PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG HOTEL RICH PALACE SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT.
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG “HOTEL
RICH PALACE” SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian per syaratan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik Sipil (S-1)
Diajukan oleh :
MUHAMMAD PERIYADI
0853010033
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJ A PRAKTEK I & II
PROYEK PEMBANGUNAN LABORATORIUM K EUANGAN
PROPINSI J AWA TIMUR
Diper siapkan dan disusun oleh :
ERWIN DWIYANTO
NPM. 0853010003
SUDHIAN ARYADIPURA
NPM. 0853010005
Ker ja Praktek ini telah disusun dan diter ima sebagai salah satu per syar atan
untuk memper oleh gelar Sar jana ( S1 )
Pembimbing Utama
Pembimbing Lapangan
Dr . Ir . Minar ni Nur Trilita, MT.
NIP. 19690208 199403 2 001
Ir . Purwanto AJ
Ketua Pr ogram Studi
Ir . Wahyu Kar tini, MT.
NPT. 3 6304 94 00311
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Per encanaan
Ir . Naniek Ratni J AR., MKes
NIP. 19590729 198603 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG ”HOTEL
RICH PALACE” SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
untuk memenuhi sebagian per syaratan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
Diajukan Oleh :
Muhammad Per iyadi
0853010033
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVRSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL’’VETERAN’’
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG ’’HOTEL
RICH PALACE’’ SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
telah diper tahankan dihadapan dan diter ima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ’’Veter an’’ J awa Timur
pada tanggal, 22 Mei 2012
Pembimbing Utama
Penguji :
Ir . Made Dharma Astawa, MT.
NIP. 195303919 198601 1 00 1
Ir . Ali Ar ifin, MT.
Pembimbing Pendamping
Ir . Wahyu Kartini, MT.
NPT. 3 6304 94 0031 1
Ir. Sardjono HS.
NIP : 100 003 939
Sumaidi Wijaya, ST.
NPT : 279 090 540 204
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Per encanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional ’’Veteran’’ J awa Timur
Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG HOTEL
RICH PALACE SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
Oleh :
Muhammad Periyadi
ABSTRAK
Tanah yang bersifat expansive soil dan perubahan pada zona gempa merupakan
tantangan dalam merencanakan pondasi yang akan digunakan pada pelaksanaan
pembangunan proyek ini. Expansive soil adalah tanah yang mempunyai kembang
susut yang besar dan sangat dipengaruhi oleh kadar air, apabila musim hujan tanah
akan mengembang dan akan menyusut bila musim kemarau.
Perbedaan jenis tanah untuk tiap kedalaman merupakan permasalahan tersendiri
dalam melakukan perhitungan kemampuan kelompok tiang pancang, untuk itu harus
diketahui koefisien karakteristik tanah bila ingin mengetahui daya dukung tiang
secara individu maupun kelompok.
Data yang perlu disiapkan untuk analisa perbandingan type pondasi tiang pancang
pada pembangunan Hotel Rich Palace yaitu data boring serta beban yang akan
diterima oleh pondasi. Perencanaan kedalaman tiang pancang untuk gedung
penunjang Hotel Rich Palace Surabaya ini adalah pada kedalaman 26 m dari
permukaan tanah. Analisa perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang
berdasarkan data sondir dan boring, menunjukkan bahwa type pondasi tiang pancang
yang efektif dan efisien adalah pondasi tiang pancang berpenampang lingkaran
dengan diameter Ø40 cm dan Ø50 cm.
Kata Kunci : Expansive Soil, Sondir, Boring, Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul “ Perencanaan Type Pondasi Tiang Pancang Hotel Rich Surabaya
Dengan Zona Gempa Kuat“. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat untuk memenuhi
sebagian syarat dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku–buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Namun sebagai manusia biasa dengan
keterbatasan yang ada pada penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari setiap
pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunnya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan, dorongan, semangat, arahan
serta berbagai macam bantuan baik berupa moral maupun spritual, terutama kepada :
1.
Ir. Naniek Ratri, JAR., M.Kes., selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2.
Ibnu Sholichin, ST.MT., selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3.
Ir. Made D Astawa, MT., selaku Dosen Pembimbing utama Tugas Akhir.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.
Ir. Wahyu Kartini, MT., selaku Dosen Pembimbing Pendamping Tugas Akhir.
5.
Segenap Dosen dan Staff Program Studi Teknik Sipil UPN “Veteran” Jawa Timur.
6.
Ayahanda tersayang, Bunda tersayang, dan saudaraku yang telah banyak
memberikan dukungan lahir dan batin, material, spritual, dan moral sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7.
Anggota Team 3 Idiot yg telah banyak membantu dan memberikan dukungan dan
semangat sampai rela tidak tidur semalaman demi kelancaran Tugas Akhir ini
sehingga penulis merasa ada semangat yang lebih dalam menyelesaikan Tugas
Akhir.
8.
Segenap keluarga besar Teknik Sipil UPN “Veteran” Jatim dan teman-teman
Teknik Sipil khususnya angkatan 2008 terima kasih atas dorongan dan semangatnya
yang bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Surabaya, 22 Mei 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ..................................................................................
ii
DAFTAR ISI ................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
ix
DAFTAR GRAFIK ......................................................................................
xvi
BAB 1
BAB 2
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................
3
1.3. Maksud dan Tujuan ...........................................................
3
1.4. Batasan Masalah ………………………………………… ..
3
1.5. Lokasi Studi ......................................................................
4
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1. Pondasi Tiang Pancang .....................................................
5
2.2. Jenis-jenis Pondasi Tiang Pancang Menurut Bahan ..........
7
2.3. Gaya-gaya Yang Bekerja Pada Pondasi Tiang Pancang .....
11
2.3.1. Gaya Aksial ............................................................
11
2.3.2. Gaya Lateral ..........................................................
11
2.4. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ..............
12
2.4.1. Berdasarkan Tahanan Ujung (End Bearing Pile) ....
12
2.4.2. Berdasarkan Gesekan Antara Tanah dan Tiang
(Friction Pile) .......................................................
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.5. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ...............
17
2.5.1. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Berdasarkan Perhitungan Data Boring ...................
18
2.5.2. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Berdasarkan Perhitungan Data Sondir ....................
20
2.5.3. Analisa Daya Dukung Tiang Pancang Dalam
Kelompok ..............................................................
23
2.6. Tiang Dengan Gaya Lateral ...............................................
25
2.6.1. Tiang Jenis Tertahan (Fixed Head) Dalam Keadaan
BAB 3
Tanah Kohesif .......................................................
26
2.7. Daktilitas Penampang Tiang Pancang ................................
28
2.7.1. Keadaan leleh Pertama ..........................................
29
2.7.2. Keadaan Batas .......................................................
31
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tinjauan Pustaka ...............................................................
34
3.2. Metode Perencanaan .........................................................
34
3.3. Data Tanah ........................................................................
35
3.1.1. Data Perencanaan Tiang Pancang ...........................
35
3.1.2. Hasil Uji Penyelidikan Tanah .................................
35
3.1.3. Hasil Perhitungan Dengan Menggunakan Program
BAB 4
Staddpro 2004 .......................................................
36
3.4. Prosedur Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ..................
37
PEMBAHASAN
4.1. Menentukan Daya Dukung Kelompok Tiang .....................
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
38
4.1.1. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang (Single Pile)
Berdasarkan Data Sondir .......................................
38
4.1.2. Menentukan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang
(Pile Group) Berdasarkan Data Sondir ..................
51
4.1.3. Menghitung Daya Dukung Tiang Pancang
Berdasarkan Data Boring .......................................
68
4.2. Analisa Daya Dukung tiang Pancang Dalam Kelompok ....
71
4.3. Perencanaan Poer (Pile Cap) .............................................
86
4.3.1. Perencanaan Poer (Pile Cap) kelompok 1 (Single
Pile) ......................................................................
86
4.3.2. Penulangan Tiang Pancang Berdasarkan Kebutuhan
Waktu Pengangkatan .............................................
117
4.3.3. Kontrol Tiang Terhadap Gaya Lateral ....................
128
4.3.4. Perhitungan Daktilitas Tiang Pancang Berdasarkan
Perputaran Sudut ...................................................
143
4.4. Pemilihan Type Pondasi Tiang Pancang yang Efektif dan
Efisien ..............................................................................
BAB 5
156
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................
157
5.2. Saran ...............................................................................
160
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1.1.
Lokasi Penelitian ..........................................................
4
GAMBAR 2.1.
Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile ..................
8
GAMBAR 2.2.
Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile ..................
9
GAMBAR 2.3.
Gaya Aksial ..................................................................
11
GAMBAR 2.4.
Gaya Lateral .................................................................
12
GAMBAR 2.5.
Daya Dukung Berdasarkan Tahanan Ujung ...................
13
GAMBAR 2.6.
Daya Dukung Berdasarkan Gaya Gesek ........................
16
GAMBAR 2.7.
Nilai Nc Menurut Skempton .........................................
19
GAMBAR 2.8.
Grafik untuk Mencari Daya Dukung Lateral dari Jenis
Tiang Pancang pada Tanah Kohesif ..............................
GAMBAR 2.9.
27
Regangan dan Tegangan yang Terjadi pada Penampang
Tiang Pancang ..............................................................
28
GAMBAR 3.1
Flow Chart Penelitian ...................................................
37
GAMBAR 4.1.
Denah Hotel Rich Palace Surabaya ...............................
39
GAMBAR 4.2.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 1 ....
90
GAMBAR 4.3.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 2 ....
92
GAMBAR 4.4.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 3 ....
95
GAMBAR 4.5.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 4 ....
97
GAMBAR 4.6.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 5 ....
99
GAMBAR 4.7.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 6 ....
102
GAMBAR 4.8.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 8A .
104
GAMBAR 4.9.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 8A’
106
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
GAMBAR 4.10.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 9 ....
109
GAMBAR 4.11.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 10 ..
111
GAMBAR 4.12.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 10A
113
GAMBAR 4.13.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 12 ..
115
GAMBAR 4.14.
Pengangkatan Tiang Pancang .......................................
118
GAMBAR 4.15.
Pengangkatan Tiang Pancang .......................................
119
GAMBAR 4.16.
Regangan dan Tegangan yang Terjadi pada Penampang
Tiang Pancang .............................................................
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
143
DAFTAR TABEL
TABEL 4.1.
Gaya-Gaya Yang Bekerja pada Tiap Type Tiang Pancang ..
TABEL 4.2.
Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan
Kekuatan Bahan Tiang pada Tiap Dimensi Tiang Pancang ..
TABEL 4.3.
46
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 14 m ........................................................
TABEL 4.11.
46
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 12 m ........................................................
TABEL 4.10.
45
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 10 m ........................................................
TABEL 4.9.
45
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 8 m ..........................................................
TABEL 4.8.
44
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 6 m ..........................................................
TABEL 4.7.
44
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 4 m ..........................................................
TABEL 4.6.
43
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 2 m ..........................................................
TABEL 4.5.
42
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 1 m ..........................................................
TABEL 4.4.
40
47
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 16 m ........................................................
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
47
TABEL 4.12.
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 18 m ........................................................
TABEL 4.13.
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 20 m ........................................................
TABEL 4.14.
57
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 6 ...................................................................
TABEL 4.23.
56
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 5 ...................................................................
TABEL 4.22.
55
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 4 ...................................................................
TABEL 4.21.
54
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 3 ...................................................................
TABEL 4.20
53
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang Pada
Pondasi Type 2 ...................................................................
TABEL 4.19.
50
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 1 ...................................................................
TABEL 4.18.
49
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 26 m ........................................................
TABEL 4.17
49
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 24 m ........................................................
TABEL 4.16.
48
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 22 m ........................................................
TABEL 4.15.
48
58
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 8A ................................................................
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
59
TABEL 4.24.
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 8A’ ...............................................................
TABEL 4.25.
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 9 ...................................................................
TABEL 4.26.
65
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 28B ..............................................................
TABEL 4.31.
64
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 28A ..............................................................
TABEL 4.30.
63
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 12A ..............................................................
TABEL 4.29.
62
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 10A ..............................................................
TABEL 4.28.
61
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 10 .................................................................
TABEL 4.27.
60
66
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 40A ..............................................................
67
TABEL 4.32.
Data Tanah .........................................................................
68
TABEL 4.33.
Perhitungan Tahanan Ujung Nominal .................................
68
TABEL 4.34.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,3) ................................................................................
TABEL 4.35.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,4) ................................................................................
TABEL 4.36.
69
70
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,5) ................................................................................
xi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
70
TABEL 4.37.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,3x0,3) ..............................................................................
TABEL 4.38.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,4x0,4) ..............................................................................
TABEL 4.39.
80
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 8A’ .....................................................
TABEL 4.48.
79
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 8A ......................................................
TABEL 4.47.
78
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 6 .........................................................
TABEL 4.46.
77
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 5 .........................................................
TABEL 4.45
76
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 4 .........................................................
TABEL 4.44.
75
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 3 .........................................................
TABEL 4.43.
74
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 2 .........................................................
TABEL 4.42.
71
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 1 .........................................................
TABEL 4.41.
71
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,5x0,5) ..............................................................................
TABEL 4.40.
70
81
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 9 .........................................................
xii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
82
TABEL 4.49.
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 10 .......................................................
TABEL 4.50.
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 10A ....................................................
TABEL 4.51.
104
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
8A’ .....................................................................................
TABEL 4.60.
102
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
8A ......................................................................................
TABEL 4.59.
100
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 6
............................................................................................
TABEL 4.58.
97
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 5
............................................................................................
TABEL 4.57.
95
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 4
............................................................................................
TABEL 4.56.
93
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 3
............................................................................................
TABEL 4.55.
90
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 2
............................................................................................
TABEL 4.54.
85
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 1
............................................................................................
TABEL 4.53.
84
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 12 .......................................................
TABEL 4.52.
83
107
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 9
............................................................................................
xiii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
109
TABEL 4.61.
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
10 .......................................................................................
TABEL 4.62.
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
10A ....................................................................................
TABEL 4.63.
135
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 8A .....................................................................
TABEL 4.72.
134
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 6 ........................................................................
TABEL 4.71.
133
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 5 ........................................................................
TABEL 4.70.
132
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 4 ........................................................................
TABEL 4.69.
131
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 3 ........................................................................
TABEL 4.68.
130
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 2 ........................................................................
TABEL 4.67.
126
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 1 ........................................................................
TABEL 4.66.
116
Perhitungan Penulangan Tiang Pancang dengan Penampang
Persegi Berdasarkan Kebutuhan Waktu Pengangkatan ........
TABEL 4.65.
113
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
12 .......................................................................................
TABEL 4.64.
111
136
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 8A’ ....................................................................
xiv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
137
TABEL 4.73.
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 9 ........................................................................
TABEL 4.74.
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 10 ......................................................................
TABEL 4.75.
139
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 10A ...................................................................
TABEL 4.76.
138
140
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 12 ......................................................................
141
TABEL 4.77.
Perhitungan Daktilitas pada Tiang Pancang ........................
152
TABEL 4.78.
Daktilitas Tiang Pancang pada Penampang Lingkaran ........
153
TABEL 4.79.
Daktilitas Tiang Pancang pada Penampang Pesegi ..............
155
TABEL 4.80.
Perbandingan Type Pondasi Tiang Pancang yang Efektif dan
Efisien ................................................................................
TABEL 5.1.
156
Type Pondasi yang Efektif dan Efisien Berdasarkan Data
Boring serta Sondir .............................................................
xv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
158
DAFTAR GRAFIK
GRAFIK 4.1.
Hubungan Qijin Terhadap Dimensi Tiang ............................
GRAFIK 4.2.
Tegangan Beton yang Terjadi Berdasarkan Penulangan pada
Tiang Pancang ....................................................................
GRAFIK 4.3.
142
Hubungan antara Kelompok Tiang Pancang Berpenampang
Persegi dengan Gaya Lateral ..............................................
GRAFIK 4.6.
127
Hubungan antara Kelompok Tiang Pancang Berpenampang
Lingkaran dengan Gaya Lateral ..........................................
GRAFIK 4.5.
127
Tegangan Baja yang Terjadi Berdasarkan Penulangan pada
Tiang Pancang ....................................................................
GRAFIK 4.4.
50
142
Hubungan antara Kebutuhan Tulangan dengan Daktilitas
Peputaran Sudut pada Pondasi Tiang Pancang Berpenampang
Lingkaran ...........................................................................
GRAFIK 4.7.
154
Hubungan antara Kebutuhan Tulangan dengan Daktilitas
Perputaran Sudut pada Pondasi Tiang Pancang Berpenampang
Persegi ...............................................................................
xvi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
156
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pondasi adalah struktur perantara yang memiliki fungsi meneruskan beban
bangunan diatasnya (termasuk berat sendiri) kepada tanah tempat pondasi tersebut
berpijak, tanpa mengakibatkan terjadinya penurunan bangunan diluar batas toleransi.
Dalam merencanakan struktur bawah dari gedung bertingkat ada beberapa kriteria
yang perlu ditinjau, diantaranya adalah jenis tanah, kondisi bangunan disekitar, jarak
antara bangunan satu dengan bangunan yang lain apabila struktur gedung
menggunakan pondasi tiang. Adapun syarat yang harus dipenuhi oleh suatu pondasi
adalah :
a. Dapat menjamin kedudukan konstruksi terhadap semua gaya yang bekerja
padanya.
b. Tanah pendukungnya kuat sehingga tidak terjadi kehancuran geser.
c. Besarnya differensial settlement masih dalam batas yang diijinkan.
Tanah di Surabaya pada umumnya merupakan tanah lunak (lempung). Jenis
tanahnya merupakan lempung yang bersifat expansive soil dan sangat dipengaruhi
oleh kadar air. Artinya tanah tersebut mempunyai kembang susut yang besar, dimana
tanah akan mengembang jika basah (pada musim hujan) dan akan menyusut bila
musim kemarau.
Pada pelaksanaan proyek pembangunan Hotel Rich Palace Surabaya yang
terdiri dari 27 lantai menggunakan pondasi tiang pancang dari bahan pracetak yang
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
tertanam penuh, maka dalam analisa kemampuan pondasi akan dianalisa berdasarkan
kekuatan bahan tiang pancang dan kekuatan tanah. Kondisi tanah pada lokasi
pembangunan berupa lahan terbuka bekas rawa yang memerlukan pondasi dalam
agar dapat memikul beban yang besar.
Tanah dasarnya merupakan lempung yang kaku. Kekuatan atau kekakuannya
meningkat sesuai dengan kedalaman, hal ini merupakan tipikal tanah Surabaya Barat
yang bersifat expansive. Lapisan tanah teratas dibawah urugan, berupa lempung
berplastisitas tinggi yang relatif paling lemah dibandingkan tanah-tanah dibawahnya.
Namun pada kedalaman dibawah 3,00 meter lempung mengandung lanau dan
menjadi lebih kokoh. Lapisan tanah pendukung didapatkan pada kedalaman rata-rata
26,00 meter dari muka tanah.
Perbedaan jenis tanah untuk tiap kedalaman merupakan satu permasalahan
tersendiri dalam melakukan perhitungan kemampuan kelompok tiang pancang, untuk
itu harus diketahui koefisien karekteristik tanah bila ingin mengetahui daya dukung
tiang secara individu atau kelompok. Kemudian beban dan gaya-gaya yang bekerja
pada pondasi tiang secara individu atau kelompok perlu diperiksa apakah masih sama
dalam batas daya dukung yang diijinkan atau tidak.
Berdasarkan SNI 03–1726–2010 zone gempa Surabaya mengalami perubahan
letak yang semula terletak di zone gempa menengah menjadi zone gempa kuat. Oleh
karena itu dalam perencanaan ini diasumsikan akan menerima beban lateral kuat.
Sebagai alternatif akan dibuat dua jenis penampang tiang pancang yaitu penampang
persegi dan penampang bulat.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dibuat perumusan masalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana desain type tiang pancang yang efektif dan efisien terhadap gaya dan
beban-beban yang bekerja ?
2. Berapa besar daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan bentuk penampang
lingkaran dan persegi pada luasan permukaan yang sama berdasarkan data sondir
dan boring?
3. Bagaimana perubahan bentuk secara daktail pada pondasi tiang pancang ?
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari perencanaan ini adalah :
1. Untuk mengetahui gaya-gaya dalam yang terjadi pada pondasi tiang pancang.
2. Untuk mengetahui kemampuan pondasi tiang pancang secara individu maupun
kelompok akibat beban vertikal, lateral, dan momen.
3. Dapat mengetahui perubahan daktilitas berdasarkan perputaran sudut pada
pondasi tiang pancang.
1.4.
Batasan Masalah
Agar penelitian ini lebih terarah pada pembahasan pondasi tiang pancang,
maka perlu dilakukannya pambatasan masalah, yaitu :
1. Data yang dipakai adalah data yang berkaitan dengan “ Proyek Pembangunan
Hotel Rich Palace Jl.HR. Muhammad 269 Surabaya “.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
2. Beban yang digunakan dalam perhitungan merupakan beban yang didapat
melalui data-data proyek Pembangunan Hotel Rich Palace Surabaya.
3. Bentuk penampang tiang pancang yang ditinjau adalah bentuk persegi dan
lingkaran.
4. Data tanah diambil dari perhitungan berdasarkan data boring dan sondir.
5. Tidak menghitung perencanaan struktur atas.
6. Perencanaan pembebanan sampai 10 lantai.
7. Dalam hal ini tidak membandingkan pondasi tiang pancang dari segi biaya.
8. Tiang pancang yang dipakai Precast Reinforced Concrete Pile.
9. Dalam penelitian ini menggunakan daya dukung efektif dan efisien tiang pancang
dengan ketentuan harus mendekati atau memenuhi dari daya dukung ijinnya dan
jumlah tiang pancang yang dipakai.
1.5. Lokasi Penelitian
Jl. HR. M uhammad
M asjid Al-Falaq
Jl. Pradah Kali Kendal
Pom Bensin
Lokasi Penelit ian
Gambar 1.1. Lokasi Penelitian
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 2
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1.
Pondasi Tiang Pancang
Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton,
dan atau baja yang digunakan untuk meneruskan (mentranmisikan) beban-beban
permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah didalam massa tanah
(Bowles, 1991).
Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah
yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing
capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja
padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung
yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja beada
pada lapisan yang sangat dalam dari pernukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles,
1991).
Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus
dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan
gaya-gaya horizontal yang bekerja, hal ini sering terjadi pada dermaga dimana
terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat
dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula
dengan perencanaannya.
Tiang pancang umumnya digunakan :
5
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui
sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral
boleh jadi terlibat.
2. Untuk melawan gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan
bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki
menara terhadap guling.
3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui
kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang
ini dapat ditarik keluar kembali.
4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada
pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.
5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaki untuk mengontrol
amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tesebut.
6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir,
khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.
7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan
air melalui tiang dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini
adalah mengenai tinga pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh
oleh beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1991).
pondasi tiang pancang biasanya digunakan untuk menstransfer beban dari
struktur atas kelapisan tanah yang dalam dimana dapat dicapai daya dukung yang
lebih baik. Pondasi tiang juga harus mampu menahan gaya angkat (up life) akibat
fluktuasi air tanah dan menahan gaya lateral. Ada beberapa cara dalam menentukan
daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan kekuatan tanah, tapi dalam
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
perencanaan ini dikerjakan dengan penentuan daya dukung berdasarkan data boring
dan sondir.
2.2.
J enis-J enis Pondasi Tiang Pancang Menur ut Bahan
Berdasarkan jenis bahannya tiang pancang dibedakan menjadi beberapa
macam yaitu :
a. Pondasi tiang pancang kayu
b. Pondasi tiang pancang baja
c. Pondasi tiang pancang beton
d. Pondasi tiang pancang komposit
1. Pondasi Tiang Pancang Beton
Pondasi tiang pancang beton lebih sering digunakan daripada pondasi tiang
pancang yang lain, adapun macam-macam tiang pancang beton (Analisa dan Desain
Pondasi, Bowles, 1992) adalah :
a. Precast Reinforced Concrete Pile
Pondasi tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan
beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan.
Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol,
sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini
haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen
lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Tiang
pancang ini dapat memikul beban yang besar (lebih besar 50 ton untuk setiap
tiang). Reinforced concrete pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi
empat, segi delapan dapat dilihat pada (gambar 2.1).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Gambar 2.1. Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile (Bowles, 1991)
a. Keuntungan dari pemankaian Precast Reinforced Concrete Pile adalah :
− Mempunyai tegangan tekan yang besar dan tergantung dari mutu beton yang
digunakan.
− Dapat diperhitungkan apabila sebagai End Bearing Pile maupun sebagai
Friction Pile.
− Tahan lama dan tahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan korosif,
asalkan deckingnya cukup tebal untuk melindungi tulangannya.
− Karena tiang pancang beton ini terpengaruh oleh muka air tanah, maka tidak
memerlukan galian yang banyak untuk poernya.
b. Kerugian pemakaian Precast Reinforce concrete Pile adalah :
− Karena berat sendirinya besar maka biaya transpornya akan mahal.
− Tiang pancang beton ini baru dipancang setelah cukup kuat, hal ini berarti
memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton dapat
digunakan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
− Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit
dan memerlukan waktu yang lama.
− Bila tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungan akan
sukar dan memerlukan metode dan alat penyambung khusus.
b. Precast Prestressed Concrete Pile
Tiang pancang beton yang diberi tegangan melalui kabel prategang yang dicetak
dan dicor dalam bekisting, kemudian bila cukup kuat lalu diangkat dan
dipancangkan. Untuk desain dari tiang pancang jenis ini ada yang berbentuk
persegi padat atau berongga, orthogonal padat atau berongga, dan bulat
berongga.
Gambar 2.2. Tiang pancang beton precast prestressed concrete pile
(Bowles, 1991)
a. Keuntungan pemakaian precast prestressed concrete pile
− Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.
− Tiang pancang tahan terhadap karat.
− Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
b.
Kerugiaan pemakaian precast prestressed concrete pile
− Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangai.
− Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.
− Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.
c. Cast In Place
Tiang pancang dalam kategori ini dibentuk dengan cara dicor setempat dengan
jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah
seperti pengeboran tanah padawaktu penyelidikan.
Pondasi tiang pancang Cast In Place ini dapat dikerjakan dengan dua cara yaitu :
1. Dengan pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah, kemudian diisi dengan
beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan
beton. Sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal didalam tanah.
a. Kejelekan dari pemakaian Cast In Place adalah :
− Kebanyakan dilindungi oleh hak patent.
− Peralatannya memerlukan peralatan khusus.
− Beton dari tiang yang dikerjakan secara Cast In Place tidak dapat dikontol.
b. Kebaikan dari pemakaian Cast In Place adalah :
− Pembuatan tiang pancang tidak menghambat pekerjaan.
− Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.
− Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.3.
Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Pondasi Tiang Pancang
Gaya-gaya yang terjadi pada pondasi tiang pancang meliputi gaya aksial dan
gaya lateral, gaya aksial umumnya diakibatkan oleh beban dari struktur atas gedung
dan berat gedung, sedangkan beban lateral diakibatkan oleh tekanan tanah.
2.3.1. Gaya Aksial
Gaya aksial hanya dipikul oleh tiangnya sendiri, ini berarti poer tidak dapat
diperhitungkan ikut mendukung beban yang langsung oleh tanah yang dibawahnya,
karena pada pelaksanaannya tanah dibawah poer akan selalu tidak asli lagi dan sudah
banyak terganggu. Walaupun disadari bahwa pada keadaan tanah tertentu poer
tersebut dapat membantu memperbesar gaya dukung, namun hal tersebut tidak
dimasukkan diperhitungan dan dipakai sebagai penambah angka keamanan.
V
\
Gambar 2.3. Gaya Aksial
2.3.2. Gaya Later al
Gaya lateral hendaknya diperhitungkan hanya ditahan oleh ring. Apabila
bangunan yang terletak didalam tanah (poer) akan diperhitungkan sebagai bagian
yang menahan gaya lateral, maka harus dilakukan analisa mengenai distribusi
gayanya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Tiang yang diperhitungan akan menerima gaya
lateral hendaknya
direncanakan sehingga baik tegangan maupun perpindahan-perpindahan ujung atas
tiang tidak akan melebihi ketentuan yang diijinkan
H
Gambar 2.4. Gaya Lateral
2.4.
Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Pondasi tiang pancang ini pada umumnya didukung oleh tanah dan kombinasi
antara gesekan tanah dengan tiang dan daya dukung pada ujung tiang (End Bearing).
Untuk tiang pancang, gesekan sekeliling permukaan tiang pancang mengambil
bagian dalam menahan beban yang bekerja pada puncak tiang pancang. Walaupun
gesekan sekitar tiang pancang memegang peranan penting dalam mendukung
pondasi, pengertian daya boleh juga diartikan “Daya Dukung Tiang Pancang”
dengan pengertian satu tiang pancang yang memikul. Dalam bagian ini diuraikan
hanya dibatasi untuk hal dimana daya dukung tanah pondasi adalah mampu
mendukung pondasi atau struktur-struktur yang dibangun disekitar permukaan tanah.
2.4.1. Ber dasarkan Tahanan Ujung (End Bearing Pile)
Tahanan ujung adalah tiang pancang yang tertahan diujungnnya. Tiang
pancang yang dihitung berdasarkan pada tahanan ujung (End Bearing Pile) ini
dipancang sampai pada lapisan tanah keras, yang mampu memikul beban yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
diterima oleh tiang pancang tersebut. Lapisan tanah keras ini dapat merupakan
lempung keras sampai pada batu-batuan tetap yang sangat keras.
− Bila lapisan tanah keras tersebut terdiri dari batua keras maka penentuan daya
dukung tiang tidak akan menjadi soal. Dalam hal ini daya dukung tiang akan
tergantung pada kekuatan bahan tiang itu sendiri.
− Bila lapisan tanah keras tersebut akan terdiri dari lapisan pasir maka daya dukung
tiang tersebut akan sangat tergantung pada sifat-sifat lapisan pasir tersebut
terutama mengenai kepadatan lapisan pasir ini.
Gambar 2.5. Daya dukung berdasarkan daya tahanan ujung
(Hardiyatmo,H.C., 2002)
Untuk menaksir gaya perlawanan lapisan tanah keras tersebut terhadap ujung
tiang cara yang banyak dilakukan di Indonesia, Belanda maupun Eropa ialah dengan
alat sondir. Dengan alat sondir ini kita dapat menentukan sampai berapa dalam tiang
harus dipancang dan berapa daya dukung lapisan keras tersebut terhadap ujung tiang.
Adapun kemampuan tiang dapat ditinjau dari segi :
a. Terhadap kekuatan bahan tiang
Ptiang
=σ
bahan
x Atiang …………………..………………………………(2.1)
Dimana :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Ptiang
= kekutan yang diijinkan pada tiang pancang (kg)
σ
= tegangan tekan ijin bahan tiang (kg/cm2)
bahan
dimana σ
bahan =
0,33 fc’
Atiang = luas penampang tiang pancang (cm2)
b. Terhadap kekuatan tanah
Berdasarkan konus (Terzaghi dan Peck, 1967)
Qtiang =
A tiang x P
3
…………………………………………………….(2.2)
Dimana :
Qtiang
= daya
P
= nilai konus dari hasil sondir (kg/cm3)
3
= faktor keamanan
dukung keseimbangan tiang (kg)
Nilai konus yang dipakai untuk menentukan daya dukung tiang ini sebaiknya
diambil rata-rata dari nilai pada kedalaman :
4D diujung tiang atas
4D diujung tiang bawah
Dimana :
D = diameter tiang
Menurut cara Meyerhoff (1976), menentukan kapasitas dukung ujung tiang
tergantung jenis tanahnya. Berikut ini adalah rumus yang digunakan untuk
menghitung kapasitas dukung ujung tiang menurut jenis tanahnya :
1. Tanah Pasir
Qp
= Ap . qp
qp
= c . Nc’ + q . Nq’
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
pada tanah pasir nilai α = 0
Qp
= Ap . Qp = Ap . 5 . tgα . Nq’ …………………………………...(2.3)
Dengan :
Qp
= kapasitas dukung ujung tiang (ton)
Ap
= luas penampang ujung tiang (m2)
qp
= kapasitas dukung batas/unit tahanan ujung
tgα
= sudut gesek dalam tanah
Nq’
= faktor kapasitas dukung
2. Tanah Lempung
Qp
= Ap . qp
qp
= c . Nc’ + q . Nq’
pada tanah lempung α = 0, maka nilai q . Nq’ = 0, sedangkan nilai Nc’ = 9
(Poulus & Davis).
Qp
= Ap . cu . 9 ………………………………………………..…… (2.4)
Dengan :
Qp
= kapasitas dukung ujung tiang
cu
= kohesi tanah undrained
Nc’
= faktor kapasitas dukung tanah pada ujung tiang
2.4.2. Ber dasarkan Gesekan Antara Tanah dan Tiang (Friction Pile)
Bila lapisan tanah keras letaknya sangat dalam sehingga pembuatan dan
pemancangan tiang sampai lapisan tanah keras sangat sukar dilaksanakan, maka
dalam hal ini kita pergunakan tiang pancang yang daya dukungnya berdasarkan
pelekatan antara tiang dengan tanah (Cleef).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
Hal ini sering terjadi bila kita memancangkan tiang dalam lapisan lempung,
maka perlawanan pada ujung tiang akan jauh lebih kecil daripada perlawanan akibat
pelekatan antara tiang dengan tanah (Cleef), karena itu kita menghitung daya dukung
tiang yang akan dipancangkan dalam lempung kita harus dapat menentukan besarnya
gaya pelekatan antara tiang dengan tanah. Besarnya gaya pelekatan antara tiang
dengan tanaha dapat diukur dengan percobaaan sondir dangan memakai alat bikonus.
Bikonus ini selain dapat mengukur perlawanan ujung dapat pula mengukur gaya
pelekatan antara konus dengan tanah.
Gambar 2.6. Daya Dukung Berdasarkan Gaya Gesek (Hardiyatmo,H.C., 2002)
a. Kemampuan tiang berdasarkan hasil sondir (Fondation Design and Construction,
Tom Linson, MJ 1989) dengan rumus :
Qtiang =
OxLxC
.................................................................................... (2.5)
5
Dimana :
Qtiang = daya dukung tiang (kg)
Otiang = keliling tiang pancang (cm)
Ltiang
= panjang tiang yang masuk dalam tanah (cm)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Ctiang = harga cleef rata-rata (kg/cm2)
5
= angka keamanan (safety factor)
b. Kemampuan tiang berdasarkan teoritis rumus :
Qtiang = c.Nc.A + k.c.O.L ……………………………………………… (2.6)
Dimana :
Qtiang = daya dukung tiang (kg)
2.5.
A
= luas penampa
RICH PALACE” SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian per syaratan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik Sipil (S-1)
Diajukan oleh :
MUHAMMAD PERIYADI
0853010033
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJ A PRAKTEK I & II
PROYEK PEMBANGUNAN LABORATORIUM K EUANGAN
PROPINSI J AWA TIMUR
Diper siapkan dan disusun oleh :
ERWIN DWIYANTO
NPM. 0853010003
SUDHIAN ARYADIPURA
NPM. 0853010005
Ker ja Praktek ini telah disusun dan diter ima sebagai salah satu per syar atan
untuk memper oleh gelar Sar jana ( S1 )
Pembimbing Utama
Pembimbing Lapangan
Dr . Ir . Minar ni Nur Trilita, MT.
NIP. 19690208 199403 2 001
Ir . Purwanto AJ
Ketua Pr ogram Studi
Ir . Wahyu Kar tini, MT.
NPT. 3 6304 94 00311
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Per encanaan
Ir . Naniek Ratni J AR., MKes
NIP. 19590729 198603 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG ”HOTEL
RICH PALACE” SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
untuk memenuhi sebagian per syaratan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
Diajukan Oleh :
Muhammad Per iyadi
0853010033
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVRSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL’’VETERAN’’
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG ’’HOTEL
RICH PALACE’’ SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
telah diper tahankan dihadapan dan diter ima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ’’Veter an’’ J awa Timur
pada tanggal, 22 Mei 2012
Pembimbing Utama
Penguji :
Ir . Made Dharma Astawa, MT.
NIP. 195303919 198601 1 00 1
Ir . Ali Ar ifin, MT.
Pembimbing Pendamping
Ir . Wahyu Kartini, MT.
NPT. 3 6304 94 0031 1
Ir. Sardjono HS.
NIP : 100 003 939
Sumaidi Wijaya, ST.
NPT : 279 090 540 204
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Per encanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional ’’Veteran’’ J awa Timur
Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN TYPE PONDASI TIANG PANCANG HOTEL
RICH PALACE SURABAYA DENGAN ZONA GEMPA KUAT
Oleh :
Muhammad Periyadi
ABSTRAK
Tanah yang bersifat expansive soil dan perubahan pada zona gempa merupakan
tantangan dalam merencanakan pondasi yang akan digunakan pada pelaksanaan
pembangunan proyek ini. Expansive soil adalah tanah yang mempunyai kembang
susut yang besar dan sangat dipengaruhi oleh kadar air, apabila musim hujan tanah
akan mengembang dan akan menyusut bila musim kemarau.
Perbedaan jenis tanah untuk tiap kedalaman merupakan permasalahan tersendiri
dalam melakukan perhitungan kemampuan kelompok tiang pancang, untuk itu harus
diketahui koefisien karakteristik tanah bila ingin mengetahui daya dukung tiang
secara individu maupun kelompok.
Data yang perlu disiapkan untuk analisa perbandingan type pondasi tiang pancang
pada pembangunan Hotel Rich Palace yaitu data boring serta beban yang akan
diterima oleh pondasi. Perencanaan kedalaman tiang pancang untuk gedung
penunjang Hotel Rich Palace Surabaya ini adalah pada kedalaman 26 m dari
permukaan tanah. Analisa perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang
berdasarkan data sondir dan boring, menunjukkan bahwa type pondasi tiang pancang
yang efektif dan efisien adalah pondasi tiang pancang berpenampang lingkaran
dengan diameter Ø40 cm dan Ø50 cm.
Kata Kunci : Expansive Soil, Sondir, Boring, Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul “ Perencanaan Type Pondasi Tiang Pancang Hotel Rich Surabaya
Dengan Zona Gempa Kuat“. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat untuk memenuhi
sebagian syarat dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku–buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Namun sebagai manusia biasa dengan
keterbatasan yang ada pada penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari setiap
pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunnya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan, dorongan, semangat, arahan
serta berbagai macam bantuan baik berupa moral maupun spritual, terutama kepada :
1.
Ir. Naniek Ratri, JAR., M.Kes., selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2.
Ibnu Sholichin, ST.MT., selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3.
Ir. Made D Astawa, MT., selaku Dosen Pembimbing utama Tugas Akhir.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.
Ir. Wahyu Kartini, MT., selaku Dosen Pembimbing Pendamping Tugas Akhir.
5.
Segenap Dosen dan Staff Program Studi Teknik Sipil UPN “Veteran” Jawa Timur.
6.
Ayahanda tersayang, Bunda tersayang, dan saudaraku yang telah banyak
memberikan dukungan lahir dan batin, material, spritual, dan moral sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7.
Anggota Team 3 Idiot yg telah banyak membantu dan memberikan dukungan dan
semangat sampai rela tidak tidur semalaman demi kelancaran Tugas Akhir ini
sehingga penulis merasa ada semangat yang lebih dalam menyelesaikan Tugas
Akhir.
8.
Segenap keluarga besar Teknik Sipil UPN “Veteran” Jatim dan teman-teman
Teknik Sipil khususnya angkatan 2008 terima kasih atas dorongan dan semangatnya
yang bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Surabaya, 22 Mei 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ..................................................................................
ii
DAFTAR ISI ................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
ix
DAFTAR GRAFIK ......................................................................................
xvi
BAB 1
BAB 2
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................
3
1.3. Maksud dan Tujuan ...........................................................
3
1.4. Batasan Masalah ………………………………………… ..
3
1.5. Lokasi Studi ......................................................................
4
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1. Pondasi Tiang Pancang .....................................................
5
2.2. Jenis-jenis Pondasi Tiang Pancang Menurut Bahan ..........
7
2.3. Gaya-gaya Yang Bekerja Pada Pondasi Tiang Pancang .....
11
2.3.1. Gaya Aksial ............................................................
11
2.3.2. Gaya Lateral ..........................................................
11
2.4. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ..............
12
2.4.1. Berdasarkan Tahanan Ujung (End Bearing Pile) ....
12
2.4.2. Berdasarkan Gesekan Antara Tanah dan Tiang
(Friction Pile) .......................................................
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.5. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ...............
17
2.5.1. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Berdasarkan Perhitungan Data Boring ...................
18
2.5.2. Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Berdasarkan Perhitungan Data Sondir ....................
20
2.5.3. Analisa Daya Dukung Tiang Pancang Dalam
Kelompok ..............................................................
23
2.6. Tiang Dengan Gaya Lateral ...............................................
25
2.6.1. Tiang Jenis Tertahan (Fixed Head) Dalam Keadaan
BAB 3
Tanah Kohesif .......................................................
26
2.7. Daktilitas Penampang Tiang Pancang ................................
28
2.7.1. Keadaan leleh Pertama ..........................................
29
2.7.2. Keadaan Batas .......................................................
31
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tinjauan Pustaka ...............................................................
34
3.2. Metode Perencanaan .........................................................
34
3.3. Data Tanah ........................................................................
35
3.1.1. Data Perencanaan Tiang Pancang ...........................
35
3.1.2. Hasil Uji Penyelidikan Tanah .................................
35
3.1.3. Hasil Perhitungan Dengan Menggunakan Program
BAB 4
Staddpro 2004 .......................................................
36
3.4. Prosedur Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ..................
37
PEMBAHASAN
4.1. Menentukan Daya Dukung Kelompok Tiang .....................
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
38
4.1.1. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang (Single Pile)
Berdasarkan Data Sondir .......................................
38
4.1.2. Menentukan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang
(Pile Group) Berdasarkan Data Sondir ..................
51
4.1.3. Menghitung Daya Dukung Tiang Pancang
Berdasarkan Data Boring .......................................
68
4.2. Analisa Daya Dukung tiang Pancang Dalam Kelompok ....
71
4.3. Perencanaan Poer (Pile Cap) .............................................
86
4.3.1. Perencanaan Poer (Pile Cap) kelompok 1 (Single
Pile) ......................................................................
86
4.3.2. Penulangan Tiang Pancang Berdasarkan Kebutuhan
Waktu Pengangkatan .............................................
117
4.3.3. Kontrol Tiang Terhadap Gaya Lateral ....................
128
4.3.4. Perhitungan Daktilitas Tiang Pancang Berdasarkan
Perputaran Sudut ...................................................
143
4.4. Pemilihan Type Pondasi Tiang Pancang yang Efektif dan
Efisien ..............................................................................
BAB 5
156
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................
157
5.2. Saran ...............................................................................
160
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1.1.
Lokasi Penelitian ..........................................................
4
GAMBAR 2.1.
Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile ..................
8
GAMBAR 2.2.
Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile ..................
9
GAMBAR 2.3.
Gaya Aksial ..................................................................
11
GAMBAR 2.4.
Gaya Lateral .................................................................
12
GAMBAR 2.5.
Daya Dukung Berdasarkan Tahanan Ujung ...................
13
GAMBAR 2.6.
Daya Dukung Berdasarkan Gaya Gesek ........................
16
GAMBAR 2.7.
Nilai Nc Menurut Skempton .........................................
19
GAMBAR 2.8.
Grafik untuk Mencari Daya Dukung Lateral dari Jenis
Tiang Pancang pada Tanah Kohesif ..............................
GAMBAR 2.9.
27
Regangan dan Tegangan yang Terjadi pada Penampang
Tiang Pancang ..............................................................
28
GAMBAR 3.1
Flow Chart Penelitian ...................................................
37
GAMBAR 4.1.
Denah Hotel Rich Palace Surabaya ...............................
39
GAMBAR 4.2.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 1 ....
90
GAMBAR 4.3.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 2 ....
92
GAMBAR 4.4.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 3 ....
95
GAMBAR 4.5.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 4 ....
97
GAMBAR 4.6.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 5 ....
99
GAMBAR 4.7.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 6 ....
102
GAMBAR 4.8.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 8A .
104
GAMBAR 4.9.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 8A’
106
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
GAMBAR 4.10.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 9 ....
109
GAMBAR 4.11.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 10 ..
111
GAMBAR 4.12.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 10A
113
GAMBAR 4.13.
Distribusi Momen Nominal Pada Tiang Kelompok 12 ..
115
GAMBAR 4.14.
Pengangkatan Tiang Pancang .......................................
118
GAMBAR 4.15.
Pengangkatan Tiang Pancang .......................................
119
GAMBAR 4.16.
Regangan dan Tegangan yang Terjadi pada Penampang
Tiang Pancang .............................................................
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
143
DAFTAR TABEL
TABEL 4.1.
Gaya-Gaya Yang Bekerja pada Tiap Type Tiang Pancang ..
TABEL 4.2.
Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan
Kekuatan Bahan Tiang pada Tiap Dimensi Tiang Pancang ..
TABEL 4.3.
46
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 14 m ........................................................
TABEL 4.11.
46
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 12 m ........................................................
TABEL 4.10.
45
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 10 m ........................................................
TABEL 4.9.
45
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 8 m ..........................................................
TABEL 4.8.
44
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 6 m ..........................................................
TABEL 4.7.
44
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 4 m ..........................................................
TABEL 4.6.
43
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 2 m ..........................................................
TABEL 4.5.
42
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 1 m ..........................................................
TABEL 4.4.
40
47
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 16 m ........................................................
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
47
TABEL 4.12.
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 18 m ........................................................
TABEL 4.13.
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 20 m ........................................................
TABEL 4.14.
57
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 6 ...................................................................
TABEL 4.23.
56
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 5 ...................................................................
TABEL 4.22.
55
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 4 ...................................................................
TABEL 4.21.
54
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 3 ...................................................................
TABEL 4.20
53
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang Pada
Pondasi Type 2 ...................................................................
TABEL 4.19.
50
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 1 ...................................................................
TABEL 4.18.
49
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 26 m ........................................................
TABEL 4.17
49
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 24 m ........................................................
TABEL 4.16.
48
Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Tanah
pada Kedalaman 22 m ........................................................
TABEL 4.15.
48
58
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 8A ................................................................
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
59
TABEL 4.24.
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 8A’ ...............................................................
TABEL 4.25.
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 9 ...................................................................
TABEL 4.26.
65
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 28B ..............................................................
TABEL 4.31.
64
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 28A ..............................................................
TABEL 4.30.
63
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 12A ..............................................................
TABEL 4.29.
62
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 10A ..............................................................
TABEL 4.28.
61
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 10 .................................................................
TABEL 4.27.
60
66
Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang pada
Pondasi Type 40A ..............................................................
67
TABEL 4.32.
Data Tanah .........................................................................
68
TABEL 4.33.
Perhitungan Tahanan Ujung Nominal .................................
68
TABEL 4.34.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,3) ................................................................................
TABEL 4.35.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,4) ................................................................................
TABEL 4.36.
69
70
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Lingkaran
(Ø 0,5) ................................................................................
xi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
70
TABEL 4.37.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,3x0,3) ..............................................................................
TABEL 4.38.
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,4x0,4) ..............................................................................
TABEL 4.39.
80
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 8A’ .....................................................
TABEL 4.48.
79
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 8A ......................................................
TABEL 4.47.
78
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 6 .........................................................
TABEL 4.46.
77
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 5 .........................................................
TABEL 4.45
76
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 4 .........................................................
TABEL 4.44.
75
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 3 .........................................................
TABEL 4.43.
74
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 2 .........................................................
TABEL 4.42.
71
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 1 .........................................................
TABEL 4.41.
71
Perhitungan Tahanan Gesek Nominal Penampang Persegi (□
0,5x0,5) ..............................................................................
TABEL 4.40.
70
81
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 9 .........................................................
xii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
82
TABEL 4.49.
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 10 .......................................................
TABEL 4.50.
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 10A ....................................................
TABEL 4.51.
104
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
8A’ .....................................................................................
TABEL 4.60.
102
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
8A ......................................................................................
TABEL 4.59.
100
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 6
............................................................................................
TABEL 4.58.
97
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 5
............................................................................................
TABEL 4.57.
95
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 4
............................................................................................
TABEL 4.56.
93
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 3
............................................................................................
TABEL 4.55.
90
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 2
............................................................................................
TABEL 4.54.
85
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 1
............................................................................................
TABEL 4.53.
84
Analisa Daya Dukung Tiang Tunggal dalam Kelompok
Pondasi Tiang Type 12 .......................................................
TABEL 4.52.
83
107
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok 9
............................................................................................
xiii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
109
TABEL 4.61.
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
10 .......................................................................................
TABEL 4.62.
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
10A ....................................................................................
TABEL 4.63.
135
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 8A .....................................................................
TABEL 4.72.
134
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 6 ........................................................................
TABEL 4.71.
133
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 5 ........................................................................
TABEL 4.70.
132
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 4 ........................................................................
TABEL 4.69.
131
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 3 ........................................................................
TABEL 4.68.
130
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 2 ........................................................................
TABEL 4.67.
126
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 1 ........................................................................
TABEL 4.66.
116
Perhitungan Penulangan Tiang Pancang dengan Penampang
Persegi Berdasarkan Kebutuhan Waktu Pengangkatan ........
TABEL 4.65.
113
Perencanaan Poer (Pile Cap) pada Pondasi Tiang Kelompok
12 .......................................................................................
TABEL 4.64.
111
136
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 8A’ ....................................................................
xiv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
137
TABEL 4.73.
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 9 ........................................................................
TABEL 4.74.
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 10 ......................................................................
TABEL 4.75.
139
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 10A ...................................................................
TABEL 4.76.
138
140
Kontrol Gaya Lateral Terhadap Pondasi Tiang Pancang
Kelompok 12 ......................................................................
141
TABEL 4.77.
Perhitungan Daktilitas pada Tiang Pancang ........................
152
TABEL 4.78.
Daktilitas Tiang Pancang pada Penampang Lingkaran ........
153
TABEL 4.79.
Daktilitas Tiang Pancang pada Penampang Pesegi ..............
155
TABEL 4.80.
Perbandingan Type Pondasi Tiang Pancang yang Efektif dan
Efisien ................................................................................
TABEL 5.1.
156
Type Pondasi yang Efektif dan Efisien Berdasarkan Data
Boring serta Sondir .............................................................
xv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
158
DAFTAR GRAFIK
GRAFIK 4.1.
Hubungan Qijin Terhadap Dimensi Tiang ............................
GRAFIK 4.2.
Tegangan Beton yang Terjadi Berdasarkan Penulangan pada
Tiang Pancang ....................................................................
GRAFIK 4.3.
142
Hubungan antara Kelompok Tiang Pancang Berpenampang
Persegi dengan Gaya Lateral ..............................................
GRAFIK 4.6.
127
Hubungan antara Kelompok Tiang Pancang Berpenampang
Lingkaran dengan Gaya Lateral ..........................................
GRAFIK 4.5.
127
Tegangan Baja yang Terjadi Berdasarkan Penulangan pada
Tiang Pancang ....................................................................
GRAFIK 4.4.
50
142
Hubungan antara Kebutuhan Tulangan dengan Daktilitas
Peputaran Sudut pada Pondasi Tiang Pancang Berpenampang
Lingkaran ...........................................................................
GRAFIK 4.7.
154
Hubungan antara Kebutuhan Tulangan dengan Daktilitas
Perputaran Sudut pada Pondasi Tiang Pancang Berpenampang
Persegi ...............................................................................
xvi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
156
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pondasi adalah struktur perantara yang memiliki fungsi meneruskan beban
bangunan diatasnya (termasuk berat sendiri) kepada tanah tempat pondasi tersebut
berpijak, tanpa mengakibatkan terjadinya penurunan bangunan diluar batas toleransi.
Dalam merencanakan struktur bawah dari gedung bertingkat ada beberapa kriteria
yang perlu ditinjau, diantaranya adalah jenis tanah, kondisi bangunan disekitar, jarak
antara bangunan satu dengan bangunan yang lain apabila struktur gedung
menggunakan pondasi tiang. Adapun syarat yang harus dipenuhi oleh suatu pondasi
adalah :
a. Dapat menjamin kedudukan konstruksi terhadap semua gaya yang bekerja
padanya.
b. Tanah pendukungnya kuat sehingga tidak terjadi kehancuran geser.
c. Besarnya differensial settlement masih dalam batas yang diijinkan.
Tanah di Surabaya pada umumnya merupakan tanah lunak (lempung). Jenis
tanahnya merupakan lempung yang bersifat expansive soil dan sangat dipengaruhi
oleh kadar air. Artinya tanah tersebut mempunyai kembang susut yang besar, dimana
tanah akan mengembang jika basah (pada musim hujan) dan akan menyusut bila
musim kemarau.
Pada pelaksanaan proyek pembangunan Hotel Rich Palace Surabaya yang
terdiri dari 27 lantai menggunakan pondasi tiang pancang dari bahan pracetak yang
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
tertanam penuh, maka dalam analisa kemampuan pondasi akan dianalisa berdasarkan
kekuatan bahan tiang pancang dan kekuatan tanah. Kondisi tanah pada lokasi
pembangunan berupa lahan terbuka bekas rawa yang memerlukan pondasi dalam
agar dapat memikul beban yang besar.
Tanah dasarnya merupakan lempung yang kaku. Kekuatan atau kekakuannya
meningkat sesuai dengan kedalaman, hal ini merupakan tipikal tanah Surabaya Barat
yang bersifat expansive. Lapisan tanah teratas dibawah urugan, berupa lempung
berplastisitas tinggi yang relatif paling lemah dibandingkan tanah-tanah dibawahnya.
Namun pada kedalaman dibawah 3,00 meter lempung mengandung lanau dan
menjadi lebih kokoh. Lapisan tanah pendukung didapatkan pada kedalaman rata-rata
26,00 meter dari muka tanah.
Perbedaan jenis tanah untuk tiap kedalaman merupakan satu permasalahan
tersendiri dalam melakukan perhitungan kemampuan kelompok tiang pancang, untuk
itu harus diketahui koefisien karekteristik tanah bila ingin mengetahui daya dukung
tiang secara individu atau kelompok. Kemudian beban dan gaya-gaya yang bekerja
pada pondasi tiang secara individu atau kelompok perlu diperiksa apakah masih sama
dalam batas daya dukung yang diijinkan atau tidak.
Berdasarkan SNI 03–1726–2010 zone gempa Surabaya mengalami perubahan
letak yang semula terletak di zone gempa menengah menjadi zone gempa kuat. Oleh
karena itu dalam perencanaan ini diasumsikan akan menerima beban lateral kuat.
Sebagai alternatif akan dibuat dua jenis penampang tiang pancang yaitu penampang
persegi dan penampang bulat.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dibuat perumusan masalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana desain type tiang pancang yang efektif dan efisien terhadap gaya dan
beban-beban yang bekerja ?
2. Berapa besar daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan bentuk penampang
lingkaran dan persegi pada luasan permukaan yang sama berdasarkan data sondir
dan boring?
3. Bagaimana perubahan bentuk secara daktail pada pondasi tiang pancang ?
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari perencanaan ini adalah :
1. Untuk mengetahui gaya-gaya dalam yang terjadi pada pondasi tiang pancang.
2. Untuk mengetahui kemampuan pondasi tiang pancang secara individu maupun
kelompok akibat beban vertikal, lateral, dan momen.
3. Dapat mengetahui perubahan daktilitas berdasarkan perputaran sudut pada
pondasi tiang pancang.
1.4.
Batasan Masalah
Agar penelitian ini lebih terarah pada pembahasan pondasi tiang pancang,
maka perlu dilakukannya pambatasan masalah, yaitu :
1. Data yang dipakai adalah data yang berkaitan dengan “ Proyek Pembangunan
Hotel Rich Palace Jl.HR. Muhammad 269 Surabaya “.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
2. Beban yang digunakan dalam perhitungan merupakan beban yang didapat
melalui data-data proyek Pembangunan Hotel Rich Palace Surabaya.
3. Bentuk penampang tiang pancang yang ditinjau adalah bentuk persegi dan
lingkaran.
4. Data tanah diambil dari perhitungan berdasarkan data boring dan sondir.
5. Tidak menghitung perencanaan struktur atas.
6. Perencanaan pembebanan sampai 10 lantai.
7. Dalam hal ini tidak membandingkan pondasi tiang pancang dari segi biaya.
8. Tiang pancang yang dipakai Precast Reinforced Concrete Pile.
9. Dalam penelitian ini menggunakan daya dukung efektif dan efisien tiang pancang
dengan ketentuan harus mendekati atau memenuhi dari daya dukung ijinnya dan
jumlah tiang pancang yang dipakai.
1.5. Lokasi Penelitian
Jl. HR. M uhammad
M asjid Al-Falaq
Jl. Pradah Kali Kendal
Pom Bensin
Lokasi Penelit ian
Gambar 1.1. Lokasi Penelitian
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 2
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1.
Pondasi Tiang Pancang
Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton,
dan atau baja yang digunakan untuk meneruskan (mentranmisikan) beban-beban
permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah didalam massa tanah
(Bowles, 1991).
Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah
yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing
capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja
padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung
yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja beada
pada lapisan yang sangat dalam dari pernukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles,
1991).
Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus
dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan
gaya-gaya horizontal yang bekerja, hal ini sering terjadi pada dermaga dimana
terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat
dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula
dengan perencanaannya.
Tiang pancang umumnya digunakan :
5
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui
sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral
boleh jadi terlibat.
2. Untuk melawan gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan
bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki
menara terhadap guling.
3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui
kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang
ini dapat ditarik keluar kembali.
4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada
pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.
5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaki untuk mengontrol
amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tesebut.
6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir,
khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.
7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan
air melalui tiang dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini
adalah mengenai tinga pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh
oleh beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1991).
pondasi tiang pancang biasanya digunakan untuk menstransfer beban dari
struktur atas kelapisan tanah yang dalam dimana dapat dicapai daya dukung yang
lebih baik. Pondasi tiang juga harus mampu menahan gaya angkat (up life) akibat
fluktuasi air tanah dan menahan gaya lateral. Ada beberapa cara dalam menentukan
daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan kekuatan tanah, tapi dalam
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
perencanaan ini dikerjakan dengan penentuan daya dukung berdasarkan data boring
dan sondir.
2.2.
J enis-J enis Pondasi Tiang Pancang Menur ut Bahan
Berdasarkan jenis bahannya tiang pancang dibedakan menjadi beberapa
macam yaitu :
a. Pondasi tiang pancang kayu
b. Pondasi tiang pancang baja
c. Pondasi tiang pancang beton
d. Pondasi tiang pancang komposit
1. Pondasi Tiang Pancang Beton
Pondasi tiang pancang beton lebih sering digunakan daripada pondasi tiang
pancang yang lain, adapun macam-macam tiang pancang beton (Analisa dan Desain
Pondasi, Bowles, 1992) adalah :
a. Precast Reinforced Concrete Pile
Pondasi tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan
beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan.
Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol,
sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini
haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen
lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Tiang
pancang ini dapat memikul beban yang besar (lebih besar 50 ton untuk setiap
tiang). Reinforced concrete pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi
empat, segi delapan dapat dilihat pada (gambar 2.1).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Gambar 2.1. Tiang Pancang Beton Precast Concrete Pile (Bowles, 1991)
a. Keuntungan dari pemankaian Precast Reinforced Concrete Pile adalah :
− Mempunyai tegangan tekan yang besar dan tergantung dari mutu beton yang
digunakan.
− Dapat diperhitungkan apabila sebagai End Bearing Pile maupun sebagai
Friction Pile.
− Tahan lama dan tahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan korosif,
asalkan deckingnya cukup tebal untuk melindungi tulangannya.
− Karena tiang pancang beton ini terpengaruh oleh muka air tanah, maka tidak
memerlukan galian yang banyak untuk poernya.
b. Kerugian pemakaian Precast Reinforce concrete Pile adalah :
− Karena berat sendirinya besar maka biaya transpornya akan mahal.
− Tiang pancang beton ini baru dipancang setelah cukup kuat, hal ini berarti
memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton dapat
digunakan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
− Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit
dan memerlukan waktu yang lama.
− Bila tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungan akan
sukar dan memerlukan metode dan alat penyambung khusus.
b. Precast Prestressed Concrete Pile
Tiang pancang beton yang diberi tegangan melalui kabel prategang yang dicetak
dan dicor dalam bekisting, kemudian bila cukup kuat lalu diangkat dan
dipancangkan. Untuk desain dari tiang pancang jenis ini ada yang berbentuk
persegi padat atau berongga, orthogonal padat atau berongga, dan bulat
berongga.
Gambar 2.2. Tiang pancang beton precast prestressed concrete pile
(Bowles, 1991)
a. Keuntungan pemakaian precast prestressed concrete pile
− Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.
− Tiang pancang tahan terhadap karat.
− Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
b.
Kerugiaan pemakaian precast prestressed concrete pile
− Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangai.
− Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.
− Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.
c. Cast In Place
Tiang pancang dalam kategori ini dibentuk dengan cara dicor setempat dengan
jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah
seperti pengeboran tanah padawaktu penyelidikan.
Pondasi tiang pancang Cast In Place ini dapat dikerjakan dengan dua cara yaitu :
1. Dengan pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah, kemudian diisi dengan
beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan
beton. Sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal didalam tanah.
a. Kejelekan dari pemakaian Cast In Place adalah :
− Kebanyakan dilindungi oleh hak patent.
− Peralatannya memerlukan peralatan khusus.
− Beton dari tiang yang dikerjakan secara Cast In Place tidak dapat dikontol.
b. Kebaikan dari pemakaian Cast In Place adalah :
− Pembuatan tiang pancang tidak menghambat pekerjaan.
− Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.
− Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.3.
Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Pondasi Tiang Pancang
Gaya-gaya yang terjadi pada pondasi tiang pancang meliputi gaya aksial dan
gaya lateral, gaya aksial umumnya diakibatkan oleh beban dari struktur atas gedung
dan berat gedung, sedangkan beban lateral diakibatkan oleh tekanan tanah.
2.3.1. Gaya Aksial
Gaya aksial hanya dipikul oleh tiangnya sendiri, ini berarti poer tidak dapat
diperhitungkan ikut mendukung beban yang langsung oleh tanah yang dibawahnya,
karena pada pelaksanaannya tanah dibawah poer akan selalu tidak asli lagi dan sudah
banyak terganggu. Walaupun disadari bahwa pada keadaan tanah tertentu poer
tersebut dapat membantu memperbesar gaya dukung, namun hal tersebut tidak
dimasukkan diperhitungan dan dipakai sebagai penambah angka keamanan.
V
\
Gambar 2.3. Gaya Aksial
2.3.2. Gaya Later al
Gaya lateral hendaknya diperhitungkan hanya ditahan oleh ring. Apabila
bangunan yang terletak didalam tanah (poer) akan diperhitungkan sebagai bagian
yang menahan gaya lateral, maka harus dilakukan analisa mengenai distribusi
gayanya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Tiang yang diperhitungan akan menerima gaya
lateral hendaknya
direncanakan sehingga baik tegangan maupun perpindahan-perpindahan ujung atas
tiang tidak akan melebihi ketentuan yang diijinkan
H
Gambar 2.4. Gaya Lateral
2.4.
Penentuan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Pondasi tiang pancang ini pada umumnya didukung oleh tanah dan kombinasi
antara gesekan tanah dengan tiang dan daya dukung pada ujung tiang (End Bearing).
Untuk tiang pancang, gesekan sekeliling permukaan tiang pancang mengambil
bagian dalam menahan beban yang bekerja pada puncak tiang pancang. Walaupun
gesekan sekitar tiang pancang memegang peranan penting dalam mendukung
pondasi, pengertian daya boleh juga diartikan “Daya Dukung Tiang Pancang”
dengan pengertian satu tiang pancang yang memikul. Dalam bagian ini diuraikan
hanya dibatasi untuk hal dimana daya dukung tanah pondasi adalah mampu
mendukung pondasi atau struktur-struktur yang dibangun disekitar permukaan tanah.
2.4.1. Ber dasarkan Tahanan Ujung (End Bearing Pile)
Tahanan ujung adalah tiang pancang yang tertahan diujungnnya. Tiang
pancang yang dihitung berdasarkan pada tahanan ujung (End Bearing Pile) ini
dipancang sampai pada lapisan tanah keras, yang mampu memikul beban yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
diterima oleh tiang pancang tersebut. Lapisan tanah keras ini dapat merupakan
lempung keras sampai pada batu-batuan tetap yang sangat keras.
− Bila lapisan tanah keras tersebut terdiri dari batua keras maka penentuan daya
dukung tiang tidak akan menjadi soal. Dalam hal ini daya dukung tiang akan
tergantung pada kekuatan bahan tiang itu sendiri.
− Bila lapisan tanah keras tersebut akan terdiri dari lapisan pasir maka daya dukung
tiang tersebut akan sangat tergantung pada sifat-sifat lapisan pasir tersebut
terutama mengenai kepadatan lapisan pasir ini.
Gambar 2.5. Daya dukung berdasarkan daya tahanan ujung
(Hardiyatmo,H.C., 2002)
Untuk menaksir gaya perlawanan lapisan tanah keras tersebut terhadap ujung
tiang cara yang banyak dilakukan di Indonesia, Belanda maupun Eropa ialah dengan
alat sondir. Dengan alat sondir ini kita dapat menentukan sampai berapa dalam tiang
harus dipancang dan berapa daya dukung lapisan keras tersebut terhadap ujung tiang.
Adapun kemampuan tiang dapat ditinjau dari segi :
a. Terhadap kekuatan bahan tiang
Ptiang
=σ
bahan
x Atiang …………………..………………………………(2.1)
Dimana :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Ptiang
= kekutan yang diijinkan pada tiang pancang (kg)
σ
= tegangan tekan ijin bahan tiang (kg/cm2)
bahan
dimana σ
bahan =
0,33 fc’
Atiang = luas penampang tiang pancang (cm2)
b. Terhadap kekuatan tanah
Berdasarkan konus (Terzaghi dan Peck, 1967)
Qtiang =
A tiang x P
3
…………………………………………………….(2.2)
Dimana :
Qtiang
= daya
P
= nilai konus dari hasil sondir (kg/cm3)
3
= faktor keamanan
dukung keseimbangan tiang (kg)
Nilai konus yang dipakai untuk menentukan daya dukung tiang ini sebaiknya
diambil rata-rata dari nilai pada kedalaman :
4D diujung tiang atas
4D diujung tiang bawah
Dimana :
D = diameter tiang
Menurut cara Meyerhoff (1976), menentukan kapasitas dukung ujung tiang
tergantung jenis tanahnya. Berikut ini adalah rumus yang digunakan untuk
menghitung kapasitas dukung ujung tiang menurut jenis tanahnya :
1. Tanah Pasir
Qp
= Ap . qp
qp
= c . Nc’ + q . Nq’
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
pada tanah pasir nilai α = 0
Qp
= Ap . Qp = Ap . 5 . tgα . Nq’ …………………………………...(2.3)
Dengan :
Qp
= kapasitas dukung ujung tiang (ton)
Ap
= luas penampang ujung tiang (m2)
qp
= kapasitas dukung batas/unit tahanan ujung
tgα
= sudut gesek dalam tanah
Nq’
= faktor kapasitas dukung
2. Tanah Lempung
Qp
= Ap . qp
qp
= c . Nc’ + q . Nq’
pada tanah lempung α = 0, maka nilai q . Nq’ = 0, sedangkan nilai Nc’ = 9
(Poulus & Davis).
Qp
= Ap . cu . 9 ………………………………………………..…… (2.4)
Dengan :
Qp
= kapasitas dukung ujung tiang
cu
= kohesi tanah undrained
Nc’
= faktor kapasitas dukung tanah pada ujung tiang
2.4.2. Ber dasarkan Gesekan Antara Tanah dan Tiang (Friction Pile)
Bila lapisan tanah keras letaknya sangat dalam sehingga pembuatan dan
pemancangan tiang sampai lapisan tanah keras sangat sukar dilaksanakan, maka
dalam hal ini kita pergunakan tiang pancang yang daya dukungnya berdasarkan
pelekatan antara tiang dengan tanah (Cleef).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
Hal ini sering terjadi bila kita memancangkan tiang dalam lapisan lempung,
maka perlawanan pada ujung tiang akan jauh lebih kecil daripada perlawanan akibat
pelekatan antara tiang dengan tanah (Cleef), karena itu kita menghitung daya dukung
tiang yang akan dipancangkan dalam lempung kita harus dapat menentukan besarnya
gaya pelekatan antara tiang dengan tanah. Besarnya gaya pelekatan antara tiang
dengan tanaha dapat diukur dengan percobaaan sondir dangan memakai alat bikonus.
Bikonus ini selain dapat mengukur perlawanan ujung dapat pula mengukur gaya
pelekatan antara konus dengan tanah.
Gambar 2.6. Daya Dukung Berdasarkan Gaya Gesek (Hardiyatmo,H.C., 2002)
a. Kemampuan tiang berdasarkan hasil sondir (Fondation Design and Construction,
Tom Linson, MJ 1989) dengan rumus :
Qtiang =
OxLxC
.................................................................................... (2.5)
5
Dimana :
Qtiang = daya dukung tiang (kg)
Otiang = keliling tiang pancang (cm)
Ltiang
= panjang tiang yang masuk dalam tanah (cm)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Ctiang = harga cleef rata-rata (kg/cm2)
5
= angka keamanan (safety factor)
b. Kemampuan tiang berdasarkan teoritis rumus :
Qtiang = c.Nc.A + k.c.O.L ……………………………………………… (2.6)
Dimana :
Qtiang = daya dukung tiang (kg)
2.5.
A
= luas penampa