Laterally Loaded Piles: Efficiency Factor vs Reduction Factor

Dukung Izin Lateral Tiang Tunggal Untuk Gempa Rencana dan Gempa Besar

Fondasi tiang pada bangunan harus didesain mampu menahan beban lateral yang ditimbulkan  oleh beban “gempa rencana “ dengan baik, dalam arti setelah beban lateral tidak bekerja lagi, tiang dapat kembali ke posisinya semula (tiang masih berada pada daerah elastic) . Dengan demikian, defleksi izin pada kepala tiang harus dibatasi hanya kecil saja, dan daya dukung izin lateral tiang tunggal adalah gaya lateral yang koresponding dengan defleksi pada kepala tiang sebesar ¼ “ atau 6 mm, dengan kondisi kepala tiang “fixed head”. Peraturan Dinas P2B No 50 th 2007 bahkan memakai batasan defleksi izin yang sedikit lebih ketat, yaitu 10 mm untuk kondisi  kepala tiang “free head”, atau kira-kira setara dengan defleksi izin 5 mm untuk kondisi “fixed head”. Daya dukung lateral izin ini masih jauh dibawah nilai “yield capacity” nya, apalagi “ultimate capacity” nya.

Selain “gempa rencana”, bangunan juga harus diperhitungkan terhadap “gempa besar”, dimana pada “gempa besar”,  balok boleh mengalami “yield”, kolom harus  lebih kuat dari balok, dan fondasi harus lebih kuat lagi dari kolom. Berarti pada waktu beban “gempa besar”, fondasi tidak boleh failure, atau gaya yang bekerja pada fondasi harus lebih kecil dari daya dukung ultimate tiang. Penulis biasa memakai  “threshold limit” sedikit dibawah “Yield Capacity” dari tiang (“Yield Capacity” / 1.1). Yield Capacity dengan mudah bisa ditentukan dari kurva load vs deflection. Cara lain adalah menentukan defleksi izin untuk gempa besar yang besarnya ditentukan sedemikian sehingga ujung bawah tiang masih terjepit dan tidak terjadi sendi palstis pada tiang.

Faktor Reduksi Tahanan Tanah NAFAC DM-71 dan Reese et al.

Dalam mendukung beban bangunan tiang fondasi tidak merupakan tiang tunggal, tetapi merupakan kumpulan dari satu atau beberapa group tiang. Qa (group)Daya dukung lateral group tiang yang terdiri dari n buah tiang Q (group) =   n x Q (single ,reduced) dimana Q (single ,reduced)  adalah daya dukung tiang tunggal yang telah memperhitungkan  efek group. Untuk memperhitungkan pengaruh group tiang terhadap lateral capacity tiang tunggal, maka tahanan tanah yang digunakan , baik tahanan tanah itu berupa “Subgrade Modulus” maupun berupa “p-y Curves”, harus diperlemah dengan mengalikannya dengan Faktor Reduksi yang   nilainya <= 1. Faktor Reduksi ini berbeda dengan Faktor Efisiensi, dimana Faktor Reduksi selalu <= FaktorEfisiensi  (lihat Gbr-4).

Faktor Reduksi yang paling sederhana dan konservatif diberikan oleh NAFAC DM-71, dimana Faktor Reduksi ini semata-mata hanya merupakan fungsi dari pile spacing / pile diameter (s/d).  Faktor Reduksi ini berubah secara linear  antara  0.25 untuk s/d= 3  sampai nilai tertinggi yaitu 1 untuk s/d = 8.

Faktor Reduksi yang lebih akurat diberikan oleh Reese et al berdasarkan full scale test pada sejumlah tiang, dimana menurut Reese et al Faktor Reduksi ini dipengaruhi oleh:

–          ratio s/d                                                                                                                                     –        arah gaya lateral yang bekerja                                                                                              –         kedudukan tiang yang ditinjau  terhadap tiang-tiang disekitarnya

sehingga ada “Side by Side Reduction Factor” dan “Line by Line Reduction Factor” seperti diilustrasikan pada Gbr-1.

side by side - line by line

Gbr-1

Reese et al juga membedakan piling layout sebagai “SquarePattern” dan “Triangular Pattern” seperti ditunjukkan pada Gbr-2. Dengan menggunakan rumus-rumus empiris, dihitung Faktor Reduksi untuk masing-masing tiang dengan memperhitungkan pengaruh tiang-tiang disekitarnya.

BLOG EFF VS RED FACTOR_GBR2

Gbr-2

Faktor Reduksi yang dipakai untuk suatu pile group adalah nilai rata-rata dari Faktor Reduksi untuk masing-masing tiang  di group tersebut. Untuk suatu pile group yang besar, Faktor Reduksi terkecil adalah untuk tiang-tiang yang terletak didaerah tengah, atau dengan kata lain, tiang-tiang yang terletak didaerah tengah mempunyai lateral capacity minimum. Dalam desain, lateral capacity group tiang sama dengan jumlah tiang dikalikan dengan lateral capacity minimum single pile. Gbr-3 menyajikan Faktor Reduksi untuk berbagai nilai s/d, baik untuk “square pattern” maupun “triangular pattern”.

BLOG EFF VS RED FACTOR_GBR3

Gbr-3

Dari plotting tersebut terlihat bahwa, “Square Pattern selalu menghasilkan Faktor Reduksi yang lebih besar dari Triangular Pattern untuk nilai s/d yang sama, artinya tahanan tanah pada Square Pattern lebih optimal dimanfaatkan dalam menahan beban lateral. Artinya pile group dengan Square Pattern akan memberikan daya dukung lateral lebih besar dibandingkan dengan pile group dengan Triangular Pattern, bila s/d   nya sama. Pada Gbr-3 tersebut juga ditampilkan plotting Faktor Reduksi vs s/d menurut NAFAC DM-71. Rangkuman lengkap Metoda Reese et al dapat dilihat pada manual program GROUP 3D ver 7 yang dikembangkan oleh Ensof,,Inc, Austin, Texas, USA.

                                   

Faktor Efisiensi

Tidak ada Code, Standard maupun formula-formula untuk menghitung Faktor Efisiensi untuk suatu pile group yang menahan beban lateral.  Yang ada adalah  cara menghitung “Faktor Reduksi” tahanan tanah untuk memperhitungkan efek group pada daya dukung lateral tiang tunggal, seperti diuraikan diatas. Jadi Faktor Efisiensi harus ihitung sendiri setelah mendapatkan  daya dukung group, sebagai berikut:

Faktor Efisiensi     = Q (group) /   n x Q (single )     =  n x  Q (single ,reduced)   /     n x Q (single )      

                                                                 =   Q (single ,reduced)   /   Q (single )

dimana :                                                                                                                                              Q (group)                       =   daya dukung lateral  group  tiang                                                                                n               =   Jumlah tiang dalam group                                                                                        Q   (single )            =  daya dukung lateral tiang tunggal                                                                      Q (single, reduced)   =  daya dukung lateral tiang tunggal yang telah memperhitungkan efek                                          group.

Dengan menggunakan formula tersebut diatas, Faktor Efisiensi untuk berbagai group tiang dihitung, baik untuk group tiang pancang maupun group tiang bor dengan berbagai ukuran. Lokasi group tiang juga bervariasi mencakup sebagian besar wilayah DKI Jakarta, dan mencakup dua wilayah Jakarta dengan kondisi tanah yang ekstreem berbeda, yaitu wilayah  Jakarta Utara dengan tanahnya yang lunak, dan wilayah Jakarta Selatan.  Faktor Efisiensi ini diplot terhadap Faktor Reduksi tahanan tanah, sehingga dengan mengetahui Faktor Reduksi, bisa ditentukan Faktor Efisiensi group tiang, seperti disajikan pada Gbr-4.

Gbr-4

Plotting ini juga sudah meliputi “square pattern” dan “triangular pattern”, sehingga dapat dikatakan  bahwa korelasi ini bersifat umum. Ternyata, baik untuk Square Pattern maupun Triangular Pattern, bila Faktor Reduksinya sama, maka akan menghasilkan Faktor Efisiensi yang sama. Tetapi perlu diingat plotting pada Gbr-3, dimana untuk menghasilkan Faktor Reduksi yang sama, s/d pada Triangular Pattern harus lebih besar dari s/d pada Square Pattern. Jadi bila diameter tiang sama, maka untuk mendapatkan tahanan lateral yang sama maka spacing antar tiang pada Triangular Pattern harus lebih besar dari spacing antar tiang pada Square Pattern. Demikian juga kondisi tanah, apakah lunak, sedang atau keras, tidak menentukan Faktor Reduksi tanahan tanah dan Faktor Efisiensi. Yang terpengaruh dengan kondisi tanah adalah daya dukung lateral tiang tunggal.

–ooOOoo–

About irawan firmansyah

Civil Engineer majoring in Geotechnical Engineering
This entry was posted in Anything About Geotechics and tagged , , , , , , . Bookmark the permalink.

37 Responses to Laterally Loaded Piles: Efficiency Factor vs Reduction Factor

  1. A. Chandra says:

    Selamat malam Pak,

    Baru sore ini saya baca SNI (saya lupa nomornya), tentang desain jembatan terhadap gempa. Saya baca bagian interaksi fondasi nya dan disitu tertulis formula untuk menentukan kedalaman tinjauan beban gempa yang terjadi (1/beta) jadi shear di top pile nya dimulai dari CoL-1/beta. Ada lagi code yang menuliskan Qallowable terhadap gempa = Qall-static x 1.5.

    Terus terang untuk 2 formula diatas itu saya tidak pernah mendengar, membaca, diajari sebelumnya, jadi apa benar formula diatas biasa diterapkan pada praktik di Indonesia Pak?

    Untuk SNI yang membahas Struktur bawah (fondasi, galian, timbunan, etc) apakah kita punya code nya Pak?

    Best regards,

    • Dear Alan,
      Saya juga belum pernah baca SNI tsb. Tapi mengenai 1/beta tsb saya pernh pelajari sudah lama sekali, dan itu berkaitan dengan perhitungan ultimate capacity utk beban lateral secara manual, dimana perlu ditentukan lbh dulu apakah tiang behave as tiang pendek atau tiang panjang.Kalau tdk salah juga utk menentukan point of fixity. Tetapi saat ini, hal2 tdk diperlukan lagi, karena kapasitas lateral tiang ditentukan dari allowable deflection, dan tersedia program yg relatif sederhana utk menghitung dengan lbh akurat hal2 yg berkaitan dengan laterally loaded piles.
      Saya kira SNI utk fondasi, galian, slope stability, dan retaining str, dan beberapa topik lainnya sedang dalam ancang2 pembuatan oleh HATTI dan PU

    • Alan, Saya lupa pertanyaan mengenai kenaikan Qa jadi 1.5 Qa utk beban gempa. Yang terjadi sebenarnya adalah mengurangi SF. Kenaikan 1.5 itu dari SF 3 menjadi 2.

  2. A. Chandra says:

    Selamat malam Pak,

    Walah masih ancang-ancang to…hehe..
    Betul Pak sudah banyak program praktis untuk analisis laterally loaded pile. Saya juga sering pakai keluaran Ensoft. Tapi yang sampai sekarang bagi saya masih confusing adalah substansi pemodelan tersebut.

    Katakan ada pile untuk support pilar jembatan, tentu analisis terhadap beban lateral jembatan yang besar harus dianalisis. Esensi dari “pemodelan software” adalah usaha untuk mendeskripsikan kondisi riil lapangan pada sebuah alat bantu perhitungan kan Pak?
    Lateral computation pada software pun (katakan Ensoft) membedakan kondisi Fixed Head dan Free Head yang akan menghasilkan kurva bending moment, delfeksi dan shear yang berbeda.
    Saya pribadi blm pernah melihat konstruksi jembatan dari awal-akhir, hanya sebatas browsing internet. Satu pier jembatan akan memberikan beban pada pondasi yang sangat besar mencakup axial, lateral moment. Mgkn karena saking besarnya, sehingga diperlukan group pile yang mana nantinya akan disatukan dengan pile cap. Satu pier jembatan akan menghasilkan gaya-gaya pada base nya (V,H,M). Analisis single pile dilakukan dengan “memodelkan” kondisi lapangannya yakni pile dengan pile cap (brati fixed head) akan menerima base load (V,H,M). Ketika masuk dalam software, dimintalah boundary condition untuk “model”-nya. Untuk memodelkan fixed head maka Ensoft meminta nilai Shear (H) dan Slope (0) dengan nilai slope sama dengan nol. Lha padahal kan base load dari pier nya ada axial, lateral dan moment, apa iya nilai moment nya diabaikan saja demi penyesuaian kebutuhan program?

    Kasus lain jika satu pier hanya di support oleh single pile, maka kondisi pile nya akan jadi free head kan? Maka dimodelkan dengan shear & moment dgn moment = 0. Lha lagi2 padahal base load pier nya kan punya nilai moment yang turut bekerja pada kepala pile?

    Sepertinya menarik kalau bapak post satu topik baru tentang ini..hehe..

    Mohon bimbingannya,

  3. Dear Alan,
    1. Program yg anda maksud itu tujuannya mendapatkan kurva Load vs pile head deflection.
    Selanjutnya dari kurva tsb ditentukan Daya Dukung Lateral izin, yaitu gaya lateral yg
    koresponding dengan specified allowable deflection.
    2. Allowable deflection ini tentunya tergantung pada struktur yg didukungnya. Misalnya utk civil
    structures 10 – 15 mm. Untuk highrise building 5 – 6 mm, kondisi fixed head.
    3. Kondisi free head: pilih gaya & momen, dimana momen = 0.
    Kondisi fixed head: pilih gaya & slope, dimana slope = 0
    Masukkan 10 nilai gaya, maka didapatkan deflection utk masing2 gaya, dan plottting gaya vs
    deflection seperti point 1 diatas, sudah tersedia.
    3. Utk kondisi fiexd head, kalau ada momen yg bekerja, maka momen tsb diserap oleh pile
    cap / mat yg kaku. Tiang dianggap sbg batang pendel yg tdk meneruskan momen dari pile cap.
    Kalau free head momendari pile cap diteruskan ke tiang.
    4. Beban axial dianalisa terpisah, kecuali
    3. Pada highrise building sekalipun hanya 1 atau 2 tiang, tetap tidak free head karena ada
    tie beam yg kaku yg mengikat tiang2 tsb Jadi saya anggap fixed head sekian percent.
    Nilainya diinterpolasi antara free dan fixed head.

    Beberapa bulan terakhir ini saya sibuk, jadi tdk sempat posting artikel. Sisa waktu sedikit saya gunakan utk olah raga ringan agar tdk mudah sakit. Tetapi saya selalu usahakan menjawab pertanyaan2 yg masuk.

    Salam,

    . .

  4. Yanus S. says:

    Salam hormat pak Irawan……
    saya baca jawaban2 pak Irawan sangat menambah wawasan saya dan buat rekan2 yg lain…
    kalau saya ada pertanyaan mengenai geoteknik boleh saya bertanya ya pak…
    semoga sehat dan sukses selalu pak…

    Salam,
    Yanus S.

  5. Annin Hudaya_Stadin says:

    P.Irawan ,

    1. Reduction Factor.
    Dalam Technical Manual software Group V7 (Ensoft) diuraikan cukup panjang lebar tentang “reduction factor” pada kelompok tiang saat menerima gaya lateral yaitu kondisi ” side by side”, “line by line” serta “skewed piles”…

    Rumus reduction factor tersebut nampaknya semata-mata fungsi dari geometri kelompok tiang tersebut….Namun saya tidak/belum menemukan kalimat/statement yang jelas/eksplisit bahwa software tersebut sudah memperhitungkan dan menghitung sendiri reduction factor tersebut…
    Melihat rumus nya relatif sederhana, maka logika nya hal tersebut sudah diperhitungkan….

    Bila ya, kenapa setiap saat kita memasukkan dokumen Perhitungan Struktur Bawah/Pondasi ke TPKB selalu diminta padahal digunakan software tersebut….?

    2. Lateral Load Test pada level muka tanah.

    Idealnya pelaksanaan Lateral Load Test dilaksanakan pada elevasi “cut off level”…, namun hal ini dalam kenyataannya akan “merepotkan” karena harus dilakukan penggalian basemen terlebih dahulu , padahal saat itu kontraktor struktur belum mulai bekerja…
    Selain itu, kalau baru IP Pondasi yang keluar, maka pekerjaan cap beam, pilecap, pelat basemen, dinding basement dst tidak boleh dikerjakan sebelum ‘IP Struktur Menyeluruh” diterbitkan…
    Dipahami bahwa kalau dilakukan pada muka tanah, maka akan timbul momen tambahan dan kekakuan tiang akan lebih kecil dibanding saat dilakukan pada level “cut off level” tsb.

    Apakah ada formula/metoda untuk bisa mengkorelasikan hasil Lateral Load Test yang dilakukan pada elevasi muka tanah dengan pada elevasi “cut off level” tesebut…?

    Mohon pencerahannya pak …

    Salam Geoteknik….

    • Pak Annin, Jawaban saya sbb:

      1. Didalam program Group ada 3 opsi utk reduction factor: – Automatically generate – Ignore – Specify Kecuali anda lampirkan print out nya, tdk akan bisa diketahui dari grafik2 hasil analisa, apakah reduction factor sdh diperhitungkan atau belum. Karena itu mungkin sebabnya ditanyakan di TPKB. Kalau sdh anda lampirkan print out nya, kemungkinan, tdk terbaca oleh pemeriksa.

      Pada fondasi gedung, selain pile group besar, biasanya ada pile group yg sedang dan yg kecil. Utk mengetahui tahanan lateral total dari sistim fondasi, maka perlu di run program Group berkali2, utk mendapatkan tahanan lateral masing2 tipe pile group. Ini menurut saya terlalu time consuming. Jadi saya lbh menyukai memakai LPILE utk menghitung kapasitas lateral single pile dan menghitung reduction factor secara terpisah utk masing2 tipe pile group, dan selanjutnya menghitung kapasitas lateral 1 tiang dalam group, lalu kapasitas masing2 group, dan terakhir total kapasitas lateral sistim fondasi utk dibandingkan dgn base shear.

      2.Kita bisa menghitung lateral defl pd COL sekalipun gaya lateral diberikan di muka tanah, tetapi kita tdk tahu berapa koresponding gaya lateral pada COL saat itu. Mungkin dengan memasang strain gauges bisa di peroleh gaya di COL, tetapi test menjadi mahal. Karena itu saya biasa melakukan test lateral belakangan setelah penggalian. Satu hal yg perlu diperhatikan bahwa area sekitar tiang perlu di sterilkan dari segala aktifitas, karena pengalaman saya aktifitas orang disekitar tiang menyebabkan perubahan kepadatan tanah bag atas, sehingga akan sulit mematch kan hasil analisa dengan hasil test (perlu matching hasil test dan analisa kondisi free head sebelum melakukan anlisa utk kondisi fixed head utk mendptkan kapasitas lateral during service life)

      Salam, IF

  6. AnninHudaya_Stadin says:

    p.Irawawan, terimaksih atas pencerahannya…

    1.Saya biasanya memang pilih opsi”Automatically Generated”, krn tentunya tidak mau repot lakukan hitungan sederhana tapi merepotkan tsb…Hehehe.Mungkin memang tidak terlihat oleh Pemeriksa TPKB.

    2.Noted pak…
    Saat dilakukan beberapa m diatas COL , maka akan timbul momen tambahan sebesar (Hxe), jadi artinya efek gaya yang bekerja pada ujung tiang COL akan lebih besar dan efeknya deformasi yang terjadi akan lebih besar pula…Namun bila Owner setuju dan bila deformasi horisontal nya ok, artinya hasil load tesnya ok….Sebaliknya bila tidak ok, maka belum tentu saat dilakukan horisontal tes pada COL hasilnya tidak ok….

    Saya berpendapat bahwa hal tersebut bisa kita lakukan untuk proyek2 dilokasi dimana lapisan atasnya relatif baik…., karena biasanya maslah daya dukung horisontal tidak menjadi masalah, termasuk pengecekan saat menerima gaya Gempa Kuat…

    Apakah p.Irawan sependapat…?

    Selamat Menjalankan Ibadah Puasa+Salam…

    • Benar sekali Pak Annin, bahwa gaya yg bekerja pada level COL lebih besar. Kondisi terburuk kalau tnh diatas COL jelek, berarti gaya pada COL lbh besar dan tanah diatas COL tdk membantu mengurangi gaya yg bekerja. Akan tetapi kalau tanah diatas COL keras, tanah itu akan mengurangi gaya yg bekerja pada level COL. Jadi perlu di exercise apakah ada kemungkinan gaya pada COL menjadi lebih kecil dibanding kalau test pada COL, sekalipun kemungkinannya kecil.
      Terima kasih P Annin.

      Salam

  7. AnninHudaya_Stadin says:

    p.Irawan,

    Yang saya maksud adalah saat melakukan lateral load test di muka tanah asli (tanpa tunggu galian), maka tanah yang menempel pada keliling tiang sampai COL dibuang, sehingga efek tanah bagian atas tsb teoritis tidak ada…Dengan kondisi tersebut, maka gaya yang timbul pada level COL adalah murni gaya horisontal H dan moment Hxe…., tidak ada gaya akibat reaksi/tekanan aktif dari tanah…

    TQ+Salam Geoteknik.

  8. utari says:

    Selamat sore Pak Irawan,
    saya mahasiswa teknik sipil Unsri yg sekarang sedang mengerjakan skripsi terkait pondasi borpile dan pancang.
    Yang ingin saya tanyakan, apakah program dapat digunakan untuk analisa daya dukung lateral tiang pancang precast?
    saya sedang mencoba-coba menggunakan program tersebut, namun pada contoh penggunaan pada proyek sebelumnya, pada bagian boundary condition (BC. type 2) mengapa nilai yang di entry adalah 28 KN dan untuk slope = 0 ?
    nilai 28 itu diperoleh atau diasumsikan berdasarkan apa ya Pak?
    dan bagaimana mengetahui atau melihat daya dukung lateral ijin dari tiang terhadap lapisan tanah tersebut? apakah dilihat dari hasil shear force pada bagian iterasi?

    sekian pertanyaan dari saya pak. Terimakasih banyak sebelumnya

    • utari says:

      Maaf pak, program yang maksud adalah program L-pile versi 4

    • Dear Utari,
      Bisa digunakan.
      BC type 2 itu untuk memodel kondisi fixed head (kepala tiang terjepit), karena itu ada shear force dan slope = 0.
      Masukkan beberapa nilai shear force sembarang dimana didalam range gaya2 tsb diperkirakan daya dukung lateral tiang berada untuk mendapatkan
      kurva hubungan shear force vs defleksi kepala tiang.
      Daya dukung lateral izin tiang adalah gaya lateral (shear force) yg koresponding dengan defleksi kepala tiang tertentu, misalnya 1/4″( = 6mm), atau kadang2 diambil 10 mm, bahkan ada yg mengambil defleksi izin 15mm, tergantung rencana struktur, apakah sensitif terhadap defleksi lateral atau tidak. Gedung tinggi
      akan lebih sensitif dibandingkan dengan civil structures, seperti tanki2, dermaga, dsb.
      Mudah2 an membantu, selamat mengerjakan skripsi.

      Salam,

  9. AnninHudaya_Stadin says:

    @p.Irawan yth,
    Masih tentang tiang saat menerima gaya lateral pak…

    Baik saat memakai Group ver7 maupun ver8_2010 , saya melihat ada hasil yang agak “aneh” yaitu bahwa daya dukung ijin per tiang (…misal dari P3,P4,P5 dst lantas dibagi dengan jumlah tiangnya…) nampaknya hampir selalu lebih besar dibandingkan dengan hasil daya dukung tiang tunggal pakai LPile….
    Parameter tanah, kondisi head, beban siklik , dan kriteria lendutannya baik utk Lpile dan Group tentunya dibuat sama.
    Dalam praktek, akhirnya saya ambil dari hasil Lpile saja, yaitu yang terkecil…

    Apakah p.Irawan mengalami hal serupa?
    Mohon pencerahannya.

    Saya sendiri sedang mau coba bandingkan pakai Midas GTS 3D…., kalau sudah ada hasil akan saya infokan…

    Terimakasih +Salam….

    • Dear P Annin, Saya coba 4 tiang dengan spacing 3D, dengan kondisi tanah seperti terlampir (Profil Tanah), di run GROUP. Setelah gaya lateral dibagi 4, plotting Gaya Lateral vs Defleksi seperti pada Gbr terlampir (Plot Grafik LPILE GROUP) . Dengan menggunakan Faktor Reduksi rata2 dari ke 4 tiang tsb ( = 0.75 ), di run LPILE dan diplot pada gbr yg sama Gaya Lateral vs Defleksi hasil LPILE ini. Dari gbr terlihat bahwa Daya dukung lateral GROUP selalu > dari LPILE. Untuk group tiang yg tdk simetris mungkin hasilnya berbeda.

      Perlu dicatat bahwa saya biasanya menggunakan GROUP utk menghitung reaksi tiang sebagai akibat kombinasi beban aksial, lateral, dan momen pada group tiang, termasuk beban lateral yg bekerja pada sepanjang bagian tiang yg diatas muka tanah (sea bed/river bed) seperti tekanan arus. Kalau utk mendapatkan kapasitas lateral. saya gunakan LPILE.

      Salam,

  10. Annin Hudaya_Stadin says:

    @p.Irawan, terima kasih atas pencerahannya pak…Btw, lampiran2/grafik2nya terlewat pak.

    Salam…

  11. Annin Hudaya_Stadin says:

    Yth p.Irawan ,

    Untuk memastikan daya dukung lateral rencana/ijin tercapai, maka dilakukan antara lain dilakukanlah Lateral Load Test(LLT).
    Sebetulnya manakah yang benar diatara dua cara evaluasi hasil LLT berikut ?:
    •Cara 1:
    Tinggal dicari besaran gaya horisontal H pada defleksi horisontal 1/2 inchi (atau 1/4inchi tergantung kasus/kebutuhan..) pada diagram gaya horisontal vs defleksi.

    •Cara II:
    Lakukan evaluasi dengan 3(cara) yaitu Mazurkiewicz, Chin dan Davison seperti untuk Static Axial Load Test untuk mendapatkan Hu, lantas H ijin=Hu/SF.
    SF=2.

    Atau dua2nya benar…?

    Atas pencerahan yang akan diberikan, tidak lupa disampaikan terima kasih.

    Salam Geoteknik…

    •Annin Hudaya_Stadin(Yahoo)•

    FB : Annin Hudaya
    http://www.linkedin.com
    http://www.stadin.co.id

    Sent from my BlackBerry®
    powered by Stadin & Indosat

    • Dear P Annin:
      Evaluasi lateral load test dapat dilakukan dengan 2 cara sbb:

      1. Langsung membandingkan defleksi yg terjadi pada kepala tiang dengan defleksi izin. Defleksi izin disini tentunya sudah memperhitungkan kondisi free head pada waktu test dan fixed head pada waktu service life.
      Konsep ini diadopsi pada Peraturan P2B No 50 Tahun 2007, dimana ditentukan defleksi izin sebesar < =10 mm pada beban lateral 100% , dan defleksi izin <= 25 mm pada beban lateral 200%.
      Kalau kita kembalikan pada kondisi fixed head berarti peraturan tsb berbunyi defleksi izin <= 5mm pada beban rencana dan <= 12,5 mm pada 200% beban rencana.

      2.Hasil test kondisi free head di back analysis utk mendapatkan parameter tanah Cu yg menghasilkan kurva load vs defleksi = kurva load vs defleksi hasil test. Selanjutnya dengan menggunakan parameter Cu tsb di lakukan analisa kembali dengan kondisi fixed head, sehingga didapat kurva load vs defleksi, dan didapat gaya lateral izin yg koresponding dgn defleksi izin tertentu, misalnya 1/4 ". Perlu diperhatikan bahwa biasanya 1/2 – 1 m tanah teratas memadat karena aktifitas orang lalu lalang, sehingga Cu nya lebih besar dari tanah dibawahnya, sekalipun hasil penyelidikan tanah menunjukkan bahwa keduanya dari lapisan tanah yg sama.

      Peraturan P2b tersebut diatas sebenarnya simplifikasi karena pada saat itu masih sedikit yg bisa melakukan seperti point (2).

      Sebagai catatan, utk fondasi highrise building nilai ultimate lateral capacity menurut saya kurang relevan, karena kita bicara mengenai serviceability, berarti defleksi sangat menentukan.Kalau kita menentukan lateral capacity dari nilai ultimate dibagi SF, tidak diketahui besarnya defleksi.

      Semoga sedikit mencerahkan.

      Salam,
      IF

      • Annin Hudaya_Stadin says:

        Yth p.Irawan,

        Saat dilakukan Lateral Load Test kondisi pile headnya adalah “free head”, karena saat itu pile cap, tie beam, dan atau pelat basement belum dicor.

        Misal penentuan daya dukung ijin lateral pada kondisi “free head” dipakai kriteria lendutan horisontal <=10mm dan ,<=25mm pada masing2 pada 100% dan 200% beban rencana
        didapat Hfree.

        Lantas penentuan daya dukung ijin lateral pada kondisi "fixed head" dipakai kriteria lendutan horisontal <=5mm dan <=12,5mm pada masing2 pada 100% dan 200% beban rencana (…pada grafik beban vs lendutan free head tsb…) didapat Hfixed, maka teoritis Hfixed yg didapat akan Hfree…
        Mungkin akan lain halnya , kalau penentuan daya dukung ijin lateral kondisi’fixed head”nya didapat dari grafik beban vs lendutan hasil LLT pada kondisi “fihed head” juga….Namun bagaimana caranya melakukan test seperti itu ya pak…?

        Mohon koreksi/pencerahan atas pemahaman/pertanyaan tsb diatas.

        Terimakasih&Salam…

        •Annin Hudaya_Stadin(Yahoo)•

        FB : Annin Hudaya
        http://www.linkedin.com
        http://www.stadin.co.id

        Sent from my BlackBerry®
        powered by Stadin & Indosat

      • Annin Hudaya_Stadin says:

        Revisi.

        Yth p.Irawan,

        Saat dilakukan Lateral Load Test kondisi pile headnya adalah “free head”, karena saat itu pile cap, tie beam, dan atau pelat basement belum dicor.

        Misal penentuan daya dukung ijin lateral pada kondisi “free head” dipakai kriteria lendutan horisontal <=10mm dan <=25mm pada masing2 pada 100% dan 200% beban rencana
        didapat Hfree.

        Lantas penentuan daya dukung ijin lateral pada kondisi "fixed head" dipakai kriteria lendutan horisontal <=5mm dan <=12,5mm pada masing2 pada 100% dan 200% beban rencana (…pada grafik beban vs lendutan free head tsb…) didapat Hfixed, maka teoritis Hfixed yg didapat akan H free….?

        Mungkin akan lain halnya , kalau penentuan daya dukung ijin lateral kondisi’fixed head”nya didapat dari grafik beban vs lendutan hasil LLT pada kondisi “fihed head” juga….Namun bagaimana caranya melakukan test seperti itu ya pak…?

        Mohon koreksi/pencerahan atas pemahaman/pertanyaan tsb diatas.

        Terimakasih&Salam…

        •Annin Hudaya_Stadin(Yahoo)•

        FB : Annin Hudaya
        http://www.linkedin.com
        http://www.stadin.co.id

        Sent from my BlackBerry®
        powered by Stadin & Indosat

      • P Annin,
        Mungkin penjelasan saya kurang clear, jadi sulit dimengerti.
        Hfree yg didapat dari kriteria defleksi izin <=10 mm pada 100% beban dan <=25 mm pada 200% beban lateral, sesungguhnya sama dengan Hfixed pada defleksi izin 5mm pada 100% beban (50% dari defleksi kondisi free head).

        Perlu diketahui bahwa untuk gaya lateral yg sama, maka defleksi pada kondisi free head kurang lebih = 2 x defleksi pada kondisi fixed head.

        Salam,

  12. utari says:

    Maaf Pak, saya ingin bertanya lagi
    ternyata setelah struktur atas (struktur silo) dimodelkan dengan sap, ternyata nilai beban pada joint reaction tumpuan (yg saya modelkan sebagai tiang pancang) arah y dan z maksimum tidak koresponding dengan syarat defleksi sampai 6mm, joint reaction memberikan nilai defleksi lebih besar dari 6 mm. Apakah hal itu menandakan bahwa gaya lateral tidak aman?
    atau, gaya lateral tidak dibandingkan dari joint rection pada tumpuan? lalu dibandingkan dengan apa?
    Terimakasih Pak sebelumnya

    • Utari,
      Perlu saya sampaikan bahwa SAP itu bukan program geoteknik, sehingga tidak bisa memodel tanah dengan baik. Perlu asumsi perletakan jepit pada suatu kedalaman tiang. Tahanan tanah dimodel sebagai linear spring yg bekerja hanya satu arah.
      Jadi saran saya hitung gaya2 yg bekerja pada pile cap, M, V dan H.
      M ditahan oleh pile cap (tebal). Hitung kebutuhan jumlah tiang dari V dengan memperhitungkan faktor efisiensi.
      Check jumlah tiang apakah cukup menahan beban H. Perlu lebih dulu tahu daya dukung lateral izin yg koresponding dengan lateral defleksi tertentu. Perlu memperhitungkan pengaruh group dengan memperlemah tahanan tanah dengan memberikan Reduction Factor.
      Defleksi izin 6mm adalah utk bangunan yg ditempati manusia, sedangkan silo tdk ada manusianya, jadi bisa diambil defleksi izin yg lebih besar selama structural strength mendukung. Contohnya untuk desain tanki pada pabrik baru Salim Ivomas, saya gunakan defleksi izin 15 mm.

      Salam,

  13. Annin Hudaya_Stadin says:

    P.Irawan,

    Terima Kasih atas penjelasannya.

    Ada tanda < yg terlewat dalam kalimat alinea ke 3, seharusnya:
    "Lantas dengan penentuan daya dukung ijin lateral pada kondisi "fixed head" dipakai kriteria lendutan horisontal <=5mm dan <=12,5mm pada masing2 pada 100% dan 200% beban rencana (…pada grafik beban vs lendutan free head tsb…) didapat Hfixed, maka teoritis Hfixed yg didapat akan < H free….?"

    Anyway, dengan penjelasan p.Irawan diatas sekarang sudah jelas….

    Namun bagaimana memperhitungkan kondisi "beban siklik" (….yang selalu diminta oleh TPKB akhir2 ini….) pada Statik Lateral Load Test ya pak?
    Apakah Cyclic Loading 25%,50%, ….,200%, ……, 25%, 0% apakah bisa merepresentasikan beban siklik saat gempa….?

    TQ+Salam,

  14. Pak, metode2 apa saja untuk mnghitung beban ultimit loading test lateral?…. kalau aksial, ada metode chin,davisson dll… lateral untuk loading test metode apa pak?

    • Mas Gigih,
      Seperti jawaban saya utk salah satu pertanyaan mengenai lateral load test, untuk beban lateral, apalagi utk building, kita tdk mencari beban ultimate, tetapi mencari kurva Load vs Deflection, selanjutnya beban lateral izin adalah beban yg koresponding dengan defleksi izin tertentu. Menurut Peraturan Ka Dinas P2B Prov DKI Jakarta Mo 50 thn 2007 tentang Pedoman Perencanaan Struktur dan Geoteknik Bangunan, pergeseran maksimum kepala tiang pada test lateral (kondisi free head):
      + 10 mm pada beban 100 % beban izin
      + 25 mm pada beban 200 % beban izin
      Dengan kata lain defleksi izin pada kepala tiang kondisi fixed head menurut peraturan ini 5 mm (defleksi fixed head = 1/2 defleksi free head).
      Untuk laporan TPKB Fondasi di Jakarta, saya biasa memakai defleksi izin 1/4 ” ( 6 mm) utk kondisi fixed head. Jadi dari data2 tanah dibuat kurva Load vs Deflection utk kondisi fixed head, dan dari kurva tsb di tentukan gaya lateral yg koresponding dengan defleksi 1/4 “. Gaya lateral itulah beban lateral izin.

  15. dhanis says:

    Bertanya juga, apakah kurva reduksi itu untuk tiang pancang atau tiang bore ?

    • Kurva faktor reduksi ini berlaku baik utk tiang pancang maupun tiang bor. Faktor reduksi utk kedua jenis tiang ini akan sama selama piling layout dan spacing antar tiang (sekian kali Diameter) sama. Yang berbeda antara tiang pancang dan tiang bor adalah dalam kapasitas lateral tiang tunggal, sekalipun tahanan tanahnya (kurva p -y) sama, tetapi properties tiang berbeda utk diameter yg sama (mis 60 cm), sbb:
      – Luas penampang A berbeda ( tiang pancang biasanya ada rongga ditengah, tiang bor solid)
      – Momen inersia juga akan berbeda
      – E juga akan berbeda karena mutu beton yg berbeda.

      • Andy says:

        Halo Pak Irawan, perkenalkan nama saya Andy. Saya mau tanya Pak, kalo misalnya defleksi yang terjadi pada pile cap > defleksi ijin (free head) 10 mm dalam kondisi beban 100%. Untuk memperbaiki daya dukung horizontal tiang yang paling efektif dengan cara apa ya Pak, supaya defleksi nya kurang dari defleksi ijinnya? Mohon bantuannya Pak, terima kasih.

      • Andy says:

        Halo Pak Irawan, perkenalkan saya Andy. Saya mau tau Pak, apabila defleksi yang terjadi pada pile cap > defleksi ijin (free head) 10mm pada kondisi beban 100%. Kira kira metode perbaikan daya dukung horizontal tiang yang paling efektif untuk dilakukan seperti apa ya Pak supaya defleksi yg terjadj pd pile cap tidak melebihi defleksi ijinnya? Mohon bantuannya Pak Irawan. Terima kasih. Salam

      • Andy,
        Paling efektif adalah membuat lapisan tanah sekitar kepala tiang menjadi lebih keras. Cukup setebal 1 ~ 1.5 m saja yg anda perbaiki, maka daya dukung lateral akan meningkat drastis. Perbaikan bisa dicampur kapur, semen, atau dicampur gravel. dsb.

  16. Andy says:

    Halo Pak Irawan, perkenalkan saya Andy. Saya mau tau Pak, apabila defleksi yang terjadi pada pile cap > defleksi ijin (free head) 10mm pada kondisi beban 100%. Kira kira metode perbaikan daya dukung horizontal tiang yang paling efektif untuk dilakukan seperti apa ya Pak supaya defleksi yg terjadj pd pile cap tidak melebihi defleksi ijinnya? Mohon bantuannya Pak Irawan. Terima kasih. Salam

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s