Transcription
Oke, ini mungkin saya sampaikan dulu tugasnya kemarin ya. Kemarin teman-teman diminta ngitung terkait tiang pancang gitu ya. Baik dari daya dukung tiang tunggalnya, kemudian tiang kelompoknya, efisiensinya, sampai menggambar konfigurasinya gitu ya.
Nah, ini kita lihat dulu kemarin tugasnya adalah direncanakan suatu pilar jembatan dengan bebannya 400, jadi ini nilai V ya, teman-teman. Beban luar 400 menggunakan pondasi tiang pancang. Persegi dimensi tiap sisinya adalah 4, y. Ini y adalah nanti menyesuaikan dari NIM kalian. Material tiang pancang dari beton bertulang dengan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari adalah 400 kg/cm². Ingat, ini adalah nilai kuat tekannya.
Kemudian data hasil penyelidikan tanah ini menggunakan boring berupa data SPT tersaji dalam lampiran. Apabila pemancangan direncanakan hingga kedalaman 4,x (nanti menyesuaikan NIM kalian), maka ditentukan daya dukung izin dan beban yang diizinkan bekerja untuk tiang tunggal, kemudian jumlah tiang pancang yang dibutuhkan untuk mendukung beban V tadi yang bekerja di pilar, serta gambarkan konfigurasinya. Hitung nilai efisiensi dari kelompok tiang pancang tersebut. Nah, hitung di sini kalau nanti tidak masuk ya, teman-teman, harus cari penyebabnya dan kemudian dihitung ulang hingga nilai V tadi masuk gitu ya.
Nah, ini kita lihat teman-teman. Nah, ini data SPT. Ini data R ya, memang SPT seperti ini hasilnya. Ini kalau kalian belum pernah lihat hasil SPT ya, seperti ini. Di sini ada kedalaman, kemudian di sini ada ketebalan, kemudian di sini ada pembacaan mereka untuk pengujian SPT. Di sini ada jenis tanahnya bisa diketahui ya. SPT kan dibor sampai dalam kemudian diambil gitu ya, tapi pengambilan mereka adalah per 2 meter pengujian kekuatan tanahnya. Tapi kalau pengambilan sampelnya adalah menerus sehingga ketahuan jenis tanahnya, deskripsi jenis tanah, kemudian nilai SPT-nya. Nah, ini diambilnya dia adalah per 2 meter nih. Ada dari nilai yang sangat ekstrem kecil ya, 1, 2, dan lain sebagainya. Bahkan sampai di kedalaman ini 40 saja baru sekitar 18, 19 nilai SPT-nya. Dan sampai kedalaman 50 ternyata juga SPT baru mendekati tanah keras nih, 40, 50. Ini sudah mendekati tanah kerasnya berupa lempung gitu ya.
Nah, ini coba kita lihat gimana cara pengerjaan soalnya.
Oke, teman-teman, coba kita akan bahas soal yang tadi kita uraikan. Nah, di sini saya sudah membuat lembar jawaban atau kunci jawaban dengan menggunakan Excel. Nah, ini memudahkan saya untuk mengoreksi hasil tugas kalian karena kemarin kita variasikan berdasarkan N. Nah, kali ini saya coba pakai N yang acak saja. Nah, sini saya pakai T dan L. Jadi ini nanti mau wakili X dan 5 mewakili Y-nya. Sehingga diketahui tadi beban pilar V adalah 400 ton.
Oke, kemudian kita punya propertis tiang. Nah, propertis tiang ini dipengaruhi oleh variasi angka NIM tadi. Nah, di sini kita punya D-nya yaitu kita pakainya 4Y. Nah, Y di sini ada 5 jadinya ini adalah 45 cm. Ini jangan apa teman-teman untuk dibuat sekalian ke bentuk atau satuan feet. Kita kalikan dengan 30,48. Jadinya adalah 1,48 feet. Karena nanti untuk menghitung rumus dengan Meyerhof ini luasan adalah satuannya dalam bentuk feet kuadrat.
Kemudian panjang tiang L ini juga dipengaruhi oleh variasi NIM jadi 4,X di mana X di sini 3 jadinya 43 meter. Nah, ini juga kita konversikan ya teman-teman dengan dibuat ke feet untuk memudahkan kita menghitung luasan dari selimut. Nah, di sini jadinya ketemu 141,08 feet.
Nah, kita hitung selanjutnya adalah luas ujung tiang. Jadi nantinya kan untuk menghitung itu daya dukung ujung dan selimut ya, kita diperlukan di sini adalah luasan ujung tiang Ap. Ap di sini adalah karena ini bentuknya persegi maka dia perkalian antara sisinya atau sisinya dikuadratkan. Dalam hal ini adalah 1,48 dikalikan 1,48 ketemu 2,18 feet kuadrat.
Untuk luas selimut, nah luas selimut ini adalah As, yaitu keliling dari tiang pancangnya dikalikan dengan panjang yang tertanam di dalam tanahnya. Nah, ini di sini ini berarti 4 kalikan sisi tadi dimensi tiangnya dikalikan dengan panjangnya dalam feet kuadrat ketemu 833,13 feet kuadrat.
Juga diketahui mutu beton yaitu kuat tekan beton f'c-nya adalah 400 kg/cm². Selanjutnya berat tiang ini bisa kita langsung hitung ya, yaitu luasan tiang kalikan panjang kalikan berat jenis beton. Di sini pakai saya pakai 2,4 ton/m³ jadinya ketemu 20,9 ton.
Selanjutnya kita perlu menganalisis dari pengaruh ujung tiang ke dalam tanah. Seperti kita ketahui nantinya untuk menghitung kapasitas daya dukung itu ada daya dukung ujung dan daya dukung akibat gesekan atau selimutnya. Nah, di sini kalau gaya daya dukung berdasarkan ujung tiang, nah ini dipengaruhi oleh kekuatan tanah pada posisi ujung bawah tiangnya. Namun demikian apabila tiang ini mendapat tekanan nilai Q vertikal maka bidang runtuh di ujung tiang ini bentuknya adalah seperti ini teman-teman.
Di mana bagian bawah dari tiang ini sebesar 4D. N kemarin kita jelaskan sekitar 2 sampai 4D gitu ya nanti itu yang akan berpengaruh. Nah, dalam hal ini saya ngambilnya adalah 4D itu akan berpengaruh terhadap kekuatan tiangnya. Nah, kalau di bagian atas ini kemarin saya jelaskan di penjelasan teori 6 sampai 10D. Nah, dalam hal ini saya gunakan adalah 8D sehingga coba kita masukkan rumusannya. 8 dikalikan D adalah dimensi tadi ketemu 360 cm meter. Nah, ini jadikan meter 3,6. Nah, kita pengin tahu elevasinya itu kira-kira terhadap kedalaman tadi ya 43. Kalau kita kurangi dengan 3,6 menjadi 39,4. Kemudian yang di bawah tiang pancang ini 4D sekitar 180 cm sehingga atau 1,8 meter. Elevasinya berarti 43 ditambah ini menjadi 44,8. Nah, di antara zonasi ini adalah yang berpengaruh terhadap daya dukung ujung tiang. Kalau daya dukung selimut nanti adalah dari kedalaman 0 sampai ujungnya 43 meter.
Nah, kita lihat dengan data propertis tanahnya. Jadi dalam soal itu kita baca kemudian kita resume dalam suatu tabel untuk memudahkan mulai dari kedalaman 0. Kita resume ya ini kedalaman 2. Jadi SPT-nya diambil per tiap kedalaman 2 meter ternyata nilainya masih kecil nih S ini. Ini sampai kedalaman 24 meter baru SPT-nya 7. Kedalaman 26 sudah 10. Ini beranjak ke semakin dalam itu kedalaman 43 di lokasi tiang itu 20 SPT-nya. Nah, kedalaman 50 baru didapatkan SPT yang cukup keras yaitu di 42. Jadi memang kondisinya tanahnya seperti ini.
Nah, coba kita lihat perhitungannya. Jadi untuk menghitung daya dukung suatu pondasi tiang pancang kemarin sudah kita Jelaskan ada daya dukung tahanan ujung dan daya dukung tahanan selimutnya. Nah, kita menggunakan rumus Meyerhof di sini untuk daya dukung ujung yaitu qp tiang adalah 4 dikalikan Ap tiang luas penampang di ujung tiang dikalikan dengan Np. Np adalah nilai rata-rata dari SPT di ujung tiang yaitu tadi antara zona 8D ujung tiang ke atas dan 4D dari lokasi ujung tiang ke bawah. Nah, kalau kita plotkan tadi elevasi 39 dan 44,8 yang dari atas tadi ya 39 dan 44,8 ini lokasinya kira-kira di sebelah sini. Nah, ini karena datanya tidak detail tidak rapat sehingga karena per 2 meter ya kita ambil yang paling mendekati. Nah, untuk 8D ini di elevasi 39,4. Nah, kita punya 19. Kita masukkan ke sini. Kemudian di lokasi ujung tiang tentu saja ada ini 20. Kemudian 4D dari lokasi ujung bawah tiangnya 36. Nah, kita masukkan sini kita cari rata-ratanya. Ini didapatkan nilainya adalah 25.
Selanjutnya nilai ini tinggal kita masukkan teman-teman. Jadi qp itu adalah 4 kali ini luasan tiang dikalikan dengan rata-rata dari SPT di zona ujung tiang tadi didapatkan nilainya 217,97 ton. Ini untuk tahanan ujung tiangnya.
Nah, kita lihat untuk perhitungan tahanan selimutnya ya. Nah, di sini rumusannya. Nah, kemarin sudah saya sampaikan ya di teori untuk selimut tiang berdasarkan Meyerhof itu dibagi menjadi dua yaitu tiang perpindahan besar dan tiang perpindahan kecil. Nah, ini harus diperhatikan oleh teman-teman. Tiang perpindahan besar itu jenis tiang pancang di mana ketika dipancangkan dia akan memindahkan volume tanah dalam jumlah yang besar gitu ya. Nah, contohnya seperti apa ya seperti tiang pancang yang pejal misalkan beton bertulang yang kita desain ini ya itu kan pejal atau spanel tapi dia yang bentuknya bawahnya pakai sepatu atau tiang baja juga bisa tapi dia bawahnya ada sepatunya atau penutupnya juga ya. Kalau tiang perpindahan kecil itu jenis tiang pancang ketika dipanjangkan dia hanya memindahkan volume tanah dalam skala kecil. Nah, ini biasanya bentuknya adalah yang selubung tanpa tutup, nah terbuka gitu ya ujungnya terbuka seperti pipa baja gitu atau tiang pancang spanel tapi yang bawahnya tidak ada sepatunya atau ujungnya terbuka. Nah, ini nanti bisa pakai yang berban kecil.
Nah, dalam hal ini kasusnya adalah kita pakai tiang pancang 45 cm kali 45 cm tadi di mana dia adalah pejal sehingga kita pakai tiang perpindahan besar rumusnya adalah QS tiang sama dengan As tiang luas selimut tiangnya dikalikan SPT rata-rata di sepanjang tiang ke dalamannya itu dibagi 50. Nah, SPT ini kita dapatkan teman-teman dari resume tadi yang di atas. Nah, ini jadi dari mulai kedalaman 0 sampai 43 ini kita rata-ratakan SPT-nya didapatkan hasilnya adalah 9,24. Kemudian kita hitung QS-nya yaitu luas selimut dikalikan SPT rata-rata dibagi 50. Ini ketemu 153,93 ton ya itu untuk selimutnya.
Nah, kita juga perlu cek nih karena ini asumsinya nanti kita menggunakan kombinasi antara niring dan friction. Nah, kita perlu cek juga kekuatan bahan tiang ini kalau dia mendapat tekanan gaya vertikal dari atas kira-kira dia kuat enggak menahan beban atau seberapa besar kekuatan bahan tiang ini terhadap beban vertikal. Nah, ini bisa kita hitung dengan rumusan ini jadi P tiang sama dengan Sigma bahan dikalikan A tiang. Nah, ini Sigma bahan ini hati-hati ya Sigma bahan adalah tegangan izin bahan tiangnya bukan kuat tekan dari beton gitu ya atau kuat leleh dari baja kalau dia baja tapi dia adalah tegangan izin dari bahan tiang. Nah, dalam hal ini saya sampaikan tegangan izin ini kalau untuk baja biasanya 0,35 sampai 0,5 k fy-nya atau tegangan lelehnya. Kalau untuk beton itu sekitar 0,25 sampai 0,33 dikalikan kuat tekan beton atau fakc-nya. Nah, di sini saya pakai 0,25 kalau beton ya sehingga 400 dikalikan 0,25 kita dapatkan nilainya adalah 100. Nah, kita masukkan ke rumus ini jadi 100 dikalikan luasan tiangnya sehingga kita dapatkan kekuatan tiang ini adalah 202,5 ton. Nanti coba kita bandingkan apakah ini masih kuat atau tidak.
Oke, selanjutnya kita menghitung daya dukung Ultimate dan allowable atau izinnya. Nah, seperti asumsi awal tadi bahwa tiang ini akan didesain menggunakan kekuatan ujung dan selimutnya atau niring dan friction-nya kombinasi dari itu maka kita tinggal jumlahkan di Q Ultimate adalah daya dukung ujung tiang ditambah daya dukung dari selimutnya. Ini kita jumlahkan tadi ya 217 + 153 sehingga diperoleh 370,19 ton.
Nah, untuk menghitung allowable atau kekuatan izin tiang ini biasanya dibagi dengan suatu faktor keamanan. Nah, ini disyaratkan adalah 2,5 sampai 4. Nah, dalam hal ini kita ambil coba 3 nilainya sehingga Q allowable-nya yang nilainya 371 tadi kita bagi dengan 3 ketemu 123.
Selanjutnya kita akan mencari beban yang memang diterima secara neto oleh si tiang. Nah, ini caranya adalah kita kurangkan nilai Q allowable tadi. Jadi Q allowable ini kan sebenarnya daya dukung dari si tanahnya. Nah, kalau beban neto ini adalah memang beban yang nantinya benar akan diterima oleh si tiangnya ini kita kurangkan dengan berat sendiri dari si tiangnya sehingga di sini kita dapatkan berat atau beban yang diizinkan adalah 123 dikurangi 20 ketemu 103 ton. Nah, ini kita cek ini teman-teman beban ini yang bekerja benar-benar bekerja di tiang itu 103. Kita bandingkan dengan kekuatan tiang tadi dia kekuatan bahannya adalah 202. Bebannya bekerja adalah 103 sehingga ini masih dikatakan beban yang bekerja Ini masih aman terhadap kekuatan bahan tiangnya ya.
Oke, kita lanjutkan. Nah, selanjutnya kita akan menghitung kalau yang tadi yang kita dapatkan ini adalah kekuatan dari tiang tunggal. Nah, sekarang kita akan menghitung kekuatan dari kelompok tiang. Karena beban tadi yang disyaratkan adalah 400 ton sedangkan yang kita punya dari satu tiang hanya 103 ton sehingga tidak mampu. Oleh karena itu kita akan menghitung kebutuhan jumlah tiang dalam suatu kelompok tiang. Rumusannya adalah beban vertikal dibagi dengan beban yang bisa diizinkan bekerja pada tiang. 400 tadi beban luarnya dari pilar kemudian di sini kita bagikan kita dapatkan nilainya adalah 3,88 buah. Nah, ini kita bulatkan kita coba pakai empat buah dulu tiangnya kira-kira bisa atau tidak. Nah, kalau berdasar analisis ini seharusnya sudah mencukupi tapi kita juga harus perhatikan adanya efisiensi kelompok tiang.
Oke, coba kita lihat bareng-bareng. Jadi untuk membentuk suatu kelompok tiang itu yang dipersyaratkan adalah salah satunya syarat spasi antar tiangnya. Seperti yang saya pernah Jelaskan kemarin di teori tiang pancang. Nah, untuk syarat spasi yang dinamakan efektif atau yang memberikan efisiensi paling efektif yaitu jika jaraknya S lebih besar sama dengan 2,5 kali dimensinya dan lebih kecil sama dengan 3 kali dimensinya. Nah, dalam hal ini saya gunakan S besarnya adalah 3 kali dimensi. Sehingga dimensi tadi 45 menjadi 1,35 meter. Nah, ini coba kita tinjau efisiensi kelompok tiangnya di mana rumusannya EG adalah 1 dikurangi Teta per 90 dikalikan n dikurangi 1 dikalikan m dikurangi 1 dikalikan n per m dikalikan n. Teta ini apa? Teta adalah arkus tangen dari dimensi dibagi spasi tiangnya dalam derajat ya nanti. Kemudian m adalah jumlah baris tiang, n adalah jumlah tiang dalam satu baris.
Coba kita lihat pertama untuk Teta kita punya tadi D-nya adalah 0,45 ya dibagi S-nya 1,35 ketemu 0,33. Nah, ini diarkus tangankan ketemu 18,43 derajat. Nah, tadi konfigurasi tiang adalah 4 buah. Nah, kita perhatikan yang sisi merah dulu ini aja. Nah, 4 ini yang paling praktis adalah dibuat konfigurasi 2 kali 2 sehingga nilai m jumlah baris tiangnya gitu ya barisnya ada dua ini ini yang pertama S ini yang kedua jadi jumlah m-nya ada dua gitu ya. Kemudian untuk n jumlah tiang dalam satu baris. Nah, ini dalam satu baris dia jumlahnya adalah 2. Yang ini juga 2 berarti n adalah nilainya 2. Kita input ke sini m-nya 2, n-nya juga 2. Kita hitung efisiensinya kita dapatkan nilainya sebesar 0,795.
Nah, tadi kita sudah dapatkan besaran Q tiap tiang tunggalnya jumlahnya 4. Efisiensinya ternyata sekitar 0,795. Nah, kita hitung atau kita cek dari dukung kelompok tiangnya yaitu qtk adalah nilai efisiensi kelompok tiangnya dikalikan jumlah tiang kali kapasitas satu tiangnya. Tadi kita dapatkan nilainya di sini 327,83 dari yang awalnya tadi 400 ya. Nah, ternyata kita setelah dikalikan efisiensi menjadi berkurang. Nah, ini kalau kita bandingkan terhadap beban yang harus kita pikul ini menjadi tidak aman. Itu ya.
Nah, kira-kira kalau bebannya lebih besar dari kapasitas kita ini yang harus kita lakukan apa teman-teman. Nah, sebenarnya ada dua cara di sini. Yang pertama yaitu kita dengan melakukan modifikasi pada syarat spasi antar tiangnya. Terus yang kedua adalah dengan mengubah konfigurasi tiang tentu saja dengan menambah jumlah tiangnya.
Nah, untuk solusi yang pertama tadi itu harus diperhatikan kalau kita ingin mengubah spasi tiang ini juga harus diperhatikan terhadap efek kepada Pur atau pel capap-nya. Maksudnya seperti apa ini coba ya kita trial. Ini awalnya saya menggunakan 3D 1,35 meter. Nah, ini semakin besar jarak spasinya sebenarnya kan intervensi antara yang satu dengan yang lainnya di sisi bawah itu ya itu kan menjadi berkurang sehingga efektivitasnya naik. Tapi nanti efeknya adalah ke jaraknya semakin besar. Por-nya juga nanti menjadi semakin besar.
Oke, kita coba misalkan ini 5. Nah, ini semakin naik nih efisiensi grupnya tapi di sini nilainya masih sangat rendah. Ini jaraknya menjadi 2,25 antar tiangnya. Semakin berjauhan kita coba 7D. 7D ini semakin efektif lagi 0,9 semakin efisien ya tapi nilainya juga belum memenuhi. Nah, ini padahal jaraknya menjadi 3,1. Nah, ini kita coba lagi misalkan sampai 10D ini menjadi 0,9 efisiensinya tapi ini juga masih belum memenuhi ternyata padahal jarak S-nya menjadi 4,5. 4,5 ini tidak logis ya tiang kita hanya 40 cm tapi jaraknya ini berjauhan sekali 4, 4,5 sehingga nanti dimensi dari pel cap akan membesar. Selain dimensinya membesar juga ketebalannya akan membesar karena jaraknya semakin jauh. Nah, ini efeknya nanti menjadi boros di konstruksi pelk kita. Nah, sehingga solusi ini tidak praktis dilakukan apabila ini selisihnya masih jauh antara yang dipersyaratkan dengan beban luar yang bekerja. Nah, ini kita tidak bisa gunakan syarat ini atau modifikasi ini. Kita kembalikan lagi mungkin ini bisa dipakai kalau selisihnya tinggal kecil gitu ya entah 10 ton atau 5 ton sehingga kita modifikasi ini masih memungkinkan.
Nah, cara yang kedua adalah dengan menambah jumlah si tiangnya. Kita coba untuk kepraktisan ini untuk konfigurasi yang mudah kita gunakan enam buah gitu ya. Nah, ini kalau kita coba gunakan enam buah ya konfigurasinya kira-kira kita lihat dalam gambar seperti ini. Jadi kita coba gunakan 2 kali 3 gitu ya. Jadi jumlah barisnya ini tetap kita pertahankan ada dua baris untuk nilai m-nya ini baris yang pertama ini baris yang kedua gitu ya sehingga jumlah barisnya adalah 2. Kemudian untuk n jumlah tiang dalam satu baris. Nah, ini kan baris pertama ini baris kedua kemudian ini baris ketiga sehingga jumlah tiang dalam satu barisnya dia adalah 3. Oke ya. Kemudian ini didapatkan nilai efisiensinya menjadi 0,761.
Nah, kita lihat beban setelah kita kalikan efisiensi dengan jumlah tiang dan kapasitas tiang ini menjadi 470 ton. Nah, ini kita bandingkan terhadap beban luarnya 400 maka ini nilainya adalah aman gitu ya. Jadi kapasitas tiang kita jauh lebih besar dibandingkan dengan beban V yang bekerja. Nah, seperti ini ya teman-teman cara mencari konfigurasinya apabila kita tidak terpenuhi dari persyaratan tadi lebih kecil. Nah, kalau ternyata selisihnya masih cukup besar kita tidak bisa diubah dengan hanya spasinya yang kita modifikasi tapi kita perlu menambah jumlah tiangnya kecuali ini nilainya sudah sangat bersinggungan kecil gitu ya tinggal 5 ton atau 10 ton. Nah, kita bisa modifikasi dengan jarak antar spasi tiangnya mungkin agak sedikit kita longgarkan.
Nah, itu teman-teman. Semoga bisa bermanfaat. Saya ucapkan terima kasih atas perhatian teman-teman. Sampai jumpa di video berikutnya. Bye.