7.Analisis Fondasi Pier

ANALISIS FONDASI PIER JEMBATAN SRANDAKAN KULON PROGO D.I. YOGYAKARTA [C]2008:MNI-EC

1. DATA FONDASI TIANG BOR BAHAN / MATERIAL FONDASI K - 300 Mutu beton, Kuat tekan beton, f c' = 24.9

MPa

U - 39 f y = 390 MPa Ec = 23453 MPa 3 wc = 25 kN/m

Mutu baja tulangan, Tegangan leleh baja, Modulus elastis beton, Berat beton bertulang,

Sudut gesek dalam, φ = 35 ° Kohesi tanah, C= 12 kPa

DIMENSI PILE CAP 8.00 m T eba l , 20.00 m T e b al , 1.20 m Panjang,

Bx = By = h=

Lebar arah x, Lebar arah y, Tebal column,

FONDASI (END BEARING) Berat volume tanah, 3 ws = 18.0 kN/m

hp = ht = Lx =

DIMENSI TIANG BOR (BORE PILE) Diameter, Panjang, D = 0.80 m Jarak pusat tiang bor terluar terhadap sisi luar Pile-cap

Ly

Y

m m m

L = 12.00 m a = 1.00 m

Bep Bb

B+h

a

1 .2 0 2 .0 0 3 .4 0

B+h Ly

P

Y

My

Y

Ty

ht hp

My

Y

a Y

By Y

P

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y a

Y

By

Mx

Lx

Y

h

Lx

P

Y

Mx Tx

Y

hp

ht

a Y

a a

X

X Bx

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

X

a

a

X

X

X

a

Bx

2 20

Bx


Bx

2 21

DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE) Jumlah baris tiang bor, ny = nx = Jumlah tiang bor dalam satu baris,

X= Y=

Jarak antara tiang bor arah x, Jarak antara tiang bor arah y,

10 4 2.00 2.00

buah buah m m

2. DAYA DUKUNG AKSIAL IJIN TIANG BOR 2.1. BERDASARKAN KEKUATAN BAHAN

Kuat tekan beton, Tegangan ijin beton, Luas tampang tiang bor, Panjang tiang bor, Berat tiang, Daya dukung ijin tiang bor,

f c' = 24.9 MPa 2 f c = 0.3 * f c' *1000 = 7470 kN/m A = p / 4 * D2 = 0.50265 m2 L = 12.00 m W = A * L * wc = 150.80 kN Pijin = A * f c - W = 3604 kN

2.2. BERDASARKAN KEKUATAN TANAH 2.2.1. MENURUT TERZAGHI DAN THOMLINSON (PENGUJIAN LAB)

qult = 1.3 * C * N c + γ * Df * Nq + 0.6 * γ * R * Nγ Df = kedalaman tiang bor R = jari-jari penampang tiang bor

Df = L = 12.00 m R = D / 2 = 0.40 m

Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (end bearing) : γ = berat volume tanah, φ = sudut gesek dalam,

γ= φ=

18.00 35

C = kohesi,

C=

12

kN/m3 ° kN/m2

Faktor daya dukung menurut Thomlinson :

Nc = (228 + 4.3*φ) / (40 - φ) Nq = (40 + 5*φ) / (40 - φ) Nγ = (6*φ) / (40 - φ)

= 76 = 43 = 42 2 qult = 1.3 * C * N c + γ * Df * Nq + 0.6 * γ * R * Nγ = 10650 kN/m

Luas penampang tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,


A = π / 4 * D2 = 0.50265 m2 SF = 3 Pijin = A * q ult / SF = 1784 kN

222

2.2.2. MENURUT MEYERHOFF (DATA PENGUJIAN SPT) 2 qult = 40 * N' ( dalam Ton/m )

Nilai SPT hasil pengujian, Nilai SPT terkoreksi, qult = 40 * N' =

dengan,

N' = nilai SPT terkoreksi,

N= 50 pukulan/30 cm N' = 15 + 1/2*( N' - 15) = 32.5 pukulan/30 cm 2 2 1300 Ton/m = 13000 kN/m

Luas penampang tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,

A = π / 4 * D 2 = 0.50265 m2 SF = 3 Pijin = A * q ult / SF = 2178 kN

2.2.3. MENURUT BAGEMENT (PENGUJIAN CPT)

Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5

2 120.00 kg/cm 2 0.18 kg/cm

2

qc = 12000 kN/m 2 qf = 18 kN/m A = 0.50265 m2 A = luas penampang tiang bor K = keliling penampang tiang bor K = π * D = 2.51327 m L = panjang tiang bor 12.00 m L= Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = 2119 kN qc = qf =

nilai konus rata-rata nilai hambatan lekat rata-rata

2.2.4. REKAP DAYA DUKUNG AKSIAL TIANG BOR

No

Uraian Daya Dukung Aksial Tiang Bor P (kN) 1 Berdasarkan kekuatan bahan 3604 2 Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson) 1784 3 Pengujian SPT (Meyerhoff) 2178 4 Pengujian CPT (Bagement) 2119 Daya dukung aksial terkecil, P = 1784 kN Jumlah baris tiang bor, ny = 10 Jumlah tiang bor dlm. satu baris, 4 nx = Jarak antara tiang bor : X = 2.00 m Jarak antara tiang bor terkecil : S = 2.00 Diameter tiang bor, D = 0.80 Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) :

Y=

2.00

m

m

Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / (π*D*ny*nx) = 0.7093 Pijin = P * Ef = 1266 kN Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor : Pijin = 1200 kN [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

223

3. DAYA DUKUNG LATERAL IJIN TIANG BOR Kedalaman ujung tiang, Sudut gesek,

La = hp = φ=

1.80

m

35

°

12.00

m

Panjang tiang bor, L= Panjang jepitan tiang bor,

Ld = 1/3 * L = 4.000 m By = 20.00 m 3 ws = 18.00 kN/m Koefien tekanan tanah pasif,

Kp = tan2(45° + φ /2) = 3.690

Diagram Tekakan Tanah Pasif Efektif : BAG KEDALAMAN H H*ws*Kp BAGIAN OK FJ EI DH CG KODE

F1 F2 F3 F4 F5

La + Ld = La + 3/4 * L d = La + 1/2 * L d = La + 1/4 * L d = La =

p1

p2

(kN/m2)

(kN/m2)

0.000 79.708 79.708 126.204 126.204 123.990 123.990 119.562 119.562 0.000

(m)

(kN/m2)

5.800 4.800 3.800 2.800 1.800

385.254 318.831 252.408 185.985 119.562

Panjang bagian Notasi La = Ld / 4 = Ld / 4 = Ld / 4 = Ld / 4 =

(m)

1.80 1.00 1.00 1.00 1.00

F=

Total,

p (kN/m2)

O FN = 1/4*FJ EM = 1/2*EI DL = 3/4*DH CG

0.000 79.708 126.204 123.990 119.562

F

Lengan

M

(kN)

thd.O (m)

(kNm)

1435 2059 2502 2436 1196 9627

4.60 3.50 2.50 1.50 0.67

6600 7207 6255 3653 797

M = 24512

L2 = M / F = 2.546 m Jumlah momen terhadap titik S : ΣMS = 0 Gaya lateral, [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

maka :

F * ( 2*L 2) = H * (L 2 + Ld + La)

H = F * ( 2 * L2) / (L2 + Ld + La) = 5873.8 kN 224

ny = 10 bh 4 bh nx = h = H / (n x * ny) = 146.845 kN SF = 1.2 hijin = h / SF = 122 kN

Jumlah baris tiang, Jumlah tiang per baris, Gaya lateral satu tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin lateral tiang bor,

hijin =

Diambil daya dukung lateral ijin tiang bor :

120

kN

3.1. MOMEN PADA TIANG BOR AKIBAT GAYA LATERAL 3.1.1. PERHITUNGAN DENGAN CARA BENDING MOMENT DIAGRAM

hi = jarak gaya lateral H terhadap gaya Fi yang ditinjau yi = jarak gaya Fi terhadap titik yang ditinjau Mhi = H * hi Momen akibat gaya lateral H, Besarnya momen di suatu titik, Mi = Mhi - Σ (Fi * yi) Kode Fi * yi (kNm) F1 F2 F3 F4 hi Mhi M1 M2 M3 M4 M5

(m) (kNm) 1.20 7049 2.30 13510 3.30 19384 4.30 25257 5.30 31131

10.00 58738 11.00 64612 12.00 70486 Momen terbesar, Jumlah baris tiang, Jumlah tiang per baris,

1435

2059

2502

1578 3013 4448 5882

2059 4118 6177

2502 5004

12626 14060 15495

15855 17914 19973

16763 19265 21767

2436

F5 1196

2436

Mi (kNm) 7049 11932 14311 14189 11632

13882 5619 -6008 16318 6815 -9761 18753 8011 -13514 M = 14311 kNm ny = 10 bh 4 bh nx =

SF =

Angka aman,

Diagram

3

Momen maksimum yang dijinkan untuk satu tiang bor,

Mmax = M / (SF * nx * ny) =


119

kNm

225

3.1.2. PERHITUNGAN DENGAN RUMUS EMPIRIS

Pmax = Pijin = Z = L + La = Diameter bor pile, D= Mutu Beton : K - 300 Kuat tekan beton, f c' = Modulus elastik beton, Ec = 4700 * √ f c' = Inersia penampang tiang bor, Ic = π / 64 * D4 = Untuk tanah berpasir maka nilai, kl = K = kl * Z / D = λ = 40 √ [ D*K / (4*Ec*Ic) ] = Eksentrisitas, e = 0,322 / λ = e= Momen maksimum pada tiang bor, Mmax = Pmax * e = Beban maksimum pada bore pile, Kedalaman bor pile,

1200 kN 13800 mm 800 24.9 23453 2E+10

mm MPa MPa mm4

550.00 MPa 9487.5 MPa 0.00254 126.902 mm 0.1269 m 152 kNm

3.1.3. MOMEN MAKSIMUM YANG DIIJINKAN PADA TIANG BOR

Dari hasil perhitungan momen maksimum pada tiang bor akibat beban lateral yang dilakukan dengan cara Bending Momen dan Rumus Empiris dipilih nilai yang terbesar, maka diambil : Momen maksimum yang diijinkan pada tiang bor, Mmax = 152 kNm


226

4. GAYA YANG DITERIMA TIANG BOR Bep Bb

B+h

a Ly

Y

B+h Ly

P

Y

My

Y

Ty

ht hp

My

Y

a Y

By Y

P

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y a

Y

By

Mx

Lx

Y

h

Lx

P

Y

Mx Tx

Y

hp

ht

a

Y

a a

X

X

X

a

a

X

X

X

a

Bx

Bx

4.1. GAYA AKSIAL PADA TIANG BOR

Jumlah bor-pile : Xmax = No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

n= 40 3.00 m

X1 = 3.00 X2 = 1.00 X3 = tdk.ada X4 = tdk.ada X5 = tdk.ada

X12 = X22 = X32 = X42 = X52 =

buah 180.00 20.00 tdk.ada tdk.ada tdk.ada

ΣX2 = 200.00


Ymax =

9.00

Y1 = Y2 = Y3 = Y4 = Y5 = Y6 = Y7 = Y8 = Y9 = y10 =

9.00 7.00 5.00 3.00 1.00 tdk.ada tdk.ada tdk.ada tdk.ada tdk.ada

m Y12 = Y22 = Y32 = Y42 = Y52 = Y62 = Y72 = Y82 = Y92 = Y102 = ΣY2 =

648.00 392.00 200.00 72.00 8.00 tdk.ada tdk.ada tdk.ada tdk.ada tdk.ada 1320.00

227

4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH X

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

Pmax = P / n + Mx * Xmax / ΣX2 Pmin = P / n - Mx * Xmax / ΣX2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : NO KOMBINASI P Mx P/n Mx*X/ΣX2 BEBAN KERJA 1 2 3 4

(kN)

(kNm)

KOMBINASI - 1

33427.46

0.00

KOMBINASI - 2

33427.46

535.44

KOMBINASI - 3

33508.10

7877.20

KOMBINASI - 4

29467.46 48887.19

(kN) 835.69 835.69 837.70 736.69

Pmax

(kN) (kN) 0.00 835.69 8.03 843.72 118.16 955.86 733.31 1469.99

Pmin (kN) 835.69 827.65 719.54 3.38

4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH Y

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

Pmax = P / n + My * Ymax / ΣY2 Pmin = P / n - My * Ymax / ΣY2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : NO KOMBINASI P My P/n My*Y/ΣY2 BEBAN KERJA 1 2 3 4

(kN)

(kNm)

KOMBINASI - 1

33427.46

0.00

KOMBINASI - 2

33427.46

2150.36

KOMBINASI - 3

33508.10

4479.38

KOMBINASI - 4

29467.46 51684.33

(kN) 835.69 835.69 837.70 736.69

Pmax

(kN) (kN) 0.00 835.69 14.66 850.35 30.54 868.24 352.39 1089.08

Pmin (kN) 835.69 821.02 807.16 384.29

4.2. GAYA LATERAL PADA TIANG BOR PILE

Gaya lateral yang diderita satu tiang bor : No KOMBINASI Tx 1 2 3 4

BEBAN KERJA KOMBINASI - 1 KOMBINASI - 2 KOMBINASI - 3 KOMBINASI - 4


(kN)

h=T/n Ty

hx

hy

hmax

(kN)

(kN)

(kN)

(kN)

0.00 12.34 17.21 162.60

0.00 12.34 18.94 162.60

0.00 0.00 0.00 152.98 493.43 3.82 757.80 688.28 18.94 6169.62 6503.97 154.24

228

5. KONTROL DAYA DUKUNG IJIN TIANG BOR 5.1. DAYA DUKUNG IJIN AKSIAL (KOMBINASI BEBAN ARAH X)

No KOMBINASI BEBAN KERJA 1 KOMBINASI - 1 2 KOMBINASI - 2 3 KOMBINASI - 3 4 KOMBINASI - 4

Persen

Pmax

Pijin

(kN) 835.69 843.72 955.86 1469.99

100% 125% 140% 150%

Kontrol terhadap Daya dukung ijin < 100% * Pijin = < 125% * Pijin = < 140% * Pijin = < 150% * Pijin =

Pijin (kN) 1200 1500 1680 1800

Keterangan AMAN AMAN AMAN AMAN

5.2. DAYA DUKUNG IJIN AKSIAL (KOMBINASI BEBAN ARAH Y)


Persen

Pmax

Pijin

(kN) 835.69 850.35 868.24 1089.08

100% 125% 140% 150%

Kontrol terhadap Daya dukung ijin < 100% * Pijin = < 125% * Pijin = < 140% * Pijin = < 150% * Pijin =

Pijin (kN) 1200 1500 1680 1800


5.3. DAYA DUKUNG IJIN LATERAL



Persen

Pijin 100% 125% 140% 150%

Hmax

Kontrol terhadap (kN) Daya dukung ijin 0.00 < 100% * hijin = 12.34 < 125% * hijin = 18.94 < 140% * hijin = 162.60 < 150% * hijin =

hijin (kN) 120 150 168 180


229

6. PEMBESIAN BORE PILE 6.1. TULANGAN LONGITUDINAL TEKAN LENTUR

Pmax = Pijin = Mmax =

Gaya aksial maksimum pada tiang bor, Momen maksimum pada tiang bor, Faktor beban ultimit, Gaya aksial ultimit, Momen ultimit, Luas penampang bore pile,

1200 152

kN kNm

K=

1.5 φ * Pn = Pu = K * Pmax = 1800 kN φ * Mn = Mu = K * Mmax = 228.424 kNm 2 Ag = π / 4 * D2 = 502655 mm φ * Pn / ( f c' * Ag ) 0.144 = φ * Mn / ( f c' * Ag * D ) = 0.023 Plot nilai φ*Pn/(f c'*Ag) dan φ*Mn/(f c'*Ag*D) ke dalam Diagram Interaksi Kolom Lingρ = 0.65% karan, diperoleh : Rasio tulangan, 2 As = ρ * Ag = 3267 mm Luas tulangan yang diperlukan, Diameter besi tulangan yang digunakan, D 19 2 As1 = 283.529 mm Jumlah tulangan yg diperlukan = 11.5235 Digunakan tulangan :

12

D

19

1.00

φ.Pn

0.95

e/D = 0,02

e/D = 0,05

0.90

e/D = 0,1

φ.Mn

ρ = 0,05

0.85 ρ = 0,04

0.80

e/D = 0,2 0.75 ρ = 0,03

0.70

D

e/D = 0,25

0.65 ρ = 0,02 0.60 e/D = 0,33 ) g A ' . c f ( / n P . φ

0.55 ρ = 0,01

0.50

c

0.45 e/D = 0,5 0.40

0.003

0.35

Ts

Cs

0.30 0.85 fc' 0.25

e/D = 1

0.20

Cc

0.15

0.023, 0.144

0.10 e/D = 10 0.05 0.00 0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

φ.Mn/(fc'.Ag.D)

Plot nilai φ*Pn/(f c'*Ag) dan φ*Mn/(f c'*Ag*D) ke dalam Diagram Interaksi [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

230

6.2. TULANGAN GESER

Perhitungan geser Bor pile didasarkan atas momen dan gaya aksial untuk kombinasi beban yang menentukan dalam perhitungan tulangan aksial tekan dan lentur. Panjang Bor pile, L = 12000 mm Diameter Bor pile, D = 800 mm 2 As = 3267 mm Luas tulangan longitudinal Bor pile,

f c' = 24.9 MPa f y = 390.0 MPa

Kuat tekan beton, Tegangan leleh baja, Gaya aksial ultimit, Momen ultimit, Gaya lateral ijin,

Pu = 1800 kN Mu = 228.424 kNm hijin = 120 kN

= 1.8E+06 N = 2.3E+08 Nmm = 1.2E+05 N

φ= Vu = Mu / L = Vu = K * hijin = Vu = Jarak tul. thd. sisi luar beton, d' = Luas penampang tiang bor, Ag = π / 4 * D2 = Tebal ekivalen penampang, h = √ Ag = Lebar ekivalen penampang, b=h= Tebal efektif, d = h - d' = Vc = [ 1 + Pu / (14 * A g) ]*[ (√f c' ) / 6 * b * d ] = Vs = Vu / φ = Faktor reduksi kekuatan geser, Gaya geser ultimit akibat momen, Gaya geser ultimit akibat gaya lateral, Diambil, gaya geser ultimit rencana,

0.6 19035 N 180000 N 180000 N 100 2 502655 mm 709 mm 709 608.98 450923 300000

mm mm N N

Untuk tulangan geser digunakan sengkang berpenampang : ∅

2 Luas tulangan geser (sengkang),

2 Asv = n * π / 4 * D2 = 226.19 mm S = Asv * f y * d / Vs = 179 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, Digunakan sengkang :


2

12

∅

12

-

150

231

7. TINJAUAN PILE CAP ARAH X 7.1. MOMEN DAN GAYA GESER PADA PILECAP

Lx

h

Lx

Lx

h

P

Lx

P a hp

P2

x2

W2 W1

ht

hp

ht

P1

x1

Bx

Bx

7.1.1. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT REAKSI TIANG

ΣX = 200.00 m2 n = 40 bh

X1 = 3.00 m X2 = 1.00 m X3 = tdk.ada X4 = tdk.ada NO KOMBINASI

10 1.20 Gaya aksial ultimit yang diderita satu tiang bor :

Pi = Pu / n + Mux * Xi / ΣX2 Pu Mux P1

BEBAN KERJA

(kN)

(kNm)

1 KOMBINASI - 1 47384.38 13835.44 47001.14 14130.10 2 KOMBINASI - 2 3 KOMBINASI - 3 47481.14 1365.55 4 KOMBINASI - 4 47481.14 14665.55 39464.38 48887.19 5 KOMBINASI - 5 Momen ultimit Pilecap akibat reaksi tiang, Gaya geser ultimit Pilecap akibat reaksi tiang, No Xi Xi - h/2 Pi ny * Pi (m) 1 2 3 4

(m)

3.00 1.00 tdk.ada tdk.ada

ny = h=

(kN)

(kN)

(kN) 1392.14 1386.98 1207.51 1407.01 1719.92

bh m

P2

P3

P4

(kN) 1253.79 1245.68 1193.86 1260.36 1231.05

(kN) -----------

(kN) -----------

Mup = Σ [ny*Pi * (Xi - h/2)] Vup = Σ [ny*Pi] Mupi (kNm)

2.4 1719.92 17199.2 41278.0 0.4 1231.05 12310.5 4924.2

29509.6 46202.2 [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

232

7.1.2. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BERAT SENDIRI

Gaya geser dan momen akibat berat sendiri Pilecap KODE PARAMETER BERAT BAGIAN BETON VOLUME (m3) b h Panjang Shape W1 W2

3.40 3.40

1.20 0.80

20.00 20.00

1 0.5

81.6 27.2

Vs = Faktor beban ultimit, Momen ultimit akibat berat pile cap, Gaya geser ultimit akibat berat pile cap,

BERAT (kN)

2040.0 680.0 2720.0

LENGAN MOMEN xw (m) (kNm)

1.700 3468.0 1.133 770.7 Ms = 4238.7

K=

1.30 Mus = K * Ms = 5510.3 kNm Vus = K * Vs = 3536.0 KN

7.1.3. MOMEN DAN GAYA GESER ULTIMIT RENCANA PILE CAP

Mur = Mup - Mus = 40691.9 kNm

Momen ultimit rencana Pile Cap,

untuk lebar pile-cap (By) =

Mu = Mur / By = Vur = Vup - Vus =

Momen ultimit rencana per meter lebar, Gaya geser rencana Pile Cap,

untuk lebar pile-cap (By) = Gaya geser ultimit rencana per meter lebar,

Vu = Vur / By =

20.00 m 2034.60 kNm 26789.6 kN 20.000 m 1339.48 kN

7.1.4. TULANGAN LENTUR PILE CAP ARAH X

Mu = Kuat tekan beton, f c' = Tegangan leleh baja, f y = h = ht = Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = Modulus elastis baja, Es = Faktor bentuk distribusi tegangan beton, β1 = ρb = β1* 0.85 * f c’/ f y * 600 / ( 600 + f y ) = Rmax = 0.75 * ρb * f y *[1 – ½*0.75* ρb * f y / ( 0.85 * f c’ )] = φ = Faktor reduksi kekuatan lentur, Tebal efektif pile cap, d = h - d' = b= Lebar pile cap yang ditinjau, Momen nominal rencana, Mn = Mu / φ = Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10-6 / ( b * d2 ) = Momen rencana ultimit, Mutu beton, K - 300 Mutu baja, U - 39 Tebal pile cap,


2034.60 24.90 390 2000

kNm MPa MPa mm

100 mm 2.0E+05 0.85 0.02796 6.59766 0.80 1900 mm 1000 mm 2543.25 kNm 0.70450 233

Rn < Rmax (OK) Rasio tulangan yang diperlukan :

ρ = 0.85 * f c’ / f y * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * f c’ ) ] =0.00184 ρ min = 25%*1.4 / f y = 0.00090 Rasio tulangan minimum, ρ Rasio tulangan yang digunakan, = 0.00184 2 Luas tulangan yang diperlukan, As = ρ ∗ b * d = 3491 mm Diameter tulangan yang digunakan, mm D 25 2 Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D * b / As = 140.600 mm Digunakan tulangan, D 25 100 2 2 As = π / 4 * D * b / s 4909 mm Untuk tulangan susut diambil 50% tulangan pokok.

As' = 50% * As = 1746 Diameter tulangan yang digunakan, D 19 Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D2 * b / As = Digunakan tulangan, D 19 2 1890 As' = π / 4 * D * b / s

mm2 mm 162.421 mm

150

mm2

2.1. TULANGAN GESER

Vu = 1339481 φ = 0.60 Faktor reduksi kekuatan geser, Kapasitas geser ultimit, Vucmax = 0.5 * φ * (√ f c') * b * d = 2844294 < Vucmax Dimensi aman thd geser Vu Vc = 1/6*(√ f c') * b * d = 1580163 φ.Vc = 948098 Gaya geser yang ditahan oleh beton, > φ.Vc Perlu tulangan geser Vu φ.Vs = Vu - φ.Vc = 391383 Gaya geser yang ditahan oleh tulangan geser, Vs = 652305 Gaya geser ultimit,

Diameter tul. yang digunakan, Luas tulangan geser,

D

N N N N N N

16 Ambil jarak arah Y 450 mm 2 2 Av = π / 4 * D * b / S y = 446.80 mm

Jarak tulangan geser yang diperlukan ( arah X ) :

Sx = Av * f y * d / Vs = 507.56 mm Digunakan tulangan,


D 16

Jarak arah X Jarak arah Y

400 450

mm mm

234

2.2. KONTROL TERHADAP GESER PONS

Kuat geser pons yang disyaratkan, Faktor reduksi kekuatan geser, Jarak antara tiang bor arah x, Jarak antara tiang bor arah y, Jarak tiang bor terhadap tepi,

f v = 0.3 * √ f c' = 1.497 MPa φ = 0.60 X= Y= a=

2000 2000 1000

mm mm mm

r = X/2 = 1000 m r= r = Y/2 = 1000 m maka diambil, hp = 1200 m ht = 2000 m Lt = Tebal bidang kristis geser pons, h = hp + (r + a)/Lt*(ht - hp) = Tebal efektif bidang kritis geser pons, d = h - d' = Lv = 2*(r + a) + π / 2 * r = Panjang total bidang kritis, Luas bidang kritis geser pons, Av = Lv * h = Gaya geser pons nominal, Pn = Av * f v = φ * Pn = Kapasitas geser pons, Reaksi ultimit satu tiang bor, P1 =

1000 3400 1671

m m m

1571 mm 5570.8 mm 2 9.3E+06 mm 1.4E+07 N 8359.09 kN 1719.92 kN

<

φ * Pn

AMAN (OK)


235

8. TINJAUAN PILE CAP ARAH Y 8.1. MOMEN DAN GAYA GESER PADA PILECAP B+h

Bep Bb

B+h

Ly

Ly a hpht

P1

P2

y2 y1

By

B+h

Bep Bb

B+h

Ly

Ly W2 W1

ht hp

By

B + h = 6.200 m

Bb = 2.800 m Bep = 2 * (B + h) + B b = 15.200 m Ly = [ By - Bep ] / 2 = 2.4 m

8.1.1. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT REAKSI TIANG

Y1 = Y2 = Y3 = Y4 = NO

9.00 m 7.00 m 5.00 3.00 KOMBINASI BEBAN KERJA

1 2 3 4 5

ΣY = 1320.00 m2 n = 40 bh

Gaya aksial ultimit yang diderita satu tiang bor :

Pi = Pu / n + Muy * Yi / ΣY2 Pu Muy P1 (kN)

(kNm)

KOMBINASI - 1

47384.38

2150.36

KOMBINASI - 2

47001.14

2794.81

KOMBINASI - 3

47481.14

4945.18

KOMBINASI - 4

47481.14

4945.18

KOMBINASI - 5

39464.38 51684.33


nx = 4 bh Bep = 15.20 m

(kN) 1199.27 1194.08 1220.75 1220.75 1339.00

P2

P3

P4

(kN) 1196.01 1189.85 1213.25 1213.25 1260.69

(kN) 1192.75 1185.62 1205.76 1205.76 1182.38

(kN) ----------236

Mup = Σ [ny*Pi * (Xi - h/2)] Vup = Σ [ny*Pi]

Momen ultimit Pilecap akibat reaksi tiang, Gaya geser ultimit Pilecap akibat reaksi tiang, Yi - Bep/2 Yi Pi nx * Pi No (m) 1 2 3 4

(m)

9.00 7.00 5.00 3.00

(kN)

1.4 1339.00 -0.6 -2.6 -4.6

Mupi

(kN)

(kNm)

5356.0

7498.4

5356.0

7498.4

8.1.2. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BERAT SENDIRI

Gaya geser dan momen akibat berat sendiri Pilecap KODE PARAMETER BERAT BAGIAN BETON VOLUME (m3) b h Panjang Shape W1 W2

2.40 2.40

1.20 0.80

8.00 8.00

1 0.5

23.04 7.68

Vs = Faktor beban ultimit, Momen ultimit akibat berat pile cap, Gaya geser ultimit akibat berat pile cap,

BERAT (kN)

576.0 192.0 768.0

LENGAN MOMEN yw (m) (kNm)

1.200 0.800

Ms =

691.2 153.6 844.8

K=

1.30 Mus = K * Ms = 1098.2 kNm Vus = K * Vs = 998.4 KN

8.1.3. MOMEN DAN GAYA GESER ULTIMIT RENCANA PILE CAP

Mur = Mup - Mus = 6400.2 kNm

Momen ultimit rencana Pile Cap,

untuk lebar pile-cap (Bx) =

Mu = Mur / Bx = Vur = Vup - Vus =

Momen ultimit rencana per meter lebar, Gaya geser rencana Pile Cap,

untuk lebar pile-cap (Bx) = Gaya geser ultimit rencana per meter lebar,

Vu = Vur / Bx =

8.00 m 800.02 kNm 4588.0 kN 8.00 m 573.50 kN

8.1.4. TULANGAN LENTUR PILE CAP ARAH Y

Momen rencana ultimit, Mutu beton, K - 300 Mutu baja, U - 39 Tebal pile cap, [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Pier

Kuat tekan beton, Tegangan leleh baja,

Mu = 800.02 kNm f c' = 24.90 MPa f y = 390 MPa h = ht = 2000 mm 237

d' = Es = β1 = ρb = β1* 0.85 * f c’/ f y * 600 / ( 600 + f y ) = Rmax = 0.75 * ρb * f y *[1 – ½*0.75* ρb * f y / ( 0.85 * f c’ )] = φ = Faktor reduksi kekuatan lentur, φ = Faktor reduksi kekuatan geser, Tebal efektif pile cap, d = h - d' = Lebar pile cap yang ditinjau, b= Mn = Mu / φ = Momen nominal rencana, Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10-6 / ( b * d2 ) = Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, Modulus elastis baja, Faktor bentuk distribusi tegangan beton,

100 mm 2.0E+05 0.85 0.02796 6.59766 0.80 0.60 1900 mm 1000 mm 1000.03 kNm 0.27702

Rn < Rmax (OK) Rasio tulangan yang diperlukan :

ρ = 0.85 * f c’ / f y * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * f c’ ) ] = 0.00072 ρ min = 25%*1.4 / f y = 0.00090 Rasio tulangan minimum, ρ = 0.00090 Rasio tulangan yang digunakan, 2 Luas tulangan yang diperlukan, As = ρ ∗ b * d = 1705 mm Diameter tulangan yang digunakan, mm D 19 2 Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D * b / As = 166.280 mm Digunakan tulangan, D 19 150 2 1890 mm As = π / 4 * D 2 * b / s Untuk tulangan susut diambil 50% tulangan pokok.

As' = 50% * As = 853 Diameter tulangan yang digunakan, D 16 2 Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D * b / As = Digunakan tulangan, D 16 2 As' = π / 4 * D * b / s 1005

mm2 mm 235.832 mm

200

mm2

2.1. TULANGAN GESER

Vu = 573501 N φ = 0.60 Faktor reduksi kekuatan geser, Kapasitas geser ultimit, Vucmax = 0.5 * φ * (√ f c') * b * d = 2844294 N < Vucmax Dimensi aman thd geser Vu Vc = 1/6*(√ f c') * b * d = 1580163 N φ.Vc = 948098 N Gaya geser yang ditahan oleh beton, < φ.Vc Tdk. Perlu tul.geser Vu Gaya geser ultimit,


238

Vs = Vu = 573501 N

Gaya geser yang ditahan oleh tulangan geser, Diameter tul. yang digunakan, Luas tulangan geser,

D

16 Ambil jarak arah Y 400 mm 2 2 Av = π / 4 * D * b / S y = 502.65 mm

Jarak tulangan geser yang diperlukan ( arah X ) :

Sx = Av * f y * d / Vs = 649.46 mm Digunakan tulangan,

D 16

3400

Jarak arah X Jarak arah Y 1200

450 400

mm mm

3400 D25-100 D25-100 D13-200 D13-200 D19-150 D16-450/400

800

D16-400 D16-200

2000 450

1200

D19-150 D25-100

8000

PEMBESIAN PILE CAP

12D19

150

SPIRAL Ø12-150

600 800

SPIRAL Ø12-150 BORE PILE L = 12 m

PEMBESIAN BORE PILE

800

12D19

SPIRAL Ø12-150

600 800


239

7.Analisis Fondasi Pier

Recommend Documents