Upload
hawinwidyo
View
41
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Step by Step Tugas Besar Rekpon
Citation preview
created by [email protected]
1. PERANCANGAN STRUKTURAL DINDING PENAHAN TANAH
1.1. Perancangan Berdasarkan Bentuk
Estimasi dimensi dinding penahan tanah yang digunakan ini hanya berdasarkan pengalaman.
Dimensi yang tercantum hanya sebagai petunjuk awal dalam langkah perancangan.
a. Dinding Gravitasi
Pada dinding gravitasi, resultan gaya terletak pada bagian tengah sejarak sepertiga lebar
atau e < B/6 (eksentrisitas dihitung dari pusat fondasi). Tebal puncak dibuat antara
0,30 - H/12 meter
b. Dinding kantilever
Pada dinding kantilever, resultan gaya terletak pada e < B/6. Bila resultan beban jatuh
di luar daerah tersebut, tekanan fondasi menjadi terlalu besar dan hanya sebagian luasan
fondasi yang mendukung beban. Tebal puncak minimum 0,20 meter.
H/8 - H/6
B = 0,5 - 0,7 H
D
0,3 m - H/12
D/2 - D
H
Kemiringan dinding depanminimum 1:50
H/12 - H/10
B = 0,4 - 0,7 H
D
min 0,2 m
B/3
H
Kemiringan dinding depanminimum 1:50
created by [email protected]
c. Dinding Counterfourt
Umumnya digunakan jika H > 6 meter. Jarak counterfourt ditentukan dengan cara trial error
dan yang paling ekonomis berkisar antara 0,4 - 0,7 H. Tebal puncak dapat dibuat sekitar
0,20 - 0,30 meter.
(Sumber: Teknik Pondasi 1, HCH; 404 - 405)
2. TEKANAN TANAH LATERAL
2.1. Teori Rankine
Asumsi teori Rankine
a. Tanah dalam kedudukan keseimbangan plastis, yaitu sembarang elemen tanah dalam
kondisi tepat akan runtuh.
b. Tanah urug tidak berkohesi (c = 0).
c. Gesekan antara dinding dan tanah urug diabaikan atau permukaan dinding dianggap licin
sempurna.
2.2. Tekanan Tanah Lateral pada Tanah Tak Kohesif (c = 0)
a. Tekanan Tanah Aktif
Tekanan tanah aktif dirumuskan
Pa = Ka.z. dengan:
Ka = tg 2 (45- /2)sehingga tekanan tanah total tanah setinggi h dapat dinyatakan:
Pa = 0,5.H 2 . . Kadengan titik tangkap gaya pada H/3
B
D
D
0,2 - 0,3 m
B = 0,4 - 0,7 mD = H/14 - H/12
min 0,2 m
0,3 - 0,6 H
Kemiringan 1:50
created by [email protected]
Penggambaran diagram tekanan tanah aktif Rankine
b. Tekanan Tanah Pasif
Tekanan tanah pasif dirumuskan
Pp = Kp.z. dengan:
Kp = tg 2 (45+ /2)sehingga tekanan tanah total tanah setinggi h dapat dinyatakan:
Pp = 0,5.H 2 . . Kpdengan titik tangkap gaya pada H/3
Penggambaran diagram tekanan tanah aktif dan pasif Rankine
(Sumber: Teknik Pondasi 1, HCH; 365 - 372)
m.a.t
Tanah 1 (Pasir)1 ; 1 ; Ka1c1 = 0
Tanah 2 (Pasir)2 ; 2 ; Ka2c2 = 0
h1
h2
H
Pa1Pa2
Pa3 Pa4Pa5 Pw
q
m.a.t
Tanah 1 (Pasir)1 ; 1 ; Ka1c1 = 0
Tanah 2 (Pasir)2 ; 2 ; Ka2c2 = 0
h1
h2
H
Pa1Pa2
Pa3 Pa4Pa5 PwPp1
m.a.t
Tanah 3 (Pasir)3 ; 3 ; Kpc3 = 0
Pw
created by [email protected]
2.2. Tekanan Tanah Lateral pada Tanah Kohesif
a. Tekanan Tanah Aktif
Bila tanah memiliki kohesi dan sudut gesek dalam (c > 0 dan > 0), maka tekanan tanah aktif menjadi:
Pa = Ka.z. - 2c KaKarena adanya perlawanan akibat kohesi, terdapat kemungkinan Pa bernilai negatif akibat gaya tarik
yang bekerja pada tanah dan tanah mengalami retak-ratak setinggi kedalaman kritis hc,
Ketinggian hc dapat dicari dengan menggunakan persamaan:
hc = 2c/ KaPada permukaan tanah, dimana ketinggian H=0, nilai Pa akan sama dengan:
Pa = -2c Ka
Sehingga tekanan aktif tanah total menjadi:
Pa = 0,5.H 2 . .Kp- 2c.H Kadengan titik tangkap gaya pada 1/3 (H-hc)
Penggambaran diagram tekanan tanah aktif Rankine
Tanah ; Ka > 0c > 0
H
hc
-2cKa
H Ka
13 (H-hc)
H Ka-2cKa
hc = 2c/( Ka)
-2cKa
0,5 H Ka - 2c H Ka
created by [email protected]
b. Tekanan Tanah Pasif
Pp = Kp.z. + 2c KpPada permukaan tanah, dimana ketinggian H=0, nilai Pp akan sama dengan:
Pp = 2c Kp
Sehingga tekanan pasif tanah total menjadi:
Pa = 0,5.H 2 . .Kp + 2c.H Kp
Penggambaran diagram tekanan tanah pasif Rankine
(Sumber: Teknik Pondasi 1, HCH; 373 - 375)
2. STABILITAS DINDING PENAHAN TANAH
2.1. Stabilitas terhadap penggeseran
Gaya-gaya yang menggeser dinding penahan tanah akan ditahan oleh:
1. Gesekan antara tanah dengan dasar fondasi
2. Tekana tanah pasif bila di depan dinding penahan terdapat tanah timbunan
Faktor aman terhadap penggeseran (F gs ) didefinisikan sebagai:
F gs = R h / P h 1,5
Untuk tanah granuler, dimana c = 0, maka;
R h = W.f = W.tg b ; dengan b
Untuk tanah kohesif dimana = 0, maka;
R h = c a .B
Untuk tanah c - dimana > 0 dan c > 0, maka;
R h = c a .B + W.tg b
Tanah ; Ka > 0c > 0
H
2cKp
2c H Kp
0,5H Kp
H Kp
created by [email protected]
dengan:
Rh = Tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran
W = Berat total dinding penahan dan tanah di atas pelat fondasi
b = Sudut gesek antara tanah dan dasar fondasi, biasanya diambil antara 1/3 - 2/3
c a = a d x c = adhesi antara tanah dengan dasar dinding
c = kohesi tanah dasar
a d = faktor adhesi
B = lebar fondasi (dalam meter)
P h = jumlah gaya-gaya horisontal
f = tg b = koefisien gesek antara tanah dasar dan dasar fondasi
Disarankan:
F gs 1,5 untuk tanah dasar granuler
F gs 2 untuk tanah dasar kohesif
Tabel koef. Gesek (f) antara dasar fondasi dan tanah dasar
Tanah granuler kasar tak mengandung lanau atau lemp
Tanah granuler kasar mengandung lanau
Tanah lanau tak berkohesi
Batu keras permukaan kasar 0.60
Jenis tanah dasar fondasi f = tg
0.55
0.45
0.35
created by [email protected]
jika tanah fondasi sangat kasar seperti beton yang dicor langsung ke tanah, koefisien gesek
f = tg b = tg , dengan adalah sudut gesek dalam tanah dasar
Koefisien gesek antara pasir dan tanah di bawahny (f) dapat diambil 0,35 (Terzaghi dan Peck; 1948)
Tetapi jika kuat geser tak terdrainasi (undrained strength) dari lapisan lunaknya lebih kecil dari tanah
dasar fondasi, penggeseran akan terjadi pada tanah lunak di bawah dasar fondasi, sehingga nilai
adhesi antara dasar fondasi dan tanah di bawahnya dianggap sama dengan nilai kohesi tanah (c), dan
sudut gesek dalam ( ) dianggap sama dengan nol
2.2. Stabilitas terhadap penggulingan
Tekanan tanah lateral akibat tanah urug di belakang fondasi cenderung menggulingkan dinding. Momen
penggulingan akan dilawan oleh momen akibat berat fondasi sendiri serta momen akibat berat tanah
di atas pelat fondasi.
Faktor aman akibat penggulingan (F gl ) didefinisikan sebagai:
F gl = M w / M gl dengan:
M w = Wb1
M gl = P ah .h 1 + P av .B
M w = momen yang melawan penggulingan
M gl = momen yang mengakibatkan penggulingan
W = berat tanah di atas pelat fondasi + berat sendiri dinding penahan
B = lebar kaki dinding penahan
P ah = jumlah gaya-gaya horisontal
P av = jumlah gaya-gaya vertikal
Disarankan:
F gl 1,5 untuk tanah dasar granuler
F gl 2 untuk tanah dasar kohesif
created by [email protected]
3. FONDASI TIANG
3.1. Hitungan kapasitas tiang cara statis
Rumus Umum: Qu = Qb + Qs - Wp
Rumus umum Tahanan ujung ultimit (dari persamaan fondasi dangkal)
qu = Qb/Ab = cb.Nc + Pb.Nq + 0,5.y.d.Ny dimana d adalah diameter tiang
Tahanan ujung ultimit Qb:
Qb = Ab (cb.Nc + pb.Nq + 0,5.y.d.Ny)
Tahanan gesek dinding tiang dari teori coulomb:
d = Qs/As = cd + Kd.Po tg d dengan d adalah sudut gesek antara dinding tiang dan tanah
Qs = As (cd + Kd.Po tg d)
Persamaan umum kapasitas ultimit tiang tunggal dengan = d
Qu = Ab (cb.Nc + Pb.Nq + 0,5.y.d.Ny) + As ( cd + Kd.Po tg )
3.2. Kapasitas Tiang dalam Tanah Granuler
Karena nilai kohesi c = 0 , maka suku persamaan cb.Nc = nol dan 0,5. . d. dapat diabaikan, sehingga
besarnya tahanan ujung ultimit dapat dirumuskan:
Qb = Ab.Pb'.Nq
dengan:
Qb = Tahanan ujung ultimit
Qs = Tahanan gesek dinding ultimit
Ab = Luas penampang ujung tiang
Pb' = Tekanan vertikal efektif tanah pada dasar tiang. Bila panjang tiang > kedalaman kritis Zc,
maka Pb' diambil sama dengan tekanan vertikal efektif pada kedalaman Zc.
Kedalaman kritis Zc kira-kira 10 - 20d, dan biasanya diambil sebesar 15d (diameter tiang)
Nq = Faktor kapasitas dukung
created by [email protected]
dan besarnya tahanan gesek dinding ultimit dapat dirumuskan:
Qs = As.Kd.Po'.tg
dengan:
Kd = Koefisien tekanan tanah yang tergantung dari kondisi tanah
= d' = sudut gesek dinding efektif antara dinding tiang dan tanah
As = luas selimut tiang
Po' = tekanan vertikal efektif rata-rata di sepanjang tiang yang besarnya sama dengan tekanan
overburden efektif untuk Z Zc, dan sama dengan besarnya tekanan vertikal kritis untuk
Z > Zc
Z = kedalaman titik yang ditinjau dari permukaan tanah
Zc = kedalaman kritis
Nilai Kd menurut Brom 1965 (Tekpon 2 ; HCH.85)
Tabel hubungan tahanan kerucut statis qc dan Kd
Sehingga kapasitas ultimit tiang pada tanah granuler dapat dirumuskan:
Qu = Ab.Pb'.Nq + As.Kd.Po'tg - Wp
Untuk tiang pancang, tahanan ujung ditentukan dengan memperhatikan nilai di bawah ujung tiang.
Nilai Nq ditentukan dengan mengambil sudut gesek pada akhir pemancangan (yang digunakan dalam
hitungan kapasitas ) yang disarankan oleh Kishida (1967), yaitu:
= 1/2 ( ' + 40 )
Tinggi
0 - 50 28 - 30
50 - 100 30 - 36
> 100 > 36
Rendah
Sedang
Beton
kayu
Kd disesuaikan dengan kerapatan relatif (Dr)
qc (kg/cm 2 ) '
1.00 2.00
1.50 4.00
Bahan Tiang
Baja
Kd
Pasir tak padat Pasir padat
0.50 1.00 Kd tg akan bernilai bekisar 0,3 untuk pasir longgar, dan 1 untuk pasir padat
created by [email protected]
Dalam hitungan tahanan gesek tiang, nilai sudut gesek dalam disepanjang tiang yang dipakai untuk
menentukan nilai Kd tg dan Zc/d dilakukan dengan mengambil sudut gesek dalam untuk perancangan:
= 3/4 ' + 10
Untuk tiang bor, penentuan Nq dan Zc/d disarankan mengambil:
= ' - 3
3.2. Kapasitas Tiang dalam Tanah Kohesif (Analisis & Perancangan Fondasi II; HCH.135)
Bila tiang terletak dalam tanah lempung, umumnya kapasitas dukung dihitung alam kondisi tak terdrainase.
Bila lempung dalam kondisi jenuh, maka u = o, sehingga nilai =0. karena u = 0, maka Nq = 1 dan Ny = 0
dan persamaan tahanan ujung ultimit menjadi:
Qb = Ab.cb.Nc + Pb
dengan:
Ab = Luas penampang ujung bawah
cb = kohesi pada kondisi tak terdrainase (undrained) tanah yang terletak di bawah ujung tiang yang
nilainya diambil dari undisturbed sample
Nc = Faktor kapasitas dukung
Pb = Tekanan overburden ujung bawah tiang
Nc diambil = 9 (Skempton; 1959), jika rasio kedalaman tiang dengan diameter > 5
Untuk tahanan gesek tiang pada tanah lempung, ada beberapa metode yang dapat digunakan.
created by [email protected]
3.2.1. Metode
Metode ini digunakan untuk tanah lempung dalam keadaan tidak jenuh. Faktor adhesi dapat diperoleh
dengan menggunakan grafik di bawah ini:
faktor adhesi ( ) untuk tiang pancang dalam lempung (McClelland, 1974)
Dengan metode , besarnya tahanan gesek tiang pancang dirumuskan:
Qs = As. .Cu
dengan:
As = Luas selimut tiang
= Faktor adhesi
Cu = Kohesi tak terdrainase
created by [email protected]
Tomlinson (1977) menyarankan hubungan faktor adhesi dan kohesi dengan memperhatikan bentuk
lapisan tanah seperti yang terlihat pada gambar berikut:
Hubungan antara faktor adhesi dan kohesi untuk tiang pancang dalam
tanah lempung (Tomlinson, 1977)
created by [email protected]
3.2.2. Metode
Metode ini biasanya digunakan untuk mengestimasi tahanan gesek tiang pada struktur lepas pantai.
Besarnya tahanan gesek tiang pancang dirumuskan:
Qs = As. .(Po' + 2Cu)
dengan:
As = Luas selimut tiang
= Koefisien tak berdimensi
Po' = Tegangan overburden efektif rata-rata yang diambil dari ujung tiang bawah
sampai ke permukaan tanah.
Cu = Kohesi tak terdrainase rat-rata di sepanjang tiang.
Hubungan antara koefisien gesek dinding ( ) dengan kedalaman penetrasi tiang
(Vijayverhiya dan Focht, 1972)
created by [email protected]
Kraft et al (1981) mengusulkan cara untuk mendapatkan nilai dengan persamaan:
1. Untuk tanah normally consolidated
= 0,178 - 0,016 ln ( 3 )
2. Untuk tanah overconsolidated
= 0,232- 0,032 ln ( 3 )
3 = ( . d.f max .Le2 )/AEU
dengan:
= Koefisien yang merupakan fungsi dari penetrasi tiang
f max = gesekan puncak (diambil sama dengan Cu rata-rata)
Le = Panjang tiang yang berada di dalam tanah
A = Luas tampang tiang
E = Modulus Elastisitas bahan tiang
U = Perpindahan tiang yang dibutuhkan untuk berkembangnya gesekan sisi tiang
(diambil 0,1" = 0,0025 m)
Apabila tidak diperoleh data konsolidasi, Kraft et. al menganggap lempung termasuk overconsolidation
jika Cu/Po 10. nilai terendah = 0,11.
created by [email protected]
3.2.3. Metode
Metode ini digunakan jika tanah merupakan jenis lempung yang terdrainase serta menggunakan parameter
tegangan efektif. Pada kondisi terdrainase, adhesi antara tanah dengan dinding tiang menjadio nol,
sehingga suku persamaan kapasitas dukung Nc dan Ny dapat diabaikan. Dengan demikian, kapasitas ultimit
tiang dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan:
Qu = Ab.Pb.Nq' + As.Po'. - W dengan = (1 - sin ') tg '
dengan:
Ab = luas penampang ujung bawah (m2)
Pb = tekanan overburden efektif pada ujung bawah tiang (kN/m2)
Nq' = faktor kapasitas dukung
As = luas selimut tiang
Po' = luas overburden efektif rata-rata di sepanjang tiang (kN/m2)
Wp = berat sendiri tiang (kN)
' = sudut gesek dalam efektif tanah lempung
Untuk ' antara 20 sampai 30 , nilai b berkisar antara 0,24 sampai 0,29.
created by [email protected]
3.3. Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang
Pada kelompok tiang yang dasarnya bertumpu pada lapisan lempung lunak, faktor aman terhadap
keruntuhan blok harus diperhitungkan, terutama untuk jarak tiang-tiang yang dekat. Pada tiang dengan
jarak yang besar, tanah diantara tiang tidak bergerak sama sekali ketika tiang bergerak ke bawah akibat
beban yang bekerja pada tiang. Namun apabila jarak tiang terlalu dekat, saat tiang turun akibat beban
yang bekerja, tanah diantara tiang juga akan ikut turun. Pada kondisi seperti ini, kelompok tiang dianggap
sebagai satu kesatuan besar dengan lebar yang sama dengan lebar kelompok tiang. Saat tanah yang
mendukung beban kelompok ini mengalami keruntuhan, maka model keruntuhannya disebut sebagai
keruntuhan blok. Keruntuhan yang demikian dapat terjadi baik pada tiang pancang maupun tiang bor.
a. Tipe keruntuhan tiang tunggal b. Tipe keruntuhan tiang blok
Umumnya keruntuhan tiang blok terjadi bila rasio jarak tiang dibagi diameter (s/d) < 2.
Whitaker (1957) memperlihatkan bahwa keruntuhan blok terjadi pada jarak 1,5 d untuk kelompok
tiang yang berjumlah 3 x 3 dan lebih kecil dari 2,25 d untuk tiang yang berjumlah 9 x 9.
Untuk kepentingan praktis, biasanya untuk menghindari keruntuhan blok diambil jarak minimum
s = 3d
d
B
created by [email protected]
Untuk menhitung kapasitas tiang yang berkaitan dengan keruntuhan blok, Terzaghi dan Peck (1948)
mengambil asumsi sebagai berikut:
1. Pelat penutup tiang (pile cap) sangat kaku
2. Tanah yang beradadi dalam kelompok tiang - tiang berkelakuan seperti blok padat.
Dengan asumsi tersebut, kapasitas ultimit tiang dapat dinyatakan dalam persamaan:
Qg = 2D (B+L) cu + 1,3 cb.Nc.B.L
dengan,
Qg = Kapasitas ultiamit tiang kelompok
c = kohesi tanah di sekeliling kelompok tiang
cb = kohesi tanah di dasar kelompok tiang
B = lebar kelompok tiang
L = panjang kelompok tiang
D = kedalaman penetrasi tiang
Nc = faktor kapasitas dukung
Dalam hitungan kapasitas tiang dipilih hal - hal berikut:
1. jika kapasitas kelompok tiang (Qg) < n.Qu tiang tunggal, maka yang dipakai adalah Qg
2. sebaliknya, bila Qg > n.Qu tiang tunggal, maka yang dipakai adalah n.Qu tiang tunggal
Apabila yang dipakai adalah jumlah tiang kali kapasitas ultimit tiang tunggal, maka rumus kapasitas dukung
tiang kelompok dinyatakan dalam persamaan berikut:
Qg = Eg.n.Qu
dengan Eg = efisiensi tiang yang dinyataka oleh persamaan berikut:
dimana,
Qu = kapasitas dukung ultimit tiang tunggal
n = jumlah tiang dalam kelompok
Eg = efisiensi kelompok tiang
m = jumlah baris tiang
n' = jumlah tiang dalam satu baris
= arc tg d/s
s = jarak antar pusat tiang
d = diameter tiang
(n' - 1)m + (m- 1)n'Eg = 1 -
90 m.n'
created by [email protected]
3.4. Perancangan Pile Cap (Poer)
Dalam perancangan pile cap ( selanjutnya disebut dengan poer), jarak antara tepi poer dengan pusat tiang
diambil antara 0,5 - 0,75 meter.
Momen yang bekerja pada tiang (My) dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut:
My = Q 1 .x 1 + Q 2 .x 2 + Q 3 .x 3 + Q 4 .x 4
dan,
Qi = V/n (My.xi)/ x 2 (Mx.yi)/ y 2
dengan,
Qi = reaksi tiang atau beban aksial tiang ke I (kN)
V = jumlah gaya vertikal (kN)
My = e x .V = jumlah momen terhadap sumbu y (kN.m)
e x = eksentrisitas searah sumbu x (m)
n = jumlah tiang dalam kelompok
x i = jarak searah sumbu x dari pusat berat kelompok tiang ke tiang nomer i
x 2 , y 2 = jumlah kwadrat dari jarak tiap-tiap tiang ke pusat kelompok tiang (m 2 )
antara 0,50 - 0,75 meter
created by [email protected]
3.5. Kapasitas Tiang dalam Menahan Gaya Tarik ke Atas
Apabila tiang didesain untuk menahan momen penggulingan, misalnya tiang-tiang untuk fondasi menara
transmisi, menara air, dermaga dan lain sebagainya, maka perlu diperhitungkan kapasitas tiang dalam
menahan gaya tarik ke atas.
Untuk tiang tunggal dalam tanah lempung, tahanan tarik ultimit dapat dinyatakan dalam persamaan:
Qtr = '.As + Wp atau Qtr = cd.As + Wp
dengan,
As = luas selimut tiang (m 2 )
Wp = berat tiang (kN)
' = faktor adhesi, dengan
' = 0,9 - 0,00625.cu apabila cu 80 kN/m 2
' = 0,4 apabila cu > 80 kN/m 2
cd = adhesi tanah rata-rata disepanjang tiang, yang diperoleh dari gambar berikut
Hubungan antara cd/cu dan kuat geser undrained cu pada uji tarik (Sowa, 1970)
(1 psf = 0,0479 kN/m 2 )
Untuk tiang pada tanah pasir, kapaistas tarik ultimit dapat dihitung dari jumlah tahanan gesek dinding
ditambah dengan berat tiang
Qtr = Qs + W, sehingga
Qtr total = Qs + a'.As + Wp atau Qtr total = Qs + cd.As + Wp
created by [email protected]
3.6. Tiang Mendukung Beban Lateral
Dalam pembahasan ini hanya dibahas tiang ujung jepit , dimana tiang pada pile memiliki ujung yang tertanam
paling sedikit 60 cm. Apabila yang tertanam kurang dari 60 cm, maka tiang dikategorikan dalam tiang ujung
bebas.
Untuk menentukan apakah tiang berperilaku seperti tiang panjang (tidak kaku) atau tiang pendek (kaku),
maka salah satunya perlu diketahui faktor kekakuan tiang, yang dapat ditentukan dengan menghitung
faktor kekakuan R dan T. Jika tanah berupa lempung kaku terkonsolidasi berlebihan (stiff over consolidated
clay), modulus tanah umumnya dapat dianggap konstan di seluruh kedalamannya.
R = (EI/K) 0,25
dengan,
K = kh.d = k 1 /1,5 = modulus tanah
k 1 = modulus reaksi subgrade dari Terzaghi
E = modulus elastisitas tiang
I = momen inersia tiang
d = lebar atau diameter tiang
Nilai-nilai k1 yang disarankan oleh Terzaghi (1955) ditunjukkan dalam tabel berikut.
Tabel hubungan modulus subgrade (k 1 ) dengan kuat geser undrained untuk lempung kaku
terkonsolidasi berlebihan (overconsolidated) (Terzaghi, 1955)
54 > 108
2,7 5,4 > 10,8
3,6 - 7,2 > 7,2
18 - 36 36 - 72 > 72
200 - 400 > 400
1 - 2 2 - 4 > 4
Sangat Kaku Keras
k 1 yang direkomendasikan
MN/m 3
kg/m 3
Konsistensi Kaku
100 - 200
1,8 - 3,6
27
kN/m 2
kg/cm 2
k 1
MN/m 3
kg/m 3
Kohesi undrained (cu)
created by [email protected]
Pada kebanyakan lempung terkonsolidasi normal (normally consolidated) dan tanah granuler, modulus
tanah dapat dianggap bertambah secara linear dengan kedalamannya (atau semakin kebawah semakin
besar). Faktor kekakuan untuk modulus tanah yang tidak konstan (T) dinyatakan oleh persamaan:
T = (EI/n h )0,2
dengan modulus tanah,
K = n h .z
k h = n h .(z/d) dengan z = L = kedalaman penetrasi tiang
Tabel nilai-nilai n h untuk tanah granuler (c = 0)
Tabel nilai-nilai n h untuk tanah kohesif (cPoulos dan Davis 1980)
Dari nilai-nilai faktor kekakuan R dan T yang telah dihitung, Tomlinson mengusulkan kriteria tiang kaku
atau disebut juga tiang pendek dan tiang tidak kaku/elastis (atau tiang panjang) yang dikaitkan dengan
panjang tiang yang tertanam dalam tanah (L) seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut.
Tabel kriteria tiang kaku dan tiang tidak kaku untuk tiang ujung bebas (Tomlinson 1977)
L 2T L 2R
L 4T L 3,5R
Kaku (ujung bebas)
Tidak kaku (ujung bebas)
Tipe tiangModulus tanah (K) bertambah
dengan kedalaman
Modulus tanah (K)
konstan
8033 - 11080
Tanah
Lempung terkonsolidasi
normal lunak
Lempung terkonsolidasi
normal organik
Loess
Gambut
n h (kN/m3 ) Referensi
Reese dan Matlock (1956)
Davisson - Prakash (1963)
Peck - Davissonn (1962)
Davisson (1970)
Davisson (1970)
Wilson dan Hilts (1967)
Bowles (1968)
166 - 3518
277 - 544
111 - 277
111 - 831
16300 34000
55
27,7 - 111
1386 4850 11779
2425 7275 19400
300 - 1000 1000 - 2000
200 600 1500
Tak padat Sedang Padat
(Terzaghi) (kN/m 3 )
n h pasir kering atau lembab (kN/m3 )
Terzaghi
Reese dkk
100 - 300
5300
Kerapatan relatif (D r )
Interval nilai A
Nilai A dipakai
n h pasir kering atau lembab
created by [email protected]
a. Dalam Tanah Kohesif
Untuk tiang ujung jepit berperilaku sebagai tiang pendek, tahanan tiang ultimit terhadap beban lateral dapat
dihitung:
Hu = 9cu.d (L -3d/2) dengan Mmax = Hu (L/2 + 3d/4)
dimana nilai Hu di plot dalam grafik hubungan L/d di bawah ini
Apabila Mmax > My, maka tiang termasuk dalam tiang panjang dengan Hu yang dinyatakan oleh persamaan
berikut:
2My3d/2 + f/2
Nilai Hu juga dapat diplot dari grafik dibawah ini,
Hu =
created by [email protected]
b. Untuk tanah granuler
Untuk tiang ujung jepit berperilaku sebagai tiang pendek, tahanan tiang ultimit terhadap beban lateral dapat
dihitung:
Hu = (3/2) .d.L 2 .Kp dengan Mmax = .d.L 3 .Kp
dimana nilai Hu dapat diperoleh dengan plot dalam grafik hubungan L/d di bawah ini
Apabila Mmax > My, maka tiang termasuk dalam tiang panjang dengan Hu yang dinyatakan oleh persamaan
berikut:
2Mye + 2f/3
Nilai Hu juga dapat diplot dari grafik dibawah ini,
Hu = dengan My = (1/2) .d.L 3 .Kp - Hu.L
created by [email protected]
3.7. Defleksi Tiang Vertikal (Metode Broms)
a. Dalam Tanah Kohesif
Untuk tiang dalam tanah kohesif, defleksi tiang dikaitkan dengan faktor tak berdimensi .L dengan,
.L = (k h .d/4EI)0,25
Tiang ujung jepit berkelakuan seperti tiang pendek bila .L < 0,5
besarnya defleksi dapat dihitung dengan,
y o = H/k h .d.L
Tiang ujung jepit dianggap sebagai tiang panjang bila .L > 1,5
besarnya defleksi dapat dihitung dengan,
y o = H. /k h .d.L
a. Dalam Tanah Granuler
Untuk tiang dalam tanah granuler, defleksi tiang dikaitkan dengan faktor tak berdimensi .L dengan,
= (n h /4EI)0,2
Tiang ujung jepit dianggap berkelakuan seperti tiang pendek bila .L < 2
besarnya defleksi dapat dihitung dengan,
y o = 2H/L2 .n h
Tiang ujung jepit dianggap sebagai tiang panjang bila .L > 4
besarnya defleksi dapat dihitung dengan,
y o = 0,93 H. /(n h )0,6 (EI) 0,4
Teori