70
4.1.2 Perhitungan kapasitas daya dukung tiang dengan metode Meyerhoff pada titik 1 CPT-5
A. Perhitungan pada titik 1 CPT-5 :
Data yang diperoleh dari titik 1 kedalaman 1 meter adalah: 3.
Perlawanan Penetrasi konus PPK , q
c
= 11 kgcm
2
4. Jumlah Hambatan Lekat JHL
= 18 kgcm 5.
Luas Tiang Pancang Ap =
2 4
1
. . D
π =
2 4
1
35 .
. π
= 962,5 cm
2
6. Keliling Tiang Pancang
= π . D = π . 35 cm
= 110 cm Dari persamaan 2.6, kapasitas daya dukung pondasi tiang tunggal Q
ult
: Q
ult
= q
c
. A
p
+ JHL . K = 11 . 962,5 + 18 . 110
= 12,568 ton Dari persamaan 2.7, kapasitas daya dukung ijin pondasi Q
ijin
: Q
ijin
= 5
. 3
11
K JHL
xA q
p c
+
= 5
110 18
3 5
, 962
11 x
x +
= 3,925 ton
Universitas Sumatera Utara
71
Tabel IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang CPT-5
Kedalaman PPK
Ap JHL
K
11
Q
ult
Q
ijin
qc meter
kgcm
2
cm
2
kgcm
2
cm Ton
Ton
0,00 0,000
0,000 1,00
11 962,50
18 110
12,568 3,925
2,00 3
962,50 38
110 7,068
1,799 3,00
16 962,50
68 110
22,880 6,629
4,00 3
962,50 90
110 12,788
2,943 5,00
45 962,50
118 110
56,293 17,034
6,00 4
962,50 148
110 20,130
4,539 7,00
4 962,50
176 110
23,210 5,155
8,00 19
962,50 200
110 40,288
10,496 9,00
64 962,50
254 110
89,540 26,121
10,00 94
962,50 330
110 126,775
37,418 11,00
68 962,50
414 110
110,990 30,925
12,00 92
962,50 504
110 143,990
40,605 13,00
107 962,50
570 110
165,688 46,869
14,00 74
962,50 638
110 141,405
37,778 15,00
115 962,50
738 110
191,868 53,132
16,00 52
962,50 810
110 139,150
34,503 17,00
93 962,50
882 110
186,533 49,242
17,80 175
962,50 962
110 274,258
77,310
4.2. Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari data SPT
Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang per lapisan dari data SPT memakai metode Meyerhoff dan data diambil pada BH-2
A. Perhitungan pada titik 1 BH-2:
Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah non kohesif adalah : Q
p
= 40 . N-SPT . D
L . A
p
400 . N-SPT . A
p
= 40 . 1 . 35
. 1
. 0,09625 400 . 1 . 0,09625
= 11 kN 38,5 kN
Universitas Sumatera Utara
72
Untuk tahanan geser selimut tiang pada tanah non kohesif adalah: Q
s
= 2 . N-SPT . p . L
i
= 2 . 1. 1,10 . 1 = 2,2 kN
Tabel IV.2 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan data SPT BH-2
Depth Soil
N Cu
α Skin Friction
End Qult
Qult Layer
kN Bearing
m kNm
2
Local Cumm
kN kN
ton
0,00
1 _
_ 0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
0,50 1
_ _
2,200 2,200
11,000 13,200
1,320 1,00
1 _
_ 2,200
4,400 11,000
15,400 1,540
1,50 1
_ _
2,200 6,600
11,000 17,600
1,760 2,00
1 _
_ 2,200
8,800 11,000
19,800 1,980
2,50 1
_ _
2,200 11,000
11,000 22,000
2,200 3,00
2 _
_ 4,400
15,400 22,000
37,400 3,740
3,50 2
_ _
4,400 19,800
22,000 41,800
4,180 4,00
2 _
_ 4,400
24,200 22,000
46,200 4,620
4,50
2 3
_ _
6,600 30,800
33,000 63,800
6,380 5,00
4 _
_ 8,800
39,600 44,000
83,600 8,360
5,50 5
_ _
11,000 50,600 55,000
105,600 10,560 6,00
7 _
_ 15,400 66,000
77,000 143,000 14,300
6,50 10
_ _
22,000 88,000 110,000 198,000 19,800
7,00 10
_ _
22,000 110,000 110,000 220,000 22,000 7,50
11 _
_ 24,200 134,200 121,000 255,200 25,520
8,00 13
_ _
28,600 162,800 143,000 305,800 30,580 8,50
14 _
_ 30,800 193,600 154,000 347,600 34,760
9,00 15
_ _
33,000 226,600 165,000 391,600 39,160 9,50
15 _
_ 33,000 259,600 165,000 424,600 42,460
10,00 15
_ _
33,000 292,600 165,000 457,600 45,760 10,50
15 _
_ 33,000 325,600 165,000 490,600 49,060
11,00 15
_ _
33,000 358,600 165,000 523,600 52,360 11,50
15 _
_ 33,000 391,600 165,000 556,600 55,660
12,00 16
_ _
35,200 426,800 176,000 602,800 60,280 12,50
16 _
_ 35,200 462,000 176,000 638,000 63,800
13,00 16
_ _
35,200 497,200 176,000 673,200 67,320 13,50
16 _
_ 35,200 532,400 176,000 708,400 70,840
Universitas Sumatera Utara
73
Lanjutan table IV.2
Depth Soil
N Cu
α Skin Friction
End Qult
Qult Layer
kN Bearing
m kNm
2
Local Cumm
kN kN
ton
14,00 2
16 _
_ 35,200 567,600
176,000 743,600
74,360 14,50
17 _
_ 37,400 605,000
187,000 792,000
79,200 15,00
17 _
_ 37,400 642,400
187,000 829,400
82,940 15,50
17 _
_ 37,400 679,800
187,000 866,800
86,680 16,00
16 _
_ 35,200 715,000
176,000 891,000
89,100 16,50
3 15
_ _
33,000 748,000 165,000
913,000 91,300
17,00 15
_ _
33,000 781,000 165,000
946,000 94,600
17,50 14
_ _
30,800 811,800 154,000
965,800 96,580
18,00 14
_ _
30,800 842,600 154,000
996,600 99,660
18,50 17
_ _
37,400 880,000 187,000 1067,000 106,700
19,00 22
_ _
48,400 928,400 242,000 1170,400 117,040
19,50 26
_ _
57,200 985,600 286,000 1271,600 127,160
20,00
4 30
_ _
66,000 1051,600 330,000 1381,600 138,160 20,50
32 _
_ 70,400 1122,000 352,000 1474,000 147,400
21,00 38
_ _
83,600 1205,600 418,000 1623,600 162,360 21,50
38 _
_ 83,600 1289,200 418,000 1707,200 170,720
22,00 36
_ _
79,200 1368,400 396,000 1764,400 176,440 22,50
35 _
_ 77,000 1445,400 385,000 1830,400 183,040
23,00 35
_ _
77,000 1522,400 385,000 1907,400 190,740 23,50
34 _
_ 74,800 1597,200 374,000 1971,200 197,120
24,00 33
_ _
72,600 1669,800 363,000 2032,800 203,280 24,50
33 _
_ 72,600 1742,400 363,000 2105,400 210,540
25,00
5 33
_ _
72,600 1815,000 363,000 2178,000 217,800 25,50
32 _
_ 70,400 1885,400 352,000 2237,400 223,740
26,00 32
_ _
70,400 1955,800 352,000 2307,800 230,780 26,50
32 _
_ 70,400 2026,200 352,000 2378,200 237,820
27,00 31
_ _
68,200 2094,400 341,000 2435,400 243,540 27,50
31 _
_ 68,200 2162,600 341,000 2503,600 250,360
28,00 32
_ _
70,400 2233,000 352,000 2585,000 258,500 28,50
33 _
_ 72,600 2305,600 363,000 2668,600 266,860
29,00 34
_ _
74,800 2380,400 374,000 2754,400 275,440 29,50
35 _
_ 77,000 2457,400 385,000 2842,400 284,240
30,00 36
_ _
79,200 2536,600 396,000 2932,600 293,260
Universitas Sumatera Utara
74
4.3 Perhitungan kapasitas daya dukung pondasi tiang pada saat penekanan berdasarkan bacaan manometer pada alat
Hydraulic Jack
Kapasitas daya dukung tiang mini pile dapat diketahui berdasarkan bacaan manometer yang tersedia pada alat pancang. Kapasitas daya dukung pondasi tiang
dapat dihitung dengan rumus
A P
Q ×
= Keterangan :
Q = Daya dukung tiang pada saat pemancangan Ton P = Bacaan manometer kgcm
2
A = Total luas efektif penampang piston cm
2
Sistem pemancangan pada proyek pembangunan gedung Perpustakaan Universitas Negeri Medan menggunakan hydraulic jack dengan kapasitas 320
ton. Luas piston A untuk mesin kap. 320 ton = 1269,7 cm²
Working load P
izin
= 160 ton P
ult
= 200 x P
izin
= 200 x 160 = 320 ton
Daya dukung berdasarkan bacaan manometer alat hydraulic jack dengan mesin 320 ton :
Q = P x A = P
x 1269,7
= 1269,7 P kg = 1,2697 P ton
Universitas Sumatera Utara
75
Tabel IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer
No Bacaan Manometer
kgcm² Daya Dukung Mesin Kap. 320
ton ton
1 20
25,38 2
40 50,76
3 60
76,14 4
80 101,52
5 100
126,9 6
120 152,28
7 140
177,66 8
160 203,04
9 180
228,42 10
200 253,8
11 220
279,18 12
240 304,56
13 260
329,94
Pada mesin kapasitas 320 ton, daya dukung 320 ton diperoleh pada bacaan manometer alat hydraulic jack 260 kgcm².
Tabel IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data daily piling record
Pile Cap Nomor Titik
Kedalaman Pancang m
Manometer Mpa
Daya Dukung ton
223 23
16 203,152
224 23
16 203,152
225 23
16 203,152
226 23
16 203,152
227 23
16 203,152
228 23
16 203,152
Universitas Sumatera Utara
76
4.4. Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari PDA Test
Daya dukung axial tiang pancang diperkirakan dengan menganalisis rekaman yang terbaik, yaitu rekaman gelombang yang dihasilkan oleh pukulan yang
memberikan enerji tertinggi. Selain itu, diusahakan untuk memillih pukulan yang mula – mula, pada saat dimana ‘gaya lengketan tanah’ yang bekerja pada dinding
tiang pancang masih maksimum sehingga lebih menggambarkan daya dukung yang mendekati keadaan pada waktu tiang akan menahan beban bangunan.
Perkiraan daya dukung aksial tiang pancang dilakukan dengan ‘case method’. Berdasarkan kurva ‘F’ dan ‘V’. Diperkirakan daya dukung axial tiang pancang
yang diuji terdiri dari tahanan ujung End bearing dan lengketan Shaft friction. Hasil PDA dianalisis lebih lanjut dengan CAPWAP juga menghasilkan
distribusi daya dukung tanah sepanjang tiang dan simulasi pembebanan statik. Ringkasan perkiraan daya dukung tiang yang diuji berdasarkan PDA dan
CAPWAP disajikan dalam tabel berikut ini : a. Titik P127
P127 143,7
143,7 105,4
38,3 14,8
No Tiang PDA
Total Ru Lengketan
Rs Tahanan
ujung Rb Penurunan Dy
mm Analisis CAPWAP
Daya dukung tiang ton
Tabel IV.5. Hasil pengujian PDA untuk tiang: P127 KODE
KETERANGAN Tiang : P127
BN Pukulan
6 RU
Daya dukung tiang ton 143,7
FMX Gaya tekan maksimum ton
144,4
Universitas Sumatera Utara
77
EMX Enerji maksimum yang ditransfer ton m
1,3 DMX
Penurunan maksimum mm 11,431
DFN Penurunan permanen mm
1,251 BPM
Pukulan per menit 43,5
LP Panjang tiang tertanam m
20 AR
Luas penampang tiang cm
2
582
b. Titik P184
P184 155
155 62,9
92,1 14,1
No Tiang PDA
Total Ru Lengketan
Rs Tahanan
ujung Rb Penurunan Dy
mm Daya dukung tiang ton
Analisis CAPWAP
Tabel IV.6. Hasil pengujian PDA untuk tiang: P184 KODE
KETERANGAN Tiang : P184
BN Pukulan
3 RU
Daya dukung tiang ton 155,0
FMX Gaya tekan maksimum ton
147,0 EMX
Enerji maksimum yang ditransfer ton m 1,6
DMX Penurunan maksimum mm
13,618 DFN
Penurunan permanen mm 0,469
BPM Pukulan per menit
43,5 LP
Panjang tiang tertanam m 14
AR Luas penampang tiang cm
2
582
Universitas Sumatera Utara
78
c. Titik P289
P289 122
122 26,2
95,8 12,7
Penurunan Dy mm
Daya dukung tiang ton Analisis CAPWAP
No Tiang PDA
Total Ru Lengketan
Rs Tahanan
ujung Rb
Tabel IV.7. Hasil pengujian PDA untuk tiang: P289 KODE
KETERANGAN Tiang : P289
BN Pukulan
5 RU
Daya dukung tiang ton 122,0
FMX Gaya tekan maksimum ton
129,7 EMX
Enerji maksimum yang ditransfer ton m 1,5
DMX Penurunan maksimum mm
14,166 DFN
Penurunan permanen mm 1,1
BPM Pukulan per menit
43,5 LP
Panjang tiang tertanam m 10
AR Luas penampang tiang cm
2
582
Universitas Sumatera Utara
79
Gambar 4.3. Hasil analisa tekan CAPWAP untuk tiang P127
Universitas Sumatera Utara
80
Gambar 4.4. Hasil analisa tekan CAPWAP untuk tiang P184
Universitas Sumatera Utara
81
Gambar 4.5. Hasil analisa tekan CAPWAP untuk tiang P289
Universitas Sumatera Utara
82
4.5 Analisa Gaya Yang Bekerja Pada Tiang
Data :
V = 330,75
ton M
x
= 160,65 tm
M
y
= 61,425 tm
x
1
= 1,05 m
x
2
= 0 m
x
3
= 1,05 m
x
4
= 1,05 m
P1 P2
P3
P4 P5
P6
Universitas Sumatera Utara
83
x
5
= 0 m
x
6
= 1,05 m
y
1
= 0,525 m
y
2
= 0,525 m
y
3
= 0,525 m
y
4
= 0,525 m
y
5
= 0,525 m
y
6
= 0,525 m
Ɖx² = 4 x 1,05² = 4,41
Ɖy² = 6 x 0,525² = 1,65
Dari persamaan 2.20, beban maksimum yang diterima untuk tiang : P
=
2 2
. .
y n
y M
x n
x M
n V
x i
x y
i y
Σ ±
Σ ±
= 65
, 1
3 525
, 65
, 160
41 ,
4 2
05 ,
1 425
, 61
6 75
, 330
x x
x x
± ±
= 55,125 + 7,312 + 17,038 = 79,475 ton
Tabel IV.8 Perhitungan beban tiang maksimum no
tiang Koorddinat
x² y²
Vn
∑
2
. x
n X
M
y i
y
∑
2
. y
n Y
M
x i
x
P X
Y 1 1,05 0,525 1,1025 0,2756 55,125
-7,312 -17,038
30,775 2
0,525 0,2756 55,125
-17,038 38,087
3 1,05 0,525 1,1025 0,2756 55,125 7,312
-17,038 45,399
4 1,05 0,525 1,1025 0,2756 55,125 -7,312
17,038 64,851
5 0,525
0,2756 55,125 17,038
72,163 6 1,05 0,525 1,1025 0,2756 55,125
7,312 17,038
79,475 4,41
1,65
Universitas Sumatera Utara
84
4.6 Gaya Lateral Ijin
K
p
= tg
2
45 + φ2 = tg
2
45 + 372 = 4,02 1
Cek keruntuhan tanah akibat beban lateral tiang Momen maksimum yang harus ditahan oleh tiang, bila tanah didesak ke arah
horisontal oleh tiang sampai tanahnya runtuh Tabel IV.9 kapasitas bending maksimum spun pile 5,25 Tm
M
mak
= γdL
3
K
p
= 18 x 0,35 x 23
3
x 4,02 = 308.141,442 kNm 52,5 kNm Karena M
mak
M
y
, maka tidak terjadi keruntuhan tanah, sehingga gaya horisontal ultimit ditentukan oleh kekuatan bahan tiang dalam menahan beban
momen hitungan berdasarkan tiang panjang. 2
Cek keruntuhan tiang akibat momen lentur maksimum tiang. Bila digunakan persamaan:
3 2
2 f
e M
H
y u
+ =
Universitas Sumatera Utara
85
f =
u u
p u
H x
x H
dK H
163 ,
18 02
, 4
35 ,
82 ,
82 ,
= =
γ
kN x
H x
x H
u u
738 ,
97 3
1 163
, 2
5 ,
52 2
= +
=
kN F
H H
u
095 ,
39 5
, 2
738 ,
97 =
= =
...................................................................a
Bila digunakan grafik: M
y
d
4
γ K
p
= 52,5 0,35
4
x 18 x 4,02 = 48,349 Dari gambar 2.13 Tahanan Lateral ultimit tiang dalam tanah granuler untuk
tiang panjang diperoleh : H
u
K
p
d
3
γ = 37
H
u
= 37 x 4,02 x 0,35
3
x 18 = 114,79 kN Dengan factor aman F = 2,5
kN F
H H
u
916 ,
45 5
, 2
79 ,
114 =
= =
Universitas Sumatera Utara
86
3 Cek jika defleksi tiang akibat beban lateral diperbolehkan 1 cm
Untuk pasir tidak padat, diambil
h
n =2425 kNm
3
α = n
h
E
p
I
p 15
= 242555419,49
15
= 0,53 karena, αL = 0,53 x 23 = 12,19 4, maka termasuk tiang panjang.
Dari persamaan 2.32 untuk tiang panjang dengan ujung jepit – jepit :
5 2
5 3
93 ,
p p
h o
I E
n H
y =
kN x
x x
H 16
, 91
49 ,
55419 2425
01 ,
93 ,
1
5 2
5 3
= =
.............................b Beban lateral ijin tiang dipilih nilai terkecil dari hitungan langkah a dan b.
Jadi, beban lateral ijin = 39,095 kN ~ 3,9 Ton, beban lateral yang bekerja beban lateral ijin, maka pondasi aman.
Universitas Sumatera Utara
87
4.7. Menghitung kapasitas kelompok tiang berdasarkan effisiensi
Perhitungan effisiensi group :
4.7.1 Metode Converse-Labarre