PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN LOKASI DAN BIAYA TOTAL STRUKTUR PONDASI UNTUK BANGUNAN 4 LANTAI

Transkripsi

1 PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN LOKASI DAN BIAYA TOTAL STRUKTUR PONDASI UNTUK BANGUNAN 4 LANTAI Gati Sri Utami (Staf Pengajar T.Sipil ITATS) Hendro Laksono (Mahasiswa T.Sipil ITATS) ABSTRACT All construction engineered to convergent at soil have to be supported by foundation. In planning an foundation for all building have to be paid attention the point bearing capacity, settlement of pile and economic expense. At writing of this paper is we compare deep pile foundation and bore pile foundation representing two deep foundation alternative for building 4 floor by paying attention insuffiencys and excesss from two pile foundation type From result of analysis for the location of Jl. Panglima Sudirman, Jl. Menanggalf and Jl. Sukolilo hence got result optimum condition to be evaluated from budget facet, that bore pile foundationl more economic the expense of its execution compared to by deep pile foundation, the expense of difference equal to 48,5%. Key words : Deep pile Foundation, bore pile foundation, optimum, budget ABSTRAK Semua konstruksi yang direkayasa untuk bertumpu pada tanah harus didukung oleh suatu pondasi. Dalam merencanakan suatu pondasi untuk semua bangunan harus diperhatikan daya dukung tanah, penurunan dan biaya yang ekonomis. Pada penulisan skripsi ini kami membandingkan pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor yang merupakan alternatif pondasi dalam untuk gedung 4 lantai dengan memperhatikan kelebihan-kelebihan dan kekurangan-kekurangan dari dua type pondasi tiang tersebut Dari hasil analisa untuk lokasi Jl. Panglima Sudirman, Jl. Menanggal dan Jl. Sukolilo maka didapatkan hasil kondisi optimum ditinjau dari segi anggaran biaya, bahwa pondasi tiang bor lebih ekonomis biaya pelaksanaannya dibandingkan oleh pondasi tiang pancang, selisih biayanya 48,5%. Kata Kunci : Pondasi tiang pancang, pondasi tiang bor, optimum, anggaran biaya

2 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 PENDAHULUAN Pembangunan gedung perkantoran yang sering kita jumpai di Surabaya didirikan menggunakan sistim gedung bertingkat disebabkan karena lahan di Surabaya sudah mulai semakin sempit. Pada saat ini pondasi yang sering digunakan untuk bangunan lantai 4 ke atas menggunakan struktur pondasi dalam contohnya pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor. Pemilihan jenis pondasi yang akan di pergunakan harus dipertimbangkan dari segi persyaratan keamanan dan biaya yang ekonomis. Hal tersebut dilakukan untuk mendapatkan gambaran yang jelas sehingga dapat dipertimbangkan saat perencaanaan. Berdasarkan latar belakang tersebut di atas permasalahannya adalah Bagaimana merencanakan suatu type pondasi dalam yang efisien dan ekonomis dipakai di lokasi tertentu untuk bangunan gedung bertingkat. Tujuan dari penulisan makalah ini, untuk mengetahui type pondasi dalam yang aman dan ekonomis dengan mempertimbangkan daya dukung pondasi, sesuai dengan lokasi dan biaya total pelaksanaan.. Data-Data Perencanaan Jenis bangunan : Perkantoran Jumlah lantai : 4 Lantai Lokasi : Jl. Panglima Sudirman, Jl. Menanggal dan Jl. Sukolilo Surabaya. Data tanah : Soundir, Boring dan SPT Jenis struktur gedung : Beton bertulang Jenis pondasi : Pondasi tiang bor dan Pondasi tiang pancang Mutu bahan : fy = 400 Mpa dan fc = 0Mpa TINJAUAN PUSTAKA Pertimbangan Pemilihan Pondasi Pemilihan jenis pondasi yang sesuai untuk bangunan tergantung dari a) Fungsi dari struktur bangunan yang akan dipikul oleh pondasi. b) Besarnya beban yang ditumpu pondasi dari bangunan atas. c) Keadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan. d) Biaya yang ekonomis dari pondasi. Pada makalah ini kami membandingkan pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor yang merupakan alternatif pondasi dalam dengan memperhatikan kelebihan-kelebihan dan kekurangan-kekurangan dari dua type pondasi tiang tersebut, sehingga dapat ditentukan alternatife dalam perencanaan pondasi tiang yang menguntungkan semua pihak. Daya Dukung Tanah Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Penentuan daya dukung tiang statis dapat diperoleh dari test-test tanah di

3 PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN BIAYA dan LOKASI ( Gati Sri Utami & Hendro Laksono ) laboratorium (dengan menggunakan parameter-parameter tanah φ, γ, c yang didapat) atau dari penyelidikan tanah dilapangan seperti Sondir, Boring dan SPT. Langkah-langkah perhitungan daya dukung tiang pancang dengan hasil SPT : 1. Dari hasil SPT yang memberikan datadata dalam bentuk grafik hubungan antara jumlah pukulan (N) dan kedalaman dilengkapi dengan tebal dan jenis lapisan tanahnya. Kekuatan bahan yaitu daya dukung penampanag tiang dalam menerima beban. Ap. fc' Q = SF. Dengan menggunakan grafik tersebut dapat ditentukan kedalaman dari lapisan pendukung yang baik dengan ketentuan: - lapisan pasir harga SPT 5 - lapisan lempung harga SPT 15 s/d 0 Mayerhof menkorelasikan kombinasi kekuatan ujung dan geseran pada satu tiang dengan hasil SPT dengan perumusan : N x Qult (1 tiang ) = 4 x Np x A+ B B = 50 untuk gesekan maximum satuan 1 t/ft,100 gesekan maximum satuan 0,5 t/ft 4. Menghitung Effisiensi Berdasarkan Converse-Labarre : D η = 1 arc tg ( n 1) m ( m 1) S 90. m. n Sehingga daya dukung ijin tiang dalam kelompok adalah : Qult = η. Qult (1 tiang ) 5. Menghitung Kontrol Kekuatan P i = P max Vo n M xo. Yi M xo. X i n n Yi X Q ult i1 i1 i Q ult, sehingga kekuatan tiang aman. Q Daya Dukung Pondasi Tiang Bor Perhitungan dalam merencanakan pondasi tiang bor : 1. Penentuan diameter tiang bor. A = w Qw = f c 0.5. fc 1 DS 4 Qw 0.5. f c Ds =,57 Q f :. Menghitung daya dukung tiang bor Daya dukung dihitung dengan rumus : Q u = Qe + Qf Q u Q = SF SF = Angka keamanan ( ) w s

4 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Daya dukung untuk jenis tanah pasir * * A q 1 Qe = p. N q Qf = Ds sin Q L 1 vtg dz 0 δ = (/ s/d 1) N = f (φ) grafik tergantung dari * q (Braja M Das, hal 5) q = γ. h (tegangan efektif vertikal) Daya dukung untuk jenis tanah lempung: Qe = * N c = 9, * p. Cu. Nc i l 1 i0 * A Qf =.. p. l C u * = 0,5 s/d 0,60 diambil 0,4 Perhitungan Penurunan Penurunan Pondasi Tiang Pancang Secara umum settlement (penurunan) pada tanah dapat dibagi dalam bagian yaitu : Penurunan segera 0,9.q Bg. I Sg = Ncor q = Qg (BgxLg) I = I = Influence factor 0,5 Penurunan konsolidasi L 1 8. Bg Beban mulai disebarkan pada kedalaman /L, yang mana L adalah kedalaman tiang pancang kelompok, perbandingan penyebaran tegangan V:1H dengan sudut penyebaran 0 0, dasar Perhitungan dengan cara metode analisa sederhana: 1. Menentukan penambahan tegangan efektif pada lapisan yang ditinjau pada kedalaman z dengan rumus :. P σv' = ( Bg z)( Lg z) Z = kedalaman pada titik yang ditinjau paa kedalaman /L sampai kedasar.. Untuk tanah normal consolidated dirumuskan sebagai berikut : Ho vo' v Sc = Cc log 1 eo vo' Penurunan Pondasi Tiang Bor Penurunan pondasi tiang bor menggunakan penurunan tiang tunggal St = S 1 + S + S Penurunan S 1 Jika material diansumsikan elastis, maka penurunan dari pile shaft ( Qwp Qws) L S 1 = As. Em

5 PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN BIAYA dan LOKASI ( Gati Sri Utami & Hendro Laksono ) = Nilainya ditentukan dari bentuk distribusi unit friction = 0,5 untuk tanah lempung = 0,5 untuk tanah campur = 0,67 untuk tanah pasir Penurunan S Penurunan tiang yang disebabkan oleh beban yang diterima diujung tiang yang diberikan dalam bentuk serupa dengan pondasi dangkal sebagai berikut : Perhitungan Anggaran Biaya Pondasi Perhitungan analisa anggaran biaya yang diperlukan pada tiap-tiap pondasi, menggunakan analisa BOW. Sedangkan standart harga dan upah gaji dipakai dari Dinas Cipta Karya untuk daerah Surabaya tahun anggaran 004,. untuk harga dari pondasi tiang pancang berasal dari P.T HUME SAKTI INDONESIA dan juga penyewaan alat untuk pemancangan dan pengeboran dari P.T TENO INDONESIA. Dimana : S = qwp. Db (1 s). Iwp Es Qwp Qwp = Ap Es = 000 t/m Iwp = 0,88 Braja M.Das s = Angka poison (0,) Penurunan dari penjalaran beban sepanjang selimut tiang (S ) S = Qwp D 1 s Iws p. L S Iws = 0,5 L D

6 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 METODOLOGI Bagan alir diagram metodologi penulisan makalah STUDI PUSTAKA DATA LOKASI 1 LOKASI LOKASI PERENCANAAN P.TIANG PANCANG DAN P.TIANG BOR PEMBEBANAN DAYA DUKUNG PENURUNAN ANALISA BIAYA KESIMPULAN PERENCANAAN PONDASI Dari hasil program STAAD III : Portal melintang terletak pada joint : Vx = 8,919 t Mx =,9 tm Hx = 11,08 t Portal memanjang terletak pada joint : Vy = 54,1 t My = 6,15 tm Hy = 6,87 t Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Dan Pondasi Tiang Bor Dalam perencanaan pondasi tiang pancang dan tiang bor tersebut dengan cara cobacoba sehingga akan didapat yang optimum dan untuk mempercepat perhitungan digunakan program excel. Untuk lebih jelasnya dalam perencanaan ini kami tampilkan perhitungan untuk lokasi 1, sedangkan untuk lokasi lainnya hanya hasilnya saja dan semuanya untuk nilai yang optimum. Perencanaan Daya Dukung Tanah Perencanaan tiang pancang lokasi 1 Direncanakan dimensi tiang Ø = 40 cm dengan kedalaman m.

7 PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN BIAYA dan LOKASI ( Gati Sri Utami & Hendro Laksono ) Tabei 1. Data tanah dari hasil SPT = 9, (0,5x 0,5x,4x 4= 90,8 t Kedalaman (m) SPT(blows/ft) Direncanakan 9 titik tiang pancang : = 86 blows/ft 86 N= = 7,17 1 N p = 5 (hasil SPT kedalaman m) = x d x L = x 0,4 x = 8,89 m A p = x r = x 0, = 0,1 m = 1,4 ft N x Quit (1 tiang) = 4 x N p x A p + B 7.17x94.71 = 4 x 5 x 1, = 15,58 t dalam ft = 46,84 t dalam m Kekuatan bahan Ap. fc' Q = = SF 1/ 4.,14.40 x kg188,4 t M xo =,9 + 11,08 x 0,8 = 4,154 tm Myo = 6,15 + 6,87 x 0,8 = 1,614 tm V = 8, ,1 Gambar 1. Penempatan Tiang Pancang m = n = S =,5 x 0,4 = 1 W poor = 0,8 x, x, x,4 = 19,66 ton V = = 110,49 110,49 4,154 x 1 1,614 x 1 Pmaks = + + = ,58 t,4 η = 1 arctg = 0,68 Daya dukung tiang dalam kelompok = 0,68 x 46,84 = 1,85 t > Pmax = 4,58 t.(ok) 0 1.

8 PEMILIHAN TIPE PONDASI DALAM BERDASARKAN BIAYA dan LOKASI ( Gati Sri Utami & Hendro Laksono ) Perencanaan Poer Dimensi Poer, x, x 0,8 m Tulangan yang digunakan arah X dan Y As = D19 110; As = D19 50 Penurunan Tiang Pancang Gambar. Penurunan Tiang Pancang di Lokasi 1 L= m Penyebaran tegangan kedalaman /L / L - 1-0, Lapis I - 4 v = P t = 1,49 t/m sat = 1,49 t/ m eo =,119 Cc = 0,88 sat = 1,440 t/ m eo =,746 Cc = 1,148 sat = 1,467 t/ m eo =,810 Cc = 1.19 sat = 1,4 t/ m eo =,751 Cc = 1,45 sat = 1,479 t/ m eo =,59 Cc = 1,5 sat = 1,45 t/ m eo =,5 Cc = 1,56 sat = 1,458 t/ m eo =,189 Cc = 1,59 P 90,8 ( Bg Z)( Lg Z) (,4 1,4)(,4 1,4) = 6,5t/m v = 1, , , + 1, , + 1,44 + 0,76 = 8,4t/m,67 8,4 6,5 S 1 = 1,56. log 1,5 8,4 = 0,1 m = 1 cm Lapis II v = P 90,8 ( Bg Z)( Lg Z) (,4 4,17)(,4 4,17) =,1t/m v = 1, , , + 1, , + 1,44 + (1,45 1). + (1,458 1).1,5 = 9,54 t/m 9,54,1 S = 1,59 log = 0,1 m 1,189 9,54 = S 1 + S = = 4 cm S total Perhitungan Pondasi Tiang Bor Perencanaan Daya Dukung Tanah Daya dukung tiang bor lokasi 1 A = Qw ¼.π.Ds Qw = ' fc 0, 5. f c 90,0 Ds =,57 = 0,4 m dipakai min 000 Ds = 1 m Db =.Ds = x 1 = m

9 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Direncanakan kedalaman 19 m Gambar. Penampang lapisan tanah lokasi I t = 1.49 t/m Cu = 0,8 t/m = 0 sat = 1.49 t/m - Cu = 1 t/m = 0 sat = 1.44 t/m - 5 Cu = 0,7 t/m = 0 sat = t/m - 8 Cu = 1 t/m = 0 sat = 1.4 t/m - 1 Cu = 1. t/m = 0 sat = t/m - 15 Cu = 1.6 t/m = 0 sat = 1.45 t/m - 18 Cu =.65 t/m = 0 sat = t/m - 1 Daya dukung diujung tiang (Qe) Lempung Qe = Ap.Cu.Nc * Nc * = 9 = ¼..Db.Cu.9 = ¼.,14..,65.9 = 168,5 t Daya dukung selimut tiang (Qf) Qf1 = α *.Cu.P.Δ Lempung α * = 0,4 = 0,4.0,8.π.1. =,01 Qf = 0,4.1.π.1. =,77 Qf = 0,4.0,7.π.1. =,64 Qf4 = 0,4.1.π.1. =,77 Qf5 = 0,4.1,.π.1. = 4,5 Qf6 = 0,4.1,6.π.1. = 6,0 Qf7 = 0,4.,65.π.1.1 =, Qu = 168,5 + 7,05 = 195,55 195,55 Q = = 97,78t > Qw = 90,8 t (ok) Perencanaan Penurunan Tiang Bor Penurunan Tiang Bor di Lokasi 1 Ep =, t/m L = 19 m Qwp = (90,8 7,05 = 77, t Ap= ¼.. Ds = ¼.,14. 1 = 0,79m S 1 = ( 77, (0,5).7,05) ,79.,1.10 Qwp 77, wp = 97, 85 Ap 0,79 Es = KN/m = 000 t/m 97,85x S = (1 0,).0, = 0,06 m = 6 cm S = Qwp D (1 ) Iws P. L Es Iws = + 0,5 19 =,5 1 = 0,001 m

10 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 P =. d.l = = 59,66 m S = 77, 1 (1 0, )., 5 59, = 0,00007 m = 0,007 cm S t = S 1 + S + S = 0, ,007 = 6,11 cm Tebel. Perhitungan Rencana Anggaran Borongan NO. URAIAN PEKERJAAN SAT VOL HARGA SAT. JML. TOTAL LOKASI 1 PONDASI TIANG PANCANG I PEK.PEMANCANGAN : 1 Pemancangan Tiang m' 4, , ,55,000 Mobilisasi unit ,000,000 4,000,000 II PEKERJAAN TANAH : 1 Galian Tanah Poer m ,400,16,59 Urugan Pasir Poer m ,700 1,6,56 III. PEKERJAAN BETON : 1 Rabatan Poer m ,589 6,586,14 Begesting m ,70 8,856,0 Poer m ,491,88 44,4,78 Jumlah 978,176,049 PONDASI TIANG BOR I PEK.PENGEBORAN : 1 Pengeboran m' ,000 57,000,000

11 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Mobilisasi unit ,000,000 5,000,000 II PEKERJAAN TANAH : 1 Galian Tanah Poer m , ,95 Urugan Pasir Poer m , ,456 III. PEKERJAAN BETON : 1 Rabatan Poer m ,589,08,897 Begesting m ,70 10,099,71 Poer m.40 1,491,88 48,5,551 4 Tiang Bor m ,10,656 48,566,51 Jumlah 607,074,099 Perencanaan tiang pancang di lokasi 1. Dimensi tiang pancang 40 cm sebanyak 6 buah disatu titik dengan kedalaman 0 m.. Daya dukung = 47,48t>Pmax 9,4 t. Dimensi Poer, x, x 0,8 m Tulangan arah X dan Y As = D19 110; As = D19 50 Penurunan tiang pancang di lokasi 4. S t = 18 cm Tabel. Data tanah dari hasil SPT Kedalaman (m) SPT(blows/ft) = 160 blows/ft

12 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Perencanaan tiang bor lokasi t = t/m Cu = 1.5 t/m = 0 sat = t/m - = 10 0 sat = 1.68 t/m - 6 = 8 0 sat = t/m - 9 = 11 0 sat = 1.51 t/m -1 Gambar. Tiang Pancang Lokasi Cu = 7.4 t/m sat = t/m -15 Cu = 8. t/m sat = t/m -18 Gambar 4. Penampang lapisan tanah lokasi 1. Pondasi Tiang Bor : diameter tiang 0,76 m dengan kedalaman 15 m. Daya dukung = 91,6 t>qw = 90,8t. Dimensi poer 1,6 x 1,6 x 0,5 m dipakai tulangan As = D As = D19-50 Penurunan Tiang Bor Lokasi 4. S t = 4,1 cm

13 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Besarnya anggaran biaya 1. Pondasi Tiang Pancang : Rp Pondasi Tiang bor : Rp Perencanaan tiang pancang di lokasi Tabel 4. Data tanah dari hasil SPT Kedalaman (m) SPT(blows/ft) Σ= 15 blows/ft 1. Dimensi tiang pancang 40 cm sebanyak 6 buah disatu titik dengan susunan letaki tiang pancang seperti lokasi dan kedalamannya 1 m.. Daya dukung=6,t>pmax= 9,4t. Dimensi Poer, x, x 0,8 m Tulangan arah X dan Y As = D19 110; As = D19 50 Penurunan tiang pancang di lokasi 4. S t = 6 cm Perencanaan tiang bor lokasi t = t/m Cu = 1.4 t/m sat = t/m - Cu = 0.9 t/m 0 sat = 1.50 t/m - 6 = 1 0 sat = t/m - 9 = 40 0 sat = t/m - 1 =9 0 sat = t/m - 15 Gambar 5. Penampang lapisan tanah lokasi 1. Pondasi Tiang Bor : diameter tiang 0,76 m dengan kedalaman 9 m. Daya dukung = 160,69t>Qw = 90,8t. Dimensi poer 1,6 x 1,6 x 0,5 m Dipakai tulangan As = D As = D19-50 Penurunan tiang bor lokasi 4. S t = 5,6 cm

14 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN Vol, No., Februari 005 Besarnya anggaran biaya 1. Pondasi Tiang Pancang : Rp Pondasi Tiang bor : Rp SIMPULAN DAN SARAN Dari hasil analisa perencanaan pondasi tiang pancang dan tiang bor di lokasi Jl. Panglima Sudirman, Jl. Menanggal dan Jl. Sukolilo dapat disimpulkan : 1. Dalam merencanakan pondasi dilakukan dengan cara coba-coba sehingga didapatkan hasil yang optimum.. Dari hasil yang optimum besarnya penurunan dan anggaran biaya pelaksanaan pondasi tiang bor lebih kecil dibanding pondasi tiang pancang, selisihnya biaya pelaksanaannya sebesar untuk Jl. Panglima Sudirman Rp , Jl. Menanggal sebesar Rp dan Jl. Sukolilo sebesar Rp atau 48,5% SARAN Untuk perencanaan pondasi dalam harus diperhatikan keadaan tanah lokasi tersebut, tanah yang tanah kerasnya tidak terlalu dalam lebih baik menggunakan tiang bor dan sebaliknya bila tanah keras terlalu dalam menggunakan tiang pancang. DAFTAR PUSTAKA Braja M. DAS, Principles of Foundation Engineering,Second Edition Penerbit PWS-KENT Publishing Company, Boston Joseph E, Bowles, Analisis Dan Desain Pondasi, Penerbit Erlangga, Jakarta 199. Sardjono HS, Pondasi Tiang Pancang, Penerbit Sinar Wijaya, Surabaya 1991