Pondasi
BAB I
PENGERTIAN DAN JENIS – JENIS PONDASI
I.1 Pengertian Pondasi
Dalam
setiap kontruksi, seperti gedung, jembatan, jalan raya, terowongan,
dinding penahan, menara, tanggul, harus mempunyai pondasi yang dapat
mendukungnya. Pondasi harus diperhitungkan untuk dapat menjamin
kestabilan Bangunan terhadap berat sendiri, beban - beban bangunan,
gaya-gaya luar seperti : tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain.
Disamping itu, tidak boleh terjadi penurunan melebihi batas yang
diijinkan. Agar Kegagalan fungsi pondasi dapat dihindari, maka pondasi
Bangunan harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras, padat,
dan kuat mendukung beban bangunan tanpa menimbulkan penurunan yang
berlebihan.
Pondasi adalah struktur bagian bawah yang umumnya
terletak dibawah permukaan tanah yang berfungsi untuk meneruskan gaya
yang diterimanya ke lapisan tanah pendukung (bearing layers).
Adapun beberapa pengertian pondasi dalam kontruksi, antara lain :
1.
Suatu badian konstruksi bangunan yang memiliki fungsi untuk memindahkan
beban/bobot/gaya yang ditimbulkan oleh banguna yang ada diatasnya
kedalam tanah.
2. Bagian bangunan yang menghubungkan bangunan
tersebut dengan tanah, dimana tanah harus menerima beban dari bangunan
tersebut (beban mati dan beban hidup) dan tugas pondasi untuk membagi
beban itu sehingga tekanan tanah yang diizinkan (daya dukung) tidak
terlewati.
3. Konstruksi yang diperhitungkan sedemikian rupa sehingga
dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri dan
menghindari penurunan bangunan yang tidak merata.
Jadi, dapat
disimpulkan bahwa pondasi merupakan Bagian dari elemen bangunan yang
berfungsi meletakkan dan meneruskan beban ke dasar tanah yang kuat
mengimbangi dan mendukung (merespon) serta dapat menjamin kestabilan
bangunan, paling tidak terhadap beratnya sendiri, beban yang bekerja
serta beban gempa.
Pondasi bangunan adalah kontruksi yang paling
terpenting pada suatu bangunan. Karena pondasi berfungsi sebagai penahan
seluruh beban (hidup dan mati) yang berada di atasnya dan gaya – gaya
dari luar. Pada pondasi tidak boleh terjadi penurunan pondasi setempat
ataupun penurunan pondasi merata melebihi dari batas – batas tertentu,
yaitu :
Jenis bangunan Penurunan maksimum
1. Bangunan umum 2.54 Cm
2. Bangunan pabrik 3.81 Cm
3. Gudang 5.08 Cm
4. Pondasi mesin 0.05 Cm
Oleh
karena itu,sebelum perencanaan pondasi dilakukan terlebih dahulu perlu
mengetahui prilaku tanah baik sifat fisik maupun mekanis tanah. Dimana
sifat fisik dan mekanisnya dapat diketahui dengan melakukan penyelidikan
tanah yang meliputi penyelidikan dilapangan dan laboratorium, sehingga
dari data-data hasil penyelidikan tanah tersebut dapat dipergunakan
sebagai dasar dalam merekomendasikan sistem pondasi. Untuk maksud ini
diperlukan pengertian yang mendalam mengenai metode pengujian tanah,
batasan-batasan atau karakteristik dalam metode pengujian dan bagaimana
menyimpulkan hasil-hasil yang diperoleh.
Pekerjaan lapangan dalam
peyelidikan tanah yang dilaksanakan meliputi pekerjaan Boring dan
Standart Penetrasi Test (SPT). Hasil pekerjaan boring log yang akan
memperlihatkan jenis lapisan tanah, letak lapisan tanah keras yang
ditujukan dalam nilai SPT. Dari data hasil penyelidikan lapangan
tersebut dijumpai jenis tanah yang dapat mendukung pondasi pada
kedalaman 40 meter. Maka dapat ditentukan pondasi tiang pancang sebagai
pendukung struktur yang bekerja diatasnya.
I.2 Klasifikasi Jenis-jenis Pondasi
I.2.a Klasifikasi Berdasarkan Sistem Kerja gaya
Dari
berbagai hal yang mempengaruhinya (pada point 2 diatas), maka
jenis-jenis pondasi secara garis besar dapat diklasifikasikan sebagai
berikut:
1. Spread Fondations / pondasi telapak
Dimana beban
yang disalurkan disebarkan melalui lebar telapak pondasi. Dimana
intensitas beban yang diteruskan ketanah haruslah lebih kecil dari daya
dukung tanah yang diijinkan.
2. Pile Foundations / pondasi tiang pancang
Pondasi
tiang pancang, beban dan bobot disalurkan dengan mekanisme pergeseran
antara tanah dan pondasi (tiang), dan dukungan dari lapisan tanah keras
pada kedalaman tertentu. Pile adalah komponen penerus beban yang
berbentuk panjang dan vertical. Pile dapat terbuat dari bahan kayu,
besi/baja, beton atau kombinasi diantaranya, tergantung dari berat beban
yang dipikul.
Pile digunakan dengan pertimbangan:
- Beban yang dipikul sangat besar
- Penggunaan jenis pondasi yang lain dinilai tidak ekonomis
- Kondisi air tanah yang bervariasi dan perlu dipertimbangkan
- Apabila dikemudian akan dibangun saluran dalam tanah/canal
- Digunakan pada konstruksi bangunan di pelabuhan atau daerah air lainnya
3. Pier Foundations / pondasi sumuran
Pondasi
sumuran, pondasi yang berupa konstruksi sumuran vertical yang mencapai
tanah keras. Bilamana bangunan terletak pada tanah yang berpasir dan
letak tanah keras pada lapisan yang dalam, maka tipe pondasi ini perlu
dipertimbangkan. Dengan kata lain sumuran sebenarnya merupakan kolom
pada sub struktur yang berfungsi mendukung beban dari upper struktur dan
melaluinya beban akan disalurkan ke tanah.
I.2.b Klasifikasi Berdasarkan Kedalaman Pondasi
Bentuk pondasi ditentukan oleh berat bangunan dan keadaan tanah
disekitar bangunan tersebut, sedangkan kedalaman pondasi ditentukan oleh
letak tanah padat yang mendukung pondasi. Pondasi pada tanah miring
lebih dari 10 %, maka pondasi bangunan tersebut harus dibuat rata atau
dibentuk tangga dengan bagian bawah dan atas rata. Jenis pondasi
berdasarkan kedalaman peondasinya dibagi menjadi 2, yaitu :
1. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation)
Disebut Pondasi dangkal karena kedalaman masuknya ke tanah relatif
dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe
yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada
rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu,meneruskan beban dari
dinding dan kolom bangunan ke tanah keras. Pondasi dangkal dapat
dibedakan menjadi beberapa jenis :
- Pondasi Setempat ( Single Footing )
- Pondasi Menerus ( Continuous Footing )
- Pondasi Pelat ( Plate Foundation )
- Pondasi Cakar Ayam
- Pondasi Sarang Laba-laba
- Pondasi Grid
- Pondasi Gasing
1.a Pondasi Setempat (Single Footing)
Pondasi
setempat; dibuat pada bagian yg terpisah (di bawah kolom
pendukung/kolom struktur), tiang, dsb), juga biasa digunakan pada
konstruksi bangunan kayu di daerah rawa-rawa. Pada bangunan sementara
sering juga digunakan penumpu batu alam massif yang bertarah dan
diletakkan di atas permukaan tanah yang diratakan.
Adapun ciri-ciri pondasi setempat adalah :
1. Jika tanahnya keras, mempunyai kedalaman > 1,5 meter
2. Pondasi dibuat hanya di bawah kolom
3. Masih menggunakan pondasi menerus sebagai tumpuan men-cor sloof, tidak digunakan untuk mendukung beban.
Adapun bentuk-bentuk dari pondasi setempat antara lain:
1. Pondasi pilar, dari pasangan batu kali berbentuk kerucut terpancung.
2.
Pondasi sumuran, dari galian tanah berbentuk bulat sampai kedalaman
tanah keras, kemudian diisi adukan beton tanpa tulangan dan batu-batu
besar.
3. Pondasi umpak, dipakai untuk bangunan sederhana. Pondasi
umpak dipasang di bawah setiap tiang penyangga. Antara tiang dihubungkan
dengan balok kayu di bagian bawah tiang, di bagian atas tiang menyatu
dengan atapnya.Pondasi kayu dibuat keluar permukaan tanah sampai
ketinggian ± 1 meter.
Pondasi umpak dapat dibuat dari bahan-bahan sebagai berikut:
1. Pasangan bata yg disusun bertangga
2. Pasangan batu kali
3. Cor beton tidak bertulang;
4. Batu alam yang dibentuk menjadi lunak
Gambar I.1 Pondasi Setempat
1.b Pondasi Menerus (Continuous Footing)
Pondasi menerus (Pondasi Langsung) dapat digunakan pada tanah yang seragam.
Ciri-ciri Pondasi menerus adalah :
• Ukuran sama besar dan terletak pada kedalaman yang sama;
• Dipasang di bawah seluruh dinding penyekat dan kolom;
• Biasanya digunakan sebagai pondasi bangunan tidak bertingkat;
• Untuk tanah lembek, dibuat dari sloof memanjang bagian bawah diperlebar menjadi pelat.
Gambar I.2 Pondasi Menerus
1.c Pondasi Pelat (Plate Foundation)
Pondasi
pelat biasanya seluas ukuran gedung. Pondasi ini membagi beban secara
merata ke tanah bangunan. Pondasi pelat ini biasa digunakan dalam hal:
• Daya dukung tanah jelek atau beban bangunan yang tinggi;
• Raster atau jarak-jarak tiang/dinding kurang dari 8 meter;
• Beban bangunan yang tinggi sudah dibagi merata oleh konstruksi atas;
• Pada daerah rawan banjir, pondasi ini akan mencegah meresapnya air dari bawah (tanah).
Gambar I.2 Pondasi Pelat
1.d Pondasi Cakar Ayam
Merupakan
salah satu rekayasa keteknikan di bidang pondasi, hasil temuan Prof.
Dr. Ir. Sedijatmo. Kostruksi ini terdiri dari plat beton bertulang
dengan tebal 10 - 12 cm di dan bagian bawahnya diberi pipa-pipa beton
bertulang yang menempel kuat pada plat tersebut. Mirip seperti akar
serabut pada tanaman kelapa yang dapat tumbuh tinggi menjulang di pantai
berpasir yang daya ikatnya rendah, pile atau pipa-pipa beton
mencengkeram ke dalam tanah dan plat betonnya mengikat pile-pile
tersebut sehingga menjadi satu kesatuan yang monolit.
Dasar pemikiran
Iahirnya pondasi cakar ayam ialah memanfaatkan tekanan tanah pasif,
yang pada sistem pondasi lain tak pernah dihiraukan. Plat beton yang
tipis itu akan mengambang di permukaan tanah, sedangkan kekakuan plat
ini dipertahankan oleh pipa-pipa yang tetap berdiri akibat tekanan tanah
pasif. Dengan demikian maka plat dan konstruksi di atasnya tidak mudah
bengkok.
Bagi daerah yang bertanah lembek, pondasi cakar ayam tidak
hanya cocok untuk mendirikan gedung, tapi juga untuk membuat jalan dan
landasan. Satu keuntungan lagi, sistem ini tidak memerlukan sistem
drainasi dan sambungan kembang susut.
Gambar I.3 Stuktur Pondasi Cakar Ayam dan Pengerjaannya di Lapangan
1.e Pondasi Sarang Laba-laba
Pondasi
ini memiliki kelebihan jika dibandingkan dengan pondasi konvensional
yang lain diantaranya yaitu KSSL memiliki kekuatan lebih baik dengan
penggunaan bahan bangunan yang hemat dibandingkan dengan pondasi rakit
(full plate) lainnya, mampu memperkecil penurunan bangunan karena dapat
membagi rata kekuatan pada seluruh pondasi dan mampu membuat tanah
menjadi bagian dari struktur pondasi, berpotensi digunakan sebagai
pondasi untuk tanah lunak dengan mempertimbangkan penurunan yang mungkin
terjadi dan tanah dengan sifat kembang susut yang tinggi, menggunakan
lebih sedikit alat-alat berat dan bersifat padat karya, waktu
pelaksanaan yang relatif cepat dan dapat dilaksanakan secara industri
(pracetak), lebih ekonomis karena terdiri dari 80% tanah dan 20% beton
bertulang dan yang paling penting adalah ramah lingkungan karena dalam
pelaksanaan hanya menggunakan sedikit menggunakan kayu dan tidak
menimbulkan kerusakan bangunan serta tidak menimbulkan kebisingan
disekitarnya.
c.
Gambar I.4 Pondasi Sarang Laba-laba dan Pengerjaannya di Lapangan
2. Pondasi Dalam (Deep Foundatio)
Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras.
Pondasi dalam dapat dibedakan menjadi beberapa jenis :
- Pondasi tiang pancang (pasak bumi)
- Pondasi tiang bor
- Pondasi Caison
Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya
2.a Pondasi Tiang Pancang
Pondasi
tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa,
dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah
tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi
tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja, dan beton
bertulang.
1 Tiang Pancang Kayu
Tiang kayu adalah batang pohon
yang cabang-cabangnya telah dipangkas dengan hati-hati. Panjang
maksimum kebanyakan tiang kayu adalah 10-20 m. Agar kualitas tiang kayu
yang dipakai bagus, maka kayunya harus lurus, keras, dan tanpa adanya
kerusakan. Manual Praktek No. 17 yang dikeluarkan oleh ASCE (The
American Society of Civil Engineers) tahun 1959, mengklasifikasikan
tiang kayu ke dalam 3 kategori :
1. Tiang klas A: Tiang-tiang dalam
kelas ini mampu menerima beban-beban yang berat. Diameter minimum batang
sekurang-kurangnya 356 mm.
2. Tiang klas B: Tiang-tiang dalam kelas ini mampu menerima beban-beban sedang. Diameter minimum batang adalah 305-330 mm.
3.
Tiang klas C: Tiang ini digunakan untuk kontruksi sementara. Tiang ini
dapat digunakan untuk konstruksi permanen apabila keseluruhan tiang
tenggelam di bawah muka air tanah. Diameter minimum batang
sekurang-kurangnya 305 mm.
Dalam setiap keadaan, kepala tiang tidak boleh memiliki diameter yang kurang dari 150 mm.
Tiang
kayu biasanya tidak dapat menahan tegangan pada pemancangan yang keras;
oleh karena itu kapasitas tiang umumnya dibatasi hingga sekitar 220-270
kN (25-30 ton). Sepatu baja bisa digunakan untuk mencegah kerusakan
ujung bawah tiang. Kepala tiang mungkin bisa juga rusak selama proses
pemancangan. Kerusakan pada serat-serat kayu yang disebabkan oleh
tumbukan palu dinamakan dengan brooming. Untuk mencegah kerusakan kepala
tiang, topi dari logam biasanya ditambahkan pada kepala tiang.
Pondasi
tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung
di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada
rumah-rumah nelayan di tepi pantai.
Gambar I.5 Penyambungan tiang kayu: (a) selubung pipa; (b) lempeng logam dengan baja
2 Tiang Pancang Beton
Pondasi
tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise
building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan
sebagai berikut
1. Melakukan test “ boring” untuk menentukan
kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai
pembebanan yang telah diperhitungkan.
2. Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.
3. Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.
Pondasi
tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang
pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.
Pondasi tiang pancang beton cor ditempat
Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :
1. Melakukan pemboran tanah sesuai kedalamn yang ditentukan dengan memasukkan besi tulangan beton.
2. Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.
3. Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.
4. Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah.
5. Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.
Pondasi tiang pancang beton sistem fabrikasi
Kemajuan
teknologi khususnya pada bidang rancang bangun beton bertulang telah
menemukan pondasi tiang pancang sistem fabrikasi. Cetakan-cetakan
pondasi dengan beberapa variasi diameter tiang pancang dan panjang tiang
pancang dibuat dalam pabrik dengan system “Beton Pra-Tekan” Ukuran
tiang pancang produksi pabrik dapat dilihat pada tabel berikut ini
Tabel I.1 Tiang Pancang Beton
Gambar I.6 Tiang beton cor di tempat (lihat Tabel I.1 untuk deskripsi lebih lanjut)
3 Tiang baja
Tiang
baja umumnya digunakan baik sebagai tiang pipa maupun sebagai tiang
baja berpenampang H. Tiang pipa dapat disorongkan ke dalam tanah dengan
ujung terbuka atau tertutup. Balok baja berpenampang flens-lebar
(wide-flange) dan I dapat juga digunakan sebagai tiang. Namun tiang
berpenampang H biasanya lebih disukai karena badan (web) flensnya
memiliki ketebalan yang sama. Pada balok berpenampang flens-lebar dan I,
ketebalan badannya lebih tipis dari flensnya. Memberikan ukuran tiang
baja penampang H standar yang digunakan di Amerika Serikat.
Memperlihatkan daftar sejumlah penampang pipa yang sering digunakan
untuk pemipaan. Dalam banyak kasus, tiang pipa diisi dengan beton
setelah dimasukkan ke dalam tanah.
Contoh penampang tiang pipa
Gambar
I.7 Tiang baja: (a) sambungan tiang-H dengan las; (b) sambungan tiang
pipa dengan las; (c) sambungan tiang-H dengan paku keling dan baut; (d)
sarung datar pemancangan tiang pipa; (e) sarung konikal pemancangan
tiang pipa
2.b Pondasi Sumuran (Caisson)
Caisson adalah suatu
pondasi yang terletak pada lapisan pendukung, yang terbenam ke dalam
tanah karerna beratnya sendiri dan dengan mengeluarkan tanah galian dari
dasar bangunan bulat yang terbuat dari beton bertulang.
Pondasi
ini terbuat dari beton bertulang atau beton pracetak, yang umum
digunakan pada pekerjaan jembatan di Indonesia adalah dari silinder
beton bertulang dengan diameter 250 cm, 300 cm, 350 cm, dan 400 cm.
Pekerjaan ini mencakup penyediaan dan penurunan dinding sumuran yang
dicor di tempat atau pracetak yang terdiri unit-unit beton pracetak.
Penurunan dilakukan dengan menggali sedikit demi sedikit di bawah
dasarnya. Berat beton pada sumuran memberikan gaya vertical untuk
mengatasi gesekan (friction) antara tanah dengan beton, dan dengan
demikian sumuran dapat turun.
Ketepatan pematokan pada sumuran sangat
penting karena tempat yang digunakan oleh sumuran sangat besar. Akibat
kesalahan pematokan, bersama-sama dengan kemiringan yang terjadi pada
waktu sumuran diturunkan, dapat menyebabkan sumuran itu berada di luar
daerah kepala jembatan atau pilar.
Hal ini merupakan tambahan
pekerjaan untuk memperbesar kapala jembatan atau pilar, dan akan
meneruskan beban vertical dari bangunan atas kepada bangunan bawah
secara eksentris. Garis tengah memanjang jembatan dan garis tengah
melintang dari sumuran harus ditentukan dan dioffset sejauh jarak
tertentu untuk memastikan bahwa titik titik referensi tersebut tidak
terganggu pada saat pembangunan sumuran.
Harus diperhatikan penentuan
letak tiap segmen untuk memastikan bahwa segmen baru akan mempunyai
alinyemen yang benar sepanjang sumbu vertical. Hal ini penting terutama
pada waktu suatu segmen ditambahkan pada sumuran yang tidak (keluar
dari) vertical. Secara ideal kemiringan ini harus diperbaiki sebelum
penambahan segmen berikutnya. Setelah pekerjaan pematokan selesai,
dilakukan penggalian pendahuluan untuk memberikan jalan awal melalui
mana sumuran akan diturunkan. Sisi galian ini harus sedapat mungkin
vertical
Gambar I.8 Jenis Pondasi Sumuran
Gambar I.9 Bentuk Detail Pondasi Sumuran
Jenis
ini dibedakan antara kaisaon terbuka dan kaison tekanan, kaison
dip[akai sebagai pondasi bangunan yang besar, bila cara pemotongan
terbuka tidak dapat dipakai akibat adanya air yang nai, atau endapan
pada dasar piondasi dan lainnya dan bila daya dukung (vertikal mendatar)
tidak mencukupi untuk pondasi tiang.
Gambar I.10 Bagian Pekerjaan Caison Tekanan
2.c Pondasi Tiang Bor (Bored Pile)
Penggunaan bor pile relative menimbulkan getaran karena tidak ada tanah
yang dimobilisir. Karena itu sangat cocok untuk pembangunan diperkotaan
yang padat bangunan.
Pengecoran beton harus dilaksanakan sesuai
dengan ketentuan. Dimanapun beton digunakan harus dicor ke dalam suatu
lubang yang kering dan bersih. Beton harus dicor melalui sebuah corong
dengan panjang pipa. Pengaliran harus diarahkan sedemikian rupa hingga
beton tidak menimpa baja tulangan atau sisi-sisi lubang. Beton harus
dicor secepat mungkin setelah pengeboran dimana kondisi tanah
kemungkinan besar akan memburuk akibat terekspos. Bilamana elevasi akhir
pemotongan berada di bawah elevasi muka air tanah, tekanan harus
dipertahankan pada beton yang belum mengeras, sama dengan atau lebih
besar dari tekanan air tanah, sampai beton tersebut selesai mengeras.
Gambar I.11 Pondasi Bor Pile
BAB II
PERHITUNGAN PONDASI
II.1 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal (Single Pile)
Untuk
menentukan kapasitas dukung satu tiang digunakan metode pendekatan
analitis dari hasil pengujian dilapangan. Dalam penulisan ini akan
digunakan metode interpretasi daya dukung tiang pancang beradasarkan
data SPT menurut Mayerhof dan Luciano Decourt.
II.1.a Interpretasi Kapasitas Dukung Tanah Berdasarkan Nilai SPT Menurut ”Mayerhof”
Dalam
hal ini penyelidikan tanah dilakukan di tiap titik-titik bor, maka
dalam pembahasan ini titik yang diambil yaitu: BH-I, BH-II dan BH-III.
Interpretasi daya dukung tiang pancang berdasarkan data SPT dapat
dihitung dengan menggunakan formula klasik Mayerhof.
Untuk diameter tiang direncanakan , D = 0,45 m, maka :
Ap = 1/¬4¬ . . D2
= 1/¬4¬. 3,14 . 0,452 = 0,159 m2
Tiang
yang dipancang pada lapisan tanah keras harus diperehitungkan terhadap
daya dukung izin tiang. Penentuan daya dukung izin tiang pancang dapat
diperoleh dengan mulai menghitung ekivalen tiang dari penetrasi tiang.
a. Mencari ekivalen tiang dari penetrasi tiang
- Pada titik BH-I
(a) Harga N pada ujung tiang N1 = 34,55 (dari intervolasi)
(b) Harga N rata-rata pada jarak 4D dari ujung tiang ke atas ( ¬2)
Karena harga N pada jarak 4D dari ujung tiang ke atas hanya satu yaitu harga N pada ujung tiang, maka Harga ¬2 = 34,55
(c) Harga untuk pernerncanaan tanah pada ujung tiang yaitu :
= = = 34,55 ≤ 40
(c) Menentukan panjang ekivalen penetrasi pada lapisan pendukung (l).
Karena harga = N1 seperti terlihat pada gambar dibawah ini, maka l = 0
Gambar II.1 Kalibrasi Harga N
Untuk nilai ekivalen dari titik-titik BH yang lain dapat dilihat dalam Tabel II.1. dibawah ini.
Tabel II.1 Panjang Ekivalen Tiang
No.Titik
BH Kedalaman Tiang (m) N¬¬¬1¬ ¬2
Panjang Ekivalen (l) (m)
BH – I 36,00 34,55 34,55 34,55 0
BH – II 36,00 37,43 37,43 37,43 0
BH – III 36,00 37,70 37,70 37,70 0
b. Daya dukung pada ujung tiang
Contoh perhitungan pada BH-I, yaitu :
= = 0
mencari nilai dapat dilihat pada gambar II.2.
Gambar II.2 Diagram perhitungan dari intensitas daya dukung ultimit tanah pada
ujung tiang Pada Titik BH-I
= 10
q¬d¬ = 10 . = 10 . 34,55 = 345,5 ton/m²
Untuk daya dukung ujung tiang dari titik-titik yang lain dapat dilihat dalam Tabel II.2 dibawah ini.
Tabel II.2 Daya dukung ujung tiang
No.Titik
BH L
(m) D
(m)
q¬d¬
(ton/m²)
BH -I 0 0,45 0 10 34,55 345,5
BH-II 0 0,45 0 10 37,43 374,3
BH -III 0 0,45 0 10 37,70 377,0
c. Gaya geser maksimum dinding tiang
Besarnya gaya geser maksimum dari lapisan tanah (fi) dapat diperoleh sebagai berikut : (lihat pada tabel 2.4)
fi = ≤ 10 (untuk tanah berpasir)
fi = c atau Ni ≤ 12 (untuk tanah kohesif)
Dimana : Ni = Harga rata-rata N pada tiap jenis lapisan tanah.
Perhitungan gaya geser pada titik BH-I yaitu :
Pada kedalaman 3,95 – 7,00m dengan jenis tanah pasir halus, maka :
fi =
Ni = = 14
fi = = 2,8 t/m² ≤ 10
untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel II.3. dibawah ini.
Tabel II.3 Perhitungan gaya geser pada BH – I.
Kedalamanan
(m) Tebal Lapisan Li
(m) Jenis Tanah Harga
Rata-rata
N fi
(t/m²) Li.fi
(t/m²)
3.95 - 7.00 3.05 Pasir halus 14 2.80 8.54
7.00 - 9.00 2.00 Lanau berpasir 0 0 0
9.00 - 17.00 8.00 Pasir halus 20.67 4.13 33.04
17.00 - 31.00 14.00 Lempung 5 5 70.00
31.00 - 36.00 5.00 Pasir halus 23.27 4.65 23.35
Σ 32.05 134.83
R = U . Li.fi
= 3,14 . 0,45.134,83
= 190,515 ton
Tabel II.4 Perhitungan gaya geser pada BH – I.I
Kedalamanan
(m) Tebal Lapisan Li
(m) Jenis Tanah Harga
Rata-rata
N fi
(t/m²) Li.fi
(t/m²)
3.95 - 7.00 3.05 Pasir halus dan fossil 11 2.20 6.71
7.00 - 13.50 6.50 Pasir halus 25.5 5.10 33.15
13.50 - 34.00 20.50 lempung dan fossil 5.86 5.86 120.13
34.00 - 36.00 2.00 Pasir halus 37.43 7.49 14.98
Σ 32.05 174.97
R = U . Li.fi
= 3,14 . 0,45. 174,97
= 247,233 ton
Tabel II.5 Perhitungan gaya geser pada BH – III
Kedalamanan
(m) Tebal Lapisan Li
(m) Jenis Tanah Harga
Rata-rata
N fi
(t/m²) Li.fi
(t/m²)
3.95 - 4.00 0.05 Pasir halus 16 3.20 0.16
4.00 - 10.50 6.50 Pasir halus dan fossil 22.5 4.50 29.25
10.50 - 14.50 4.00 Pasir halus 32 6.4 25.60
14.50 - 35.00 20.50 Lempung 6.43 6.43 131.82
35.00 - 36.00 1.00 Pasir halus 37.7 7.54 7.54
Σ 32.05 194.37
R = U . Li.fi
= 3,14 . 0,45. 194,37
= 274,645 ton
d. Daya dukung Ultimite tanah terhadap tiang pancang pada arah vertikal
Rumus :
Ru = qd . Ap + R
Perhitungan daya dukung ultimite pada titik BH – I, yaitu :
Ru = 345,5 . (0,159) + 190,515
= 245,450 ton
Untuk perhitungan daya dukung ultimite tanah pada titik bor yang lain dapat dilihat pada tabel II.6.
Tabel II.6 Perhitungan daya dukung ultimite tanah terhadap tiang pancang pada arah vertikal
No. Titik
BH qd
(ton/tiang) Ap
(m2) R
(ton) Ru
(ton)
BH – I 345,5 0.159 190,515 245,450
BH – II 374,3 0.159 247,233 306,747
BH – III 377,0 0.159 274,645 334,588
e. Daya dukung yang diizinkan
Waktu normal:
Ra =
Perhitungan pada titik bor BH – I, yaitu ::
Ra = = 81,817 ton
Untuk perhitungan pada titik-titik bor lainnya dapat dilihat pada tabel II.7.
Tabel II.7 Perhitungan Daya dukung yang diizinkan
No. Titik
BH Ru
(ton) Fk Ra
(ton)
BH – I 245,450 3 81,817
BH – II 306,747 3 102,249
BH – III 334,588 3 111,529
II.1.b Interpretasi Kapasitas Dukung Tanah Berdasarkan Nilai SPT menurut ”Luciano Decourt”
Dalam
memperkirakan daya dukung tiang pancang (Qu) berdasarkan data SPT
menurut Luciano Decourt, dapat menggunakan persamaan sebagai berikut :
Qu = Qp + Qs
Untuk diameter tiang direncanakan , D = 0,45 m, maka :
As = π. D.L
= 3,14. 0,45. 36,00
= 50,868 m²
Untuk memperkirakan daya dukung ujung tiang (Qp) pada titik BH-I dapat dihitung dengan persamamaan sebagai berikut :
Qp = q .A
Tegangan ultimit ujung tiang (q ) :
q = .K
Dimana : q = Tegangan ultimit ujung tiang (ton/m²)
= rata-rata jumlah pukulan (3 harga N) di ujung tiang ke atas
K = Koefisen tanah (ton/m²)
A = Luas penampang tiang (m²)
= = 16,85
K = 392 kPa = 392 . 1,02.10 = 39,984 ton/m² (dari tabel 2.5)
q = 19,85. 39,984 = 673,730 ton/m²
Maka daya dukung ultimit ujung tiang (Qp) :
Qp = q .A
= 673,730 . (0,159) = 107,123 ton
Untuk daya dukung ujung tiang dari titik-titik yang lain dapat dilihat dalam Tabel II.8 dibawah ini.
Tabel II.8 Daya dukung ujung tiang (Qp)
No.Titik
BH
K
(ton/m²) q
(ton/m²) Ap
(m²) Qp
(ton)
BH -I 16,85 39,984 673,730 0,159 107,123
BH-II 17,48 39,984 698,920 0,159 111,128
BH -III 17,90 39,984 715,714 0,159 113,799
Untuk memperkirakan daya dukung akibat gesekan tiang (Qs) pada titik BH-I dapat dihitung dengan persamamaan sebagai berikut :
Qs = As.q
Gesekan disepanjang tiang (q ),
q =
Dimana : q = Gesekan disepanjang tiang (ton/m²)
= , (dengan n = jumlah titik yang ditinjau)
= rata-rata jumlah pukulan
= Jumlah pukulan pada tiap lapis tanah sepanjang tiang yang tertanam
As = Luas permukaan tiang/sisi tiang yang tertanam (m²)
= = 14,05
q = = = 5,68 ton/m²
Maka daya dukung ultimit gesekan tiang (Qp) :
Qs = As.q
Qs = 50,868 . (5,68) = 288,930 ton
Untuk daya dukung akibat gesekan tiang dari titik-titik yang lain dapat dilihat dalam Tabel II.9 dibawah ini.
Tabel II.9 Daya dukung gesekan tiang (Qs)
No.Titik
BH
n
As
(m²) q
(ton/m²) Qs
(ton)
BH -I 168,55 12 14,05 50,868 5,68 288,930
BH-II 151,43 12 12,62 50,868 5,21 265,022
BH -III 175,70 12 14,63 50,868 5,88 299,104
Jadi besar daya dukung ultimit tiang pancang pada titik bor BH-I, yaitu :
Qu = Qp + Qs
= 107,123 + 288,930
= 396,053 ton
Sehingga :
Qu =
= = 132,018 ton
Untuk daya dukung ultimit tiang pancang (Qu) dari titik-titik yang lain dapat dilihat dalam Tabel II.10 dibawah ini.
Tabel II.10 Daya dukung ultimit tiang pancang (Qu)
No.Titik
BH Qp
(ton) Qs
(ton) Qu
(ton)
Qu
(ton)
BH -I 107,123 288,930 396,053 3 132,018
BH-II 111,128 265,022 376,150 3 125,383
BH -III 113,799 299,104 412,903 3 137,634
Jadi
perbandingan perhitungan daya dukung ultimit berdasarkan data SPT
menurut Mayerhof dan Luciano Decourt dapat dilihat pada tabel II.11.
dibawah ini :
Tabel II.11 Perbandingan Daya dukung ultimit (Qu) menurut Mayerhof dan Luciano Decourt
No.Titik
BH Qu “Mayerhof”
(ton) Qu “Luciano Decourt”
(ton)
BH -I 81,817 132,018
BH-II 102,249 125,383
BH -III 111,529 137,634
II.2 Effisiensi Kelompok tiang pancang (Pile group)
Dalam
menganalisa daya dukung kelompok tiang pancang perlu juga untuk
menghitung effisiensi kelompok tiang pancang yaitu perbandingan
kapasitas jumlah kapasitas masing-masing tiang pancang. Untuk menghitung
jarak dari kelompok tiang pancang maka digunakan formula sebagai
berikut :
s =
dimana:
s = jarak antara tiang (m)
m = banyak baris
n = banyak kolom
misalnya : m = 3 ; n = 2
s = = 0,963 m
Gambar II.3. Denah perencanaan kelompok tiang pancang
Menurut Joseph E. Bowles effisiensi kelompok tiang pancang
Eg =
Dimana:
Eg = Perbandingan habatan kulit pada garis keliling kelompok terhadap jumlah tahanan kulit masing-masing tiang pancang
D = Diameter tiang pancang (m)
Maka diperoleh:
Eg =
Eg = 1,00
II.3 Daya dukung Kelompok Tiang Pancang
Untuk
menghitung daya dukung tiang pancang pada lapisan tanah yang mencapai
lapisan keras diperkirakan bahwa daya dukung tiang dalam kelompok tiang
adalah sama dengan kemampuan tiang tunggal dikalikan dengan banyak tiang
yaitu:
Qpg = n . Eg. Qu
Dimana:
Qpg = Daya dukung kelompok tiang pancang (pile group)
Qu = daya dukung tiang pancang yang berdiri sendiri (single pile)
n = Banyaknya tiang pancang
Eg = Efisiensi kelompok tiang pancang
Pada penulisan ini jumlah kelompok tiang diasumsikan sebanyak 4 tiang
Maka
dari hasil perhitungan daya dukung tiang tunggal (single pile) yang
akan digunakan untuk perhitungan daya dukung kelompok tiang (pile grup)
yaitu pada hasil analisa yang terkecil yang diperoleh dari formula
klasik Mayerhof, sehingga :
Qpg = n . Eg. Qu
Qpg = 4.1,00. (81,817) = 327,268 ton
Untuk perhitungan daya dukung kelompok tiang pancang pada titik bor yang lain dapat dilihat dalam tabel II.12 dibawah ini :
Tabel II.12 Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang
NO. Titik
BH Qu
(ton) n Qpg
(ton)
BH -I 81,817 4 327,268
BH -II 102,249 4 408,996
BH -III 111,529 4 446,116
II. 4 Perhitungan Pondasi Telapak
Menghitunga luasan telapak Foot Plate :
h Pondasi diambil 500 mm
Kedalamn pondasi = 2 m
q Netto = q tanah izin – (h pondasi γ beton) – (kedalaman pondasi γ tanah)
γ tanah = 18 kN/m3
Pondasi Pada luasan pada Kolom Kn (ex K1 ; K2, dst) :
Pu = 3508,94 kN
P = 2591,74 kN
M kap = 853,36 kNm
Dengan Mencoba tinggi Pondasi
h pondasi = di coba 500 mm
q Netto = 225 – (0,5 . 240 – (2 . 18)
= 177 kN/m2
