Data Tiang Pancang Beton Prategang

(1)

A. DATA BAHAN

Jenis tiang pancang : Tiang Pancang Beton Pratekan JIS A 5335

Diameter tiang pancang,

D =

0,60 m

Panjang tiang pancang,

L =

14,00 m

Kuat tekan beton tiang pancang, K-600

f

_c

' =

49,80 MPa

Berat beton bertulang,

w

_c

=

24 kN/m³

B. TAHANAN AKSIAL TIANG PANCANG

Berdasarkan Data Penyelidikan Tanah dan Perhitungan Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kabupaten Pelalawan,

No Uraian Tahanan Aksial Tiang Pancang

Q

_all

1 Titik Bor-1 L=14,00 D=0,60 1207,50

2 Titik Bor-2 L=14,00 D=0,60 206,20

Daya dukung aksial terkecil,

Q

_all

=

206,20 kN

Diambil tahanan aksial tiang pancang,

→ f * P

_n

=

206,00 kN

C. TAHANAN LATERAL TIANG PANCANG (BROMS)

Tahanan lateral tiang (H) kategori tiang panjang, dapat dihitung dengan persamaan :

H = y

o

* k

h

* D / [ 2 * b * ( e * b + 1 ) ]

dengan, b

= [ k

h

* D / ( 4 * E

c

* I

c

) ]

^0.25

D = Diameter tiang pancang (m),

D =

^0,60 ^m

L = panjang tiang pancang (m),

L =

^14,00 ^m

k

_h

=

modulus subgrade horisontal (kN/m³),

k

_h

=

²⁷⁰⁰⁰ ^kN/m³

E

_c

=

modulus elastis tiang (kN/m²),

E

_c

= 4700 *  f

_c

' * 10

³

=

^33167484 ^kN/m²

I

_c

=

momen inersia penampang (m⁴),

I

_c

= p / 64 * D

⁴

=

0,006362 m⁴ e = Jarak beban lateral terhadap muka tanah (m),

e =

0,30 m

y

_o

=

defleksi tiang maksimum (m).

y

_o

=

0,007 m

b =

koefisien defleksi tiang, b

= [ k

_h

* D / ( 4 * E

_c

* I

_c

) ]

^0.25

=

0,37221331 m

b * L =

5,21 > 2.5 maka termasuk tiang panjang (OK) Tahanan lateral nominal tiang pancang,

H = y

_o

* k

_h

* D / [ 2 * b * ( e * b + 1 ) ] =

137,03 kN

Faktor reduksi kekuatan,

f =

0,60

Tahanan lateral tiang pancang,

→ f * H

_n

=

82,22

kN

ANALISA PERHITUNGAN PONDASI TIANG PANCANG GERBANG

(2)

DATA BAHAN PILECAP

Kuat tekan beton, K-225

f

_c

' =

18,68 MPa

Kuat leleh baja tulangan deform (  > 12 mm ),

f

_y

=

390 MPa Kuat leleh baja tulangan polos (  ≤ 12 mm ),

f

_y

=

320 MPa

Berat beton bertulang,

w

_c

=

24 kN/m³

DATA DIMENSI FONDASI

Lebar kolom arah x,

b

_x

=

0,30 m

Lebar kolom arah y,

b

_y

=

0,30 m

Jarak tiang pancang tepi terhadap sisi luar beton,

a =

0,60 m

Tebal pilecap,

h =

0,70 m

Tebal tanah di atas pilecap,

z =

0,40 m

Berat volume tanah di atas pilecap,

w

_s

=

18,00 kN/m³

Posisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20)

a

_s

=

40

DATA BEBAN FONDASI

Gaya aksial kolom akibat beban terfaktor,

P

_uk

=

117,66 kN

Momen arah x akibat beban terfaktor.

M

_ux

=

1,40 kNm

Momen arah y akibat beban terfaktor.

M

_uy

=

1,78 kNm

Gaya lateral arah x akibat beban terfaktor,

H

_ux

=

1,59 kN Gaya lateral arah y akibat beban terfaktor,

H

_uy

=

1,45 kN

Tahanan aksial tiang pancang,

f * P

_n

=

206,00 kN

Tahanan lateral tiang pancang,

f * H

_n

=

82,22 kN

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI

a a

L

_x

L

_x

b

_y

b

_x

M_ux P_U M_uy

M

_ux

P

_U

b

_x

h

a L

_x

z

a

(3)

DATA SUSUNAN TIANG PANCANG

Susunan tiang pancang arah x : Susunan tiang pancang arah y :

No. Jumlah

x n * x

² No. Jumlah

y n * y

²

n (m) (m²) n (m) (m²)

1 1 0,00 0,00 1 1 0,00 0,00

n = 1

S x

²

=

0,00 n = 1

S y

²

=

0,00

Lebar pilecap arah x,

L

x

=

^1,20 ^m

Lebar pilecap arah y,

L

y

=

^1,20 ^m

1. GAYA AKSIAL PADA TIANG PANCANG

Berat tanah di atas pilecap,

W

_s

= L

_x

* L

_y

* z * w

_s

=

^10,37 ^kN

Berat pilecap,

W

_c

= L

_x

* L

_y

* h * w

_c

=

24,19 kN Total gaya aksial terfaktor,

P

_u

= P

_uk

+ 1.2 * W

_s

+ 1.2 * W

_c

=

159,14 kN Lengan maksimum tiang pancang arah x thd. pusat,

x

_max

=

0,00 m Lengan minimum tiang pancang arah x thd. pusat,

x

_min

=

0,00 m Gaya aksial maksimum dan minimum pada tiang pancang,

p

_umax

= P

_u

/ n =

159,14 kN

p

_umin

= P

_u

/ n =

159,14 kN

Syarat :

p

_umax

≤ f * P

_n

159,14

<

206,00

→

AMAN (OK)

2. GAYA LATERAL PADA TIANG PANCANG

Gaya lateral arah x pada tiang,

h

_ux

= H

_ux

/ n =

1,59 kN Gaya lateral arah y pada tiang,

h

_uy

= H

_uy

/ n =

1,45 kN Gaya lateral kombinasi dua arah,

h

_umax

=  ( h

_ux²

+ h

_uy²

) =

2,16 kN

Syarat :

h

_umax

≤ f * H

_n

2,16

<

82,22

→

AMAN (OK)

(4)

3. TINJAUAN TERHADAP GESER

Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton,

d' =

0,075 m

Tebal efektif pilecap,

d = h - d' =

0,625 m

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar,

c

_x

= ( L

_x

- b

_x

- d ) / 2 =

0,138 m

Berat beton,

W

₁

= c

_x

* L

_y

* h * w

_c

=

2,772 kN

Berat tanah,

W

₂

= c

_x

* L

_y

* z * w

_s

=

1,188 kN

Gaya geser arah x,

V

_ux

= p

_umax

- W

₁

- W

₂

=

155,1750 kN Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x,

b = L

_y

=

1200 mm

Tebal efektif pilecap,

d =

625 mm

Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom,

b

_c

= b

_x

/ b

_y

=

1,0000 Kuat geser pilecap arah x, diambil nilai terkecil dari V_c yang diperoleh dari pers.sbb. :

V

_c

= [ 1 + 2 / b

_c

] * √ f

_c

' * b * d / 6 * 10

^-3

=

1620,547 kN

V

_c

= [ a

_s

* d / b + 2 ] * √ f

_c

' * b * d / 12 * 10

^-3

=

6167,081 kN

V

_c

= 1 / 3 * √ f

_c

' * b * d * 10

^-3

=

1080,365 kN

Diambil, kuat geser pilecap,

 V

_c

=

1080,365 kN

Faktor reduksi kekuatan geser,

f =

0,75

Kuat geser pilecap,

f * V

_c

=

810,273 kN

Syarat yang harus dipenuhi,

f * V

_c

≥ V

ux

810,273

>

155,175



AMAN (OK)

P

_U

b

_x

h

a L

_x

z

a c

_x

W

₂

W

₁

d

(5)

6. PEMBESIAN PILECAP

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar pilecap,

c

_x

= ( L

_x

- b

_x

) / 2 =

0,450 m Jarak tiang thd. sisi kolom,

e

_x

= c

_x

- a =

0,150 m

Berat beton,

W

₁

= c

_x

* L

_y

* h * w

_c

=

9,072 kN

Berat tanah,

W

₂

= c

_x

* L

_y

* z * w

_s

=

3,888 kN

Momen yang terjadi pada pilecap,

M

_ux

= p

_umax

* e

_x

- W

₁

* c

_x

/ 2 - W

₂

* c

_x

/ 2 =

20,954 kNm

Lebar pilecap yang ditinjau,

b = L

_y

=

1200 mm

Tebal pilecap,

h =

700 mm

Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton,

d' =

75 mm

Tebal efektif plat,

d = h - d' =

625 mm

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

19 MPa

Kuat leleh baja tulangan,

f

_y

=

390 MPa

Modulus elastis baja,

E

_s

=

2,00E+05 MPa

Faktor distribusi teg. beton,

b

₁

=

0,85

r

_b

= b

₁

* 0.85 * f

_c

’/ f

_y

* 600 / ( 600 + f

_y

) =

0,02096766 Faktor reduksi kekuatan lentur,

f =

0,80

R

_max

= 0.75 * r

_b

* f

_y

* [1-½*0.75* r

_b

* f

_y

/ ( 0.85 * f

_c

’ ) ] =

4,948

M

_n

= M

_ux

/ f =

26,193 kNm

R

_n

= M

_n

* 10

⁶

/ ( b * d

²

) =

0,05588

R

_n

< R

_max



(OK)

b

_x

h

a L

_x

z

a c

_x

W

₂

W

₁

d

(6)

Rasio tulangan yang diperlukan,

r = 0.85 * f

_c

’ / f

_y

* [ 1 -  {1 – 2 * R

_n

/ ( 0.85 * f

_c

’ ) } ] =

0,0001

Rasio tulangan minimum,

r

_min

=

0,00305

Rasio tulangan yang digunakan,

 r =

^0,00305

Luas tulangan yang diperlukan,

A

_s

= r * b * d =

2288,46 mm²

Diameter tulangan yang digunakan,

D 16

mm

Jarak tulangan yang diperlukan,

s = p / 4 * D

²

* b / A

_s

=

105 mm

Jarak tulangan maksimum,

s

max

=

²⁰⁰ ^mm

Jarak tulangan yang digunakan,

 s =

¹⁰⁵ ^mm

Digunakan tulangan,

D 16

^-

100

Luas tulangan terpakai,

A

s

= p / 4 * D

²

* b / s =

^2412,74 ^mm²

Tulangan bagi diambil 100% tulangan pokok,

A

sb

= 100% * A

s

=

^2412,74 ^mm²

Jarak tulangan bagi yang diperlukan,

s = p / 4 * D

²

* b / A

sb

=

¹⁰⁰ ^mm

Jarak tulangan maksimum,

s

_max

=

²⁰⁰ ^mm

Jarak tulangan yang digunakan,

 s =

100 mm

Digunakan tulangan,

D 16

-

100

Luas tulangan terpakai,

A

_s

= p / 4 * D

²

* b / s =

2412,74 mm²

3. TULANGAN SUSUT

Rasio tulangan susut minimum,

r

_smin

=

0,0014

Luas tulangan susut,

A

_s

= r

_smin

* b * d =

1050 mm²

Diameter tulangan yang digunakan,

D 16

mm

Jarak tulangan susut,

s = p / 4 * 

²

* b / A

_s

=

230 mm

Jarak tulangan susut maksimum,

s

_max

=

120 mm

Jarak tulangan susut arah x yang digunakan,

 s =

120 mm

Digunakan tulangan susut arah x,

 16

-

120