ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE CONDOMINIUM BLOCK-D TUGAS AKHIR - Analisis Daya Dukung Mini Pile Pada Proyek Pembangunan Ruko Northcote Condominium Block-D
ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE
PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE
CONDOMINIUM BLOCK-D
NIM : 080 424 031
DICKY WAHYUDI
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
LEMBAR PENGESAHAN ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE
CONDOMINIUM BLOCK-D
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti dan Menempuh Ujian Tugas Akhir Sarjana Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara 08 0424 031 DICKY WAHYUDI Pembimbing : NIP. 19510629 198411 1 001 Prof. Dr. Ir. Roesyanto., MSCE
Penguji I Penguji II
Ir. Rudi Iskandar, MT
NIP. 19650325 199103 1 006 NIP. 19541012 198003 1 004
Ir. Besman Surbakti, MTMengesahkan :
Koordinator PPSE, Ketua Jurusan, Departemen Teknik Sipil FT-USU Departemen Teknik Sipil FT-USU
Ir. Zulkarnain A. Muis., M.Eng.Sc NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002 Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
M O T T O D A N P E R S E M B A H A N 1.
Yang Maha Kuasa dan Maha Pengasih (Allah SWT).
7. Istri sebagai Permaisuri Hati, Cinta dan Kasih Sayang demi Cita – Cita Penulis.
Teman - teman seperjuangan yang selalu memberi Motivasi dan Support.
5. Seluruh Dosen dan Staff Pegawai Departemen Teknik Sipil FT-USU 6.
4. Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu Penulis baik Materi dan Spritual serta motivasi.
3. Kakanda (Yulia) dan Adik-adikku (Fahriza dan Aulia) tercinta yang telah memberikan Motivasi dan Support.
2. Ayahanda dan Ibunda yang memberikan do’a dan restu menyertai penulis.
Karya Tulis ini Penulis Persembahkan Kepada : 1.
Sesungguhnya kami menurunkan kepadamu Al-Kitab (Al-Qur’an) dengan (Membawa) kebenaran. Maka sembahlah Allah SWT dengan mengamalkan dan memurnikan keta`atan kepada-Nya (Az-Zumar 39 Ayat 2)
8. Dan jika kamu menghitung-hitung Nikmat Allah SWT, Niscaya kamu tidak dapat menentukan Jumlahnya. Sesungguhnya Allah SWT benar-benar Maha Pengampun dan Maha Penyayang. (An-Nahl 14 Ayat 18) 9. Enam Mata bisa melihat lebih banyak dari pada cuma dua, Tiga Kepala bisa menghasilkan Buah Pikiran lebih Baik dari pada cuma satu.
7. Ketidakpuasan terhadap hasil permulaan merupakan pengalaman berharga yang pernah dialami sebelum melangkah lebih jauh.
Keindahan bukan terletak pada objek yang dilihatnya, tetapi pada hati yang melihatnya.
5. Bukan Imajenasi lebih Berharga dari pada Ilmu Pasti (Khalil Gibran) 6.
4. Capailah Keberhasilan dan Kesuksesan dimana pun kamu berada dan Jadikanlah Keberhasilan dan Kesuksesan tersebut menjadi Nyata (Bung Tomo).
3. Mulailah dari diri sendiri, mulai dari hal yang paling kecil, mulai saat ini (Aa` Gym).
2. Sucikan Niat, Berdo’alah pada Allah SWT dan Berikhtiarlah sebaik mungkin (Aa’Gym)
8. Pembaca yang Baik dan Budiman.
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur atas kehadiran Allah SWT serta limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE PADA PROYEK PEMBANGUNAN
RUKO NORTHCOTE CONDOMINIUM BLOCK-D“Penyusunan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk mengikuti ujian Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Program Sarjana Extention di Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari dalam penulisan ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan pengetahuan penulis dalam penyusunan ini, maka saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sehingga penulisan ini dapat lebih baik.
Selesainya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan masukan dan bimbingan. Untuk itu dengan sangat tulus dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Bapak Prof. Dr. Ing.Johannes Tarigan selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara atas pengarahan dan motivasi yang berharga dalam penyusunan tugas akhir.
2. Bapak Ir.Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc selaku Koordinator PPSE Departeman Teknik Sipil atas kesempatan dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis.
3. Bapak Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, selaku Dosen Pembimbing Utama atas bimbingan, support, dan motivasi yang sangat berharga dalam penyusunan tugas akhir.
4. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT selaku Pembanding dan Penguji I.
5. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku Pembanding dan Penguji II.
6. Dosen-dosen Jurusan Teknik Sipil pada Universitas Sumatera Utara atas spirit dan dukungannya kepada penulis.
7. Seluruh Staff Administrasi Departemen Teknik Sipil atas kemudahan administrasi yang diberikan kepada penulis.
8. Pimpinan dan Staff PT. Perintis Pondasi Teknotama dan PT. Agung Cemara Realty atas pelaksanaan Soil Investigation, data dan bimbingan yang diberikan kepada penulis.
9. Pemerintah Kota Binjai, Dinas Pendidikan Kota Binjai, SMP Negeri 3 Binjai dan SMK Putra Anda Binjai dan PT. Dekama Sekata bekerjasama dengan Kementrian Kominfo – Jakarta yang telah memberikan kesempatan dan kepercayaan serta memberikan bantuan materi untuk mengikuti pendidikan program Sarjana Extention di Universitas Sumatera Utara.
10. Ayahanda dan Ibunda atas berkat do’a restunya serta Kakanda Yulia dan Adik Fahriza Yusnanda dan Aulia Dayusman sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
11. Istri sebagai Permaisuri Hati, Cinta dan Kasih Sayang sepenuhnya demi Cita – Cita Penulis.
12. Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu penulis baik materi dan motivasinya.
13. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, Khususnya Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2008/2009.
14. Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah membantu terselesainya Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah banyak membantu, do’a dan semoga amal baik atas bimbingan yang telah diberikan kepada penulis berupa material dan moral mendapatkan imbalan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa (Allah SWT).
Medan, ...................................... 2014
Penulis,
Dicky Wahyudi 080 424 031
ABSTRAKSI
Pondasi tiang merupakan salah satu jenis ponadasi dalam yang umum digunakan dan berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam didalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil dari masing – masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda – beda.
Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil data sondir, Standart Penetrasi Test (SPT), dan Bacaan Manometer pada alat Hydraulic Jack System, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan yang terjadi pada tiang tunggal.
Daya dukung tiang ultimit dari hasil data sondir dengan menggunakan Metode Aoki dan De Alexander Q : 134,94 ton, berdasarkan data SPT dengan menggunakan
u
Metode Mayerhof Q : 125,04 ton, berdasarkan bacaan Manometer 152,14 ton. Daya
u
dukung Lateral dengan menggunakan Metode Broms H ijin : 10,93 kN (1,093 Ton) dan Angka efesiensi kelompok tiang menggunakan Metode Converse – Labarre (E ) : 0,895
g
dan Metode Los Angeles Group (E ) : 0,773
g
Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan De Alencar serta metode Mayerhoff. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data Manometer pada alat Hydraulic Jack karena lebih aktual.
Kata Kunci : Pondasi Tiang, Daya Dukung Tiang.
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR ..................................................................................... i ABSTRAK ...................................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................. iv
DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xBAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .............................................................................
1 1.2. Maksud dan Tujuan .....................................................................
4 1.3. Manfaat Penuliasan Tugas Akhir .................................................
4 1.4. Pembatasan Masalah ....................................................................
4 1.6. Sistematika Penulisan ..................................................................
6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum ..........................................................................................
7 2.2. Defenisi Tanah ............................................................................
9 2.3. Macam-macam Pondasi ...............................................................
10 2.4. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang .........................................
13
2.4.1. Pondasi tiang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya ………………………………………………….
13 2.4.2.Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya …. .............
25
2.5. Hidrolik Sistem ............................................................................
52 2.12. Faktor Keamanan .......................................................................
67 4.2. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data SPT ..
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data Sondir
66 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.
64 3.5. Lokasi Titik Sondir Dan Bore Hole ..............................................
63 3.4. Metode Analisis ...........................................................................
63 3.3. Metode Pengumpulan Data ..........................................................
62 3.2. Data Teknis Tiang Pancang .........................................................
59 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Data Umum ..................................................................................
52 2.11.1. Metode Broms ........................................................... . …..
27 2.6. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek ........................................
51 2.11. Tiang mendukung Beban Lateral ...............................................
2.10. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil Bacaan Manometer Mengunakan Alat Manometer ................................
46
42 2.9. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil SPT ..............
38 2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir ...........
36 2.7.2. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang ..........................
31 2.7.1. Analisa Gaya yang Bekerja Pada Tiang Pancang ................
30 2.7. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group).........................................
71
4.3. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pada Saat Pemancangan Berdasarkan Bacaan Manometer Menggunakan Alat Hydrolic Jack ...........................................................................
73 4.4. Analisa Gaya Yang Bekerja Pada Tiang .........................................
75 4.5. Gaya Lateral Ijin (Metode Broms) ..................................................
77
4.6. Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasar Effisiensi
80 4.6.1. Metode Converse – Labarre ..................................................
80 4.6.2. Metode Los Engeles Group ...................................................
82
4.7. Menghitung Penurunan Tiang Tunggal (Single pile), Penurunan Kelompok Tiang, dan Penurunan Ijin .............................................
83 4.7.1.
83 Mehitung penurunan tiang tunggal pada tanah pasir 4.7.2. Penurunan yang diijinkan (S ijin ) ………………….…….….
85 4.7.3. Penurunan kelompok tiang (S ) ………………………..…..
86
g 4.8. Hasil Perhitungan Daya Dukung ....................................................
87 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.
89 Kesimpulan .................................................................................
5.2.
90 Saran ...........................................................................................
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel58 II.9 Faktor Keamanan yang disarankan ..........................................................
88 IV.10 Berdasarkan metode Los Angeles Group .................................................
88 IV.9 Berdasarkan metode Converse-Labarre ...................................................
85 IV.8 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan faktor keamanan .........
79 IV.7 Perkiraan penurunan tiang tunggal ...........................................................
76 IV.6 Standart Specification ..............................................................................
74 IV.5 Perhitungan beban tiang maksimum ........................................................
72 IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data (daily piling record) ..........................................................................
72 IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer ..............
71 IV.2 Perhitungan daya dukung tiang pancang pada titik (BH-1).......................
60 IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang (CPT-3) ...........
h untuk tanah granuler ...........................................................
Halaman II.1 Jarak Minimum .......................................................................................
48 II.8 Nilai-nilai n
48 II.7 Borehole, Sampler and Rod correction factor ..........................................
47 II.6 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah .............................................
46 II.5 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir ...........................................
45 II.4 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan harga N ................
45 II.3 Nilai faktor empirik untuk type tanah yang berbeda .................................
s .........................................................................
dan F
b
35 II.2 Faktor empirik F
88
DAFTAR GAMBAR
Gambar49 2.13 Tiang ujung bebas pada tanah granuler ..................................................
c (side) pada titik sondir 1 (CPT3) .................................................
4.2 Nilai q
68
ca (base) .........................................................................
4.1 Perkiraan nilai q
66
65 3.2 Lokasi titik sondir dan bore hole ..............................................................
57 3.1 Bagan alir penelitian ................................................................................
55 2.15 Tiang ujung jepit dalam tanah granuler ..................................................
54 2.14 Tahanan lateral ultimit tiang dalam tanah granuler ...................................
2.12 Variasi harga α berdasarkan kohesi tanah ................................................
Halaman 2.1 Macam-macam tipe pondasi………………. ...........................................
42
39 2.11 Definisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang .........................................
37 2.10 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang ...................................................
35 2.9 Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y ...........................
34 2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan ........................................................
33 2.7 Jarak antar tiang dalam kelompok ............................................................
31 2.6 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus...............................................
17 2.5 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya .........................................
16 2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ...................................
15 2.3 Tiang pancang beton precast Triangular concrete pile ............................
12 2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile ..............................................
69
DAFTAR NOTASI
2 JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm )
2 PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm )
JHL = Jumlah hambatan lekat Q = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang
u
Q = Kapasitas tahanan di ujung tiang
b
Q s = Kapasitas tahanan kulit q = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas
b
A Luas di ujung tiang
b =
A = Luas penampang tiang
p
f Satuan tahanan kulit persatuan luas
=
A s = Luas kulit tiang pancang q = Perlawanan konus
c
Q ijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi = Koefisien Adhesi antara tanah dan tiang
α L = Panjang lapisan tanah
i
F = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang
s
F = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang
a
Q g = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan E = Efisiensi kelompok tiang
g
N Harga SPT lapangan
=
τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm
M y = Momen yang bekerja pada bidang yangtegak lurus sumbu y. n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group). x i , y i = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang nomor-i. ∑x
2
) D = Diameter tiang N = Beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang pancang.
V = Resultan gaya-gaya normal yang bekerja secara sentries. Q
i
= Beban aksial pada tiang ke-i M
x = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x.
2 = Jumlah kuadrat absis – absis tiang pancang.
u
∑y
2
= Jumlah kuadrat kordinat-kordinat tiang pancang P
o
= Tekanan overburden efektif φ’
= Sudut gesek dalam efektif y
=Kohesi Undrained (kN/m
) C
2
= Sudut geser tanah ( ) f s
) c = Kohesi tanah (kg/cm
2
) σ
= Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm
2
) ϕ
=
2
Tahanan satuan skin friction A s
=
Luas selimut tiang P
us =
Kapasitas daya dukung gesekan P = Keliling tiang (m) A p
=
Luas penampang pile (m
o = Defleksi tiang akibat beban lateral (m). n
h
ⱷ dan z/d E
S ijin = Penurunan yang diijinkan ζ
8 ≥ Bg L
5 ,
= Beban maksimum tiang tunggal I = faktor pengaruh = 1-
a
Q
= Arc tg d/s dalam derajat s = Jarak pusat ke pusat tiang.
= Efesiensi kelompok tiang m = Jumlah baris tiang n’ = Jumlah tiang dalam satu baris ϴ
g
c = Kohesi K o K q = Faktor yang merupakan fungsi
= Koefisien variasi modulus Terzaghi (Tanah granuler pasir lembab atau kering = 2425 kN/m
2 ).
= Momen inersia tampang pondasi (kg/cm
p
I
2
).Energi alat pancang yang digunakan E p = Modulus elastis tiang pondasi (kg/cm
=
E
3 ).
= Koefisien dari skin friction