TUGAS rEKAYASA PONDASI 2

TUGAS REKAYASA PONDASI 2

KELAS C

BOBBY ANSYARI

1207136372

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS RIAU

2015

TUGAS:Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berkelompok (Pile Groups) pada Tanah Lempung Berlapis

Empat (4) grup tiang pancang digunakan dengan spesifikasi sebagai berikut:

GGrup

Jumlah Tiang

Formasi Tiang

Spasi Tiang

Diameter Tiang

1

9

3 x 3 (matriks)

1,20 m

0,25 m

2

9

3 x 3 (matriks)

1,20 m

0,35 m

3

16

4 x 4 (matriks)

1,20 m

0,25 m

4

16

4 x 4 (matriks)

1,20 m

0,35 m

Setiap tiang pancang terpancang sedalam 10,99 m di dalam tanah lempung sedang dan lempung kaku seperti yang terlihat pada gambar dan tabel berikut:

Tanah

Su

(kN/m2)

'cs

()

b

(kN/m3)

sat (kN/m3)

OCR

Lempung sedang

40,00

30

18,00

18,00

2

Lempung kaku

90,00

28

-

18,50

5

Dari data-data di atas, lakukan hal berikut:

Tentukan nilai daya dukung tiang pancang total (Qtot = Qf + Qb) dengan metode ESA dan TSA dengan tinjauan grup tiang (block) dan satu tiang (single).

Buat kesimpulan yang disajikan bersama grafik perbandingan antara nilai daya dukung dengan jumlah tiang pancang dan grafik perbandingan antara nilai daya dukung dengan diameter tiang pancang.

PENYELESAIAN

Penyelesaian dilakukan dengan merujuk kepada buku Soil Mechanics & Foundations 3rd edition oleh Muni Budhu (buku Soil Mechanics & Foundations oleh Muni Budhu versi terbaru)

GRUP 1 ( 3 X 3 D = 0,25 m)

Data-data geomteri

19

TUGAS rEKAYASA PONDASI 2

bobby ansyari

Single Pile:

D=0,25 m

Keliling= 0,79 m

Luas (A)=m2

Group Pile:

D=0,25 m

Keliling= m

Luas (A)= m2

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode TSA

Tekanan Overburden:

Lempung sedang:

zo= kN/m2

Lempung kaku:

zo=

= kN/m2

Tegangan gesek selimut pancang (skrin frictional stress):

Qf=

Adapun, fs merupakan nilai terkecil dari dua persamaan fs berikut:

fs1=

fs2=

Lempung sedang:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 25,22 kN/m2

Lempung kaku:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 49,00 kN/m2

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

10,60 m

0,79 m

Kedalaman

Tanah

L (m)

fs (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

25,22

2063,87

152,92

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

49,00

1698,45

125,85

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

=

Su= 90 kN/m2 > 25 kN/m2

Karena L/D > 3 dan Su > 25 kN/m2 maka digunakan Nc = 9

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode ESA

Nilai koefisien :

Diasumsikan bahwa tiang pancang yang digunakan berbahan baja, sehingga

=

Lempung sedang:

=

Lempung kaku:

=

Tegangan gesek selimut pancang (skin frictional stress):

Qf=

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

10,60

0,79

Kedalaman

Tanah

L (m)

zo (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

0,26

101,15

2130,34

157,85

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

0,40

126,53

1757,67

130,23

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

Qb=

Adapun Nq dan zo adalah

Nq=

Digunakan persamaan Janbu, dimana = cs dan p = /2, sehingga:

Nq=

=

= 14,72

zo=

= kN/m2

Maka daya dukung ujung adalah:

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

GRUP 2 ( 3 X 3 D = 0,35 m)

Data-data geomteri

Single Pile:

D=0,35 m

Keliling= 1,10 m

Luas (A)=m2

Group Pile:

D=0,35 m

Keliling= m

Luas (A)= m2

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode TSA

Tekanan Overburden:

Lempung sedang:

zo= kN/m2

Lempung kaku:

zo=

= kN/m2

Tegangan gesek selimut pancang (skin frictional stress):

Qf=

Adapun, fs merupakan nilai terkecil dari dua persamaan fs berikut:

fs1=

fs2=

Lempung sedang:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 25,22 kN/m2

Lempung kaku:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 49,00 kN/m2

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

11,00 m

1,10 m

Kedalaman

Tanah

L (m)

fs (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

25,22

2141,75

214,09

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

49,00

1762,54

176,18

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

=

Su= 90 kN/m2 > 25 kN/m2

Karena L/D > 3 dan Su > 25 kN/m2 maka digunakan Nc = 9

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode ESA

Nilai koefisien :

Diasumsikan bahwa tiang pancang yang digunakan berbahan baja, sehingga

=

Lempung sedang:

=

Lempung kaku:

=

Tegangan gesek selimut pancang (skrin frictional stress):

Qf=

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

11,00

1,10

Kedalaman

Tanah

L (m)

zo (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

0,26

101,15

2210,73

220,98

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

0,40

126,53

1824,00

182,33

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

Qb=

Adapun Nq dan zo adalah

Nq=

Digunakan persamaan Janbu, dimana = cs dan p = /2, sehingga:

Nq=

=

= 14,72

zo=

= kN/m2

Maka daya dukung ujung adalah:

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

GRUP 3 ( 4 X 4 D = 0,25 m)

Data-data geomteri

Single Pile:

D=0,25 m

Keliling= 0,79 m

Luas (A)=m2

Group Pile:

D=0,25 m

Keliling= m

Luas (A)= m2

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode TSA

Tekanan Overburden:

Lempung sedang:

zo= kN/m2

Lempung kaku:

zo=

= kN/m2

Tegangan gesek selimut pancang (skrin frictional stress):

Qf=

Adapun, fs merupakan nilai terkecil dari dua persamaan fs berikut:

fs1=

fs2=

Lempung sedang:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 25,22 kN/m2

Lempung kaku:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 49,00 kN/m2

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

15,40 m

0,79 m

Kedalaman

Tanah

L (m)

fs (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

25,22

2998,45

152,92

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

49,00

2467,56

125,85

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

=

Su= 90 kN/m2 > 25 kN/m2

Karena L/D > 3 dan Su > 25 kN/m2 maka digunakan Nc = 9

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode ESA

Nilai koefisien :

Diasumsikan bahwa tiang pancang yang digunakan berbahan baja, sehingga

=

Lempung sedang:

=

Lempung kaku:

=

Tegangan gesek selimut pancang (skin frictional stress):

Qf=

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

10,60

0,79

Kedalaman

Tanah

L (m)

zo (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

0,26

101,15

3095,02

157,85

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

0,40

126,53

2553,60

130,23

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

Qb=

Adapun Nq dan zo adalah

Nq=

Digunakan persamaan Janbu, dimana = cs dan p = /2, sehingga:

Nq=

=

= 14,72

zo=

= kN/m2

Maka daya dukung ujung adalah:

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

GRUP 4 ( 4 X 4 D = 0,35 m)

Data-data geomteri

Single Pile:

D=0,35 m

Keliling= 1,10 m

Luas (A)=m2

Group Pile:

D=0,35 m

Keliling= m

Luas (A)= m2

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode TSA

Tekanan Overburden:

Lempung sedang:

zo= kN/m2

Lempung kaku:

zo=

= kN/m2

Tegangan gesek selimut pancang (skin frictional stress):

Qf=

Adapun, fs merupakan nilai terkecil dari dua persamaan fs berikut:

fs1=

fs2=

Lempung sedang:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 25,22 kN/m2

Lempung kaku:

fs1= kN/m2

fs2= kN/m2

maka digunakan fs = 49,00 kN/m2

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

15,80 m

1,10 m

Kedalaman

Tanah

L (m)

fs (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

25,22

3076,33

214,09

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

49,00

2531,65

176,18

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

=

Su= 90 kN/m2 > 25 kN/m2

Karena L/D > 3 dan Su > 25 kN/m2 maka digunakan Nc = 9

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode ESA

Nilai koefisien :

Diasumsikan bahwa tiang pancang yang digunakan berbahan baja, sehingga

=

Lempung sedang:

=

Lempung kaku:

=

Tegangan gesek selimut pancang (skrin frictional stress):

Qf=

Selanjutnya perhitungan Qf dilanjutkan dalam tabel berikut:

Group

Single

Keliling

11,00

1,10

Kedalaman

Tanah

L (m)

zo (kN/m2)

Qf (kN)

Qf (kN)

0-7,72

Lempung sedang

7,72

0,26

101,15

3175,41

220,98

7,72-10,99

Lempung kaku

2,27

0,40

126,53

2619.93

182,33

Daya dukung ujung (pada lempung kaku):

Qb=

Adapun Nq dan zo adalah

Nq=

Digunakan persamaan Janbu, dimana = cs dan p = /2, sehingga:

Nq=

=

= 14,72

zo=

= kN/m2

Maka daya dukung ujung adalah:

Daya dukung ujung secara group:

Qb= kN

Daya dukung ujung secara single:

Qb= kN

Kapasitas daya dukung ultimit:

Kapasitas daya dukung total secara group:

Qult=

= kN

Kapasitas daya dukung total secara single:

Qult=

= kN

KESIMPULAN

Dapat disimpulkan dari penyelesaian bahwa nilai daya dukung yang diperoleh dengan metode TSA lebih kecil dibandingkan dengan metode ESA baik secara Single Mode maupun secara Group Mode seperti yang terlihat pada tabel hasil penyelesaian berikut ini.

Pada halaman selanjutnya disimpulkan hubungan antara nilai daya dukung tiang pancang dengan pertambahan jumlah tiang pancang dan hubungan antara nilai daya dukung tiang pancang dengan pertambahan besar diameter tiang pancang yang disajikan dalam bentuk grafik.

1,2 m

1,2 m

2000400060008000100001200014000160001800020000220002400026000280003000032000340003600038000810121416Daya Dukung Ultimit (kN)Jumlah Tiang Pancang (buah)DAYA DUKUNG VS JUMLAH PANCANG (D = 0,25 m)Single Mode (TSA)Group Mode (TSA)Single Mode (ESA)Group Mode (ESA)40006000800010000120001400016000180002000022000240002600028000300003200034000360003800040000810121416Daya Dukung Ultimit (kN)Jumlah Tiang Pancang (buah)DAYA DUKUNG VS JUMLAH PANCANG (D = 0,35 m)Single Mode (TSA)Group Mode (TSA)Single Mode (ESA)Group Mode (ESA)20004000600080001000012000140001600018000200000.20.250.30.350.4Daya Dukung Ultimit (kN)Diameter Pancang (m)DAYA DUKUNG VS DIAMETER PANCANG (9 BUAH PANCANG)Single Mode (TSA)Group Mode (TSA)Sinle Mode (ESA)Group Mode (ESA)400060008000100001200014000160001800020000220002400026000280003000032000340003600038000400000.20.250.30.350.4Daya Dukung Ultimit (kN)Diameter Pancang (m)DAYA DUKUNG VS DIAMETER PANCANG ( 16 BUAH PANCANG)Single Mode (TSA)Group Mode (TSA)Single Mode (ESA)Group Mode (ESA)