ANALISIS KAPASITAS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN NUMERIK

Transkripsi

1 ANALISIS KAPASITAS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN NUMERIK Fakhrozi, Hendri Warman, Hendri GP Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta fakhrozioji@yahoo.com, warman-hendri@yahoo.com, hendrigp@ft.unand.ac.id Abstrak Pondasi tiang pancang adalah pondasi dalam yang merupakan bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah penunjang atau tanah keras yang terletak pada kedalaman tertentu. Pondasi tiang pancang pada suatu bangunan umumnya dipergunakan apabila tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan atau lapisan tanah keras dari lapisan permukaan. Untuk menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang, terdapat banyak rumus yang dapat digunakan dan menghasilkan nilai kapasitas daya dukung yang berbeda beda. Data yang diperlukan untuk menganalisa daya dukung tiang pancang ini adalah dari hasil pengukuran di lapangan berupa data bor mesin dan sondir. Tujuan Penulisan ini untuk menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang secara analitis dari hasil laboratorium, sondir, dan standar penetrasi test (SPT) serta perhitungan dengan metode numerik menggunakan Plaxis. Analisa penulis adalah menentukan kapasitas daya dukung dan kemampuan pondasi untuk menahan gaya beban aksial ultimit. Kata kunci : Tiang pancang, daya dukung, Beban aksial

2 ANALYSIS OF BEARING CAPACITY OF SINGLE PILE BY USING ANALYTICAL AND NUMERICAL METHODS Fakhrozi, Hendri Warman, Hendri GP Department Of Civil Engineering, Faculty Of Civil Engineering and Planning, University Of Bung Hatta fakhrozioji@yahoo.com, warman-hendri@yahoo.com, hendrigp@ft.unand.ac.id Abstrack Pile foundation is the foundation on which a part of the structure that is used to receive and distribute the load of the structure above the ground to support or hard soil located at a certain depth. Pile foundation in a building is generally used when the soil beneath the best of the building does not have enough carrying capacity to bear the weight of the building or hard soil layer from the surface layer. To calculate the bearing capacity of piles, there are many formulas that can be used and result in bearing capacity values of different. Data needed to analyze the carrying capacity of the pile is the result of a measurement in the field of data drill machine and sondir. Purpose of this paper to calculate the bearing capacity of pile of analytical laboratory result, sondir, standard penetration test (SPT) and calculation by numerical methods using PLAXIS. Author analysis is to determine the bearing capacity of the foundation and the ability to withstand the force of ultimate axial load. Keywords : Pile foundation, Carrying capacity, Axial load

3 PENDAHULUAN Dalam setiap bangunan diperlukan pondasi sebagai dasar bangunan yang kuat dan kokoh. Hal ini disebabkan pondasi sebagai dasar bangunan harus mampu memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya, untuk diteruskan sampai kelapisan tanah pada kedalaman tertentu. Bangunan teknik sipil secara umum meliputi dua bagian utama yaitu struktur bawah (sub structure) dan struktur atas (upper structure), dalam hal ini struktur bawah sebagai pondasi yang berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur bagian atas. Sebelum melaksanakan suatu pembangunan konstruksi yang pertama-tama dilaksanakan dan dikerjakan di lapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah). Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya. Pondasi dalam dapat didefinisikan sebagai pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batuan yang terletak relatif jauh dari permukaan, contohnya adalah pondasi tiang. RUANG LINGKUP PENULISAN Pembatasan masalah ini dimaksudkan untuk memberikan suatu batasan yang jelas untuk menghindari penyimpangan terhadap masalah yang akan dibahas. Adapun dalam penulisan Tugas Akhir ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :

4 a. Pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. b. Analisa daya dukung pondasi dilakukan dengan cara analitis dan numerik menggunakan Software Plaxis Versi 8.2. c. Data tanah Proyek Pembangunan b. Pengumpulan data-data yang diperlukan, yaitu data tanah yang terdiri dari data hasil test laboratorium dan test di lapangan berupa bor mrsin dan sondir. c. Konsultasi dengan dosen-dosen pembimbing. Hotel & Convention Centre JL. By Pass Km. 16 Kel. Koto Panjang Ikur Koto Kec. Koto Tangah Padang Sumatera Barat. HASIL Analisa kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada proyek pembangunan Hotel & Conventation METODOLOGI PENULISAN Untuk memperoleh hasil perhitungan yang dapat dipertanggungjawabkan, maka penulis melakukan hal-hal berikut : a. Tinjauan pustaka atau studi literatur adalah untuk mempelajari buku-buku yang berkaitan dengan Tugas Akhir ini, serta mencari penambahan data-data yang akan digunakan. Centre ini adalah untuk mengetahui kapasitas daya dukung tiang pancang terhadap beban aksial tunggal yang direncanakan baik secara analitis dan numerik dengan menggunakan Plaxis. Perhitungan Dari Data Laboratorium Pada perhitungan dari data laboratorium, terdapat dua perhitungan berdasarkan daya

5 dukung tiang ujung ( Q e ) dan friksi tiang ( Q s ). Untuk mendapatkan daya dukung tiang batas atau maksimum maka hasil daya dukung tiang ujung ditambah dengan friksi tiang. Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode Meyerhoff, Terzaghi, dan Tomlinson didapat sebagai berikut : Meyerhoff, Q p = 27,69 ton kedalaman 8 m menghasilkan beban ultimit sebesar 186,29 ton. Adapun daya dukung ijin yang dipakai adalah dari beberapa perhitungan diambil yang paling efisien, yaitu sebesar 51,33 ton. Perhitungan jumlah tiang pada tiang kelompok berdasarkan beban aksial maksimum yang diterima dibagi dengan daya dukung ijin. Terzaghi, Q p = 30,51 ton Tomlinson, Q p = 29,43 ton Berdasrkan perhitungan diatas, nilai Q p yang efisien adalah dengan metode Meyerhoff yaitu 27,69 ton, sehingga didapat nilai Q ijin yaitu 11,07 ton. Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Tiang Kelompok Pada perhitungan ini beban aksial ultimit diambil dari dari hasil perhitungan Plaxis dimana pada = = 3,62 = 4 buah tiang Dimana : = Jumlah tiang = Beban aksial Ultimit = Daya dukung ijin tiang Jarak antara tiang berdasarkan dari fungsi tiang sebagai tiang ujung adalah S = 2,5 D

6 = 2,5 x 35 = 87,5 cm Jadi, daya dukung maksimum kelompok tiang adalah : Q ug = Q ult x n x E g = 193,61 x 4 x 0,76 s = 588, 57 ton Dimana : Gambar 4.1 Susunan 4 Buah Tiang s Q ug = Kapasitas daya dukung maksimum kelompok Perhitungan efisiensi kelompok tiang adalah : E g n tiang = Efisiensi kelompok tiang = Banyak tiang = ( ) ( ) ( ) ( ) Q ult = Kapasitas daya dukung maksimum satu tiang = 0,76 Dimana : = Efisiensi kelompok tiang = arc tan (D/S) dalam derajat n = Jumlah tiang dalam 1 baris m = Jumlah tiang dalam 1 kolom S = Jarak antar tiang (as ke as) D = Diameter tiang Dengan nilai daya dukung tiang kelompok sebesar 588, 57 ton maka nilai tersebut lebih besar dari beban P ult yaitu 186,29 ton. Maka dapat dinyatakan aman terhadap beban aksial ultimit. Perhitungan Dari Data Sondir Pada perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang dilakukan dengan metode Meyerhoff. Data

7 yang digunakan adalah pada test sondir II, karena pengujian sampai pada kedalaman 5,40 m. Kapasitas daya dukung ultimit pondasi tiang pancang (Qult) adalah nilai konus dikali dengan luas penampang tiang kemudian ditambah dengan perkalian antara jumlah hambatan pelekat dengan keliling tiang, sehingga didapat hasil (Qult) = 160,509 ton. Sedangkan daya dukung ijin adalah (Q a ) = 51,33 ton. Perhitungan Dari Data SPT ( Standard Penetration Test ) Daya dukung ujung pondasi tiang pancang ( Q p ) yaitu : Q s = 2 x N SPT x p x l i = 2 x 57 x 1,099 x 2 = 250,57 kn = 25,06 ton dimana : D = Diameter tiang L i = Panjang Lapisan Tanah (m) A p = Luas Penampang Tiang (m²) p = Keliling Tiang (m) N = Nilai N SPT Jadi, daya dukung ultimit pondasi tiang pancang adalah : Q ult = Q p + Q s = 125, ,06 = 150,13 ton Kapasitas daya dukung ijin Q p = 40 x N SPT x x A p tekan pondasi tiang pancang ( = 40 x 57 x x 0,096 P all ) yaitu : = 1250,74 kn = 125,07 ton Tahanan geser selimut tiang = pancang ( Q s ) yaitu :

8 = 77,36 ton Perhitungan Dari Software Plaxis Versi 8.2 Dalam proses perhitungan menggunakan Software Plaxis Versi 8.2 ini dilakukan secara bertahap. Dimana diawali dengan memasukkan data-data yang sudah ditentukan (input), kemudian dilakukan proses pengolahan data-data yang telah Untuk mendapatkan daya dukung ultimit pondasi tiang pancang, maka hasil dari output yang telah didapat lalu dimasukkan ke program kurva untuk mendapatkan hasil bebanperpindahan, sehingga didapat hasil sebesar (P ult ) = 186,29 ton. Dari hasil beban ultimit tersebut, maka untuk mendapatkan kapasitas daya dukung tiang pancang ultimit adalah dengan menganalisa faktor dari parameter tanah yang tereduksi serta kekakuan dan ketegangan yang terjadi antar fase-fase. Untuk itu setelah didapatkan dimasukkan (calculation), beban ultimit lalu pada tahapan sehingga diperoleh hasil-hasil yang berupa jaringan elemen calculation, yaitu pada calculation type diambil phi/c reduction sehingga diperoleh terdeformasi dan tegangantegangan utama (output). yang terjadi hasil Σ Msf = 1,0393. Sehingga untuk mendapatkan daya dukung ultimit pada Plaxis ini, hasil dari phi/c reduction (Σ Msf) dikalikan dengan beban ultimit maka didapat hasil Q ult = 193,61 ton dan daya dukung ijin adalah 77,44 ton.

9 KESIMPULAN 1. Berdasarkan hasil perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang ulitimit tunggal yang dilakukan secara analitis dan numerik pada data tanah Proyek Pembangunan Hotel & Convention Centre JL. By Pass Km. 16 Kel. Koto Panjang Ikur Koto Kecamatan Koto Tangah Padang Sumatera Barat, maka dapat diambil kesimpulan bahwa hasil daya dukung ijin adalah sondir yaitu 51,33 ton, SPT yaitu 77, 36 ton, dan Plaxis yaitu 77,44 ton. 2. Berdasarkan data laboratorium, hasil kapasitas daya dukung tiang pancang adalah : Meyerhoff = 27, 69 ton, Terzaghi = 30,51 ton, dan Tomlinson = 29,43 ton. Dari ketiga metode tersebut nilai Q p yang efisien adalah pada Meyerhoff yaitu 27,69 ton, sehingga didapat Q ijin yaitu 11,07 ton. 3. Hasil perhitungan daya dukung tiang kelompok adalah 588,57 ton P maks = 186,29. Sehingga dapat dikatakan bahwa pondasi tiang kelompok aman terhadap beban aksial ultimit. 4. Dari hasil perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang ulitimit tunggal, lebih aman memakai perhitungan dari hasil SPT karena data yang digunakan lebih valid. 5. Pada analisis ini, Jika dibandingkan antara perhitungan dengan menggunakan metode analitis dan metode numerik (Plaxis) maka hasil perhitungan dengan metode analitis lebih dapat dipercaya. Hal tersebut dikarenakan data-data yang

10 dibutuhkan sebagai input untuk program Plaxis tidak semua dapat diperoleh, sehingga mengakibatkan hasil perhitungan yang diperoleh perlu diperhitungkan. DAFTAR PUSTAKA Arifin, Zainul Tesis : Komparasi daya dukung Aksial Tiang Tunggal Dihitung dengan beberapa metode analisis, Program Pasca Sarjana, Universitas Diponegoro : Semarang. Erni Harianti, Anugrah Pamungkas. Desain Pondasi Tahan Gempa,Yogyakarta : Andi. Hardiyatmo, Hary Christiady Teknik Pondasi 1, Eisi Kedua, Yogyakarta : Beta Offset. M. Das, Braja Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis, Surabaya: Erlangga. pancing-medan, Tugas Akhir, Universitas Sumatera Utara : Medan. Plaxis Version 8, Tutorial Manual. Sunggono, Mekanika Tanah, Bandung : Nova. Sardjono, Pondasi Tiang Pancang, Surabaya : Sinar Wijaya. Warman, Hendri Pondasi Tiang, Padang : Bunghatta University Press. Westley, Laurence D Mekanika Tanah, Jakarta : Badan Penerbit Pekerjaan Umum. Westley, Laurence D Mekanika Tanah Untuk Tanah Endapan & Residu, Yogyakarta : ANDI. geoteknik.blogspot.com/2013/03/pon dasi-tiang-pancang-pile foundation.html Pohan, Ahmad Dauzi Analisis daya dukung tiang pancang tunggal pada proyek pembangunan rusunawa universitas medan area