PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG PADA PEMBANGUNAN RESERVOIR DAN TANGKI WTP KAPASITAS 250 RIBU LITER PDAM KEC. LOAKULU KAB. KUTAI KARTANEGARA Tri Afista Turin. Benny Mochtar Efendi Arifin. Musrifah Tohir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda Intisari Pondasi tiang pancang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya orthogonal kesumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang pancang yang terdapat dibawah konstruksi, dengan tumpuan pondasi. Tiang pancang yang digunakan dalam perbandingan ini adalah tiang pancang mini pile dan kayu ulin. Perhitungan keamanan tiang ditinjau khusus pada kapasitas daya dukung tiang. Kapasitas daya dukung tiang pancang sangat diperlukan untuk mendapatkan perencanaan pondasi yang memenuhi persyaratan. Banyak metode perhitungan untuk menganalisis daya dukung tiang pancang, namun perlu dipertimbangkan metode mana yang lebih memenuhi, untuk itu perlu dilakukan analisis daya dukung dari beberapa metode berdasarkan data lapangan dengan menggunakan data sondir dan data SPT dibandingkan satu sama lainnya, sehingga didapatkan hasil yang lebih realistis. Tiang pancang sebagai perbandingannya 2 macam yaitu mini pile dan kayu ulin. Dari dua tipe tiang pancang yang di analisa maka tiang pancang kayu ulin yang paling besar biayanya, sedangkan untuk mini pile lebih murah dan efisien. Kata kunci : perbandingan tiang pancang, tiang pancang mini pile dan kayu ulin. Kapasitas daya dukung tiang pancang, perbandingan rencana anggaran biaya Abstrak Pile foundation is a foundation construction that is able to withstand the force orthogonal kesumbu pole with street absorbing bending . Pile foundation made into one monolithic unity by uniting the base of the pile are under construction , with pedestal foundation. The pile used in this comparison is the pile of mini pile and ironwood. The pole security calculations are reviewed specifically on the carrying capacity of the mast. Capacity of pile support is urgently needed to get a foundation plan that meets the requirements. Many calculation methods for analyzing the carrying capacity of piles, however, need to consider which method is, it is necessary to analyze the carrying capacity of several methods based on field data using data sondir and SPT data compared to each other, so that obtained more realistic Pile as a comparison of 2 kinds of mini pile and ironwood. Of the two types of piles that are analyzed, ulin wood pile is the largest cost, while for the mini pile is cheaper and efficient. Keywords: pile compare son, mini pile and ulin wood piles, pile carrying capacity, budget plan comparison . Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda. Dosen Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda. Dosen Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda. PENDAHULUAN Latar Belakang Kalimantan Timur sendiri banyak dijumpai longsoran, penurunan, maupun konsolidasi terhadap bangunan Ae bangunan yang telah berdiri. Formasi tanah yang lunak dan juga tanah yang kuat terletak sangat dalam, maka dari itu pondasi tiang pancang merupakan suatu saran yang tepat untuk mengatasi daerah ini. Pondasi tiang pancang . ile foundatio. adalah bagian dari struktur yang digunakan . beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman tertentu. Rumusan Masalah Bagaimana penggunaan tiang pancang kayu ulin dan mini pile apakah mampu menahan beban tangki air kapasitas 250 ribu liter ? Berapakah perbandingan anggaran biaya yang digunakan ? Batasan Masalah Berikut ini adalah yang menjadi batasan dalam Tugas Akhir ini pada penulisan agar ruang lingkupnya tidak terlalu meluas, antara lain: Menghitung struktur atas dan struktur Menghitung berat air dan berat struktur tangki menggunakan SAP 2000 Menghitung daya dukung tanah tiang pancang kayu ulin dan mini pile Maksud dan tujuan Untuk mengetahui hasil perbandingan penggunaan tiang pancang kayu ulin dan mini pile apakah mampu menahan beban tangki air kapasitas 250 ribu liter Manfaat Penelitian Untuk pengaruh tiang pancang kayu ulin dan mini pile untuk menahan beban tangki air dengan kapasitas 250 ribu liter DASAR TEORI Tanah Tanah berasal dari pelapukan batuan, yang prosesnya dapat secara fisik maupun Sifat-sifat teknis tanah, kecuali dipengaruhi oleh unsur-unsur luar menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan Istilah-istilah seperti krikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik (Sumber: Hardiyatmo, 2. Tanah Kohesif Apabila beban diterapkan pada tanah kohesif yang jenuh, maka pertama kali beban tersebut akan didukung tekanan air dalam ronnga pori tanah. Pada kondisi ini, butiran-butiran lempung tidak dapat mengembangakan tahan geser selama air di dalam rongga pori tidak meninggalkan rongga tersebut. Karena rongga pori tanah lempung sangat kecil, keluarnya air meniggalkan rongga pori memerlukan waktu yang lama. Jika sesudah waktu yang lama setelah air dalam rongga pori berkurang, butiran-butiran lempung mendekat satu sama lain, sehingga tahanan gesek tanahnya berkembang (Sumber: Hardiyatmo, 2. Sondering Test/Cone Penetration Test (CPT) Hasil penyelidikan dengan alat sondir ini pada umumnya digambarkan dalam bentuk grafik lapisan tanah dengan besarnya nilai sondir yaitu perlawanan penetrasi konus atau perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang. Dari hasil sondir diperoleh nilai jumlah perlawanan (JP) dan nilai perlawanan konus (PK), sehingga hambatan lekat (HL) dapat dihitung sebagai berikut : Hambatan Lekat (HL) ya yaya = . aycE Oe ycEy. ycu yaA Jumlah Hambatan Lekat (JHL) ycu yayaya = Oc yayaya ycn=0 Didalam perencanaan pondasi tiang pancang . , data tanah geser sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung . earing capacit. dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : Qu = Qb Qs = qb . Ab f . Tabel 2. 1 Faktor empiric fb dan fs Tipe Tiang Pancang Fb Tiang Bor Baja 1,75 Beton Pratekan 1,75 (Sumber : Titi & Farsakh, 1. Tabel 2. 2 Tipe tanah Sumber : Titi & farsakh 1999 Nilai faktor empiric untuk tipe tanah (Titi & Farsakh, 1. Pada umunya nilai s untuk pasir = 1,4 persen, nilai s untuk lanau = 3,0 persen dan nilai s untuk lempung = 1,4 persen. Metode Langsung Metode langsung ini dikemukakan oleh beberapa ahli diantaranya : Mayerhoff. Tomlinson. Begemann. Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut : Qu = qc x Ap JHL x Kt Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut : ycyca ycu yaycy yayaya ycu ycoyc Qu ijin = Dari hasil sondir ditunjukan bahwa tahanan ujung sondir ( harga tekan Konus ) Bervariasi terhadap kedalaman. Menurut Mayerhoff : qp = qc untuk keperluan praktis qp = ( 2 / 3 Ae 3 / 2 ) q c Gambar 2. 4 Alat sondir (SNI 2827,2. Standard Penetration Test (SPT) Tujuan dari percobaan SPT ini adalah untuk menentukan kepadatan relatif lapisan tanah dari pengambilan contoh tanah dengan tabung sehingga diketahui jenis tanah dan ketebalan tiap-tiap lapisan kedalaman tanah dan untuk memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi tanah serta menetapkan kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasa (Sumber: Hardiyatmo, 2. Kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil SPT Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif dan nonkohesif dengan data SPT Daya dukung ujung tanah pada tanah non-kohesif Qp = 40 * N-SPT *Lb/D* Ap O 400 * N Ae SPT * Ap Daya geser selimut tiang pancang pada tanah kohesif Qs = 2 * N Ae SPT * p * Li Daya dukung ujung tiang pada tanah Cu untuk tiang pancang Qp = 9 * Cu * Ap Tahanan geser selimut tiang pada tanah kohesif Cu Qs = * Cu * Li Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data parameter kuat geser tanah Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah melalui beberapa percobaan akan di dapat nilai berat isi tanah (A), nilai kohesi tanah ( c ) serta nilai sudut geser ( A ). Daya dukung pondasi tiang pancang ( End Bearing ) Untuk tanah kohesif Qp = Ap . NcAo Untuk mencari nilai cu . ndrained cohesio. dapt digunakan persamaan dibawah ini : ycyyca Ao = 0,21 0,25 ( ) O 1 ycayc Untuk tanah non kohesif Qp = Ap . qAo ( Nq - 1 ) Daya dukung selimut tiang ( skin Untuk tanah non kohesif Qs = fi . Li . Pada tanah non kohesif f = k0 . EvAo . tanA Tekanan ujung ultimate Kapasitas maksimum tahanan ujung dari sebuah tiang pancang dapat di hitung dengan menggunakan data pengujian laboratorium maupun data pengujian laboratorium maka perhitungan kapasitas tahanan ujung berdasarkan mayerhoff sebagai berikut : Ppu = Ap ( c . Nc A. qAo . Nq ) Harga factor daya dukung sesuai dengan grafik diatas dapat juga dilihat pada tabel Tahanan Kulit ( Skin Resistance ) Ada tiga metode yang di gunakan untuk menghitung tahanan kulit pada tiang pancang dalam tanah kohesif. Metode metode ini digunakan metode , metode dan metode . Metode Ae metode ini digunakan juga untuk tiang pancang di dalam tanah tak kohesif, semua secara umum kapasitas tahanan kulit di hitung Pps = As . fs ( OIL ) Metode Metode diusulkan oleh Tomlinson ( 1977 ) tahan kulit dibagi menjadi dua jenis yaitu lempung dan pasir dihitung sebagai Untuk tanah lempung fs = . Untuk tanah pasir fs = A . qAo. Ks . tan A Metode Vijayvergia dan focht ( 1972 ) menyajikan sebuah metode alternative untuk mendapatkan tahanan kulit fs untuk sebuah tiang pancang didalam lempung sebagai berikut: fs = ( qAo 2cu ) qAo . cu = Nilai Ae nilai yang didefinisikan = Koefisien yang dapat diperoleh dari dari grafik tabel Gambar 2. 9 Grafik hubungan harga dengan kedalaman Metode Sebuah organisasi telah menganalisa kembali data Ae data yang ada dan di lengkapi dengan pengujian Ae pengujian paling akhir, mengusulkan bahwa korelasi pengujian beban dan kapasitas tiang pancang hasil perhitungan lebih baik dapat ditentukan dengan menggunakan parameter Ae parameter tegangan efektif. Persamaan berikut dapat di tetapkan untuk semua tanah normal konsolidasi tanah fs = KqAo . tanA Dapat dituliskan kembali fs = . qAo Harus diperhatikan bahwa di dalam jangkauan nilai praktis dari pada Ko dan tan A Maka hasil perkalian ( yakni ) mempunyai nilai rata Ae rata sebesar 0,25 sampai ke 0,40 dengan nilai rata Ae rata sebesar 0,32 Macam-macam Tipe Pondasi pondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang ada dibawahnya. Terdapat dua klasifikasi pondasi, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. dangkal dapat didefinisikan sebagai pondasi yang mendukung bebannya secara langsung, seperti : pondasi telapak, pondasi memanjang dan pondasi rakit. Macammacam contoh tipe pondasi ditunjukan dalam Gambar. Gambar 2. 10 Macam-macam tipe pondasi ( Hardiyatmo, 2. Pondasi Tiang Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya orthogonal kesumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang pancang yang terdapat dibawah konstruksi, dengan tumpuan pondasi. (Sosrodarsono dan Nakazawa, 2. Tiang pancang kayu Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari kayu akan lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu berganti-ganti (Sardjono, 1. Gambar 2. 11 Tiang pancang kayu Tiang pancang mini pile Tiang pancang berukuran kecil yang bangunan-bangunan bertingkat rendah dan tanah relative baik. Ukuran dan kekuatan yang ditawarkan C Berbentuk penampang segitiga dengan ukuran 28 dan 32. C Berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 20x20 dan 25x25. Kelebihan dan Kekurangan Kelebihan : - Karena dibuat dengan system pabrikasi, maka mutu beton terjamin. - Bisa mencapai daya dukung tanah yang paling keras. - Daya dukung tidak hanya dari ujung tiang, tetapi juga lekatan pada Sekeliling Kekurangan : - Untuk daerah proyek yang masuk gang kecil, sulit dikerjakan karena factor - Sistem ini baru ada di daerah kota dan - Untuk volumenya sedikit, harganya jauh lebih - Proses getaran dan kebisingan (Sardjono, 1. Kapasitas daya dukung tiang dari data Didalam perencanaan pondasi tiang . , data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung . earing pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : Qu = Qb Qs = qbAb f. Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhoff. Daya dukung ultimit pondasi tiang dinyatakan dengan rumus : Qult = . c x A. (JHL x A. Daya dukung ijin pondasi dengan data sondir dinyatakan dengan rumus : Terhadap Kekuatan Bahan Tiang Ptiang = Ebahan x Ab End Bearing and Friction Pile yaycu ycu ycyca yayco ycu yayaya ycEycycnycaycuyci = ycyce ycyce Tiang Pancang Kelompok (Pile Grou. Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri (Single Pil. , akan tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang pancang dalam bentuk kelompok (Pile Grou. seperti dalam Gambar 2. Untuk tiang-tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya diatas tiang tersebut diberi poer . Dalam perhitungan poer dianggap/dibuat kaku sempurna, sehingga : Bila beban-beban yang bekerja pada menimbulkan penurunan, maka setelah merupakan bidang datar. Gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang. Gambar 2. 16 Beban normal sentris pada kelompok tiang pancang (Sardjon. N = V/n Gambar 2. 14 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus Jarak antar tiang dalam kelompok Biasanya jarak antara 2 tiang dalam kelompok disyaratkan minimum 0,60 m dan maximum 2,00 m. Ketentuan ini pertimbanganpertimbangan sebagai berikut : Bila S < 2,5 D Kemungkinan tanah di sekitar kelompok tiang akan naik terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang-tiang yang dipancang terlalu Terangkatnya tiang-tiang sekitarnya yang telah dipancang lebih dahulu. Bila S > 3 D Apabila S > 3 D maka tidak ekonomis, karena akan memperbesar ukuran/dimensi dari poer . Gambar 2. 15 Pengaruh tiang pemancangan (Sardjono, 1. Perhitungan pembagian tekanan pada tiang pancang kelompok Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris Beban yang bekerja pada kelompok tiang pancang dinamakan bekerja secara sentris apabila titik rangkap resultan bebanbeban yang bekerja berimpit dengan titik berat kelompok tiang pancang tersebut. Dalam hal ini beban yang diterima oleh tiap- tiap tiang pancang adalah Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris dan momen yang bekerja pada dua arah Kelompok tiang yang bekerja dua arah . , dipengaruhi oleh beban vertikal dan momen . yang akan mempengaruhi terhadap kapasitas daya dukung tiang pancang. Gambar 2. 17 Beban sentris dan momen (Sardjono,1. Untuk menghitung tekanan aksial pada setiap masing Ae masing tiang adalah sebagai berikut : Pmaks AePv My C Xmaks Mx C Ymaks A A ny C Aex 2 nx C Aey 2 Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang Pancang Pada kelompok tiang yang dasarnya bertumpu pada lapisan lempung lunak, faktor aman terhadap keruntuhan blok harus diperhitungkan. Terutama untuk jarak tiang-tiang yang dekat. Pada tiang yang dipasang pada jarak yang besar, tanah diantara tiang-tiang bergerak sama sekali ketika tiang bergerak kebawah oleh akibat beban yang bekerja. Saat tanah yang mendukung beban kelompok tiang ini mengalami keruntuhan, maka model keruntuhannya disebut keruntuhan blok . Jadi, pada keruntuhan blok tanah terletak diantara tiang bergerak kebawah bersama - sama dengan tiangnya. Mekanisme keruntuhan yang demikian dapat terjadi pada tipe-tipe tiang pancang maupun tiang bor. Gambar 2. 18 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang : Tiang tunggal, . Kelompok tiang (Hardiyatmo, 2. Kapasitas ultimit kelompok tiang dengan memperlihatkan faktor efisiensi tiang dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : Qg = E g . Q a Kapasitas ultimit kelompok tiang dengan memperlihatkan faktor efisiensi tiang dinyatakan dengan rumus sebagai Qg = E g . Q a Faktor Keamanan Untuk memperoleh kapasitas ujung tiang, maka diperlukan suatu angka pembagi kapasitas ultimit yang disebut dengan faktor aman . Sehubungan dengan alasan butir . dari hasil banyak pengujian - pengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang bor yang berdiameter kecil sampai sedang . , penurunan akibat beban kerja . orking loa. yang terjadi lebih kecil dari 10 mm untuk faktor aman yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlinson, 1. Merancang dan Menganalisa Struktur dengan Menggunakan SAP 2000 Salah satu program aplikasi yang paling populer dalam dunia desain struktur kontruksi adalah SAP2000. SAP2000 menyediakan beberapa pilihan, antara lain membat model struktur baru, memodifikasi dan merancang/mendesain elemen struktur. Konsep Perancangan Setelah data-data yang diperlukan diperoleh, kemudian dengan literature yang pembahasan pada tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing, maka data tersebut diolah dan dianalisis. C Analisa Struktur Menggunakan Softwere SAP 2000 Guna mendapatkan nilai gaya Axial bangunan Rencana di tinjau dari gaya yang terjadi pada jenis kontruksi Beton Bertulang. C dukung Pondassi Tiang Pancang dengan menggunakan metode Meyerhof METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian Gambar 3. 1 Peta Kota Tenggarong Gambar 3. 2 lokasi penelitian Data Penelitian Lokasi penelitian yang ditinjau sebagai penyusunan proposal skripsi ini adalah pada pembangunan Reservoir dan tangki WTP kapasitas 250 ribu liter pdam kec. Loa kulu Kutai kartanegara Koordinat E 09 N 9943671. Luas Area 28 panjang 207. Desain Penelitian Data Penelitian Pengumpulan data yang dilakukan meliputi data primer dan sekunder, dimana data Sekunder didapat hasil survey pengukuran topografi yang dilakukan pada lokasi perencanaan dan foto dokumentasi lokasi penelitian, sedangkan data Primer berupa data tanah yang didapat dari hasil sondir yang dilakukan instansi Dinas Pekerjaan umum dan instansi perusahaan konsultan yang telah melakukan survey sebelumnya dilokasi tersebut Data Sekunder Data Sekunder adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian kegiatan tes, kegiatan survei atau pengumpulan data yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual yang ada. Data-data primer yang diperlukan untuk melakukan penelitian ini Data Perencanaan. C Gambar Rencana Desain Bangunan C Data Material Bangunan Yang di Gunakan 2 Buku Analisa Pondasi 1 dan 2. Data Primer Data Primer adalah data yang diperoleh secara tidak langsung. Dalampenelitian ini data sekundernya adalah: Data Sondir. Data Tofografi Data Beban Struktur menurut SNI 17272013 Data Material Data Struktur Bangunan PEMBAHASAN Perencanaan Reservoir Dalam perencanaan reservoir terdiri dari perancanaan plat atap, plat lantai dan perencanaan tiang pancang. Reservoir yang di rencanakan terdiri plat atap dan plat lantai yang di cor secara monolit untuk menahan gaya gravitasi. Dalam perencanaan reservoir meliputi perhitungan beban mati dan beban Beban Mati Beban gravitasi termasuk beban mati yang terdiri berat sendiri plat atap dan plat lantai, beban dinding yang bekerja pada Tabel 4. a Berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung (PPIUG 1. Bahan Berat komponen bangunan Beton bertulang 2400 kg/mA Adukan dari semen per cm 21 kg/mA Dinding pas. Bata setengah 250 kg/mA Langit-langit semen asbes 11 kg/mA ertenit tebal 4 mm Penggantungan langit7 kg/mA Penutup lantai dari ubin 24 kg/mA tanpa adukan per cm tebal Beban Hidup Beban hidup besarnya berasal dari fungsi berdasarkan pada peraturan pembebanan Indonesia Tahun1983 untuk gedung. Tabel 4. Beban Hidup (PPIUG 1. Bahan bangunan / Berat komponen bangunan Reservoir / kolam 3590 kg/mA Atap 100 kg/mA Beban tak terduga . ir 100 kg/mA hujan dan pekerj. Data Perencanaan Adapun data yang di rencanakan Tebal pelat : 250 mm Berat adukan tebal 1 cm : 21 kg/cmA Berat beton bertulang : 2400 kg?cmA Berat pasir : 1600 kg/cmA Pelat dasar ( bottom slab ) = 25 cm Dinding ( wall ) = 25 cm Pelat penutup = 15 cm Perhitungan gaya uplift reservoir Besarnya gaya uplift ( Anonim 1999 ). ( Anonim2. Q=A. = 1 . 3 = 3 ton Dimana : Q = Gaya Uplift ( ton ) A = Berat jenis air ( 1 ton ) Z = Tinggi reservoir ( . Pembebanan Pada pelat Input beban-beban pada plat dasar, dinding dan pela atas adalah : Pelat dasar : - Dead ( berat sendiri ) = di hitung otomatis oleh program - Uplift = 2,5 ton - Water = Bj air . h = 2,5 ton/m2 Dinding : - Dead ( berat sendiri ) = di hitung otomatis oleh program - Water = 1 ton/m3 Gambar 4. 3 input water soil pressure Di dapat gaya aksial sebesar = 691 ton Gambar 4. 4 gaya aksial akibat beban Perhitungan kapasitas daya dukung tanah tiang pancang yc . Qb = ycayca . ilai fb dari table II. 1 beton yceEa precast = 1,. Pada umumnya nilai As untuk pasir = 1,4 persen nilai As untuk lanau = 3,0 persen dan nilai As untuk lempung = 1,4 persen Perhitungan Kapapasitas Daya Dukung Tanah Dengan Metode Langsung Sebagai ilustrasi atau contoh di ambil data sondir S-1 C Kedalaman 1,0 meter : Perlawanan penetrasi konus . = 2,967 kg/cm2 C Kedalaman 1,0 meter Jumlah hambatan = 8,801 kg/cm2 C Asumsi : Rata-rata (S) = 25 m . C qc 1 = Rata-rata PPk . 8D diatas di ujung tiang Eo qc1 kedalaman 1,0 meter = ( 0 2,697 ) / 2 = 1,484 kg/cm2 Eo qc 2 Kedalaman 2,0 meter = ( 0 2,967 4,944 ) / 3 = 2,637 kg/cm2 C qc 2 = Rata-rata PPK . c ) 4D dibawah ujung tiang Eo qc 1 Kedalaman 1,0 meter = ( 2,967 4,944 ) / 2 = 3,956 kg/cm2 C qp = Tahanan ultimate ujung tiang = ( qc 1 qc ) / 2 Eo qp Kedalaman 1,0 meter = ( 1,484 3,956 ) / 2 = 2,719 kg/cm2 C Qultimite = Kapasitas Daya dukun tiang Eo Qultimite (Qul. = qp x Ap JHL x K Eo Ap = ( s x . = 625 cm2 Eo K = Keliling tiang = 4 x s = 100 C Pada kedalaman 1,0 meter Eo Qult = qp x Ap JHL x K Eo Qult = 2,720 x 625 8,801 x 100 = 2,580 ton Eo Qijin = qp x Ap /3 JHL x K/5 Eo Qijin = 2,720 x 625 / 3 8,801 x 625/5 = 0,743 ton Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang per lapisan dari data SPT memakai metode mayerhoff. Perhitungan pada titik 1 ( BH-. Daya dukung ujung tiang pancang pada tanah non kohesif Qp = 40 . SPT . Lb / D . = 40 . 2 / 0,25 . 0,0625 = 240,00 KN Untuk tahanan geser selimut tiang pada tanah non kohesif Qs = 2 . N Ae SPT . P . = 2 . 1,00 . = 24 KN Cu = SPT . 2 / 3 . = 4 . 2 /3 . = 26,667 Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif adalah : Qp = 9 . Cu . = 9 . 26,667 . 0,0625 = 15 Kn Untuk tahanan geser selimut tiang pada tanah kohesif adalah : Qs = . Cu . = 1 . 26,667 . = 26,667 Kn Pengumpulan data dari laboratorium Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang per lapisan dari data laboratorium pemeriksaan tanah dan data di ambil pada Perhitungan pada titik 1 Data tiang pancang Sisi tiang pancang = 25 cm Keliling tiang pancang ( . = 4 x Sisi = 100 cm Luas tiang pancang ( Ap ) = Sisi x Sisi = 625 cm2 Dari persamaan daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah non kohesif Qp = Ap . ( Nq' Ae 1 ) qAo = A . = 1,868 . = 1,68 ton/m2 Dengan nilai A = maka berdasarkan grafik . korelasi antara A dan Nq didapat nilai Nq = 3,9 Qp = Ap . q' . ( Nq' Ae 1 ) = 0,625 . 1,68 . ( 3,9 Ae 1 ) = 3,045 ton Dari persamaan daya dukung selimut tiang pancang adalah : Qs = fi . Li . Dengan nilai ketahanan satuan skin friction pada tanah non kohesif : f = Ko . Ao . TanA Ko = 1 Ae sin A = 1 - 0,192 = 0,808 A0 = A . L' = 15D = 15 . 0,25 = 3,75 m Ao = 1,68 . 3,75 = 6,3 ton/m2 A = 0,8 . = 0,8 . 11,09 = 8,872 f = 0,808 . 6,3 . 0,156 = 0,794 ton. Qs = fi . Li . = 0,794 ton Dari persamaan daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif adalah : Qp = Ap Cu . Nc' = 0,625 . 30 ,9 = 41,25 ton Dari persamaan nilai tahanan suatu skin friction pada tanah kohesif f = i . = 0,55 . 26,667 = 14,667 ton/m2 Qs = 14,667 . = 14,667 ton Jarak antara tiang dalam kelompok tiang Syarat : Dirjen Bina Marga P. S C 2,5 . D atau S C 3 . Perumusan yang di gunakan : UNIFORM BULDING CODE Disyaratkan 1,57 . ycu Rumus : S C yco ycuOe 2 Perhitungan jumlah tiang pancang perlu Jumlah tiang yang diperlukan dihitung dengan membagi gaya aksial yang terjadi dengan daya dukung tiang ( pamungkas, dan Harianti. , 2013 ) ycy ycyycnycycnycu Dimana : np = jumlah tiang, p = gaya aksial yang terjadi, pijin = daya dukung ijin tiang 67,791 = 0,433264 156,466 Perhitungan effisiensi group n' = 1 Dari persamaan Effisiensi kelompok tiang ( Eg ) : Eg = 1 Ae . (( n' Ae 1 ) . m ( m-1 )) . n' / 90 . = Arc tg d/s = Arc tg ( 25/250 ) = 14,036 o Eg = 1 - 14,036 . Ae . 2 ( 2 -1 )) . = 0,922 Dari persamaan kapasitas kelompok ijin tiang ( Qg ) : Qg = Eg . = 0,922 . 156,466 = 288,5292 ton Kontrol daya dukung pondasi tiang Daya dukung pondasi tiang harus lebih besar dari gaya aksial Qg > p 67,791 Ie OKE Daya dukung aksial tiang pancang Berdasarkan kekuatan bahan Bentuk penampang tiang pancang Diameter tiang pancang D = 625 mm D = 0,625 m Tebal beton t = 0,0062 mm t = 0,0000062 m Panjang tiang pancang L = 24 m Berat beton bertulang ws = 25,00 kN/m3 Berat tiang pancang mini pile dalam 24 m dari top tiang pancang Wp = A * L * Wa A / 4 * (D - . 2 * Lbeton * Ws = 43,9291 kN Kapasitas dukung ultimate tiang pancang Pu = 0,60 * fy * A - 1,2 * Wp = 819,000 kN Daya dukung tiang pancang P = Pu / SF = 819,00 kN Berdasarkan hasil uji sondir Tahanan Ujung Tahanan ujung ultimit dihitung dengan rumus : Pb = O * Ab * qc O = Faktor reduksi nilai tahanan ujung ultimit tiang Ab = Luas ujung bawah tiang . qc = Tahanan penetrasi kerucut statis yang merupakan nilai rata-rata dihitung dari 8*D di atas dasar tiang sampai 4*D di bawah dasar tiang . N/m. Diameter tiang pancang D = 0,625 m Luas penampang tiang pancang Ab = A / 4 * D2 = 0,3066 m2 Tahanan penetrasi kerucut statis yang merupakan nilai rata-rata dihitung dari 8*D di atas dasar tiang sampai 4*D di bawah dasar tiang . N/m. qc = 155,00 kg/cm2 qc =15. 500,00 kN/m2 Faktor reduksi nilai tahanan ujung ultimit tiang O = 0,500 kN/m2 Tahanan ujung ultimit tiang pancang Pb = O*Ab * qc= 0,500 kN/m2 Tahanan Gesek Tahanan gesek ultimit menurut skempton dihitung dengan rumus : Ps = [ As * qf } As = Luas permukaan segmen dinding tiang . As = A * D * L1 qr = Tekanan kerucut statis rata-rata . N/m. Kohesi Tanah = cu = qc / 20 Tahanan ultimit tiang pancang Tahanan ultimit tiang pancang Pu = Pb Ps = 275,493 kN Angka keamanan (Safety Facto. SF = 5,000 Daya dukung tiang pancang P = Pu / SF = 851,50 kN Berdasarkan hasil uji SPT (Mayerhof. Kafasitas Ultimit tiang pancang secara empiris dari nilai N hasil pengujian SPT menurut Meyerhoff Pu = 40 * Nb * Ab N * As dan harus O Pu = 380 * N * Ab Nb = Nilai SPT di sekitar dasar tiang, dihitung dari 8*D di atas dasar 4*D di bawah ujung tiang N = Nilai SPT rata-rata di sepanjang tiang Ab = Luas dasar tiang . As = Luas selimut tiang . Berdasarkan hasil pengujian SPT diperoleh data sbb : No. Kedalaman z1 . 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 24,00 Nilai SPT 4,00 6,00 4,00 5,00 7,00 6,00 9,00 7,00 5,00 7,00 9,00 L1 * N 4,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 24,00 16,00 12,00 8,00 10,00 14,00 12,00 18,00 14,00 10,00 14,00 18,00 146,00 Nilai SPT rata - rata sepanjang tiang N = L1 * N / L1 = 6,08 Nilai SPT di sekitar dasar tiang, dihitung dari 8*D di atas dasar tiang sampai 4*D di bawah tiang Nb = 51,50 Diameter tiang pancang D = 0,625 m Panjang tiang pancang L = 62,00 m Luas dasar tiang pancang Ab = A / 4 * D2 = 0,307 m2 Luas selimut tiang pancang As = A * D * L = 121,675 m2 Pu = 40 * Nb * Ab * N * As = 1. 371,869 kN Pu > 380 * N * Ab = 708,851 kN Kafasitas Ultimit tiang pancang Pu = 708,85 Angka keamanan (Sefety Facto. SF = 3,00 Daya dukung tiang pancang P = Pu / SF = 236,28 kN Rekap daya dukung aksial tiang Uraian Daya dukung Aksial Tiang Pancang Uraian Daya Dukung Aksial Tiang Pancang P . N) No. 1 Berdasarkan kekuatan bahan 819,00 1 Berdasarkan defleksi tiang maksimum 2 Berdasarkan hasil uji sondir (Bageman. 851,50 2 Bersadarkan momen maksimum 3 Berdasarkan hasil SPT (Meyerhof. 236,28 No. Daya dukung aksial terkecil : P = 236,28 Daya dukung lateral tiang pancang Berdasarkan lateral tiang (H), dihitung dengan persamaan H = yo * Kh * D / [ 2 * * ( e * 1 ) ] dengan, = Oo [ kh * D / ( 4 * Ep * lp ) ] D = Diameter tiang pancang . t = tebal tiang pancang . t = 0,006 m L = panjang tiang pancang . kh = modulus subgrade horisontal . N/m. lp = momen inersia penampang . lp = A / 64 * [ D4 - ( D - t )4 ] = 0,00029 m4 e = Jarak beban lateral terhadap muka tanah . e = 0,10 m yo = defleksi tiang maksimum . = koefisien defleksi tiang = Oo . h * D / ( 4 * Ep * lp )] = 0,16528 m * L = 10,2 > 2,5 m . ermasuk tiang pondasi dala. Daya dukung lateral tiang pancang H = yo * Kh * D / [ 2 * * ( e * 1 ) ] = 119,9729 m Berdasarkan momen maksimum Kohesi tanah rata-rata sepanjang tiang Kedalaman z1 . 119,97 kN 97,29 kN Daya dukung aksial terkecil Diambil daya dukung lateral tiang pancang 97,29 kN Hijin = 97,00 kN Pijin = 236,00 Diambil daya dukung aksil tiang pancang No. H . N) cu * L N/m. N/m. 3,00 3,00 26,67 80,00 3,00 6,00 3,00 40,00 120,00 6,00 15,00 9,00 26,67 240,00 15,00 18,00 3,00 33,33 100,00 18,00 27,00 9,00 46,67 420,00 27,00 30,00 3,00 40,00 120,00 30,00 36,00 6,00 60,00 360,00 36,00 39,00 3,00 46,67 140,00 39,00 42,00 3,00 33,33 100,00 42,00 45,00 3,00 46,67 140,00 45,00 50,00 5,00 60,00 300,00 50,00 cu * L 120,01 Kohesi tanah rata-rata : s u = [ cu * L ] / L1 = 42,400 kN/m2 F = Hu / [ 9 * su * D pers. Dimana : g = L - ( f 1,5 * D ) pers. e = 0,10 m My = Hu*. 1,5*D 0,5*. D = 0,63 My = 9/4 * D * su * g2 pers. L = 50,00 m su = 42,400 Rekap daya dukung lateral tiang Daya dukung ijin aksial Terhadap beban arah X No. KOMBINASI PEMBEBANAN KOMBINASI - 1 KOMBINASI - 2 KOMBINASI - 3 KOMBINASI - 4 KOMBINASI - 5 Persen Pijin Pmax N) 261,35 271,98 302,55 305,54 199,71 Kontrol terhadap Daya dukung ijin < 100% * Pijin = < 125% * Pijin = < 140% * Pijin = < 140% * Pijin = < 150% * Pijin = KOMBINASI PEMBEBANAN KOMBINASI - 1 KOMBINASI - 2 h KOMBINASI - 3 KOMBINASI - 4 KOMBINASI - 5 Persen Pmax Kontrol terhadap = 0,625 TerhadapDbeban No. Pijin Ket. 265,34 295,00 330,40 330,40 354,00 AMAN AMAN AMAN AMAN AMAN Pijin Ket. < 140% * Pijin = < 140% * Pijin = < 150% * Pijin = 236,00 295,00 330,40 330,40 354,00 AMAN AMAN AMAN AMAN AMAN Kontrol terhadap Daya dukung ijin 100% * Pijin = 125% * Pijin = 140% * Pijin = 140% * Pijin = 150% * Pijin = Hijin Ket. 97,00 121,25 135,80 135,80 145,50 AMAN AMAN AMAN AMAN AMAN N) Daya dukung ijin L = 62,00 m229,94 < 100% * P = 247,75 kN/m < 125% * P = k = 10. 750,00 247,75 247,75 240,91 Daya dukung ijin lateral No. KOMBINASI PEMBEBANAN KOMBINASI - 1 KOMBINASI - 2 KOMBINASI - 3 KOMBINASI - 4 KOMBINASI - 5 Persen Pijin Hmax . N) 28,23 33,68 51,64 53,70 43,50 y = 0,0006 m Perhitungan Balok Balok adalah bagian dari structural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen kolom penopang. Selain itu Ring Balok juga berfungsi sebagai pengikat kolom-kolom agar apabila terjadi pergerakan kolom-kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula. Data Balok Kuat tekan beton fc' = 30 Mpa Tegangan leleh baja . untuk tulangan lentur fy = 400 Mpa Tegangan leleh baja . untuk tulangan geser fy = 240 Mpa Dimensi Balok Lebar balok b = 250 mm Tinggi balok h = 400 mm Diameter . D = 16 mm Diameter sengkang . yang digunakan P = 10 mm Tebal selimut beton ts = 40 mm Momen dan Gaya Geser Rencana Momen rencana positif akibat terfaktor Mu = 29,845 kNm Momen rencana negative akibat beban terfaktor Mu_ = 58,716 kNm Gaya geser rencana akibat beban terfaktor. Vu = 113,375 kN Penulangan Lentur bagian Lapangan Untuk : fcAo O 30 Mpa, 1 = 0,85 Untuk : fcAo > 30 Mpa 1 = 0,85 Ae 0,05 . cAo Ae / 7 = 0 Faktor bentuk distribusi tegangan beton 1 = 0,85 Faktor reduksi kekuatan lentur f = 0,80 Jumlah tulangan maksimal dalam satu baris . m = . Ae 2 . / (D S. 1 = . - 2 x . / . 1 = 3,32 Ie 4 bh Jarak tulangan terhadap sisi luar beton ds1 = ts P D / 2 = 58 Ie 60 mm Jarak tulangan vertiakal ds2 = D / 2 Snv D / 2 = 56 Ie 60 mm Jarak titik berat tulangan tarik, ds = 60 60/2 = 90 mm Tinggi Efektif balok d = h Ae ds = 400 Ae 90 = 310 mm Rasio penulangan : Kmaks = 382,5 ycu yu1 ycu yceyca A ycu ( 600 yceycOe225 ycu 1 ) ( 600 yceyc )A = 7,89 = Mu / A . = 28945000 / 19220000 = 1,553 Kontrol : K > Kmaks 1,55 > 7,89 Ie Penulangan tunggal a1 = ( 1 - Oo 1 Ae ( 2 . K / 0,85 . fc )) . = 19,490 mm Luas penampang As = . ,85. /fy = 310,621 mm2 As = ( Oo fc / 4 . d = 442,17186 mm2 As = 1,4 /fy . d = 271,172 mm2 Di pilih yang terbesar, jadi As = 442,172 Jumlah tulangan n. As,u / ( 1/4 . A . D2 = 2,2 Ie 3 bh Tulangan tarik As,u = 3 D 22 = 603,186 > As,u Ie Oke Kontrol nilai P. P = As / b . d = 0,00571 Pmin = ( Oo fc / 4 . fy ) = 0,00342 Pmin = 1,4 / fy = 0,00350 Pmaks = 382,5 . fcAo / ( 600 fy ) . 0,02438 Syarat Pmin O P O Pmaks Ie Oke Hitung momen rencana ( Mr ) = As . fy / 0,85 . b = 27,744 mm Mns = AsAo . ( d Ae a / 2 ) = 72443823Nmm Mns = 72,444 KNm Mr = 0,8 . = 57,955 KNm Mr > Mu Ie Oke Kontrol Ac harus O 0,003 cy = fy / Es = 0,002 Karena fc = 30 Mpa, jadu nilai 1 = 0,85 cc = ( a / 1 . d Ae a ) cy = 0,000235 Ie Oke Penulangan Lentur Bagian Tumpuan Rasio penulangan Kmaks = . ,5 ycu 1 x fcA ycu ( 600 yceyc Oe225 ycU 1 ) ( 600 yceyc )2 = 7,89 = Mu / A . = 58716000 / 192220000 = 3,055 Kontrol : K > Kmaks 3,05 > 7,89 Ie Penulangan Tunggal a1 = ( 1 - Oo 1 Ae ( 2 . K / 0,85 . fc )) . = 39,678 mm Luas tulangan perlu. As = ( 0,85 . / fy = 632,364 mm2 As = (Oo fc / 4 . fy ) . d = 265,30311 mm2 As = 1,4 / fy . d = 271,250 mm2 Di pilih yang terbesar, jadi As = 632,364 Jumlah tulangan n. As,u / . /4 . A . = 3,15 Ie 4 bh Tulangan tarik As,u = 5D22 = 804,248 > As,u Ie Oke Hitung Momen Rencana ( Mr ) = As . fy / 0. b = 39,678 mm Mns = AsAo . Ae a / . = 93344569 Nmm Mr = 0,8 . = 74,676 KNm Mr > Mu Ie Oke Kontrol ac harus O 0,003 ay = fy/ Es = 0. Karena fc = 30 Mpa, jadi nilai 1 = 0,85 ac = ( a / 1 . b Ae a ) . ay = 0,000355 Ie Oke Perhitungan Tulangan Geser Gaya geser ultimate rencana Vu = 113,375 Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0,75 Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 Mpa Kuat geser beton Vc = (Oo fcAo ) / 6 . = 70,747 KN Tahanan geser beton A . Vc = 53,061 Kn A . Vc / 2 = 26,530 Kn Gaya geser yang ditahan begel. Vs = ( Vu A . Vc ) / A = 80,419 Kn Kontrol dimensi balok 1/3 . Oo fc . 141,495 kN 2/3 . Oo fc . d = 282, 990 Vs > 2/3 . Oo fc . d Ie Oke Untuk Vs < 1/3 . Oo fc . d, jadi syarat soau begel : s O d/2 dan s O 600 mm Luas begel per meter Av,u = ( Vs . s ) / ( fy . d ) = 1080,903 mm2 Av,u = ( b . s ) / ( 3 . fy ) = 347,222 mm2 Av,u = ( 75 . Oo fc . s ) / ( 1200 . fy ) = 356,59021 mm2 Dipilih yang besar jadi. Av,u = 1080,903 Spasi begel s = ( n . 1/4 . A . P2 . s ) / Av,u = 145 mm2 Syarat spasi s = D / 2 = 155 mm Dipilih spasi yang terkecil, yaitu s = 150 mm Ie Oke Jadi, dipakai begel EI 10 Ae 150 mm. Perbandingan Rencana Anggaran minipile 25 x 25 dan pancang ulin 10 x 10 Mini pile 25 x 25 Analisa Uraian Pekerjaan Harga Harga Satuan Rp. Upah Bahan 1 M1 Pek. Tiang Pancang Beton 25x25 1,000 m1 Pengadaan Tiang Pancang Beton 25x25 596,00 596,00 1,000 m1 Pemancangan Tiang 599,00 599,00 0,150 Titik Las Penyambungan 772,00 015,80 JUMLAH 614,80 596,00 OVERHEAD & PROFIT 15% JUMLAH TOTAL 1 Bh Pemotongan Kepala Tiang pancang 599,00 1,000 Bh Pemotongan kepala tiang pancang 70. 945,25 346,50 346,50 1,000 Bh Pembuangan potongan JUMLAH 945,50 OVERHEAD & PROFIT 15% JUMLAH TOTAL Jumlah Harga 210,80 731,62 942,42 945,50 641,83 587,33 Rencana anggaran biaya I PEKERJAAN PONDASI 1 Pekerjaan Pancang mini pile 25x25 - 24m 2 Mob Demob Alat Pancang 3 Pemotongan Kepala Tiang Pancang Sat SUB TOTAL Volume Harga Satuan Jumlah Harga 200,000 365. 942,42 439. 904,00 1,000 20. 000,00 20. 000,00 25,000 81. 587,33 2. 683,13 587,13 Pancang ulin 10 x 10 Analisa Harga Uraian Pekerjaan Harga Satuan Rp. 1 1 Titik Tiang Pancang 10/10 0,010 m3 Ky. Balok ulin 0,105 OH Tk. Kayu 0,011 OH Kep. Tukang 0,580 OH Pekerja 0,015 OH Mandor Alat bantu 1,000 Harga Upah Bahan 000,00 440,00 000,00 750,00 000,00 815,00 000,00 100,00 000,00 625,00 000,00 10. 000,00 JUMLAH 290,00 440,00 OVERHEAD & PROFIT 15% JUMLAH TOTAL Jumlah Harga 730,00 059,50 789,50 Rencana Anggaran Biaya I PEKERJAAN PONDASI 1 Tiang Pancang 10/10 - 24m Sat SUB TOTAL Volume Harga Satuan Jumlah Harga 400,000 222. 789,50 534. 800,00 800,00 PENUTUP Kesimpulan Dari hasil perhitungan perbandingan pondasi tiang pancang mini pile dan tiang pancang kayu ulin pada perencanaan pondasi tiang pancang pada pembangunan reservoir dan tangka WTP kapasitas 250 ribu liter PDAM Kec. Loakulu Kab. KutaI Kartanegara 1 Tiang pancang mini pile - Beban reservoir = 691 ton - Jumlah pancang yang di butuhkan = 50 Tiang pancang ulin Beban reservoir = 691 ton Jumlah pancang yang di butuhkan = 100 2 Perbandingan rencana anggaran biaya - Jumlah harga tiang pancang kayu ulin = Rp 534. 800,00 - Jumlah harga tiang pancang mini pile = Rp 461. 587,13 Saran Dari hasil perbandingan di atas dari segi biaya lebih efisien menggunakan tiang pancang mini pile dan jumlah tiang pancang yang di gunakan tidak terlalu banyak dari pada tiang pancang ulin DAFTAR PUSTAKA