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