![Tugas Besar Pondasi Hery [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/tugas-besar-pondasi-hery.jpg)
20 0 579 KB
TUGAS PONDASI BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pembangunan suatu konstruksi, pertama – tama sekali yang dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai bangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang ada disekitarnya. Struktur bawah sebagai pondasi juga secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi ini tergantung kepada jenis struktur atas, apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga jenis tanahnya.Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi lapisan tanah permukaan cukup baik, biasanya jenis pondasi dangkal sudah memadai. Tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah menjadi pilihan, dan secara umum permasalahan perencanaan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal.
1.2 Tujuan Adapun tujuan laporan adalah : 1. Mendesign dimensi abutment. 2. Menentukan jenis dan kedalaman pondasi pancang yang digunakan. 3. Menghitung daya dukung ultimate tiang tunggal. 4. Merencanakan tiang kelompok/group. 5. Menghitung penurunan pondasi dan menghitung berapa lama penurunan pondasi. 6. Merencanakan sheet pile yang akan dipasang ditepi sungai
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI BAB II DASAR TEORI
2.1 PENGERTIAN PONDASI
Pondasi adalah bagian terbawah dari suatu struktur yang berfungsi menyalurkan beban dari struktur diatasnya ke lapisan tanah pendukung. Pondasi sendiri jenisnya ada bermacam - macam. Penentuan jenis pondasi biasanya dipengaruhi keadaan tanah disekitar bangunan atau pun jenis beban bangunan itu sendiri. Jika ingin Tahu lebih dalam lagi tentang pondasi Pondasi merupakan bagian dari struktur yang berfungsi meneruskan beban menuju lapisan tanah pendukung dibawahnya. Dalam struktur apapun, beban yang terjadi baik yang disebabkan oleh berat sendiri ataupun akibat beban rencana harus disalurkan ke dalam suatu lapisan pendukung dalam hal ini adalah tanah yang ada di bawah struktur tersebut. Banyak faktor dalam pemilihan jenis pondasi, faktor tersebut antara lain beban yang direncanakan bekerja, jenis lapisan tanah dan faktor non teknis seperti biaya konstruksi, waktu konstruksi. Pemilihan jenis pondasi yang digunakan sangat berpengaruh kepada keamanan struktur yang berada diatas pondasi tersebut. Jenis pondasi yang dipilih harus mampu menjamin kedudukan struktur terhadap semua gaya yang bekerja. Selain itu, tanah pendukungnya harus mempunyai kapasitas daya dukung yang cukup untuk memikul beban yang bekerja sehingga tidak terjadi keruntuhan. Dalam kasus tertentu, apabila sudah tidak memungkinkan untuk menggunakan pondasi dangkal, maka digunakan pondasi dalam. Pondasi dalam yang sering dipakai adalah pondasi tiang pancang. Menurut Bowles (1984), pondasi tiang pancang banyak digunakan pada struktur gedung tinggi yang mendapat beban lateral dan aksial. Pondasi jenis ini juga banyak digunakan pada struktur yang dibangun pada tanah mengembang (expansive soil). Daya dukung tiang pancang yang diperoleh dari skin friction dapat diaplikasikan untuk menahan gaya uplift yang terjadi. Faktor erosi pada sungai juga menjadi pertimbangan penggunaan tiang pancang pada jembatan.
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 2.1.1 Pondasi Langsung (STAHL) : Pondasi langsung (Stahl) dipakai pada kondisi tanah : “ baik “, Yaitu dengan kekerasan tanah atau sigma tanah = 2 Kg / Cm2 , dengan kedalaman tanah keras lebih kurang = 1,50 Cm, kondisi air tanah cukup dalam. Bahan material yang dipergunakan untuk pondasi jenis ini biasanya dipakai : batu kali, batu gunung, atau beton tumbuk, sedangkan bahan pengikatnya digunakan semen dan pasir sebagai bahan pengisi. Pada umumnya bentuk pondasi batu kali dibuat trapesium dengan lebar bagian atas paling sedikit 25 cm. Dibuat selebar 25 cm, karena bila disamakan dengan lebar dinding dikhawatirkan dalam pelaksanaan pemasangan pondasi tidak tepat dan akan sangat mempengaruhi kedudukan dinding pada pondasi sehingga dapat dikatakan pondasi tidak sesuai lagi dengan fungsinya. Sedangkan untuk lebar bagian bawah trapesium tergantung perhitungan dari beban di atasnya, tetapi pada umumnya dapat dibuat sekitar 70 – 80 cm. Batu kali yang dipasang hendaknya sudah dibelah dahulu besarnya kurang lebih 25 cm, ini dengan tujuan agar tukang batu mudah mengatur dalam pemasangannya, di samping kalau mengangkat batu tukangnya tidak merasa berat, sehingga bentuk pasangan menjadi rapi dan kokoh. Pada dasar konstruksi pondasi batu kali diawali dengan lapisan pasir setebal 5 – 10 cm guna meratakan tanah dasar, kemudiandipasang batu dengan kedudukan berdiri (pasangan batu kosong)dan rongga-rongganya diisi pasir secara penuh sehingga kedudukannya menjadi kokoh dan sanggup mendukung beban pondasi di atasnya. Susunan batu kosong yang sering disebut aanstamping dapat berfungsi sebagai pengaliran (drainase) untuk mengeringkan air tanah yang terdapat disekitar pondasi.
2.1.2 Pondasi Foot Plat Pondasi foot plat dipergunakan pada kondisi tanah dengan daya dukung tanah (sigma) antara : 1,5 - 2,00 kg/cm2. Pondasi foot plat ini biasanya dipakai untuk bangunan gedung 2 – 4 lantai, dengan kondisi tanah yang baik dan stabil. Bahan dari pondasi ini dari beton bertulang. Untuk menentukan dimensi dari pondasi ini dengan perhitungan konstruksi beton bertulang.
Beton adalah campuran antara bahan pengikat Portland Cement (PC) dengan bahan tambahan atau pengisi yang terdiri dari pasir dan kerikil dengan perbandingan tertentu ditambah air secukupnya.
Sedangkan
komposisi
campuran
beton
ada
2
macam
yaitu:
a. Berdasarkan atas perbandingan berat. b. Berdasarkan atas berbandingan isi (volume).
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI Perbandingan campuran beton untuk konstruksi beton adalah 1 PC :2 pasir : 3 kerikil atau 1 PC : 3 pasir : 5 kerikil, sedang untuk beton rapat air menggunakan campuran 1 PC : 1 ½ pasir : 2 ½ kerikil. Beton mempunyai sifat sanggup mendukung tegangan tekan dan sedikit mendukung tegangan tarik. Untuk itu agar dapat jugamendukung tegangan tarik konstruksi beton tersebut memerlukan tambahan besi berupa tulangan yang dipasang sesuai daerah tarik yang memerlukan.
Konstruksi pondasi pelat lajur beton bertulang digunakan apabila bobot bangunan sangat besar. Bilamana daya dukung tanah kecil dan untuk memperdalam dasar pondasi tidak mungkin sebab lapisan tanah yang baik letaknya sangat dalam sehingga sistem pondasi pelat beton bertulang cukup cocok. Bentuk pondasi pelat lajur tersebut kedua tepinya menonjol ke luar dari bidang tembok sehingga dimungkinkan kedua sisinya akan melentur karena tekanan tanah. Agar tidak melentur maka pada pelat pondasi diberi tulangan yang diletakkan pada daerah tarik yaitu dibidang bagian bawah yang disebut dengan tulangan pokok.Besar diameter tulangan pokok Ø 13 - Ø 16 mm dengan jarak 10 cm– 15 cm, sedang pada arah memanjang pelat dipasang tulangan pembagi Ø 6 - Ø 8 mm dengan jarak 20 cm – 25 cm. Campuran beton untuk konstruksi adalah 1 PC : 2 pasir : 3 kerikil dan untuk lantai kerja sebagai peletakan tulangan dibuat betondengan campuran 1 PC : 3 pasir : 5 kerikil setebal 6 cm.
Luas bidang pelat beton sebagai telapak kaki pondasi biasanyaberbentuk bujur sangkar atau persegi panjang. Telapak kaki yangberbentuk bujur sangkar biasanya terletak di bawah kolombangunan bagian tengah. Sedangkan yang berbentuk empatpersegi panjang ditempatkan pada bawah kolom bangunan tepi atau samping agar lebih stabil. Luas telapak kaki pondasi tergantung pada beban bangunan yang diterima dan daya dukung tanah yang diperkenankan ( σ tanah), sehingga apabila daya dukung tanahnya makin besar, maka luas pelat kakinya dapat dibuat lebih kecil.
2.1.3. Pondasi Sumuran Pondasi sumuran dipakai untuk tanah yang labil, dengan sigma lebih kecil dari 1,50 kg/cm2. Seperti bekas tanah timbunan sampah, lokasi tanah yang berlumpur.
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 2.1.4. Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja,dan beton bertulang. a. Pondasi Tiang Pancang Kayu Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai.
b. Pondasi Tiang Pancang Beton Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunantinggi (high rise building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut : 1). Melakukan test “ boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan. 2).Melakukan
pengeboran
tanah
dengan
mesin
pengeboran
tiang
pancang.
3). Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.
Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton sistem fabrikasi.
c. Pondasi tiang pancang beton cor ditempat Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut : 1).
Melakukan pemboran tanah sesuai kedalamn yang ditentukan dengan memasukkan besi tulangan beton.
2).
Memompa
tanah
bekas
pengeboran
ke
atas
permukaan
tanah.
3).
Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.
4).
Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah,
5).
Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 2.2 Abutment Abutment merupakan tumpuan dari gelagar jembatan pada bagian ujung beton atau muatan yang diberikan pada abutment dari bagian atas. Beban jembatan dilimpahkan kepondasi di bawahnya yang kemudian diteruskan ke tanah.
2.3 Tiang Pancang Kelompok ( pile Group )
Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri, akan tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang pancang dalam bentuk kelompok.
Untuk mempersatukan tiang-tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya di atas tiang tersebut diberi footing. Dalam perhitungan footing dianggap/dibuat kaku sempurna, sehingga : 1. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan, maka setelah penurunan bidang footing tetap merupakan bidang datar. 2. Gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang.
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI BAB III PEMBAHASAN 3.1 Perhitungan Struktur Atas 1. Perhitungan beban mati pada bangunan atas Tabel 1. Beban mati Bangunan atas No
Uraian Bahan
Berat (Ton)
1
Gelagar Memanjang WF. 26 x 240
52.34
2
Diafragma type C-30 (W= 46,2 kg)
0.63
3
Lantai aspal tebal 5 cm
21.30
4
Lantai beton tebal 20 cm
97.00
5
Plat penyambung 121.80
7.35
6
Plat penyambung 100.40
3.01
7
Tiang sandaran
0.70
8
Pipa sandaran
0.77
9
Lantai beton trotoar tebal 20 cm
12.53
10
Lantai trotoar
13.75
11
Cover Plat 40.2,5
8.11
12
Paku Rivet Ø 3 cm
0.07
Total
217.56
Jadi beban mati untuk 1 abutment
= =
Faktor Keamanan :
1,2
= 108,78 ton
= Beban x 1,2 = 108,78 x 1,2 = 130,536 ton = 1305,36 kN
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 2. Perhitungan beban hidup Klas jembatan = 1, muatan hidup = 100% a. Beban roda T
= 100% x Beban roda 10 ton
b. Beban garis P
= 1 x 10 = 10 ton = 100% x Beban garis
13 ton c. Beban merata q
= 1 x 13 = 13 ton = 100% x beban merata
2,3 ton/m
= 1 x 2,3 = 2,3 ton/m
3. Perhitungan koefisien kejut (K)
K =1+ =1+
= 1, 303
4. Perhitungan total beban hidup
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI a. Beban lajur V1 = ½ x q x L + P =
untuk 2 lajur
½ x 2,3 x 16 + 13
=
31,4 ton
=
2 x V1
=
2 x 31,4 = 62,8 ton
=
q x lebar trotoar kanan dan kiri
b. Beban Trotoar V2
q = 500 kg/m2 = V2 = ½ x q x L
Total beban hidup
500 x 1
=
½ x 500 x 16
=
4000 kg = 4 ton
= beban hidup pada lajur (V1) + beban hidup pada trotoar (V2) = 62,8 + 4 = 66,8 ton = 668 kN
Beban hidup akibat kejut =
Koefisien kejut (K) x beban garis (P)
=
1.303 x 13
=
16,939 ton = 169,39 kN
5. Perhitungan gaya akibat tekanan tanah Data tanah timbunan : 1. Bahan tanah kohesif 2. Sudut geser dalam (φ) = 12⁰ 3. Berat volume tanah ( ) = 18 kN/m3
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
Gambar 1.1 Gaya akibat tekanan tanah
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI a. Koefisien tekanan tanah aktif Ka
= tg2 ( 45 – φ/2 ) = tg2 ( 45 – 12/2 ) = 0,656
b. Beban tambahan diatas timbunan oprit setinggi 60 cm q
= x 0,6 m
= 18 x 0,6 m
= 10,8 kN/m
σ = Ka x x H
= 0,656 x 18 x 5,2
= 61,402 kN/m2
σq = Ka x q
= 0,656 x 10,8
= 7,085 kN
Jadi : Paγ = ½ x σ x panjang = ½ x 61,402 x 5,2 = 159,645 kN Paq
=
σq x panjang x H
=
7,085 x 5,2
=
36.842 kN
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI c. Gaya akibat tekanan tanah Tabel 2. Tekanan tanah Bagian
Gaya (kN)
Lengan (m)
Momen (kNm)
1
2
1x2
Paγ
159,645
1,743
278,261
Paq
36,842
2,61
96,198
Total
196,487
374,459
Lengan : jarak dari titik berat kedasar abutment
Tinggi abutmen (H) = 5,2 m Lengan : Paγ
= 1/3 H = 1/3 x 5,2 = 1,743 m
Paq
= ½H = ½ x 5,2 = 2,61 m
Jarak titik berat : γo =
⅀ ⅀
=
⅀ Pa Total
= 1,906 m
= Gaya = 196,487 x 9 = 1768,383 kN
Momen
= ⅀ Pa Total x o = 1768,383 x 1,906 = 3370,538 kNm
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 3.2 Perhitungan Struktur Bawah 1. Desain awal abutment Tinggi abutment (H) = 5.2 m Lebar telapak (B)
= 2.6 m
Tebal telapak
= 0.7 m
Tinggi dudukan
= 1.02 m
Lebar dudukan
= 0.90 m
Gambar 2.1 Struktur Bawah
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 2. Data tanah
Data boring : Sudut geser dalam
= 12º
Cohesi ( c )
= 25 Kpa
Berat Jenis tanah
= 18 kN/m3
Tanah Timbunan : Sudut geser dalam
= 10º
Cohesi ( c )
= 30 Kpa
Berat Jenis tanah
= 19 kN/m
3. Perhitungan luas abutment Tabel 3. Luas Abutment No
Factor
Lebar (m)
Tinggi (m) Luas (m2)
1
1
0.25
0.65
0.16
2
1
0.50
0.37
0.19
3
1
1.40
0.35
0.49
4
1
1.80
0.50
0.90
5
0.5
0.55
0.50
0.14
6
0.5
0.55
0.50
0.14
7
1
0.70
2.66
1.86
8
0.5
0.95
0.30
0.14
9
0.5
0.95
0.30
0.14
10
1
2.6
0.70
1.82
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
4. Perhitungan gaya akibat berat sendiri abutment Tabel 4. Titik berat abutment
No
Pjg
Luas
Bj Beton
Gaya
Ttk Pst
`Ttk Pst
Mx
My
(m)
(m2)
(kN/m3)
(kN)
(m)
(m)
(kN/m)
(kN/m)
w
X
y
Bxh 1
9
0.16
25
36.6
1.83
4.91
67
179
2
9
0.19
25
41.9
1.95
4.39
82
184
3
9
0.49
25
110.3
1.50
4.03
165
445
4
9
0.90
25
202.5
1.30
3.61
263
731
5
9
0.14
25
30.9
1.83
3.19
57
99
6
9
0.14
25
30.9
0.77
3.19
24
99
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 7
9
1.86
25
418.6
1.30
2.03
544
849
8
9
0.14
25
32.1
1.97
0.80
63
26
9
9
0.14
25
32.1
0.63
0.80
20
26
10
9
1.82
25
409.5
1.30
0.35
532
143
1345
Total
1817.36
2780.05
5. P Total
5.98
e perhitungan titik berat gaya Jarak titik : Ditinjau dari titik M (ujung pondasi) ⅀
Xo = ⅀
⅀
Yo = ⅀
=
=
= 1.351 m
= 2.066 m
6. Perhitungan momen akibat berat abutment Lengan Xo = 1.351 m Momen
= W x Xo = 1345 x 1.351 = 1878.4 kNm
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
Gambar 2.2 Titik Berat Abutmen
7. Perhitungan Luas tanah dibelakang abutment Tabel 5. Luas tanah No
Factor
Lebar (m)
Tinggi (m)
Luas (m2)
1
1
0.65
0.65
0.4225
2
1
0.40
0.2
0.792
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 3
1
0.40
0.5
0.2
4
0.5
0.55
0.5
0.1375
5
1
0.95
1.86
1.7651
6
0.5
0.95
0.3
0.1425
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 8. Perhitungan gaya akibat tanah Tabel 6. Titik berat tanah
No
Pjg (m)
Luas (m)
Bj Tanah
Gaya (kN)
Ttk Pst (m)
Ttk Pst (m)
Mx
My
bxh
(kN/m)
W
x
y
(kN/m)
(kN/m)
1
9
0.4
18
68.4
2.275
4.91
155.712
355.731
2
9
0.8
18
128.3
2.400
4.35
307.930
557.866
3
9
0.2
18
32.4
2.400
3.11
77.760
100.699
4
9
0.1
18
22.3
2.017
3.02
44.921
67.374
5
9
1.8
18
285.9
2.125
1.93
607.636
551.590
6
9
0.1
18
23.1
2.283
0.90
52.711
20.777
560.5
Total
Total
3.46
1246.670 1634.037
9. Perhitungan jarak titik berat ⅀
⅀
Xo = ⅀
Yo = ⅀
=
=
= 2.224 m
= 2.916 m
Ditinjau dari titik m (ujung pondasi)
10. Perhitungan momen akibat urugan tanah dibelakang abutment (oprit) Lengan ( Xo )
= 2.224 m
Momen
= W x Xo = 560.5 x 2.224 = 1246.7 kNm
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
Gambar 2.3 Titik Berat Tanah
11. Stabilitas akibat guling SF
=
⅀ ⅀
1.5
Lebar abutment = 2.6 m Jarak terhadap
= ½ x Lebar abutment
Titik tumpu
= ½ x 2.6 m = 1.3 m
Momen abutment dengan Xo
= 1.351 m = Xo x W abutment = 1.351 x 1345
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI = 1817.4 m Momen urugan dibelakang abutment dengan Xo
= 2.224 m = Xo x W tanah = 2.224 x 560.5 = 1274 kNm
Total momen yang bekerja : MT
= Momen akibat berat abutment + momen akibat berat urugan tanah = 1874.4 + 1246.67 = 3064.03 kNm
MG
= 1729.89 kNm ( momen akibat tekanan tanah )
SF
=
⅀ ⅀
1.5
= = 1.77 1.5
Aman
12. Stabilitas akibat geser
SF
=
S
1.5
= ⅀
1.5
= ( W + Pav ) x tg φ = 1345 + 560.5 x tg φ 27 = ( 1345 + 560.5 ) x 0.5144 = 980.27
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI SF
=
1.5
= = 1.08 1.5
13. Stabilitas terhadap daya dukung tanah SF
=
3
=
=⅀
⅀
Dimana : ⅀V
= Pv + W
Pv
= Ph x tg δ
dengan Ph
= Paq + Pa = 18.8 + 82.03 = 100.9 kN
Ph total = Ph x Panjang abutment = 100.9 x 9 = 908 kNm
Pv
= Ph total x tg δ = 908 x tg 27 = 908 x 0.5095 = 463 kNm
⅀V
= Pv + ⅀W Abutment + bangunan atas = 462.51 + 1345 + 1296.76 = 3104.58 kNm
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI x
=⅀ –
=
= 0.987 – 1.3 = -0.313
Sisa dari momen y : My
= MT – MG = (⅀v . X) – MG = 3105 x 0.987 – 1729.89 = 1334.1 kNm
Wy
= 1/6 . B2 . L = 1/6 x 32 x 9 = 10.1 m3
Besarnya tekanan yang bekerja antara dasar telapak dan tanah dibawahnya (tekanan kontak). q maks
= =
⅀
+
q maks = +
⅀
+
=
+
= 132.7 + 132
= 132.7 – 131.51
= 264.25 kNm
= 1.10 kNm
Diketahui data tanah : C = 30 Kpa
Df = 40 m
= 19 Kn/m3
Dari nilai = 12⁰ didapat faktor kapasitas dukung akibat kohesi N
= (288 + 4 . (3x12)) / (40 – 12 ) = 15.43
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI NC = (6 x 12) / (40 – 12)
= 2.57
Nq
= 2.14
= (5 x 12) / (40 -12)
14. Daya dukung Tanah Maksimum (pondasi berbentuk empat persegi panjang) qu = (C x Nc ( 1 + 0.3 B/L) + 0.5 B x x N (1- 0.2 B/L) + ( x Df x Nq)) = (30 x 2.57 ( 1 + 0.3 x 2.6/5.2) + 0.5 x 2.6 x 19 x 15.43 (1- 0.2 2.6/5.2) + (19 x 40 x 2.14) ) = 2058.07 t/m3 SF
=
3=
3 = 7.7 3 Aman
15. Perhitungan Gaya Gempa a. Gaya gempa akibat beban horizontal
Data : Koef gempa (Kh)
=
0.15
Tabel 4.9 Momen Akibat Gaya Gempa Bagian
V (kN)
Koef gempa (Kh) Gh (kN)
1
2
1x2
Beban Mati
129.68
0.15
19.45
0.70
13.62
Abutment
1345
0.15
201.7967
2.066
417.007739
Berat Tanah
560.4552 0.15
84.06828
2.915553
245.11
Total
305.32
Lengan (m)
Momen (kN/m) Gh x Lgn
675.73
b. Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi (Tag) Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI Pa
=
907.73 kN
Kh
=
0.15
Tag =
Pa + (Pa x kH)
=
908 + (908 x 0.15)
=
1043.89 kN
Lengan
Momen
=
Jarak titik berat akibat gaya tekanan tanah (Yo)
=
1.906 m
=
Tag x Lengan
=
1044 x 1.9057
=
1989.38 kNm
Keadaan tanpa beban hidup : Girder
=
1 x Bentang jembatan x pengaruh beban angin x 100%
=
1 x 25 x 1.5 x 100%
=
37.5 kN
Sisi Lain =
1 x Bentang jembatan x pengaruh beban angin x 50%
=
1 x 25 x 1.5 x 50%
=
18.8 kN
Keadaan dengan beban hidup Gider
=
50% x Akibat girder
=
0.5 x 37.5
=
18.8 kN
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI Sisi Lain =
50% x Akibat sisi lain
=
0.5 x 18.8
=
9.4 kN
Beban Hidup
=
2 x bentang jembatan x pengaruh beban angin x 100%
=
2 x 25 x 1.5 x 100%
=
75 kN
Total beban angin
=
Akibat Girder + Sisi Lain + Beban Hidup
=
18.8 + 9.38 + 75
=
103.13 kN
Untuk 1 Abutment =
Lengan
Momen
Total Beban / 2
=
103.13 / 2
=
51.563 kN
=
Tinggi Abutment + Titik tangkap gaya angin
=
5.23 + 2
=
7.23 m
=
Beban total 1 abutment x lengan
=
51.563 x 7.23
=
372.76 kNm
3.3 Sekunder Perhitungan Beban A. Perhitungan Gaya Akibat Gesekan Pada Tumpuan Bergerak (Gg) Peraturan PPJJR : a. Koefisien Gesekan (f)
= 0.15 - 0.18
b. Beban Mati
= 129.68
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
Gg
=
Beban Mati x Koef Gesekan
=
129.68 x 0.18
=
23.34 ton = 233.4 kNm
Lengan (Yo) =
Momen
5.2 m (Jarak tumpuan terhadap titik bawah abutment)
=
Gg x Lengan
=
23.34 x 5.2
=
122.06 tonm =
1220.6 kNm
2. Perhitungan Gaya Akibat Rem Peraturan PPJJR : a. Pengaruh gaya rem
=
5%
b. Titik tangkap gaya
=
1.8 m diatas lantai kendaraan
c. Diketahui beban hidup =
Rm
Lengan
Momen
87.65 ton
=
Gaya Rem x Beban hidup
=
5% x 87.65
=
4.383 ton
=
Tinggi abutment + Titik tangkap gaya rem
=
5.2 + 1.8
=
9.41 m
=
Rm x Lengan
=
4.38 x 9.41
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
=
43.83 kNm
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI =
41.25 ton.m =
412.5 kNm
3. Perhitungan Gaya Akibat Beban Angin Peraturan PPJJR
:
a. Pengaruh beban angin =
150 Kg/cm2
=
1.5 kN/m2
b. Titik tangkap gaya
=
2 m diatas lantai kendaraan
c. Bentang jembatan
=
16.00 m
d. Tinggi girder
=
1.40 m
e. Tinggi Sandaran
=
1.00 m
3.4 Kombinasi Pembebanan a. Kombinasi I Tabel 4.10 Kombinasi Pembebanan I Gaya
Simbol
Vertikal
Horizontal
Momen
V Momen
(kN)
(kN)
(kN m)
(kN m)
Beban Mati
Ms
1296.76
-
-
-
Abutment
Ma
1345.31
-
1817.36
-
Berat Tanah
Mt
560.46
-
1246.670
-
876.50
-
-
-
152.00
-
-
-
-
907.73
-
1729.89
Jumlah
4231.03
907.73
3064.03
1729.89
Jumlah 100%
4231.03
907.73
3064.03
1729.89
Beban
Hidup H
Gaya Kejut Gaya
K Tek. Ta
Tanah
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
H
TUGAS PONDASI
b. Kombinasi II Tabel 4.11 Kombinasi Pembebanan II Gaya
Simbol
Vertikal
Horizontal
Momen
V Momen
(kN)
(kN)
(kN m)
(kN m)
Beban Mati
Ms
1296.76
-
-
-
Abutment
Ma
1345.31
-
1817.36
-
Berat Tanah
Mt
560.46
-
1246.67
-
Beban Hidup
H
876.50
-
-
-
Gaya Kejut
K
152.00
-
-
-
Gaya Tek. Tanah
Ta
-
907.73
-
1729.89
Gaya Gesekan
Gg
-
233.42
-
1220.58
Gaya Angin
A
-
51.56
-
372.76
Susut & Rangkak
SR
-
-
-
-
Perubahan Suhu
Tm
-
-
-
-
Jumlah
4231.03
1192.71
3064.03
3323.23
Jumlah 125%
5288.78
1490.88
3830.04
4154.04
H
Jenis Dan Kedalaman tiang Pancang yang digunakan Direncanakan pondasi tiang pancang pipa isi beton dengan penampang bulat: Diameter Tiang
=
50 cm
Panjang Tiang
=
40 m
Jumlah Tiang
=
12 bh
Jumlah Tiang arah x =
6
bh
Jumlah Tiang arah y =
2
bh
Luas Tiang (A) =
¼xπxФ
=
¼ x π x 502
=
1962,5 cm²
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
Keliling Tiang
=
2πD
=
2 x 3.14 x 50
=
314,2 cm
Berat tiang pancang Tebal pipa
= 0.006 m
Berat pipa
= 63.10 kg/m
Berat beton
= Beton x h x A
→
Tabel baja pipa O
= 25 x 1 x 0.188 = 4,7 kN/m¹
Dimana A
= Luas O – Luas Pipa = ¼ π Ф² - (π (r1² - r2²)) = 0.19625 – (3.14 (0.2² - (0.2 – 0.006)²)) = 0.19625 – 0.00742296 = 0.188 cm2
Jadi berat tiang total = Berat pipa + Berat Beton = 63.10 + 470 = 533,1 kg/m¹ Daya dukung Tiang Pancang Dari nilai = 12⁰ didapat faktor kapasitas dukung akibat kohesi N
= (288 + 4 . (3x12)) / (50 – 12 ) = 12,36
NC
= (6 x 12) / (50 – 12) = 1,89
Nq
= (5 x 12) / (50 -12) = 1,57
C
= 30 kpa
= 19 kn/m3
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI Df
= 40 m
Qc
= 260 kg/cm2
a. Berdasarkan Rumus Terazaqhi Qult = 1,3 C.Nc + . Df.Nq + 0,6..R.N = (1,3 x 30 x 1,89) + 19 x 40 x 1,57 + ( 0,6 x 19 x (50/2) x 12,36 ) = 4759 kN b. Berdasarkan hasil sondir Qult =
+
=
+
= 283195,33 kn c. Berdasarkan hasil SPT Nrata-rata
=
= 45,33
Ap
= 1962,5 cm²
As
= K x kedalaman = 314,2 x 40 = 12568 m
Ns
=
Qult
= =
= 24,3
+ +
= 1593338,2
Berat Tiang / 12 meter = Berat tiang x Panjang tiang
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI = 533,1 x 40 = 21324 kg = 21,324 kN = Qult – Berat Tiang / 12 meter
Q Netto
= 47,59 – 21,324 = 2626,6 kN
Perkiraan Jumlah Ting Pancang Jumlah Tiang Perbaris (m)
= 6 bh
Jumlah Tiang Perkolom (n)
= 2 bh
Jarak As Tiang ke As Tiang
= 160 cm
Efisiensi Tiang Pancang E= 1 – θ
(
)
(
)
Dimana: Θ
= Arc tan (D/S) = Arc tan (50/160) = Arc tan 0.3125 = 17,354
E
= 1–θ
(
)
= 1 – 17,354 x
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
(
(
)
)
(
)
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI = 1 – 17,354 x = 1 – 17,354 x 0.02 = 0.653 Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang q ijin
= E x Q netto = 0.653 x 2626,6 = 1714,96 kN
Daya dukung Kelompok Tiang = Q ijin x Jumlah Tiang = 1714,96 x 12 = 20579,51 kN
P maks =
∑
±
∑
∑v
= Gaya vertical
M
= Momen
N
= Jumlah Tiang Keseluruhan
Ny
= Jumlah Tiang Arah Sumbu Y
∑x² = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang = ( 2 x 2 ( 4.0 )² ) + ( 2 x 2 x ( 0.8 )² ) = 64 + 3 = 66.6 m²
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI X maks
=
4.0 m (Jarak terjauh tiang arah X)
Y maks
=
0.8 m (Jarak terjauh tiang arah Y)
c. Kombinasi III P maks
=
∑
±
∑
=
+
=
493.62 + 157.15
=
650.77 kN < (Daya dukung tiang)
=
650.8 kN < 681.1 kN
Aman
d. Kombinasi IV P maks
=
∑
±
∑
=
+
=
509.88 + 175.14
=
685.01 kN < (Daya dukung tiang)
=
685.01 kN < 685.1 kN
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Aman
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 3.5 Rekapitulasi Kombinasi Pembebanan Tabel 5.1 Kombinasi Pembebanan Gaya
Simbol
Vertikal
Horizontal
Momen V
Momen H
(kN)
(kN)
(kNm)
(kNm)
Kombinasi I
KI
4231.03
907.73
3064.03
1729.89
Kombinasi II
K II
5288.78
1490.88
3830.04
4154.04
Kombinasi III
K III
5923.44
1731.15
4289.64
5230.03
Kombinasi IV
K IV
6118.54
2373.93
2373.93
5828.53
Kontrol Kombinasi Pembebanan dengan Daya Dukung Tiang Ijin
Kombinasi I P maks
=
∑
±
=
∑
+
= 352.6 + 51.98 = 404.57 kN < (Daya dukung tiang) = 404.57 kN < 686.14 kN
Aman
Kombinasi II P Maks
= =
∑
±
∑
+
= 440.73 + 124.82 = 565.55 kN < (Daya dukung tiang) = 565.55 kN < 686.1 kN
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Aman
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 3.6 Penurunan Pondasi Es
= 0,7531
Qult
= 4759 = 47,59 m
B (lebar pondasi)
= 0,4 m
L (panjang pondasi) = 40 m s
= 0,5
M = B/L = 40/4000
= 0,01 cm
=
*
√
(
√
)
√
(
√
* (
=
)+
√
)
√
√
(
√
)+
= 0,0063 + 0,054 = 0,06 cm Penurunan seketika : Se
=
)
(
=
= 5,68 cm
(
)
0,0568 m
Jadi penurunan seketika pada pondasi rigid adalah sebesar 0,0568 m.
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI 3.7 Perhitungan sheet Pile
Perencanaan Sheet Pile dengan data sebagai berikut Diketahui : = 16,4 Kn/ =4m
=6m
= 18 Kn/m3
= 12
Penyelesaian : Koefisien tanah aktif
(
Ka =
) =
(
)
= 16,4 x 4 x 0,656
= 0,65 = 43,034
Koefisien tanah pasif
(
Ka =
(
) =
(
)
)
= 1,525 = (
)
= 113,8816 =
(
)
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
=
(
)
= 2,751 Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI Karena tanah aktif maka, L = -(
P =
)(
+
z=
+
)
= 113,8816 – 18 (
)(
)
= 113,8816 Ƶ (pusat tekanan pada area ACDE ) dengan momen di E z'
2P ( K p K a ) 1
z'
2 x113,8816 (1,525 0,656 )18
= 3,8159
(
)
=(
)
(
) (
)
= 247,5 + 43,031 =317,531
(
=
(
(
=
)
)
= 20,2999
)
(
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
)
=58,2440
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI (
[
)
(
]
) [
=
(
)
(
]
)
= = 1220,1308 [
]
(
) [
=
] (
)
= 3595,7744
L4 A1L4 A2 L4 A3 L4 A4 0 4
3
2
Dengan percobaan Trial and Error didapat nilai
= 8,6035
= 2,2329 (
)
=(
( )
) dimana D = (
)
= 430,92 ( = 8,6035(
) )
= 134,5759
=
= 1,6447
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
TUGAS PONDASI
= 2,751 + 8,6035 = 11,3545 Untuk kedalaman Sheet Pile di tambah 20-30% Jadi kedalaman Sheet Pile yaitu 11,3545 + 25% = 11,6045 m
Teknik Sipil D4 Rekayasa Jalan dan Jembatan
Hery Jafri 08 643 006
