Sumber-Sumber Rujukan. Pemilihan Parameter Tanah. Pertemuan ke-1 PRAKTIKUM TEKNIK FONDASI SEMESTER GANJIL 2012/2013

(1)

Dr.Eng. Agus S. Muntohar - Department of Civil Engineering 1

PRAKTIKUM TEKNIK FONDASI SEMESTER GANJIL

2012/2013

Dr.Eng. Agus S. Muntohar

Sumber-Sumber Rujukan

2

Fellenius B H., 2009. Basic of Foundation Design.

Canada

Kulhawy F H, Mayne P W., 1990. Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design. EPRI Research Report EL-6800, Cornell University, Ithaca, New York

Dr.Eng. Agus S. Muntohar - Department of Civil Engineering

Report EL-6800, Cornell University, Ithaca, New York

Coduto D P., 2001. Foundation Design: Principles and Practices. Prentice Hall, New Jersey

Murthy V N S., 1996. Geotechnical Engineering:

Principles and Practices of Soil Mechanics and

Foundation Engineering. Marcell Dekker Inc. New York

29 September 2012

Pertemuan ke-1

3

Praktikum Teknik Fondasi Semester Ganjil 2012/2013

Pemilihan Parameter Tanah

4

Semester Ganjil 2012/2013

(2)

Parameter Tanah

5

Berat volume tanah:

γ, γ_sat

Parameter kuat geser:

Tegangan total : c, φ

Tegangan efektif : c’, φ’

Tekanan overburden: σ_o^orq_o = ⋅γ z

Korelasi Es vs N-SPT (Kulhawy &

Mayne, 2009)

6

Analisis Kuat Dukung Terhadap Gaya Aksial

7

Kapasitas Tiang

Kuat dukung ultimit atau kapasitas fondasi tiang (Q_ult):

Q = kuat dukung ujung tiang =

Fellenius (2009)

8

ult b s

Q =Q +Q

Q_b= kuat dukung ujung tiang = q_bA_b

Q_s= kuat dukung gesek tiang = q_sA_s

q_b= perlawanan ujung tiang q_s= perlawanan gesek tiang A_b= luas penampang tiang A_s= luas gesek tiang

(3)

Kapasitas Ijin Tiang

Kuat dukung ijin:

Atau faktor aman FS

9

3 1.5

b s

a

Q Q

Q = +

Atau faktor aman FS minimum = 4

Dr.Eng. Agus S. Muntohar - Department of Civil Engineering ult

a

Q Q

= FS

Perkiraan Kapasitas Ujung Tiang (Q

_b

)

10

Kapasitas ujung tiang (base resistance) pancang pada tanah pasir menurut Meyerhof (1976):

q_o’ = tekanan overburden efektif pada ujung tiang N = faktor kuat dukung

,

b o q b bl b

Q =q N A ≤q A

N_q= faktor kuat dukung

q_bl= batas perlawanan ujung tiang

Pasir padat: q_bl= 50 N_qtan φ

Pasir lepas: q_bl= 25 N_qtan φ

c tan

bl q

q L N

D φ

= (kPa)

Untuk tiang bor,

q_bl= 1/3q_bltiang pancang

Hubungan Faktor kuat dukung N

_q

dan Rasio Kedalaman Kritis (L

_c

/D)

11

Meyerhof (1976)

Perkiraan Kapasitas Gesek Tiang (Q

_s

)

12

Kapasitas gesek tiang (shaft resistance) pancang pada tanah pasir:

, 0 L

s o

Q = K q β⋅dz

s tan β =K δ

Jenis Bahan Sudut

Gesekan δδδδ Dr rendah Dr tinggi

Baja 20^o 0.5 1.0

Beton 3/4φ 1.0 2.0

Kayu 2/3φ 1.5 4.0

Ks

(4)

Nilai Koefisien Gesek β

13

(a) Poulos and Davis 1980, (b) Meyerhof, 1 976

Perkiraan Kapasitas Tiang: N-SPT

14

Perkiraan kapasitas fondasi tiang (Q_ult) berdasarkan nilai N-SPT menurut Meyerhof (1976)

40 4

b b a b

Q N L p N

D

 

=  ≤

  (MPa)

Dimana:

N_b= nilai rata-rata N diantara 10D di atas dan 5D di bawah dasar tiang (D = diameter tiang)

N_s= nilai rata-rata N sepanjang kedalaman tiang

p_a= tekanan atmosfir (= 96 kPa)

n_s= 1 (tiang pendek), n_s= 2 (tiang panjang)

s s s

Q =n N (kPa)

Analisis dan Desain Dinding Diafragma

15

Kondisi Tanpa Perkuatan Lateral

16

(5)

Langkah 1

Hitung tekanan tanah aktif yang bekerja di belakang turap.

1 1 _{a h}, 1 _a

cos

p = γ L K = γ L K δ

17

Dimana:

δ = sudut gesek antara dinding dan tanah (misal: δ = 2/3φ)

φ = sudut gesek internal tanah

K_a= koefisien tekanan tanah aktif

( )

2 1

'

2 _a

cos

p = γ L + γ L K δ

Langkah 2

Hitung kedalaman titik balik tekanan tanah aktif di titik E:

( )

2

3

'

_p _a

cos

L p

K K

γ δ

= −

18

Dimana:

K_p= koefisien tekanan tanah pasif

( )

' K

_p

K

_a

cos

γ ⁻ δ

Variasi koefisien tekanan tanah teori Rankine, Coulomb, Caqout-Kerisel untuk δ/φ' = 0 (a) aktif, Ka (b) pasif, Kp.

19

Variasi koefisien tekanan tanah teori Rankine, Coulomb, Caqout-Kerisel

20

(6)

Langkah 3

Hitung gaya lateral akibat tekanan tanah aktif (P) yang merupakan luas dari ACDE

Luas Tekanan ACDE P =

21

( ) ( )

(

( ) ( )

)

( )

1 2 2

, 1 , 1 , 1 , 2

, 2 3

Luas Tekanan ACDE

1 1

2 2

1 2

a h a h a h a h

a h

P

L L L

L

σ σ σ σ

σ

=

= + + −

+

Langkah 4

Hitung letak gaya lateral P terhadap titik E yaitu dengan mengambil momen di titik E terhadap luas ACDE

22

( )

1 2

1 1 2 3 1 2 3

2 2

1 2 2 3 2 3

1

2 3 2

2

1 1

2 3 2 3

L L

P z p L L L p L L

L L

p p L L p L

   

 

=   + + +  + 

     

   

+ −  + +  

     

Langkah 5

Hitung tekanan tanah pasif di titik FF’

( )

5 1

'

2 _p

cos

p = γ L + γ L K δ

23

( )

+ γ ' L K

3 _p

− K

_a

cos δ

Langkah 6

Hitung panjang turap dari titik E dengan pendekatan numerik atau “trial & error”:

4 3 2

4 1 4 2 4 3 4 4

0 L + A L − A L − A L − A =

24

dimana:

( )

5

1 ' _p _a cos

A p

K K

γ δ

= −

( )

2

8

' _p _a cos A P

K K

γ δ

= −

( )

5

3 2

2 ' cos

6

' cos

p a

z K K p

A P

K K

γ δ

 

− +

 

=  

 

  −  

 

( )

5

4 2

6 4

' _p _a cos p z P A P

K K

γ δ

 

 + 

=  

 

 −  

 

(7)

Langkah 7

Hitung tekanan tanah aktif dan pasif pada ujung turap.

25

( )

4 5

'

4 _p _a

cos

p = p + γ L K − K δ

( )

3

'

4 _p _a

cos

p = γ L K − K δ

3 4 5

3 4

p L 2 P

L p p

= −

+

Langkah 8

26

Gambarkan ukuran turap berdasarkan Langkah 1 hingga 7.

Langkah 9

27

Hitung panjang turap yang dipancang D:

dengan, α = 1.3 ~ 1.6

(

³ ⁴

)

D = α L + L

dengan, α = 1.3 ~ 1.6

Langkah 10

28

Hitung kedalaman dimana dicapai momen maksimum, z’:

( )

' 2 P

z ^' ⁼ γ ^' (

^p

−

^a

) ^tan δ

z ⁼ γ K − K δ

(8)

Langkah 11

29

Hitung momen maksimum, M_max:

( )

²

( )

max

1 1

' ' ' tan '

2

^p ^a

3 M = P z + z − ^   γ z K − K δ ^{ }     z ^  

2 3

 

   

Langkah 12

30

Perkirakan ukuran penampang turap, dan hitung modulus penampang turap, S:

M

max

S ⁼ σ

Dengan,

σ_all= tegangan ijin bahan turap

all

S ⁼ σ

Analisis Terhadap Rembesan

31

Kondisi Tekanan Air

32

Tekanan air di bagian bawah dinding penahan tanah, u_c:

( )( )

( )

2 2

p e j p i w

c

p e i j

H H d H d

u H H d d

γ

+ − −

=

(

²Hp++He−−di−−dj

)

Resultan tekanan air yang maksimum terjadi pada titik b:

( )( )

( )

2 2

e i j p i w

b

p e i j

H d d H d

u H H d d

γ

+ − −

= + − −

Sumber-Sumber Rujukan. Pemilihan Parameter Tanah. Pertemuan ke-1 PRAKTIKUM TEKNIK FONDASI SEMESTER GANJIL 2012/2013

PRAKTIKUM TEKNIK FONDASI SEMESTER GANJIL

2012/2013