STUDI PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG (SPUN …eprints.umm.ac.id/43598/1/PENDAHULUAN.pdf · Tabel...

i

STUDI PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG

(SPUN PILE) PADA GEDUNG KANTOR PEMERINTAH

KABUPATEN LAMONGAN-JAWA TIMUR

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Progam Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

INDRA DWI PRASETIA

201410340311147

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Semesta alam yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada seluruh umat manusia. Demikian pula

shalawat serta salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada junjungan Nabi

Muhammad SAW yang telah membawa risalah penuntun kepada seluruh umat

manusia, beserta keluarga dan segenap pengikutnya.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi dengan judul “Studi

Perencanaan Pondasi Tiang Pancang (Spun Pile) Pada Gedung Kantor Pemerintah

Kabupaten Lamongan-Jawa Timur” ini tidak akan bisa terwujud tanpa adanya

bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala

kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang.

2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir.

Ernawan Setyono, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang senantiasa memberikan

evaluasi dan pengarahan dalam penyusunan skripsi ini.

3. Dosen Penguji I Bapak Ir. Hari Eko Meiyanto, MT dan Dosen Penguji II Bapak

Ir. Lukito Prasetyo, MT atas masukkan yang bermanfaat.

4. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Malang.

5. Pihak terkait untuk memperoleh data perencanaan yaitu Bapak Sukiman, MT.

selaku Pejabat Pembuat Komitmen (PPK) dan PT. Brantas Abipraya selaku

pelaksana dalam proyek Pembangunan Gedung Kantor Pemerintah Kabupaten

Lamongan.

6. Kakek, Ayah dan Ibu saya (H. Irin, H. Kasno, S.Pd dan H. Marsiyati, S.Pd) atas

perjuangan dan pengorbanan yang senantiasa selalu memberikan do’a, motivasi

dan support yang tiada berhenti.

7. Saudara-saudara saya (Indah Kartika Sari, S.KH, Ihsanudin Kasno Putro, Ilham

Kasno Putro) yang selalu memberi dukungan kepada saya agar segera wisuda.

iv

8. Teman-teman sipil C 2014 atas kerja sama kalian selama kita masih berjuang

dalam setiap kesempatan, suka dan duka kita kuat, senantiasa tabah dan sabar

dalam menghadapinya.

9. Semua pihak yang telah ikut berjasa dalam penyusunan skripsi ini yang tidak

mungkin disebutkan satu persatu.

Kepada pihak-pihak yang telah penulis sebutkan diatas, semoga Allah SWT

memberikan balasan yang setara bahkan lebih besar dari itu. Teriring do’a semoga

mereka semua senantiasa mendapatkan curahan kasih sayang-Nya baik di dunia

maupun kelak di Akhirat, Amin.

Pada akhirnya penulis menyadari bahwa tentunya dalam penyusunan skripsi

ini tidak luput dari berbagai kesalahan. Oleh karenanya kritik dan saran dari berbagai

pihak sangat dibutuhkan. Selain itu harapan besar dari penulis bahwa penyusunan

skripsi perencanaan pondasi ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membaca.

Malang, 04 November 2018

Penulis

Indra Dwi Prasetia

v

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ........................................................................................................ iii

Abstrak .......................................................................................................... v

Daftar Isi .......................................................................................................... vii

Daftar Tabel ........................................................................................................ xi

Daftar Gambar ......................................................................................................... xiii

Daftar Lampiran ..................................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang ............................................................................................. 1

1.2. Rumusan masalah ........................................................................................ 2

1.3. Tujuan penulisan .......................................................................................... 3

1.4. Manfaat penulisan ........................................................................................ 3

1.5. Batasan masalah ........................................................................................... 3

1.6. Metode pengumpulan data ........................................................................... 4

1.7. Sistematika penulisan .................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pondasi ......................................................................................................... 5

2.2. Pembebanan ................................................................................................. 9

2.2.1. Beban vertikal (gravitasi) ................................................................ 9

2.2.1.1. Beban mati atau dead load (DL) ......................................... 9

2.2.1.2. Beban hidup atau live load (LL) ......................................... 9

2.2.2. Beban horisontal (lateral) ................................................................ 10

2.2.2.1. Beban gempa atau earthquake (E) ...................................... 10

2.2.3. Analisa struktur ................................................................................ 20

2.3. Perhitungan daya dukung tiang ................................................................... 21

2.3.1. Daya dukung tekan ........................................................................... 21

2.3.2. Daya dukung tarik ke atas ................................................................ 23

2.3.3. Daya dukung beban horisontal ......................................................... 23

vi

2.4. Menentukan jumlah tiang ............................................................................ 26

2.5. Efisiensi kelompok tiang ............................................................................. 26

2.6. Daya dukung kelompok tiang ...................................................................... 28

2.7. Distribusi tekanan pada pondasi tiang ......................................................... 28

2.7.1. Kelompok tiang yang menerima beban satu arah ............................ 28

2.7.2. Kelompok tiang yang menerima beban dua arah ............................. 28

2.8. Penulangan Tiang Pancang .......................................................................... 29

2.9. Pile cap ......................................................................................................... 32

2.9.1. Penulangan Pile Cap ........................................................................ 33

2.9.2. Tinjauan Terhadap Geser ................................................................. 36

2.9.3. Perencanaan Sengkang ..................................................................... 33

2.10. Sambungan Tiang Pancang dan Pile Cap .................................................... 39

2.10.1. Beton Pengisi .................................................................................. 39

2.10.2. Panjang Beton Pengisi .................................................................... 42

2.10.3. Panjang Jangkar Penyaluran ........................................................... 42

2.11. Penurunan tiang ........................................................................................... 43

2.9.1. Penurunan segera (immediate settlement) ........................................ 43

2.9.2. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement) ........................... 45

2.9.3. Penurunan izin .................................................................................. 46

BAB III METODE PERENCANAAN

3.1. Lokasi proyek .............................................................................................. 47

3.2. Data perencanaan ......................................................................................... 47

3.2.1. Data umum ....................................................................................... 47

3.2.2. Data teknis bangunan ....................................................................... 48

3.2.3. Data mutu bahan .............................................................................. 48

3.2.4. Data penyelidikan tanah ................................................................... 48

3.3. Permodelan Struktur .................................................................................... 50

3.4. Prosedur perencanaan .................................................................................. 54

vii

BAB IV PEMBAHASAN

4.1. Pembebanan ................................................................................................. 56

4.1.1. Pembebanan pada Bangunan 1 ......................................................... 56

4.1.1.1. Pembebanan plat lantai ....................................................... 56

4.1.1.2. Berat struktur ...................................................................... 56

4.1.1.3. Beban atap kuda-kuda ........................................................ 64

4.1.1.4. Beban gempa (E) ................................................................ 65

4.1.1.5. Kombinasi pembebanan ..................................................... 69

4.1.2. Pembebanan pada Bangunan 2 ......................................................... 73

4.1.2.1. Pembebanan plat ................................................................. 73

4.1.2.2. Berat struktur ...................................................................... 74

4.1.2.3. Beban gempa (E) ................................................................ 79

4.1.2.4. Kombinasi pembebanan ..................................................... 79

4.2. Rencana pondasi tiang pancang ................................................................... 81

4.2.1. Pondasi tiang pancang di titik 5-H ................................................... 82

4.2.1.1. Daya dukung tiang tunggal ................................................. 83

4.2.1.2. Daya dukung tiang kelompok .............................................. 85

4.2.1.3. Distribusi beban maksimum ............................................... 88

4.2.1.4. Spesifikasi tiang pancang ................................................... 89

4.2.1.5. Perencanaan pile cap .......................................................... 92

4.2.1.6. Sambungan tiang pancang .................................................. 96

4.2.1.7. Penurunan tiang kelompok ............................................... 100

4.2.2. Pondasi tiang pancang di titik 3-D ................................................. 104

4.2.2.1. Daya dukung tiang tunggal ............................................... 104

4.2.2.2. Daya dukung tiang kelompok ............................................ 106

4.2.2.3. Distribusi beban maksimum ............................................. 108

4.2.3. Pondasi tiang pancang di titik 3-K ................................................. 109




4.2.4. Pondasi tiang pancang di titik 11-L ............................................... 114

viii




4.2.5. Pondasi tiang pancang di titik 11-N ............................................... 119




4.2.6. Rangkuman perhitungan ................................................................ 124

4.2.7. Gambar akhir perencanaan ............................................................. 127

4.2.7.1. Gambar akhir titik 3-D dan 3-K ....................................... 127

4.2.7.2. Gambar akhir titik 11-L & 11-N ....................................... 128

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 130

5.2. Saran penulis .............................................................................................. 131

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Berat sendiri bahan bangunan dan komponen ................................... 9

Tabel 2.2. Beban hidup tiap lantai gedung ......................................................... 10

Tabel 2.3. Kategori resiko bangunan gedung dan non-gedung .......................... 11

Tabel 2.4. Faktor keutamaan gempa, Ie .............................................................. 13

Tabel 2.5. Klasifikasi situs .................................................................................. 13

Tabel 2.6. Koefisien situs, Fa ............................................................................. 15

Tabel 2.7. Koefisien situs, Fv ............................................................................. 15

Tabel 2.8. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan

pada perioda pendek .......................................................................... 17

Tabel 2.9. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan

pada perioda 1 detik ........................................................................... 17

Tabel 2.10. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gempa .......................... 17

Tabel 2.11. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x ................................... 18

Tabel 2.12. Koefesien batas atas pada perioda yang dihitung .............................. 19

Tabel 2.13. Intensitas gaya geser dinding tiang (ton/m2) ..................................... 23

Tabel 2.14. Pengangkatan tiang dan momen lentur statis maksimum .................. 31

Tabel 2.15. Luas penampang baja tulangan .......................................................... 35

Tabel 2.16. Nilai modulus (Es) untuk macam-macam jenis tanah ....................... 46

Tabel 3.1. Tahanan penetrasi berdasarkan data N-SPT ...................................... 49

Tabel 4.1. Berat struktur bangunan 1 ................................................................. 59

Tabel 4.2. Rekapitulasi berat struktur bangunan 1 ............................................ 63

Tabel 4.3. Parameter percepatan gempa ............................................................. 66

Tabel 4.4. Spektrum respon desain ..................................................................... 67

Tabel 4.5. Distribusi vertikal gaya gempa pada bangunan 1 .............................. 69

Tabel 4.6. Nilai hasil analisa struktur bangunan 1 ............................................. 71

Tabel 4.7. Berat struktur bangunan 2 ................................................................. 76

Tabel 4.8. Rekapitulasi berat struktur bangunan 2 ............................................ 78

Tabel 4.9. Distribusi vertikal gaya gempa pada bangunan 2 .............................. 79

Tabel 4.10. Nilai hasil analisa struktur bangunan 2 .............................................. 81

x

Tabel 4.11. Gaya gesek pada keliling permukaan tiang ....................................... 84

Tabel 4.12. Nilai Cu dari lokasi proyek ................................................................ 87

Tabel 4.13. Penulangan berdasarkan cara Tomlinson, 1977 ................................ 91

Tabel 4.14. Tegangan efektif tanah .................................................................... 103

Tabel 4.15. Gaya gesek pada keliling permukaan tiang ..................................... 105



Tabel 4.18. Spesifikasi tiang pancang ................................................................ 124

Tabel 4.19. Rencana penulangan pile cap .......................................................... 125

Tabel 4.20. Rencana sambungan tiang dengan pile cap ..................................... 125

Tabel 4.21. Hasil perhitungan penurunan pondasi ............................................. 126

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Macam-macam bentuk pondasi ..................................................... 7

Gambar 2.2. Panjang maksimum dan beban maksimum untuk

macam-macam tipe tiang yang umum di lapangan ....................... 8

Gambar 2.3. Spektrum respons desain ............................................................... 16

Gambar 2.4. Diagram intensitas daya dukung tanah ujung tiang ....................... 23

Gambar 2.5. Definisi tiang jepit dan tiang bebas ............................................... 25

Gambar 2.6. Tiang ujung jepit dalam tanah kohesif .......................................... 26

Gambar 2.7. Susunan kelompok tiang pancang ................................................. 27

Gambar 2.8. Pengangkatan tiang satu titik ......................................................... 29

Gambar 2.9. Pengangkatan tiang dua titik ......................................................... 30

Gambar 2.10. Lokasi titik angkat tiang pancang .................................................. 31

Gambar 2.11. Ikatan tiang dengan pelat penutup tiang ........................................ 32

Gambar 2.12. Jarak antar tiang dalam kelompok ................................................. 32

Gambar 2.13. Penampang susunan sengkang ...................................................... 38

Gambar 2.14. Sambungan tiang pracetak dengan pile cap ................................... 39

Gambar 2.15. Grafik untuk nilai µ0 dan µ1 ......................................................... 44

Gambar 3.1. Lokasi proyek ................................................................................ 47

Gambar 3.2. Distribusi beban plat lantai 1 ......................................................... 50




Gambar 3.6. Distribusi beban plat lantai 5,6,dan 7 ............................................ 52

Gambar 3.7. Distribusi beban plat di ring balok elv +31.00 .............................. 52

Gambar 3.8. Permodelan struktur bangunan 1 dan gaya-gaya

yang bekerja arah X ....................................................................... 53


yang bekerja arah Y ....................................................................... 53


yang bekerja arah Y ....................................................................... 54

xii


yang bekerja arah X ....................................................................... 54

Gambar 3.12. Diagram alir perencanaan .............................................................. 55

Gambar 4.1. Detail pembebanan atap kuda-kuda ............................................... 64

Gambar 4.2. Koordinat garis lintang dan bujur pemkab lamongan ................... 65

Gambar 4.3. Respon spektrum tanah sekitar proyek .......................................... 67

Gambar 4.4. Diagram gaya aksial akibat pembebanan ...................................... 70

Gambar 4.5. Diagram momen akibat pembebanan ............................................ 71

Gambar 4.6. Diagram gaya geser akibat pembebanan ....................................... 71

Gambar 4.7. Diagram gaya aksial akibat pembebanan ...................................... 80

Gambar 4.8. Diagram momen akibat pembebanan ............................................ 80

Gambar 4.9. Diagram gaya geser akibat pembebanan ....................................... 80

Gambar 4.10. Denah titik kolom rencana ............................................................. 82

Gambar 4.11. Kalibrasi harga N ........................................................................... 83

Gambar 4.12. Diagram intensitas daya dukung ultimit tanah pondasi

pada ujung tiang ............................................................................ 84

Gambar 4.13. Susunan tiang di titik 5-H .............................................................. 86

Gambar 4.14. Distribusi pada pile cap titik 5-H ................................................... 88

Gambar 4.15. Spesifikasi tiang pancang bulat dari WIKA BETON .................... 89

Gambar 4.16. Perilaku pengangkatan satu titik terhadap tiang pancang .............. 90

Gambar 4.17. Perilaku pengangkatan dua titik terhadap tiang pancang .............. 91

Gambar 4.18. Beban pile cap titik 5-H ................................................................. 92

Gambar 4.19. Penulangan pile cap titik 5-H ........................................................ 93

Gambar 4.20. Garis kritis gaya geser satu arah pile cap ...................................... 94

Gambar 4.21. Garis kritis gaya geser dua arah pile cap ....................................... 95

Gambar 4.22. Diagram tegangan dan regangan penampang ekivalen ................. 98

Gambar 4.23. Sambungan tiang pancang dengan pile cap titik 5-H .................. 100

Gambar 4.24. Penurunan kelompok tiang titik 5-H ........................................... 101

Gambar 4.25. Kalibrasi harga N ......................................................................... 104

Gambar 4.26. Susunan tiang di titik 3-D ............................................................ 106

Gambar 4.27. Distribusi pada pile cap titik 3-D ................................................. 108

xiii


Gambar 4.29. Susunan tiang di titik 3-K ............................................................ 111

Gambar 4.30. Distribusi pada pile cap titik 3-K ................................................. 113


Gambar 4.32. Diagram intensitas daya dukung ultimit tanah pondasi

pada ujung tiang .......................................................................... 114

Gambar 4.33. Susunan tiang di titik 11-L .......................................................... 116

Gambar 4.34. Distribusi pada pile cap titik 11-L ............................................... 118


Gambar 4.36. Susunan tiang di titik 11-L .......................................................... 121

Gambar 4.37. Distribusi pada pile cap titik 11-L ............................................... 123

Gambar 4.38. Rencana penulangan pile cap titik 3-D dan 3-K ........................... 127

Gambar 4.39. Sambungan tiang dengan pile cap titik 3-D dan 3-K .................. 128

Gambar 4.40. Rencana penulangan pile cap titik 11-L & 11-N ......................... 128

Gambar 4.41. Sambungan tiang dengan pile cap titik 11-L & 11-N .................. 129

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 : DATA UJI TANAH

LAMPIRAN 2 : GAMBAR PROYEK

xv

DAFTAR PUSTAKA

Budi, Gogot Setya. 2011. Pondasi Dangkal. Yogyakarta: C.V Andi Offset.

Bowles, J.E. 1988. Analisis dan Desain Pondasi. Jakarta: Erlangga.

Dipodusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-

1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Hardiyatmo, H.C. 2002. Teknik Pondasi 1. Edisi ke-2. Yogyakarta: Beta Offset.

Hardiyatmo, H.C. 2008. Teknik Pondasi 2. Edisi ke-4.

Pamungkas, A. dan Harianti, E. 2013. Desain Pondasi Tahan Gempa. Yogyakarta:

C.V Andi Offet.

Santoso, B. dkk. 1998. Mekanika Tanah Lanjutan. Jakarta: Gunadarma.

Sardjono. 1996. Pondasi Tiang Pancang Jilid I. Edisi ke-3. Surabaya: Sinar Wijaya.

Sardjono. 1988. Pondasi Tiang Pancang Jilid I. Edisi ke-1. Surabaya: Sinar Wijaya.

SNI 03-1727:1989 Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung.

SNI 03-2847:2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

Jakarta: Gd. Manggala Wanabakti.

SNI 1726:2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan

Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Gd. Manggala Wanabakti.

SNI 1727:2013 Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur

Lain. Jakarta: Gd. Manggala Wanabakti.

SNI 2847:2013 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Gd.

Manggala Wanabakti.

Sosrodarsono, S. dan Nakazawa, K. 2000. Mekanika Tanah & Teknik Pondasi. Edisi

ke-7. Jakarta: PT Pradnya Pramita.

Suryawaldi, R. 2017. Studi Perencanaan Pondasi Tiang Pancang Pada Hotel

Amarswati Lombok-Nusa Tenggara Barat. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang.

Progam Sarjana Universitas Muhammadiyah Malang.

STUDI PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG (SPUN …eprints.umm.ac.id/43598/1/PENDAHULUAN.pdf · Tabel...

Documents

Transcript of STUDI PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG (SPUN …eprints.umm.ac.id/43598/1/PENDAHULUAN.pdf · Tabel...