New Concept in Determining the Horizontal Load Capacity from Static Horizontal Loading Test in the Field

Metode Kurva Fit untuk menghitung Kapasitas Dukung Tiang Pancang Vertikal & Miring Akibat Beban Horizontal di Tanah Pasir dan Lempung dari Hasil Uji Beban Statik Horizontal di Lapangan untuk Tiang Pancang Kaku dan Fleksibel (Fitting Method to Determine the Ultimate Bearing Capacity of Vertical and Batter Pile under Horizontal Loads in Sand and Clay from Horizontal Static Loading Test for Rigid and Flexible Pile)

(New Concept by Dr.Fabian J. Manoppo (SamRatulangi University Manado) & Emeritus Prof. T. Koumoto (Saga Unversity Japan)

Kelebihan :

Metode Kurva Fit (Metode Grafis) dibandingkan dengan method grafis lainnya seperti, Chin, Davidson, Mazur Kiwics, P-Y Curve dimana Metode ini mengusulkan pada nilai Kapasitas Dukung Maksimum dari Tiang Pancang bukan pada Nilai Kerusakan dari pada pile (Pile Damage).

Mendapat Winning Price Paper Terbaik dari Jurnal International Jepang JSIDRE (Japan Society Irrigation Dranaige and Reclamation Engineering)

Dapat digunakan untuk variasi kemiringan tiang pancang (batter pile) dan variasi kekakuan tiang pancang rigid/kaku/pendek dan flexible/fleksibel/panjang


Analisa :

Dari hasil uji beban Horizontal statis pada tiang pancang vertical & miring dilapangan akan diperoleh kurva hubungan beban Q – defleksi Y.
Metode Kurva Fit digunakan dengan asumsi awal sebagai sebuah asymptot seperti pada Gambar 2,



Gbr 2. Asumsi metode kurva fitting hubungan beban Q – defleksi Y

Secara matematika dapat di tulis seperti :

Q = Y / (a + b x S)
Y/Q = a + b x Y

dimana, a dan b adalah parameter dari kurva Q ~ Y.
Persamaan 2 dibahagi dengan Y,

1/Q = a/Y + b

Pada saat defleksi Y tak berhingga persamaan 3 akan menjadi seperti :

Q = QY.tak berhingga = 1/b

dimana QY.tak berhingga adalah asumsi daya dukung maksimum saat defleksi Y = tak berhingga.
Nilai Kapasitas Dukung Maksimum (Ultimate Bearing Capacity) Qu dari tiang pancang tunggal vertical dan miring akibat beban horizontal dari hasil uji beban horizontal statis dilapangan (Static horizontal Loading Test) dapat dihitung sbb :

Qu = m * Qut

Nilai m, diperoleh dari perhitungan percobaan di laboratorium dan teori Meyerhof untuk berbagai macam variasi kekakuan Kr (Relative Stiffness Kr of Pile) terdiri dari tiang pancang kaku/rigid pile/tiang pancang pendek dan tiang pancang fleksibel/ flexible pile/tiang pancang panjang. Menggunakan rumus Poulos dan Davis sbb :

Kr = EP.IP / ES. L4 ; Jika Kr ≥ 0.01 (Rigid Pile) ; Kr ≤ 0.01 (Flexible Pile)

Qut untuk tiang pancang vertical dan miring dapat menggunakan rumus Meyerhof & Ranjan,

Untuk pasir,

{( Qut cos E(epsilon) ) / Qa }^2 + {( Qut sin E ) / Qn }^2 = 1

Qa = G(gamma) L Nq At + Ks G L tan d(delta) As/2

Qn = 0.125 G B L^2 Kb

Leu /L= 1.65 Kr^0.12 ≦ 1 (Tiang Pancang Fleksibel gunakan Leu)

Untuk lempung,

{( Qut cos E ) / Qa }^2 + {( Qut sin E ) / Qn }^2 = 1

Qa = 9 Cu Ap + α Cu. As

Qh = 0.4 Cu D d Kc


Perbedaan Tiang Pancang Miring dan Vertikal sbb :



Untuk masing2 jenis tanah dan variasi kemiringan tiang nilai m adalah sbb ;

Sand case (Untuk Tanah Pasir),

mβ=0^o = 0.364 + 0.037 Log (Kr)
mβ=15^o = 0.489 + 0.042 Log (Kr)
mβ=-15^o = 0.306 + 0.028 Log (Kr)
mβ=30^o = 0.585 + 0.035 Log (Kr)
mβ=-30^o = 0.456 + 0.050 Log (Kr)

Clay case (Untuk Tanah Lempung) ,

mβ=0^o = 1.138 + 0.278 Log (Kr)
mβ=15^o = 0.946 + 0.229 Log (Kr)
mβ=-15^o= 1.153 + 0.283 Log (Kr)
mβ=30^o = 0.740 + 0.149 Log (Kr)
mβ=-30^o= 0.861 + 0.094 Log (Kr)