dengan anggapan bahwa keruntuhan akan terjadi dengan rotasi sekeliling satu sudut dari fondasi.
(b) Bandingkan rum us yang diperoleh dengan rum us terzaghi:
(c) Uraikan dan banding:&an cara-cara dengan mana dapat diperoleh daya dukung aman dari rum us Terzaghi.
PENYELESAIAN
(a) Tinjau suatu lingkaran gelincir di bawah fondasi, seperti yang diperlihat kan dalam Gambar 1 04.
- r- -
W= ZB� GAMBAR 104. Day a d ukung: lingkaran gelincir. Untuk sua tu satuan panjang dari fondasi jalur panjang:M omen penggelincir sekeliling 0 :
B q.B2
Bq.
X2 =
Momen-momen penahan sekeliling 0 :
(i) Kohesi:
(ii) Gravitas:
nBc
xB
+zc
xB = nB2c
+zcB
B zyB2
zBy
x2 =
Untuk stabilitas, momen penggelincir dan momen penahan harus sama
q B2 = nB2c
+zcB
+zyB2
-- a tau2
2
2zc
q. = 2nc
+B
+zy
2zc
q. = c(2n)
+yz
+B
(b) Bukti di atas hanya sesuai untuk tanah-tanah kohesif saja di mana tp = 0. Apabila ..p = 0 rumus Terzaghi memberikan Qu = 5 ,7c
+
rz, yang sebanding.FONDASI-FONDASI 171
(c) Dengan memperhatikan rumus Terzaghi, faktor keamanan F8 dapat di terapkan dalam dua cara, jadi:
5>7c
Qaman =
F.
+ }'Z atauYang mana dari kedua metoda tersebut yang dipakai akan tergantung kepada suku kedua dari persamaan:
yz(Nq - l) atau yzNq
FONDASI-FONDASI DALAM (DEEP FONDATIONS) Fondasi-fondasi dianggap dalam apabila konstruksi mempunyai suatu ruang di bawah tanah yang dalam atau apabila disangga di atas tiang-tiang (piles).
Ruang-ruang di bawah tanah yang dalam direncanakan dengan suatu cara yang sama seperti fondasi-fondasi rakit, tetapi dipakai harga-harga koefisien daya dukung yang berbeda. Perhatian harus pula diberikan untuk menjamin bahwa beban yang diakibatkan oleh bangunan adalah cukup untuk mencegah pengang katan ke atas (uplife ).
Suatu fondasi tiang memindahkan beban ke lapisan yang dalam yang lebih kuat daya dukungnya. Tiang-tiang dapat berupa pracetak dan dipancang ke dalam tanah atau berupa suatu lubang yang dibor dan diisi dengan beton. Tiang tiang yang dipancang menyebabkan pemindahan dari tanah sekelilingnya dan karenanya dikenal pula sebagai tiang-tiang pemindahan besar. Tiang-tiang yang dibor dikenal sebagai tiang-tiang tanpa pemindahan. Ada ban yak cara pemancang an yang tersedia, akan tetapi prosedur perencanaan dasar adalah berlaku umum untuk kebanyakan metoda.
Tiang-tiang di dalam lempung
Daya dukung beban dari suatu tiang tergantung kepada dua faktor, tebnan dukung pada dasar tiang dan adhesi atau gesekan antara permukaan tiang di se panjang panjang tiang dengan tanah kelilingnya. Pada umumnya salah satu dari kedua faktor tersebut akan merupakan kriteria dari daya dukung tiang, akan te tapi dapat ditinjau faktor-faktor tersebut kedua-duanya.
Dukungan ujung (End bearing)
Dasar dari tiang akan mendukung di atas suatu lapisan dengan suatu kekuatan geser
Cub·
Untuk fondasi-fondasi dalam, koefisien daya dukung Ne adalah lebih besar daripada untuk fondasi-fondasi dangkal dan biasanya diambil 9. Oleh kare na itu, untuk suatu tiang dengan suatu luas tampang melintang dasarAb,
daya dukung ujung akan sebesar 9cubAb.
172 MEKANIKA TANAH
Tiang-tiang yang dibor dapat mempunyai dasar yang diperbesar ke suatu ga ris tengah yang lebih besar daripada batangnya untuk memberikan suatu daya dukung yang lebih tinggi.
Adhesi kulit (Skin adhesion)
Adhesi kulit atau yang lebih umum disebut gesekan kulit (skin friction), adalah beban yang dipindahkan kepada tanah sekeliling batang dari tiang. Apabila harga kekuatan geser tanah rata-rata di sepanjang panjang tiang adalah Cua dan luas
permukaan batang adalah
A9,
maka harga maksimum yang mungkin akan menja di cuaA9• Akan tetapi, adalah tidak mungkin bagi adhesi antara tiang dan tanah sekelilingnya untuk mencapai harga ini, dan harus diterapkan sua tu faktor adhesia. Harga faktor adhesi a adalah merupakan subyek dari sejumlah besar peneliti an, akan tetapi harga yang paling umum diterima adalah a = 0,45.
Suatu persoalan yang mungkin terjadi dengan gesekan kulit adalah bahwa tanah sekeliling mungkin akan mengalami konsolidasi setelah tiang berada pada tempatnya, dan karenanya menyeret tiang ke bawah. Kalau hal ini terjadi, maka gesekan kulit akan menjadi negatif dan harus dikurangkan pada daya dukung tiang. 4m 60 6m 74 8m 81 10m gp 13m urugan lepas Su = 40 kN/m2 Lempung terkonsolldasl berleblh lapuk Lempung terkonsolidasi berleblh Su = 105 kN/m2 Lempung terkonsolldasl berleblh dengan tlnggl
FONDASI-FONDASI 173
Apabila tiang-tiang dipancang di dalam lempung, maka air pori pada batas tiang-tanah akan terganggu, dan memerlukan waktu beberapa minggu sebelum keseimbangan dipulihkan. Dengan alasan ini, maka tiang-tiang yang dipancang dalam lempung tidak boleh memikul beban segera setelah pemancangan.
CONTOH 42
Gambar 1 05 memperlihatkan detail-detia1 dari suatu pencatatan 1ubang bor di 1apangan. Akan dipakai tiang-tiang yang dibor, garis tengah 500 mm dan panjang 1 5 m. Taksir besarnya daya dukung aman dari satu tiang dengan menganggap urugan 1epas akan turun setelah tiang diletakkan. Ambil suatu faktor keamanan sebesar 2,5.
Bandingkan daya dukung dari suatu tiang garis tengah 500 mm panjang 1 2 m dan dari tampang melintang yang seragam, dengan suatu tiap.g yang serupa tetapi mempunyai dasar sepanjang 2 m yang diperbesar menjadi bergaris tengah 900 mm.
PENYELESAIAN
Untuk tiang garis tengah 500 mm panjang 1 5 m :
Adhesi kulit :
7t X 0,52
Dukungan ujung = 9 x 180 x = 3 1 8 kN 4
Lempung terkonsolidasi berlebih, lapuk
+ 74 + 8 1 + 0 45
= 6 X 7t X 0,5
4 X 1
= 323 kN
Lempung terkonsolidasi berlebih = 3 x 1t x 0,5 x 105 x 0,45 = 223 kN Lempung terkonsolidasi berlebih
dengan tinggi = 2 X 7t X 0,5 X 180 X 0,45 = 254 kN 318 + 323 + 223 + 254
Daya dukun_g beban = 2.,5 = 447 kN
Gesekan kulit negatif = 4 x 1t x 0,5 x 40 x 0,45 = 1 1 3 kN
Daya dukung aman = 447
-
1 13 = 334 kNUntuk tiang garis tengah 500 mm panjang 1 0 m dengan dasar diperbesar:
1t X 0 92 Dukungan ujung = 9 x 105 x
4 ' =
60
1 kN Adhesi kulit :Lempung terkonsolidasi berlebih lapuk = 323 kN
(adhesi kulit tidak dapat diperhitungkan pada bagian tiang yang diperbesar).
601
+ 323Daya dukung beban =
----
= 370 kN174 MEKANIKA TANAH
Gesekan kulit negatif = 1 1 3 kN
Daya dukung aman = 257 kN Tiang-tiang di dalam pasir
Suatu cara yang sama dapat dikerjakan untuk tiang-tiang di dalam pasir, yaitu menghitung dukungan ujung dan gesekan kulit dalam rangka untuk menaksir daya dukung tiang. Akan tetapi, dalam pasir, pada umumnya dukungan ujung akan jauh lebih besar, berhubung suku yang relevan dalam persamaan daya du kung adalah
-yz(Nq
- 1 ) dan untuk pasir dengan harga-harga 1fJ di atas 30°,N'Y
untuk fondasi-fondasi dalam akan mempunyai suatu harga yang lebih besar dari pada 60. Gesekan kulit merupakan suatu istilah yang lebih dapat diterapkan da· lam pasir, dan berdasarkan pada tekanan samping dikalikan dengan suatu koefi sien gesek.
Rumus pemancangan tiang (Pile driving formulae)
Sua tu pilihan lain dari metoda perencanaan untuk tiang-tiang pancang adalah de ngan memakai suatu rumus pemancangan tiailg. Anggapan dasar adalah bahwa energi yang di
p
indahkan oleh palu pemancang (hammer) kepada tiang adalah sama dengan energi yang diserap oleh tiang dalam menembus tanah.Jadi W x h = s x Q
di mana: W = berat dari palu pemancang tiang; h = tinggi jatuh palu pemancang;
s = penetrasi tiang tiap pukulan (penurunan); Q = tahanan tanah.
Anggapan dasar di mana tidak ada kehilangan energi tentu saja adalah tidak teliti, dan kebanyakan rumus pemancangan tiang menerapkan beberapa faktor untuk mengijinkan kehilangan energi akibat ketidakefisienan palu pemancang, kompresi tiang, dan lain-lain.
Jadi W x h = 71 x s x Q
di mana: 71 = koefisien efisiensi.
CONTOH
43
Suatu tiang dipancang dengan suatu palu pemancang berat 200 kg dengan suatu tinggi jatuh 2 m. Ka1au tiang disyaratkan untuk memiku1 suatu beban sebesar 1 500 kN, berapakah penurunan yang harus ditentukan untuk 1 0 puku1an pa1u pemancang. Anggap bahwa efisiensi dari pemindahan energi adalah 60 prosen.
PENYELESAIAN