101
u
H
=
1,76 0,60
16,45 H
0,54 170
2
u
u
H
= 190,199 kN = 19,02 ton 3.
Cek terhadap grafik hubungan
p 4
y
K D
M
dan
p 3
u
K D
H
Tahanan momen ultimate =
76 ,
1 45
, 16
60 ,
170
4
= 45,44 Nilai tahanan ultimate sebesar 45,44 diplot ke grafik pada Gambar
2.16b, sehingga diperoleh tahanan lateral ultimate sebesar 31 31 =
76 ,
1 0,60
16,45 H
3 u
u
H
= 193,31 kN =19,33 ton Hasil yang diperoleh dengan cara analitis tidak berbeda jauh
dengan cara grafis.
4.4 Efisiensi Tiang Kelompok
Untuk menentukan efisiensi tiang kelompok diperlukan data mengenai susunan kelompok tiang dalam satu pile cap.
Adapun susunan tiang yang akan di hitung dapat dilihat pada Gambar 4.1
Universitas Sumatera Utara
102
Gambar 4.1 Susunan Kelompok Tiang Pancang
1. Metode Conversi
– Labarre
= arc tg 0,50 = 26,57
m = 2
n = 2
Berdasarkan Persamaan 2.38 dapat dihitung efisiensi tiang kelompok yaitu : E
g
= 1 – 26,57
2 2
90 2
1 2
2 1
2
= 0,70 2.
Metode Los – Angeles Group
Berdasarkan Persamaan 2.39 dapat dihitung efisiensi tiang kelompok yaitu : E
LA
=
1 2
1 2
2 1
2 1
2 2
2 120
14 ,
3 60
1
= 0,65
60
120
60 300
350
Universitas Sumatera Utara
103 3.
Metode Feld Berdasarkan Persamaan 2.40 dapat dihitung efisiensi tiang kelompok yaitu :
E
ff
tiang = 1-
16 2
= 16
14 =
8 7
= 0,87 Maka digunakan nilai efisiensi terkecil yaitu dengan dari metode Los
– Angeles Group dengan E
LA
= 0,65
4.5 Daya Dukung Tiang Kelompok
Daya dukung tiang pancang kelompok dengan panjang tiang 18,5 m dihitung berdasarkan Persamaan 2.41
Q
g
= 3 x 88,74 ton x 0,65 = 173,04 ton
4.6 Penurunan Tiang Pancang Tunggal
A. Penurunan Tiang Tunggal dengan Rumus Poulus-Davis
c
q
= 4N= 4 60 = 240 kg
2
cm
Besar modulus elastisitas tanah disekitar tiang
s
E
dapat dihitung berdasarkan Persamaan 2.69
s
E
=
2
kgcm 240
3
= 720 kg
2
cm
= 72 MPa Menentukan modulus elastisitas tanah didasar tiang :
Universitas Sumatera Utara
104
b
E
=
s
E 10
=
MPa 72
10
= 720 MPa Menghitung modulus elastisitas dari bahan tiang :
p
E
=
c f
4700
=
60 4700
= 36406.034 MPa
Dengan menggunakan Persamaan 2.53 didapat R
a
adalah R
a
=
2
60 ,
4 1
2826 ,
= 1 Menentukan faktor kekakuan tiang berdasarkan Persamaan 2.52
K =
72 1
36406,034
= 505,639 Untuk
1 60
60 d
d
b
Untuk
83 ,
30 60
1850 d
L
Dengan menggunakan Grafik 2.20, 2.21, 2.22, 2.23, 2.24 diperoleh :
I
= 0,05 untuk
d L
= 30,83 dan 1
d d
b
3 ,
1 R
k
untuk
d L
= 30,83 dan K = 505,639
Universitas Sumatera Utara
105
h
R = 0,75 untuk
d L
= 30,83 dan
32 ,
1 L
h
R
= 0,93 untuk
= 0,3 dan K=505,639
b
R
= 0,70 untuk
d L
= 30,83 ;
s b
E E
= 10 ;dan ; 1
d d
b
a. Untuk tiang apung atau tiang friksi :
Dengan Persamaan 2.49 didapatkan koefisien I sebesar : I
=
93 ,
75 ,
3 ,
1 05
,
= 0,0453 Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan 2.48
S =
cm 6
kgcm 720
0,0453 kg
000 .
200
2
= 0,21 cm = 2,10 mm
b. Untuk tiang dukung ujung :
Dengan Persamaan 2.51 didapatkan koefisien I sebesar : I
=
93 ,
7 ,
3 ,
1 05
,
= 0,042 Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan 2.50
S =
cm 60
kgcm 720
0,042 kg
000 .
200
2
= 0,194 cm = 1,94 mm
Universitas Sumatera Utara
106
Tabel 4.4. Hasil Perhitungan Elastis Tiang Pancang Tunggal Diameter 60 cm
No. Bentuk Penurunan
Penurunan tiang mm 1
Untuk tiang apung 2,10
2 Untuk tiang dukung ujung
1,94 Total penurunan
4,04
Besar penurunan yang diijinkan S
ijin
adalah 25 mm. Penurunan elastis total pondasi tiang pancang tunggal diameter 0,60 m lebih kecil dari
penurunan ijin yaitu 4,04 mm 25 .Sehingga penurunan masih aman. B. Penurunan Elastis Tiang Tunggal
wp
Q = Daya dukung ujung
– daya dukung selimut = 568,03
– 376,80 = 191,23 kN
ws
Q
= 376,80 kN
s
E
= 364060,43 kgcm
2
= 36.406.043 kNm
2
L = 18,50 m
= 0,67 berdasarkan Gambar 2.25
D = 0,60 m
p
q =
50 ,
2 03
, 568
23 ,
191
= 303,70 kN
p
C = ambil 0,02 Tabel 2.14
Dengan menggunakan Persamaan 2.58 hitung konstanta empiris :
Universitas Sumatera Utara
107
s
C
=
0,02 6
, 5
, 18
16 ,
93 ,
= 0,0218 Maka penurunan elastis tiang dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan
2.55 ,2.56 dan 2.57
1
Se =
043 .
406 .
36 2826
, 50
, 18
03 ,
568 67
, 23
, 191
= 0,00102 m = 1,02 mm
2
Se =
70 ,
303 60
, 02
, 23
, 191
= 0,00126 m = 1,16mm
3
Se = 70
, 303
50 ,
18 0218
, 80
, 376
= 0,0014 m = 1,40 mm
Maka penurunan total dapat dihitug berdasarkan Persamaan 2.54
total
S
= 3,58 mm
4.7 Penurunan Pondasi Tiang Pancang Kelompok
Dalam menghitung penurunan kelompok tiang pancang dapat digunakan metode Mayerhoff yaitu :
2 g
g c
kgcm 905
. 1
350 300
200000 B
L Q
q
Universitas Sumatera Utara
108 Berdasarkan Persamaan 2.61 didapatkan koefisien I
5 ,
8B L
- 1
I
g
5 ,
350 8
300 -
1 I
5
, 893
,
Maka penurunan kelompok tiang dapat ditentukan dengan Persamaan 2.60
60 893
, 350
905 ,
1 2
S
g
12 ,
1 S
g
cm = 11,20 mm
4.8 Perhitungan dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga
Pada Metode Elemen Hingga daya dukung yang akan dihitung adalah daya dukung aksial pondasi tiang pancang. Pemodelan tanah yang digunakan adalah
model Mohr
– Coulomb dan Soft Soil.
Data-Data yang dimasukkan dalam pemodelan menggunakan Metode Elemen Hingga, yaitu sebagai berikut :
1. Data tiang pancang
Data – data yang harus diketahui sebelum melakukan pemodelan pondasi
tiang pancang pada program Metode Elemen Hingga dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut :
Universitas Sumatera Utara
109
Tabel 4.5 Data Tiang Pancang
No Keterangan
Nilai
1 Lokasi
Bore Hole I 2
Jenis Pondasi Tiang Pondasi tiang pancang
3 Diameter Tiang m
0,60 4
Panjang Tiang m 17 m
5 Luas Penampang m
2
0,2826 6
Modulus Elastisitas E kNm
2
36.406.043,45 7
Momen Inersia I m
4
0,0063585
8 Berat jenis
γ kNm
3
24 9
EA kNm 10.288.347,88
10 EI kNm
2
m 231.487,827
11 Angka Poisson
0,30
2. Deskripsi dan parameter tanah setiap lapisan
Keterbatasan data parameter tanah yang diberikan oleh pihak Skyview Apartement Setiabudi menyebabkan perlunya penggunaan program Allpile
untuk mengetahui sudut geser dalam dan kohesi c
Universitas Sumatera Utara
110
Gambar 4.2 Parameter Tanah dari Program Allpile
Untuk mempermudah proses pemodelan tanah dalam Metode Elemen Hingga maka telah disajikan nilai parameter tanah pada Tabel 4.6
Universitas Sumatera Utara
111
Tabel 4.6 Parameter Tanah
Lapisan ke -
Depth m
Jenis Tanah Dan
Konsistensi Tanah
Tebal Lapisan
Tanah m
Kedalaman Muka Air
Tanah m
γ
dry
kNm
3
γ
wet
kNm
3
Kx mday
Ky mday
Es’ kNm
2
µ c
kNm
2
ϕ Ψ
1 – 2
Clay some silt
2 0,45
11,81 16,41
0,00053 0,00053
1.600 0,40
33,4 15,90
soft to medium
N = 5
2 2
– 6,50
Coarse sand some fine
gravel 4,50
- 10,82
14,88 864
864 40.000
0,20 1
29,70 loose
N = 9 3
6,50 –
12,65 medium
sand some 6,15
- 11,18
15,44 8,64
8,64 2.000
0,30 1
36,28 6,28
Universitas Sumatera Utara
112 clay
loose to medium
dense N = 15
4 12,65
– 15 coarse sand
some tuff 2,35
- 10,82
14,88 864
864 40.000
0,20 1
39 9
medium dense to
dense N = 33
5 15
– 23,2
silty coarse sand some
tuff 8,20
- 12,89
16,45 0,864
0,864 4.000
0,30 1
36,40 6,40
medium dense
N = 35
Universitas Sumatera Utara
113 6
23,20- 30,50
silty sand some tuff
7,30 -
13,31 16,70
0,864 0,864
4.000 0,30
1 42,10 12,10
very dense N = 60
Universitas Sumatera Utara
114 Proses masukan data ke program Metode Elemen Hingga
1. Langkah awal dalam setiap analisis adalah mengatur parameter dasar dari
model di jendela pengaturan global
Gambar 4.3 Kotak Dialog Pengaturan Global General Setting pada Plaxis
2. Gambarkan pemodelan tanah menggunakan garis geometri .
3. Setelah selesai memodelkan struktur tanah, kemudian gambarkan dinding
diafragma sebagai tiang dengan cara menggunakan tombol pelat. Kemudian pisahkan kekakuan tanah dan tiang pancang menggunakan
tombol antar muka interface yang di indikasikan sebagai garis teputus-putus sepanjang garis geometri.
4. Setelah itu gambarkan beban permukaan, yaitu sistem beban A-beban
terpusat dengan menggunakan , kemudian input nilai bebannya
dengan mengklik ujung beban.
Universitas Sumatera Utara
115 5.
Untuk membentuk kondisi batas, klik tombol jepit standar standard fixities , maka akan terbentuk jepit penuh pada bagian dasar dan jepit
rol pada sisi-sisi vetikal. 6.
Kemudian masukkan data material dengan menggunakan tombol material set . Untuk data tanah, pilih soil interface pada set type, sedangkan
data tiang pilih plates pada set type. Setelah itu seret data-data yang telah diinput ke dalam pemodelan geometri awal, seperti Gambar 4.4 berikut.
a
Universitas Sumatera Utara
116 b
Gambar 4.4. Input Data Material Set a Data Lapisan Tanah b Data Spesifikasi Pondasi
7. Kemudian klik Generate mesh
untuk membagi-bagi elemen menjadi beberapa bagian yang beraturan sehingga mempermudah dalam
perhitungan , diupdate, klik initial condition, kondisi awal setelah terbentuknya jaring-jaring elemen generated mesh menandakan model
elemen pada beberapa kondisi yaitu kondisi awal untuk tekanan air yang didapat dengan memodelkan muka air tanah, dan kondisi tegangan efektif
awal.
Universitas Sumatera Utara
117
Gambar 4.5. Update Mesh Generation Sebelum Melakukan Kalkulasi Perhitungan
8. Kemudian klik tombol initial conditions untuk memodelkan muka air
tanah. Klik pada tombol phreatic level untuk menggambarkan kedalaman muka air tanah.
9. Kemudian klik tombol generate water pressure untuk mendefenisikan
tekanan air tanah. Lalu setelah muncul diagram active pore pressures, klik update, maka akan kembali ke tampilan initial water pressure, lalu klik
initial pore pressure, dan generate pore pressure maka akan muncul diagram untuk effective stresses.
Universitas Sumatera Utara
118
Gambar 4.6 Kondisi Active Pore Pressure
10. Initial stresses dan ok kemudian diupdate, akhirnya calculate , dan akan
muncul kotak dialog perhitungan. 11.
Selanjutnya akan dilakukan perhitungan dengan mengklik tombol Calculate, lalu buatlah perhitungan Phase 1 sampai Phase 4 seperti
Gambar 4.7 di bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
119
Gambar 4.7 Tahap Kalkulasi
12. Sebelum melakukan perhitungan, terlebih dahulu lakukan pemilihan titik
node sebagai titik yang ditinjau, titik node A yang terletak di ujung atas tiang dan diupdate. Kemudian pada phase 1 dilakukan pendefinisian
beban. Dengan cara klik parameters, define, dan aktifkan beban dengan cara klik ujung beban dan update. Beban yang dimaksud adalah beban ijin
rencana yaitu sebesar 200 ton.
Universitas Sumatera Utara
120
Gambar 4.8. Pemilihan titik nodal
kemudian proses kalkulasi dapat dilakukan, klik calculation 13.
Dalam window calculation terdapat beberapa fase yang akan dikerjakan dari awal hingga akhir pemodelan sehingga diperoleh nilai
M sf
Universitas Sumatera Utara
121
Gambar 4.9. Hasil kalkulasi dan besar
M sf pada fase 3
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan Program Metode Elemen Hingga didapat nilai
M sf
fase 3 sebelum konsolidasi sebesar 1,19 Gambar 4.9. Maka nilai Q
u
adalah : Q
u
=
Msf
x 2000 kN = 1,19 x 2000 kN
= 2380 kN = 238 ton
Universitas Sumatera Utara
122
Gambar 4.10 Hasil kalkulasi dan besar
M sf pada Fase 4 Sesudah Konsolidasi
Nilai
M sf
setelah konsolidasi adalah 1,19 Gambar 4.10 sehingga dapat dihitung nilai Q
u
adalah : Q
u
=
Msf
x 2000 kN = 1,19 x 2000 kN
= 2380 kN = 238 ton
Universitas Sumatera Utara
123
Gambar 4.11. Besar Nilai Penurunan yang Terjadi Setelah Perhitungan
Dari hasil pemodelan, diperoleh besar penurunan sebesar 3,31 mm. Dari hasil tersebut dapat kita lihat bahwa penurunan yang terjadi lebih kecil dari batas
penurunan maksimum yaitu 25,40 mm maka pondasi dinyatakan aman terhadap penurunan
Universitas Sumatera Utara
124
4.9 Diskusi
