Aspek Struktur pada Fundasi Dalam
1
TOWER
2
BASEMENT
PONDASI 3 DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
Reaksi kolom dan dinding beton
Kombinasi beban?
Tekanan tanah dan air
Distribusi bidang M,N,V sepanjang tiang
Gaya inersia pada massa lantai besmen akibat gempa Gaya gravitasi pada lantai dasar dan lantai-lantai bawahnya Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
3
Tulangan minimum? Syarat lain? Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
4
1
• Pemeriksaan tiang pondasi terhadap daya dukung tanah (ASPEK GEOTEKNIK) – Kekakuan tiang pondasi – Kombinasi pembebanan & kekuatan daya dukung tanah
V=
• Penulangan tiang pondasi (ASPEK STRUKTUR TIANG)
V=
– Kombinasi pembebanan – Penulangan tiang pondasi Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
5
C1 I WT R
C1 I WT R
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
2
FE µ=
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
∆m =R ∆y
FE µ=
FE
FE
R
R
∆m R2 + 1 = ∆ y 2
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
HAL – HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM CAPACITY DESIGN : Dengan mekanisme sendi plastic, struktur bangunan harus dapat berotasi dan tidak gagal getas
1. Sendi plastis di balok a. Actual Beam Moment Capacity / Moment Ultimate Beam b. Actual Column Moment Capacity / Moment Ultimate Column 1a. Mekanisme yang diinginkan
1b. Mekanisme yang tidak diinginkan
dibatasi dengan jarak-jarak sengkang, luasan tulangan, dan syarat confinement
2. Sendi plastis di kolom paling bawah 3. Sendi plastis di corewall
beam/column strength ratio <= 5/6 DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
3
“ Akibat pengaruh Gempa Rencana (Max EQ / MCE), struktur gedung secara keseluruhan harus masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.”
“ SNI 03-1726-2002 pasal 9.1.1: …akibat pengaruh Gempa Rencana struktur bawah tidak boleh gagal lebih dulu dari struktur atas…”
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
1
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
SNI pasal 9.2.2: …beban gempa horisontal NOMINAL statik ekuivalen akibat gaya inersia sendiri…
2 Model tower dijepit di lantai dasar. Model ini di run menggunakan Response Spectrum Analysis untuk mendapatkan gaya geser per lantainya.
Kombinasi pembebanan: 1.4D 1.2D + 1.6L 1.2D + 0.5L ± 1.0 (Ftx ± 0.3 Fty) 1.2D + 0.5L ± 1.0 (0.3Ftx ± Fty) 0.9D ± 1.0 (Ftx ± 0.3 Fty) 0.9D ± 1.0 (0.3Ftx ± Fty) DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
Hasil gaya geser model tower diolah untuk dimasukkan sebagai gaya gempa statik tower pada model keseluruhan. Untuk gaya gempa statik basement dihitung dengan persamaan :
Kombinasi pembebanan:
Fb
f2 untuk basement = 1
1.4D 1.2D + 1.6L 1.2D + 0.5L ± f2 (Ftx ± 0.3 Fty) ± 1.0 (Fbx ± 0.3 Fby) 1.2D + 0.5L ± f2 (0.3Ftx ± Fty) ± 1.0 (0.3 Fbx ± Fby) 0.9D ± f2 (Ftx ± 0.3 Fty) ± 1.0 (Fbx ± 0.3 Fby) 0.9D ± f2 (0.3Ftx ± Fty) ± 1.0 (0.3 Fbx ± Fby) f2 = faktor kuat lebih struktur akibat kehiperstatikan struktur gedung, tergantung dari nilai R DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
4
Aspek Geoteknik: Daya Dukung Tanah
3 Ω = f1 x f2
Kondisi Gravitasi
f1 = faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung dalam suatu struktur gedung, nilainya ditetapkan sebesar 1.6
No 1 2 3
f2 = faktor kuat lebih struktur akibat kehiperstatikan struktur gedung
SW 1 0.9 0.9
SIDL 1 -
LLr 1 -
EQx -
EQy Up-N Up-B 1 1
SF 2.5 2.5 1.5
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
18
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
Aspek Geoteknik: Daya Dukung Tanah
Aspek Geoteknik: Daya Dukung Tanah
Kondisi Gempa Nominal No 1-4 5-8 9-12 13-16
SW 1 1 1 1
SIDL 1 1 1 1
LLr 1 1 1 1
EQx +1.0 +0.3 +1.0 +0.3
17-20 21-24
0.9 0.9
0.9 0.9
-
+1.0 +0.3
EQy +0.3 +1.0 +0.3 +1.0 +0.3 +1.0
Up-N 1 1 1 1
Kondisi Gempa Elastis Up-B -
No
SW
SIDL
LLr
EQx
EQy
Up-N
Up-B
1-4
1
1
1
+1.0xf
+0.3xf
-
-
5-8
1
1
1
+0.3xf
+1.0xf
-
-
9-12
1
1
1
+1.0xf
+0.3xf
1
-
13-16
1
1
1
+0.3xf
+1.0xf
1
-
17-20
0.9
0.9
-
+1.0xf
+0.3xf
1
-
21-24
0.9
0.9
-
+0.3xf
+1.0xf
1
-
P ijin x 2.0 ~ 2.5* * : sesuai daya dukung ultimit tiang
P ijin x 1.5 Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
19
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
20
5
Penulangan Tiang
3 Kondisi Gravitasi
B
No
SW
SIDL
LLr
EQx
EQy
Up-N
Up-B
1
1.4
1.4
-
-
-
-
-
2
1.4
1.4
-
-
-
1.4
-
3
1.4
1.4
-
-
-
-
1.05
4
1.2
1.2
1.6
-
-
-
-
5
1.2
1.2
1.6
-
-
1.2
-
6
1.2
1.2
1.6
-
-
-
1.05
7
0.9
-
-
-
-
1.4
-
8
0.9
-
-
-
-
-
1.05
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
22
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
Penulangan Tiang
Penulangan Tiang
Kondisi Gempa Nominal
Kondisi Gempa Elastis
No
SW
SIDL
LLr
EQx
EQy
Up-N
Up-B
No
SW
SIDL
LLr
EQx
EQy
Up-N
Up-B
1-4
1.2
1.2
1
+1.0
+0.3
-
-
1-4
1.2
1.2
1
+1.0xf2
+0.3xf2
-
-
5–8
1.2
1.2
1
+0.3
+1.0
-
-
5–8
1.2
1.2
1
+0.3xf2
+1.0xf2
-
-
9 – 12
1.2
1.2
1
+1.0
+0.3
1
-
9 – 12
1.2
1.2
1
+1.0xf2
+0.3xf2
1
-
13 – 16
1.2
1.2
1
+0.3
+1.0
1
-
13 – 16
1.2
1.2
1
+0.3xf2
+1.0xf2
1
-
17 – 20
0.9
0.9
-
+1.0
+0.3
1
-
17 – 20
0.9
0.9
-
+1.0xf2
+0.3xf2
1
-
21 - 24
0.9
0.9
-
+0.3
+1.0
1
-
21 - 24
0.9
0.9
-
+0.3xf2
+1.0xf2
1
-
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
23
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
24
6
Penulangan Tiang
• Kombinasi Aksial & Momen Momen Pondasi akibat Kekakuan Putaran Sudut
Momen akibat Peralihan Kepala Tiang
Gaya Aksial
MX,k
MY,k
Ptekan
MX,h
MY,h
MX,k
MY,k
Ptarik
MX,h
MY,h
MR,k
MY,k
MR
MR,h
MR,k
MX,k
MY,h
MR,h
MX,h
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
26
Closed ties atau spiral, diameter 10 mm (SDC C) Diameter 10 mm (min) untuk D ≤ 500 mm, diameter 13 mm untuk D > 500 mm (SDC D,E, dan F) Jarak ≤ 150 mm ≤ 8 db ≤ 16 db
Memenuhi syarat confinement ACI untuk SCD ≥ D tetapi boleh direduksi bila tanahnya kompeten. ≤ 12 db < 0.5 D < 300 mm
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
27
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
28
7
ACI 318
Tegangan Ijin Bahan Struktur
SNI 03-2847
Chapter 21.4.4 dan Chapter 21.10.4.4
Pasal 23.4.4 dan Pasal 23.8.4.4
Tiang pancang, tiang bor atau caisson harus memiliki tulangan transversal sesuai dengan Chapter 21.4 (4) atau Pasal 23.4 (4) pada lokasi sbb: -
5x diameter pile
-
Minimum 2 m
-
Sepanjang tinggi bebas
dari bawah pile cap
Davy Sukamta & Partners, Structural Engineers
29 DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
DAVY SUKAMTA & PARTNERS, Structural Engineers
8