REKAYASA PONDASI II

Tiang Pancang

Menurut cara pemindahan/ penyaluran beban tiang

Point Bearing Pile (End Bearing Pile)

Friction Pile

Tiang Pancang meneruskan beban melalui tahanan ujung ke lapisan tanah keras

Tiang Pancang meneruskan beban melalui gesekan / kulit tiang

Tiang Pancang

Menurut bahan yang digunakan

> Tiang Pancang Kayu

> Tiang Pancang Beton

• Precast Reinforced Concrete Pile

• Precast Prestressed Concrete Pile

• Cast In Place (Franki , Raymond)

> Tiang Pancang Baja

• H Pile

• Pipe pile

> Tiang Pancang Komposit

• Kayu - Beton

• Baja - Beton

> Keuntungan

• Ringan sehingga mudah dalam transportasi

• Kuat Tarik Besar, sehingga tidak menyulitkan dalam pengangkatan

• Pemotongan mudah

• Cocok untuk friction pile

• Flexible dan lentur jika menerima gaya horizontal

Tiang Pancang Kayu

> Kerugian

• Harus selalu berada di bawah muka air tanah

• Umur yang relatif singkat

• Rusak jika dipancang pada tanah berbatu

• Tidak tahan terhadap pembusukan

> Keuntungan

• Tegangan tekan besar (tergantung dari mutu yang digunakan)

• Cocok untuk friction pile maupun end bearing pile

• Tahan lama dan tahan terhadap pengaruh air dan bahan korosiv

• Tidak terpengaruh tinggi muka air tanah

Tiang Pancang Beton

> Kerugian

• Berat, transportasi mahal

• Dipancang setelah cukup keras sehingga memerlukan waktu yang lama

• Pemotongan dan penyambungan sulit

• Tidak lentur jika menerima gaya horizontal

> Keuntungan

• Tegangan tekan dan tarik besar

• Transportasi mudah

• Cocok untuk friction pile maupun end bearing pile

• Tidak terpengaruh tinggi muka air tanah

Tiang Pancang Baja

> Kerugian

• Mudah berkarat terutama pada tanah-tanah rawa, tanah yang mengandung alkali dan tanah yang mengandung Anacrobatic bacteria

Cast In Place – Franki Pile

a. Pipa baja ujungnya disumbat

dengan beton yang dicor di

dalam ujung pipa dan telah

mengeras (kering)

b. Drop hammer jatuh bebas

menumbuk sumbat beton

c. Pipa diisi dengan beton dan

terus ditumbuk

d. Pipa ditarik keluar/ke atas

e. Tiang type Franki selesai.

Permukaan ujung tidak lagi

rata, selimut tiang menjadi

kasar

Solid Point Pipe Piles (Closed – End Pile)

a. Ujung tiang dari besi tuang

dimasukkan ke dalam tanah,

kemudian Pipa diletakkan di

atasnya. Pada ujung atas

pipa dipasang topi baja

b. Pipa dipancang ke dalam

tanah

c. Setelah mencapai kedalaman

rencana jika masih terlalu

panjang pipa dipotong,

dalam pipa dicor beton.

d. Jika pipa kurang panjang

dilakukan penyambungan

Open-end Steel Pipe Piles

a. Pipa baja dengan ujung terbuka

dipancang masuk ke dalam

tanah

b. Bila pipa kurang panjang dapat

dilakukan penyambungan

c. Setelah mencapai kedalaman

rencana tanah dikeluarkan

dengan penyemprotan air (water

jet), tekanan udara, atau dengan

coring out

d. Pipa telah bersih dari tanah di

dalam pipa

e. Pipa diisi dengan beton

Dropped in Sheel Pipe Pilesa. Pipa casing dan core dipancang

bersama-sama sampai tanah

keras

b. Core ditarik, dan beton dicor ke

dalam casing sampai setinggi

tanah yang diperhitungkan

mampu menahan beton yang

belum kering, setelah itu core

dimasukkan kembali dan

bertumpu pada beton

c. Core ditahan, casing ditarik

perlahan-lahan

d. Core ditarik, shell (dari logam

tipis dengan alur permukaan

berbentuk spiral), casing ditarik

keluar

e. Beton dicor ke dalam shell,

lubang di sekeliling shell diisi

dengan kerikil

Composite – Concrete and Wood Pilea. Pipa casing dan core dipancang

bersama-sama sampai kedalaman

tertentu di bawah muka air tanah

terendah (MAR)

b. Core ditarik keluar, tiang kayu

dipancang sampai lapisan keras

c. Core dikeluarkan kembali dan beton

sebagian dicor ke dalam casing,

core dimasukkan kembali

d. Beton ditumbuk dengan core sambil

menarik casing keluar

e. Core ditarik keluar, casing diisi

dengan beton sampai beberapa cm

di atas permukaan tanah. Kemudian

core ditekankan pada beton, sambil

menarik casing keluar

f. Tiang pancang komposite selesai

Perhitungan Tiang Pancang

1. End Bearing Pile

tiangbahantiang AP __

a. Kemampuan Tiang :Terhadap Kekuatan Bahan Tiang

P tiang = Kekuatan yang diijinkan pada tiang pancang (kg)

tiang = Tegangan tekan ijin bahan tiang (kg/cm2)

A tiang = Luas penampang tiang pancang (cm2)

Terhadap Kekuatan Tanah

3

pAQ

tiang

tiang

Q tiang = Daya Dukung keseimbangan tiang (kg)

p = Nilai konus dari hasil sondir (kg/cm2)

3 = Angka keamanan

b. Kemampuan Tiang :

• Friction Pile

5

cLOQ tiang

Kemampuan Tiang :

Berdasarkan hasil sondir (lekatan/cleef)

Q tiang = Kekuatan yang diijinkan pada tiang pancang (kg)

O = Keliling tiang (cm)

L = Panjang tiang pancang masuk ke tanah (cm)

c = Nilai cleff/lekatan rata-rata (kg/cm2)

5 = Angka Keamanan

TIANG PANCANG BERKELOMPOK

(PILE GROUP)

D

S

D

Syarat : 2,5D < S < 3D

S : Jarak masing-masing

tiang dalam kelompok

D :Diameter Tiang

• Kelompok Tiang Yang Menerima Beban Normal Sentris

V

Titik Berat

Kelompok Tiang

VPv

Pv : Beban yang diterima oleh

tiap tiang pancang

SV : Resultante gaya-gaya yang

bekerja secara sentris

: Banyaknya tiang pancang

• Kelompok Tiang Yang Menerima Beban Normal Exentris

2.

max

Xy

XMVPMax

PMax : Beban maksimum yang

diterima oleh tiap tiang

pancang

SV : Jumlah total beban

vertikal/Normal

: Banyaknya tiang pancang

Xmax : Absis maksimum atau jarak

terjauh tiang ke pusat berat

kelompok tiang

y : Banyaknya tiang dalam

satu baris arah sumbu y

X2 : Jumlah kuadrat jarak tiang-

tiang ke pusat berat

kelompok tiang

V

M

y

x

• Kelompok Tiang Yang Menerima Beban Normal Sentris dan Momen 2 Arah

22 .

max

.

max

Yx

YM

Xy

XMVP xy

Max

PMax : Beban maksimum yang diterima oleh tiap

tiang pancang

SV : Jumlah total beban vertikal/Normal

Mx : Momen yang bekerja tegak lurus sb.x

My : Momen yang bekerja tegak lurus sb.y

: Banyaknya tiang pancang

Xmax : Absis maksimum atau jarak terjauh tiang ke

pusat berat kelompok tiang

Ymax : Ordinat maksimum atau jarak terjauh tiang

ke pusat berat kelompok tiang

x : Banyaknya tiang dalam satu baris arah sb.x

y : Banyaknya tiang dalam satu baris arah sb.y

SX2 : Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang

SY2 : Jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang

pancang

V

My

y

x

Mx

V

DAYA DUKUNG KELOMPOK TIANGa. Effisiensi menurut metode Field

AA

A A

B B

B

B

B B

B

B

C C

C C

Effesiensi Tiang A = 1 – (8/16) = 8/16

Effesiensi Tiang B = 1 – (5/16) = 11/16

Effesiensi Tiang C = 1 – (3/16) = 13/16

4 buah tiang A = 4 x (8/16) = 32/16

8 buah tiang B = 8 x (11/16) = 88/16

4 buah tiang C = 4 x (13/16) = 52/16

Total Effisiensi Tiang = 172/16

= 10,75 tiang

b. Effisiensi menurut Uniform Building Code dari AASHTO

2-nm

d.m.n1,57S

n.m

n1)-(mm1)-n(

90-1Eff.

Syarat :D

D

D

D

S S S

S : Jarak as – as tiang

d : Diameter tiang pancang

m : Banyaknya baris

n : Banyaknya tiang per baris

m : Jumlah Baris

n : Jumlah Tiang dalam 1 baris

: Arc Tg (d/s)

d : Diameter Tiang

+ 0.00

- 10.00

30

30

2 D 13

2 D 13

D 6

Mx = 30 tm

150 ton

My = 50 tm

150 ton

80 80

80

80

40

40

40 40

Data-data :

Mutu Beton : K-350

Mutu Baja : U-39

Data Sondir pada kedalaman -10,00 m :

Perlawanan konus = 30 kg/cm2

Jumlah Lekatan (cleef) = 2400 kg/cm

Perhitungan Beban Max yang diterima Tiang

Jumlah Tiang (n) = 8 buah

Absis Maksimum (Xmax) = 1,20 m

Ordinat Maksimum (Ymax) = 0,40 m

Jumlah Tiang Arah sb. X (x)= 4 buah

Jumlah Tiang Arah sb. Y (y)= 2 buah

S X2 = 4 x 1,22 + 4 x 0,42 = 6,4 m2

= 25,781 ton

22 .

max

.

max

Yx

YM

Xy

XMVP xy

Max

28,14

4,030

4,62

2,150

8

150

MaxP

S Y2 = 8 x 0,42 = 1,28 m2

Menentukan Daya Dukung Tiang Individu

1. Berdasarkan Kekuatan Bahan Tiang

a. Beton K-350

A = 30 cm x 30 cm = 900 cm2

Tegangan Ijin = 0,33 x 350 = 115,5 kg/cm2

b. Baja U-39

A = 4 x ¼ x p x 1.32 = 5,309 cm2

Tegangan Ijin = 0,60 x 3900 = 2340 kg/cm2

P tiang = (900 x 115,5) + (5,309 x 2340)

= 116373 kg = 116,373 ton > 25,781 ton …. OK!

Angka Reduksi

Angka Reduksi

2. Berdasarkan Kekuatan Tanah

5

O

3

A tiangtiang cpQtiang

5

2400201

3

30009

tiangQ

= 66,60 ton

Berat Sendiri Tiang = 0,30 m x 0,30 m x 10 m x 2,4 t/m3 = 2,16 ton

Beban Netto yang diijinkan = 66,60 – 2,16 = 64,44 ton < 116,373 ton ….OK!

Effisiensi Tiap Tiang = 4/8 = 0,5

Daya Dukung tiap Tiang Menurut Field = 0,5 x 64,44 = 32,22 ton > 25,781 ton …OK!

Menentukan Daya Dukung Kelompok Tiang

1. Berdasarkan Metode Field

A

A

A

A

B B

B B

Effesiensi Tiang A = 1 – (3/8) = 5/8

Effesiensi Tiang B = 1 – (5/8) = 3/8

4 buah Tiang A = 4 x (5/8) = 20/8

4 buah Tiang B = 4 x (3/8) = 12/8

Total Effesiensi Tiang = 32/8 = 4 tiang

2. Berdasarkan Metode Uniform Building Code dari AASHO

n.m

n1)-(mm1)-n(

90-1Eff.

= Arc Tg (d/s)

= Arc Tg (30/80) = 20,556o

4.2

41)-(221)-4(

90

556,20-1Eff.

= 0,7145

Daya Dukung tiap Tiang = 0,7145 x 64,44 = 46,04 ton > 25,781 ton …OK!

25 cm

40

60

40

60

+ 0.00

60

V = 50 ton

My = 30 tm Mx = 20 tm

V = 50 ton

- 12.00

40 4060 60

25 cm

8 13

8 - 200

Pada kedalaman -12.00 m data Sondir:

Perlawanan Konus : 25 kg/cm2

Hambatan Lekat : 250 kg/cm

Mutu Beton : K-225

Teg. Ijin Baja : 1600 kg/cm2

V belum termasuk berat plat/poer

Berat Volume Beton : 2,4 ton / m3

0,8 m