Fondasi Bangunan Tinggi PDF

 

Fondasi bangunan tinggi: metode desain dan aplikasi Harry G. Poulos1 Diterima: 11 Mei 2016 / Diterima: 12 Mei 2016 / Diterbitkan online: 13 Juni 2016 Springer International Publishing Switzerland 2016. Artikel ini diterbitkan dengan akses terbuka di Springerlink.com.

Abstrak  Makalah   Makalah ini akan mengulas beberapa tantangan yang dihadapi oleh desainer yayasan untuk bangunan yang sangat tinggi, terutama dari sudut pandang geoteknik. Beberapa fitur karakteristik bangunan tersebut akan ditinjau dan kemudian opsi untuk sistem pondasi akan dibahas. Proses threestage dari desain pondasi dan verifikasi akan dijelaskan, dan pentingnya karakterisasi tanah yang tepat dan penilaian  parameterr  paramete geoteknis akan ditekankan. Penerapan prinsip-prinsip desain pondasi akan diilustrasikan melalui empat proyek, yang masing-masing telah memberikan tantangan  berbeda kepada kepada para desainer: desainer:

1. Gedung La Azteca di Mexico City, Meksiko. 2. Burj Khalifa di Dubai. 3. Menara Incheon 151 di Incheon, Korea Selatan. 4. Menara bertingkat tinggi di Jeddah, Arab Saudi. Kata kunci: Sejarah kasus Desain Yayasan Kelompok tiang Penyelesaian Bangunan tinggi pengantar

Dua dekade terakhir telah melihat peningkatan yang luar biasa dalam tingkat pembangunan gedung-gedung tinggi setinggi lebih dari 300 m. Gambar 1 menunjukkan pertumbuhan signifikan dalam jumlah bangunan seperti itu  baik dibangun (hingga 2010) atau diproyeksikan (2015 dan seterusnya). Sejumlah  besar bangunan ini berada di Timur Tengah atau di Cina. Dubai sekarang memiliki  bangunan tertinggi tertinggi di dunia, Burj Khalifa Khalifa,, yang tingginya 828 m, sedangkan di Jeddah, Arab Saudi, Menara Kerajaan saat ini sedang dibangun dan pada akhirnya akan melebihi ketinggian 1000 m. Bangunan super-tinggi

dengan ketinggian lebih dari 300 m menghadirkan tantangan baru bagi para insinyur, terutama dalam kaitannya dengan desain struktural dan geoteknik. Banyak metode desain tradisional tidak dapat diterapkan dengan keyakinan karena mereka memerlukan ekstrapolasi jauh melampaui ranah pengalaman sebelumnya, dan karenanya,  perancang struktural dan geoteknis dipaksa untuk menggunakan metode analisis dan desain yang lebih canggih. Secara khusus, pendesain pendesain geoteknis geoteknis yang terlibat terlibat dalam desain desain  bangunan super tinggi meninggalkan meninggalkan metode empiris dan semakin menggunakan metode canggih. Makalah ini akan meninjau beberapa tantangan yang dihadapi desainer yayasan untuk bangunan yang sangat tinggi, terutama dari sudut pandang geoteknik. Beberapa fitur karakteristik bangunan tersebut akan ditinjau dan kemudian opsi untuk sistem pondasi akan dibahas. Proses perancangan dan verifikasi  pondasi akan dijelaskan, dan kemudian  penerapan prinsip-prinsip ini akan diilustrasikan melalui empat proyek, yang masing-masing telah menghadirkan tantangan yang berbeda kepada perancang fondasi: 5. Gedung La Azteca di Mexico City, Meksiko. 6. Burj Khalifa di Dubai. 7. Menara Incheon 151 di Incheon, Korea Selatan. 8. Menara bertingkat tinggi di Jeddah, Arab Saudi. Karakteristik bangunan tinggi

Ada sejumlah karakteristik bangunan tinggi yang dapat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap desain pondasi, termasuk yang  berikut:

 

  Gbr. 1 Jumlah total bangunan dengan ketinggian lebih dari 300 m (setelah ( setelah [13]) • Berat bangunan, dan dengan demikian beban vertikal yang didukung oleh fondasi, dapat menjadi besar. Selain itu, berat bangunan meningkat secara non-linier dengan ketinggian, dan karenanya kapasitas dukung utama dan  penurunan perlu dipertimbangkan dipertimbangkan secara hatihati. • Bangunan bertingkat tinggi sering dikelilingi oleh struktur podium bertingkat rendah yang mengalami pemuatan yang jauh lebih kecil. Dengan demikian, penyelesaian diferensial antara bagian tinggi dan rendah perlu dikontrol. • Gaya lateral yang dipaksakan oleh pemuatan angin, dan momen akibat pada sistem pondasi,  bisa sangat tinggi. Momen-momen Momen-momen ini dapat memaksakan peningkatan beban vertikal pada fondasi, terutama pada tiang luar dalam sistem  pondasi. Desain struktural tiang pancang perlu memperhitungkan peningkatan beban ini yang  bekerja bersama bersama dengan gaya dan momen lateral. • Muatan  Muatan  dan momen lateral yang diinduksi angin bersifat siklik. Dengan demikian,  pertimbangan  pertimbanga n perlu diberikan pada pengaruh  beban vertikal dan lateral siklik pada sistem  pondasi, karena beban siklik memiliki potensi untuk menurunkan kapasitas pondasi dan menyebabkan peningkatan permukiman. • Tindakan seismik akan menginduksi gaya lateral tambahan dalam struktur dan juga menginduksi gerakan lateral di tanah yang mendukung struktur. Dengan demikian, gaya dan momen lateral tambahan dapat diinduksi dalam sistem pondasi melalui dua mekanisme: • Gaya dan momen inersia dikembangkan oleh eksitasi lateral struktur; • Kekuatan dan momen kinematik yang diinduksi dalam tiang pondasi oleh aksi gerakan tanah yang melawan tiang. • Beban yang disebabkan oleh angin dan yang diinduksi secara seismik bersifat dinamis, dan dengan demikian, potensinya untuk menimbulkan resonansi dalam struktur perlu

dinilai. Risiko resonansi dinamis tergantung  pada sejumlah faktor, termasuk periode dominan pembebanan dinamis, periode alami struktur dan kekakuan dan redaman sistem  pondasi. • Respons dinamis dari bangunan tinggi menimbulkan beberapa tantangan desain struktural dan pondasi yang menarik. Secara khusus, periode fundamental dari struktur yang sangat tinggi bisa getaran sangat tinggi (10 detik atau lebih), dan sumber pembebanan dinamis konvensional seperti angin dan gempa  bumi memiliki periode dominan yang jauh lebih rendah dan umumnya tidak akan merangsang struktur melalui struktur fundamental. mode getaran. Namun, beberapa mode getaran yang lebih tinggi akan memiliki  periode alami yang lebih rendah secara signifikan dan mungkin juga tereksitasi oleh angin atau aksi seismik. Periode yang lebih tinggi akan tergantung secara independen pada karakteristik struktural tetapi juga dapat dipengaruhi oleh karakteristik respons pondasi. Opsi dasar Faktor-faktor yang pemilihan pondasi

mempengaruhi

Faktor-faktor yang dapat memengaruhi jenis fondasi yang dipilih untuk mendukung  bangunan tinggi tinggi meliputi yang berikut berikut ini: • Lokasi dan jenis struktur. • Besar dan distribusi beban. • Kondisi tanah. •Akses untuk peralatan konstruksi. • Persyaratan daya tahan. •Efek pemasangan pemasangan pada fondasi, struktur, orang yang berdekatan. • Biaya relatif. • Praktek konstruksi lokal.  lokal.  Opsi-opsi dasar bersama dibahas di bawah ini. Pondasi rakit atau matras

Jika pembangunan bertingkat tinggi mengandung ruang bawah tanah multi-level, maka tingkat pengembangannya mungkin tertutup, untuk menutup, atau bahkan tertanam ke dalam, batuan yang kompeten. Pondasi rakit (mat) untuk mendukung seluruh struktur mungkin layak untuk bangunan dengan ketinggian sedang. Namun, untuk bangunan yang sangat tinggi, fondasi dangkal seperti itu

 

mungkin tidak dapat mengembangkan ketahanan yang memadai terhadap pemuatan horisontal dan momen. Pondasi rakit / tikar relatif besar; maka kapasitas dukung vertikal  pondasi pada umumnya bukan faktor  pengendali dalam desain. Efek pemuatan lateral dan momen harus dimasukkan ke dalam  penilaian tekanan bantalan pamungkas. pamungkas.

apung, dan bisa sangat menguntungkan ketika membangun bangunan di atas tanah liat lunak atau pasir lepas, karena permukiman yang terjadi dapat jauh lebih sedikit daripada yang  jika fondasi berada di atau dekat permukaan permukaan tanah.

Kekakuan penting dalam desain mat untuk tanah memahami distribusi beban rakit dalam/ mat dan untuk mengevaluasi momen lentur dan gunting pada rakit. Seringkali merupakan  praktik yang baik baik untuk melihat nilai nilai kekakuan tanah atas dan batas bawah untuk mengevaluasi kinerja rakit. Parameter tanah dan batu yang diadopsi untuk desain harus dipilih dengan hatihati mengingat variasi dalam kondisi tanah (baik vertikal dan horizontal) di seluruh area  pondasi yang relatif luas. Efek yang mungkin dari kegiatan konstruksi di masa depan juga harus dipertimbangkan dalam estimasi daya dukung.

Seringkali kondisi tanah di suatu lokasi tidak cocok untuk sistem pondasi rakit / tikar dangkal, terutama untuk bangunan bertingkat tinggi di mana beban vertikal dan lateral yang dikenakan pada pondasi cukup signifikan. Dalam keadaan ini, perlu untuk mendukung  beban bangunan bangunan pad padaa tiang pancang, pancang, baik baik tiang tunggal atau kelompok tiang, umumnya terletak di bawah kolom dan dinding bantalan beban. Fondasi bertumpuk untuk bangunan  bertingkat tinggi sering terdiri dari banyak tumpukan dan, oleh karena itu, tantangan dalam desain adalah menangkap efek dari interaksi kelompok. Diketahui dengan baik bahwa

Untuk rakit yang didirikan di atas batu, daya dukung sangat tergantung pada faktorfaktor seperti intensitas dan orientasi sambungan, tingkat pelapukan dan cacat lokal atau umum lainnya. Untuk massa batuan yang lemah yang memiliki diskontinuitas dengan  jarak sangat dekat atau material batuan yang  banyak lapuk, adalah praktik umum untuk mempertimbangkan persamaan kapasitas dukung konvensional untuk mekanika tanah untuk desain pondasi. Untuk evaluasi yang lebih akurat dari kapasitas dukung, parameter kekuatan geoteknik dapat diperoleh dari uji lapangan skala besar bersamaan dengan  program uji in situ, y yang ang juga akan akan memberika memberikan n karakteristik deformasi tanah.

 penyelesaian kelompok tiang dapat berbeda  penyelesaian secara signifikan dari tumpukan tiang pada tingkat beban rata-rata yang sama karena efek kelompok. Juga, yang terbaik  beban yang dapat didukung oleh sekelompok tiang mungkin tidak sama dengan jumlah beban  pamungkass yang dapat diangkut oleh setiap  pamungka tiang dalam kelompok, dan oleh karena itu harus dipertimbangkan efisiensi kelompok tiang.

Fondasi rakit terkompensasi

Gedung-gedung tinggi sangat sering memiliki satu atau lebih ruang bawah tanah untuk melayani parkir mobil dan / atau ruang komersial dan ritel. Dalam kasus seperti itu, konstruksi rakit melibatkan penggalian tanah sebelum konstruksi pondasi dan bangunan atas. Karena pengurangan tegangan pada tanah dasar yang disebabkan oleh penggalian, kenaikan  bersih tegangan tanah karena struktur akan  berkurang, dan karenanya karenanya diharapkan bahwa  penyelesaian  penyelesaia n dan penyelesaian penyelesaian diferensial diferensial  pondasi juga akan berkurang. Fondasi yang dihasilkan disebut rakit kompensasi atau daya

Yayasan yang bertumpuk

Fondasi rakit bertiang

Banyak bangunan tinggi dibangun dengan pelat lantai bawah tanah yang tebal. Ketika tiang  pancang digunakan di pondasi, umumnya diasumsikan bahwa pelat lantai dasar tidak membawa beban pondasi. Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk menggunakan pelat lantai bawah tanah, bersama dengan tiang  pancang, untuk mendapatkan mendapatkan fondasi yang memuaskan baik daya dukung dan kriteria  penyelesaian.  penyelesaia n. Fondasi rakit bertiang adalah sistem komposit di mana tiang dan rakit berbagi beban struktural yang diterapkan. Dalam pondasi  bertiang konvensional, jumlah tiang dapat dikurangi secara signifikan dengan

 

mempertimbangkan kontribusi rakit terhadap kapasitas pondasi keseluruhan. Dalam kasus tersebut, tiang pancang memberikan sebagian  besar kekakuan pondasi sedangkan sedangkan rakit menyediakan cadangan kapasitas muatan. Dalam situasi di mana pondasi rakit saja dapat digunakan, tetapi tidak memenuhi persyaratan desain (khususnya persyaratan penyelesaian total dan diferensial), dimungkinkan untuk meningkatkan kinerja rakit dengan  penambahan  penambaha n tiang pancang. Dalam kasus seperti itu, penggunaan tiang pancang dalam  jumlah terbatas, berlokasi strategis, dapat meningkatkan kapasitas beban pamungkas dan kinerja penyelesaian dan penyelesaian diferensial dari rakit dan memungkinkan  persyaratan desain dipenuhi. dipenuhi. Keuntungan utama mengadopsi  pondasi rakit bertiang bertiang adalah se sebagai bagai berikut: • Karena tiang tidak perlu dirancang untuk mengangkut semua beban, ada potensi  penghematan  penghema tan yang besar dalam biaya pondasi. • Tumpukan dapat ditempatkan secara strategis di bawah rakit sehingga penyelesaian diferensial dapat dikontrol. • Tumpukan dengan panjang dan / atau diameter yang berbeda dapat digunakan di lokasi yang berbeda untuk mengoptimalkan desain pondasi. • Memvariasikan ketebalan rakit dapat digunakan di lokasi yang berbeda untuk mengoptimalkan mengoptima lkan desain pondasi. • Tiang pancang dapat dirancang untuk membawa bebangeoteknik yang mendekati (atau sama dengan) beban utamanya, asalkan rakit dapat mengembangkan proporsi yang memadai dari kapasitas beban pamungkas yang diperlukan. Aplikasi paling efektif dari rakit bertumpuk terjadi ketika rakit dapat memberikan memberikan kapasitas  beban yang memadai, memadai, tetapi tetapi penyelesaian dan / atau penyelesaian diferensial rakit saja melebihi nilai yang diijinkan. Poulos [56] telah memeriksa sejumlah profil tanah yang diidealkan dan menemukan bahwa situasi  berikut mungkin mungkin menguntungkan:

• Profil tanah yang terdiri dari lempung yang relatif kaku. • Profil tanah yang terdiri dari pasir yang relatif  padat. Dalam kedua keadaan tersebut, rakit dapat memberikan proporsi yang signifikan dari kapasitas beban yang dibutuhkan dan juga  berkontribusi terhadap kekakuan fondasi, terutama setelah kapasitas tiang telah sepenuhnya dimobilisasi. Juga telah ditemukan  bahwa kinerja pondasi rakit bertumpuk dapat dioptimalkan dengan memilih lokasi yang cocok untuk tiang di bawah rakit. Secara umum, tiang pancang harus terkonsentrasi di daerah yang paling banyak dimuat, sementara  jumlah tiang dapat dikurangi, atau bahkan dihilangkan, di daerah yang kurang padat [31]. Ada beberapa profil tanah di mana rakit  bertiang mungkin tidak memberikan memberikan banyak,  jika ada, keunggulan dibandingkan dengan  pondasi bertiang konvensional konvensional sebagai sebagai berikut: dari kapasitas beban pamungkas yang dibutuhkan. • Profil dengan tanah liat yang sangat lunak  di  di atau dekat permukaan rakit, rakit , di mana rakit hanya dapat menyumbang sebagian kecil dari kapasitas beban pamungkas yang diperlukan. • Profil yang dapat dikenai penyelesaian konsolidasi jangka panjang; dalam hal ini, tanah dapat kehilangan kontak dengan rakit dan memindahkan semua beban ke tiang pancang. • Profil yang dapat dikenakan pergerakan ekspansif (ke atas); dalam hal ini, gerakan tanah akan menghasilkan peningkatan tekanan kontak pada rakit dan akibat perkembangan gaya tarik di tiang pancang Yayasan rakit bertumpuk kompensasi

Ada keengganan dari banyak perancang fondasi untuk mempertimbangkan mempertimbangkan penggunaan pondasi rakit bertumpuk di lempung lunak, paling tidak karena dua alasan:

 

• Tanah liat lunak sering hanya memberikan daya dukung yang sederhana dan kekakuan untuk rakit, dengan tiang pancang yang harus mengangkut sebagian besar beban. • Jika tanah liat lunak kemungkinan akan mengalami penurunan, misalnya karena  pengisian reklamasi reklamasi atau pengeringan, tanah dapat mengendap menjauh dari pangkal rakit, lagi-lagi meninggalkan tiang pancang untuk mengangkut mengangk ut beban. Terlepas dari pemesanan ini, rakit bertumpuk telah digunakan dengan sukses di masa lalu, terutama di Mexico City, di mana Zeeva Zeevaert ert [78, 79] memelopori penggunaan rakit dan rakit kompensasi dengan tumpukan gesekan. Karena total kekakuan rakit bertiang secara langsung terkait dengan kekakuan tiang pancang,  perilaku keseluruhan dari 'rakit bertiang yang dikompensasi' akan dipengaruhi oleh urutan  penggalian. Jika berat rakit lebih rendah dari  penggalian yang yang efektif Beratnya, tanah akan tetap berperilaku sebagai tanah yang terlalu terkonsolidasi selama tahap  pertama meningkatkan meningkatkan struktur bangunan. Untuk rakit tiang pancang kompensasi, proses  penggalian dan pemasangan pemasangan tiang pancang harus dipilih untuk disesuaikan dengan setiap kasus. Di beberapa bangunan, dengan  penggalian dangkal, tiang pancang dapat dieksekusi sebelum penggalian, dari  permukaan  permukaa n tanah. Di tempat lain, di mana kedalaman yang lebih besar harus dicapai, sebagian atau seluruh penggalian dilakukan  pertama kali dan tiang pancang pancang dipasang dipasang begitu begitu  penggalian selesai. Keberadaan Keberadaan air tanah juga dapat memengaruhi proses konstruksi. Ketika tiang-tiang dibangun sebelum penggalian, maka tiang-tiang tersebut akan bertindak sebagai penekan, mengurangi kecenderungan untuk tanah dasar yang naik. Gerakan tanah ke atas akan menghasilkan tegangan tarik di tiang  pancang. Sommer [75, 76] melaporkan ‘‘  penguncian tertekan tertekan ’untuk ’untuk tiang-tiang tiang-tiang Gedung Messeturm, di Frankfurt, sekitar 1,5 MN setelah penggalian.

Proses desain Tahapan desain

Biasanya ada tiga tahapan luas dalam desain  pondasi: 1. Desain awal, yang memberikan dasar awal untuk pengembangan konsep dan penetapan  biaya pondasi. 2. Tahap desain terperinci, di mana konsep fondasi yang dipilih dianalisis dan perbaikan  progresif dibuat untuk tata letak dan detail sistem fondasi. Tahap ini diinginkan dilakukan secara kolaboratif dengan perancang struktural, karena struktur dan fondasi bertindak sebagai sistem interaktif. 3. Fase desain akhir, di mana analisis dan  parameterr yang digunakan dalam analisis  paramete diselesaikan. Perlu dicatat bahwa parameter geoteknis yang digunakan untuk setiap tahap dapat berubah karena lebih banyak pengetahuan tentang kondisi tanah, dan hasil pengujian in situ dan laboratorium, menjadi tersedia. Parameter untuk tahap desain akhir juga harus memasukkan mema sukkan hasil uji beban pondasi. Masalah desain dan kriteria

Masalah-masalah berikut umumnya perlu dibahas dalam desain fondasi untuk bangunan  bertingkat tinggi: 1. Kapasitas tertinggi dari fondasi di bawah kombinasi pemuatan vertikal, lateral dan momen. 2. Pengaruh sifat siklik angin, gempa bumi, dan  pemuatan gelombang (jika perlu) pada kapasitas dan gerakan pondasi. 3. Keseluruhan pemukiman. 4. Pemukiman diferensial, baik di dalam tapak  bertingkat tinggi, dan antara daerah bertingkat tinggi dan bertingkat rendah.

 

5. Kemungkinan efek gerakan tanah yang dipaksakan secara eksternal pada sistem fondasi, misalnya, gerakan yang timbul dari  penggalian untuk untuk tutup tiang atau fasilitas yang yang  berdekatan. 6. Respon dinamis dari sistem struktur-fondasi untuk kekuatan yang diinduksi angin (dan, jika sesuai, gelombang). gelombang). 7. Efek gempa bumi, termasuk respons sistem struktur-fondasi terhadap eksitasi gempa bumi, dan kemungkinan pencairan di tanah di sekitarnya dan / atau mendukung fondasi. 8. Desain struktural sistem fondasi, termasuk  pembagian beban di antara antara berbagai berbagai komponen sistem (misalnya, tiang pancang dan rakit  penopang) dan distribusi beban di dalam tiang  pancang. Untuk ini, dan sebagian besar komponen desain lainnya, adalah penting  bahwa ada kerja sama yang erat dan interaksi antara desainer geoteknik dan desainer struktural. Masalah desain di atas dibahas di bawah ini. Kapasitas tertinggi

Ada kecenderungan yang meningkat untuk  prinsip-prinsip desain batas negara untuk diadopsi dalam desain pondasi, misalnya, dalam persyaratan Eurocode 7 dan orang-orang dari Australian Piling Code (1995, 2007). Dalam hal desain keadaan batas menggunakan  pendekatan desain faktor beban dan hambatan (LRFD), kriteria desain untuk keadaan batas  pamungkass adalah sebagai  pamungka sebagai berikut:

dimana

= desain kekuatan struktural struktur al = desain kekuatan geoteknik = kekuatan

 pamungkas,  pamungka s,

kekuatan

(kapasitas geoteknik), struktural, geoteknik,

struktural pamungkas pamungkas

= faktor reduksi

= faktor reduksi untuk kekuatan dan = efek aksi desain

(kombinasi beban faktor). Kriteria di atas diterapkan pada seluruh sistem pondasi, sedangkan kriteria kekuatan struktural (Persamaan. 1) juga diterapkan pada setiap tumpukan individu. Ini tidak dianggap sebagai  praktik yang baik untuk menerapkan menerapkan kriteria geoteknis (Persamaan 2) untuk setiap tumpukan individu dalam kelompok, karena hal ini dapat menyebabkan desain yang berlebihan. dan dapat diperoleh dari perkiraan kapasitas struktural dan geoteknik ultimate, dikalikan dengan faktor reduksi yang tepat. Faktor-faktor reduksi struktural dan geoteknis sering ditentukan dalam kode atau standar nasional. Pemilihan nilai-nilai yang sesuai dari membutuhkan pertimbangan teknis dan harus mempertimbangkan sejumlah faktor yang mungkin mempengaruhi kinerja yayasan. Sebagai contoh, Australian Piling Code AS2159-2007 menetapkan pendekatan yang melibatkan penilaian risiko subyektif, dengan nilai yang lebih rendah dari dikaitkan dengan tingkat ketidakpastian yang lebih tinggi dan nilai yang lebih tinggi menjadi relevan ketika kondisi tanah cukup terkenal dan jumlah yang signifikan. pengujian beban harus dilakukan. Jika ada persyaratan desain yang tidak terpenuhi, maka desain perlu dimodifikasi sesuai dengan itu untuk meningkatkan meningkatkan kekuatan sistem secara keseluruhan atau komponenkomponen sistem yang tidak memenuhi kriteria. Muat kombinasi

Kombinasi beban yang diperlukan yang harus dirancang oleh struktur dan sistem pondasi  biasanya akan ditentukan oleh kode pemuatan struktural yang sesuai. Dalam beberapa kasus, sejumlah besar kombinasi mungkin perlu dipertimbangkan. Ini mungkin termasuk  beberapa kombinasi batas keadaan pamungkas pamungkas dan kombinasi kemudahan servis yang menggabungkan pemuatan jangka panjang dan  jangka pendek. pendek. Pertimbangan pemuatan siklik

 

Selain kriteria desain normal, seperti yang diungkapkan oleh Persamaan. 1 dan 2, disarankan agar kriteria tambahan diterapkan untuk seluruh fondasi bangunan tinggi untuk mengatasi efek pemuatan berulang dari aksi angin dan / atau gelombang, sebagai berikut:

yang tidak dapat ditoleransi dan distorsi sudut. Angka-angka yang dikutip dalam Tabel 2 adalah untuk pondasi dalam, tetapi Zhang dan  Ng juga mempertimba mempertimbangkan ngkan permukiman permukiman yang yang diizinkan dan distorsi sudut untuk pondasi dangkal, berbagai tipe struktur, tipe tanah yang  berbeda, dan penggunaan penggunaan bangunan yang

dimana

 berbeda. Kriteria khusus untuk bangunan yang sangat tinggi tampaknya tidak ditetapkan, dit etapkan, tetapi  perlu dicatat bahwa mungkin tidak realistis untuk memaksakan kriteria yang sangat ketat  pada bangunan yang sangat tinggi pada endapan tanah liat, karena mungkin tidak dapat dicapai. Selain itu, pengalaman dengan gedunggedung tinggi di Frankfurt menunjukkan bahwa total pemukiman yang melebihi 100 mm dapat ditoleransi tanpa ada gangguan fungsi. Juga harus dicatat bahwa distorsi sudut yang diijinkan dan keseluruhan kemiringan  bangunan yang diijinkan berkurang dengan

= desain kapasitas poros geoteknik,

= amplitudo maksimum pemuatan angin dan g = faktor reduksi. Kriteria ini berusaha untuk menghindari mobilisasi penuh gesekan  poros di sepanjang tiang, tiang, sehingga mengurangi mengurangi risiko bahwa beban siklik akan menyebabkan  penurunan kapasitas kapasitas poros. Dalam kebanyakan kebanyakan kasus, disarankan agar ղ   dapat diambil 0,5, sedangkan dapat diperoleh dari analisis komputer yang memberikan komponen siklik  beban pada setiap tiang, t iang, untuk berbagai kasus  pemuatan angin. angin. Kemudahan servis  —   penyelesaian  penyelesaian  penyelesaia n diferensial

dan

meningkatnyaa tinggi bangunan, baik dari sudut meningkatny  pandang fungsional fungsional maupun visual. visual. Desain untuk gerakan tanah

Kriteria desain untuk status batas kemudahan servis adalah sebagai berikut:

di mana

= penyelesaian komputasi

maksimum yayasan,

= penyelesaian penyelesai an

 pondasi yang diijinkan, =distorsi sudut lokal maksimum yang dihitung dan hall = distorsi sudut yang diijinkan. Untuk analisis kemudahan servis, nilai estimasi terbaik (tidak dikerjakan) dari tahanan pondasi dan kekakuan kekakuan digunakan dan beban status batas kemudahan servis (SLS) diterapkan. Desain akan memuaskan jika defleksi dan rotasi yang dihitung berada dalam batas yang diijinkan yang ditentukan (Persamaan. 4, 5).  Nilai tergantung pada sifat struktur dan tanah pendukung. Tabel 1 menetapkan  beberapa kriteria yang disarankan dari  pekerjaan yang dilaporkan oleh Zhang dan Ng [81]. Tabel ini juga mencakup nilai pemukiman

Fondasi dirancang secara fokus pada muatan yang diterapkan oleh struktur, tetapi beban yang signifikan juga dapat diterapkan pada sistem pondasi karena gerakan tanah. Ada  banyak sumber gerakan seperti itu, termasuk yang berikut yang mungkin relevan dengan  bangunan tinggi: tinggi: 1. Penyelesaian tanah karena pengisian lokasi, reklamasi atau pengeringan. Efek seperti itu dapat bertahan selama bertahun-tahun dan mungkin timbul dari kegiatan yang terjadi  beberapa dekade yang lalu dan mungkin pada situs yang berdekatan dengan situs yang diminati saat ini. Gerakan tanah vertikal seperti itu menimbulkan gesekan kulit negatif pada tiang di lapisan pengendapan. pengendapan. 2. Mengangkat tanah karena penggalian situs untuk konstruksi ruang bawah tanah. Ground heave dapat menginduksi gaya tarik pada tiang yang terletak di dalam tanah heaving. Penggalian juga dapat menimbulkan gerakan tanah lateral, yang dapat menyebabkan momen lentur dan gunting tambahan pada tiang yang ada.

 

3. Gerakan lateral dan vertikal yang timbul t imbul dari  pemasangan  pemasang an tiang dekat tiang yang sudah terpasang. Ini gerakan dapat menyebabkan gaya aksial dan lateral tambahan dan momen lentur pada tiang yang ada. 4. Gerakan tanah dinamis yang timbul dari aktivitas seismik. Gerakan kinematik seperti itu dapat menginduksi momen dan geser tambahan  pada tiang, selain gaya inersia yang diterapkan oleh struktur pada sistem pondasi. Tabel 1 Kriteria kemudahan servis yang disarankan untuk struktur [81]

Tabel 2 Tingkat persepsi manusia tentang gerakan dinamis [44]

 

Pergerakan tanah seperti itu tidak mengurangi kapasitas pancang geoteknik, tetapi memiliki  pengaruh ganda: ganda: • Fondasi dikenakan pergerakan tambahan yang harus dipertimbangkan sehubungan dengan  persyaratan kemudahan kemudahan servis. • Gaya aksial dan geser tambahan dan d an momen lentur diinduksi dalam tiang. Karena aksi gerakan tanah pada tiang adalah masalah interaksi tanah-struktur, pendekatan yang paling mudah untuk merancang tiang untuk gaya dan momen tambahan adalah dengan menghitung nilai estimasi terbaik dan kemudian memperhitungkan nilai-nilai yang dihitung ini untuk mendapatkan mendapatkan nilai desain. Pemuatan dinamis

Masalah yang terkait dengan pembebanan angin dinamis umumnya ditangani oleh insinyur struktur, dengan input geoteknik terbatas pada penilaian kekakuan dan karakteristik redaman dari sistem pondasi.  Namun, prinsip-prinsip umum desain berikut dapat diterapkan pada pembebanan dinamis: • Frekuensi alami dari sistem pondasi harus lebih besar daripada struktur yang didukungnya, untuk menghindari potensi fenomena resonansi. Frekuensi alami tergantung terutama pada kekakuan sistem  pondasi dan massanya, massanya, meskipun karakteristik redaman mungkin juga memiliki beberapa  pengaruh. • Amplitudo gerakan dinamis dari sistem  pondasi pondasi harus dalam batas yang dapat ditoleransi. Amplitudo akan tergantung pada kekakuan dan karakteristik redaman dari  pondasi dan struktur. struktur.

rentang frekuensi rendah 0-1 Hz yang ditemukan di gedung-gedung tinggi, dan menggabungkan faktor-faktor seperti harapan dan pengalaman penghuni, aktivitas mereka,  postur tubuh dan orientasi, isyarat visual dan akustik. Mereka berlaku untuk kedua gerakan translasi dan rotasi yang penghuni dikenakan. Tingkat percepatan adalah fungsi dari frekuensi getaran dan berkurang dengan meningkatnya frekuensi. Misalnya, tingkat getaran yang diizinkan pada frekuensi 1 Hz biasanya hanya 40-50% dari yang dapat diterima pada frekuensi 0,1 Hz. Dapat dipahami bahwa, untuk acara periode kembali 10 tahun, dengan durasi 10 menit, praktik Amerika biasanya memungkinkan memungk inkan akselerasi antara 0,22 dan 0,25 m2 / detik untuk bangunan kantor, berkurang menjadi 0,10-0,15 m2 / detik untuk bangunan tempat tinggal. Pemuatan gempa

Deposit tanah di lokasi yang terkena gempa  bumi mungkin mungkin mengalami mengalami efek berikut: • Peningkatan tekanan pori; • Gerakan tanah tanah vertikal yang tergantung waktu selama dan setelah gempa bumi; • Pergerakan tanah lateral yang tergantung waktu selama gempa. Dalam desain pondasi, pertimbangan harus, oleh karena itu harus diberikan kepada kemungkinan pengurangan kekuatan tanah yang timbul dari penumpukan tekanan pori  berlebih selama dan setelah gempa bumi. Dalam kasus-kasus ekstrim, timbulnya tekanan  pori-pori dapat menyebabkan menyebabkan pencairan pada tanah berpasir dan berlumpur yang relatif longgar. Sebagai konsekuensi dari gerakan tanah yang dipicu gempa bumi, tiang pancang dan pondasi dalam lainnya akan dikenai dua sumber muatan lateral tambahan:

Level gerak dinamis yang dapat diterima dapat dinyatakan dalam amplitudo gerak dinamis, atau kecepatan atau percepatan. Tabel 2 mereproduksi pedoman untuk tingkat persepsi

(a) Muatan inersia  —   ini adalah gaya yang diinduksi dalam tiang karena percepatan yang

manusia tentang gerakan dinamis, dinyatakan dalam akselerasi [44]. Ini untuk getaran dalam

dihasilkan dalam struktur akibat gempa. Pertimbangan umumnya terbatas pada gaya dan

 

momen inersia lateral, yang diasumsikan diterapkan pada kepala tiang. (b) beban kinematik - ini adalah kekuatan dan momen lentur yang diinduksi dalam tumpukan t umpukan karena gerakan tanah yang dihasilkan dari gempa bumi. Gerakan seperti itu akan  berinteraksi dengan tiang pancang dan, karena  perbedaan kekakuan kekakuan tiang dan tanah yang  bergerak, akan ada tekanan lateral yang dikembangkan antara tiang dan tanah, menghasilkan pengembangan gaya geser dan momen lentur pada tiang. Tindakan ini akan  bergantung pada waktu dan perlu dipertimbangkan dalam desain struktural tiang  pancang. Jadi, selain pertimbangan desain yang biasa untuk pembebanan statis, faktor pengurangan kekuatan, pembebanan inersia dan pembebanan kinematik di atas, perlu dimasukkan ke dalam  proses perancangan. perancangan. Ketika mempertimbangkan baik kekuatan dan kekakuan tanah, pertimbangan juga harus diberikan pada efeknya laju pemuatan yang cepat yang terjadi selama peristiwa seismik. Efek laju pembebanan seperti itu cenderung meningkatkan kekuatan dan kekakuan tanah, terutama tanah berbutir halus. Penilaian yang tepat terhadap parameter geoteknis adalah komponen penting dari desain geoteknis untuk tindakan seismik, seperti halnya untuk jenis  pembebanan  pembebana n lain yang dikenakan. Masalah ini  berada di luar ruang lingkup makalah ini, dan referensi harus dibuat untuk sumber-sumber seperti Kramer [36] yang membahas masalahmasalah seperti efek regangan, beban siklik dan efek laju muat pada kekakuan dan redaman tanah. Desain struktural  —   masalah interaksi tanah-struktur

 Anjak dari resistensi resistensi Ketika mempertimbangkan interaksi tanahstruktur untuk mendapatkan aksi pondasi untuk desain struktural (misalnya, momen lentur dalam rakit sistem pondasi rakit bertiang),

respons paling kritis mungkin tidak terjadi ketika kapasitas tumpukan dan rakit diperhitungkan ke bawah (misalnya , pada lokasi tiang dimana tidak ada kolom, aksi  beban, momen momen negatif mungkin mungkin lebih besar jika kapasitas tiang diperhitungkan). Karena alasan ini, dalam desain struktural rakit dan tiang  pancang, hasil analisis stabilitas ULS secara keseluruhan tidak dianggap relevan, karena  beban yang yang dapat dapat ditopang oleh tiang dikurangi secara buatan oleh faktor reduksi geoteknik. Akibatnya, disarankan bahwa pendekatan yang  paling rasional adalah pendekatan di mana analisis ULS terpisah dilakukan dengan menggunakan berbagai kombinasi beban ULS tetapi di mana resistensi yang tidak diolah dari komponen pondasi digunakan. Konsekuensi tindakan pondasi yang dihitung (yaitu, gaya tiang dan, jika perlu, momen dan geser rakit) kemudian dikalikan dengan faktor aksi struktural (misalnya 1.5) untuk mendapatkan nilai untuk desain struktural.  Efek pengerasan pengerasan dari struktur struktur atas Adalah umum dalam desain geoteknis untuk menganalisis rakit atau rakit bertiang tanpa mempertimbangkan efek pengerasan dari setiap struktur yang didukung oleh rakit. Metode menggabungkan kekakuan struktur ke dalam analisis rakit telah diperiksa oleh beberapa  penulis termasuk Lee dan Brown [38], Poulos [50] dan Brown dan Yu [8]. Zhang dan Small [82] menganalisis bangunan berbingkai tiga dimensi pada pondasi rakit dan menunjukkan  bahwa semakin besar kekakuan kekakuan relatif dari rangka bangunan, semakin kecil defleksi diferensial dalam rakit. Pendekatan semacam itu dapat diperluas ke yayasan rakit bertumpuk. Brown dan Yu [8] juga menunjukkan bahwa ketika sebuah bangunan dibangun, kekakuan struktur keseluruhan meningkat dan ini mempengaruhi perpindahan diferensial dalam rakit. Gusmao Filho dan Guimaraes [25] juga telah melihat urutan konstruksi dan telah mencatat  bahwa beban dalam kolom mencapai nilai maksimum (atau minimum) karena lebih

 

 banyak lantai ditambahkan ditambahkan ke bangunan, yang mengarah ke gagasan bangunan yang mencapai  batas '' kekakuan''. kekakuan''. Oleh karena itu, dapat disimpulkan  bahwa kekakuan kekakuan suatu struktur akan memengaruhi pemukiman yang dihitung dan  penyelesaian  penyelesaia n diferensial dari rakit atau pondasi pondasi rakit bertiang, tetapi ini tergantung pada kekakuan struktur relatif terhadap rakit. Untuk  bangunan dengan dinding geser yang kaku, efek kaku pada rakit akan signifikan. Namun, untuk struktur rangka cahaya fleksibel, efek struktur pada rakit tebal akan kecil. Ketika melakukan analisis rakit  bertumpuk, mungkin lebih nyaman nyaman untuk mewakili kekakuan struktur menggunakan elemen rakit yang lebih tebal di lokasi di mana terdapat dinding dan kolom yang lebih besar. Meskipun tidak memberikan informasi tentang  perilaku struktural, struktural, pendekatan pendekatan seperti itu dapat dapat memberikan penilaian yang lebih realistis dari  penyelesaian  penyelesaia n diferensial dalam tapak struktur [71]. Pendekatan yang mudah untuk interaksi fondasi-struktur adalah agar tiang diwakili oleh pegas, yang kekakuannya dihitung oleh insinyur geoteknik dan yang mencakup efek penting interaksi antara tiang dan rakit. Interaksi semacam itu dapat secara signifikan mengurangi kekakuan tiang dan tiang dalam suatu kelompok, dibandingkan dengan nilai untuk tiang tunggal yang diisolasi. Dengan cara ini, analisis yang lebih andal dapat dilakukan untuk menghitung tidak hanya gaya struktural, tetapi juga beban tiang pancang, momen rakit, dan distribusi penyelesaian penyelesaian dalam sistem pondasi.

karena cenderung memperkirakan beban di tiang luar dalam sistem. Selain itu,  pertimbangan  pertimbanga n kekakuan struktur atas dalam analisis rakit bertiang juga dapat memiliki  pengaruh yang signifikan terhadap distribusi  beban tiang pancang pancang aksial aksial yang dikomputasi. dikomputasi.  Daya tahan Desain daya tahan fondasi sering kali mendapat sedikit perhatian, dibandingkan dengan masalah desain kekuatan dan kemudahan servis. Namun, daya tahan bisa menjadi masalah penting, terutama jika sistem pondasi terkena kondisi tanah yang tidak jenuh. Daya tahan bukanlah sifat khusus dari suatu bahan tetapi berkaitan dengan lingkungan di mana  bahan tersebut terpapar. Sebagai contoh, tumpukan beton yang tahan lama untuk tanah yang tidak agresif mungkin memiliki daya tahan yang tidak memadai ketika terkena lingkungan pesisir atau laut. Baker dan Pawlikowski [4] menggambarkan situasi seperti itu sehubungan dengan beton dalam sistem pondasi menara Burj Khalifa, di mana air tanah sangat korosif dan mengandung sekitar tiga kali sulfat dan klorida air laut. Program ketat langkah-langkah anti-korosi dari berbagai jenis diikuti untuk memastikan integritas jangka panjangnya, termasuk sistem waterprooning khusus,  peningkatan penutup beton, penambahan penambahan inhibitor korosi pada campuran beton, dan sistem perlindungan katodik memanfaatkan titanium mesh.

yang

Alat desain awal

Dalam memeriksa beban struktural di dalam tiang pancang dalam sistem rakit bertiang,  penting untuk memberikan pertimbangan pertimbangan yang tepat terhadap fleksibilitas rakit. Membuat

Untuk desain awal, penggunaan dapat dibuat dari spreadsheet, lembaran MATHCAD atau metode tangan atau komputer sederhana yang didasarkan pada metode yang dapat diandalkan tetapi disederhanakan. Seringkali lebih mudah untuk menyederhanakan sistem fondasi yang diusulkan menjadi dermaga yang setara dan kemudian memeriksa stabilitas dan

asumsi umum bahwa rakit itu kaku dapat menyebabkan hasil yang sangat menyesatkan,

 penyelesaian keseluruhan dermaga ini. Untuk  penyelesaian keadaan batas ultimit, kapasitas dukung di

 Estimasi distribusi beban beban tiang pancang

 

 bawah pembebanan pembebanan vertikal dapat dapat diperkirakan diperkirakan dari pendekatan klasik di mana yang lebih rendah dari dua nilai berikut diadopsi: 1. Jumlah kapasitas pancang utama ditambah area jaring rakit (jika bersentuhan dengan tanah); 2. kapasitas dermaga setara yang berisi tumpukan dan tanah di antara mereka, ditambah kapasitas bagian rakit di luar dermaga setara. Untuk penilaian penyelesaian pondasi rata-rata di bawah beban kerja atau kemudahan servis, solusi elastis untuk penyelesaian dan  proporsi beban dasar dermaga dermaga yang dibebani secara vertikal [57] dapat digunakan, asalkan  profil geoteknik dapat disederhanakan disederhanakan menjadi lapisan tanah di atasnya. lapisan lebih kaku. Gambar 2a, b mereproduksi solusi ini, dari mana kurva penyelesaian-beban yang disederhanakan untuk dermaga setara yang mengandung jumlah tiang yang berbeda dapat diperkirakan, menggunakan prosedur yang dijelaskan oleh Poulos dan Davis [65]. Dalam angka-angkaa ini, definisi simbol adalah sebagai angka-angk  berikut: P = beban yang diterapkan, Es = modulus tanah Young, Epe = modulus Young dari dermaga ekivalen (pile + Tanah), de = diameter dermaga setara, Is = faktor pengaruh  penurunan, Pb = memuat memuat di pangkalan dermaga setara. Pendekatan alternatif dapat diadopsi, menggunakan pendekatan ‘‘ PDR ’yang dijelaskan oleh Poulos [56]. Dalam pendekatan ini, persamaan sederhana yang dikembangkan oleh Randolph [68] dapat digunakan untuk mendapatkan perkiraan perkiraan hubungan antara penurunan rata-rata dan jumlah tiang, dan antara kapasitas beban pamungkas dan  jumlah tiang. Dari hubungan-hubungan hubungan-hubungan ini,  perkiraan pertama pertama

Gbr. 2 a Penyelesaian dermaga setara di lapisan tanah [57]. S = P Apakah / de.Es. b Proporsi beban dasar untuk dermaga setara [57]

dapat dibuat dari jumlah tiang, dengan panjang dan diameter tertentu, untuk memenuhi  persyaratan  persyarata n desain. desain. Definisi Definisi masalah tiang yang dipertimbangkan oleh Randolph ditunjukkan  pada Gambar. 3. Dengan menggunakan menggunakan  pendekatannya,  pendekatann ya, kekakuan pondasi rakit  bertiang dapat diperkirakan diperkirakan sebagai berikut: di mana Kpr = kekakuan rakit bertumpuk, Kp = kekakuan kelompok kelompok tiang, Kr = kekakuan rakit saja, acp = faktor interaksi tumpukan tiang. Kekakuan rakit Kr dapat diperkirakan melalui teori elastis, misalnya menggunakan solusi Fraser dan Wardle [21] atau Mayne dan Poulos [41]. dari teori elastis, menggunakan  pendekatan seperti yang yang dijelaskan oleh oleh Poulos dan Davis [65], Fleming et al. [19] atau Poulos [53]. Dalam kasus terakhir, kekakuan tiang tunggal dihitung dari teori elastis dan kemudian dikalikan dengan faktor efisiensi kekakuan kelompok yang diperkirakan kira-kira dari solusi elastis.

 

mana kapasitas tiang tercapai diberikan oleh di mana Pup = kapasitas beban pancang tiang dalam kelompok dan X = proporsi beban yang dibawa oleh tiang pancang (Persamaan (Persamaan 7).

  Gbr. 3 Representasi unit pile-cap yang disederhanakan Proporsi dari total beban yang diterapkan yang dibawa oleh rakit adalah di mana Pr = beban yang dibawa oleh rakit, Pt = total beban yang diterapkan. Acp faktor interaksi rakit-tiang dapat diperkiraka diperkirakan n sebagai  berikut: di mana rc = radius rata-rata pile cap (sesuai dengan area yang sama dengan area rakit dibagi dengan jumlah pile) dan

di mana m = rasio tanah Poisson, L = panjang

Gbr. 4 Kurva penyelesaian beban trilinear yang disederhanakan disederhanak an untuk rakit bertiang Di luar titik itu (Titik A pada Gambar 4), kekakuan sistem fondasi adalah dari rakit saja (Kr), dan ini berlaku hingga kapasitas beban  pamungkass dari sistem pondasi rakit bertiang  pamungka tercapai (Titik B pada Gambar. 4). Pada tahap itu, hubungan beban-penyelesaian menjadi horizontal. Kurva load-settlement untuk rakit dengan berbagai jumlah tumpukan dapat dihitung dengan bantuan spreadshee spreadsheett komputer atau program matematika seperti MATHCAD.

tiang, Esl = tanah Modulus muda di tingkat ujung tiang, Esb = tanah Modulus bantalan lapisan di bawah ujung tiang dan Esav = tanah rata-rata modulus Young di sepanjang tiang  pancang. Persamaan Persamaan di atas dapat digunakan untuk mengembangkan kurva beban penyelesaian  penyelesaia n tri-linear tri-linear seperti seperti yang yang ditunjukkan ditunjukkan  pada Gambar. 4. Pertama, Pertama, kekakuan rakit  bertumpuk dihitung dari Persamaan. Persamaan. (6) untuk  jumlah tumpukan yang dipertimbangkan. dipertimbangkan. Kekakuan ini akan tetap beroperasi sampai kapasitas tumpukan sepenuhnya dimobilisasi. Membuat asumsi penyederhanaan bahwa

Dengan cara ini, mudah untuk menghitung hubungan antara jumlah tiang dan rata-rata  penyelesaian  penyelesaia n pondasi. Perhitungan semacam semacam itu menyediakan cara cepat untuk menilai apakah filosofi desain untuk creep piling atau  pemanfaatan  pemanfaa tan kapasitas pile penuh kemungkinan layak.

mobilisasi beban tiang terjadi secara  bersamaan, total beban yang diterapkan, P1, di  bersamaan,

dengan teknik yang relatif sederhana dan lurus ke depan untuk menilai kapasitas utama dan

Alat desain komputer

terperinci

dan

program

 Persyaratan analisis Tahap awal desain umumnya dapat dilakukan

 

kinerja penyelesaian secara keseluruhan.  Namun, untuk untuk tahap desain desain yang terperinci terperinci dan final, teknik yang lebih sempurna umumnya diperlukan. Untuk tahapan ini, program yang digunakan idealnya memiliki kemampuan yang tercantum di bawah ini: 1. Untuk stabilitas keseluruhan, keseluruhan, program harus dapat mempertimbangkan mempertimbangkan hal-hal berikut: • Profil tanah yang tidak homogen dan berlapis; • Tumpukan non-linearitas non-linearitas dan, jika sesuai,  perilaku rakit; • Kegagalan geoteknik dan struktural tiang (dan rakit); • Pemuatan vertikal, lateral, dan momen (di kedua arah lateral), termasuk torsi; dan • tumpukan yang memiliki karakteristik  berbeda dalam dalam kelompok kelompok yang sama. sama. 2. Untuk analisis kemudahan servis, karakteristik di atas juga diinginkan, dan di samping itu, program harus memiliki kemampuan untuk mempertimbangkan hal-hal  berikut: • Interaksi tiang-tiang, tiang-tiang, dan jika perlu, interaksi tiang-tiang dan tiang-rakit; • fleksibilitas rakit atau pile cap; • beberapa cara yang dengannya kekakuan struktur yang didukung dapat diperhitungkan. diperhitungkan.  Paket yang tersedia tersedia secara secara komersial Tampaknya tidak ada paket perangkat lunak yang tersedia secara komersial yang memiliki semua karakteristik yang diinginkan di atas, selain paket elemen hingga tiga dimensi seperti PLAXIS 3D atau ABAQUS, atau program beda hingga FLAC3D. Program-program REPUTE, PIGLET dan DEFPIG memiliki beberapa  persyaratan, tetapi tidak memenuhi memenuhi sejumlah aspek penting, terutama dalam ketidakmampuan mereka untuk memasukkan kontak rakit-tanah dan fleksibilitas rakit.  Paket lainnya Penulis telah mengembangkan paket analisis kelompok tiang yang, di antara mereka, menyediakan beberapa fitur yang tercantum di

atas. Program-programnya  berikut:

adalah

sebagai

• Pile Group Settlement (PIGS): PIGS adalah  program FORTRAN eksklusif yang menganalisis penyelesaian dan distribusi muatan dalam sekelompok tiang yang mengalami aksial dan pemuatan momen dan  juga dapat mempertimbangkan mempertimbangkan (dengan cara  perkiraan) efeknya dari gerakan tanah vertikal yang dipaksakan secara eksternal seperti yang disebabkan oleh pembengkakan atau konsolidasi profil tanah. Jenis tiang yang  berbeda dapat ditentukan dalam kelompok tiang, seperti halnya profil tanah yang  bervariasi. Prinsip-prinsip yang mendasari mendasari  program ini dijelaskan dijelaskan oleh Poulos [59]. • Analisis pembebanan pembebanan tiang pancang (CLAP):  program berpemilik ini merupakan merupakan  pengembangan  pengemb angan dari program DEFPIG yang tersedia secara komersial dan dapat mempertimbangkan keenam komponen  pemuatan, daripada hanya pemuatan vertikal dan pemuatan horisontal dan momen dalam satu arah. Perilaku tumpukan nonlinier diperbolehkan untuk sehingga program dapat digunakan untuk menilai keseluruha keseluruhan n stabilitas kelompok tiang atau rakit bertiang. Ini juga dapat digunakan untuk menghitung nilai kekakuan tiang tunggal dan faktor interaksi tiang ke tiang. • Analisis umum rakit dengan tiang pancang (GARP) adalah program berpemilik yang didasarkan pada analisis elemen hingga rakit dan analisis elemen batas tiang. Small dan Poulos [73] menggambarkan dasar analisis GARP. Tegangan kontak yang bekerja antara rakit dan tanah diasumsikan terdiri dari serangkaian tekanan seragam yang bekerja  pada setiap elemen dalam rakit. Setiap tiang diasumsikan menerapkan reaksi pada rakit pada suatu titik (sesuai dengan simpul pada rakit). Rakit dapat memiliki ketebalan berbeda yang ditetapkan untuk elemen yang membentuk mesh untuk mewakili area dengan ketebalan rakit yang berbeda-beda. Defleksi, gaya geser dan momen dalam rakit dan beban vertikal vertika l pada

 

tiang akibat pemuatan dapat dinilai. Karena dapat mempertimbangkan fleksibilitas rakit (atau pile cap), maka ini cocok untuk menilai  persyaratan kemudahan kemudahan servis. Hal ini juga  berguna untuk mendapatkan mendapatkan kekakuan aksial tiang dalam kelompok, yang kemudian dapat diteruskan ke perancang struktural untuk dimasukkan ke dalam analisis struktural keseluruhan. Dengan cara ini, dimungkinkan untuk memperoleh momen lentur dan gunting yang lebih andal dalam rakit daripada yang diperoleh langsung dari GARP, karena memperhitungkan kekakuan struktur yang didukung. Ringkasan proses analisis desain

Ringkasan analisis yang direkomendasikan untuk dilakukan untuk desain pondasi  bangunan diberikan pada Tabel 3. Analisis ini melibatkan berbagai kombinasi kekuatan geoteknis yang difaktorkan / tidak difaktorkan dan kondisi Batas Batas Tertinggi (ULS) atau  beban Batas Negara (SLS). (SLS). Penilaian faktor reduksi geoteknik / g adalah bagian penting dari proses desain. Prosedur dijelaskan dalam berbagai kode dan standar, misalnya Eurocode 7, dan Standrads Australia Piling Code (AS21592009). Berbagai upaya juga telah dilakukan untuk merasionalisasi pemilihan / g berdasarkan metode probabilistik dan pencapaian indeks keandalan target. Dalam praktiknya, serangkaian faktor  perlu dipertimbangkan dipertimbangkan dalam membuat  penilaian / g, termasuk yang berikut dalam AS2159-2009: • Kompleksitas geologis situs; • tingkat investigasi la pangan; • jumlah dan kualitas data geoteknik;

• metode desain yang diadopsi; • metode pemanfaatan hasil hasil data uji in situ dan tumpukan data instalasi; • tingkat kontrol konstruksi dan • tingkat pemantauan kinerja struktur yang didukung selama dan setelah konstruksi.  biasanya dapat berkisar antara 0,4 untuk desain konservatif yang melibatkan sedikit atau tidak ada pengujian tiang dan kondisi tanah yang tidak menentu, hingga 0,8 untuk kasuskasus di mana sejumlah besar pengujian dilakukan dan kondisi tanah dan parameter desain telah dinilai dengan cermat. Investigasi dan karakterisasi lapangan Informasi dasar untuk pengembangan model geoteknik

Dalam penilaian model geoteknik dan  parameterr terkait untuk desain pondasi,  paramete  pertama-tama  pertamatama perlu untuk meninjau geologi situs dan mengidentifikasi fitur geologi yang dapat memengaruhi desain dan kinerja fondasi. Sebuah studi pustaka biasanya merupakan langkah pertama, diikuti dengan kunjungan lapangan untuk mengamati topografi dan  paparan batuan atau tanah. Pengalam Pengalaman an lokal, ditambah dengan program investigasi situs terperinci, Investigasi situs kemungkinan diperlukan. akan mencakup pengeboran lubang bor yang komprehensif dan program  pengujian in situ, bersam bersamaa dengan serangkaian tes laboratorium untuk mengkarakterisasi sifat kekuatan dan kekakuan dari kondisi bawah  permukaan.  permukaa n. Berdasarkan Berdasarkan temuan investigasi situs, model geoteknis dan parameter desain terkait dikembangkan untuk situs tersebut dan kemudian digunakan dalam proses desain  pondasi.

• pengalaman dengan dasar yang serupa dalam kondisi geologi yang sama;

Metode geofisika semakin banyak digunakan untuk menambah data dari  pengeboran lubang bor konvensional. Metode

• metode penilaian parameter geoteknik untuk desain;

seperti itu, yang meliputi teknikmanfaat downhole dan cross-hole, memiliki sejumlah utama, termasuk yang berikut:

 

• Mereka menyediakan sarana untuk mengidentifikasi mengidentifika si stratigrafi antara lubang bor;

• Kekakuan strata tanah yang menopang tiang, dalam arah vertikal.

• mereka dapat mengidentifikasi anomali yang terlokalisasi dalam profil tanah, misalnya rongga, lubang pembuangan atau kantung lokal dari bahan yang lebih lunak atau lebih l ebih keras;

• Kekakuan strata tanah yang menopang tiang, dalam arah horizontal.

• mereka dapat mengidentifikasi tingkat batuan dasar;

Perlu dicatat bahwa nilai-nilai kekakuan tanah

• mereka memberikan pengukuran kuantitatif untuk gelombang geser dan kecepatan gelombang kompresi. Informasi ini dapat digunakan untuk memperkirakan nilai-nilai in situ kekakuan tanah pada galur-galur kecil dan karenanya memberikan dasar untuk mengukur sifat-sifat deformasi strata tanah. Tes in situ dan laboratorium diinginkan dilengkapi dengan program pengujian beban vertikal dan lateral instrumented piles [misalnya, tes bi-directional load cell (Osterberg Cell)] untuk memungkinkan kalibrasi parameter desain pondasi dan karenanya untuk memprediksi dengan lebih  baik. kinerja pondasi dalam pemuatan. Menyelesaikan uji beban pada tumpukan  prototipe sebelum desain akhir dapat memberikan kesesuaian kinerja (mis., Konstruksi tiang, kinerja tiang, perilaku tanah dan sifat-sifat) atau jika tidak dapat menyediakan data untuk memodifikasi desain sebelum konstruksi. Penilaian parameter desain geoteknik Parameter kunci

Banyak sistem pondasi kontemporer menggabungkan tumpukan dan rakit, dan dalam kasus-kasus seperti itu, parameter  berikut memerlukan memerlukan penilaian: penilaian:

• Kekakuan strata tanah yang menopang rakit.  rakit.  

 bukan nilai-nilai unik tetapi akan bervariasi, tergantung pada apakah nilai-nilai jangka  panjang diperlukan (untuk perkiraan  penyelesaian  penyelesaia n jangka panjang) atau nilai-nilai  jangka pendek diperlukan (untuk respons dinamis terhadap gaya angin dan seismik). Untuk respon dinamis dari sistem strukturfondasi, perkiraan redaman internal tanah juga j uga diperlukan, karena dapat memberikan sumber utama redaman. Selain itu, nilai-nilai kekakuan tanah umumnya akan bervariasi dengan tegangan yang diberikan atau tingkat regangan dan akan cenderung menurun karena tingkat tegangan atau regangan r egangan meningkat. Korelasi empiris

Penilaian awal untuk desain awal sering didasarkan pada hasil tes in-situ sederhana seperti Tes Penetrasi Standar (SPT) dan Tes Penetrasi Kerucut Statis (CPT).  Korelasi dengan SPT Khas dari korelasi adalah sebagai berikut yang telah digunakan oleh penulis adalah yang  berdasarkan  berdasark an pada karya Decourt [15, 16] menggunakan SPT: •

Kapasitas

dukung

•

tahanan

poros

•

resistansi

dasar

ulir

pile pancang

rakit:

ultimate: utama:

• gesekan kulit ultimat untuk tiang pancang di  berbagai strata strata sepanjang tumpukan.

• tanah modulus Young di bawah rakit:

• Ketahanan  bantalan ujung pamungkas untuk stratum pendiri.

• Modulus Young di sepanjang dan di bawah tumpukan (pembebanan vertikal):

• Tekanan timbunan lateral tanah pamungkas untuk berbagai strata di sepanjang tiang  pancang. • Daya dukung pamungkas rakit.  rakit. 

di mana Nr = nilai SPT rata-rata (N60) dalam kedalaman satu setengah dari lebar rakit, Ns = nilai SPT di sepanjang poros tiang, Nb = nilai SPT rata-rata dekat dengan ujung tiang, K1, K2 = faktor-faktor yang ditunjukkan pada Tabel 4,

 

a = 1 untuk tumpukan tiang pancang di semua tanah dan tiang pancang non-pemindahan dalam tanah lempung, a = 0,5-0,6 untuk tiang  pancang tanpa penempatan penempatan di tanah granular. granular.

 Modulus geser regangan kecil, G0:



Banyak korelasi telah diusulkan untuk menghubungkan modulus geser regangan G0 kecil dengan nilai SPT-N. Ini umumnya mengambil bentuk berikut: dimana [N1 (60)] = Nilai SPT, dikoreksi untuk tekanan overburden dan energi palu, X dan y adalah parameter yang mungkin tergantung pada jenis tanah. Nilai khas X dan y ditunjukkan pada Tabel 5.  Korelasi dengan CPT CPT

 Kapasitas dukung pijakan atau rakit bundar



atau melingkar [43]: di mana a1, a2 adalah parameter tergantung  pada jenis dan kondisi tanah (Tabel 6), q0 = tekanan overburden pada tingkat dasar, qc = resistensi ujung kerucut yang diukur, D = kedalaman penanaman di bawah permukaan dan B = lebar l ebar pijakan atau rakit.  Tahanan poros pancang ulir [10, 18]:



 



Tumpukan kapasitas pancang pancang ulir [20]: Tabel 5 Parameter khas untuk korelasi modulus geser regangan kecil (setelah [27])

Tabel 6 Parameter a1 dan a2 untuk daya dukung pijakan pijakan dan rakit dangkal  persegi (setelah (setelah [43])

Tabel 7 Faktor korelasi gesekan poros  pamungkass untuk tes CPT [43]  pamungka [43]

a Dipotong dan dilubangi pada akhir  pengeboran  b Penggalian Penggalian kering, tidak ada ada rotasi rotasi selubung selubung c Dalam kapur, fs bisa sangat rendah untuk  beberapa jenis tiang pancang; diperlukan studi khusus dimana; ks = faktor poros; fsl = membatasi gesekan poros pamungkas; kb = faktor dasar. Tabel 7 memberikan nilai yang direkomendasikan dari ks dan fsl, yang tergantung pada tipe tanah dan tipe tiang.  Nilai kb diberikan pada pada Tabel 8. Di sini, nilai qc digunakan dalam Persamaan. 18 harus menjadi nilai rata-rata dalam jarak 1,5 diameter pangkal di atas dan di bawah  pangkalan. Nilai yang terlalu besar dan rendah dikeluarkan dari rata-rata [10]. • Modulus geser regangan kecil G0 [40, 42]: di mana qc = tahanan kerucut, dalam kPa dan e0 = rasio awal kosong.  Korelasi dengan kekuatan tekan yang tidak terbatas Untuk tiang di batuan, adalah umum untuk mengkorelasikan parameter desain dengan kekuatan tekan yang tidak terbatas, qu, setidaknya untuk keperluan awal. Beberapa korelasi yang tersedia dirangkum dalam Tabel 9. Dalam menggunakan korelasi tersebut, harus diakui bahwa, di lapangan, mereka mungkin dipengaruhi oleh fitur geologi dan struktur yang tidak dapat ditangkap oleh sampel batuan yang kecil dan umumnya utuh.  Namun demikian, dengan tidak adanya informasi lain, korelasi tersebut setidaknya memberikan membe rikan indikasi urutan besarnya. Korelasi yang lebih rinci untuk modulus massa batuan disediakan oleh Hoek

 

dan Diederichs [30], yang mengaitkan batuan tersebut

di mana kedalaman di bawah permukaan tanah dan d = diameter atau lebar tiang. Pengujian laboratorium

 Pengujian jalur triaksial triaksial dan stres Pengujian triaksial konvensional memiliki nilai terbatas untuk menilai parameter desain untuk  pondasi tiang pancang, karena metode  penerapan tegangan tidak mencerminkan mencerminkan cara  perpindahan muatan terjadi dari tiang ke tanah di sekitarnya. Namun, pengujian triaksial siklik dapat berguna dalam memberikan indikasi efek degradasi pada sifat kekakuan / kekuatan material tanah pondasi karena pembebanan siklik. Untuk proyek Burj Khalifa, hasil tes triaksial siklik menunjukkan bahwa tingkat degradasi mungkin terjadi pada sifat kekuatan / kekakuan tanah massa, tetapi di bawah  pemuatan yang diterapkan, fondasi akan dimuat modulus massa ke Indeks Kekuatan Geologis, GSI, dan faktor gangguan yang mencerminkan struktur geologis.  Parameter untuk untuk respons tiang lateral Korelasi di atas adalah untuk beban vertikal  pada tiang dan rakit. Untuk analisis respons lateral tiang, di atas korelasi perlu dimodifikasi, dan sebagai perkiraan pertama, penyesuaian  berikut disarankan: disarankan: Table 9 :

1. Nilai modulus muda untuk pembebanan vertikal harus dikurangi dengan mengalikannya dengan faktor 0,7, untuk memungkinkan tingkat regangan tanah yang lebih besar yang timbul dari pembebanan pembebanan lateral. 2. Tekanan pile-tanah lateral pamungkas, py, dapat kira-kira berhubungan dengan fb bantalan ujung pamungkas, sebagai berikut:

ke level regangan degradasi kekuatan kecil dan sehingga kekakuan potensi akan terbatas. Pengujian jalur stres yang lebih canggih dapat memberikan parameter kekakuan pada rentang tegangan yang sesuai dengan sistem pondasi, dan dapat digunakan untuk membandingkan dengan nilai-nilai dari cara penilaian lain.  Pengujian kolom resonan Uji kolom resonansi umumnya digunakan untuk pengukuran laboratorium dari sifat-sifat regangan rendah tanah. Ini subjek spesimen silinder padat atau berongga untuk pembebanan torsional atau aksial oleh sistem pembebanan elektromagnetik. Biasanya beban harmonik yang dapat dikontrol frekuensi dan amplitudo. Ini dapat digunakan untuk mengukur modulus geser regangan kecil dan rasio redaman dari sampel tanah atau batuan, dan variasi dalam modulus dan rasio redaman dengan meningkatnya level regangan geser. Data tersebut sangat berharga untuk melakukan analisis respons dinamis dari sistem fondasi.  Pengujian Constant Constant Normal Stiffness (C (CNS) NS) Secara umum telah diterima oleh para praktisi  bahwa tidak ada uji laboratorium yang sesuai yang dapat digunakan secara andal untuk mengukur gesekan poros pam fs. Namun, ada kemajuan yang signifikan dalam beberapa

 

tahun terakhir dalam pengujian geser langsung l angsung antar muka, dengan pengembangan uji 'kekakuan normal konstan' (CNS) [37, 48]. Konsep dasar dari tes ini diilustrasikan pada Gambar. 5, dan melibatkan adanya pegas kekakuan yang sesuai terhadap yang tekanan normal pada antarmuka bertindak. Tes ini memberikan simulasi kondisi yang lebih dekat

 Pengujian pressuremeter pressuremeter

 pada antarmuka tiang-tanah t iang-tanah daripada uji geser langsung tegangan normal konstan konvensional. Kekakuan normal Kn merupakan pengekangan tanah yang mengelilingi tumpukan, dan diberikan oleh:

loop unload / reload.  Pengujian geofisika geofisika

di mana Gs = modulus geser tanah di sekitarnya; d = diameter tiang. Efek dari  perubahan volume antarmuka dan dilatancy dapat dilacak dalam uji CNS, dan hasilnya sangat mencerahkan ketika pemuatan siklik diterapkan, karena mereka menunjukkan  bahwa degradasi degradasi siklik disebabkan disebabkan oleh

Pengujian pressuremeter dapat digunakan untuk memperkirakan sifat kekuatan dan kekakuan tanah. Interpretasi data uji dibahas oleh Briaud [7] dan Mair dan Wood [39]. Nilainilai kekakuan yang relevan dengan desain  pondasi umumnya nilai-nilai yang berasal dari

Pengujian geofisika menjadi lebih banyak digunakan dalam penyelidikan geoteknik. Setidaknya tiga keuntungan utama bertambah dengan menggunakan menggunakan metode seperti ini: 1. Kondisi tanah antara lubang bor dapat disimpulkan. 2. Kedalaman batuan dasar atau lapisan bantalan perusahaan dapat diperkirakan. 3. Kecepatan gelombang geser dalam berbagai lapisan dalam profil tanah dapat diukur, dan gambar tomografi dikembangkan untuk menggambarkan inhomogenitas vertikal dan lateral. 4. Dari kecepatan gelombang gelombang geser terukur, vs, modulus geser geser kecil, G0, dapat diperoleh sebagai berikut: G0 ¼qv2 s ð22Þ di mana q = kepadatan massa tanah. Kelonggaran harus dibuat untuk efek regangan geser pada kekakuan tanah, yang akan mengarah pada  penurunan nilai modulus garis potong yang mungkin berguna untuk desain rutin, seperti dibahas di bawah ini. Penurunan nilai garis potong modulus tanah untuk analisis pondasi

 pengurangan tegangan normal yang yang timbul dari  perubahan volume yang disebabkan oleh  perpindahan siklik yang diterapkan ke antarmuka. Pengujian in-situ

 Pengujian penetrasi penetrasi Pengujian SPT dan CPT konvensional biasanya dilakukan sebagai cara mengklasifikasikan dan kira-kira mengukur strata tanah, dan memfasilitasi estimasi parameter desain geoteknik melalui korelasi seperti yang disebutkan sebelumnya. sebelumnya.

Untuk aplikasi ke desain rutin, kelonggaran harus dibuat untuk pengurangan modulus geser karena tingkat regangan yang relatif besar yang relevan dengan pondasi dalam kondisi kemudahan servis yang normal. Sebagai contoh, Poulos et al. [63] telah menyarankan faktor reduksi yang ditunjukkan pada Gambar. 6 untuk kasus di mana G0 / su = 500 (su = kekuatan geser yang tidak terlatih). Angka ini menunjukkan menunjukka n bahwa: • Modulus garis potong untuk pembebanan aksial mungkin sekitar 20-40% dari nilai regangan kecil untuk berbagai faktor keselamatan keselama tan praktis; • Modulus garis potong untuk pembebanan lateral lebih kecil daripada modulus

 

 pembebanan aksial,  pembebanan aksial, biasanya sekitar 30% untuk faktor keselamatan yang sebanding.

dengan nilai-nilai yang diperoleh dari tes t es beban tiang berikutnya.

Haberfield [26] telah menunjukkan bahwa, ketika kelonggaran dibuat untuk efek tingkat regangan, nilai-nilai modulus yang berasal dari tes geofisika dapat berkorelasi dengan baik dengan yang dari tes pressuremeter. Gambar 7

Pengujian beban tiang

mereproduksii contoh seperti itu mereproduks

 pengantar Dari sudut pandang perancang fondasi,  pengujian beban tiang idealnya harus dapat memenuhi meme nuhi persyaratan berikut: • Memberikan informasi tentang masalah  masalah   desain; • Dapat dilakukan  produksi;

pada

tumpukan

prapra-

• Dapat dilakukan pada tumpukan produksi tanpa persiapan khusus; • Menjadi relatif murah; • Memberikan informasi yang andal dan tegas yang dapat diterapkan langsung ke proses desain. Beberapa metode umum pengujian tiang  pancang diringkas di bawah ini, dan kemudian saran untuk interpretas int erpretasii pengujian ditawarkan. Tes beban vertikal statis Gambar. 6 Contoh rasio modulus geser secant terhadap nilai regangan kecil [63]

Gambar. 7 Perbandingan nilai modulus dari  pressuremeter  pressurem eter dan uji seismik seismik cross-hole [26]

Jenis tes ini adalah yang paling mendasar dan melibatkan aplikasi beban vertikal langsung ke kepala tiang, biasanya melalui serangkaian kenaikan. Prosedur pengujian telah dikembangkan dan ditentukan oleh berbagai kode, misalnya, ASTM D1143. Uji beban statis umumnya dianggap dianggap sebagai uji definitif dan uji tipe yang dibandingkan. Pengujian dapat dilakukan dalam berbagai bentuk, tergantung  pada sarana yang digunakan untuk reaksi  pemuatan yang diterapkan pada tiang. Ini adalah jenis pengujian yang ingin dilakukan  perancang,,  perancang karena ini paling baik mensimulasikan cara beban struktural diterapkan pada tiang. Sayangnya, tes ideal  biasanya tidak dapat dicapai dalam praktek, karena sistem reaksi berinteraksi dengan tumpukan tes, sehingga menciptakan beberapa masalah potensial dengan interpretasi data uji.

di mana faktor reduksi 0,2 telah diterapkan  pada nilai-nilai modulus regangan kecil yang

Informasi dasar yang biasa dari  pengujian semacam semacam itu adalah hubungan  pelepasan beban, dari mana kapasitas beban

 berasal dari hasil uji seismik cross-hole. Nilainilai modulus sehingga diturunkan konsisten

dan kekakuan kepala tiang dapat diinterpretasikan. Namun, interpretasi seperti

 

itu harus dilakukan dengan hati-hati, karena  penyelesaian  penyelesaia n tumpukan diukur dapat dipengaruhi oleh interaksi antara tumpukan uji dan sistem reaksi. Yang menjadi perhatian adalah kenyataan bahwa interaksi seperti itu cenderung mengarah pada perkiraan yang  berlebihan dari kedua kapasitas dan kekakuan, kekakuan, dan, oleh karena itu, dapat menyebabkan hasil

tiang-tanah. Oleh karena itu, uji dinamis dapat memberikan penilaian yang wajar (jika di atas  perkiraan) dari kekakuan kepala tiang pada  beban desain. Namun, hal ini mungkin diharapkan akan semakin tidak akurat karena level beban mendekati nilai akhir.

yang tidak konservatif, kecuali jika ada kelonggaran yang tepat untuk efek interaksi antara tumpukan uji, sistem reaksi dan sistem  pengukuran penyelesaian penyelesaian [65]. [65].

yang mendukung bangunantidak tinggi, pengujian  beban dinamis umumnya layak karena energi yang tidak memadai dapat diberikan ke tiang untuk memobilisasi kapasitasnya sepenuhnya. Namun dalam beberapa kasus, tes dapat memberikan cara yang nyaman untuk mendapatkan mendapa tkan kekakuan kepala ttiang iang tunggal.

Tes beban lateral statis Ada beberapa bentuk uji beban lateral, tetapi yang paling umum dan nyaman adalah yang melibatkan pembongkaran satu tiang terhadap satu atau lebih tumpukan lainnya; misalnya, ASTM Standar D3966 menguraikan  prosedur untuk pengujian beban lateral dan untuk interpretasi pengujian. Seperti halnya uji  beban vertikal vertikal statis, statis, ada ‘effects efek samping’  jika dua Secara tiang didongkrak terhadap lainnya. khusus, karena arah tumpukan pemuatan masing-masing tiang berbeda, interaksi antara tiang akan cenderung menyebabkan defleksi kepala yang berkurang dari setiap tiang, dan sebagai konsekuensinya, kekakuan lateral tiang yang diukur akan lebih besar dari nilai sebenarnya. . Tes beban dinamis • Prinsip-prinsip Prinsip-prinsip uji beban dinamis sekarang sangat mapan [24, 69]. Tes sekarang diterima sebagai prosedur rutin, terutama untuk kontrol kualitas dan tujuan konfirmasi desain. Meskipun digunakan secara luas, uji beban tiang dinamis memiliki sejumlah keterbatasan  potensial, termasuk fakta bahwa perilaku  pelepasan beban yang diperkirakan dari tes ini tidak unik, tetapi merupakan merupakan perkiraan terbaik. Dua pengukuran (regangan dan akselerasi versus waktu) diambil, dan dari sini, distribusi lengkap resistensi di sepanjang tiang, serta  perilaku penurunan beban, ditafsirkan. Selain itu, beban diterapkan jauh lebih cepat daripada di sebagian besar situasi aktual dalam  praktiknya, dan karenanya karenanya penyelesaian penyelesaian yang tergantung waktu tidak dikembangkan selama  pengujian. Untungnya, di bawah level beban desain normal, jumlah ketergantungan waktu (dari konsolidasi dan creep) relatif kecil karena sebagian besar penyelesaian timbul dari deformasi geser pada atau dekat antarmuka

Untuk fondasi bermuatan berat seperti

Tes dua arah (sel Osterberg) Tes ini awalnya dikembangkan oleh Osterberg [49] (tes serupa digunakan di Jepang oleh [22]), dan tes ini telah digunakan semakin meningkat selama dekade terakhir atau lebih. Sel khusus dilemparkan ke dalam atau di dekat dasar tiang, dan tekanan diberikan. Basis didongkrak ke bawah sementara poros memberikan reaksi dan didongkrak ke atas. Tes dapat berlanjut sampai elemen dengan kapasitas yang lebih kecil mencapai resistensi utamanya. Menggunakan sel Osterberg, uji  beban hingga 150 MN telah dilakukan. Terlepas dari kemampuannya untuk memberikan 'reaksi diri', tes sel Osterberg (seperti semua tes) memiliki keterbatasan dan kekurangannya, kekuranga nnya, termasuk yang berikut: • Hal  Hal  ini berlaku terutama untuk tumpukan yang bosan; • sel harus dipasang sebelumnya sebelum  pengujian; dan • ada interaksi antara alas dan poros, dan masing-masing akan cenderung bergerak kurang dari gerakan 'nyata' sehingga poros dan kekakuan alas yang terlihat cenderung lebih  besar dari nilai nilai sebenarnya. sebenarnya. Uji statistik Uji statistik dikembang di kembangkan kan bersama di Kanada dan Belanda [5, 46] dan juga telah menemukan penggunaan dan pengembangan yang cukup besar di Jepang. Pengujian komparatif pada tiang yang mengalami  pengujian statis konvensional dan pengujian statik menunjukkan kesesuaian yang baik

 

dalam kinerja penurunan beban [6]. Pengujian statistik tampaknya menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan jenis tes lainnya, termasuk • tes tersebut cepat dan mudah dimobilisasi. • Kapasitas pemuatan tinggi tersedia. • Pemuatan terpusat terpusat secara akurat dan dapat diterapkan pada tiang tunggal dan grup tiang. • Tes ini tidak memerlukan pra-pemasangan pra -pemasangan  peralatan pemuatan. pemuatan. • Tes ini quasi-statis quasi-statis dan tidak melibatkan  pengembangan  pengemba ngan tekanan tekan dan tarik yang  berpotensi merusak merusak dalam tumpukan uji. Tidak dapat dihindari, ada juga  beberapa kekurangan kekurangan potensial, termasuk yang  berikut: •

Asumsi

tertentu

perlu

dibuat

dalam

interpretasi tes, terutama dengan pembongkaran tiang. dalam kaitannya • Tidak dapat memberikan informasi tentang  pemukiman  pemukima n atau pergerakan pergerakan yang bergantung  pada waktu. Meskipun ini mungkin tidak terlalu  penting untuk tiang tunggal, itu bisa menjadi  batasan utama ketika menguji kelompok tiang, terutama jika lapisan kompresibel mendasari ujung tiang. Tes interpretasi

 Kapasitas aksial utama Untuk pengujian beban statis konvensional, adalah umum untuk pengujian dihentikan sebelum kegagalan terjun total tercapai. Sejumlah besar saran telah dibuat tentang  bagaimana kapasitas beban aksial utama dapat diperkirakan dari pengujian tersebut, misalnya Chen dan Fang [11] dan Reese dan O'Neill [70]  beberapa di antaranya antaranya telah ditinjau dan dinilai oleh Hwang et Al. [33]. Mereka dapat diklasifikasikan ke dalam kategori berikut: 1. ‘‘ Titik balik yang mencolok dari kurva  penurunan beban ’’. Ini sering  sering  merupakan  penilaian subyektif. subyektif. 2. Settlement S dari pile head, termasuk (a) S = 10% dari diameter biasanya (dikaitkan dengan [77]).

(b) Fleksibilitas tangent kepala tiang, misalnya, Fuller dan Hoy [23]. 3. Penyelesaian residual (Sp) kepala tiang. Contohnya termasuk Davisson [14], yang menyarankan bahwa kapasitas pamungkas adalah beban di mana penyelesaian tiang  pancang = 0,15+ 0,1d (inci), di mana d = diameter dalam inci, residu dan DIN4026 (Jerman) ditiang, mana penyelesaian pada saat  bongkar dari beban pamungkas pamungkas adalah 2,5% dari diameter. 4. Tingkat creep dari penyelesaian head, di mana kapasitas ultimate diambil sebagai beban di mana terjadi peningkatan tiba-tiba pada kemiringan kurva settlement-time. settlement-time. 5. Mengkoordinasikan transformasi kurva  penyelesaian-muatan,  penyelesaia n-muatan, dengan prosedur Chin [12] menjadi tipikal. Ini melibatkan memplot rasio penyelesaian terhadap muatan sebagai fungsi penyelesaian dan menentukan kapasitas  pamungkass dari kemiringan bagian garis lurus  pamungka  plot ini. 6. Mempekerjakan bentuk tertentu dari kurva  penurunan beban, seperti yang digunakan oleh Hirany dan Kulhawy [29]. Hwang et al. [33] menyimpulkan bahwa  pendekatan yang dikaitkan dengan Terzaghi [77] lebih disukai di sukai daripada banyak pendekatan lainnya. Munculnya uji sel dua arah telah memfasilitasi interpretasi kapasitas beban ultimate, karena tes yang dirancang dengan  baik akan memungkink memungkinkan an mobilisasi penuh (atau hampir penuh) baik dari resistansi poros dan basis.  Nilai modulus tanah Interpretasi uji beban tiang untuk menilai karakteristik kekakuan tiang dan tanah mensyaratkan bahwa akun harus diambil dari stratigrafi lokasi. Jika tidak ada instrumentasi instrumentasi di sepanjang tiang, maka tidak ada transfer t ransfer beban yang terperinci informasi sepanjang poros tiang, asumsi harus dibuat mengenai distribusi kekakuan dan kekuatan tanah dengan kedalaman. Ini perlu dilakukan sehubungan dengan profil geoteknik untuk mendapatkan hasil yang andal. Untuk model perilaku tanah yang diasumsikan dalam analisis tiang

 

 pancang, parameter tanah yang relevan perlu ditafsirkan dari perilaku penurunan beban yang diukur. Sebagai contoh, jika pendekatan transfer beban (t –  (t –  z)  z) diadopsi, di adopsi, kemiringan awal dan bentuk kurva kurva perpindahan berikutnya harus diasumsikan dan kemudian parameter untuk kurva tersebut diturunkan melalui proses coba-coba.

dilihat bahwa nilai ini menurun karena kekakuan material pondasi meningkat. Biasanya, fondasi ini telah berada di antara 25 dan 300 mm / MPa.

Jika model tanah elastis-plastik diasumsikan, maka distribusi modulus Young dan gesekan poros pamungkas dengan kedalaman harus diasumsikan dan sekali lagi,  proses coba-coba pada umumnya akan diperlukan untuk memperoleh kesesuaian antara perilaku penyelesaian beban dari teori. model dan perilaku penurunan beban yang diukur.

meskipun kinerja penyelesaian ini tampaknya  berlebihan, struktur tampaknya cukup memuaskan. Itu mungkin,

Jika instrumentasi telah dipasang di tumpukan, dan jika perhitungan yang tepat diambil dari tegangan sisa dalam interpretasi hasil, maka nilai modulus Young dari tanah, Es, antara masing-masing set instrumentasi yang  berdekatan dapat diinterpretasikan diinterpretas ikan dengan menggunakan hubungan berikut dikembangkan oleh Randolph dan Wroth [67]:

di mana ws = tegangan geser lokal, ws =  penyelesaian  penyelesaia n lokal, lokal, d = d diameter iameter tiang, v = rasio ground Poisson, rm = jari-jari di mana  perpindahan menjadi sangat kecil, / ws = kemiringan transfer beban yang diturunkan (t –  (t  –   z) melengkung. Randolph dan Wroth (1978) memberikan ekspresi untuk rm dan menunjukkan bahwa itu berada dalam urutan  panjang tumpukan. tumpukan. Permukiman dasar bertingkat tinggi

Mungkin bermanfaat untuk meninjau kinerja  permukiman beberapa gedung tinggi untuk  permukiman mendapatkan apresiasi dari permukiman yang mungkin diharapkan dari dua jenis pondasi yang didirikan pada berbagai simpanan. Tabel 10 merangkum detail dari penyelesaian pondasi  beberapa struktur tinggi ti nggi yang didirikan di atas rakit atau pondasi rakit bertiang, berdasarkan  pada riwayat kasus yang terdokume terdokumentasi ntasi di Hemsley [28], Katzenbach et al. [35], dan dari  pengalaman  pengalama n penulis sendiri. Lebar rata-rata  pondasi dalam kasus kasus ini berkisar antara antara 40-100 m. Hasilnya disajikan dalam hal penurunan tekanan per unit yang diterapkan, dan dapat

Beberapa bangunan yang didukung oleh rakit bertiang di tanah liat Frankfurt yang kaku telah mengendap lebih dari 100 mm, dan

Tabel 10 Contoh penyelesaian penyelesaian fondasi struktur tinggi

Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa  penyelesaia  penyelesaian n lumayan tinggi dapat jauh melebihi nilaiuntuk desainstruktur konvensional 50-65 mm. Masalah yang lebih kritis untuk struktur seperti itu adalah kemiringan keseluruhan dan penyelesaian diferensial antara  bagian proyek proyek yang tinggi dan rendah. rendah.