PERBANDINGAN NILAI DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG PANCANG BERDIAMETER 60 CM PADA TITIK BORE HOLE I DENGAN METODE ANALITIS DAN METODE ELEMEN HINGGA ( STUDI KASUS : PROYEK SKYVIEW APARTMENT SETIABUDI ) Titi Hayati 1 dan Rudi Iskandar 2 1
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan E-mail:
[email protected] 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan E-mail:
[email protected]
ABSTRAK Pondasi tiang pancang merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang dipilih sebagai pondasi yang akan dibuat pada tanah yang memiliki lapisan tanah keras yang jauh dan memikul beban struktur atas yang besar (tidak sanggup lagi di pikul oleh pondasi dangkal).Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk menghitung nilai daya dukung aksial dan daya dukung ijin tiang pancang berdasarkan data Sondir dan data SPT dengan metode Mayerhoff. Menghitung nilai daya dukung lateral tiang pancang dengan metode Broms. Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang dengan metode Converse-Labarre, metode Los Angeles dan metode Feld. Menghitung penurunan tiang pancang tunggal dengan metode Poulus dan Davis dan metode Penurunan Elastis. Menghitung penurunan tiang pancang kelompok dengan metode Meyerhoff. Menghitung daya dukung ultimit dan penurunan tiang pancang menggunakan program Metode Elemen Hingga dengan pemodelan tanah Soft Soil dan Mohr Coulomb.Berdasarkan hasil perhitungan data Sondir, besar daya dukung aksial dan daya dukung ijin tiang pancang berturut-turut pada titik S-3 adalah 667,69 ton dan 198,35 ton dan pada S-6 adalah 689,94 ton dan 209,88 ton. Hasil daya dukung aksial dan daya dukung ijin dari data SPT pada Bore Hole I adalah 221,84 ton dan 88,74 ton. Daya dukung lateral pada Bore Hole I secara analitis 19,02 ton dan secara grafis 19,33 ton. Dengan nilai efisiensi tiang sebesar 0,65 maka daya dukung kelompok tiang 173,04 ton. Penurunan Poulus dan Davis yang dihasilkan 4,04 mm sedangkan dengan penurunan elastis sebesar 3,58 mm. Hasil penurunan tiang kelompok sebesar 11,2 mm. Nilai daya dukung dan penurunan berdasarkan program Metode Elemen Hingga sebesar 238 ton dan 3,31 mm nilai ini tidak jauh berbeda dengan secara analitis. Kata Kunci : Kapasitas Daya Dukung, Sondir, SPT, Efisiensi Tiang Pancang, Penurunan Elastis, Metode Elemen Hingga ABSTRACK Pile foundation is one type of deep foundation selected as a foundation to be created on land that has a layer of hard ground far and the burden on large structures (no longer able to bear the shallow foundation).The purpose of this final project is to calculate the value of the axial bearing capacity and allowable bearing capacity of piles based on data Sondir and SPT’s data with Mayerhoff’s method. Calculating the value of the lateral bearing capacity of pile with Broms’ method. Calculating the efficiency of group pile with Converse Labarre’s methods, methods of Los Angeles and Feld’s method. Calculating settlement of single pile use Poulus and Davis’s method and method of Elastic settlement. Calculating the settlement of pile group with Meyerhoff’s method. Calculate the ultimate bearing capacity and the settlement using the Finite Element Method program with ground modeling Soft Soil and Mohr Coulomb.Based on calculations of data Sondir, value of axial bearing capacity and allowable bearing capacity of pile at the point S-3 is 667,69 ton and 198,35 ton and the S-6 is 689,94 ton and 209,88 ton. The results of axial bearing capacity and allowable bearing capacity of data SPT on Bore Hole I is 221,84 ton and 88,74 ton. Lateral bearing capacity on Bore Hole I analytically and graphically is 19,02 ton 19,33 ton. Based value of efficiency is 0,65, so carrying capacity of pile group 173,04 ton. Settlement of Poulus and Davis produced is 4,04 mm while the elastic settlement is 3,58 mm. The result of settlement pile group is 11,20 mm. Bearing capacity and settlement based on the Finite Element Method program amounted to 238 ton and of 3,31 mm, the value is not much different from the analytically. Keywords: Bearing Capacity, Sondir, SPT, Piles Efficiency, Settlement Elastic, Finite Element Method
1. PENDAHULUAN Pondasi tiang pancang (pile foundation) merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang dipilih sebagai pondasi yang akan dibuat pada tanah yang memiliki lapisan tanah keras yang jauh dan memikul beban struktur atas yang besar (tidak sanggup lagi dipikul oleh pondasi dangkal). Karena pondasi tiang pancang harus memikul beban yang besar, maka daya dukung pondasi tiang pancang harus diperhitungkan. Daya dukung tiang pancang harus lebih besar dari beban yang harus dipikul sehingga bangunan akan tetap aman. Selain itu penurunan yang terjadi juga harus dikontrol. Penurunan yang besar dan tidak merata akan mengakibatkan kerusakan pada struktur atas bangunan. 2. TUJUAN Menghitung daya dukung ultimate (vertik al) dan daya dukung ijin, daya dukung horizontal, efisiensi tiang dan daya dukung kelompok tiang berdasarkan efisiensi, penurunan tiang tunggal, penurunan kelompok tiang secara analitis dan menghitung daya dukung dan penurunan tiang pancang dengan program Metode Elemen Hingga menggunakan pemodelan tanah Soft Soil dan Mohr Coulumb. 3. METODOLOGI PENELITIAN Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis melakukan beberapa tahapan pelaksanaan sehingga tercapai maksud dan tujuan dari penelitian. Untuk memudahkan tercapainya tujuan tersebut, maka penulis melakukan tahapantahapan sebagai berikut : a. Tahap pertama Mengumpulkan berbagai jenis literatur dalam bentuk buku maupun tulisan ilmiah yang berhubungan dengan Tugas Akhir ini. b. Tahap kedua Subjek pada penulisan Tugas Akhir ini adalah Proyek Pembangunan Skyview Apartment Setiabudi Pasar 1,Medan. Data yang diperlukan untuk penulisan Tugas Akhir ini didapatkan dari PT. Rekayasa Geoteknik Utama selaku pelaksana pemancangan pada proyek tersebut. Adapun data-data yang dibutuhkan adalah data sondir, SPT (Standard Penetration Test) dan uji laboratorium. c. Tahap ketiga Melakukan analisa antara data yang diperoleh dari lapangan dengan buku dan jenis literatur lainnya yang berhubungan dengan penulisan Tugas Akhir ini. d. Tahap keempat Pada tahap ini dilakukan kegiatan menghitung dan membandingkan daya dukung dan penurunan tiang pancang tunggal dan kelompok secara analitis pada Bore Hole I dari data hasil sondir dan SPT pada diameter 60 cm. Setelah 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Penulis akan mengaplikasikan metode perhitungan daya dukung aksial dan lateral tiang dan penurunan elastis tiang yang telah disampaikan pada Bab II. Perhitungan akan dilakukan menggunakan data Sondir, SPT dan data Laboratorium. Perhitungan yang dilakukan berdasarkan data proyek pembangunan yang ditinjau yaitu pada titik Bore Hole I dengan mengambil data sondir pada titik penyondiran S-3 dan S-6 Peritungan Daya Dukung Aksial Tiang Pancang berdasarkan Data Sondir dengan Metode Meyerhoff
Q ult q c A p JHL P
Q ijin
qc Ap 3
(1)
JHL P 5
(2)
dengan Qult = daya dukung ultimate (kg), qc = tahanan ujung sondir (kg/cm2), Ap = luas tiang pancang (cm2), JHL= jumlah perlawanan konus (kg/cm), P = keliling tiang pancang (cm) Tabel 1 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang Diameter 60 cm pada Titik Sondir S-3 dengan Metode Meyerhoff Kedalaman PPK Ap JHL P Qult Qall qc (m)
(kg /cm2)
(cm2)
(kg/cm)
( cm )
( ton )
( ton )
0
0
2826
0
188,40
0
0
1
10
2826
28
188,40
33,53
10,47
2
24
2826
86
188,40
84,02
25,85
3
35
2826
150
188,40
127,17
38,62
4
52
2826
228
188,40
189,91
57,57
5
26
2826
298
188,40
129,62
35,72
6
14
2826
344
188,40
104,37
26,15
7
20
2826
388
188,40
129,62
33,46
8
40
2826
452
188,40
198,19
54,71
9
80
2826
542
188,40
328,19
95,78
10
52
2826
624
188,40
264,51
72,49
11
28
2826
686
188,40
208,37
52,22
12
38
2826
742
188,40
247,18
63,75
13
106
2826
838
188,40
457,43
131,42
14
172
2826
964
188,40
667,69
198,34
14,20
182
2826
990
188,40
700,84
208,74
14,40
192
2826
1016
188,40
734,01
219,14
14,60
206
2826
1040
188,40
778,09
233,23
Tabel 2 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang Diameter 60 cm pada Titik Sondir S-6 dengan Metode Meyerhoff Kedalaman PPK Ap JHL P Qult Qall qc (m)
(kg /cm2)
(cm2)
(kg/cm)
(cm)
(ton)
(ton)
0
0
2826
0
188,40
0
0
1
15
2826
28
188,40
47,67
15,18
2
22
2826
68
188,40
74,98
23,29
3
38
2826
134
188,40
132,63
40,85
4
56
2826
212
188,40
198,19
60,74
5
22
2826
274
188,40
113,79
31,05
6
18
2826
316
188,40
110,40
28,86
7
25
2826
360
188,40
138,47
37,11
8
46
2826
428
188,40
210,63
59,46
9
85
2826
508
188,40
335,92
99,21
10
46
2826
588
188,40
240,78
65,49
11
35
2826
646
188,40
220,62
57,31
12
45
2826
708
188,40
260,56
69,06
13
102
2826
800
188,40
438,97
126,23
14
186
2826
920
188,40
698,96
209,88
14,20
194
2826
942
188,40
725,72
218,24
14,40
216
2826
966
188,40
792,41
239,87
Perhitungan Daya Dukung Aksial Tiang Pancang berdasarkan Data SPT dengan Metode Meyerhoff
Tanah Non Kohesif Daya Dukung Selimut Tiang Qs = 2 x NSPT x p x Li Daya Dukung Ujung Tiang Qp = 40 x Nb x Ap 1600 x Ap
(3)
Tanah Kohesif Daya Dukung Selimut Tiang Qs = α x cu x p x Li Daya Dukung Ujung Tiang Qp = 9 x cu x Ap
(5)
(4)
(6)
Dengan cu = kohesi undrained (kN/m2) = NSPT x x 10 , α = koefisien adhesi antara tanah dan tiang, p = keliling tiang (m), Ap = luas penampang tiang (m2), Nb =
, N1 = nilai N rata rata dari dasar ke 10D ke atas, N2=
nilai N rata rata dari dasar ke 4D ke bawah tiang, Li = tebal lapisan tanah (m) Tabel 3 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin pada Pondasi Tiang Pancang Diameter 60 cm dengan Data SPT BH I Deskripsi Jenis tanah
Keda lama n
Lapi san ke
0 2,45
1
lempung berlanau
4,45
2
pasir kasar berkerikil halus pasir sedang berlanau
6,45 8,45 10,4 5 12,4 5 14,4 5 16,4 5 18,4 5 20,4 5 22,4 5 24,4 5 26,4 5 28,4 5
3
4
5
6
Kohesif/ non kohesif kohesif
non kohesif
non kohesif
pasir kasar berbatu apung pasir kasar berlanau berbatu apung
non kohesif
pasir berlanau berbatu apung
non kohesif
non kohesif
NSP T
N1
0 6
0 3
5 9
2,5 0 5
4
5
8 11
6,5 0 10
40
22
29
17
12, 50 15
19
32, 50 18, 50 39, 50 42, 50 40
27, 50 40
19 25 20 60 60 60
N2
Nb
C
α
u
0 6,5 0 6,5 0 7
0 4,7 5 4,5 0 6
6,5 0 14
5,7 5 10, 25 16
22
21
60 60 60
25, 50 15, 75 18 30 29, 25 49, 75 51, 25 50
0 4 0
0 0,7 5
Skin friction Loca Cum l m (kN) (kN) 0,00 0,00 113, 113,0 04 4 37,6 150,7 8 2 128, 278,8 11 3 30,1 308,9 4 8 113, 422,0 04 2 143, 565,2 18 0 444, 1009, 62 82 263, 1273, 76 58 376, 1650, 80 38 391, 2042, 87 26 301, 2343, 44 70 452, 2795, 16 86 452, 3248, 16 02 452, 3700, 16 18
End Bearin g (kN) 0,00 101,74 50,87 113,04 65,00 155,43 248,69 440,86 324,99 568,03 534,11 517,16 641,50 607,59 678,24
Qult (kN)
Qult (ton)
Qijin (ton)
0,00 214,7 8 201,5 9 391,8 7 373,9 7 577,4 5 813,8 9 1450, 68 1598, 57 2218, 41 2576, 37 2860, 85 3437, 36 3855, 61 4378, 42
0,00 21,4 8 20,1 6 39,1 9 37,4 0 57,7 4 81,3 9 145, 07 159, 86 221, 84 257, 64 286, 09 343, 74 385, 56 437, 84
0,00 8,59 8,06 15,6 7 14,9 6 23,1 0 32,5 6 58,0 3 63,9 4 88,7 4 103, 05 114, 43 137, 49 154, 22 175, 14
Perhitungan Daya Dukung Lateral Tiang Pancang dengan Metode Broms Perhitungan dilakukan dengan tahap berikut : 1. Cek perilaku tiang dan hitung faktor kekakuan tiang Tabel 4 Nilai-Nilai nh untuk Tanah Granular (c = 0) Kerapatan relatif (Dr)
Tidak padat
Sedang
Padat
Interval nilai A
100 – 300
300 – 1000
1000 – 2000
Nilai A dipakai
200
600
1500
nh, pasir kering atau lembab (Terzaghi) (kN/m3)
2425
7275
19400
Terzaghi
1386
4850
11779
Reese dkk (Sumber : Tomlinson, 1977)
5300
16300
34000
nh, pasir terendam air (kN/m3)
Berdasarkan Tabel 4 diambil koefisien variasi modulus tanah ( n h ) = 4.850 kN/m 3 (7) T5
36.406.043 0,0063585 2,17 m 4.850
Dimana E = modulus elastisitas bahan tiang (kg/cm2). I = inersia tiang (cm4), nh = koefisien variasi modulus tanah L 4T (8) 18,50 m 8,67 m Jenis tiang pancang dikategorikan tiang panjang / elastic pile. Sehingga tahanan tiang terhadap gaya lateral akan ditentukan oleh momen maksimum (My) yang dapat ditahan tiangnya sendiri. 2. Cek keruntuhan tiang akibat momen lentur maksimum tiang Jarak beban lateral dari permukaan tanah ( e ) = 0 Koefisien tekanan tanah pasif K p = tan 2 45 0 2
(9)
= tan 2 45 0 15,92 2 = 1,76 Maka daya dukung lateral tiang adalah :
Hu = Dimana Hu = daya dukung lateral tiang (kN), Kp = koefisien tanah pasif, My= momen ultimate (kN-m), D = diameter tiang (m), γ = berat isi tanah (kN/m3) 2170
H u=
Hu 16,45 0,60 1,76 Hu = 190,199 kN = 19,02 ton 0 0,54
3. Cek terhadap grafik hubungan M y / D 4 K p dan H u / D 3K p
Tahanan momen ultimate =
170
0,60 16,451,76 4
= 45,44 Nilai tahanan ultimate sebesar 45,44 diplot ke grafik pada Gambar 1 berikut :
Gambar 1. Grafik Kapasitas Beban Lateral pada Tanah Granular sehingga diperoleh tahanan lateral ultimate sebesar 31 Hu 31 = 16,45 0,60 3 1,76 Hu = 193,31 kN =19,33 ton Hasil yang diperoleh dengan cara analitis tidak berbeda jauh dengan cara grafis. Perhitungan Efisiensi Tiang Kelompok
60
120
300
60
350
Gambar 2. Susunan Tiang Kelompok Efesiensi tiang 1. Metode Conversi – Labarre = arc tg 0,50 = 26,570 (10)
Dimana Eg = efisiensi tiang , θ = arc tan
, n = jumlah tiang dalam satu baris, m = jumlah
baris2 Eg = 1-26,75 2.
= 0,70 Metode Los – Angeles Group (11) = 1
ELA
60 22 1 2 1 2 2 12 1 3,14 120 2
= 0,65 3.
Meode Feld Eff tiang Eff tiang = 1-
=
(12)
2 16
= 14 = 7 = 0,87 16 8 Maka digunakan nilai efisiensi terkecil yaitu dengan dari metode Los – Angeles Group dengan ELA= 0,65 Peritungan Daya Dukung Kelompok Qg
= n x Qa x Eg
(13)
Dimana Qg = daya dukung kelompok (ton), n = jumlah tiang, Eg = efisiensi tiang Qg = 3 x 88,74 ton x 0,65 = 173,04 ton Perhitungan Penrunan Tiang Pancang Tunggal Metode Poulus dan Davis Perkiraan penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan : a. Untuk tiang apung atau friksi (14) dimana : (15) b.
Untuk tiang dukung ujung (16) Dimana
;
(17) Dimana S = besar penurunan yang terjadi (cm), Q= besar beban yang bekerja(kg), D = diameter tiang (cm), Es= modulus elastisitas bahan tiang (kg/cm2), I0= faktor pengaruh penurunan tiang yang tidak mudah mampat (Incompressible) dalam massa semi tak terhingga, Rk= faktor koreksi kemudahmampatan tiang untuk μ =0,3, Rh= faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras, Rμ= faktor koreksi angka poisson, Rb= faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung, H = kedalaman (cm), K = suatu ukuran kompresibilitas relatif dari tiang dan tanah yang dinyatakan oleh persamaan : (18) Dimana
: (19)
Dimana K= faktor kekakuan tiang, Ep= modulus elastisitas dari bahan tiang (kg/cm2), Es =modulus elastisitas tanah di sekitar tiang (kg/cm2), Eb = modulus elastisitas tanah di dasar tiang (kg/cm2)
Gambar 4 Faktor penurunan Rµ (Sumber Poulus dan Davis, 1980)
Gambar 3 Faktor penurunan I0 ( Sumber :Poulus dan Davis, 1980)
Gambar 5. Faktor Penurunan Rk (Sumber :Poulus dan Davis, 1980)
Gambar 6. Faktor Penurunan Rh (Sumber :Poulus dan Davis, 1980)
Gambar 7. Faktor Penurunan Rb (Sumber : Poulus dan Davis, 1980)
Besar modulus elastisitas tanah disekitar tiang ( E s ) = 3 x 240 kg/cm2 = 720 kg/cm2 = 72 MPa Menentukan modulus elastisitas tanah didasar tiang : Eb = 10 x Es = 720 MPa Menghitung modulus elastisitas dari bahan tiang : Ep = 4700 = 36406.034 MPa Es
Dengan menggunakan Persamaan (19) didapat Ra adalah Ra = =1 Menentukan faktor kekakuan tiang berdasarkan Persamaan (18) K =505,639 Untuk Untuk Dengan menggunakan grafik pada gambar 3,4,5,6,7 diperoleh : I0 = 0,05, Rk = 1,3, Rh= 0,75, Rµ= 0,93, Rb= 0,70 a.
b.
Untuk tiang apung atau tiang friksi : Dengan Persamaan (15) didapatkan koefisien I sebesar : I = 0,05x1,3 x 0,75 x 0,93 = 0,0453 Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan (14) S = = 0,21 cm = 2,10 mm Untuk tiang dukung ujung : Dengan Persamaan (17) didapatkan koefisien I sebesar : I = 0,05 x 1,3 x 0,7 x 0,93 = 0,042 Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan (16) S
= = 0,194 cm = 1,94 mm
Metode Penurunan Elastis S = Se(1) + Se(2) + Se(3) (20) Dimana S = penurunan total (m), Se(1)= penurunan elastis dari tiang (m), Se(2)= penurunan tiang yang disebabkan oleh beban di ujung tiang (cm), Se(3)= penurunan tiang yang disebabkan oleh beban di sepanjang batang tiang (m) (21) (22) (23) Dimana Qwp= daya dukung yang bekerja pada ujung tiang dikurangi daya dukung friction (kN), Qws= daya dukung friction (kN), Ap= luas penampang tiang pancang (m2), L = panjang tiang pancang (m), Ep= modulus elastisitas dari bahan tiang (kN/ m2), = koefisien dari skin friction, ambil 0,67, D =
diameter tiang (m), qp= daya dukung ultimit (kN),Cp= koefisien empiris, ambil 0,02,Cs = konstanta Empiris ,Cs= (0,93 + 0,16 .Cp (24)
Q wp
= Daya dukung ujung – daya dukung selimut
Q ws
= 568,03 – 376,80 = 191,23 kN = 376,80 kN
Es
= 364060,43 kg/cm2
D
= 36.406.043 kN/m2 = 18,50 m = 0,67 = 0,60 m
qp
=
Cp
= 303,70 kN = ambil 0,02
L
191,23 568,03 2,50
Dengan menggunakan Persamaan (24) hitung konstanta empiris : 18,5 Cs 0,02 = 0,93 0,16 0,6 = 0,0218 Maka penurunan elastis tiang dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan (21) ,(22) dan (23)
Se 1
= 191,23 0,67568,0318,50 0,2826 36.406.043
= 0,00102 m = 1,02 mm 191,23 0,02 Se 2 = 0,60 303,70 = 0,00126 m = 1,16mm 376,80 0,0218 Se 3 = 18,50 303,70 = 0,0014 m = 1,40 mm Maka penurunan total dapat dihitug berdasarkan Persamaan (20) S total = 3,58 mm Perhitungan Penurunan Kelompok a.
Metode Meyerhoff (1976) Berdasarkan N-SPT Sg
2q B g I
(25)
N
Dengan 0 Dimana, q=Tekanan pada dasar pondasi (kg/cm2),
(26)
B g =Lebar
rata N-SPT pada kedalaman ± Bg dibawah ujung pondasi tiang qc
Q 200000 1.905 kg/cm 2 Lg Bg 300 350
Berdasarkan Persamaan (26) didapatkan koefisien I
kelompok tiang (cm), N= Harga rata-
I 1-
L 0,5 8Bg
I 1-
300 0,5 8 350
0,893 0,5
Maka penurunan kelompok tiang dapat ditentukan dengan Persamaan (25) Sg
2 1,905 350 0,893 60
Sg =1,12 cm = 11,20 mm Perhitungan dengan Program Metode Elemen Hingga
1. 2. 3.
4. 5. 6.
7.
8. 9.
Proses masukan data ke program Metode Elemen Hingga Langkah awal dalam setiap analisis adalah mengatur parameter dasar dari model di jendela pengaturan global Gambarkan pemodelan tanah menggunakan garis geometri . Setelah selesai memodelkan struktur tanah, kemudian gambarkan dinding diafragma sebagai tiang dengan cara menggunakan tombol pelat. Kemudian pisahkan kekakuan tanah dan tiang pancang menggunakan tombol antar muka (interface) yang di indikasikan sebagai garis teputus-putus sepanjang garis geometri. Setelah itu gambarkan beban permukaan, yaitu sistem beban A-beban terpusat dengan menggunakan , kemudian input nilai bebannya dengan mengklik ujung beban. Untuk membentuk kondisi batas, klik tombol jepit standar (standard fixities) sd , maka akan terbentuk jepit penuh pada bagian dasar dan jepit rol pada sisi-sisi vetikal. Kemudian masukkan data material dengan menggunakan tombol material set . Untuk data tanah, pilih soil & interface pada set type, sedangkan data tiang pilih plates pada set type. Setelah itu seret data-data yang telah diinput ke dalam pemodelan geometri awal. Kemudian klik Generate mesh untuk membagi-bagi elemen menjadi beberapa bagian yang beraturan sehingga mempermudah dalam perhitungan , diupdate, klik initial condition, kondisi awal setelah terbentuknya jaring-jaring elemen (generated mesh) menandakan model elemen pada beberapa kondisi yaitu kondisi awal untuk tekanan air yang didapat dengan memodelkan muka air tanah, dan kondisi tegangan efektif awal. Kemudian klik tombol initial conditions untuk memodelkan muka air tanah. Klik pada tombol phreatic level untuk menggambarkan kedalaman muka air tanah. Kemudian klik tombol generate water pressure untuk mendefenisikan tekanan air tanah. Lalu setelah muncul diagram active pore pressures, klik update, maka akan kembali ke tampilan initial water pressure, lalu klik initial pore pressure, dan generate pore pressure maka akan muncul diagram untuk effective stresses.
Gambar 8. Update Mesh Generation Sebelum Melakukan Kalkulasi Perhitungan
Gambar 9. Kondisi Active Pore Pressure
10. Initial stresses dan ok kemudian diupdate, akhirnya calculate , dan akan muncul kotak dialog perhitungan. 11. Selanjutnya akan dilakukan perhitungan dengan mengklik tombol Calculate, lalu buatlah perhitungan Phase 1 sampai Phase 4 seperti Gambar 10 di bawah ini.
Gambar 10. Tahap Kalkulasi 12. Sebelum melakukan perhitungan, terlebih dahulu lakukan pemilihan titik node sebagai titik yang ditinjau, titik node A yang terletak di ujung atas tiang dan diupdate. Kemudian pada phase 1 dilakukan pendefinisian beban. Dengan cara klik parameters, define, dan aktifkan beban dengan cara klik ujung beban dan update. Beban yang dimaksud adalah beban ijin rencana yaitu sebesar 200 ton.
Gambar 11. Pemilihan titik nodal kemudian proses kalkulasi dapat dilakukan, klik calculation 13. Dalam window calculation terdapat beberapa fase yang akan dikerjakan dari awal hingga akhir pemodelan sehingga diperoleh nilai Msf
Gambar 12. Hasil kalkulasi dan besar Msf pada fase 3 ( Sebelum Konsolidasi )
Gambar 13. Hasil kalkulasi dan besar
Msf
pada Fase 4 (Sesudah Konsolidasi )
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan Program Metode Elemen Hingga didapat nilai Msf fase 3 (sebelum konsolidasi) sebesar 1,19 (Gambar 12). Maka nilai Qu adalah : Qu = Msf x 2000 kN = 1,19 x 2000 kN = 2380 kN = 238 ton Nilai Msf setelah konsolidasi adalah 1,19 (Gambar 13) sehingga dapat dihitung nilai Qu adalah : = Msf x 2000 kN = 1,19 x 2000 kN = 2380 kN = 238 ton
Qu
Gambar 14. Besar Nilai Penurunan yang Terjadi Setelah Perhitungan Dari hasil pemodelan, diperoleh besar penurunan sebesar 3,31 mm. Dari hasil tersebut dapat kita lihat bahwa penurunan yang terjadi lebih kecil dari batas penurunan maksimum yaitu 25,40 mm maka pondasi dinyatakan aman terhadap penurunan 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil perhitungan pada proyek Pembangunan Skyview Apartment Setiabudi, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil perhitungan daya dukung ultimit dan daya dukung ijin tiang pancang diameter 60 cm berdasarkan data Sondir menggunakan metode Meyerhoff dapat dilihat pada Tabel 5 di bawah ini : Tabel 5. Daya dukung ultimit menggunakan data Sondir dengan diameter 60 cm Kedalaman Qult Qijin Sondir (m) (Ton) (Ton) 14 14 2.
667,69 698,94
198,35 209,88
Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit dan daya dukung ijin pada tiang berdiameter 60 cm berdasarkan data SPT dengan metode Meyerhoff dapat dilihat pada Tabel 6 Tabel 6 Daya Dukung Ultimit dan Daya Dukung Ijin berdasarkan Data SPT
Kedalaman (m) 18,45
3.
S-3 S-6
Titik Pengeboran BH-I
Diameter Tiang 60 cm Qu (ton)
Qijin (ton)
221,84
88,74
Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit lateral tiang pancang dengan metode Broms pada diameter 60 cm dapat dilihat pada Tabel 7
Tabel 7. Hasil Perhitungan Nilai Daya Dukung Ultimit Lateral Tiang Pancang
4. 5.
Secara Analitis (ton)
Secara Grafis (ton)
19,02
19,33
Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa hasil yang diberikan secara analitis dan grafis memberikan nilai yang mendekati, sehingga hasil cukup akurat. Hasil perhitungan daya dukung kelompok berdasarkan efisiensi dengan metode Los – Angeles adalah Qg = 173,04 ton Hasil penurunan tiang yang diperoleh dengan beban rencana 200 ton secara dengan metode Analitis dapat dilihat pada Tabel 8 Tabel 8. Penurunan Tunggal Tiang Pancang pada Bore Hole I dengan Diameter 60 cm Penurunan (mm)
6.
7.
Elastis
4,04
3,58
Hasil penurunan tiang kelompok pada Bore Hole I dengan diameter tiang 60 cm dengan metode Meyerhoff adalah S = 11,2 mm Hasil perhitungan dengan Program Metode Elemen Hingga dapat dilihat pada Tabel 9 Tabel 9 Hasil Perhitungan dengan Program Metode Elemen Hingga Kedalaman Daya dukung (ton) Penurunan (mm) 18,45
8.
Poulus dan Davis
238
3,31
Perbandingan kapasitas daya dukung ultimit aksial dan penurunan secara Analitis dengan data SPT dan Program Metode Elemen Hingga pada BH-I dapat dilihat pada Tabel 10
Tabel 10 Perbandingan Hasil Perhitungan Daya Dukung Ultimit Aksial dan Penurunan secara Analitis dan Program Metode Elemen Hingga Program Metode Elemen Metode Analitis Perbedaaan Persentase (%) Hingga Qu (ton) 221,84 238 16,16 6,7 Penurunan 3,58 3,31 0,27 8,16 (mm)
6. DAFTAR PUSTAKA Bowles, J. E. 1997. Analisis dan Desain pondasi. Edisi Keempat jilid 1. Jakarta: Erlangga. Das, M. B. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekaya Geoteknik). Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Das, M. B. 2008. Principles of Foundation Enggineering Seventh Edition. PWS Publishing. Pasific Grove. Hardiyatmo, H. C. 2011. Teknik Fondasi 1. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Hardiyatmo, H. C. 2011. Teknik Fondasi 2. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Irsyam, Mansyur. Rekayasa Pondasi. Bandung: ITB. Limanto, Sentosa. 2009. Analisa Produktivitas Pemancangan Tiang Pancang dengan Jack In Pile. Jurnal Teknik Sipil. Seminar Nasional. FT-UKM. Peckterzaghi, K. and Peck, Ralph B. 1987. Mekanika Tanah dan Praktik Rekayasaya. Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Sembiring, Priquila. 2014. Analisa Kapasitas Daya Dukung Pondasi Tiang Tekan Hidrolis dengan Menggunakan Metode Analitis dan Elemen Hingga. Jurnal Teknik Sipil. Universitas Sumatera Utara : Medan. Sinaga, Mangasitua P. 2016. Perbandingan Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Perhitungan Analitis dan Metode Elemen Hingga pada Proyek Tol Medan-Kualanamu (Studi Kasus Jembatan Paluh Sebras), Jurnal Teknik Sipil. Universitas Sumatera Utara: Medan. Plaxis Version 8 Material Models Manual.
Poulus, H. S. dan Davis, E. H. 1980. Pile Foundations Analysis and Design. America: John Wiley and Sons Publishers, Inc. Sosrodarsono, S., dan Nakazawa. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Tindaon, Tua, 2014. Analisa Daya Dukung dan Penurunan Elastis Tiang Pancang Beton jembatan asungai penara Jalan Akses Non Tol kualanamu. Jurnal Teknik Sipil. Universitas Sumatera Utara : Medan. Tomlinson, M. J. 1977. Pile Design and Construction Practice. First Edition. View Point Publishing. London. Wijaya Karya Beton. 2008. Presentasi Tiang Pancang. Jakarta: Wika Learning Center.
