ANALISA DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN HASIL DATA KALENDERING PADA PROYEK ICON CITY DELTA MAS, CIKARANG PUSAT, BEKASI Oleh : Raden Ridwan Pratama1), Hikmad Lukman,2), Andi Rahmah MT 3) ABSTRAK Fondasi tiang (pile foundation) digunakan bila tanah fondasi pada kedalaman yang dangkal tidak mampu mendukung bebannya,lapisan tanah keras pada umumnya berada pada kedalaman yang jauh dari permukaan tanah. Pada pembangunan proyek Icon City, kedalaman tanah keras berada pada level -21 m, tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang mini pile dengan ukuran 25x25, alat yang digunakan yaitu drop hammer. Pemancangan dihentikan pada saat tiang sudah sampai mencapai tanah keras, Jika sudah pada posisi seperti ini maka segera dilakukan pembacaan kalendering. Pada proyek Icon City pengambilan data final set kalendring dilakukan sebanyak tiga kali secara berturut-turut jumlah pukulan sebanyak tiga puluh pukulan dengan penurunan maksimal paling besar per sepuluh pukulan adalah 2,5 cm. Maksud dari tugas akhir ini adalah untuk menghitung kapasitas daya dukung aksial tiang pada saat akhir pemancangan (kalenderinng). Dan tujuannya membandingkan daya dukung hasil data kalendering di atas dengan kapasitas daya dukung aksial tiang pancang pada saat perencanaan. Dalam perhitungan analisa daya dukung tiang, pada saat pemancangan metode yang digunakan adalah metode Hiley, metode Engineering News Record, metode Canadian National Building Code dan metode Wika, dari ke empat metode tersebut ada beberepa tiang yang tidak memenuhi daya dukung ijin tiang yang direncanakan. Kata kunci : Fondasi tiang, Drop Hammer, Kalendering/Final Set, Daya dukung ijin. .
1. PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang
Fungsi penting fondasi adalah menyalurkan beban dari struktur atas bangunan ke lapisan tanah yang berada di bagian bawahnya tanpa mengakibatkan keruntuhan geser tanah dan penurunan (settlement) tanah. Pada pembangunnan proyek Icon City tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang mini pile dengan ukuran 25x25, untuk meminimalis dana dalam pelaksanaan pemancangan tiang alat yang di gunakan yaitu Drop Hammer. Pemancangan dihentikan jika tiang sudah sampai mencapai tanah keras. Pada
proyek Icon City pengambilan data final set kalendring dilakukan sebanyak tiga kali secara berturut-turut dengan jumlah pukulan sebanyak tiga puluh pukulan dengan penurunan maksimal paling besar per sepuluh pukulan adalah 2,5 cm. 1.2.
Maksud dan Tujuan
Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai analisa daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil kalendering, dengan maksud dan tujuan : Maksud Menghitung kapasitas daya dukung aksial tiang pada saat akhir pemancangan kalendering.
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 1
Tujuan Membandingkan daya dukung hasil data kalendering di atas dengan kapasitas daya dukung aksial tiang pancang pada saat perencanaan.
2.2.
Jenis - Jenis Fondasi Tiang Pancang Menurut Bahan Yang Digunakan
Tiang Pancang Kayu 1.3.
Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Tiang Beton Pracetak (Precast Concrete Pile)
1. Menghitung kapasitas daya dukung aksial tiang pancang tunggal. 2. Data yang digunakan adalah hasil kalendering proyek Icon City.
Tiang Pancang Yang Dicor Langsung Di Tempat (Cast In Place Pile)
1.4.
Tiang Pancang Komposit (Composite Pile)
Metodologi Penulisan
Agar lebih terarah sesuai maksud dan tujuan di atas, metode penulisan yang dilakukan adalah 1. Peninjauan Lapangan Meninjau langsung kelapangan dan melakukan tanya jawab dengan pihak Owner dan Kontraktor pancang dalam proses pemancangan tiang pada proyek Icon City, yang berlokasi di jalan Delta Mas, Cikarang Pusat, Bekasi. 2. Melakukan Studi Pustaka (Library Research) Yaitu mengumpulkan data teoritis yang dilakukan dengan cara mempelajari diktat kuliah, dan referensi-referensi lainnya yang berhubungan dengan tugas akhir tersebut. 3. Mengolah data-data yang didapatkan dari proyek Icon, City, Delta Mas, Cikarang Pusat, Bekasi. 2. TINJAUN UMUM 2.1. Tinjauan Umum Fondasi tiang pancang adalah fondasi dalam yang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Fondasi tiang pancang berfungsi untuk memindahkan atau mentrasferkan beban-beban yang berada di atasnya (super structure) kelapisan tanah yang lebih dalam.
Tiang Pancang Baja (Steel Pile)
2.3.
Alat Pancang Tiang
Pemukul Jatuh (drop hammer) Pemukul Aksi Tunggal (single-acting hammer) Pemukul hammer)
Aksi
Dobel
(double-acting
Pemukulan Diesel (diesel hammer) Pemukulan Diesel (diesel hammer)
2.4. Kalendering Secara umum kalendering digunakan pada pemancangan tiang pancang (beton maupun pipa baja)untuk mengetahui daya dukung tanah secara empiris melalui perhitungan yang dihasilkan oleh proses pemukulan alat pancang. Alat yang digunakan pada saat pelaksanaan kalendering cukup disadiakan spidol, kertas milimeter,selotip,dan kayu pengarah spidol agar selalu pada posisinya. Pengmbilan data kalendering dilakukan pada saat tiang mencapai tanah keras, penetrasi atau penurunan tiang lebih kecil dari 1 cm dan rebound hammer sudah terlihat tinggi.
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 2
2.5.
Rumus-rumus pancang
a.
Hiley (1930)
daya
dukung e.
Wr +n2 Wp eh W r h 2(k1 +k2 +k3 ) Wr +Wp
Q u = s+1⁄
Untuk pemukul aksi dobel atau diferensial, Chellis (1961) menyarankan penyesuaian persamaan Hiley: Qu =
λ=
W + n2 Wp s + 1⁄2 (k1 + k 2 + k 3 ) W + Wp eh Eh
(faktor aman, F = 4) b.
Sanders
Qu =
Wr h s+C
c.
Engineering News-Records (ENR)
Qu =
Wr h
s+2,5
(faktor aman, F =
6) Pemukul tenaga uap (steam hammer): Wr h Q u = s+0,25 (faktor aman, F =
AE s2
Olsen dan Flaate (1967) e E
h h Q u = s+C
(2.11)
1
(faktor aman, F = 3 sampai 6) C1 = √
eh E h L 2AE
f.
AASHTO (1990)
Qu =
2h(Wr +Ar p) s+C
g.
Pasific Coast Uniform Buildin
(faktor aman, F = 8)
Pemukul jatuh (drop hammer):
eh Eh L
Code (PCUBC) Qu =
eh Eh C1 s+C2
C2 =
Qu L AE
Rumus Navy –(2.16) McKay
h. Qu =
(faktor aman, F = 4)
eh Eh s(1 + 0,3
6) i.
Qu =
Qu =
(s+0,25)(Wr +Wp )
Wp ) Wr
(2.17) Canadian National Building Code
Rumus ENR (1965) modifikasi menjadi: eh Wr h(Wr +n2 Wp )
(faktor aman, F = 6)
eh Eh C1 s+C2 C3
(faktor aman, F = 6) (faktor aman, F = 3) d.
Janbu (1953), Mansur dan Hunter (1970) Rumus yang disarankan oleh janbu (1953, Mansur dan Hunter (1970) adalah sebagai berikut: e W h Qu = h r (faktor aman, F = 3 Ku s
sampai 6)
λ 𝐾u = Cd [1 + (1 + ) 1⁄2] Cd
Cd = 0,75 + 0,15 (
C1 =
Wr + n2 (Wp ⁄2) Wr + Wp
C2 =
3Q u 2A 3
C4 = 0,0001 𝑖𝑛 ⁄𝑘𝑖𝑝 −10
C4 = 3,7𝑥10
𝑚3 ⁄𝑘𝑁
Wp ) Wr
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 3
j.
Wijaya Karya (WIKA)
Polos fy = 2400 kg/cm2
Ru =
2WH W + e2 P S+K W+P
Mutu Beton Tiang Pancang 450 x 0,083 = 37,35 Mpa
3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1.
Latar Belakang Proyek
Proyek ruko Icon City adalah proyek yang dikembangkan oleh PT. Mutiara Mitra Group (PT. MUTIARA MITRA INDAH). Tujuan dibangunnya proyek Ruko Icon City adalah untuk meningkatkan dan mengembangkan perekonomian khususnya di wilayah Kawasan Industri Cikarang dan Pusat Pemerintahan Kabupaten Bekasi. 3.2.
Kondisi Umum Proyek
Nama Proyek
: Proyek Ruko Icon City
Lokasi Proyek :Jl. Raya Boulevard Deltamas No. 189 Jayamukti,Cikarang Pusat, Bekasi Pemilik Proyek :PT. Mutiara Group Luas Proyek 3.3.
Mitra
: 50.000 m2
Struktur Bangunan
Proyek ruko Icon City merupakan bangunan yang terdiri dari 5 lantai dengan ketinggian 15,64 m. Jenis fondasi yang digunakan adalah fondasi tiang pancang mini pile 3.4.
Struktur Fondasi Tiang Pancang & Alat Pancang (Drop Hammer)
: K-450 =
Luas penampang tiang (As) : 0,25 x 0,25 = 0,0625 m2 Modulus Elastisitas tiang :4700 √𝑓𝑐′ = 4700 √37,35 :28.723,88379 Mpa Kg/m2
:2.872.388.379
Berat tiang pancang / m' Bj.Beton x As : 2400 Kg/m3 x 0,0625 m2 = 150 Kg/m' Berat Hammer : 1,8 ton = 1800 Kg Berat cap
: 200 Kg
Tebal cap
:75 mm
Tinggi jatuh hammer : 1 m 3.5.
Data Hasil Kalendering
Pengmbilan data kalendering dilakukan pada saat tiang mencapai tanah keras, penetrasi atau penurunan tiang lebih kecil dari 1 cm/10 pukulan (final set) dan rebound hammer sudah terlihat tinggi.
4. ANALISA DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN HASIL DATA KALENDERING Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Tiang 4.1.1. Metode Hiley 1930 ( Mesin 01 No Tiang 79) 4.1.
No Urut Pemancangan
No Tiang
29
79
Tiang terangkat (m) 12
Tiang tertanam (m) 11,1
Panjang Tiang Pancang yang direncanakan : 21 m (6 + 6 + 6 +3)
Panjang Tiang Tertanam : 11,1 m
Dimensi Tiang Pancang: 25 x 25 cm
Final set (s) : 0,6 Cm/10 Pukulan
Mutu Baja Tiang Pancang: 2
Ulir fy = 4000 kg/cm
(Ep)
Final set (cm/10Pukulan) I II III 1 0,8 0,6
: 0,0006 m/Pukulan Berat Tiang : 11,1 m x 150 Kg/m
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 4
Rebound (cm) 0,8
: 1.665 Kg
6,4 x 0,857 = 5,4848 m
Berat Tiang + Cap (Wp) : 1.665 + 200
Tabel 2.3. Besaran nilai K1 dari hasil perhitungan
: 1.865 Kg Bahan tiang
Nilai-nilai k1 (mm), untuk tegangan akibat pukulan pemancangan di kepala tiang
Berat hammer (Wr) : 1.800 Kg Tebal Cap : 75 mm Tinggi jatuh hammer (h) : 1 m Efisiensi pemukul (eh) : 0,75-1 (Tabel 2.2) Koefisien restitusi (n) : 0,50 (Tabel 2.3)
Tiang beton pracetak dengan 75-100 mm bantalan di dalam cap
3,5 Mpa 3
6,4 Mpa
7,5 Mpa 6
5,4848
Faktor aman : 4 k1 =5,4848 m = 0,005 m
Mencari besarnya nilai k1 untuk tiang beton pracetak dengan 75-100 mm bantalan di dalam cap (Tabel 2.1) tegangan akibat pukulan pemancanga =
Qu As
40.000 = 640.000 Kg⁄m2 0,0625 = 640.000 x 10 = 6.400.000 N⁄m2 =
6.400.000 = 6,4 N⁄mm2 = 6,4 MPa 1.000.000 Tabel 2.1. Nilai-nilai k1
k3 = 2,5 mm = 0,0025 m k 2 = Qu L⁄AE = 40.000 x 11,1 ⁄0,0625 x2.872.388.379 = 0,0025 Qu = [
Wr +n2 Wp ][ ] Wr +Wp s + 1⁄2 (k1 + k 2 +k 3 ) eh Wr h
Qu =[
0,75 x 1.800 x 1 ] 0,0006 + 1⁄2 (0,005 + 0,0025 + 0,0025) [
=[
1.800 + 0,502 x 1.865 ] 1.800 + 1.865
1350 2.266,25 ] [ ] 1 3.665 (0,0101) 0,0006 + ⁄2
1350 2.266,25 Qu = [ ][ ] 0,0056 3.665
Untuk menegtahui besarnya nilai k1 untuk tiang beton pracetak diambil interpuolasi anatra 3,5 MPa & 7,0 Mpa .
Qall =
Qu F
Qall =
149.066 Kg 4
k1 untuk 3,5 MPa = 3
Qall (37.266Kg) > Qall rencana (40.000 Kg)
k1 untuk 7 MPa = 6
4.1.2.
k1 untuk 7 Mpa - 3,5 Mpa = 3,5 Mpa
Engineering News Record (ENR ) (Mesin 01 No Tiang 79)
k1 untuk 3 – 6 = 3
Faktor aman : 6
maka k1 untuk 6,4 Mpa : 3 / 3,5 = 0,857
Qu =
eh Wr h (Wr + n2 Wp ) (s + 0,25) (Wr + Wp )
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 5
Qu =
eh Wr h (Wr + n2 Wp ) [(s + 0,25) (Wr + Wp )]
0,75 x 1.800 x 100 (1.800 + 0,52 𝑥 1.865) Qu = [ ] [(0,06 + 0,25)(1.800 + 1.865)] 305.943.750 Qu = [ ] [1.136,15] = 269.281Kg Qall = Qall
Qall =
Qu F
Qall =
173.391,6405Kg 3
Qall = 57.797 Kg Qall (57.797 Kg) > Qall rencana (40.000 Kg) 4.1.4.
Qu F
Metode WIKA (Mesin 01 No Tiang 79) Faktor aman (SF) : 3-4
269.281 = 6
Ru =
Qall = 44.880 Kg Qall (44.880 Kg) > Qall rencana (40.000 Kg) 4.1.3.
Canadian National Building Code ( Mesin 01 No Tiang 79
Ru [
2WH W + e2 P S+K W+P
2 x 1.800 x 1 1.800 + 0,252 x 1.665 ] ] [ 0,0006 + 0,008 1.800 + 1.665 3.600 1.904,062 ] [ ] 0,0086 3.465
Faktor aman : 3
Ru = [
Eh (Wr + berat casing) x h
Ru = 230.028 kg
: 1.800 x 1 = 1.800 kg m C1 =
=
Wr + n2 (Wp ⁄2) Wr + Wp
1.800 + 0,52 (1.865⁄2) 2.033,125 = = 0,554 1.800 + 1.865 3.665
C2 =
3Qu 3 x 40.000 = = 960.000 2A 2 x 0,0625
Q all =
Qu SF
Q all =
230.028 3
Q all = 76.676 Kg Q all (76.676 Kg) > Q all rencana (40.000 Kg)
C4 = 0,0001 in3/kip = 3,7 x 10-10 m3/KN = 3,7 x 10-12 m3/Kg C3 =
=
L + 𝐶4 E
11,1 + 3,7 x 10−12 2.872.388.379
= 3,868079929 x 10−9 Qu =
eh Eh C1 s + C2 C3
Qu =
0,75 𝑥 1.800 x 0,554 0,0006 + 960.000 x 3,8 x 10−9
Qu =
747,9 4.313356732 𝑥 10−3
Qu = 173.391,6405 Kg
5.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 1. Berdasarkan perhitungan daya dukung dari hasil data kalendering menggunakan metode Hiley, metode Engineering News Record, metode Canandian National Building Code dan metode Wika, ada beberapa tiang yang tidak memenuhi daya dukung Ijin tiang yang direncanakan, hal ini terjadi dikarnakan adanya tiang eror. 2. Berdasarkan metode Hiley, sebagian besar tiang tidak memenuhi daya dukung tiang ijin yang di rencanakan, yaitu no tiang 30,31,32 blok mesin 01,
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 6
no tiang 384,477,480 blok mesin 03, no tiang 150,445,451 blok mesin 04, no tiang 420,424,425 blok mesin 05. 3. Berdasarkan metode Engineering News Record ( ENR ), ada tiang yang tidak memenuhi daya dukung ijin tiang yang direncanakan yaitu no tiang 212 blok mesin 03. 4. Berdasarkan metode Canandian National Building Code ada tiang yang tidak memenuhi daya dukung ijin tiang yang direncanakan, yaitu no tiang 212 dan no tiang 214 blok mesin 03. 5. Berdasarkan metode WIKA ada tiang yang tidak memenuhi daya dukung ijin tiang yang direncanakan, yaitu no tiang 347 blok mesin 03. 5.2. Saran Untuk mendaptkan hasil perhitungan analisa daya dukung Ijin tiang yang akurat maka harus menggunakan beberapa metode, di antaranya metode Hiley, metode Engineering News Record, metode Canandian National Building Code dan metode Wika.
Hardiayatmo, Hary Christady, 2011, Analisa dan Perancangan Fondasi II, Yogyakarta, Gadjah Mada University Press. Teknikkonstruksi.blogspot.co.id/2011/02/ metode-kalendering-pemancangantiang.html. https://www.scribds.com/doc/58311052/P ersentasi-Tiang-Pancang-Wijaya-KaryaBeton. Penulis : 1. Raden Ridwan Pratama, ST. Alumni (2016) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan Bogor. 2. Ir. Hikmad Lukman, MT. Pembimbing I/Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan Bogor. 3. Ir. Andi Rahmah, MT., Pembimbing II/Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan Bogor.
DAFTAR PUSTAKA Bowles, E Joseph,1993, Analisa dan Disain Pondasi, Edisi II, Jakarta, Erlangga. Hadirahardja, Joetata, 1997, Rekayasa Pondasi II Pondasi Dangkal dan Pondasi Dalam, Jakarta, Gunadarma. Hardiayatmo, Hary Christady, 2006, Teknik Fondasi I, Yogyakarta, Beta Offset.
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan
Page 7
