Pengaruh Kedalaman Model Pondasi Tiang Pipa Baja Tertutup Tunggal Terhadap Kapasitas Dukung Tarik Pada Tanah Pasir Dengan Kepadatan Tertentu.
PENGARUH KEDALAMAN MODEL PONDASI TIANG PIPA BAJA
TERTUTUP TUNGGAL TERHADAP KAPASITAS DUKUNG TARIK PADA
TANAH PASIR DENGAN KEPADATAN TERTENTU
Jony Lepong
Nrp : 0021100
Pembimbing : Ir. Herianto Wibowo, M.Sc
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
ABSTRAK
Pondasi dibutuhkan oleh suatu bangunan untuk meneruskan beban dari
struktur ke lapisan tanah di bawahnya. Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat
berupa beban tekan maupun beban tarik. Dalam merencanakan suatu pondasi, beban
yang diterima tidak boleh lebih besar daripada daya dukungnya. Pada strukturstruktur tertentu kadang kala gaya tarik keatas (uplift pressure) lebih dominan
daripada gaya yang diakibatkan oleh beban dan gaya lateral, hal ini dapat dilihat pada
struktur menara angin yang sangat tinggi, menara transmisi, menara televisi.
Pada Tugas Akhir ini dibahas secara awal mengenai langkah-langkah
pengujian tanah untuk mendapatkan parameter tanah yang akan digunakan untuk uji
tarik maupun digunakan untuk rumus analitis yang digunakan. Dari hasil uji tarik
yang telah dilakukan dengan menggunakan tiang dengan panjang 40 cm,60 cm,70
cm,Dr = 40%,Ф = 32°,diameter 5,08 cm maka didapatkan kapasitas dukung tarik
(Qtu) sebagai berikut :
¾ Pada panjang tiang 40 cm → Qtu = 9,5 kg
¾ Pada panjang tiang 60 cm → Qtu = 17 kg
¾ Pada panjang tiang 70 cm → Qtu = 22,5 kg
Jadi dengan bertambahnya panjang tiang 50% (40 cm dengan 60 cm)
didapatkan kenaikan daya dukung ultimit sebesar 78,95%, dan dengan bertambahnya
panjang tiang 16,67% (60 cm dengan 70 cm) didapatkan kenaikan daya dukung
ultimit sebesar 32,35%
DAFTAR ISI
Halaman
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ……………………………...................i
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR…………………................iii
ABSTRAK ………………………………………………………………..................iv
PRAKATA ………………………………………………………………...................v
DAFTAR ISI……………………………………………………………..................vii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ………………………………..................x
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………...............xiii
DAFTAR TABEL ……………………………………………………….................xv
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………..............xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ……………………………………....................1
1.2 Maksud dan Tujuan ....................................................................................2
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ......................................................................2
1.4 Metodologi Penelitian ................................................................................3
1.5 Sistematika Penulisan .................................................................................4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penjelasan Umum .......................................................................................5
2.2 Pondasi Tiang .............................................................................................7
2.2.1 Pondasi Tiang Kayu ..........................................................................9
2.2.2 Pondasi Tiang Beton ........................................................................10
vii
2.2.3 Pondasi Tiang Baja ..........................................................................12
2.3 Daya Dukung Gesekan Selimut Pondasi Tiang ........................................13
2.4 Daya Dukung Pondasi Tiang Terhadap Gaya Tarik Keatas .....................15
2.5 Studi Banding Yang Pernah Dilakukan.....................................................17
Kapasitas Dukung Tarik Pondasi Tiang Pada Tanah Pasir oleh Braja
M.Das dan Gerald R. Seeley.....................................................................17
BAB 3 PROSEDUR PENGUJIAN DAN PENYAJIAN DATA HASIL
PENGUJIAN
3.1 Prosedur Umum Kerja...............................................................................20
3.2 Pengujian Awal .........................................................................................22
3.3 Hasil Pengujian Awal ...............................................................................22
3.3.1 Hasil Berat Jenis Butir (Gs) .............................................................22
3.3.2 Hasil Analisis Tapis (Sieve Analysis) ..............................................23
3.3.3 Hasil Kepadatan Relatif (Dr) ...........................................................24
3.3.4 Hasil Direct Shear ........................................................................... 24
3.4 Pengujian Uji Tarik pada model Pondasi Tiang ..................................26
3.4.1 Tujuan Pengujian ............................................................................26
3.4.2 Alat-Alat Yang Digunakan .............................................................26
3.4.3 Prosedur Pengujian .........................................................................27
BAB 4 ANALISIS HASIL PENGUJIAN
4.1 Analisis Perhitungan Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung
Gesekan Selimut Pondasi Tiang Pipa Baja Tertutup.................................51
4.1.1 Dengan menggunakan rumus Vesic ................................................51
viii
4.1.2 Dengan menggunakan rumus Vierendeel’s .....................................55
4.2 Kontrol Area Keruntuhan terhadap Dimensi Kotak Uji ...........................59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...............................................................................................61
5.2 Saran .........................................................................................................63
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................64
LAMPIRAN.............................................................................................................. 65
ix
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Ag
:
luas penampang beton seluruhnya
Ap
:
luas penampang tiang rata-rata pada kepala tiang
Ac, As
:
luas penampang beton, luas penampang baja
Cu
:
koefisien keseragaman
Cc
:
koefisien gradasi
D
:
diameter pondasi tiang
Dr
:
kepadatan relatif
D60
:
diameter keseragaman (diameter sehubungan dengan 60% lebih
halus)
D30
:
diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan
D10
:
diameter efektif (diameter sehubungan dengan 10% lebih halus)
Fa
:
nilai tegangan perencanaan yang diijinkan
f'c
:
kuat tekan beton (untuk tiang prategang sekitar 35 sampai 55 Mpa)
fpe
:
prategang efektif setelah kehilangan karena beban dan efek
rangkak.
fc, fs
:
tegangan ijin beton, tegangan ijin baja
fs
:
gesekan selimut
x
f
:
koefisien gesekan, yaitu f = 0,33 untuk permukaan tiang yang
kasar seperti tiang kayu dan tiang beton, f = 0,25 untuk permukaan
tiang yang halus.
F
:
faktor keamanan
Gs
:
berat jenis butir
Gt
:
spesific gravity air pada suhu t° C
K
:
koefisien tekanan tanah lateral rata-rata
Ku
:
koefisien uplift
L
:
panjang pondasi tiang
N
:
nilai rata-rata penetrasi standar
N
:
jumlah lapisan
Pa
:
beban perencanaan yang diijinkan
Pau
:
beban tarik aksial yang diijinkan
Qtu
:
kapasitas dukung tarik ultimit pondasi tiang
Qfs
:
daya dukung gesekan selimut
R
:
faktor reduksi
V
:
volume bak uji
Wf
:
berat sendiri pondasi tiang
Ws
:
berat tanah kering (kg)
W1
:
berat erlenmeyer + aquades + tanah pada suhu t° C
W2
:
berat erlenmeyer + aquades pada suhu t° C
W
:
berat pasir total (kg)
xi
W`
:
berat pasir per lapis (kg)
γ
:
berat volume tanah
γdry
:
berat volume tanah kering.
Γmaks
:
berat volume tanah kering maksimum.
Γmin
:
berat volume tanah kering minimum.
δ
:
sudut geser antara bahan tiang dan tanah pasir
φ
:
sudut geser dalam
σ′
:
tegangan vertikal efektif tanah, disnggap konstan setelah
kedalaman
15D (Meyerhoff) atau 10D (Schmertmann).
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang Pipa...........................................30
Gambar 4.1
Asumsi Pola Bidang Keruntuhan.........................................................69
Gambar C.1
Botol Erlenmeyer Dan Thermometer................................................104
Gambar C.2
Satu Set Ayakan Dan Mesin Pengguncang.......................................104
Gambar C.3
Mold, Palu Karet dan Pemberat Untuk Menekan Pasir....................105
Gambar C.4
Satu Set Alat Direct Shear.................................................................105
Gambar C.5
Alat Pemadat Pasir, Contoh Panjang Tiang,Tangkai Penghubung...106
Gambar C.6
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang.................................................106
Gambar C.7
Pasir Didalam Bak Uji Tarik.............................................................107
Gambar C.8
Pembacaan Dial Gauge Alat Uji Tarik..............................................107
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1
Data Hasil Pengujian Analisa Tapis ...................................................23
Tabel 3.2
Data Hasil Uji Geser langsung ...........................................................25
Tabel 3.3
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 1 ...........................32
Tabel 3.4
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 2 ...........................34
Tabel 3.5
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 3 ...........................36
Tabel 3.6
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 1 ...........................38
Tabel 3.7
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 2 ...........................40
Tabel 3.8
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 3 ...........................42
Tabel 3.9
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 1 ...........................44
Tabel 3.10
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 2 ...........................46
Tabel 3.11
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 3 ...........................48
Tabel 4.1
Kapasitas Dukung Batas dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Hasil Uji Tarik........................................................................51
Tabel 4.2
Data-Data untuk Perhitungan Dengan Rumus Vesic ..........................51
Tabel 4.3
Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Vesic ......................................................................................52
Tabel 4.4
Perbandingan Kapasitas Dukung Ultimit Antara Hasil Analitis
Vesic dan Hasil Uji Tarik ...................................................................52
xv
Tabel 4.5
Perbandingan Kapasitas Dukung Gesekan Selimut Antara
Hasil Analitis Vesic dan Hasil Uji Tarik ............................................54
Tabel 4.6
Data-Data Untuk Perhitungan Dengan Rumus Vierendeel’s ..............55
Tabel 4.7
Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Vierendeel’s ...........................................................................56
Tabel 4.8
Perbandingan Kapasitas Dukung Ultimit Antara Hasil
Vierendeel’s dan Hasil Uji Tarik........................................................ 56
Tabel 4.9
Perbandingan Kapasitas Dukung Gesekan Selimut Antara
Hasil Analitis Vierendeel’s dan Hasil Uji Tarik .................................58
Tabel 4.10
Data Kontrol Area Keruntuhan Terhadap Dimensi Bak Uji...............70
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A
Prosedur Pengujian awal......................................................................65
Lampiran B
Hasil Pengujian Awal..........................................................................78
Lampiran C
Foto Hasil Pengujian............................................................................94
xvii
LAMPIRAN A
PROSEDUR PENGUJIAN AWAL
Sebelum melakukan uji tarik pondasi model tiang pipa tertutup pada pasir
diperlukan data-data parameter dari tanah pasir. Untuk mencari parameter tersebut
dilakukan percobaan awal sebagai berikut :
1. Penentuan Berat Jenis Butir (Spesific Gravity)
2. Analisa Tapis (Sieve Analysis)
3. Penentuan Kepadatan Relatif (Relative Density)
4. Penentuan Kuat Geser Tanah (Direct Shear)
65
66
A.1. PENENTUAN BERAT JENIS BUTIR (SPECIFIC GRAVITY- Gs)
TUJUAN PENGUJIAN
Untuk mengetahui jenis tanah berdasarkan pengetahuan nilai Gs-nya.
Tabel A.1. Jenis2 tanah berdasarkan Gs (berat jenis butir tanah) :
Jenis tanah
Gs (specific gravity)
Kerikil
2,65 – 2,68
Pasir
2,65 – 2,68
Lanau, anorganik
2,62 – 2,68
Lempung, organik
2,58 – 2,65
Lempung, anorganik
2,68 – 2,75
sumber : Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) jilid 1,
Erlangga, Jakarta,1997.
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Erlenmeyer
2.Aquades
3. Timbangan
4.Thermometer
5. Alat Pemanas
6. Oven
7. Pinggan Pengaduk
8. Pipet
67
PROSEDUR PENGUJIAN
a. Kalibrasi Erlenmeyer
Setiap botol erlenmeyer yang akan digunakan,haruslah diketahui hubungan antara
berat botol beserta airnya (W2) pada temperatur yang berbeda.Hubungan tersebut
dinyatakan dalam suatu kurva yang disebut kurva kalibrasi
1. Timbang botol erlenmeyer dalam keaadan kering dan bersih. Berilah garis batas
kalibrasi dengan menggunakan spidol pada botol sebelum melakukan
penimbangan.
2. Isilah botol dengan aquades bebas udara sampai batas kalibrasi. (Aquades yang
bebas udara didapat dengan mendidihkannya selama 10 menit).
3. Setelah aqudes tersebut mendidih, angkat dari pemanas lalu didinginkan sampai
mencapai suhu yang diinginkan (dapat dilakukan dengan merendamnya dalam
bak air). Dalam percobaan ini suhu tertinggi yang diinginkan adalah 55° C.
4. Sebelum melakukan pengukuran temperatur aduklah dulu agar suhunya merata.
5. Setelah itu timbanglah erlenmeyer beserta aqudes (W2). Perhatikan agar
permukaan aquades tetap pada garis batas.
6. Dalam melakukan penimbangan erlenmeyer beserta aquades tersebut harap
diperhatikan agar bagian luar selalu kering.
7. Ulangi cara 4,5,6 setelah didinginkan untuk mendapatkan suhu yang lebih rendah
dengan interval 5°C - 10°C hingga mencapai suhu terendah kira-kira antara 20°C
- 30°C.
68
8. Hasil yang didapat kemudian digambar dalam bentuk grafik hubungan antara
temperatur dengan berat erlenmeyer dan aqudes (W2).
b. Berat Jenis Butir
1. Siapkan contoh tanah dengan berat 60 gram.
2. Contoh tanah tersebut dicampur dengan aquades dan diaduk dalam cawan hingga
merata.
3. Masukkan campuran tersebut kedalam erlenmeyer dan ditambahkan aquades
sampai batas kalibrasi.
4. Keluarkan udara terperangkap didalam tanah dengan cara memanaskan selama 10
menit, sambil diaduk agar udara yang keluar merata.
5. Usahakan agar permukaan aquades pada erlenmeyer tetap pada garis kalibrasi.
6. Setelah mendidih dinginkanlah dalam bak air sampai pada temperatur yang
diinginkan. Dalam pengujian ini suhu yang diinginkan adalah mencapai suhu
tertinggi pada kalibrasi yaitu 55° C.
7. Lalu timbanglah erlemeyer beserta isinya (W1),setelah diukur suhunya. Aduklah
campuran tanah dan aquades agar suhunya merata sebelum diukur.
8. Dalam melakukan penimbangan erlenmeyer beserta isinya harap diperhatikan
agar bagian luar erlenmeyer selalu kering.
9. Ulangi langkah 6, 7 dan 8 sampai dapat minimal 5 data dengan temperatur yang
berbeda dengan kriteria yang sama dengan kalibrasi.
10. Keluarkan seluruh isi erlenmeyer kedalam pan, lalu masukkan kedalam oven
(sebelumnya pan tersebut ditimbang terlebih dahulu).
69
11. Setelah tanah kering didalam oven, lakukan penimbangan keringnya.Ini
dimaksudkan untuk mendapatkan harga Ws (berat butirnya).
12. Pengujian dilakukan dua kali sehingga didapat dua harga Gs yang kemudian
dirata-rata.
Rumus-Rumus Yang digunakan
Gs =
(GtxWs)
(Ws + W 2 − W 1)
dimana :
Ws = Berat tanah kering (kg)
Gt = Spesific gravity air pada suhu t° C
W1 = Berat erlenmeyer + aquades + tanah pada suhu t° C
W2 = Berat erlenmeyer + aquades pada suhu t° C
70
A.2. ANALISA TAPIS (SIEVE ANALYSIS)
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian Analisa Tapis ini bertujuan untuk mendapatkan lengkung distribusi
gradasi
dari
tanah
yang
selanjutnya
dapat
digunakan
terutama
untuk
mengklasifikasikan tanah berdasarkan gradasinya, untuk mengetahui ukuran butiran
tanah dan untuk mendapatkan suatu Koefisien Keseragaman (Cu) dan koefisien
gradasi (Cc) dari grain size distribution curve.
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Satu set ayakan dengan ukuran 4 – 10 – 20 – 40 – 100 – 200 – pan.
2. Mesin pengguncang.
3. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram
4. Kuas (sikat pembersih ayakan)
PROSEDUR PENGUJIAN
1. Ayakan dan pan dibersihkan dengan menggunakan sikat dan kemudian masingmasing ayakan dan pan ditimbang beratnya.
2. Susun ayakan sesuai dengan ukuran dan nomor ayakan.
3. Siapkan contoh tanah pasir seberat 600 gram, kemudian masukkan tanah pasir
tersebut kedalam ayakan yang paling atas lalu ditutup.
4. Tanah diayak melalui ayakan yang telah disusun dan di guncang dengan
menggunakan mesin pengguncang selama kurang lebih 10 menit,setelah itu
tunggu 5 menit agar debu mengendap.
71
5. Masing-masing ayakan dan pan dengan tanah pasir yang tertinggal ditimbang.
6. Berat yang diperoleh dari langkah 5 dikurangi dengan berat langkah 1
memberikan berat dari tanah yang tertahan pada masing-masing ayakan.
7. Dari hasil pengujian didapat grafik hubungan antara ukuran diameter butir (skala
log) dan persen lebih halus.
Rumus-Rumus Yang Digunakan
Cu =
Cc =
D 60
D10
D30²
D10*D60
Dimana :
D60 = Diameter keseragaman (diameter bersesuaian dengan 60% lebih halus)
D30 = Diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan
D10 = Diameter efektif (diameter bersesuaian dengan 10% lebih halus)
72
73
A.3 KEPADATAN RELATIF (RELATIF DENSITY)
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian Kepadatan Relatif bertujuan untuk mendapatkan γdry dari
Kepadatan Relatif tanah non-kohesif (pasir) yang akan digunakan untuk pengujian
utama dengan menentukan berat volume maksimum (γ maks) dan berat volume
minimum (γ min).
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Mold kompaksi modified.
2. Jangka Sorong.
3. Timbangan.
4. Palu Karet.
5. Pemberat untuk menekan pasir saat mold digetarkan.
6. Pelat besi tipis untuk meratakan permukaan tanah.
7. Oven.
PROSEDUR PENGUJIAN
a. Penentuan γ maksimum
1. Sampel pasir yang akan diuji dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam, sehingga
didapat tanah pasir kering.
2. Ukur diameter dalam, tinggi dalam mold serta timbang berat dari mold lalu ukur
volume mold tersebut.
74
3. Timbang pemberat yang akan digunakan untuk menekan pasir pada saat mold
digetarkan dengan berat pemberat diambil adalah 9 kg, 12 kg, 20 kg.
4. Masukkan tanah pasir kering kedalam mold dan dibagi menjadi lima lapisan agar
kepadatan tanah pasir merata.
5. Pada tiap lapis pasir ditekan dengan menggunakan pemberat dan digetarkan
dengan cara pada bagian sisi luar mold dipukul dengan menggunakan palu
karet.hal ini dilakukan agar mendapatkan kepadatan tiap pasir yang maksimum.
6. lakukan langkah pengujian ke 5 diatas untuk tiap-tiap berat pemberat yang telah
disiapkan.
7. . Timbang mold dengan isi tanahnya dan hitung berat volume maksimum.
b. Penentuan γ minimum
1. Sampel tanah pasir yang telah dioven selama 24 jam, sehingga didapat pasir
kering dimasukkan ke dalam mold secara perlahan dan merata.
2. Isilah mold agak berlebihan dan ratakan dengan baja tipis.
3. Timbang berat mold dan isinya lalu hitung berat volume minimum.
4. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali dan diambil nilai terkecilnya.
Rumus-Rumus Yang Digunakan
γdry =
Dr =
Berat tan ah
Volume tan ah
γdry - γmin
γmaks − γ min
x
γmaks
γdry
75
Dimana:
Dr
= Kepadatan Relatif atau Kepadatan Rencana (%)
γdry = Berat volume tanah kering.
γmaks = Berat volume tanah kering maksimum.
γmin = Berat volume tanah kering minimum.
A.4 PENGUJIAN DIRECT SHEAR
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan parameter geser dari tanah pasir
yaitu Ф (sudut geser dalam).
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Alat geser langsung yang terdiri :
• Shear box bagian atas dan bawah
• Batu pori dan blok pengaku
• Bangku beban
• Proving ring dan alat pengukur
2. Pinggan
3. Wadah
4. Jangka sorong
5. Extruder
6. Ring pencetak contoh tanah
76
7. Pencatat waktu
8. Alat pembantu lainnya
PROSEDUR PENGUJIAN
1. Pasang kotak uji bagian atas sehingga berhimpit dengan kotak geser bagian
bawah dengan mengatur baut pada kotak geser bagian atas, kemudian pasang pen
pengunci.
2. Siapkan contoh tanah dengan berat yang telah ditentukan berdasarkan kepadatan
relatif.
3. Masukkan contoh tanah kedalam kotak geser kemudian dipadatkan dengan
menggunakan alat pemadat.
4. Pasang blok pengaku dengan bola besi pada kotak geser yang telah berisi contoh
tanah.
5. Letakkan kotak geser pada mesin “direct shear”, pasang bingkai pembebanan
(loading frame) diatas bola besi, kemudian aturlah bandul pengimbang agar
lengan pembebanan dalam keadaan setimbang.
6. Putarlah ketiga baut pada kotak geser atas sehingga didapat jarak pemisah antara
kotak geser atas dan kotak geser bawah.
7. Kencangkan ketiga baut pengunci pada kotak geser atas, kemudian atur posisi
piston pendorong sehingga tepat menempel pada lengan kotak geser atas.
8. Pasang dial gauge pada kotak uji lalu jalankan mesin (atau putar handel)
bersamaan dengan pencatat waktu.
77
9. Amati dan catat “vertical dial” dan “proving ring dial” pada pergeseran horizontal
berturut-turut 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 mm kemudian pembacaan dapat diambil
lebih jarang yaitu setiap 0.25 mm dan 0.5 mm tergantung dari laju perubahan
“proving ring dial”.
10. Pembebanan dapat dihentikan apabila pembacaan pada “proving ring dial’ sudah
jauh menurun atau bila pergeseran horizontal sudah mencapai 20%.
11. Ulangi prosedur di atas untuk benda uji lainnya yang identik dengan beban
pendahuluan yang lebih besar (minimum 3 benda uji).
DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335
1,94
31,5038
cm
cm
cm2
normal stress
0,3
kg/cm3
elapsed time
horizontal
dial (mm)
strain
(%)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
volume
weight
ring const
Tested by
vertikal dial (")
1,8
3
4,1
5,1
6
7
8,1
9,5
10
11,9
12,8
14
15,1
16,4
17,5
18,4
19,1
20,2
21
21,9
22,1
22,2
23,1
24
25
26
26,5
27
27,1
27,2
27,2
27
27
27
27
27
26,9
vertikal
displacement
(mm)
0
0,0180
0,0300
0,0410
0,0510
0,0600
0,0700
0,0810
0,0950
0,1000
0,1190
0,1280
0,1400
0,1510
0,1640
0,1750
0,1840
0,1910
0,2020
0,2100
0,2190
0,2210
0,2220
0,2310
0,2400
0,2500
0,2600
0,2650
0,2700
0,2710
0,2720
0,2720
0,2700
0,2700
0,2700
0,2700
0,2700
0,2690
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
prov
ring
(div)
shear
force
(kg)
10
13
14,6
16,5
17
18
19
19,5
20
20,4
20,4
20
19
18,5
18,4
18
18
17,7
17,5
17,5
17
17,2
17,6
17,6
17,5
17
17
16
15,6
15,6
16
15,5
14
13
13
12,5
11
2,9560
3,8428
4,3158
4,8774
5,0252
5,3208
5,6164
5,7642
5,9120
6,0302
6,0302
5,9120
5,6164
5,4686
5,4390
5,3208
5,3208
5,2321
5,1730
5,1730
5,0252
5,0843
5,2026
5,2026
5,1730
5,0252
5,0252
4,7296
4,6114
4,6114
4,7296
4,5818
4,1384
3,8428
3,8428
3,6950
3,2516
shear
stress
(kg/cm2)
0
0,0938
0,1220
0,1370
0,1548
0,1595
0,1689
0,1783
0,1830
0,1877
0,1914
0,1914
0,1877
0,1783
0,1736
0,1726
0,1689
0,1689
0,1661
0,1642
0,1642
0,1595
0,1614
0,1651
0,1651
0,1642
0,1595
0,1595
0,1501
0,1464
0,1464
0,1501
0,1454
0,1314
0,1220
0,1220
0,1173
0,1032
4'12"
strain rate
380
390
400
5,9984
6,1563
6,3141
4,2
minute
26,9
26,9
26,9
0,2690
0,2690
0,2690
11
11,5
12
3,2516
3,3994
3,5472
0,1032
0,1079
0,1126
DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335
1,94
31,5038
normal stress
0,2
elapsed time
horizontal
dial (mm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
cm
cm
cm2
volume
weight
ring const
Tested by
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
kg/cm3
strain (%)
vertikal dial (")
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
0
0,5
1,5
2,7
4
5,5
6,5
8
10
11
13
14,5
16,5
18
19,5
21
21,5
23
24,5
25
26
27
27,5
28
29
30
30,5
30,5
vertikal
displacement
(mm)
0
0,0000
0,0050
0,0150
0,0270
0,0400
0,0550
0,0650
0,0800
0,1000
0,1100
0,1300
0,1450
0,1650
0,1800
0,1950
0,2100
0,2150
0,2300
0,2450
0,2500
0,2600
0,2700
0,2750
0,2800
0,2900
0,3000
0,3050
0,3050
prov ring
(div)
shear
force
(kg)
shear
stress
(kg/cm2)
6
8
9
10,5
11
12,5
13
13,6
14
14,3
14,2
13,8
13,5
13
12,8
12,8
12,5
12,5
12,4
12,2
12
12
11,5
10
10
10
9,5
9,4
1,7736
2,3648
2,6604
3,1038
3,2516
3,6950
3,8428
4,0202
4,1384
4,2271
4,1975
4,0793
3,9906
3,8428
3,7837
3,7837
3,6950
3,6950
3,6654
3,6063
3,5472
3,5472
3,3994
2,9560
2,9560
2,9560
2,8082
2,7786
0
0,0563
0,0751
0,0844
0,0985
0,1032
0,1173
0,1220
0,1276
0,1314
0,1342
0,1332
0,1295
0,1267
0,1220
0,1201
0,1201
0,1173
0,1173
0,1163
0,1145
0,1126
0,1126
0,1079
0,0938
0,0938
0,0938
0,0891
0,0882
4'12"
strain rate
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
5,9984
6,1563
6,3141
4,2
normal stress = 0.2 kg/cm3
minute
30,5
30,5
30,5
31
31
31
31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
0,3050
0,3050
0,3050
0,3100
0,3100
0,3100
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
9,1
9
8,5
8,1
7,6
7,6
8
7,8
7,7
7,3
7
7
2,6900
2,6604
2,5126
2,3944
2,2466
2,2466
2,3648
2,3057
2,2761
2,1579
2,0692
2,0692
0,0854
0,0844
0,0798
0,0760
0,0713
0,0713
0,0751
0,0732
0,0722
0,0685
0,0657
0,0657
B.4 DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335 cm
1,94 cm
31,5038 cm2
normal stress
elapsed time
volume
weight
ring const
Tested by
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
0,1 kg/cm3
horizontal
dial (mm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
strain (%)
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
vertikal
dial (")
0,5
2
3
4,2
5,2
6,5
8
9,5
10,2
11
12
12,5
13,5
15
16,5
18
19
20
20,5
21
vertikal
displacement
(mm)
prov
ring
(div)
shear
force
(kg)
shear
stress
(kg/cm2)
0
0,0050
0,0200
0,0300
0,0420
0,0520
0,0650
0,0800
0,0950
0,1020
0,1100
0,1200
0,1250
0,1350
0,1500
0,1650
0,1800
0,1900
0,2000
0,2050
0,2100
5
8
10
11,3
11,6
13
13,5
13,5
13
13
12,8
12,8
12,5
12
12
11,2
11,5
10
9
9
1,4780
2,3648
2,9560
3,3403
3,4290
3,8428
3,9906
3,9906
3,8428
3,8428
3,7837
3,7837
3,6950
3,5472
3,5472
3,3107
3,3994
2,9560
2,6604
2,6604
0
0,0469
0,0751
0,0938
0,1060
0,1088
0,1220
0,1267
0,1267
0,1220
0,1220
0,1201
0,1201
0,1173
0,1126
0,1126
0,1051
0,1079
0,0938
0,0844
0,0844
4'12"
strain rate
normal stress =
0.1 kg/ cm3
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
5,9984
6,1563
6,3141
4,2 minute
22
22,5
23
23
23,5
23,5
24
24,5
24,5
25
25
25
25
25,2
25,2
25,5
26
26
26
26
0,2200
0,2250
0,2300
0,2300
0,2350
0,2350
0,2400
0,2450
0,2450
0,2500
0,2500
0,2500
0,2500
0,2520
0,2520
0,2550
0,2600
0,2600
0,2600
0,2600
9,3
9
8
7,5
7
7,5
8
7
5,1
8,5
9,7
6,5
9,5
9,5
7,5
6,6
6,6
6
9
8
2,7491
2,6604
2,3648
2,2170
2,0692
2,2170
2,3648
2,0692
1,5076
2,5126
2,8673
1,9214
2,8082
2,8082
2,2170
1,9510
1,9510
1,7736
2,6604
2,3648
0,0873
0,0844
0,0751
0,0704
0,0657
0,0704
0,0751
0,0657
0,0479
0,0798
0,0910
0,0610
0,0891
0,0891
0,0704
0,0619
0,0619
0,0563
0,0844
0,0751
RELATIVE DENSITY
Beban 12 kg
Tested by
juml tumb
10
15
20
25
30
40
55
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
: Jony Lepong
berat
pasir +
mold
5523
5536,4
5558,19
5568,6
5570
5576,1
5588,2
5588,8
5594,5
5605,5
5602,2
5595,6
5625,1
5611,8
5627
5623,3
5626
5634,3
5643,5
5661,3
5649,6
berat
mold
tinggi
mold
d mold
berat
pasir
volume
y max
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
1393,6
1407
1428,79
1439,2
1440,6
1446,7
1458,8
1459,4
1465,1
1476,1
1472,8
1466,2
1495,7
1482,4
1497,6
1493,9
1496,6
1504,9
1514,1
1531,9
1520,2
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
1,488258864
1,502569045
1,525839109
1,536956197
1,538451291
1,544965627
1,557887507
1,558528262
1,564615429
1,576362592
1,572838443
1,565790145
1,597293902
1,583090514
1,599322958
1,595371639
1,598255034
1,607118803
1,616943704
1,635952751
1,62345804
RELATIVE DENSITY
Beban 20 kg
Tested by : Jony Lepong
juml tumb
10
50
100
150
200
250
300
325
400
berat pasir +
mold
5660,9
5653,7
5653,7
5640,7
5642
5646,5
5653,6
5657,3
5654,5
berat
mold
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
tinggi
mold
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
d
mold
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
berat
pasir
1531,5
1524,3
1524,3
1511,3
1512,6
1517,1
1524,2
1527,9
1525,1
volume
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
y max
1,6355256
1,6278365
1,6278365
1,6139535
1,6153418
1,6201475
1,6277297
1,6316811
1,6286909
B.3 RELATIVE DENSITY
Beban 9 kg
Tested by
: Jony Lepong
juml tumb
10
50
100
150
200
250
300
350
berat
pasir +
mold
5644,1
5647,9
5655
5655,8
5656,1
5656,9
5661
5658,5
berat
mold
tinggi
mold
d mold
berat
pasir
volume
y max
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
1514,7
1518,5
1525,6
1526,4
1526,7
1527,5
1531,6
1529,1
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
1,617584458
1,621642569
1,62922483
1,630079169
1,630399546
1,631253885
1,635632374
1,632962564
B.2 SIEVE ANALYSIS
Date
Tested
by
Sieve
No.
4
10
20
40
100
200
PAN
:
: Jony
Lepong
Sieve
Opening
(mm)
4,75
2,00
0,85
0,48
0,15
0,08
Wt.
Sieve
(grf)
514,00
439,20
393,00
287,50
281,10
267,80
358,40
Wt. Sieve +
soil (grf)
Wt. Soil
retained (grf)
590,10
548,60
542,50
380,50
388,60
292,90
396,40
76,10
109,40
149,50
93,00
107,50
25,10
38,00
598,60
Cu = d60/d10
Cc = (d30)^2/d10xd60
Percent
retained
(%)
12,71
18,28
24,97
15,54
17,96
4,19
6,35
Cumul
Percent
(%)
12,71
30,99
55,96
71,50
89,46
93,65
100,00
Percent
Finer (%)
87,29
69,01
44,04
28,50
10,54
6,35
0,00
SIEVE ANALYSIS
Date
Tested
by
Sieve
No.
4
10
20
40
100
200
PAN
:
: Jony
Lepong
Sieve
Opening
(mm)
Wt.
Sieve
(grf)
Wt. Sieve +
soil (grf)
Wt. Soil
retained (grf)
4,75
2,00
0,85
0,48
0,15
0,08
513,90
439,40
389,30
285,90
281,10
268,00
358,50
626,00
550,80
543,20
368,70
366,10
293,60
387,60
112,10
111,40
153,90
82,80
85,00
25,60
29,10
599,90
Cu = d60/d10
Cc = (d30)^2/d10xd60
Percent
retained
(%)
Cumul
Percent
(%)
Percent
Finer (%)
18,69
18,57
25,65
13,80
14,17
4,27
4,85
18,69
37,26
62,91
76,71
90,88
95,15
100,00
81,31
62,74
37,09
23,29
9,12
4,85
0,00
79
B.1 ERLENMEYER CALIBRATION
Erlenmeyer data
Erlenmeyer No.
Wt. of bottle; Wb
:3
: 173.8 gr
Determination No.
Wt. Bottle + water
W2 (gr)
o
Temperatur
T ( C)
Date
Tested by
:
: Jony Lepong (0021100)
1
2
3
4
5
6
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
770.6
55
50
45
40
35
30
771
770
769
W2
768
767
766
765
764
763
0
10
20
30
40
o
Temperat ur ( C)
50
60
80
SPECIFIC GRAVITY TEST
Soil sample
Location
Sample No.
:
:
:
Date
:
Tested by : Jony Lepong (0021100)
Gs :
Erlenmeyer No. : _3_
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
1
2
3
4
5
826.5
827.7
829.4
830.2
831.6
Temperature
; T (°C)
55
50
45
40
35
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9857
0.9881
0.9902
0.9922
0.9941
Spec.grav.of soil
; Gs
2.662187
2.633181
2.674341
2.637094
2.642144
6
7
8
9
10
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
832.6
Temperature
; T (°C)
30
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
770.6
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9957
Spec.grav.of soil
; Gs
2.611758
Wt.dish + dry soil
(gr)
225.9
Wt. Of dish
(gr)
126
; Ws (gr)
99.9
Wt. Of dry soil
Gs = (GT * Ws) / (W2 – W1 + Ws)
Average Value: Gs = 2.656756
81
SPECIFIC GRAVITY TEST
Soil sample :
Location
:
Boring No. :
Sample No. :
Date
Tested by
:
: Jony Lepong (0021100)
depth :
Gs :
Erlenmeyer No. : _3_
Determination No.
1
2
3
4
5
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
826.6
827.7
829.5
830.6
831.5
Temperature
; T (°C)
55
50
45
40
35
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9857
0.9881
0.9902
0.9922
0.9941
Spec.grav.of soil
; Gs
2.683145
2.646413
2.695395
2.67894
2.648282
7
8
9
6
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
832.7
Temperature
; T (°C)
30
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
770.6
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9957
Spec.grav.of soil
; Gs
2.631493
Wt.dish + dry soil
(gr)
226.2
Wt. Of dish
(gr)
126
Wt. Of dry soil
Gs = (GT * Ws) / (W2 – W1 + Ws)
; Ws (gr)
100.2
Average Value: Gs = 2.663945
10
LAMPIRAN C
FOTO HASIL PENGUJIAN
Gambar C.1
Botol Erlenmeyer Dan Thermometer
Gambar C.2
Satu Set Ayakan Dan Mesin Pengguncang
Gambar C.3
Mold, Palu Karet Dan Pemberat Untuk Menekan Pasir
Gambar C.4
Satu Set Alat Direct Shear
Gambar C.5
Alat Pemadat Pasir, Contoh Panjang Tiang, Tangkai Penghubung
Gambar C.6
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang
Gambar C.7
Pasir Didalam Bak Uji Tarik
Gambar C.8
Pembacaan Dial Gauge Alat Uji Tarik
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pondasi dibutuhkan oleh suatu bangunan untuk meneruskan beban dari
struktur ke lapisan tanah di bawahnya. Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat
berupa beban tekan maupun beban tarik. Dalam merencanakan suatu pondasi, beban
yang diterima tidak boleh lebih besar daripada daya dukungnya.
Pada struktur-struktur tertentu kadang kala gaya tarik ke atas (uplift pressure)
lebih dominan daripada gaya yang diakibatkan oleh beban dan gaya lateral, hal ini
dapat dilihat pada struktur menara angin yang sangat tinggi, menara transmisi,
menara televisi dimana gaya angkat disebabkan oleh beban angin yang dominan.
1
2
Selain akibat angin, gaya angkat (uplift pressure) disebabkan juga karena adanya
tekanan hidrostatis dan gaya guling (overturning force).
Hampir semua tipe pondasi didesain untuk dapat menahan gaya angkat (uplift
pressure), gaya tekan dan juga gaya lateral.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas
dukung pondasi tiang pipa baja tertutup tunggal dengan kedalaman yang berbedabeda terhadap gaya aksial tarik yang terjadi pada tanah pasir. Hal ini dilakukan
dengan cara melakukan pengujian di laboratorium menggunakan model tiang tunggal
dengan kedalaman yang berbeda. Setelah pengujian laboratorium dilaksanakan,
ditinjau hasil pengujian tersebut dengan menggunakan teori-teori yang berkaitan.
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan
Dalam Tugas Akhir ini, materi yang dijadikan dasar pengujian dan penulisan
dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut :
•
Model Pondasi ditanam, tanpa ada pengaruh pemancangan.
•
Pembebanan diberikan secara bertahap dan dilakukan hanya dalam arah aksial
tarik.
•
Model pondasi adalah tiang pipa tertutup tunggal dengan panjang 40 cm, 60
cm, dan 70 cm dengan diameter 5,08 cm.
3
•
Pondasi tiang diletakkan pada kedalaman yang berbeda (40 cm, 60 cm dan 70
cm) dari permukaan tanah.
•
Harga Dr (Kepadatan Relatif) yang direncanakan adalah 40%.
•
Tidak ada muka air tanah.
•
Digunakan dua rumus yaitu rumus Vesic, karena merupakan beban rencana
yang akan digunakan dalam uji tarik dan rumus Vierendeel’s, karena adanya
parameter pasir yaitu φ (sudut geser dalam).
1.4 Metodologi Penelitian
Untuk mendapatkan suatu hasil pengujian yang cukup teliti maka dilakukan
metodologi penelitian dengan tahapan-tahapan sebagai berikut:
1. Melakukan pengujian awal untuk mendapatkan parameter tanah, antara lain:
- Pengujian Berat Jenis Butir (Specific Gravity)
- Pengujian Kepadatan Relatif (Relative Density)
- Analisa Tapis (Sieve Analysis)
- Pengujian Kuat Geser Tanah (Direct Shear)
2. Selanjutnya dilakukan perancangan dan pembuatan alat serta model pondasi
untuk uji tarik pondasi model tiang pipa tertutup tunggal. Hasil dari uji tarik
dianalisis untuk mendapatkan hasil akhir yang akan disusun dalam
kesimpulan dan saran dari hasil pengujian.
4
1.5 Sistematika Penulisan
Agar penulisan Tugas Akhir ini menjadi lebih sistematis dan terarah, maka
penulisan akan dibagi menjadi beberapa bab.
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas segala aspek yang berhubungan dengan Tugas Akhir
ini. Meskipun diuraikan secara singkat, diharapkan dengan membaca bab ini
pembaca dapat mengerti latar belakang permasalahan, maksud dan tujuan
serta ruang lingkup pembahasan dari Tugas akhir ini.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab 2 akan membahas mengenai cara teori dan kapasitas dukung tiang.
BAB 3 PROSEDUR PENGUJIAN DAN PENYAJIAN DATA HASIL PENGUJIAN
Pada bagian ini akan diuraikan mengenai rencana pengujian, membahas
langkah-langkah
dalam
melakukan
pengujian
awal
serta
pengujian
pembebanan tarik pada pondasi tiang pipa tertutup dan penyajian data serta
hasil yang diperoleh dari pengujian awal maupun pengujian pembebanan tarik
pada pondasi tiang pipa tertutup.
BAB 4 ANALISIS HASIL PENGUJIAN
Pada bab ini hasil yang diperoleh akan dibandingkan dengan hasil pengujian
pembebanan pada pondasi tiang dengan kedalaman yang berbeda.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Merupakan bab terakhir dari Tugas Akhir ini yang isinya mengenai
kesimpulan dan saran terhadap pengujian yang telah dilakukan pada model
pondasi tiang pipa tertutup tunggal.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan data-data dan hasil uji tarik model pondasi tiang pipa baja
tertutup yang telah dilakukan dengan tiga panjang tiang yang berbeda-beda
(kedalaman yang berbeda) pada tanah pasir, maka dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut :
1. Kapasitas dukung tarik (Qtu) model pondasi tiang pipa baja akan mengalami
peningkatan sesuai dengan bertambahnya panjang tiang.
•
Pada panjang tiang 40 cm
→
Qtu = 9,5 kg
•
Pada panjang tiang 60 cm
→
Qtu = 17 kg
61
62
•
Pada panjang tiang 70 cm
→ Qtu = 22,5 kg
Jadi dengan bertambahnya panjang tiang 50% (40 cm dengan 60 cm) didapatkan
kenaikan daya dukung ultimit sebesar 78,95%, dan dengan bertambahnya panjang
tiang 16,67% (60 cm dengan 70 cm) didapatkan kenaikan daya dukung ultimit
sebesar 32,35%.
2. Kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu) hasil uji tarik memiliki nilai yang lebih kecil
dari pada kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu) hasil analitis, baik dengan
menggunakan rumus Vesic maupun rumus Vierendeel’s. (Berdasarkan gambar
4.1 dan gambar 4.5 dapat dilihat bahwa perbandingan kedua nilai Qtu pada
panjang yang berbeda memiliki hasil yang berbeda pula dimana nilai uji tarik
lebih kecil daripada nilai hasil analitis).
3. Dengan membandingkan antara rumus Vesic dan hasil uji tarik maka semakin
besar panjang tiang persentase perbedaan kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu)
semakin kecil (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.2), sedangkan dengan
membandingkan antara rumus Vierendeel’s dan hasil uji tarik maka semakin besar
panjang tiang semakin besar pula persentase perbedaan kapasitas dukung tarik
ultimit (Qtu) (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.6).
4. Kapasitas dukung gesekan selimut (Qfs) hasil uji tarik memiliki nilai yang lebih
kecil dari pada kapasitas dukung gesekan selimut (Qfs) hasil analitis baik dengan
menggunakan rumus Vesic maupun rumus Vierendeel’s (hal tersebut dapat dilihat
pada gambar 4.3 dan gambar 4.7).
63
5. Dengan membandingkan antara rumus Vesic dan hasil uji tarik maka, semakin
besar panjang tiang maka persentase perbedaan kapasitas dukung gesekan selimut
(Qfs) semakin kecil (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.4), sedangkan
dengan membandingkan antara rumus Vierendeel’s dan hasil uji tarik maka
semakin besar panjang tiang semakin besar pula persentase perbedaan kapasitas
dukung gesekan selimut (Qfs) (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.8).
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada pelaksanaan pengujian, sebaiknya dilakukan di ruangan tersendiri dan
tertutup rapat karena alat uji tarik tersebut peka terhadap getaran dan sangat
mempengaruhi pembacaan dial gauge.
2. Pada pemadatan tanah pasir diharapkan lebih diperhatikan karena cukup
mempengaruhi dalam hasil pengujian.
3. Sebaiknya waktu pemeraman lebih lama sebelum dilakukan uji tarik untuk
mendapatkan hasil uji tarik (Qtu) yang lebih besar juga.
64
DAFTAR PUSTAKA
1. ASTM D 854-83, ASTM D 422-63, ASTM D 2049-69, ASTM D 3080-27,
ASTM D 3689-83.
2. Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) Jilid 1, Erlangga,
Jakarta,1997.
3. Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) Jilid 2, Erlangga,
Jakarta, 1993.
4. Das, B.M., Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), jilid 1,
Erlangga, Jakarta, 1991.
5. Das, B.M, and Seeley, Gerald R, “Uplift Capacity of Burried Model Piles in
Sand”, Journal of Geotechnical Division, ASCE, vol 101, 1975.
6. Nakazawa, K. dan Sosrodarsono, S. Ir, “Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi” ,
PT. Pradnya Paramitha, Jakarta Pusat.,1983.
7. Nayak, V.Narayan, Foundation Design Manual for Practising Engineers and
Civil Engineering Students, 1979.
8. Rahardjo, Paulus, Manual Pondasi Tiang, Universitas Katolik Parahyangan,
Bandung, 1997.
9. Teng, W.C., Foundation Design , ed. Prentice hall, New Delhi, 1984.
TERTUTUP TUNGGAL TERHADAP KAPASITAS DUKUNG TARIK PADA
TANAH PASIR DENGAN KEPADATAN TERTENTU
Jony Lepong
Nrp : 0021100
Pembimbing : Ir. Herianto Wibowo, M.Sc
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
ABSTRAK
Pondasi dibutuhkan oleh suatu bangunan untuk meneruskan beban dari
struktur ke lapisan tanah di bawahnya. Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat
berupa beban tekan maupun beban tarik. Dalam merencanakan suatu pondasi, beban
yang diterima tidak boleh lebih besar daripada daya dukungnya. Pada strukturstruktur tertentu kadang kala gaya tarik keatas (uplift pressure) lebih dominan
daripada gaya yang diakibatkan oleh beban dan gaya lateral, hal ini dapat dilihat pada
struktur menara angin yang sangat tinggi, menara transmisi, menara televisi.
Pada Tugas Akhir ini dibahas secara awal mengenai langkah-langkah
pengujian tanah untuk mendapatkan parameter tanah yang akan digunakan untuk uji
tarik maupun digunakan untuk rumus analitis yang digunakan. Dari hasil uji tarik
yang telah dilakukan dengan menggunakan tiang dengan panjang 40 cm,60 cm,70
cm,Dr = 40%,Ф = 32°,diameter 5,08 cm maka didapatkan kapasitas dukung tarik
(Qtu) sebagai berikut :
¾ Pada panjang tiang 40 cm → Qtu = 9,5 kg
¾ Pada panjang tiang 60 cm → Qtu = 17 kg
¾ Pada panjang tiang 70 cm → Qtu = 22,5 kg
Jadi dengan bertambahnya panjang tiang 50% (40 cm dengan 60 cm)
didapatkan kenaikan daya dukung ultimit sebesar 78,95%, dan dengan bertambahnya
panjang tiang 16,67% (60 cm dengan 70 cm) didapatkan kenaikan daya dukung
ultimit sebesar 32,35%
DAFTAR ISI
Halaman
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ……………………………...................i
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR…………………................iii
ABSTRAK ………………………………………………………………..................iv
PRAKATA ………………………………………………………………...................v
DAFTAR ISI……………………………………………………………..................vii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ………………………………..................x
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………...............xiii
DAFTAR TABEL ……………………………………………………….................xv
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………..............xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ……………………………………....................1
1.2 Maksud dan Tujuan ....................................................................................2
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ......................................................................2
1.4 Metodologi Penelitian ................................................................................3
1.5 Sistematika Penulisan .................................................................................4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penjelasan Umum .......................................................................................5
2.2 Pondasi Tiang .............................................................................................7
2.2.1 Pondasi Tiang Kayu ..........................................................................9
2.2.2 Pondasi Tiang Beton ........................................................................10
vii
2.2.3 Pondasi Tiang Baja ..........................................................................12
2.3 Daya Dukung Gesekan Selimut Pondasi Tiang ........................................13
2.4 Daya Dukung Pondasi Tiang Terhadap Gaya Tarik Keatas .....................15
2.5 Studi Banding Yang Pernah Dilakukan.....................................................17
Kapasitas Dukung Tarik Pondasi Tiang Pada Tanah Pasir oleh Braja
M.Das dan Gerald R. Seeley.....................................................................17
BAB 3 PROSEDUR PENGUJIAN DAN PENYAJIAN DATA HASIL
PENGUJIAN
3.1 Prosedur Umum Kerja...............................................................................20
3.2 Pengujian Awal .........................................................................................22
3.3 Hasil Pengujian Awal ...............................................................................22
3.3.1 Hasil Berat Jenis Butir (Gs) .............................................................22
3.3.2 Hasil Analisis Tapis (Sieve Analysis) ..............................................23
3.3.3 Hasil Kepadatan Relatif (Dr) ...........................................................24
3.3.4 Hasil Direct Shear ........................................................................... 24
3.4 Pengujian Uji Tarik pada model Pondasi Tiang ..................................26
3.4.1 Tujuan Pengujian ............................................................................26
3.4.2 Alat-Alat Yang Digunakan .............................................................26
3.4.3 Prosedur Pengujian .........................................................................27
BAB 4 ANALISIS HASIL PENGUJIAN
4.1 Analisis Perhitungan Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung
Gesekan Selimut Pondasi Tiang Pipa Baja Tertutup.................................51
4.1.1 Dengan menggunakan rumus Vesic ................................................51
viii
4.1.2 Dengan menggunakan rumus Vierendeel’s .....................................55
4.2 Kontrol Area Keruntuhan terhadap Dimensi Kotak Uji ...........................59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...............................................................................................61
5.2 Saran .........................................................................................................63
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................64
LAMPIRAN.............................................................................................................. 65
ix
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Ag
:
luas penampang beton seluruhnya
Ap
:
luas penampang tiang rata-rata pada kepala tiang
Ac, As
:
luas penampang beton, luas penampang baja
Cu
:
koefisien keseragaman
Cc
:
koefisien gradasi
D
:
diameter pondasi tiang
Dr
:
kepadatan relatif
D60
:
diameter keseragaman (diameter sehubungan dengan 60% lebih
halus)
D30
:
diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan
D10
:
diameter efektif (diameter sehubungan dengan 10% lebih halus)
Fa
:
nilai tegangan perencanaan yang diijinkan
f'c
:
kuat tekan beton (untuk tiang prategang sekitar 35 sampai 55 Mpa)
fpe
:
prategang efektif setelah kehilangan karena beban dan efek
rangkak.
fc, fs
:
tegangan ijin beton, tegangan ijin baja
fs
:
gesekan selimut
x
f
:
koefisien gesekan, yaitu f = 0,33 untuk permukaan tiang yang
kasar seperti tiang kayu dan tiang beton, f = 0,25 untuk permukaan
tiang yang halus.
F
:
faktor keamanan
Gs
:
berat jenis butir
Gt
:
spesific gravity air pada suhu t° C
K
:
koefisien tekanan tanah lateral rata-rata
Ku
:
koefisien uplift
L
:
panjang pondasi tiang
N
:
nilai rata-rata penetrasi standar
N
:
jumlah lapisan
Pa
:
beban perencanaan yang diijinkan
Pau
:
beban tarik aksial yang diijinkan
Qtu
:
kapasitas dukung tarik ultimit pondasi tiang
Qfs
:
daya dukung gesekan selimut
R
:
faktor reduksi
V
:
volume bak uji
Wf
:
berat sendiri pondasi tiang
Ws
:
berat tanah kering (kg)
W1
:
berat erlenmeyer + aquades + tanah pada suhu t° C
W2
:
berat erlenmeyer + aquades pada suhu t° C
W
:
berat pasir total (kg)
xi
W`
:
berat pasir per lapis (kg)
γ
:
berat volume tanah
γdry
:
berat volume tanah kering.
Γmaks
:
berat volume tanah kering maksimum.
Γmin
:
berat volume tanah kering minimum.
δ
:
sudut geser antara bahan tiang dan tanah pasir
φ
:
sudut geser dalam
σ′
:
tegangan vertikal efektif tanah, disnggap konstan setelah
kedalaman
15D (Meyerhoff) atau 10D (Schmertmann).
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang Pipa...........................................30
Gambar 4.1
Asumsi Pola Bidang Keruntuhan.........................................................69
Gambar C.1
Botol Erlenmeyer Dan Thermometer................................................104
Gambar C.2
Satu Set Ayakan Dan Mesin Pengguncang.......................................104
Gambar C.3
Mold, Palu Karet dan Pemberat Untuk Menekan Pasir....................105
Gambar C.4
Satu Set Alat Direct Shear.................................................................105
Gambar C.5
Alat Pemadat Pasir, Contoh Panjang Tiang,Tangkai Penghubung...106
Gambar C.6
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang.................................................106
Gambar C.7
Pasir Didalam Bak Uji Tarik.............................................................107
Gambar C.8
Pembacaan Dial Gauge Alat Uji Tarik..............................................107
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1
Data Hasil Pengujian Analisa Tapis ...................................................23
Tabel 3.2
Data Hasil Uji Geser langsung ...........................................................25
Tabel 3.3
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 1 ...........................32
Tabel 3.4
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 2 ...........................34
Tabel 3.5
Hasil Uji Tarik, Panjang 40 cm – Data Pengujian 3 ...........................36
Tabel 3.6
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 1 ...........................38
Tabel 3.7
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 2 ...........................40
Tabel 3.8
Hasil Uji Tarik, Panjang 60 cm – Data Pengujian 3 ...........................42
Tabel 3.9
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 1 ...........................44
Tabel 3.10
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 2 ...........................46
Tabel 3.11
Hasil Uji Tarik, Panjang 70 cm – Data Pengujian 3 ...........................48
Tabel 4.1
Kapasitas Dukung Batas dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Hasil Uji Tarik........................................................................51
Tabel 4.2
Data-Data untuk Perhitungan Dengan Rumus Vesic ..........................51
Tabel 4.3
Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Vesic ......................................................................................52
Tabel 4.4
Perbandingan Kapasitas Dukung Ultimit Antara Hasil Analitis
Vesic dan Hasil Uji Tarik ...................................................................52
xv
Tabel 4.5
Perbandingan Kapasitas Dukung Gesekan Selimut Antara
Hasil Analitis Vesic dan Hasil Uji Tarik ............................................54
Tabel 4.6
Data-Data Untuk Perhitungan Dengan Rumus Vierendeel’s ..............55
Tabel 4.7
Kapasitas Dukung Ultimit dan Kapasitas Dukung Gesekan
Selimut Vierendeel’s ...........................................................................56
Tabel 4.8
Perbandingan Kapasitas Dukung Ultimit Antara Hasil
Vierendeel’s dan Hasil Uji Tarik........................................................ 56
Tabel 4.9
Perbandingan Kapasitas Dukung Gesekan Selimut Antara
Hasil Analitis Vierendeel’s dan Hasil Uji Tarik .................................58
Tabel 4.10
Data Kontrol Area Keruntuhan Terhadap Dimensi Bak Uji...............70
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A
Prosedur Pengujian awal......................................................................65
Lampiran B
Hasil Pengujian Awal..........................................................................78
Lampiran C
Foto Hasil Pengujian............................................................................94
xvii
LAMPIRAN A
PROSEDUR PENGUJIAN AWAL
Sebelum melakukan uji tarik pondasi model tiang pipa tertutup pada pasir
diperlukan data-data parameter dari tanah pasir. Untuk mencari parameter tersebut
dilakukan percobaan awal sebagai berikut :
1. Penentuan Berat Jenis Butir (Spesific Gravity)
2. Analisa Tapis (Sieve Analysis)
3. Penentuan Kepadatan Relatif (Relative Density)
4. Penentuan Kuat Geser Tanah (Direct Shear)
65
66
A.1. PENENTUAN BERAT JENIS BUTIR (SPECIFIC GRAVITY- Gs)
TUJUAN PENGUJIAN
Untuk mengetahui jenis tanah berdasarkan pengetahuan nilai Gs-nya.
Tabel A.1. Jenis2 tanah berdasarkan Gs (berat jenis butir tanah) :
Jenis tanah
Gs (specific gravity)
Kerikil
2,65 – 2,68
Pasir
2,65 – 2,68
Lanau, anorganik
2,62 – 2,68
Lempung, organik
2,58 – 2,65
Lempung, anorganik
2,68 – 2,75
sumber : Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) jilid 1,
Erlangga, Jakarta,1997.
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Erlenmeyer
2.Aquades
3. Timbangan
4.Thermometer
5. Alat Pemanas
6. Oven
7. Pinggan Pengaduk
8. Pipet
67
PROSEDUR PENGUJIAN
a. Kalibrasi Erlenmeyer
Setiap botol erlenmeyer yang akan digunakan,haruslah diketahui hubungan antara
berat botol beserta airnya (W2) pada temperatur yang berbeda.Hubungan tersebut
dinyatakan dalam suatu kurva yang disebut kurva kalibrasi
1. Timbang botol erlenmeyer dalam keaadan kering dan bersih. Berilah garis batas
kalibrasi dengan menggunakan spidol pada botol sebelum melakukan
penimbangan.
2. Isilah botol dengan aquades bebas udara sampai batas kalibrasi. (Aquades yang
bebas udara didapat dengan mendidihkannya selama 10 menit).
3. Setelah aqudes tersebut mendidih, angkat dari pemanas lalu didinginkan sampai
mencapai suhu yang diinginkan (dapat dilakukan dengan merendamnya dalam
bak air). Dalam percobaan ini suhu tertinggi yang diinginkan adalah 55° C.
4. Sebelum melakukan pengukuran temperatur aduklah dulu agar suhunya merata.
5. Setelah itu timbanglah erlenmeyer beserta aqudes (W2). Perhatikan agar
permukaan aquades tetap pada garis batas.
6. Dalam melakukan penimbangan erlenmeyer beserta aquades tersebut harap
diperhatikan agar bagian luar selalu kering.
7. Ulangi cara 4,5,6 setelah didinginkan untuk mendapatkan suhu yang lebih rendah
dengan interval 5°C - 10°C hingga mencapai suhu terendah kira-kira antara 20°C
- 30°C.
68
8. Hasil yang didapat kemudian digambar dalam bentuk grafik hubungan antara
temperatur dengan berat erlenmeyer dan aqudes (W2).
b. Berat Jenis Butir
1. Siapkan contoh tanah dengan berat 60 gram.
2. Contoh tanah tersebut dicampur dengan aquades dan diaduk dalam cawan hingga
merata.
3. Masukkan campuran tersebut kedalam erlenmeyer dan ditambahkan aquades
sampai batas kalibrasi.
4. Keluarkan udara terperangkap didalam tanah dengan cara memanaskan selama 10
menit, sambil diaduk agar udara yang keluar merata.
5. Usahakan agar permukaan aquades pada erlenmeyer tetap pada garis kalibrasi.
6. Setelah mendidih dinginkanlah dalam bak air sampai pada temperatur yang
diinginkan. Dalam pengujian ini suhu yang diinginkan adalah mencapai suhu
tertinggi pada kalibrasi yaitu 55° C.
7. Lalu timbanglah erlemeyer beserta isinya (W1),setelah diukur suhunya. Aduklah
campuran tanah dan aquades agar suhunya merata sebelum diukur.
8. Dalam melakukan penimbangan erlenmeyer beserta isinya harap diperhatikan
agar bagian luar erlenmeyer selalu kering.
9. Ulangi langkah 6, 7 dan 8 sampai dapat minimal 5 data dengan temperatur yang
berbeda dengan kriteria yang sama dengan kalibrasi.
10. Keluarkan seluruh isi erlenmeyer kedalam pan, lalu masukkan kedalam oven
(sebelumnya pan tersebut ditimbang terlebih dahulu).
69
11. Setelah tanah kering didalam oven, lakukan penimbangan keringnya.Ini
dimaksudkan untuk mendapatkan harga Ws (berat butirnya).
12. Pengujian dilakukan dua kali sehingga didapat dua harga Gs yang kemudian
dirata-rata.
Rumus-Rumus Yang digunakan
Gs =
(GtxWs)
(Ws + W 2 − W 1)
dimana :
Ws = Berat tanah kering (kg)
Gt = Spesific gravity air pada suhu t° C
W1 = Berat erlenmeyer + aquades + tanah pada suhu t° C
W2 = Berat erlenmeyer + aquades pada suhu t° C
70
A.2. ANALISA TAPIS (SIEVE ANALYSIS)
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian Analisa Tapis ini bertujuan untuk mendapatkan lengkung distribusi
gradasi
dari
tanah
yang
selanjutnya
dapat
digunakan
terutama
untuk
mengklasifikasikan tanah berdasarkan gradasinya, untuk mengetahui ukuran butiran
tanah dan untuk mendapatkan suatu Koefisien Keseragaman (Cu) dan koefisien
gradasi (Cc) dari grain size distribution curve.
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Satu set ayakan dengan ukuran 4 – 10 – 20 – 40 – 100 – 200 – pan.
2. Mesin pengguncang.
3. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram
4. Kuas (sikat pembersih ayakan)
PROSEDUR PENGUJIAN
1. Ayakan dan pan dibersihkan dengan menggunakan sikat dan kemudian masingmasing ayakan dan pan ditimbang beratnya.
2. Susun ayakan sesuai dengan ukuran dan nomor ayakan.
3. Siapkan contoh tanah pasir seberat 600 gram, kemudian masukkan tanah pasir
tersebut kedalam ayakan yang paling atas lalu ditutup.
4. Tanah diayak melalui ayakan yang telah disusun dan di guncang dengan
menggunakan mesin pengguncang selama kurang lebih 10 menit,setelah itu
tunggu 5 menit agar debu mengendap.
71
5. Masing-masing ayakan dan pan dengan tanah pasir yang tertinggal ditimbang.
6. Berat yang diperoleh dari langkah 5 dikurangi dengan berat langkah 1
memberikan berat dari tanah yang tertahan pada masing-masing ayakan.
7. Dari hasil pengujian didapat grafik hubungan antara ukuran diameter butir (skala
log) dan persen lebih halus.
Rumus-Rumus Yang Digunakan
Cu =
Cc =
D 60
D10
D30²
D10*D60
Dimana :
D60 = Diameter keseragaman (diameter bersesuaian dengan 60% lebih halus)
D30 = Diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan
D10 = Diameter efektif (diameter bersesuaian dengan 10% lebih halus)
72
73
A.3 KEPADATAN RELATIF (RELATIF DENSITY)
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian Kepadatan Relatif bertujuan untuk mendapatkan γdry dari
Kepadatan Relatif tanah non-kohesif (pasir) yang akan digunakan untuk pengujian
utama dengan menentukan berat volume maksimum (γ maks) dan berat volume
minimum (γ min).
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Mold kompaksi modified.
2. Jangka Sorong.
3. Timbangan.
4. Palu Karet.
5. Pemberat untuk menekan pasir saat mold digetarkan.
6. Pelat besi tipis untuk meratakan permukaan tanah.
7. Oven.
PROSEDUR PENGUJIAN
a. Penentuan γ maksimum
1. Sampel pasir yang akan diuji dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam, sehingga
didapat tanah pasir kering.
2. Ukur diameter dalam, tinggi dalam mold serta timbang berat dari mold lalu ukur
volume mold tersebut.
74
3. Timbang pemberat yang akan digunakan untuk menekan pasir pada saat mold
digetarkan dengan berat pemberat diambil adalah 9 kg, 12 kg, 20 kg.
4. Masukkan tanah pasir kering kedalam mold dan dibagi menjadi lima lapisan agar
kepadatan tanah pasir merata.
5. Pada tiap lapis pasir ditekan dengan menggunakan pemberat dan digetarkan
dengan cara pada bagian sisi luar mold dipukul dengan menggunakan palu
karet.hal ini dilakukan agar mendapatkan kepadatan tiap pasir yang maksimum.
6. lakukan langkah pengujian ke 5 diatas untuk tiap-tiap berat pemberat yang telah
disiapkan.
7. . Timbang mold dengan isi tanahnya dan hitung berat volume maksimum.
b. Penentuan γ minimum
1. Sampel tanah pasir yang telah dioven selama 24 jam, sehingga didapat pasir
kering dimasukkan ke dalam mold secara perlahan dan merata.
2. Isilah mold agak berlebihan dan ratakan dengan baja tipis.
3. Timbang berat mold dan isinya lalu hitung berat volume minimum.
4. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali dan diambil nilai terkecilnya.
Rumus-Rumus Yang Digunakan
γdry =
Dr =
Berat tan ah
Volume tan ah
γdry - γmin
γmaks − γ min
x
γmaks
γdry
75
Dimana:
Dr
= Kepadatan Relatif atau Kepadatan Rencana (%)
γdry = Berat volume tanah kering.
γmaks = Berat volume tanah kering maksimum.
γmin = Berat volume tanah kering minimum.
A.4 PENGUJIAN DIRECT SHEAR
TUJUAN PENGUJIAN
Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan parameter geser dari tanah pasir
yaitu Ф (sudut geser dalam).
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Alat geser langsung yang terdiri :
• Shear box bagian atas dan bawah
• Batu pori dan blok pengaku
• Bangku beban
• Proving ring dan alat pengukur
2. Pinggan
3. Wadah
4. Jangka sorong
5. Extruder
6. Ring pencetak contoh tanah
76
7. Pencatat waktu
8. Alat pembantu lainnya
PROSEDUR PENGUJIAN
1. Pasang kotak uji bagian atas sehingga berhimpit dengan kotak geser bagian
bawah dengan mengatur baut pada kotak geser bagian atas, kemudian pasang pen
pengunci.
2. Siapkan contoh tanah dengan berat yang telah ditentukan berdasarkan kepadatan
relatif.
3. Masukkan contoh tanah kedalam kotak geser kemudian dipadatkan dengan
menggunakan alat pemadat.
4. Pasang blok pengaku dengan bola besi pada kotak geser yang telah berisi contoh
tanah.
5. Letakkan kotak geser pada mesin “direct shear”, pasang bingkai pembebanan
(loading frame) diatas bola besi, kemudian aturlah bandul pengimbang agar
lengan pembebanan dalam keadaan setimbang.
6. Putarlah ketiga baut pada kotak geser atas sehingga didapat jarak pemisah antara
kotak geser atas dan kotak geser bawah.
7. Kencangkan ketiga baut pengunci pada kotak geser atas, kemudian atur posisi
piston pendorong sehingga tepat menempel pada lengan kotak geser atas.
8. Pasang dial gauge pada kotak uji lalu jalankan mesin (atau putar handel)
bersamaan dengan pencatat waktu.
77
9. Amati dan catat “vertical dial” dan “proving ring dial” pada pergeseran horizontal
berturut-turut 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 mm kemudian pembacaan dapat diambil
lebih jarang yaitu setiap 0.25 mm dan 0.5 mm tergantung dari laju perubahan
“proving ring dial”.
10. Pembebanan dapat dihentikan apabila pembacaan pada “proving ring dial’ sudah
jauh menurun atau bila pergeseran horizontal sudah mencapai 20%.
11. Ulangi prosedur di atas untuk benda uji lainnya yang identik dengan beban
pendahuluan yang lebih besar (minimum 3 benda uji).
DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335
1,94
31,5038
cm
cm
cm2
normal stress
0,3
kg/cm3
elapsed time
horizontal
dial (mm)
strain
(%)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
volume
weight
ring const
Tested by
vertikal dial (")
1,8
3
4,1
5,1
6
7
8,1
9,5
10
11,9
12,8
14
15,1
16,4
17,5
18,4
19,1
20,2
21
21,9
22,1
22,2
23,1
24
25
26
26,5
27
27,1
27,2
27,2
27
27
27
27
27
26,9
vertikal
displacement
(mm)
0
0,0180
0,0300
0,0410
0,0510
0,0600
0,0700
0,0810
0,0950
0,1000
0,1190
0,1280
0,1400
0,1510
0,1640
0,1750
0,1840
0,1910
0,2020
0,2100
0,2190
0,2210
0,2220
0,2310
0,2400
0,2500
0,2600
0,2650
0,2700
0,2710
0,2720
0,2720
0,2700
0,2700
0,2700
0,2700
0,2700
0,2690
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
prov
ring
(div)
shear
force
(kg)
10
13
14,6
16,5
17
18
19
19,5
20
20,4
20,4
20
19
18,5
18,4
18
18
17,7
17,5
17,5
17
17,2
17,6
17,6
17,5
17
17
16
15,6
15,6
16
15,5
14
13
13
12,5
11
2,9560
3,8428
4,3158
4,8774
5,0252
5,3208
5,6164
5,7642
5,9120
6,0302
6,0302
5,9120
5,6164
5,4686
5,4390
5,3208
5,3208
5,2321
5,1730
5,1730
5,0252
5,0843
5,2026
5,2026
5,1730
5,0252
5,0252
4,7296
4,6114
4,6114
4,7296
4,5818
4,1384
3,8428
3,8428
3,6950
3,2516
shear
stress
(kg/cm2)
0
0,0938
0,1220
0,1370
0,1548
0,1595
0,1689
0,1783
0,1830
0,1877
0,1914
0,1914
0,1877
0,1783
0,1736
0,1726
0,1689
0,1689
0,1661
0,1642
0,1642
0,1595
0,1614
0,1651
0,1651
0,1642
0,1595
0,1595
0,1501
0,1464
0,1464
0,1501
0,1454
0,1314
0,1220
0,1220
0,1173
0,1032
4'12"
strain rate
380
390
400
5,9984
6,1563
6,3141
4,2
minute
26,9
26,9
26,9
0,2690
0,2690
0,2690
11
11,5
12
3,2516
3,3994
3,5472
0,1032
0,1079
0,1126
DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335
1,94
31,5038
normal stress
0,2
elapsed time
horizontal
dial (mm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
cm
cm
cm2
volume
weight
ring const
Tested by
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
kg/cm3
strain (%)
vertikal dial (")
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
0
0,5
1,5
2,7
4
5,5
6,5
8
10
11
13
14,5
16,5
18
19,5
21
21,5
23
24,5
25
26
27
27,5
28
29
30
30,5
30,5
vertikal
displacement
(mm)
0
0,0000
0,0050
0,0150
0,0270
0,0400
0,0550
0,0650
0,0800
0,1000
0,1100
0,1300
0,1450
0,1650
0,1800
0,1950
0,2100
0,2150
0,2300
0,2450
0,2500
0,2600
0,2700
0,2750
0,2800
0,2900
0,3000
0,3050
0,3050
prov ring
(div)
shear
force
(kg)
shear
stress
(kg/cm2)
6
8
9
10,5
11
12,5
13
13,6
14
14,3
14,2
13,8
13,5
13
12,8
12,8
12,5
12,5
12,4
12,2
12
12
11,5
10
10
10
9,5
9,4
1,7736
2,3648
2,6604
3,1038
3,2516
3,6950
3,8428
4,0202
4,1384
4,2271
4,1975
4,0793
3,9906
3,8428
3,7837
3,7837
3,6950
3,6950
3,6654
3,6063
3,5472
3,5472
3,3994
2,9560
2,9560
2,9560
2,8082
2,7786
0
0,0563
0,0751
0,0844
0,0985
0,1032
0,1173
0,1220
0,1276
0,1314
0,1342
0,1332
0,1295
0,1267
0,1220
0,1201
0,1201
0,1173
0,1173
0,1163
0,1145
0,1126
0,1126
0,1079
0,0938
0,0938
0,0938
0,0891
0,0882
4'12"
strain rate
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
5,9984
6,1563
6,3141
4,2
normal stress = 0.2 kg/cm3
minute
30,5
30,5
30,5
31
31
31
31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
0,3050
0,3050
0,3050
0,3100
0,3100
0,3100
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
0,3150
9,1
9
8,5
8,1
7,6
7,6
8
7,8
7,7
7,3
7
7
2,6900
2,6604
2,5126
2,3944
2,2466
2,2466
2,3648
2,3057
2,2761
2,1579
2,0692
2,0692
0,0854
0,0844
0,0798
0,0760
0,0713
0,0713
0,0751
0,0732
0,0722
0,0685
0,0657
0,0657
B.4 DIRECT SHEAR TEST
diameter
Ht
area
6,335 cm
1,94 cm
31,5038 cm2
normal stress
elapsed time
volume
weight
ring const
Tested by
61,1174 cm3
87,626 gr
0,2956 kg/div
: Jony Lepong
0,1 kg/cm3
horizontal
dial (mm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
strain (%)
0
0,1579
0,3157
0,4736
0,6314
0,7893
0,9471
1,1050
1,2628
1,4207
1,5785
1,7364
1,8942
2,0521
2,2099
2,3678
2,5257
2,6835
2,8414
2,9992
3,1571
vertikal
dial (")
0,5
2
3
4,2
5,2
6,5
8
9,5
10,2
11
12
12,5
13,5
15
16,5
18
19
20
20,5
21
vertikal
displacement
(mm)
prov
ring
(div)
shear
force
(kg)
shear
stress
(kg/cm2)
0
0,0050
0,0200
0,0300
0,0420
0,0520
0,0650
0,0800
0,0950
0,1020
0,1100
0,1200
0,1250
0,1350
0,1500
0,1650
0,1800
0,1900
0,2000
0,2050
0,2100
5
8
10
11,3
11,6
13
13,5
13,5
13
13
12,8
12,8
12,5
12
12
11,2
11,5
10
9
9
1,4780
2,3648
2,9560
3,3403
3,4290
3,8428
3,9906
3,9906
3,8428
3,8428
3,7837
3,7837
3,6950
3,5472
3,5472
3,3107
3,3994
2,9560
2,6604
2,6604
0
0,0469
0,0751
0,0938
0,1060
0,1088
0,1220
0,1267
0,1267
0,1220
0,1220
0,1201
0,1201
0,1173
0,1126
0,1126
0,1051
0,1079
0,0938
0,0844
0,0844
4'12"
strain rate
normal stress =
0.1 kg/ cm3
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
3,3149
3,4728
3,6306
3,7885
3,9463
4,1042
4,2620
4,4199
4,5777
4,7356
4,8934
5,0513
5,2092
5,3670
5,5249
5,6827
5,8406
5,9984
6,1563
6,3141
4,2 minute
22
22,5
23
23
23,5
23,5
24
24,5
24,5
25
25
25
25
25,2
25,2
25,5
26
26
26
26
0,2200
0,2250
0,2300
0,2300
0,2350
0,2350
0,2400
0,2450
0,2450
0,2500
0,2500
0,2500
0,2500
0,2520
0,2520
0,2550
0,2600
0,2600
0,2600
0,2600
9,3
9
8
7,5
7
7,5
8
7
5,1
8,5
9,7
6,5
9,5
9,5
7,5
6,6
6,6
6
9
8
2,7491
2,6604
2,3648
2,2170
2,0692
2,2170
2,3648
2,0692
1,5076
2,5126
2,8673
1,9214
2,8082
2,8082
2,2170
1,9510
1,9510
1,7736
2,6604
2,3648
0,0873
0,0844
0,0751
0,0704
0,0657
0,0704
0,0751
0,0657
0,0479
0,0798
0,0910
0,0610
0,0891
0,0891
0,0704
0,0619
0,0619
0,0563
0,0844
0,0751
RELATIVE DENSITY
Beban 12 kg
Tested by
juml tumb
10
15
20
25
30
40
55
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
: Jony Lepong
berat
pasir +
mold
5523
5536,4
5558,19
5568,6
5570
5576,1
5588,2
5588,8
5594,5
5605,5
5602,2
5595,6
5625,1
5611,8
5627
5623,3
5626
5634,3
5643,5
5661,3
5649,6
berat
mold
tinggi
mold
d mold
berat
pasir
volume
y max
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
1393,6
1407
1428,79
1439,2
1440,6
1446,7
1458,8
1459,4
1465,1
1476,1
1472,8
1466,2
1495,7
1482,4
1497,6
1493,9
1496,6
1504,9
1514,1
1531,9
1520,2
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
1,488258864
1,502569045
1,525839109
1,536956197
1,538451291
1,544965627
1,557887507
1,558528262
1,564615429
1,576362592
1,572838443
1,565790145
1,597293902
1,583090514
1,599322958
1,595371639
1,598255034
1,607118803
1,616943704
1,635952751
1,62345804
RELATIVE DENSITY
Beban 20 kg
Tested by : Jony Lepong
juml tumb
10
50
100
150
200
250
300
325
400
berat pasir +
mold
5660,9
5653,7
5653,7
5640,7
5642
5646,5
5653,6
5657,3
5654,5
berat
mold
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
tinggi
mold
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
d
mold
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
10,13
berat
pasir
1531,5
1524,3
1524,3
1511,3
1512,6
1517,1
1524,2
1527,9
1525,1
volume
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
y max
1,6355256
1,6278365
1,6278365
1,6139535
1,6153418
1,6201475
1,6277297
1,6316811
1,6286909
B.3 RELATIVE DENSITY
Beban 9 kg
Tested by
: Jony Lepong
juml tumb
10
50
100
150
200
250
300
350
berat
pasir +
mold
5644,1
5647,9
5655
5655,8
5656,1
5656,9
5661
5658,5
berat
mold
tinggi
mold
d mold
berat
pasir
volume
y max
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
4129,4
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
11,63
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
10,125
1514,7
1518,5
1525,6
1526,4
1526,7
1527,5
1531,6
1529,1
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
936,3962372
1,617584458
1,621642569
1,62922483
1,630079169
1,630399546
1,631253885
1,635632374
1,632962564
B.2 SIEVE ANALYSIS
Date
Tested
by
Sieve
No.
4
10
20
40
100
200
PAN
:
: Jony
Lepong
Sieve
Opening
(mm)
4,75
2,00
0,85
0,48
0,15
0,08
Wt.
Sieve
(grf)
514,00
439,20
393,00
287,50
281,10
267,80
358,40
Wt. Sieve +
soil (grf)
Wt. Soil
retained (grf)
590,10
548,60
542,50
380,50
388,60
292,90
396,40
76,10
109,40
149,50
93,00
107,50
25,10
38,00
598,60
Cu = d60/d10
Cc = (d30)^2/d10xd60
Percent
retained
(%)
12,71
18,28
24,97
15,54
17,96
4,19
6,35
Cumul
Percent
(%)
12,71
30,99
55,96
71,50
89,46
93,65
100,00
Percent
Finer (%)
87,29
69,01
44,04
28,50
10,54
6,35
0,00
SIEVE ANALYSIS
Date
Tested
by
Sieve
No.
4
10
20
40
100
200
PAN
:
: Jony
Lepong
Sieve
Opening
(mm)
Wt.
Sieve
(grf)
Wt. Sieve +
soil (grf)
Wt. Soil
retained (grf)
4,75
2,00
0,85
0,48
0,15
0,08
513,90
439,40
389,30
285,90
281,10
268,00
358,50
626,00
550,80
543,20
368,70
366,10
293,60
387,60
112,10
111,40
153,90
82,80
85,00
25,60
29,10
599,90
Cu = d60/d10
Cc = (d30)^2/d10xd60
Percent
retained
(%)
Cumul
Percent
(%)
Percent
Finer (%)
18,69
18,57
25,65
13,80
14,17
4,27
4,85
18,69
37,26
62,91
76,71
90,88
95,15
100,00
81,31
62,74
37,09
23,29
9,12
4,85
0,00
79
B.1 ERLENMEYER CALIBRATION
Erlenmeyer data
Erlenmeyer No.
Wt. of bottle; Wb
:3
: 173.8 gr
Determination No.
Wt. Bottle + water
W2 (gr)
o
Temperatur
T ( C)
Date
Tested by
:
: Jony Lepong (0021100)
1
2
3
4
5
6
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
770.6
55
50
45
40
35
30
771
770
769
W2
768
767
766
765
764
763
0
10
20
30
40
o
Temperat ur ( C)
50
60
80
SPECIFIC GRAVITY TEST
Soil sample
Location
Sample No.
:
:
:
Date
:
Tested by : Jony Lepong (0021100)
Gs :
Erlenmeyer No. : _3_
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
1
2
3
4
5
826.5
827.7
829.4
830.2
831.6
Temperature
; T (°C)
55
50
45
40
35
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9857
0.9881
0.9902
0.9922
0.9941
Spec.grav.of soil
; Gs
2.662187
2.633181
2.674341
2.637094
2.642144
6
7
8
9
10
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
832.6
Temperature
; T (°C)
30
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
770.6
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9957
Spec.grav.of soil
; Gs
2.611758
Wt.dish + dry soil
(gr)
225.9
Wt. Of dish
(gr)
126
; Ws (gr)
99.9
Wt. Of dry soil
Gs = (GT * Ws) / (W2 – W1 + Ws)
Average Value: Gs = 2.656756
81
SPECIFIC GRAVITY TEST
Soil sample :
Location
:
Boring No. :
Sample No. :
Date
Tested by
:
: Jony Lepong (0021100)
depth :
Gs :
Erlenmeyer No. : _3_
Determination No.
1
2
3
4
5
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
826.6
827.7
829.5
830.6
831.5
Temperature
; T (°C)
55
50
45
40
35
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
763.4
765.1
766.3
767.7
769.1
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9857
0.9881
0.9902
0.9922
0.9941
Spec.grav.of soil
; Gs
2.683145
2.646413
2.695395
2.67894
2.648282
7
8
9
6
Determination No.
Wt.bottle + water + soil ; Wl (gr)
832.7
Temperature
; T (°C)
30
Wt.bottle + water
; W2 (gr)
770.6
Spec.grav.of water at T
; GT
0.9957
Spec.grav.of soil
; Gs
2.631493
Wt.dish + dry soil
(gr)
226.2
Wt. Of dish
(gr)
126
Wt. Of dry soil
Gs = (GT * Ws) / (W2 – W1 + Ws)
; Ws (gr)
100.2
Average Value: Gs = 2.663945
10
LAMPIRAN C
FOTO HASIL PENGUJIAN
Gambar C.1
Botol Erlenmeyer Dan Thermometer
Gambar C.2
Satu Set Ayakan Dan Mesin Pengguncang
Gambar C.3
Mold, Palu Karet Dan Pemberat Untuk Menekan Pasir
Gambar C.4
Satu Set Alat Direct Shear
Gambar C.5
Alat Pemadat Pasir, Contoh Panjang Tiang, Tangkai Penghubung
Gambar C.6
Alat Uji Tarik Model Pondasi Tiang
Gambar C.7
Pasir Didalam Bak Uji Tarik
Gambar C.8
Pembacaan Dial Gauge Alat Uji Tarik
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pondasi dibutuhkan oleh suatu bangunan untuk meneruskan beban dari
struktur ke lapisan tanah di bawahnya. Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat
berupa beban tekan maupun beban tarik. Dalam merencanakan suatu pondasi, beban
yang diterima tidak boleh lebih besar daripada daya dukungnya.
Pada struktur-struktur tertentu kadang kala gaya tarik ke atas (uplift pressure)
lebih dominan daripada gaya yang diakibatkan oleh beban dan gaya lateral, hal ini
dapat dilihat pada struktur menara angin yang sangat tinggi, menara transmisi,
menara televisi dimana gaya angkat disebabkan oleh beban angin yang dominan.
1
2
Selain akibat angin, gaya angkat (uplift pressure) disebabkan juga karena adanya
tekanan hidrostatis dan gaya guling (overturning force).
Hampir semua tipe pondasi didesain untuk dapat menahan gaya angkat (uplift
pressure), gaya tekan dan juga gaya lateral.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas
dukung pondasi tiang pipa baja tertutup tunggal dengan kedalaman yang berbedabeda terhadap gaya aksial tarik yang terjadi pada tanah pasir. Hal ini dilakukan
dengan cara melakukan pengujian di laboratorium menggunakan model tiang tunggal
dengan kedalaman yang berbeda. Setelah pengujian laboratorium dilaksanakan,
ditinjau hasil pengujian tersebut dengan menggunakan teori-teori yang berkaitan.
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan
Dalam Tugas Akhir ini, materi yang dijadikan dasar pengujian dan penulisan
dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut :
•
Model Pondasi ditanam, tanpa ada pengaruh pemancangan.
•
Pembebanan diberikan secara bertahap dan dilakukan hanya dalam arah aksial
tarik.
•
Model pondasi adalah tiang pipa tertutup tunggal dengan panjang 40 cm, 60
cm, dan 70 cm dengan diameter 5,08 cm.
3
•
Pondasi tiang diletakkan pada kedalaman yang berbeda (40 cm, 60 cm dan 70
cm) dari permukaan tanah.
•
Harga Dr (Kepadatan Relatif) yang direncanakan adalah 40%.
•
Tidak ada muka air tanah.
•
Digunakan dua rumus yaitu rumus Vesic, karena merupakan beban rencana
yang akan digunakan dalam uji tarik dan rumus Vierendeel’s, karena adanya
parameter pasir yaitu φ (sudut geser dalam).
1.4 Metodologi Penelitian
Untuk mendapatkan suatu hasil pengujian yang cukup teliti maka dilakukan
metodologi penelitian dengan tahapan-tahapan sebagai berikut:
1. Melakukan pengujian awal untuk mendapatkan parameter tanah, antara lain:
- Pengujian Berat Jenis Butir (Specific Gravity)
- Pengujian Kepadatan Relatif (Relative Density)
- Analisa Tapis (Sieve Analysis)
- Pengujian Kuat Geser Tanah (Direct Shear)
2. Selanjutnya dilakukan perancangan dan pembuatan alat serta model pondasi
untuk uji tarik pondasi model tiang pipa tertutup tunggal. Hasil dari uji tarik
dianalisis untuk mendapatkan hasil akhir yang akan disusun dalam
kesimpulan dan saran dari hasil pengujian.
4
1.5 Sistematika Penulisan
Agar penulisan Tugas Akhir ini menjadi lebih sistematis dan terarah, maka
penulisan akan dibagi menjadi beberapa bab.
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas segala aspek yang berhubungan dengan Tugas Akhir
ini. Meskipun diuraikan secara singkat, diharapkan dengan membaca bab ini
pembaca dapat mengerti latar belakang permasalahan, maksud dan tujuan
serta ruang lingkup pembahasan dari Tugas akhir ini.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab 2 akan membahas mengenai cara teori dan kapasitas dukung tiang.
BAB 3 PROSEDUR PENGUJIAN DAN PENYAJIAN DATA HASIL PENGUJIAN
Pada bagian ini akan diuraikan mengenai rencana pengujian, membahas
langkah-langkah
dalam
melakukan
pengujian
awal
serta
pengujian
pembebanan tarik pada pondasi tiang pipa tertutup dan penyajian data serta
hasil yang diperoleh dari pengujian awal maupun pengujian pembebanan tarik
pada pondasi tiang pipa tertutup.
BAB 4 ANALISIS HASIL PENGUJIAN
Pada bab ini hasil yang diperoleh akan dibandingkan dengan hasil pengujian
pembebanan pada pondasi tiang dengan kedalaman yang berbeda.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Merupakan bab terakhir dari Tugas Akhir ini yang isinya mengenai
kesimpulan dan saran terhadap pengujian yang telah dilakukan pada model
pondasi tiang pipa tertutup tunggal.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan data-data dan hasil uji tarik model pondasi tiang pipa baja
tertutup yang telah dilakukan dengan tiga panjang tiang yang berbeda-beda
(kedalaman yang berbeda) pada tanah pasir, maka dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut :
1. Kapasitas dukung tarik (Qtu) model pondasi tiang pipa baja akan mengalami
peningkatan sesuai dengan bertambahnya panjang tiang.
•
Pada panjang tiang 40 cm
→
Qtu = 9,5 kg
•
Pada panjang tiang 60 cm
→
Qtu = 17 kg
61
62
•
Pada panjang tiang 70 cm
→ Qtu = 22,5 kg
Jadi dengan bertambahnya panjang tiang 50% (40 cm dengan 60 cm) didapatkan
kenaikan daya dukung ultimit sebesar 78,95%, dan dengan bertambahnya panjang
tiang 16,67% (60 cm dengan 70 cm) didapatkan kenaikan daya dukung ultimit
sebesar 32,35%.
2. Kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu) hasil uji tarik memiliki nilai yang lebih kecil
dari pada kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu) hasil analitis, baik dengan
menggunakan rumus Vesic maupun rumus Vierendeel’s. (Berdasarkan gambar
4.1 dan gambar 4.5 dapat dilihat bahwa perbandingan kedua nilai Qtu pada
panjang yang berbeda memiliki hasil yang berbeda pula dimana nilai uji tarik
lebih kecil daripada nilai hasil analitis).
3. Dengan membandingkan antara rumus Vesic dan hasil uji tarik maka semakin
besar panjang tiang persentase perbedaan kapasitas dukung tarik ultimit (Qtu)
semakin kecil (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.2), sedangkan dengan
membandingkan antara rumus Vierendeel’s dan hasil uji tarik maka semakin besar
panjang tiang semakin besar pula persentase perbedaan kapasitas dukung tarik
ultimit (Qtu) (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.6).
4. Kapasitas dukung gesekan selimut (Qfs) hasil uji tarik memiliki nilai yang lebih
kecil dari pada kapasitas dukung gesekan selimut (Qfs) hasil analitis baik dengan
menggunakan rumus Vesic maupun rumus Vierendeel’s (hal tersebut dapat dilihat
pada gambar 4.3 dan gambar 4.7).
63
5. Dengan membandingkan antara rumus Vesic dan hasil uji tarik maka, semakin
besar panjang tiang maka persentase perbedaan kapasitas dukung gesekan selimut
(Qfs) semakin kecil (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.4), sedangkan
dengan membandingkan antara rumus Vierendeel’s dan hasil uji tarik maka
semakin besar panjang tiang semakin besar pula persentase perbedaan kapasitas
dukung gesekan selimut (Qfs) (hal tersebut dapat dilihat pada gambar 4.8).
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada pelaksanaan pengujian, sebaiknya dilakukan di ruangan tersendiri dan
tertutup rapat karena alat uji tarik tersebut peka terhadap getaran dan sangat
mempengaruhi pembacaan dial gauge.
2. Pada pemadatan tanah pasir diharapkan lebih diperhatikan karena cukup
mempengaruhi dalam hasil pengujian.
3. Sebaiknya waktu pemeraman lebih lama sebelum dilakukan uji tarik untuk
mendapatkan hasil uji tarik (Qtu) yang lebih besar juga.
64
DAFTAR PUSTAKA
1. ASTM D 854-83, ASTM D 422-63, ASTM D 2049-69, ASTM D 3080-27,
ASTM D 3689-83.
2. Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) Jilid 1, Erlangga,
Jakarta,1997.
3. Bowles, J.E., Analisa dan Desain Pondasi (Edisi Keempat) Jilid 2, Erlangga,
Jakarta, 1993.
4. Das, B.M., Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), jilid 1,
Erlangga, Jakarta, 1991.
5. Das, B.M, and Seeley, Gerald R, “Uplift Capacity of Burried Model Piles in
Sand”, Journal of Geotechnical Division, ASCE, vol 101, 1975.
6. Nakazawa, K. dan Sosrodarsono, S. Ir, “Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi” ,
PT. Pradnya Paramitha, Jakarta Pusat.,1983.
7. Nayak, V.Narayan, Foundation Design Manual for Practising Engineers and
Civil Engineering Students, 1979.
8. Rahardjo, Paulus, Manual Pondasi Tiang, Universitas Katolik Parahyangan,
Bandung, 1997.
9. Teng, W.C., Foundation Design , ed. Prentice hall, New Delhi, 1984.