ash jbdkasjbdka ckljasb kjasbdkjwb

8/18/2019 ash jbdkasjbdka ckljasb kjasbdkjwb

1/12

PERENCANAAN SUB STRUCTURE

Sub structure dari konstruksi dermaga deck on pile umumnya berupa pondasi tiang pancang.

Tiang pancang untuk demaga dapat direncanakan dari type :

-Tiang pancang pipa baja (Steel Pipe Pile/SPP)

-Tiang pancang beton pratekan berbentuk pipa (Concrete Spun Pile/CSP)

1. Daya Dukung Fundasi Tiang (Pile Foundation).

Profil tanah baah permukaan hasil pemboran! dapat memberi gambaran kepada

perencana! tentang jenis fundasi yang diusulkan. "edalaman ujung baah fundasi tiang

(panjang fundasi tiang) dapat juga diprakirakan dari profil tanah baah permukaan tersebut.

Pada dasarnya! daya dukung ultimate dari sebuah fundasi tiang #ult! adalah jumlah dari

daya dukung ujung fundasi tiang ultimate Pult! dan daya dukung friksi ultimate sepanjang

fundasi tiang yang terbenam didalam tanah $ult.

%aya dukung yang dii&inkan dari sebuah fundasi tiang #all diperoleh dengan membagi daya

dukung ultimate #ult dengan factor keamanan yang tepat.

#ult ' Pult $ult

#all ' #ult /S$ atau #all '

f

ult

p

ult

SF

F

SF

P +

Tidak ada nilai tertentu untuk factor keamanan! tetapi tergantung pada derajat ketidak

tentuan! ketelitian/ keakuratan dalam memperoleh parameter tanah yang dipakai dalam

analisis juga tergantung pada metoda analisis dan jenis fundasi yang dianalisis. Pada

umumnya factor keamanan S$ diambil antara * dan +.

1.1. Daya Dukung Ujung Ultimate, dari seua! Fundasi Tiang.

Teori ,ekanika Tanah menyatakan baha %aya %ukung -jung -ltimate dari sebuah

fundasi dalam adalah:

)( ''

qc pult qN cN A P +=

%imana c adalah kohesi dari tanah disekitar ujung baah fundasi tiang (lapisan tanah

pemikul)! adalah tekanan tanah oerburden effectie pada kedalaman ujung baah


2/12

fundasi tiang! 0 adalah luas penampang dari fundasi tiang!c N ′ dan

q N ′ adalah factor

daya dukung! yang berbeda apakah untuk fundasi tiang "an#ang atau fundasi tiang

$r ! dan adalah fungsi dari nilai sudut geser tanah .

%aya dukung ujung ultimate dari sebuah fundasi tiang "an#ang didalam tanah

granular (pasir atau kerikil! atau disebut juga tanah tidak ber kohesi)! dapat juga

ditentukan atas dasar nilai 1 nilai 2(SPT)! menggunakan rumus ,eyerhof (3456! 3478)

sebagai berikut:

−−


3/12

adalah hasil penelitian Ter&aghi and Peck untuk tanah lempung dengan plastisitas

medium! dimana u ' >.38 2 (tsf)! sehingga nilai kohesi undrained c ' >.>6@ 2 (tsf) '

>.6@ 2 (t/m*).

%engan demikian! daya dukung ujung ultimate dari sebuah fundasi tiang "an#ang

didalam tanah k$!esi% (lempung) berdasarkan nilai 2(SPT)! adalah:

( ) 9.65.0 N A P pult = dalam tons.

Aumus diatas dibatasi hanya berlaku untuk nilai 2(SPT) dibaah 8> tumbukan per foot.

-ntuk tanah kohesif yang membatu dimana nilai 2 lebih besar dari @> tumbukkan per

foot! diperlukan pertimbangan teknis lain.

Pengaruh pada nilai 2 yang berasal dari tekanan tanah oerburden! telah diteliti oleh

beberapa akhli! sehingga menghasilkan faktor koreksi C2 untuk nilai yang dikalikan

pada 2(SPT) untuk memperoleh nilai 2 yang dipakai dalam analisis berikutnya! yangdisebut nilai 2 yang dikoreksi atau design alue of 2?:

N C N N .=′

(2ilai 2 yang dikoreksi)

5.0

'

''

=

o

o N

p

pC

( t/m* . "alau C2 E 3.>>! diambil ' 3.>>.$aktor koreksi kedalaman lain terhadap nilai 2(SPT) adalah:

)/20(log77.0 10 pC N =untuk p E>.*@ tsf

p dalam tsf dan *> adalah nilai tekanan referensi ' *> tsf.

1.&. Daya Dukung Friksi Ultimate Fult.

%aya %ukung $riksi -ltimate dari sebuah fundasi tiang adalah:

iult ult F F ,∑=

dimana $ult!i adalah daya dukung friksi ultimate di lapisan kei! yang dengan memakai

parameter* tanah hasil uji lab! besarnya adalah :

fiiihii Aiult A K qc F )tan( ,,, δ +=


4/12

%imanai A

c,

adalah adhesi antara fundasi tiang dengan tanah di lapisan kei! yaitu

.c i ! dimana ci adalah kohesi dalam lapisan tanah kei. 0fi adalah luas friksi di lapisan

tanah ke i! dan " adalah koefisien tekanan tanah lateral dan adalah sudut geser

antara fundasi tiang dengan tanah yang membenamnya.%aya dukung friksi ultimate sepanjang fundasi tiang yang terbenam didalam tanah

granular! dapat di estimasi dengan rumus ,eyerhof (3456! 3478)! sebagai berikut.

−

= N A F fiult .2.0 (tons)

(-ntuk fundasi Tiang =or! rumusan diatas harus dibagi *)

%imana

−

N adalah rata 1 rata nilai 2 yang sudah dikoreksi! didalam lapisan tanah ke

i.

%aya dukung friksi ultimate sepanjang fundasi tiang yang terbenam didalam tanah

kohesif! atas dasar nilai 2(SPT) dapat diestimasi dengan memakai rumus umum

diatas! dengan mengaplikasi sudut geser tanah kohesif ' >! fi Aiult Ac F =

dimana c 0i ' c i ' F G H I J J Jdalam t/m *.

fi fiiult A N Ac F

==

−

65.0δ δ

2ilai dapat diperoleh dari hubungan antara kuat geser tanah dengan faktor adhesi

! misalnya yang dikembangkan oleh 0P9 (347+).

1.'. (el$m"$k Tiang)*r$u" Pile

Pada umumnya fundasi tiang untuk memikul satu kolom! berupa sebuah kelompok

fundasi tiang yang berdekatan letaknya! dengan kepala tiang beton bertulang! yang

menyatukan beberapa fundasi tiang tersebut menjadi satu kelompok. %ari segi

ekonomi dan segi praktis! jarak fundasi tiang yang optimum dalam satu kelompok

berkisar antara 8 sampai 8.@ kali diameter/lebar fundasi tiang.


5/12

a. (el$m"$k Fundasi Tiang didalam Tana! *ranular.

Pemancangan fundasi tiang yang berdekatan menyebabkan pemadatan tanah

pasir yang memikul kelompok fundasi tiang! sehingga menyebabkan naiknya

efisiensi! atau daya dukung tiap tiang dalam sebuah kelompok fundasi tiang! lebihbesar dari daya dukung sebuah fundasi tiang yang sendirian.

Tiang pancang didalam pasir hanya dipengaruhi daya dukung gesernya! kalau

berkelompok! meskipun jaraknya sangat dekat! daya dukung ujung nya tidak

berkurang. ,eyerhof merekomendasikan baha daya dukung kelompok ultimate

didalam tanah pasir yang dibaahnya bukan tanah yang lunak! sama dengan

jumlah daya dukung tiang pancang sendirian.

#P!K!ult ' n.#P!ult

. (el$m"$k Fundasi Tiang didalam Tana! ($!esi%.

2ilai dari efisiensi kelompok (Ke) tergantung pada parameter tanah! besarnya dan

bentuk dari kelompok fundasi tiang! panjang fundasi tiang dan jarak antaranya

didalam kelompok. Sejumlah rumus efisiensi terdapat dalam literatur. 2ilai*

efisiensi kelompok atau faktor reduksi Ke dapat dipakai untuk perencanaan praktis

untuk kapasitas daya dukung kelompok fundasi tiang didalam tanah kohesif.

2ilai* Lfisiensi "elompok untuk Marak $undasi Tiang yang =erbeda.

2ilai* Lfisiensi "elompok untuk Marak $undasi Tiang yang =erbeda.

Marak 0ntara $undasi Tiang (s) 8= += @= 6= 7=Lfisiensi "elompok (Ke) >.5> >.5@ >.7@ >.4> 3.>>

Narga 1 harga diatas didapat dari data e;perimen yang dilakukan oleh hitaker

(34@5) yang dipresentasikan dalam grafik dalam Foundations and Earth

Structures Design Manual, DM-7.2 (1982).

&. Friksi Negati%.

$undasi tiang yang terpasang melalui lapisan tanah yang berkonsolidasi dapat dibebani

gaya tarik kebaah! yang disebut friksi negatif sepanjang fundasi tiang yang berada

didalam lapisan tanah yang berkonsolidasi tersebut. $riksi negatif tersebut terjadi didalam

tanah yang sedang mengalami settlement! dimana settlement dari tanah yang menyelimuti

fundasi tiang tersebut leih besar dari pergerakan fundasi tiang.


6/12

Titik netral adalah titik dimana tidak ada beda antara pergerakan settlement tanah dan

pergerakan fundasi tiang. %ibaah titik ini! friksi antara fundasi tiang dengan tanah bekerja

menahan beban fundasi tiang.

Aasio dari kedalaman titik netral ini terhadap panjang fundasi tiang yang didalam tanah

yang berkonsolidasi dapat diperkirakan kasar sebesar >.5@. Posisi titik netral ini dapat jugaditentukan dengan cara trial and error yang membandingkan settlement dari tanah dengan

pergerakan bagian fundasi tiang yang berdampingan dengan tanah tersebut.

2ilai tertinggi dari friksi negatif dapat di estimasi juga dengan menggunakan hasil emuan

Karlanger! M.L. (3458)! Prediction o! the Do"ndrag #oad at $ulter $ircle %ridge& '

on f σ β ′=

dimana f n ' friksi negatif per satuan luas (untuk dikalikan dengan luas kulit luar fundasi

tiang yang berada didalam tanah yang berkonsolidasi)!oσ ′

'tekanan tanah oerburdenefektif.β

' faktor empiris yang berasal dari test skala

penuh! yaitu:

S$il)Tana!

Clay/.*> 1 >.*@

Silt/.*@ 1 >.8@

Sand/Pasir >.8@ 1 >.@>

Oleh karena pada umumnya friksi negatif di estimasi dalam kondisi yang aman! biasanya

faktor keamanannya ' 3.

nult

all P FS

QQ −=

Aumus an der een untuk daya dukung fundasi tiang yang dii&inkan! adalah yang terkecil

diantara:

( )nult ult ult

all F F FS

F P Q +−

+

=+

+

)(

1

)(

atau:


7/12

2

)(

FS

F P Q

ult ult

all

++=

dimana : #all ' %aya dukung fundasi tiang yang dii&inkan.

$n ' friksi negatif.Pult ' daya dukung ujung ultimate fundasi tiang.

$ult ' daya dukung friksi ultimate fundasi tiang. $S3

' 3.5

$S* '*.@

=esarnya friksi negatif didalam tanah granular maupun yanah kohesif dihitung seperti friksi

positif (daya dukung friksi)! tetapi arahnya kebaah! $n ' $ult.

C$nt$! Per!itungan Friksi Negati%.

Sebuah fundasi tiang berdiameter >.+> m! panjang 3+.>> m! berada didalam tanah lempung

yang berkonsolidasi. 0kan dihitung besarnya friksi negatif.

"edalaman titik netral adalah >.5@ ; 3+.>> m. Madi rata 1rata tekanan oeburden efektifoσ ′

pada tengah tengah kedalaman friksi negatif adalah ?.((>.5@;3+.>>)/*) ' (>.5);(@.*@) '8.65@ t/m*.

$riksi negatif per satuan luason f σ β ′= ' (>.*@);(8.65@) ' >.4* t/m*.

,aka! friksi negatif total didalam tanah yang berkonsolidasi adalah:

$n ' (>.5@);(3+.>>);( ;>.+>);(>.4*) ton ' 3*.3+ ton.

Kaya sebesar ini harus dikurangkan pada daya dukung yang dii&inkan dari fundasi tiang.

3. (emam"uan Di"an#ang Fundasi Tiang (Pile Drivability).


8/12

Aumus dinamis atau rumus pemancangan telah banyak dipakai untuk menduga daya

dukung fundasi tiang yang baru dipancang. Suatu acuan diperlukan di lapangan untuk

menentukan kapan pemancangan sebuah fundasi tiang sudah mencapai kapasitas yang

direncanakan! tidak cukup hanya dengan memancangnya sampai kedalaman yang telah

ditentukan terlebih dahulu.

Pemancangan fundasi tiang sampai ke kedalaman yang ditentukan terlebih dahulu! bisa

aau tidak bisa mencapai daya dukung yang diinginkan! oleh karena ariasi kondisi tanah

yang normal! diarah lateral maupun ertikal.

Secara umum telah diyakini baha rumus dinamis atau rumus pemancangan tidak selalu

dapat memberi prediksi yang dipercaya! prediksi dapat diperbaiki dengan juga melakukan

percobaan pembebanan seiring dengan pemakaian rumus dinamis! untuk menyesuaikan

ariabel input.

Salah satu rumus pemancangan yang banyak dipakai adalah rumus berikut:

+$di%ied ENR, SF - /

+

+

+=

pr

pr hhu

W W

W nW

C s

E e P

..

..25.1 2

C ' *.@ mm! ' >.3> in.dimana:

L2A ' Lngineering 2es Aecord.

eh ' efisiensi hamer.

Lh ' manufacturer?s hammer energy rating ($


9/12

Single 0cting hammers >.5@ 1 >.7@

%ouble 0cting or %ifferential >.7@

%iesel hammers >.7@ 1 3.>>

Narga* koefisien restitusi yang diperuntukkan dipakai dalam rumus pemancangan.

+aterials n

=roomed ood >

ood piles (nondeteriorated end) >.*@

Compact ood cushion on steel pile >.8*

Compact ood cushion oer steel pile >.+>

Steel on steel anil on either steel or concrete pile >.@>

Cast iron hammer on concrete pile ithout cap >.+>

%idalam laporan ini diberikan lembar perhitungan dan kura yang memperlihatkan

hubungan antara Pult! Pall dan tegangan dalam tiang terhadap 3/s! dimana s adalah yang

disebut set! yaitu penetrasi tiang (dalam centimeter) per tumbukkan.

0. Penurunan Fundasi Tiang (Pile Settlement).

Penuunan fundasi tiang dapat di estimasi dengan rumus* sebagai berikut! yang terdiri dari *

bagian.

a. Mumlah dari kompresi a;ial.∑∆=∆ s sa H H ,

dimana N s!s adalah kompresi a;ial dalam tiap segmen

penampang 0a dan modulus elastisitas tiang Lp!

pav

av s s

E A

L P H

∆=∆ ,

b. Penurunan ujung baah fundasi tiang! yang disebabkan oleh beban yang diteruskan ke

ujung baah.

1

21

F I mI E

q H F s s

pt

µ −∆=∆

Mumlah dari penurunan a;ial dan penurunan ujung baah adalah penurunan fundasi tiang.


10/12

pt a p H H H ∆+∆=∆

dimana :

m9s ' 3 (shape factor)

9$ ' $o; embedment factor! dengan nilai* sebagai berikut!9$ ' >.@@ if .@> if .@> untuk PpE>! dan pakai >.5@ kalau point bearing.

@. Penentuan titik jepit tiang pancang/$i;ity Point

%alam analisis struktur dermaga diperlukan pemodelan struktur dermaga. -ntuk elemen

tiang pancang salah satu cara pemodelan tiang adalah diassumsikan baha tiang terjepit

pada suatu kedalaman tertentu.

Aumus untuk menghitung kedalaman titik jepit tiang adalah :

4

4 EI

! h ×=β

kh = 0,15 x N-SPT

,aka kedalaman titik jepit adalah %f '(S$)(3/β) dimana S$ ' factor keamanan ' 3!@.

%f diukur dari sea bed! untuk sea bed yang miring! % f diukur dari garis pembegi sudut

kemiringan dari sea bed


11/12

Df


12/12

Cara lain adalah dengan memodelkan material tanah sebagai elemen 1 elemen spring/pegas

non liner. =eberapa paket program sudah menyediakan pemodelan spring untuk material tanah.

Kambar berikut ini memperlihatkan model spring dari tanah.

Documents

ash jbdkasjbdka ckljasb kjasbdkjwb