pondasi dalam
DESCRIPTION
Rekayasa Pondasi II - Pondasi DalamTRANSCRIPT
![Page 1: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/1.jpg)
1
PONDASI TIANG PANCANG
Pondasi ini dipakai jika tanah yang mampu memikul beban terletak jauh dibawah
muka tanah. Pondasi tinga pancang disebut juga pondasi dalam. Dikatakan pondasi
dalam jika
Disebut Pondasi dangkal jika Df ≥≥≥≥B
Bahan pondasi tiang pancang :
Bahan yang dipakai untuk pondasi tiang pancang adalah :
a. Kayu
Didaerah yang mempunyai sumber alam berupa hutan maka banyak pondasi
memakai kayu.
Keuntungan memakai pondasi kayu adalah :
- Ringan
- Harga murah
- Cocok untuk beban yang ringan
Kerugian :
- Ukuran terbatas, (Panjang dan luas penampang)
- Mudah lapuk kalau tidak terendam air
- Kekuatan lemah
- Sulit didapat
b. Baja
Tiang pancang dari baja banyak dipakai untuk pondasi. Keuntungannya :
- Kuat menahan beban
- Ukuran tidak terbatas (Panjang, luas penampang)
- Bentuk tiang bermacam-macam.
Kekurangan :
- Harga mahal
- Berat
B
Df
Muka Tanah
![Page 2: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/2.jpg)
2
- Titik penyambungan harus dipoerhatikan
c. Beton
Tiang pancang dari baja banyak dipakai untuk pondasi. Keuntungannya :
- Kuat menahan beban
- Ukuran tidak terbatas (Panjang, luas penampang)
- Bentuk tiang bermacam-macam.
Kekurangan :
- Harga mahal
- Berat
- Titik penyambungan harus dipoerhatikan
CARA PELAKSANAAN
Untuk melaksanakan pekerjaan tiang pancang dapat dilakukan dengan :
a. Pemancangan
![Page 3: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Pelaksanaan dengan alat a,b,c,d menimbulkan getaran yang cukup besar
disekitar lokasi. Karena tiang yang dipukul akan memobilisir tanah yang cukup
besar (Large Displacement Pile). Jika tiang yang akan dipancang berada
disekirar bangunan maka perlu diperhitungan pengaruh getaran agar tidak
merusak bangunan disekitarnya.
Alat e relative menghasilkan getararan pemancangan yang kecil, karena tanah
yang dimobilisir relative kecil sehingga tidak terlalu berpengaruh pada kerusakan
bangunan lain.
b. Bor Pile
Penggunaan bor pile relative menimbulkan getaran karena tidak ada tanah yang
dimobilisir. Karena itu sangat cocok untuk pembangunan diperkotaan yang padat
bangunan.
![Page 4: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/4.jpg)
4
BENTUK TIANG
Tiang yang dipakai umumnya terdiri dari berbagai bentuk seperti :
a. Bulat.
Bentuk ini sangat cocok untuk tiang yang dipancang sampai tanah keras karena
efektif memikul beban. Selain itu tiang ini mampu memikul gaya lateral yang
besar disebabkan momen inersia yang besar.
b. Bujur Sangkar.
Bentuk ini sangat cocok untuk tiang yang dipancang sampai tanah keras karena
efektif memikul beban
c. Bentuk H
Tiang bentuk ini mempunyai luas selumut yang besar, oleh karena itu cocok
untuk tiang yang mengandalkan friksi (geser).
d. Bentuk ∆
Tiang bentuk ini mempunyai luas selumut yang besar, oleh karena itu cocok
untuk tiang yang mengandalkan friksi (geser).
MOBILISIR TANAH
Tiang dipancang akan mendesak tanah untuk berpindah, Makin besar tanah yang
dipindahkah maka akan mempengruhi besar gaya geser tanah dan akan
berpengaruh terhadap besar daya dukung geser (friksi). Dilihat dari besar mobilisir
tanah tiang dapat dibeddakan menjadi :
a. Tiang perpindahan tanah besar (Large Displacement Pile).
Saat pemancangan tanah yang didesak sangat besar akibatnya tanahan gesek
jadi besar. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang dengan ujung
tertutup.
![Page 5: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/5.jpg)
5
b. Tiang perpindahan tanah kecil (Small Displacement Pile).
Saat pemancangan tanah yang didesak relative kecil akibatnya tanahan gesek
jadi besar. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang dengan ujung
terbuka.
c. Tiang perpindahan tidak ada tanah (Non Displacement Pile).
Saat pemancangan tanah yang tidak ada tanah yang didesak akibatnya tanahan
tidak ada yang dipindahkan. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang
bor (Bor Pile).
![Page 6: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/6.jpg)
6
DATA YANG DIPERLUKAN UNTUK MENDESIGN TIANG PANCANG
a. DATA GEOTEKNIK
Pengujian geoteknik sangat diperlukan untuk memperhitungkan besar daya
dukung tiang pancang. Banyak macam pengujian geoteknik untuk mendesign
tiang pancang untuk itu perlu dipilih pengujian yang cocok untuk agar biaya
ekonimis dan data yang diperlukan mencukupi.
Pengujian geoteknik yang dilakukan antara lain :
1. Pengujian Lapangan.
Pengujian lapangan yang sering digunakan adalah :
- Uji Sondir
Dari pengujian ini didapat tanahan ujung (qc) dan Tahanan friksi (fs). Dari
data ini dapat diperkirakan jenis tanah dandapat memperhitungkan daya
dukung tiang pancang.
- Pengujian SPT
Dari pengujian ini didapat nilai NSPT. Dari data ini dapat diperkirakan jenis
tanah dandapat memperhitungkan daya dukung tiang pancang.
- Pengujian Vane Shear
Dari pengujian ini didapat nilai kuat geser tanah. Untuk tanah lempung
jenuh akan didapat nilai undarined shear strength (cu). Dari data ini dapat
diperkirakan jenis tanah dandapat memperhitungkan daya dukung tiang
pancang.
- Pengujian Lain-lain
2. PENGUJIAN LABORATORIUM.
Pengujian laboratorium yang dilakukan untuk mendesign pondasi adalah :
a. Uji sifat fisik.
Pengujian ini berupa :
- Uji Berat volume γ
- Uji Kadar air, w
- Uji Specifik Gravity Gs
- Uji analisa saringan
- Uji Hidrometer
- Uji atterberg limit
b. Uji Kuat geser tanah
Uji kuat geser tanah untuk menentukan kuat geser tanah (kohesi) dan
Susut geser dalam tanah. Pengujian ini berupa UU, CU, dan CD.
Pengujian yang dipilih disesuaikan dengan kondisi lapangan. Pengujian ini
berupa :
- Uji Geser langsung (UU, CU, CD)
![Page 7: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/7.jpg)
7
- Uji Kuat tekan bebas
- Uji triaxial (UU, CU, CD).
c. Uji Pemampatan tanah.
Pengujian ini dimaksudkan untuk dapat memperkirakan besar penurunan
pondasi. Pengujian ini berupa uji Konsolidasi tanah.
3. Data Bahan Pondasi
Data ini perlu diketahui agar bahan pondasi kuat memikul beban. Data yang
perlu diketahui adalah :
a. Tegangan izin lentur (σltizin)
b. Tegangan izin geser (τizin)
c. Tegangan izin tekan ((σtkizin)
d. Atau Data yang didapat dari Specifikasi Tiang yang akan dipakai)
STABILITAS TIANG PANCANG.
Tiang pancang dikatakan stabil jika :
a. Mampu memikul beban Jika daya dukung pondasi lebih besar dari beban dipikul,
maka pondasi dikatakan aman, (Qizin ≥≥≥≥ Q)
Untuk mengetahui kemampuan memikul beban maka perlu dilakukan perhitungan
Daya dukung pondasi.
psizin QQQ +=
Q
Qp
Qs
![Page 8: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/8.jpg)
8
b. Penurunan Kecil
c. Beda penurunan kecil
Beda penurunan = ∆δ = δ2 - δ1
Kemiringan = i = ∆δ/L
d. Bahan pondasi kuat
Bahan tidak hancur, patah setelah menerima beban.
DAYA DUKUNG TIANG PANCANG
Besar daya dukung tiang pancang adalah akibat tahanan ujung dan tahanan geser.
Psu QQQ +=
Q
δδδδ1 δδδδ2
i
L
Q
δδδδ = Penurunan
![Page 9: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Tiang yang dipancang ada 2 katagori :
1. Jika tiang dipancang tidak sampai tanah keras disebur Tiang Friksi. Besar daya
dukung adalah Qu = Qs
2. Jika tiang dipancang sampai tanah keras. Besar daya dukung adalah Qu = Qp
Q
Qp
Qs≈ 0
Q
Qp
Qs
Q
Qp≈ 0
Qs
Tanah Keras
![Page 10: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Besar Daya Dukung Pondasi dihitung perdasarkan :
1. Pada tahap perencanaan Daya Dukung Pondasi dihitung berdasarkan :
a. Data Lapangan seperti dari data Sondir, data NSPT, data Vane Shear
b. Data Laboratorium, berdasarkan parameter kuat geser tanah c dan φ
2. Pada tahap Pelaksanaan Pekerjaan Daya Dukung Pondasi didiperiksa
berdasarkan :
a. Data pemancangan (data kalendering)
b. Data Laboratorium uji beban.
DAYA DUKUNG BERDASARKAN DATA LAPANGAN
1. Berdasarkan Data Sondir.
Besar daya dukung berdasarkan daya sondir adalah sebagai berikut :
a. Persamaan Mayerhof
21 SF
F
SF
AqQ totc
u
Κ+=
Dimana :
qu = beban yang mampu dipikul tiang pancang
qc =tahan qonus data sondir
Ftot = total hambatan lekat
K =keliling penampang tiang pancang
SF1 = 3
SF2 = 5 (untuk pasir)
SF2 > 5 untuk lempung
b. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang dengan metod Nottingham dan
schememrtmann
![Page 11: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Untuk pasir :
Besar tahanan geser adalah :
Untuk pasir tanpa friksi maka :
Dimana :
qc = tahanan konus rata-rata
cf = diambil dari table dibawah ini
Untuk tanah kohesif :
Dimana :
As = Luas selimut tiang
α’ = diambil dari grafik dibawah ini.
![Page 12: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Hitung nilai qt dimana :
q1 dan q2 dihitung berdasarkan grafik diatas.
Kapasitas Daya Dukung Ujung Rt =
At = luas penampang tiang pancang
Hitung kapasitas Daya Dukung Ultimit :
Beban yang diizinkan bekerjapada tiang pancang :
![Page 13: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/13.jpg)
13
BERDASARKAN DATA LABORATORIUM
Besar daya dukung berdasarkan data laboratorium adalah Qu = Qs +Qp
I. PASIR
Tahanan ujung Qp.
pup AqQ ×=
Daya dukung pondasi bulat :
dsqdqsqcdcscu FFNBFFqNFFNcq γγγγ2
1' ++=
***'
γγNBqNNcq
qcu ++=
![Page 14: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Jika tanah berupa pasir,
Tahanan ujung Qp =
dan mengingat lebar tiang relative kecil maka B = D ≈ 0 maka :
Sehingga tahanan ujung Qp =
pp ANqQq××= *
Dimana q = γ x H
Nc* dan Nq* = Faktor daya dukung tergantung nilai sudut geser dalam φ
Berdasarkan Meyerhofs
Berdasarkan Meyerhof besar tahanan ujung akan konstan pada (Lb/D)cr seperti
gambar dibawah ini.
*
qqNq u =
**
γγNBqNq
qu +=
pp ANBqNQq
×+= )(**
γγ
![Page 15: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Besar tahanan ujung untuk tiang dipancang di pasir adalah :
tppp qAANqQq
≤××= *
Dimana qt =
'*tan5,0 φqat NPq =
Pa = Tekanan atmospir = 100 kN/m2 = 10 ton/m2.
Berdasarkan uji SPT :
6060 44,0 NPD
LNPq aat ≤=
N60 = Nilai NSPT rata-rata 10D diatas ujung tiang sampai 4D dibawah ujung tiang.
Berdasarkan metoda JANBU
Besar tahan ujung menurut JANBU adalah :
pcp ANqcNQq
××+= )(**
Besar nilai Nc* dan Nq* diambil dari grafik dibawah ini.
![Page 16: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Nilai η’ = bervariasi 60o untuk lempung lunak dan 105o untuk pasir padat.
Berdasarkan metoda VESIC
Metoda ini untuk mengestimasi kapasitas tahan ujung berdasarkan teori ekspansi
tanah.
pacp ANcNQq
××+= )(*,* σ
σ’o= tekanan efektif rata-rata tanah diujung tiang.
,,
3
21q
koo
+=σ
φsin1−=Ko
N*c, N*q = Faktor daya dukung
Ko
NN
q
a21
3*
*
+=
( ) φcot1** −= qc NN
( )rra IfN =*
Irr = indek pengurangan kekakuan tanah
∆+=
r
rrr
I
II
1
( )( ) φφµ tan'tan'12 qc
Gs
qc
EsI
s
r+
=++
=
Es = modulus elastisitas tanah
![Page 17: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/17.jpg)
17
µs = poisson’s ratio
Gs = shear modulus elastisitas tanah
∆ = rata-rata regangan volume.
Untuk kondisi tidak ada perubahan volume (Pasir padat dan lempung jenuh) ∆=0
Ir = Irr
Nilai Ir dapat diambil dari table dibawwah ini.
Type Tanah Ir
Pasir 70 – 150
Lanau – Lempung (Drained) 50 – 100
Lempung(Undrained) 100 - 200
Besar nilai N*c dan Nilai N*q diambil dari table dibawah ini.
![Page 18: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/18.jpg)
18
UNTUK LEMPUNG
Tanah lempung diambil kondisi kritis yakni pada kondisi jenuh dimana c = cu dan
φ = 0o.
Untuk 0o maka Nc = 9,maka tahanan ujung Qp =
pp ACuQ ××=9
![Page 19: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/19.jpg)
19
BERDASARKAN NSPT
Tahanan ujung berdasarkan nilai NSPT adalah :
Jenis Tanah Persamaan
Pasir 36,0
60)(7,19 Npq ap ××=
Pasir, Cast in Place ap pq ×=3
Bore pile, sand 601,0 Npq ap ××=
Bored pile, Gravely
Sand
6017,0 Npq ap ××=
Driven pile, All Soil 603,0 Npq ap ××=
TAHANAN GESER
Besar tahan geser = Qf dimana Qf adalah :
∑ ×∆×= fLpQf
Dimana :
P = Keliling penampang tiang
∆L = Panjang tiang
f = tahanan geser pada selimut tiang
Untuk pasir :
Tanahan geser pasir adalah :
δσ tan'
vKf =
Dimana :
K = koefesien tekanan tanah
σv’ = tekanan efektif akibat berat tanah = γ’H
δ = sudut geser tanah dengan tiang pancang.
Koefesien tekanan tanah K diambil sesuai dengan besar tanah yang dimobilisir saat
pemancangan seperti dibawah ini.
1. Untuk Bor pile dan Jetter Pile
φsin1−== KoK
2. Untuk Low Displacement driven piles
![Page 20: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/20.jpg)
20
BatasAtasKoK
BatasBawahKoK
→×=
→=
4,1
3. Untuk High Displacement driven piles
BatasAtasKoK
BatasBawahKoK
→×=
→=
8,1
Tekanan efektif tanah σv’ akan bertambah dari 0 sampai 15 atau 20 kali diameter
tiang. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Biasanya L’ = 15 D
a. Besar tahanan geser menurut Meyerhof adalah sebagai berikut :
1. High Displacement driven piles
( )2/2 mkNNf av
−
=
2. Low Displacement driven piles
( )2/ mkNNfav
−
=
Dimana −
N adalah rata-rata nilai Standart Penetration Test
Besar tahanan geser = Qf adalah :
∑ ×∆×= fLpQf
Untuk LEMPUNG :
1. METODA λ
Metoda ini dipropos oleh Vijayvergia dan Focht (1972). Asumsi metoda ini tanah
yang terdispacemen akibat pemancangan akan menimbulkan tekanan tahan
pasif. Tahanan geser adalah fav :
![Page 21: Pondasi Dalam](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052215/5571f2db49795947648d29db/html5/thumbnails/21.jpg)
21
+=
−
Cuf vav 2σλ
Dimana :
v
−
σ = rata-rata tekanan vertical sepanjang tiang pancang
Cu = Rata-rata kuat geser lempung jenuh (φ=0o)
Untuk menentukan σ’v rata-rata dan Cu rata-rata adalah seperti gambar dibawah ini.
Kuat geser jenuh rata-rata adalah :
321
332211
LLL
LCLCLC
L
CC uuu
i
uiu
++
×+×+×==
∑∑−
Tekanan vertical efektif σ’v rata-rata adalah :