perencaan pondasi pancang

61

BAB 5

MASALAH KHUSUS

KOMPARASI DAYA DUKUNG TIANG PANCANG

BENTUK PERSEGI DAN BULAT PENUH

5.1 PENDAHULUAN

Pekerjaan pondasi (struktur bawah) merupakan perkerjaan yang pertama

kali dilaksanakan dalam suatu konstruksi sebelum pengerjaan struktur atas.

Pondasi memiliki peran yang sangat besar dalam suatu konstruksi. Secara umum

pondasi berfungsi sebagai bagian dari suatu struktur bangunan yang berfungsi

untuk meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban

luar yang bekerja pada bangunan ke sekitar tanah yang ada disekitarnya.

Pondasi secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu pondasi dangkal

dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi sangat bergantung kepada jenis dari

struktur atas, apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga

bergantung terhadap jenis tanahnya. Pondasi dangkal pada umumnya digunakan

untuk konstruksi dengan beban ringan dengan kondisi lapisan permukaan tanah

cukup baik dan begitu juga sebaliknya.

Laporan kerja praktek ini penulis konsentrasikan pada permasalahan

pondasi dalam, yaitu pondasi tiang pancang jenis beton pracetak, berhubung

dalam proyek pembangunan Gedung Kampus D Universitas Gunadarma pondasi

yang digunakan adalah pondasi tiang pancang jenis beton pracetak.

62

5.2 PENGENALAN PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi tiang pancang adalah batang yang relative panjang dan langsing

yang digunakan untuk menyalurkan beban struktur melewati lapisan tanah dengan

daya dukung rendah ke lapisan tanah keras yang memiliki daya dukung lebih

tinggi dibanding pondasi dangkal.Pondasi tiang digunakan untuk mendukung

bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam, dan mendukung bangunan

untukmenahan gaya angkat ke atas, terutama pada bangunan tingkat tinggi yang

dipengaruhi gaya guling akibat angin.

Pondasi tiang pancang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain:

a. Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah

lunak, ke tanah pendukung yang kuat.

b. Untuk menahan gaya angkat bangunan akibat tekanan hidrostatis atau

momen penggulingan.

c. Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah

bertambah.

d. Untuk mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah

tergerus air.

Daya dukung tiang pancang diperoleh dari daya dukung ujung (end

bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang dan daya dukung geser

(friction bearing capacity) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya

adhesi antara tiang pancang dan tanah di sekelilingnya.

63

Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain:

a. Berdasarkan cara pemindahan beban tiang :

1. Point Bearing Pile

Tiang dengan tahanan ujung. Jenis tiang ini meneruskan beban melalui

tahanan ujung ke lapisan tanah keras.

2. Friction Pile

Tiang dengan tahanan kulit. Jenis tiang ini meneruskan beban ke tanah

melalui geseran kulit (skin friction)

b. Berdasarkan segi bahan yang digunakan :

1. Tiang pancang kayu

2. Tiang pancang beton

1) Precast reinforced concrete pile

Penampangnya dapat berupa :

- Lingkaran - Segitiga

- Segi empat - Segi delapan

2) Precast Prestressed concrete pile

3. Tiang pancang baja

c. Berdasarkan dari segi teknik pemancangan dapat dilakukan dengan palu

jatuh (drop hammer), diesel hammer, dan hydraulic hammer.

Pada lokasi proyek yang dilakukan penulis digunakan tiang pancang tipe

beton precast dengan bentuk persegi berdimensi 50x50 cm, oleh karena itu penulis

akan membahas jenis tiang pancang beton precast.

64

5.2.1 Tiang Pancang Beton Pracetak

Tiang pancang beton pracetak adalah tiang pancang dari beton bertulang

yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup

kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tegangan tarik pada beton pracetak yang

cukup kecil, sedangkan berast sendiri beton besar, maka tiang pancang beton ini

haruslah diberi penulangan untuk menahan momen lentur yang timbul saat

pengangkatan dan pemancangan.

5.2.1.1 Keuntungan Pemakaian Tiang Pancang Beton Pracetak

1. Tiang pancang beton dapat memiliki tegangan tekan yang besar, ini

bergantung pada mutu beton yang digunakan.

2. Tiang pancang jenis ini dmapat diperhitungkan baik sebagai end bearing

pile maupun sebagai friction pile.

3. Tiang pancang beton dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama, serta

tahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan yang bersifat korosif

dengan syarat memiliki decking beton yang cukup tebal.

4. Bahan tiang dapat diperiksa sebelum pemancangan.

5. Prosedur pemancangan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

6. Pemancangan tiang dapat menambah kepadatan tanah granuler.

65

5.2.1.2 Kerugian Pemakaian Tiang Pancang Beton Pracetak

1. Tiang pancang beton memiliki berat sendiri yang besar maka

membutuhkan biaya transportasi yang cukup mahal, namun hal tersebut

dapat ditanggulangi dengan membuat tiang pancang precast di tempat

pekerjaan.

2. Proses pemotongan akan membutuhkan waktu yang relatif lebih lama.

3. Penggembungan permukaan tanah dan gangguan tanah akibat

pemancangan dapat menimbulkan masalah.

4. Pemancangan seringkali menimbulkan deformasi tanah yang berdampak

pada bangunan di sekitara area pancang.

Berikut adalah nilai beban maksimum tiang beton pracetak pada umunya,

yang ditinjau dari segi kekuatan bahan tiangnya.

Tabel 5.1 Nilai Beban Maksimum Tiang Beton Pracetak

Diameter tiang (cm) Beban tiang maksimum (kN)

30

35

40

45

50

60

300-700

350-850

450-1200

500-1400

700-1750

800-2500

Sumber : Hary Christady Hardiyatmo, 2010

66

5.2.1.3 Metode Penyelidikan Tanah

Tiang pancang berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya

dukung yang mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas.

Untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu

penyelidikan yang akurat juga. Ada dua metode yang biasa digunakan dalam

penentuan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu dengan menggunakan

metode statis dan metode dinamis. Penyedikan tanah dengan metode statis adalah

penyelidikan sondir dan standart penetrasi test (SPT).

Penyelidikan sondir bertujuan untuk mengetahui perlawanan penetrasi

konus dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikasi dari kekuatan daya

dukung tanah dengan menggunakan rumus empiris.

Penyelidikan standart penetrasi test (SPT) bertujuan untuk mendapatkan

gambaran lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna tanah melalui pengamatan

secara visual, sifat-sifat tanah, karakteristik tanah yang dapat digunakan untuk

menghitung daya dukung tanah.

Adapun masalah khusus laporan kerja praktek ini adalah untuk

menentukan daya dukung tanah berdasarkan penyeledikan lapangan dari data

sondir, SPT, dan hasil penyelidikan laboratorium dengan dua menggunakan dua

macam bentuk tiang, yaitu persegi dan bulat penuh. Sehingga dari hasil yang

diperoleh dapat digunakan untuk mendesain pondasi yang aman dan ekonomis.

67

5.2.2 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil Sondir

Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut:

sbbsbu AfAqQQQ ..............................................................(5.1)

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung ultimit tiang pancang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.

Ap = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang pancang.

Perhitungan daya dukung tiang pancang dengan data sondir dapat

diklasifikasikan atas beberapa metode diantaranya :

a. Metode Aoki dan De Alencar

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung

ultimit dari data sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh

dengan cara sebagai berikut :

b

cap

F

(base)qq

..............................................................................................(5.2)

68

dimana :

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D

dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik

tahunan ujung tiang tergantung pada tipe tiang.

Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut :

s

sc

F

(side)qF

....................................................................................(5.3)

dimana :

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing-masing lapisan

sepanjang tiang.

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang.

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe

tiang.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 5.2 dan nilai faktor empirik s

diberikan pada tabel 5.3

Tabel 5.2 Faktor Empirik Fb dan Fs

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pratekan 1,75 3,5

Sumber : Titi & Fasakh, 1999

69

Tabel 5.3 Nilai Faktor Empirik untuk Tipe Tanah

Tipe Tanah s (%) Tipe Tanah s (%) Tipe Tanah s (%)

Pasir 1,4 Pasir berlanau 2,2

Lempung

berpasir

2,4

Pasir

kelanauan

2,0

Pasir berlanau

dengan lempung

2,8

Lempung

berlanau dengan

pasir

2,8

Pasir

kelanauan

dengan

lempung

2,4 Lanau 3,0

Lempung

berlanau dengan

pasir

3,0

Pasir

berlempung

dengan lanau

2,8

Lanau

berlempung

dengan pasir

3,0

Lempung

berlanau

4,0

Pasir

berlempung

3,0

Lanau

berlempung

3,4 Lempung 6,0

Sumber : Titi & Farsakh, 1999

Pada umunya nilai s untuk pasir = 1,4 persen, nilai s untuk lanau = 3,0 persen

dan nilai s untuk lempung = 6 persen.

70

b. Metode Meyerhof

Meyerhof mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit

dari data sondir. Kapasitas dukung ujung ultimite (Qu) diperoleh dengan cara

sebagai berikut :

K)(JHLAp)(qcQu .....................................................................(5.4)

Sedangkan daya dukung izin pondasi dapat dihitung sebesar:

5

K)(JHL

3

Ap)(qcQu

....................................................................(5.5)

dimana:

qc = Tahanan ujung sondir

Ap = Luas penampang tiang

JHL = Jumlah hambatan lekat

K = Keliling tiang

3 dan 5 = Angka aman yang disarankan

71

5.2.3 Penyelidikan Lapangan dengan Standart Penetration Test (SPT)

5.2.3.1 Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang pada Tanah Kohesif dan Non-

Kohesif dengan Data SPT

a. Daya dukung ujung tanah pada tanah non-kohesif

ppbp ASPTN400A/DLSPTN40Q .......................(5.6)

dimana:

Qp = Tahanan ujung ultimate (kN)

Ap = Luas penampang tiang pancang (m2)

b. Tahanan geser selimut tiang pancang pada tanah non-kohesif

LipSPTN2Qs .....................................................................(5.7)

dimana:

Li = Panjang lapisan tanah (m)

p = Keliling tiang (m)

c. Daya dukung ujung tiang pada tanah kohesif cu

Untuk tiang pancang

pup Ac9Q ...................................................................................(5.8)

dimana :

Ap = Luas penampang tiang (m2)

Cu = Kohesi undrained (kN/m2)

= N-SPT*2/3*10

72

d. Tahanan geser selimut tiang pada tanah kohesif cu

LipcQ us ...............................................................................(5.9)

dimana :

= Koefisien adhesi antara tanah dan tiang

Cu = Kohesi undrained (kN/m2)

= N-SPT*2/3*10

p = Keliling tiang (m)

Li = Panjang lapisan tanah (m)

5.2.4 Tiang Pancang Kelompok (Pile Group)

Pada kondisi sebenarnya sangat jarang ditemui tiang pancang yang berdiri

sendiri(single pile), tapi berada dalam belum kelompok (pile group).

Untu menyatukan tiang tersebut dalam satu kelompok tiang maka diperlukan pile

cap unutk mengikat. Dalam perhitungan pile cap dibuat kaku sempurna, sehingga:

a. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang menimbulkan

penurunan, maka setelah penurunan bidang poer tetap merupakan bidang

datar

b. Gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang

73

5.2.4.1 Jarak Antara Tiang dalam Kelompok

Biasanya jarak antara 2 tiang dalam kelompok disyaratkan minimum 0,60

m dan maksimum 2,00 m. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan-

pertimbangan sebagai berikut :

a. Bila S < 2,5D pada pemancangan tiang akan menyebabkan:

1) kemungkinan tanah disekitar kelompok tiang akan terlalu naik secara

berlebihan karena terdesak oleh tiang-tiang yang terpancang terlalu

berdekatan.

2) Terangkatnya tiang-tiang yang dipancang terlalu berdekatan

b. Bila S > 3D

Penggunaan jarak pancang dengan S > 3D sangat tidak ekonomis, karena

akan memperbesar ukuran/dimensi dari pile cap.

Gambar 5.1 Syarat Jarak Tiang Kelompok Sumber : Dirjen Binamarga Departemen P.U.T.L

S 2,5 D

S 3 D

74

5.2.4.2 Kapasitas Kelompok dan Efesiensi Tiang Pancang

Jika kelompok tiang dipancang dalam tanah lempung lunak, pasir tidak

padat atau timbunan, dengan dasar tiang yang bertumpu pada lapisan kaku, maka

kelompok tiang tersebut tidak mempunyai resiko akan mengalami keruntuhan

geser umum, asalkan diberikan faktor aman yang cukup terhadap bahaya

keruntuhan tiang tunggal.

Pada kelompok tiang yang dasarnya bertumpu pada lapisan lempung

lunak, faktor aman terhadap keruntuhan blok harus diperhitungkan, terutama

untuk jarak tiang-tiang yang dekat. Pada tiang yang dipasang pada jarak yang

besar, tanah diantara tiang-tiang bergerak sama sekali ketika tiang bergerak ke

bawah oleh akibat beban yang bekerja, tetapi jika jarak antara tiang terlalu dekat,

saat tiang turun oleh akibat beban, tanah diantara tiang juga ikut bergerak turun.

Pada kondisi ini, kelompok tiang dapat dianggap sebagai satu tiang besar dengan

lebar yang sama dengan kelompok tiang.

Kapasitas ultimit kelompok tiang dengan memperlihatkan faktor efesiensi tiang

dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

QanEgQg ...................................................................................(5.10)

dimana :

Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan

keruntuhan.

Eg = Efesiensi kelompok tiang.

n = Jumlah tiang dalam kelompok.

Qa = Beban maksimum tiang tunggal.

75

Persamaan efesiensi tiang dengan metode Converse-Labare, sebagai berikut:

n'm90

n'1)(mm1)(n'1Eg

.........................................................(5.11)

dimana :

Eg = Efesiensi kelompok tiang.

m = Jumlah baris tiang.

n = Jumlah tiang dalam satu baris.

= Arc tg D/s, dalam derajat.

5.2.5 Penurunan Tiang

Dalam bidang teknik sipil ada dua hal yang perlu diperhatikan mengenai

penurunan, yaitu:

a. Besarnya penurunan yang terjadi

b. Kecepatan penurunan

Penurunan adalah gerakan dari suatu titik tertentu pada bangunan

terhadap titik referensi yang tetap. Umumnya, penurunan yang tidak

seragam lebih membahayakan bangunan dari pada penurunan totalnya.

5.2.5.1 Perkiraan Penurunan Tiang Tunggal (Single Pile)

Menurut Poulu dan Davis (1980) penurunan jangka panjang untuk pondasi

tiang tunggal tidak perlu ditinjau karena penurunan akibat konsolidasi dari tanah

relatif kecil. Hal ini disebabkan oleh karena tiang pondasi tiang direncanakan

terhadap kuat dukung ujung dan kuat dukung friksinya atau jumlah keduanya

(Hardiyatmo,2002).

76

a. Untuk tiang apung atau tiang friksi

DEs

IQS

.............................................................................................(5.12)

dimana :

I = Io. Rk . Rh . R...............................................................................(5.13)

b. Untuk daya dukung ujung

DEs

IQS

.............................................................................................(5.14)

dimana :

I = Io. Rk . Rb . R..............................................................................(5.15)

dimana :

S = Penurunan untuk tiang tunggal

Q = Beban yang bekerja

Io = Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah

mampat

Rk = Faktor koreksi kemudah mampatan tiang

Rh = Faktor koreksi untuk ketebal lapisan yang terletak pada tanah

keras.

R = Faktor koreksi angka Poisson

Rb = Faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung

h = Kedalaman total lapisan tanah dari ujung tiang ke muka tanah

D = Diameter tiang

77

Gambar 5.2 Koreksi Kekakuan Lapisan Pendukung, Rb (Poulos dan Darvis, 1980) Sumber : Harry Cristady Hardiyatmo, 2010

78

Gambar 5.3 Koreksi Kedalaman, Rh (Poulos dan Darvis, 1980)

Sumber : Harry Cristady Hardiyatmo, 2010

Gambar 5.4 Koreksi Angka Poisson, R (Poulos dan Darvis, 1980)

Sumber : Harry Cristady Hardiyatmo, 2010

79

Gambar 5.5 Faktor Penurunan Io (Poulos dan Darvis, 1980) Sumber : Harry Cristady Hardiyatmo, 2010

Gambar 5.6 Koreksi Kompresi, Rk (Poulos dan Darvis, 1980) Sumber : Harry Cristady Hardiyatmo, 2010

80

K adalah suatu ukuran kompresibilitas relatif dari tiang dan tanah, dengan

rumus:

Es

RaEpK

........................................................................................(5.16)

dimana :

(Persegi)s

Apdan )(Lingkaran

d4

1

ApRa

22

..........................................(5.17)

dimana :

K = Faktor kekakuan tiang

Ep = Modulus elastisitas dari bahan tiang

Es = Modulus elastisitas tanah disekitar tiang.

Eb = modulus elastisitas tanah didasar tiang

Perkiraan angka Poisson () dapat dilihat pada Tabel berikut ini.

Tabel 5.4 Perkiraan Angka Poisson ()

Macam Tanah

Lempung jenuh

Lempung tak jenuh

Lempung berpasir

Lanau

Pasir padat

Pasir kasar

Pasir halus

0,4-0,5

0,1-0,3

0,2-0,3

0,3-0,35

0,2-0,4

0,15

0,25

Sumber : Hardiyatmo, 1996

81

Berbagai metode tersedia untuk menentukan nilai modulus elastisitas

tanah (Es), antara lain dengan percobaan langsung ditempat yaitu dengan

menggunakan data hasil uji sondir. Karena itu nilai laboratorium dari Es tidak

sangat baik dan mahal untuk didapatkan (Bowles, 1977). Bowles memberikan

persamaan yang dihasilkan dari pengumpulan uji sondor, sebagai berikut :

Es = 3qc (untuk tanah pasir)............................(5.17a)

Es = 2 sampai 8qc (untuk lempung)................................(5.17b)

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing lapisan

sepanjang tiang.

Dari analisa yang dilakukan, untuk nilai modulus elastisitas tanah dibawah ujung

tiang (Eb) kira-kira 5-10 kali harga modulus elastisitas tanah di sepanjang tiang

(Es)

Rumus untuk penurunan tiang elastis adalah:

EpAp

Qs)L(QS

...................................................................................(5.18)

dimana :

Q = Beban yang bekerja

Qs = Tahanan gesek

= Koefisien dari skin friction

Ep = Modulus elastisitas dari bahan tiang

Ap = Luas ujung tiang pancang

82

5.2.5.2 Perkiraan Penurunan Kelompok Tiang (Pile Group)

Pada hitungan pondasi tiang, kapasitas izin tiang sering lebih didasarkan

pada persyaratan penurunan. Penurunan tiang terutama bergantung pada nilai

banding tahanan ujung dengan beban tiang. Jika beban yang didukung pertiang

lebih kecil atau sama dengan tahanan ujung tiang, penurunan yang terjadi

mungkin sangat kecil. Rumus penurunan kelompok tiang adalah :

2qc

IBgqSg

.......................................................................................(5.19)

dimana :

q =BgLg

Q

..................................................................................(5.20)

I = Faktor pengaruh = 0,58Bg

L1

.........................................(5.21)

Lg, Bg = Lebar pile cap tiang kelompok

qc = Kapasitas tahanan ujung tiang

5.2.5.3 Penurunan Diizinkan

Penurunan yang diizinkan dari suatu bangunan bergantung pada beberapa

faktor. Faktor-faktor tersebut meliputi jenis, tinggi, kekakuan, dan fungsi

bangunan, serta besar dan kecepatan penurunan serta distribusinya. Jika

penurunan berjalan lambat, semakin besar kemungkinan struktur untuk

menyesuaikan diri terhadap penurunan yang terjadi tanpa adanya kerusakan

strukturnya oleh pengaruh rangkak (creep). Oleh karena itu, dengan alasan

83

tersebut, kriteria penurunan pondasi pada tanah pasir dan pada tanah lempung

berbeda.

Karena penurunan maksimum dapat diprediksi dengan ketetapan yang

memadai, umumya dapat ditiadakan hubungan antara penurunan yang diizinkan

dengan penurunan maksimum. Dimana syarat perbandingan penurunan yang

aman yaitu :

Stotal Sijin

Sijin = 10%.D atau sebesar 25 mm

dimana :

D = diameter tiang

5.2.6 Faktor Keamanan

Untuk memperoleh kapasitas ujung tiang, maka diperlukan suatu angka

pembagi kapasitas ultimate yang disebut dengan faktor aman. Faktor keamanan

ini perlu diberikan dengan maksud:

a. untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode perhitungan

yang digunakan.

b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geser dan

kompresibilitas tanah

c. Untuk meyakinkan bahwa tiang cukup aman dalam mendukung beban

yang bekerja

84

d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal

atau kelmpok tiang masih dalam batas toleransi.

e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang

masih dalam batas toleransi.

Sehubungan dengan alasan butir (d) dari hasil pengujian beban tiang, baik

tiang pancang atau tiang bor yang berdiameter kecil sampai sedang (600 mm)

penurunan akibat beban kerja yang terjadi lebih kecil dari 10 mm untuk faktor

aman yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlison, 1977).

Reese dan Oneil (1989) menyarankan pemilihan faktor aman (F) untuk

perancangan pondasi tiang , yang dipertimbangkan faktor-faktor sebgai berikut:

a. Tipe dan kepentingan dari struktur

b. Variabilitas tanah (tanah tidak uniform)

c. Keteletian penyelidikan tanah

d. Tipe dan jumlah uji tanah yang dilakukan

e. Ketersediaan tanah ditempat (uji beban tiang)

f. Pengawasan/kontrol kualitas di lapangan

g. Kemungkinan beban desain aktual yang terjadi selama beban layan

struktur.

85

Tabel 5.5 Faktor Aman yang Disarankan (Reese & Oneil, 1989)

Klasifikasi

Struktur

Faktor Keamanan

Kontrol

baik

Kontrol

normal

Kontrol

jelek

Kontrol

sangat

jelek

Monumental

Permanen

Sementara

2,3

2

1,4

3

2,5

2

3,5

2,8

2,3

4

3,4

2,8

Sumber : Hardiyatmo, 2010

Besarnya beban kerja atau kapasitas tiang ijin dengan memperhatikan

keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimate (Qu) dibagi dengan

faktor aman (F) yang sesuai. Variasi besarnya faktor aman yang telah banyak

digunakan untuk merancang pondasi tiang bergantung pada jenis tiang dan tanah

berdasarkan data laboratorium sebagai berikut:

a. tiang pancang

2,5

QuQa

..............................................................................................(5.22)

Beberapa peneliti menyarankan faktor keamanan yang tidak sama untuk

tahana gesek dinding dan tahanan ujung. Kapasitas ijin dinyatakan dalam

persamaan sebagai berikut:

1,5

Qs

3

QbQa

.....................................................................................(5.23)

86

Penggunaan faktor keamanan 1,5 untuk tahanan gesek dinding (Qs) yang

harganya lebih kecil dari faktor keamanan ujung yang besarnya 3, karena nilai

puncak tahanan gesek dinding dicapai bila tiang mengalami penurunan 2 sampai 7

mm, sedang tahanan ujung (Qb) membutuhkan penurunan yang lebih besar agar

tahanan ujungnya bekerja secara penuh. Jadi maksud penggunaan faktor

keamanan tersebut adalah untuk meyakinkan keamanan tiang terhadap keruntuhan

dengan mempertimbangkan penurunan tiang pada beban kerja yang diterapkan.

87

5.3 METODE PELAKSANAAN PONDASI PANCANG

Penjelasan mengenai metode pelaksanaan pondasi pancang penulis batasi

sampai pada pengerjaan pemotongan kepala tiang karena saat melakukan kerja

praktek penulis hanya berkesempatan mengamati pengerjaan pemancangan hingga

tahap pemotongan kepala tiang.

Tiang pancang yang digunakan dalam proyek ini adalah tipe square pile

dengan dimensi 50 cm x 50 cm dan panjang 12 m untuk segmen bawah dan 9 m

untuk segmen atas sehingga total panjang tiang 21 m. Hal ini berdasarkan pada

hasil uji tanah dimana didapat kedalaman tanah keras pasa 19,5 m dan ditambah

dengan faktor keamanan maka dibutuhkan tiang panacang sepanjang 21 m. Mutu

beton yang digunakan adalah fc = 45 Mpa dengan tulangan BjTd 40 yang

dirancang untuk beban uji sebesar 300 Ton.

5.3.1 Pekerjaan Persiapan Pemancangan

Posisi titik yang akan dipancang ditentukan dan ditandai terlebih dahulu.

Penentuan titik pancang ditentukan oleh tali yang diletakkan di atas tanah dan

diukur menggunakan theodolite. Untuk memulai pemancangan maka perlu

diadakan persiapan agar pelaksanaan dapat berjalan dengan baik. Adapun

persiapan yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut:

a. Tiang pancang yang akan digunakan diperiksa terlebih dahulu untuk

memastikan bahwa tiang pancang tersebut dalam keadaan baik, yaitu

lurus, tidak ada keretakan atau kerusakan struktur.

88

b. Pemberian skala ukuran pada tiang pancang yang dilakukan dengan cara

pengecatan tiap 1 m. Diusahakan menggunakan warna cat yang mencolok

agar mudah diamati.hal ini dimaksudkan agar mudah untuk mengetahui

panjang tiang pancang yang masuk ke dalam tanah setelah dilakukan

pemancangan.

c. Menentukan arah jalan pemanjangan agar pemancangan yang dilakukan

tidak terganggu.

d. Pemberian landasan jalan berupa pelat besi untuk memudahkan alat

pancang (hydraulic jack) bergerak dalam proses pemancangan.

e. Mengatur posisi tiang pancang secara teratur agar mudah saat dibutuhkan

untuk proses pemancangan.

5.3.2 Hal yang Perlu Dipersiapkan dan Diperhatikan Saat Pemancangan

a. Peralatan, bahan dan tenaga ahli siap dilapangan.

b. Pastikan semua titik yang akan dipancang sudah diberi tanda yang akurat.

c. Menjaga keakuratan letak tiang baik secara vertikal dan horizontal saat

memancang.

d. Pemancangan dilaksanakan sesuai dengan kedalaman rencana atau sampai

mencapai tanah keras.

e. Waktu pemancangan dilaksanakan seoptimal mungkin sehingga tidak

mengganggu lingkungan sekitar.

89

5.3.3 Tahap-Tahap Pemancangan

Setelah semua persiapan dilaksanakan maka yang dilakukan selanjutnya

adalah mengangkat tiang pancang dengan menggunaka tali sling oleh alat pancang

crawle crane. Tiang pancang diangkat dengan posisi titik angkat panjang tiang

pancang dari panjang dari ujung kepala tiang.

a. Melakukan pengangkatan tiang dengan titik angkat pada panjang dari

ujung kepala tiang yang akan dipancang.

Gambar 5.7 Pengangkatan Tiang Pancang Sumber : Dokumentasi Kerja Praktek, 2013

b. Memasukkan tiang pancang ke dalam alat pancang hydraulic jack dan

memastikan tiang pancang dalam posisi tegak.

Gambar 5.8 Memasukkan Tiang Pancang ke Mesin Hydrolic Jack Sumber : Dokumentasi Kerja Praktek, 2013

90

c. Tiang pancang yang telah tegak lurus dapat dipancang ke dalam tanah, dan

selama pemancangan berlangsung amati kedudukan tiang agar posisi tetap

vertikal.

Gambar 5.9 Penetrasi Tiang Pancang ke Tanah Sumber : Dokumentasi Kerja Praktek, 2013

5.3.4 Penyambungan Tiang Pancang

Pekerjaan penyambungan tiang dikarenakan panjang tiang pancang utama

lebih pendek dari kedalaman tanah keras yang ditentukan.

5.3.4.1 Prosedur Pelaksanaan Penyambungan

a. Apabila dibutuhkan penyambungan tiang, pemancangan dihentikan

dengan menyisakan tiang pancang dengan panjang 0,5-1 m di atas

permukaan tanah.

b. Memposisikan kedudukan tiang pancang tambahan sejajar dengan tiang

pancang utama yang sudah dipancang.

91

c. Melakukan proses pengelasan agar kedudukan antara tiang pancang utama

dan tiang pancang tambahan tidak bergeser ketika dipancang.

Gambar 5.10 Pengelasan Tiang Pancang Utama dan Tambahan Sumber : Dokumentasi Kerja Praktek, 2013

5.3.5 Pemotongan Kepala Tiang

Tiang pancang yang tersisa dalam proses pemancangan harus dipotong

karena tiang telah mencapai tanah keras, dan menyisakan tinggi tiang 40 cm

dari permukaan tanah.

Gambar 5.11 Pemotongan Kepala Tiang Sumber : Dokumentasi Kerja Praktek, 2013

92

5.4 PERHITUNGAN DAYA DUKUNG TIANG PANCANG

5.4.1 Daya Dukung Tiang dari Data Sondir dengan Bentuk Persegi

Berdimensi 50x50 cm Pada Titik S-1 dengan Metode Aoki dan De

Alencar

Data tiang pancang:

Lebar tiang (s) = 50 cm

Luas tiang pancang (Ab) = 2s

= (50)2

= 2500 cm2

Keliling tiang pancang (As) = 4xs

= 4x50

= 200 cm

93

a. Perhitungan kapasitas daya dukung ujung tiang persatuan luas (qb)

Gambar 5.12 Perkiraan nilai qca (base)

Sumber : Kerja Praktek, 2013

qca =11

115115115115115115115100807570

= 102,727 kg/cm2

qb = Fb

(base)qca

(Nilai Fb diambil dari Tabel 5.2, beton precast =1,75)

= 75,1

102,727

= 58,7 kg/cm2

Kapasitas dukung ujung tiang pancang (Qb)

Qb = qb Ap

= 58,7 2500

= 146.750 kg = 146,750 ton

94

b. Perhitungan kapasitas dukung kulit (Qs)

Gambar 5.13 Nilai qc (side) pada Titik S-1


f = s

sc

F

(side)q

(Nilai Fs dari Tabel 5.2, beton precast = 3,5)

=

2kg/cm0,5713,5

0,0633,33

Kapasitas dukung kulit (Qs)

Qs = f . As

= 0,571 . 200 . 1780

= 203408,229 kg = 203,408 ton

Qu = Qb + Qs

= 146,750 + 203,408

= 350,158 ton

Qa = ton140,632,5

350,158

95

5.4.2 Daya Dukung Tiang dari Data Sondir dengan Bentuk Persegi

Berdimensi 50x50 cm Pada Titik S-1 dengan Metode Meyerhof

Data tiang pancang:



= (50)2

= 2500 cm2


= 4x50

= 200 cm

FK Ujung Tiang = 3

FK Selimut Beton = 5

a. Daya dukung ultimit untuk tanah kohesif pada tanah kedalaman 1 m

Qu = K)(JHLAp)(qc

= )200(30)2500(19

= ton53,5kg53500

Qa = 5

K)(JHL

3

Ap)(qc

= 5

)200(30

3

)2500(19

= 17033,33 kg = 17,03 ton

96

Tabel 5.6 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Persegi Berdasarkan

Data Sondir Pada S-1 dengan Metode Meyerhof

Depth

(meter)

PPK

(kg/cm2)

Ap

(cm2)

JHL

(kg/cm2)

As

(cm)

Qult

(ton)

Qizin

(ton)

0 0 2500 0 200 0,00 0,00

1 19 2500 30 200 53,50 17,03

2 20 2500 80 200 66,00 19,87

3 28 2500 140 200 98,00 28,93

4 37 2500 200 200 132,50 38,83

5 24 2500 260 200 112,00 30,40

6 30 2500 380 200 151,00 40,20

7 18 2500 420 200 129,00 31,80

8 20 2500 470 200 144,00 35,47

9 20 2500 520 200 154,00 37,47

10 24 2500 600 200 180,00 44,00

11 38 2500 660 200 227,00 58,07

12 38 2500 800 200 255,00 63,67

13 36 2500 860 200 262,00 64,40

14 40 2500 1000 200 300,00 73,33

15 44 2500 1160 200 342,00 83,07

16 60 2500 1250 200 400,00 100,00

17 70 2500 1500 200 475,00 118,33

17,4 104 2500 1600 200 580,00 150,67

Sumber : Hasil Perhitungan, 2013

97

5.4.3 Daya Dukung Tiang dari Data SPT dengan Bentuk Persegi

Berdimensi 50x50 cm Pada Titik BH-1 dengan Metode Meyerhof

Data tiang pancang:



= (50)2

= 2500 cm2


= 4x50

= 200

FK Ujung Tiang = 3


a) Daya dukung ultimit untuk tanah kohesif pada tanah kedalaman 1 m

Perhitungan daya dukung ujung tiang sebagai berikut :

Cu = (N-SPT 2/3 10)

= (2 2/3 10)

= 13,333 kN/m2

qp = 9 Cu

= 9 13,333

= 119,997 kN/m2

Qp = qp Ap

= 119,997 0,25

98

= 29,999 kN

Perhitungan daya selimut beton kedalaman 1 m sebagai berikut :

= 1 (diambil berdasarkan Lampiran Korelasi dan cu)

f = Cu

= 1 13,333

= 13,333 ton/m2

Qs = f L p

= 13,333 1 2

= 26,666 kN

Maka Qu = Qp + Qs

= 29,999 + 26,666

= 56,666 kN

Qijin = FKp

Qp + FKs

Qs

= 5

666,26

3

999,29

= 15,333 kN

99

Tabel 5.7 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Persegi Berdasarkan

Data SPT Pada BH-1 dengan Metode Meyerhof

Depth

(meter)

Soil

Layer N

Cu

(kN/m2)

Skin Friction End

Bearing

kN

Qult

kN

Qult

Ton Local

kN

Cumm

kN

1 1 2 13,33 1 26,67 26,67 30 56,67 5,67

2 1 2 13,33 1 26,67 53,33 30 83,33 8,33

3 1 4 26,67 1 53,33 106,67 60 166,67 16,67

4 1 4 26,67 1 53,33 160,00 60 220,00 21,99

5 1 5 33,33 1 66,67 226,67 75 301,67 30,17

6 2 12 80,00 0,3 48,00 274,67 180 454,67 45,47

7 2 4 26,67 1 53,33 328,00 60 388,00 38,80

8 2 4 26,67 1 53,33 381,33 60 441,33 44,13

9 2 2 13,33 1 26,67 408,00 30 438,00 43,80

10 2 2 13,33 1 26,67 434,67 30 464,67 46,47

11 2 2 13,33 1 26,67 461,33 30 491,33 49,13

12 2 2 13,33 1 26,67 488,00 30 518,00 51,80

13 2 4 26,67 1 53,33 541,33 60 601,33 60,13

14 2 4 26,67 1 53,33 594,67 60 654,67 65,46

15 2 7 46,67 1 93,33 688,00 105 793,00 79,30

16 2 8 53,33 0,85 90,67 778,67 120 898,67 89,86

17 2 18 120,00 0,3 72,00 850,67 270 1120,67 112,06

18 2 18 120,00 0,3 72,00 922,67 270 1192,67 119,26

19 2 50 333,33 0,3 200,00 1122,67 750 1872,67 187,26

20 2 50 333,33 0,3 200,00 1322,67 750 2072,67 207,26

21 2 45 300,00 0,3 180,00 1502,67 675 2177,67 217,76

22 2 50 333,33 0,3 200,00 1702,67 750 2452,67 245,26

23 2 50 333,33 0,3 200,00 1902,67 750 2652,67 265,26

24 3 50 333,33 0,3 200,00 2102,67 750 2852,67 285,26

25 3 50 333,33 0,3 200,00 2302,67 750 3052,67 305,26

26 3 50 333, 33 0,3 200,00 2502,67 750 3252,67 325,26

27 3 55 366,67 0,3 220,00 2722,67 825 3547,67 354,76

28 3 50 333,33 0,3 200,00 2922,67 750 3672,67 367,25

29 4 50 333,33 0,3 200,00 3122,67 750 3872,67 387,25

30 4 50 333,33 0,3 200,00 3322,67 750 4072,67 407,25


100

5.4.4 Menghitung Kapasitas dan Penurunan Pondasi Tiang Bentuk Persegi

Berdimensi 50x50 cm Berdasarkan Efesiensi

Gambar 5.14 Perletakan Pondasi Tiang Pancang Sumber : Kerja Praktek, 2013

Dari persamaan (5.10), efesiensi kelompok tiang (Eg) :

Eg = n'm90

n'1)(mm1)(n'1

= D/StdArc = Arc tg (50/200) = 14,036o

n = 3 ; m = 3

Eg = 3'390

'31)(331)(314,0361

= 0,818049

Kapasitas kelompok ijin tiang (Qg) :

Dari data sondir dengan metode Aoki De Alencar nilai Qa =140,063 ton

101

Qg = QanEg

= 063,1405818049,0

= 572,892 ton

5.4.4.1 Perhitungan Penurunan Tiang Tunggal (Single Pile)

Gambar 5.15 Nilai qc (side) Sumber : Kerja Praktek, 2013

Dari persamaan (5.17b ), Modulus elastisitas tanah disekitar tiang (Es) :

Es = 3.qc

= 3.33,333

= 99,999 kg/cm2

= 10 Mpa

Eb = 10.Es

= 10. 10

= 100 Mpa

102

Menentukan modulus elastisitas dari bahan tiang:

Dengan fcbeton = 45 Mpa

Ep = '4700 fc

454700

= 31528,559 Mpa

Ra =22 50

2500Ap

s

=1

Menentukan faktor kekakuan tiang:

K =856,3152

10

131528,559

Es

RaEp

Untuk 150

50

d

db , diameter ujung dan atas sama

Untuk 4250

2100

d

L

Dari masing-masing grafik didapat:

Io = 0,052 (untuk L/d= 42, db/d=1) gambar 5.5

Rk = 1,520 (untuk L/d= 42, K = 3152,856) Gambar 5.6

R = 0,94 (untuk =0,3, K = 3152,856) Gambar 5.4

Rh = 0,26 (untuk L//d = 42, h/L = 1) Gambar 5.3

Rb = 0,55 (untuk L/d = 42, Eb/Es = 10) Gambar 5.2

103


I = Io.Rk.Rh.R

= 0,052.1,520.0,26.0,94

= 0,0193

S = Es.D

Q.I

= 50cmm99,999kg/c

0,01933000002

=1,16 cm = 10,16 mm

b. Untuk tiang dukung ujung

I = Io.Rk.Rb. R

= 0,052.1,520.0,55.0,94

= 0,041

S = Es.D

Q.I

= 50cmm99,999kg/c

0,0413000002

= 2,46 cm = 24,60 mm

Akumulasi penurunan tiang tunggal diperoleh dari penjumlahan

penurunan tiang friksi dan tiang dukung ujung. Sfriksi+ Sujung = 10,16 + 24,60 =

34,76 mm > 25 mm (tidak aman)

104

5.4.4.2 Penurunan Kelompok Tiang (Group Pile)

Sg = 2qc

IBgq

dimana :

q = BgLg

Q

300.300

300000

= 3,33333


L1

Sg = 2qc

IBgq

Sg = 2.115

5,03003,33

= 2,172 cm = 21,72 mm < 25 mm (penurunan ijin) aman

105

5.4.5 Daya Dukung Tiang dari Data Sondir dengan Bentuk Lingkaran

Berdimensi 50 cm Pada Titik S-1 dengan Metode Aoki dan De

Alencar

Data tiang pancang:

Diameter tiang (D) = 50 cm

Luas tiang pancang (Ab) = 2d4

1

= 2)50(14,34

1

= 1962,5 cm2

Keliling tiang pancang (As) = .d

= 3,14x50

= 157 cm

106

a. Perhitungan kapasitas daya dukung ujung tiang perrsatuan luas (qb)

Gambar 5.16 Perkiraan nilai qca (base)


2

ca

kg/cm102,727

11

115115115115115115115100807570q

Fb

(base)qcaqb

(Nilai Fb diambil dari Tabel 5.2, beton precast =1,75)

= 75,1

102,727

= 58,7 kg/cm2

Kapasitas dukung ujung tiang pancang (Qb)

Qb = qb Ap

= 58,7 1962,5

= 115198,75 kg = 115,199 ton

107

b. Perhitungan kapasitas dukung kulit (Qs)

Gambar 5.17 Nilai qc (side) pada Titik S-1


s

sc

F

(side)qf

(Nilai Fs diambil dari Tabel 5.2, beton precast = 3,5)

2kg/cm0,5713,5

0,0633,33

Kapasitas dukung kulit (Qs)

AsfQs

1780157571,0

kg66,595711 ton572,591

QsQbQu

572,159199,115

ton274,771

ton908,1092,5

274,771 = Qa

108

5.4.6 Daya Dukung Tiang dari Data Sondir dengan Bentuk Lingkaran

Berdimensi 50 cm Pada Titik S-1 dengan Metode Meyerhof

Data tiang pancang:



1

= 2)50(14,34

1

= 1962,5 cm2


= 3,14x50

= 157 cm

FK Ujung Tiang = 3



Qu = K)(JHLAp)(qc

= )157(30)5,1962(19

= 41997,5 kg = 41,9975 ton

Qa = 5

K)(JHL

3

Ap)(qc

= 5

)157(30

3

)5,1962(19

= 13371,167 kg = 13,371 ton

109

Tabel 5.8 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Berdasarkan Data

Sondir Pada S-1 dengan Metode Meyerhof

Depth

(meter) PPK

(kg/cm2)

Ap

(cm2)

JHL

(kg/cm2)

K

(cm)

Qult

(ton)

Qizin

(ton)

0 0 1962,5 0 157 0 0,00

1 19 1962,5 30 157 41,99 13,37

2 20 1962,5 80 157 51,81 15,60

3 28 1962,5 140 157 76,93 22,71

4 37 1962,5 200 157 104,01 30,48

5 24 1962,5 260 157 87,92 23,86

6 30 1962,5 380 157 118,54 31,56

7 18 1962,5 420 157 101,27 24,96

8 20 1962,5 470 157 113,04 27,84

9 20 1962,5 520 157 120,89 29,41

10 24 1962,5 600 157 141,30 34,23

11 38 1962,5 660 157 178,20 45,58

12 38 1962,5 800 157 200,18 49,98

13 36 1962,5 860 157 205,67 50,55

14 40 1962,5 1000 157 235,50 57,57

15 44 1962,5 1160 157 268,47 65,21

16 60 1962,5 1250 157 314,00 78,50

17 70 1962,5 1500 157 372,86 100,64

17,4 104 1962,5 1600 157 455,30 118,27


110

5.4.7 Daya Dukung Tiang dari Data SPT dengan Bentuk Lingkaran

Berdimensi 50 cm Pada Titik BH-1 dengan Metode Meyerhof

Data tiang pancang:



1

= 2)50(14,34

1

= 1962,5 cm2


= 3,14x50

= 157 cm


Perhitungan daya dukung ujung tiang sebagai berikut :

Cu = (N-SPT 2/3 10)

= (2 2/3 10)

= 13,333 kN/m2

qp = 9 Cu

= 9 13,333

= 119,997 kN/m2

Qp = qp Ap

= 119,997 0,19625

111

= 23,549 kN

Perhitungan daya selimut beton kedalaman 1 m sebagai berikut :

= 1 (diambil berdasarkan Lampiran Korelasi dan cu)

f = Cu

= 1 13,333

= 13,333 ton/m2

Qs = f L p

= 13,333 1 1,57

= 20,933 kN

Maka Qu = Qp + Qs

= 23,549 + 20,933

= 44,482 kN

Qijin = FKp

Qp + FKs

Qs

= 5

933,20

3

549,23

= 12,036 kN

112

Tabel 5.9 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Lingkaran Berdasarkan

Data SPT Pada BH-1 dengan Metode Meyerhof

Depth

(meter)

Soil

Layer N

Cu

(kN/m2)

Skin Friction

End

Bearing

kN

Qult

kN

Qult

Ton Local

kN

Cumm

kN

1 1 2 13,33 1 20,93 20,93 23,55 44,48 4,45

2 1 2 13,33 1 20,93 41,87 23,55 65,47 6,54

3 1 4 26,67 1 41,87 83,73 47,10 130,83 13,08

4 1 4 26,67 1 41,87 125,60 47,10 172,70 17,27

5 1 5 33,33 1 52,33 177,93 58,88 236,81 23,68

6 2 12 80,00 0,3 37,68 215,61 141,30 356,91 35,69

7 2 4 26,67 1 41,87 257,48 47,10 304,58 30,46

8 2 4 26,67 1 41,87 299,35 47,10 346,45 34,64

9 2 2 13,33 1 20,93 320,28 23,55 343,83 34,38

10 2 2 13,33 1 20,93 341,21 23,55 364,76 36,48

11 2 2 13,33 1 20,93 362,15 23,55 385,70 38,57

12 2 2 13,33 1 20,93 383,08 23,55 406,63 40,66

13 2 4 26,67 1 41,87 424,95 47,10 472,05 47,20

14 2 4 26,67 1 41,87 466,81 47,10 513,91 51,39

15 2 7 46,67 1 73,27 540,08 82,43 622,51 62,25

16 2 8 53,33 0,85 71,17 611,25 94,20 705,45 70,54

17 2 18 120,00 0,3 56,52 667,77 211,95 879,72 87,97

18 2 18 120,00 0,3 56,52 724,29 211,95 936,24 93,62

19 2 50 333,33 0,3 157,00 881,29 588,75 1470,04 146,99

20 2 50 333,33 0,3 157,00 1038,29 588,75 1627,04 162,70

21 2 45 300,00 0,3 141,30 1179,59 529,88 1709,47 170,94

22 2 50 333,33 0,3 157,00 1336,59 588,75 1925,34 192,53

23 2 50 333,33 0,3 157,00 1493,59 588,75 2082,34 208,22

24 3 50 333,33 0,3 157,00 1650,59 588,75 2239,34 223,93

25 3 50 333,33 0,3 157,00 1807,59 588,75 2396,34 239,63

26 3 50 333, 33 0,3 157,00 1964,59 588,75 2553,34 255,33

27 3 55 366,67 0,3 172,70 2137,29 647,63 2784,92 278,48

28 3 50 333,33 0,3 157,00 2294,29 588,75 2883,04 288,29

29 4 50 333,33 0,3 157,00 2451,29 588,75 3040,04 303,99

30 4 50 333,33 0,3 157,00 2608,29 588,75 3197,04 319,69

Sumber : Perhitungan, 2013

113

5.4.8 Menghitung Kapasitas dan Penurunan Pondasi Tiang Bentuk

Lingkaran Berdimensi 50x50 cm Berdasarkan Efesiensi

Gambar 5.18 Perletakan Pondasi Tiang Pancang

Sumber : Kerja Praktek,2013

Eg = n'm90

n'1)(mm1)(n'1

= D/StdArc = Arc tg (50/200) = 14,036o

n = 3 ; m = 3

Eg = 3'390

'31)(331)(314,0361

= 0,818049

Dari persamaan ( ), Kapasitas kelompok ijin tiang (Qg) :

Data dari sondir dengan metode Aoki De Alencar didapat nilai Qa =

109,908 ton

Qg = QanEg

= 908,1095818049,0

= 449,551 ton

114

5.4.8.1 Penurunan Tiang Tunggal (Single Pile)

Gambar 5.19 Nilai qc (side)

Sumber : Kerja Praktek,2013

Dari persamaan (5.17b), Modulus elastisitas tanah disekitar tiang (Es) :

Es = 3.qc

= 3.33,333

= 99,999 kg/cm2

= 10 Mpa

Eb = 10.Es (Modulus elastisitas tanah di dasar tiang)

= 10. 10

= 100 Mpa

Menentukan modulus elastisitas dari bahan tiang:

fc = 45 Mpa

Ep = '4700 fc

454700

115

= 31528,559 Mpa

Ra = 22 504

1

2500

d4

1

Ap

=1

Menentukan faktor kekakuan tiang:

K = 856,3152

10

131528,559

Es

RaEp

Untuk 150

50

d

db , diameter ujung dan atas sama

Untuk 4250

2100

d

L

Dari masing-masing grafik didapa:

Io = 0,052 (untuk L/d= 42, db/d=1) gambar 5.5

Rk = 1,520 (untuk L/d= 42, K = 3152,856) Gambar 5.6

R = 0,94 (untuk =0,3, K = 3152,856) Gambar 5.4

Rh = 0,26 (untuk L//d = 42, h/L = 1) Gambar 5.3

Rb = 0,55 (untuk L/d = 42, Eb/Es = 10) Gambar 5.2


I = Io.Rk.Rh.R

= 0,052.1,520.0,26.0,94

= 0,0193

S = Es.D

Q.I

116

= 50cmm99,999kg/c

0,01933000002

= 1,16 cm = 10,16 mm

b. Untuk tiang dukung ujung

I = Io.Rk.Rb. R

= 0,052.1,520.0,55.0,94

= 0,041

S = Es.D

Q.I

= 50cmm99,999kg/c

0,0413000002

= 2,46 cm = 24,60 mm

Akumulasi penurunan tiang tunggal diperoleh dari penjumlahan

penurunan tiang friksi dan tiang dukung ujung. Sfriksi+ Sujung = 10,16 + 24,60 =

34,76 mm > 25 mm (tidak aman)

117

5.4.8.2 Penurunan Kelompok Tiang (Group Pile)

Sg = 2qc

IBgq

dimana :

q = BgLg

Q

= 300.300

300000

= 3,33333


L1

Sg = 2qc

IBgq

Sg = 2.115

5,03003,33

= 2,172 cm = 21,72 mm < 25 mm (penurunan ijin) aman

118

Untuk hasil daya dukung tiang dan penuruanan tiang pancang dengan

bentuk persegi dan lingkaran dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5.10 Rekap Hasil Daya Dukung Tiang Pancang

Metode Hitung

Persegi

(50x50 cm)

Lingkaran

(50 cm)

Tunggal Kelompok Tunggal Kelompok

Uji Sondir

(Aoki De

Alencar

140,063 ton 572,892 ton 109,908 ton 449,551

Uji SPT

(Meyerhof) 260,134 ton 1064,01 ton 204,204 ton 835,244 ton

Sumber : Perhitungan, 2013

Daya dukung untuk kelompok tiang biasanya dipilih yang paling kecil

sebagai acuan dalam perencanaan pondasi lebih lanjut. Hal ini berdasarkan

pertimbangan keamanan dan menjaga ketidak akuratan perhitungan. Kedua hasil

perhitungan diatas dapat dikatakan semua hasil memenuhi syarat aman karena

melebihi dari beban uji rencana yaitu 300 Ton.

Tabel 5.11 Rekap Hasil Penurunan Tiang Pancang

Bentuk Tiang Penurunan

Tunggal Kelompok

Persegi (50x50 cm) 34,76 mm 21,72 mm

Lingkaran (50 cm) 34,76 mm 21,72 mm Sumber : Perhitungan, 2013

Penurunan tiang tunggal dan tiang kelompok dibatasi oleh penurunan ijin

tiang sebesar 25 mm, dari hasil perhitungan diperoleh bawah penuruan tiang

tunggal tiang pancang dengan bentuk persegi maupun lingkaran tidak memenuhi

batas aman, sedangkan untuk penurunan tiang kelompok memenuhi batas aman,

dan tidak terpengaruh terhadap bentuk tiang pancang dengan dimensi sama.

perencaan pondasi pancang

Documents

Transcript of perencaan pondasi pancang