TEGANGAN LATERAL TIANG
TEGANGAN LATERAL TIANG BIANCA NATASYA 0706266121 TEKNIK SIPIL
TUGAS REKAYASA PONDASI A. Karakteristik Lapisan Tanah Bentuk stratifikasi tanah disederhanakan hingga menjadi 1 lapisan saja, yaitu lapisan tanah silty clay dengan clay dengan nilai index properties sebagai berikut: Jenis Tanah
2
(kN/m 3)
Cu (kN/m )
17
80
Silty Clay
27
B. Karakteristik Tiang (embedment length) length) dipilih 15,5 meter (46,5 ft) karena berdasarkan Kedalaman tiang (embedment data tanah yang digunakan pada tugas sebelumnya. Tiang diasumsikan terbuat dari baja dengan nilai modulus elastisitas 2.10 4 kN/m 2 (4176.10 3 ksf), tegangan leleh fy sebesar 340 MPa (34.10 4 kN/m 2), dan nilai k sistem tanah-tiang sebesar 2267,84.10 4 kN/m 3 (141,74 kips/ft 3). 1. Driven Pile Driven Pile memiliki memiliki penampang p ersegi dengan ukuran 55x55 cm.
2. Drilled Pile Drilled Pile memiliki penampang lingkaran dengan ukuran diameter 60 cm.
C. Kapasitas Lateral Tiang Driven Pile 1. Metode Brinch Hansen Oleh karena kedalaman lapisan tanah adalah 15,5 meter, maka akan dibagi ke dalam 5 lapis tanah yang tebalnya sama besar, yaitu 3,1 meter. Dari masing-masing lapisan kemudian akan dicari nilai x/B. Nilai x/B ini digunakan untuk mencari nilai Kc dari dari masing -
masing layer berdasarkan grafik di bawah ini. Kc yang diperoleh dari masing-masing layer kemudian digunakan untuk untuk mencari nilai Pux dari tiap layer melalui persamaan:
Layer 0 1 2 3 4 5
x (m) 0 3,1 6,2 9,3 12,4 15,5
x/B 0 5,64 11,27 11,27 16,91 16,91 22,55 28,18
Kc 0 30 34 40 56 75,63
Pux 0 2400 2720 3200 4480 6050,4
Langkah yang harus dilakukan selanjutnya adalah mencari titik x sebagai titik yang menghasilkan total momen mendekati nol akibat beban lateral di permukaan tanah (e = 0). Diasumsikan pertama bahwa titik x adalah pada lapisan ke-4, yaitu pada x = 12,4 meter. Nilai Pux yang diambil adalah nilai tengah dari masing -masing lapisan.
kNm/m lebar cukup mendekati nol
kNm/m lebar
2. Metode Broms
F ree ree Head Pile
Dari grafik, diperoleh:
F ix ix Head Pile
Dari grafik, diperoleh:
3. Metode Elastic Poulos Oleh karena perhitungan metode ini memanfaatkan penggunaan grafik yang memiliki satuan U S, maka perhitungannya akan didasarkan pada satuan U S terlebih dahulu. Maka:
Nilai KN kemudian digunakan untuk mencari nilai I H dan IM dari grafik dengan L/B yang sesuai dan diperoleh:
Setelah
itu, dicari nilai momen ultimit yang bekerja pada tiang. Pencarian nilai momen ini menggunakan bantuan rumus Broms yang telah dikerjakan sebelumnya.
F ree ree Head Pile Beban Lateral Tiang Dengan , maka dari grafik diperoleh:
Atau,
Lendutan yang terjadi
Diasumsikan beban aktual yang bekerja pada tiang adalah .
Dari grafik, diperoleh bahwa nilai
Momen Maksimum
Dari grafik, diperoleh:
F ix ix Head Pile Beban Lateral Tiang Dari grafik, diperoleh:
Atau, Lendutan yang terjadi Diasumsikan beban aktual yang bekerja pada tiang adalah .
Dari grafik, diperoleh bahwa nilai
Momen Maksimum
Dari grafik, diperoleh:
4. Metode Subgrade Reaction Oleh karena perhitungan metode ini memanfaatkan penggunaan grafik yang memiliki satuan U S, maka perhitungannya akan dikonversi ke dalam satuan U S. Berdasarkan syarat suprastruktur, maka lendutan maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar 0,25 in atau 0,02 ft. ft. M aka: Diasumsikan tiang f tiang f ree ree head Beban Lateral Izin
Maka:
Momen Lentur Maksimum untuk pembebanan sebesar 51,43 kips
dengan
Diasumsikan tiang fu tiang fully lly f f ixed ixed
Diasumsikan tiang 50% f ixed ixed
D. Kapasitas Lateral Tiang
Drilled Pile
1. Metode Brinch Hansen Oleh karena kedalaman lapisan tanah adalah 15,5 meter, maka akan dibagi ke dalam 5 lapis tanah yang tebalnya sama besar, yaitu 3,1 meter. Dari masing-masing lapisan kemudian akan dicari nilai x/B. Nilai x/B ini digunakan untuk mencari nilai Kc dari masingmasing layer berdasarkan grafik di bawah ini. Kc yang diperoleh dari masing-masing layer kemudian digunakan untuk mencari nilai Pux dari tiap layer melalui persamaan:
Layer
x (m)
x/B
Kc
Pux
0 1 2 3 4 5
0 3,1 6,2 9,3 12,4 15,5
0 5,17 10,33 10,33 15,50 15,50 20,67 25,83
0 29 33 39 54 71
0 2320 2640 3120 4320 5680
Langkah yang harus dilakukan selanjutnya adalah mencari titik x sebagai titik yang menghasilkan total momen mendekati nol akibat beban lateral di permukaan tanah (e = 0) , Diasumsikan pertama bahwa titik x adalah pada lapisan ke-4, yaitu pada x = 12,4 meter, Nilai Pux yang diambil adalah nilai tengah dari masing -masing lapisan.
kNm/m lebar cukup mendekati nol
kNm/m lebar
2. Metode Broms
F ree ree Head Pile
Dari grafik, diperoleh:
F ix ix Head Pile
Dari grafik, diperoleh:
3. Metode Elastic Poulos Oleh karena perhitungan metode ini memanfaatkan penggunaan grafik yang memiliki satuan US, maka perhitungannya akan didasarkan pada satuan U S terlebih dahulu. Maka:
Nilai KN kemudian digunakan untuk mencari nilai I H dan IM dari grafik dengan L/B yang sesuai dan diperoleh:
Setelah
itu, dicari nilai momen ultimit yang bekerja pada tiang. Pencarian nilai momen ini menggunakan bantuan rumus Broms yang telah dikerjakan sebelumnya.
F ree ree Head Pile Beban Lateral Tiang Dengan , maka dari grafik diperoleh:
Atau,
Lendutan yang terjadi
Diasumsikan beban aktual yang bekerja pada tiang adalah
.
Dari grafik, diperoleh bahwa nilai
Momen Maksimum
Dari grafik, diperoleh:
F ix ix Head Pile
Beban Lateral Tiang
Dari grafik, diperoleh:
Atau,
Lendutan yang terjadi
Diasumsikan beban aktual yang bekerja pada tiang adalah
.
Dari grafik, diperoleh bahwa nilai
Momen Maksimum
Dari grafik, diperoleh:
4. Metode Subgrade Reaction Oleh karena perhitungan metode ini memanfaatkan penggunaan grafik yang memiliki satuan U S, maka perhitungannya akan dikonversi ke dalam satuan U S. Berdasarkan syarat suprastruktur, maka lendutan maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar 0,25 in atau 0,02 ft. Maka: Diasumsikan tiang f tiang f ree ree head Beban Lateral Izin
Maka:
Momen Lentur Maksimum untuk pembebanan sebesar 48 kips
dengan
Diasumsikan tiang fu tiang fully lly f f ixed ixed
Diasumsikan tiang 50% f ixed ixed
LAMPIRAN GRAFIK METODE ELASTIC POULOS
L AMP A
M
D S B
AB L AD RE A
