PERHITUNGAN PERHIT UNGAN KEKUATAN PILE CAP Kode Pondasi F2 A. DATA PONDASI TIANG BOR BAHAN / MATERIAL FONDASI
FONDASI (END BEARING)
Mutu beton, Kuat tekan beton,
Kf c' =
250 20.8
MPa
Berat volume tanah, W s = 18.6
Mutu baja tulangan,
39
MPa
Sudut gesek dalam,
Tegangan leleh baja,
Uf y =
390
MPa
f=
Modulus elastis beton,
Ec = 21409.52 MPa W c =
Berat beton bertulang,
25
35.046
kN/m
Kohesi tanah, 3
kN/m
C=
20.33
KPa
DIMENSI PILE CAP Lebar arah x,
Bx =
2.35 m
Tebal,
hp =
0.7
m
Lebar arah y,
By =
1.1 m
Tebal,
ht =
1
m
Diameter kolom
D=
0.6 m
Arah x,
Lx =
2.25
m
Bb =
0.6 m
Arah y,
Ly =
1.25
m
Lebar,
3
DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE) Jumlah baris tiang bor,
ny =
2
buah
Jumlah tiang bor dalam satu baris,
nx =
1
buah
Jarak antara tiang bor arah x,
X=
1.25
m
Jarak antara tiang bor arah y,
Y=
0
m
L=
5
m
a=
0.55
m
L= 2 A = p / 4 * D = W p = A * L * wc = f c' = Pn = 0.30 * f c' * A - 1.2 * Wp =
5.0
m
0.283
m
35.34
kN
20.8
kPa
1725
kN
DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE) Diameter,
D=
0.6 m
Panjang,
Jarak pusat tiang bor terluar terhadap sisi luar Pile-cap
2. DAYA DUKUNG AKSIAL IJIN TIANG BOR 2.1. BERDASARKAN KEKUATAN BAHAN Panjang tiang bor, Luas tampang tiang bor, Berat tiang pancang, Kuat tekan beton, Daya dukung ijin tiang bor,
2
2.2. BERDASARKAN KEKUATAN TANAH 2.2.1. MENURUT TERZAGHI DAN THOMLINSON (PENGUJIAN LAB)
qult = 1.3 * C * Nc + g * Df * Nq + 0.6 * g * R * Ng Df = kedalaman tiang bor
Df = L =
R = jari-jari penampang tiang bor
5
m
R=D/2=
0.3
m
g =
18.6
kN/m
= C=
0.612
rad
20.33
kN/m
2
6123
kN/m
2
0.283
m
Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (end bearing) :
g = f=
berat volume tanah, sudut gesek dalam,
f=
35.046
C = kohesi, Faktor daya dukung menurut Thomlinson :
Nc =
76.4
Nq =
43.4
Ng =
42.4
qult = 1.3 * C * Nc + g * Df * Nq + 0.6 * g * R * Ng = Luas penampang tiang bor,
2
A = p / 4 * D =
2
3
SF = Pijin = A * qult / SF =
Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,
3.0 577.1
kN
3. BERDASARKAN DATA BOR TANAH (SKEMPTON) a. Tahanan ujung Pb = Ab * cb * Nc
Tahanan ujung nominal dihitung dengan rumus : 2
Ab = Luas penampang ujung bawah tiang (m ), 2 cb = Kohesi tanah di bawah dasar tiang (kN/m ), Nc = Faktor daya dukung. D= 2 Ab = p / 4 * D = cb = Nc = Pb = Ab * cb * Nc =
Diameter tiang pancang, Luas tampang tiang pancang, Kohesi tanah di sekitar dasar tiang, Faktor daya dukung menurut Skempton, Tahanan ujung nominal tiang pancang :
0.60
m 2 m
0.2827
kN/m
20.33 9 51.734
kN
b. Tahanan gesek Ps = S [ ad * cu * As ]
Tahanan gesek nominal menurut Skempton :
ad = faktor adhesi 2 cu = Kohesi tanah di sepanjang tiang (kN/m ) 2 As = Luas permukaan dinding tiang (m ). Faktor adhesi untuk jenis tanah lempung pada tiang pancang yang nilainya tergantung dari
ad = 0.2 + [ 0.98 ]
→
nilai kohesi tanah, menurut Skempton, diambil :
cu
D = 0.600 m As = p * D * L1
Diameter tiang pancang, Luas permukaan dinding segmen tiang,
L1 = panjang segmen tiang pancang yang ditinjau (m). Perhitungan tahanan gesek nominal tiang No
Kedalaman
L1
As 2
cu
ad 2
Ps
z1 (m)
z2 (m)
(m)
(m )
(kN/m )
1
0.00
0.80
0.8
1.5080
28.70
0.76
32.892
2
0.80
1.80
1.0
1.8850
31.10
0.73
42.999
3
1.80
3.60
1.8
3.3929
25.50
0.80
68.991
4
3.60
4.00
0.4
0.7540
20.33
0.86
13.231
(kN)
Tahanan gesek nominal tiang,
158.112
Ps = S ad * cu * As = 158.112 kN c. Tahanan aksial tiang pancang Tahanan nominal tiang pancang,
Pn = Pb + Ps =
209.85
kN
2
f =
Faktor reduksi kekuatan,
0.60
f * Pn =
Tahanan aksial tiang pancang,
125.91
kN
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= 37.5 pukulan/30 cm N' = 15 + 1/2*( N' - 15) = 26.25 pukulan/30 cm 2 2 1050 = 10500 kN/m Ton/m 2
A = p / 4 * D = SF = Pijin = A * qult / SF =
Luas penampang tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,
0.283
m
2
3 989.6
kN
2.2.3. MENURUT BAGEMENT (PENGUJIAN CPT) qult = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 2
qc = nilai konus rata-rata
150.0
kg/cm
qf = nilai hambatan lekat rata-rata
0.25
kg/cm
A = luas penampang tiang bor K = keliling penampang tiang bor L = panjang tiang bor Daya dukung ijin tiang bor,
qc = qf =
2
2
A = p / 4 * D = K = p * D = L= qult = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = 3 SF = Pijin = qult / SF =
Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,
15000
kN/m
2
25
kN/m
2
2
0.28
m
1.88
m
5.00
m
1423.1
kN
474.4
kN
6. REKAP TAHANAN AKSIAL TIANG BOR No
f * Pn
Uraian Tahanan Aksial Tiang Pancang 1 Berdasarkan kekuatan bahan
1724.7
2 Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson)
577.1
3 Pengujian SPT (Meyerhoff)
989.6
4 Pengujian CPT (Bagement)
474.4
Daya dukung aksial terkecil, Jumlah baris tiang bor,
ny =
Jumlah tiang bor dlm. satu baris,
nx =
Jarak antara tiang bor :
X=
Jarak antara tiang bor terkecil :
S=
Diameter tiang bor,
D=
474.4
kN
Y=
0
m
2 1 m
1
P=
0 0.6
m m
Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) :
Ef = [ 2 * (n y + nx - 2) * S + 4 * D ] / ( p * D *ny * nx) = Pijin = P * Ef = Pijin =
Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor :
0.637 302
kN
400
kN
3. DAYA DUKUNG LATERAL IJIN TIANG BOR Kedalaman ujung tiang, La = ht =
1
m
f=
35.046
L=
5
m
Panjang jepitan tiang bor, Ld = 1/3 * L =
1.67
m
By =
1.1
m
W s =
18.6
kN/m
Koefien tekanan tanah pasif, 2 Kp = tan (45° + f /2) =
3.70
Sudut gesek, Panjang tiang bor,
BAG
KEDALAMAN
3
H
H*ws*Kp (kN/m ) 183.39
O
BAGIAN
P
2
2
OK
La + Ld =
(m) 2.67
FJ
La + 3/4 * L d =
2.25
154.74
FN = 1/4 * FJ
38.68
EI
La + 1/2 * L d =
1.83
126.08
EM = 1/2 * EI
63.04
DH
La + 1/4 * L d =
1.42
97.43
DL = 3/4 * DH
73.07
CG
La =
1.00
68.77
CG
68.77
KODE
P1
P2 2
Panjang bagian 2
(kN/m )
(kN/m )
F1
0.00
F2
(kN/m ) 0
F
Lengan
M
thd. O (m)
(kNm)
(m)
(kN)
38.68
Notasi La =
1.00
21
2.00
43
38.68
63.04
Ld / 4 =
0.42
23
1.46
34
F3
63.04
73.07
Ld / 4 =
0.42
31
1.04
32
F4
73.07
68.77
Ld / 4 =
0.42
33
0.63
20
F5
68.77
0.00
Ld / 4 =
0.42
16
0.28
4
124
M=
134
Total
F=
L2 = M / F =
1.08
m
SMS = 0 Maka :
Jumlah momen terhadap titik S :
F * ( 2*L2) = H * (L2 + Ld + La)
H = F * ( 2 * L 2) / (L2 + Ld + La) =
Gaya lateral,
71.4
kN
Jumlah baris tiang,
ny =
2
bh
Jumlah tiang per baris,
nx =
1
bh
h = H / (n x * ny) =
35.7
kN
SF = hijin = h / SF =
1.2
Gaya lateral satu tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin lateral tiang bor,
hijin =
Diambil daya dukung lateral ijin tiang bor :
29.8
kN
65
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 Momen akibat gaya lateral H,
Mhi = H * hi
Besarnya momen di suatu titik,
Mi = Mhi - S (Fi * yi) Fi * yi (kNm) F1
F2
F3
F4
F5
Diagram Mi
21
23
31
33
16
(kNm)
h1
Mhi
(m)
(kNm)
M1
0.67
48
M2
1.21
86
12
M3
1.63
116
20
10
M4
2.04
146
29
19
13
M5
2.46
176
38
29
26
14
3.00
214
50
42
43
31
9
40.3
4.00
286
71
65
74
64
24
-12.3
5.00
357
92
88
105
96
40
-65.0
6.00
429
113
112
136
129
56
-117.6
7.00
500
135
135
168
161
72
-170.2
8.00
571
156
158
199
194
87
-222.8
KODE
47.6 74.8 86.0 84.1 68.8
Momen terbesar, Jumlah baris tiang,
M= ny =
86.0 2.0
Jumlah tiang perbaris,
nx =
1.0
SF =
3.0
Momen maksimum yang diijinkan untuk satu tiang bor : Mmax = M / (SF * n x * ny) =
14.3
Angka aman,
kNm
kNm
3.1.2. PERHITUNGAN DENGAN RUMUS EMPIRIS P max = P ijin =
Beban maksimum pada bor pile, Kedalaman bor pile,
400.0
kN
Z = L + La =
6.0
mm
D=
600
mm
f c' =
20.8
MPa
Diameter bor pile, Mutu Beton,
Ec = 4700 * f c' = 21409.52 MPa
Modulus elastisitas beton, Inersia penampang tiang bor,
Ic = p / 64 * D =
6E+09
mm
Untuk tanah berpasir maka nilai,
kh = nh * (z / d) =
550.0
MPa
K = kl * Z / D =
5500
MPa
4
λ =
40 [ D * K / (4 * E c * Ic) ] =
Eksentrisitas,
e = 0,322 / λ =
e= Momen max pada tiang bor,
Mmax = P max*e =
4
0.00311 103.4 0.1034 41.4
mm m 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,
4. GAYA YANG DITERIMA TIANG BOR
Mmax =
41
kN
4.1. GAYA AKSIAL PADA TIANG BOR Jumlah bor-pile : Xmax = No 1 2
n= 1.25
X1 = X2 =
2
buah
m
10 2
2.00
X1 =
0.00
2
X2 = 2
40.00 0.00
Ymax =
4.00
Y1 =
4.00
Y1 =
2
96.00
2.00
2
Y2 =
24.00
2
Y2 =
m
6
3
X3 =
Tdk.ada
X3 =
Tdk.ada
Y3 =
Tdk.ada
Y3 =
Tdk.ada
4
X4 =
Tdk.ada
X4 =
2
Tdk.ada
Y4 =
Tdk.ada
Y4 =
2
Tdk.ada
5
X5 =
Tdk.ada
X5 =
2
Tdk.ada
Y5 =
Tdk.ada
Y5 =
2
Tdk.ada
Y6 =
Tdk.ada
Y6 =
2
Tdk.ada
Tdk.ada
2
Y7 =
Tdk.ada
Tdk.ada
2
Y8 =
Tdk.ada
2
6 7
Y7 =
8
Y8 =
9
Y9 =
Tdk.ada
Y9 =
Tdk.ada
10
Y10 =
Tdk.ada
Y10 =
2
Tdk.ada
2
120
2
S X =
S X =
40
4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH X Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : 2 Pmax = P / n + M x * Xmax / S X 2
Pmin = P / n - M x * Xmax / S X
Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : 2 Mx Mx*X/SX NO P P/n Kombinasi Beban Kerja
(kN)
(kNm)
(kN)
(kN)
Pmax
Pmin
(kN)
(kN)
1
KOMBINASI -1
12059
0.00
6030
0.00
6030
6030
2
KOMBINASI -2
12059
592.20
6030
18.51
6048
6011
3
KOMBINASI -3
12059
3059.40
6030
95.61
6125
5934
4
KOMBINASI -4
10221
14234.62
5110
444.83
5555
4665
Pmax
Pmin
4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH Y Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : 2 Pmax = P / n + M x * Ymax / S Y 2
Pmax = P / n - M x * Ymax / S Y
Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : 2 My My*Y/SY NO P P/n Kombinasi Beban
Kerja
(kN)
(kNm)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
1
KOMBINASI -1
12059
0.00
6030
0.00
6030
6030
2
KOMBINASI -2
12059
3663.24
6030
122.11
6152
5907
3
KOMBINASI -3
12059
5969.08
6030
198.97
6229
5831
4
KOMBINASI -4
10221
21258.88
5110
708.63
5819
4402
4.2. GAYA LATERAL PADA TIANG BOR PILE Gaya lateral yang diderita satu NO
h=T/n
Kombinasi Beban Kerja
Tx
Ty
hx
hy
hmax
(kN)
(kNm)
(kN)
(kN)
(kN)
1
KOMBINASI -1
0.0
0.00
0.0
0.0
0
2
KOMBINASI -2
123.4
527.97
61.7
264.0
264
3
KOMBINASI -3
294.7
680.90
147.3
340.5
340
4
KOMBINASI -4
1283.4
1896.83
641.7
948.4
948
