BAB II PENGERTIAN TIANG PANCANG FLEKSIBEL SECARA UMUM

(1)

BAB II

PENGERTIAN TIANG PANCANG FLEKSIBEL SECARA UMUM

n.l.

DEFINISI DAN KLASIFIKASI TIANG PANCANG FLEKSfflEL

Tiang pancang mempakan salah satu elemen struktur pada pondasi, dimana berfungsi untuk memindahkan atau mentransfer beban dari bangunan atas ( upper structure ) melalui lapisan tanah lunak ke lapisan tanah yang lebih keras. Tiang pancang dibutuhkan terutama untuk mendukung struktur bangunan yang peka terhadap penurunan.

(2)

(RaS II. ^engertian ^ n g <Pancang T k ^S eC S eca ra Vm um

Penggunaan pondasi tiang telah berkembang amat pesat. Mula-mula pondasi tiang lebih didominasi oleh material kayu. Tetapi sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi, material kayu mulai digantikan oleh material baton dan baja yang dapat dibuat secara masal dalam berbagai bentuk yang dikehendaki dan mampu untuk menahan gaya tekan, lentur dan gaya tarik jauli diatas kapasitas tiang pancang kayu dengan dimensi yang sama. Dimensi dan panjang tiang juga menjadi bertambah besar sesuai dengan yang dibutuhkan.

Pembahasan dalam tugas akhir ini dikonsentrasikan ke tiang pancang beton yang akhir-akhir ini paling banyak digunakan.

Menurut Jalil, Verdeyen dan Gillet ( 1967 ) , tiang pancang yang mendapat beban lateral dapat diklasifikasikan seperti ditunjukkan dalam gambat 2.1

H

■777 '/

H

7T77

//

7 7 7 7 rq /

H

77T

( a) R i g i d pi l e

' f h m

( b) S e m i - r i g i d ( c ) F l e x i b l f i pi l «

“ pi l e

Gambar 2,1. Jenis Pondasi Tiang Berdasarkan Perubahan Bentuk Akibat Gaya Lateral

( Jalil and Verdeyen and Gillet ,1967 )

(3)

(Bii5 II. <Pengertian ‘Hang 9ancang <Ffie^6e[Secara ‘Omunt

Kriteria yang digunakan untuk membedakan jenis-jenis tiang ini adalah : 1. Rigid piles ( tiang pancang kaku)

Tiang pancang ini umumnya pendek yaitu mempunyai perbandingan panjang dan diameter (L/B) kurang dari 10-12. Akibat beban lateral teijadi rotasi, yang besamya meningkat secara linear terhadap jarak dari pusat rotasi. Disamping itu flexural deformation yang teijadi kecil, dibandingkan dengan rotasi yang timbul.

2. Flexible piles ( tiang pancang fleksibel)

Tiang pancang ini umumnya panjang dengan perbandingan panjang dan diameter (L/B) besar. Akibat beban lateral , teijadi flexural deformation yang lebih besar dibandingkan dengan rotasi yang timbul. Perilaku tiang pancang ini tidak dipengaruhi oleh perubahan

panjang tiang.

3. Semi-Rigid piles

Kondisi tiang pancang ini merupakan peralihan dari tiang pancang rigid dan tiang pancang fleksibel. Akibat beban lateral, disamping berotasi juga mengalami flexural deformation yang hampir seimbang. Perilaku tiang pancang ini dipengaruhi oleh perubahan panjang tiang.

(4)

II. fengertian ^tang ¥ancang TkiifiSefSecara Vmum 8 Disamping itu tingkat fleksibilitas suatu tiang pancang dapat ditentukan dari nilai koefisien fleksibilitasnya ( Kr ), yang dipengaruhi juga oleh kekakuan relatif tiang terhadap tanah di sekitamya.

Nilai Koefisien Fleksibilitas Kr adalah ( Poulos and Davis, 1980 ) ;

E p . I p

Kr = "

E ,.D *

dimana:

Ep = modulus elastisitas tiang pancang Ip = inersia tiang pancang

EpJp = flexural rigidity dari tiang pancang

Es - nilai rata-rata modulus elastisitas tanah pada kedalaman D D = kedalaman tiang pancang dalam tanah

Jika Kr > 10“ ^ maka tiang pancang berkelakuan rigid/ kaku Kr < 10”^ maka tiang pancang berkelakuan fleksibel

Tiang yang mempunyai nilai Kr diantara kedua nilai tersebut diatas dikategorikan sebagai semi-rigid pile.

Menurut U S Army Corps of Engineers Material ( 1993 ), tiang pancang disebut fleksibel apabila jika gaya lateral diberikan pada kepala tiang maka ujung bawah tiang tidak teijadi perubahan yang berarti ( seperti rotasi dan translasi).

(5)

CBaS II. Vengertian ‘Hang <Pancang T k^SefSecara Vmum

Untuk menggambarkan bahwa suatu tiang itu fleksibel atau rigid dapat ditentukan dari faktor R, yang didefinisikan sebagai berikut:

1. Untak Modulus o f Horizontal Subgrade Reaction konstan

\ E l E s

1. Modulus o f Horizontal Subgrade Reaction tidak konstan

jika : L / R < 2.0 Short pile ( rigid pile ) 2.0 < L / R < 4.0 Semi-rigid pile

L / R > 4 .0 Long pile (flexible pile ) dimana:

E = modulus elastisitas dari tiang pancang I = inersia tiang pancang

L = panjang tiang pancang

Ce

1.33

{ED^0.33

C„

rih =

v r J

m ^0.67

Ce = 0.63 untuk fixed-head pile dan 1.59 untuk free-head pile

; Cn — 0.89 untuk fixed-head pile dan 4.41 untuk free-head pile

, Pt = beban lateral pada kepala tiang di permukaan tanah

, Yt = defleksi lateral kepala tiang di permukaan tanah

(6)

«Ba5 II. ^engertian Hiang Vancang Vk^BeCSecara Vmum 10

n.2.

PEMBUATAN MATERIAL TlANG PANCANG BETON

Pembuatan material tiang pancang beton ini ada dua sistim yaitu dengan pratekan ( prestressed concrete pile ) atau secara konvensional ( reinforced precast concrete pile ). Kedua sistim ini membutuhkan tempat yang lapang dalam

proses pembuatan tiang.

n.2.1.

Reinforced Precast Concrete Pile

Reinforced precast concrete pile atau disebut juga tiang pancang beton bertulang, menggunakan penulangan biasa yang didesain untuk menahan :

- tegangan-tegangan yang teijadi akibat pengangkatan baik dari tempat pembuatan sampai ke tempat pemancangan

- momen lentur ( bending moment) yang teijadi akibat beban lateral

- beban vertikal serta tegangan-tegangan yang teijadi selama proses pemancangan

Penulangan terdiri atas tulangan utama longitudinal dan sengkang (gambar 2.2). Tulangan longitudinal berfungsi untuk menahan tegangan tekuk / lentur sedangkan tulangan sengkang untuk menahan torsi dan geser yang teijadi serta mengurangi lebar retak pada beton. Tulangan utama harus diikat erat diposisinya dan bagian-bagian ujung serta kepala tiang yang akan menerima timibukan hammer harus diperkuat penuiangannya. Perkuatan penulangan dapat

(7)

<Ba6 II. ^engertian n h n g <Pancang ‘FleifiSeCSecara Vm um 11

dengan menambah tulangan utama atau dengan membuat jarak sengkang dibagian ini disusun lebih rapat.

t— 6^ fie s ta 7 5o c --- -- 6 9 t it 's 1^0 o c • - O' b a r s

- -i 5-^ »''es

i ''3 o(

J⁵ 11. u 1 ' -

! 1 '1 t T j •rr;

' «■ r-T

■ • r ^ r n j i U M

1 1 1 ( 1 1 M 1 1 1 1

LI _U J_L ¹1J

Fo r 8 b a r s e c tio n ^ 25

o d d b o r s h e r e p — J

S q u a r e r'ilf-'S

7S ~l -

5 tu r n s

— z C p itc h

A l t e r n a t e : ^ f>

li es ^ 150 o c

I f .'S

150

1

-‘.I

pdc^'

0 4 2 , 9

0 . 2 9 0 -1 ^ - 0. : = C ; * -.0 - , .

- 7 5

-2P

S p ir a l w ir e 0. n lrn JO G 5 0 0 6 0 0

U S bar H i *1 .

SI b a r 15 12 8 0

- - t :

O c t a g o r K j l "..(es

•- V Tin !Kir!>^!“ '

Gambar 2.2. Detail Reinforced Precast Concrete Pile ( Bowles, Joseph E. 1982 )

11.2.2 Prestressed Concrete Pile

Dibandingkan dengan tiang pancang beton bertulang biasa, presfressed concrete pile atau tiang pancang beton pratekan mempunyai kekuatan yang jauh lebih tinggi sehingga tiang pancang ini dapat dibuat lebih panjang dan lebih ringan.

Selain itu pengaruh pratekanan dapat menutup retak-retak pada saat pengangkutan atau pada saat pemancangan. Sebagai penulangan dipakai kabel baja prategang mutu tinggi untuk menggantikan tulangan besi pada tiang pancatig beton

(8)

bertulang, dan betonnya digunakan beton mutu tinggi. Penggunaan beton mutu tinggi membeiikan ketahanan yang tinggi terhadap tegangan yang timbul pada saat pemancangan serta ketahanan terhadap korosi akibat air tanah atau air laut.

Pemberian pratekanan pada kabel baja umumnya dilakukan sebelum beton tiang pancang dicetak ( pretensioned ) . Detail dari tiang pancang prestressed ini ditunjukkan pada gambar 2.3.

<Ba6 II. Vengertian 'Hang Vancang ‘Fk^BefSecara Vmum 12

(9)

(Ba6 II. ^ngertian Ttang <Pancang <Fk^6efSecara Vmum 13

Gambar 2.3. Detail Prestressed Concrete Pile Menurut CP 2004 ( Tomlinson, 1977)

(10)

<Ba( II. (Pengertian ‘Hang ^ancang ‘Fte^fiSefSecara Vmum 14

n.3. KEUNTUNGAN DAN KELEMAHAN TIANG PANCANG FLEKSIBEL ( DRIVEN FLEXIBLE PILES )

n.3.1. Keuntungan Tiang Pancang Fleksibel

a. Material tiang dapat diperiksa sebelum dipancang masuk ke dalam tanah.

b. Mampu dipancang sampai kedalaman yang dalam.

c. Dapat dibuat dalam bentuk section-section pendek sehingga mudah dalam pengangkutannya.

d. Panjang tiang dapat disambung sesuai dengan kedalaman rencana.

e. Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

n.3.2. Kelemaban Tiang Pancang Fleksibel

a. Penyambungan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan pemancangan.

b. Sambungan tiang yang tidak rata dapat menyebabkan kerusakan tiang pancang pada saat pemancangan.

c. Tumbukan hammer selama pemancangan menyebabkan kebisingan dan getaran yang mengganggu lingkungan sekitar.

d. Dapat patah akibat pemancangan berat yang menyebabkan terbuangnya waktu dan biaya.

e. Pemancangan tiang dalam group menimbulkan perpindahan tanah yang dapat merusak struktur didekatnya serta dapat menimbulkan pile heave.

(11)

f. Panjang tiang tidak dapat dibuat sesuai dengan kedalaman lapisan tanah keras yang beragam, sehingga ada bagian yang terbuang.

<Bo6 II. (Pa^ertian Hang <PancMg VkfijiBelSuara Vmun 1S