Download - 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
Sumber : Kerja Praktek, 2013
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:
Lebar tiang (s) = 50 cm
Luas tiang pancang (Ab) = 2s
= (50)2
= 2500 cm2
Keliling tiang pancang (As) = 4xs
= 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:
Lebar tiang (s) = 50 cm
Luas tiang pancang (Ab) = 2s
= (50)2
= 2500 cm2
Keliling tiang pancang (As) = 4xs
= 4x50
= 200
FK Ujung Tiang = 3
FK Selimut Beton = 5
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
Sumber : Hasil Perhitungan, 2013
-
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
a. Untuk tiang apung atau tiang friksi
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
I = Faktor pengaruh = 0,58Bg
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)
Sumber : Kerja Praktek, 2013
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
Sumber : Kerja Praktek, 2013
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:
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
FK Ujung Tiang = 3
FK Selimut Beton = 5
a. Daya dukung ultimit untuk tanah kohesif pada tanah kedalaman 1 m
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
Sumber : Hasil Perhitungan, 2013
-
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:
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
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 0,19625
-
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
a. Untuk tiang apung atau tiang friksi
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
I = Faktor pengaruh = 0,58Bg
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.