BAB III - Muhammad Haykal Mussaad's Blog | https ... · Web viewBAB III ANALISIS DATA Pembebanan...

BAB III

ANALISIS DATA

A. Pembebanan

1. Beban Vertikal

Gambar 3.1 Beban struktur dan tekanan tanah lateral.

24

a. Beban struktur Abutment (ditinjau per 1 meter tegak lurus bidang gambar)

Tabel 3.1 Hasil perhitungan beban struktur

No Volume (M3) Berat (Kg)

I (0,3 x 0,3 x 1) = 0,09 0,09 x 2400 = 216

II (0,8 x 2,5 x 1) = 2,0 2,0 x 2400 = 4800

III (0,5 x 0,8 x 0,8 x 1) = 0,32 0,32 x 2400 = 768

IV (1,3 x 10 x 1) = 13,0 13,0 x 2400 = 31200

V (3,1 x 1 x 1) = 3,1 3,1 x 2400 = 7440

VI (3,1 x 1 x 1) = 3,1 3,1 x 2400 = 7440

VII (0,5 x 1 x 3,1 x 1) = 1,55 1,55 x 2400 = 3720

VIII (0,5 x 1 x 3,1 x 1) = 1,55 1,55 x 2400 = 3720

∑ Total 22,89 59304

Berat fondasi (P) = 59304 kg

= 59,304 ton

25

Beban Tanah di atas Struktur (ditinjau per 1 meter)

Tabel 3.2 Hasil perhitungan beban tanah di atas struktur

No Volume (M3) Berat (Kg)

a (2,3 x 2,5 x 1) = 5,75 5,75 x 2000 = 11500

b ( 2,3 x 0,8 x 1) = 1,84 1,84 x 2000 = 3680

c (0,5 x 0,8 x 0,8 x 1) = 0,32 0,32 x 2000 = 640

d1 (3,1 x 4,7 x 1) = 14,57 14,57 x 2000 = 29400

d2 (3,1 x 1 x 1) = 3,1 3,1 x 1500 = 4650

e (0,5 x 3,1 x 1 x 1) = 1,55 1,55 x 1500 = 2325

f (3,1 x 1 x 1) = 3,1 3,1 x (750 + 1000) = 5425

g (0,5 x 3,1 x 1 x 1) = 1,55 1,55 x (750 + 1000) = 2712,5

Total 60332,5

Berat tanah (P) = 60332,5 kg

= 60,332 ton

Total beban vertikal = Beban struktur + Beban tanah di atas struktur+ Beban

luar vertikal

= 59,304 + 60,332 + 10

= 129,6365 ton

= 1296,365 kN

26

B. Analisis Kapasitas Dukung Tiang dengan Menggunakan Data CPT

Tabel 3.3 CPT - Result

Depth qc fs Depth qc fs Depth qc fs

M kg/cm2 kg/cm' m kg/cm2 kg/cm' m kg/cm2 kg/cm'

0,00 0 0,00 5,80 65 1,00 11,60 185 0,80 0,20 0 0,00 6,00 55 1,20 11,80 150 1,80 0,40 0 0,00 6,20 65 0,80 12,00 130 1,00 0,60 0 0,00 6,40 45 4,00 12,20 390 0,10 0,80 40 0,40 6,60 40 6,00 12,40 300 1,20 1,00 50 1,00 6,80 40 2,60 12,60 250 2,00 1,20 60 0,80 7,00 40 1,00 12,80 110 0,80 1,40 50 0,60 7,20 30 1,00 13,00 70 1,40 1,60 50 0,20 7,40 40 0,80 13,20 80 2,20 1,80 40 0,80 7,60 40 1,40 13,40 70 1,00 2,00 30 1,00 7,80 50 0,80 13,60 65 2,20 2,20 50 0,20 8,00 40 0,60 13,80 80 3,00 2,40 70 1,00 8,20 40 1,00 14,00 120 1,00 2,60 40 3,60 8,40 25 1,60 14,20 80 0,20 2,80 50 1,80 8,60 40 3,60 14,40 30 2,40 3,00 110 0,60 8,80 60 1,80 14,60 30 1,00 3,20 120 0,00 9,00 90 2,60 14,80 70 0,40 3,40 60 0,40 9,20 45 3,60 15,00 55 0,60 3,60 70 1,00 9,40 100 1,80 15,20 95 3,00 3,80 60 1,80 9,60 150 0,20 15,40 95 0,80 4,00 50 1,20 9,80 160 1,00 15,60 100 0,20 4,20 60 2,00 10,00 150 1,60 15,80 100 0,80 4,40 70 2,60 10,20 120 0,60 16,00 100 1,20 4,60 90 3,00 10,40 100 2,60 16,20 180 0,60 4,80 85 1,20 10,60 180 0,80 16,40 160 0,50 5,00 50 3,20 10,80 185 0,60 16,60 160 1,00 5,20 80 1,60 11,00 130 1,20 16,80 200 0,50 5,40 50 1,60 11,20 175 0,80 17,00 240 0,20 5,60 60 0,40 11,40 230 0,40 17,20 300 0,60

1. Metode Belanda (Dutch method)27

a. Perencanaan Kedalaman

Gambar 3.2 Kedalaman tiang dan Penampang tiang

b. Menghitung Perlawanan Ujung Tiang

B = 26 cm

8B = 8 x 26 cm = 208 cm

4B = 4 x 26 cm = 104 cm

dengan, B : Diameter Tiang (m)

28

8B

4B

B = 26 cm

Tabel 3.4 mencari nilai qc1 minimum

x/B x (m) D+x (m) Perhitungan qc1 qc1 (kg/cm2)

0,7 0,20 12,20 (130 + 390)/2 260

1,9 0,50 12,50 (130 + 390 +300 + 180)/4 250

2,3 0,60 12,60(130 + 390 +300 + 180 +

250)/5 250

2,8 0,75 12,75(130 + 390 +300 + 180 +

250+ 80)/6221,67

3,8 1,00 13,00(130 + 390 +300 + 180 +

250+ 80 + 70)/7200

4 1,04 13,04(130 + 390 +300 + 180 +

250+ 80 + 70+ 70)/8183,75

Diperoleh qc1 = 183,75 kg/cm2

qc2 (8B) =

=

= 157,73 kg/cm2

29

q’c =

=

= 170,74 kg/cm2

Dengan :

q’c = Perlawanan ujung tiang rata-rata (kg/cm2)

qc1 (8B) = Perlawanan ujung tiang sedalam 4B ke atas dari ujung

tiang (kg/cm2)

qc2 (4B) = Perlawanan ujung tiang sedalam 2B ke bawah dari ujung

tiang (kg/cm2)

c. Menghitung Perlawanan Gesek selimut Tiang

fs = α’s fsc

menentukan nilai α’s menggunakan kurva 13.29 faktor Notthingham dan

Schmertmann (Lihat Lampiran). Dengan = = 34,62 ,

diperoleh α’s = 0,5 dengan :

Menghitung luas penampang (At)

=½ x 26 x (262 + 132)0.5 .

= 292,72 cm2

30

Menghitung luas selimut, keliling segi tiga (As)

As = 3 x 26 x 9 x 100

= 70200 cm2

Tabel 3.5 Perlawanan gesek tiang

kedalaman qc cs fs10 150 0,004 1,60

10,2 120 0,004 0,6010,4 100 0,004 2,6010,6 180 0,004 0,8010,8 185 0,004 0,6011 130 0,004 1,20

11,2 175 0,004 0,8011,4 230 0,004 0,4011,6 185 0,004 0,8011,8 150 0,004 1,8012 130 0,004 1,00

12,2 390 0,001 0,1012,4 300 0,001 1,2012,6 250 0,001 2,0012,8 110 0,001 0,8013 70 0,001 1,40

total 17,70

Maka : fs = 0,5 17,70

= 10,637 kg/cm2

Menentukan klasifikasi tanah dengan menggunakan nilai qc dan Fr

31

Gambar 3.3 kurva untuk menentukan klasifikasi tanah

Dari hasil pembacaan kurva 3.3 diperoleh jenis tanah sebagai berikut :

Tabel 3.6 layer tanah

Kedalaman

lapisan (m)Jenis tanah

3 – 8,4 Sand

8,4 – 12,0 Silty sand

Menentukan nilai fs dengan persamaan :

Untuk tanah cohensionless dengan z < 8B :

fs = α’s fsc

Untuk tanah cohensionless dengan z ≥ 8B :

fs = α’s fsc

Untuk tanah Kohesif

fs = α’c fsc

32

Dimana :

fs = Perlawanan selimut tiang

z = Kedalaman dari pemancangan sampai pertengahan tiang

B = Diameter tiang

α’s, α’c = Faktor adhesion Nottingham (dari gambar 13.24)

fsc = Perlawanan local

D = Penetrasi bawah tiang

Menentukan nilai α’s menggunakan kurva 13.29 faktor

Notthingham dan Schmertmann (Lihat Lampiran).Contoh, dengan

= = 21,9 diperoleh α’s = 0,8

Gambar 3.4 Menentukan faktor Nottingham

Tabel 3.7 Skin Friction Metode Notingham dan Schemertmann

Kedalaman Z fsc α’s fs As ps

33

lapisan (m) (m) (kg/cm2)(kg/cm2)

(cm2)(kg)

3 – 8,4 5,7 1,0 0,8 0,8 42120 33696

8,4 – 12,0 10,2 0,6 0,7 0,42 28080 11793,6

Jumlah 45489,6

Pa =

Pa =

= 47734,31 kg 47,734 Ton

34

2. Metode LCPC

a. Perencanaan Kedalaman

b. Menghitung Perlawanan Ujung Tiang

B = 26 cm

1,5B = 1,5 x 26 cm = 39 cm

1,5B = 1,5 x 26 cm = 39 cm

dengan, B : Diameter Tiang (m)

Karena pembacaan sondir setiap 20 cm maka diambil pembacaan 0,4 m ke

atas, 0,4 ke bawah

35

1,5 B

1,5 B

5 m

B = 26 cm

8

9

10

11

12

7

13

qca =

=

= 232,5 kg/cm2

menentukan nilai kc menggunakan tabel 13,5 metode LCPC (type tanah

pasir) = 0,375

q’c = qca . kc

= 232,5 x 0,375

= 87,2 kg/cm2

Menghitung luas penampang (At)

=½ x 26 x (262 + 132)0.5 .

= 292,72 cm2

Menghitung luas selimut, keliling lingkaran (As)

As = 3 x 26 x 9 x 100

= 70200 cm2

- Menentukan type tiang menggunakan metode LCPC pada tabel 13,6

diperoleh type tiang 9.

- Menentukan kurva metode LCPC pada tabel 13,7 diperoleh kurva 1

- Menentukan nilai fs metode LCPC pada kurva 13,26 diperoleh nilai fs =

850 lb/ft2 = 0,415 kg/cm2

Konversi 1 lb/ft2 = 0,0004882 kg/cm2

36

Pa =

Pa =

= 26670,5 kg 26,67 Ton

3. Perencanaan tiang pancang

Perencanaan tiang :

- Gaya aksial = 36 Ton

- Pa metode Belanda = 47,73 Ton

- Pa metode LCPC = 26,67 Ton

Diambil nilai yang terkecil yaitu 26,67 Ton = 266,7 kN

Jumlah Tiang Pancang (n)

n =

n =

= 4,86

Untuk antisipasi beban horizontal maka digunakan 9 Tiang Pancang

37

Gambar 3.6 Denah penentuan titik tiang

4. Beban Momen

a. Momen akibat Struktur

Tabel 3.3 Hasil perhitungan momen akibat struktur

No Jarak Lengan Ke titik O (m) Berat (Ton) Momen (Ton m)

1 0,80 0.216 0,1278

2 1,05 4.8 5,04

3 0,92 0.768 0,70656

4 0 31.2 0

5 -2,2 7.44 -16,368

6 2,2 7.44 16,368

7 1,98 3.72 7,3656

8 -1,98 3.72 -7,3656

∑ Total 0,834

38

0,75 m0,75 m

0,5 m

0,5 m

26 cm

0,75 m0,75 m0,75 m

7,50 m

0,75 m

Tabel 3.9 Hasil perhitungan momen akibat tanah di atas struktur

No Jarak Lengan Ke titik O (m) Berat (Ton) Momen (Ton m)

a 2,6 11,500 29,900b 2,6 3,680 9,568c 1,050 0,64 0.672

d1 2,2 29,400 64,680d2 2,2 4,650 10,230e 2,717 2,325 6,317f -2,2 5,425 -11,935g -2,717 2,7125 -7,370

∑ Total 102,062

b. Momen akibat tekanan tanah lateral

Ka1 = tg2 (450 - Ø/2)

= tg2 (450 - 27/2)

= 0,37

Ka2 = tg2 (450 - Ø/2)

= tg2 (450 - 25/2)

= 0,40

Kp = tg2 (450 + Ø/2)

= tg2 (450 + 25/2)

= 2,50

39

Ea1 = ½ g2 Ka1 γ1

= ½ x (8)2 x 0,37 x 2

= 23,68 ton

Ea2 = (h – g) Ka2 γ1 . g

= (11 – 8) x 0,4x 2x8

= 19,2 ton

Ea3 = ½(h – g)2 Ka2 γ2

= ½ x (11-8)2 x 0,4 x 1,5

= 2,70 ton

Ep1 = (I + (h-g)) γw

= (0,8 + (11-8) x 1000

= 3,80 ton

Ep2 = ½ (h-g)2 Kp γ2

= ½ x (11-8)2 x 2,5 x 800

= 9,00 ton

Tabel 3.4 Hasil perhitungan momen akibat tanah lateral

No Jarak Lengan Ke titik O (m) Gaya (Ton) Momen (Ton m)

MEa1 5,67 -23,68 -134,26

MEa2 1,5 -19,2 -28,8

MEa3 1 -2,70 -2,70

MEp1 1,267 3,80 4,81

MEp2 1 9,00 9,00

∑ Total -32,78 -151,95

40

∑gaya tanah lateral + Ph = -32,78 + (-3)

= - 35,78 Ton

c. Momen Luar

M luar = PH x (h-d)

= 3 x (11 – 1,8)

= 27,6 Ton m

Total Momen = Momen Struktur + Momen tanah di atas struktur +

Momen tekanan tanah lateral + MLuar.

= 0,834 + 102,062 + (-151,95) + (-27,6)

= -76,65 Ton m

7,5 m

Gambar 3.6 Susunan penentuan titik tiang ditinjau per 1 m

Absis tiang baris 1 x = -3,00 m


41

0,75 m

0,5 m

0,5 m

26 cm

0,75 m0,75 m0,75 m0,75 m

7,50 m



Absis tiang baris 5 x = 0 m

Absis tiang baris 6 x = 0,75 m




∑x 2 = (-3) 2 + (-2,25) 2 + (-1,5)2 + (-0,75) 2 + (0)2 + (0,75)2 + (1,50) 2 +

(2,25) 2 + (3)2

= 33,75 m2

Gaya vertikal pada tiang :

Qv =

Tiang 1 : Q1 =

= 21,19 Ton/tiang < 26,67 Ton……..(Aman)

Tiang 2 : Q2 =


Tiang 3 : Q3 =


42

Tiang 4 : Q4 =


Tiang 5 : Q5 =


Tiang 6 : Q6 =


Tiang 7 : Q7 =


Tiang 8 : Q8 =


Tiang 9 : Q9 =


1. Menghitung nilai Gaya tanah lateral (Ha)

∑H =

= 43

= -3,975 Ton

Tiang dipancang pada tanah non-kohesif, dengan rumus:

Ha =

2 My = Ha x

2 (8) = Ha (0+0,55)

16 = Ha .

16 = Ha . ( 0,55 (Ha. 1/0,975)1/2

)

16 = Ha . ( 0,55 Ha1/2

. 1,013)

16 = Ha . (0,56. Ha1/2

)

16 = Ha 3/2

. 0,56

Ha3/2

= 28,57

44

Ha

= 28,57 2/3

Ha = 9,35 Ton

Dengan FS = 2, Maka

Ha = 9,35/2

= 4,675 Ton

Ha ≥ ∑H = 4,675 Ton ≥ 3,975 Ton .,,,,(Aman)

Berdasarkan perhitungan diatas,maka perencanaan fondasi digunakan

tiang panjang jepit,bilamana ratio panjang tiang (L) dan diameter/tebal

tiang (d) ≥ 12 m.

Dengan (L = 9 m , d = 0,26 m).

= 9/0,26 = 34,615 m ≥ 12 m

45

BAB III - Muhammad Haykal Mussaad's Blog | https ... · Web viewBAB III ANALISIS DATA Pembebanan...

Documents

Transcript of BAB III - Muhammad Haykal Mussaad's Blog | https ... · Web viewBAB III ANALISIS DATA Pembebanan...