JURNAL TEKNIK SIPIL USU

Transkripsi

1 JURNAL TEKNIK SIPIL USU ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI KELOMPOK TIANG TEKAN IDROLIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG LABORATORIUM AKADEMI TEKNIK KESELAMATAN PENERBANGAN MEDAN Inda Yfina 1, Rdi Iskandar 2 1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Smatera Utara, Jl. Perpstakaan No. 1 Kamps USU Medan Indayfina@yahoo.co.id 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Smatera Utara, Jl. Perpstakaan No. 1 Kamps USU Medan ABSTRAK Tiang tekan hidrolis adalah sat sistem pondasi tiang yang pelaksanaannya ditekan mask kedalam tanah dengan menggnakan dongkrak hydralic sehingga tidak menimblkan getaran dan gaya tekan langsng dapat dibaca melali sebah alat yang dinamakan manometer. Dengan menggnakan alat tersebt dapat kita ketahi gaya tekan tiang setiap mencapai kedalaman tertent. Pada setiap lokasi yang mempnyai data sondir, daya dkng tiang pada setiap kedalaman tertent dapat dihitng secara teoritis. Pada stdi kass ini akan menghitng dan membandingkan hasil daya dkng pondasi tiang dari data sondir, data parameter tanah, dan bacaan manometer alat hydralic jack. Dimana lokasi yang dijadikan bahan stdi kass adalah Proyek Pembangnan Gedng Laboratorim Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan Medan yang berada di Jl. Jamin Ginting Km. 13,5 Padang Blan-Medan. Kata Knci : Tiang Tekan idrolis, Daya Dkng, Sondir ABSTRACT ydralic system is a pile fondation system whose implementation is pressed into the grond sing a hydralic jack and direct compressive force can be read by a device called a manometer. Using these tools we can know pile compressive force reaches a certain depth. Location has a data sondir can be calclated theoretically. In this case the written will calclate and compare the reslt of pile bearing capacity of the data sondir, soil parameters, and data of manometer. The sbject of the case stdy is laboratory blding project of Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan Medan which located at Jamin Ginting St. on km.13,5 Padang Blan-Medan. Keywords: ydralic System, Bearing Capacity, Sondir. 1. Pendahlan 1.1 Latar Belakang Proyek pembangnan gedng Laboratorim Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan terdiri dari 3 lantai. Dalam pembangnan gedng laboratorim tersebt diperlkan perencanaan strktr atas ( p strctre ) dan strktr bawah ( sb strctre ). Pada mmnya bangnan gedng tersebt memiliki beban yang sangat bervariasi, beban yang bekerja pada strktr bangnan dapat dikelompokkan berdasarkan arah kerjanya, beban yang bekerja pada strktr sat bangnan dapat dibagi menjadi da yait beban vertikal (gravitasi) dan beban horizontal (lateral). Beban vertikal terdiri dari beban mati (dead load) dan beban hidp (live load), beban horizontal terdiri dari beban gempa (earthqake) dan beban angin (wind load). Sema konstrksi yang direkayasa ntk bertmp pada tanah hars didkng oleh sat pondasi. Pondasi ialah bagian dari sat

2 sistem rekayasa yang menerskan beban yang ditopang dan beratnya sendiri ke dalam tanah dan batan yang terletak di bawahnya. Tegangan-tegangan tanah yang dihasilkan kecali pada permkaan tanah, merpakan tambahan pada beban-beban yang sdah ada dalam massa tanah dari bobot sendiri bahan dan sejarah geologinya. (Bowles,J.E., 1991). Salah sat jenis pondasi diantaranya pondasi tiang pancang, pondasi tiang pancang adalah batang yang relatif panjang dan langsing yang dignakan ntk menyalrkan beban pondasi melewati lapisan tanah dengan daya dkng rendah kelapisan tanah keras yang mempnyai kapasitas daya dkng tinggi yang relatif ckp dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dkng tiang pancang diperoleh dari daya dkng jng (end bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan jng tiang dan daya dkng geser ata selimt (friction bearing capacity) yang diperoleh dari daya dkng gesek ata gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya. 1.2 Tjan Stdi Kass Adapn tjan dari penlisan tgas akhir ini adalah : a. Menghitng dan membandingkan hasil daya dkng pondasi tiang dari data sondir, data parameter tanah, dan bacaan manometer alat hydralic jack. b. Menghitng daya dkng pondasi tiang dengan menggnakan program Allpile c. Menghitng kapasitas kelompok ijin tiang berdasarkan effisiensi. d. Menghitng daya dkng horizontal dengan menggnakan Metode Broms dan Brinch ansen. 1.3 Manfaat Penlisan tgas akhir ini diharapkan bermanfaat bagi : a. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membacanya khssnya bagi mahasiswa yang menghadapi masalah yang sama. b. Untk menambah ilm pengetahan, wawasan, dan pembanding kelak jika akan melakkan sat pekerjaan yang sama ata sejenis. 2. Tinjaan Pstaka 2.1 Tinjaan Umm Di dalam merencanakan sat bangnan tertama bangnan yang berat akan memerlkan pondasi yang memiliki sat daya dkng yang lebih besar. Tiang pancang merpakan jenis pondasi dalam yang berfngsi memindahkan beban dari strktr bangnan atas yang didirikan diatas lapisan tanah yang lnak ke lapisan tanah yang lebih padat dan dengan kompresiblilitas yang minimal ke lapisan bat-batan. Dalam proses pemindahan gaya-gaya tersebt dapat dilihat bahwa gaya-gaya tersebt menimblkan perlawanan pada dinding tiang pancang oleh tanah disekelilingnya ( shaft resistance ata skin friction ) ata pada dasar tiang pancang oleh tanah bawahnya ( base resistance ata end bearing ) ata kombinasi dari kedanya. Konsep inilah yang kemdian mendasari dalam menentkan daya dkng ata sat tiang pancang. 2.2 Kapasitas Daya Dkng Kapasitas daya dkng tiang dari data sondir Kapasitas daya dkng ltimit ditentkan dengan persamaan sebagai berikt : Q = Q b + Q s = q b A b + f.a s Dimana : Q = Kapasitas daya dkng aksial ltimit tiang. Q b = Kapasitas tahanan di jng tiang. Q s = Kapasitas tahanan klit. q b = Kapasitas daya d kng di jng tiang persatan las. A b = Las di jng tiang. f = Satan tahanan klit persatan las.

3 A s = Las klit tiang. Dalam menentkan kapasitas daya dkng aksial ltimit (Q ) dipakai Metode Aoki dan De Alencar. Aoki dan De Alencar mengslkan ntk memperkirakan kapasitas dkng ltimit dari data Sondir. Kapasitas dkng jng persatan las (q b ) diperoleh sebagai berikt : qca base qb Fb Dimana : q ca (base) = Perlawanan kons rata-rata 1,5D diatas jng tiang, 1,5D dibawah jng tiang dan F b adalah faktor empirik tergantng pada tipe tanah. Tahanan klit persatan las (f) diprediksi sebagai berikt : Dimana : s F qc ( side) Fs q c (side) = Perlawanan kons rata-rata pada masing lapisan sepanjang tiang. F s = Faktor empirik yang tergantng pada tipe tanah. = Faktor empirik yang tergantng pada tipe tanah. F b Kapasitas daya dkng tiang dari data SPT arga N yang diperoleh dari SPT tersebt diperlkan ntk memperhitngkan daya dkng tanah. Daya dkng tanah tergantng pada kat geser tanah. ipotesis pertama mengenai kat geser tanah diraikan oleh Colomb yang dinyatakan dengan: τ = c + σ tan Ø τ = Kekatan geser tanah (kg/cm²) c = Kohesi tanah (kg/cm²) σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm²) Ø = Sdt geser tanah (º) Berdasarkan bacaan manometer alat hydralic jack Kapasitas daya dkng tiang pancang dapat diketahi berdasarkan bacaan manometer yang tersedia pada alat pancang hydralic jack. Kapasitas daya dkng tiang dapat dihitng dengan rms : Q = P x A Keterangan : Q = Daya dkng tiang pada saat pemancangan P = Bacaan manometer (kg/cm²) A = Total las efektif penampang piston (cm²) Berdasarkan program Allpile Allpile adalah program yang diprodksi oleh CivilTech Sofware ntk meneliti kapasitas beban tiang secara efisien dan dengan teliti. Allpile mamp menangani sema jenis tiang seperti tiang yang di bor, tiang pancang, tiang pipa baja, pile, tiang kay, tiang yang jngnya rncing, tiang dengan pembesaran di jng, pondasi dangkal, dan lain-lain. Program ini mamp melakkan perhitngan daya dkng ijin dan daya dkng ltimit tiang.

4 2.3 Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang Pancang Berikt adalah metode-metode ntk perhitngan efisiensi tiang tersebt adalah: 1. Converse-Labarre Formla, sebagai berikt : n' 1. m m' 1. n' E g = m. n' 2. Metode Los Angeles Grop D E g = 1 m n' 1 n' s. m. n' 2.4 Tiang Mendkng Beban Lateral m 1 2m 1 n Metode Broms (Tiang dalam Tanah Granler) Untk tiang dalam tanah granler (c = 0) p = 3 p o K p dengan, p o = tekanan overbrden efektif K p = (1 + sin υ )/(1 sin υ ) = tg 2 (45 +υ/2) υ = sdt gesek dalam efektif a) Tiang pendek Tiang jng bebas pada tanah granler b) Tiang panjang (Broms, 1964 ) Metode Brinch ansen p = p o K q + c K c p o c K o K q = tekanan overbrden vertical = kohesi = faktor yang merpakan fngsi φ dan z/d

5 3. Data Proyek Berisi mengenai data mm proyek, data teknis tiang, metode pengmplan data, metode analisis dan lokasi titik sondir dan bore hole. a. Data mm proyek Nama proyek : Pembangnan Gedng Laboratorim 3 Lantai Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan Lokasi Proyek : Jl. Jamin Ginting Km. 13,5 Padang Blan Medan Las Lahan : 5 ha Pekerjaan : Pondasi Persahaan : PT. Razasa Karya Alamat : Jl. Sriwijaya No. 82 b. Data Teknis Tiang Data ini diperoleh dari lapanganmenrt perhitngan dari pihak konsltan perencana dengan data sebagai berikt: Jenis Tiang : Segitiga Panjang tiang : 4,5/Segmen Dimensi Tiang : sisi 225 mm Mt Beton : K asil dan Pembahasan 4.1 Menghitng Daya Dkng Tiang dari Data Sondir Menghitng Kapasitas Daya Dkng Tiang dengan Metode Aoki dan De Alencar Nilai q ca diambil rata-rata q ca = = 58,44 kg/cm 2 kapasitas dkng jng persatan las (q b ) : q ca ( base) q b = (Nilai F b dari Tabel Fb beton precast = 1,75) q b = 58,44 = 33,40 kg/cm 2 1,75 Kapasitas dkng jng tiang (Q b ) : Q b = q b x A p Q b = 33,40 x 219,263 = 18286,53 kg = 18,286 ton. kapasitas dkng klit persatan las (f) : f = 32,988. 0,014 3,5 = 0,132 kg/cm 2 Kapasitas dkng klit (Q s ) : Q s = f. A s = 0, , = kg = 15,147 ton Kapasitas daya dkng aksial ltimit tiang (Q ) : Q = Q b + Q s = 18, ,147 = 33,43 ton kapasitas ijin tiang (Q a ) : Q Q a = FS = 33,43 2,5 = 13,37 ton

6 4.1.2 Perhitngan kapasitas daya dkng tiang dengan metode Meyerhoff Kedalaman PPK Ap JL K Q lt Q ijin (qc) (meter) (kg/cm 2 ) (cm 2 ) (kg/cm 2 ) (cm) (Ton) (Ton) 0,00 0 0,00 0 0,00 0,000 0,000 1, , ,50 7,068 2,086 2, , ,50 14,812 4,073 3, , ,50 30,787 8,642 4, , ,50 34,147 8,934 5, , ,50 25,429 5,524 6, , ,50 27,859 6,010 7, , ,50 33,022 7,335 8, , ,50 34,895 7,564 9, , ,50 38,253 8,323 10, , ,50 39,452 8,417 11, , ,50 42,860 9,157 12, , ,50 52,797 11,875 13, , ,50 57,236 12,617 14, , ,50 59,093 12,696 15, , ,50 65,741 14,318 16, , ,50 71,157 15,547 17, , ,50 77,130 16, Perhitngan daya dkng tiang berdasarkan bacaan manometer No Bacaan Manometer Daya Dkng Mesin Kap. 360 ton (kg/cm²) , , , , , , Perhitngan Gaya Lateral Ijin Menggnakan Metode Broms 2M y e 2 f 3 2x6 0,75 (2x0,226 9, x 1 ) 3 6 kn f = dk 0,82 0,82 p 0,225x3,25x18 0,226 FS 9,6 3,2kN 3

7 Menggnakan Metode Brinch ansen = 157,93 9,98 = 15,82 kn per meter lebar tiang Untk 1 tiang berdiameter 0,225 m, maka = 0,225 15,82 3, 56 kn 5. Kesimplan dan Saran 5.1 Kesimplan 1. Daya dkng ltimit tiang (Qlt) : Titik Data Sondir Aoki dan De Alencar Data Sondir Mayerhoff Data SPT Data Bacaan Manometer Program Allpile 1 33,43 77,13 111,66 110,68 37,69 2. Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg): Titik Data Sondir Aoki dan De Alencar Data Sondir Mayerhoff Data SPT Data Bacaan Manometer 1 77,13 96,92 257,66 168,17 3. Metode Los Angeles Grop diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg): Titik Data Sondir Aoki dan De Alencar Data Sondir Mayerhoff Data SPT Data Bacaan Manometer 1 67,38 84,67 225,10 146,92 4. Berdasarkan perhitngan dengan menggnakan metode effisiensi maka diperoleh daya dkng kelompok tiang sebesar Qg ( hasil perhitngan ) = 77,130 ton > beban yang dipikl P ( hasil perhitngan dari perencana ) = 75,439 ton, sehingga strktr bangnan pada proyek Pembangnan Laboratorim Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan dapat dinyatakan aman. 5. Dari perhitngan dengan Metode Broms dan Metode Brinch ansen diperoleh gaya horizontal ijin pada pondasi ntk sat tiang yait

8 Metode Broms ijin = 3,20 kn. Metode Brinch ansen ijin = 3,56 kn. Dilihat dari hasil yang diperoleh diatas dapat disimplkan bahwa ijin (spesifikasi tiang berdasarkan prodsen) = 6 kn > ijin (hasil perhitngan) = 3,56 kn sehingga strktr bangnan dapat dinyatakan aman. 5.2 Saran Dari hasil perhitngan dan kesimplan diatas penlis memberi saran sebagai berikt : 1. Dalam menganalisa daya dkng pondasi penlis menyarankan lebih baik memakai data manometer pada alat hydralic jack karena lebih aktal. 6. Daftar Pstaka ardiyatmo,. C., 2002, Teknik Pondasi 2, Edisi Keda, Beta Offset, Yogyakarta. Sosarodarsono, S. dan Nakazawa, K., 1983, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT Pradnya Paramita, Jakarta. Bowles, J. E., 1991, Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 1, Erlangga, Jakarta. Sarjono,.S., 1988, Pondasi Tiang Pancang, Jilid 1, Penerbit Sinar Jaya Wijaya, Srabaya. Das, M. B., 1984, Mekanika Tanah, Jilid 2. Tomlinson,M.J. Pile Design and Constrction Practice, Forth edition, E & FN SPON, 1993 Mchtar, A., Jrnal Re-Design Strktr Pondasi Tiang Pancang pada Stadion Wilis Madin. Pertiwi, D., Jrnal Korelasi Daya Dkng Pondasi Tiang Pancang dengan Menggnakan Data-Data Sondir dan Jack In Pile. Widjaja, B., Jrnal Kajian Pengarh Setp Pada Tiang Pancang Terhadap Peningkatan Daya Dkng Pondasi.