Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Stadion Wilis Madiun. A. Muchtar ABSTRAK

Transkripsi

1 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 05 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Stadion Wilis Madiun A. Muchtar ABSTRAK Stadion Wilis Kota Madiun pada kondisi tidak layak pakai maka perlu adanya renovasi yang disesuaikan dengan kebutuhan dan tuntutan masyarakat.. Stadion Wilis Kota Madiun Jawa Timur merupakan Stadion olah raga dengan struktur yang terdiri dari tribun tempat duduk yang berkapasitas besar. Mengingat bentang struktur yang sangat besar, maka untuk mencegah terjadinya patahan patahan jalur struktur digunakan dilatasi. Agar menghasilkan type, struktur bawah yang lebih berkualitas, ekonomis, aman dan efisien diperlukan evaluasi dan analisis desain dan biaya pelaksanaan pondasi tiang pancang pada tribun B. Luas tribun B 68.6 x 1.8 m berupa tribun beton bertulang, dengan pondasi tiang pancang dimensi 0 x 0, kedalaman tanah keras 14 m, dengan mutu beton K 300 terdiri dari 30 group pile yang satu groupnya berjumlah 4 pile. Kata Kunci : tiang pancang, mutu beton, biaya pelaksanaan PENDAHULUAN Latar Belakang : Stadion merupakan sarana dan prasarana olah raga yang diharapkan dapat meningkatkan prestasi olah raga dan dapat mencetak, menghasilkan bibit-bibit atlet dibidangnya masing-masing. Sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi di daerah-daerah kota besar di Jawa Timur khususnya Kota Madiun maka diperlukan sarana prasarana olah raga yang representative dan modern. Sehubungan Stadion Wilis Kota Madiun pada kondisi tidak layak pakai maka perlu adanya renovasi yang disesuaikan dengan kebutuhan dan tuntutan masyarakat. Renovasi ini diharapkan menjadi Stadion berskala nasional yang dibanggakan masyarakat dan menjadi ikon yang mempercantik landscape kota yang berujung pada peningkatan prestasi olah raga. Stadion Wilis Kota Madiun Jawa Timur merupakan Stadion olah raga dengan struktur yang terdiri dari tribun tempat duduk yang berkapasitas besar, karena bentang panjang struktur sangat besar, maka untuk mencegah terjadinya patahan-patahan jalur struktur digunakan Deletasi luas tribun B 69,6 x 1,8 m, berupa tribun beton bertulang yang bertumpu pada kolom dengan pondasi tiang pancang dimensi 5 x 5 kedalaman 14 m, dengan mutu beton K 300. (Tegangan karakteristik beton 300 kg/cm ) sedangkan mutu baja U 4 ( baja memiliki tegangan tarik sebesar 400 kg/cm ). Pada ReDesain Pekerjaan Pondasi Tiang Pancang Tribun B Di Stadion Wilis Kota Madiun, penulis batasi dengan pokok bahasan sebagai berikut :

2 06 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- ReDesain Tiang pancang ( Daya Dukung dan Penulangan ). Biaya Pelaksanaan tiang pancang. Adapun perhitungan Struktur betonnya menggunakan peraturan beton bertulang SKSNI T-15.dan perhitungan biaya mengacu pada teori ABK SNI dan harga satuan Kota Madiun tahun 005. Tinjauan Pustaka : Pondasi Tiang Pancang Data pendukung untuk merencanakan pondasi tiang pancang adalah : Data tentang tanah dasar. Daya dukung single pile dan group pile. Analisa gaya geser negatif, karena mengakibatkan beban tambahan. Secara umum pondasi tiang punya ketentuan sebagai berikut : a ). Untuk meneruskan gaya-gaya vertikal yang berkerja padanya untuk diteruskan kelapisan tanah pendukung. b ). Dengan adanya hubungan antara kepala tiang yang satu dengan lainya mampu menahan perubahan bentuk ke arah mendatar. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Perhitungan beban Maximum yang di terima oleh satu tiang kelompok tiang dalam kelompok tiang dipakai rumus : Pmax v My. xmax Mx. ymax n ny. x nx. y Dalam perencanaan tiang sampai ke tanah keras melalui lapisan lempung, untuk menghitung daya dukung tiang diperhitungkan baik berdasarkan tekanan ujung. 1. Terhadap Kekuatan Tiang At x σ b Pt. Terhadap Kekuatan Tanah qc.a θ. I. q Qs Daya dukung Kelompok Tiang Qpg n x Qs Penulangan tiang pancang dihitung berdasarkan pada waktu pengangkatan. 1. Keadaan Dua Titik Angkat a L - M1 a a M1 M

3 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 07 M1 ½. q. a M 1/8. q. (l a) ½. q. a Gbr. Tiang Pancang Ditarik Tali M1 M ½. q. a 1/8. q. (l a) ½. q. a 0 4a + 4al l Dengan persamaan kuadrat diperoleh hasil a dan harga M1 dan M dapat diketahui.. Keadaan Satu Titik Angkat a R M 1 L - a R 1 X M M1 ½. q. a R1 ½. q. (l a) - q. a (l a) q (l a) - q. a (l a) q. l - (. q. a. l) (l a) mx R1. x ½. q. x Syarat Eksterm : dmx 0 Gbr. Tiang Pancang Ditarik 1 Tali dx R1. x ½. q. x R1. q. x Mmax M

4 08 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- R1 l al - ½. q. x l al (l a) (l a) ½ q l al (l a) M1 M ½. q. a ½. q. l al (l a) a l al (l a) a 4al + l 0 Dengan persamaan kuadrat diperoleh hasil a dan M1, M dan R dapat diketahui untuk perhitungan penulangan diambil momen yang terbesar dari dua kondisi pengangkatan tersebut. Prosedur menghitung penulangan adalah sebagai berikut : Mu diperoleh dari perhitungan statika maka dipakai yang terbesar. Mencari Mu dipakai rumus : Mu 1.. MD Sedang Pu dipakai rumus : Pu 1.. Po Mencari eksentrisitas e Mu Pu Rasio Penulangan diambil % As b. d As. b. d Astof x As Tulangan dapat dilihat pada tabel : As b. h Pemeriksaan Pu terhadap seimbang 1. Mencari d. Mencari Cb d fy 3. Harga 1 ditetapkan sesuai mutu beton yang dipakai. 4. ab 1. Cb 5. Es Cb d Cb

5 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) fa (E) (Cb d ) > fy Cb Jika dalam perhitungan harga fs lebih besar dari fy maka dianggap :fs fy 7. Pnb 0,85.fc. ab. b + As. fy As. fy Pn 0,70. Pnb < Pu Lalu penampang diperiksa kekuatannya Pn As. fy + b. h. fc e 3. hc + 0,50 + 1,18 (d-d ) d Pn 0,70. Pn > Pu Merencanakan Tulangan Spiral Menentukan tulangan untuk perencanaan Mencari s (min) s (min) 0,45 Ag - 1 fc Ac fy Smax 4. Asp Dc. (min) Analisa Biaya Konstruksi ( ABK ) Bangunan Gedung dan Perumahan Pekerjaan Beton SNI ( Standar Nasional Indonesia ) 1 m³ Membuat Tiang Pancang Beton K 300 Bahan - Semen portland Kg - Pasir Beton M³ - Koral Beton M³ Tenaga - Pekerja Oh - Tukang Batu 0.50 Oh - Kepala Tukang 0.05 Oh - Mandor Oh 1 Kg Pembesian Dengan Besi Polos atau Ulir Bahan - Besi Beton (polos-ulir) Kg - Kawat Beton Kg Tenaga - Pekerja Oh - Tukang Besi Oh - Kepala Tukang Oh - Mandor Oh 1 m³ Pasang Bekisting Untuk Sloof

6 10 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- Bahan - Kayu Terentang M³ - Paku Biasa Kg - Minyak Bekisting 0.00 Lt - Playwood Tebal 9 mm Lbr Tenaga - Pekerja Oh - Tukang Kayu 0.60 Oh - Kepala Tukang 0.06 Oh - Mandor Oh DATA DAN METODE Dalam perencanaan suatu kontruksi bangunan, data merupakan suatu hal yang sangat diperlukan. Bertolak dari itulah seseorang perencana dapat mengawali untuk merencanakan suatu kontruksi. Jadi semakin lengkap dan akurat suatu data akan sangat membantu seseorang perencana untuk mengambil keputusan. Data tersebut diperoleh dari DPUD Kota Madiun. Data Teknik Nama Stadion : Stadion Wilis Kota Luas Tribun : 68,6 x 1,8 m Mutu Beton : K 300 ( Tegangan Karakteristik Beton 300 kg/cm ) Mutu Baja : U 4 ( Baja memiliki Tegangan Tarik sebesar 400 kg/cm ) Kedalaman tanah keras : 14 m Data Tanah Dari hasil penyelidikan tanah yang dilaksanakan oleh Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta hasil nilai konus dari penyondiran seperti pada tabel dibawah ini. Tabel Data Sondir Titik Kedalaman Titik Sondir (m) Nilai Konus (rata-rata) Qc (Kg/cm ) Kedalaman Lapisan Tanah 1 1,8 50 Keras 1,8 50 Keras 3 13, 50 Keras 4 10,0 50 Keras 5 7, 50 Keras Keras Sumber : Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Pembebanan Struktur Atas Surakarta.

7 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) Pembebanan pada plat. 6,4 6, Gambar 1. Plat Tribun Pembebanan pada pelat atap a. Beban mati ( WD ) Berat sendiri plat 0,5 x 1 x 1 x kg/m Berat spesi 0,05 x 1 x 1 x kg/m Finising 50 kg/m Beban hidup (WL) 500 kg/m Wu 1, WD +!,6 WL 1, , kg/m. Pembebanan balok induk. WD 700 kg/m Q1 Q,

8 1 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- Gambar Beban Trapesium. Q1 ½ x x Q 1, x,4 Ra Q1 + Q +,4 4,4 M 4,4 x (3,) x (1,866),4 x (0,60) 8,908 Mx 1 x q x L 8 1 x q x 6,4 8 5,1 q Mx M q 8,908 1, b. Muatan balok portal plat lantai - Berat plat x 1,739 x ,6 kg/m - Berat balok 0,4 x (0,6 0,5) 366 kg/m WD 770,6 kg/m - Beban berguna WL 500 kg/m Wu 1, WD + 1,6 WL 1, (770,6) + 1,6 (500) 414,71 ~ 415 kg/m c. Muatan segitiga 4 Q 4 Gambar Perataan Beban Segitiga ( Tumpuan ) Q ½ x x M x (0,66) 4 (1,33),66 Mx 1 8 x q x L 1 x q x,4 8 q

9 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 13 M Mx,666 q,666 q 1,333 d. Muatan terpusat akibat balok anak induk - WD plat 700 kg - Berat plat x 1,333 x 4 x ,8 kg - Berat balok 0,3 x (0,4 0,5) x 4 x kg P 8587,8 ~ 8588 HASIL PEMBAHASAN Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Berdasarkan perhitungan analisa struktur dengan metode SAP 000 dengan mengambil momen terbesar yaitu ditengah ( hasil perhitungan di lampiran ), maka di dalam perhitungan pondasi selanjutnya pembebanan ditinjau terhadap beban vertikal kolom ditambah gaya normal dan momen yang terjadi pada as kolom. Adapun hasil perhitungan yang diperoleh seperti yang di susun dalam tabel di bawah ini. Tabel Hasil Perhitungan SAP 000 Titik Momen (Ton meter) Gaya Normal + Beban Kolom (Ton) 1 45, ,75 Daya Dukung Tanah Pondasi Data tanah yang ada di peroleh dari hasil sondir dari Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Untuk menghitung daya dukung tanah dasar pondasi dipakai rumus Mayerhoof, yaitu : q q c 50 8,33 kg/cm Daya dukung tanah q 8,33 t,77 kg/cm 3 3 Daya Dukung Vertikal Direncanakan tiang () 0 cm x 0 cm dengan kedalaman 14 m A 0 x cm 80 cm

10 14 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- Dihitung berdasarkan kekuatan bahan : Mutu beton fc 300 Mpa didapat b 75 kg/cm Pt At x σb kg/cm Berdasarkan kekuatan tanah qc.a θ.i.q Qs , ,53 kg/cm 5 3 Daya Dukung Horisontal Gambar Daya Dukung Tiang Terhadap Gaya Horisontal Jenis Tanah halus kelanauan K 340 lb/m3 340 x 0,0468 kg/cm 9,411 kg/cm 1 3 I bh 1 1 x 0 x ,33 cm4 E 9600 x Fc 9600 x ,87 kg/cm 4 K D 4EI 4 9,411 x 0 4 x 16676,87 x 13333,33 0,01 Ha K.D x a β

11 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 9,411 0 x ,33 kg 0,01 Daya Dukung Kelompok Tiang Direncanakan diameter tiang 14 m Qpg 0 x 0 panjang jumlah tiang gaya normal 4 34,75 t kg n. Qs , ,01 kg N Gambar Beban Gaya Normal Terhadap Kelompok Tiang Kontrol Gaya normal Berat Poer : 1,. 1,. 0, Berat tiang : 4. 0,0. 0, Efisiensi Kelompok Tiang ars. tan (d/s) ars. tan (0/80) 14,036 o α m 1 n (n 1)m 1 90 m n 14, ,844 Qt. Qpg N kg 178 kg 5376 kg kg<qpg (Ok) 15

12 16 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05-0, , ,78 > N... (Ok) 10407,5 > Kekuatan Tiang Dalam Kelompok Tiang Pusat berat tiang terhadap 1 x 4x.0,80 x 0,4 m x.. 0,4 x 0,64 m y 0,64 m My N ( ½ panjang poer x) (1/. 1,0 0,4) 6950 kg Mx N. x x 0, kg N Mx. y My.x P n nx. y ny.x , ,4 P1 P4 4. 0,4. 0,64. 0,4. 0, ,563 kg P P3 4976,563 kg < Qk ,01 kg

13 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 17 Perhitungan PenulanganTiang Pancang Dihitung berdasarkan waktu pengangkatan Keadaan Dua Titik Angkat a L - a a M 1 M 1 M Gbr 3. Pengangkatan Tiang Dengan Keadaan Dua Titik Angkat M1 ½. q. a M 1/8. q. (l a) ½. q. a M1 M ½. q. a 1/8. q. (l a) ½. q. a g 4a + 4al l 0 q 0,0 x 0,0 x 1,0 x,4 0,0 x 0,0 x,4 0,096 t/m 96 kg/m Dengan persamaan kuadrat diperoleh hasil : a 0,09. L 0,09. 14,96 m M1 M ½. q. a 1/ x 96 x (,96) 410,950 Kgm

14 18 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- Keadaan Satu Titik Angkat a R M1 L - a x R1 M Gbr.Pengangkatan Tiang Dengan Keadaan Satu Titik Angkat M1 M ½. q. a 1/ x 96 x (4,06) 791,1 Kgm Diambil momen yang terbesar dari dua keadaan diatas, yaitu keadaan satu titik angkat yaitu : 791,1 Kgm. Penulangan Tiang Pancang Penulangan : Mutu beton (fc ) 300 Mpa Mutu baja (fy) 40 Mpa b 0 cm h 0 cm d cm Mu 1,. MD 1, (791,1) Mu 949,454 Kgm 9494,5 KN Pu 1,. (34,75) 41,7 ton Mu Kg 417,00 KN Eksentrisitas e Mu Pu 9494,5

15 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) ,7 m 7 mm Rasio penulangan dianbil % dengan d 50 mm As 0,01 b. d As. b. d 0,01 x 00 x mm (untuk bagian atas) maka : A 300 x 600 mm Dipakai penulangan 4 D16 ( As 603 mm ). As 603 0,015 > 0,01 (Oke) b. h Pemeriksaan Pu terhadab beban seimbang Pnb D mm Cb.d , fy ,81 ab 1. Cb 0,81 x 107,143 86,786 mm Ea ab - d (0,003) 86, (0,003) 0,0013 ab 86,786 FY 40 0,001 < S E Fs 0,003 (E) ( ab d ) ab 0,003 ( ) (86, ) 86,786 54,3 > Fy Maka didalam perhitungan selanjutnya : fs fy Pnb 0,85. fc. ab. b. As fy - As. fy 0, , (10) -3 44,608 KN Pnb 0,70 x 44, ,86 KN 309,86 KN < 417,00 KN Memeriksa kekuatan penampang :

16 0 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- As'. fy b.h.tc' e 3.h.e 1,18 d d d' 603x , Pn ,7 7, ,475 N 17,7 KN Pn 0,70 x 17,7 105,89 > 417,00 Dengan demikian penampang kolom memenuhi syarat Pemeriksaan tegangan pada tulangan tekan : 17,7(10) 3 a 337 mm 0,85. (30). (00) 337 c 396 mm 0, fs' 0, Mpa fy 40 Mpa 396 Merencanakan Tulangan Spiral Dipilih tulangan D 10 untuk penulangan spiral Ag 0 x mm Ac 150 x mm Ps (min ) 0, , Smax 4 Asp Asp 113 mm ; Dc 150 mm Dc (0,043) 70,07 70 mm Dipakai tulangan spiral D10 70 mm

17 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) D10-70 Perhitungan Beton K-300 Tegangan ijin tekan beton 0,33 x kg/cm² Baja U-4 Tegangan ijin tarik baja 0,58 x kg/cm² P Axial yang dipikul oleh tiang P (99 x 400) + (1.39 x 6,03) kg 47,993 ton P ijin 30 ton Safety Factor 1,59 D D Data Data - Tiang segi empat panjang sisi : 0 cm - Mutu beton : K Mutu baja tulangan : U-4 - Ukuran & jumlah tulangan: 4D16mm - Tulangan spiral : Ǿ 10 mm - Luas baja tulangan : 6,03 cm² - Luas penampang tiang : 400 cm² Gambar Penulangan Tiang Pancang 1

18 NEUTRON, Vol.6, No., Agustus 006: 05- Kesimpulan Berdasarkan hasil evaluasi teknik struktur pondasi tiang pancang pada Tribun B Stadion Wilis Kota Madiun, maka penulis dapat membandingkan hasilnya sebagai berikut : a. Aspek Teknis Item Panjang Jumlah 1 Group pile Tiang pancang beton K-300 Jumlah Group pile 14 m 4 pile cap 30 Group 5 x 5 5 D 16 Desain Redesain Kontrol Daya dukung 0 x 0 4 D 16 47,993 ton > 30 ton Berdasarkan analisa teknis penggunaan TP K x 0 memenuhi kontrol daya dukung. b. Aspek Biaya Item Uraian Total Harga Tiang pancang 5 x 5 Tiang pancang 0 x 0 14 x 4 x 30 x Rp ,00 14 x 4 x 30 x Rp ,00 Rp ,00 Rp ,00 Deviasi Rp ,00 Berdasarkan analisa biaya terdapat effisiensi Sebesar Rp ,00 Selain kesimpulan yang didapat diatas, penulis juga memberikan saran sebagai berikut : 1. Pada waktu pengangkatan tiang pancang yang perlu diwaspadai adalah pada saat pengangkatan tiang dengan keadaan dua titik angkat, karena momen yang terjadi lebih besar dari pada saat pengangkatan satu titik.. Berdasar aspek biaya pekerjaan redesain struktur pondasi tiang pancang ini dapat mengefisiensi biaya sebesar Rp ,00, sehingga diperlukan ketelitian dan kehati-hatian terutama pada pengawasan pekerjaan. 3. Data hasil teknik pada Stadion Wilis Kota Madiun adalah - Berdasarkan hasil penyelidikan tanah ( sondir ) tanah keras terdapat pada kedalaman 14 m, maka menggunakan pondasi dalam hal ini pondasi tiang pancang. - Dimensi tiang pancangnya 5 x 5 cm dengan mutu beton K 300, mutu baja U 4, panjang pancang 14 m, dengan memakai tulangan pokok 5 16 ( A 1005,7 mm )dengan tulangan spiral 1 63 mm 4. Data hasil evaluasi penulis adalah

19 Re-Desain Struktur Pondasi Tiang Pancang pada Struktur Stadion (A Muchtar) 3 - Berdasarkan hasil penyelidikan tanah ( sondir ) tanah keras terdapat pada kedalaman 14 m, maka menggunakan pondasi dalam hal ini pondasi tiang pancang. - Dimensi tiang pancangnya 0 x 0 cm dengan mutu beton K 300, mutu baja U 4, panjang pancang 14 m, dengan memakai tulangan pokok 4 16 ( A 603 mm )dengan tulangan spiral mm. Berdasarkan hasil perbandingan tersebut diatas telah menunjukan bahwa hasil perhitungan evaluasi penulis lebih efisien dan ekonomis dibanding hasil teknis Stadion Wilis. Hasil evaluasi tersebut juga sudah sesuai dengan kebutuhan yang direncanakan, kuat serta aman. DAFTAR PUSTAKA Analisa Biaya Konstruksi Bangunan Gedung dan Perumahan, Edisi Revisi, Badan Standarisasi Nasional Departemen Pekerjaan Umum Ditjen Cipta Karya Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, 1981 Istimawan Dipohusodo, Beton Bertulang Berdasar SKSNI T Sarjono HS, Pondasi Tiang Pancang 1, Sinar Wijaya Surabaya Sarjono HS, Pondasi Tiang Pancang, Sinar Wijaya Surabaya