3. studi analisis daya dukung pondasi tiang pancang

Jurnal Rancang Sipil Volume 1 Nomor 1, Desember 2012

21

STUDI ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG

Jhonson Tambunan

Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Simalungun

ABSTRAK

Analisis daya dukung tiang pancang sangat diperlukan untuk mendapatkan perencanaan pondasi yang memenuhi persyaratan. Banyak metode perhitungan untuk menganalisis daya dukung tiang pancang, namun perlu dipertimbangkan metode mana yang lebih memenuhi, untuk itu perlu dilakukan analisis daya dukung dari beberapa metode berdasarkan data lapangan dengan menggunakan data sondir dan dibandingkan satu sama lainnya, sehingga didapatkan hasil yang lebih realistis. Data yang digunakan untuk menganalis daya dukung pondasi tiang pancang menggunakan data pondasi tiang pancang pada gedung Rumah Sakit Prima Medan meliputi data struktur gedung untuk analisis pembebanan, data penyelidikan tanah dengan sondir untuk menentukan daya dukung pondasi dengan metode Meyerhoff, Begeman, E.E.De Beer, umum, dan Trofimenkove. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung tiang tunggal mununjukkan Metode Meyerhoft dan metode Umum lebih realistis, karena nilainya mendekati nilai rata-rata daya dukung tiang tunggal sebesar 95,95 ton. Jumlah tiang pancang dari masing-masing metode berbeda satu sama lainnya, nilai daya dukung tunggal yang rendah akan menghasilkan jumlah tiang yang lebih besar, hal ini terjadi pada metode Meyerhof, umum dan Trofimenkove. Jumlah tiang pancang sangat mempengaruhi nilai daya dukung tiang kelompok, semakin banyak tiang pancang yang digunakan, maka nilai daya dukung tiang kelompok juga semakin besar dan semakin aman untuk memikul beban konstruksi, akan tetapi kurang ekonomis.

Kata kunci : pondasi tiang pancang, daya dukung, metode perhitungan

ABSTRACT

Analysis of pile bearing capacity is needed to get a plan that meets the requirements of the foundation. Many calculation methods for analyzing the carrying capacity of the stake, but to consider which method is more fulfilling, for it is necessary for the analysis of the carrying capacity of several methods based on field data by using data sondir and compared with each other, so we get more realistic results. The data used to analyze the carrying capacity of pile foundation pile foundation used data on Prima Field Hospital building includes the building structure for the analysis of data loading, data sondir soil investigation to determine the carrying capacity of the foundation by the method of Meyerhoff, Begeman, EEDe Beer, general , and Trofimenkove. The results of calculation of the bearing capacity of a single pole shown Meyerhoft method is more realistic and general methods, because its value is close to the average value of a single pile bearing capacity of 95.95 tons. Amount of the stake of each method are different from each other, the carrying value of a single low will produce a larger number of poles, this is the case in the method of Meyerhof, general and Trofimenkove. Greatly affect the amount of the stake value of the bearing capacity of pile groups, the more piles are used, then the carrying capacity of pile groups are also getting bigger and more safe to assume the burden of construction, but less economical.

Key words: pile foundation, bearing capacity, method of calculation


22

1. PENDAHULUAN

Pembangunan suatu pondasi sangat penting fungsinya pada suatu kontruksi.

Secara umum pondasi didefinisikan sebagai bangunan bawah tanah yang meneruskan

beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan bangunan luar yang bekerja ke

lapisan tanah di bawahnya.

Perencanaan pondasi perlu diperhitungkan besarnya beban yang bekerja dan juga

daya dukung tanah setempat. Apabila pondasi yang direncanakan tidak mencapai tanah

keras, maka akan terjadi penurunan yang tidak merata yang mengakibatkan kerusakan

pada bangunan.

Pondasi tiang pancang ini berfungsi untuk mendukung beban bangunan serta

meneruskan beban - beban menuju ke tanah dasar. Kapasitas daya dukung pondasi tiang

pancang harus lebih besar dari besar beban yang terjadi sehingga dapat menahan

bangunan secara aman.

Arifin, (2008), dasar perhitungan pondasi tiang pancang dan pondasi bor pile di

antaranya daya dukung singel pile dan group pile, analisa gaya geser negatif, Karena

mengakibatkan beban tambahan, secara umum pondasi tiang pancang atau pondasi bor

pile mempunyai ketentuan antara lain : untuk meneruskan gaya vertikal yang bekerja

padanya untuk di teruskan kelapisan tanah pendukung; dengan adanya hubungan antara

kepala tiang yang satu dengan lainnya mampu menahan bentuk ke arah mendatar. Dalam

desain hendaknya diperhatikan perubahan daya dukung yang mungkin terjadi di

lapangan, oleh karena itu hendaknya konstruksi didesain untuk berbagai kemungkinan

faktor aman baik selama masa konstruksi, pasca konstruksi, dan angka keamanan selama

masa penggunaan konstruksi (Alwan dan Indarto, 2010).

Pertiwi, (2006) menyatakan bahwa apabila nilai daya dukung (Pult) sondir lebih

kecil dari daya dukung (Pult) Jack, maka nilai koreksi lebih kecil 1 dan jika sebaliknya

Pult sondir lebih besar dari Pult Jack, maka nilai koreksi lebih besar 1. Hasil penelitian

Manoppo (2010) menunjukkan perbedaan yang cukup besar antara nilai kapasitas dukung

tiang pancang kelompok Qu.kel.lab. dari percobaan di laboratorium dibandingkan dengan

kapasitas dukung kelompok Qu.kel.teori perhitungan teori dari Meyerhof dan Ranjan. Untuk

itu diperlukan faktor koreksi ataupun penelitian lebih lanjut dengan uji beban di lapangan

dengan skala ukuran tiang pancang yang lebih besar dan lebih banyak untuk memperoleh

hasil yang lebih baik. Sedangkan Nugroho, (2011), secara umum penambahan lapisan

perkuatan berupa geotekstil dan grid bambu memberikan kontribusi yang signifikan

untuk meningkatan daya dukung pondasi. Dari data pengujian dapat disimpulkan secara

sederhana bahwa daya dukug selimut tiang pada tanah kering yang mengalami


23

pembasahan (perendaman) dalam 1 hari kekuatannya turun antara 35 % – 60 % dan bila

mengalami perendaman sampai 3 hari kekuatannya hilang hingga lebih dari 65 %

(Ukiman, 2011).

Perhitungan daya dukung tiang pancang sangat diperlukan untuk mendapatkan

perencanaan pondasi yang memenuhi persyaratan. Banyaknya data yang diperlukan

dengan metode perhitungan yang tidak sedikit, maka dalam artikel ilmiah ini perlu

dilakukan analisis perhitungan dari berbagai metode dan dibandingkan hasil satu sama

lainnya, sehingga didapatkan perbedaan nilai daya dukung antara metode yang satu

dengan yang lainnya.

2. METODETODOLOGI

Bahan untuk menganalis daya dukung pondasi tiang pancang menggunakan data

pondasi tiang pancang. Beberapa metode pengumpulaan data antara lain :

- Metode observasi dengan mengambil data yang berhubungan dengan data teknis

gedung dan pondasi tiang pancang diperoleh langsung dari lokasi proyek.

- Pengambilan data yang diambil meliputi gambar lengkap (denah, potongan, detail –

detail), denah pondasi, detail pondasi lengkap dengan ukurannya, data penyelidikan

tanah yaitu data sondir.

- Membaca studi kepustakaan dengan membaca dan mengutip isi buku yang

berhubungan dengan permasalahan yang ditinjau untuk melengkapi dan

menyelesaikan tulisan artikel ini.

Data Gedung

Denah gedung seperti pada Gambar 1, data gedung untuk perhitungan adalah :

- Fungsi Bangunan : Rumah Sakit

- Mutu Material : Mutu beton (fc') K- 350 = 35 Mpa Mutu baja (fy) U-

400 = 400 Mpa

- Berat Jenis Beton : 2.4 ton/m3

- Standart : SNI ( Standart Nasional Indonesia)


24

Gambar 1. Denah Gedung

Data Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang yang digunakan pada gedung adalah seperti terlihat pada

Gambar 2 dengan data sebagai berikut:

- Kedalaman pondasi tiang pancang (h) = 16 m,

- pondasi tiang pancang (d) = 40 cm

Gambar 2. Detail pondasi tiang pancang

Data Sondir

Grafik hubungan antara kedalaman dengan tahanan ujung konus (qc) atau CR dan

jumlah hambatan lekat (JHL) atau TSF dapat dilihat pada Gambar 3.

Tahapan Analisis Data

Analisis daya dukung tiang pancang dilakukan berdasarkan data-data tanah

maupun data struktur. Berdasarkan metode Meyerhoff, metode Begeman, metode E.E.De


25

Beer, metode umum, dan metode Trofimenkove didapatkan nilai daya dukung pondasi

tiang tunggal untuk kemudian digunakan untuk menentukan jumlah tiang pancang dan

daya dukung tiang kelompok. Berdasarkan hasil dari semua metode dianalisis perbedaan

dan persamaan satu sama lainnya, kemudian disimpulkan (Gambar 4).

Gambar 3. Grafik data sondir


26

Mulai

Pengumpulan data

1. Data tanah

2. Data struktur

Perhitungan dan Analisa Pembebanan

Perhitungan Daya Dukung Tiang

Perhitungan Jumlah Tiang

Metode Meyerhoff Metode Begeman

Metode E.E.De Beer Metode Umum

Metode Trofimenkove

SAP 2000

Perhitungan Daya Dukung Tiang Kelompok

Perbandingan Daya Dukung dari Beberapa Metode

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

Gambar 4. Diagram alir penelitian

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Hasil Analisa Pembebanan

Hasil perhitungan dan analisa pembebanan baik gaya normal maupun momen

yang bekerja pada pondasi kolom 1, kolom 3, kolom 5, dan pondasi pada kolom 7 dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Perhitungan Gaya Normal dan Momen Pada Kolom

Nama Dimensi kolom Gaya normal Momen

kolom ( m ) ( ton ) ( tm )

1 0.8 x 0.8 489.21 12.43

3 0.9 x 0.9 649.81 12.86

5 0.9 x 0.9 647.63 12.84

7 0.8 x 0.8 486.93 12.44


27

3.2. Daya Dukung Tiang Pancang

Hasil evaluasi daya daya dukung tiang pancang tunggal dan tiang pancang

kelompok berdasarkan data sondir dengan menggunakan beberapa metode Meyerhoff,

metode Begeman, metode E.E.De Beer, metode umum, dan metode Trofimenkove

dengan menggunakan persamaan-persamaan 1, 2, 3, 4 dan Persamaan 5. Hasil

perhitungannya seperti terlihat pada Tabel 2.

Metode Meyerhof

Perhitungan daya dukung tiang pancang menurut metode Meyerhof menggunakan

Persamaan 1.

Pu = 1/3 . qc . Ap + 1/5 . K . JHP (1)

Metode Begeman

Daya dukung tiang pancang metode Begeman didapat dengan Persamaan 2.

Pall = 5

.

3

. QJHPAqc + (2)

Metode E.E.De Beer

Menurut metode E.E.De Beer, perhitungan daya dukung tiang pancang dapat

dilakukan dengan menggunakan Persamaan 3.

Pu = qc . A (3)

Metode Umum

Hasil perhitungan daya dukung tiang pancang menurut metode Umum dapat

dihitung dengan Persamaan 4.

Pall = FK

QJHPksAqckb .... + (4)

Metode Trofimenkove

Persamaan 5 digunakan untuk menghitung daya dukung tiang pancang metode

Trofimenkove.

Pall = FK

QD

JHPAqckb ).(.. +

(5)


28

Tabel 2. Hasil perhitungan daya dukung tiang pancang

Metode Meyerhof Begeman E.E.De Beer Umum Trofimenkove

P Tiang

Tunggal (ton) 109,88 81,29 71,01 102,3 115,25

Kolom Jlh

Tiang

P grup

(ton)

Jlh

Tiang

P grup

(ton)

Jlh

Tiang

P grup

(ton)

Jlh

Tiang

P grup

(ton)

Jlh

Tiang

P grup

(ton)

Kolom 1 6 502,37 9 531,88 10 504,17 7 520,6 6 526,92

Kolom 3 9 718,94 12 692,59 14 688,94 9 669,35 9 754,08

Kolom 5 9 718,94 12 692,59 14 688,94 9 669,35 9 754,08

Kolom 7 6 502,37 9 531,88 10 504,17 7 520,6 6 526,92

3.3. Perbandingan Beberapa Metode

Berdasarkan perhitungan daya dukung tiang tunggal didapatkan bahwa metode

Meyerhoft dan metode umum lebih realistis, karena setelah dirata-ratakan ternyata rata-

rata daya dukung tiang tunggal didapat sebesar 95,95 ton mendekati nilai daya dukung

tiang tunggal metode Meyerhoft dan metode umum (Gambar 5).

Jumlah tiang pancang dari masing-masing metode berbeda satu sama lainnya,

karena nilai daya dukung tiang tunggal yang berbeda-beda pula. Kolom kiri (kolom 1 dan

7) jumlah tiangnya sama demikian juga kolom tengah (kolom 3 dan 5) memiliki jumlah

tiang pancang yang sama pula. Nilai daya dukung tunggal yang rendah akan

menghasilkan jumlah tiang yang lebih besar dibandingkan nilai daya dukung tunggal

yang tinggi. Hal ini terjadi pada metode Meyerhof, umum dan Trofimenkove (Gambar 6).

Jumlah tiang pancang sangat mempengaruhi nilai daya dukung tiang kelompok (Gambar

7), semakin banyak tiang pancang yang digunakan, maka nilai daya dukung tiang

kelompok juga semakin besar dan semakin aman untuk memikul beban konstruksi, hanya

tidak ekonomis.

0

20

40

60

80

100

120

140

Mey

erho

f

Begem

an

E.E.D

e Bee

r

Umum

Trofim

enkave

Rata-ra

ta

Day

a du

kung

(to

n)

Gambar 5. Perbandingan perhitungan daya dukung tiang tunggal


29

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Meyerhof Begeman E.E.De Beer Umum Trofimenkave

Jum

lah

Tia

ng Kolom 1

Kolom 3

Kolom 5

Kolom 7

Gambar 6. Jumlah tiang pancang untuk masing-masing metode

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Meyerhof Begeman E.E.De Beer Umum Trofimenkave

Day

a D

ukun

g T

iang

Kel

ompo

k (t

on)

Kolom 1

Kolom 3

Kolom 5

Kolom 7

Gambar 7. Nilai daya dukung tiang kelompok

4. KESIMPULAN

Berdasarkan analisis didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung tiang tunggal dengan menggunakan metode

Langsung dan Meyerhof (1956) diperoleh P netto = 109.88 ton, metode Begeman

diperoleh P netto = 81.29 ton, metode E.E.De Beer diperoleh P netto = 71.01 ton,

metode Umum diperoleh P netto = 102.30 ton, metode Trofimenkove (1974)

diperoleh P netto = 115.25 ton. Metode Meyerhoft dan metode Umum lebih realistis,

karena nilainya mendekati nilai rata-rata daya dukung tiang tunggal sebesar 95,95

ton.

2. Jumlah tiang pancang dari masing-masing metode berbeda satu sama lainnya, karena

nilai daya dukung tiang tunggal yang berbeda-beda pula. Nilai daya dukung tunggal

yang rendah akan menghasilkan jumlah tiang yang lebih besar dibandingkan nilai

daya dukung tunggal yang tinggi, hal ini terjadi pada metode Meyerhof, umum dan

Trofimenkove. Jumlah tiang pancang sangat mempengaruhi nilai daya dukung tiang

kelompok, semakin banyak tiang pancang yang digunakan, maka nilai daya dukung


30

tiang kelompok juga semakin besar dan semakin aman untuk memikul beban

konstruksi, akan tetapi kurang ekonomis.

DAFTAR PUSTAKA

Alwan, I., dan Indarto, (2010), Pengaruh Variasi Kadar Air Terhadap Daya Dukung Pondasi Tiang Type Friction Pile pada tanah Ekspansif, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya.

Arifin, (2008), Analisa Perbandingan Biaya Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang dan Bor Pile Jembatan Suramadu, Neutron, Vol.8, No.2: 1-13

Manoppo, F., J., (2010), perilaku tiang pancang miring pada daya dukung tiang pancang kelompok akibat beban vertikal di tanah pasir, Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 2, Hal 81 – 84

Nugroho, S.,A., (2011), Studi Daya Dukung Pondasi Dangkal pada Tanah Gambut dengan Kombinasi Geotekstil dan Grid Bambu, Jurnal Teknik Sipil, Vol. 18 No. 1, : 31-40.

Pertiwi, D., (2006), Korelasi Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Data-data Sondir dan Jack in Pile, Jurnal Aksial, Majalah Ilmiah Teknik Sipil, Vol. 8, No. 1 : 36-42.

Ukiman, (2011), Penurunan Daya Dukung Tahanan Selimut Pondasi Tiang pada Tanah yang Mengalami Pembasahan, Orbith, Vol. 7 No. 3: 383-387.

3. studi analisis daya dukung pondasi tiang pancang

Documents