Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pendahuluan

Pada bab ini akan di apliksikan metode perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang. Perhitungan daya dukung dari metode yang dilakukan dengan memakai data hasil uji lapangan . Adapun data yang diperoleh pada proyek ini antara lain : 1. Data hasil penyelidikan Sondir, 2. Data hasil SPT, 3. Data kalendering,

4.2. Hasil dan Pembahasan

4.2.1. Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang

4.2.1.1. Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari data

sondir Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode Aoki dan De Alencar dilapangan pada titik 1 S1 dan titik 2 S2

A. Pada titk 1 S1 diperoleh data sondir yaitu :

Data tiang pancang : Diameter tiang D = 45 cm Keliling tiang pancang O = π x 45 cm = 141,428 cm Universitas Sumatera Utara Luas tiang pancang A b 4 1 = x π x D = 2 4 1 x π x 45 = 1589,625 cm 2 a. Perhitungan kapasitas dukung ujung tiang Q 2 b Kedalaman Perlawanan konus meter kgcm 2 13,20 47 13,40 162 13,60 200 13,80 200 14,00 200 Gambar 4.1 Perkiraan nilai q ca Nilai q base ca q diambil rata-rata seperti dalam gambar 4.1 ca 5 200 200 200 162 47 + + + + = = 161,8 kgcm Dari persamaan 2.6, kapasitas dukung ujung persatuan luas q 2 b q : b b ca F base q = Nilai F b q dari Tabel 2.3, beton precast = 1,75 b 75 , 1 8 , 161 = = 92,45 kgcm Kapasitas dukung ujung tiang Q 2 b Q : b = q b x A Q b b = 92,45 x 1591,071 T ian g P an can g Universitas Sumatera Utara = 147094,514 kg = 147,094 ton b. Perhitungan kapasitas dukung kulit Q s Gambar 4.2 Nilai q c Dari persamaan 2.7, kapasitas dukung kulit persatuan luas f : side pada titik sondir 1 S-4 f = q c s s F α side Nilai α s dan F s f = 21,602 . dari Tabel 2.2 dan Tabel 2.3 5 , 3 014 , = 0,086 kgcm Kapasitas dukung kulit Q 2 s Q : s = f . A = 0,086. 159,1071 . 1360 s = 18609,166 kg = 18,609 ton 0,00 Meter - 13,60 13, 60 M et er q c side = 21,602 kgcm 2 Universitas Sumatera Utara Dari persamaan 2.5, Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang Q u Q : u = Q b + Q = 147,094 + 18,609 s = 165,703 ton kapasitas ijin tiang Q a Q : a SF Q u = = 5 , 2 703 , 165 = 66,2812 ton

B. Pada titik 2 S-2 diperoleh data sondir, yaitu :

Data tiang pancang : Diameter tiang D = 45 cm Keliling tiang pancang O = π x 45 cm = 141,428 cm Luas tiang pancang A b 4 1 = x π x D = 2 4 1 x π x 45 = 1591,071 cm 2 2 Universitas Sumatera Utara a. Perhitungan kapasitas dukung ujung tiang Q b Kedalaman Perlawanan konus meter kgcm 2 17,00 144 17,20 145 17,40 211 17,60 211 17,80 211 Gambar 4.3 Perkiraan nilai q ca Nilai q base ca q diambil rata-rata seperti dalam gambar 4.3 ca 5 211 211 211 145 144 + + + + = = 184,4 kgcm 2 Dari persamaan 2.6, kapasitas dukung ujung persatuan luas q b q : b b ca F base q = Nilai F b q dari Tabel 2.2, beton precast = 1,75 b 75 , 1 4 , 184 = = 105,37 kgcm Kapasitas dukung ujung tiang Q 2 b Q : b = q b x A Q b b = 167653,424 kg = 167,653 ton = 105,37 x 1591,071 T ian g P an can g Universitas Sumatera Utara b. Perhitungan kapasitas dukung kulit Q s Gambar 4.4 Nilai q c side pada titik sondir 2 S-2 Dari persamaan 2.7, kapasitas dukung kulit persatuan luas f : f = q c s s F α side Nilai α s dan F s f = 67,103 . dari Tabel 2.2 dan Tabel 2.3 5 , 3 014 , = 0,268 kgcm Kapasitas dukung kulit Q 2 s Q : s = f . A = 0,268 . 159,1071. 1740 s = 74194,822 kg = 74,194 ton 0,00 Meter - 17,40 17, 4 M et er q c side = 67,103 kgcm 2 Universitas Sumatera Utara Dari persamaan 2.5, Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang Q u Q : u = Q b + Q = 167,653 + 74,194 s = 241,847 ton kapasitas ijin tiang Q a Q : a SF Q u = = 5 , 2 847 , 241 = 96,74 ton Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang dengan metode Meyerhoff pada titik 1 S-4 dan titik 2 S-7

A. Perhitungan pada titik 1 S-1 :

Dari persamaan 2.8, kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal Qult: Qult = q c . A p + JHL . K 11 = 7,00 . 1589,625 + 9,00 . 141,428 = 12,400 ton Dari persamaan 2.9, kapasitas daya dukung ijin pondasi Q ijin Q : ijin 5 3 11 JHLxK xA q c c + = = 5 428 , 141 00 , 9 3 625 , 1589 00 , 7 x x + = 3,963 ton Universitas Sumatera Utara Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : T ult = JHL . K = 9,00 . 141,428 11 = 1272,852 kg = 1,272 ton Daya dukung ijin tarik : Q ijin 3 ult T = = 3 272 , 1 = 0,424284 ton = 424,284 kg Daya dukung terhadap kekuatan bahan : P tiang = σ beton . A = 250 kgcm tiang 2 . 1589,625 = 397,406 ton Tabel 4.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin tiang pancang S-4 Kedalaman PPK Ap JHL K11 Qult Qijin Meter qc cm2 Kgcm2 cm Kgcm2 ton ton 0,00 1589,625 0,00 141,428 0,000 0,000 1 7,00 1589,625 9,00 141,428 12,400 3,963 2 21,00 1589,625 24,00 141,428 36,776 11,806 3 59,00 1589,625 62,00 141,428 102,556 33,016 4 30,00 1589,625 32,00 141,428 52,214 16,801 5 12,00 1589,625 14,00 141,428 21,055 6,754 6 25,00 1589,625 27,00 141,428 43,559 14,010 7 14,00 1589,625 16,00 141,428 24,517 7,870 8 12,00 1589,625 14,00 141,428 21,055 6,754 9 15,00 1589,625 17,00 141,428 26,248 8,428 10 8,00 1589,625 10,00 141,428 14,131 4,521 11 15,00 1589,625 17,00 141,428 26,248 8,428 12 9,00 1589,625 11,00 141,428 15,862 5,080 13 39,00 1589,625 42,00 141,428 67,935 21,853 13.6 196,00 1589,625 200,00 141,428 339,852 109,512 Universitas Sumatera Utara

B. Perhitungan pada titik 2 S-2 :

Dari persamaan 2.8, kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal Qult: Qult = q c . A p + JHL . K 11 = 17,00 . 1589,625 + 19,00. 141,428 = 29,710 ton Dari persamaan 2.9, kapasitas daya dukung ijin pondasi Q ijin Q : ijin 5 3 11 JHLxK xA q c c + = = 5 428 , 141 00 , 19 3 625 , 1589 00 , 17 x x + = 9,545 ton Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : T ult = JHL . K = 9,00 . 141,428 11 = 1272,852 kg = 1,272ton Daya dukung ijin tarik : Q ijin 3 ult T = = 3 272 , 1 = 0,424284 ton = 424,284 kg Daya dukung terhadap kekuatan bahan : P tiang = σ beton . A = 250 kgcm tiang 2 . 1589,625 = 397,406 ton Universitas Sumatera Utara Tabel 4.2 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin tiang pancang S-2 Kedalaman PPK Ap JHL K11 Qult Qijin Meter qc cm2 Kgcm2 cm Kgcm2 ton ton 0,00 1589,625 0,00 141,428 0,000 0,000 1 17,00 1589,625 19,00 141,428 29,710 9,545 2 10,00 1589,625 12,00 141,428 17,593 5,638 3 17,00 1589,625 19,00 141,428 29,710 9,545 4 21,00 1589,625 23,00 141,428 36,634 11,777 5 29,00 1589,625 31,00 141,428 50,483 16,243 6 31,00 1589,625 33,00 141,428 53,945 17,359 7 46,00 1589,625 49,00 141,428 80,052 25,760 8 71,00 1589,625 74,00 141,428 123,329 39,714 9 85,00 1589,625 89,00 141,428 147,705 47,556 10 98,00 1589,625 102,00 141,428 170,208 54,812 11 117,00 1589,625 121,00 141,428 203,098 65,417 12 93,00 1589,625 97,00 141,428 161,553 52,022 13 74,00 1589,625 78,00 141,428 128,663 41,417 14 80,00 1589,625 84,00 141,428 139,05 44,765 15 100,00 1589,625 104,00 141,428 173,671 55,929 16 124,00 1589,625 129,00 141,428 215,357 69,353 17 144,00 1589,625 149,00 141,428 249,978 80,516 17,4 211,00 1589,625 218,00 141,428 366,242 117,969 Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang per lapisan dari data SPT memakai metode Meyerhoff dan data diambil pada BH-1 dan BH-2

A. Perhitungan pada titik 1 BH-1 :

Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif adalah : Qp = 9 . Cu. A = 9. 26,667 .0,1589 p =38,136 KN Untuk tahanan geser selimut tiang adalah : Qs = α . Cu . p . Li = 0.98 . 26,667 . 1,41428 = 18,408 KN Universitas Sumatera Utara Tabel 4.3 Perhitungan daya dukung tiang pancang pada titik 1 BH-1 Depth Soil N Cu α Skin Friction End Q Q ult ijin kN Bearing m Layer kNm 2 Local Cumm kN KN KN 0.00 1 0.000 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.50 4 26.667 0.98 18.408 18.408 38.136 56.544 18.848 1.00 9 60.000 0.50 21.214 39.622 85.806 125.428 41.809 1.50 11 73.333 0.50 25.928 65.551 104.874 170.425 56.808 2.00 13 86.667 0.50 30.643 96.193 123.942 220.135 73.378 2.50 18 120.000 0.50 42.428 138.622 171.612 310.234 103.411 3.00 16 106.667 0.50 37.714 176.336 152.544 328.880 109.627 3.50 12 80.000 0.50 28.286 204.622 114.408 319.030 106.343 4.00 10 66.667 0.40 19.082 223.703 95.340 319.043 106.348 4.50 9 60.000 0.50 21.214 244.917 85.806 330.723 110.241 5.00 2 9 60.000 0.50 21.214 266.132 85.806 351.938 117.313 5.50 9 60.000 0.50 21.214 287.346 85.806 373.152 124.384 6.00 8 53.333 0.60 22.449 309.795 76.272 386.067 128.689 6.50 7 46.667 0.69 22.786 332.580 66.738 399.318 133.106 7.00 7 46.667 0.69 22.786 355.366 66.738 422.104 140.701 7.50 7 46.667 0.69 22.786 378.152 66.738 444.890 148.297 8.00 7 46.667 0.69 22.786 400.937 66.738 467.675 155.892 8.50 3 6 40.000 0.79 22.224 423.162 57.204 480.366 160.122 9.00 6 40.000 0.79 22.224 445.386 57.204 502.590 167.530 9.50 6 40.000 0.79 22.224 467.610 57.204 524.814 174.938 10.00 5 33.333 0.88 20.765 488.376 47.670 536.046 178.682 10.50 5 33.333 0.88 20.765 509.141 47.670 556.811 185.604 11.00 7 46.667 0.69 22.786 531.926 66.738 598.664 199.555 11.50 8 53.333 0.60 22.449 554.375 76.272 630.647 210.216 12.00 4 9 - - 12.729 567.104 63.579 630.682 210.227 12.50 10 - - 14.143 581.247 70.643 651.890 217.297 13.00 20 - - 28.286 609.532 141.286 750.818 250.273 13.50 30 - - 42.428 651.961 211.929 863.889 287.963 14.00 39 - - 55.157 707.118 275.507 982.625 327.542 14.50 49 - - 69.300 776.417 346.150 1122.568 374.189 15.00 50 - - 70.714 847.131 353.215 1200.346 400.115 15.50 5 52 346.667 0.50 122.571 969.702 495.768 1465.470 488.490 16.00 54 360.000 0.50 127.285 1096.987 514.836 1611.823 537.274 16.50 55 366.667 0.50 129.642 1226.630 524.370 1751.000 583.667 17.00 57 380.000 0.50 134.357 1360.986 543.438 1904.424 634.808 17.50 59 393.333 0.50 139.071 1500.057 562.506 2062.563 687.521 18.00 60 400.000 0.50 141.428 1641.485 572.040 2213.525 737.842 18.50 60 400.000 0.50 141.428 1782.913 572.040 2354.953 784.984 Universitas Sumatera Utara

B. Perhitungan pada titik 1 BH-2 :

Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif adalah : Qp = 9 . Cu. A = 9. 6,667 .0,1589 p =9,538 KN Untuk tahanan geser selimut tiang adalah : Qs = α . Cu . p . Li = 1,26 . 6,667. 1,41428 = 5,949 kN Tabel 4.4 Perhitungan daya dukung tiang pancang pada titik 2 BH-2 Depth Soil N Cu α Skin Friction End Q Q ult ijin kN Bearing m Layer kNm 2 Local Cumm kN KN KN 0.00 1 0.000 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.50 0.000 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.00 1 6.667 1.26 5.949 5.949 9.538 15.487 5.162 1.50 2 13.333 1.17 11.000 16.949 19.076 36.024 12.008 2.00 4 26.667 0.98 18.408 35.357 38.151 73.508 24.503 2.50 5 33.333 0.88 20.765 56.122 47.689 103.811 34.604 3.00 5 33.333 0.88 20.765 76.887 47.689 124.576 41.525 3.50 4 26.667 0.98 18.408 95.296 38.151 133.447 44.482 4.00 4 26.667 0.98 18.408 113.704 38.151 151.855 50.618 4.50 4 26.667 0.98 18.408 132.112 38.151 170.263 56.754 5.00 2 5 33.333 0.88 20.765 152.877 47.689 200.566 66.855 5.50 5 33.333 0.88 20.765 173.642 47.689 221.331 73.777 6.00 6 40.000 0.79 22.224 195.867 57.227 253.093 84.364 6.50 8 53.333 0.60 22.449 218.315 76.302 294.617 98.206 7.00 10 66.667 0.40 19.082 237.397 95.378 332.775 110.925 7.50 11 73.333 0.50 25.928 263.325 104.915 368.241 122.747 8.00 15 100.000 0.50 35.357 298.682 143.066 441.749 147.250 8.50 3 18 - - 25.457 324.140 127.157 451.297 150.432 9.00 18 - - 25.457 349.597 127.157 476.754 158.918 9.50 18 - - 25.457 375.054 127.157 502.211 167.404 10.00 18 - - 25.457 400.511 127.157 527.668 175.889 Universitas Sumatera Utara 10.50 18 - - 25.457 425.968 127.157 553.125 184.375 11.00 18 - - 25.457 451.425 127.157 578.582 192.861 11.50 18 - - 25.457 476.882 127.157 604.039 201.346 12.00 4 17 - - 24.043 500.925 120.093 621.017 207.006 12.50 16 - - 22.628 523.553 113.029 636.582 212.194 13.00 12 - - 16.971 540.524 84.772 625.296 208.432 13.50 10 - - 14.143 554.667 70.643 625.310 208.437 14.00 9 - - 12.729 567.396 63.579 630.974 210.325 14.50 8 - - 11.314 578.710 56.514 635.224 211.741 15.00 8 - - 11.314 590.024 56.514 646.538 215.513 15.50 5 9 60.000 0.50 21.214 611.238 85.840 697.078 232.359 16.00 10 66.667 0.40 19.082 630.320 95.378 725.697 241.899 16.50 11 73.333 0.50 25.928 656.248 104.915 761.164 253.721 17.00 12 80.000 0.50 28.286 684.534 114.453 798.987 266.329 17.50 12 80.000 0.50 28.286 712.820 114.453 827.273 275.758 18.00 17 113.333 0.50 40.071 752.891 162.142 915.033 305.011 18.50 18 120.000 0.50 42.428 795.319 171.680 966.999 322.333 19.00 6 22 146.667 0.50 51.857 847.176 209.831 1057.007 352.336 19.50 30 200.000 0.50 70.714 917.890 286.133 1204.023 401.341 20.00 40 266.667 0.50 94.285 1012.176 381.510 1393.686 464.562 20.50 48 320.000 0.50 113.142 1125.318 457.812 1583.130 527.710 21.00 49 326.667 0.50 115.500 1240.817 467.350 1708.167 569.389 21.50 50 333.333 0.50 117.857 1358.674 476.888 1835.562 611.854 22.00 51 340.000 0.50 120.214 1478.888 486.425 1965.313 655.104 22.50 53 353.333 0.50 124.928 1603.816 505.501 2109.317 703.106 23.00 54 360.000 0.50 127.285 1731.101 515.039 2246.140 748.713 23.50 57 380.000 0.50 134.357 1865.458 543.652 2409.110 803.037 24.00 58 386.667 0.50 136.714 2002.172 553.190 2555.361 851.787 24.50 59 393.333 0.50 139.071 2141.242 562.727 2703.970 901.323 Universitas Sumatera Utara

4.2.1.2 Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari data

kalendering Perhitungan kapasitas daya dukung dari pengambilan kalendering di lapangan dengan Danish Formula dilakukan pada titik pier 2, yaitu untuk pile 3 dan pile 11.

A. Perhitungan pada Pier 2 PILE 3 :

Data : Diameter tiang D = 45 cm Luas tiang pancang A b 4 1 = x π x D = 2 4 1 x π x 45 = 1589,625 cm 2 Effisiensi alat pancang = 85 diambil dari Tabel 2.4 2 Energi alat pancang = 701760 kgcm diambil dari Tabel 2.5 Banyaknya penetrasi pukulanan diambil dari data kalendering pemancangan di lapangan pada 10 sepuluh pukulan terakhir = 0,9 cm Panjang tiang pancang L = 20 m = 2000 cm Modulus Elastisitas tiang = 4700 . fc = 4700 . 30 = 25742,96 Mpa = 257429,60 kgcm a. Perhitungan kapasitas daya dukung ultimate tiang pancang 2 Kapasitas daya dukung ultimate tiang P u : Universitas Sumatera Utara P u 5 . 2     + Ep x A x L x E x S E x η η = = 5 . 60 , 257429 625 , 1589 2 2000 701760 85 , 9 , 701760 85 ,     + x x x x x = 283057,2628 kg = 283,058 ton b. Perhitungan kapasitas daya dukung ijin tiang pancang Pa = SF Pu = 3 058 , 283 = 94,353 ton

B. Perhitungan pada Pier 2 Pile 11 :

Data : Diameter tiang D = 45 cm Luas tiang pancang A b 4 1 = x π x D = 2 4 1 x π x 45 = 1589,625 cm 2 Effisiensi alat pancang = 85 diambil dari Tabel 2.4 2 Energi alat pancang = 701760 kgcm diambil dari Tabel 2.5 Universitas Sumatera Utara Banyaknya penetrasi pukulanan diambil dari data kalendering pemancangan di lapangan pada 10 sepuluh pukulan terakhir = 1,5 cm Panjang tiang pancang L = 20 m = 2000 cm Modulus Elastisitas tiang = 4700 . fc = 4700 . 30 = 25742,96 Mpa = 257429,60 kgcm a. Perhitungan kapasitas daya dukung ultimate tiang pancang 2 Dari persamaan 2.10, Kapasitas daya dukung ultimate tiang P u P : u 5 . 2     + Ep x A x L x E x S E x η η = = 5 . 60 , 257429 625 , 1589 2 2000 701760 85 , 5 , 1 701760 85 ,     + x x x x x = 220326,0295 kg = 220,327 ton b. Perhitungan kapasitas daya dukung ijin tiang pancang Pa = SF Pu = 3 327 , 220 = 73,442 ton Universitas Sumatera Utara

4.2.1.3.1. Menghitung kapasitas kelompok tiang berdasarkan efisiensi

Perhitungan efisiensi group m = 3 n’ = 3 Universitas Sumatera Utara Dari persamaan 2.17, Efisiensi kelompok tiang Eg : Eg = 1 – θ . . 90 . 1 . 1 n m n m m n − + − θ = Arc tg ds = Arc tg 45120 = 20,56º n’ = 2 ; m = 7 Eg = 1 – 20,56 . 2 . 7 . 90 2 . 1 7 7 . 1 2 − + − = 0,689 Dari persamaan 2.16, Kapasitas kelompok ijin tiang Qg : Qg = Eg . n . Qa = 0,689 . 2.7 . 66,2812 = 639,34 ton Diperoleh data dari perencana : V = 379,115 ton Mx = 120,980 tm My = -136,567 tm Beban maksimum yang diterima untuk tiang no.1 : Qi = 2 2 . . y y M x x M n V i x i y Σ ± Σ ± = 34 , 11 90 , . 980 , 120 74 , 59 20 , 4 . 567 , 136 14 115 , 379 + − + = 27,079 - 9,601+ 9,601 = 27,079 ton Universitas Sumatera Utara Untuk tiang selanjutnya dapat dilihat pada tabel. Tabel 4.5 Perhitungan beban tiang maksimum No. Koordinat x2 y2 Vn My.x Mx.y Qi Tiang x y m2 m2 t Σx2 Σy2 t 1.00 4.20 0.90 17.64 0.81 27.08 9.60 8.64 27.078 2.00 4.20 0.90 17.64 0.81 27.08 9.60 8.64 7.878 3.00 2.80 0.90 7.84 0.81 27.08 6.40 8.64 30.281 4.00 2.80 0.90 7.84 0.81 27.08 6.40 8.64 11.078 5.00 1.40 0.90 1.96 0.81 27.08 3.20 8.64 33.481 6.00 1.40 0.90 1.96 0.81 27.08 3.20 8.64 14.356 7.00 - 0.90 - 0.81 27.08 - 8.64 36.681 8.00 - 0.90 - 0.81 27.08 - 8.64 17.479 9.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 39.881 10.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 39.881 11.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 43.080 12.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 23.879 13.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 46.282 14.00 0.90 0.90 0.81 0.81 27.08 2.06 8.64 27.079 Jumlah 59.74 11.34 Universitas Sumatera Utara

4.3 Menghitung penurunan tiang tunggal single pile dan penurunan