Contoh Soal dan Pembahasan Pondasi Cakar Ayam

Baca Juga:

Sistem Cakar Ayam (Prof Sedijatmo)

Teori dasar stabilitas pondasi Cakar Ayam

bh³= η.a³.y      ; y = f (q, γ, λ)

dimana :

a = jarak antara pipa-pipa (m)

b = diameter luar pipa (m)

h = tinggi pipa (m)

γ = berat satuan tanah (ton/m²)

λ = konstanta tanah yang bergantung pada sudut geser dalam

q = tekanan tanah lawan (ton/m²)

η = angka keamanan, antara 1,5 dan 2

Penjabaran rumus diatas :

Tekanan tanah pasif pada sebuah pipa adalah sebagai berikut :

Dimana :

P = tekanan tanah pasif (ton)

h = tinggi pipa sampai alas pelat (m)

γ = berat satuan tanah (ton/m³)

λ = koefisien tekanan tanah pasif = λp

   = tg² (45^o + ϕ / 2)

Φ = sudut geser dalam tanah

b = diameter luar pipa

c = kohesi tanah (ton/m²)

Prof. Sedijatmo mengabaikan nilai kohesi pada perhitungan tekanan pasif tanah

P = 0,5 h² γλb

Momen

m = P x h

dimana :

m = momen terhadap alas pelat (t.m)

p = tekanan tanah pasif pada sebuah pipa (t)

h = tinggi pipa

Harga P diisikan kedalam rumus m

m = 0,5 h² γλb x 2/3 h

    = 1/3 h³ γλb

Momen M, akibat beban terpusat Q, dinyatakan dalam tekanan tanah lawan q, maka rumus momen m menjadi :

M = q a L x ½ L

Dimana :

M = momen akibat beban eksentris (m)

q = tekanan tanah lawan (ton/m²)

a = lebar lajur melintang pelat yang ditinjau (m)

L = Lebar pelat (m)

Besarnya momen luar, M, harus bisa di imbangi oleh momen lawan dari empat buah pipa yang ada dalam jalur melintang pelat yang ditinjau. Persamaan momen menjadi :

M = n.m

Dimana :

M = q a L x0,5 L

n.m = n/3 h³ γλb

Sehingga

q a L x 0,5 L = n/3 h³ γλb

Karena lebar jalur melintang pelat yang ditinjau, a, merupakan jarak antara pipa-pipa, maka lebar pelat, L, bisa dinyatakan dalam a. Sehingga persamaan menjadi :

q a L x 0,5 L = n/3 h³ γλb

dimana :

L = n.a

n = jumlah pipa pada jalur yang ditinjau = 4

qa x na x 0,5 x na = n/3 h³ γλb

0,5 n² q a³ = n/3 h³ γλb

Persamaan terakhir dibalik sebagai berikut :

n/3 h³ γλb = 0,5 n² q a³

Selanjutnya dapat ditulis

b h³ = η a³y

dimana :

η = angka keamanan, antara 1,5 dan 2

y = 3/2 n q γ^-1 λ^-1 = f (q, y, λ)

Contoh Soal

Suatu jalan raya selebar 12,5 m akan dibuat melintasi daerah rawa rawa yang sangat lembek tanahnya.

Apabila tanah dasar yang akan dilalui jalan tersebut memiliki daya dukung, q = 0,06 kg/cm²= 0,6 t/m² dan mempunyai sudut geser dalam tanah ϕ = 10^o, dan berat satuan γ = 1,7 t/m³, berapa tinggi pipa h yang diperlukan bila :

a = jarak pipa pipa = 2,5 m

n = 5

b = diameter luar pipa = 1,2 m

η = 1,5

Juga berapa beban terpusat Q, yang dapat dipikul oleh pelat, bila pengaruh kohesi tanah diabaikan ?

Jawab

Digunakan rumus sebagai berikut :

b h³ = η a³y

1,2 h³ = (1,5) (2,5)³y

y = 3/2 n q γ^-1 λ^-1

λ = tg² (45^o + 10 / 2)

   = 1,42

y = 3/2 (5) (0,6) / 1,7 (1,42)

   = 1,864

b h³ = η a³ y

1,2 h³ = (1,5) (2,5)³(1,864)

h³= 36,408

h = 3,314 m

Beban terpusat, Q, yang dapat dipikul oleh pelat Cakar Ayam adalah sebagai berikut:

Q = q a L

Q = 0,6 x 2,5 x 12,5

    = 18,75 t

Contoh 2

Suatu jalan raya baru direncanakan  melintasi daerah rawa-rawa dengan permukaan tanah tidak datar seluruhnya. Daerah yang cekung harus ditimbuni dengan tanah yang baik dari boorow pits sedalam 2-3 meter agar seluruh permukaan jalan raya rata atau mendatar. Untuk konstruksi permukaan jalan raya direncanakan pelat beton tipis dengan pipa-pipa di bawahya sehingga memenuhi syarat sistem Cakar Ayam. Seluruh panjang jalan raya akan dibuat dengan sistem Cakar Ayam, termasuk bagian yang akan melewati daerah timbunan.

Ketentuan :

-         Lebar jalan raya, L = 10 m

-         Banyaknya pipa dalamsatu jalur melintang, n = 5 buah

-         Jarak antar pipa-pipa, a = 2 m

-         Diameter luar pipa, b = 1,2 m

-         Daya dukung tanah yang diizinkan di bawah pelat :

Tanah asli qa = 1 ton/m²

Tanah timbunan qb = 5 ton/m²

-         Sifat-sifat tanah adalah sebagai berikut :

Tanah asli γ = 1,7 t/m²

                  Φ = 10^o

Tanah timbunan γ = 1,9 t/m²

                            Φ = 30^o

-         Beban kendaraan dianggap bisa disebarkan secara merata di atas pelat sehingga timbul tegangan terbagi rata di bawah pelat sebesar p = 0,5 t/m²

          

Di       Ditanyakan ?

Panjang pipa-pipa cakar ayam baik ditanam di dalam tanah asli maupun dalam tanah timbunan.

Jawab

Untuk Tanah Asli

Konstanta tekanan tanah pasif λ dihitung terlebih dahulu

λ = tg² (45^o + 10^o/2) = 1,42

Rumus untuk mencari tinggi pipa h adalah

b h³ = η a³y

dimana

b = 1,2 m

η=2

a = 2 m

n = 5

q = p = 0,5 t/m²

γ = 1,7 t/m²

λ = 1,42

maka y bisa dicari

y = 3/2 n q γ^-1 λ^-1

   = 3/2 x 5 x 0,5 x (1,7 x 1,42)^-1

   = 1,553

Nilai-nilai yang sudah didapat dimasukkan kedalam rumus b h³ = η a³y

h³ = ( 1,5 x 2³ x 1,553 ) / 1,2

h  =  2,75 m

Untuk tanah timbunan

λ = tg² (45^o + 30^o/2) = 3

b h³ = η a³y

dimana

b = 1,2 m

η=2

a = 2 m

n = 5

q = p = 0,5 t/m²

γ = 1,9 t/m²

λ = 3

y = 3/2 n q γ^-1 λ^-1

   = 3/2 x 5 x 0,5 x (1,9 x 3)^-1

   = 0,658

b h³ = η a³y

h³= (η a³ y) / b

h  = 2,06 m

Jika ingin copy paste, harap tampilkan sumber
Terimakasih
Semoga Bermanfaat

                                                          

Penutup

Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Contoh Soal dan Pembahasan Pondasi Cakar Ayam. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.

Apa reaksimu setelah membaca Contoh Soal dan Pembahasan Pondasi Cakar Ayam