Desain Pondasi Tahan Gempa recovered
Desain Pondasi
Tahan Gempa
SNI 03 -1726-2002
ao" SNI 03 -2847-2002
sesuoi
Anugioh Pomungkos
a Erny Horionti
Desoin Pondqsi Tohqn Gempo
Bolok SIoof
I
9. E
PERTITTUNG.B.N TUI,E,NG.EN
9.2.1 Tulangan Lentur
SNI
-03-2847-2AA2 pasat
I
2. 3
Untuk komponen struktur non_prategang dengan tulangan
sengkang pengikat, kuat tekan aksial terfat toi *p pi
fidak boren
diambit tebih dari:
rp Pn (max) = 0, 80.
SNI -03
Contoh perhitungan 9.1
Mu = 237
kNm
(0K)
Untuk tutangan tekan bagian atas, bisa diberikan sebesar
tulangan utama.
20%
Bila dipasang tulangan atas d13-150 maka A,s' = 1 .330mm2 > 20%
x2"211 = 442 mmz.
]0,
I
Fungsi utama balok stoof adalah sebagai pengikat antar pondasi
sehingga diharapkan bita terjadi penurunan pada pondasi, penurunan
itu dapat tertahan atau akan terjadi secara bersamaan.
9.t BEB.IN
B.il,LOK S&O()r
Balok stoof akan menerima beban akibat:
1. Perbedaan penurunan pondasi
Perbedaan penurunan antar pondasi, A S , adatah 11150 Ls hingga
1/300 Ls. Akibat dari penurunan tersebut, maka batok sloof akan
menga[ami rnomen AM sebesar:
AM
6xExlxAS
Ls'
2. Caya aksia[
10%
dari kotom yang bekerja bersamaan dengan gaya
momen.
ini bekerja botak-batik sebagai gaya normal pada
batok stoof sehingga perhitungannya dapat dilakukan seperti
perhitungan kotom. Momen-momen dapat terjadi akibat beban
Gaya aksial 10%
Gambar 8.4 Tulangan Pite Cap
dari struktur atas.
Pile CoP
Desqin Pondqsi Tqhon Gempo
$5
Beban yang bekerja:
v. :
Pu
Mx
My
JJr.toa
=
!Jnt*z.eoox425
ton
= 0'75 x 203
= 152
9Vc = 152
K-300
Mutu hesi tp > 12 U-40
ton
kg
> Vu
= !'15 ton
fc'= 24,4 Mpa
fy = 400 Mpa
Jawab:
Lebar penampanq kritis B'
ton
ton
= 1o ton
Mutu beton
(3)
Jadi Vc yang dipakai adatah 231
ay'
= 55 ton
Mutu bahan yang dipakai:
= 2.029.367 N
= 203
= 165 ton
(OK)
B'
= tebar pite cap/Z
=
1.5@/Z
- lebar kotom/2
3OOt2
= 600 mm
TIILANGAN
sNI-03-2817-2(n2 posot 17.4.2
g.Z PERIIITUNGIN
telapak
di:
1. Muka kotom, pedestal, atau dinding, untuk pondasi tetapak
yang mendukung kolom, pedestal atau dinding beton.
2. Setengah dari jarak yang diukur dari bagian tengah ke tepi
dinding, untuk pondasi tetapak yang mendukung dinding
pasangan.
3. Setengah dariiarakyang diukur dari muka kobm ke tepi pelat
atas baja, untuk pondasi yang mendukung petat dasar baja.
Beban akiat Pu yang bekerja dibebankan sama rata ke seluruh
tiang. i{asing-masing tiang mendapatkan beban akiat sebesar pu/
np.
Contoh perhitungan 8.2:
Hitung tutangan yang dipertukan pada pile cap dengan ukuran
Berat pite cap pada penampang kritis q,
a'
Momen terfaktor maksimum untuk sebuah ponda5i
setempat harus dihitung pada penampang kritis yang terletak
1.500x1.500 mm, tebat 500 mm. Pite cap menyatukan 4 tiang pancang
dengan ukuran 300x300. Kolom dengan ukuran 300x300.
Mu
= 2 400 x L
= 2 400
kg/mr x 1'5 m x 0'5 m
= 1.800
kg/m'
=
2lPu/4lls) - ytq'B'?
= Zlj65.OOOt4llO,ll - %(1.800X0,6F
= 24.426 kgfi
= 237 kNm
9Mn=eAs.fy(d-1l2a)
_
"
_
As.fy
O,85J.j
Bita dipakai tulangan dengan d16-150 (terpasang 11 tutangan)
tu
=O,25x3,14x16tx11
= ?.211 rnm'1
Pile CoP
Desqin Pondosi Tohqn Gempo
9:t
q,
-t
Gaya geser yang bekerja pada penampang kritis adalah:
Vu = o (Lz-B'21
di mana:
o
B'
L
=150 cm
Vu
=66,67 x (1,502'A,725?l
= 66,67 t/m?
= 72,5 crn
1
d = tinggi efektif pondasi
h = tebal pondasi
bo = Ketiting penampang kritis pondasi telapak
os = Konstanta untuk perhitungan pondasi telapak
s^
30
r
bo = 48'
15 ton
=4
SNI-Aj-2847-2002 pasal 1 3. 1 2.2.
x72,5
= 290 cm
1
= 2.900 mm
Besar Vc adatah nitai terkecil dari
/ r \.r[rctoo
|
=ll*a
' (. Fr) 6 -
r
:19:
u.=[,.+)q"
V-
(*.d+21
^ 1..[rctoa
7 V.=l
'Ibo.'
) 12
,, Vu = 17,5 ton(OK)
= 66,67 tlmZ
t-
= Gaya geser 1 arah Yang
= Panjang pondasi
Kontrol gaya geser 2 arah
= 150 cm
d
= tebat
efektif pile cap
=500-75
= 425 mm
G'
= Daerah pembebanan yang diperhitungkan untuk geser
penulangan satu arah
= L-
(Llz
+ lebar kotom/2 + d)
1
I
= 1.500 - (1.500/2 + 300/2 + 425)
I
=175 mm
I
I
I
Vu =66,67x1,50x0,175
I
I
I
= 17,5 ton
1
l
.,1.
Kuat geser beton adatah:
1_
9V.-6=tp -Jrc'na
Di mana:
b
d
Gambar 8.3 Anatisis geser 2 arah
= Panjang pondasi
= Tebal
efektif
pondasi
=h-setimutbeton
h
V.
= Tebat pondasi
= Gaya geser nominal yang disumbangkan oteh beton
Lebar penampang kritis (B') adatah:
B'
= lebar kotom
* 2(112)d
= 30 + 2x112x42,5
= 72,5 cm
rriii
Desqin Pondosi Tohsn Gempo
Pile CsP
I
8S
Jarak tiang pada pile cap dijelaskan pada Gambar 8"1.
Contoh perhitungan 8.1
rlr
L[
Rencanakan dimensi pite cap untuk 4 buah tiang pancang
berdiameter 30 cm yang mendukung kolom tengah ukuran 30x30 cm
dengan beban aksial tak terfaktor yang bekerja adalah 1 50 ton.
il\
Mutu bahan yang dipakai:
l
.'1'l
-.]
,rt
;.-
l"\-
l
Mutu beton K-300
\,,
LI
:
Mutu besi
\.
q
, 12 U-40
fc'
= 24,4 Mpa
fy
= 400 Mpa
Jawab:
tl,
Ukuran pile cap:
!
;
l
a
30 =
Jarak tiang ke tepi pite cap = D x 2 =
Jarak tiang pancang = 3D = 3 x
Gambar 8.1 Jarak tiang
Totat panjang
90 cm
60 cm
= 150 cm
Dipakai ukuran pite cap 150 x 150 cm dengan tebal 50 cm.
SM-A3-2847-2002 pasal 17.7
Ketebalan pondasi tetapak di atas [apisan tu[angan bawah tidak
kurang
dari 300 mm untuk pondasi telapak di atas pancang.
boleh
Kontrol gaya geser 1 arah
SNIA3-2847 -2002 pasal 9.7
Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor langsung
di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah adatah 75 mm.
Kontrol geser
SNI
-A3-2847-2A02
li.{i
pasol j.
1
1
!ljit't
illlli(
2
: i.lAt
"-iiir]5
-'--
:r
f.i.,,,1ii
lrx Ii r,11i,rr!..',1
FiRl.llj:r4l,i.t,.l
ilallil
' Atit'l
l
Kuat geser pondasi tetapak di sekitar kolom, beban terpusat,
l
atau daerah reaksi ditentukan oleh kondisi terberat dari dua hal
I
l-.
berikut:
1.
Aksi batok satu arah di mana masing-masing penampang
kritis yang akan ditinjau menjangkau sepanjang bidang yang
i1-'{-7ir
L
.r
/
'ji.r,
--..-
---... .-
.--
1:ar
memotong seluruh lebar pondasi telapak.
Z.
Aksi dua arah di mana masing-masing penampang kritis yang
akan ditinjau harus ditempatkan sedemikian hingga perimeter
penampang adalah rninimum.
Perhitungan gaya geser 1 arah dan 2 arah untuk pile cap sama
dengan perhitungan gaya geser
telapak.
1 arah dan 2 arah pada
pondasi
l
t'
Gambar 8.2 Analisis geser 1 arah
{
Desqin Pondqsi Tqhon Gempo
ri
t,
m\zxo xH
= 0,02x10-3x27,25x4,5
= 0,0025 m
= 2,45 mm
Perhitungan untuk semua lapisan bisa ditihat pada tabel di bawah.
Lap
H
z
B
(m)
(m)
(m)
azlq
zlB
q
6.
(kN/m2) (kN/m2)
m
m
xo
(mm)
2,45
1
4,5
2,25
12,85
0,18
0,25
109
77,25
0,02
2
4,5
6,75
17,35
0,39
0,24
109
26,16
0,02
2,35
J
4,5
11,25
21,85
0,51
0,23
109
25,07
0,04
4,51
4
4,5
15,75
26,35
0,60
0,zz
109
23,98
0,04
4.31
TotaI
xH
(m2lMN)
= 2,45 + 2,35 + 4,51 + 4,32
= 13,63 mm
JG = J1r,8sr1rss)
Df
=
0,76
17
LIB =1
Dari Gambar 7.8 didapat po = 0,67
Jenis tanah konsotidasi penuh Fr= 0,7
Penurunan konsolidasi
Sc
= ps x
so"a
=!rxHoxI(m,xo,xH)
= 0,7 x 0,67 x 13,63 = 6,39 mm
Totat penurunan (S) = Si +
Sc
= 9,93 + 6,39
= 16,32 mm
Pite cap berfungsi untuk mengikat tiang-tiang menjadi satu
kesatuan dan memindahkan beban kotom kepada tiang. Pite cap
biasanya terbuat dari beton bertutang. Perencanaan pite cap ditakukan
dengan anggapan sebagai berikut:
1.
2.
3.
Pite cap sangat kaku
Ujung atas tiang menggantung pada pite cap. Karena itu, tidak
ada momen lentur yang diakibatkan oleh pite cap ke tiang.
Tiang merupakan kolom pendek dan etastis. Karena itu
distribusi tegangan dan deformasi membentuk bidang rata.
Beberapa ketentuan yang bertaku pada pondasi telapak (pondasi
dangkat) dari beton bertutang yang telah dijetaskan pada Bab 5.2
bertaku puta pada perhitungan pite cap.
8.I DTMENSI Pil.,E CAP
Jarak tiang mempengaruhi ukuran pile cap. Jarak tiang pada
D adatah diameter
kelompok tiang biasanya diambit 2,5D - 3 D, di mana
tiang.
Penurunon Tiong
Desoin Pondosi Tqhon Gempo
85
4
H/B=4,5 117,85 =CI,35
LiB =12,85/17,85=1
Df lB=
1V
/12,85 = 1,32
Dari Gambar 5.7 didapat
P1
= A'2?
l.rn
= 4,67
Penurunan segera lapisan
0,22x0,67
5i=
x109,
1
0'lxl
2, 85
45x1.000
5i = 0,0045 m
\
= 4,5 mm
-ir.tr
Penurunan segera pada lapisan tain bisa ditihat pada tabel di bawahB
L
q
H
Df
(m)
{mJ
kNlnr2)
{rur)
(n)
I.ap
Gambar 7.9 Ketompok tiang
A1 = 4,35 + (114x 17 x 2) = 12,85 m
AZ = 12,85 + (1/2 x 4,5 xZl = 17,35 m
A3 = 17,35 + (112 x 4,5 x 2) = 21,85 m
A4 = 21,85 + (117 x 4,5 x 2l = 26,35 m
Tekanan pada dasar pondasi rakit
Q
= Pu/A
18.000
H/B
filB
li
p,,
o,67
t
5
(MN/m2)
(mm)
45
4,59
l"
12,45
12,85
109
4,5
L7,O
0,35
t,32
0,22
2
17,35
17,35
60
L\
21,5
a)6
L,24
0,18
o,71
45
2,95
1,19
0,15
o,73
65
1,39
:i,16
0,13
o,74
55
1,01
3
21,85
21,8s
38
4,5
26,0
4,27
4
26,35
26,3s
26
4,5
30,5
o,17
Total penurunan segera = 4,59 + ?,95 + 1,39
*
1,01
= 9,93 mm
5etflernenf oedometer (Soed)
Lapisan
z
I
=HlZ=4,5/2=7,25
L/B = 12,85 /12,85 = 1
zlB =2,25/12,85=0,175
= 109,01 kN/m2
Penurunan segera (Si)
Lapisan I (tebat tapisan H = 4,5m)
Dari Gambar 7.7 didaPat azlqn = 0,25
Tekanan pada tengah laPisan oz
o, =0,25 xQ =0,25x'109,0'l
m. = 0,02 m2lMN
kN/m2 =77,25 kN/m2
Desqin Pondqsi Tohon Gempo
Penurunon Tiong
l.
, ,,.
s$
Harga consolidation settlement menjadi:
56 * Fg.S*6
Di mana:
S.
= Penurunan konsotidasi
Ug = faktor geologi (dari tabet
5-1)
Total penurunan yang terjadi:
S
=Si+Sc
Contoh perhitungan 7.2:
,t
ll
i
l
-*" -**--t*.
Hitung penurunan ketompok tiang diameter 30 cm sebanyak 6x6
buah dengan jarak antar tiang 75 cm. Pite cap berukuran 435 cm x
435 cm tebat 100 cm. Beban aksial terfaktor yang bekerja pada kotom
yang ditahan pile cap tersebut adatah Pu = 18.000 kN. panjang tiang
adalah 25 m, tapisan tanah keras adatah pada kedalaman 36 m. Tanah
merupakan tanah [empung jenuh dengan data sebagai berikut:
.-
iti
L-i*-i
ll,
jli
IH ?----l
Kedalaman0-27m:y'
1-*'"|--
L-J
" ,L
,tl
= 1,85 t/m3
ffiu
= 0,02 m2lMN
-*"1"-'"--------1
Eu
= 45 MN/m2
-*-t*-""t*-!
u
= 0r5
y'
= 2,1
ffiu
= 0,04 m2lMN
E
= 65 MN/m2
tl
!s
r{tr
*fi
+s
Itt
!I ---r-1-;
4..1
llti
Kedataman 27-36m:
tr
Kedataman > 36
= 0,5
Tanah keras
Jawab:
Gambar 7.8 Faktor kedataman untuk perhitungan setttement oedometer
Settlement oedometer pertu dikoreksi dengan faktor geotogi
untuk memperoteh harga consolidation settlement tapangan.
m
u
t/m3
Ug
Pada kedataman dasar pite cap 213
=16,67m-17m
x panjang tiang = Zl3 x25
Penurunon Tiong
Desoin Pondqsi Tqhon GemPo
8t
t)
'1. Penurunan segera (immediate settlementl
Penurunan segera adatah penurunan yang dihasitkan
konstan'
distorsi massa tanah yang tertekan dan terjadi pada votume
oteh
MenurutJanbu,Olerrum,danKjaernsti(1956),hatitudirumuskan
Setelah dihitung harga m" yang mewakiti setiap tapisan tanah
yang dibebani ketompok tiang, maka settlement oedometer (Soed) di
tengah zone kena beban dapat dihitung dengan persamaan:
Soed=p6.O,.s7"H
sebagai berikut:
di mana:
-oB
51 * ltllto;
LU
So"o = setttement oedometer
di mana:
Sj
q
B
= Penurunan segera
Eu
= modutus deformasi pada kondisi undrained
= tekanan Yang
terjadi
(Pu/A)
ljd
=
ffiu
= koefisien kemampatan
az
= tekanan vertikal
H
= ketebalan lapisan tanah pendukung
= tebar ketomPok tiang
faktor kedataman (dari Gambar 7.8)
efektif rata-rata pada lapisan pendukung
yang diakibatkan oteh tekanan pondasi netto (qn) pada
dasar pondasi ekuivalen (Gambar 7.7)
ui=faktorkoreksiuntuklapisantanahdengantebalterbatas
H (Gambar 5.7)
po=faktorkoreksiuntukkedalamanpondasiDf(Gambar5.7)
Harga modutus deformasi E, diperoleh dari kurva tegangan
percobaan
regangan (sfress strain curve) yung dihasitkan dari
lebih
Biasanya
undroined.
kondisi
pada
tanah
p""rU6Uunun tekan
tesf
plate,bearing
E"
dari
harga
mendapatkan
dapat diandatkan untuk
nilai
mendapatkan
uhtuk
lain
pits.
Cara
trial
di datam tubang bor atau
E adatah menggunakan hubungan antara Eu dengan kekuatan geser
u"ndrained (undioined shear strengfh) Cu dari tanah tiat'
Eu
=
400Cu
2. Penurunan konsotidasi (consotidation settlement)
Penurunankonsolidasidihitungdarihasittestoedometer.Kurva
tekanan-angkapori(pressure-voidsratiocurve)hasitdaritest
tersebut digunakan untuk menentukan koefisien pemampatan'
Koefisien pemamPatan adalah: mv =
1t
+ eo)Ap
di mana:
Ae
= perubahan angka Pori
e0
= angka Pori Pada tekanan awat
Ap
= tambahan tekanan
akibat beban
+sF S** {:'6 *!3S *.* Ii-jS S.Jd ni,ld
,
{}t/*^
*Jd
Gambar 7.7 Distribusi tegangan di bawah pondasi bujur sangkar
Penurunon Tiong
Desoin Pondosi Tqhon Gempo
3
db/d=0,3/0,3=1
hlL
Fr-;=4511 k&j
"*"
\:a
Rasio poisson bahan tiang pancang p = 0,3
Dari Gambar 7.'1, lo = 0,045
+a nft
rr"*
=25/25=1
Dari Gambar 7.2, Rn=
.r1fr
//x\\
Dari Gambar 7.3,
p*sir *, S,*3
Rn
'1,3
= 0,9
Dari Gambar 7.4, Rr= 0,92
lt4Pt:
l=
loRlrRlrR^
I :0,045x1,3x0,9xA,92
= 0,048
S=
PJ
Erd
-
450x0.048
5 = __:_:_-r_:_:: = 0,014 m = 14 mm
5.250x0,3
Z.
Gambar 7.6 Tiang berada pada tanah pasir
Jawab:
Mutu beton tiang pancang K'300,
fc' = 300 x 0,83/0,098 = 24,4
2 PENURUNAN
Penurunan tiang pada ketompok tiang merupakan jumtah
penurunan etastis atau penurunan yang terjadi datam waktu dekat
(immediate settlement atau elostic s etttement) si dan penurunan yang
terjadi datam jangka waktu yang panjang (long term consolidation
settlement) Sc.
Mpa
Tiang berada pada tanah pasir, tiang dianggap terapung datam
=
4.700[fc'
= 4.700C[4,4
= 23.71Tfrpa
x'- =E,
E. =23'217=q.qzz
5,25
Lld
Penurunan
tota[ merupakan penjumtahan dari kedua jenis
penurunan tersebut.
pasir.
Ep
KELOMPOK TIANG
=25/0,3 = 83,33
S=Si+5c
di mana:
S
Si
S.
= penurunan tota[
= immediate settlement
= consolidation settlement
Desqin Pondosi Tohon Gempo
Penurunon Tiong
.,
,u
i, ,
o,6
t,*
0,8
'''t od
RB
,&
0,4
*,1
A'
;:',;; *,2
,,
,
0ro
0.6
0,s
10 _
_-
'tot)
.:iri 1iS
t,s
ri&n
o,8
;.1:1
q,s
fib
,ry
0,6
0,4
.',.. 1'*
,,2
$,c
lo
6alEe
100
, 1,0
U,}
'a$
tuift
6e = Madui$ elaslis
tsnah dhekitBr
llEftS
t:
Gambar 7.3 Koreksi kedataman, Rh (Poutus dan Davis, 1980)
::
{*
E6
tafieh psid{
da66r tlarh
ffans rfle(Sap*iu
1"*S
Ea&s
8,4
frF
* ircdpi$ ttasris
,
*l
q,*
o'st)
,,d0
10s
EdE.
*,s&
Rb (Poutus dan Davis, 1980)
s.3
0"'l
lr
*"4
*r
Gambar 7.4 Koreksi angka Poisson, Rp (Poulus dan Davis, 1980)
Contoh perhitungan 7.1
:
Hitung penurunan tiang tunggal bujur sangkar berukuran 30x30
cm pada tanah pasir setebal 25 m. Beban terfaktor yang bekerja pada
tiang Pu = 45 ton = 450 kN. Mutu beton pondasi tiang pancang K300,
modulus etastisitas pasir = 5,25 Mpa. Rasio poisson bahan pondasi
tiang pancang p=0,3.
Penurunon Tiong
Desoin Pondqsi Tqhqn Gempo
I
2.
faktor koreksi kemudahmampatan (kompresibilitas)
tiang untuk U=0.5 (Gambar 7.21
Rk
=
Rh
= faktor koreksi untuk ketebatan [apisan
Ru
H
= faktor koreksi angka poisson p (Gambar 7.4)
terletak
yang
pada tanah keras (Gambar 7.3)
= kedataman
Untuk tiang dukung
!
0.4
total lapisan tanah
0"?
ujung
/,,
D'
s= '''
di
t \/\\
*l*i''*r*J ***ir tiairs
= dialixalsr
k*Bsl* *f.nq
dJt
s'sg
*.
{i"s{
mana:
P,
lo
\
\
\ \
l
u,tb
/,R1R6R-
S
d
o1
E-d
)
/=
ur
*'s
ud*
1$0
t- s {!.&?54
untuk 3 3 d5 ,&3
* penurunan kepata tiang
= beban
rl
utitimit yang bekerja pada tiang
= faktor'pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak
mudatr mampat (incompressibte) dalam massa semi
.!0
1S
fl
i{$
3e
sfl
L*J
Gambar 7.'l Faktor penurunan lo (Poutus dan Davis, 1980)
tak terhingga (Gambar 7.1 )
Rk
=
Rb
= faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung
faktor koreksi kemudahmampatan (kompresibilitas)
tiang untuk P=0.5 (Gambar 7.21
\tco
(Gambar 7.5)
R,
H
=
faktor koreksi angka poisson p (Gambar 7.4)
= kedataman
total lapisan tanah
H.
'"x
\56*frd \
\\
\rr
\&'
\\
Pada Gambar 7.2, 7.3, 7.5, K adatah suatu ukuran kompresibilitas
retatif antara tiang dan tanah yang dinyatakan oteh persamaan:
K=
\\
E,
\a$
di mana:
K
E,
E
=
faktor kekakuan
\\
\rn
E.P
tiang
= modulus etastisitas bahan tiang
= modutus etastisitas
tanah
.to
\\
\
10O
1000
100oo
R
Gambar 7.2 Koreksi kompresi, Rk (tbulus dan Davis, 1980)
Desoin Pondqsi Tqhon Gempo
Gaya gesek negatif
Pada pasir urug
Yz
x61,8x4,35xnx0, 3x3,
35,66
Pada lempung lunak jenuh
Vz
kN
x (61,8 + 96,13) x0,3xnx0,3x10
223,'t6
Qneg
5
kN
=35,66+223,16
= 258,82 kN
Beban
total yang bekerja pada tiang = 200 + 258,82
= 458,82 kN
Penurunan tiangdibedakan menjadi dua macam, yaitu penurunan
tiang tungga[ dan penurunan ketompok tiang. Besar
penurunan
dipengaruhi oleh karakteristik tanah dan penyebaran tekanan pondasi
ke tanah di bawahnya.
Z.
l
1.
I
I
TUNGGT,L
Metode Poulus dan Davis (1980)
I
t
I
i
I PENURUNAN TIANG
Untuk tiang apung (flooting Pile\
I
S=
PJ
Erd
/ = I,RLR;,R,
di mana:
5
Pu
to
= penurunan kepata tiang
= beban terfaktor yang bekerja pada tiang
= faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak
mudah mampat (incompressibte) datam massa semi
tak terhingga (Gambar 7.1 )
Ir
tl
Desoin Pondosi Tohon Gempo
po
= tekanan overburden efektif
tanah rata-rata atau
tegangan efektif sebetum penerapan beban,
di tengah-tengah tapisan
Kdtand = tergantung pada tekanan tanah lateral pada tiang
Pondqsi Tiong
Jika Pu adatah beban yang bekerja pada masing-masing tiang
pancang yang dipancang menembus lapisan timbunan baru di atas
tanah lempung [unak yang tertetak pada tapisan tanah pasir, bagian
ujung bawah tiang akan memikul beban terfaktor (Qt) sebesar:
qt
(Tabet 6.7)
Tabet 6.7 Nitai Kdtand yang disarankan oteh Broms (1976)
1.
2.
3.
Macam tanah
Urugan batu
K.tand
0,40
Pasir dan kerikit
0,35
Lanau atau lempung terkonsotidasi
0,30
normaI
=Pu+Qneg
Contoh perhitungan 6.9:
Hitung gaya gesek negatif pada pondasi tiang dengan panjang
15 m, diameter 30 cm yang dipancang pada pasir urugan sampai pada
tanah [empung sangat kaku. Tiang mendapatkan beban dari atas
sebesar 200 kN. Kondisi tanah sebagai berikut:
Kedataman 0-3,5 m = Pasir urug, y = 1,8 t/m2
3,5
berplastisitas rendah sampai sedang
- 13,5
m
(Pr
Tahan Gempa
SNI 03 -1726-2002
ao" SNI 03 -2847-2002
sesuoi
Anugioh Pomungkos
a Erny Horionti
Desoin Pondqsi Tohqn Gempo
Bolok SIoof
I
9. E
PERTITTUNG.B.N TUI,E,NG.EN
9.2.1 Tulangan Lentur
SNI
-03-2847-2AA2 pasat
I
2. 3
Untuk komponen struktur non_prategang dengan tulangan
sengkang pengikat, kuat tekan aksial terfat toi *p pi
fidak boren
diambit tebih dari:
rp Pn (max) = 0, 80.
SNI -03
Contoh perhitungan 9.1
Mu = 237
kNm
(0K)
Untuk tutangan tekan bagian atas, bisa diberikan sebesar
tulangan utama.
20%
Bila dipasang tulangan atas d13-150 maka A,s' = 1 .330mm2 > 20%
x2"211 = 442 mmz.
]0,
I
Fungsi utama balok stoof adalah sebagai pengikat antar pondasi
sehingga diharapkan bita terjadi penurunan pada pondasi, penurunan
itu dapat tertahan atau akan terjadi secara bersamaan.
9.t BEB.IN
B.il,LOK S&O()r
Balok stoof akan menerima beban akibat:
1. Perbedaan penurunan pondasi
Perbedaan penurunan antar pondasi, A S , adatah 11150 Ls hingga
1/300 Ls. Akibat dari penurunan tersebut, maka batok sloof akan
menga[ami rnomen AM sebesar:
AM
6xExlxAS
Ls'
2. Caya aksia[
10%
dari kotom yang bekerja bersamaan dengan gaya
momen.
ini bekerja botak-batik sebagai gaya normal pada
batok stoof sehingga perhitungannya dapat dilakukan seperti
perhitungan kotom. Momen-momen dapat terjadi akibat beban
Gaya aksial 10%
Gambar 8.4 Tulangan Pite Cap
dari struktur atas.
Pile CoP
Desqin Pondqsi Tqhon Gempo
$5
Beban yang bekerja:
v. :
Pu
Mx
My
JJr.toa
=
!Jnt*z.eoox425
ton
= 0'75 x 203
= 152
9Vc = 152
K-300
Mutu hesi tp > 12 U-40
ton
kg
> Vu
= !'15 ton
fc'= 24,4 Mpa
fy = 400 Mpa
Jawab:
Lebar penampanq kritis B'
ton
ton
= 1o ton
Mutu beton
(3)
Jadi Vc yang dipakai adatah 231
ay'
= 55 ton
Mutu bahan yang dipakai:
= 2.029.367 N
= 203
= 165 ton
(OK)
B'
= tebar pite cap/Z
=
1.5@/Z
- lebar kotom/2
3OOt2
= 600 mm
TIILANGAN
sNI-03-2817-2(n2 posot 17.4.2
g.Z PERIIITUNGIN
telapak
di:
1. Muka kotom, pedestal, atau dinding, untuk pondasi tetapak
yang mendukung kolom, pedestal atau dinding beton.
2. Setengah dari jarak yang diukur dari bagian tengah ke tepi
dinding, untuk pondasi tetapak yang mendukung dinding
pasangan.
3. Setengah dariiarakyang diukur dari muka kobm ke tepi pelat
atas baja, untuk pondasi yang mendukung petat dasar baja.
Beban akiat Pu yang bekerja dibebankan sama rata ke seluruh
tiang. i{asing-masing tiang mendapatkan beban akiat sebesar pu/
np.
Contoh perhitungan 8.2:
Hitung tutangan yang dipertukan pada pile cap dengan ukuran
Berat pite cap pada penampang kritis q,
a'
Momen terfaktor maksimum untuk sebuah ponda5i
setempat harus dihitung pada penampang kritis yang terletak
1.500x1.500 mm, tebat 500 mm. Pite cap menyatukan 4 tiang pancang
dengan ukuran 300x300. Kolom dengan ukuran 300x300.
Mu
= 2 400 x L
= 2 400
kg/mr x 1'5 m x 0'5 m
= 1.800
kg/m'
=
2lPu/4lls) - ytq'B'?
= Zlj65.OOOt4llO,ll - %(1.800X0,6F
= 24.426 kgfi
= 237 kNm
9Mn=eAs.fy(d-1l2a)
_
"
_
As.fy
O,85J.j
Bita dipakai tulangan dengan d16-150 (terpasang 11 tutangan)
tu
=O,25x3,14x16tx11
= ?.211 rnm'1
Pile CoP
Desqin Pondosi Tohqn Gempo
9:t
q,
-t
Gaya geser yang bekerja pada penampang kritis adalah:
Vu = o (Lz-B'21
di mana:
o
B'
L
=150 cm
Vu
=66,67 x (1,502'A,725?l
= 66,67 t/m?
= 72,5 crn
1
d = tinggi efektif pondasi
h = tebal pondasi
bo = Ketiting penampang kritis pondasi telapak
os = Konstanta untuk perhitungan pondasi telapak
s^
30
r
bo = 48'
15 ton
=4
SNI-Aj-2847-2002 pasal 1 3. 1 2.2.
x72,5
= 290 cm
1
= 2.900 mm
Besar Vc adatah nitai terkecil dari
/ r \.r[rctoo
|
=ll*a
' (. Fr) 6 -
r
:19:
u.=[,.+)q"
V-
(*.d+21
^ 1..[rctoa
7 V.=l
'Ibo.'
) 12
,, Vu = 17,5 ton(OK)
= 66,67 tlmZ
t-
= Gaya geser 1 arah Yang
= Panjang pondasi
Kontrol gaya geser 2 arah
= 150 cm
d
= tebat
efektif pile cap
=500-75
= 425 mm
G'
= Daerah pembebanan yang diperhitungkan untuk geser
penulangan satu arah
= L-
(Llz
+ lebar kotom/2 + d)
1
I
= 1.500 - (1.500/2 + 300/2 + 425)
I
=175 mm
I
I
I
Vu =66,67x1,50x0,175
I
I
I
= 17,5 ton
1
l
.,1.
Kuat geser beton adatah:
1_
9V.-6=tp -Jrc'na
Di mana:
b
d
Gambar 8.3 Anatisis geser 2 arah
= Panjang pondasi
= Tebal
efektif
pondasi
=h-setimutbeton
h
V.
= Tebat pondasi
= Gaya geser nominal yang disumbangkan oteh beton
Lebar penampang kritis (B') adatah:
B'
= lebar kotom
* 2(112)d
= 30 + 2x112x42,5
= 72,5 cm
rriii
Desqin Pondosi Tohsn Gempo
Pile CsP
I
8S
Jarak tiang pada pile cap dijelaskan pada Gambar 8"1.
Contoh perhitungan 8.1
rlr
L[
Rencanakan dimensi pite cap untuk 4 buah tiang pancang
berdiameter 30 cm yang mendukung kolom tengah ukuran 30x30 cm
dengan beban aksial tak terfaktor yang bekerja adalah 1 50 ton.
il\
Mutu bahan yang dipakai:
l
.'1'l
-.]
,rt
;.-
l"\-
l
Mutu beton K-300
\,,
LI
:
Mutu besi
\.
q
, 12 U-40
fc'
= 24,4 Mpa
fy
= 400 Mpa
Jawab:
tl,
Ukuran pile cap:
!
;
l
a
30 =
Jarak tiang ke tepi pite cap = D x 2 =
Jarak tiang pancang = 3D = 3 x
Gambar 8.1 Jarak tiang
Totat panjang
90 cm
60 cm
= 150 cm
Dipakai ukuran pite cap 150 x 150 cm dengan tebal 50 cm.
SM-A3-2847-2002 pasal 17.7
Ketebalan pondasi tetapak di atas [apisan tu[angan bawah tidak
kurang
dari 300 mm untuk pondasi telapak di atas pancang.
boleh
Kontrol gaya geser 1 arah
SNIA3-2847 -2002 pasal 9.7
Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor langsung
di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah adatah 75 mm.
Kontrol geser
SNI
-A3-2847-2A02
li.{i
pasol j.
1
1
!ljit't
illlli(
2
: i.lAt
"-iiir]5
-'--
:r
f.i.,,,1ii
lrx Ii r,11i,rr!..',1
FiRl.llj:r4l,i.t,.l
ilallil
' Atit'l
l
Kuat geser pondasi tetapak di sekitar kolom, beban terpusat,
l
atau daerah reaksi ditentukan oleh kondisi terberat dari dua hal
I
l-.
berikut:
1.
Aksi batok satu arah di mana masing-masing penampang
kritis yang akan ditinjau menjangkau sepanjang bidang yang
i1-'{-7ir
L
.r
/
'ji.r,
--..-
---... .-
.--
1:ar
memotong seluruh lebar pondasi telapak.
Z.
Aksi dua arah di mana masing-masing penampang kritis yang
akan ditinjau harus ditempatkan sedemikian hingga perimeter
penampang adalah rninimum.
Perhitungan gaya geser 1 arah dan 2 arah untuk pile cap sama
dengan perhitungan gaya geser
telapak.
1 arah dan 2 arah pada
pondasi
l
t'
Gambar 8.2 Analisis geser 1 arah
{
Desqin Pondqsi Tqhon Gempo
ri
t,
m\zxo xH
= 0,02x10-3x27,25x4,5
= 0,0025 m
= 2,45 mm
Perhitungan untuk semua lapisan bisa ditihat pada tabel di bawah.
Lap
H
z
B
(m)
(m)
(m)
azlq
zlB
q
6.
(kN/m2) (kN/m2)
m
m
xo
(mm)
2,45
1
4,5
2,25
12,85
0,18
0,25
109
77,25
0,02
2
4,5
6,75
17,35
0,39
0,24
109
26,16
0,02
2,35
J
4,5
11,25
21,85
0,51
0,23
109
25,07
0,04
4,51
4
4,5
15,75
26,35
0,60
0,zz
109
23,98
0,04
4.31
TotaI
xH
(m2lMN)
= 2,45 + 2,35 + 4,51 + 4,32
= 13,63 mm
JG = J1r,8sr1rss)
Df
=
0,76
17
LIB =1
Dari Gambar 7.8 didapat po = 0,67
Jenis tanah konsotidasi penuh Fr= 0,7
Penurunan konsolidasi
Sc
= ps x
so"a
=!rxHoxI(m,xo,xH)
= 0,7 x 0,67 x 13,63 = 6,39 mm
Totat penurunan (S) = Si +
Sc
= 9,93 + 6,39
= 16,32 mm
Pite cap berfungsi untuk mengikat tiang-tiang menjadi satu
kesatuan dan memindahkan beban kotom kepada tiang. Pite cap
biasanya terbuat dari beton bertutang. Perencanaan pite cap ditakukan
dengan anggapan sebagai berikut:
1.
2.
3.
Pite cap sangat kaku
Ujung atas tiang menggantung pada pite cap. Karena itu, tidak
ada momen lentur yang diakibatkan oleh pite cap ke tiang.
Tiang merupakan kolom pendek dan etastis. Karena itu
distribusi tegangan dan deformasi membentuk bidang rata.
Beberapa ketentuan yang bertaku pada pondasi telapak (pondasi
dangkat) dari beton bertutang yang telah dijetaskan pada Bab 5.2
bertaku puta pada perhitungan pite cap.
8.I DTMENSI Pil.,E CAP
Jarak tiang mempengaruhi ukuran pile cap. Jarak tiang pada
D adatah diameter
kelompok tiang biasanya diambit 2,5D - 3 D, di mana
tiang.
Penurunon Tiong
Desoin Pondosi Tqhon Gempo
85
4
H/B=4,5 117,85 =CI,35
LiB =12,85/17,85=1
Df lB=
1V
/12,85 = 1,32
Dari Gambar 5.7 didapat
P1
= A'2?
l.rn
= 4,67
Penurunan segera lapisan
0,22x0,67
5i=
x109,
1
0'lxl
2, 85
45x1.000
5i = 0,0045 m
\
= 4,5 mm
-ir.tr
Penurunan segera pada lapisan tain bisa ditihat pada tabel di bawahB
L
q
H
Df
(m)
{mJ
kNlnr2)
{rur)
(n)
I.ap
Gambar 7.9 Ketompok tiang
A1 = 4,35 + (114x 17 x 2) = 12,85 m
AZ = 12,85 + (1/2 x 4,5 xZl = 17,35 m
A3 = 17,35 + (112 x 4,5 x 2) = 21,85 m
A4 = 21,85 + (117 x 4,5 x 2l = 26,35 m
Tekanan pada dasar pondasi rakit
Q
= Pu/A
18.000
H/B
filB
li
p,,
o,67
t
5
(MN/m2)
(mm)
45
4,59
l"
12,45
12,85
109
4,5
L7,O
0,35
t,32
0,22
2
17,35
17,35
60
L\
21,5
a)6
L,24
0,18
o,71
45
2,95
1,19
0,15
o,73
65
1,39
:i,16
0,13
o,74
55
1,01
3
21,85
21,8s
38
4,5
26,0
4,27
4
26,35
26,3s
26
4,5
30,5
o,17
Total penurunan segera = 4,59 + ?,95 + 1,39
*
1,01
= 9,93 mm
5etflernenf oedometer (Soed)
Lapisan
z
I
=HlZ=4,5/2=7,25
L/B = 12,85 /12,85 = 1
zlB =2,25/12,85=0,175
= 109,01 kN/m2
Penurunan segera (Si)
Lapisan I (tebat tapisan H = 4,5m)
Dari Gambar 7.7 didaPat azlqn = 0,25
Tekanan pada tengah laPisan oz
o, =0,25 xQ =0,25x'109,0'l
m. = 0,02 m2lMN
kN/m2 =77,25 kN/m2
Desqin Pondqsi Tohon Gempo
Penurunon Tiong
l.
, ,,.
s$
Harga consolidation settlement menjadi:
56 * Fg.S*6
Di mana:
S.
= Penurunan konsotidasi
Ug = faktor geologi (dari tabet
5-1)
Total penurunan yang terjadi:
S
=Si+Sc
Contoh perhitungan 7.2:
,t
ll
i
l
-*" -**--t*.
Hitung penurunan ketompok tiang diameter 30 cm sebanyak 6x6
buah dengan jarak antar tiang 75 cm. Pite cap berukuran 435 cm x
435 cm tebat 100 cm. Beban aksial terfaktor yang bekerja pada kotom
yang ditahan pile cap tersebut adatah Pu = 18.000 kN. panjang tiang
adalah 25 m, tapisan tanah keras adatah pada kedalaman 36 m. Tanah
merupakan tanah [empung jenuh dengan data sebagai berikut:
.-
iti
L-i*-i
ll,
jli
IH ?----l
Kedalaman0-27m:y'
1-*'"|--
L-J
" ,L
,tl
= 1,85 t/m3
ffiu
= 0,02 m2lMN
-*"1"-'"--------1
Eu
= 45 MN/m2
-*-t*-""t*-!
u
= 0r5
y'
= 2,1
ffiu
= 0,04 m2lMN
E
= 65 MN/m2
tl
!s
r{tr
*fi
+s
Itt
!I ---r-1-;
4..1
llti
Kedataman 27-36m:
tr
Kedataman > 36
= 0,5
Tanah keras
Jawab:
Gambar 7.8 Faktor kedataman untuk perhitungan setttement oedometer
Settlement oedometer pertu dikoreksi dengan faktor geotogi
untuk memperoteh harga consolidation settlement tapangan.
m
u
t/m3
Ug
Pada kedataman dasar pite cap 213
=16,67m-17m
x panjang tiang = Zl3 x25
Penurunon Tiong
Desoin Pondqsi Tqhon GemPo
8t
t)
'1. Penurunan segera (immediate settlementl
Penurunan segera adatah penurunan yang dihasitkan
konstan'
distorsi massa tanah yang tertekan dan terjadi pada votume
oteh
MenurutJanbu,Olerrum,danKjaernsti(1956),hatitudirumuskan
Setelah dihitung harga m" yang mewakiti setiap tapisan tanah
yang dibebani ketompok tiang, maka settlement oedometer (Soed) di
tengah zone kena beban dapat dihitung dengan persamaan:
Soed=p6.O,.s7"H
sebagai berikut:
di mana:
-oB
51 * ltllto;
LU
So"o = setttement oedometer
di mana:
Sj
q
B
= Penurunan segera
Eu
= modutus deformasi pada kondisi undrained
= tekanan Yang
terjadi
(Pu/A)
ljd
=
ffiu
= koefisien kemampatan
az
= tekanan vertikal
H
= ketebalan lapisan tanah pendukung
= tebar ketomPok tiang
faktor kedataman (dari Gambar 7.8)
efektif rata-rata pada lapisan pendukung
yang diakibatkan oteh tekanan pondasi netto (qn) pada
dasar pondasi ekuivalen (Gambar 7.7)
ui=faktorkoreksiuntuklapisantanahdengantebalterbatas
H (Gambar 5.7)
po=faktorkoreksiuntukkedalamanpondasiDf(Gambar5.7)
Harga modutus deformasi E, diperoleh dari kurva tegangan
percobaan
regangan (sfress strain curve) yung dihasitkan dari
lebih
Biasanya
undroined.
kondisi
pada
tanah
p""rU6Uunun tekan
tesf
plate,bearing
E"
dari
harga
mendapatkan
dapat diandatkan untuk
nilai
mendapatkan
uhtuk
lain
pits.
Cara
trial
di datam tubang bor atau
E adatah menggunakan hubungan antara Eu dengan kekuatan geser
u"ndrained (undioined shear strengfh) Cu dari tanah tiat'
Eu
=
400Cu
2. Penurunan konsotidasi (consotidation settlement)
Penurunankonsolidasidihitungdarihasittestoedometer.Kurva
tekanan-angkapori(pressure-voidsratiocurve)hasitdaritest
tersebut digunakan untuk menentukan koefisien pemampatan'
Koefisien pemamPatan adalah: mv =
1t
+ eo)Ap
di mana:
Ae
= perubahan angka Pori
e0
= angka Pori Pada tekanan awat
Ap
= tambahan tekanan
akibat beban
+sF S** {:'6 *!3S *.* Ii-jS S.Jd ni,ld
,
{}t/*^
*Jd
Gambar 7.7 Distribusi tegangan di bawah pondasi bujur sangkar
Penurunon Tiong
Desoin Pondosi Tqhon Gempo
3
db/d=0,3/0,3=1
hlL
Fr-;=4511 k&j
"*"
\:a
Rasio poisson bahan tiang pancang p = 0,3
Dari Gambar 7.'1, lo = 0,045
+a nft
rr"*
=25/25=1
Dari Gambar 7.2, Rn=
.r1fr
//x\\
Dari Gambar 7.3,
p*sir *, S,*3
Rn
'1,3
= 0,9
Dari Gambar 7.4, Rr= 0,92
lt4Pt:
l=
loRlrRlrR^
I :0,045x1,3x0,9xA,92
= 0,048
S=
PJ
Erd
-
450x0.048
5 = __:_:_-r_:_:: = 0,014 m = 14 mm
5.250x0,3
Z.
Gambar 7.6 Tiang berada pada tanah pasir
Jawab:
Mutu beton tiang pancang K'300,
fc' = 300 x 0,83/0,098 = 24,4
2 PENURUNAN
Penurunan tiang pada ketompok tiang merupakan jumtah
penurunan etastis atau penurunan yang terjadi datam waktu dekat
(immediate settlement atau elostic s etttement) si dan penurunan yang
terjadi datam jangka waktu yang panjang (long term consolidation
settlement) Sc.
Mpa
Tiang berada pada tanah pasir, tiang dianggap terapung datam
=
4.700[fc'
= 4.700C[4,4
= 23.71Tfrpa
x'- =E,
E. =23'217=q.qzz
5,25
Lld
Penurunan
tota[ merupakan penjumtahan dari kedua jenis
penurunan tersebut.
pasir.
Ep
KELOMPOK TIANG
=25/0,3 = 83,33
S=Si+5c
di mana:
S
Si
S.
= penurunan tota[
= immediate settlement
= consolidation settlement
Desqin Pondosi Tohon Gempo
Penurunon Tiong
.,
,u
i, ,
o,6
t,*
0,8
'''t od
RB
,&
0,4
*,1
A'
;:',;; *,2
,,
,
0ro
0.6
0,s
10 _
_-
'tot)
.:iri 1iS
t,s
ri&n
o,8
;.1:1
q,s
fib
,ry
0,6
0,4
.',.. 1'*
,,2
$,c
lo
6alEe
100
, 1,0
U,}
'a$
tuift
6e = Madui$ elaslis
tsnah dhekitBr
llEftS
t:
Gambar 7.3 Koreksi kedataman, Rh (Poutus dan Davis, 1980)
::
{*
E6
tafieh psid{
da66r tlarh
ffans rfle(Sap*iu
1"*S
Ea&s
8,4
frF
* ircdpi$ ttasris
,
*l
q,*
o'st)
,,d0
10s
EdE.
*,s&
Rb (Poutus dan Davis, 1980)
s.3
0"'l
lr
*"4
*r
Gambar 7.4 Koreksi angka Poisson, Rp (Poulus dan Davis, 1980)
Contoh perhitungan 7.1
:
Hitung penurunan tiang tunggal bujur sangkar berukuran 30x30
cm pada tanah pasir setebal 25 m. Beban terfaktor yang bekerja pada
tiang Pu = 45 ton = 450 kN. Mutu beton pondasi tiang pancang K300,
modulus etastisitas pasir = 5,25 Mpa. Rasio poisson bahan pondasi
tiang pancang p=0,3.
Penurunon Tiong
Desoin Pondqsi Tqhqn Gempo
I
2.
faktor koreksi kemudahmampatan (kompresibilitas)
tiang untuk U=0.5 (Gambar 7.21
Rk
=
Rh
= faktor koreksi untuk ketebatan [apisan
Ru
H
= faktor koreksi angka poisson p (Gambar 7.4)
terletak
yang
pada tanah keras (Gambar 7.3)
= kedataman
Untuk tiang dukung
!
0.4
total lapisan tanah
0"?
ujung
/,,
D'
s= '''
di
t \/\\
*l*i''*r*J ***ir tiairs
= dialixalsr
k*Bsl* *f.nq
dJt
s'sg
*.
{i"s{
mana:
P,
lo
\
\
\ \
l
u,tb
/,R1R6R-
S
d
o1
E-d
)
/=
ur
*'s
ud*
1$0
t- s {!.&?54
untuk 3 3 d5 ,&3
* penurunan kepata tiang
= beban
rl
utitimit yang bekerja pada tiang
= faktor'pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak
mudatr mampat (incompressibte) dalam massa semi
.!0
1S
fl
i{$
3e
sfl
L*J
Gambar 7.'l Faktor penurunan lo (Poutus dan Davis, 1980)
tak terhingga (Gambar 7.1 )
Rk
=
Rb
= faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung
faktor koreksi kemudahmampatan (kompresibilitas)
tiang untuk P=0.5 (Gambar 7.21
\tco
(Gambar 7.5)
R,
H
=
faktor koreksi angka poisson p (Gambar 7.4)
= kedataman
total lapisan tanah
H.
'"x
\56*frd \
\\
\rr
\&'
\\
Pada Gambar 7.2, 7.3, 7.5, K adatah suatu ukuran kompresibilitas
retatif antara tiang dan tanah yang dinyatakan oteh persamaan:
K=
\\
E,
\a$
di mana:
K
E,
E
=
faktor kekakuan
\\
\rn
E.P
tiang
= modulus etastisitas bahan tiang
= modutus etastisitas
tanah
.to
\\
\
10O
1000
100oo
R
Gambar 7.2 Koreksi kompresi, Rk (tbulus dan Davis, 1980)
Desoin Pondqsi Tqhon Gempo
Gaya gesek negatif
Pada pasir urug
Yz
x61,8x4,35xnx0, 3x3,
35,66
Pada lempung lunak jenuh
Vz
kN
x (61,8 + 96,13) x0,3xnx0,3x10
223,'t6
Qneg
5
kN
=35,66+223,16
= 258,82 kN
Beban
total yang bekerja pada tiang = 200 + 258,82
= 458,82 kN
Penurunan tiangdibedakan menjadi dua macam, yaitu penurunan
tiang tungga[ dan penurunan ketompok tiang. Besar
penurunan
dipengaruhi oleh karakteristik tanah dan penyebaran tekanan pondasi
ke tanah di bawahnya.
Z.
l
1.
I
I
TUNGGT,L
Metode Poulus dan Davis (1980)
I
t
I
i
I PENURUNAN TIANG
Untuk tiang apung (flooting Pile\
I
S=
PJ
Erd
/ = I,RLR;,R,
di mana:
5
Pu
to
= penurunan kepata tiang
= beban terfaktor yang bekerja pada tiang
= faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak
mudah mampat (incompressibte) datam massa semi
tak terhingga (Gambar 7.1 )
Ir
tl
Desoin Pondosi Tohon Gempo
po
= tekanan overburden efektif
tanah rata-rata atau
tegangan efektif sebetum penerapan beban,
di tengah-tengah tapisan
Kdtand = tergantung pada tekanan tanah lateral pada tiang
Pondqsi Tiong
Jika Pu adatah beban yang bekerja pada masing-masing tiang
pancang yang dipancang menembus lapisan timbunan baru di atas
tanah lempung [unak yang tertetak pada tapisan tanah pasir, bagian
ujung bawah tiang akan memikul beban terfaktor (Qt) sebesar:
qt
(Tabet 6.7)
Tabet 6.7 Nitai Kdtand yang disarankan oteh Broms (1976)
1.
2.
3.
Macam tanah
Urugan batu
K.tand
0,40
Pasir dan kerikit
0,35
Lanau atau lempung terkonsotidasi
0,30
normaI
=Pu+Qneg
Contoh perhitungan 6.9:
Hitung gaya gesek negatif pada pondasi tiang dengan panjang
15 m, diameter 30 cm yang dipancang pada pasir urugan sampai pada
tanah [empung sangat kaku. Tiang mendapatkan beban dari atas
sebesar 200 kN. Kondisi tanah sebagai berikut:
Kedataman 0-3,5 m = Pasir urug, y = 1,8 t/m2
3,5
berplastisitas rendah sampai sedang
- 13,5
m
(Pr