Pondasi Bored Pile [PDF]

Citation preview

PERHITUNGAN KEKUATAN PILE CAP Kode Pondasi F2 A. DATA PONDASI TIANG BOR BAHAN / MATERIAL FONDASI



FONDASI (END BEARING)



Mutu beton, Kuat tekan beton,



Kfc' =



250 20.8



MPa



Berat volume tanah, Ws = 18.6



kN/m3



Mutu baja tulangan, Tegangan leleh baja,



Ufy =



39 390



MPa MPa



Sudut gesek dalam, f = 35.046







Berat beton bertulang,



Ec = 21409.52 MPa kN/m3 Wc = 25



Lebar arah x,



Bx =



DIMENSI PILE CAP 2.35 m Tebal,



Lebar arah y,



By =



1.1 m



Diameter kolom



D= Bb =



Modulus elastis beton,



Lebar,



Kohesi tanah, C=



20.33



KPa



hp =



0.7



m



Tebal,



ht =



1



m



0.6 m



Arah x,



Lx =



2.25



m



0.6 m



Arah y,



Ly =



1.25



m



DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE) Jumlah baris tiang bor,



ny =



2



buah



Jumlah tiang bor dalam satu baris,



nx =



1



buah



Jarak antara tiang bor arah x,



X=



1.25



m



Jarak antara tiang bor arah y,



Y=



0



m



L=



5



m



a=



0.55



m



L= A = p / 4 * D2 = W p = A * L * wc = fc' = Pn = 0.30 * fc' * A - 1.2 * W p =



5.0



m



0.283 35.34



m2



20.8



kPa



1725



kN



DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE) Diameter,



D=



0.6 m



Panjang,



Jarak pusat tiang bor terluar terhadap sisi luar Pile-cap



2. DAYA DUKUNG AKSIAL IJIN TIANG BOR 2.1. BERDASARKAN KEKUATAN BAHAN Panjang tiang bor, Luas tampang tiang bor, Berat tiang pancang, Kuat tekan beton, Daya dukung ijin tiang bor,



kN



2.2. BERDASARKAN KEKUATAN TANAH 2.2.1. MENURUT TERZAGHI DAN THOMLINSON (PENGUJIAN LAB)



qult = 1.3 * C * Nc + g * Df * Nq + 0.6 * g * R * Ng Df = kedalaman tiang bor R = jari-jari penampang tiang bor



Df = L = R=D/2=



5



m



0.3



m



18.6



kN/m3



0.612



rad



20.33



kN/m2



Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (end bearing) :



g = berat volume tanah, f = sudut gesek dalam, f = 35.046 C = kohesi, Faktor daya dukung menurut Thomlinson :







g= = C=



Nc =



76.4



Nq =



43.4



Ng =



42.4



qult = 1.3 * C * Nc + g * Df * Nq + 0.6 * g * R * Ng = Luas penampang tiang bor, A = p / 4 * D2 =



6123



kN/m2



0.283



m2



SF = Pijin = A * qult / SF =



Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,



3.0 577.1



kN



3. BERDASARKAN DATA BOR TANAH (SKEMPTON) a. Tahanan ujung Pb = Ab * cb * Nc



Tahanan ujung nominal dihitung dengan rumus : 2 Ab = Luas penampang ujung bawah tiang (m ), 2 cb = Kohesi tanah di bawah dasar tiang (kN/m ), Nc = Faktor daya dukung.



D= Ab = p / 4 * D2 = cb = Nc = Pb = Ab * cb * Nc =



Diameter tiang pancang, Luas tampang tiang pancang, Kohesi tanah di sekitar dasar tiang, Faktor daya dukung menurut Skempton, Tahanan ujung nominal tiang pancang :



0.60 0.2827



m m2



20.33



kN/m2



9 51.734



kN



b. Tahanan gesek Ps = S [ ad * cu * As ]



Tahanan gesek nominal menurut Skempton :



ad = faktor adhesi 2 cu = Kohesi tanah di sepanjang tiang (kN/m ) 2 As = Luas permukaan dinding tiang (m ). Faktor adhesi untuk jenis tanah lempung pada tiang pancang yang nilainya tergantung dari nilai kohesi tanah, menurut Skempton, diambil : → ad = 0.2 + [ 0.98 ] cu



D = 0.600 m As = p * D * L1



Diameter tiang pancang, Luas permukaan dinding segmen tiang,



L1 = panjang segmen tiang pancang yang ditinjau (m). Perhitungan tahanan gesek nominal tiang No Kedalaman L1



As



cu (kN/m2)



ad



Ps



z1 (m)



z2 (m)



(m)



(m2)



1



0.00



0.80



0.8



1.5080



28.70



0.76



32.892



2



0.80



1.80



1.0



1.8850



31.10



0.73



42.999



3



1.80



3.60



1.8



3.3929



25.50



0.80



68.991



4



3.60



4.00



0.4



0.7540



20.33



0.86



13.231



(kN)



Tahanan gesek nominal tiang,



Ps = S ad * cu * As =



158.112 158.112 kN



c. Tahanan aksial tiang pancang Tahanan nominal tiang pancang,



Pn = Pb + Ps =



209.85



kN



f= f * Pn =



Faktor reduksi kekuatan, Tahanan aksial tiang pancang,



0.60 125.91



kN



2.2.2. MENURUT MEYERHOFF (DATA PENGUJIAN SPT) qult = 40 * N' ( dalam Ton/m2 ) Nilai SPT hasil pengujian, Nilai SPT terkoreksi, qult = 40 * N' = Luas penampang tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,



dengan,



N' = nilai SPT terkoreksi, N= 37.5 pukulan/30 cm N' = 15 + 1/2*( N' - 15) = 26.25 pukulan/30 cm 2 1050 = 10500 kN/m Ton/m2 A = p / 4 * D2 = 0.283 m2 SF = 3 Pijin = A * qult / SF = 989.6 kN



2.2.3. MENURUT BAGEMENT (PENGUJIAN CPT) qult = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 qc = nilai konus rata-rata qf = nilai hambatan lekat rata-rata A = luas penampang tiang bor K = keliling penampang tiang bor L = panjang tiang bor Daya dukung ijin tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,



kg/cm2



qc = 2 kg/cm 0.25 qf = 2 A=p/4*D = K=p*D= L= qult = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = SF = 3 Pijin = qult / SF = 150.0



15000



kN/m2



25



kN/m2



0.28



m2



1.88



m



5.00 1423.1



m kN



474.4



kN



6. REKAP TAHANAN AKSIAL TIANG BOR No



f * Pn



Uraian Tahanan Aksial Tiang Pancang 1 Berdasarkan kekuatan bahan



1724.7



2 Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson)



577.1



3 Pengujian SPT (Meyerhoff)



989.6



4 Pengujian CPT (Bagement)



474.4



Daya dukung aksial terkecil, Jumlah baris tiang bor,



ny =



Jumlah tiang bor dlm. satu baris,



nx =



Jarak antara tiang bor :



X=



Jarak antara tiang bor terkecil :



S=



Diameter tiang bor,



D=



474.4



kN



Y=



0



m



2 1 m



1



P=



0 0.6



m m



Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) :



Ef = [ 2 * (ny + nx - 2) * S + 4 * D ] / (p * D *ny * nx) = Pijin = P * Ef = Pijin =



Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor :



0.637 302



kN



400



kN



3. DAYA DUKUNG LATERAL IJIN TIANG BOR Kedalaman ujung tiang, La = ht =



1



m



f=



35.046







L=



5



m



Panjang jepitan tiang bor, Ld = 1/3 * L =



1.67



m



By =



1.1



Ws =



18.6



m kN/m3



Koefien tekanan tanah pasif, Kp = tan2(45° + f /2) =



3.70



Sudut gesek, Panjang tiang bor,



BAG



KEDALAMAN



H



H*ws*Kp (kN/m2) 183.39



O



BAGIAN



P (kN/m2) 0



OK



La + Ld =



(m) 2.67



FJ



La + 3/4 * Ld =



2.25



154.74



FN = 1/4 * FJ



38.68



EI



La + 1/2 * Ld =



1.83



126.08



EM = 1/2 * EI



63.04



DH



La + 1/4 * Ld =



1.42



97.43



DL = 3/4 * DH



73.07



CG



La =



1.00



68.77



CG



68.77



KODE



P1



P2



F1



(kN/m2) 0.00



(kN/m2) 38.68



F2



38.68



F3



Panjang bagian



F



Lengan



M



thd. O (m) 2.00



(kNm) 43



Notasi La =



(m) 1.00



(kN) 21



63.04



Ld / 4 =



0.42



23



1.46



34



63.04



73.07



Ld / 4 =



0.42



31



1.04



32



F4



73.07



68.77



Ld / 4 =



0.42



33



0.63



20



F5



68.77



0.00



Ld / 4 =



0.42



16



0.28



4



124



M=



134



Total



F=



L2 = M / F =



1.08



m SMS = 0 Maka :



Jumlah momen terhadap titik S :



F * ( 2*L2) = H * (L2 + Ld + La)



H = F * ( 2 * L2) / (L2 + Ld + La) =



Gaya lateral,



71.4



kN



Jumlah baris tiang,



ny =



2



bh



Jumlah tiang per baris,



nx =



1



bh



h = H / (nx * ny) =



35.7



kN



SF = hijin = h / SF =



1.2 29.8



kN



65



kN



Gaya lateral satu tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin lateral tiang bor,



hijin =



Diambil daya dukung lateral ijin tiang bor :



3.1. MOMEN PADA TIANG BOR AKIBAT GAYA LATERAL 3.1.1. PERHITUNGAN DENGAN CARA BENDING MOMENT DIAGRAM hi = jarak gaya lateral H terhadap gaya Fi yang ditinjau yi = jarak gaya Fi terhadap titik yang ditinjau Momen akibat gaya lateral H,



Mhi = H * hi



Besarnya momen di suatu titik,



Mi = Mhi - S (Fi * yi)



h1



Mhi



M1



(m) 0.67



M2



KODE



Fi * yi (kNm)



Diagram Mi



F1



F2



F3



F4



F5



(kNm) 48



21



23



31



33



16



1.21



86



12



M3



1.63



116



20



10



M4



2.04



146



29



19



13



M5



2.46



176



38



29



26



14



3.00



214



50



42



43



31



9



40.3



4.00



286



71



65



74



64



24



-12.3



5.00



357



92



88



105



96



40



-65.0



6.00



429



113



112



136



129



56



-117.6



7.00



500



135



135



168



161



72



-170.2



8.00



571



156



158



199



194



87



-222.8



74.8 86.0 84.1 68.8



Momen terbesar, Jumlah baris tiang,



M= ny =



86.0 2.0



Jumlah tiang perbaris,



nx =



1.0



SF =



3.0



Momen maksimum yang diijinkan untuk satu tiang bor : Mmax = M / (SF * nx * ny) =



14.3



Angka aman,



(kNm) 47.6



kNm



kNm



3.1.2. PERHITUNGAN DENGAN RUMUS EMPIRIS P max = P ijin =



Beban maksimum pada bor pile,



400.0



kN



Z = L + La =



6.0



mm



Diameter bor pile,



D=



600



mm



Mutu Beton,



fc' =



20.8



MPa



Kedalaman bor pile,



Ec = 4700 *  fc' = 21409.52 MPa Ic = p / 64 * D4 = 6E+09 mm4 kh = nh * (z / d) = 550.0 MPa



Modulus elastisitas beton, Inersia penampang tiang bor, Untuk tanah berpasir maka nilai,



K = kl * Z / D = λ = 40  [ D * K / (4 * Ec * Ic) ] = Eksentrisitas, Momen max pada tiang bor,



5500



MPa



0.00311



e = 0,322 / λ =



103.4



mm



e=



0.1034



m



Mmax = P max*e =



41.4



kNm



3.1.3. MOMEN MAKSIMUM YANG DIIJINKAN PADA TIANG BOR Dari hasil perhitungan momen maksimum pada tiang bor akibat beban lateral yang dilakukan dengan cara Bending Momen dan Rumus Empiris dipilih nilai yang terbesar, maka diambil : Momen maksimum yang diijinkan pada tiang bor,



4. GAYA YANG DITERIMA TIANG BOR



Mmax =



41



kN



4.1. GAYA AKSIAL PADA TIANG BOR Jumlah bor-pile : Xmax = No 1 2 3 4 5



n= 1.25 m



X1 =



X4 = X5 =



buah 10 2



2.00



X1 =



0.00



2



X2 =



Tdk.ada



2



X3 =



Tdk.ada



2



X4 =



Tdk.ada



2



X2 = X3 =



2



X5 =



40.00 0.00 Tdk.ada Tdk.ada Tdk.ada



6



Ymax =



Y4 = Y5 = Y7 =



8



Y8 =



9



Y9 =



10



Y10 = SX = 2



6



4.00



Y1 =



96.00



2.00



2



Y2 =



24.00



Tdk.ada



2



Y3 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y4 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y5 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y6 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y7 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y8 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y9 =



Tdk.ada



Tdk.ada



2



Y10 =



Tdk.ada



SX =



120



Y2 = Y3 =



m 2



Y1 =



Y6 =



7



4.00



2



40



4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH X Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : Pmax = P / n + Mx * Xmax / S X2 Pmin = P / n - Mx * Xmax / S X2 Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : Mx Mx*X/SX2 NO P P/n Kombinasi Beban Kerja



(kN)



(kNm)



(kN)



(kN)



Pmax



Pmin



(kN)



(kN)



1



KOMBINASI -1



12059



0.00



6030



0.00



6030



6030



2



KOMBINASI -2



12059



592.20



6030



18.51



6048



6011



3



KOMBINASI -3



12059



3059.40



6030



95.61



6125



5934



4



KOMBINASI -4



10221



14234.62



5110



444.83



5555



4665



Pmax



Pmin



4.1.1. TINJAUAN TERHADAP KOMBINASI BEBAN KERJA ARAH Y Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : Pmax = P / n + Mx * Ymax / S Y2 Pmax = P / n - Mx * Ymax / S Y2 Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor : My My*Y/SY2 NO P P/n Kombinasi Beban Kerja



Kombinasi Beban Kerja



(kN)



(kNm)



(kN)



(kN)



(kN)



(kN)



1



KOMBINASI -1



12059



0.00



6030



0.00



6030



6030



2



KOMBINASI -2



12059



3663.24



6030



122.11



6152



5907



3



KOMBINASI -3



12059



5969.08



6030



198.97



6229



5831



4



KOMBINASI -4



10221



21258.88



5110



708.63



5819



4402



4.2. GAYA LATERAL PADA TIANG BOR PILE Gaya lateral yang diderita satu tiang h=T bor / n: NO Kombinasi Beban Kerja



Tx



Ty



hx



hy



hmax



(kN)



(kNm)



(kN)



(kN)



(kN)



1



KOMBINASI -1



0.0



0.00



0.0



0.0



0



2



KOMBINASI -2



123.4



527.97



61.7



264.0



264



3



KOMBINASI -3



294.7



680.90



147.3



340.5



340



4



KOMBINASI -4



1283.4



1896.83



641.7



948.4



948