2007 B Tahanan Grup

Tahanan Grup

Widjojo A. Prakoso Departemen Teknik Sipil Universitas Indonesia Genap 2006-2007

Kerangka • • • • •

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Grup Tiang Bentuk Kegagalan Efisiensi Grup Grup di Tanah Lempung Grup di Tanah Pasir

Grup Tiang

Grup Tiang • Grup bisa memberikan tahanan total yang lebih besar dibanding tiang tunggal. • Untuk beban total yang sama, grup dapat mengurangi penurunan yang terjadi. • Grup bisa memberikan “redundancy”, jadi jika ada tiang yang kurang sempurna, tiang-tiang yang lain pada grup itu masih masih memberikan tahanan yang diharapkan.

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Bangunan

Jembatan

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Waterfront Structures

Grup Tiang • Biasanya spacing minimum antar tiang adalah 2.5×B dengan B = diameter tiang. • Spacing biasanya tidak terlalu lebar karena akan dibutuhkan pile cap yang terlalu besar. • Kalau spacing antar tiang terlalu kecil, kontrol konstruksi di lapangan akan sulit dan biasanya timbul masalah dengan daya dukungnya.

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Grup Tiang

Daerah Pengaruh

Semakin Besarnya Spacing Daerah Overlapped Semakin Kecil

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Grup Tiang

Catatan: Lihat “Kondisi Khusus”

Bentuk Kegagalan

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Bentuk Kegagalan (1) • Untuk grup, ada dua bentuk kegagalan utama: – “individual failure” – “block failure”

Bentuk Kegagalan (2a) Individual Failure

D

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Block Failure

Bentuk Kegagalan (2b) Individual Failure

Block Failure

Lg B

s

Bg

Permukaan Failure

Efisiensi Grup

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Efisiensi Grup (1) • Efisiensi Grup terkait dengan asumsi “Individual Failure” • Daya dukung grup di lapangan seringkali berbeda dari daya dukung grup berdasarkan perhitungan: Daya dukung grup = jumlah tiang × daya dukung tiang tunggal

Efisiensi Grup (2) • Konsep efisiensi grup: η = (daya dukung ultimate grup) / (jumlah tiang × daya dukung ultimate tiang tunggal) η = Qult grup / (Npile × Qult tunggal)

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Efisiensi Grup (3) • Hubungan antara daya dukung grup dengan daya dukung tiang tunggal adalah kompleks. Hal-hal yang punya pengaruh, termasuk: - jumlah, kedalaman, diameter, konfigurasi dan spacing tiang. - jenis tanah. - dominan yang mana tahanan friksi atau tahanan ujung. - prosedur konstruksi, termasuk urutan instalasi tiang.

Grup di Tanah Lempung

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Individual Failure (1a) “INDIVIDUAL FAILURE” untuk tanah lempung • Berdasarkan tiang tunggal bundar adalah: Qult = η · Npile [(¼ · π · B2) (su · Nc) + (π · B · D) (α · su rata-rata)]

Individual Failure (1b) Tiang pancang: • Kalau pilecap tidak kontak dengan tanah & tanah relatif lunak (su < 100 kPa), estimasi efisiensi berdasarkan interpolasi linear: s/B = 3 Æ η = 0,7 s/B = 6 Æ η = 1 • Kalau pilecap kontak dengan tanah & tanah relatif lunak (su < 100 kPa), η = 1 • Kalau su > 100 kPa, η = 1

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Individual Failure (1c) Tiang Bor: η = 1 (biasanya dengan pilecap kontak dengan tanah)

Block Failure “BLOCK FAILURE” untuk tanah lempung • Terzaghi & Peck (1948) berteori bahwa kapasitas ultimate “block failure” adalah: Qult = (Bg · Lg) (su · Nc) + 2 [(Bg + Lg) D] (α · su rata-rata)

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Individual v. Block (1) • Jika: Qult dari “Individual Failure” > Qult dari “Block Failure” maka kegagalannya adalah “BLOCK FAILURE”.

Individual v. Block (2) • Jika Qult dari “Individual Failure” < Qult dari “Block Failure” maka kegagalannya adalah “INDIVIDUAL FAILURE”.

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Grup di Tanah Pasir

Bentuk Kegagalan • Pada tanah pasir, bentuk kegagalan yang dominan adalah “individual failure”. • qult = c Nc + ½ γ B Nγ + q Nq Untuk “block failure”, B diganti dengan Bg, sehingga qult akan naik secara signifikan Æ qult untuk “individual failure” << qult untuk “block failure”

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Tiang Pancang • Secara umum, efisiensi grup tiang pancang di tanah pasir adalah > 1. • Proses pemancangan mengakibatkan proses pemadatan pasir. • Proses pemadatan pasir mengakibatkan kenaikan tegangan horizontal. • s/B = 3 “optimum”

Tiang Bor • Secara umum, efisiensi grup tiang bor di tanah pasir adalah 0.67 < η < 1. • Proses pemboran mengakibatkan proses pengurangan kepadatan pasir. • Proses pengurangan kepadatan pasir mengakibatkan penurunan tegangan horizontal.

Rekayasa Pondasi - WAP 2007

Tiang Pancang + Predrilling • Pada grup tiang pancang pada mana dilakukan proses pemboran atau predrilling, efisiensi grup di tanah pasir kurang dari 1. • Serupa dengan tiang bor, ini adalah akibat turunnya tegangan horizontal.

Summary Dalam praktek desain: • Untuk tiang pancang biasanya dipakai η = 1. • Untuk tiang bor, dipakai η = 0.7±. • Untuk tiang pancang dengan predrilling, dipakai η < 1.

Rekayasa Pondasi - WAP 2007