa Pmak terjadi pada kombinasi I sebesar 60,27 ton, maka daya dukung tiang pancang harus lebih besar dari Pmak tersebut.
5.4.5.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang
Perhitungan daya dukung tiang pancang pada pilar sama dengan perhitungan daya dukung tiang pancang pada abutment.
229
1 Daya dukung tiang individu
Tinjauan spesifikasi tiang pancang berdasarkan : a.
Kekuatan bahan tiang Mutu beton
: K – 400 σb :
3 1
400 = 133,33 kgcm
2
P tiang :
σb A tiang = 133,33 1589.625 = 211,95 ton b.
Daya dukung tanah Rumus umum :
Pult = SF
O JHP
Ks A
qc Kb
+ Pult
= ultimate axial load kg A
= luas penampang tiang = 1589.625 cm
2
O = keliling tiang = 141.3 cm
Kb =
0.75 Ks
= 0.5 ~ 0.75 SF
= safety factor, 1,5 – 3,0 Berdasarkan data tanah dari test sondir pada kedalaman 30,00 meter
didapatkan lapisan lempung keras sangat kaku, dengan : qc
= nilai conus resistance diujung tiang = 150 kgcm
2
JHP = total friction = 1836 kgcm
2
Pult = 3
3 ,
141 1836
5 ,
625 ,
1589 150
75 ,
+ = 102848,74 kg = 102,85 ton
Rumus Trofimanhoffe Pult =
SF D
O JHP
Ks A
qc Kb
+
Dimana : D = 1,5 – 3,0 SF = 1,5 – 2,0
Pult = 2
3 3
, 141
1836 5
, 625
, 1589
150 75
, +
= 111035,31 kg = 111,04 ton Rumus begemann
Pult = 5
3 O
JHP A
qc +
230 qc
= nilai rata-rata conus resistance = 2
1 qcb
qcu +
= 150
150 2
1 +
= 150 kgcm
2
qcu = conus resistance rata-rata 8D diatas ujung tiang = 150 kgcm
2
qcb = rata-rata perlawanan conus setebal 4D dibawah tiang = 150 kgcm
2
Pult = 5
3 ,
141 1836
3 625
, 1589
150 +
= 131366,61 kg = 131,37 ton Rumus Bala Subramanian
Pult = SF
O JHP
a A
qc b
+ qc
= nilai rata-rata conus resistance = =
= 150 kgcm
2
qcu = conus resistance rata-rata 3,75D diatas ujung tiang = 150 kgcm
2
qcu = conus resistance rata-rata D dibawah ujung tiang = 150 kgcm
2
a = faktor adhesi untuk tanah lempung medium = 0,7
b = faktor ujung tiang = 0,33
Pult = 5
, 1
3 ,
141 1836
7 ,
625 ,
1589 150
33 ,
+ = 173523,465 kg = 173,52 ton
Tabel 5.36. Daya Dukung Tiang Pancang Individu
No. Rumus
Pult ton 1.
Kekuatan bahan tiang 211,95
2. Umum
→ Pult = SF
O JHP
Ks A
qc Kb
+ 102,85
3. Trofimanhoffe
→ Pult = SF
D O
JHP Ks
A qc
Kb +
111,04 4.
Begemann → Pult =
5 3
O JHP
A qc
+ 131,37
5. Bala Subramanian
→ Pult = SF
O JHP
a A
qc b
+ 173,52
Dari perhitungan diatas diambil Pult yang mempunyai nilai terkecil yaitu sebesar 102,85 ton.
150 150
2 1
+ 2
1 qcb
qcu +
231
1600 97
,5 97,5
135 13
5 13
5 60
2 Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang
Berdasarkan perumusan dari “converse-labarre” Eff = 1 -
Ө ⎭
⎬ ⎫
⎩ ⎨
⎧ −
+ −
n m
n m
m n
90 1
1
Gambar 5.39. Tampak Atas Pile Cap Abutment
m = jumlah tiang dalam baris y = 12
n = jumlah baris = 4
Ө = arc tan DS = arc tan 45135 = 18,435
D = diameter tiang = 45 cm
S = jarak antar tiang as ke as = 135 cm
Eff = 1 - Ө
⎭ ⎬
⎫ ⎩
⎨ ⎧
− +
− n
m n
m m
n
O
90 1
1 = 0,6245
Daya dukung tiap tiang pada kelompok tiang : Pall
= Pult Eff Pall
= 102,85 0,6245 = 64,23 ton. Kontrol Pall terhadap Pmaks yang terjadi :
Pall Pmaks ton
64,23 60,27 ton
......................................OK
232
A Kontrol Gaya Horisontal
Gambar Gaya Horisontal tekanan tanah pasif pada pondasi Diketahui :
Lp = 30,00 meter ;
La = 1,50 meter
Panjang penjepitan : Ld = 13 Lp = 13 30 = 10 meter
L
H
= Ld + La = 10 + 1,5 = 11,5 meter
Lebar poer L = 8 meter
− Kedalaman 0 – 15 meter :
1
φ
= 9,87
Kp
1
= tg
2
45 + 2 = 1,423 = 1,80 tonm
3
− Kedalaman 15 meter :
= 10,93 Kp
1
= tg
2
45 + 2 = 1,46
2
γ = 1,67 tonm
3
B Perhitungan diagram tekanan tanah pasif
GM = Kp γ L
H
L = 1,4231,811,5 10 = 294,561 tonm
FL = Kp γ AF L = 1,4231,89,5 10
= 243,333 tonm EK =
Kp γ EK L = 1,4231,87,5 10 = 192,105 tonm
DJ = Kp γ DJ L = 1,4231,85,5 10
= 140,877 tonm CI =
Kp
γ
CI L = 1,4231,83,5 10 = 89,649 tonm
BH = Kp γ BH L = 1,4231,81,5 10
= 38,421 tonm
C Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja
BH = 38,421 tonm CL = ¾ CI = ¾ 89,649 = 67,237 tonm
DM = ½ DJ = ½ 140,877 = 70,439 tonm EN = ¼ EK = ¼ 192,105 = 48,026 tonm
PO = ¼ FL = ¼ 243,333 = 60,833 tonm
1
φ
1
γ
1
φ
2
φ
233 Titik G
= 0 tonm
D Resultan tekanan tanah pasif
P
1
= ½ La BH = ½ 1,5 38,421
= 28,816 ton P
2
= ½ BC BH+CL = ½ 2 38,421+67,237 = 105,658 ton P
3
= ½ CD CL+DM = ½ 2 67,237+70,439 = 137,676 ton P
4
= ½ DE DM+EN = ½ 2 70,439+48,026 = 118,465 ton P
5
= ½ EF EN+ PO = ½ 2 48,026+60,833 = 108,859 ton P
6
= ½ FG PO+G = ½ 2 60,833+0,00
= 60,833 ton +
∑
P = P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
= 560,307 ton
E Titik tangkap resultan
∑
P L
Z
= P
1
L
1
+ P
2
L
2
+ P
3
L
3
+ P
4
L
4
+ P
5
L
5
+ P
6
L
6
L
1
= 1,5
3 1
+ 10 = 10,5 m L
2
= 9,00 m L
3
= 7,00 m L
4
= 5,00 m L
5
= 3,00 m L
6
= 2,00
3 2
= 1,33
m
∑
P L
Z
= 28,81610,5 + 105,6589 + 137,6767 + 118,4655 + 108,8593 + 60,8331,33
∑
P L
Z
= 3217,032 tm L
Z
= 3217,032 560,307 = 5,742 m
3 Kontrol gaya horisontal yang terjadi
∑
vls =
PH Ld + La + Lz =
∑
P zLz
PH =
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎜
⎝ ⎛
+ +
∑
Lz La
Ld Lz
z P
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ +
+ 742
, 5
5 ,
1 10
5,742 2
560,307 = 373,191 ton
PH 373,191 ton Hmax 192,270 ton…………………....OK
234 Karena tekanan tanah pasif yang terjadi dapat menahan gaya horisontal yang bekerja
pada konstruksi maka tidak diperlukan tiang pancang miring.
4 Kontrol Stabilitas Poer terhadap Geser Pons
Gambar 5.40. Tampak Atas Abutment
Diketahui : Pv
= 2500,30 ton D
= 16 m ;
p = 6 m
L = 16 m
; B
= 0,9 m A Poer
= 6 16 = 96 m
2
A kolom = 0,9 16 = 14,4 m
2
Gaya geser terfaktor yang bekerja pada penampang kritis Vu =
Apoer Pv
A poer – A kolom Vu = 2125,255 ton
Kuat geser beton Diketahui :
β
c = D
1,5 = 10,67 ;
d’ = 0,08 m bo
= 2 16 = 32 m
; d = B – d’ = 0,82 m
f’c = 25
Mpa Vc =
d bo
c f
c 6
2 1
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎜
⎝ ⎛
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ β
Vc = 2596,5
ton
235 Abutment Aman terhadap geser pons : Vu Vc
2125,255 ton 2596,5 ton ...... OK
5 Perhitungan Settlement
W poer = PLh b = 6161,52500 = 360.000 kg
W tiang = Jml tiangA tiangL tiang b
= 480,1589625302500 = 572.265 kg
V = 2500,30 ton
= 2500.300 kg Berat V diperhitungkan merata dibawah kedalaman 23 L = 20 m
L = 12 1,35 = 16,2 m
B = 4 1,35 = 5,40 m
A = L B
= 87,48 m
2
q =
A v
= 48
, 87
2500,30 = 28,581 tm
2
L’ = 16,2 + 210tan45
= 36,2
m B’
= 5,40 + 210tan45 =
25,4 m
A’ = L’ B’ = 919,48 m
2
∆P’ = q
A A
= 581
, 28
919,48 87,48
= 2,719 tm
2
LL = 49
Cc = 0,00949 – 10 = 0,351
Po = 302,67 – 201,67 = 46,7 tm
2
eo = 1,4
S =
Po AP
Po eo
Cc H
log 1
+ +
= 7
, 46
2,719 7
, 46
log 4
, 1
1 351
, 10
+ +
= 0,0359 m = 3,59 cm Berdasarkan perhitungan diatas dapat diketahui bahwa terjadi penurunan pondasi tiang
pancang sebesar 3,59 cm.
236
5.4.6 Penulangan Pilar
