tugas rekayasa pondasi tommy 3
DESCRIPTION
Tugas Rekayasa PondTRANSCRIPT
*TUGAS REKAYASA PONDASI*
Langkah 1 : Menentukan Dimensi Dinding Penahan
B1 = B - (B/3 + D) = 2.10 2.20 (bulatkan)B2 = B/3 = 1.33 1.40 (bulatkan)B3 = 0.2B4 = 0.4 (sama dengan D)h1 = 1.5h2 = 0.5h3 = 3.4
D/(h4) = (H/12)- (H/10) = 0.49 s/d 0.59 = 0.5 (diantara)H = 5.9B = 0,4H - 0,7H = 2.36 s/d 4.13 = 4 (diantara)
DIMENSI DINDING PENAHAN
Langkah 2 : Menentukan Kondisi Tanah Berdasar Soal
DATA TANAHH1 = 2.5 m Q = 120 kN/m2H2 = 3.4 m Pv = 11590 kNH3 = 2.4 m Ph = 89 kNH4 = 1.5 mH5 = 2.0 m
Tanah Lapis 1g1 = 13.8 kN/m3
= - kN/m3= - kN/m3
c = 4f = 12.6
= - kN/m3
g wg sat
g1'
g 13,8 kN/m3
f 12,6
TANAH ASLIg 4,7 kN/m3gsat 18,5 kN/m3
6,8f 25,7
g 13,8 kN/m3gw 9,81 kN/m3
gsat 17,5 kN/m33,9
f 16,8
H2 = 3,4 m
H1 = 2,5 m
q=120 kN/m2
H4 = 1,5 m
H5 = 2,0 m
115,9 ton
8,9 ton
gbeton 25 kN/m3
H3 = 2,4 m
h1
h2
h3
h4
B3 B4
H
B1 B2
B
1,5
0,5
3,4
0,5
0,2 0,4
5,9
2,2 1,4
4
Tanah Lapis 2 (Tanah Asli)g2 = 9.7 kN/m3
= 9.81 kN/m3= 18.5 kN/m3
c = 6.8f = 25.7
= 8.69 kN/m3
Tanah Lapis 3g3 = 13.8 kN/m3
= 9.81 kN/m3= 17.5 kN/m3
c = 3.9f = 16.8
= 7.69 kN/m3
Langkah 3 : Menentukan Koefisien Tanah Aktif dan PasifKa =Kp =
Lapis 1Ka = 0.642Kp = 1.558Lapis 2Ka = 0.395Kp = 2.531Lapis 3Ka = 0.552Kp = 1.813
Langkah 4 : Perhitungan Gaya Vertikal dan Gaya Momen terhadap Titik O
= 25 kN/m3= 9.81 kN/m3
DINDING
KODEGAYA VERTIKAL JARAK DARI O
(Kn/m) (m)W1 B2 + B4 + (0.5 x B3)
= 7.5 = 1.900W2 0.5 x B3 x h2 x γbeton B2 + B4 + (1/3 x B3)
= 1.25 = 1.867W3 (h2+h3) x B4 x γbeton B2 + (0.5 x B4)
= 48.75 = 1.60W4 h4 x B x γbeton 0.5 x B
= 50 = 2W5a B - (0.5 x(B1-B3))
g wg sat
g2'
g wg sat
g3'
tg2(45 - f/2)
tg2(45 + f/2)
g betong w
B3 x h1 x γbeton
(B1-B3) x H1 x γ1
q=120 kN/m2
H4 = 1,5 m
H5 = 2,0 m
H3 = 2,4 m
H2 = 3,4 m
H1 = 2,5 m
Pp1
W1
W2
W3
W5a
W5b
W6
W4W8
W9
W7a
W7bPp2
Pp3 Pp4 Pp5
Pa1
Pa2
Pa3
Pa4Pa5
Titik O
= 69.0 = 3.0W5b B - (0.5 x(B1-B3))
= 56.26 = 3.0W6 0.5 x B3 x h2 x γ1 B2 + B4 + (2/3 x B3)
= 0.690 = 1.93W7a B2 + B4 + (0.5 x B3)
= 1.38 = 1.90W7b B2 + B4 + (0.5 x B3)
= 5.626 = 1.90W8 0.5 x B1
= 36.750 = 1.10OKE
W9 0.5 x B1= 41.202 = 1.10
Q Q x (B1-B3) B2 + B4 + B3 + ((B1-B3) x 0.5)240 = 3.0
Pv 11590 = 11590 = 1.60Σ = 12148.408 =
AKIBAT GAYA PADA Ph
Ph : 89 KnKODE GAYA JARAK DARI O
Ph 59 = 89 5.9 - 1.5 = 4.4Σ 89.000
TANAHTEKANAN TANAH AKTIF
Untuk tekanan tanah aktif lapis 1c = 4φ = 12.6
harus dicari tinggi kritis nya (hc)
hc : 2 c
: 2 x 3.45
: 0.724
TEKANAN TANAH AKTIFUntuk tekanan tanah aktif lapis 2
c = 6.8φ = 25.7
harus dicari tinggi kritis nya (hc)
hc : 2 c
: 2 x 3.45
: 2.231
KODETEKANAN TANAH AKTIF JARAK DARI O
(Kn/m) (m)Pa1 Q x Ka1 x H1 H2 + (0.5 x H1)
192.553 2.1 + (0.5 x 3.4) = 4.650Pa2 Q x Ka2 x H2 0.5 x H2
161.173 0.5 x 2.1 = 1.700Pa3 H2 + (1/3 x (H1-hc1))
2.1 + (1/3 x 3.4) = 3.992= 11.656
Pa4 0.5 x H246.337 0.5 x 2.1 = 1.700
(B1-B3) x (H2-h4) x γ2
B3 x ((h3+h4)-H2) x γ1
B3 x (H2-h4) x γ2
B2 x (H5-h4) x γsat
B2 x H4 x γw
γ (ka)^0.5
19.87 (0.366)^0.5
γ (ka)^0.5
19.87 (0.366)^0.5
Pa : 0.5 x γ x H2-2c (Ka)^0.5
(0.5xγ1xKa1xH1xH1)-(2c H1 (ka)^0.5)
γ1 x Ka2 x H1 x H2
(H-hc)/3
(H-hc)/3
Pa5 1/3 x (H2-hc2)1/3 x (2.1-0.574) = 0.390
= 32.490Σ 444.209
TEKANAN TANAH PASIF
KODETEKANAN TANAH PASIF JARAK DARI O
(Kn/m) (m)Pp1 H5 + (1/3 x H4)
11.036 0.7 + (1/3 x 1.2) 2.500Pp2 γw x H4 x H5 x Kp 0.5 x H5
53.359 0.5 x 0.7 1.000Pp3 0.5 x γ3' x Kp x H5 x H5 1/3 x H5
27.885 1/3 x 0.7 0.667Pp4 1/3 x H5
19.620 1/3 x 0.7 0.667Pp5 2 x c x (Kp)^0.5 x H5 0.5 x H5
21.005 0.5 x 0.7 1.000Σ 132.905
Langkah 5 : REKAPITULASI masing-masing elemenDINDING
ΣW : 12148.408 KnΣMW : 19934.756 Kn.m
AKIBAT PhΣW : 89.000 Kn
ΣMW : 391.600 Kn.mTANAHTANAH AKTIF
ΣPa : 444.209 KnΣMa : 1307.335 Kn.m
TANAH PASIFΣPp : 132.905 KnΣMp : 133.625 Kn.m
TOTAL NYA ΣM : 19543.156ΣV : 12148.408
Langkah 6 : Stabilitas terhadap geser
Faktor aman terhadap pergeseran (Fgs)
Fgs : ΣRh ≥ 1.5ΣPh
ΣRh :Untuk nilai δb antara 1/3 sampai 2/3, untuk itu di ambil nilai δb adalah 2/3, maka
:
NilaiC : 6.8φ : 25.7
ΣRh : 3.45 x 3.5 + 1534.839 tg (2/3 x 27.63): 3772.276 Kn
ΣPh : 207.681 + 59 - 43.632: 400.304 Kn
Fgs : ΣRh ≥ 2ΣPh
: 3772.276 ≥ 2400.304
: 9.42 ≥ 2 OK
Langkah 7 : Stabilitas terhadap penggulingan
(0.5xγ2xKa2xH2xH2)-(2c H2 (ka)^0.5)
0.5 x γw x H4 x H4
0.5 x γw x H5 x H5
Untuk tanah dengan φ > 0 dan c > 0Ca . B + W tg δb
C . B + W tg (2/3) φ
Fgl : ΣMw ≥ 2ΣMgl
ΣMw : 19934.756 Kn mΣMgl : Σpah . H1 + Σpav B
: (468.722 - 19.635) + 265.5: 1565.311 Kn m
Fgl : ΣMw ≥ 2ΣMgl
: 19934.756 ≥ 21565.311
: 12.74 ≥ 2 OK
Langkah 8 : Stabilitas terhadap keruntuhan kapasitas dukung
MOMENO
(Kn.m)
14.250
2.333
78.000
100.000
q=120 kN/m2
H4 = 1,5 m
H5 = 2,0 m
H3 = 2,4 m
H2 = 3,4 m
H1 = 2,5 m
Pp1
W1
W2
W3
W5a
W5b
W6
W4W8
W9
W7a
W7bPp2
Pp3 Pp4 Pp5
Pa1
Pa2
Pa3
Pa4Pa5
Titik O
207.000
168.780
1.334
2.622
10.689
40.425
45.322
720.00018544.00019934.756
MOMEN391.6
391.600
MOMENO
(Kn.m)
895.371
273.994
46.534
78.773
12.663
1307.335
MOMENO
(Kn.m)
27.591
53.359
18.590
13.080
21.005133.625
Langkah 1 : Data lapisan tanah
Lapisan 4 Lapisan 5 Kedalaman
: 9.3 : 11.5 H6
: 9.81 : 9.81 H7
: 20.7 : 21.5c : 6.3 c : 5.8
φ : 32.8 φ : 33
: 10.89 : 11.69
Langkah 2 : Pondasi Tiang Pancang
DATAØtiang 0.32 mKedalaman 35 m (asumsi sampai kapasitas daya dukung tiang aman)
γ 4 Kn/m3 γ 5 Kn/m3
γ w Kn/m3 γ w Kn/m3
γ sat Kn/m3 γ sat Kn/m3
γ beton
γ4' Kn/m3 γ5' Kn/m3
Lapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
g 13,8 kN/m3
f 12,6
TANAH ASLIg 9,7 kN/m3gsat 18,5 kN/m3
6,8f 25,7
g 13,8 kN/m3gw 9,81 kN/m3
gsat 17,5 kN/m33,9
f 16,8
H2 = 3,4 m
H1 = 2,5 m
q=120 kN/m2
H4 = 1,5 m
H5 = 2,0 m
115,9 ton
8,9 ton
gbeton 25 kN/m3
H3 = 2,4 m
H6 = 6,3 mLapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
Kedalaman kritis 10d - 20ddigunakan kedalaman kritis 15dZc 4.8 m
DIAGRAM TEKANAN VERTIKAL
Tabel PoKedalaman Po
(m)6.3 68.6074.8 Po2 = Po1 + d2 x γ1' 86.142 (Zc)35 416.192 karena setelah kedalaman kritis nilai Po sama
86.142
Langkah 3a : Tahanan ujung tiang
Qb : Ab ( Cb Nc + Pb Nq + 0.5 γd Nγ) (RUMUS UMUM)
Lapis 1 Lapis 2φ 32.8 33Nc' 19.480 17.260Nq' 8.252 7.020
5.540 3.780
TABEL KAPASITAS DUKUNG TERZAGHI
φKeruntuhan geser umum Keruntuhan geser lokalNc Nq Nc' Nq '
0 5.7 1 0 5.7 1 05 7.3 1.6 0.5 6.7 1.4 0.2
10 9.6 2.7 1.2 8 1.9 0.515 12.9 4.4 2.5 9.7 2.7 0.920 17.7 7.4 5 11.8 3.9 1.725 25.1 12.7 9.7 14.8 5.6 3.230 37.2 22.5 19.7 19 8.3 5.734 52.6 36.5 35 23.7 11.7 9
(Kn/m2)Po1 = d1 x γ1'
Po3 = Po2 + d3 x γ2'
Nγ'
Nγ Nγ'
Lapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
Zc
H2 = 6,3 m
35 57.8 41.4 42.4 25.2 12.6 10.140 95.7 81.3 100.4 34.9 20.5 18.845 172.3 173.3 297.5 51.2 35.1 37.748 258.3 287.9 780.1 66.8 50.5 60.450 347.6 415.1 1153.2 81.3 65.6 87.7
Tabel 3.1 halaman 94 Teknik fondasi 1
Ab :
: 0.0805
Qb : Ab ( 1.3 C Nc + Pb Nq + 0.3 γ' d Nγ) (JIKA DIGUNAKAN RUMUS UMUM):: 60.363 kN
Qb akibat komponen gesekan (granuler)Sehingga nilai c = 0, maka nilai Pada suku 1 akan hilang, sedangkan suku ke 3 bisa dihilangkankarena berbandingan kedalaman dengan diameter sangatlah kecil nyaris mendekati nol
Qb1 : Ab Pb' Nq :: 48.654 Kn
Qb akibat komponen kohesi Karena lempung dalam kondisi jenuh, maka adhesi antar tanah dengan tiang menjadi nol.Sehingga suku pertama dan suku ke 3 dapat dihikangkan
Qb2 : Ab Pb' Nq :: 48.654 Kn
Qb totalQb : Qb1 + Qb2
: 97.308 Kn
Langkah 3b : CEK tahanan ujung satuan maksimum
Batas : 10700
fs: Qb ≤ 10700
Ab: 97.308 ≤ 10700
0.0805: 1209.434 ≤ 10700 OK
Langkah 4 : Tahanan gesek tiang (Qs)
1/4 π d2
m2
Kn/m2
Kn/m2
Lapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
Zc
H2 = 6,3 m
Po rata rataKedalaman Po
(m)6.3 Po1' = (Po awal + Po1)/2 34.30354.8 Po2' = (Po1 + Po2)/2 77.374535 Po3' = (Po2 + Po3)/2 86.142
Qs :As : π d l
β :φ : (untuk tiang pancang)
Maka Qs menjadi :Qs :
Tahanan gesek ultimit akibat dari komponen gesekanQs :
Lapisan kedalaman L As Kd Po φ'
(m) (m)1 6.3 6.3 6.336 1 34.3035 30.40
1 (zc) 4.8 1.5 1.509 1 77.3745 30.402 35 28.7 28.864 1 86.142 30.67
Tahanan gesek ultimit akibat dari komponen kohesiLapisan kedalaman L As φ φ' (1 - sin φ') tg φ'
(m) (m)1 6.3 6.3 6.336 32.8 30.40 0.290
1 (zc) 4.8 1.5 1.509 32.8 30.40 0.2902 35 28.7 28.864 33 30.67 0.291
Nb = φ' =
Keterangan
(Kn/m2)
ΣAs τd = ΣAs ( Po Kd tg φd)
Untuk tanah dalam kondisi jenuh digunakan metode βKd tg φd = (1 - sin φ') tg φ'3/4 x φ' + 10ᵒ
ΣAs ( Po (1 - sin φ') tg φ'))
ΣAs ( Kd Po tg δ)
(m2)
(m2)
Lapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
Zc
H2 = 6,3 m
Hubungan tahanan krucut statis qc dan Kdqc
Kd nya (kg/cm2)30.40 >>>>>>> sedang 0 - 5030.40 >>>>>>> sedang 50 - 10030.67 >>>>>>> sedang > 100
Nilai Kd tiang untuk tanah granuler (brom)Nilai Kd Bahan
sedang >>>>>>> 1 Tiangsedang >>>>>>> 1 Bajasedang >>>>>>> 1 Beton
Kayu
QS TOTALQs : 1195.846 + 819.191
: 2015.038 Kn
Langkah 4b : CEK tahanan gesek satuan maksimum
Batas : 107
fs : Qs ≤ 107π d l
: 2015.038 ≤ 10735.200
: 57.245 ≤ 107 OK
Langkah 5 : Berat Tiang
Øtiang : 0.32 mpanjang : 35 m
: 25
BERAT :: 70.400 Kn
Langkah 6a : Kapasitas dukung ultimate 1 tiang
Qu : Qb + QsQu : Ab ( 1.3 C Nc + Pb Nq + 0.3 γ d Nγ) + ΣAs ( Po Kd tg φd)
Qb : 97.308 Kn
Sudut gesek antar tiang dan tanah granuler (δ)
pada soal nilai φ
Kn/m2
Kn/m2
γbeton Kn/m3
1/4πd2 x panjang x γeton
Qs : 2015.038 KnW : 70.400 KnQu : 2041.945 Kn
Langkah 6b : Kapasitas dukung ijin1 tiang
SF : 2.5
Qa : QuSF
: 2041.9452.5
: 816.778
Langkah 7a : Perencanaan pondasi tiang kelompok
n : WQa
W/m : 12148.408 Kn (TOTAL dengan PV)Pv : 11590.000 Kn
W-Pv : 558.408 KnW : 558.408 Kn
W : (W x L) + Pv: 558.408 x 6 + 11590: 14940.448 Kn
n : 14940.448816.778
: 18.292: 20 pembulatan disesuaikan dengan panjang abutmen
Langkah 7b : Perencanaan pondasi tiang kelompok
s : 3 d (Asumsi) Keruntuhan #DIV/0!: 0.96 m
ukuranB : 4 mL : 6 m
Barism : 5 mn' : 3 m
Langkah 7c : kapasistas dukung izin tiang tunggalefisiensi kelompok
eg : 0.699578612d/s : 0.333333333arctan d/s : 18.43494882
kapasitas dukung izin tiang tunggalQa : 11428.00972
cekceklagi
6.3 m
m
(s/d tak terhingga)
25
(asumsi sampai kapasitas daya dukung tiang aman)
Kn/m3
Lapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
g 13,8 kN/m3
f 12,6
TANAH ASLIg 9,7 kN/m3gsat 18,5 kN/m3
6,8f 25,7
g 13,8 kN/m3gw 9,81 kN/m3
gsat 17,5 kN/m33,9
f 16,8
H2 = 3,4 m
H1 = 2,5 m
q=120 kN/m2
H4 = 1,5 m
H5 = 2,0 m
115,9 ton
8,9 ton
gbeton 25 kN/m3
H3 = 2,4 m
H6 = 6,3 mLapisan Tanah 4
Lapisan Tanah 5
karena setelah kedalaman kritis nilai Po sama
δ
22.800 0.420 91.36422.800 0.420 49.06723.000 0.424 1055.415
Qs 1195.846
Po
34.303 62.98977.374 33.82886.142 722.375
Qs 819.191
digunakan untuk perhitungan Kd tg δ dan zc/d
tg δ
(0.75 x φ )
ΣAs ( Po (1 - sin φ') tg φ'))
(φ-10ᵒ) x 4/3
BahanBajaBetonKayu
Hubungan tahanan krucut statis qc dan Kdφ' Kd (Kerapatan tanah)
28ᵒ - 30ᵒ rendah30ᵒ - 36ᵒ sedang
> 36ᵒ tinggiNilai Kd tiang untuk tanah granuler (brom)
KdPasir tak padat Pasir padat
0.5 11 2
1.5 4
Sudut gesek antar tiang dan tanah granuler (δ)δ = φd'
20ᵒ0.75 φ0.66 φ