CIVIL ENGINEERING

CIVIL ENGINEERING

Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

5 comments

Kali ini saya akan share tentang bagaimana merencanakan pondasi tiang pancang. Silahkan DISIMAK J

Pondasi suatu bangunan berfungsi untuk memindahkan beban-beban pada struktur atas ke tanah. Substruktur ini meliputi pondasi dan balok penghubung.
Dalam tulisan ini terlampir contoh perencanaan / perhitungan Pondasi tiang pancang.
Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
1. Daya Dukung berdasarkan Kekuatan bahan
P=(Ap*Tbk)+(As*Tau) ; dimana ; P    = daya dukung tiang pancang ijin (kg)
Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
As  = Luas tulangan tiang pancang (cm2)
Tbk = Tegangan ijin beton (kg/cm2)
Tau = Tegangan ijin tulangan (kg/cm2)
2.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir (CPT/Cone Penetration Test)
P =(qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 ;
dimana ; P   = Daya dukung tiang pancang ijin (kg)
qc  = Nilai konus (kg/cm2)
Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
Ka  = Keliling penampang tiang (cm1)
JHL = Jumlah hambatan lekat
SF  = Safety factor ; 3 dan 5
3.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan Data SPT/ Standart Penentration Test
  • Qu = (40*Nb*Ap)
dimana ; Qu  = Daya dukung batas pondasi tiang pancang
Nb   = nilai N-SPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang
Nb = (N1+N2)/2 ;
N1 = Nilai SPT pada kedalaman 3D pada ujung tiang ke bawah
N2 = nilai SPT pada kedalaman 8D pada ujung tiang ke atas
Ap = luas penampang dasar tiang pancang (m2)
  • Qsi = qs*Asi; dimana ;
Qsi = Tahanan limit gesek kulit
qs  = 0.2N—– untuk tanah pasir
0.5N—– untuk tanah lempung
Asi = keliling penampang tiang*tebal lapisan
Daya Dukung Tiang Pancang (SPT)
  • P = (Qu +Qsi)/3
DARI HASIL KE TIGA PERHITUNGAN DI ATAS NANTI , DAYA DUKUNG IJIN TIANG PANCANG YANG AKAN DIPERGUNAKAN ADALAH NILAI DAYA DUKUNG TERKECIL.
CONTOH PERHITUNGAN
  • Beban Normal maksimum N=814.07 ton ; M=90.671Ton
  • kuat tekan beton rencana fc’=35Mpa ; fy=400Mpa
  • Data Sondir pada kedalaman 12m (qc=250kg/cm2 dan JHL=1200 kg/cm)
  • Dimensi tiang pancang yang akan dipasang 40×40 cm
Daya dukung ijin satu tiang pancang berdasarkan data Sondir (CPT/Cone Penetration Test)
P = (qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5
= (250*40*40)/3 + (1200*40*4)/5
= 133,333+38,400
= 171733.33 kg
= 171,7 Ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan Sondir/CPT adalah 171.7ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan data SPT/Standart Penetration Test
P = (Qu + Qsi)/3
Data SPT
Kedalaman (m) Jenis tanah N
0.0 s/d 2.0     (lempung)        4
2.0 s/d 4.0     (lempung)     10
4.0 s/d 6.0     (lempung)     13
6.0 s/d 8.0     (lempung)        36
8.8 (8D)         (lempung)        40 —–> (8*0.4)=3.2 m ; —-> 12m-3.2m = 8.8 m
10                    (lempung)       44
10.0 s/d 12.0   (pasir)           50  ——> kedalaman tiang pancang rencana 12m
13.2 (3D)        (pasir)             52 ——> (3*0.4)= 1.2 ; ——-> 12m+1.2m = 13.2 m
Qu = (40*Nb*Ap) ; ——-> Nb   = (N1 + N2)/2
Nb1 = (40+50)/2 ; —–> Nb1= 45
Nb2 = (50+52)/2 ; —–> Nb2= 51
Nb  = (45+51)/2 ; —–> Nb = 48
Qu = (40*48*Ap) ; ——> Ap = 0.4*0.4 ; —–> Ap=0.16
= (40*48*0.16)
= 307.2ton
Daya dukung Gesek/Friction tiang pancang berdasarkan data SPT
Qsi = qs*Asi
pada lapisan tanah hingga kedalam1- 10 m adalah jenis tanah lempung, dan lapisan tanah pada kedalaman 10-12 m adalah pasir .
qs —> untuk pasir 0.2N
qs —> untuk lempung 0.5N
kedalaman  0-10  (jenis tanah lempung)
qs1 = 0.5N*Asi ; (ket ; 0.5N adalah karena jenis tanah lempung)
Asi = keliling penampang tiang pancang*tebal
Asi = (0.4*4)*10; –> Asi = 16 m2
qs1 = 0.5*48*16 ; –> qs1=384ton
kedalaman 12 m —> jenis tanah pasir
qs2 = 0.2N*Asi ;  (ket 0.2N karena jenis tanah adalah pasir)
Asi = 0.4*4*2
Asi = 3.2 m2
qs2 = 0.2*48*3.2
= 30.72Iton
Qsi = qs1+qs2 ;     Qsi = 384+30.72
Qsi = 414.72ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan SPT
Pu = (Qu +Qsi)/3 ;
Pu = (307.2+414.72)/3
Pu = 240.64ton
kesimpulan
Nilai terkecil daya dukung satu tiang pancang dari metode CPT dan SPT yang akan dipergunakan pada perencanaan selanjutnya.
Daya dukung satu tiang pancang
  • berdasarkan CPT = 171.7ton
  • berdasarkan SPT = 240.67ton
Maka nilai daya dukung satu tiang pancang yang akan dipergunakan selanjutnya adalah berdasarkan CPT.
Selanjutnya perencanaan jumlah tiang pancang pada tiap pilecap – kolom. (saat ini sedang dalam penulisan, dalam waktu dekat dipublish di web ini)
Pada penulisan sebelumnya telah diperoleh daya dukung ijin satu tiang pancang, selanjutnya perencanaan adalah menghitung jumlah tiang pancang yang akan dipergunakan dalam satu kolom-pilecap/poer Beton .
  • Beban Normal Maksimum N=814.07ton,  Momen M=90.671tonM.
  • Daya dukung ijin satu tiang pancang P=171ton
maka jumlah tiang pancang yang dibutuhkan
n= 814.07/171
n= 5 buah
karena adanya efisiensi tiang pancang dalam satu grup tiang pancang yang akan mengurangi daya dukung satu tiang pancang, maka dipasang tiang pancang

pada kolom tersebut 9 buah. Dimensi satu tiang pancang 40/40cm.

Cek daya dukung tiang pancang akibat efisiensi.
Pu = N+Tx+Ty          —–> Tx = M*ex/(x1²+x2²+. . . +xn²)
Ty = M*ey/(y1²+y2²+. . . +yn²)
Dimensi tiang pancang 40/40cm
Tx = 90.671*1.2/(3*1.2²+3*0²+3*1.2²)  —–> Tx = 108.81tm/8.64
Tx = 12.594ton
Ty = 90.671*1.2/(3*1.2²+3*0+3*1.2²) ——> Ty = 108.81/8.64
Ty = 12.594ton
Pu = 814.07+12.594+12.594  —-> Pu = 839.258 ≤9*171=1539ton (aman)
Kesimpulan :
Untuk beban aksial/normal pada kolom di atas menggunakan 9 tiang pancang pada satu grup pilecap




SEMOGA BERMANFAAT
JIKA ADA YANG INGIN DITANYAKAN HARAP SAMPAIKAN DIKOLOM KOMENTAR

Tutorial PLAXIS Membuat Embankment

0 comments

SOAL
Buatlah Model PLAXIS Seperti Gambar Diatas !!!

A.       Pemodelan Lapisan Tanah dan Timbunan (Embankment)
·           Buat lapisan tanah sesuai dengan kedalaman tanah yang ditentukan, klik icon geometry line 
Supaya simetris, tentukan/ buat koordinat. Dibawah ini adalah koordinatnya :

1.        Lapisan tanah
-           Titik 0 (0,0)
-           Titik 1 (36,0)
-           Titik 2 (36,18)
-           Titik 3 (0,18)
-           Titik 4 (0,9)
-           Titik 5 (36,9)
-           Titik 6 (0,13.5)
-           Titik 7 (36,13.5)
2.        Lapisan timbunan
-           Titik 8 (12,18)
-           Titik 9 (15,24)
-           Titik 10 (21,24)
-           Titik 11 (24,18)
-           Titik 12 (13,20)
-           Titik 13 (23,20)
-           Titik 14 (14,22)
-           Titik 15 (22,22)

Dibawah ini adalah hasilnya :

·           Setelah lapisan tanah selesai, klik icon Standard fixties



B.       Material Tanah dan Timbunan (Embankment)

Lapisan tanah
·           Klik icon material sets
·           Permisalan tanah pasir (sand)
·           Edit material, ubah sebagai berikut :
General
-           Identification        : Td pasir
-           Material model    : Mohr Coulomb
-           Material Type      : UnDrained
-           Kx, Ky                : 1e-4 m/day
Parameters
-           Eref                      : 2500 kN/m2
-           cref                      : 10 kN/m2
-           φ (phi)                 : 10o
·           Klik OK, kemudian drag and drop pada tiap lapisan tanah. (Untuk lapisan tanah yang lain, langkah – langkahnya sama seperti sebelumnya).
Tanah dasar lapis 2 = clay
Tanah dasar lapis 3 = deep clay
Timbunan
·           Edit material, ubah sebagai berikut :
General
-           Identification        : Td timbunan
-           Material model    : Mohr Coulomb
-           Material Type      : UnDrained
-           Kx, Ky                : 1e-4 m/day
Parameters
-           Eref                      : 12000 kN/m2
-           cref                      : 20 kN/m2
-           φ (phi)                 : 22o
·           Klik OK, kemudian drag and drop pada tiap timbunan.

·           Setelah itu klik icon generate mesh         , maka akan muncul tampilan seperti berikut :


  •      Klik icon initial condition  , maka akan muncul tampilan seperti berikut:


             Klik OK

·           Klik icon generate water pressure , klik OK, 
    Kemudian klik icon update
·           Klik icon bulat hijau pilih tombol sebelah kanan, setelah itu klik icon disampingnya 
·           Kemudian akan muncul tampilan seperti di bawah, klik OK
·           Kemudian akan muncul tampilan seperti di bawah, klik update

·           Setelah itu langkah selanjutnya adalah klik calculate

C.       Menghitung Deformasi, Tegangan Efektif, Tekanan Air Pori, dsb.
·           Ubah Number/ ID : Phase 1 menjadi Timbunan Tahap 1
·           Klik parameter
·           Klik reset displacement to zero
·           Time interval : 7 day (asumsi)
         Klik define, kemudian pastikan timbunan hanya setinggi 2 meter (lapis 1 saja), 
         Klik Update


·           Klik next
·           Dengan cara yang sama, ubah Number/ ID : Phase 2 menjadi Timbunan tahap 2
·           Time interval : 7 day
         Klik define, kemudian klik timbunan berikutnya, klik update

·           Klik next
·           Dengan cara yang sama, ubah Number/ ID : Phase 3 menjadi Timbunan tahap 3
·           Time interval : 7 day
Klik define, kemudian klik semua timbunan, klik update


·           Setelah semua lapis timbunan aktif, klik calculate. Tunggu sampai proses running selesai.
·           Klik output, kemudian akan muncul hasil sebagai berikut :


·           Deformed Mesh :

·           Total Displacement :


·         Effective stresses

·           Total Stresses :


  •  Active Pore Pressures



·           Active Groundwater Head :

D.       Check Angka Keamanan (Safety Factor)
·           Kembali ke kalkulasi dengan cara klik icon Calculate
·           Pada identification, double klik timbunan 1 sampai timbunan 3 hingga muncul tanda anak panah seperti berikut :

·           Klik next, kemudian isi input data sebagai berikut :
-           Ubah Number/ ID           : Angka Keamanan
-           Calculation Type : Phi/c reduction
·           Kemudian klik Calculate, tunggu sampai proses running selesai.
·           Setelah selesai, klik multiplier. Untuk mengetahui besar angka keamanannya, bisa dilihat pada S-Msf
 Angka keamanan setelah dilakukan proses running diperoleh 1,7198




SEMOGA BERMANFAAT