fon-tiang.pdf

PONDASI DALAM

JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS

NEGERI SEMARANG

PENGANGKATAN TIANG FONDASI

L -2xx x

X L -2X X

L

M1 M1

M2

M1

Karean M1=M2

Maka : M1 = M2

Lx+

Tumpuan dua

Digunakan pada waktu menaikan dan

menurunkan tiang dari atas angkutan

Tumpuan 1

2

2

2

1

)(8

1

2

1

xLqM

qxM

02

1

2

3

04

1

2

1

4

3

04

1

2

1

4

1

0)2(4

1

0)(4

1

)(4

1

2

1

2

1

)(8

1

2

1

22

22

222

222

22

22

22

21

LLxx

LLxx

xxLxL

xxLxL

xxL

xLqqx

xLqqx

MM

nkondisiama

FONDASI DALAM Fondasi Dalam dapat direncanakan 2 pendekatan :

1. Pengujian tanah di laboratorium

a. Index properties

b. Analisa butiran

c. Analisa Atterberg

d. Tekan bebas

e. Pengujian Gsesr : Geser langsung dan Geser baling-baling

f. Triaxsial

2. Pengujian tanah di lapangan

a. CPT atau sondir

b. N_SPT

FONDASI TIANGRUMUS UMUM

Qult = perlawanan pada kulit + perlawanan pada ujung bawah tiang

Qult = fs.As+qt.Atfs = perlawanan tanah pada kulit tiang

As = luas kulit tiang

qt = perlawanan tanah pada ujung bawah tiang

At = luas penampang pada ujung bawah tiang

FONDASI TIANG PADA TANAH GRANULERQult = fs.As+qt.At

fsAs = (v.k.l.L)

fsAs = (v.L)k..l

qt = Df.Nq+ 0,6 R N (untuk fondasi tiang bulat)

qt = Df.Nq+ 0,4 B N(untuk fondasi tiang persegi)

oleh karena nilai R ataupun B relatif kecil maka perlawanan tanah pada ujung fondasi tiang disederhanakan menjadi

qt = Df.Nqqt = v.Nq

Qult = (v.L)k..I + v.Nq.At

koefisien gesek tiang dengan tanah pasir

L = panjang tiang pada kedalaman tanah

k = koefisien tekanan horisontal tiang, 0,95 untuk keamanan 2

I = keliling penampang lintang tiang

Koefisien gesek tiang dengan tanah pasir untuk beberapa material adalah sebagai

berikut

Tabel nilai berdasarkan bahan

Bahan Tan

Beton 0,45 0,42

Kayu 0,4 0,38

Baja 0,2 0,20

Tekanan vertikal efektif v mengalami peningkatan sebanding kedalaman dalam batas 20 lebar tiang fondasi selanjutnya dianggap konstan

Dc didekati 20 lebar fondasi

ked

alam

an

v = Df

v = Dc

Dc

Harga , c, dan PI

cu (kN/m2)

PI30%60%

1020304050607080

100

1.100.880.700.550.450.390.350.320.29

0.790.580.530.480.40

0.550.480.420.380.35

(Flaate,1968)

qu(ton/ft2)

0.30.40.50.60.70.80.91.0

--

2.31.81.451.10.80

Harga , qu (Liu,1981)

c=0,5qu

CONTOH SOAL 5

Lapisan tanah pasir akan ditanam fondasi dalam dari bahan beton bentuk bulat diameter D = 40 cm. Anggap Dc= 20 X diameter. Kondisi lapisan tanah seperti gambar. Fondasi ditanam pada kedalaman 18 m

Cari daya dukung ultimate tiang tersebut

Qult = fs.As+qt.At

Qult = (v.L)k..I + v.Nq.At Penyelesaian :

Berdasarkan bahan dari beton, =0,42

Tahanan gesek kulit tiang

Dc = 20 Diameter = 20. 0,4 = 8 m

v1 =1 Dc = 1,8 X 8 = 14,40

v2 =2 Dc = 2 X 8 = 16

fs.As = (1/2 v1L1 + v1L2 + v2L3)k I

Dengan,

k = 0,95 (ketentuan)

= 0,42 (lihat daftar)

I = D = 0,4 = 1,25 (keliling penampang lintang)

fs.As = 106,93 ton

Tahanan ujung tiang

qt At = (v2 Nq) At

30o Nq = 22,5 At = 0,25D2 = 0,126 m2

qt At = (16 22,5) 0,126 = 45,36 ton

Daya dukung tiang

Qult = 106,93 + 45,36 = 152,29 ton

pasir 1

1= 1,8 t/m3

= 20o

c = 0

pasir 2

2= 2 t/m3

= 30o

c = 0

10 m

8 m

Dc

v1

v2

1Dc

2Dc

L1

L2

L3

pasir 1

1= 1,8 t/m3

= 20o

c = 0

pasir 2

2= 2 t/m3

= 30o

c = 0

10 m

8 m

Dc

v1

v2

1Dc

2Dc

L1

L2

Bedrock

= 45o

L3

KASUS

1. BILA TANAH KERAS PADA KEDALAMAN 18 M

Lapisan tanah pasir akan ditanam fondasi dalam daribahan beton bentuk bulat diameter D = 40 cm. Anggap Dc= 20 X diameter. Kondisi lapisan tanahseperti gambar. Fondasi ditanam pada kedalaman 18 m


Qult = fs.As+qt. At

2. Buat ringkasan lewat dunia maya tentang daya dukungfondasi dalam

1. Data tanah dapat berupa hasil booring atau sondir, dengan kedalaman tanah

keras sampai lebih 20 m (dilampiri back up data lab)

Yang dimaksud lapisan tanah keras bila sudut geser dalam () > 30 derajat, atau Poin Bearing (qc) > 150 kg/cm2

Penanaman fondasi dalam, sampai tanah keras

2. Ukuran penampang fondasi luas minimal 1600 cm2

3. Cari daya dukung ultimate, dan gambar fondasi dengan bagian dimana akan

disambung

4. Hitung pula momen angkat dari tiang fondasi waktu di angkut

Tugas besar

FONDASI TIANG PADA TANAH KOHESIF


Qult = fs.As+qt.Atfs = perlawanan tanah pada kulit tiang

As = luas kulit tiang

qt = perlawanan tanah pada ujung bawah tiang


Qult = fs.As+qt.Atqt = 1,2 cNc + Df.Nq+ 0,6 R N (untuk fondasi tiang bulat)

qt = 1,2 cNc + Df.Nq+ 0,4 B N(untuk fondasi tiang persegi)

oleh karena tanah kohesif nilai = 0, perlawanan tanah pada ujung bawah tiang menjadi,qt = 1,2 cNc

Nc = faktor kapsitas dukung 5,7diambil 9

fs = c, adalah adhesi tanah dengan tiang

Qult = fs.As+qt.AtQult = cs.As+ cNc.At

Qult = cs.As+ c.9.At

c = kohesi tanah pada ujung tiang

cs = kohesi tanah pada setiap kedalaman tanah yang ditinjau

berdasarkan cu, PI atau c

CONTOH SOAL

Lapisan tanah lempung akan ditanam fondasi dalam dari bahan beton bentuk bulat diameter 50 cm. Kondisi lapisan tanah seperti gambar. Fondasi ditanam pada kedalaman 18 m


Penyelesaian :


Qult = fs.As+qt.At Qult = (cAs)+ c.9.At As = luas kulit tiang


Lempung 1

1= 1,5 t/m3

= 0

c = 2 t/m2

cu=15 kN/m2

Lempung 2

2= 2 t/m3

= 0

c = 2,5 t/m2

cu= 20 kN/m2

10 m

8 m

v1

v2

c1L1

L2

c2

LOCATION : FIS UNNES SEKARAN SEMARANG BY : Arif RK

SOUNDING No :: S2

DATE : 31-Mei-03

SOUNDING DIAGRAM

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH - JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

400 1000 1200 2000

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

de

pth

(m

)

Ratio fs/qc, Rsc (%)

cone resistence,qc (kg/cm2)

qc fs

Rsc

total f riction, fs (kg/cm)

0 200 600 800 1400 1600 1800 2200 2400 2600

Daya Dukung Tiang dengan Data sondir

Qult = fs.I+qc.At

fs = jumlah hambatan pelekat pada badan tiang

qc = perlawanan ujung pada tiang

I =keliling penampang tiang

At = Luas penampang tiang

Kasus Data tanah seperti grafik disamping

Bila ditetapkan tiang ditancapkan pada kedalaman 5m

Hitung Daya dukung tiang ultimate

Penyelesaian :

LOCATION : FIS UNNES SEKARAN SEMARANG BY : Arif RK

SOUNDING No :: S2

DATE : 31-Mei-03

SOUNDING DIAGRAM

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH - JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

400 1000 1200 2000

cone resistence,qc (kg/cm2)

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

Ratio fs/qc, Rsc (%)

de

pth

(m

) qc fs

Rsc

total friction, fs (kg/cm)

0 200 600 800 1400 1600 1800 2200 2400 2600

Mid smester, 9-5-2011 Waktu 60 menit (jam 13.05-14.05)

1. Jelaskan 5 keuntungan dan kerugian antara penggunaan

fondasi dalam model boring dengan tiang dipancang

2. Berikan penjelasan 5 macam keuntungan dan kerugian

fondasi tiang antara a. precase, b. Insitu(cor ditempat)

3. Uraikan tahapan-tahapan kegiatan pelaksanaan pemancangan

tiang, mulai dari pengambilan tiang di fabrikasi sampai selesai

dinyatakan berhenti pemancangan tiang.

4. a. Berapa jarak yang paling baik untuk pengangkatan tiang

dengan 2 tumpuan tali, bila panjang tiang yang diangkat 10 m,

b. lengkapi pula gambar pengangkatan

5. Berikan 3 alasan menurut pendapatmu bila fondasi tiang

dipakai dari besi profil untuk pekerjaan di tengah laut.

6. Diketahui data sondir spt disamping,

direncanakan fondasi tiang bentuk bulat diameter 80 cm

kedalaman 5m.

Berapa: a. daya dukung Ultimet(batas) satu tiang fondasi;

b. gambar bentuk fondasi tampang memanjang dan

melintang, dengan skala 1cm : 0,5 m. Bila Tulangan pokok

10 19 mm; beugel spiral 12 10. Tulangan lain yang

ditentukan dapat ditetapkan sendiri.

MODEL TULANGAN TIANG PANCANG

Ujung penerima palu pancang

TIANG UJUNG BAWAH

TIANG

Pile cup (poer)

Kolom

Tiang

muka tanah

BENTUK HUBUNGAN KOLOM POER DAN TIANG

HUBUNGAN PILE CUP DENGAN FONDASI

TIANG

SAMBUNGAN TIANG

Tiang pancang dalam tidak sulit memakai satu tiang yang utuh terutama pada tiang dibuat bentuk pabrikasi, maka dilakukan penyambungan tiang. Pada gambar dicontohkan tiang terdiri tiga sekmen tiang dengan dua sambungan

SAMBUNGAN TIANG

Diharapkan dapat menerima arah beban vertikal dan gaya secunder horisontal

las

plat baja bentuk sikutiang

MODEL SAMBUNGAN

las

plat baja bentuk siku

angkur

HORISONTAL

VERTIKAL

HUBUNGAN PILE CUP DENGAN FONDASI TIANG

Bagian dikupas

Pile cup / poer

tiang

PENEMPATAN KELOMPOK TIANG

Tiang

s = 2 - 3 D

D = diameter tiang

S

S2

S

S

S S

S

S

S S

SS

S

S S

1 Tiang

2 Tiang

3 Tiang

4 Tiang

5 Tiang

6 Tiang

7 Tiang

8 Tiang

9 Tiang

10 Tiang

KELOMPOK TIANG

mn

nmmnEs

90

)1()1(1

Es = efisiensi tiang kelompok

= arc tn d/s

n = jumlah kelompok tiang perbaris (sumbu x)

m = jumlah kelompok tiang perkolom (sumbu y)

d = diameter tiang

s = jarak antar tiang diukur pada as tiang

Daya dukung kelompok tiang

Qgs = Qult X Jumlah tiang dalam satu kelompok tiangX Es

Qgs = Qult . mn . Es

Hitungan kelompok tiang berdasarkan perhitungan tiang tunggal

Daya dukung ultimet tiang tunggal dalam satu kelompok adalah

Qult = fs.As+qt.AtQult = cs.As+ cNc.AtQult = cs.As+ 9c.AtQult = cNcAtip (seperti pembahasan daya dukung fondasi dalam)

D = kedalaman tiang

W= lebar kelompok tiangL = lebar kelompok tiang

f = fiction dari dinding dan tanah

c = cohesi tanah diujung tiang

Nc = faktor dukung berdasarkan adhesi tanah

qu = tekanan normal terkekang

Hitungan daya dukung kelompok tiang berdasarkan kelompok tiang

Qgg = (luas kulit tiang kelompok) f +1,3 c Nc (luas ujung tiang kelompok)

Qult = fs. As+qt.AtQgg = (2D1-n(W+L) f 1-n)+1,3 c Nc W L

f = cc = qu/2

Daya dukung kelompok tiang (Qg) adalah nilai terkecil antara Qgs dan Qgg

CONTOH SOALDiketahui: - Kelompok tiang berjumlah 6 tiang

Data tanah dan ukuran tiang seperti contoh 5

Jarak tiang as-as = 80 cm

Cari : Berapa daya dukung pada kelompok tiang

Qgs = Qu. m.n.Es

Qgg= Akulit. F + Atampang. Qt

Q kelompok daya dukung antara Qgs dan Qgg yang terkecil.

Bentuk tiang bulat diameter 40 cm, jarak tiang as-as = 120

cm

Daya dukung aman tiap tiang (Qult) = 152,29 ton

Ditanyakan : Berapa daya dukung kelompok tiang

TEST KEKUATAN TIANG

Test kekuatan tiang dilakukan setelah tiang tertanam di lokasi pekerjaan.

Test dilakukan untuk mengetahui kekuatan dukung tanah tiang yang dikerjakan

Test tiang sebagai konfirmasi terhadap disain kekuatan yang direncanakan

Terdapat dua tipe Test tiang :

1. Test tiang dengan beban dijatuhkan

2. Test tiang memakai Beban

Test Tiang Dengan Beban Dijatuhkan.

Rumus : Qu=

TEST TIANG FONDASI

Test Tiang Fondasi Beban JatuhTest tiang beban jatuh, dilakukan dengan menjatuhkan beban pada ketinggian tertentu dengan beban tertentu pada tiang fondasi yang telah tertanam pada tempat yang telah direncanakan.Daya dukung batas tiang fondasi yang dapat diterima oleh tanah sebesar :

Dimana :Qu = Kapasitas dukung batas tiang, lbWr = Beban yang dijatuhkan , lbH = Tinggi jatuh beban, ftS = Penurunan tiang tiap pukulan, ft/pukulanC = 1.0 untuk beban jatuhC = 0,10 untuk beban jatuh dengan mesin uapE = Energi tekanan beban

eh = efisiensi palu tiangEh = energy palu , seperti table dibawah,

Jenis pemukul Efisiensi, ehPemukul jatuhan

Pemukul energy tunggal

Pemukul energy ganda

Pemukul diesel

0,75- 1,00

0,75-0,85

0,85

0,85-1,0

EhRentang

Energi (ft-

lb)

Merk Model Type1) Pukulan

per

menit2)

Rentang

Tinggi

energy (in)

Berat

barang (lb)

7260

8750

13100

15000

15100

16000

18200

19150

19500

19500

22400

22500

24375

24400

24450

26000

26300

32000

32500

32500

32500

36000

39700

40600

41300

42000

48750

Vulcan

MKT3

MKT

Vulcan

Vulcan

MKT

Link-Belt

MKT

Raymond

Vulcan

MKT

Demag

Vulcan

Kobe

Vulcan

Vulcan

Link-Belt

MKT

MKT

Vulcan

Raymond

Vulcan

Delmag

Raymond

Kobe

Vulcan

vulcan

2

9B3

10B3

1

50C

DE-20

440

11B3

65C

06

DE-30

D-12

0

K13

80C

08

520

DE-40

S10

010

00

140C

D-22

000

K-22

014

016

S

DB

DB

S

DF

DE

DE

DB

DF

S

DE

DE

S

DE

DF

S

DE

DE

S

S

S

DF

DE

S

DE

S

S

70

145

105

60

120

48

86-90

95

100-110

60

48

42-60

50

45-60

111

50

80-84

48

55

50

50

103

42-60

50

45-60

60

60

29

17

19

36

96

19

16

36

96

39

102

16

39

96

39

39

39

39

102

36

36

3000

1600

3000

5000

5000

2000

4000

5000

6500

6500

2800

2750

7500

2870

8000

8000

5070

4000

10000

10000

10000

14000

4850

12500

4850

14000

16250

1)S= tenaga uap tunggal; DB= tenaga uap ganda; DF = differensial acting steam; DE= diesel2)Tahanan setelah pemukulan3)Untuk beberapa tahun McKiernan-TerryS= perubahan penurunan pada akhir pemukulanSo= elastic pemampatan tiangSo=

pemukul

Tinggi jatuh

Muka tanah

tiang

Contoh kasus:Ditentukan

1. Rencana beban dalam penurunan 12 in (1 ft), dengan pipa besi adalah 100 kips2. Modolus elastic besi pipa 29000, ksi3. Panjang pipa besi 40 ft4. Luas penampang pipa 16 in2

5. Pemukul (palu) dari Vulcan 140 C berat palu 14000 lb, energy palu 36000 ft-lb = 36 ft- kips

1. Efisiensi palu diperkirakan 0,80Dicari:Penurunan tiang dalam in/ pukulanBerapa kali pukulan untuk memenuhi disain beban

Penyelesaian :

Berdasarkan rumus dimuka1.Qu=

Qdesign= =

Qu= 3 x Qdesgn = 3 x 100 = 300 kips

So=

eh=0,80Eh=36000 ft-lb=36ft-kips= (36 x 12) in-kipsL=40 ftA= 16 in2

E= 29000 ksi

1.Qu=

So = =

So= 0,070 ft = 0,84 in

S= 1,15-0,42 =0,73 in/pukulan

Jumlah pukulan pada akhir pekerjaan

= 16 pukulan/ft

PR

Bila dibutuhkan untuk penurunan pemukulan 3 cm, Berapa

pukulan diperlukan sampai penurunan itu.

fon-tiang.pdf

Documents