D. Tiang Pancang Komposit
II.10 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data Laboratorium
II.10.3 Tahanan Kulit ( Skin Resistance )
Perhitungan kapasitas ultimate tahanan kulit (skin resistance) dengan menggunakan kombinasi tegangan total dan tegangan efektif. Ada tiga metode yang digunakan untuk menghitung tahanan kulit pada tiang pancang dalam tanah kohesif. Metode – metode ini disebut metode , metode dan metode . Metode –metode ini digunakan juga untuk tiang pancang di dalam tanah tak berkohesif, semua kasus secara umum, kapasitas tahanan kulit dihitung sebagai :
∑
∆= A.f ( L)...(II.19)
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Dimana :
Pps = Kapasitas ultimate tahanan kulit (kg/cm2)
As = Luas permukaan efektif pada fs bekerja dan biasanya dihitung sebagai keliling x pertambahan penanaman ∆L (cm2
)
∆L = Pertambahan panjang yang tertanam untuk setiap lapisan tanah (cm)
fs = Tahanan kulit yang akan dihitung dengan menggunakan salah satu metode tersebut diatas
= Penjumlahan kontribusi dari beberapa segmen tiang pancang
II.10.3.1 Metode
Metode diusulkan oleh Tomlinson (1977) tahan kulit dibagi menjadi dua jenis yaitu lempung dan pasir dihitung sebagai berikut :
Untuk tanah lempung
fs = .cu ……….. ( II.20)
Untuk tanah pasir
δ tan ' 2 1 s s q K f = ……… … ( II.21) Dimana : fs = Tahanan kulit
= Koefisien yang harganya dapat dihitung pada grafik II.21 cu = Kohesi rata-rata setiap lapisan tanah yang ditinjau
q’ = Tegangan vertical efektif pada elemen ∆L
Ks = Koefisien rata-rata tekanan tanah pada seluruh panajang yang tertanam dipengaruhi oleh jenis tiang dan kondisi tanah
= Sudut geser efektif diantara tanah dengan tiang pancang atau nilai pada tabel 2.2 Tabel II.4 Nilai Ks untuk tiang pada pasir (Brom 1965)
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Pile Type Ks for
Low relative density High relative density Steel Concrete Wood 20 0.75 φ 0.67 φ 0.5 1.0 1.5 1.0 2.0 4.0
Grafik II.21 Variasi harga berdasarkan kohesi tanah
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Tabel II.5 Harga sudut gesekan antara beberapa bahan pondasi dengan tanah atau batuan No Bahan – bahan yang mempunyai permukaan antara (interface) Susut gesek
( 0 )
Beton Massa atau Batuan pada Benda – Benda berikut :
1 Batuan asli yang bersih 35
2 Kerikil bersih, campuran pasir kerikil, pasir kasar 29 - 31
3 Pasir halus yang bersih dengan pasir sedang, medium endapan dengan pasir kasar, endapan kerikil yang bersifat pekat
24 – 29
4 Endapan pasir halus, endapan tak bersifat plastic 19 – 24
5 Bahan residu yang sangat kaku dengan bahan residu yang sangat keras atau tanah liat yang terkonsolidasi sebelumnya
22 – 26 6 Tanah liat kaku sedang dengan tanah liat kaku dan tanah liat
endapan
17 – 19
Tiang Pancang Lempengan Baja terhadap :
1 Kerikil bersih, campuran pasir kerikil, batuan yang telah diolah dengan baik dan disisip dengan batu serpih
22
2 Pasir bersih, campuran pasir kerikil yang mengendap,batuan keras isian yang berukuran sejenis
17
3 Pasir endapan, kerikil atau pasir yang bercampur endapan atau tanah liat
14
4 Endapan yang berbentuk pasir halus, endapan yang tak bersifat plastic
11
Beton Bebentuk atau Tiang pancang baja beton terhadap :
1 Kerikil bersih,campuran pasir kerikil,batuan yang telah diolah dan diisi dengan batuan serpih
22 – 26
2 Pasir bersih, campuran pasir kerikil yang mengendap, batuan keras berukuran semacam
17 – 22
3 Pasir endapan, kerikil atau pasir yang bercampur dengan endapan atau tanah liat
17
4 Endapan pasir halus, endapan yang tak bersifat plastik 14
Berbagai Bahan Bangunan :
Batuan pada batu api atau batu metamorf :
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
2 Batuan keras yang dilapis pada batuan halus yang dilapis 33
3 Batuan keras yang dilapis dengan batuan keras yang dilapis 29
4 Batu bangunan pada kayu (serat bersilang) 26
5 Baja pada baja titik temu tiang pancang baja 17
6 Kayu pada tanah 14 - 16
Catatan : untuk harga tunggal dapat diberikan toleransi ± 2.
Sumber : Analisis dan desain Pondasi, Bowles, E, Joseph,1993 II.10.2.2 Metode
Vijayvergia dan Focht (1972) menyajikan sebuah metode alternative untuk mendapatkan tahanan kulit fs untuk sebuah tiang pancang didalam lempung sebagai berikut:
fs = ( q’ + 2cu ) ……… (II.22)
dimana :
q’, cu = Nilai – nilai yang didefenisikan didalam persamaan II.21 = Koefisien yang dapat diperoleh dari grafik II.23
Koefisien didapatkan dari sebuah analisa regresi grafik dari sebuah diagram dengan sejumlah besar pengujian beban tiang pancang. Tiang pancang yang lebih pendek kebanyakan berada didalam lempung yang lebih kaku atau lempung yang mempunyai kerak yang kaku yang dapat menerangkan nilai yang lebih besar untuk tiang pancang pendek. Ditempat dimana tiang pancang yang panjang menembus lampung yang pendek maka nilai – nilai merefleksikan pengambilan nilai rata – rata untuk sebuah nilai tunggal dan perkembangan tahanan kulit batas karena kapasitas tiang pancang tidak dapat bertambah dengan q’ tanpa batas. Korelasi tersebut dilaporkan untuk metode ini besarnya kira – kira ± 10%.
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Grafik II.23 Grafik hubungan harga dengan kedalaman
II.10.2.3 Metode
Sejumlah organisasi telah menganalisa kembali data – data yang ada dan dilengkapi dengan pengujian – pengujian paling akhir, mengusulkan bahwa korelasi pengujian beban dan kapasitas tiang pancang, hasil perhitungan lebih baik dapat ditentukan dengan menggunakan parameter – parameter tegangan efektif. Persamaan berikut dapat ditetapkan untuk semua tanah normal konsolidasi adalah :
fs = Kq’tan ………. …..(II.23)
dapat dituliskan kembali
fs = .q’ ………..(II.24)
dimana :
q’ = Tekanan efektif rata – rata yang bekerja pada ∆L
= K.tan ; dimana tan ad alah k oefisien g esek an efek tif diantara tiang p ancang d eng an tanah, K adalah koefisien tanah lateral yang biasanya digunakan harga Ko.
Harus diperhatikan bahwa didalam jangkauan nilai praktis daripada Ko dan tan φ
Maka hasil perkalian (yakni ) mempunyai nilai rata –rata sebesar 0.25 sampai ke 0.40 dengan nilai rata – rata sebesar 0.32.
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.
USU Repository © 2009
II.11 Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Loading Test Dengan Metode