Settlement pada Pondasi Tiang

LAPORAN PERHITUNGAN SETTLEMENT DARI PONDASI TIANG PANCANG

PROYEK PERENCANAAN RUMAH SAKIT ABUNAWAS

Tugas ini diberikan sebagai tugas dalam mata kuliah Rekayasa Pondasi Lanjut (Advance Foundation Engineering) TSI-317

Disusun oleh:Indah Eva Yuashari W.A

1122004004

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS BAKRIEJAKARTA

2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga laporan yang berjudul “Laporan

Perhitungan Settlement dari Pondasi Tiang Pancang; Proyek Perencanaan Rumah

Sakit Abunawas” ini dapat diselesaikan dengan baik.

Laporan ini merupakan salah satu aspek penilaian mata kuliah Rekayasa Pondasi

Lanjut (Advanced Foundation Engineering) TSI-317 pada Semester Genap tahun ajaran

2014/2015.

Penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Sugiarto, ST.,

MT. selaku Dosen mata kuliah Rekayasa Pondasi Lanjut (Advanced Foundation

Engineering) atas bimbingannya dan teman-teman seperjuangan yang selalu

memberikan dukungan dan semangat selama proses penyusunan dan penyelesain

laporan ini.

Dalam penyusunan laporan ini, penulis menyadari pula bahwa masih terdapat

kekurangan di dalamnya yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya

pemahamahan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik dari para

pembaca demi perbaikan yang lebih baik.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga ini dapat bermanfaat

bagi para pembaca.

Jakarta, Mei 2015

Indah Eva Yuashari

LAPORAN PERHITUNGAN SETTLEMENT KELOMPOK TIANG PANCANG |

1

DAFTAR ISI

HalamanKATA PENGANTAR.......................................................................................................1

DAFTAR ISI.....................................................................................................................2

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................4

1.1 Deskripsi Proyek.....................................................................................................4

1.2 Tujuan Penulisan Laporan.......................................................................................4

1.3 Tujuan Penulisan.................................................................................................4

1.4 Tujuan Perhitungan Perencanaan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang..........5

1.5 Sistematika Penulisan Laporan...........................................................................5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................6

2.1 Umum.................................................................................................................6

2.2 Kelompok Tiang (Pile Group)............................................................................6

2.2.1 Jarak antara tiang dalam kelompok.............................................................6

2.3 Gaya Terhadap Tiang..........................................................................................7

2.3.1 Perhitungan Penurunan Gaya Pondasi Pada Kelompok Tiang Pancang.....7

2.4 Daya Dukung Kelompok Tiang (Pile Group)....................................................9

2.4.1 Kelompok tiang yang terdiri dari “Point Bearing Piles”..........................10

2.4.2 Kelompok tiang yang terdiri dari “Friction Piles”....................................10

2.5 Penurunan (Settlement).....................................................................................15

2.5.1 Settlement pada end-bearing pile..............................................................15

2.5.2 Settlement pada friction pile......................................................................18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN........................................................................19

3.1 Data Umum Perencanaan..............................................................................19

3.1.1 Data Teknis Perencanaan..........................................................................19

3.2 Kondisi Umum Lokasi Studi.........................................................................20

3.2.1 Data Penyelidikan Lapangan (Field Investigation)...................................20

3.2.2 Data Penyelidikan Laboratorium...............................................................20

BAB IV ANALISA DAN HASIL PERHITUNGAN.....................................................22

4.1 Letak Kolom-Kolom Gedung Rumah Sakit Abunawas...................................22

4.1.1 Pembebanan Pondasi Kelompok Tiang.....................................................22


2

4.2 Perhitungan Penurunan (Settlement)................................................................24

4.2.1 Total Beban Pada Kelompok Tiang..........................................................24

4.2.2 Data dan Perhitungan Settlement..............................................................25

4.3 Contoh Perhitungan (Penurunan) Settlement...................................................25

4.4 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Settlement.......................................................26

4.5 Analisa Hasil Perhitungan................................................................................26

BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI..........................................................27

5.1 Kesimpulan.......................................................................................................27

5.2 Rekomendasi.....................................................................................................27

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................28

LAMPIRAN


3

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Deskripsi ProyekRumah Sakit Abunawas merupakan rumah sakit yang diperuntukkan khusus untuk

penderita kanker. Proyek pembangunan Rumah Sakit Abunawas ini berlokasi di Jl. Bonorogo No.17 Pamekasan yang terdiri dari 4 lantai. Dalam pembangunan rumah sakit tersebut maka diperlukan perencanaan struktur atas (up structure) dan struktur bawah (sub structure). Pada penulisan ini dibahas tentang perencanaan pondasi tiang pancang dengan dimensi 45 cm khususnya untuk tiang pancang yang berada di lokasi titik sondir S-2.

Tujuan dari penulisan ini adalah menghitung daya dukung pondasi berdasarkan data sondir yang diperoleh dari penyelidikan tanah untuk proyek pembangunan Rumah Sakit Abunawas yang dilakukan sejak 19 Mei 2013 sampai selesai.

1.2 Tujuan Penulisan LaporanTujuan yang ingin dicapai dari penyusunan tugas ini adalah sebagai berikut.

a. Sebagai tugas pada mata kuliah Rekayasa Pondasi Lanjut pada Program Studi Teknik Sipil Semester VI.

b. Untuk lebih memahami dan mendalami langkah-langkah perhitungan dalam perencanaan daya dukung pondasi tiang pancang.

c. Dapat mengetahui spesifikasi dari tiang pancang yang akan digunakan sebagai pondasi dalam berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan nantinya.

d. Perencanaan ini dapat digunakan sebagai latihan awal sebelum menerapkan ilmu yang telah dipelajari pada dunia kerja.

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan yang hendak dicapai dari penyusunan Tugas Perencanaan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ini adalah sebagai berikut :a. Sebagai tugas pada mata kuliah Rekayasa Pondasi Lanjut/Advanced Foundations

Engineering (TSI 317) pada Semester Genap tahun ajaran 2014/2015 tepatnya pada Semester VI.

b. Untuk lebih memahami dan mendalami langkah-langkah yang dilakukan dalam perhitungan perencanaan daya dukung pondasi tiang pancang/pile dan menghitung besarnya penurunan yang terjadi dengan menerapkan disiplin ilmu yang telah diterima pada saat pembelajaran di mata kuliah Rekayasa Pondasi Lanjut/Advanced Foundations Engineering (TSI317) pada Semester Genap tahun ajaran 2014/2015 tepatnya pada Semester VI.

c. Dapat melakukan perhitungan dengan teliti dan mengambil asumsi yang tepat dalam menyelesaikan perhitungan perencanaan daya dukung pondasi sehingga dapat mendukung tercapainya keamanan dan keekonomisan pada saat pelaksanaan konstruksi.


4

d. Perencanaan ini dapat digunakan sebagai latihan awal sebelum menerapkan ilmu yang dipelajari, khususnya dalam dunia kerja dan juga pada masyarakat.

1.4 Tujuan Perhitungan Perencanaan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang

Tujuan dari perhitungan perhitungan perencanaan daya dukung pondasi tiang pancang ini adalah sebagai berikut :a. Menghitung daya dukung kelompok tiang pancang pada proyek Pembangunan

Rumah Sakit Abunawas.b. Menghitung besarnya penurunan yang terjadi pada Proyek Pembangunan Rumah

Sakit Abunawas.

1.5 Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika penulisan laporan perencanaan daya dukung kelompok pondasi tiang pancang dan penurunan kelompok ini dibuat dengan tujuan agar memudahkan para pembaca dalam memahami isi dari laporan tugas ini. Sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut :BAB I : Pendahuluan

Dalam bab pendahuluan ini dijelaskan mengenai latar deskripsi proyek, tujuan penulisan, tujuan perencanaan pondasi tiang pancang, dan sistematika penulisan laporan.

BAB II : Tinjauan PustakaDalam bab ini membahas tentang teori-teori dan sumber acuan yang digunakan dalam perencanaan daya dukung pondasi kelompok tiang pancang khususnya daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir dan besarnya penurunan yang terjadi.

BAB III : Metodologi PenulisanDalam bab ini membahas tentang data teknis proyek, proses pengumpulan data, cara atau metode menganalisis data dan penguraian data dari penyelidikan tanah yang dilaksanakan.

BAB IV : Analisa dan Hasil PerhitunganDalam bab ini membahas tentang hasil perhitungan dan analisa hasil perhitungan perencanaan pondasi tiang pancang dan penurunan kelompok pondasi tiang pancang.

BAB IV : Kesimpulan dan RekomendasiDalam bab ini membahas tentang kesimpulan dan beberapa rekomendasi yang akan diberikan oleh perencana berdasarkan hasil perhitungan yang telah diperoleh.


5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Pada keadaan sebenarya jarang sekali ditemukan bahwa tiang pancang yang digunakan berdiri sendiri (single pile), akan tetapi pada pelaksanaannya, penggunaan tiang pancang digunakan secara berkelompok (pile group). Tiang pancang umumnya dipasang secara berkelompok dimana sekempulan tiang dipasang secara relatif berdekatan dan biasanya diikat menjadi satu dengan menggunakan pile cap di atasnya. Oleh sebab itu, dalam menghitung kapasitas daya dukung kelompok tiang, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu jumlah tiang dalam satu kelompok tiang, jarak tiang, susunan tiang dan efisiensi kelompok tiang.

Pada perhitungan, pile cap/poer dianggap/dibuat kaku sempurna sehingga :a. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan

penurunan maka setelah penurunan bidang poer akan tetap merupakan bidang datar.b. Gaya-gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang

tersebut.

2.2 Kelompok Tiang (Pile Group)

2.2.1 Jarak antara tiang dalam kelompokDalam perencanaan pondasi tiang pancang yang perlu diperhatikan yaitu besarnya

jarak antar tiang dalam kelompok. Besarnya jarak antar kelompok tiang tersebut diatur oleh Dirjen Bina Marga Departemen P.U.T.L yang menyaratkan bahwa :

S ≥ 2,5 DS ≥ 3 DDimana :

S = Jarak masing-masing tiangD = Diameter tiang


6

Biasanya jarak antara dua tiang dalam kelompok diisyaratkan minimum 0,6 m dan maksimum 2 meter. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan – pertimbangan sebagai berikut :a. Bila S < 2,5 D

Pada pemancangan tiang no. 3 akan menyebabkan :1) Kemungkinan tanah disekitar tiang kelompok akan naik terlalu berlebihan karena

terdesak oleh tiang – tiang yang dipancang terlalu berdekatan.2) Terangkatnya tiang – tiang sekitarnya yang dipancang lebih dahulu.

b. Bila S > 3DApabila S > 3D, maka tidak ekonomis karena akan memperbesar ukuran atau dimensi dari poer (floating).

Pada perencanaan pondasi tiang pancang biasanya setelah jumlah tiang pancang dan jarak antara tiang – tiang pancang yang diperlukan kita tentukan, maka kita dapat menentukan luas poer yang diperlukan untuk tiap – tiap kolom portal. Bila ternyata luas poer total yang diperlukan lebih kecil dari pada setengah luasbangunan, maka digunakan pondasi setempat dengan poer diatas tiang pancang. Akan tetapi jika luas poer total diperlukan lebih besar dari pada setengah luas bangunan, maka biasanya dipilih pondasi penuh (raft foundation) diatas tiang – tiang pancang.

2.3 Gaya Terhadap TiangGaya terhadap tiang dapat dihitung dengan menggunakan beberapa metode

diantaranya adalah sebagai berikut :2.3.1 Perhitungan Penurunan Gaya Pondasi Pada Kelompok Tiang Pancang

Perhitungan Penurunan Gaya Pondasi Pada Kelompok Tiang Pancang di bagi menjadi dua sebagai berikut : a. Kelompok tiang pancang yang menerima beban normal sentris

Beban yang bekerja pada kelompok tiang pancang dinamakan bekerja secara sentris

apabila titik tangkap resultan beban – beban yang bekerja berhimpit dengan titik


7

berat kelompok tiang tersebut. Dalam hal ini beban yang diterima oleh tiap – tiap

tiang adalah :

N= ΣVn

Dimana : N = Beban yang diterima tiap – tiap tiang pancang (ton)ΣV = Resultan gaya – gaya normal sentris (ton)n = Banyaknya tiang pancang Σ

b. Kelompok tiang pancang yang menerima beban normal eksentris

Reaksi total atau beban aksial pada masing – masing tiang adalah jumlah dari reaksi

akibat beban – beban dari V dan My yaitu :

Pi=ΣVn

+My .x i

∑ x2

Dimana :

Pi = Beban yang diterima oleh tiang pancang ke-I (ton)

ΣV = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang (ton)

xi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya (m)

My = Momen terhadap sumbu y (tm)

∑ x2

= Jumlah kuadrat jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang (m2)

c. Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris dan momen yang bekerja pada

dua arah.

Kelompok tiang yang bekerja dua arah (x dan y) yang akan mempengaruhi terhadap

kapasitas kuat dukung tiang tiang pancang.


8

Untuk menghitung tekanan aksial pada masing – masing tiang adalah sebagai

berikut :

Pi=ΣVn

+My .x i

∑ x2 +Mx . yi

∑ y2

Dimana :

Pi = Beban yang diterima oleh tiang ke-I (ton)

ΣV = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang (ton)

xi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya (m)

yi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya (m)

Mx = Momen terhadap sumbu x (tm)

My = Momen terhadap sumbu y (tm)

∑ x2= Jumlah kuadrat absis – absis tiang pancang (m2)

∑ y2

= Jumlah kuadrat ordinat – ordinat tiang pancang (m2)

n = Jumlah tiang dalam satu kelompok

2.4 Daya Dukung Kelompok Tiang (Pile Group)

Dalam menentukan daya dukung kelompok tiang tidak cukup hanya meninjau daya dukung satu tiang yang berdiri sendiri (single pile) dikalikan dengan banyaknya tiang dalam kelompok tiang tersebut. Hal ini dikarenakan daya dukung kelompok tiang (pile


9

group) belum tentu sama dengan daya dukung satu tiang (single pile) dikalikan dengan jumlah tiang.

Sepertinya halnya pada tiang pancang yang berdiri sendiri (single pile), maka tiang pancang dalam kelompok (pile group) menurut cara pemindahan beban ke tanah dibagi menjadi dua yaitu :2.4.1 Kelompok tiang yang terdiri dari “Point Bearing Piles”Tiang-tiang dalam kelompok ini dipancang sampai mencapai tanah keras sehingga perhitungan daya dukung tiang ini berdasarkan pada tahanan ijung (end-bearing). Dalam hal ini, maka kemampuan tiang dalam kelompok tiang adalah sama dengan kemampuan tiang yang berdiri sendiri dikalikan dengan banyaknya tiang.Q pg=n × Qs

Dimana :Q pg = Daya dukung kelompok tiang (pile group)Qs = Daya dukung tiang yang berdiri sendiri (single pile group)n = Banyaknya tiang pancang

2.4.2 Kelompok tiang yang terdiri dari “Friction Piles”Tiang-tiang pancang dalam kelompok tiang ini tidak dipancang sampai mencapai tanah keras yang dikarenakan lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam sehingga pemancangan tiang sampai ke lapisan tanah keras tidak mungkin atau sangat sukar untuk dilakukan. Jika kelompok tiang pancang ini dipancang dalam lapisan lempung


10

atau lanau yang mana kemungkinannya harga konus = 0, maka daya dukung kelompok tiang pancang dihitung berdasarkan cleef atau konus. Dalam hal ini, ada kemungkinan terjadi keruntuhan secara keseluruhan termasuk di antara tiang-tiang tersebut.

Untuk menghitung daya dukung kelompok tiang (pile group) berdasarkan cleef dan konus ada beberapa perumusan, yaitu :a. Berdasarkan perhitungan “Daya Dukung Tanah Direktorat Jenderal Bina

Marga Dept. P.U.T.L”.1. Tekanan maksimum yang dapat ditahan pada dasar kelompok tiang.2. Perlawanan geser (shear resistance) pada permukaan luar keliling kelompok

tiang tersebut.


11

Daya dukung keseimbangan :Qt=c . N c . A+2 (b+Y ) l . c

Daya dukung kelompok tiang yang diijinkan :

Q pg=Qt

3=1

3 [ c . N c . A+2 (b+Y )l . c ]Dimana :Qpg : Daya dukung yang diijinkan pada kelompok tiang.Qt : Daya dukung keseimbangan pada kelompok tiang.3 : Faktor keamanan.c : Kekuatan geser tanah (Indrained)Nc : Faktor daya dukung yang dapat diperoleh dari grafik menurut skempton.A : Luas kelompok tiang B x Y.B : Lebar kelompok tiang pancang.Y : Panjang kelompok tiang pancang.l : dalam tiang pancang.

Daya dukung kelompok tiang dapat pula dihitung berdasarkan beban yang diijinkan di atas satu tiang.Q pg=n .Qa

Dimana :Qpg : Daya dukung yang diijinkan pada kelompok tiang.n : Banyaknya tiang pancang.Qa : Beban yang diijinkan di atas satu tiang pancang tersendiri.

b. Berdasarkan efisiensi kelompok tiang pancang (pile group)Apabila pengaturan tiang pada satu poer telah mengikuti persyaratan maka kuat dukung grup tiang tidak sama dengan kapasitas kuat dukung satu tiang pancang dikalikan dengan banyaknya tiang tetapi dikalikan lagi dengan efisiensi grup tiang pancang atau di tulis dengan rumus sebagai berikut :Qg = Qa . n . Eg Dimana :

Qg = Kuat dukung maksimum grup tiang pancang (ton)Eg = Efisiensi grup tiang pancangn = Banyaknya tiangQa = Kuat dukung maksimum satu tiang (ton)


12

Ada beberapa persamaan untuk mencari efisiensi grup tiang pancang diantaranya sebagai berikut :a. Methode feld

Tiang ADipengaruhi oleh 8 tiang yang berada di sekelilingnya.Eff . A=1− 8

16= 8

16tiang

Tiang BDipengarudi oleh 5 tiang yang berada di sekittarnya.Eff .B=1− 5

16=11

16tiang

Tiang CDipengarudi oleh 3 tiang yang berada di sekittarnya.Eff .B=1− 3

16=13

16tiang

Effisiensi dari kelompok tiang (pile group)4 buah tiang A=4 × Eff . A=4× 8

16=32

16tiang

8buah tiang B=8 × Eff .B=8 × 1116

=8816

tiang

4 buah tiang A=4 × Eff . C=4 × 1316

=5216

tiang

Total Eff .=17216

tiang=10,75 tiang

Jadi efisiensi dari satu tiang dalam kelompok tiag adalah :Efisiensi satu tiang N=10,75

16≈ 0,672 tiang

Daya dukung tiap tiang dalam kelompok tiangN ×Qtiang


13

Disini kelompok tiang pancang terdiri dari 16 buah tiang pancang dimana total efisiensinya adalah 10,75. Jadi efisiensi satu tiang adalah 0,672 tiang.

b. Rumus dari “Uniform Building Code” dari AASTHORumus dari Uniform Building Code tergantung dari jumlah tiang

dan posisi tiang pada sebuah grup tiang seperti pada Gambar 3.12.

Efisiensi satu tiang dalam kelompok :

Eg=1−θ { (n−1 )m+( m+1 )n90 .m .n }

Syarat :

S ≤ Eg=

1 , 57 D .m .nm+(m−n )

S = Jarak antara tiang as – as (cm)D = Diameter tiang (cm)m = Jumlah barisn = Jumlah tiang dalam satu baris Ɵ = Arc tg D/s

c. Menurut Los Angeles Group – action formula

E ff : N=1− dnSm {m ( n−1 )+(m−1 )+√2 (m−1 ) (n−1 ) }

Dimana :n : Banyaknya tiang pancang per-barism : Banyaknya baris.d : diameter tiang.


14

S : Jarak tiang ke tiang (as – as)

d. Menurut rumus : Seiler -Keeny

Efesiensi N=[1−11 S

7 ( S2−1 )−

m+n−2m+n−1 ]+ 0,3

m+n

Dimana :S : Jarak tiang ke tiang (as-as).m : Banyak baris.n : Banyak tiang per baris.

2.5 Penurunan (Settlement)

Pada tiang dibebani tiang akan mengalami pemendekan dan tanah disekitarnya akan mengalami penurunan. Selain dari kegagalan kuat dukung tanah, pada setiap proses penggalian selalu dihubungkan dengan perubahan keadaan tegangan di dalam tanah. Perubahan tegangan pasti akan disertai dengan perubahan bentuk. Pada umumnya hal ini menyebabkan penurunan pada pondasi tiang pancang.

Penurunan tiang pancang kelompok sama dengan perpindahan sebuah tiang pancang sama dengan perpindahan sebuah tiang pancang ditambah pemendekan elastis diantara lingkup titik. Untuk tiang pancang dukung titik maka perpindahan titik relatif kecil sedangkan perpindahan utama adalah pemindahan elastis dari tiang pancang. Untuk tiang pancang gesekan perpindahan titik merupakan kuantitas penting yang menyebabkan penurunan. Tapi perhatikan bahwa perpindahan titik disebabkan oleh bahan titik dan penurunan dari tanah yang mendasari tegangan – tegangan pada gesekan poros atau urugan luas ataupun penurunan (Subsidence) tambang tanah.

Dalam kelompok tiang pancang (pile group) ujung atas tiang-tiang tersebut dihubungkan satu dnegan yang lain dengan poer yang kaku sehingga merupakan satu kesatuan yang kokoh. Dengan poer ini diharapkan apabila kelompok tiang tersebut dibebani secara merata akan terjadi settlement (penurunan) yang merata pula.a. Penurunan kelompok tiang selalu lebih besar daripada penurunan

tiang pancang yang berdiri sendiri (single pile) terhadap beban yang sama.

b. Dengan beban yang sama penurunan kelompok tiang akan lebih besar bila jumlah tiang bertambah.

c. Dengan memperbesar spacing (jarak) antar tiang yang satu dengan yang lain dalam kelompok tiang pancang, maka penurunan


15

kelompok tiang pancang tersebut akan berkurang. Pada spacing ± 6 x diameter tiang pancang, maka penurunan dari kelompok tiang pancang tersebut akan mendekati penurunan tiang pancang tunggal (single pile).

2.5.1 Settlement pada end-bearing pilePenurunan kelompok tiang pancang yang dipancang sampai lapisan tanah keras (lapisan pasir padat) akan bernilai kecil sehingga tidak mempengaruhi bangunan di atasnya. Oleh sebab itu, perhitungan settlement tidak perlu diperhitungkan. Kecuali apabila dibawah lapisan tanah keras (lapisan pasir padat) tersebut terdapat lempung, maka penurunan kelompok tiang pancang tersebut perlu diperhitungkan.Pada perhitungan settlement kelompok tiang pancang dengan tahanan ujung (end-bearing), tegangan pada tanah akibat berat bangunan dapat diperhitungkan merata pada bidang yang melalui ujung bawah tiang. Kemudian tegangan ini disebarkan merata ke lapisan tanah sebelah bawah dengan sudut penyebaran 30o.

Menurut literarur “Mekanika Tanah” olhe L.D. Wesley, perhitungan settlement dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :a. Lapisan tanah di bawah ujung tiang pancang sampai lapisan tanah keras dibagi-bagi

menjadi beberapa lapis. Dalam praktik biasanya cukup dibagi menjadi 3 atau 4 lapis. Pembagian ini semakin banyak akan semakin terliti.

b. Kemudian dihitung settlement untuk tiap-tiap lapisan dengan cara sebagai berikut :1. Dihitung PO dan p untuk masing-masing lapisan, dimana :

Po : Tegangan tanah semula sebelum ada bangunan.p : Penambahan tegangan setelah ada bangunan.Misalnya untuk lapisan 1 di titik I adalah :


16

W

Po=γ1 h1+γ 2(h2−12

h)kg /cm2

q= WB × L dimana B : Lebar kelompok tiang

L : Panjang kelompok tiang

∆ p=( B × L ) c

(B+12

h .tg 30 °)(L+ 12

h . tg30 °)kg /cm2

Tegangan tanah setelah bangunan selesai : P 1=Po+∆ p 2. Dengan menggunakan Po dan p1 dihitung ∆ h untuk masing-masing lapisan.

Untuk dapat menghitung ∆ h harus ada grafik penurunan terhadap beban dari hasil percobaan konsolidasi untuk tiap-tiap lapisan tanah di bawah pondasi tersebut. Misalnya untuk lapisan pasir padat dimana terdapat titik I dengan hasil percobaan konsolidasi sebagai berikut.

Dari grafik di atas dihitung penurunan h. Jadi besarnya penurunan yang terjadi pada lapisan 1 dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini:

S= ∆ hh

H

Dimana : S : Settlement.∆ h : Penurunan.h : Tebal contoh tanah untuk percobaan konsolidasi.H : tebal lapisan yang ditinjau.Dengan menggunakan persamaan di atas, kemudian dihitung besarnya settlement yang terjad pada tiap-tiap lapisan. Kemudian dijumlahkan untuk menentukan besarnya settlement total yang terjadi pada bangunan tersebut.

3. Besarnya settlement juga dapat dihitung dengan cara Buisman “index of compressibility” dari pasir yang dapat ditentukan dengan persamaan di bawah ini:


17

C=1,5 PPo

Dimana :P : Nilai konus dari percobaan sondir (kg/cm2)Po : Tekanan vertikal efektif pada kedalaman yang bersangkutan.

Settlement:

S= HC

logo

P1

Po

Dimana :S : Settlement.H : Tebal lapisan yang ditinjau.P1 : Tekanan vertikal efektif setelah bangunan selesai.PO : Tekanan vertikal efektif sebelum ada bangunan.C : Index of compressibiity

2.5.2 Settlement pada friction pileUntuk kelompok tiang pancang yang daya dukungnya didasarkan pada geseran

antara tiang dengan tanah (friction pile) perlu diadakan perhitungan settlement . Tegangan pada tanah akibat berat bangunan dan muatannya dapat diperhitungkan merata pada kedalaman 2/3 lp (panjang tiang pancang) dan disebarkan dengan sudut penyebaran 30o. Selanjutnya langkah-langkah perhitungan sama dengan perhitungan settlement pada end-bearing pile.


18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Data Umum PerencanaanData umum dari proyek Pembangunan Rumah Sakit Abunawas adalah sebagai berikut :a. Nama Proyek : Gedung Rumah Sakit Abunawasb. Lokasi Proyek : Jl. Bonorogo No.17 Pamekasan c. Penggunaan : Rumah Sakitd. Tinggi Bangunan : 4 Lantai.e. Luas Bangunan : 3.600 m2/lantai (Rata-rata, dengan ukuran 90 x 40 m)

Gambar As Tiap Lantai

3.1.1 Data Teknis PerencanaanData ini merupakan data perencanaan yang akan digunakan pada Proyek Pembangunan Hotel The Village Changes, dengan data sebagai berikut :a. Panjang Tiang Pancang : 14 m (kedalaman pondasi total)b. Dimensi Tiang Pancang : 45 x 45 cm


19

c. Panjang Satu Tiang : 7 md. Tulangan : 16∅ 25e. Tinggi Bangunan :

1) Lantai 4/Roof : 4 m2) Lantai 3 : 4 m3) Lantai 2 : 4 m4) Lantai 1 : 4 m

3.2 Kondisi Umum Lokasi StudiLokasi studi perencanaan terletak di Jl. Bonorogo No.17 Pamekasan. Data yang diperoleh pada lokasi ini adalah sebagai berikut :a. Data sondir tanah asli sebanyak 2 titik.b. Data laboratorium.

3.2.1 Data Penyelidikan Lapangan (Field Investigation)Dari data hasil percobaan manometer pada alat sondir yaitu perlawanan ujung/konus (end resistance/cone resistant) dengan CR dinyatakan dalam kg/cm2 dan total perlawanan (total resistant) dinyatakan dalam kg/cm2, maka dilakukan perhitungan hambatan lekat (skin friction) simbol SF dinyatakan dalam kg/cm dan jumlah hambatan lekat (total skin friction) simbol TSF dinyatakan dalam kg/cm dan selanjutnya digambarkan dalam bentuk grafik sondir (graphic sondering test) yaitu hubungan perlawanan penetrasi konus (cone resistant) dengan kedalaman (depth). Hasil pengujian yang telah dilakukan berupa data dan perhitungan serta grafik sondir dapat dilihat pada lampiran 1.

Berdasarkan hasil pengujian penetrasi sondir yaitu data dari perlawanan konus atau cone resistant (CR), tingkat kepadatan relatif dari lapisan tanah dapat diketahui yaitu :

Tabel 2.5-1 Deskripsi Tanah BH-1

Kedalaman (m) Deskripsi Tanah Keterangan

0,0 – 1,0 Lapisan Tanah Lanau Berlempung Warna Kemerahan

1,0 – 3,0 Lapisan Tanah Lanau Berlempung Warna Kemerahan

3,0 – 5,0 Lapisan Tanah Lanau Berlempung Berpasir Warna Merah Kecoklatan


20

Pada titik bor BH-1, Tanah didominasi dengan tanah lanau berlempung pada kedalaman 0 s/d -3m, sedangkan tanah berjenis lanau berlempung berpasir pada kedalaman -3m s/d -5m.Adapun data sondir terlampir.

3.2.2 Data Penyelidikan LaboratoriumHasil pemeriksaan laboratorium ini adalah hasil dari contoh (sample) yang dibawa

dari lapangan. Contoh tanah yang dibawa dari lapangan ini ada yang bersifat terganggu (disturbed sample) dan contoh tanah (sample) tidak terganggu (undisturbed sample). Hasil pengujian laboratorium dapat dilihat pada tabel 3 di bawah ini.

Tabel 2.5-2 Hasil Analisa Volumetri - Gravimetri BH-1

Kedalaman (m) Deskripsi Tanah Keterangan

0,5 – 1,0 Lapisan tanah lanau berlempung kemerahan

γt = 1,627 t/m3

Wc = 17,29%Gs = 2.600

2,5 – 3,0 Lapisan tanah lanau berlempung kemerahan

γt = 1,700 t/m3

Wc = 18,70%Gs = 2.682

4,5 – 5,0 Lapisan tanah lanau berlempung berpasir merah kecoklatan

γt = 1,716 t/m3

Wc = 18,11%Gs = 2.559

Tabel 2.5-3 Hasil Analisa UU (Unconsolidated Undrained) dan Vane Shear

No. Kedalaman (m)Bacaan

φ° C kg/cm2

1 -1,00 (UU) 4,30 0,2442 -3,00 (UU) 4,80 0,3893 -5,00 (VS) - 0,197


21

BAB IV ANALISA DAN HASIL PERHITUNGAN

4.1 Letak Kolom-Kolom Gedung Rumah Sakit Abunawas

Gambar Denah Letak Kolom-Kolom Gedung Rumah Sakit Abunawas

Dari denah di atas diketahui jumlah kolom pada bagunan Rumah Sakit Abunawas yaitu 40 kolom per lantai.

Perhitungan pembebanan tiap kolom dilampirkan.


22

4.1.1 Pembebanan Pondasi Kelompok Tianga. Pembebanan akibat struktur atas

Pembebanan yang ada pada struktur bangunan Rumah Sakit Abunawas menggunakan asumsi berikut ini :1) Beban struktur atas per lantai : 2 ton/m2.2) Kelompok tiang pancang yang dihitung merupakan kelompok tiang yang

mempunyai tiang pancang yang paling banyak.

No.Jenis Beban

Struktur Atas

Jumlah Lantai

Estimasi Beban per lantai (ton/m2)

Luas per lantai (m2)

Total Beban Vertikal

(Ton)

1 Beban Lantai 4 2 3600 28800

b. Pembebanan akibat poer dan berat tiang pancang

No. Jenis Beban

Dimensi Berat Jenis Beton (γbeton)

(ton/m3)

Total Beban

Sisi Ukuran (m) Formula

Total Beban (ton)

1 Berat Poer

Panjang 3,2

2,4

= B x L x 1 m x γbeton

16,90Lebar 2,2 = 3,2 m x 2,2 m x 1m x 2,4 ton/m3

Tinggi 1

2

Berat Tiang

Pancang n = 6 tiang

Sisi 0,45

2,4

= n x S x S x l x x γbeton

40.82Panjang 14 = 6 x 0,45 m x 0,45 m x

14 m x 2,4 ton/m3

c. Pembebanan pada tiap-tiap kolom Berdasarkan besarnya beban yang bekerja pada bangunan di atas, maka digunakan profil kelompok tiang sebagai berikut :


23

60cm 100cm 100cm 60cm

60cm

100cm

60cm

4.2 Perhitungan Penurunan (Settlement)

4.2.1 Total Beban Pada Kelompok Tiang Perhitungan Settlement untuk beban kolom 1068 ton (2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2I, 2J, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 3I, 3J)


24

No. Sumber Pembebanan Total Beban ton)

1 Beban dari Kolom 10002 Berat Poer 20,743 Berat Tiang Pancang 40,82

Total Beban 1052,992

Jadi besarnya total beban rencana yang digunakan sebagai perhitungan settlement adalah kolom yang mempunyai rasio beban vertikal yang besar tepatnya pada kolom-kolom yang telah disebutkan di atas.

4.2.2 Data dan Perhitungan SettlementData yang diketahui :Spacing (S) = 100cm = 1,0mSpacing terluar = 60cm = 0,6mDimensi Tiang = 45cm = 0,45mBerat Jenis Tanah = 2700kg/m3 = 2,7ton/m3

Muka Air Tanah = -4m = 4m (dibawah permukaan tanah)Berat Jenis Air = 1000kg/m3 = 1ton/m3

Tebal Lapisan = 100cm

No.

L (m) B (m) A (m2) q (ton/m2)

(2 x S) + d (1 x S) + d (B x L) (V/A)

1 2.45 1.45 3.5525 316.8799


25

4.3 Contoh Perhitungan (Penurunan) Settlement

Berat Vertikal=1068 ton

Berat Poer=3,2 m×2,2 m ×1 m×2,4 tonm3 =16.90ton

Berat Tiang Pancang=6x 0,45 m x 0,45 m x14 m x2,4 ton/m 3=40,82ton

Berat Total=BebanVertik al+Berat Poer+Berat Tiang PancangBerat Total (V )=1068ton+16,90 ton+40,82ton=1125,716 ton

L=2. S+d=(2× 1,0 m)+0,45 m=2,45mB=1.S+d= (1 ×1,0 m )+0,45 m=1,45 m

A=B × L=1,45 m×2,45 m=3,55 m

q=VA

=1125,716 ton3,55 m2 =316,8799 ton /m2

Titik I (Lapisan 1)


26

Kedalaman = -10,93 mL1 = L + 2 . 1,00 tg 30o = 2,45 + 2. 1,00 tg 30o = 3,605B1 = B + 2 . 1,00 tg 30o = 1,45 + 2. 1,00 tg 30o = 2,605A1 = B1 x L1 = 3,605 x 2,605 = 9,389 m2

∆p = (A/A1) x q = (3,55/ 9,389) x 316,8799 ton/m2 = 119,895 t/m2

Po = (10,93 x 2.7) - (10,93-4) x 1) = 22,581 t/m2 +P1 = Po + ∆p = 14,248 kg/cm2

eo = 2,620e2 = 2,470 –∆e = 0,150

Sehingga S1 = 0,150/ ((1+2,620) x 100) = 4,144 cm

4.4 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Settlement

Rekapitulasi hasil perhitungan settlement terlampir pada lampiran.Diperoleh Total Settlement yang terjadi pada bangunan Rumah Sakit Abunawas 4 Lantai yaitu 24,09 cm.

4.5 Analisa Hasil Perhitungan

Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan didapatkan untuk penurunan elastic kelompok tiang sebesar 24,09 cm tidak aman karena masih kurang dari besar penurunan yang diizinkan yaitu 25 mm atau 2,5 cm. Selain itu dengan menggunakan rumus Sizin = L/250, dimana panjang tiang adalah 14 m, sehingga S izin = 1400/250 = 5.6 cm masih tetap lebih kecil dari pada penurunan yang terjadi sehingga perlu dilakukan perencanaan ulang, termasuk didalamnya dimensi dan jumlah tiang yang digunakan.

BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

5.1 Kesimpulan

1. Jumlah kolom yang direncanakan adalah 40 kolom per lantai, yang masing-masing meneruskan beban ke tiap kelompok tiang dimana dalam satu grup ada 6 tiang.

2. Besar penurunan yang terjadi pada perencanaan ini yaitu 24,09 cm lebih besar dari penurunan yang diizinkan 25 mm ataupun 5,6 cm (dengan formula Sizin = L/250)

5.2 Rekomendasi

Seperti yang telah diketahui bahwa penurunan yang terjadi saat perencanaan awal lebih besar dari pada penurunan yang diizinkan maka perlu dilakukan re-desain terutama pada jumlah tiang pancang yang digunakan yang juga dipengaruhi oleh jumlah


27

kolom tiap lantai, beban yang diterima oleh kelompok tiang, serta jarak antar tiang dalam kelompok tiang.

DAFTAR PUSTAKA

(2013). Laporan Hasil Penyelidikan Tanah CV. Kosa Matra Graha Proyek Perencanaan Gedung Penunjang Medik. Surabaya: Insitut Teknologi Sepuluh Nopember.

A, H. T. (2006). Hand Out Rekayasa Pondasi 2. Semarang: Universitas Negeri Semarang.

Erni. (-). Perencanaan Pondasi Tiang Pancang Dalam Berbagai Bentuk Tiang Pada Gedung Rumah Sakit Mitra Keluarga Depok. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil. Universitas Gajah Mada.

Hardiyatmo, H. C. (2010). Analisis dan Perancangan Fondasi II. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

HS, S. (1998). Pondasi Tiang Pancang Untuk Universitas dan Umum. Surabaya: Sinar Wijaya.


28

Sihotang, I. E. (2009). Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan.


29

LAMPIRAN


30

Settlement pada Pondasi Tiang

Documents

Transcript of Settlement pada Pondasi Tiang