Tutor Silo 1

12
ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN Andry Prasetyo Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRAK : Dalam perencanaan Pondasi tiang harus dilakukan dengan teliti dan secermat mungkin. Setiap fondasi harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kapasitas dukung dan penurunan fondasi tiang pancang pada pembangunan Pabrik cement packing plant PT. Semen Gresik. Kapasitas dukung tiang pancang dengan metode Statis dihitung berdasarkan data uji Laboratorium dan data lapangan (SPT). Dimensi tiang pancang yang digunakan berbentuk lingkaran dengan diameter 0,6 m, panjang tiang 17,5 m dan terdapat 225 tiang pancang untuk silo tunggal, 585 tiang pancang untuk 3 silo dalam satu pilecap (tiang kelompok). Dimensi tiang bor yang digunakan dengan diameter 0,8 m dan diameter ujung 1,6 m. Panjang tiang 11,5 m dan terdapat 144 tiang pancang untuk silo tunggal, 396 tiang bor untuk 3 silo dalam satu pilecap (tiang kelompok). KATA KUNCI : pondasi, pancang, bor, silo 1. PENDAHULUAN Perkembangan dunia konstruksi di propinsi Banten dan DKI Jakarta cukup pesat. Pembangunan di bidang infrastruktur dan pemukiman kota berkaitan erat dengan pertambahan penduduk. Hal ini akan membawa konsekuensi pada peningkatan kebutuhan bahan baku konstruksi. Contohnya bahan semen yang merupakan bahan yang sangat dibutuhkan untuk membangun suatu konstruksi. Berkembangnya suatu kota akan memiliki kaitan erat dengan daerah lainnya akibat saling ketergantungan. Meningkatnya permintaan penyediaan bahan baku semen membawa dampak terhadap peningkatan volume penyediaan bahan semen pada suatu daerah. Peningkatan penyediaan bahan ini harus diimbangi dengan peningkatan prasarana yang ada. Bila usaha ini tidak dilakukan maka dapat mengakibatkan permasalahan pada distribusinya. Untuk memperbanyak penyediaan bahan semen pada propinsi Banten dan DKI Jakarta, maka akan dibuat tempat pengepakan semen di kota Jakarta. Terkait dengan hal itu maka untuk meningkatkan ketersediaan bahan semen akan dicoba membangun Cement Packing Plant dengan silo sebagai tempat penimbunan. Silo adalah bangunan berbentuk tabung yang berfungsi sebagai tampat penimbunan atau penyimpanan material granular. Silo yang dibangun adalah silo tunggal atau kelompok berjumlah 3 buah silo semen. Silo terbuat dari beton berdiri diatas pondasi. Jenis pondasi disesuaikan dengan keadaan tanah eksisting dan dipilih baik menggunakan pondasi dalam. Sebelum pelaksanaan fisik pembangunan pondasi silo semen, maka perlu diketahui perencanaan dan perhitungan dari struktur bawah. Untuk itu dalam tugas akhir ini akan dibahas perencanaan pondasi silo tersebut. 1.1. RUMUSAN MASALAH Dari latar belakang dapat ditarik beberapa permasalahan perencanaan silo semen adalah sebagai berikut: 1. Gaya-gaya apa saja bekerja dan diperhitungkan pada perencanaan pondasi silo? 2. Bagaimana mendesain struktur pondasi silo yang menahan beban akibat struktur atas?

description

Tutor Silo 1

Transcript of Tutor Silo 1

Page 1: Tutor Silo 1

ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN

Andry PrasetyoJurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

ABSTRAK : Dalam perencanaan Pondasi tiang harus dilakukan dengan teliti dan secermat mungkin.Setiap fondasi harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan,termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi.Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kapasitas dukung dan penurunan fondasi tiang pancangpada pembangunan Pabrik cement packing plant PT. Semen Gresik. Kapasitas dukung tiang pancangdengan metode Statis dihitung berdasarkan data uji Laboratorium dan data lapangan (SPT).Dimensi tiang pancang yang digunakan berbentuk lingkaran dengan diameter 0,6 m, panjang tiang17,5 m dan terdapat 225 tiang pancang untuk silo tunggal, 585 tiang pancang untuk 3 silo dalam satupilecap (tiang kelompok).Dimensi tiang bor yang digunakan dengan diameter 0,8 m dan diameter ujung 1,6 m. Panjang tiang11,5 m dan terdapat 144 tiang pancang untuk silo tunggal, 396 tiang bor untuk 3 silo dalam satupilecap (tiang kelompok).

KATA KUNCI : pondasi, pancang, bor, silo

1. PENDAHULUANPerkembangan dunia konstruksi di propinsiBanten dan DKI Jakarta cukup pesat.Pembangunan di bidang infrastruktur danpemukiman kota berkaitan erat denganpertambahan penduduk. Hal ini akan membawakonsekuensi pada peningkatan kebutuhan bahanbaku konstruksi. Contohnya bahan semen yangmerupakan bahan yang sangat dibutuhkanuntuk membangun suatu konstruksi.Berkembangnya suatu kota akan memilikikaitan erat dengan daerah lainnya akibat salingketergantungan.Meningkatnya permintaan penyediaan bahanbaku semen membawa dampak terhadappeningkatan volume penyediaan bahan semenpada suatu daerah. Peningkatan penyediaanbahan ini harus diimbangi dengan peningkatanprasarana yang ada. Bila usaha ini tidakdilakukan maka dapat mengakibatkanpermasalahan pada distribusinya.Untuk memperbanyak penyediaan bahan semenpada propinsi Banten dan DKI Jakarta, makaakan dibuat tempat pengepakan semen

di kota Jakarta. Terkait dengan hal itu makauntuk meningkatkan ketersediaan bahan semenakan dicoba membangun Cement Packing Plantdengan silo sebagai tempat penimbunan. Siloadalah bangunan berbentuk tabung yangberfungsi sebagai tampat penimbunan ataupenyimpanan material granular. Silo yangdibangun adalah silo tunggal atau kelompokberjumlah 3 buah silo semen.Silo terbuat dari beton berdiri diatas pondasi.Jenis pondasi disesuaikan dengan keadaantanah eksisting dan dipilih baik menggunakanpondasi dalam.Sebelum pelaksanaan fisik pembangunanpondasi silo semen, maka perlu diketahuiperencanaan dan perhitungan dari strukturbawah. Untuk itu dalam tugas akhir ini akandibahas perencanaan pondasi silo tersebut.

1.1. RUMUSAN MASALAHDari latar belakang dapat ditarik beberapapermasalahan perencanaan silo semenadalah sebagai berikut:

1. Gaya-gaya apa saja bekerja dandiperhitungkan pada perencanaanpondasi silo?

2. Bagaimana mendesain strukturpondasi silo yang menahan bebanakibat struktur atas?

Page 2: Tutor Silo 1

2

3. Bagaimana mengkontrol stabilitassilo?

4. Bagaimana merencanakan anggaranbiaya silo tunggal dan kelompok?

1.3 MAKSUD DAN TUJUAN

Dari permasalahan yang ada di atas,adapun tujuan yang ingin dicapai dalampenyusunan tugas akhir ini adalah :

1. Mengetahui dan menganalisa kapasitasdan beban-beban yang bekerja padasilo.

2. Menganalisa jenis pondasi yang akandibuat sesuai kondisi tanah.

3. Menghitung penulangan strukturbawah.

4. Menghitung kontrol terhadappenurunan.

5. Membandingkan alternatif pondasi silosemen yang ekonomis dan efisien.

1.4. BATASAN MASALAH1. Perencanaan silo hanya pada struktur

bawah.2. Tidak merencanakan struktur atas.3. Perencanaan pembebanan hanya pada

saat silo keadaan penuh.4. Penulangan pile cap dan tiang bor

diperhitungkan.5. Jenis Pondasi dalam yang

direncanakan dan dibandingkan adalahpondasi tiang pancang dan pondasitiang bor.

6. Material silo yang ditampung adalahsemen dengan kapasitas ± 10000 ton.

7. Perhitungan Rencana Anggaran biayadengan buku petunjuk analisa hargasatuan alat dan bahan dari HargaSatuan Pokok kegiatan (HSPK) DKIJakarta tahun 2010.

8. Tidak membandingkan alternatifpondasi diluar alternatif dalampembahasan Tugas Akhir

9. Metode pelaksanaan pondasidiberikan.

10. Lokasi studi terletak pada propinsiDKI Jakarta.

2. TINJAUAN PUSTAKAPondasi adalah suatu konstruksi bagian dasarbangunan yang berfungsi meneruskan beban darstruktur atas ke lapisan tanah dibawanya. Tiang(Pile) adalah bagian dari suatu bagiankonstruksi pondasi yang berbentuk batang

langsing yang dipancangkan ataupun dicorsetempat hinggga tertanam dalam tanah danberfungsi untuk menyalurkan beban daristruktur atas melewati tanah lunak dan airkedalam pendukung tanah keras yang terletakcukup dalam.Penyaluran beban oleh tiang ini dapat dilakukanmelalui lekatan antara sisi tiang dengan tanahsekeliling tiang (tahanan kulit), dukungan tiangoleh ujung tiang (end bearing). Bowles (1996)menjelaskan bahwa pondasi tiang-panjang lebihmahal dari pada kaki-kaki yang tersebar dankemungkinan lebih mahal daripada pondasitelapak. Dalam keadaan bagaimanapun makaharuslah sangat berhati-hati dalam menentukansifat tanah untuk kedalaman yang mungkinpenting, sehingga dapat dengan tepat dapatditentukan jumlah maupun panjangnya. Analisabiaya harus dibuat untuk menentukan apakahtelapak atau pondasi tiang, khususnya jenisnya(baja, beton dan sebagainya) lebih ekonomis.Setelah jenis dan bahan telah ditentukan, makaselanjutnya dapat diperhitungkanpenampangnya berdasarkan beban yang berasaldari bagian konstruksi di atas tanah, dantegangan yang diperkenankan. Bowles (1996)juga menyusun sebuah tabel untuk karakteristikpondasi tiang yang dapat dilihat pada tabel 1.Tabel 1. Tabel karakteristik pondasi tiang

JenisPondasi

Tiang pancangbeton prategang

Tiang bor

Panjangmaksimum

60 m 36 m

Panjangoptimum

18-30 m 8-12

Spesifikasi bahanyangdapatdipakai

ASTM A 15 bajapenguat

ASTM A 82kawat ditarikdingin

Kode 318 ACIuntuk beton

ACI

Teganganmaksimum yangdisaranka

0,33 fc kecualijika kodebangunansetempat lebihkecil

0,25-0,33 f’c

Page 3: Tutor Silo 1

3

n 0,4 fy untukbeton bertulangkecuali yangprategang

Bebanmaksimum untukkondisibiasa

8500 kN 1300 kN

Jangkauan bebanoptimum

350-3500 350-900

Kerugian Biayapermulaan tinggi

Pergeseran cukupbesar

Sukardisambung

Betonharusditempatkandalamkeadaankering

Lebihdariketergantunganrata-ratapadakualitas

Keuntungan

Kapasitas bebantinggi

Tahanterhadapkarat

Pemancangankerasmemungkinkan

Penghematanpermukaan

Keterangan

Tiang pancangsilinder khusussesuai untukhambatan linier

Beban yangdiperbolehkandikontrol olehkapasitas dukunglapisan yangpersis di bawahtiang pancang.

(sumber : Bowles, 1996)

2.2.1 Daya dukung pondasi tiang borPondasi dalam (pondasi tiang Bor)Dimensi pondasi tiang bor dapat dihitungdengan rumusan :

Ds ='

.257,2c

w

fQ

……………………(2.1)

Dimana : Qw : beban yang mampuditahan 1 tiang

fc’ : mutu beton

Ds : diameter selimut tiang

Pondasi tiang dapat digunakan jikapondasi dangkal tidak kuat menahan bebanyang bekerja diatasnya. Untuk perhitungandaya dukung pondasi tiang dapatdigunakan rumusan oleh Terzaghi (1976)sebagai berikut :

Qu =Qe + Qf ………………………(2.2)

a. Daya dukung di ujung tiang (Qe)

Qe = Ap (C.Nc* + q’.Nq* +0,3γ.Db.Nγ) …..(2.3)

Dimana : Ap : luas penampang ujungtiang

C : kohesi tanah

q‘ : tegangan efektif vertikal

γ : berat volume tanah

Db : diameter dasar tiang

Nc*, Nq*, Nγ* : faktor daya dukungbergantung pada nilai φ (sudut geser tanah)

- Untuk tanah pasir

Qe = Ap.q’.(Nq*-1) …….. (2.4)

- Untuk tanah lempung

Qe = Ap.Cu.Nc*…………….(2.5)

Dimana : Nc* = 9

Cu = kohesi tidak terdrainasi

Page 4: Tutor Silo 1

4

b. Daya dukung pada selimut tiang (Qf)

- Untuk tanah pasir

Qf = π.Ds.(1-sin φ).

L

dztgv0

.'. …(2.5)

- Untuk tanah lempung

Qf =

1

0...

LL

LlpCu …….... (2.6)

Untuk perhitungan lain dalammenghitung daya dukung pondasitiang dapat digunakan rumusan olehKazuto N. (2000) sebagai berikut :

..(2.7)

Dimana : Ab : luas penampang ujungtiang

qd : tegangan ujung tiang

li : berat volume tanah

fi : besar gaya geser maksimumselimut tiang

U : keliling selimut tiang

Reese (1978) juga mengkorelasikankekuatan ujung dan geseran pada satutiang dengan sifat tanah pendukungdengan rumusan :

Qijin= ….… (2.8)

Dimana : Cu : kohesi tidak terdrainasi

: nilai Cu rata-rata sepanjangtiang

4D diatas dan bawah ujung

α : nilai adhesi tanah

Ap : luasan penampang tiang

As : luas selimut tiang

Tabel 2.2 tabel nilai α berdasarkan metodekerja

α Metode

0,5 metode kering dengan light weight slurry

0,3 pengeboran dengan bentonite

tiang bentuk bel yang ujungnya terletakpada tanah

yang kekerasannya sama dengan tanahsekitarnya

0,3 metode kering dengan light weight slurry

0,15 pengeboran dengan bentonite

0

tiang bentuk bel yang ujungnya terletak padatanah

yang kekerasannya lebih besar dengan tanahsekitarnya

(sumber : Reese, 1978)

Tabel 2.3 Klasifikasi tanah lempung

berdasarkan nilai N-SPT

(sumber : Terzaghi,1943)

soil consistency Cu (kg/cm2) N qu (kg/cm2)

v. soft 0-0,125 0-2 0-9

soft 0,125-0,25 2-4 9-18

medium 0,25-0,5 4-8 18-38

stiff 0,5-1,0 8-16 38-75

v. stiff 1,0-2,0 16-32 75-150

hard > 2,0 >32 >150

SF

UflAqQ iibD

AsCuACu p ..

3..9

uC

Page 5: Tutor Silo 1

5

selesai

Ya

Tidak

Mulai

Studi kepustakaan

Pengumpulan data

-Pembebanan dan gaya dalam

1. Pembebanan2. Analisa gaya dalam

Perencanaan pondasidan struktur bawah

Gambar hasil perhitungan

RAB dan Metode pelaksanaan

Cek stabilitas

Kesimpulan & Saran

Perhitungan dandesain tulangan

Struktur bawah

Analisa Perbandingan

2.2.2 Daya dukung pondasi tiang pancanga. Daya dukung berdasarkan hasil SPT

Hasil dari penyelidikan tanah dilapangan dengan menggunakan data SPTyang disajikan dalam bentuk grafikhubungan antara jumlah pukulan (N) dankedalaman, dilengkapi dengan tebal danjenis lapisan tanahnya. Luciano-Dacourt(1981) mengkorelasikan kekuatan ujungdan geseran pada satu tiang dengan hasilSPT dengan rumusan :

Qijin = ..… (2.9)

Dimana : qp : Tahanan ujung tiang

pN : nilai rata-rata N dari 4Ddiatas dan 4D dibawah tiang

Ap : luasan penampang ujungtiang

qs : Tahanan lekat selimut tiang

sN : nilai rata-rata N darisepanjang tiang

As : luasan penampang selimuttiang

Dimensi pondasi tiang pancangmenggunakan brosur produk tiang pancang“PT. WIKA”

Reese (1978) perhitungan kekuatan ujungdan geseran pada satu tiang tiang pancangmenggunakan sifat tanah pendukungdirumuskan :

Qijin= ….… (2.11)

Dimana : Cu : kohesi tidak terdrainasi

: nilai Cu rata-ratasepanjang tiang 4D diatas danbawah ujung

α : nilai adhesi tanah

Ap : luasan penampang tiang

As : luas selimut tiang

3. METODOLOGI

Gambar 1. Metodologi

4. PEMBAHASAN4.1 Data Bangunan

1. Mutu beton (f’c) : 35 MPa2. Mutu baja (fy) : 400 MPa3. Diameter dalam silo : 20,8 m4. Tinggi silo : 46,8 m5. Dimensi dinding : 80 cm6. Dimensi tebal hopper : 40 cm7. Dimensi ring balok : 1,33 m x 2,25 m8. Dimensi plat atap : 15 cm9. Dimensi plat lantai : 12 cm10. Wilayah gempa : wilayah 3

SF

AqAq sspp

KN p

13/ sN

AsCuACu p ..

3..9

uC

Page 6: Tutor Silo 1

6

11. Jenis tanah : sesuai dengandata Borlog.

Model Struktur atas

Gambar 2. Pemodelan Struktur Atas

4.2 Perencanaan struktur dan PembebananGaya-gaya yang bekerja pada suatu bangunanakan diteruskan pada pondasi yang ada dibawahnya. Hal yang perlu diperhatikan dalamperencanaan pondasi adalah jenis, kondisi danstruktur tanah. Dalam hal ini terkait dengandaya dukung tanah untuk memikul bebanmerata yang diteruskan pondasi.

4.2.1 Beban mati (dead load)

Beban mati didasarkan pada perhitunganvolume struktur dan material tampung silodikalikan berat jenis material tersebut

Beban mati struktur atas.

Berat gedung merupakan berat total bebanmati akibat berat sendiri gedung.

1. Berat plat lantai atap : 162,321 Ton.

2. Berat lantai mesin : 239,323 Ton.

3. Berat plat hopper : 717,977 Ton.

4. Berat ring balok : 12,704 Ton.

5. Berat dinding : 6335,903 Ton

4.2.2 Beban Mesin.

Mesin yang digunakan adalah 2 mesin sedot tipeIB-M dengan berat masing-masing 7 ton. Dan 2mesin sedot kecil tipe IB-M dengan berat 200 kguntuk menyuplai semen ke mobil tangki semen.

4.2.3 Beban material isi silo

Silo semen diisi material berupa semen curahdengan berat jenis (γ) sebesar 1,6 Ton/m3. Beratmaterial yang ditampung silo adalah 10.000 Ton.

Perhitungan berat tiap lantai dapat dilihat padalampiran dan rekapitulasi berat total bangunandapat dilihat pada tabel 4.1 berikut :

Tabel 4.1 Data berat mati silo

No. Beban Mati Berat (ton)

1. Struktur atas 7385,84

2. Strukturrangka

65,03

3. Mesin 14,40

4. Material 10000

Total beban 17465,27

4.3 Beban hidup (live load)

Beban hidup menurut peraturan PPIUG 1983 bab 3tabel 3.1 untuk lantai pabrik ditentukan tersendiri,dengan minimum beban 400 kg/m2. MenurutPPIUG 1983 Ps. 3.2.1 beban hidup pada atap ataubagian atap serta pada struktur tudung yang dapatdicapai dan dibebani oleh orang harus diambilminimum 100 kg/m2.

4.4 Beban angin (wind load)

Menurut PPIUG 1983 bab 4 Ps. 4.2.4. Padastruktur berbentuk cerobong, tekanan tiup anginditentukan dengan rumus :

WL= (42,5 + 0,6h)

WL = (42,5 + 0,6.46,8) = 70,58 kg/m2

Page 7: Tutor Silo 1

7

Untuk cerobong dengan penampang lingkaran,koefisien angin untuk tekanan positif dan negatifmenurut PPIUG 1983 pasal 4.3 ayat 5 adalah 0,7yang diproyeksikan pada bidang vertikal yangmelalui sumbu cerobong.

4.5 Beban gempa (earthquake load)

Beban gempa menggunakan peraturan SNI-03-1726-2002. Struktur gedung ditetapkan sebagaistruktur gedung tidak beraturan menurut SNI-03-1726- Ps. 4.2.1, dimana :

1. Tinggi struktur gedung dari penjepitanlateral lebih dari 10 tingkat atau 40 m.

2. Denah struktur bukan persegi panjangberaturan.Maka analisa pembebanan gempa dihitung

berdasarkan analisis respon dinamik.

4.5.1 Pembatasan waktu getar alamiMenurut SNI-03-1726-2002 Ps. 5.6 untukmencegah penggunaan struktur gedung yangterlalu fleksibel, nilai waktu getar alamifundamental T1 dari struktur gedung harus dibatasibergantung pada koefisien ζ untuk wilayah gempatempat struktur gedung berada dan jumlahtingkatnya. Dihitung dengan persamaan:

T1 = ζ x nT1 = 0,18 x 5 = 0,90

Dimana :ζ : koefisien yang membatasi waktu getaralami fundamental sebesar 0,18.(wilayahgempa 3)n : jumlah tingkat lantai adalah 5.

4.5.2 Faktor respon gempa (C)Dari data tanah terlampir pada lokasipembangunan Perpustakaan, jenis tanah tergolongtanah lunak dan pada tugas akhir ini gedungdirencanakan akan dibangun pada wilayah gempa3 (Gambar 1. SNI 03–1726–2002). Berdasarkangambar 2 SNI 03–1726–2002 didapatkan harga C= 0,75. Sehingga harga faktor respon gempa (C) =0,75

4.5.3 Faktor reduksi gempa (R)Bangunan silo ini direncanakan sebagai subsistemtunggal yang berupa dinding geser beton bertulangberangkai daktail penuh, sehingga berdasarkanTabel 3. SNI 03–1726–2002 didapatkan nilaifaktor reduksi gempa (R) = 6,5

4.5.4 Faktor keutamaan (I)Bangunan silo ini berfungsi sebagai pabrik dantempat penyimpanan berbentuk cerobong,sehingga berdasarkan Tabel 1. SNI 03–1726–2002,didapatkan nilai (I) = 1,5.

4.5.5 Nilai Respons SpektrumPerhitungan gaya gempa dasar ini dipergunakanuntuk menganalisa gempa yang dihasilkan padaanalisa dinamis, dimana letak bangunan terletak dizone 3.Nilai ordinat Respon Spektrum dikalikan faktorkoreksi I/R, dimana I adalah Faktor Keutamaansedangkan R adalah faktor reduksi gemparepresentatif dari struktur gedung yangbersangkutan. (SNI 03–1726–2002 Ps. 7.2.1).

Dari peraturan SNI 03–1726–2002 diperoleh nilai Idan R sebagai berikut :Tabel 1 diperoleh I = 1,5 (untuk cerobong)Tabel 2 diperoleh R = 6,5 (daktail penuh)Respon Spektrum :

2307,05,65,1

RI

Tabel 4.2 Respons Spektrum

T C I / R C terkoreksi

0.00 0.3000

0.2307

0.06921

0.20 0.7500 0.1730

0.50 0.7500 0.1730

0.60 0.7500 0.1730

0.80 0.7500 0.1730

1.00 0.7500 0.1730

1.20 0.6250 0.1442

1.40 0.5357 0.1236

1.60 0.4687 0.1081

1.80 0.4167 0.0961

2.00 0.3750 0.0865

Page 8: Tutor Silo 1

8

2.20 0.3409 0.0787

2.40 0.3125 0.0721

2.60 0.2884 0.0665

2.80 0.2678 0.0618

3.00 0.2500 0.0576

Nilai T dan C pada tabel 4.1 dimasukan padaprogram ETABS untuk mendefinisikan fungsirespon spektrum ditampilkan pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik fungsi respon spektrum

4.5.6 Massa beban tiap lantaiDari hasil perhitungan beban tiap lantai(lihat lampiran), maka nilai translasi arahsumbu x (U1) dan y (U2), serta Momen ofInersia (MMI) dapat diperoleh denganrumus :

U1 = U2 =gM , dan MMI = M

x 64

4d ,

dimana g = 9,8 m/det2

Tabel 4.3 Perhitungan massa momeninersia

Lantai

BeratLantai U1 U2 MMI (R3)

(ton)(ton/dt2/

m)(ton/dt2/

m)(ton/dt2m2/

m)

Atap 162,321 16,56 16,56 38027.070

Hopper 15024,3 1533,09 1533,09

3519745.729

3 77,033 7,86 7,86 6607.799

2 705,03 71,94 71,94 165167.406

1 707,49 72,19 72,19 165743.785

4.5.7 Perhitungan gaya lateral pada struktur

Untuk struktur gedung tidak memenuhiketentuan SNI-03-1726-2002 tentang strukturgedung beraturan, pengaruh gempa rencanaterhadap struktur gedung tersebut harus melaluianalisis respon dinamik.Untuk perencanaan gaya gempa dipergunakanperaturan SNI 03–1726–2002. Perhitungan gayagempa dasar ini dipergunakan untuk menganalisagempa yang dihasilkan pada analisa dinamis,dimana letak bangunan terletak di zone 3.Prosesperhitungannya dengan bantuan program ETABSv.9.0 yang perlu dimasukan adalah grafik ResponSpektrum Gempa Rencana dari zone yang ada.Nilai akhir respon dinamik terhadap pembebanangempa nominal akibat pengaruh gempa rencanadalam suatu arah tertentu diambil kurang dari 80%nilai respons ragam pertama. Menurut persamaanberikut :

Vdinamik ≥ 0,8 Vstatik

Page 9: Tutor Silo 1

9

Tabel 4.4 Perbandingan gempa dinamis danstatik

FX FY 0,8 statik

ResponDinamik arah X

3457.57

2075.85 - -

ResponDinamik arah Y

2286.28

3995.17 - -

Statik arah X

-2967.

38

-890.2

1

-2373.

9

-712.1

68

Statik arah Y

-890.2

1

-2967.

38

-712.1

68

-2373.

9

Untuk perhitungan selanjutnya digunakan bebangempa berdasarkan pada gempa respon spektrumdinamis.

4.6 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan pada silodidasarkan pada peraturan SNI-2847-2002 ps.17.2. Dimana disebutkan ukuran bidang dasarpondasi telapak diatas tanah atau jumlah tiang-tiang harus harus ditentukan berdasarkan bebankerja (tidak berfaktor) dalam kombinasi yangmenentukan desain.

Comb 1 : 1,0 D + 1,0L

Comb 2 : 1,0D + 1,0L ± 1,0E

Comb 3 : 1,0 D ± 1,0 W

Comb 4 : 1,0 D + 1,0 L ± 1,0W

5. PEMBAHASAN1) Hasil Perhitungan Daya Dukung

a. Perhitungan Tiang PancangDaya dukung ijin pondasi dalam dihitungberdasarkan nilai N dari hasil SPT denganmenggunakan rumusan Luciano-Dacourt(1981) dan Reese (1978).Nilai yang didapat :- Luciano-Dacourt :

Nilai yang didapat 249,73 tonkedalaman 22 m.

- Reese :

Nilai yang didapat 225,43 tonkedalaman 22 m.

b. Penulangan Pile Cap tiang pancangPada perencanaan tulangan lentur, pile capdiasumsikan sebagai balok denganperletakan pada tiang yang dibebani olehreaksi tiang . Pada perencanaanpenulangan ini digunakan pengaruh bebantetap.Perencanaan tulangan lentur dan geserpoer digunakan hasil perhitungan yangsama dengan penulangan poer pada tiangpancang. Ditampilkan pada tabel berikut :

DiameterJenis

penulanganJarak(mm)

36Tulangan

lentur arah x 100

36Tulangan

lentur arah x 100

19Tulangan

geser 200

c. Perhitungan Tiang BorDaya dukung ijin pondasi dalam dihitungberdasarkan nilai N dari hasil SPT denganmenggunakan rumusan K. Terzaghi, K.Nakazawa dan Reese.Nilai yang didapat :- K. Terzaghi :

Nilai yang didapat 428,06 tonkedalaman 14 m.

- K. Nakazawa :

SF

AqAqQ sspp

ijin

AsCAC

upu ..

3..9

SFQQ

Q feu

SF

WUflAqQ iibD

Page 10: Tutor Silo 1

10

Nilai yang didapat 367,35 tonkedalaman 20 m.

- Reese :

Nilai yang didapat 358,19 tonkedalaman 28 m.

d. Penulangan Pile Cap tiang borPada perencanaan tulangan lentur, pile capdiasumsikan sebagai balok denganperletakan pada tiang yang dibebani olehreaksi tiang . Pada perencanaanpenulangan ini digunakan pengaruh bebantetap.Perencanaan tulangan lentur dan geserpoer digunakan hasil perhitungan yangsama dengan penulangan poer pada tiangpancang. Ditampilkan pada tabel berikut :

DiameterJenis

penulanganJarak(mm)

36Tulangan

lentur arah x 100

36Tulangan

lentur arah x 100

19Tulangan

geser 200

2) Hasil Perhitungan Penurunana. Penurunan Tiang BorPenurunan tiang tunggal dapat ditentukandengan perumusan dibawah ini :

St = S1 +S2 + S3

Dimana : St = penurunan total

S1 = penurunan dari selimut tiang

S2 = penurunan dari ujung tiang

S3= penurunan dari penjalaranbeban sepanjang tiang

b. Penurunan Tiang pancangPenurunan tiang tunggal dapat ditentukandengan perumusan dibawah ini :

St = S1 +S2 + S3

Dimana : St = penurunan total

S1 = penurunan dari selimut tiang

S2 = penurunan dari ujung tiang

S3= penurunan dari penjalaranbeban sepanjang tiang

3) Rancangan anggaran biaya

RENCANA ANGGARAN BIAYA PONDASI

Pondasi tiang pancang silotunggal

Rp12,814,385,907.85

Pondasi tiang pancang 3silo

Rp34,585,540,410.61

Pondasi tiang bor silotunggal

Rp10,149,814,293.52

Pondasi tiang bor 3 siloRp

29,733,808,794.59

AsCAC

upu ..

3..9

L

EAQQ

Sms

wswp

.1

mS 1472,01

wpss

bwp IE

DqS .1 2

2

cmS 107,02

wsss

sW IED

LpQS .1 2

3

mS 001,02

L

EAQQ

Sms

wswp

.1

mS 1972,01 wps

s

bwp IE

DqS .1 2

2

cmS 353,02

wsss

sW IED

LpQS .1 2

3

mS 001,02

Page 11: Tutor Silo 1

11

4) Analisa perbandingan

Dari hasil perencanaan yang diperoleh sebagaiberikut:

1. Tiang Pancang- Diameter : 60 cm

- Panjang : 20 m

- Daya dukung 1 tiang : 200,14 ton

- Mutu beton (f’c) : 60 Mpa

- Dimensi Pile Cap

- silo tunggal (27m x 27m x 2,5m)

- 3 silo (70,2m x 27m x 2,5m)

- Penurunan : 0,547 m

- Harga : - silo tunggal (Rp 12,814,385,907.85)

: - 3 silo (Rp 34,585,540,410.61 )

2. Tiang Bor- Diameter selimut : 80 cm

- Diameter ujung : 160 cm

- Panjang : 14 m

- Daya dukung 1 tiang : 339,87 ton

- Mutu beton (f’c) : 30 Mpa

- Dimensi Pile Cap

- silo tunggal (28,8m x 28,8m x 2,5m

- 3 silo (79,2m x 28,8m x 2,5m)

- Penurunan : 0,255 m

- Harga : - silo tunggal (Rp 10,149,814,293.52)

: - 3 silo (Rp 29,733,808,794.59)

6. KESIMPULAN DAN SARAN

1) Kesimpulan

Dari hasil analisa yang diperoleh dapatdisimpulkan sebagai berikut:

3. Alternatif pondasi yang dipilih untuk silosemen tunggal dan 3 silo dalam kelompokadalah pondasi tiang bor dengan kedalaman 14m dengan nilai daya dukung 1 tiang bor lebihbesar daripada daya dukung 1 tiang pancang.

4. Nilai penurunan pada tiang bor lebih kecildibandingkan tiang pancang dan dinilai lebihaman..

5. Dari segi pelaksanaan tiang bor lebih rumitdibandingkan tiang pancang. Dikarenakanpemakaian alat yang banyak dan keterbatasanmaterial.

6. Biaya yang dibutuhkan untuk pelaksanaanpondasi tiang bor lebih murah dibandingkantiang pancang.

2) Saran1. Untuk perencanaan pondasi berikutnya harus

ditinjau lagi daya dukung tanah menurutlokasi.

2. Desain penulangan dan dimensi pile capditinjau kembali, dengan mencari desain yanglebih ekonomis.

7. DAFTAR PUSTAKA

Atkinson, J.H. 1982. The Mechanics of Soils:An Introduction to Critical State SoilMechanics. Mc Graw Hill InternationalEdition, New York

Bowles, Joseph E. 1996. Foundation Analysisand Design. Fifth Edition, Mc Graw HillInternational Edition, New York

Das, Braja M. 1991. Principle of GeotechnicalEngineering. Terjemahan oleh NoorEndah & Indra Surya Mochtar. Jakarta:Erlangga

Departemen Pekerjaan Umum 2002. SNI 03 –1726 2002, Tata Cara PerencanaanKetahanan Gempa Untuk BangunanGedung. Yayasan LPM, Bandung

Departemen Pekerjaan Umum 2002. SNI 03 –2837 2002, Tata Cara Perencaaan

Page 12: Tutor Silo 1

12

Struktur Beton Untuk BangunanGedung. Yayasan LPM, Bandung

Purwono, Rachmat. 2003. PerencanaanStruktur Beton Bertulang TahanGempa Edisi ke 2. Surabaya : InstitutTeknologi Sepuluh Nopember Press.

Wang, C. K. dan Charles G Salmon. 1985.Desain Beton Bertulang Jilid 1. Jakarta:Erlangga.