06_perhitungan Pondasi Tiang Gerbang 1.pdf

ANALISA PERHITUNGAN PONDASI TIANG PANCANG GERBANG

A. DATA BAHAN Jenis tiang pancang :

Tiang Pancang Beton Pratekan JIS A 5335

Diameter tiang pancang, Panjang tiang pancang, Kuat tekan beton tiang pancang,

K-600

Berat beton bertulang,

D= L= f c' = wc =

0,60

m

14,00

m

49,80

MPa 3 kN/m

24

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

Qall

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,

→

Diambil tahanan aksial tiang pancang,

Qall = f * Pn =

206,20

kN

206,00

kN

C. TAHANAN LATERAL TIANG PANCANG (BROMS) Tahanan lateral tiang (H) kategori tiang panjang, dapat dihitung dengan persamaan :

H = yo * kh * D / [ 2 * b * ( e * b + 1 ) ] 0.25 dengan, b = [ kh * D / ( 4 * Ec * Ic ) ] D= panjang tiang pancang (m), L= 3 modulus subgrade horisontal (kN/m ), kh = modulus elastis tiang (kN/m 2), Ec = 4700 *  fc' * 103 = momen inersia penampang (m 4), Ic = p / 64 * D4 =

D = Diameter tiang pancang (m), L=

kh = Ec = Ic =

0,60

m

14,00 27000

m 3 kN/m

33167484

kN/m2

0,006362

m4

e= 0,30 m yo = 0,007 m 0.25 b = [ kh * D / ( 4 * E c * Ic ) ] = 0,37221331 m

e = Jarak beban lateral terhadap muka tanah (m), yo = defleksi tiang maksimum (m).

b = koefisien defleksi tiang, b*L= 5,21

> 2.5

maka termasuk tiang panjang (OK)

Tahanan lateral nominal tiang pancang,

H = yo * kh * D / [ 2 * b * ( e * b + 1 ) ] = Faktor reduksi kekuatan, f= Tahanan lateral tiang pancang, → f * Hn =

137,03

kN

0,60 82,22

kN

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI DATA BAHAN PILECAP Kuat tekan beton, Kuat leleh baja tulangan deform (  > 12 mm ),

K-225

Kuat leleh baja tulangan polos (  ≤ 12 mm ), Berat beton bertulang,

f c' = fy = fy = wc =

18,68

MPa

390

MPa

320

MPa 3 kN/m

bx = by = a= h= z= ws = as =

0,30

m

0,30

m

0,60

m

0,70

m

0,40 18,00

m kN/m3

DATA DIMENSI FONDASI Lebar kolom arah x, Lebar kolom arah y, Jarak tiang pancang tepi terhadap sisi luar beton, Tebal pilecap, Tebal tanah di atas pilecap, Berat volume tanah di atas pilecap, Posisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20)

PU

z

Muy

PU

Mux

a

40

bx

bx

by

24

Lx

Mux

h

a Lx

a

a Lx

DATA BEBAN FONDASI Gaya aksial kolom akibat beban terfaktor, Momen arah x akibat beban terfaktor. Momen arah y akibat beban terfaktor. Gaya lateral arah x akibat beban terfaktor, Gaya lateral arah y akibat beban terfaktor, Tahanan aksial tiang pancang, Tahanan lateral tiang pancang,

Puk = Mux = Muy = Hux = Huy = f * Pn = f * Hn =

117,66

kN

1,40

kNm

1,78

kNm

1,59

kN

1,45

kN

206,00

kN

82,22

kN

DATA SUSUNAN TIANG PANCANG Susunan tiang pancang arah x :

Susunan tiang pancang arah y : Jumlah

y

n * y2

n

(m)

(m )

1

0,00

0,00

1

S y2 = Lx = Ly =

0,00 1,20

m

1,20

m

W s = Lx * Ly * z * ws = Berat pilecap, W c = Lx * Ly * h * wc = Total gaya aksial terfaktor, Pu = Puk + 1.2 * W s + 1.2 * W c = Lengan maksimum tiang pancang arah x thd. pusat, xmax = Lengan minimum tiang pancang arah x thd. pusat, xmin =

10,37

kN

24,19

kN

159,14

kN

0,00

m

0,00

m

No. 1

2

Jumlah

x

n*x

n

(m)

(m )

1

0,00

0,00

No.

2

n= 1 Sx = Lebar pilecap arah x, 2

1

0,00

n=

Lebar pilecap arah y,

2

1. GAYA AKSIAL PADA TIANG PANCANG Berat tanah di atas pilecap,

Gaya aksial maksimum dan minimum pada tiang pancang,

pumax

Syarat :

159,14

≤ <

pumax = Pu / n = 159,14 kN pumin = Pu / n = 159,14 kN f * Pn 206,00 → AMAN (OK)

2. GAYA LATERAL PADA TIANG PANCANG Gaya lateral arah x pada tiang, Gaya lateral arah y pada tiang, Gaya lateral kombinasi dua arah, Syarat :

humax 2,16

hux = Hux / n = 1,59 kN huy = Huy / n = 1,45 kN 2 2 humax =  ( hux + huy ) = 2,16 kN ≤ f * Hn < 82,22 → AMAN (OK)

3. TINJAUAN TERHADAP GESER

cx

bx PU

W2 z

d

a

W1 h

a Lx

Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x,

d' = d = h - d' = cx = ( Lx - bx - d ) / 2 = W 1 = cx * Ly * h * wc = W 2 = cx * Ly * z * ws = Vux = pumax - W 1 - W 2 = b = Ly =

Tebal efektif pilecap, Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom,

d= b c = bx / by =

Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton,

0,075

m

Tebal efektif pilecap, Jarak bid. kritis terhadap sisi luar,

0,625 0,138

m m

2,772

kN

1,188

kN

155,1750

kN

1200

mm

625 1,0000

mm

Berat beton, Berat tanah, Gaya geser arah x,

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

Vc = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' * b * d / 6 * 10-3 = -3 Vc = [ as * d / b + 2 ] * √ fc' * b * d / 12 * 10 = Vc = 1 / 3 * √ fc' * b * d * 10-3 = Diambil, kuat geser pilecap,  Vc = Faktor reduksi kekuatan geser, f = Kuat geser pilecap, f * Vc =

1620,547

kN

6167,081

kN

1080,365

kN

1080,365

kN

0,75 810,273

kN

Syarat yang harus dipenuhi,

f * Vc 810,273

≥ >

Vux 155,175



AMAN (OK)

6. PEMBESIAN PILECAP

cx

bx

W2 z d

a

W1 h

a Lx cx = ( L x - b x ) / 2 = ex = cx - a = W 1 = cx * Ly * h * wc = W 2 = cx * Ly * z * ws =

0,450

m

0,150

m

9,072

kN

3,888

kN

Mux = pumax * ex - W 1 * cx / 2 - W 2 * cx / 2 = Lebar pilecap yang ditinjau, b = Ly =

20,954

kNm

1200

mm

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar pilecap, Jarak tiang thd. sisi kolom, Berat beton, Berat tanah, Momen yang terjadi pada 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, fy = 390 MPa Modulus elastis baja, Es = 2,00E+05 MPa Faktor distribusi teg. beton, b1 = 0,85 rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0,02096766 Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0,80 Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = 4,948 Mn = Mux / f = 26,193 kNm 6 2 Rn = Mn * 10 / ( b * d ) = 0,05588 Rn < Rmax  (OK) Tebal pilecap,

Rasio tulangan yang diperlukan,

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 -  {1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) } ] = 0,0001 Rasio tulangan minimum, rmin = 0,00305 r = 0,00305 Rasio tulangan yang digunakan,  Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 2288,46 Diameter tulangan yang digunakan, D 16 2 Jarak tulangan yang diperlukan, s = p / 4 * D * b / As = 105 Jarak tulangan maksimum, smax = 200 Jarak tulangan yang digunakan,  s= 105 Digunakan tulangan, D 16 100 2 Luas tulangan terpakai, As = p / 4 * D * b / s = 2412,74 Tulangan bagi diambil 100% tulangan pokok, Asb = 100% * As = 2412,74 Jarak tulangan bagi yang diperlukan, s = p / 4 * D2 * b / Asb = 100 Jarak tulangan maksimum, smax = 200 Jarak tulangan yang digunakan,  s= 100 Digunakan tulangan, D 16 100 2 Luas tulangan terpakai, As = p / 4 * D * b / s = 2412,74

mm

2

mm mm mm mm mm

2

mm2 mm mm mm mm2

3. TULANGAN SUSUT Rasio tulangan susut minimum, Luas tulangan susut,

rsmin = As = rsmin* b * d =

0,0014 1050

D 16 s = p / 4 *  * b / As = 230 Jarak tulangan susut maksimum, smax = 120 s= Jarak tulangan susut arah x yang digunakan,  120 Digunakan tulangan susut arah x,  16 120 Diameter tulangan yang digunakan, Jarak tulangan susut,

2

mm2 mm mm mm mm