3. Fondasi Tiang
• Fondasi tiang mentransfer beban
dari struktur diatasnya kepada
lapisan tanah yang cukup kuat
yang terdapat pada kedalaman
tertentu.
• Transfer beban dilakukan melalui:
1. gesekan selimut (skin friction)
displacement 0.3-1% D atau 5-10mm
2. tahanan ujung (end bearing)
displacement 10-20% D
Qe
Qs
W
Q
5. Load Transfer Friksi
Load Transfer End Bearing
displacement
Friksi
0.4% Diameter Pile
displacement
End
Bearing
6% Diameter Pile
6. Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal
(single pile)
• Dapat diperoleh melalui:
1. Pelaksanaan uji beban (loading test)
2. Perhitungan berdasarkan analisis statik
3. Perhitungan berdasarkan analisis dinamik
7.
8. DAYA DUKUNG AKSIAL
Qu = Qp + Qs
Qp
Qs =2r l ( C)
+ 2r l (k v tan)
.
S
.
F
Q
Q u
all =
=Ap(c Nc +q Nq)
l
v
k v
9. Daya Dukung Aksial – Formula Statik
• Diperoleh melalui persamaan:
Qu = Qe + Qs – W
Dimana:
Qu = daya dukung ultimit tiang
Qe = daya dukung ultimit ujung tiang
Qs = daya dukung ultimit selimut tiang
W = berat tiang, umumnya diabaikan
10. Daya Dukung Ujung Tiang, Qe
• Qe = qe x Ae
dimana:
qe = unit tahanan ujung tiang
Ae = luas ujung tiang
• qe dibedakan atas:
– qe untuk lapisan pasir, dan
– qe untuk lapisan lempung
11. • qe dapat dihitung melalui persamaan:
qe = c Nc + q Nq + 0.3 gB Ng
dimana c = kohesi tanah, Nc, Nq dan Ng = faktor- faktor
daya dukung (bearing capacity factors), q = tekanan
overburden, B = diameter atau lebar dari tiang, g = berat
volume tanah.
Mengingat bahwa nilai 0.3 gB Ng umumnya jauh lebih kecil
dibandingkan dengan kedua nilai lainnya, maka qe
menjadi:
qe = c Nc + q Nq ; untuk lapisan pasir c = 0, maka:
qe = q Nq dimana Nq dapat dilihat pada gambar
berikut:
DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA
TANAH PASIR
MEYERHOF
13. Qe dan qe untuk Lapisan Pasir
• Nilai maksimum qe (Meyerhoff):
qe ≤ 50 Nq tan f (kN/m2) (tiang pancang)
• Tomlinson qe ≤ 10700 (kN/m2) (tiang pancang)
• Nilai qe mencapai maksimum pada kedalaman
L = 10-20 Diameter. Panjang penetrasi
minimum 5Diameter.
Nilai Qe menjadi:
Qe = qe Ae
14. DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA
TANAH PASIR
VESIC
f
f
f
f
f
f
sin
1
3
/
sin
4
2
0
0
'
0
'
0
2
45
tan
tan
2
exp
sin
3
3
sin
1
'
3
2
1
=
=
=
=
rr
p
e
I
N
K
q
K
N
A
Q
Ir
Irr
pasirpadat
q
c
G
Ir
I
Ir
Irr
v
r
v
=
=
=
=
...
0
tan
'
1
f
Tanah Ir
Pasir (Dr=0.5-0.8 75-150
Lanau 50-75
Lempung 150-250
G’ = modulus geser
15. Daya Dukung Ujung untuk Tanah Pasiran Tiang Bor
=7 N (t/m2)
=400 (t/m2)
qp = 7 N (t/m2) < 400 (t/m2)
16. Daya Dukung Ujung Tiang Bor Tanah Pasiran f:
Qb = v.Nq.Ab
Kulhawy, 1983
17. DAYA DUKUNG UJUNG TIANG PADA
TANAH PASIR
• Qe = Ae. q
COYLE AND COSTELLO
18. Qe dan qe untuk Lapisan Lempung
• Kondisi undrained (f = 0)
qe = cu Nc = 9 cu
dimana cu = kohesi kondisi undrained, Nc = 9
dengan catatan bahwa pile tertanam pada
kedalaman paling sedikit 5D kedalam lapisan
pendukung (bearing stratum/layer)
Maka:
Qe = qe Ae = 9 cu Ae
19. Daya Dukung Selimut Tiang, Qs
• Qs = qs x As
dimana:
– qs = unit tahanan selimut tiang
– As = luas selimut tiang = k x L
– k = keliling tiang, dan
– L = panjang segmen tiang yang ditinjau
• qs dibedakan atas:
– qs untuk lapisan pasir, dan
– qs untuk lapisan lempung
20. qs untuk Lapisan Pasir
• Untuk lapisan pasir,
qs = Ks σv tan
dimana:
– Ks = koefisien tanah lateral yang besarnya antara
K0 s/d 1.75 K0
– K0 = 1 – sin f
– = tegangan vertikal efektif pada lapisan yang
ditinjau dan besarnya dianggap konstan
setelah kedalaman L’=15 D
– = sudut gesek antara tiang dan tanah (0.5-0.8)f
– Tomlinson qs ≤ 107 kN/m2
21. Nilai Ks dan δ (Tomlinson)
Bahan
Tiang
Ks untuk Dr
rendah
Ks untuk Dr
tinggi
Baja 20° 0.5 1.0
Beton 0.75 f 1.0 2.0
Kayu 0.67 f 1.5 4.0
26. Faktor Adhesi pada Tanah Kohesif untuk
“Tiang Pancang” :
1. API Metode - 2, 1986
27. Faktor Adhesi pada Tanah Kohesif untuk
“Tiang Pancang” :
2. Tomlinson, 1977 :
Tergantung pada kondisi tanah.
28. Faktor Adhesi pada Tanah Kohesif untuk
“Tiang Bor” :
1. Reese and Wright, 1977 :
Manurut Reese dan Wright koefisien untuk bored pile adalah 0.55
2. Kulhawy, 1984
(kN/m )
Undrained Shearing Resistance, s (tsf)
Adhesion
factor
(
)
Tomlinson, 1957 (concrete piles)
65 U 8 41 C load tests
= 0.21+0.26 p /s (<1)
u
a u
Shafts in compression
Shafts in uplift
2
Data group 1
Data group 2
Data group 3
Data group 3
Data group 2
Data group 1
29. Perbandingan Harga Faktor Adhesi dari
Beberapa Metede pada Tanah Kohesif untuk
“Tiang Bor” : P erba ndinga n un tu k Fly ove r C ire bon
0 .0 0
0 .2 0
0 .4 0
0 .6 0
0 .8 0
1 .0 0
1 .2 0
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 30 0
S u (kN /m
2
)
ad
hesion
facto
r
Design =( Kulhawy + Reese)/2
Kulhawy
Reese
C o r e T e a m
30. Faktor Adhesi pada Tanah Kohesif untuk
“Tiang Bor” :
3. Reese and O’Neil, 1988 :
U
ndrainedShear
Strength,Su
V
alueofα
<2tsf
2–3tsf
3–4tsf
4–5tsf
5–6tsf
6–7tsf
7–8tsf
8–9tsf
>9 tsf
0.55
0.49
0.42
0.38
0.35
0.33
0.32
0.31
TreatasRock
31. qs untuk Lapisan Lempung
• Metoda lambda (l method)
qs = l ( σv,rata2 + 2 cu,rata2 )
dimana:
l = koefisien ditentukan
dari gambar berikut
σv,rata2 = tegangan vertikal
effektif rata-rata
cu,rata2 = nilai cu rata-rata
36. Factor of Safety
• Depends on many factors, including:
• – type and importance of the structure
• – spatial variability of the soil
• – thoroughness of the subsurface investigation
• – type and number of soil tests
• – availability of on-site or nearby full-scale load
• tests
• – anticipated level of construction monitoring
• – probability of design loads being exceeded
• during life of structure
