PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIMUR TUGAS AKHIR - PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR
PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA
UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIM UR
TUGAS AKHIR
Diajukan oleh :
ADI TRI SETIYONO
NPM : 0553010087 PPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIM UR 2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA
UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIM UR
TUGAS AKHIR
Diajukan Unt uk M ememuhi Persyarat an
Dalam M emperoleh Gelar Sarjana Teknik ( S1 ) Jurusan Teknik SipilDiajukan oleh :
ADI TRI SETIYONO
NPM : 0553010087 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIM UR 2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
LEM BAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ” JAWA TIM UR
Diajukan oleh :
ADI TRI SETIYONO NPM : 0553010087 Telah dipert ahankan dihadapan dan dit erima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Program St udi Teknik Sipil FTSP UPN “ Vet eran” Jaw a Timur
pada Tanggal 28 November 2012Dosen Pembimbing : t im Penguji : Pembimbing Ut ama
1. Penguji I Ir. M ADE DHARM A ASTAWA, M T. Ir. ALI ARIFIN, M T.
NPT : 19530919 198601 1 00 1 Pembimbing Pendam ping
2. Penguji II
IWAN WAHJUDIJANTO, ST., M T. Ir. WAHYU KARTINI, M T NPT : 3 7102 99 0168 1 NPT : 3 6304 94 0031 1
3. Penguji III SUM AIDI, ST.
NPT : 3 7909 05 0204 1 M enget ahui Dekan Fakult as Teknik Sipil dan Perencanaan Universit as Pem bangunan Nasional “ Vet eran” Jaw a Timur
Ir. NANIEK RATNI JAR., M .Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1 Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
KATA PENGANTAR Puji syukur atas rahmat Allah SWT yang diberikan sehingga Tugas Akhir dengan judul Per encanaan Pondasi Tiang Pancang Gedung Rusunawa
Univer sitas Pembangunan Nasional “ Veteran ” J awa Timur ini dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya di tujukan kepada semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung, antara lain kepada yang terhormat :
1. Bapak Ir. Made Dharma Astawa, MT, selaku dosen pembimbing Tugas akhir bidang Struktur Beton.
2. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST., MT, selaku dosen pembimbing Tugas akhir bidang Mekanika Tanah.
3. Bapak Ibnu Sholichin, ST., MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
4. Ibu Ir. Naniek Ratni Jar, M.Kes ,selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
5. Seluruh staff General Contractor PT. NUSACIPTA ETIKA PURA pada proyek pembangunan Rusunawa UPN Jatim.
Disadari masih banyak kekurangan pada Tugas Akhir ini sehingga penulis dengan senang hati akan menerima kritik dan saran yang membangun.
Surabaya, Desember 2012 Penulis
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................. i DAFTAR ISI ................................................................................................................ ii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v DAFTAR TABEL ........................................................................................................ vi DAFTAR GRAFIK ...................................................................................................... vi ABSTRAK .................................................................................................................... vii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Permasalahan ................................................................................................ 2
1.3 Tujuan .......................................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ........................................................................................... 3
1.5 Lokasi Perencanaan ...................................................................................... 3
BAB II. TIJ AUAN PUSTAKA .................................................................................... 5
2.1 Pondasi ......................................................................................................... 5
2.2 Pondasi Tiang .............................................................................................. 5
2.2.1 Jenis Pondasi Tiang ............................................................................. 5
2.3 Kapasitas Dukung Tiang .............................................................................. 6
2.4 Faktor Aman Tiang Pancang ......................................................................... 7
2.5 Jumlah Pondasi Tiang Dalam Satu Kelompok ............................................... 8
2.6 Jarak Pondasi Tiang Dalam Satu Kelompok .................................................. 8
2.7 Beban Aksial Pada Pile Cap .......................................................................... 9 Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
2.7.1 Perhitungan Kontrol Beban Aksial ...................................................... 9
2.8 Gaya Lateral Pada Pile Cap ........................................................................... 10
2.9 Tinjauan Geser Dua Arah ( Pons ) ................................................................. 11
2.10 Penulangan Lentur ...................................................................................... 12
2.11 Tes Sondir ................................................................................................... 14
2.11.1 Hubungan Empiris Kekuatan Tanah Berdasarkan Uji Sondir ............ 15
2.12 Daktilitas Beton .......................................................................................... 15
2.13 Aplikasi Daktilitas Pada Struktur Bawah Gedung ........................................ 18
BAB III METODOLOGI PERENCANAAN .............................................................. 20
3.1 Metode Perencanaan ..................................................................................... 20
3.2 Pengumpulan Data ........................................................................................ 20
3.3 Perhitungan Pembebanan .............................................................................. 21
3.4 Perhitungan Daya Dukun Tiang .................................................................... 21
3.5 Peraturan Perencanaan .................................................................................. 21
3.6 Flowchart Perencanaan ................................................................................. 23
BAB IV ANALISA PERENCANAAN PONDASI ...................................................... 24
4.1 Perhitungan Beban Lateral Pada Tiap Lantai Akibat gempa .......................... 24
4.1.1 Perhitungan Beban Lateral pada Gedung Section 1 ............................ 25
4.1.2 Perhitungan Beban Lateral pada Gedung Section 1 ............................ 27
4.1.3 Perhitungan Beban Lateral pada Gedung Section 1 ............................ 29
4.2 Perhitungan Beban Aksial Pada Tiap Lantai .................................................. 32
4.3 Kapasitas Dukung Tiang Pancang ................................................................. 40
4.4 Jumlah Tiang Dalam Satu Kelompok ............................................................ 46 Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
4.5 Perhitungan Penulangan Pile Cap .................................................................. 47
4.6 Gambar Penulangan Pile Cap ........................................................................ 66
BAB V KESIMPULAN ................................................................................................ 67 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 69 Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
DAFTAR GAMBAR
1.1 Lokasi Proyek ............................................................................................... 3
1.2 Gambar Tampak Gedung Rusunawa UPN ..................................................... 4
1.3 Gambar Denah Typikal Gedung Rusunawa UPN ........................................... 4
2.1 Tahanan Ujung dan Gesek Pada Tiang Pancang............................................. 7
2.2 Susunan Kelompok Tiang Dalam Pile cap ..................................................... 9
2.3 Peta Gempa Indonesia ................................................................................... 16
2.4 Sendi Plastis Pada Kaki Kolom ..................................................................... 18
3.1 Metodologi Perencanaan Tiang Pancang ...................................................... 26
4.1 Dilatasi Pada Gedung Rusunawa UPN “Veteran” Jatim ................................. 27
4.2 Pembagian Beban Pada Plat ........................................................................... 35
4.3 Area Tributary Arah y Pada Plat .................................................................... 36
4.4 Area Tributary Arah x pada Plat .................................................................... 36
4.4 Area Tributary Arah x pada Plat..................................................................... 36
4.5 Denah Titik Pondasi ..................................................................................... 39
4.6 Variasi Bentuk Rencana Tiang Pondasi .......................................................... 39
4.7 Gambar Penulangan Pile cap Type A ............................................................ 66
4.8 Gambar Penulangan Pile cap Type B ............................................................ 66
4.9 Gambar Penulangan Pile cap Type C ............................................................ 66
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
DAFTAR TABEL
2.1 Beban Lateral ijin pada tiang vertikal ........................................................... 11
2.2 Konsistensi Empiris Kekuatan Tanah Berdasarkan Uji Sondir ....................... 15
2.3 Perbandingan Faktor Keamanan dan Periode Ulang ...................................... 18
4.1 Beban Total Gedung Section 1 ...................................................................... 25
4.2 Distribusi Beban Horizontal pada Gedung Section 1 ..................................... 27
4.3 Beban Total Gedung Section 2 ....................................................................... 27
4.4 Distribusi Beban Horizontal pada Gedung Section 2 ..................................... 29
4.5 Beban Total Gedung Section 3 ...................................................................... 29
4.6 Distribusi Beban Horizontal pada Gedung Section 3 .................................... 32
4.7 Beban pada Tiap Titik Type Pondasi .............................................................. 38
4.8 Jumlah Total Pondasi Tiang .......................................................................... 46
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
DAFTAR GRAFIK
4.1 Grafik Sondir ................................................................................................ 41
4.2 Daya Dukung Tiang Pancang ....................................................................... 45
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG GEDUNG RUSUNAWA UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
ADI TRI SETIYONO 0553010087
Abstrak Sehubungan dengan adanya modifikasi desain pada gedung Rusunawa UPN “Veteran” Jatim berupa penambahan jumlah lantai dari 4 lantai menjadi 6 lantai, maka sistem pondasi yang digunakan juga perlu direncanakan ulang. Dari hasil uji sondir di lapangan diketahui bahwa tanah di lokasi proyek termasuk kategori kohesif. Adapun kedalaman tanah keras yang mampu menahan beban bangunan berada pada kedalaman 16 m, sehingga pondasi yang sebaiknya digunakan adalah pondasi tiang pancang. Kapasitas dukung pondasi tiang pancang adalah kemampuan pondasi tiang dalam mendukung beban bangunan. Nilai dari Kapasitas dukung ultimit tiang adalah jumlah dari tahanan ujung dan tahanan gesek dikurangi berat sendiri tiang, yang dituliskan dalam persamaan Qu = Qb + Qs – Wp. Analisa dilakukan terhadap 3 jenis varisi tiang, yaitu tiang bentuk lingkaran, persegi dan segienam dengan masing-masing variasi terdiri dari 3 ukuran garis tengah yaitu 30 cm, 35 cm dan 40 cm. Pemilihan jenis pondasi yang digunakan berdasarkan kriteria yang paling ekonomis, yaitu pondasi yang memiliki daya dukung paling kuat, dan apabila digunakan membutuhkan jumlah total tiang paling sedikit serta memiliki volume beton paling ringan. Dari kriteria tersebut ternyata tiang bentuk persegi dengan garis tengah 40 cm yang paling memenuhi kriteria, sehingga bisa digunakan sebagai pondasi tiang yang baru. Pada proyek Rusunawa UPN Jatim, terdapat 3 jenis Pile Cap, yaitu Pile cap Type A dengan 3 tiang, Pile cap Type B dengan 4 tiang, dan Pile cap Type C dengan 5 tiang, pile cap didesain sedemikian rupa agar mampu menahan beban akibat gaya lateral maupun aksial dengan syarat : ½. lebar pile cap
< ½. Jarak antar kolom gedung . Dari hasil analisa perhitungan untuk merencanakan
penulangan pada masing – masing variasi pile cap didapat hasil sebagai berikut : Pada pile cap A tulangan lentur arah x dan y digunakan baja D 25 - 125. Pada pile cap B tulangan lentur arah x dan y digunakan baja D 25 - 80. Sedangkan untuk pile cap C tulangan lentur arah x dan y digunakan baja D 32 - 100.
Keyword : pondasi tiang pancang, daya dukung tiang, pile cap
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur Sebagai salah
satu universitas swasta besar di Surabaya terus tumbuh dan berkembang dengan memperbarui sarana dan prasarana yang dimilikinya secara berkesinambungan.
Pengembangan sarana dan prasarana tersebut dilakukan untuk mewujudkan UPN “VETERAN” Jatim sebagai universitas yang unggul dengan kawasan kampus yang terintegrasi dengan baik. Salah satu wujud fisik sebagai upaya untuk menjadikan UPN “VETERAN” Jatim sebagai kampus yang terpadu tersebut adalah dengan didirikannya Gedung Rumah Susun Sederhana yang akan dijadikan sebagai asrama tempat tinggal sementara bagi mahasiswanya selama menempuh masa studi. Dengan adanya fasilitas tersebut maka mahasiswa/mahasiswi UPN “VETERAN” Jatim diharapkan dapat belajar dengan baik dan berprestasi karena tinggal di lingkungan kampus yang tenang dan kondusif.
Gedung Rusunawa tersebut akan dibangun di lahan kosong di area kampus, dimana tanah di lokasi tersebut termasuk kategori kohesif. Dari hasil uji sondir di lapangan didapat data bahwa kedalaman tanah keras yang mampu menahan beban bangunan berada di kedalaman 16 m. Sehingga Dengan posisi tanah keras yang terletak di kedalaman 16 meter, serta jenis bangunan yang berupa gedung bertingkat, maka jenis pondasi yang cocok digunakan untuk gedung rusunawa tersebut adalah pondasi dalam atau pondasi tiang. Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
1
2 Pada rencana awal gedung rusunawa UPN “Veteran" Jawa Timur akan dibangun dengan 4 lantai, tetapi kemudian dilakukan modifikasi desain dengan menambah 2 lantai lagi sehingga total lantai seluruhnya menjadi 6 lantai. Dengan adanya modifikasi desain tersebut, maka tentunya sistem pondasi tiang yang akan dipakai juga harus direncanakan ulang agar mampu menahan beban desain gedung yang baru. Tugas akhir ini akan membahas mengenai perencanaan ulang pada pondasi Gedung Rusunawa UPN "Veteran" Jawa Timur.
1.2. Permasalahan
1. Setelah adanya modifikasi jumlah lantai dari 4 lantai menjadi 6 lantai, berapakah ukuran pondasi tiang pancang yang baru sehingga didapat daya dukung yang optimal serta jumlah total tiang yang minimal ?
2. Bagaimana bentuk pile cap serta bagaimana perencanaan penulangannya? 1.3.
Tujuan Maksud dan tujuan dari perencanaan ini adalah :
1. Untuk mengetahui berapakah ukuran pondasi tiang pancang yang baru sehingga didapat daya dukung yang optimal serta jumlah total tiang yang minimal ?
2. Untuk mengetahui Bagaimana bentuk pile cap serta bagaimana perencanaan penulangannya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
3
1.4 Batasan Masalah
1. Beban rencana yang digunakan dalam perhitungan sesuai dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung SNI-03-2847-2002 & Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 ( PPIUG 1983 )
2. Perhitungan kapasitas dukung tiang pancang dilakukan dengan cara statis menggunakan metode bagemann berdasarkan data uji sondir dilapangan.
3. Pondasi tiang dipesan dari pabrikan sehingga tidak perlu dilakukan perhitungan/perencanaan tulangannya
1.5 Lokasi Per encanaan
Gambar 1.1 Lokasi ProyekHak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
4 Gambar 1.2 Gambar Tampak Depan Gedung Rusunawa UPN Jatim pada Rencana Baru
Gambar 1.3 Gambar Denah Typikal Gedung Rusunawa UPN JatimHak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :