ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI OIL STORAGE TANK PT CIKARANG LISTRINDO MENGGUNAKAN PLAXIS 2D
ARAFAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Menggunakan PLAXIS 2D adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2016 Arafah NIM F44120061
ABSTRAK ARAFAH. Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Menggunakan PLAXIS 2D. Dibimbing oleh MEISKE WIDYARTI dan ERIZAL. Tangki penyimpanan minyak PT Cikarang Listrindo mampu menyimpan bahan bakar solar sebanyak 817,200 liter. Struktur pondasi pada tangki harus kuat dan aman agar tidak terjadi kegagalan konstruksi. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung daya dukung dan penurunan pondasi tiang pancang. Daya dukung pondasi dianalisis secara manual berdasarkan data sekunder dengan metode Vesic dan metode-λ serta standard penetration test (metode Meyerhoff). Penurunan pondasi dianalisis menggunakan PLAXIS 2D dengan metode elemen hingga. Berdasarkan hasil analisis dengan standard penetration test kapasitas dukung pada bore hole 4, yang dianggap mewakili kondisi di lapangan, sebesar 920.77 kN untuk daya dukung ultimate (Qult) dan untuk daya dukung izin (Qizin) sebesar 575.88 kN. Maka daya dukung kelompok tiang (Qg) sebesar 17,546.09 kN, yang mampu menahan beban vertikal total sebesar 13,909.69 kN. Penurunan tiang pancang hasil PLAXIS 2D sebesar 30.50 mm selama 70 hari dan tidak melebihi penurunan yang diijinkan (35 mm). Hal ini menunjukkan pondasi tiang pancang pada tangki penyimpanan minyak dinyatakan aman. Kata kunci: daya dukung, penurunan pondasi, PLAXIS 2D, tangki minyak, tiang pancang
ABSTRACT ARAFAH. Analysis of Bearing Capacity and Settlement of Oil Storage Tank Foundation at PT Cikarang Listrindo Using PLAXIS 2D. Supervised by MEISKE WIDYARTI and ERIZAL. Oil Storage Tank (OST) PT Cikarang Listrindo had of capacity of 817,200 liters. Foundation structure of tank must be strong and secure in order to prevent construction failure. The aims of this study were to calculate bearing capacity and settlement of driven pile foundation. Foundation bearing capacity was analyzed manually based on secondary data using Vesic method and λ-method and also standard penetration test (Meyerhoff method). Settlement of foundation was analyzed using PLAXIS 2D with finite element method. Based on the analysis results using standard penetration test, bearing capacity of bore hole 4, which considered as representative of field conditions, for the ultimate bearing capacity (Qult) was 920.77 kN and allowable bearing (Qizin) was 575.88 kN. The carrying capacity of pile groups (Qg) was 17,546.09 kN and able to withstand a vertical load about 13,909.69 kN. Settlement of pile foundation using PLAXIS 2D was 30.50 mm in 70 days smaller than the allowable settlement which is 35 mm. It meaned that driven pile foundation of OST was safe. Keywords: bearing capacity, driven pile, foundation settlement, oil tank, PLAXIS 2D
ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI OIL STORAGE TANK PT CIKARANG LISTRINDO MENGGUNAKAN PLAXIS 2D
ARAFAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2016 ini adalah struktur pondasi, dengan judul Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Menggunakan PLAXIS 2D. Terima kasih diucapkan kepada: 1. Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Dr. Ir. Erizal, M.Agr selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan solusi sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Dr. Chusnul Arif, S.TP, M.Si selaku dosen penguji. 3. Bapak Muhammad Fauzan, S.T., M.T. selaku dosen divisi struktur dan infrastruktur Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan yang telah banyak memberikan masukan dan saran. 4. Bapak Ronaldy Firdaus Yahya, S.T. yang telah membantu selama pengumpulan data dan memberikan berbagai masukan. 5. Ayahanda H. Sahim M, Ibunda Hj. Siti Komariah, Kakak Choerunnisa, S.E., dan Kakak Ronaldy Firdaus Yahya, S.T. atas cinta, kasih sayang, dan dukungan yang diberikan. 6. Fadhlillah Arsan, Gilang Bela Ramadhan, Muhammad Alfath, Rizky Uno Ananda, dan Tommy Suherman selaku rekan sebimbingan. 7. Sahabat yang diberkahi Allah SWT, Dina Analya, Yessie Julinanda, Sekar Ayu Darmastuti, Raihana Najwa Alwin, Siti Rahmatika, Alifia Octasuzan, dan Patricia Christin. 8. Sahabat seperjuangan SIL 49 yang telah memberi warna baru selama perjalanan kehidupan di kampus, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya yang telah membantu dalam menyusun skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu selanjutnya terutama di bidang teknik sipil.
Bogor, September 2016 Arafah
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang
vi vi vi 1 1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA Oil Storage Tank
2 2
Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
3
Perangkat Lunak PLAXIS 2D
8
METODE Waktu dan Tempat
9 9
Bahan dan Alat
9
Prosedur Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Spesifikasi Tangki Penyimpanan Minyak
10 13 13
Pemodelan Struktur
13
Analisis Pembebanan dan Struktur
14
Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dari Data Lapangan
17
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
20 20 21 21 23 49
DAFTAR TABEL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Spesifikasi tangki minyak Spesifikasi bahan Hasil perhitungan beban mati struktur Parameter penentuan respon spektrum desain Daya dukung pondasi pada tujuh titik berdasarkan data N-SPT Daya dukung pondasi pada tujuh titik berdasarkan data laboratorium Input beban dalam permodelan PLAXIS 2D
13 13 14 15 17 18 19
DAFTAR GAMBAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya Grafik hubungan koefisien adhesi dengan kohesi tak terdrainase Kurva hubungan faktor koreksi dengan panjang tiang pancang Tampilan awal program PLAXIS v8.2.0 Diagram alir pelaksanaan penelitian Model struktur bawah Oil Storage Tank pada SAP2000 Kurva respon spektrum desain gempa wilayah 3
3 4 6 9 11 14 16
DAFTAR LAMPIRAN 1. 2. 3. 4.
Lokasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Gambar kerja Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Contoh perhitungan analisis beban mati struktur tangki Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (SS) di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun 5. Peta respon spektra percepatan 1.0 detik (S1) di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun 6. Contoh perhitungan periode dan koefisien respon gempa 7. Contoh perhitungan massa efektif dan tinggi efektif tangki 8. Distribusi beban aksial pada pondasi tiang pancang 9. Hasil investigasi tanah pada bore hole 1 10. Contoh perhitungan daya dukung pondasi berdasarkan data standard penetration test 11. Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data standard penetration test 12. Hasil uji dari laboratorium tanah 13. Contoh perhitungan daya dukung berdasarkan data laboratorium 14. Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data laboratorium 15. Contoh perhitungan kapasitas daya dukung kelompok 16. Hasil total penurunan maksimum pondasi pada PLAXIS 2D 17. Kurva hubungan penurunan dengan waktu pada PLAXIS 2D 18. Contoh perhitungan penurunan tiang pancang secara manual
23 24 27 29 30 31 32 33 34 36 37 41 43 44 45 46 47 48
PENDAHULUAN Latar Belakang Penggunaan tangki timbun sebagai sarana penyimpanan bahan bakar gas dan cair semakin luas, terutama industri perminyakan. PT Cikarang Listrindo selaku pengguna dan pengelola tangki timbun berkapasitas 817,200 liter menjadikan hal ini sebagai salah satu prioritas dalam meningkatkan sarana dan prasarana. Seiring perkembangan, perancangan dan permodelan pondasi untuk mendukung tangki mengalami perubahan sesuai kebutuhan. Kebutuhan yang menjadi target utama adalah peningkatan efisiensi dan keamanan tangki. Pondasi sebagai dasar konstruksi bangunan harus mampu memikul beban struktur secara keseluruhan untuk diteruskan ke dalam tanah dan batuan di sekitarnya (Adam dan Achmad 2014). Pondasi yang dibebani akan mengalami perubahan struktur tanah (deformasi) yang mengakibatkan terjadinya keruntuhan geser tanah dan penurunan pada sistem strukturnya. Dalam setiap konstruksi bangunan diperlukan pondasi yang kuat, kokoh, stabil, dan aman agar tidak mengalami kegagalan konstruksi karena akan sulit untuk memperbaiki suatu sistem pondasi. Penentuan jenis pondasi yang akan digunakan bergantung pada beberapa faktor, diantaranya kedalaman tanah keras, jenis tanah, dan beban yang akan dipikul oleh pondasi (Yusti dan Fahriani 2014). Jenis tanah yang terdapat pada kawasan Cikarang adalah tanah lempung. Tanah lempung memiliki daya dukung tanah yang rendah karena kuat geser tanah lempung kecil dan pemampatannya besar. Dalam kondisi ini akan menjadi masalah apabila kekuatan tanah terlampaui, maka akan terjadi penurunan yang berlebihan atau bahkan keruntuhan tanah akan terjadi. Oleh sebab itu, diperlukan pondasi yang memiliki daya dukung yang mencukupi. Berdasarkan kondisi tersebut, penelitian ini berfokus pada menganalisis daya dukung dan penurunan pondasi tiang pancang oil storage tank (OST) PT. Cikarang Listrindo pada lapisan tanah lempung dengan menggunakan program PLAXIS 2D. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, pada penelitian ini terdapat beberapa rumusan masalah, antara lain: Berapakah besarnya kapasitas daya dukung struktur pondasi tiang pancang 1. dalam mendukung beban? 2. Berapakah besarnya penurunan pondasi tiang pancang pada lapisan tanah lempung? Tujuan Penelitian 1.
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: Mengetahui besarnya kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo.
2 2.
Mengetahui besarnya penurunan pondasi tiang pancang Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo pada lapisan tanah lempung menggunakan program PLAXIS 2D. Manfaat Penelitian
1. 2. 3.
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk: Memberikan informasi permodelan struktur pondasi tiang pancang Oil Storage Tank PT. Cikarang Listrindo, Cikarang. Memberikan informasi tentang kapasitas daya dukung dan penurunan pondasi tiang pancang Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo pada lapisan tanah lempung Memberikan informasi terbaru untuk ilmu pengetahuan. Ruang Lingkup Penelitian
1. 2. 3. 4. 5.
Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut: Struktur yang dianalisis adalah struktur bawah yang meliputi pondasi tiang pancang dan pilecap secara manual. Analisis struktur bawah meliputi daya dukung dan penurunan pondasi tiang pancang. Permodelan struktur bawah menggunakan program SAP2000. Permodelan dan perhitungan penurunan pondasi tiang pancang menggunakan program PLAXIS 2D. Pembebanan yang dianalisis meliputi beban mati, beban hidup, dan beban gempa secara manual.
TINJAUAN PUSTAKA Oil Storage Tank Tangki merupakan struktur yang cukup populer di kalangan proyek industri. Terdapat beberapa tipe tangki penyimpanan digunakan untuk tujuan yang berbeda-beda dalam proyek industri. Perusahaan petrokimia biasanya menggunakan tangki penyimpanan dengan struktur baja. Perencanaan, konstruksi, dan manufaktur dari tangki penyimpanan baja biasanya dijalankan berdasarkan kode American Petroleum Institute (Reedy 2011). Berdasarkan letaknya, terdapat aboveground tank dan underground tank. Aboveground tank adalah tangki timbun yang terletak di atas permukaan tanah. Underground tank adalah tangki timbun yang terletak di bawah permukaan tanah. Sedangkan berdasarkan bentuk atapnya, terdapat fixed roof tank (cone roof & dome roof) dan floating roof tank (external floating roof & internal floating roof). Cone roof yaitu tangki yang memiliki atap berbentuk kerucut, sedangkan dome roof memiliki atap berbentuk kubah. Floating roof tank biasanya digunakan untuk
3 menyimpan minyak mentah dan premium. keuntungannya tidak terdapat tekanan uap dan mengurangi kehilangan akibat penguapan (Fatoni 2011). Stuktur tangki harus dapat menerima berbagai macam kondisi pembebanan yang mungkin terjadi. Beban pada strukur tangki bergantung pada kegunaan, ukuran, tipe struktur, material, umur hidup rancangan, lokasi, dan lingkungan. Menurut API-650 (2011), beban yang diperhitungkan dalam tangki penyimpanan minyak, yaitu beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Beban mati adalah berat semua bagian dari struktur yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan, mesin-mesin, dan peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari struktur tersebut. Beban mati pada tangki berasal dari berat tangki, termasuk perpipaan dan peralatan serta perlengkapan tetap lainnya. Beban hidup adalah berat semua bagian dari struktur yang bersifat tidak tetap. Beban hidup harus dipertimbangkan dalam tangki, seperti berat sementara manusia dan berat peralatan sementara lainnya yang tidak tetap pada tangki. Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada struktur yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan) yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Beban gempa adalah semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada struktur yang menirukan pengaruh dan gerakan tanah akibat gempa. Salah satu faktor utama yang menyebabkan timbulnya beban kejut adalah benturan pergesekan kerak bumi. Kejutan tersebut akan menjalar dalam bentuk gelombang yang menyebabkan permukaan bumi dan bangunan di atasnya bergetar. Pada saat bangunan bergetar, timbul gaya-gaya pada struktur bangunan karena adanya kecenderungan massa bangunan untuk mempertahankan dirinya. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Berdasarkan cara mendukung beban, tiang dapat dibagi menjadi dua macam (Hardiyatmo 2002), yaitu daya dukung ujung tiang (end bearing pile) dan tiang gesek (friction pile). Daya dukung ujung tiang adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada di bawah ujung tiang (Gambar 1a). Tiang gesek adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah disekitarnya (Gambar 1b).
(a) (b) Gambar 1 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya
4 Secara sederhana kapasitas daya dukung ultimate (Qu) pondasi tiang pancang dapat ditentukan dari penjumlahan dari kapasitas tahanan ujung pondasi (Qp) dan kapasitas tahanan gesek kulit/selimut pondasi (Qs). Kapasitas daya dukung dapat ditentukan berdasarkan data lapangan (standard penetration test) dan data laboratorium. Kapasitas Daya Dukung Pondasi dari Hasil Standard Penetration Test (SPT) Standard penetration test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon ke dalam tanah. Kapasitas dukung ultimate tiang dapat dihitung secara empiris dari nilai N hasil uji SPT (Lailaningrum dkk 2014). Menurut Meyerhoff (1976), daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah non-kohesif dihitung dengan Persamaan (1) dan (2). Daya dukung pondasi pada tanah kohesif ditihung dengan Persamaan (3), (4), dan (5). Nilai koefisien adhesi disajikan pada Gambar 2 (Tomlinson 1977). -
-
-
(1) (2) (3) (4)
-
(5)
Keterangan: Qp = daya dukung ujung tiang (kN) Qs = daya dukung selimut tiang (kN) Ap = luas penampang tiang (m2) Li = tebal lapisan tanah ke-i (m) d = diameter tiang (m) p = keliling tiang (m) cu = kohesi tak terdrainase (kN/m2) = koefisien adhesi antara tanah dan tiang
Gambar 2 Grafik hubungan koefisien adhesi dengan kohesi tak terdrainase
5 Kapasitas Daya Dukung Pondasi dari Hasil Data Laboratorium Tanah Hasil pengujian tanah di laboratorium akan memberikan nilai-nilai seperti sudut geser dalam (φ) dan kohesi (c) yang dipakai dalam perhitungan daya dukung (Legrans 2011). Berdasarkan data ini, maka perkiraan kekuatan daya dukung pondasi dapat dilakukan. Daya dukung ujung tiang menggunakan metode Vesic (1977) dihitung dengan Persamaan (6), (7), dan (8). (6) (
)
(7) (8)
Keterangan: Ko = koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam q' = tegangan vertikal tanah pada ujung tiang (kN/m2) σo ’ = tegangan normal tanah efektif rata-rata pada ujung tiang (kN/m2) c = kohesi tanah pada ujung tiang (kN/m2) Ap = luas penampang tiang (m2) ϕ = sudut geser dalam tanah pada ujung tiang (⁰) * * Nc , Nσ = faktor daya dukung Untuk menentukan nilai Nc*dan Nσ* perlu dihitung dahulu nilai indeks reduksi kekakuan untuk tanah pada Persamaan (9). Daya dukung selimut tiang menurut metode-λ (Vijayvergiya & Focht 1972) dihitung dengan Persamaan (10) dan (11). Nilai faktor koreksi λ diperoleh dari Gambar 3 (McClelland 1974). (9) (10) ̅
(11)
Keterangan: Irr = indeks reduksi kekakuan untuk tanah Ir = indeks kekakuan Δ = perubahan volume tanah (m3) = keliling penampang tiang (m) p L = kedalaman tiap lapisan tanah (m) ̅ = tegangan vertikal efektif rata-rata untuk seluruh kedalaman tiang (kN/m2) cu = kohesi tak terdrainase (kN/m2) λ = faktor koreksi
6
Gambar 3 Kurva hubungan faktor koreksi dengan panjang tiang pancang Tiang Pancang Kelompok Menurut Hadihardja (1997), kapasitas daya dukung kelompok tiang dengan memperhatikan faktor efisiensi tiang dinyatakan dengan Persamaan (12). Beberapa persamaan efisiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, namun semuanya hanya bersifat pendekatan. Satu dari persamaan-persamaan efisiensi tiang tersebut dengan metode Converse-Labarre yang ditunjukkan pada Persamaan (13). (12) (
)
(13)
Keterangan: Qg = daya dukung tiang pancang kelompok (kN) Qizin = daya dukung izin kelompok tiang pancang (kN) Eg = efisiensi kelompok tiang m = jumlah baris tiang n’ = jumlah tiang dalam satu baris θ = Arc tg d/s (⁰) s = jarak pusat ke pusat tiang (m) d = diameter tiang (m) Penurunan Pondasi Tiang Penurunan pada pondasi tiang dapat dibedakan menjadi dua yaitu penurunan pada pondasi tiang tunggal dan penurunan pada pondasi tiang kelompok.
7 Besarnya penurunan bergantung pada karakteristik tanah dan penyebaran tekanan pondasi ke tanah di bawahnya. Perhitungan penurunan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, dengan metode semi-empiris dan metode empiris. Menurut Hadihardja (1997), penurunan pondasi tiang tunggal ditunjukkan pada Persamaan (14). Penurunan akibat deformasi aksi (Ss) ditunjukkan pada Persamaan (15). (14) (
)
(15)
Keterangan: S = penurunan total (m) Ss = penurunan akibat deformasi aksi (m) Sp = penurunan dari ujung tiang (m) Sps = penurunan tiang akibat beban yang dialihkan sepanjang tiang (m) Qp = kapasitas dukung ujung tiang (kN) Qs = kapasitas dukung selimut tiang (kN) L = panjang tiang (m) Ap = luas penampang tiang (m2) Ep = modulus elastisitas tiang (kN/m2) = koefisien yang tergantung pada distribusi gerakan selimut sepanjang tiang (α ≈ 0.5) Penurunan dari ujung tiang (Sp) ditunjukkan pada Persamaan (16). Penurunan akibat pengalihan beban sepanjang tiang (Sps) pada Persamaan (17) dan (18). ( )
(16) -
√
(17) (18)
Keterangan: Sp = penurunan dari ujung tiang (m) Sps = penurunan tiang akibat beban yang dialihkan sepanjang tiang (m) qwp = beban ujung per unit luas (kN/m2) d = diameter tiang (m) Es = modulus elastisitas tanah (kN/m2) Iwp = faktor pengaruh ujung tiang ≈ 0.85 Vs = poisson ratio tanah (Vs = 0.2 – 0.3) Qs = kapasitas dukung selimut tiang (kN) p = keliling tiang (m) L = panjang tiang yang tertanam (m)
8 Iws
= faktor pengaruh selimut tiang
Jika beban yang dipikul oleh pondasi lebih kecil atau sama dengan tahanan ujung tiang, maka penurunan yang terjadi akan sangat kecil. Untuk menentukan penurunan pada kelompok pondasi menggunakan metode Vesic (1977) ditunjukkan pada Persamaan (18). √
(18)
Keterangan: Sg = penurunan kelompok tiang (m) S = penurunan tiang tunggal (m) Bg = lebar kelompok tiang (m) d = diameter tiang (m) Penurunan maksimum dapat diprediksi dengan ketetapan yang memadai, umumnya dapat diadakan hubungan antara penurunan yang diijinkan dengan penurunan maksimum. Syarat perbandingan penurunan yang aman disajikan pada Persamaan (22) (Parinduri dan Iskandar 2014). (22) Keterangan: D = diameter tiang (m) Besarnya beban bekerja atau kapasitas tiang yang diijinkan dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimate (Qu) dibagi dengan faktor keamanan (F) yang sesuai. Namun, beberapa peneliti menyarankan faktor keamanan yang tidak sama untuk tahanan gesek dinding dan tahanan ujung (Parinduri dan Iskandar 2014). Kapasitas yang diijinkan dinyatakan dalam Persamaan (23). (23) Keterangan: Qizin = kapasitas daya dukung izin pondasi (kN) Qp = kapasitas tahanan ujung tiang (kN) Qs = kapasitas tahanan selimut (kN) Perangkat Lunak PLAXIS 2D PLAXIS 2D adalah program elemen hingga yang secara khusus digunakan untuk menganalisis deformasi dan penurunan pada bidang geoteknik. Pada PLAXIS 2D, pondasi dimodelkan sebagai elemen triangular 2 dimensi dengan memiliki hanya dua derajat kebebasan per nodal. Permodelan dengan 15 nodal dipilih untuk setiap elemen agar memperoleh perhitungan yang lebih akurat
9 meskipun akan menjadi lebih rumit. Gambar 4 menunjukkan tampilan awal pada jendela PLAXIS Versi 8.2.0.
Gambar 4 Tampilan awal program PLAXIS v8.2.0 Sebuah struktur yang bersifat kontinu dapat dianalisis dengan lebih mudah apabila struktur tersebut dibagi-bagi ke dalam beberapa elemen atau volume. Analisis berdasarkan elemen yang lebih kecil itulah yang disebut sebagai metode elemen hingga. Oleh karena itu, metode elemen hingga merupakan sebuah rekayasa numerik yang mentransformasikan ekspresi mekanika kontinu yang berbentuk kalkulus dan persamaan diferensial menjadi sebuah ekspresi mekanika diskrit yang berbentuk matriks. Proses simulasi pada PLAXIS 2D terdiri dari tiga tahap, yaitu input data, perhitungan, dan output. Pada input data membuat dan memodifikasi geometri model sehingga menghasilkan model elemen hingga yang sesuai dengan kondisi asli kasus. Setelah dibuat permodelan, maka perlu dilakukan pemilihan tipe perhitungan yang sesuai. Perhitungan dilakukan hingga keseimbangan tercapai. Adapun keluaran utama yang bisa diperoleh adalah deformasi, perkembangan profil penurunan, besarnya tegangan di dalam lapisan tanah, serta gaya-gaya dalam yang diderita oleh struktur yang dimodelkan (Brinkgreve dan Vermeer 2002).
METODE Waktu dan Tempat Penelitian yang berjudul Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Menggunakan PLAXIS 2D dilaksanakan selama tiga bulan, yaitu bulan Maret – Mei 2016. Penelitian meliputi pengumpulan data sekunder dari kontraktor pelaksana PT. Rabana Kontraktor dan pengolahan data yang dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder meliputi gambar kerja oil storage tank PT Cikarang Listrindo, laporan hasil
10 investigasi tanah, hasil uji laboratorium tanah, SNI 2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, dan American Petroleum Institute API-650 2011. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Laptop ASUS 43SV (Windows 7, RAM 2.00 GB, 32Bit), mouse, software Microsoft Office 2010, software SAP2000 v15.1.0, dan software PLAXIS 2D v8.2.0. Prosedur Analisis Data Secara garis besar diagram alir pelaksanaan penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 5. Kerangka tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: 1. Pengumpulan Data Data sekunder dalam penelitian ini diperoleh dari PT. Rabana Kontraktor meliputi laporan investigasi tanah, hasil tes laboratorium tanah, dan gambar kerja. Beberapa peraturan yang digunakan, seperti SNI 2847-2013 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan, SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, dan American Petroleum Institute API-650 2011. 2. Analisis Pembebanan Pembebanan dianalisis secara manual untuk menentukan gaya-gaya dalam pada struktur. Beban yang dianalisa adalah beban mati, beban hidup, dan beban gempa. 3. Analisis Struktur Meninjau respons struktur terhadap beban yang bekerja, menentukan tegangan maupun gaya-gaya pada elemen-elemen struktur dan memeriksanya terhadap kriteria desain. Analisis ataupun perencanaan terperinci akan menggunakan ketentuan-ketentuan yang ada dalam peraturan SNI 2847-2013, SNI 1726-2012, dan API-650 2011. 4. Analisis Pondasi Tiang Pancang Pada tahapan analisis pondasi tiang pancang ini dilakukan perhitungan dan analisis pada struktur bawah atau pondasi yang meliputi daya dukung pondasi dan penurunan. Penurunan pondasi dianalisis menggunakan program PLAXIS 2D. 5. Daya Dukung Kapasitas daya dukung pada tiang pancang dilakukan berdasarkan data sekunder berupa hasil standard penetration test dan uji laboratorium tanah. Nilai daya dukung pondasi tiang tunggal digunakan untuk menentukan daya dukung tiang kelompok. a. Daya Dukung Ultimate Kapasitas daya dukung ultimate (Qult) tiang merupakan jumlah dari daya dukung ujung tiang dengan selimut tiang. b. Daya Dukung Izin Daya dukung izin tiang diperoleh dari daya dukung ultimate (Qult) dibagi dengan faktor keamanan. Kapasitas daya dukung tiang kelompok (Qg) merupakan hasil perkalian jumlah tiang (n) dengan kapasitas dukung izin tunggal (Qizin), kemudian dikalikan nilai efisiensi.
11 c. Output (Daya Dukung Pondasi) Output data adalah kapasitas dukung pondasi tiang pancang pada oil strorage tank PT Cikarang Listrindo. Mulai
1. 2. 3.
Kontraktor Pelaksana
Pengumpulan Data: Laporan Investigasi Tanah Hasil uji laboratorium Tanah Gambar Kerja
SNI 2847-2013 SNI 1726-2012 API-650 2011
Analisis Pembebanan Analisis Struktur Analisis Pondasi Tiang Pancang
Penurunan Tiang Pancang
Daya Dukung Tiang Pancang
Daya Dukung Ujung Tiang
Daya Dukung Selimut Tiang
Daya Dukung Ultimate
Tahap Input Data
Permodelan Tanah
Daya Dukung Izin PLAXIS V8.2.0
Output (Daya Dukung Pondasi)
Permodelan Komponen Tiang
Tahap Perhitungan Output (Penurunan Pondasi)
Selesai
Gambar 5 Diagram alir pelaksanaan penelitian
Permodelan Pembebanan
12 6.
7.
Penurunan Penurunan pondasi tiang pancang dianalisis dengan menggunakan program PLAXIS 2D. Parameter yang dimasukkan berupa data karakteristik tanah, pondasi, dan beban struktural. Selain penurunan pondasi, perilaku tanah disekitar pondasi pun dapat diketahui. a. Tahap Input Data Parameter yang dibutuhkan adalah data karakteristik tanah dari hasil standard penetration test dan uji laboratorium tanah untuk memperoleh properti teknis dari tanah. Selain itu, data lainnya yang dibutuhkan adalah mengenai beban-beban struktural yang diberikan pada oil storage tank. Data properti pondasi meliputi data kekuatan elemen tiang dan properti betonnya. Dari data tersebut akan dipergunakan untuk permodelan tanah, permodelan tiang, dan permodelan pembebanan. a.1 Permodelan Tanah Semua jenis tanah akan dimodelkan ke dalam model Mohr-Coulomb dan dianalisis dengan basis perilaku tak terdrainase. Perilaku tak terdrainase digunakan untuk menunjukkan adanya tekanan air pori berlebih. Semua tanah dimodelkan setelah geometri tanah dibuat dengan menggunakan garis geometri (geometry line) yang membentuk sebuah ruang-ruang yang disebut sebagai cluster. a.2 Permodelan Komponen Tiang Pada PLAXIS 2D, komponen tiang pancang pada desain akan dimodelkan dengan menggunakan pelat (plate). Adapun tipe material dari komponen ini adalah elastoplastic. Untuk memodelkan komponen tiang pancang, harus dimasukkan beberapa parameter, yaitu properti kekakuan, angka poisson, berat, dan plastisitas. a.3 Permodelan Pembebanan Data beban yang telah diperoleh sebelumnya disimulasikan ke dalam permodelan yang akan disimplikasi ke dalam bentuk plane strain. Model plane strain digunakan untuk geometeri dengan potongan melintang yang relatif seragam. b. Tahap Perhitungan Jenis analisis yang dipilih adalah analisis plastis dengan input pembebanan stage construction dimana tahap pertama merupakan konstruksi tiang pancang, tahap kedua konstruksi pilecap, dan tahap ketiga pemberian beban struktural. Hasil deformasi yang diperoleh pada akhir perhitungan merupakan deformasi kumulatif dari semua tahap perhitungan. c. Output (Penurunan Pondasi) Output data adalah besarnya nilai dan profil penurunan yang terjadi dari model sistem pondasi tiang pancang yang dianalisis. Penyusunan Laporan Akhir Berisi keseluruhan proses yang sudah dikerjakan dan desain gambar yang sudah dibuat serta hasil dan pembahasan dari penelitian yang sudah dilakukan.
13
HASIL DAN PEMBAHASAN Spesifikasi Tangki Penyimpanan Minyak Tangki penyimpanan bahan bakar PT Cikarang Listrindo terletak di MM2100, Cikarang, Kabupaten Bekasi, Jawa Barat, Indonesia (Lampiran 1). Sistem bahan bakar gas dan cair yang dimiliki oleh PT. Cikarang Listrindo sebagai perusahaan yang memproduksi tenaga listrik dalam menyediakan energi untuk kawasan industri dan perumahan di Bekasi. Pada inti pembangkit menggunakan turbin gas yang berjalan pada gas atau bahan bakar cair di dalam tangki penyimpanan. Spesifikasi tangki minyak yang digunakan dalam analisis penelitian ini disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Spesifikasi tangki minyak Spesifikasi Jenis Tangki Jenis Atap Material Isi Tangki Berat Jenis Isi Tangki Kapasitas Tangki Diameter Tangki Tinggi Tangki Tebal Pedestal Lebar Pedestal Tebal Pilecap Lebar Pilecap Panjang Pilecap Diameter Tiang Pancang Panjang Tiang Pancang
Keterangan Aboveground Tank A Self Supported Cone Roof Baja Solar 8.50 kN/m3 817,200 liter 10.67 m 9.142 m 0.50 m 11.30 m 0.80 m 14.00 m 14.00 m 0.35 m 18.00 m
Berdasarkan letaknya, tangki ini termasuk ke dalam jenis aboveground tank, yaitu tangki penimbun yang terletak di atas permukaan tanah. Selain itu, bentuk atap tangki berupa a self supported cone roof karena pelat atap berdiri sendiri tanpa penyangga sehingga langsung didukung oleh dinding tangki (Fathoni 2011). Bentuk dan dimensi dari tangki penyimpanan minyak ini dapat dilihat pada Lampiran 2. Spesifikasi bahan yang digunakan disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Spesifikasi bahan Spesifikasi Mutu Beton PC Pile ϕ 350 mm Mutu Beton Pile Cap Densitas Beton (γconcrete) Mutu Baja Tulangan Ulir ϕ 22 mm
Keterangan K-300 kg/cm2 (Fc’ = 24.9 MPa) K-300 kg/cm2 (Fc’ = 24.9 MPa) 24 kN/m3 BJTD-40 (Fy = 400 MPa)
Pemodelan Struktur Pemodelan pada penelitian ini hanya mencakup struktur bawah oil storage tank yang akan dibantu dengan program SAP2000 v15.1.0. Seperti langkahlangkah pemodelan pada umumnya dilakukan pendefinisian material dan section
14 yang dibutuhkan dalam pemodelan tangki. Material beton yang digunakan untuk memodelkan struktur bawah adalah mutu K-300, sedangkan untuk section yang didefinisikan adalah frame section dan area section. Kebutuhan akan frame section disesuaikan dengan kebutuhan pile sesuai dengan dimensinya, yaitu diameter 0.35 m dan panjang 18 m. Tumpuan pile pada tanah menggunakan model tumpuan joint spring, sedangkan untuk area section disesuaikan dengan kebutuhan pilecap yang memiliki ketebalan seragam sebesar 0.8 m. Berdasarkan denah oil storage tank pada gambar kerja (Lampiran 2), selanjutnya struktur bangunan dapat dimodelkan dengan menggunakan SAP2000 yang dikondisikan dengan struktur sebenarnya. Hasil pemodelan struktur bawah tangki secara keseluruhan ditampilkan pada Gambar 6. Pilecap
PC Pile
Gambar 6 Model struktur bawah oil storage tank pada SAP2000 Analisis Pembebanan dan Struktur Suatu tangki harus didesain kuat terhadap beban yang selalu diterima olehnya atau beban yang suatu waktu akan dikenakan pada struktur tersebut. Beban yang ditinjau pada penelitian ini adalah beban mati, beban hidup, dan beban gempa. Beban Mati Adapun beban mati berasal dari berat sendiri struktur. Berat sendiri tangki penyimpanan ini terdiri dari berat beton (pedestal dan pilecap), berat tangki kosong, dan berat solar. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh beban mati dari masing-masing material seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil perhitungan beban mati struktur No. 1 2 3
Jenis bahan Beton pedestal Beton pilecap Tangki kosong Solar
Beban (kN) 1,269.38 3,763.20 344.57 6,946.20
Total
12,323.35
15 Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui berat sendiri struktur oil storage tank sebesar 12,323.35 kN. Perhitungan beban mati struktur tangki dapat dilihat pada Lampiran 3. Beban Hidup Menurut API-650 (2011), beban hidup atap minimum sebesar 1 kPa (1 kN/m2) pada daerah proyeksi horizontal atap. Dengan luas permukaan atap sebesar 89.45 m2, maka beban hidup tangki adalah 89.45 kN. Beban Gempa Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2 persen. Struktur tangki penyimpanan ini tergolong kategori risiko IV dengan faktor keutamaan gempa (Ie) sebesar 1.50. Oil storage tank termasuk bangunan tidak beraturan, sehingga analisis struktur yang digunakan adalah analisis dinamik. Analisis respon sprektum adalah salah satu cara analisis dinamik struktur yang menggunakan model matematika dimana struktur diberlakukan suatu respon spektrum gempa rencana. Berdasarkan peta zonasi gempa Indonesia, Oil Tank Storage PT Cikarang Listrindo terletak pada wilayah 3 dan jenis tanah lempung lunak (site class SE) yang memiliki kuat geser niralir Su < 25 kPa, kadar air w ≥ 40 persen, dan indeks plastisitas PI > 20. Adapun peta respon spektra percepatan 0.2 detik (SS) ditunjukkan pada Lampiran 4, sedangkan untuk percepatan 1.0 detik (S1) ditunjukkan pada Lampiran 5. Berdasarkan peta respon spektra, percepatan gempa terpetakan pada perioda pendek (Ss) 0.2 detik sebesar 0.7g dan perioda 1 detik (S1) sebesar 0.3g. Selanjutnya dengan mengacu pada SNI 1726-2012 diperoleh parameter dalam menentukan kurva respon spektrum desain yang ditunjukkan pada Tabel 4. Hasil dari respon spektra desain pada permukaan tanah dengan menggunakan parameter yang telah diketahui seperti pada Gambar 7. Tabel 4 Parameter penentuan respon spektrum desain Parameter Koefisien situs Fa Koefisien situs Fv Spektrum respons percepatan SMS Spektrum respons percepatan SM1 Percepatan spektral desain SDS Percepatan spektral desain SD1 Perioda getar fundamental T0 Perioda getar fundamental TS
Nilai 1.300 2.800 0.910 0.840 0.607 0.560 0.815 0.923
Beban gempa mengakibatkan terjadinya gaya impulsif dan gaya konvektif dari cairan di dalam tangki. Beban gempa impulsif adalah beban gempa hasil dari ikut bergeraknya sebagian fluida isi tangki dengan dinding tangki. Sedangkan beban gempa konvektif adalah beban gempa yang terjadi akibat sebagian fluida yang lain, yang tidak ikut bergerak dengan tangki pada mode pertama tadi, yang bergoyang sendiri (Lay 1989).
16
Percepatan Respon Spektra, Sa (g)
Menurut Myers (1997), periode konvektif (T2) harus dicari untuk menentukan koefisien respon gempa konvektif (C2). Periode konvektif dapat ditentukan dari diameter tangki dan koefisien konvektif (API-650 2011). Hasil perhitungan menujukkan koefisien kovektif sebesar 0.579 dapat menghasilkan periode konvektif (T2) sebesar 3.426 detik. Selanjutnya untuk mendapatkan periode impulsif (T1) menggunakan persamaan pada UBC (1997) yang sama dalam mencari periode fundamental struktur pada SNI 1726-2012. 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0 2.5 3.0 Periode, T (detik)
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Gambar 7 Kurva respon spektrum desain gempa wilayah 3 Periode impulsif bergantung pada tinggi struktur tangki, semakin tinggi tangki maka periode impulsif semakin besar. Dalam hal ini dengan ketinggian tangki 9.142 m, periode impulsif (T1) yang diperoleh sebesar 0.257 detik. Kemudian dengan mengacu SNI 1726-2012, koefisien respon gempa pada masing-masing kondisi dapat diketahui. Koefisien respon gempa konvektif (C2) sebesar 0.082, sedangkan koefisien respon gempa impulsif (C1) sebesar 0.303. Contoh perhitungan periode dan koefisien respon gempa dapat dilihat pada Lampiran 6. Oil storage tank ini memiliki aspek rasio (tinggi/diameter) lebih besar dari 3:4, sehingga dikategorikan dalam tangki tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa cairan yang berada di bawah kedalaman ini selalu diasumsikan sebagai struktur rigid. Selanjutnya untuk menghitung besarnya beban dinamik tersebut dibutuhkan seberapa besar massa dari tangki dan isinya yang ikut menimbulkan beban baik impulsif maupun konvektif. Nilai W1 dan W2 yang merupakan massa efektif dari cairan yang ada di dalam tangki diperlukan untuk menentukan beban dinamik akibat gempa. Selain itu juga diperlukan tinggi efektif tangki (X1 dan X2) dari dasar tangki. Mengacu kepada persamaan dalam Myers (1997) diperoleh nilai massa efektif impulsif (W1) sebesar 9,187.84 kN dan massa efektif konvektif (W2) sebesar 3,135.51 kN. Sedangkan untuk jarak efektif impulsif (X1) sebesar 3.571 m dan jarak efektif konvektif (X2) sebesar 6.613 m. Contoh perhitungan ini dapat dilihat pada Lampiran 7. Setelah nilai dari masing-masing kondisi telah diketahui, maka dapat diperoleh gaya geser dasar (Vu) yang merupakan hasil perkalian antara massa efektif dengan koefisien respon gempa pada masing-masing kondisi. Sehingga
17 diperoleh gaya geser dasar (Vu) yang diperoleh sebesar 3,043.26 kN. Sedangkan untuk momen guling (Mu) sebesar 11,646.13 kNm dapat diperoleh dengan mengkalikan gaya geser dasar (Vu) dan jarak efektif (X) masing-masing kondisi. Berdasarkan hasil tersebut, kemudian gaya lateral didistribusikan secara aksial pada masing-masing tiang pancang. Distribusi beban aksial pada 36 tiang pancang yang relatif simetris dapat dilihat pada Lampiran 8. Berdasarkan hasil tersebut dapat diperoleh beban aksial minimum (Pmin) sebesar 229.263 kN, sedangkan beban aksial maksimum (Pmax) sebesar 460.337 kN. Beban yang diterima setiap tiang pancang berbeda karena bergantung pada jarak pusat tiang ke titik berat kelompok tiang. Selain itu, nilai tersebut terlihat tipikal karena bentuk dan ukuran dari pondasi tiang pancang pada pilecap simetris (Lampiran 2). Pilecap yang mengikat pondasi tiang diasumsikan sebagai batang menerus. Analisis lendutan batang pada pondasi elastis dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa gaya reaksi pada setiap titik akan sebanding dengan defleksi pada titik tersebut yang dikembangkan oleh Winkler pada tahun 1867 (Hetenyi 1974). Dalam menganalisis digunakan SAP2000 untuk mendapatkan model dan diagram momen yang timbul akibat beban terdistribusi sebesar 1,243.143 kN/m untuk beban maksimum dan 530.115 kN/m untuk beban minimum. Adapun hasil output pada SAP2000 menunjukkan bahwa momen maksimum pada pilecap sebesar 747.48 kNm. Momen maksimal yang bekerja pada pilecap lebih kecil daripada momen desain sebesar 7,587.50 kNm, sehingga pilecap dikatakan aman terhadap momen lentur. Selain itu beban aksial maksimum sebesar 460.337 kN lebih kecil daripada kuat geser desain sebesar 2,827.10 kN. Dari hasil tersebut pilecap aman terhadap gaya geser dasar. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dari Data Lapangan Kapasitas Daya Dukung Pondasi dari Hasil Standard Penetretion Test (SPT) Kapasitas daya dukung pondasi berdasarkan nilai N-SPT dihitung dengan menggunakan metode Meyerhoff (1976). Salah satu contoh dari hasil data N-SPT pada bore hole 1 ditunjukkan pada Lampiran 9. Contoh perhitungan ditunjukkan pada Lampiran 10, sedangkan hasil kapasitas daya dukung pondasi ketujuh bore hole ditunjukkan pada Lampiran 11. Secara lengkap, kapasitas daya dukung pondasi pada tujuh titik bore hole ditunjukkan pada Tabel 5. Tabel 5 Daya dukung pondasi pada tujuh titik berdasarkan data N-SPT Bore Hole
Qs (kN)
Qp (kN)
Qult (kN)
Qizin (kN)
1 2 3 4 5 6 7
1,168.47 511.37 1,200.27 806.86 644.41 961.61 1,136.22
929.37 785.84 804.99 113.91 490.43 573.94 835.95
2,097.84 1,297.21 2,005.26 920.77 1,134.84 1,535.55 1,972.17
1,088.77 602.86 1,068.51 575.88 593.08 832.39 1,036.13
Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui daya dukung pondasi terbesar pada bore hole 1 dengan daya dukung ultimate (Qu) sebesar 2,097.84 kN dan daya
18 dukung izin (Qizin) sebesar 1,088.77 kN. Sedangkan kapasitas terkecil ditunjukkan pada bore hole 4 dengan daya dukung ultimate (Qu) sebesar 920.77 kN dan daya dukung izin (Qizin) sebesar 575.88 kN. Kapasitas Daya Dukung Pondasi dari Hasil Data Laboratorium Data hasil pengolahan laboratorium dilakukan perhitungan daya dukung pondasi dengan menggunakan metode Vesic (1977) pada ujung tiang dan metodeλ (Vijayvergiya dan Focht 1972) pada selimut tiang. Data laboratorium tanah pada ketujuh bore hole ditunjukkan pada Lampiran 12. Contoh perhitungan ditunjukkan pada Lampiran 13, sedangkan hasil kapasitas daya dukung pondasi hasil data laboratorium ditunjukkan pada Lampiran 14. Secara lengkap, kapasitas daya dukung pondasi pada tujuh titik bore hole ditunjukkan pada Tabel 6. Tabel 6 Daya dukung pondasi pada tujuh titik berdasarkan data laboratorium Bore Hole
Qs (kN)
Qp (kN)
Qult (kN)
Qizin (kN)
1 2 3 4 5 6 7
1,008.45 956.22 1,239.55 798.55 856.89 977.85 921.83
419.45 273.47 208.21 150.79 184.24 157.22 196.76
1,427.91 1,229.69 1,447.75 949.34 1,041.13 1,135.08 1,118.59
812.12 728.64 895.77 582.63 632.68 704.31 680.14
Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui daya dukung pondasi terbesar pada bore hole 3 dengan daya dukung ultimate (Qu) sebesar 1,447.75 kN dan daya dukung izin (Qizin) sebesar 895.77 kN. Sedangkan kapasitas terkecil ditunjukkan pada bore hole 4 dengan daya dukung ultimate (Qu) sebesar 949.34 kN dan daya dukung izin (Qizin) sebesar 582.63 kN. Daya dukung ultimate menunjukkan kemampuan pondasi untuk dapat menahan beban di atasnya serta gaya friksi yang ditimbulkan oleh beban tersebut ketika mengalami keruntuhan. Daya dukung izin menujukkan kemampuan pondasi untuk menahan beban yang diizinkan bekerja. Kapasitas daya dukung pondasi yang digunakan merupakan nilai terkecil dari seluruh bore hole dan kedua metode. Berdasarkan hasil perhitungan, daya dukung yang digunakan yaitu pada bore hole 4 hasil data standard penetration test. Daya dukung ini dianggap mewakili daya dukung di lapangan. Kemudian, dari gambar kerja diketahui jumlah tiang pancang sebanyak 36 buah yang susunannya dibuat enam baris pada sumbu x dan enam baris pada sumbu y. Jarak antar pondasi yang satu dengan yang lain dari as ke as adalah 2.4 m. Efisiensi tiang pancang menggunakan metode Converse-Labarre diperoleh sebesar 0.846 (Lampiran 15). Berdasarkan hasil perhitungan, daya dukung tiang kelompok sebesar 17,546.09 kN mampu menahan beban vertikal total sebesar 13,909.69 kN. Selain itu, pada daya dukung tunggal tiang sebesar 575.88 kN mampu menahan beban aksial maksimum yang bekerja sebesar 460.34 kN. Hal ini menunjukkan bahwa 36 tiang pancang mampu menahan beban pada oil storage tank.
19 Penurunan pondasi tiang pancang ini dilakukan dengan program PLAXIS 2D dan manual sebagai pembanding. Analisis dengan program PLAXIS 2D digunakan untuk mendapatkan nilai penurunan pondasi tiang pancang yang terjadi akibat beban yang bekerja pada pondasi tersebut. Selain itu, dapat pula diperoleh tegangan-tegangan yang terjadi akibat beban tersebut dan gaya-gaya yang timbul pada pondasi (Nuryanto dan Wulandari 2013). Sebelum merencanakan geometri tiang pancang terlebih dahulu melakukan permodelan lapisan tanah. Dalam kasus ini, terdapat dua jenis material tanah yang mengacu pada data bore hole 4, yaitu lempung dan pasir. Model Mohr-Coulumb dianggap cukup sederhana dan sudah dapat memodelkan perilaku elastis-plastis dari material. Sementara itu, tipe analisis yang dipilih adalah undrained. Tipe analisis ini tepat digunakan pada kondisi dimana permeabilitas tanah rendah sementara laju pembebanan sangat tinggi. Selain itu, tipe analisis ini juga sesuai digunakan apabila perilaku jangka pendek menjadi fokus analisis. Selanjutnya untuk komponen pile dan pilecap akan dimodelkan dengan menggunakan pelat (plate). Adapun tipe material komponen ini adalah elastoplastic. Sama halnya dengan permodelan tanah, parameter tersebut dimasukkan ke dalam PLAXIS 2D. Kondisi awal menunjukkan tekanan pori tanah efektif maksimum sebesar -270.40 kN/m2 dan tegangan efektif tanah maksimum sebesar -203.13 kN/m2 dengan tanda negatif yang menunjukkan arah tegangan ke bawah. Bentuk pembebanan relatif seragam, baik pada sumbu x maupun sumbu z dimana dalam PLAXIS 2D sumbu z ke arah luar. Beban-beban terpusat yang berada pada satu barisan yang sama di sumbu z akan dijumlahkan dan kemudian dibagi dengan panjang pilecap pada sumbu z. Pembagian dengan panjang pilecap pada sumbu z dianggap perlu dilakukan mengingat input pembebanan terpusat pada permodelan plane strain di PLAXIS 2D merupakan beban per satuan meter arah sumbu z. Tabel 7 menunjukkan besarnya beban yang dimodelkan dalam PLAXIS 2D. Tabel 7 Input beban dalam permodelan PLAXIS 2D Baris 1 2 3 4 5 6
No. Pile p1, p7, p13, p19, p25, p31 p2, p8, p14, p20, p26, p32 p3, p9, p15, p21, p27, p33 p4, p10, p16, p22, p26, p34 p5, p11, p17, p23, p29, p35 p6, p12, p18, p24, p30, p36
P (kN) 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337
Ptotal (kN) 1,375.579 1,652.868 1,930.156 2,207.445 2,484.734 2,762.023
Ptotal (kN/m) 98.256 118.062 137.868 157.675 177.481 197.287
Tipe kalkulasi yang digunakan adalah plastic dengan input pembebanan stage construction, dimana proses kalkulasi dibagi ke dalam tiga tahap, yaitu konstruksi pile, konstruksi pilecap, dan pemberian beban struktural. Jumlah langkah (additional step) yang digunakan adalah 250 langkah untuk setiap fase. Pada fase ke-1 dan ke-2 menggunakan iterative procedure standard dengan maksimum iterasi sebanyak 60 kali, sedangkan pada fase ke-3 menggunakan iterative procedure manual dengan maksimum iterasi sebanyak 100 kali. Hal ini terjadi karena pada fase ke-3 memerlukan pengulangan yang cukup banyak untuk mencapai keadaan ultimate.
20 Adapun hasil dan profil dari total penurunan maksimum pada pondasi dapat dilihat pada Lampiran 16. Hasil output menunjukkan besarnya penurunan maksimum yang terjadi akibat beban yang bekerja sebesar 30.50 mm. Penurunan tersebut termasuk penurunan elastik atau penurunan seketika selama tahap konstruksi. Penurunan sebesar 30.50 mm terjadi selama 70 hari dan selanjutnya konstan. Hasil kurva hubungan penurunan dengan waktu dapat dilihat pada Lampiran 17. Perhitungan secara manual dengan metode Vesic (1977) dapat diketahui besarnya penurunan tiang pancang tunggal akibat deformasi aksi, ujung tiang, dan pengalihan beban sepanjang tiang sebesar 4.78 mm. Dari hasil tersebut, besarnya penurunan kelompok tiang diperoleh sebesar 30.23 mm. Contoh perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 18. Berdasarkan hasil yang telah diperoleh tidak jauh berbeda antara cara manual dengan PLAXIS 2D. Penurunan maksimum dengan metode elemen hingga lebih besar daripada metode Vesic. Perbedaan ini kemungkinan besar disebabkan oleh kelemahan justifikasi dari besarnya nilai parameter yang digunakan. Selain itu juga terkait dengan representasi dari pemodelan plane strain itu sendiri. Pada pemodelan plane strain tidak diperhitungkan interaksi antar potongan. Padahal keberadaan potongan lain tentu dapat membantu mengekang penurunan yang terjadi akibat kekakuan yang bertambah (Bianca 2011). Namun, kedua metode menunjukkan bahwa penurunan pondasi tiang pancang tidak melebihi penurunan izin sebesar 35 mm. Hal ini menunjukkan pondasi tiang pancang pada oil storage tank PT Cikarang Listrindo dinyatakan aman.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1.
2.
Simpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: Daya dukung pondasi pada bore hole 4 hasil data standard penetration test dianggap mewakili kondisi di lapangan dimana daya dukung ultimate (Qult) sebesar 920.77 kN dan daya dukung izin (Qizin) sebesar 575.88 kN. Sehingga diperoleh daya dukung kelompok tiang (Qg) sebesar 17,546.09 kN lebih besar daripada beban vertikal total sebesar 13,909.69 kN. Hal ini menunjukkan pondasi tiang pancang pada oil storage tank PT Cikarang Listrindo dinyatakan aman. Berdasarkan hasil yang diperoleh program PLAXIS 2D diperoleh penurunan tiang pancang sebesar 30.50 mm yang terjadi selama 70 hari. Nilai tersebut tidak jauh berbeda dengan perhitungan manual menggunakan metode Vesic sebesar 30.23 mm sebagai pembanding. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penurunan pondasi tiang pancang lebih kecil dari penurunan yang diijinkan sebesar 35 mm. Hal ini menunjukkan pondasi tiang pancang pada oil storage tank PT Cikarang Listrindo dinyatakan aman.
21 Saran 1. 2. 3.
Saran yang diberikan terkait penelitian ini adalah sebagai berikut: Penentukan parameter tanah sangat penting dalam mendesain dan menganalisis pondasi tiang pancang. Penelitian selanjutnya akan lebih baik jika menggunakan program PLAXIS 3D daripada PLAXIS 2D dalam membuat pemodelan pondasi tiang pancang untuk mendapatkan nilai yang lebih realistis. Pengaruh gempa pada sumbu y pada struktur sebesar 30% perlu diaplikasikan agar mendapatkan nilai yang lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA Adam NF, Achmad F. 2014. Analisis penurunan pondasi tiang pancang tunggal dan kelompok pada pembangunan gedung Training Centre Universitas Negeri Gorontalo. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil. 1(1): 1-8. [API] American Petroleum Institute. 2011. API 650: Welded Steel Tanks for Oil Storage. Washington DC (US): API. Bianca N. 2011. Studi pemakaian pondasi tiang-rakit pada sebuah proyek apartemen di Jakarta dengan menggunakan metode konvensional Poulous dan PLAXIS dua dimensi. [skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia. Bowles JE. 1968. Foundation Analysis and Design. New York (US): Mc-Graw Hill. Bowles JE. 1996. Foundation Analysis and Design. Ed ke-5. New York (US): Mc-Graw Hill. Brinkgreve RBJ, Vermeer PA. 2002. PLAXIS 2D-Version 8 Manual. Netherlands (NU): A.A. Balkena. [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. SNI 1726-2012. Jakarta (ID): BSN. [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. SNI 2847-2013. Jakarta (ID): BSN. Fatoni IN. 2011. Studi perilaku tangki minyak pelat baja terhadap beban internal dan beban seismik. [skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia. Hadihardaja J. 1997. Rekayasa Fundasi II: Fundasi Dangkal dan Fundasi Dalam. Jakarta: Gunadarma Pr. Hardiyatmo HC. 2002. Mekanika Tanah 1. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Pr. Hardiyatmo HC. 2010. Teknik Pondasi 2. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Pr. Harianja IE, Tarigan J. 2013. Analisis beban pondasi tiang pancang dengan memperhitungkan daya dukung tanah dibawah pilecap konvensional berdasarkan teori Hetenyi. [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Hetenyi M. 1979. Beams on Elastic Foundation. Michigan (US): University of Michigan Studies Pr.
22 Lailanigrum SR, Surjandari NS, Purwana YM. 2014. Perbandingan kapasitas dukung pondasi minipile dengan rumus statis, hasil uji SPT, dan hasil uji PDA. Jurnal Matriks Teknik Sipil. 10(2): 369-376. Lay, KS. 1993. Seismic Couple Modeling of Axisymetric Tanks Containing Liquid. J. Eng. Mech. 9(119): 1747-1761. Legrans RRI. 2011. Tinjauan daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah berlapis berdasarkan hasil uji penetrasi standar (SPT). Jurnal Tekno Sipil. 9(56): 28-33. Mayerhof GG. 1976. Bearing capacity and settlement of piles foundations. Journal Geotechnical Engineering. 102(3): 195-228. McClelland B. 1974. Design of Deep Penetration Piles for Ocean Structure. Journal of the Geotechnical Engineering Division. 100(7): 709-747. Myers, PE. 1997. Above Ground Storage Tanks. New York (US): McGraw-Hill. Nuryanto, Wulandari S. 2013. Perencanaan pondasi tiang pada tanah lempung. Proceeding PESAR (Psikologi, Ekonomi, Sastra, Arsitektur & Teknik Sipil). Bandung, 8-9 Oktober 2013. 5(20): 10-16. Parinduri IP, Iskandar R. 2014. Analisis daya dukung pondasi dan penurunan tiang pancang pada proyek pengembangan gedung pendidikan dan prasarana serta sarana pendukung Politeknik Negeri Medan. Jurnal Teknik Sipil. 3(1): 110. Reedy MA. 2011. Construction Management and Design of Industrial Concrete and Steel Structures. Cairo (EG): CRC Press. Saputro DD, Buwono HK. 2013. Studi pengaruh jarak tiang pancang pada kelompok tiang terhadap perubahan dimensi pile cap. Jurnal Konstruksia. 5(1): 85-93. Tambunan J. 2012. Studi analisis daya dukung pondasi tiang pancang. Jurnal Rancang Sipil. 1(1): 1-6. Tomlinson, MJ. 1977. Pile Design and Construction Practice. Hertfordshire (US): The Garden City Press Limited. [UBC] Uniform Building Code. 1997. Uniform Building Code Volume 2. California (US): International Conference of Building Officials. Vesic AS. 1977. Principles of Pile Foundation Design. Washington DC (US): Duke University Pr. Vijayvergiya V, Focht J. 1972. A New Way to Predict Capacity of Piles in Clay. OTC paper 1718. 4th Offshore Technology Conference. Houston, TX. Yusti A, Fahriani F. 2014. Analisis daya dukung pondasi tiang pancang diversifikasi dengan hasil uji pile driving analyzer test dan CAPWAP. Jurnal Fropil. 2(1): 19-31.
Lampiran 1 LokasiOil Storage Tank PT Cikarang Listrido
23
Lampiran 2 Gambar Kerja Oil Storage Tank PT Cikarang Listrido
24
Lampiran 2 Lanjutan
25
Lampiran 2 Lanjutan
26
27 Lampiran 3 Contoh perhitungan analisis beban mati struktur tangki Diketahui: Panjang pilecap (P) = 14 m Lebar pilecap (L) = 14 m Tebal pilecap (Tf) = 0.8 m Lebar pedestal (S) = 11.3 m Tebal pedestal (Tp) = 0.5 m Kapasitas tangki = 817,200 liter Berat tangki kosong = 344.57 kN Densitas beton (γbeton) = 24 kN/m3 Densitas solar (γsolar) = 8.5 kN/m3 Ditanya: Berat sendiri struktur tangki? Dijawab: Berat Pilecap
Berat Pedestal
(bentuk pedestal adalah segi delapan)
Sehingga berat pedestal,
Berat Beton
Berat Tanki Kosong (data spesifikasi teknis oil storage tank) Berat Solar (diasumsikan tangki minyak penuh)
28 Lampiran 3 Lanjutan
Sehingga berat sendiri struktur tangki adalah:
Lampiran 4 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (SS) di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun
29
Lampiran 5 Peta respon spektra percepatan 1.0 detik (S1) di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun
2 30
31 Lampiran 6 Contoh perhitungan periode dan koefisien respon gempa Diketahui: Diameter tangki (D) = 10.67 m Tinggi tangki (H) = 9.142 m Ditanya: 1. Periode impulsif (T1) dan koefisien respon impulsif (C1)? 2. Periode konvektif (T2) dan koefisien respon konvektif (C2)? Dijawab: 1. Mode Impulsif Periode Impulsif
Koefisien Respon Impulsif ( )
( ) 2. Mode Konvektif Koefisien Konvektif √
(
√
(
)
Periode Konvektif √ √ Koefisien Respon Konvektif ( ) ( )
)
32 Lampiran 7 Contoh perhitungan massa efektif dan tinggi efektif tangki Diketahui: Diameter tangki (D) Tinggi tangki (H) Total massa tangki (Wtot)
= 10.67 m = 9.142 m = 12,324 kN
Ditanya: 1. Massa efektif (W1) dan jarak efektif (X1) mode impulsif? 2. Massa efektif (W2) dan jarak efektif (X2) mode konvektif? Dijawab: 1. Mode Impulsif Berat Efektif Impulsif (W1) D W1 = [1.0 0.218 ] Wtotal H 10.67 m 0.218 ] W1 = [1.0 9.142 m
1.2324
Jarak sentroid Impulsif (X1) 3 D X1 = *0.5 [( ) ( )]+ H 32 H 3 10.67 m X1 = *0.5 [( ) )]+ ( 32 9.142 m X1 = 3.571 m 2. Mode Konvektif Berat Efektif Konvektif (W2) W2 = Wtotal W1 W2 = 12324 k k W2 = 3135.51 k Jarak sentroid Konvektif (X2) (
(
( (
(
) )
)
) (
)
)
104 k
9.142 m
33 Lampiran 8 Distribusi beban aksial pada pondasi tiang pancang
No Pile
Xi (m)
Xi2 (m2)
ƩX² (m2)
Pu (kN)
Mu (kN.m)
P/n (kN)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
-6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0 -6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0 -6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0 -6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0 -6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0 -6.0 -3.6 -1.2 1.2 3.6 6.0
36.0 12.9 1.4 1.4 12.9 36.0 36.0 12.9 1.4 1.4 12.9 36.0 36.0 12.9 1.4 1.4 12.9 36.0 36.0 12.9 1.4 1.4 12.9 36.0 36.0 12.9 1.4 1.4 12.9 36.0 36.0 12.9 1.44 1.44 12.96 36.0
604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8 604.8
12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12,412.81 12412.81 12412.81 12412.81 12412.81
11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11,646.13 11646.13 11646.13 11646.13 11646.13
344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80 344.80
Mu* X / ƩX² (kN) -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537 -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537 -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537 -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537 -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537 -115.537 -69.322 -23.107 23.107 69.322 115.537
Ptotal (kN) 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337 229.263 275.478 321.693 367.907 414.122 460.337
34
Lampiran 9 Hasil investigasi tanah pada bore hole 1 P.T. SOILENS
BORING LOG
2.20
CH
3.20 4.00 5.00 5.70
ML
8.40 9.00
CH
9.70 11.00
CL 13.00
SP
17.75
ML 20.85
SP 22.60
ML
27.00
26.60
27.50
CL 30.00
12345 12345 CLAY, brown coloured, very Silty, low to medium, trace fine sands, 12345 root trees at the upper part inclueded, tuufaceous, medium stiff to stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 CLAY, redish grey coloured, slightly silty,high to medium plasticity, 12345 12345 high dry strength, tuffaceous, medium stiff. 12345 12345 12345 12345 SILT, redish brown mottled with white coloured, low to medium plasticity, 12345 12345 trace fine grained sands, tuffaceous, medium stiff to stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 CLAY, grey motlled with yellowish brown coloured, medium to high plasticity, 12345 12345 slightly silty, high dry strength, tuffaceous, stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 CLAY, light grey mottled with brown coloured, low to medium plasticity, 12345 very Silty, trace fine grained sands included, tuffaceous, very stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 SAND, light grey and green coloured, trace silt and clay, 12345 fine to coarse grained, mostly fine grained, poorly graded, 12345 some portion weak cemented. 12345 12345 found cobbles sandstone at 16.25-16.34 and 16.45-16.53 m depth, 12345 dense to very dense. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 SILT, grey mottled with brown coloured, low plasticity, trace clay, 12345 trace fine grained included, very stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 SAND, brown coloured, fine to coarce grained, mostly fine grained, 12345 12345 poorly graded, some prtion weak cemented, medium dense. 12345 12345 12345 12345 SANDY SILT, yellowish brown coloured, fine grained, clay mixtures, hard. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 CLAY, light grey mottled with brown coloured, low to medium plasticity, 12345 very Silty, very stiff. 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 END OF THIS PAGE.
1.00 1.45
4.00 2.50
2.50
1.50
3.20
1.50
4.00
1.50
5.00
1.50
5.70 6.15
SPT - N value BLOWS N PER FOOT PER CM 40 80
1.15
13/30
3.35
5/30
1.50 1.50
5.85
10/30
7.50 7.95
1.50 2.00
7.65
12/30
9.00
2.50
9.70 10.15
2.50 3.00
9.85
14/30
11.00 11.50 11.95
3.00 3.00 11.65 3.00
17/30
13.00
-
13.95
-
13.65
43/30
15.50 15.95
- 15.65 -
66/30
17.50 17.63 18.00
- 17.50 -
50/13
19.00
-
19.95
-
19.65
27/30
21.50 21.95
- 21.65 -
26/30
23.50 23.95
- 23.65 -
31/30
25.50 25.95
- 25.65 -
39/30
27.00 27.50 27.95
4.00 4.00 27.65 4.00
27/30
29.00 29.50 29.95
4.00 4.00 29.65 3.00
19/30
(%)
July 30 to August 1, 2012 Coring, Sampling Thin Walled Shelby Tube Automatic Hammer (AH) Dodo Sutarjo Y.Sumaryono Y.Sumaryono Page : 1 of 2 RECOVERY
ROCK/SOIL DESCRIPTION
: : : : : : :
Depth (m)
DATE BORING METHOD SAMPLING METHOD SPT DRILLER LOGGER DRAWN BY
40 80
N > 100
BH-1.TXT - AvantGarde-Demi
2.50
SOIL INVESTIGATION FOR POWER PLANT PT.CIKARANG LISTRINDO MM 2100,DANAU INDAH - BEKASI BH-1 37.718 m (LWS) N=9301930.775 ; E=733804.921 40.45 m - 8.38 m
qu (kg/cm2)
CL
: : : : : : : :
DEPTH (meter)
0.00
GRAPH SYMBOL
USCS CHART
DEPTH (meter)
SAMPLE
PROJECT CLIENT LOCATION BORE HOLE NO. ELEVATION (M) COORDINATES DEPTH (M) WATER LEVEL (M)
CONTINUOUS TO NEXT PAGE.
Plate
35 Lampiran 9 Lanjutan P.T. SOILENS
BORING LOG
31.00 31.50
34.10 35.50
38.40
40.45
12345 light grey mottled with brown coloured, low to medium plasticity, CL 12345 12345 CLAY, 12345 very Silty, very stiff. 12345 CLAY, greyish green coloured, low to medium plasticity, very silty, 12345 12345 trace fine sands, calcareous, very stiff. 12345 CL 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 12345 SANDY SILT, greyish green coloured, fine grained sands, slightly Clay, 12345 calcareous, very stiff. 12345 ML 12345 12345 SAND, greyish green coloured, fine to medium grained, poorly graded, 12345 12345 some portion weak cemented, mostly coarse grained below 37.40 m depth, 12345 dense to very dense. 12345 SP 12345 12345 12345 12345 12345 12345 CLAY, brown coloured, low to medium plasticity, very silty, 12345 12345 fine sands included, hard. CL 12345 12345 12345 12345 12345 END OF THIS BORING.
SPT - N value BLOWS N PER FOOT PER CM 40 80
31.00 31.50 31.95
3.00 3.00 31.65 2.50
20/30
33.00 33.50 33.95
2.50 2.50 33.65 2.50
19/30
35.50 35.79 36.00
- 35.65 -
37.00 37.50 37.89
- 37.65 -
(%)
July 30 to August 1, 2012 Coring, Sampling Thin Walled Shelby Tube Automatic Hammer (AH) Dodo Sutarjo Y.Sumaryono Y.Sumaryono Page : 2 of 2 RECOVERY
ROCK/SOIL DESCRIPTION
: : : : : : :
Depth (m)
DATE BORING METHOD SAMPLING METHOD SPT DRILLER LOGGER DRAWN BY
qu (kg/cm2)
SOIL INVESTIGATION FOR POWER PLANT PT.CIKARANG LISTRINDO MM 2100,DANAU INDAH - BEKASI BH-1 37.718 m (LWS) N=9301930.775 ; E=733804.921 40.45 m - 8.38 m
DEPTH (meter)
GRAPH SYMBOL
: : : : : : : :
40 80
N > 100 50/14
N > 100 82/24
39.00 >4.50 40.00 >4.50 40.15 40.45 >4.50
52/30
CASING DOWN TO 32.00 METERS IN DEPTH.
BH-1a.TXT - AvantGarde-Demi
30.25 30.00
USCS CHART
DEPTH (meter)
SAMPLE
PROJECT CLIENT LOCATION BORE HOLE NO. ELEVATION (M) COORDINATES DEPTH (M) WATER LEVEL (M)
Plate
36 Lampiran 10
Diketahui: Diameter (D) Panjang (L) Keliling (As) Luas (Ap)
Contoh perhitungan daya dukung pondasi berdasarkan data standard penetration test
= 350 mm = 18000 mm = 110 mm = 96250 mm2
Ditanya: Daya dukung ultimate (Qult) dan izin (Qizin)? Dijawab: Perhitungan pada titik Bore Hole 1 (BH-1) Daya dukung ujung tiang pada tanah non kohesif
Tahanan selimut tiang pada tanah non kohesif
Daya dukung ujung tiang pada tanah kohesif
Tahanan selimut tiang pada tanah kohesif
Maka daya dukung total pondasi,
Sedangkan daya dukung izin pondasi,
37 Lampiran 11
Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data standard penetration test
Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
1.15 3.35 5.85 7.65 9.85 11.65 13.65 15.65 17.50 19.65 21.65 23.65 25.65 27.65 29.65 31.65 33.65 35.65 37.65 40.15
1 2 3 3 4 5 6 6 6 7 8 9 9 10 10 11 11 13 13 14
13 5 10 12 14 17 43 66 50 27 26 31 39 27 19 20 19 50 82 52
Bore Hole 1 Cu α Qs (kN) (kN/m2) Lokal Kumulatif 86.67 0.50 54.82 54.82 33.33 0.91 73.19 128.01 55.00 183.01 47.52 230.53 93.33 0.50 112.93 343.47 113.33 0.50 112.20 455.67 189.20 644.87 290.40 935.27 203.50 1,138.77 127.71 1,266.48 114.40 1,380.88 136.40 1,517.28 171.60 1,688.88 180.00 0.50 198.00 1,886.88 126.67 0.50 139.33 2,026.22 133.33 0.50 146.67 2,172.88 126.67 0.50 139.33 2,312.21 220.00 2,532.21 360.80 2,893.01 346.67 0.50 476.67 3,369.68
Qp (kN)
Qult (kN)
75.07 28.87 275.00 237.60 80.85 98.17 946.00 1,452.00 1,017.50 638.55 572.00 682.00 858.00 155.92 109.72 115.50 109.72 1,100.00 1,804.00 300.30
129.89 156.89 458.01 468.13 424.32 553.84 1,590.87 2,387.27 2,156.27 1,905.03 1,952.88 2,199.27 2,546.87 2,042.80 2,135.94 2,288.38 2,421.94 3,632.21 4,697.01 3,669.98
Qp (kN)
Qult (kN)
57.75 46.20 51.97 57.75 103.95 161.70 144.375 651.20 968.00 173.25 685.85 161.70 109.72 374.00 1,416.80 946.00 1,298.00 1,298.00 1,980.00 1,846.90
130.61 211.51 285.85 382.21 334.95 649.37 760.37 1,397.44 1,161.60 537.35 1,187.12 796.44 249.06 588.13 1,914.29 1,632.69 1,557.60 1,817.20 2,895.20 3,131.48
Bore Hole 2 Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
Cu (kN/m2)
α
1.85 4.15 5.85 8.15 11.65 14.15 15.55 17.15 19.15 20.70 22.85 24.15 26.15 27.85 30.15 32.15 34.15 36.15 38.15 40.45
2 2 2 2 3 4 5 6 6 7 7 8 9 11 11 12 13 13 14 14
10 8 9 10 18 28 25 37 44 30 29 28 19 20 56 43 59 59 90 73
66.67 53.33 60.00 66.67 120.00 186.67 166.67
0.54 0.68 0.61 0.54 0.50 0.50 0.50
200.00
0.50
186.67 126.67
0.50 0.50
Qs (kN) Lokal Kumulatif 72.86 72.86 92.45 165.31 68.57 233.88 90.58 324.46 231.00 231.00 256.67 487.67 128.33 616.00 130.24 746.24 193.60 193.60 170.50 364.10 137.17 501.27 133.47 634.74 139.33 139.33 74.80 214.13 283.36 497.49 189.20 686.69 259.60 259.60 259.60 519.20 396.00 915.20 369.38 1,284.58
38 Lampiran 11 Lanjutan Bore Hole 3 Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
Cu (kN/m2)
α
2.35 4.15 5.85 7.65 9.85 11.65 13.65 15.65 17.65 20.05 22.15 24.15 26.15 28.15 30.15 32.15 34.15 36.15 38.15 40.15
2 2 2 3 3 3 3 5 6 7 9 9 11 12 13 14 15 15 15 17
8 7 27 16 14 11 15 53 41 41 30 29 35 38 43 55 27 27 28 21
53.33 46.67 180.00 106.67 93.33 73.33 100.00
0.68 0.76 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
273.33 200.00 193.33
0.50 0.50 0.50
180.00 180.00 186.67 140.00
0.50 0.50 0.50 0.50
Qs (kN) Lokal Kumulatif 94.46 94.46 70.15 164.62 168.30 332.92 105.60 438.52 112.93 551.45 72.60 624.05 110.00 734.05 233.20 967.25 180.40 1,147.65 360.80 1,508.45 231.00 1,739.45 212.67 1,952.12 154.00 2,106.12 167.20 2,273.32 189.20 2,462.52 242.00 2,704.52 198.00 2,902.52 198.00 3,100.52 205.33 3,305.85 154.00 3,459.85
Qp (kN)
Qult (kN)
46.20 40.42 155.92 92.40 80.85 63.52 86.62 1,166.00 902.00 236.77 173.25 167.47 770.00 836.00 946.00 1,210.00 155.92 155.92 161.70 121.27
140.66 205.04 488.84 530.92 632.30 687.58 820.68 2,133.25 2,049.65 1,745.23 1,912.70 2,119.59 2,876.12 3,109.32 3,408.52 3,914.52 3,058.44 3,256.44 3,467.55 3,581.13
Qp (kN)
Qult (kN)
57.75 121.00 297.00 418.00 69.30 103.95 69.30 75.07 86.62 127.05 1,320.00 317.62 1,122.00 1,306.80 693.00 770.00 792.00 121.27 704.00 173.25 190.57
103.04 190.49 425.89 630.49 356.59 510.04 563.39 674.03 784.58 986.34 2,443.29 1,844.25 2,873.02 3,319.18 2,843.98 3,074.98 3,255.38 2,738.66 3,462.18 3,151.43 3,350.26
Bore Hole 4 Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
Cu (kN/m2)
α
1.15 3.35 5.15 7.15 8.85 10.65 12.65 14.85 16.65 18.65 20.65 22.65 24.65 26.85 28.65 30.65 32.65 34.65 36.65 38.65 40.15
1 2 2 2 3 3 3 4 4 6 7 8 10 10 10 10 11 12 13 14 14
10 5 15 19 12 18 12 13 15 22 60 55 51 54 35 35 36 21 32 30 33
66.67
0.54
80.00 120.00 80.00 86.67 100.00 146.67
0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
366.67
0.50
140.00
0.50
200.00 220.00
0.50 0.50
Qs (kN) Lokal Kumulatif 45.29 45.29 24.20 69.49 59.40 128.89 83.60 212.49 74.80 287.29 118.80 406.09 88.00 494.09 104.87 598.96 99.00 697.96 161.33 859.29 264.00 1,123.29 403.33 1,526.62 224.40 1,751.02 261.36 2,012.38 138.60 2,150.98 154.00 2,304.98 158.40 2,463.38 154.00 2,617.38 140.80 2,758.18 220.00 2,978.18 181.50 3,159.68
39 Lampiran 11 Lanjutan Bore Hole 5 Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
Cu (kN/m2)
α
1.85 4.15 5.85 8.15 10.85 12.15 14.15 15.55 18.15 20.85 22.15 24.15 26.00 28.95 30.15 32.15 34.15 36.15 38.15 40.15
1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 8 9 10 12 12 13 14 14 14 15
5 3 3 3 8 15 20 16 18 25 28 61 50 26 21 15 22 34 46 50
33.33 20.00
0.91 1.00
53.33 100.00 133.33 106.67
0.68 0.50 0.50 0.50
166.67 186.67
0.50 0.50
173.33 140.0
0.50 0.50
146.67 226.67 306.66
0.50 0.50 0.50
Qs (kN) Lokal Kumulatif 61.55 61.55 50.60 112.15 11.22 123.37 15.18 138.55 108.53 247.08 71.50 318.58 146.67 465.25 82.13 547.38 102.96 650.34 247.50 897.84 133.47 1,031.31 268.40 1,299.71 203.50 1,503.21 281.23 1,784.44 92.40 1,876.84 66.00 1,942.84 161.33 2,104.18 249.33 2,353.51 337.33 2,690.84 220.00 2,910.84
Qp (kN)
Qult (kN)
28.87 17.32 56.10 75.90 46.20 86.62 115.50 92.40 514.80 144.37 161.70 1,342.00 1017.50 150.15 121.27 330.00 127.05 196.35 265.65 1,100.00
90.43 129.48 179.47 214.45 293.28 405.21 580.75 639.78 1,165.14 1,042.22 1,193.01 2,641.71 2,520.71 1,934.59 1,998.12 2,272.84 2,231.23 2,549.86 2,956.49 4,010.84
Qp (kN)
Qult (kN)
17.32 28.87 46.20 92.40 772.20 492.80 155.92 75.07 607.20 616.0 792.00 1,298.00 138.60 924.00 352.00 1,848.00 288.75 155.92 132.82 86.62
58.02 146.10 231.76 412.89 1,247.13 1,066.29 927.42 922.83 1,576.40 1,708.40 2,042.80 2,808.40 1,825.00 2,795.20 2,293.60 4,159.20 2,966.62 3,031.79 3,177.36 3,241.16
Bore Hole 6 Kedalaman (m)
Lapisan
NSPT
Cu (kN/m2)
α
1.85 4.15 5.85 8.15 10.75 12.15 14.15 15.75 18.15 20.15 22.15 24.15 26.15 28.15 30.15 32.15 34.15 36.15 38.15 40.15
1 1 1 2 3 3 4 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14
3 5 8 16 27 32 27 13 23 28 36 59 24 42 16 84 50 27 23 15
20.00 33.33 53.33 106.67
1.00 0.91 0.68 0.50
180.00 86.67
0.50 0.50
160.00
0.50
333.33 180.00 153.33 100.00
0.50 0.50 0.50 0.50
Qs (kN) Lokal Kumulatif 40.70 40.70 76.52 117.22 68.33 185.56 134.93 320.49 154.44 474.93 98.56 573.49 198.00 771.49 76.27 847.76 121.44 969.20 123.20 1,092.40 158.40 1,250.80 259.60 1,510.40 176.00 1,686.40 184.80 1,871.20 70.40 1,941.60 369.60 2,311.20 366.67 2,677.87 198.00 2,875.87 168.67 3,044.53 110.00 3,154.53
40 Lampiran 11 Lanjutan Bore Hole 7 Kedalaman (m) 1.85 3.65 5.85 7.65 9.85 11.65 13.65 15.65 17.65 19.65 21.65 23.65 25.65 27.65 29.65 31.65 33.65 35.65 37.65 40.15
Lapisan 1 1 1 2 2 3 4 5 5 7 8 9 10 11 12 13 13 14 16 16
NSPT 5 6 12 13 18 28 21 44 45 19 12 16 27 25 27 61 59 23 21 21
Cu (kN/m2) 33.333 40.00 80.00 86.67 120.00
0.91 0.83 0.50 0.50 0.50
140.00
0.50
126.67
0.50
106.67
0.50
153.33 140.00 140.00
0.50 0.50 0.50
α
Qs (kN) Lokal Kumulatif 61.55 61.55 66.00 127.55 96.80 224.35 85.80 310.15 145.20 455.35 110.88 566.23 154.00 720.23 193.60 913.83 198.00 1,111.83 139.33 1,251.17 52.80 1,303.97 117.33 1,421.30 118.80 1,540.10 110.00 1,650.10 118.80 1,768.90 268.40 2,037.30 259.60 2,296.90 168.67 2,465.57 154.00 2,619.57 192.50 2,812.07
Qp (kN) 28.87 34.65 69.30 75.07 103.95 554.40 121.27 968.00 990.00 109.73 264.00 92.40 594.00 550.00 594.00 1,342.0. 1,298.00 132.825 121.275 121.275
Qult (kN) 90.43 162.20 293.65 385.23 559.30 1,120.63 841.51 1,881.83 2,101.83 1,360.89 1,567.97 1,513.70 2,134.10 2,200.10 2,362.90 3,379.30 3,594.90 2,598.39 2,740.84 2,933.34
1.82
1.88
2.69
2.69
2.75
5.70
-
5.00
9.00 - 9.70 27.00 - 27.50 31.00 - 31.50
BH-04
BH-3
BH-2
1.86
2.73
3.20
-
2.50
1.56
2.65
5.70
-
-
5.00
9.00
8.70
-
8.00
2.52
2.52
1.85
1.69
1.54
1.72
2.63
1.85
2.58
1.57
2.68
2.69
1.84
1.69
2.59
2.69
1.94
2.70
1.43
1.26
1.00
1.34
1.42
0.93
1.37
1.12
1.51
1.16
1.49
1.22
1.36
1.45
1.39
1.37
*
0.93
t/m3
29.6
34.6
53.8
27.8
29.9
67.6
34.0
50.9
28.4
34.4
30.0
40.9
30.2
29.9
31.2
35.4
65.7
62.7
64.0
72.4
82.4
44.8
74.0
49.6
91.5
100.0
61.0
54.0
69.2
62.0
75.4
53.9
72.4
66.6
67.2
91.9
%
wL
%
22.5
25.4
33.3
26.1
28.0
25.2
25.5
38.5
23.2
31.7
27.1
27.0
32.6
28.6
32.2
32.3
29.8
35.7
%
wP %
IP
41.5
47.0
49.1
18.7
46.0
24.5
66.0
61.5
37.7
22.4
42.1
35.0
42.8
25.4
40.2
34.4
37.4
56.2
Atterberg limits
wn
Water Content Liquid Limit
Note : * : The sample can not be trimmed or not enough.
14.00 - 10.60
3.20
-
2.50
9.70 19.50 - 19.90
2.20
-
1.50
22.00 - 22.70 27.00 - 27.70
1.93
2.68
10.80 - 11.50 15.00 - 15.40
1.72
1.77
2.63
5.70
-
2.75
1.70
-
5.00
*
1.50
1.00
2.70
t/m3
BH-1
Gs
γd Plastic Limit
Density
γm
Depth in meter
Specific Gravity
Bore Hole No.
LABORATORY TEST TABLE
Plasticity Index
Liquidity Index
0.17
0.20
0.42
0.09
0.04
1.73
0.13
0.20
0.14
0.12
0.07
0.40
-0.06
0.05
-0.02
0.09
0.96
0.48
IL
Void Ratio
0.76
1.01
1.63
0.92
0.88
1.88
0.96
1.31
0.79
1.28
0.80
1.16
1.03
0.90
0.94
0.96
*
1.92
e
n
Porosity
43
50
62
48
47
65
49
57
44
56
45
54
51
47
48
49
*
66
%
98
87
87
78
91
97
95
100
97
71
100
93
81
92
89
99
*
88
%
Sr
Degree of Saturation
DANAU INDAH, BEKASI
95
97
94
98
97
81
95
98
99
52
96
99
90
94
96
98
97
98
-
0.49
-
-
-
0.73
-
-
-
-
-
1.17
0.36
-
-
-
-
1.07
kg/cm2
qu
-
1.3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
St
Compression
Unconfined
SOIL INVESTIGATION FOR POWER PLANT AT MM 2100
% finer by weight passing no 200 sieve
Lampiran 12 Hasil uji dari laboratorium tanah
Triaxial UU
2
0.55
-
0.28
0.58
1.55
-
0.63
0.51
0.66
*
0.46
-
-
0.50
0.59
0.76
*
-
kg/cm
c
6.50
-
10.1
13.90
7.20
-
8.70
9.10
11.00
*
21.10
-
-
23.7
19.3
11.6
*
-
deg
φ
Total Stress
-
0.12
-
-
-
*
-
-
-
-
-
*
0.16
-
-
-
-
*
kg/cm2
c
-
17.5
-
-
-
*
-
-
-
-
-
*
23.3
-
-
-
-
*
deg
φ
Residual
Direct Shear Swelling Pressure
-
-
None
-
-
None
-
-
-
-
-
None
-
-
-
-
*
-
kg/cm2
0.23
0.32
0.53
0.44
0.25
0.85
0.28
0.97
0.22
0.23
0.21
0.52
-
0.29
0.27
0.28
*
-
Cc
4.68
3.80
1.71
7.38
6.38
2.78
5.66
8.87
6.65
4.46
6.92
4.06
-
5.7
6.4
5.6
*
-
kg/cm2
Pc
Consolidation
41
Appendix C.1.1
BH-07
BH-06
BH-05
Bore Hole No.
Appendix C.1.2
2.77
2.73
2.78
2.74
2.75
2.70
2.61
2.53
2.54
2.51
2.57
2.66
Gs
1.85
1.71
1.72
1.77
1.82
1.78
1.88
1.80
1.95
1.84
1.52
1.86
t/m3
γm
1.52
1.21
1.20
1.31
1.37
1.32
1.45
1.35
1.57
1.40
0.98
1.38
t/m3
γd
22.4
41.7
43.0
34.9
32.7
34.5
29.9
33.4
24.3
31.5
56.4
35.0
33.4
88.4
77.0
58.3
46.7
65.0
53.2
84.9
69.1
72.9
75.5
99.6
%
wL
%
16.5
26.6
31.6
29.5
26.2
24.7
21.8
31.5
24.7
26.8
39.2
32.6
%
wP %
IP
16.9
61.8
45.4
28.8
20.5
40.3
31.4
53.4
44.4
46.1
36.3
67.1
Atterberg limits
wn
Water Content Liquid Limit
Density Plastic Limit
Note : * : The sample can not be trimmed or not enough.
9.70
5.70
9.00 -
1.70
5.00 -
15.60
15.00 -
1.00 -
10.60
10.00 -
20.70
20.00 -
5.70
15.70
15.00 -
5.00 -
10.70
10.00 -
1.70
5.70
5.00 -
1.00 -
1.70
1.00 -
Depth in meter
Specific Gravity Plasticity Index
Liquidity Index 0.35
0.24
0.25
0.19
0.31
0.24
0.26
0.04
-0.01
0.10
0.47
0.04
IL
Void Ratio 0.83
1.27
1.32
1.09
1.00
1.04
0.80
0.87
0.62
0.80
1.64
0.93
e
45
56
57
52
50
51
44
47
38
44
62
48
%
n
Porosity
DANAU INDAH, BEKASI
75
90
91
88
90
90
98
97
100
99
89
100
%
Sr
98
95
96
98
90
95
93
97
89
96
99
97
-
0.50
-
-
-
0.31
-
-
-
-
*
-
kg/cm2
qu
-
1.5
-
-
-
1.6
-
-
-
-
*
-
St
Compression
Unconfined
SOIL INVESTIGATION FOR POWER PLANT AT MM 2100
LABORATORY TEST TABLE
% finer by weight passing no 200 sieve
Lampiran 12 Lanjutan
Degree of Saturation
Triaxial UU
0.39
-
0.58
0.59
0.86
-
0.19
0.57
0.78
0.46
0.22
0.10
kg/cm2
c
19.5
-
5.80
14.9
6.5
-
3.70
6.0
14.4
6.2
12.8
6.5
deg
φ
Total Stress
-
0.38
-
-
-
0.12
-
-
-
-
*
-
kg/cm2
c
-
15.4
-
-
-
19.5
-
-
-
-
*
-
deg
φ
Residual
Direct Shear
Swelling Pressure -
-
0.41
-
-
-
0.61
-
-
-
-
0.38
kg/cm2
0.34
0.42
0.36
0.36
0.30
0.33
0.28
0.24
0.21
0.30
0.79
0.34
Cc
7.00
5.72
2.50
7.84
1.69
2.81
1.23
3.82
6.74
5.76
3.68
3.11
kg/cm2
Pc
Consolidation
42
43 Lampiran 13 Contoh perhitungan daya dukung berdasarkan data laboratorium Daya Dukung Ujung Tiang Menggunakan Metode Vesic
)
( (
)
Untuk menentukan nilai c’ dan σ’ perlu dihitung dahulu nilai Irr,
Untuk kondisi tidak terjadi perubahan volume Δ= 0, sehingga Irr = Ir. Tanah silt and clays harga Ir berkisar antara 50 - 100. Diambil Ir = 100, maka dengan Irr = Ir = 100 dan θ = 18.2 didapatkan nilai c’ = 39.156 dan σ’ = 13.884 dari tabel Vesic (1977).
Daya Dukung Sisi Tiang Metode- (Vijayvergiya & Focht) ̅̅̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅̅̅
Maka daya dukung total pondasi,
Sedangkan daya dukung izin pondasi,
44 Lampiran 14 Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data laboratorium
Parameter
Bore Hole 1
2
3
Cu
63.35
54.33
95.58
γsat
17.85
18.08
σv'
141.36
λ fav Qs Δ Ir Irr
Satuan
5
6
7
40.46
42.60
52.79
48.50
kN/m2
17.68
17.30
17.92
18.57
18.22
kN/m2
145.51
138.33
131.34
142.58
154.35
148.04
kN/m2
0.19 50.93 1008.46 0.00 100.00 100.00
0.19 48.29 956.22 0.00 100.00 100.00
0.19 62.60 1239.55 0.00 100.00 100.00
0.19 40.33 798.55 0.00 100.00 100.00
0.19 43.28 856.89 0.00 100.00 100.00
0.19 49.39 977.85 0.00 100.00 100.00
0.19 46.56 921.83 0.00 100.00 100.00
kN -
18.20
13.73
9.93
8.30
9.18
8.37
12.65
o
0.69
0.76
0.83
0.86
0.84
0.85
0.78
-
q'
156.00
145.34
149.91
155.45
156.00
149.86
174.10
kN/m2
σo'
123.52
122.34
132.67
140.49
139.41
135.32
148.68
kN/m2
Nc' σ'
39.16 13.88
28.34 7.93
21.36 4.74
18.88 3.76
20.18 4.26
18.98 3.79
26.17 6.88
-
c
67.50
66.00
71.86
55.00
65.40
59.00
39.00
kN/m2
419.45 1,427.91 812.12
273.47 1,229.69 728.64
208.21 1,447.75 895.76
150.79 949.34 582.63
184.24 1,041.13 632.68
157.22 1,135.08 704.31
196.76 1,118.59 680.14
φ Ko
Qp Qult Qizin
4
kN kN kN
45 Lampiran 15 Contoh perhitungan kapasitas daya dukung kelompok Diketahui: Jumlah tiang pancang keseluruhan(n) Jumlah tiang dalam satu baris (n’) Jumlah baris tiang (m) Diameter tiang pancang (d) Jarak antar tiang pancang (s) Daya dukung izin tiang tunggal (Qizin)
= 36 =6 =6 = 0.35 m = 2.4 m = 575.88 kN
Efisiensi tiang pancang menggunakan metode Converse-Labarre: ( ) Jarak dari satu pile ke pile s = 2.4 m
Sehingga daya dukung kelompok tiang pancang,
Dimana berat 36 tiang pancang,
Sehingga berat vertikal total, ∑
Syarat aman bahwa, …(OKE) …(OKE)
Lampiran 16 Hasil total penurunan maksimum pondasi pada PLAXIS 2D
46
PLAXIS V8 -15.00
-10.00
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
40.00 A
A A
A
A
A
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
Deformed Mesh Extreme total displacement 30.50*10-3 m (displacements scaled up 100.00 times)
PLAXIS
Finite Element Code for Soil and Rock Analyses Version 8.2.4.133
Project description
Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Project name
Step
Satuan (m)
Date
135
User name
09/21/16
Koxhiyoki Kabuto, Japan
55.00
Lampiran 17 Kurva hubungan penurunan dengan waktu pada PLAXIS
47
Penurunan (m)
Penurunan
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
5e-3
0 0
20
40
60
80
Waktu (hari)
PLAXIS
Finite Element Code for Soil and Rock Analyses Version 8.2.4.131
Project description
Penurunan Pondasi Oil Storage Tank PT Cikarang Listrindo Project name
Arafah (F44120061).plx
Date
User name
9/1/2016
Koxhiyoki Kabuto, Japan
48 1 Lampiran 18 Contoh perhitungan penurunan tiang pancang secara manual Penurunan Tiang Pancang Tunggal Penurunan akibat deformasi aksi
Penurunan dari ujung tiang
Penurunan akibat pengalihan beban sepanjang tiang √ √
( (
) )
Sehingga, penurunan total tiang pancang tunggal, Penurunan Tiang Pancang Kelompok Rumus Vesic (1977) √ √ …(OKE)
49 2
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 16 Agustus 1994. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak H. Sahim M. dan Ibu Hj. Siti Komariah. Penulis mulai masuk jenjang pendidikan formal pada tahun 2000 di SDN Kali Baru 3, kemudian tahun 2006 melanjutkan sekolah ke SMP Negeri 13 Bekasi. Penulis lulus Sekolah Menengah Pertama pada tahun 2009, kemudian diterima di SMA Negeri 2 Bekasi. Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2012 melalui jalur SNMPTN Ujian Tulis di Program Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam beberapa kegiatan kepanitian, diantaranya LO (liasion officer) Exchange Participant Pakistan dan Puerto Rico pada Summer Local Project of Volunteer AIESEC IPB tahun 2013, anggota divisi humas dan LO (liasion officer) peserta Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF) tahun 2013, anggota divisi sponsorship dan LO (liasion officer) peserta Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF) tahun 2014, kepala divisi konsumsi PONDASI 2014, sekretaris Seminar Keprofesian bersama PT. Teknindo Geosistem Unggul dan PT. Beutari Nusakreasi tahun 2015, dan juri Lomba Tulis Cerpen pada Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF) tahun 2015. Penulis juga mengikuti lembaga kemahasiswaan di IPB, yaitu Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) periode tahun 2013-2014 sebagai anggota Departemen HIMARD dan periode 2014-2015 sebagai Sekertaris Umum Departemen HRD. Penulis pun berkesempatan menjadi penerima Beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) IPB pada tahun 2014 hingga 2015 dan Beasiswa BULOG pada tahun 20122015. Pada tahun 2015, penulis melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di PT. Triputri Natatama pada Proyek Lagoon Resort Apartment Bekasi dengan mengambil judul “Pelaksanaan Pekerjaan Struktur Dinding Geser (Shear Wall) pada Proyek Apartemen Lagoon Resort Bekasi oleh PT. Triputri atatama” di bawah bimbingan Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Dr. Ir. Erizal, M.Agr.
