PERANCANGAN PONDASI TIANG PANCANG DAN TURAP

! " # ! " " #$ % #& ' ! " " #$ % #& ' Ketentuan Soal : 1. Karakteristik Tanah I γ = 18,5 KN/m³ ⱷ = 33° γsat = 18,7 KN/m³ C = 0 KN/m³ (Sand) ! "# # $ " % &" $ & 2. Karakteristik Tanah II γsat = 16,7 KN/m³ ⱷ = 0° (Clay) γair = 10 KN/m³ 3. Dimensi abutment: H1 = 0,9 m H2 = 2,3 m H3 = 0,5 m H4 = 4,0 m H5 = 7,4 m B1 = 2,3 m B2 = 5,8 m 4. Panjang abutment Tegak Lurus Bidang Gambar, L = 8,5 m 5. Tiang Pancang dari Beton (berat volume beton = 24 KN/m³, fc’=25 Mpa) dengan tampang lingkaran, diameter (wall thickness) = 1,25 m ketebalan 100 mm 6. Besar Gaya pada perletakan: P (beban tetap) = 1400 KN H (beban sementara) = 165 KN q (beban merata ) = 10 KN/m² Pertanyaan : 1. Tentukan kedalaman Tiang Pancang Rencana 2. Tentukan Kapasitas dukung tiang berdasarkan hasil uji sondir 3. Hitung : a. Jumlah dan susunan tiang yang diperlukan b. Defleksi tiang c. Efisiensi jumlah tiang 4. Gambar : a. Denah susunan tiang (1:100) b. Tampak samping (1:100) c. Tampak depan (1:100) d. Tampak atas (1:100) e. Potongan sayap jembatan (1:100) f. Detail joint tiang pada poer (1:20) g. Detail ujung tiang (atas dan bawah) (1:10) ! "# # $ " % &" $ & UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG FAKULTAS TEKNIK LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL JL : Taman Borobudur Indah No. 3 MALANG, Telp. 0341 492282 Pekerjaan :Sondir 1 (Kali Mati) Tanggal :10/04/2014 Lokasi :Kali Mati No. Titik :S1 (Sisi Kiri Kali Mati) KEDALAMAN PENETRASI JUMLAH PERLAWANAN HAMBATAN J. H. P ( meter ) KONUS PENETRASI GESEK PELEKAT ( kg/cm ) ( PK ) ( JP ) ( kg/cm² ) ( kg/cm² ) ∑ 0 0 0 :0,2 1 4 :0,4 1,6 11 :0,6 2 20 :0,8 3,4 29 :1 3 42 :1,2 3,1 53 :1,4 3,5 61 :1,6 4 70 :1,8 4,1 78 :2 5 87 :2,2 5 94 :2,4 6 100 :2,6 5 109 :2,8 5,5 119 :3 5,5 131 144 :3,2 5,3 :3,4 5,2 154 :3,6 5,1 164 :3,8 5,3 173 :4 5,6 184 :4,2 6 192 :4,4 5,7 200 :4,6 5,7 209 :4,8 4,9 221 :5 5,8 234 :5,2 248 :5,4 261 :5,6 273 :5,8 280 :6 287 :6,2 295 :6,4 305 :6,6 317 :6,8 331 :7 346 :7,2 361 :7,4 373 :7,6 389 :7,8 407 ! " HAMBATAN SETEMPAT ( kg/cm ) :8 425 :8,2 447 :8,4 468 :8,6 488 :8,8 509 :9 530 :9,2 550 :9,4 568 :9,6 586 :9,8 604 :10 623 :10,2 642 :10,4 662 :10,6 683 :10,8 705 :11 725 :11,2 744 :11,4 763 :11,6 783 :11,8 800 :12 824 :12,2 847 :12,4 867 :12,6 888 :12,8 909 :13 928 :13,2 953 :13,4 978 :13,6 1003 :13,8 1024 :14 1040 :14,2 1059 :14,4 1081 :14,6 1097 :14,8 1113 :15 1128 :15,2 1143 :15,4 1158 :15,6 1171 :15,8 1185 :16 1197 :16,2 1206 :16,4 1216 :16,6 1228 :16,8 1240 :17 1249 :17,2 1257 :17,4 1263 :17,6 1272 :17,8 1281 :18 1290 :18,2 1300 :18,4 1311 :18,6 1323 :18,8 1335 ! " :19 1345 :19,2 1355 :19,4 1365 :19,6 1374 :19,8 1382 :20 1392 :20,2 1400 :20,4 1408 :20,6 1416 :20,8 1424 :21 1431 :21,2 1437 :21,4 1442 :21,6 1447 :21,8 1451 :22 1457 :22,2 1464 :22,4 1473 :22,6 1481 :22,8 1491 :23 1500 :23,2 1506 :23,4 1512 :23,6 1517 :23,8 1521 :24 1525 :24,2 1528 :24,4 1531 :24,6 1535 :24,8 1543 :25 1546 :25,2 1551 :25,4 1555 :25,6 1559 :25,8 1564 :26 1568 :26,2 1572 :26,4 1576 :26,6 1579 :26,8 1583 :27 1589 ! " UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG FAKULTAS TEKNIK LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL JL : Taman Borobudur Indah No. 3 MALANG, Telp. 0341 492282 Pekerjaan :Sondir 1 (Kali Mati) Tanggal : 10/04/2014 Lokasi :Kali Mati No. Titik S1 (Sisi Kiri Kali Mati) KEDALAMAN ( meter ) PENETRASI KONUS ( PK ) 0,2 0 1 0,4 0,6 0,8 0 JUMLAH PERLAWANAN HAMBATAN PENETRASI GESEK PELEKAT ( JP ) ( kg/cm² ) ( kg/cm² ) 0 J. H. P ( kg/cm ) ∑ HAMBATAN SETEMPAT ( kg/cm ) 0 0 0 0 2 4 4 0,2 1,6 3,5 7 11 0,35 2 4,5 9 20 0,45 3,4 4,5 9 29 0,45 1 3 6,5 13 42 0,65 1,2 3,1 5,5 11 53 0,55 1,4 3,5 4 8 61 0,4 1,6 4 4,5 9 70 0,45 1,8 4,1 4 8 78 0,4 2 5 4,5 9 87 0,45 2,2 5 3,5 7 94 0,35 2,4 6 3 6 100 0,3 2,6 5 4,5 9 109 0,45 2,8 5,5 5 10 119 0,5 3 5,5 6 12 131 0,6 3,2 5,3 6,5 13 144 0,65 3,4 5,2 5 10 154 0,5 3,6 5,1 5 10 164 0,5 3,8 5,3 4,5 9 173 0,45 4 5,6 5,5 11 184 0,55 0,4 4,2 6 4 8 192 4,4 5,7 4 8 200 0,4 4,6 5,7 4,5 9 209 0,45 4,8 4,9 6 12 221 0,6 5 5,8 6,5 13 234 0,65 5,2 7 14 248 0,7 5,4 6,5 13 261 0,65 5,6 6 12 273 0,6 5,8 3,5 7 280 0,35 6 3,5 7 287 0,35 0,4 6,2 4 8 295 6,4 5 10 305 0,5 6,6 6 12 317 0,6 6,8 7 14 331 0,7 7 7,5 15 346 0,75 7,2 7,5 15 361 0,75 7,4 6 12 373 0,6 7,6 8 16 389 0,8 7,8 9 18 407 0,9 ! " 8 9 18 425 8,2 11 22 447 0,9 1,1 8,4 10,5 21 468 1,05 8,6 10 20 488 1 8,8 10,5 21 509 1,05 9 10,5 21 530 1,05 9,2 10 20 550 1 9,4 9 18 568 0,9 9,6 9 18 586 0,9 9,8 9 18 604 0,9 10 9,5 19 623 0,95 10,2 9,5 19 642 0,95 10,4 10 20 662 1 10,6 10,5 21 683 1,05 10,8 11 22 705 1,1 11 10 20 725 1 11,2 9,5 19 744 0,95 11,4 9,5 19 763 0,95 11,6 10 20 783 1 11,8 8,5 17 800 0,85 12 12 24 824 1,2 12,2 11,5 23 847 1,15 12,4 10 20 867 1 12,6 10,5 21 888 1,05 12,8 10,5 21 909 1,05 13 9,5 19 928 0,95 13,2 12,5 25 953 1,25 13,4 12,5 25 978 1,25 13,6 12,5 25 1003 1,25 13,8 10,5 21 1024 1,05 14 8 16 1040 0,8 14,2 9,5 19 1059 0,95 14,4 11 22 1081 1,1 14,6 8 16 1097 0,8 14,8 8 16 1113 0,8 15 7,5 15 1128 0,75 15,2 7,5 15 1143 0,75 15,4 7,5 15 1158 0,75 15,6 6,5 13 1171 0,65 15,8 7 14 1185 0,7 16 6 12 1197 0,6 16,2 4,5 9 1206 0,45 16,4 5 10 1216 0,5 16,6 6 12 1228 0,6 16,8 6 12 1240 0,6 17 4,5 9 1249 0,45 17,2 4 8 1257 0,4 17,4 3 6 1263 0,3 0,45 17,6 4,5 9 1272 17,8 4,5 9 1281 0,45 18 4,5 9 1290 0,45 18,2 5 10 1300 0,5 18,4 5,5 11 1311 0,55 18,6 6 12 1323 0,6 18,8 6 12 1335 0,6 ! " 19 5 10 1345 0,5 19,2 5 10 1355 0,5 19,4 5 10 1365 0,5 19,6 4,5 9 1374 0,45 19,8 4 8 1382 0,4 20 5 10 1392 0,5 20,2 4 8 1400 0,4 20,4 4 8 1408 0,4 20,6 4 8 1416 0,4 20,8 4 8 1424 0,4 21 3,5 7 1431 0,35 21,2 3 6 1437 0,3 21,4 2,5 5 1442 0,25 21,6 2,5 5 1447 0,25 21,8 2 4 1451 0,2 22 3 6 1457 0,3 22,2 3,5 7 1464 0,35 22,4 4,5 9 1473 0,45 22,6 4 8 1481 0,4 22,8 5 10 1491 0,5 23 4,5 9 1500 0,45 23,2 3 6 1506 0,3 23,4 3 6 1512 0,3 23,6 2,5 5 1517 0,25 23,8 2 4 1521 0,2 24 2 4 1525 0,2 24,2 1,5 3 1528 0,15 24,4 1,5 3 1531 0,15 24,6 2 4 1535 0,2 24,8 4 8 1543 0,4 25 1,5 3 1546 0,15 25,2 2,5 5 1551 0,25 25,4 2 4 1555 0,2 25,6 2 4 1559 0,2 25,8 2,5 5 1564 0,25 26 2 4 1568 0,2 26,2 2 4 1572 0,2 26,4 2 4 1576 0,2 26,6 1,5 3 1579 0,15 26,8 2 4 1583 0,2 27 3 6 1589 0,3 ! " UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG FAKULTAS TEKNIK LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL JL : Taman Borobudur Indah No. 3 MALANG, Telp. 0341 492282 Pekerjaan Tanggal Lokasi No. Titik Sondir 1 (Kali Mati) 10/04/2014 Kali Mati S1 (Sisi Kiri Kali Mati) BERDASARKAN SONDIR qc Titik Kedalaman Tiang ( m ) kg/cm² JHP Diameter Luas Keliling qc rerata Daya Dukung Ijin ( kg/cm ) Tiang ( cm ) Tiang ( cm² ) Tiang ( cm ) kg/cm² Dua Tiang Pancang (Ton ) Daya Dukung Ijin Dua Tiang Bor ( Ton ) S1 :27 20 ! ! 1589 200 " # $ " ! 628,000 18,967 # $ # $ =2 1 =( ) 3 31.400,00 + 1 1 + SF2 %%%%%%&& SF2 ' ) * + ! " ( '& ( 903,48 301,16 UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG FAKULTAS TEKNIK LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL JL : Taman Borobudur Indah No. 3 MALANG, Telp. 0341 492282 Pekerjaan Tanggal Lokasi No. Titik : : : : Sondir 1 (Kali Mati) 10/04/2014 Kali Mati S1 (Sisi Kiri Kali Mati) GRAFIK HASIL PENGUJIAN SONDIR TITIK ( 1 ) 0 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Jumlah Penetrasi ( JP ) J.H.P. Kedalaman -5 -10 -15 -20 -25 -30 ( ' ) + ! " * '& ( 1800 1. KEDALAMAN TIANG a. Pemancangan Tiang diperkirakan pada kedalaman 26 m b. Tiang pancang diasumsikan terjepit pada poer sedimen 0,70 m c. Penampang tiang adalah lingkaran berdiameter 1,25 m d. Elevasi pemancangan tiang adalah sebagai berikut: 2. KAPASITAS DUKUNG TIANG a. Kuat Dukung Terhadap gaya desak ( Pa ) Diketahui : D= 1,25 m π= 3,14 Pa = . 1 + Σ 2 − Luas Tiang, ( Ap ) Ap = 1/4 x π x D² Ap= 0,25 x = 1,227 3,14 2 m x 1,56 Keliling Tiang, ( K ) K=πxD K = 3,14 x = 3,93 m 1,25 ! "# # $ " % &" $ & Nilai qc kedalaman tiang = 26 m ♦ 8D di atas ujung tiang 8D = 8 x 1,25 = 10 m Jadi tiang dihitung dari kedalaman : 26 7 10 = 16 m sampai 26 m qc.8D Depth No Data (m) 1 16,8 2 17 3 17,2 4 17,4 5 17,6 6 17,8 7 18 8 18,2 9 18,4 10 18,6 11 18,8 12 19 13 19,2 14 19,4 15 19,6 16 19,8 17 20 18 20,2 19 20,4 20 20,6 21 20,8 22 21 23 21,2 24 21,4 25 21,6 26 21,8 27 22 28 22,2 29 22,4 30 22,6 31 22,8 Jumlah(Ʃ1-31) ∑ = qc (Kg/cm2) 11 11,1 11,5 11,3 11,2 11 11,1 10 10,4 10 10,4 11 11,3 11,3 11,5 12 12 12,9 12 12,3 13 13,4 14 14 13,5 13,7 14,1 14,5 14,3 14,2 14,6 378,6 Depth qc No Data (m) (Kg/cm2) 32 23 15 33 23,2 15,1 34 23,4 15,1 35 23,6 15,3 36 23,8 15,4 37 24 15,4 38 24,2 15 39 24,4 15,2 40 24,6 15,4 41 24,8 16 42 25 16 43 25,2 15,9 44 25,4 16,1 45 25,6 16,3 46 25,8 16,1 47 26 16,5 Jumlah(Ʃ32-47) 250 Jumlah(Ʃ1-47) 628 ! "# # $ " % &" $ & 628 = 13,4 kg/cm2 47 ♦ 4D di bawah ujung tiang 4D = 4 x 1,25 = 5 m Jadi tiang dihitung dari kedalaman 26 m sampai kedalaman 30,6 m qc.8D = qc.8D = ∑ Depth qc No 2 Data (m) (Kg/cm ) 1 26 16,5 2 26,2 17 3 26,4 16,8 4 26,6 16,9 5 26,8 17,1 6 27 17 7 27,2 16,7 8 27,4 17,2 9 27,6 16,9 10 27,8 16,8 11 28 17,3 12 28,2 17,4 13 28,4 20 14 28,6 26 15 28,8 27,2 16 29 29 17 29,2 31 18 29,4 35 19 29,6 37 20 29,8 45 21 30 47 22 30,2 56 23 30,4 61 24 30,6 65 Jumlah(Ʃ1-12) 683 683 qc.4D = = 28,5 kg/cm2 24 ♦ qc rerata (qc ujung tiang) qc.8D + qc.4D qc = 2 13,4 + 28,5 = 2 2 kg/cm = 20,9 ! "# # $ " % &" $ & Nilai qf ♦ qf pada kedalaman = 9,7 = = ♦ qf pada kedalaman 26 = ♦ qf sepanjang tiang = = {( 79,6 )+( 79, 8)}/ 2 587 + 605 2 2 596 kg/cm 1569 kg/cm² 1569 7 596 Nilai W tiang γ D=D1 D2 π = = = = 2 24 kN/m 1,25 m 1,05 m 3,14 3 = 73 2,4 x 10 kg/cm 3 2 A = 1/4 x π x D1 1/4 x π x D2 = 0,25 x 3,14 x = 1,227 7 0,87 m2 = 0,3613 = L diambil 14 m W tiang = γ xAxL 73 x 10 = 2,4 x 73 12139114,01 .10 = 1,56 7 0,25 x 3,1 x 1,10 2 3613 cm 1400 cm 3613 x 1400 kg = 12139,11401 kg Nilai Pa Diketahui : 2 2 12271,85 cm Ap = 1,227 m = 2 qc = 20,9101 kg/cm K = 3,92699 m = 393 cm Ʃqf= 973 kg/cm² 12139,114 Wtiang= kg Ap.qc KƩqf Pa = + 7 W tiang SF1 SF2 12271,85 x 20,9 393 x 973 + Pa = 3 5 85535,2039 + 76419,24 7 12139,1 Pa = 149815,33 kg Pa = kN Pa = 1498,15 ! "# # $ " % &" $ & 7 12139,1 Ta = Ta = Ta = Ta = γ ∗ ∗ KƩqf SF2 392,7 + x 5 76419,24 88558,36 885,584 W tiang 973 + + 12139,11401 12139,114 kg kN A = 3613 73 = 2,4 x 10 Berat tiang q = Ax γ 73 q = 3613 x 2,4 . 10 q = 8671 kg/cm q = 8671 x 0,001 q = 8,671 kN/m Panjang tiang (L)= = 14 + 14,7 m 0,7 ∗ Momen maksimum sekitar pengangkatan : 1) My= My= 0,125 x 8,671 x 216,1 My= 234,209 kN/m 2) My= My= My= 0,03125 x 8,671 58,5523 kN/m x 216,1 ! "# # $ " % &" $ & 3) My= My= My= 0,05556 x 8,671 104,093 kN/m x 216,1 4) My= My= My= 0,021 x 8,671 39,3471 kN/m x 216,1 Model7model pengangkatan efisiensi biaya yang dikeluarkan, maka model My = 104,093 kN/m a. Momen maksimum akibat keadaan tanah Tiang dipancang pada tanah II dengan data sebagai berikut : 3 γ = 16,7 kN/m ᵩ γ = = = = = tg2 (45 + ᵩ/2) 2 tg 45 1 = c D L Kp o 0 3 10,0 kN/m 50 kN/m3 1,25 m 14,7 = = ! "# # $ " % &" $ & γ 1. Mmax . 3 ⇒ . γ 1 = γ −γ = = 6,7 x 1,25 x 3177 x = 26603,4 kNm Jadi momen maksimum akibat keadaan tanah, Mmax didapat Mmax > My, maka tiang termasuk tiang panjang. b. Syarat tiang panjang adalah L/D > 12 Berarti tiang termasuk tiang panjang. c. Gaya lateral yang mampu ditahan 1 tiang : My = 104 kN/m D = 1,25 m c = 50 kN/m3 Hu f = 9.c.D f = Hu 9 x 50 x = Hu 563 $% !" # Hu = 2 1,88 2 Hu = 1 1055 Hu + 0,5 1055 Hu + 0,5 Dari persamaan di atas sehingga : Hu Ha = = SF Koreksi : Hu Ha = = SF x + = 12 > 1,25 x 104 x 562,5 1055 + 0,5 Hu 2 = Hu 117104,52 2 Hu 7 117104,52 = 0 didapat Hu = 105,7 kN/tiang = 105,7 3 = 70,49 kN/tiang 35,24 kN/tiang ! "# # $ " % &" $ & 6,7 = 26603,4 kNm 1 104 0,5 . H 562,5 105,7 1,5 kN/m 3 = 12 ! "# # $ " % &" $ & Menentukan beban yang bekerja dan momen yang bekerja terhadap titik O Diketahui : γ = 10,0 kN/m3 lebar abudment = 8,5 m 3 γ = 24 kN/m γ = 18,5 kN/m3 γ = 16,7 kN/m3 = 18,7 kN/m3 P = 1400 kN q = 10 kN/m2 Beban W1 0,5 W2 0,8 W3 0,8 W4 2,0 W5 0,8 W6 0,5 W7 0,5 W8 0,5 W9 4 W10 1,3 W11 5,12 W12 3,4 W13 2,25 W14 1,4 W15 0,5 W16 0,5 W17 0,5 W18 0,5 W19 5,8 P 1400 q 10 H Uplift 1 6,7 Uplift 2 0,5 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 0,3 0,3 2 0,5 0,3 0,3 0,8 0,8 1,45 0,8 2,3 2,1 0,5 0,5 1,4 1,4 2,1 2,1 0,9 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Beban yang bekerja (kN) 0,3 x 8,5 8,5 x 24 8,5 x 24 8,5 x 24 8,5 x 24 0,3 x 8,5 0,4 x 8,5 0,4 x 8,5 8,5 x 18,5 8,5 x 18,5 8,5 x 24 8,5 x 8,7 8,5 x 6,7 8,5 x 10,0 1,4 x 8,5 1,4 x 8,5 1,4 x 8,5 1,4 x 8,5 8,5 x 24 x 1,3 x 8,5 x x -3,6 x -19,43 5,8 x x 5,8 8,5 x x 24 x x x 24 24 18,5 x x x x 6,7 24 24 6,7 = 9,18 48,96 326,4 204 48,96 9,18 32,64 25,16 912,05 163,54 2402,3 528,00 64,0688 59,5 55,811 199,92 299,88 83,7165 1064,88 1400 110,5 -1189,12 -478,95 Lengan thd 0(m) 0,85 0,8 1,35 -0,15 -1,1 -1,05 1,217 1,48 2,40 1,35 0,00 2 2 -1,75 -2,017 -1,483 1,65 2,35 0,25 0,00 2,40 0,25 2,78 Momen (kNm) 7,803 39,168 440,64 -30,6 -53,856 -9,639 39,712 37,3207 2188,92 220,779 0 1056,01 128,138 -104,125 -112,552 -296,548 494,802 196,734 266,22 0 265,2 -297,279 -1333,08 = 6380,59 Ʃma = 4476,8 - 0/2 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 8,5 ƩV Mencari besar koefisien tekanan tanah lateral : Ka1 = tg2 (45o - φ1/2) = = = Kp = Ka2= tg2 ( 45 2 tg ( 28,5 ) 0,295 tg2 (45o - φ2/2) = tg2 = tg2 ( ( 45 45 - ) ) 33/2 0/2 = tg2 (45o - φ2/2) = tg2 ( = tg2 ( = 1,00 45 45 ) 1,00 Perhitungan beban horizontal dan momen akibat tekanan tanah ! "# # $ " % &" $ & ) ) = = .γ . .γ . .γ . .γ . − Gaya aktif Beban Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 Ea5 Ea6 Ea7 Ea8 4 0,5 3,4 0,5 2,8 -2 0,5 0,5 x x x x x x x x 10 16 24,17 11,56 29,92 50 7,84 13,69 x x x x + x x x Gaya aktif Beban Ep1 Ep2 Ep3 Beban yang bekerja (kN) 0,295 x 8,5 0,295 x 18,0 8,5 8,7 x 0,295 24,2 x 8,5 1 x 2,8 8,8 x 1,0 10,0 x 1,0 x 8,5 x 8,5 x x x 8,5 8,5 8,5 ƩEa = = = = = = = = = 100,23 360,84 698,62 14,82 1287,43 -2380,0 293,22 581,825 956,98 -230,00 -197,85 -39,20 -467,05 Lengan Momen thd 0(m) (kNm) 1,15 -264,50 0,77 -151,68 0,93 -36,59 ƩMp -452,77 Beban yang bekerja 2 0,5 0,5 x x x 50 5,29 7,8 x x x 1,00 8,80 10,00 (kN) x 2,3 x 1,0 x 1,00 x x x 8,5 8,5 8,5 ƩEp ! "# # $ " % &" $ & = = = = Momen (kNm) 821,90 2718,30 3143,79 67,20 1802,40 -3332,0 273,67 1202,44 6697,70 Lengan thd 0(m) 8,20 7,53 4,50 4,53 1,40 1,40 0,93 2,07 ƩMa Gaya akibat tekanan tanah yang bekerja ƩE = ƩEa + ƩEp = 956,98 + 0467,05 = 489,94 kN Momen akibat tekanan tanah terhadap titik O ƩM = ƩMa + ƩMp = 6697,70 + 0452,77 = 6244,93 kNm Menghitung jumlah tiang yang diperlukan dan susunan tiang: Jumlah tiang yang diperlukan Diket. ƩV Pa = = 6380,6 kN 1498,15 kN maka 6380,6 n = = 1498,15 Total tiang yang digunakan: = 5 x 2 = = 10 + 2 = Jadi digunakan total tiang = 12 4,3 tiang 5 tiang x 1,15 10 tiang 12 tiang buah Syarat jarak antar tiang 2.d 2 2,3 < x < S 1,15 S < < < 6.d S 6,9 < 6 Jarak tiang ke tepi poer diambil nilai di antara 0.5 0 0.75 m Dibawah ini susunan tiang pada poer : Pusat poer a. dari kiri = 5,8 2 b. dari bawah: 8,5 2 = 2,9 m = 4,25 m Pusat kelompok tiap terhadap kelompok tiang I a. b. Dari kiri 12.x = 12.x = 12.x = x = 4 x 0 + 4 x 2,15 + 4 x 4,3 0 + 8,6 + 17,2 25,8 2,15 atau 2,9 m dari tepi poer Dari bawah 12.x = 3 x 0 + 3 x 2,33 + 3 x 4,76 + 3 x 7 12.x = 0 + 7,0 + 14 + 12.x = 42,0 x = 3,50 atau 4,25 m dari tepi poer Absis * * * * tiang terhadap Baris I Baris II Baris III Baris IV 21 pusat kelompok tiang : = 02,15 m = 01,075 m = 2,15 m = 1,075 m ! "# # $ " % &" $ & Ʃx2 ƩV ƩM Jlh tiang Pa = = = = = = = = 4 (02.05)2 + 4 (01.025)2 + 4 (1.025)2 + 4 (2.05)2 18,4900 + 4,62 + 4,623 + 2 46,2250 m 18,4900 6380,59 kN 6697,70 0 4476,84 2220,86 kNm (Momen tetap) 28 tiang 1498,15 kN Kontrol kapasitas daya dukung tiang terhadap. a. Beban tetap * Tiang pada baris I ƩV P1 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 124,582 * ƩMxi Ʃxi2 + + kN < Pa 2220,86 02,15 < 1498,15 kN x 46,2250 0103,3 < 1498,15 kN < 1498,15 kN …………………….OK Tiang pada baris II ! "# # $ " % &" $ & P2 = = = = * * b. ƩV + n 6380,59 28 227,878 176,230 Tiang pada baris III ƩV P3 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 279,526 Tiang pada baris IV ƩV P4 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 331,174 ƩMxi Ʃxi2 + + kN ƩMxi Ʃxi2 + + kN ƩMxi Ʃxi2 + + kN < 2220,86 01,075 < 1498,15 kN x 46,2250 051,65 < 1498,15 kN < 1498,15 kN …………………….OK < * * Tiang pada baris I ƩV P1 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 61,652 Tiang pada baris II ƩV P2 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 144,765 Tiang pada baris III ƩV P3 = + n ƩMxi Ʃxi2 + + kN ƩMxi Ʃxi2 + + kN ƩMxi Ʃxi2 Pa 2220,86 1,075 < 1498,15 kN x 46,2250 51,65 < 1498,15 kN < 1498,15 kN …………………….OK < Pa 2220,86 2,15 < 1498,15 kN x 46,2250 103,3 < 1498,15 kN < 1498,15 kN …………………….OK Beban sementara H (beban sementara)= 165 kN Lengan = 8,2 m ƩM = 2220,86 kNm ƩV = 6380,59 kN Pa = 1498,15 kN 1.5Pa = 2247,23 kN ƩM sementara = 165 x 8,2 ƩM = ƩMtetap + ƩMsementara = 2220,86 + 1353 = 3573,86 kNm * Pa < = 1353 kNm 1,5 Pa 3573,86 02,15 < 2247,23 kN x 46,2250 0166,2 < 2247,23 kN < 2247,23 kN …………………….OK < 1,5 Pa 3573,86 01,075 < 2247,23 kN x 46,2250 083,11 < 2247,23 kN < 2247,23 kN …………………….OK < 1,5 Pa ! "# # $ " % &" $ & = = = * c. 6380,59 28 227,878 310,991 Tiang pada baris IV ƩV P4 = + n 6380,59 = 28 = 227,878 = 394,104 + + kN ƩMxi Ʃxi2 + + kN 3573,86 1,075 < 2247,23 kN x 46,2250 83,11 < 2247,23 kN < 2247,23 kN …………………….OK < 1,5 Pa 3573,86 2,15 < 2247,23 kN x 46,2250 166,2 < 2247,23 kN < 2247,23 kN …………………….OK Beban Lateral akibat beban tetap H = ƩE = 489,9 kN Tiang menerima gaya lateral sebesar : H = 489,94 = 17,50 n 28 kN Koreksi : H Hu = 17,50 kN < 34,72 kN < n SF Karena gaya lateral lebih kecil dari kuat dukung lateral ijin, maka tidak menggunakan tiang miring. ! "# # $ " % &" $ & ß β π = % ' ' =       !"# "! "!$ "#!& #1/!/# "&! $ ( ( #&$$ #&$$ $$ () $$$$$ * # # ")+# , π * . # $!$#/$/ , - -"0" . $!$#/$/ , !##"#" # $!$1$ -1$ ) -$0/ .# . $!1" . * * $. , 2 ) 1$ $ , "! $$ $$ β # , , !# 3$& "! , $! $!$1$ $!" "/ βxL ! #" 4 $!" "/ , "! 55550 ' β 0 8 "#!& 6 ! 6 #1/!/# $$ ! 6 #" , , $!" "! $!$"1+" 7 8 ' β 0 "&! $ $$ , , $!$$$& $!$& "# # $ $!" "/ "! 9 " % ! &" $ & " - . "!" !8 6 * 0 6 * 0 %0 ; 0 0π0 0%0; 0 0π0 8 1! !1 # - 3 . π0 6 6 π 1! 3 !1 # ! $!++$ ++ : "# # $ " % ! &" $ & "!" !"# ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & ! "# # $ " % &" $ & Ketentuan : 1) Karakteristik tanah lapisan 1 3 γ = 20,5 kN/m ϕ = 32 o 3 γ = 15,2 kN/m c = 0 2) Karakteristik tanah lapisan 2 3 γ = 19,7 kN/m ϕ = 30 o 3 γ = 15,7 kN/m c = 0 3) Karakteristik tanah lapisan 3 3 γ = 19,3 kN/m ϕ = 37 o 3 γ = 15,1 kN/m 3 γ = 10 kN/m 3 c = 1,90 kN/m 2 4) Beban merata (q) = 10,5 kN/m ! "# # $ " % & 5) Parameter lain : H1 = 5,3 m Hair1 = 4,9 m H2 = 2,5 m Hair2 = 6,8 m H3 = 7,8 m H4 = 2,5 m PERTANYAAN : 1 Rencanakan panjang turap yang masuk ke dalam tanah 2 Rencanakan dimensi batang angkur dari baja bulat jika angkur dipasang setiap 2 jarak 3 m ( σ = 1000 kg/cm ) 3 Rencanakan dimensi balok angkur yang berada di dalam tanah 4 Gambarkan tampak atas, depan dan samping turap tersebut. ! "# # $ " % & a. Koefisien tekanan tanah aktif (Ka) * Tanah lapisan I tg2 (45o 6 φ/2) = Ka1 tg2 45 6 = 2 tg 29 = 0,307 * * Tanah lapisan II tg2 (45o 6 φ/2) = Ka2 tg2 = 45 6 2 tg 30 0,333 = 15,0 Tanah lapisan III tg2 (45o 6 φ/2) = Ka3 tg2 = 45 6 tg2 26,5 0,249 = 18,5 b. Koefisien tekanan tanah pasif (Kp) Tanah lapisan III tg2 (45o + φ/2) Kp = tg2 = 45 + tg2 63,5 4,023 = ∑ ∑ Pers.1 3,91 63,88 0,03 16,0 −∑ 18,5 = = dan pers.2 dimasukan ke rumus syarat kesetimbangan di atas : 2 do3 + 54,80 do + + 216,79 do 886,573 3 2 do 6 33,39 do 6 6 65,47 do 148,480 3 2 do + 21,41 do + + 151,32 do 738,093 3 0,03 do do + = 2 21,41 do 621,41 4 = 685,64 = = ! 6 61126,37 0,03 6375,46 151,32 do + 151,32 2 6 0,03 6 302,64 738,093 0,03 + 6 0,33 "# # $ " % & 738,093 738,093 0,33 + = = 0,33 ……… pers 1 …….. pers 2 ....... pers 3 0 ! 3 0,03 do do 2 21,41 do 621,41 9 + = = 6192,69 = 61384,74 0,03 6461,58 = 6 151,32 do + 151,32 3 6 0,03 453,96 738,093 6 0,03 + 6 738,093 738,093 = 0 0,33 0,33 0,33 " 3 0,03 do do 2 21,41 do 621,41 16 + = = 6342,56 = 61685,93 0,03 6561,98 = 6 151,32 do + 151,32 4 6 0,03 605,28 738,093 6 0,03 + 6 738,093 738,093 = 0 0,33 0,33 0,33 # 3 0,03 do do + = = 6535,25 = 62029,94 0,03 6676,65 = #$%% + = 3 0,03 do do 6 2 21,41 do 621,41 26,1 = 6559,06 = 62070,40 0,03 6690,13 = ! 2 21,41 do 621,41 25 6 + 6 + 151,32 do 5 6 151,32 0,03 6 756,60 738,093 0,03 738,093 738,093 = 0 0,33 0,33 0,33 151,32 do + 151,32 5,11 6 0,03 773,25 738,093 6 0,03 + 6 0,33 "# # $ " % & 738,093 738,093 0,33 = 0,33 0 Chekk 3 3,91 do 3 63,88 do 3 0,03 do 0,03 do3 0,116 !$&#'( 2 + 54,80 do 2 6 33,39 do 2 + 21,41 do + 6 + 216,79 do 65,47 do 151,32 do + 6 + 886,573 148,480 738,093 + + + + 151,32 do 583,944 = = 6738,093 666,681 671,412 21,41 do2 82,621 Dengan metode iterasi didapatkan nilai pendekatan yaitu : do = m 3,8590 Untuk turap dengan angkur nilai do dikalikan : D= 1,5 x do = 1,5 x 3,8590 = 5,79 m Sehingga panjang turap total adalah = = 1,5 (faktor keamanan) 7,80 + 13,59 5,79 m ) *+ , Mencari letak momen maksimum di titik B dengan mengganti do = x 3 0,03 x dMx dx + = 0 2 0,09 x + 2 21,41 x + 151,32 x + 42,82 x + 151,32 = 0 738,093 = Dengan menggunakan rumus abc diperoleh nilai x= -!$#.% ! "# # $ " % & 0 + = 0 Besar Momen Maksimum: 3 2 + 21,41 x + Mmax = 0,03 x 3 + ) = 0,03 63,561 21,41 = + 271,4192 + 61,3541 = 469,38 kNm Digunakan baja dengan didapat : W = = = = = Mmax 151,32 x 2 63,561 ) + 6538,78 + 2 210 MN/m τ 469,38 210 x x 100000 100 46938155,17 21000 3 2235,15 cm Dari data profil turap digunakan profil larsen 420 dengan : 3 3 W = 3900 cm > 2235,15 cm b = 708 mm h = 750 mm t = 10 mm s = 10 mm ! "# # $ " % & + 738,093 = 151,32 63,561 738,093 0 + 738,093 ) / / Tabel Perhitungan Gaya Aktif GAYA AKTIF (KN) Ea1 4,9 x 10,5 x 0,307 = 15,81 Ea2 0,5 x 24 0,307 = 3,69 Ea3 0,4 x 0,307 = 13,64 Ea4 0,5 x 0,16 x 0,307 = 0,02 Ea5 2,5 x x = 104,80 Ea6 0,5 x 6,25 x = 1,04 = = 57,42 9,44 = 202,18 = 65,45 Ʃ P aktif "( $#' = 152,84 = 29,42 = Ʃ P aktif 108,58 '($&" ( Ea7 Ea8 3,86 ( 25 0,5 x x 0,307 ( 4,9 = x 2,1 x + 100,45 x 14,89 + 25,48 ) 100,45 + ) 10,5 5,3 x + 10,5 5,1 x ) ) 10 2 x 0,320 ) + 0,249 ) 0,320 x 402,59 kN Karena jarak antar angkur = ∑ ( 20,5 + 10,5 0,333 0,5 x ( 2,5 + 3,86 Ea9 ( 62 x 1,3 Ea10 3,86 x ∑ x 3 m maka : 402,59 = 3 x = 1207,78 kN Tabel Perhitungan Gaya Pasif GAYA PASIF (KN) Ep1 0,5 x 14,90 Ep2 Ep3 3,86 x 2 x x 5,1 = ! = = 10 290,84 kN Karena jarak antar angkur = ∑ 4,023 1,9 0,5 x ( 0,8 + 3,86 )2 x ∑ x 3 m maka : 290,84 3 x 872,52 kN "# # $ " % & ∑ di titik B = 0 ∑ ∑ = 6 = 1207,78 6 = 335,26 kN 0 T maka : ∑ 872,52 6 6 T T Mencari diameter angkur ∑ = ∑ = 10 = D = 1000 T kg/cm2 1/4.π.D 2 335,26 1/4.3,14.D 2 D = cm 6,54 Digunakan diameter baja angkur = ) / Asums : Jika ! ,*/ h H h 1 2 10 kN/cm 335,26 = A = 8 8 cm cm / = 1 m = 3,9 m ≤ H/3.9 maka dianggap tinggi papan angkur =H 1 dianggap tekanan tanah aktif dan pasif setinggi H ≤ "# # $ " % & T diambil nilai Ko Pa T T = 0,4 = = = Pp H3 . tg φ ≤ L (Pp6Pa)+1/3.Ko. 0,5 x 15,2 73,61 kN x 10,5 x 0,307 x 3 = 0,5 x 15,2 = 1578,62 kN x 17,2 x 4,023 x 3 = ≤ L (Pp6Pa)+1/3.Ko. 1578,62 6 ≤ 3 T ≤ 4515,03 !!#$ . / ≤ ! + 199,27 "#%# / 73,61 + H3 . tg φ 1 x 0,4 x 10,5 x 2 00 000000 1 "# # $ " % 222 & 2,560 x 59,32 tg 32 ! "# # $ " % & ! "# # $ " % & ! "# # $ " % &