Gaya Lateral Pada Tiang Pancang

(1)

Lateral tiang pancang.

Derajat rekasi tanah tergantung pada :

Derajat rekasi tanah tergantung pada : a.

a. KeKekakakukuat at titianangg b.

b. KeKekakakukuan an tatananahh c.

c. KeKekakakukuan ujan ujunung tiag tiangng..

Umumnya beban lateral tiang dibagi dalam 2 katagori yaitu : Umumnya beban lateral tiang dibagi dalam 2 katagori yaitu :

a.

a. TTiang iang penpendek dek atau atau tiantiang rg rigidigid b.

b. TTiang iang panpanjang jang atau atau elaselastik ttik tiangiang..

Gamba

Gambar dibawah ini menur dibawah ini menunjukan njukan variasi lendvariasi lendutan tiang dan distutan tiang dan distribusi momen daribusi momen dann gaya geser sepanjang tiang ketika beban lateral bekerja.

gaya geser sepanjang tiang ketika beban lateral bekerja.

1.

1. Untuk tanah granular Untuk tanah granular (nonkohesif) metoda (nonkohesif) metoda MAMATLOCK dan TLOCK dan REESE (1960).REESE (1960). Umumnya metoda untuk menentukan momen dan lendutan

Umumnya metoda untuk menentukan momen dan lendutan tiang pancang padatiang pancang pada tanah granular digunakan metoda

tanah granular digunakan metoda MAMATLOCK dan TLOCK dan REESE (1960)REESE (1960)

Berdasarkan model sederhana Winkler’s, modulus subgrade reaction, k Berdasarkan model sederhana Winkler’s, modulus subgrade reaction, k

)) (( )) // (( '' m m x x m m kN kN p p k k == Dimana : Dimana : P’ = tekanan tanah P’ = tekanan tanah X = deflection X = deflection

Modulus subgrade untuk tanah granular = k

Modulus subgrade untuk tanah granular = kzz = n= nhhzz

n

(2)

Dari gambar diatas dan menggunaka teori balok pada elatik pondasi , Dari gambar diatas dan menggunaka teori balok pada elatik pondasi ,

'' 4 4 4 4 p p dz dz x x d d I I E E _p_p _p_p ==

Ep = Modulus elastisitas tiang pancang Ep = Modulus elastisitas tiang pancang Ip = momen enersia tiang pancang Ip = momen enersia tiang pancang Berdasarkan model Winkler’s, Berdasarkan model Winkler’s,

kx kx p p''==−− 0 0 4 4 4 4 = = − −kxkx dz dz x x d d I I E E _p_p _p_p

Lendutan tiang untuk kedalaman z adalah : Lendutan tiang untuk kedalaman z adalah :

p p p p g g x x p p p p g g x x z z I I E E T T M M B B I I E E T T Q Q A A z z x x 2 2 3 3 )) (( == ++

Kemiringan tiang untuk kedalaman z adalah : Kemiringan tiang untuk kedalaman z adalah :

p p p p g g p p p p g g z z I I E E T T M M B B I I E E T T Q Q A A z z _θ_θ _θ_θ θ θ == ++ 2 2 )) ((

Momen tiang untuk kedalaman z adlah : Momen tiang untuk kedalaman z adlah :

g g m m g g m m z z z z A A QQ T T B B M M M M (( ))== ++

Gaya geser untuk tiap kedalaman z adalah : Gaya geser untuk tiap kedalaman z adalah :

T T M M B B Q Q A A z z V V _z_z(( )) == _vv _g_g ++ _vv g g

Reaksi tanah untuk kedalaman z adalah : Reaksi tanah untuk kedalaman z adalah :

2 2 '' )) (( '' T T M M B B T T Q Q A A z z p p_z_z == _p_p g g ++ _p_p g g A

Axx,B,Bxx,A,Aθθ, , BBθθ , , AAmm,B,Bmm,A,Avv, , BBvv,A,Ap’p’, , BBp’p’ Koefesien yang diambil dari tabel atau grafikKoefesien yang diambil dari tabel atau grafik

dibawah ini. dibawah ini.

Karakteristik panjang tiang = T, Karakteristik panjang tiang = T,

5 5 h h p p p p n n I I E E T T == z z Z Z ==

(3)

T T L L Z Z _maks_maks ==

Nilai nh dapat diambil pada tabel dibawah ini : Nilai nh dapat diambil pada tabel dibawah ini :

J

Je

en

niis

s T

Ta

an

na

ah

h

n

hh

(kN/m

33

))

P

Paassiir r kkeerriinng g aattaauu basah basah Gembur Gembur Medium Medium Padat Padat 1800 – 2200 1800 – 2200 5500 – 7000 5500 – 7000 1 15500000 0 –– 18000 18000 Submerged Submerged Gembur Gembur Medium Medium Padat Padat 1000 – 1400 1000 – 1400 3500 – 4500 3500 – 4500 9000 – 12000 9000 – 12000 Jika L

Jika L ≥≥ 5T5T Tiang panjang.Tiang panjang.

Jika L

Jika L ≤≤ 2T2T Tiang rigid.Tiang rigid.

2.

2. GAGAYYA A LALATERAL TERAL PPADA ADA TTANAH KOHESIFANAH KOHESIF

Menentukan gaya lateral pada tanah kohesif berdasarkan dari DAVISSION dan GILL Menentukan gaya lateral pada tanah kohesif berdasarkan dari DAVISSION dan GILL (1963), dengan persamaan sebagai berikut :

(1963), dengan persamaan sebagai berikut :

p p p p g g x x p p p p g g x x z z I I E E R R M M B B I I E E R R Q Q A A z z x x 2 2 3 3 '' '' )) (( == ++

Momen tiang untuk kedalaman z adlah : Momen tiang untuk kedalaman z adlah :

g g m m g g m m z z z z A A QQ R R B B M M M M (( ))== '' ++ '' 4 4 k k I I E E R R== p p pp R R z z Z Z == R R L L Z Z _maks_{maks =}= 2 2 12 12 4 4 1 1 65 65 ,, 0 0 s s s s p p p p s s E E I I E E D D E E k k µ µ − − = = Dimana : Dimana :

(4)

Es = Modulus elastisitas tanah Es = Modulus elastisitas tanah D = ukuran tiang

D = ukuran tiang

µ

µs= Poisson’s ratio tanahs= Poisson’s ratio tanah

3.

3. Gaya Gaya lateral lateral METODA METODA BROMS:BROMS:

Metoda ini dapat menganalisa gaya lateral pada tiang bebas (free) atau terjepit Metoda ini dapat menganalisa gaya lateral pada tiang bebas (free) atau terjepit (fixed). Metoda tidak cocok untuk menganalisa tanah berbeda lapisan lempung (fixed). Metoda tidak cocok untuk menganalisa tanah berbeda lapisan lempung dan pasir.

dan pasir.

Prosedur perhitungan : Prosedur perhitungan :

1.

1. TTenentuktukan secaan secara umum jenra umum jenis tanais tanah. Dalah. Dalam m krkritiitis s sesekitkitar 4 ar 4 – – 5 5 x x DiDiamameteeter r tiang dibawah muka tanah.

tiang dibawah muka tanah. 2.

2. TTentukan entukan koefesiekoefesien sugran sugrade reakde reaksi horizusi horizuontal tontal tanah knanah kn a.

a. Untuk Untuk tanah tanah kohesif kohesif ::

b

C

n

b

q

n

k

uu uu h h 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 = = = = Dimana : Dimana : n1, n2 = koefesien impiris n1, n2 = koefesien impiris b = lebar taiang b = lebar taiang

qu = Kuat tekan bebas=2Cu qu = Kuat tekan bebas=2Cu Nilai n1 untuk tanah lempung : Nilai n1 untuk tanah lempung : Unconfined Comp Strength,

Unconfined Comp Strength,

qu (kPa) qu (kPa) n1 n1 < < 4488 kkPPaa 00,,3322 4 48 8 kkPPa a < < qqu u < < 11991 1 kkPPaa 0,,30 366 > > 119911 kkPPaa 00,,4400 Nilai n2 untuk berbagai tiang pancang : Nilai n2 untuk berbagai tiang pancang :

J Jeenniis s ttiiaanngg nn11 B Baajjaa 11,,0000 B Beettoonn 11,,1155 K Kaayyuu 11,,3300 b.

b. Untuk Untuk tanah tanah non non kohesif kohesif

Nilai Kh untuk Tanah nonkohesif (pasir, kerikil) Nilai Kh untuk Tanah nonkohesif (pasir, kerikil)

(5)

Tingkat Kepadatan

Tingkat Kepadatan Kh (kN/m3)Kh (kN/m3)

Di

Diatatas as mumuka ka aiairr DibaDibawawah h mumuka ka aiair r G Geemmbbuurr 11990000 11008866 M Meeddiiuumm 88114433 55442299 P Paaddaatt 1177664444 1100885577 3.

3. TTentukan entukan jenis jenis pembebpembebanan anan dan dan kondisi kondisi tanah.tanah. a.

a. UntUntuk beuk beban cban cikliiklik padk pada tana tanah noah non kohn kohesif esif Kh = ½ Kh untuk pasir medium dan pasir padat Kh = ½ Kh untuk pasir medium dan pasir padat Kh = ¼ Kh Untuk pasir gembur.

Kh = ¼ Kh Untuk pasir gembur. b.

b. Untuk beban statik pada tanah kohesif Untuk beban statik pada tanah kohesif Kh

Kh = = (1(1/3 /3 – – 1/1/6) 6) KKh h ununtutuk k lelempmpunung g lulunnak ak ddan an sasangngat at lulunanak k nonormrmalal konsolidasi.

konsolidasi.

Kh = (1/4 – ½ ) Kh Untuk lempung kaku dan sangat kaku. Kh = (1/4 – ½ ) Kh Untuk lempung kaku dan sangat kaku.

4.

4. Tiang pancang.Tiang pancang. a.

a. TTententukan moukan moduludulus elasts elastisitisitas tianas tiang, Esg, Es b.

b. TTententukan ukan mommomen inen inersiersia tiaa tiang, Isng, Is c.

c. TTenentuktukan moan momemen tahn tahanaanan, Sn, S d.

d. Tentukan tegangan leleh tiang pancang,Tentukan tegangan leleh tiang pancang, σσyy e.

e. Tentukan dalam pemancangan,D meter Tentukan dalam pemancangan,D meter f.

f. Tentukan ukuran tiang,b meter Tentukan ukuran tiang,b meter g.

g. TTentukan entukan tinggi ketinggi kepala tianpala tiang terhadag terhadap muka tap muka tanah, ey (nah, ey (meter)meter) h.

h. TTententukan ukan fakfaktor betor bentuk ntuk tiantiang, Csg, Cs -- TTiiaanng bg buullaat Ct Cs = s = 11,,33

-- TTianiang H g H dendengagan mn momomen en mamaksksimimum um Cs Cs = 1,= 1,11 -- TTianiang H g H dendengagan mn momomen en miminimnimum um Cs Cs = 1= 1,5,5 i.

i. TTenentuktukan an MoMomen men tahtahanaanan tn tianiang, Mg, Myy -- UUnnttuuk tk tiiaanng bg baajjaa My = CMy = CssσσyySS

-- UUnnttuuk tk tiiaanng bg beettoonn,, My =My = σσccSS

5.

5. TentukanTentukan ββn untuk tanah kohesif dann untuk tanah kohesif dan ηη untuk tanah nonkohesif untuk tanah nonkohesif a. a. 44 4 4 EI EI b b K K _h_h n n == β

(6)

b. b. 55 EI EI K K _h_h = = η

η tanah nonkohesif tanah nonkohesif

6.

6. TTentuentukan kan faktfaktor or panpanjangjang a.

a. Untuk tanah kohesif =Untuk tanah kohesif = ββnnDD

b.

b. Untuk tanah nonkohesif =Untuk tanah nonkohesif = ηηDD 7.

7. TTentukan entukan apakah apakah termasuk termasuk tiang ptiang panjang anjang atau atau pendekpendek a.

a. UnUntutuk tak tananah koh kohehesisif f

-- ββnnD > 2,25D > 2,25  TTermasuk tianermasuk tiang panjangg panjang

-- ββnnD < 2,25D < 2,25  TTermasuk tianermasuk tiang pendekg pendek

b.

b. UnUntutuk tak tananah koh kohehesisif f

-- ηηD > 4,0D > 4,0  TTermasuk tiang ermasuk tiang panjangpanjang -- 22..0 0 << ηηD < 4,0D < 4,0  Tiang intermediatTiang intermediat

-- ηηD < 2,D < 2,  TTermasuk termasuk tiang pendekiang pendek

8.

8. TTentuentukan pkan paramarameter teter tanaanah seph seperti :erti : a.

a. Koefesien tekanan tanah pasif Koefesien tekanan tanah pasif = Kp = = Kp = TTan2 (45 +an2 (45 + φφ/2), dimana/2), dimana φφ sudut geser sudut geser dalam tanah.

dalam tanah. b.

b. Berat volume efektif tanah rata-rata,Berat volume efektif tanah rata-rata, γ γ ’’

c.

c. KohKohesi tesi tanahanah, Cu = ½ , Cu = ½ qu (kqu (kuat tuat tekaekan bebn bebas)as)

9.

9. TTentuentukan kan bebabeban uln ultimitimit latt lateraleral a.

a. UnUntutuk tak tananah koh kohehesisif f

-- TTiaiang ng pependndek ek bebebabas as atatau tu tererjejepipitt

Tentukan D/b, ey/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan

Tentukan D/b, ey/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai load faktor nilai load faktor

x Qu/(c

x Qu/(cuubb22))..

Beban lateral ultimit =

(7)

-- TTiaiang png pananjajang bng bebebas aas atatau teu terjrjepepitit Tentukan M

Tentukan Myy/(C/(Cuubb33), e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan), e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai loadnilai load

faktor

faktor x x QQuu/(c/(cuubb22))..

(8)

b.

b. PaPada da tatanah nah nonnonkohkohesesif if

-- TTiaiang ng pependndek ek bebebabas as atatau tu tererjejepipitt

Tentukan D/b, e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai

Tentukan D/b, e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai load faktor load faktor

x

x QQuu/(K/(Kppbb33γ γ ).).

(9)

-- TTiaiang png pananjajang bng bebebas aas atatau teu terjrjepepitit Tentukan M

Tentukan Myy/(C/(Cuubb33), e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai load), e/b, gunakan gambar dibawah ini tentukan nilai load

faktor

faktor x x QQuu/(K/(Kppbb33γ γ ).).

Beban lateral ultimit = Qu = load faktor x (K Beban lateral ultimit = Qu = load faktor x (Kppbb33γ γ ))

(10)

-- TTianiang ig intntermermedediat iat bebebabas as atatau tu tererjepjepitit

Dimabil dari nilai terkecil dari Qu (tiang pendek bebas atau terjepit) atau Dimabil dari nilai terkecil dari Qu (tiang pendek bebas atau terjepit) atau Qu(tiang panjang bebas atau terjepit)

Qu(tiang panjang bebas atau terjepit)

10.Tentukan Gaya lateral izin Ql(izin), 10.Tentukan Gaya lateral izin Ql(izin),

5

5 ,,

2

u u u u a a

Q

SF

Q

== ==

(11)

1

11.1. TTentukan beban Qa untuk tiang tunggalentukan beban Qa untuk tiang tunggal

Perhitungan Qa berhubungan dengan lendutaan pada kepala tiang, Beban izin Perhitungan Qa berhubungan dengan lendutaan pada kepala tiang, Beban izin ditentukan oleh beban izin sendiri atau lendutan yang terjadi.

ditentukan oleh beban izin sendiri atau lendutan yang terjadi. Untuk menentukan lendutan sebagai berikut :

Untuk menentukan lendutan sebagai berikut : a.

a. UntUntuk tanuk tanah kohah kohesif tiesif tiang bang bebas atebas atau terau terjepijepit.t. Gunakan

Gunakan ββnD, e/D dengan gambar dibawah tentukan faktor lendutan xnD, e/D dengan gambar dibawah tentukan faktor lendutan x δδ

K

(12)

b.

b. Untuk tanah nonkohesif tiang bebas atau terjepit.Untuk tanah nonkohesif tiang bebas atau terjepit. Gunakan

Gunakan ηηD, e/D dengan gambar dibawah tentukan faktor lendutan xD, e/D dengan gambar dibawah tentukan faktor lendutan x δδ

(EI) (EI)3/53/5_(K_(K

h

(13)

12.

12.BandingBandingkan Qa dengan Qmkan Qa dengan Qm

-- JiJika ka Qa Qa > Q> Qm gm gununakakan an Qm Qm dadan hn hititunungg δδmm -- JiJika ka Qa Qa > Q> Qm gm gununakakan an Qa Qa dadan hn hititunungg δδmm

-- JJiikka a QQa a ddaann δδ tidak ada, gunakan Qa dan hitungtidak ada, gunakan Qa dan hitung δδmm

13.Reduksi lateral izin untuk pengaruh kelompok tiang dan metoda pemancangan 13.Reduksi lateral izin untuk pengaruh kelompok tiang dan metoda pemancangan

tiang. tiang.

a.

(14)

b.

b. MeMetotoda peda pemamancncanangagann

-- UntUntuk tiuk tiang ang dipadipancanncang deg demhamham alm alat paat pancanncang tidg tidak pak perlu erlu dirediredukduksisi -- UUnntutuk jk jeettte te ppiile le = 0= 0,,7575

14.

14. Besar daya dukung lateralBesar daya dukung lateral QQa(izin)a(izin) = = QQaa xFaktor reduksixFaktor reduksi. . tertergangantuntung g dardari i yayangng

menentukan. Yaitu besar lendutan

menentukan. Yaitu besar lendutan δδ terjadi atau beban lateral Qm sendiri.terjadi atau beban lateral Qm sendiri. 15.