DAYA DUKUNG LATERAL Pondasi tiang sering harus dirancang dengan memperhitungkan beban-beban horisontal atau lateral seperti beban angin, tekanan tanah lateral dan lain-lain. Besarnya beban lateral yang harus didukung oleh pondasi bergantung pada rangka bangunan yang mengirimkan gaya lateral tersebut ke kolom bagian bawah. Jika tiang dipasang vertikal dan dirancang untuk mendukung beban horisontal yang cukup besar, maka bagian atas dari tanah pendukung harus mampu menahan gaya tersebut, sehingga tiang tidak mengalami gerakan lateral yang berlebihan. Pada beban horisontal terdapat gaya lateral dan momen yang bekerja pada pondasi tiang diakibatkan oleh gaya gempa, gaya angin pada struktur atas, dan beban statis. Secara umum kriteria tiang dibedakan atas tiang pendek dan tiang panjang. Kondisi kepala tiang dibedakan menjadi kondisi kepala tiang bebas (Free Head) dan kondisi kepala tiang terjepit (Fixed Head). Daya dukung akibat gaya lateral pada pondasi tiang harus dirancang dengan memperhitungkan beban-beban horizontal atau lateral seperti beban angin, beban gempa dan tekanan tanah lateral. Gaya lateral yang paling mempengaruhi daya dukung lateral pada pondasi adalah gaya akibat tekanan tanah. Jika gaya lateral yang harus didukung tiang sangat besar, maka dapat digunakan tiang miring. Beban lateral pada pondasi diilustrasikan seperti gambar 2.4: Gambar 2.4 Konsep Daya Dukung Lateral Tiang Pondasi Metode-metode analisa pondasi tiang yang menerima beban lateral telah berkembang pada beberapa tahun belakangan ini, dan cara-cara penyelesaiannya bervariasi mulai dari yang sederhana, dengan grafik-grafik, sampai dengan pemakaian program komputer. Penentuan Kriteria Tiang Pendek dan Tiang Panjang Untuk menghitung besarnya daya dukung akibat gaya lateral, harus ditentukan terlebih dahulu tiang pancang yang direncanakan termasuk tiang panjang atau tiang pendek. Dengan ketentuan :
Dimana B
D/B ≥ 20 D/B < 20
Bila Bila
=
D
=
→ →
termasuk tiang panjang termasuk tiang pendek
panjang tiang pancang (m)
diameter tiang pancang (m)
Daya Dukung Lateral Tiang Tunggal Perhitungan ini menggunakan persamaan : Faktor fleksibilitas tiang () dirumuskan sebagai berikut : ……………………………………………………………… (2.11)
Dimana : = modulus tiang = = momen inersia tiang (m4) = pertambahan rata-rata Es sesuai pertambahan kedalaman = 3500 kN/m3 – 4000 kN/m3 , diambil = 4000 kN/m3 L
= panjang tiang (m)
Berdasarkan penelitian Poulos, defleksi maksimal terjadi pada permukaan tanah. Nilai defleksi maksimal dirumuskan sebagai berikut : …………………………………………. (2.12) Dengan : = defleksi satuan tiang tunggal berkepala jepit = 6,25 x 10-3 m H
= beban lateral pada kepala tiang (kN)
= pertambahan rata-rata Es sesuai pertambahan kedalaman = 3500 kN/m3 – 4000 kN/m3 , diambil = 4000 kN/m3 L
= panjang tiang (m)
= faktor pengaruh elastis yang mempengaruhi defleksi akibat beban horizontal dan momen Sumber : Pile Foudation Analysis and Design, H.G Poulos and E. Davis 1980 Gambar 2.5 Grafik Hubungan KN dan Daya Dukung Lateral Kelompok Tiang Gaya horizontal total dalam grup dirumuskan sebagai berikut : ……………………………………………………………….. (2.13) Dengan : = gaya horizontal grup tiang (kN)
= beban lateral pada tiang yang berjumlah j (kN) Defleksi Kelompok Tiang Nilai defleksi kelompok tiang dihitung dirumuskan sebagai berikut : ………………………………………………………………………………………. (2.14) Dimana :
= defleksi grup tiang
= defleksi satuan tiang tunggal berkepala jepit = 6,25 mm = 6,25 x 10-3 m = gaya horizontal grup tiang (kN) DAYA DUKUNG LATERAL Daya Dukung Lateral Tiang Tunggal Perhitungan ini menggunakan persamaan (2.11) dan (2.12). Diketahui :
D = 11 m
B = 0,4 m Maka, = = 27,5
≥
20 → termasuk tiang panjang
Perhitungan : =
= 2,13 x 10-3
= 6,954 x 10-4 Dengan = 6,954 x 10-4, dari gambar 2.4 didapat = 25 6,25 x 10-3 m 25H H
= = 3025
= 121 kN Tabel 5.11 Daya Dukung Lateral tiang Tunggal Bentuk Tiang Persegi ( 40 x 40 cm )
Daya Dukung Lateral (kN) 121
Bulat ( diameter 40 cm )
302,5
Daya Dukung Lateral Kelompok Tiang Perhitungan ini menggunakan persamaan (2.13) : = 4 x 121 = 484 kN Tabel 5.12 Daya Dukung Kelompok Tiang Jumlah Tiang (Tiang) 2 4 5 6
Daya Dukung Kelompok Tiang Persegi 40 x 40 cm (ton) 242 484 605 726
Daya Dukung Kelompok Tiang Bulat diameter 40 cm (ton) 605 1210 1512,5 1815
Defleksi Kelompok Tiang Digunakan persamaan (2.14) yaitu : = 6,25 x 10-3 x 484 = 3,025 kNm Tabel 5.13 Defleksi Kelompok Tiang Jumlah Tiang (Tiang) 2 4 5 6
Daya Dukung Kelompok Tiang Persegi 40 x 40 cm (kNm) 1,513 3,025 3,782 4,538
Daya Dukung Kelompok Tiang Bulat diameter 40 cm (kNm) 3,782 7,563 9,453 11,344
http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/08/perencanaan-pondasi-tiang-proyek-pembangunangedung-fakultas-kedokteran-dan-ilmu-kesehatan-universitas-islam-negeri/
