03b daya dukang tiang in situ test r

Post on 23-Feb-2018

231 Views

Category:

Documents

0 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    1/42

    D

    AYA

    D

    UKUNG

    T

    IANG

    IN

    SITU

    T

    Rekayasa PondasPerencanaan Praktis & Metode Pelaksana

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    2/42

    METODA PERHITUNGAN DAYA DUKUNG TIANG

    Perhitungan daya dukung tiang tunggal didasarkan pada tingkat penyelepekerjaan apakah tahap desain, pelaksanaan atau sudah terpasang.

    Tahapan Metoda Data yang dipeDesain Statik Salah satu dari data

    1. Tes Lab (f, c, g)2. NSPT3. Data Sondir (qc d

    Pelaksanaan(khusus untuk tiangpancang)

    Dinamik Data Pemancangan1. Berat Pemukul2. Tinggi jatuh pem3. Jenis Alat4. Penurunan/puku

    Sudah terpasang Tes Beban (loading test) Penurunan vs beba

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    3/42

    D

    AYA

    D

    UKUNG

    T

    IANG

    Daya Dukung sebuah tiang adalah terdiri dari 2

    komponen, yaitu komponen skin friction danpobearing.

    Dimana : Qe = Daya dukung Ujung

    Qs= Daya dukung friksi / geser

    FK

    Q

    Q

    QQQ

    u

    a

    seu

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    4/42

    a. Dari Data CPT (

    Cone Penetration Test

    )

    Jika yang tersedia adalah data CPT, maka daya dukung ijin sepondasi tiang dapat diformulasikan sebagai berikut :

    Dimana :

    JHP= Jumlah hambatan pelekat (Total friction) penjumlahanskin atausleeve frictiondari konus sondir sampai kedalaman tertentu O = Keliling tiang [cm]qc = Tahanan konus pada dasar pondasi [kg/cm

    2]Ab = Luas penampang alas / ujung tiang [cm

    2]

    3

    xAq

    5

    JHPxOQ

    FK2

    Q

    FK1

    QQ

    bca

    esa

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    5/42

    JHP

    qc

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    6/42

    Kapasitas tiang dalam tanah granular

    Vesic (1967) menyarankan tahanan ujung t

    persatuan luas (fb) kurang lebih sama dentahanan kerucut (qc), atau :

    fb = qc

    Tahanan ujung ultimate tiang (Qb) dinyatakoleh persamaan :

    Qe = Ab . qc

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    7/42

    Kapasitas tiang dalam tanah granular

    Meyerhof (1976) juga

    menyarankanpenggunaan persamaandiatas, yaitu dengan nilaiqc adalah nilai rata-rata

    dihitung dari 8d di atasdasar tiang sampaidengan 4d di bawahdasar tiang.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    8/42

    Untutanah pa

    tertenterletak a

    sampbawah ujun

    hargama

    d

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    9/42

    Bila belum ada data hubungan antara tahanan kerucut (qc) dan tahayang meyakinkan, Tomlinson (1977) menyarankan penggunaan fahitungan tahanan ujung :

    Qe

    = . Ab

    . qc

    Untuk hitungan tahanan ujung tiang dari uji sondir ini Heijinen (1974dan Beringen (1979) menyarankan nilai faktor wseperti pada tabe

    Kondisi Tanah Fak

    Pasir terkonsolidasi normal (OCR=0)Pesir mengandung banyak kerikil kasar;pasir dengan OCR = 2 s.d. 4Kerikil halus; pasir dengan OCR = 6 s.d. 10

    10

    0

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    10/42

    Tomlinson (1975) juga merekomendasikan formula daya dukung ujung tiang pancang, sebagai:

    Qe= 10 . Ckd. Ab [ton]

    Ckd= qc rata-ratadari 1d di bawah dan 3d di atas elevujung tiang (gbr)

    Satuan:

    Qe[ton], qc[kg/cm2], dan Ab[m2]d

    Rentang harga qc

    dukung ujung (To

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    11/42

    TAHANAN GESEK TIANG

    Vesic (1967) menyarankan bahwa tahanan g

    persatuan luas (fs) pada dinding tiang beto2X tahanan gesek dinding mata sondir (JHP

    fs= 2. JHP [kg/cm2]

    Untuk tiang baja profil H

    fs= JHP [kg/cm2]

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    12/42

    Tahanan gesek satuan antara dinding tiang dan tanah, seempiris dapat pula diperoleh dari nilai tahanan ujung kerudiberikan oleh Meyerhof (1956) sebagai berikut :

    1. Untuk tiang pancang beton dan kayu pada tanah pasirfs= qc/ 200

    2. Untuk tiang pancang baja profil H pada tanah pasir :fs= qc/ 400

    3. Di Belanda, untuk tiang pancang beton dan kayu padapasir :

    fs= qc/ 250

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    13/42

    Tahanan Gesek Dinding Tiang dinyatakapersamaan :

    Qs= As. fs

    Sehingga Kapasitas Ultimate tiang dihitdengan persamaan :

    Qu= Ab. qc + As. fs

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    14/42

    Prosedur penggunaan diagram tahanan kerucut statis untuk mkapasitas tiang dalam tanah granular, adalah sebagai berikut :

    1.Perhatikan diagram tahanan kerucut perkedalamannya dan p

    kedalaman sementara yang dianggap mendekati kapasitas ubahan tiang yang dipakai.

    2.Hitung nilai rata-rata tahanan kerucut pada kedalaman tertemenurut cara Meyerhof atau yang lain. Untuk cara Meyerhoftahanan kerucut rata-rata (qc) diambil pada jarak 8d di atas

    kedalaman yang dipilih dan 4d di bawah titik tersebut.3.Dari nilai rata-rata tahanan kerucut yang diperoleh dari butir

    tahanan ujung tiang.4.Dari tahanan kerucut rata-rata di sepanjang kedalaman yang

    hitung tahanan gesek dinding tiang.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    15/42

    5. Hitung kapasitas tiang ultimate total (Qu), yaitu dengamenjumlahkan tahanan ujung dan tahanan gesek yandiperoleh pada langkah (3) dan (4). Kemudian, bagilafaktor aman 2.5 3 untuk kapasitas ijin (Qa).

    6. Cek nilai Qayang terhitung dengan kekuatan bahan ti7. Jika setelah dikalikan dengan jumlah tiang, kapasitas

    diperoleh lebih kecil dari beban total struktur, maka ktiang harus ditambah untuk menaikkan tahanan gesedan tahanan ujungnya. Cara lain adalah dengan memujung tiang, tetapi ini akan memperkecil tahanan gesdindingnya. Jika ujung berdiameter besar, untuk mentahanan ujung ultimate yang optimal, disarankan tiandipancang cukup dalam berdasarkan nilai tahanan ke

    qc [kg/cm2 ]

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    16/42

    0 25 50 75 100 125 150 175 200 225

    0.00

    0.50

    1.00

    1.50

    2.00

    2.50

    3.00

    3.50

    4.00

    4.50

    5.00

    5.50

    6.00

    6.50

    7.00

    7.50

    8.00

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

    Depth[m]

    JHP [kg/cm]

    JHP qc

    0 1 2 3 4 5 6

    FR [%]

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    17/42

    3.40 27 36 9 27.00 0.81 16.20 183.60

    3.60 34 43 9 34.00 0.81 16.20 199.80

    3.80 38 47 9 38.00 0.81 16.20 216.00

    4.00 45 55 10 45.00 0.90 18.00 234.00

    4.20 50 60 10 50.00 0.90 18.00 252.00

    4.40 65 80 15 65.00 1.35 27.00 279.00

    4.60 75 95 20 75.00 1.80 36.00 315.00

    4.80 60 85 25 60.00 2.25 45.00 360.00

    5.00 50 65 15 50.00 1.35 27.00 387.00

    5.20 40 50 10 40.00 0.90 18.00 405.00

    5.40 55 75 20 55.00 1.80 36.00 441.00

    5.60 70 90 20 70.00 1.80 36.00 477.00

    5.80 95 110 15 95.00 1.35 27.00 504.00

    6.00 110 125 15 110.00 1.35 27.00 531.00

    6.20 135 145 10 135.00 0.90 18.00 549.00

    6.40 120 135 15 120.00 1.35 27.00 576.00

    6.60 110 130 20 110.00 1.80 36.00 612.00

    6.80 140 165 25 140.00 2.25 45.00 657.00

    7.00 175 190 15 175.00 1.35 27.00 684.00

    7.20 200 240 40 200.00 3.60 72.00 756.00

    7.40

    D L qc JHP Ab O Qb Qs Q

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    18/42

    D L qc JHP Ab O Qb Qs Q

    30 4 45 234 706.858 94.248 7952.156 3675.663 1

    5 50 387 706.858 94.248 8835.729 6078.982 1

    6 110 531 706.858 94.248 19438.605 8340.928 2

    7 175 684 706.858 94.248 30925.053 10744.247 4

    D L qc JHP Ab O Qb Qs Q

    40 4 45 234 1256.637 125.664 14137.167 4900.885 1

    5 50 387 1256.637 125.664 15707.963 8105.309 2

    6 110 531 1256.637 125.664 34557.519 11121.238 4

    7 175 684 1256.637 125.664 54977.871 14325.663 6

    D L qc JHP Ab O Qb Qs Q

    50 4 45 234 1963.495 157.080 22089.323 6126.106 2

    5 50 387 1963.495 157.080 24543.693 10131.636 3

    6 110 531 1963.495 157.080 53996.124 13901.547 6

    7 175 684 1963.495 157.080 85902.924 17907.078 10

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    19/42

    b)Kapasitas tiang dalam tanah kohesif

    Jika tanah kohesif, umumnya tahanan kerucu

    (qc) dihubungkan dengan kohesitak terdrainayaitu :

    cu. Nc= qc [kg/cm2]

    Nilai Ncberkisar antara 10 30, tergantung dsensitivitas, kompresibilitas dan adhesi antaradan mata sondir. Bagemann, 1965 mengambi

    15

    18.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    20/42

    Tahanan ujung tiang diambil pada nilai qcra

    Tahanan gesek persatuan luas (fs) dari tian

    pancang dapat diambil dari tahanan gesek sondir (JHP), atau

    fs= JHP [kg/cm2]

    Kapasitas Ultimate tiang pancang, dinyatakadengan persamaan :

    Qu = Ab qc + As JHP [kg

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    21/42

    Daya Dukung Friksi

    L

    0

    s1

    L

    0

    ss LdfSLdqQ

    Dimana : nilai qs dibatasi sampai 0.12 MN/m2

    Nilai S1 untuk perhitungan daya dukung friksi

    Tipe fondasi tiang S1

    Kayu

    Beton/baja penampang segi empat:

    - Ujung flat

    - Ujung lancip

    Driven cast in-situ

    Pipa baja/profil H

    1.2

    0.6

    1.1

    1.3

    0.7

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    22/42

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    23/42

    l1

    l2

    l3

    qc1 qc2 qc3 qc

    z

    Pengambilan harga qc untuk daya dukung fr

    D i D t SPT (

    St d d P t ti

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    24/42

    Jika yang tersedia adalah data SPT, maka d

    dukung batas sebuah pondasi tiang dapatdiformulasikan sebagai berikut :

    ]/[20.0

    ]/[504.0

    ]/[04.0

    2

    2

    2

    mtonNxAQ

    mtonNxxAQ

    ftkipsNxAQ

    ss

    ss

    ss

    Dari Data SPT (Standard Penetration

    Daya Dukung friksi (Qs)

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    25/42

    JenisTanah

    N < 15 N > 15

    ton/ft2 ton/m2 ton/ft2 ton

    Pasir 4 N 40 N 60 + 2(N-15) 600 +

    Lanau 2.5 N 25 N 37.5 + 1.25(N-15) 375 + 12

    Lempung 2 N 20 N 30 + (N-15) 300 +

    Nilai pb tergantung jenis tanah sebagai berikut :

    Daya Dukung Ujung (Qe)

    Qe = Ab . pb

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    26/42

    5

    ANAN40FQQ

    ss

    eesau

    Qu dan Qa dalam [ton]Ne = Nilai SPT rata-rata dihitung dari ujung tiang samp

    kali diameter di bawahnyaNs = Nilai SPT rata-rata sepanjang selimut tiang

    Ae = Luas penampang tiang [m2]As = Luas selimut [m

    2]F s = 4

    Metoda

    Dinamis

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    27/42

    Metoda Dinamis

    Metode ini hanya dipakai untuk pondasi tiang pancang, kareantara energi yang ditransfer oleh pemukul (hammer) ke dengan daya dukung pondasi dapat dibuat korelasinya.

    Hitungan kapasitas ultimate tiang secara dinamis didasarkanrumus tiang pancang dinamis.

    Rumus ini hanya berlaku untuk tiangtunggal dan tidakmemperhatikan hal-hal sebagai berikut :

    1. Kelakuan tanah yang terletak di bawah dasar kelompdalam mendukung beban struktur.

    2. Reduksi tahanan gesek dinding tiang sebagai akibat kelompok tiang

    3. Perubahan struktur tanah akibat pemancangan.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    28/42

    Karena itu, data hasil pengujian hanya digunakan sebagai salainformasi pemancangan tiang, yang selanjutnya masih harusdipertimbangkan terhadap kondisi-kondisi yang lain.

    Pada tanah pasir yang tidak padat dan jenuh air, pemancanganmengakibatkan kenaikan tekanan air pori yang tinggi, sehinggtahanan gesek tanah tereduksi. Hal ini mengakibatkan penurukapasitas tiang dibanding dengan kondisi pembebenan statis.

    Pada tanah-tanah plastis, seperti lempung lunak atau lanau ha

    hubungan antara tahanan tiang sementara dan tahanan tiangpermanen akibat beban yang diterapkan tidak menentu. Pada tahanan gesek selama proses pemancangan lebih kecil dibandtahanan gesek sesudah beberapa lama. Namun tahanan tiang pukulan dinamis jauh lebih besar dari beban statis setelah beblama.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    29/42

    Alat Tiang Pancang

    Tiang dipancang dengan alat pemukul (hammer) muap, pemukul getar atau pemukul yang hanya dijatSkema dari bermacam-macam alat pemukul dapat pada gambar skema dibawah. Penutup tiang (pile biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang ka

    kadang dibentuk dalam geometri tertutup. Tiang dpemukul dipasang pada peralatancraneyang dilendengan rangka batang baja sebagai pengatur jatuhpemukul ke kepala tiang yang disebutlead:

    1 Pemukul jatuh (drop hammer)

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    30/42

    1. Pemukul jatuh (drop hammer),Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhkan daPemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu, kemudian dilemenumbuk tiang. Pemakaian alat ini masih sangat lambat, shanya dipakai untuk volume pekerjaan kecil.

    2. Pemukul aksi tunggal (single acting hammer),Pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang denganramyanaik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan geradisebabkan oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tungg

    sama dengan beratramdikalikan tinggi jatuhnya.3. Pemukul aksi dobel (doubel-acting hammer),

    Pemukul aksi dobel ini menggunakan uap atau udara untukmengangkatramdan untuk mempercepat gerakan ke bawahKecepatan pukulan dan energioutputbiasanya lebih tinggi d

    aksi tunggal.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    31/42

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    32/42

    4. Pemukul disel (diesel hammer),Pemukul disel terdiri dari silinder, ram, blokanvilsistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umu

    kecil, ringan dan digerakkan dengan menggunakbahan bakar minyak. Energi pemancangan total ydihasilkan adalah jumlah benturan dariramditamenergi hasil dari ledakan.

    5. Pemukul getar (vibratory hammer),Pemukul getar merupakan unit alat pancang yanbergetar pada frekuensi tinggi.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    33/42

    Dalam pekerjaan pemancangan tiang terdap

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    34/42

    p j p g g pnama-nama alat sbb:

    1. Anvil, adalah bagian yang terletak pada dasar pemukul yanbenturan dari ram dan mentransfernya ke kepala tang.

    2. Helmet atau drive cap (penutup pancang), adalah bahan ydari baja cor yang diletakkan di atas tiang untuk mencegahkerusakan saat pemancangan dan untuk menjaga agar as dengan as pemukul.

    3. Cushion (bantalan), dibuat dari kayu keras atau bahan lain

    ditempatkan diantara penutup tiang (pile cap) dan puncakmelindungi kepala tiang dari kerusakan.4. Ram, adalah bagian pemukul yang bergerak ke atas dan ke

    terdiri dari piston dan kepala penggerak (driving head).5. Leader, adalah rangka baja dengan dua bagian paralel seb

    tiang agar pada saat tiang dipancang arahnya benar.

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    35/42

    Prinsip

    Pemancangan

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    36/42

    Prinsip Pemancangan

    Tiangyang akandipancangdipukuldenganhammerdenganenergibesarnyatergantungdariberathammer, tinggijatuhdanjenispemu

    Secara umum hubungan antpemancangan dengan masudan perlawanan tanah adalahukum kekekalan energi yansebagai berikut :

    QHw uh.

    Dimana :

    wh = BeratHammerH = Tinggi JatuhHammerQu = Tahanan Tiang Ultima

    S = Penetrasi Tiang

    Metode

    Modified ENR

    \

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    37/42

    Metode Modified ENR\

    Mula-mulaENR(Engineering News Formula) mengeluarkan rumusan daya d

    denganmetode dinamik sebaga berikut :

    CS

    HwQ hu

    .

    Kemudian mengalami modifikasi dan disebutModified ENRsetelah dpengujian lapangan (disesuaikan dengan sistem satuan kg-mm), be

    6

    .

    5.2

    . 2

    ua

    ph

    phhhu

    QQ

    ww

    wnw

    S

    EeQ

    ENR memakai faktor keamanan = 6

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    38/42

    ENRmemakai faktor keamanan = 6

    Dimana :wh = BeratHammer [kg]

    wp = Berat Tiang [kg]eh = Efisiensi alatEh = Energi pemukul = wh.H = UntukDrop Hammer [kS = Final set (Penetrasi Tiang) per pukulan (diambil ra

    pukulan terakhir untukdrop hammerdan rata-rata

    untuksteam hammer. [mm]n = Koefisien restitusi, koef yg tergantung dari bahan tjenis alat

    Qu = Daya dukungultimate. [kg]Qa = Daya dukung ijin [kg]

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    39/42

    TipeHammer ehDrop HammerdenganTrigerDrop Hammerdengan taliSingle Acting Hammer (Vulcan)

    Double Acting HammerDiesel Hammer

    1.000.750.75

    0.851.00

    Efisiensi Alat (menurut RD Chellis, 196

    Koefisien Restitusi (menurut Housel 1966)

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    40/42

    Jenis Tiang Kondisi Kepala Tiang Drop, SAH, DH

    Beton

    Baja

    Kayu

    Bertopi plastik kompositBertopi KayuTanpa Topi/pelindungBertopi plastik standarBertopi KayuTanpa pelindungTanpa pelindung

    0.40.25

    -0.50.3-

    0.25

    Koefisien Restitusi (menurut Housel, 1966)

    Drop = Drop Hammer DAH = Double Acting HammerDH = Diesel Hammer SAH = Single Acting Hammer

    Metode

    Lain

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    41/42

    Metode Lain

    Puluhan metode telah dipakai dan masing-mempunyai asumsi yang berbeda sehingga

    menghasilkan perbedaan perhitungan dalamsetiap metode. Metode lain yang dianjurkandipelajari lebih lanjut adalah :

    a. Sander f. Dannishb. Eytelwin (Belanda) g. Gatesc. Wiesbach h. etode Ratiod. Hiley i. AASHTO

    e Janbu

    Tes Beban (

    Loading Test

    )

  • 7/24/2019 03b Daya Dukang Tiang in Situ Test R

    42/42

    Tes Beban (Loading Test)

    Tes beban dilakukan untuk meyakinkan bahwa daya dukungyang telah dilaksanakan tidak kurang dari beban rencana ya

    bekerja pada tiang. Jadi tes beban ini tidak bertujuan untuk daya dukung ultimate,akan tetapi mencari apakahpondasi tiang tersebuttidak mengalami

    keruntuhan denganbeban yangdirencanakan.

top related