ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI KELOMPOK TIANG TEKAN HIDROLIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN KONDOMINIUM NORTHCOTE GRAHA METROPOLITAN, HELVETIA, MEDAN

Transkripsi

1 ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI KELOMPOK TIANG TEKAN HIDROLIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN KONDOMINIUM NORTHCOTE GRAHA METROPOLITAN, HELVETIA, MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Oleh : MUHAMMAD IBNU S PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 LEMBAR PENGESAHAN ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI KELOMPOK TIANG TEKAN HIDROLIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN KONDOMINIUM NORTHCOTE GRAHA METROPOLITAN, HELVETIA, MEDAN TUGAS AKHIR MUHAMMAD IBNU S Pembimbing : Prof.Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, NIP Penguji I Penguji II Penguji III Ir. Rudi Iskandar, MT NIP Koordinator, PPSE Departemen T. Sipil FT USU Ir. Robert Panjaitan NIP Mengesahkan Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT. NIP Ketua Departemen T. Sipil FT USU Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc Prof. Dr. Ing. JohannesTarigan NIP : NIP: PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 KATA PENGANTAR

3 Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul Analisis Daya Dukung Kelompok Tiang Tekan Hidrolis Pada Proyek Pembangunan Kondominium Northcote Graha Metropolitan Helvetia Medan ini disusun guna melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Program Strata Satu (S-1) di. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan dan saran dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada orangtua tercinta, kakak dan abangda, yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral, material, maupun doa, yang mereka mohonkan kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, selaku dosen pembimbing utama yang telah membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT, sebagai pembanding dan penguji. 4. Bapak Ir. Robert Panjaitan, sebagai pembanding dan penguji. 5. Bapak Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT, sebagai pembanding dan penguji. 6. Bapak Prof. Dr. Ing.- Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil.

4 7. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc, selaku Koordinator Program Pendidikan Sarjana Ekstensi. 8. Seluruh Dosen dan pegawai khususnya Jurusan Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan. 9. Pimpinan dan seluruh Staff PT. Perintis Pondasi Teknotama, sebagai Pelaksana Soil Investigation yang telah memberi bimbingan kepada penulis. 10. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan temanteman yang memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semuanya. Medan, April 2012 Penulis, MUHAMMAD IBNU S NIM

5 ABSTRAK Pondasi tiang merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang umum digunakan, yang berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam di dalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda beda. Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil sondir, standar penetrasi test (SPT), dan bacaan manometer pada alat hydraulic jack system, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan yang terjadi pada tiang tunggal. Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan DeAlencar, seta metode Mayerhoff. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data manometer pada alat hydraulic jack karena lebih aktual. Kata kunci: pondasi tiang, daya dukung tiang

6 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR NOTASI... x BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Manfaat Pembatasan Masalah Metode Pengumpulan Data Sistematika Penulisan... 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum Penyelidikan Tanah (Soil Investigation) Pemampatan dan Konsolidasi Tanah Sondering test/cone penetration test (CPT) Standard penetration test (SPT) Pondasi Tiang Klasifikasi Pondasi Tiang... 14

7 2.5. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya Peralatan Pemancangan (Driving Equipment) Hirdrolik Sistem Kapasitas Daya Dukung Kapasitas daya dukung tiang dari data sondir Kapasitas daya dukung tiang dari data SPT Berdasarkan bacaan manometer alat hydraulic jack Tiang Pancang Kelompok (Pile Group) Jarak antar tiang dalam kelompok Perhitungan pembagian tekanan pada tiang pancang kelompok Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris Kelompok tiang yang menerima beban normal eksentris Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris dan momen yang bekerja pada dua arah Tiang Mendukung Beban Lateral Metode Broms (Tiang dalam Tanah Granuler) Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang Pancang Faktor Keamanan... 56

8 BAB III. METODOLOGI PENULISAN 3.1. Data Umum Data Teknis Proyek Metode Pengumpulan Data Metode Analisis Lokasi Titik Sondir dan Bore Hole BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data Sondir Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari data sondir metode Aoki dan De Alencar Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari data sondir dengan metode Mayerhof Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data SPT Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Berdasarkan Bacaan Manometer dari alat Jacking Hydroulic Analisa Gaya yang Bekerja pada Tiang Gaya Lateral Ijin Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasarkan Effisiensi Hasil Perhitungan Daya Dukung BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Tabel Halaman II.1 Faktor empirik F b dan F s II.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda II.3 Hal-hal yang Perlu Dipertimbangkan untuk Penentuan Harga N II.4 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir II.5 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah II.6 Nilai-nilai n h untuk tanah granuler (c = 0) IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang ( CPT-3 ) IV.2 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan data SPT (BH-1) IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data (daily piling record) V.5 Perhitungan beban tiang maksimum IV.6 Spesifikasi Spun Pile (Jaya Beton) IV.7 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan faktor keamanan (Q a ) IV.8 Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang IV.9 Metode Los Angeles Group diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang... 80

10 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Perubahan dalam struktur butiran Dimensi alat sondir mekanis Tiang pancang kayu Tiang pancang beton precast concrete pile Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile Tiang pancang Cast in place pile Tiang pancang baja Pola-pola kelompok tiang pancang khusus Pengaruh tiang akibat pemancangan Beban normal sentris pada kelompok tiang pancang Beban normal eksentris pada kelompok tiang pancang Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y Tiang ujung bebas pada tanah granuler Tahanan Lateral ultimit tiang dalam tanah granuler Tiang ujung jepit dalam tanah granuler Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang Daerah friksion pada kelompok tiang dari tampak samping Daerah friksion pada kelompok tiang dari tampak atas Lokasi Proyek Bagan alir penulisan Lokasi titik sondir dan bore hole... 61

11 4.1 Perkiraan nilai q ca (base) Nilai q c (side) pada titik sondir 1 (CPT-3)... 63

12 DAFTAR NOTASI JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm 2 ) PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm 2 ) JHL = Jumlah hambatan lekat Q u = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang Q b = Kapasitas tahanan di ujung tiang Q s = Kapasitas tahanan kulit q b A b f = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas = Luas di ujung tiang = Satuan tahanan kulit persatuan luas A s q c = Luas kulit tiang pancang = Perlawanan konus Q ijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi α L i Q g F s F b = Koefisien adhesi antara tanah dan tiang = Panjang lapisan tanah = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang N τ c σ = Harga SPT lapangan = Kekuatan geser tanah (kg/cm²) = Kohesi tanah (kg/cm²) = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm²)

13 ϕ = Sudut geser tanah (º) p A p c u D N V Qi V = Keliling tiang (m) = Luas Penampang Tiang (m²) = Kohesi Undrained (kn/m²) = Diameter tiang. = Beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang pancang. = Resultant gaya-gaya normal yang bekerja secara sentris. = Beban aksial pada tiang ke-i. = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang. M x = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x. M y = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y. n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group). x i,y i = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang nomor-i. x 2 y 2 p o = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang. = Jumlah kuadrat kordinat-kordinat tiang pancang. = tekanan overburden efektif υ = sudut gesek dalam efektif y o n h = defleksi tiang akibat beban lateral (m) = koefisien variasi modulus Terzaghi (tanah granuler pasir lembab atau kering = 2425 kn/m 3 ) E p = modulus elastisitas pondasi (kg/cm 2 ) I p = momen inersia tampang pondasi (cm 4 ) c = kohesi K o K q = faktor yang merupakan fungsi φ dan z/d

14 E g m = Efisiensi kelompok tiang = Jumlah baris tiang n = Jumlah tiang dalam satu baris θ s = Arc tg d/s, dalam derajat = Jarak pusat ke pusat tiang.