BAB IV PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

BAB IV. PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

BAB IV PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Karakteristik Tanah 4. 1. 1 Stratigrafi Tanah

ZONA 1

ZONA 2 ZONA 3

Gambar 4.1 Pembagian Zona Berdasarkan Titik Bor

IV - 1

http://digilib.mercubuana.ac.id/


Stratigrafi tanah pada lokasi studi didasarkan pada penyelidikan tanah yang telah dilaksanakan yaitu pada titik DB3, DB 4 dan DB 5

Gambar 4.2 Stratigrafi Tanah IV - 2 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Keterangan: 1. Lempung kelanauan, soft to medium stiff, coklat keabuan sebagian bercampur gravel. 2. Lempung kelanauan, medium stiff to stiff, berwarna abu-abu kecoklatan. 3. Lanau lempung kepasiran, very stiff to hard, berwarna abu-abu coklat kekuningan. 4. Pasir kelanauan, bercampur gravel, very dense, berwarna hitam keabuan. 5. Lempung kelanauan, very stiff to hard, berwarna abu-abu.

Stratigrafi lapisan tanah dimaksudkan untuk mengetahui kondisi tanah di tiap lapisannya, seperti yang tercantum di tabel 4. 1

Tabel 4.1 Stratigrafi Lapisan Tanah New DMD-Cibitung (PT Ketira Engineering) a. Zona 1 Kedalaman Tanah

Deskripsi Tanah

0.00 – 12.5 m

Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) dengan konsistensi medium stiff to stiff

berwarna abu-abu

kecoklatan. Lapisan ini mempunyai nilai pukulan NSPT rata-rata berkisar antara 2-8 pukulan/30 cm penetrasi spoon SPT 12.5 - 15.00 m :

Merupakan lapisan lempung kelanauan (silty clay) dengan konsistensi

very stiff

berwarna abu-abu

kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 22 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon

IV - 3 http://digilib.mercubuana.ac.id/


SPT 15.00 – 18.50 m

Berupa lapisan lempung kepasiran (sandy clayey SILT) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

18.50 – 25.50 m

Berupa lapisan pasir kelanauan (silty sandy) gravel dengan konsistensi dense to very dense berwarna hitam keabuan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 30.50 m

Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 3041 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

b. Zona 2 Kedalaman Tanah

Deskripsi Tanah

0.00 – 11.00 m


berwarna abu-abu


Merupakan lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna coklat dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 19 – diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

17.50 – 25.50 m

Berupa lapisan pasir kelanauan lempung kepasiran IV - 4 http://digilib.mercubuana.ac.id/


(silty sand) dengan konsistensi very dense berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT. 18.50 – 25.50 m

Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar 28 - diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 28.50 m

Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi very stiff, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 2531 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

28.50 – 30.50 m

Berupa lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 2531 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

18.50 – 25.50 m

Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam dimana nilai pukulan NSPT

yang

diperoleh

berkisar

28

-

diatas

60

pukulan/30cm penetrasi spoon SPT. 25.50 – 28.50 m

Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi very stiff, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 2531 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

28.50 – 30.50 m

Berupa lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 2531 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT



c. Zona 3 Kedalaman Tanah

Deskripsi Tanah

0.00 – 11.00 m


berwarna abu-abu


Merupakan lapisan lanau kelempungan (clayey silt) dengan konsistensi very stiff berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 19 – 29 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

15.00 – 18.50 m

Berupa lapisan lempung kepasiran (sandy clayey SILT) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

18.50 – 25.50 m

Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam keabuan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar 55 - diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 30.50 m

Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 43 – diatas 60pukulan/30cm penetrasi spoon SPT



Tabel 4.2. Summary Hasil Tes Laboratorium

3.50-4.00

7.50-8.00

% % % % % % % %

14.57 57.48 27.95 75.00 35.12 39.88

t/m3 Cm/sec

DB 3

11.50-12.00

17.50-18.00

4.41 64.59 31.00 86.50 38.27 48.23

12.90 54.35 32.75 84.20 37.44 46.76

4.50 53.25 42.25 82.60 35.93 46.67

2.612 1.278

2.588 0.926

2.610 0.866

2.609 1.258

%

36.85

66.30

65.15

38.96

t/m3

1.749 1.044 0.511 92.20

1.540 1.795 0.642 95.59

1.431 2.014 0.668 84.43

1.748 1.074 0.518 94.64

Kg/cm2

0.955

0.258

0.440

0.802

8.966x1 0-4

8.831x10

5.69x10-4

6.637x10-4

0.29

0.33

0.59

0.23

Kg/cm2 Kg/cm2 In0 In0 Kg/cm2 In0

C. C

D.S

Triaxial

Unc Comp

Natural State

Gradatio n

Sample No. Bore Hole No. Sample Depth Gravel Sand Silt Clay Liquid Limit Plastic Limit Plasticity Indeks Shrinkage Limit Specific Gravity Dry Density Coeefficien of Permeability Water Content Wet Density Void Ratio Porosity Degree of Saturation Compressive Strength Sensitivity Cohesion Cohesion eff Angle of Internal Friction Angle of Internal Friction eff Cohesion Angle of Internal Friction Coeff. of Consolidato n Compreesion

Cm2/sec

-4


CBR

Compactio n


Index Optimum Moisture Content Max Dry Density Sample Condition Test Condition Water Content Dry Density CBR

Triaxial

Unc Comp

Natural State

Gradatio n

Sample No. Bore Hole No. Sample Depth Gravel Sand Silt Clay Liquid Limit Plastic Limit Plasticity Indeks Shrinkage Limit Specific Gravity Dry Density Coeefficien of Permeability Water Content Wet Density Void Ratio Porosity Degree of Saturation Compressive Strength Sensitivity Cohesion Cohesion eff Angle of Internal

% t/m3 % t/m3 %

% % % % % % % % 3

t/m Cm/sec % t/m3

Kg/cm2

DB 4

1.50-2.0

3.50-4.0

5.50-6.0

7.50-8.0

11.50-12.0

30.81 57.19 12.00 69.70 36.28 33.42

4.58 59.92 35.50 93.20 36.35 56.85

4.92 60.08 35.00 94.40 36.57 57.83

4.82 64.18 31.00 92.50 36.83 55.67

3.89 65.11 31.00 94.20 38.50 55.70

2.624 1.157

2.612 1.256

2.609 1.187

2.605 1.147

2.572 0.828

45.50 1.684 1.268 0.559 94.16

38.64 1.741 1.080 0.519 93.45

40.38 1.666 1.198 0.545 87.94

46.61 1.681 1.271 0.560 95.53

70.67 1.414 2.106 0.678 86.31

0.396

0.194

1.062

Kg/cm2 Kg/cm2 In0

0.43 0.43 7.5


D.S


Friction Angle of In0 Internal Friction eff Cohesion Kg/cm2 Angle of In0 Internal Friction Compreesion Index Optimum Moisture Content Max Dry Density Sample Condition Test Condition Water Content Dry Density CBR

CBR

Compactio n

C. C

Coeff. of Consolidaton

7.5 0.18 12.5

Kg/cm2

5.589x1 0-4

0.40

7.428x10

0.255

0.34

0.23

-4

-4

8.915x10-4

t/m3 % t/m3 %

Gravel Sand Silt Clay Liquid Limit Plastic Limit Plasticity Indeks Shrinkage Limit Specific Gravity Dry Density Coeefficien of Permeability Water Content Wet Density Void Ratio Porosity Degree of Gradatio n

5.589x10

-4

%

Sample No. Bore Hole No. Sample Depth

Natural State

6.282x10

% % % % % % % % 3

t/m Cm/s ec % t/m3

DB 5

1.50-2.0

3.50-4.0

5.506.0

7.50-8.00

11.50-12.00

14.13 45.87 40.00 85.60 36.12 49.48

13.01 47.34 39.65 84.80 34.17 50.63

16.05 44.45 39.50 83.00 36.61 46.39

4.06 64.44 31.50 95.20 36.85 58.35

25.31 55.69 19.00 91.40 37.62 53.78

2.610 1.296

2.615 1.347

2.612 1.062

2.609 1.167

2.621 0.775

37.74 1.785 1.014 0.503 97.14

35.09 1.819 0.941 0.485 97.51

50.92 1.603 1.460 0.593 91.10

47.86 1.725 1.236 0.553 100.00

85.11 1.434 2.382 0.704 93.65 IV - 9



Saturation Compressive Strength Sensitivity Cohesion

D.S

Triaxial

Unc Comp

Kg/c m2

Kg/c m2 Cohesion eff Kg/c m2 Angle of In0 Internal Friction Angle of In0 Internal Friction eff Cohesion Kg/c m2 Angle of In0 Internal Friction

CBR

of

Compreesion Index Optimum Moisture Content Max Dry Density Sample Condition Test Condition Water Content Dry Density CBR

Compactio n

C. C

Coeff. Consolidaton

Kg/cm 2

0.434

0.299

0.298

0.342

6.749x 10-4

7.808x10

9.496x10-4

0.385

0.63

0.35 0.35 5.0 5.25

1 6.517x1 0-4

0.30

8.133x1 0-4

0.255

0.40

-4

% t/m3 % t/m3 %



4.1.2. Analisa Jenis Tanah Dari pengujian tanah (soil investigation) yang telah dilakukan sebelumnya diperoleh data-data yang antara lain sebagai berikut: Tabel 4.3 Nilai PI dan LL tiap zona ZONA

PI

LL

PL

ZONA 1 (3.5-4.0 m)

39.88%

75.00 %

35.12%

ZONA 1 (7.5-8.0 m)

48.23%

86.50%

38.27%

ZONA 1(11.5-12.0 m)

46.76%

84.20%

37.44%

ZONA 2 (1.5- 2.0 m)

36.28%

69.70%

36.28%

ZONA 2 (3.5- 4.0 m)

56.85%

93.20%

36.35%

ZONA 2 (5.5 – 6.0 m)

57.83%

94.40%

36.57%

ZONA 2 (7.5 – 8.0 m)

55.67%

92.50%

36.83%

ZONA 2 (11.5 – 12.0 m)

55.70%

94.20%

38.50%

ZONA 3 (1.5- 2.0 m)

49.48%

85.60%

36.12%

ZONA 3 (3.5- 4.0 m)

50.63%

84.80%

34.17%

ZONA 3 (5.5 – 6.0 m)

46.39%

83.00%

36.61%

ZONA 3 (7.5 – 8.0 m)

58.35%

95.20%

36.85%

ZONA 3 (9.5- 10.0 m)

53.78%

91.40%

37.62%

Beberapa parameter umum dapat digunakan sebagai indikator tanah ekspansif, antara lain : a) Dari hasil laboratorium tanah, didapati : PI > 25 ; LL > 40 ; dan SL < 11 b) Alluvium berwarna gelap, seperti hitam, biru, atau coklat tua (kadang-kadang ada bintik-bintik putihnya)



Menurut Nelson dan Miller pada tahun 1992, penggunaan batas-batas Atterberg untuk memprediksi pengembangan telah banyak dilakukan. Beberapa prosedur melibatkan kadar fraksi butiran lempung. Batas-batas Atterberg dan potensi pengembangan lempung bergantung pada banyaknya air yang dapat diserap lempung. Semakin besar indeks plastisitas (PI), semakin besar pula air yang dapat diserap oleh lempung, dan oleh sebab itu lebih besar pula potensi pengembangannya. Selain itu, rendahnya batas susut (SL) mengindikasikan bahwa tanah akan mulai mengembang pada kadar air yang rendah. Penyusutan tanah berhenti pada saat kadar air mendekati batas susutnya (SL). Umumnya pengembangan tanah ekspansif berhenti pada saat kadar airnya diatas atau mendekati batas plastisnya (PL). Tabel 4.4 Perkiraan derajat dan persen pengembangan berdasarkan indeks plastisitas (PI) (ASTM D-1883)

Berdasarkan data deskripsi tanah di lapangan, dan mengacu pada tabel korelasi derajat dan persen pengembangan berdasarkan indeks plastisitas (PI) (ASTM D1883), dapat diperoleh kesimpulan bahwa tanah dari ketiga zona memiliki potensi pengembangan yang relatif sama yaitu ekspansif tinggi karena nilai Indeks Plastisitas berada > 20%. Menurut Indarto, batas-batas Atterberg dan konsistensi indeks merupakan indentifikasi penting untuk memperkirakan kelakuan teknis tanah ekspansif. Hal ini IV - 12 http://digilib.mercubuana.ac.id/


terutama karena batas cair dan swelling (pengembangan) dari tanah sangat bergantung pada jumlah air terserap dari suatu lempung, maka tidak mengherankan bila batas cair (Plasticity Index) dan potensi pengembangan (Swelling) memiliki korelasi seperti tabel berikut: Tabel 4.5 Hubungan potensi pengembangan dan PI (Chen, 1998)

Berdasarkan data deskripsi tanah di lapangan, dan mengacu pada tabel korelasi pengembangan dan PI oleh Chen, dapat diperoleh kesimpulan bahwa tanah dari ketiga zona memiliki potensi pengembangan yang relatif sama yaitu sangat tinggi karena nilai Indeks Plastisitas berada > 35%. Tabel 4.6 Sifat-sifat tanah terkait dengan potensi pengembangannya (HUD)



Berdasarkan tabel korelasi sifat-sifat tanah terkait dengan pengembangannya (HUD), dan dari data hasil laboratium dapat disimpulkan bahwa potensi pengembangan tanah dari ketiga zona relatif sama yaitu sangat tinggi melihat dari data hasil uji tanah diperoleh angka Indeks Plastisitas > 35%. Tabel 4.7 Klasifikasi derajat pengembangan berdasarkan batas-batas Atterberg menurut beberapa peneliti

Berdasarkan korelasi klasifikasi derajat pengembangan berdasarkan batasbatas Atterberg menurut beberapa peneliti, untuk Zona 1, Zona 2 dan Zona 3 termasuk dalam tanah dengan derajat pengembangan ekstra tinggi karena nilai Indeks Plastisitas (PI) ketiga zona relatif sama yaitu > 90%. Keseluruhan Zona tanah lokasi proyek pembangunan pabrik di Cibitung dapat disimpulkan sebagai tanah yang ekspansif, sesuai dengan ciri-ciri tanah serta data hasil laboratorium yang mengacu pada beberapa tabel tabel korelasi diatas.



4. 1. 3. Penentuan Jenis Pondasi Dalam merencanakan suatu struktur bawah dari konstruksi bangunan dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi, pemilihan tipe pondasi didasarkan pada halhal sebagai berikut: 

Fungsi bangunan atas



Besarnya beban dan berat dari bangunan atas



Keadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan



Jumlah biaya yang dikeluarkan

Pemilihan tipe pondasi dalam perencanaan ini tidak terlepas dari hal-hal tersebut di atas. Dari pertimbangan hasil penyelidikan tanah dapat diketahui bahwa daya dukung tanah pada kedalaman 0.00 - 12.00 m mempunyai daya dukung yang relatif kecil dan mempunyai sifat yang ekspansif sedangkan setelah kedalaman 12 m tanah mempunyai daya dukung yang lebih kuat. Dari data yang diperoleh maka ditentukan jenis pondasi yang mampu menjangkau kedalaman 12 m yaitu dengan pondasi dalam, dengan jenis pondasi tiang dengan dengan menggunakan material beton bertulang. Menurut Hadiyatmo, pondasi tiang digunakan pada tanah ekspansif bertujuan untuk mengirimkan beban pondasi ke tanah yang bebas kembang-susut atau ke tanah/batuan pendukung yang lebih stabil. Pondasi tiang ini akan menembus atau melewati zona ekspansif dan menerima gaya keatas ketika tanah tersebut mengembang.



Dari data hasil uji tanah (soil investigation) dapat dianalisa bahwa zona ekspansif berada sampai kedalaman 12 m, sehingga untuk pondasi tiang yang direncanakan yaitu dengan kedalaman 16 m dengan tujuan pondasi tersebut sudah melewati zona aktif ekspansif tanah. 4. 1. 3.1 Pertimbangan Pemilihan Pondasi Dangkal Hadiyatmo berpendapat bahwa pondasi bangunan ringan umumnya berupa pondasi telapak individu, memanjang, atau kontinyu. Jika pondasi bangunan diletakkan pada tanah ekspansif dengan potensi pengembangan tinggi, maka potensi akan terjadinya beda kenaikan tanah yang berakibat tembok bangunan retak-retak akan signifikan. Umumnya pondasi dangkal hanya cocok digunakan bila tanah pendukung pondasi mempunyai derajat potensi pengembangan rendah . Sedangkan untuk lokasi pembangunan pabrik 1 lantai yang berlokasi di Cibitung, Jawa Barat ini berada diatas tanah ekspansif dengan derajat potensi pengembangan yang cukup tinggi mengingat dari data soil investigation diperoleh nilai LL > 65% dan PI > 35% dengan rencana pembebanan bangunan sebesar 5 T/m2. Untuk mengantisipasi pengembangan tanah, menurut Hadiyatmo, jika lapisan tanahnya sebagian ekspansif dan sebagian tidak ekspansif, maka disepanjang proses pengembangan tanah, bagian bawah akan berfungsi sebagai zona penahan tiang yang cenderung menahan tiang agar tidak bergerak ke atas. Karena itu dapat dipilih kedalaman tiang yang berada dalam zona tanah tidak ekspansif, sedemikian hingga gaya penahan sama dengan gaya angkat ke atas akibat pengembangan tanah.



4. 1. 3.2 Pertimbangan Pemilihan Pondasi Dalam (Pondasi Tiang) Pondasi tiang digunakan bila beban bangunan cukup besar dan tanah di dekat permukaan tidak cukup mampu mendukung beban pondasi tersebut. Pondasi tiang yang digunakan pada tanah ekspansif bertujuan untuk mengirimkan beban pondasi ke tanah yang bebas dari kembang susut atau ke tanah/batuan pendukung yang lebih stabil. Pondasi tiang yang menembus atau berada di tanah ekspansif umumnya akan menerima gaya keatas ketika tanah tersebut mengembang. Bila tekanan pengembangan lebih besar dari tekanan akibat beban bangunan, maka peran pondasi tiang dalam menahan gaya ke atas harus diperhitungkan. Dari beberapa pertimbangan di atas, maka dalam perencanaan pondasi ini akan dihitung menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang dengan menggunakan material beton bertulang. 4. 1. 3.3 Perilaku Pondasi Tiang pada Tanah Ekspansif Penelitian-penelitian pondasi tiang pada tanah ekspansif yang telah ada, umumnya dilakukan pada tiang cor di tempat atau tiang bor (drilled pier), tetapi hasilnya bisa diaplikasikan untuk tiang pancang. Pada saat tanah mengalami pembasahan, kapasitas dukung tiang menjadi berkurang. Pengurangan kapasitas dukung tiang bergantung pada jenis tanah dan panjang tiang. Bila panjang tiang bertambah, perbedaan kapasitas dukung tiang saat sebelum

dans

sesudah pembasahan berkurang.

Hal

ini

adalah

pengaruh

pengembangan tanah terhadap tiang pada kedalaman yang lebih dalam. Di bawah zona aktif, dimana bagian ini tidak ada pelunakan akibat pembasahan, tahanan gesek IV - 17 http://digilib.mercubuana.ac.id/


satuan dan tahanan ujung tiang tidak berubah. Penelitian yang dilakukan pada lempung Khvalysk, menunjukkan bahwa tahanan gesek satuan tiang berkurang dari 60 kPa menjadi 22 kPa saat tanah mengembang. (Sorochan, 1991) Menurut Hadiyatmo, kondisi tanah yang digambarkan diatas hanya benar jika seluruh kedalaman tiang sepenuhnya tertanam dalam lapisan tanah ekspansif. Jika bagian bawah tiang terletak pada tanah yang tidak ekspansif, maka di sepanjang proses pengembangan tanah, bagian bawah ini akan berfungsi sebagai zona penahan tiang yang cenderung menahan tiang agar tidak bergerak keatas. Karena itu, dapat dipilih kedalaman tiang yang berada dalam zona tanah tidak ekspansif, sedemikian sehingga gaya penahan sama dengan gaya angkat keatas akibat pengembangan tanah. Dalam kondisi ini, tiang tidak terangkat, dan titik netral terletak pada perbatasan antara tanah ekspansif dan tanah tidak ekspansif. 4.2 Penentuan Perhitungan Titik Pondasi Dengan Parameter Data NSPT, Sondir, Laboratorium Daya dukung pondasi dihitung menggunakan data lapangan dan data laboratorium yang terdapat pada hasil laporan penyelidikan tanah. Untuk mengetahui keadaan lapisan tanah dan menentukan perhitungan pondasi tersebut, maka perlu pembagian jenis lapisan-lapisan tanah spesifik dari uji NSPT, sondir maupun laboratorium guna mendapatkan zona parameter tanah dalam desain masing-masing pondasi. Untuk menentukan zona tersebut maka dibagilah hasil parameter-parameter tanah berdasarkan uji SPT sondir dan laboratorium pada gambar seperti berikut :



Gambar 4 3 Zona Pembagian Titik Bor Dalam Penentuan Reaksi Kolom Yang Ditinjau IV - 19 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Perhitungan Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Berdasarkan Data NSPT Dengan Metode Meyerhoff Untuk memudahkan menentukan kedalaman tiang pancang dan jenis lapisanlapisan tanah spesifik, dapat dilihat dari statigrafi pada masing-masing lokasi pengeboran profil lapisan tanah. Formula yang digunakan untuk menghitung daya dukung tiang pancang dapat digunakan persamaan: Qp = Ap . qd Qs = Σ As . fi . Li

Gambar 4.4 Skema rencana tiang pancang



4.3.1 Zona 1 4.3.1.1 Daya dukung ujung tiang Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi B adalah 25,5meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang #30 x 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah : Qp = Ap . qd Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2 qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N (ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2 ) untuk Sand

Qp = Ap . qd = 0,09 . 800 = 72 Ton 4.3.1.2 Daya Dukung Selimut Tiang Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data DB1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini : Qs =

Σ As . fi . Li

Dimana : As’

= luasan segment = 4 D x L = 4 x 0,3 x 2 IV - 21 http://digilib.mercubuana.ac.id/


= 2.4 M Dengan nilai L = 2 m (interval L) Fi = gaya geser pada selimut segmen tiang, N maks 12 ton/m2 untuk clay, N/5 maks 10 ton/m2 untuk sand Dari data yang ada, karena tanah diatas 12 meter mempunyai sifat ekspansif, maka dianggap tidak mempunyai daya friksi gesekan selimut tiang Tabel 4 8 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB1 Kedalaman N Jenis Tanah (M) 2 4 C 4 5 C 6 10 C 8 8 C 10 13 C 12 13 C 14 40 C 16 51 C 18 46 C 20 36 C 22 60 S 24 49 S 26 41 C Daya Dukung Selimut Total

Sehingga Q ult

Li (M) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

As (M2) 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200

fi

Li * fi

Qs

4 5 10 8 12 12 12 12 12 12 10 9.8 12

8 10 20 16 24 24 24 24 24 24 20 19.6 24

28.800 28.800 28.800 28.800 24.000 23.520 28.800 191.520

= Qp + Qs = 72 + 191.52 = 263.52 Ton



4.3.1.3 Daya Dukung Ijin Tiang q All =

Qp/3 + Qs/5

q All = 72/3 + 191.52/5 = 62.30 Ton Dimana :

Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3 Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5

4.3.2 Zona 2

4.3.2.1 Daya Dukung Ujung Tiang

Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi DB2 adalah 25,5 meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah : Qp = Ap . qd Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2 qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N ( ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2) untuk Sand Qp = Ap . qd = 0,09 . 800 = 72 Ton



4.3.2.2 Daya Dukung Selimut Tiang Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data DB2. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini : Qs =

Σ As . fi . Li

Dimana : As’

= luasan segment = 4 D x L = 4 x 0,3 x 2 = 2.4 M

Dengan nilai L = 2 m (interval L) Fi =

gaya geser pada selimut segmen tiang, N maks 12 ton/m2 untuk clay, N/5 maks 10 ton/m2 untuk sand



Tabel 4.9 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB2 Kedalaman N Jenis Tanah (M) 2 4 C 4 5 C 6 10 C 8 7 C 10 8 C 12 20 C 14 27 C 16 32 C 18 29 C 20 26 C 22 53 S 24 35 S 26 40 C Daya Dukung Selimut Total

Sehingga Q ult

Li (M) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

As (M2) 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200

fi

Li * fi

4 5 10 7 8 12 12 12 12 12 10 7 12

8 10 20 14 16 24 24 24 24 24 20 14 24

Qs 28.800 28.800 28.800 28.800 24.000 16.800 28.800 184.800

= Qp + Qs = 72 + 184.8 = 256.80 Ton

4.3.2.3 Daya Dukung Ijin Tiang

q All =

Qp/3 + Qs/5

q All = 72/3 + 256.80/5 = 60.96 Ton Dimana :

Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3 Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5 IV - 25 http://digilib.mercubuana.ac.id/


4.3.3 Zona 3 4.3.3.1 Daya Dukung Ujung Tiang Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi DB3 adalah 25,5 meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah : Qp = Ap . qd Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2 qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N ( ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2) untuk Sand Qp = Ap . qd = 0,09 . 800 = 72 Ton 4.3.3.2 Daya Dukung Selimut Tiang Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data D. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini : Qs =

Σ As . fi . Li

Dimana : As’

= luasan segment IV - 26 http://digilib.mercubuana.ac.id/


= 4 D x L = 4 x 0,3 x 2 = 2.4 M Dengan nilai L = 2 m (interval L) Fi =

gaya geser pada selimut segmen tiang, N maks 12 ton/m2 untuk clay, N/5 maks 10 ton/m2 untuk sand

Tabel 4. 10 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB3 Kedalaman N Jenis Tanah (M) 2 3 C 4 4 C 6 7 C 8 6 C 10 9 C 12 8 C 14 22 C 16 32 C 18 16 C 20 60 C 22 60 S 24 60 S 26 34 C Daya Dukung Selimut Total

Sehingga Q ult

Li (M) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

As (M2) 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200

fi

Li * fi

3 4 7 6 9 8 12 12 12 10 10 10 12

6 8 14 12 18 16 24 24 24 20 20 20 24

Qs 28.800 28.800 28.800 24.000 24.000 24.000 28.800 187.200

= Qp + Qs = 72 + 187.20

= 259.20 Ton



4.3.3.3 Daya Dukung Ijin Tiang q All =

Qp/3 + Qs/5

q All = 72/3 + 187.20/5 = 61.44 Ton Dimana :

Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3 Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5

Tabel 4.11 Resume Tiang Tunggal Pancang Berdasarkan Data NSPT Zona

Kedalaman

Qp

Qs

Q ult

Q all

(ton)

(ton)

(ton)

(ton)

16

72

191.52

263.52

62.30

0,3 x 0,3

16

72

184.80

256.80

60.96

0,3 x 0,3

16

72

187.20

259.20

61.44

Titik

Ukuran

Bor

Tiang

Zona 1

DB1

0,3 x 0,3

Zona 2

DB2

Zona 3

DB3

Tiang (meter)

4.4 Perhitungan Daya Dukung Tiang Tunggal Berdasarkan Data Parameter Tanah dari Laboratorium Perhitungan daya dukung tiang tunggal berdasarkan data laboratorium dihitung dengan menggunakan metode statis Meyerhoff. Berdasarkan data parameter tanah yang didapat dari penyelidikan tanah, parameter-parameter yang dibutuhkan untuk perencanaan pondasi seperti gamma (), kohesi (C), dan sudut geser (f) kurang



lengkap, sehingga penulis melakukan perhitungan korelasi dengan menggunakan korelasi , C, dan f dengan Nilai N 4.4.1 Zona 3 Dengan Menggunakan Tiang pancang Tiang pancang yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ukuran Tiang Pancang : D 0,3 x 0,3 m Kedalaman tiang : 16 m Tabel 4.12 Perhitungan nilai korelasi qu dengan nilai N pada lapisan 1 Berdasarkan (Meyerhoff, 1956)

Nilai qu digunakan untuk mencari nilai cu dimana qu/2. Berdasarkan Tabel korelasi NSPT dengan qu, nilai korelasi bisa didapat dengan melihat konsistensi tanahnya, dengan melihat nilai N-SPT pada lapisan 1 yaitu 4, didapat qu = 40 kN/m2. Dengan perhitungan yang sama untuk lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam table resume berikut :



Tabel 4 13 Resume korelasi NSPT dengan qu N

Qu

RATA-RATA

(kN/m2)

silty clay

6,5

65

13-15

silty clay

27

380

3

15-18,5

clayey silt

24

290

4

18,5-20

silty sand

>60

400

5

20-26

silty clay

>60

400

LAPISAN

KEDALAMAN

JENIS TANAH

1

1-13

2

4.4.1.2 Perhitungan nilai korelasi Cu dengan nilai N pada lapisan 1 berdasarkan Stroud (1975) Korelasi kekuatan geser tanah lempung atau kohesi dalam undrained berdasarkan referensi Bowles (1988) dan Stroud (1975) adalah 4 N rata-rata (kN/m2). Sehingga Cu = 4 x 5 = 20 kN/m2. Dengan perhitungan yang sama untuk lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam table resume berikut :



Tabel 4 14 Resume korelasi NSPT dengan Cu Cu (kN/m2) LAPISAN

KEDALAMAN

N

JENIS TANAH

RATA-RATA kN/m2

1

1-13

silty clay

6,5

26

2

13-15

silty clay

7

28

3

15-18,5

clayey silt

24

96

4

18,5-20

silty sand

>60

200

5

20-26

silty clay

>60

200

Dari kedua data antara korelasi Cu = qu/2 dan Cu = 4. N, diambillah nilai Cu terkecil untuk dijadikan ke perhitungan tiang tunggal.

4.4.1.3

Perhitungan nilai korelasi  dengan nilai N pada lapisan 1 berdasarkan Hanson dan Thornburn (1989)

Nilai sudut geser () diperoleh dari grafik hubungan antara Ncor dengan sudut geser () di mana besar sudut geser () dapat dihitung dengan persamaan Hanson dan Thornburn (1989) sebagai berikut : (deg) = 27,1 + 0,3 Ncor – 0,00054 N2cor Dengan : N2cor = CN . N IV - 31 http://digilib.mercubuana.ac.id/


CN = 0,77 log (20/’v) ’v > 0,25 ton/ft2 = 2,5 kN/m2 Dengan demikian untuk lapisan 2: • H = 11 m •  = 16,02 kN/m2 σ' v = γ1 x 5 + γ'1 x 7 σ' v = 16,03 x 5 + 9,66 x 7 σ' v = 147.77kN/m2 CN = 0,77 log (20/σ' v) CN = 0,77 log (20/147,77) CN = -0.669 N cor = CN . N N cor = -0,669 x 7 N cor = -4.681 ф(deg) = 27,1 + 0,3 Ncor – 0,00054 N2cor ф(deg) = 27,1 + (0,3x -4,681) – 0,00054 x (-4,681)^2 ф(deg) = 25.684 Dengan perhitungan yang sama untuk perhitungan korelasi lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam tabel resume berikut :



Tabel 4. 15 Resume korelasi NSPT dengan ϕ LAPISAN

KEDALAMAN

JENIS TANAH

ϕ

N RATARATA

kN/m2

1

0-12

silty clay

7

22

2

12-15

clayey silt

7

25,684

3

15-18

very hard clay silt

22

22,005

4

18-20

very hard clay silt

24

21,528

5

20-26

silty sand

60

12,514

4.4.1.4 Daya Dukung Ujung Tiang Tunggal Pancang Menurut Tomlinson Secara umum daya dukung tiang pancang pada lapisan tanah kohesif dapat dinyatakan pada persamaan berikut : Qp = Aq . qp = Aq (c.Nc* + s'o.Ns*) Luas penampang tiang aq = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2 Keliling tiang P = 4 x D = 1,20 m Tegangan efektif pada kedalaman 16 m q' = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3 = 18,85 x 4 + 13,42 x 7 + 10,43 x 6 + 6,585 x 8 =303,45kN/m2 IV - 33 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Menghitung koefisien tekanan tanah diam (Ko) pada tanah lempung ф = 12,514 Ko = 1 - sin ф = 1- sin 16,389 = 0.783 Menghitung tegangan efektif rata-rata pada ujung tiang σ'o = =

(

(

)

)

= 259,616 kN/m2 Untuk mencari Nq’ di dapat dari tabel faktor daya dukung dengan nilai ф= 12,514

Gambar 4.5 Variasi harga maksimum dari Nc* dan Nq* berdasarkan sudut geser dalam tanah (ф) (meyerhoff (1976)) IV - 34 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Dari grafik di dapat : Nq* = 5 Nc* = 18 Ns* =

(

= = 5,86 Dengan demikian perhitungan ujung tiang didapat : Qp

= Aq (c.Nc* + s'o.Ns*) = 0,09.(200 x 18 + 154,69 x 5,86) = 0,09.( 4506,4834) =

1126.62 kN

=

112,662 ton

4.4.1.5 Daya Dukung Selimut Tiang Dengan Menggunakan Metode α

f =  Cu Besarnya nilai f ditinjau per lapisan Untuk mencari nilai α dapat dicari dengan menggunakan grafik berdasarkan Randolph and Murphy (1985)



Gambar 4 6 Variasi α dengan Cu/s’o (Randolph and Murphy (1985))

Tabel 4. 16 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB3

Lapisan tanah 1 2 3 4 5

Ketebala Cu n tanah (m) kN/m2 13 68 2 150 4 163.7 1 150.6 6 140.7

σ'v kN/m3 105 135.5 190.5 185.6 185

keliling

Cu /σ'v

α

penampang

Qs (kN)

(P)

1.107 0.859 0.811 0.761

0.7 1.2 0.45 1.2 0.55 1.2 0.53 1.2 0.5 1.2 Qs total

0.000 162.000 432.168 95.782 506.520 1196.470

Dari hasil perhitungan diatas di dapat nilai Qs total Qs total

= 1196.47 kN = 119.647 ton IV - 36 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Menghitung daya dukung ultimit dan daya dukung ijin tiang Q ult

= Qp

+

Qs

= 112.662 + 119.647 = 232.309 ton 4.4.1.6 Daya dukung ijin tiang q All =

Qp/3 + Qs/5

= Qp / 3 + Qs / 5 = 61.483 Ton 4.4.1.7 Daya Dukung Ujung Tiang Tunggal Pancang Menurut Terzaghi Secara umum daya dukung tiang pancang pada lapisan tanah kohesif dapat dinyatakan pada persamaan berikut : Qp = Ap .(1.3 c Nc + q’ Nq) Dimana : Nc

= Faktor Daya Dukung untuk tanah dibawah ujung tiang

Nq

= Faktor Daya Dukung untuk tanah dibawah ujung tiang (untuk Ø=0 didapat Nq=1)

q’

= effective overburden pressure = Ʃ (γ1 h1)

I

= banyak lapis tanah

Luas penampang tiang aq = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2 IV - 37 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Keliling tiang P = 4 x D = 1,20 m Tegangan efektif pada kedalaman 16 m q' = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3 = 18,85 x 4 + 13,42 x 7 + 10,43 x 6 + 6,585 x 8 =303,45kN/m2

Menghitung koefisien tekanan tanah diam (Ko) pada tanah lempung ф = 12,514 Ko = 1 - sin ф = 1- sin 16,389 = 0.783 Menghitung tegangan efektif rata-rata pada ujung tiang σ'o = =

(

(

)

)

= 259,616 kN/m2

Untuk mencari Nq’ di dapat dari tabel faktor daya dukung dengan nilai ф= 12,514



Gambar 4 7 Variasi harga maksimum dari Nc* dan Nq* berdasarkan sudut geser dalam tanah (ф) (meyerhoff (1976)) Dari grafik di dapat : Nq* = 5 Nc* = 18 Ns* =

(

= = 5,86 Dengan demikian perhitungan ujung tiang didapat : Qp

= Aq (c.Nc* + s'o.Ns*) = 0,09.(200 x 18 + 154,69 x 5,86) IV - 39 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Qp

= Aq (1.3 c Nc + q’ Nq) = 0,09.(1,3*200* 18 + 303,45*5) = 557,75 kN

Dukung Selimut Tiang Dengan Menggunakan Metode α

f =  Cu Besarnya nilai f ditinjau per lapisan Untuk mencari nilai α dapat dicari dengan menggunakan grafik berdasarkan Randolph and Murphy (1985)

Gambar 4.8 Variasi α dengan Cu/s’o (Randolph and Murphy (1985))



Menghitung daya dukung ultimit dan daya dukung ijin tiang Q ult

= Qp

+

Qs

= 557, 75 + 119.647 = 677,4 ton 4.4.1.7 Daya dukung ijin tiang q All =

Qp/3 + Qs/5

= 209,85 Ton 4.5 Perhitungan Daya Dukung Tiang Kelompok Untuk menghitung tiang grup hanya diambil berdasarkan nilai terkecil antara perhitungan Qall N-SPT dan LAB, sedangkan untuk perhitungan sondir hanya berdasarkan pendekatan empiris untuk mengecek apakah selisih dari perhitungan NSPT dan LAB tidak jauh beda. Pada perhitungan tiang grup, nilai rekasi kolom dibagi menjadi tiga bagian dari pengelompokan kecil, sedang, dan besar, supaya untuk meminimalis terjadinya over estimate pada perencanaan pondasi. Berdasarkan perhitungan tiang tunggal didapat Q all = 102,188 Ton (Nilai terkecil)



4.5.1 Zona 3 Tabel 4. 17 Pengelompokan beban reaksi kolom kecil No

Nomor Kolom

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

499 500 501 502 540 541 539 503 504 537 538 535

Reaksi kolom (ton) 25.78282 51.04802 61.29908 60.42646 48.0842 51.76493 49.76973 60.55014 64.40879 44.2044 57.97573 90.93446

Q all (ton) 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188

Jumlah tiang yang dibutuhkan 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

a) Analisa Kelompok tiang Pada Kolom Kecil m =

2

n' =

1

D =

0.3 m

S

jarak antar tiang

=

= 2,5 D = 2,5 x 0,3 = 0.75 m L = 26 m



Aq

=

1/4 x 3,14 x 0,09

Q

=

arc.tan(D/s)

=

arc.tan(0,3/0,75)

=

arc.tan(0,4)

=

21.8 o

b) Efisiensi kelompok tiang η

=

1-q

(n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n

=

1 - 21,8 (1 - 1)2 + (2 - 1)1 90 . 2 . 1 11 180

=

1 - 21,8

=

1 - 21,8 0.0056

=

1-

=

0.878

0.1211

c) Kapasitas Dukung Ultimit Kelompok Tiang ΣQall group

=

η x m x n' x Q all tiang tunggal =

0,878x 2 x 1 x 102,188

=

179,442128 ton

Reaksi Kolom Maks =

90.93446 dengan jumlah tiang

=2

Kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja



4.5.1.2 Pengelompokan beban reaksi kolom sedang

Tabel 4 18 Reaksi Kolom Sedang Titik DB3 No

Nomor Kolom

1 2 3 4 5 6 7 8 9

110 468 470 471 542 472 473 122 107

Reaksi kolom (ton) 248,0451 138,5258 119,0594 141,3763 100,8007 124,9461 120,3015 246,3771 233,176

Q all (ton) 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188

Jumlah tiang yang dibutuhkan 3 2 2 2 1 2 2 3 3

a) Analisa Kelompok Tiang Pada Kolom Sedang m =

3

n' =

2

D

=

0,6 m

S

=

jarak antar tiang

=

2,5D

=

2,5 x 0,6

=

1,5 m

=

26 m

L

Ap =

0,2826 m2



q

=

arc.tan(D/s)

=

arc.tan(0,6/1,5)

=

arc.tan(0,4)

=

21,8 o


=

1-q

(n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n

=

1 - 21,8 (2 - 1)3 + (3 - 1)2 90 . 3 . 2 51 540

=

1 - 21,8

=

1 - 21,8 0,009

=

1-

=

0,798148148

0,201851852


=

η x m x n' x Q all tiang tunggal

=

0,798148148 x 3 x 2 x 102,188

=

489,3669777 ton

Reaksi Kolom Maks = 248,0451 dengan jumlah tiang = 4 Kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja



4.5.1.3 Pengelompokan Beban Reaksi Kolom Besar Tabel 4 .19 Reaksi Kolom Besar Titik DB3 No

Nomor Kolom

1 2 3 4 5 6 7

109 113 114 117 118 108 112

Reaksi kolom (ton) 451,6382 471,564 323,2113 482,662 314,4882 460,8907 518,3091

Q all (kN) 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188 102,188

Jumlah tiang yang dibutuhkan 5 5 4 5 4 5 6

a) Analisa Kelompok Tiang Pada kolom Besar m

=

4

n'

=

2

D

=

0,6 m

S

=

jarak antar tiang

=

3,5D

=

3,5 x 0,6

=

2,1 m

L

=

26 m

Ap

=

0,2826 m2

Q

=

arc.tan(D/s)

=

arc.tan(0,6/2,1)

=

arc.tan(0,2857)

=

15,9 o IV - 46 http://digilib.mercubuana.ac.id/



=

1-q

=

(n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n

1 - 21,8

(2 - 1)4 + (4 - 1)3 90 . 4 . 2

=

1 - 21,8

13 1 720

=

1 - 21,8

0,018055556

=

1-

0,393611111

=

0,606388889


=

ηx m x n' x Q all tiang tunggal

=

0,606388889 x 4 x 2 x 102,188 495,7253423 ton

Reaksi Kolom Maks =

482,66

dengan jumlah tiang = 6

kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja

4.6 Menghitung Penurunan Konsolidasi Tiang di Zona 3 Penurunan pada reaksi kolom besar: Menghitung penurunan untuk tiang yang berada di bawah kolom 113 pada tiang kelompok bekerja beban aksial sebesar P = 482,66 ton Dimensi Tiang

= 0,3 x 0,3 m

Kedalaman tiang

= 16 m IV - 47 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Tanah yang di tinjau akan terjadinya penurunan konsolidasi dimulai dari 1/3 panjang tiang terakhir yang kemudian di tetap kan sebagai z0.

Gambar 4 7 Penurunan di Titik DB3 Untuk korelasi perhitungan nilai Cc , skempton merekomendasi untuk undisturbed clay : Cc = 0,007 (LL - 10) dimana : LL adalah liquid limit, Cs diambil dari 0,2 - 0,3 Cc jumlah tiang

=

6 buah

m x n'

=

3x2

dimensi tiang

=

0,3 x 0,3 m

jarak antar tiang

=

0.75 m

Lg

=

(3- 1 ) x 0,75 + 0,5

=

2,0 m

Bg

=

(2- 1 ) x 0,75 + 0,5

=

1,25 m

Qg

=

48,266 kN

Penurunan terjadi pada kedalaman 14 m IV - 48 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Penurunan konsolidasi di titik A Jika ziA adalah jarak dari z=0 ke lapis tegah layer 4 (titik A) ziA

=

(1/2 x 1 m)

=

0,5

m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 3 (titik A) Δp(A) Δp(A)

=

= =

Qg (Bg + ziA)(Lg + ziA) 48,266 (2,1 + 0,5 ) ( 1,35+ 0,5) 48,266 4,81

= 10,04 kN/m2 Tegangan overburden efektif tanah di titik A po(A)

= γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2 = 16,02 x 7 + 6,02 x 4 + 10,43 x 3 = 167,51 kN/m2

Tegangan prakonsolidasi di titik A PcA

= 150 kN/m2

jenis clay : po(A) +

Δp(A) = =

po(A) +

Δp(A) >

167,51

+

10,04

177,55 kN/m2 PcA

177,55

> 150

termasuk jenis tanah normally consolidated



Sc A

= 0,3199 x 3 1 + 1,116 log = 0,9597 2,116

167,51 +10,04 167,51

log

= 0,453

log

= 0,0114

m

177,55 167,51 1,0599 = 1,146 cm

Penurunan konsolidasi di titik B Jika ziB adalah jarak dari z= 0 ke lapisan tengah layer 5 (titik B) ziB

=

1 + (1/2 x 8 m)

=5m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 4 (titik B) Δp(B) : Δp( )

=

Qg (Bg + ziB)(Lg + ziB)

=

48,266 (2,1 + 5) (1,35 + 5)

=

48,266 45,085

= 1,08 kN/m2 Tegangan overburden efektif tanah di titik B po(B)

= γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3 = 16,02 x 7 + 6,02 x 4 + 10,43 x 3 + 6,82 x 5 + 6,585 x 8 = 220,19 kN/m2 IV - 50 http://digilib.mercubuana.ac.id/


Tegangan prakonsolidasi di titik B PcB

= 80 kN/m2

jenis clay : Δp(B) =

po(B) +

220,19

= po(B) +

+

1,08

221,27 kN/m2

Δp(B) >

PcB

> 150

221,27


Sc A

= 0,3199 x 8 1 + 1,116 log = 2,5592 2,12 = 1,209452

220,19 +1,08 220,19 221,27 220,19

log

log

= 0,00257

m

= 0,257002

cm

1,0049049

Penurunan konsolidasi di titik C jika zic adalah jarak dari z= 0 ke lapisan tengah layer 4 (titik C) zic

=

1 + 8 (1/2 x 8 m)

= 10,5 m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 4 (titik C) : Δp( c )

= Qg (Bg + zic)(Lg + zic) IV - 51 http://digilib.mercubuana.ac.id/


=

48,266 (2,1 + 10,5) (1,35 + 10,5)

=

48,27 149,31

= 0,33

kN/m2

Tegangan overburden efektif tanah di titik C po(B)

γ1 x 7 + γ'1 x 4+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3+ γ'4 x h4

= =

16,02 x 7 + 6,02 x 4 + 10,43 x 3 + 6,585 x 8 + 5,25 x 3

=

235,94 kN/m2

Tegangan prakonsolidasi di titik B =

PcB

90 kN/m2

jenis clay : po(B) +

Δp(B) =

235,94

= po(B) +

+

0,33

236,27 kN/m2

Δp(B) >

PcB

236,27

> 150


Sc A

= 0,5425 x 3 1 + 1,25 log = 1,6275 2,25 = 0,723333

220,19 +1,08 235,94

log

log

236,27 235,94 1,00113987 IV - 52



= 0,000439

m

= 0,043907

cm

Penurunan Konsolidasi total S Sc

=

Sc A

+

Sc B

+

Sc c

=

1,146557

+

0,2570018

+ 0,043907

=

1,45 cm

4.7 Menghitung Penurunan Elastik Tiang di Zona 3 Menghitung penurunan untuk tiang yang berada di bawah kolom 127 Pada tiang kelompok bekerja beban aksial sebesar P = 557,956 ton Dimensi tiang

=

0,5 x 0,5 m

Diameter tiang

=

22 m

jumlah tiang

=

6

buah

m x n'

=

3

x

2

dimensi tiang

=

0,5 x 0,5

m

jarak antar tiang (s)

=

1,5

Lg

=

(3- 1 ) x 1,5 + 0,5 = 3,5 m

Bg

=

(40- 1 ) x 1,5 + 0,5 = 2,0 m

Qg

=

557,956 kN

Ap

=

0,2826

L

=

26

Penurunan Elastik Tiang

m

Untuk modulus young (Es) diambil dari parameter elastik tanah IV - 53 http://digilib.mercubuana.ac.id/


jenis tanah yang ditinjau adalah Silty sand (10,35 - 17,25) mN/m2 Es

=

13 mN/m2 13000 kN/m2

Μs

=

0,3 Silty sand

Ep

=

21 x 106

Beban Kerja Kelompok tiang P

=

1,884 m

D

=

0,5 x 0,5 m

Ap

=

0,25

m2

L

=

26

m

Ep

=

21 x 106

Es

= 13 MN/m2

= 558 kN

kN/m2

≈ 13000 kN/m2 Μ

= 0,5 (lempung)

N

= 6 tiang

Qall

=

737 : 6

=

122,82 kN ≈

12,281664 ton

Qp tiang

=

93,258 ton

Qs tiang

=

373,3334 ton

Qu tiang

=

466,5914



% Qp

=

19,98708

% Qs

=

80,01292

=

80% . working load

=

98,25 kN

=

24,56 kN

=

qwp.D

asumsi Qws/Qu = Qws

Qwp S2

IwP = faktor pengaruh bentuk

Es (1- μs2).Iwp =

86,92

0,5

(1-0,52) .1 = 0,004011649 . 0,75

13000 = 0,003008737 m ≈ 0,3 cm Menghitung s3

Iws=2+0.35*

(26/0.5)^0,5

=

4,321637353

= 98,25 1,884 22

. 0,5000000 13000

= 98,25 41,448

. 0,00003846.

.

(1-0,52)

0,75000

.

.

4,321637353

4,321637353

= 0,00029551 m



= 0,29551 cm Se

=

S1 + S2 + S3

=

0,03

+

=

0,66

cm

0,29

+

0,340

Penurunan elastik kelompok tiang 1,53 cm

Penurunan Ijin ± 6 cm

OK

Untuk perhitungan penurunan pada keriteria kecil dan sedang dapat dihitung sama dengan perhitungan kriteria beban besar diatas. 4.8 Menghitung Gaya Lateral Tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang beton dengan bentuk bujur sangkar dengan dimensi 30x30 cm dengan kedalaman 16 m Koefesien reaksi tanah horizontal kh untuk tanah kohesif :

kh 

n1n2 qu b

Dalam penentuan Cu yang digunakan adalah sebesar 68 kN/m1 Nilai n1 untuk tanah lempung : Unconfined Comp Strength, qu (kPa)

n1

< 48 kPa

0,32

48 kPa < qu < 191 kPa

0,36

> 191 kPa

0,40



Untuk Cu = 68 kN/m2 = 680 kPa  n1 = 0.4 Nilai n2 untuk berbagai tiang pancang : Jenis tiang

n1

Baja

1,00

Beton

1,15

Kayu

1,30

kh 

n1n2 qu n1n2 2Cu 0,4 1,15  2  68    208,533kN / m b b 0,30

Untuk beban statik kh = 1/3 kh = 1/3 x 208,533 kN/m = 69,511 kN/m. Tiang beton ukuran b = 0,30 m Modulus elastisitas = Et = 21 x 106 kN/m2. Momen tahanan = S = 1/6 bh2 = 1/6 x 0,30 x 0,302 = 0,0045 m3 Momen Inersia = I = 1/12 bh3 = 1/12 x 0,30 x 0,303 = 0,00225 m3

Tiang dari beton K-350  izin = 0,43 x 350 = 168 kg/cm2 = 1680 t/m2 = 16800 kN/m2 Dalam pancangan = D = 16 meter Tinggi muka tanah ke kepala tiang = ec = 0 meter Momen maks = My = izin x S = 16800 x 0,0045 = 75,60 kN-m Penentuan tiang pendek atau panjang pada tanah kohesif: IV - 57 http://digilib.mercubuana.ac.id/


n  4

K hb 75,60  0,30 4  0,079 4 EI 4  210  106  0,0007

nD = 0,079 x 16 = 1,26 < 2,25  Termasuk tiang pendek. D/b = 16 / 0,30 = 53,33 ec/b = 0 / 0,305 = 0



Dari grafik tersebut didapat nilai load faktor x Qu/(cub2) = 60 x Qu/(cub2). Beban lateral ultimit = Qu = load factor x (cub2) = 60 x 70 x 0,3052 = 390,75 kN Maksimum gaya lateral yang mampu bekerja = Qa = Qu/2,5 = 390,75/2,5 = 156,28 kN

Besar lendutan yang terjadi =  adalah : nD = 0,077 x 15 = 1,157 < 2,25  Termasuk tiang pendek. D/b = 15 / 0,305 = 49,18 ec/D = 0 / 0,305 = 0 Dari grafi dibawah didapat faktor lendutan x KhbD/Qa. Lendutan  = faktor lendutan x KhbD/Qa = 4,5. Besar lendutan  = 4,5 x 156,28 /( 70,38 x 0,305 x 15 ) = 2,184 m  Harus lebih kecil dari lendutan izin. Jarak tiang = 1220 mm  Z = 1220/305 = 4b, Faktor reduksi daya dukung lateral = 0,5



Besar daya dukung izin lateral 1 tiang = Qa(izin) = 0,5 x 156,28 = 78,141 kN Beban lateral izin kelompok tiang

= Qag(izin) = n1 x n2 x Qa(izin) = 3 x 4 x 78,141 = 937,69 kN IV - 60


BAB IV PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

Recommend Documents