bangunan gedung
Post on 22-Dec-2015
16 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di Indonesia penggunaan tiang pancang untuk pondasi dalam lebih banyak dikenal oleh
konsultan dan kontraktor serta masyarakat pada umumnya karena teknologi pelaksanaannya
yang sudah biasa dilaksanakan seperti pemancangan pondasi pada pembangunan gedung, ruko,
jembatan, pabrik serta bangunan yang lain. Perencanaan pondasi pada suatu gedung terutama
pada gedung bertingkat mutlak diperlukan mengingat berat bangunan dan unsur-unsur lain di
dalamnya memerlukan penyaluran yang sebanding dengan daya dukungnya. Dalam analisa
perencanaan pondasi hal-hal yang perlu diperhatikan adalah beban struktur atas dan karakteristik
tanah dilapangan. Karena kedua hal ini yang paling mempengaruhi pada saat analisa
perencanaan jenis serta tipe pondasi yang akan digunakan.
Perencanaan pondasi pada proyek pembangunan gedung Universitas Patria Artha yang di
desain dengan menggunakan tipe pondasi bored pile/tiang bor. Hal ini berdasarkan hasil
perencanaan konsultan proyek, dimana hasil analisis tersebut diperoleh akibat beban gedung
bertingkat dan karakteristik tanah dilapangan serta efisiensi dari pelaksanaan selama proses
pembuatan pondasi sehingga pemilihan tipe pondasi yang digunakan adalah bored pile.
Dalam kurung waktu beberapa tahun ini penggunaan pondasi tiang bor juga semakin popular
karena beberapa alasan, oleh sebab itu sangat menarik untuk mengetengahkan perkembangan
berbagai pemakaiannya dan pelaksanaan konstruksi jenis pondasi dalam ini, namun demikian
pengalaman menunjukkan bahwa pada setiap pekerjaan pondasi tiang bor, muncul masalah-
masalah spesifik dengan kondisi yang berbeda menyangkut segi pelaksanaan konstruksi maupun
hal lain. Dalam pemilihan pondasi sangat dibutuhkan pengetahuan tentang jenis tanah yang
dihadapi dan masalah yang akan terkait. Pengendalian mutu menjadi salah satu kunci penting
keberhasilan Pondasi Tiang Bor, dimana sukses pada pekerjaan tiang bor tergantung pada
pengetahuan bagaimana tiang bor dilaksanakan dilapangan dan pengaruh dari prosedur yang
berbeda terhadap perilakunya dibawah beban.
Dengan digunakannya tiang pancang yang sesuai dengan dimensi yang diinginkan dan desain
tiang pancang yang mampu memikul pembebanan dari struktur atasnya serta peralatan mesin
pancang yang lebih mudah bergerak dalam area lapangan proyek menjadikan kapasitas
pemancangan yang cenderung lebih efektif dalam pelaksanaan (kondisi mesin normal serta cuaca
yang baik). Dimana jumlah titik acuan pemancangan menjadi metode pondasi dalam dengan
menggunakan tiang pancang berada pada urutan pertama ditinjau dari segi pemakaian di
beberapa proyek Indonesia, dibandingkan dengan metode pondasi dalam dengan menggunakan
Metode tiang Strauss Pile/Bored Pile.
1.2 Batasan Masalah
Ruang lingkup pembahasan dibatasi pada:
1. Gaya-gaya yang bekerja pada struktur bawah (pondasi).
2. Perencanaan pondasi yang digunakan adalah tiang pancang.
1.1 Rumusan Masalah
Dalam penulisan laporan ini kami rumuskan yaitu bagaimana cara untuk menghitung
daya dukung pondasai menggunakan pondasi Tiang Pancang agar didapatkan nilai yang aman
dalam merencanakan bangunan gedung bertingkat
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penyusunan Laporan ini adalah untuk
membandingkan hasil perencanaan pondasi bored pile dengan alternative pondasi tiang pancang
pada struktur bawah proyek pembangunan Gedung dengan pertimbangan daya dukung tiang dan
keefisienan dari struktur itu sendiri.
1.3 Metode Penelitian
Penyusunan Laporan ini menggunakan metode studi pustaka, yang membahas kerangka
konseptual permasalahan, penentuan tinjauan, kategori penulisan, metode dan prinsip-prinsip
desain dan analisis, penyesuaian tipe perencanaan dengan fungsi struktur serta keoptimalan dan
keekonomisan hasil desain. Di samping itu, penulis membaca buku-buku yang relevan dan
sumber-sumber yang tertulis yang menunjang penyusunan ini.
1.4 Sistematika Laporan
1. Lembar pengesahan
2. Lembar Asistensi
3. Kata Pengantar
4. Daftar Isi
5. Bab I. Pendahuluan
5.1. Latar Belakang
5.2. Batasan Masalah
5.3. Rumusan Masalah
5.4. Tujuan
5.5. Sistematika Laporan
6. Bab. II Isi
6.1. Tinjauan Pustaka
7. Bab III Perancangan
7.1. Data Perencanaan
7.2. Perhitungan Perencanaan
8. Bab. III Penutup
8.1. Kesimpulan
8.2. Daftar pustaka.
9. Lampiran – lampiran
BAB 3 PERANCANGAN
Denah Perencanaan
Gambar 1 Denah perencanaan
Data Bangunan
Data bangunan adalah sebagai berikut :
Fungsi Bangunan : Perkantoran dan Perkuliahan
Jumlah Tingkat : 4 Lantai
Data Struktur
Pondasi yang direncanakan adalah pondasi tiang beton precast dengan kriteria sebagai
berikut :
1. Dimensi kolom
2. Tiang Pancang : diameter tiang adalah 60 cm dan 50 cm dengan mutu beton 25 MPa (K300)
3. Data tanah diperoleh dari hasil pengujian dan penyelidikan tanah sondir oleh Dina Bina
Marga Provinsi Sulawesi Selatan (terlampir).
Beban-beban yang Bekerja Pada Pondasi
Beban-beban yang bekerja pada pondasi antara lain :
1. Beban horizontal/geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya
angin pada dinding.
2. Beban vertical/beban tekan dan tarik, contohnya beban mati, beban hidup, gaya gempa.
3. Momen.
Perhitungan Daya Dukung Vertikal Tiang Pancang
1. Berdasarkan kekuatan bahan tiang.
Menurut peraturan beton Indonesia (PBI), tegangan tekan beton yang diijinkan yaitu :
σb = 0.33 x f’c
f’c = kekuatan tekan beton karakteristik
P = σ x A ............................................ (1)
Dimana :
P = Kekuatan yang diizinkan pada tiang pancang (kg)
σ = Kuat tekan izin tiang pancang (kg/cm2)
A = Luas penampang efektif tiang pancang (cm2)
2. Berdasarkan hasil sondir
Untuk tiang pancang end bearing pile :
Quijin = q c x A
3 ...................................... (2)
Untuk tiang friction pile :
Quijin = f . O
5 .......................................... (3)
Untuk tiang pancang end bearing dan friction pile :
Qtiang= q c x A
3 + f . O
5 .......................... (4)
Dimana :
Qtiang = Kapasitas daya dukung ijin tiang pancang (kg)
qc = Nilai konis (kg/cm2)
f = Jumlah hambatan pelekat atau total friction (kg/cm)
O = Keliling tiang (cm)
A = Luas penampang ujung tiang (cm2)
3 = Faktor keamanan untuk daya dukung tiang
5 = Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang
Daya Dukung Ijin Tiang Group (P all Group)
Teori membuktikan dalam daya dukung kelompok tiang tidak sama dengan daya dukung
tiang secara individu dikalikan jumlah tiang dalam kelompok, melainkan perkalian antara daya
dukung satu tiang dengan banyaknya tiang dikalikan dengan faktor effisiensi group tiang.
Eff = 1 -θ
90 (n−1 ) m+(m−1 ) n
m xn .............. (5)
Dimana ;
m = jumlah baris
n = jumlah tiang satu baris
θ = Arc dS tan dalam derajat
d = diameter tiang (cm)
S = jarak antar tiang (cm)
1.5 d ≥ S ≥ 3.5 d
Pmax yang Terjadi Pada Tiang Akibat Pembebanan
Pmax = ∑ Pv
n ±
Mx.Ymax
ny .∑ y2 ± My . Xmax
nx .∑ x2 . . (6)
Dimana ;
Pmax = Beban maksimum yang diterima oleh tiang pancang (ton)
SPv = Jumlah total beban (ton)
Mx = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x
My = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y
Xmax = Absis terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
Ymax = Ordinat terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group)
nx = Banyak tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu x
ny = Banyak tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu y
Sx2 = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang (m2)
Sy2 = Jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang (m2)
PERENCANAAN DAN PEMBAHASAN
Perencanaan Substruktur
A. Perencanaan Bored Pile
Pada titik sondir 1 (S-1) dengan kedalaman 7.0 m maka di dapatkan data sebagai berikut :
Tabel 1 Data Bored Pile
Data Keterangan
Dimensi Tiang (s)
Luas Bored Pile (A)
Keliling (O)
Total Friction (Tf)
Tahanan Konus (qc)
40 x 40 cm
1600 cm2
160 cm
312 kg/cm
250 kg/cm2
Sumber : Universitas Patria Artha
Dengan menggunakan data tersebut maka diperoleh Qijin sebesar 143317.333 kg = 143.32
ton ~ 150 ton.
Selanjutnya untuk perhitungan pada titik lainnya dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 2 Rekapitulasi Daya Dukung Tanah untuk Bored Pile.
Titik
Sondir
Dimensi
Tiang
(cm)
qc
(kg/cm2)
Tf
(kg/cm)
Kedalaman
(m)
Daya Dukung
(ton)
1 40 x 40 250 312 7.0 143.32
2 40 x 40 250 248 7.2 141.27
3 40 x 40 250 500 5.6 149.33
4 40 x 40 250 230 5.4 140.69
Berdasarkan tabel 2 di atas dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5.6 m memiliki daya
dukung tiang maksimum sebesar 149.33 ton dan pada kedalaman 5.4 m memiliki daya dukung
tiang minimum sebesar 140.69 ton.
B. Perencanaan Tiang Pancang
Adapun spesifikasi dari tiang pancang tersebut adalah :
Mutu beton (f’c) = 25 MPa
Mutu baja (fy) = 400 MPa
Ukuran = θ 50 cm dan θ 60 cm
Luas penampang = 1963 cm2 dan 2826 cm2
Keliling (O) = 157 cm dan 188.4 cm
Data hasil titik sondir 1 (S-1) untuk kedalaman -7.0 m, didapatkan :
qc = 250 kg/cm2
Tf = 312 kg/cm
Untuk diameter 50 cm
Ptiang = 173338.467 kg = 173.338 ~ 200 ton
Untuk diameter 60 cm
Ptiang = 247256.16 kg = 247.256 ~ 250 ton
Selanjutnya untuk perhitungan pada titik lainnya dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 3 Rekapitulasi Daya Dukung Tanah untuk Tiang Pancang.
Titik Sondir
Dimensi Tiang (cm)
qc (kg/cm2)
Tf (kg/cm)
Kedalaman (m)
Daya Dukung (ton)
1 50
250 312 7.0 173.33847
60 247.25616
2 50
250 248 7.2 171.32887
60 244.84464
3 50
250 500 5.6 179.24167
60 254.34000
4 50
250 230 5.4 170.76367
60 244.16640
Berdasarkan tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa pada dimensi tiang diameter 60 cm
memiliki daya dukung tiang maksimum sebesar 254.34000 ton pada kedalaman 5.6 m dan
minimum sebesar 244.16640 ton pada kedalaman 5.4 m. Sedangkan pada dimensi tiang
diameter 50 cm memiliki daya dukung tiang maksimum sebesar 179.24167 ton pada kedalaman
5.6 m dan minimum sebesar 170.76367 ton pada kedalaman 5.4 m
Perhitungan Tiang Pancang
1. Berdasarkan kekuatan bahan diperoleh kekuatan pikul tiang yang diijinkan sebesar 233.145
ton.
2. Berdasarkan Hasil Sondir :
a. Daya dukung tiang (Ptiang) dihitung dengan formula maka didapatkan nilai sebagai berikut :
Pada diameter tiang 50 cm kekuatan pikul tiang yang diijinkan sebesar 173.3384667
ton ~ 200 ton.
Pada diameter tiang 60 cm kekuatan pikul tiang yang diijinkan sebesar 247.25616 ton ~
250 ton.
b. Daya dukung ujung tiang (Qtiang) sebesar 23550 kg = 235.5 ton.
c. Daya dukung friksi tiang dengan tanah sebesar 11756.16 kg = 11.75616 ton.
3. Jumlah tiang
Untuk menentukan jumlah tiang pancang yang dibutuhkan sangat diperlukan agar dapat
menahan beban aksial yang diterima oleh pondasi.
VQu
= 188.69043247.25616
= 0.7631 ~ 1
Untuk kestabilan struktur maka digunakan tiang pondasi kelompok, n = 2
Efisiensi Kelompok Tiang
Jika beban yang harus dipikul cukup besar, maka biasanya suatu pondasi merupakan
kelompok yang terdiri lebih dari satu tiang. Kelompok tiang ini secara bersama-sama memikul
beban tersebut. Yang menjadi masalah adalah tinggal berapa persenkah daya dukung pribadi dari
masing-masing tiang dalam kelompok tersebut, yaitu yang disebut efisiensi kelompok tiang.
Tabel 4 Efisiensi Kelompok Tiang
• Beban maksimum yang diterima pada pondasi
a. Pondasi Tipe-1 θ 50 cm ( 2 tiang )
Beban maksimum yang diterima pada pondasi adalah sebesar 76.30355 ton. Hal ini
menunjukkan bahwa daya dukung tiang yang sebesar 152.09710 ton dapat menahan beban
maksimum yang akan diterima sebesar 76.30355 ton.
b. Pondasi Tipe-2 θ 60 cm ( 2 tiang )
Beban maksimum yang diterima pada pondasi adalah sebesar 94.58365 ton.
Hal ini menunjukkan bahwa daya dukung tiang yang sebesar 188.69043 ton dapat
menahan beban maksimum yang akan diterima sebesar 94.58365 ton.
C. Perencanaan Pile Cap
625 1250 625
1250
2500
Ø500 Ø600
750 1500 750
3000
1500
PC1 PC2
Gambar 1 Tipe-tipe pile cap
1. Perhitungan dimensi didapatkan dari rumus dan data-data yang telah dilampirkan, maka hasil
tersebut dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5 Dimensi Pile Cap yang Digunakan Dalam Perencanaan.
Dimensi Pile Cap Tipe-1 (2 tiang) θ 50 cm Tipe-1 (2 tiang) θ 60 cm
Panjang pile cap (L) 2500 mm 3000 mm
Lebar pile cap (B) 1250 mm 1500 mm
Tebal pile cap (h) 556.183 mm 707.743 mm
Tinggi efektif (d) 481.183 mm 632.743 mm
Selimut beton (d’) 75 mm 75 mm
2. Perhitungan tulangan pile cap
Dari hasil perhitungan yang telah dilampirkan maka tulangan utama dan tulangan praktis yang
dibutuhkan dengan ukuran pile cap yang berbeda dapat dilihat pada tabel 6.
Tabel 6 Rekapitulasi perhitungan tulangan pile cap
No Ukuran Pile Cap Kelompok
Tiang
Tulangan
Utama
Tulangan
Praktis
1 125 x 250 cm2 2 tiang θ 50 cm 11 θ 22 4 θ 18
2 150 x 300 cm2 2 tiang θ 60 cm 17 θ 22 6 θ 18
top related