REKAYASA FONDASI II

FONDASI TIANG

PENDAHULUAN

• Fondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan , bila lapisan tanah yang mampu mendukung beban bangunan , terletak cukup dalam

• Fondasi tiang dapat juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan tarik ( gaya angkat keatas)

KEGUNAAN FONDASI TIANG

• Meneruskan beban bangunan yang terletak diatas air atau tanah lunak

• Untuk meneruskan beban bangunan sampai kedalaman tertentu, sehingga memberikan daya dukung yang cukup mampu menahan beban bangunan, oleh gesekan dinding tiang.

• Untuk menstabilkan bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat keatas ( Uplift pressure ) ataupun momen penggulingan

• Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yg arahnya miring

• Untuk memadatkan tanah jenis pasir• Untuk mendukung fond. Bangunan yg permukaan tanahnya

mudah tergerus air.

KATEGORI TIANG ( MENURUT CARA PELAKSANAAN )

• Tiang perpindahan besar ( Large displacement pile), yaitu fond. tiang yang cara pelaksanaannya membuat perpindahan besar dari tanah disekitar tiang.

• Tiang perpindahan kecil ( Small displacement pile ) yaitu fond tiang yang cara pelaksanaannya mengakibatkan perpindahan kecil dari tanah disekitar tiang

• Tiang tanpa perpindahan ( Non displacement pile ) yaitu tiang yang cara pelaksanaannya tidak mengalami perpindahan dari tanah sekitar , karena sudah di bor lebih dulu ( bore pile )

JENIS BAHAN FOND. TIANG

• Tiang dari Kayu• Tiang beton pracetak• Tiang Beton cetak ditempat (tipe

Franki pile)• Tiang Bor• Tiang baja profil• Tiang komposit

DAYA DUKUNG FOND TIANG

• Tiang dukung ujung ( End bearing pile )

• Tiang dukung gesek ( Friction bearing pile )

• Tiang dukung ujung dan gesek

HITUNGAN KAPASITAS TIANG( PILE CAPACITY )

• Kapasitas ultimit cara statis

• Kapasitas ultimit bersadarkan uji sondir ( Duth cone penetrometer )

• Kapasitas ultimit berdasarkan uji SPT ( Standar Penetration Test ) atau N – SPT

• Kapasitas tiang dari Rumus Dinamis

Kapasitas tiang pancang dalam tanah Granuler / berbutir kasar

• Tahanan ujung

Qb = Ab Pb’ . Nq

• Tahanan gesek dinding

Qs = As ( cd’ + Kd Po’ . Tg δ )

CONTOH SOAL : 1

• Diket : Tiang baja bulat panjang 22m, diameter 0.4 meter,dipancang pada tanah pasir, data lapisan tanah seperti tabel

• ( lihat Hary Christadi hal 91 )• Muka air tanah pada kedalaman 2 m , dari permukaan

tanah• Berat tiang 3.7 kN/m

HITUNG :1. Kap. Ult tiang cara Poulos / Davis2. Kap. Ult tiang cara Broom , jika zc = 20 d

PENYELESAIAN :

a.Cara Poulos & Davis

• Hal . 91 – 92 ( Hary Ch.)

b. Cara Brom

• Hal 93 - 94 ( Hary Ch.)•

PR / LATIHAN

• Diket :• Tiang pancang beton berbentuk bujur sangkar, lebar sisi 0,50

m• Panjang 10.5 meter• N-SPT = 17 ( sudah dikoreksi )• Muka air tanah terletak pada permukaan• Berat Vol Apung tanah = 10,7 kN/m3• Gaya tarik yang bekerja = 210 kN ( keatas )• Gaya tekan yang bekerja = 280 kN ( kebawah )• Berat vol bahan tiang = 24 kN / m3

Hitung faktor aman terhadap gaya Tarik dan Tekan

Penyelesaian :

CONTOH SOAL 3

• Diket :• Tiang bor diameter 0,6 meter• Pada tanah pasir homogen Ǿ = 35 º , berat vol : 18

kN/m3• Muka air tanah sangat dalam• Berapa kedalaman tiang bor yang diperlukan untuk

mendukung beban 800 kN• Jika berat volume tiang = 24 kN/m3 , dan FS = 2,5

PENYELESAIAN :

KAPASITAS TIANG DALAM TANAH KOHESIF

• Tahanan ujung ultimitQb = Ab ( cb . Nc + Pb )

• Tahanan Gesek UltimitQs = cd . As

KAPASITAS TIANG BOR DALAM TANAH LEMPUNG

• Tahanan Ujung

Qb = µ . Ab . Nc . Cb

• Tahanan Gesek

Qs = 0,45 Cu . As

Contoh soal , Tiang Pancang pada Tanah lempung

• Tiang pancang beton panjang 15 m , diameter 0,45 m, menembus tanah lempung dengan kondisi sbb:

0 – 5 m , Lempung lunak 5 – 25 m , lempung padat

Hitung kapasitas ultimit tiang pancang tersebut !

Penyelesaian :

Contoh soal Tiang Bor

• Tiang Bor dengan diameter 0.5 m, panjang 20 mdipasang pada tanah lempung , dengan kondisi tanah seperti pada tabel :

Bila Muka air tanah berada di permukaan, hitung kapasitas ijin tiang, bila FS = 2,5

Penyelesaian :

KAPASITAS TIANG PANCANGDARI UJI KERUCUT STATIS / SONDIR

• Pada tanah Granular / Pasir• Vesic ( 1967 )

ƒb = qc

Qb = Ab x qc

• Tomlinson ( 1977 )Qb = ω Abxqcω = 0.5 ----- 1.00

Tahanan Gesek ƒs = 2 qf ( kg/cm2) --- utk tiang betonƒs = qf ( kg/cm2) ----- utk baja profil

Scr Empiris Meyerhof (1956)ƒs = qc/200 (kg/cm2) ---- tiang beton + kayuƒs = qc/400 (kg/cm2) ---- tiang profil baja

• Qult = Ab qc + As ƒs

PADA TANAH KOHESIF

• qc = Cu x Nc , Nc antara 15 --- 18

• ƒs = qf ( kg / cm2 )

• Kapasitas Ult,

Qu = Ab qc + As qf ( kg )

KAPASITAS TIANG PANCANGDARI UJI PENETRASI STANDAR (SPT)

• Kapasitas Ultimit untuk Tiang beton :

Qu = 4 Nb Ab + 1/50 Nrt As

Untuk Tiang Baja profil :Qu = 4 Nb Ab + 1/100 Nrt As

KAPASITAS KELOMPOK TIANG

• Stabilitas Tiang kelompok tergantung dari :1. Kemampuan tanah disekitar dan dibawah kelompok tiang

2. Pengaruh konsolidasi tanah yang terletak dibawah kelompok

tiang

PRINSIP PERHITUNGAN

• Berdasarkan kapasitas tiang tunggal dikalikan dengan Efisiensi tiang dalam group

• Berdasarkan Blok kelompok tiang

CARA MENGHITUNG EFISIENSI TIANG

1. Methode Feld2. Cara Converse – Labarre Formula dari AASHO

Contoh-contoh soal

NEGATIVE SKIN FRICTION

• Terjadi jika :1. Tiang pancang dipasang pada tanah timbunan2. Tiang pancang dipasang pada tanah lunak dan diatasnya terdapat timbunan

PENURUNAN PADA FONDASI TIANG

• Pada tanah Granular / PasirPenyebaran beban mulai dari ujung tiangPENYEBARAN BEBAN : 1 H : 2 V

• Pada tanah lempung Penyebaran beban mulai pada 2/3 HPENYEBARAN BEBAN : 1 H : 2 V

Langkah – langkah perhitungan :1. Lapisan dibawah penyebaran beban dibagi menjadi beberapa bagian2. Dihitung Po dari tiap – tiap lapisan3. Dihitung delta P dari masing-masing lapisan4. Dihitung setlement pada tiap-tiap lapisan5. Dijumlahkan penurunan setiap lapisan

St = S1 + S2 + S…..n

Contoh-contoh soal :

• Halaman 184 sd 191• + buku ajar hal akhir