Rekayasa Pondasi 2

ByRatna Dewi, ST., MT.Yulinda Sari, ST., M.Eng.

*Note: Read MeYou may change all 5 pages to suit your presentationEvery time you Insert | New Slide | Template Page No 3 will appearPage No 4 can be copied and paste to divide your presentation into several sectionThe date on bottom right will change according your PC clock

Defleksi Tiang Vertikal

Metode Konvensional

Berguna untuk mengecek defleksi tiang yang mengalami pembebanan lateral yang tidak begitu besar.

Pada hitungan, tiang dianggap sebagai struktur kantilever yang dijepit pada kedalaman zf

Defleksi tiang bebas dapat dinyatakan dengan persamaan :

Defleksi tiang ujung jepit :

dengan,

H = beban lateral (kN)Ep = modulus elastis tiangIp = momen inersia tiange = jarak beban lateral terhadap muka tanahZf = jarak titik jepit dari muka tanah

Metode Brom

1. Tiang dalam Tanah Kohesif

1. Tiang dalam Tanah KohesifDikaitkan dengan faktor tak berdimensi L, denganDefleksi ujung tiang di permukaan tanah (y0) tergantung dari tipe jepitan tiang,

Tiang ujung bebas berkelakuan seperti tiang pendek, bila L < 1,5 dengan besarnya defleksi

Rotasi tiang :

Tiang ujung bebas berkelakuan seperti tiang panjang, bila L > 2,5 dengan besarnya defleksi

Rotasi tiang :

Tiang ujung jepit berkelakuan seperti tiang pendek, bila L < 0,5 dengan besarnya defleksi

Tiang ujung jepit berkelakuan seperti tiang panjang, bila L > 1,5 dengan besarnya defleksi

dengan kh = koefisien reaksi subgrade untuk pembebanan horizontal

Untuk tanah dengan modulus konstan, diambil kh = k1Untuk tanah dengan modulus bertambah secara linier, kh diambil rata-rata dari k1 disepanjang kedalaman 0,8LUntuk menghitung besarnya defleksi tiang dipermukaan tanah kohesif dengan menggunakan grafik ditunjukkan pada gambar 1 di bawah ini :

Gambar 1. Defleksi tiang di atas permukaan tanah (a)Tiang dalam tanah Kohesif

2. Tiang dalam Tanah Granuler

2. Tiang dalam Tanah GranulerDikaitkan dengan faktor tak berdimensi L, dengan

Tiang ujung bebas dan jepit berkelakuan seperti tiang pendek, bila L < 2 dengan besarnya defleksi, tiang ujung bebas

Rotasi tiang :

Tiang ujung jepit

Tiang ujung bebas dan jepit berkelakuan seperti tiang panjang, bila L > 4 dengan besarnya defleksi, tiang ujung bebas

rotasi tiangtiang ujung jepit

Hitungan defleksi tiang dalam tanah granuler dengan menggunakan grafik dapat dilakukan dengan memakai Gambar 2.

Gambar 2. Defleksi tiang di atas permukaan tanah (a)Tiang dalam tanah Granuler

Contoh Soal

METODE BROMTiang baja dengan diameter 0,25 m dan panjang 18 m dipancang ke dalam tanah pasir dengan N = 10 dan = 18 kN/m3. Kapasitas momen maksimum tiang My = 218 kNm dan EI (tiang) = 19,4 x 104 kNm2. Kepala tiang dianggap terjepit dalam pelat penutup tiang. Hitung beban lateral tiang ijin, jika defleksi tiang yang diperbolehkan 0,25 inchi ?

METODE BROMMy = 218 kNm EI = 19,4 x 104 kNm2yo = 0,25 inchi

Cek keruntuhan tanah akibat beban lateral tiang

Momen maksimum yang harus ditahan tiang, Mmaks = dL3 Kp

Dengan

Kp = tan2(45 + /2) = tan2(45 + 15) = 3

Jadi

Mmaks = dL3 Kp = 18 x 0,25 x 183 x 3 = 78732 kNm > My = 218 kNm

Karena Mmaks > My, maka keruntuhan tiang berkelakuan tiang panjang.

2. Cek keruntuhan tanah akibat momen lentur maksimum tiang

Untuk mencari nilai Hu, digunakan grafik hubungan antara My / (Kpd4) dan Hu/Kpd3

My / (Kpd4) = 218 / (3 x 0,254 x 18) = 1033

dari grafik diperoleh nilai Hu/Kpd3 = 450

Hu / Kpd3 = 450

Hu = 450 Kpd3 = 450 x 3 x 0,253 x 18 = 380 kN

Dengan memberikan faktor aman F = 3

H = Hu / F = 380 / 3 = 126,5 kN .... (a)

3. Cek defleksi tiang akibat beban lateral Tiang dalam Tanah Granuler

y0 = 0,25 inchi = 0,25 x 2,54 x 0,01 = 0,0064 m

Untuk tanah pasir tidak padat, diambil nh = 2500 kN/m3

EI = 19,4 x 104 kNm2

Karena L = 0,42 x 18 = 7,56 > 4, maka termasuk tiang panjang.

Sehingga persamaan defleksi yang digunakan,

Jadi besarnya beban lateral ijin tiang, .... (b)

Beban lateral ijin tiang dipilih nilai terkecil dari hitungan (a) dan (b).

Jadi, beban lateral ijin untuk defleksi 0,25 inchi yaitu :H = 98 kN

T U G A S

Tiang baja berdiameter d = 0,25 m dipancang dalam tanah lempung kaku homogen dengan Cu = 150 kN/m2, u = 0. Panjang tiang 10 m dan EpIp = 19,4 x 104 kN/m2. Tiang dianggap mempunyai ujung bebas dengan e = 0,20 m. Tentukan beban lateral ijin, bila defleksi tiang maksimum 6 mm. Koefisien reaksi subgrade horizontal kh = 26720 kN/m3, tahanan momen bahan tiang My = 218 kNm

SELESAI MATERI KE-7

*Note: Read MeYou may change all 5 pages to suit your presentationEvery time you Insert | New Slide | Template Page No 3 will appearPage No 4 can be copied and paste to divide your presentation into several sectionThe date on bottom right will change according your PC clock