bab ii landasan teori dan tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/5034/3/bab ii_maman...

5

BAB II

LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

A. LANDASAN TEORI

1. Daya Dukung Tanah

Dalam pandangan teknik sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan

organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak diatas batuan

dasar (bedrock). Data tanah yang tersedia pada proyek pembangunan gedung

perkuliahan di Dukuhwaluh adalah data uji penetrasi kerucut statis (sondir). Hasil

uji ini didapatakan kekuatan tanah pada kedalaman 400 cm.MT mempunyai nilai

tahanan ujung (qc) berkisar 165 kg/cm2. Karena data penyelidikan tanah tidak

lengkap, maka diperlukan korelasi agar memperoleh parameter tanah yang

diperlukan untuk analisis pondasi.

1) Menentukan Kedalaman Tanah Keras (Df)

Kedalaman tanah yang akan digunakan sebagai dasar pondasi harus memiliki

kekuatan yang mampu menahan beban yang diterima pondasi. Berdasarkan hasil

sondir, maka data yang dipakai adalah data qc. Menurut Terzaghi dan Peck (1984)

dalam Wibowo (2011) tanah yang baik untuk bangunan adalah tanah dengan

kategori keras atau mempunyai nilai tahanan ujung (qc) lebih dari 120 kg/cm2.

Berikut tabel yang bisa diapakai :

Tabel 2.1 Konsistensi tanah berdasarkan hasil sondir

Konsistensi qc Tf

Perbandingan Estimasi Biaya..., Maman Sudarman, Fakultas Teknik UMP, 2016

6

(kg/cm2) (kg/cm2)

Very soft <5 3,5

Soft 5-10 3,5

Firm 10-35 4,0

Stiff 30-60 4,0

Very stiff 60-120 6,0

Hard >120 6,0

Sumber : Terzaghi dan Peck (1984) dalam Wibowo (2011)

2) Menghitung Rasio Gesekan (fr)

Menghitung rasio gesekan (fr) dari nilai qc untuk mengklasifikasikan tanah

menurut Hardiyatmo (2003) adalah sebagai berikut :

fr = fs

qc × 100% (1)

Berdasarkan SNI-2827 (2008), Perlawanan geser (fs) diperoleh dari rumus :

fs = Kw . Api

As (2)

Kw = (Tw - Cw )

Menurut Terzaghi (1943) dalam Hardiyatmo (2003) untuk mengetahui nilai

fs bisa dilihat pada tabel seperti dibawah ini :

Tabel 2.2 Nilai fs menurut Terzaghi

Sumber : Hardiyatmo (2003)

Dimana :


7

Api = Luas penampang piston (cm2)

As = Luas selimut geser (cm2)

Cw = Pembacaan manometer untuk nilai perlawanan konus (kPa)

Tw = Pembacaan manometer (kPa)

Kw = Selisih Tw - Cw (kPa)

Gambar 2.1 Klasifikasi tanah berdasarkan uji sondir

(Sumber : Hardiyatmo, 2002)

Tabel 2.3 Nilai untuk tanah keadaan asli di lapangan



8

Tabel. 2.4 Berat jenis tanah (gravity spesific)


3) Menghitung berat volume tanah (γ)

Dengan asumsi bahwa muka air tanah berada sama dengan dasar pondasi,

maka berat volume tanah menurut Hardiyatmo (2002) adalah :

γ’ = γsat – γw (3)

γsat = (Gs+e) γw

1+e (4)

Dimana :

γw = Berat volume air = 1 t/m3 atau 9,81 kN/m3

γsat = Berat volume tanah jenuh (kN/m3)

Gs = Berat jenis tanah

e = Angka pori

γ’ = Berat volume tanah effektif (kN/m3)

4) Menghitung tekanan Overburden (po)

Tekanan overburden (po) menururt Hardiyatmo (2002) adalah :

po = Df . γ’ (5)

apabila diatas tanah terdapat beban terbagi rata, maka :


9

po = Df . γ’ + qo

Dimana :

po = Tekanan overburden (kN/m2)

Df = Kedalaman pondasi (m)

5) Menghitung sudut gesek dalam puncak (φ)

Untuk mengetahui sudut gesek dalam puncak (φ) berdasarkan tekanan

overburden (po) bisa dilihat pada grafik seperti dibawah ini :

Gambar 2.2 Hubungan sudut gesek dalam puncak (φ) dan qc


6) Menghitung kohesi tanah (c)

Menurut Sunggono (1984) dalam Bahtia (2016), mencari kohesi tanah dari

uji sondir bisa dihitung menggunakan rumus berikut :

c = qc

20 (6)

Dimana :

c = Kohesi tanah (kPa)


10

Atau menurut Bowles (1988) untuk mendapatkan nilai kohesi tanah dari qu

dimana analisis kapasitas dukung (qu) ini menggunakan data sondir. Berikut rumus

yang digunakan adalah :

c = qu

2 (7)

Dimana :

c = Kohesi tanah (kPa)

7) Menghitung kuat geser tanah (s atau τ)

Menurut Couloumb (1776) dalam Hardiyatmo (2002) adalah :

τ = c + (σ – u) tan φ (8)

σ = γsat . z

u = γw . z

Dimana :

s/τ = Kekuatan geser tanah (kN)

φ = Sudut geser internal (º)

σ = Tegangan total (kN/m2)

u = Tekanan air pori (kN/m2)

z = Kedalaman yang ditinjau (m)

a. Daya Dukung Tanah Pada Tanah Granuler

1) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Granuler Untuk Pondasi Tiang

Berdasarkan perhitungan kapasitas dukung tanah menggunakan tahanan

ujung dan tahanan gesek tiangnya Hardiyatmo (2002) kemudian digabungkan

dengan rumus dari Meyerhoff (1976) untuk tanah granuler nilai c = 0 sehingga :


11

Qu = Qb + Qs (9)

= (qu × Ab) + (fs × As)

= [(0,5 Tan φ Nq Pa) × Ab] + [fs × As]

Qa = Qu

F

Menurut Sihotang (2009) untuk mencari faktor gesek tahanan kulit adalah sebagai

berikut :

fs = qc . α

f (10)

Dimana :

Qu = Kapasitas dukung aksial ultimit tiang pancang (kN)

qu = Kapasitas dukung ultimite tanah (kg/m2)

Ab = Luas penampang tiang(cm2)

fs = Faktor gesek satuan antara tanah dan dinding tiang (kg/m2)

f = Faktor empirik untuk tiang pancang beton pratekan 3,50

α = untuk pasir adalah 1,4%

As = Luas selimut tiang (m2)

Qa = Kapasitas dukung ijin (kg)

Nq = Faktor kapasitas dukung

Pa = Tekanan atmosfer = 100 kN/m2

F = Safety factor


12

Gambar 2.3 Faktor nilai Nc Nq Nγ

(Sumber : Terzaghi (1943) dalam DPU, (2005))

2) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Granuler Untuk Pondasi Telapak

Jenis tanah granuler tidak mempunyai kohesi (c), sehingga daya dukung

menurut Terzaghi (1943) dalam Sitohang (2014) untuk pondasi berbentuk bujur

sangkar adalah :

Qu = po . Nq + 0,4 b .γ . Nγ (11)

Diaman :

B = Lebar pondasi telapak (m)

Berdasarkan hasil pengujian sondir (CPT) menurut Schmertmann (1978), dari

persamaan Terzaghi dalam Hardiyatmo (2002) diperoleh persamaan :

Qu = 48 - 0,009 . (300 - qc)1,5 (12)


13

3) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Granuler Untuk Pondasi Sumuran

Karena pada pondasi sumuran pengerjaan dilakukan dengan cara menggali

tanah terlebih dahulu pada kedalaman dan ukuran yang sesuai dengan pondasi

sumuran rencana, maka tahanan dari kulit sumuran dianggap = 0. Sehingga

kapasitas dukung hanya berasal dari tahan ujungnya saja, menurut Bowles (1988)

persamaan yang bisa dipakai adalah sebagai berikut :

Qu = Qa (13)

= (qu × Ab)

= [(L’ γ Nq + 0,4 . b . γ . Nγ) × Ab]

Qa tanah = Qu

F

Dimana :

Qu = Kapasitas dukung ultimit (kg)

qu = Karena pada tanah granuler, menurut Bowles (1988) maka nilai

qu diganti = (L’ γ Nq + 0,4 B γ Nγ)

L’ dibatasi sampai 15B (B = Lebar atau diameter sumuran)

Ab = Luas penampang kaison (cm2)


Sedangkan kekuatan ijin berdasarkan bahannya dapat dihitung dengan

menggunakan rumus PBI (1971) dalam Hardiyatmo (2002) sebagai berikut :

Qa bahan = σb × Ab (14)

Tegangan beton untuk sumuran dengan menggunakan bahan beton siklop (cyclop

concrete) mempunyai kekuatan sebagai berikut :

σb = 0,75 × fc (15)


14

Dimana :

Q sumuran = Kekuatan pikul tiang yang diijinkan (kg)

fc = Mutu beton yang digunakan (MPa)

σb = Tegangan tekan tiang yang diijinkan (kg/cm2)


b. Daya Dukung Tanah Pada Tanah Kohesif

1) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Kohesif Untuk Pondasi Tiang

Kapasitas dukung pondasi tiang untuk tanah kohesif menurut Meyerhoff

(1976) adalah sebagai berikut :

Qu = Qb + Qs (16)

= (qu × Ab) + (fs × As)

= [(c Nc + q Nq) × Ab] + [fs × As]

Pada tanah kohesif, nilai φ = 0, sehingga q Nq = 0. Sedangkan menurut Poulos

dan Davis (1980) dalam Sumiyanto (2007) Rekayasa Pondasi II memberikan nilai

Nc = 9.

Qa = Qu

F

Dimana :

Qu = Kapasitas dukung aksial ultimit tiang pancang (kg)

qu = Kapasitas dukung ultimite tanah (kg/m2)

Ab = Luas penampang tiang (cm2)

fs = Faktor gesek satuan antara tanah dan dinding tiang (kg/m2)

As = Luas selimut tiang (m2)


15


q = Tegangan vertikal (tekanan beban tambahan)

c = Nilai kohesi tanah

Nc = Faktor kapasitas dukung

F = Safety factor

2) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Kohesif Untuk Pondasi Telapak

Menurut Skempton (1951) dalam Sitohang (2014), daya dukung tanah untuk

pondasi telapak pada tanah kohesif dapat dihitung dengan menggunakan rumus

sebagai berikut :

Qu = c . Nc + Df . γ (17)

Dimana :

c = Kohesi tanah (kN/m2)

Nilai Nc tergantung dari bentuk pondasi, dengan melihat grafik dibawah ini :

Gambar 2.4 Faktor kapasitas dukung Nc

(Sumber : Skempton (1951) dalam Sitohang (2014))


16

Berdasarkan hasil pengujian sondir (CPT) menurut Schmertmann (1978)

dalam Hardiyatmo (2002) dari persamaan Terzaghi diperoleh persamaan :

0,8 Nq ≈ 0,8 Nγ ≈ qc

Taksiran ini dapat diterapkan untuk 𝐷

𝐵 ≤ 1,5. Untuk tanah kohesif pada pondasi

bukur sangkar sebagai berikut :

Qu = 5 + 0,34 qc (18)

3) Daya Dukung Tanah Pada Tanah Kohesif Untuk Pondasi Sumuran

Menurut Hardiyatmo (2002) adalah sebagai berikut :

Qu = Qb (19)

= (qu × Ab)

Qa tanah = Qu

F

Dimana :

Qu = Kapasitas dukung ultimit (kg)

qu = Karena pada tanah kohesif, berdasarkan Bowles (1988) maka nilai

qu diganti = (9 . c)



Sedangkan kekuatan ijin berdasarkan bahannya dapat dihitung dengan

menggunakan rumus PBI (1971) dalam Hardiyatmo (2002) sebagai berikut :

Qa bahan = σb × Ab (20)

Tegangan beton untuk sumuran dengan menggunakan bahan beton siklop (cyclop

concrete) adalah :


17

σb = 0,25 × fc (21)

Dimana :

Q sumuran = Kekuatan pikul tiang yang diijinkan (kg)

fc = Mutu beton yang digunakan (MPa)

σb = Tegangan tekan tiang yang diijinkan (kg/cm2)


2. Pembebanan Pondasi

Perencanaan pembebanan harus sesuai dengan aturan pembebanan yang

mencakup tipe-tipe beban yang bekerja termasuk beban yang sesuai dengan letak

strukturnya. Tipe beban yang umum bekerja pada struktur pondasi berdasarkan

SNI-1727-2013 adalah sebagai berikut :

1) Beban Vertikal

a) Beban Mati (qd)

Beban mati yaitu berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang

terpasang seperti dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap,

klading gedung, komponen struktural dan arsitektural serta peralatan layan

terpasang lain termasuk keran.

b) Beban Hidup (ql)

Beban hidup yaitu beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni

bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan

beban lingkungan seperti beban angin, beban hujan, beban Gempa, beban

banjir, atau beban mati.


18

2) Beban Horisontal

a) Beban Gempa (E)

Beban Gempa merupakan beban yang timbul akibat pergerakan tanah

dimana struktur tersebut berdiri.

b) Beban Angin (w)

Beban angin (w) adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau

bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

c) Beban Gempa

Beban Gempa merupakan beban yang timbul akibat pergerakan tanah

dimana struktur tersebut berdiri.

a. Pembebanan Pondasi Tiang

1) Pembebanan Pondasi Tiang Pada Tanah Granuler

Dengan menganggap beban yang terjadi pada pondasi tiang adalah beban titik

terpusat, maka tidak perlu diperhitungkan adanya eksentrisitas beban yaitu ex dan

ey. Sehingga Qa pada tanah granuler merupakan kapasitas dukung ijin tiang tunggal.

Rumus pembebanan menurut Sumiyanto (2007) dalam buku Rekayasa

Pondasi II adalah sebagai berikut :

Qa . n ≥ P (22)

Dimana :

n = Jumlah tiang

P = Beban yang diterima pondasi (kg)

Kapasitas dukung kelompok tiang pada tanah granuler sebagai berikut :

Pu = n . Qa (23)


19

Menentukan faktor effisiensi ikut menentukan, sehingga :

Pu = n . Qa . Eg (24)

Dimana :

Qg = Beban maksimum kelompok tiang (kg)

n = Jumlah tiang dalam kelompok (buah)

Qa = Kapasitas dukung ijin tiang (kg)

Eg = Effisiensi kelompok tiang

Menurut ASCE Committee on Deep Foundation (1984) dalam Irifin (2008)

menganjurkan bahwa untuk jarak tiang antara 2D-3D tidak memerlukan

perhitungan effisiensi kelompok tiang (Eg).

2) Pembebanan Pondasi Tiang Pada Tanah Kohesif

Pada hasil perhitungan Qa untuk tanah kohesif merupakan kapasitas dukung

ijin tiang tunggal. Rumus pembebanan menurut Sumiyanto (2007) dalam Rekayasa

Pondasi II adalah sebagai berikut :

Qa . n ≥ P (25)

Dimana :

n = Jumlah tiang

P = Beban yang diterima pondasi (kg)

Kapasitas dukung kelompok tiang pada tanah kohesif adalah :

ΣPu = n . Qa (26)

= n . (Qp + Qs)


20

b. Pembebanan Pondasi Telapak

Pembebanan pada pondasi telapak dianggap beban vertikal sentris maupun

eksentris. Menurut Bowles (1988) jika beban eksentris pada arah lebarnya, lebar

effektif pondasi dinyatakan oleh :

B’ = B - 2ex , dengan L’ = L

Jika beban eksentris pada arah memanjangnya, panjang effektif pondasi dinyatakan

oleh :

L’ = B - 2ey , dengan B’ = B

Jika eksentrisitas beban dua arah, yaitu ex dan ey, maka lebar effektif pondasi (B’)

ditentukan sedemikian rupa sehingga resultan beban terletak di pusat berat area

effektif A’.

Menurut Meyerhoff (1953) dalam Bowles (1988) bahwa tekanan dukung

tanah (Qa) akan mengalami reduksi (Re) sehingga dipakai persamaan :

Pu = (Qu . A) + w (27)

Qu = Re . Qa (28)

w = Volume . γbeton

Dimana :

Pu = Beban total ultimit (kN)

A’ = Luas (m2)

h’ = by = Sisi terpanjang (m)

b’ = bx = Lebar (m)

w = Berat beton (kN)

γbeton = Berat jenis beton (kN/m3)


21

1) Pembebanan Pondasi Telapak Pada Tanah Granuler

Faktor reduksi untuk tanah granuler Menurut Meyerhoff (1953) dalam buku

Bowles (1988) adalah sebagai berikut :

Re = 1 – (𝑒

𝑏)0,5 (29)

Dimana :

0 < 𝑒

𝑏 < 0,3

e = Jarak antara beban titik terhadap pusat pondasi (m)

Berikut adalah grafik yang dapat dipakai untuk menghitung reduksi.

Gambar 2.5 Pengaruh eksentrisitas dengan beban vertikal


2) Pembebanan Pondasi Telapak Pada Tanah Kohesif

Faktor reduksi untuk tanah kohesif Menurut Meyerhoff (1953) dalam Bowles


Re = 1 – 2 𝑒

𝑏 (30)


22

c. Pembebanan Pondasi Sumuran

1) Pembebanan Pondasi Sumuran Pada Tanah Granuler

Untuk menghitung Pu pada tanah granuler, Menurut Bowles (1988)

digunakan rumus sebagai berikut :

Pu = [0,80 φ (0,85 fc’ Ac + fy As)] + w (31)

w = Volume . γbeton

Dimana :

Pu = Beban aksial (kN)

φ = Sudut gesek dalam

w = Berat beton (kN)

γbeton = Berat jenis beton siklop (kN/m3)

Karena rencana bahan menggunakan beton siklop dengan mutu fc 20 mPa, maka fy

. As = 0.

2) Pembebanan Pondasi Sumuran Pada Tanah Kohesif

Menurut Bowles (1988) beban aksial terfaktor (Pu) pada sumuran bertulang

adalah sebagai berikut:

Pu = (fc’ Ac + fy As) + w ≥ P (32)

Dimana :

Pu’ = Beban aksial (kN)

P = Beban yang diterima pondasi (kN)

fc’ = Mutu beton untuk bahan beton siklop (mPa)

Ac = Luas penampang beton (cm2)

As = Luas tulangan (m2)


23

Karena rencana bahan hanya menggunakan beton siklop dengan mutu fc 20 mPa,

maka fy . As = 0 dan sudut gesek pada tanah kohesif = 0.

3. Perancangan Pondasi

Pondasi adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menyalurkan beban

struktur ke tanah di bawahnya Hardiyatmo (2002). Apabila beban struktur tidak

terlalu besar dan letak kedalaman tanah kerasnya cukup dangkal dapat

menggunakan pondasi telapak. Sedangkan apabila beban struktur cukup besar dan

letak tanah keras cukup dalam dapat menggunakan pondasi tiang. Setiap pondasi

memiliki kedalaman pondasi (Df) yakni jarak vertikal muka tanah dengan ujung

pondasi.

Secara garis besar, pondasi terbagi menjadi 2 (dua) kelompok besar antara

lain sebagai berikut :

1) Pondasi dangkal (Shallow Foundation)

Pondasi dangkal didefenisikan sebagai pondasi yang mendukung bebannya

secara langsung, seperti pondasi telapak, pondasi memanjang dan pondasi rakit,

panjangnya berkisar 1 m – 2 m atau Df/B < 1. Pondasi ini digunakan apabila

kedalaman tanah baik tidak begitu dalam (antara 0,6 sampai 2,0 meter ), serta

kapasitas dukung tanah relatif baik (> 120 kg/cm2 ).

2) Pondasi dalam (Deep Foundation)

Pondasi dalam didefenisikan sebagai pondasi yang meneruskan beban

bangunan ketanah keras atau batu yang terletak relative jauh dari permukaan,

contohnya pondasi sumuran dan pondasi tiang, panjangnya berkisar 6 m – 10 m

atau Df/B > 4. Pondasi ini digunakan jika lapisan tanah keras atau lapisan tanah


24

dengan daya dukung yang memadai berada pada kedalaman tanah yang cukup

dalam dari permukaan dan pada lapisan tanah atas berupa tanah lunak

(humus/peat/organik). Kondisi ini mengharuskan pondasi ditanam sehingga

mencapai lapisan tanah keras tersebut.

a. Perancangan Pondasi Tiang

1) Tahanan Aksial Tiang Pancang (Pn)

a) Berdasarkan Jenis Tanah

Menurut Sumiyanto (2007) dalam Rekayasa Pondasi II tahanan aksial

tiang pancang (Pn) merupakan kekuatan tahan ujung (Qb) ditambah dengan

kekuatan tahanan gesek selimut tiang pancangnya (Qs) atau disebut juga

kapasitas dukung ultimit (Qa), sehingga :

P = Qa (33)

Qa = Qb + Qs

Pn = P

F

Dimana :

P = Tahanan aksial (kN)

b) Berdasarkan Kekuatan Bahan

Menurut Ilham (2010), kekuatan tiang berdasarkan bahannya bisa

dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Wp = W . L

P = 0,30 . fc' . A - 1,2 . Wp (34)

Pn = P

F


25

Dimana :

Wp = Berat tiang pancang (kN)

W = Berat tiang per meter (kN)

L = Panjang tiang rencana (m)

P = Kapasitas dukung nominal tiang (kN)

A = Luas permukaan tiang (m2)

Pn = Tahanan aksial tiang (kN)

F = Faktor aman

c) Berdasarkan Hasil Uji Sondir

Menurut Tomlinson (1986) dalam Irifin (2008), untuk menentukan

daya dukung ijin tekan adalah sebagai berikut :

Pn = Pa - Pta (35)

Pa = [(qc . A) / F1] + [(Tf . Ast) / F2]

Pta = [(Tf . Ast . 0,75) / F2] + W

Dimana :

Pa = Daya dukung ijin tekan (kN)

F1 = Faktor aman 1

Diambil 2

Tf = Total friksi (kN/m)

Ast = Keliling penampang tiang (m)

F2 = Faktor aman 2

Diambil 5 dan 3


26

2) Jumlah Tiang Pancang (n)

Menentukan jumlah tiang menurut Irifin (2008) :

n = P / Pn (36)

Dengan ketentuan n . Pn > P

Dimana :

P = Beban aksial kolom (kN)

3) Tahanan Lateral Tiang Pancang (Hn)

a) Berdasarkan Defleksi Tiang Maksimum

Berdasarkan defleksi tiang maksimum menurut Broms (1964) dalam

Ilham (2010), tahanan lateral (Hn) dapat dihitung dengan persamaan :

Hn = y0 . Kh

D

[2 .β . (e β+1)] (37)

β = [Kh . D

4 .Ec . Ic]

0,25

Dengan ketentuan β . L > 2,5

Ic = 1

12 . s4

Ec = 4700. (√fc’ . 103)

Diamana :

D = Diameter pondasi (cm)

Hn = Tahanan lateral tiang pancang (kN)

L = Panjang pondasi (m)

Ec = Modulus elastisitas tiang (kN/m2)

Kh = Modulus subgrade horisontal (kN/m2)

Diambil 26.720 kN/m3


27

Ic = Momen inersia penampang (m4)

e = Jarak beban lateral terhadap muka tanah (m)

y0 = Defleksi tiang maksimum (m)

Diambil defleksi maksimal yaitu 6 mm

β = Koefisien defleksi tiang

b) Berdasarkan Momen Maksimum

Menentukan gaya lateral menurut Brinch-Hansen (1961) dalam Ilham


My = fb . W (38)

fb = 0,40 . fc' . 103

W = Ic / (D/2)

Diperoleh persamaan sebagai berikut : (39)

Persamaan 1 = Hn / [ 9 . cu . D ]

Persamaan 2 = L - ( f + 1,5 . D )

Persamaan 3 = Hn . ( e + 1,5 . D + 0,5 . f )

Persamaan 4 = 9 / 4 . D . cu . g2

Dimana :

fb = Kuat lentur beton tiang pancang (kN/m2)

W = Tahanan momen (m3)

My = Momen maksimum (kNm)

e = Jarak beban lateral terhadap muka tanah (m)


28

4) Susunan Tiang Pancang

Menurut Irifin (2008) pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam

menentukan jarak antar tiang pancang (S) antara lain :

a) Ujung tiang tidak mencapai tanah keras maka jarak tiang minimum ≥ 2 kali

diameter tiang atau 2 kali diagonal tampang tiang.

b) Ujung tiang mencapai tanah keras, maka jarak tiang minimum ≥ diameter

tiang ditambah 30 cm atau panjang diagonal tiang ditambah 30 cm.

Persamaan yang bisa dipakai adalah sebagai berikut :

2 D ≤ S ≤ 2,5 D (40)

Diaman :

S = Jarak antara pusat ke pusat tiang (cm)

D = Diameter Tiang (cm)

Pertimbangan dalam menentukan jarak tiang ke ujung pilecap (a) :

a ≥ 1,25 D (41)

Diaman :

a = Jarak antara pusat tiang ke tepi pilecap (cm)

D = Diameter Tiang (cm)


29

Gambar 2.6 Model susunan tiang

(Sumber : Ilham, 2010)

5) Gaya Aksial Pada Tiang Pancang

Untuk menghitung gaya aksial pada tiang pancang menurut Ilham (2010)

adalah sebagai berikut :

Berat tanah diatas pilecap (Ws)

Ws = Lx . Ly . z . ws (42)

Dimana :

Lx = Lebar pile cap arah x (m)

Ly = Lebar pile cap arah y (m)

z = Tebal tanah diatas pilcap (m)

ws = Berat volume tanah diatas pile cap (kN/m3)

Berat pilecap (Wc) :

Wc = Lx . Ly . h . wc (43)

Dimana :

h = Tebal pilcap (m)


30

wc = Berat beton bertulang (kN/m3)

Diambil 24 kN/m3

Total gaya aksial terfaktor (Pu) :

Pu = P + 1,2 . Ws + 1,2 . Wc (44)

Dimana :

P = Beban aksial kolom (kg)

Pu = Total gaya aksial terfaktor (kg)

Gaya aksial maksimum dan minimum dapat ditentukan dengan rumus sebagai

berikut :

Pu max = 𝑃𝑢

𝑛+

𝑀𝑢𝑥 .𝑥𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑥2+

𝑀𝑢𝑦 .𝑦𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑦2 (44)

Pu min = 𝑃𝑢

𝑛−

𝑀𝑢𝑥 .𝑥𝑚𝑖𝑛

∑ 𝑥2−

𝑀𝑢𝑦 .𝑦𝑚𝑖𝑛

∑ 𝑦2 (45)

Dimana :

ymax dan xmax = Jarak lengan maksimum terhadap pusat di sumbu y dan x

ymin dan xmin = Jarak lengan minimum terhadap pusat di sumbu y dan x

n = Jumlah tiang

Syarat-syarat yang harus dipenuhi pada gaya aksial tiang pancang :

Pu max ≤ Qa

Jika Pu tidak memenuhi syarat, maka jumlah pondasi ditambah.

6) Gaya Lateral Pada Tiang Pancang

Berikut perhitungan-perhitungan yang dialakuakan untuk menentukan

besarnya gaya lateral pada pondasi tiang menurut Ilham (2010) :


31

Gaya lateral tiang pancang pada arah x (hu x) :

hu x = Hu x

𝑛

Gaya lateral tiang pancang pada arah y (hu y) :

hu y = Hu y

𝑛

Gaya lateral kombinasi dua arah (hu max) :

hu max = √hu x2 + hu y

2 (46)

Syaratnya :

hu max ≤ Hn

7) Tinjauan Geser Satu Arah

Menurut Ilham (2010) adalah untuk menentukan tinjauan geser 1 (satu) arah


a) Tinjauan Geser Arah x

Gambar 2.7 Tinjauan geser arah x



32

Tebal effektif pilecap (t’)

t’ = t - d'

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar (cx)

cx = ( Lx - Bx - t' ) / 2

Berat beton (W1)

W1 = cx . Ly . t . wc (47)

Berat tanah (W2)

W2 = cx . Ly . z . ws (48)

Gaya geser arah x (Vux)

Vux = 2 . pumax - W1 - W2 (49)

Lebar bidang geser untuk tinjauan arah y (b)

b = Ly

Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom (bc)

bc = Bx / By

Kuat geser pilecap arah x, diambil nilai terkecil dari vc dari pers.sbb. :

vc 1 = [1+2 / bc] . √ fc' . b . t' /6 (50)

vc 2 = [αs . d / b+2] . √fc' . b . t'/12 (51)

vc 3 = 1/3 . √fc' . b . t' (52)

Kuat geser pilecap (Vc)

Vc = vc / F

Dengan ketentuan Vc > Vux

Dimana :

t = Tebal pilecap (m)


33

wc = Berat volume beton (kN/m3)

z = Tebal lapisan tanah diatas pilecap (m)

ws = Berat volume tanah (kN/m3)

d’ = Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton (m)

b) Tinjauan Geser Arah y

Gambar 2.8 Tinjauan geser arah y


Tebal effektif pilecap (t’)

t’ = t - d'

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar (cy)

cy = ( Ly - By - t' ) / 2

Berat beton (W1)

W1 = cy . Lx . t . wc (53)

Berat tanah (W2)

W2 = cy . Lx . z . ws (54)


34

Gaya geser arah y (Vuy)

Vuy = 2 . pumax - W1 - W2 (55)

Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x (b)

b = Lx


bc = Bx / By

Kuat geser pilecap arah x, diambil nilai terkecil dari vc dari pers.sbb. :

vc 1 = [1+2 / bc] . √ fc' . b . t' /6 (56)

vc 2 = [αs . d / b+2] . √fc' . b . t'/12 (57)

vc 3 = 1/3 . √fc' . b . t' (58)

Kuat geser pilecap (Vc)

Vc = vc / F

Dengan ketentuan Vc > Vuy

8) Tinjauan Geser Dua Arah

Menentukan tinjauan geser dua arah (Pons) menurut Ilham (2010) adalah :

Gambar 2.9 Tinjauan geser dua arah



35

Tebal effektif pilecap (d’)

d’ = t – d

Lebar bidang geser pons arah x (B’x)

B’x = Bx + t'

Lebar bidang geser pons arah y (B’y)

B’y = By + t'

Luas bidang geser pons (Ap)

Ap = 2 .( B'x + B'y ) . t'

Lebar bidang geser pons (bp)

bp = 2 . ( B'x + B'y )


bc = Bx / By

Tegangan geser pons, diambil nilai terkecil dari fp yang diperoleh dari pers.sbb. :

fp 1 = [ 1 + 2 / bc ] . √ fc' / 6 (59)

fp 2 = [ αs . t / bp + 2 ] . √ fc' / 12 (60)

fp 3 = 1 / 3 . √ fc' (61)

Kuat geser pilecap (Vnp)

Vnp = Ap . fp / F (62)

Dengan ketentuan Vnp > P

Dimana :

Puk = Gaya geser akibat beban terfaktor pada kolom (kN)

Bx = Lebar kolom arah x (m)

By = Lebar kolom arah y (m)


36

9) Pembesian Pilecap

Pembesian pada pilecap menurut Ilham (2010) adalah dapat ditentukan pada

tulangan lentur arah x dan y serta tulangan susutnya sebagai berikut :

a) Tulangan Lentur Arah x

Gambar 2.10 Tulangan lentur arah x


Jarak tepi kolom terhadap sisi luar pilecap (cy)

cy = ( Lx - Bx ) / 2

Jarak tiang thd. sisi kolom (ey)

ey = cx - a

Momen yang terjadi pada pilecap (Mux)

Mux = 2. pumax. ex - W1. cx/2 - W2.cx /2 (63)

Lebar pilecap yang ditinjau (b)

b = Ly


37

Tebal effektif plat (t’)

t’ = t - d'

ρb = β1. 0,85 .fc / fy . 600 / (600 + fy) (64)

R max = 0,75. ρb. fy. [1- 0,5. 0,75. ρb. fy/ (0,85. fc)] (65)

Mn = Mux / F

Rn = Mn . 106 / ( b .t'2 ) (66)

Dengan ketentuan Rn < R max

Rasio tulangan yang diperlukan (ρ)

ρ = 0,85.fc / fy . [1-√{1–2.Rn / (0,85.fc)}] (67)

Rasio tulangan minimum (ρmin)

Merupakan rasio tulangan minimal yang digunakan adalah 0,0025

Luas tulangan yang diperlukan (As)

As = ρ . b . t' (68)

Jarak tulangan yang diperlukan (s)

s = π / 4 .D2. b / As (69)

Jarak tulangan maksimum (smax)

Merupakan jarak tulangan terjauh yang disyaratkan adalah sebesar

200 mm

Jumlah tulangan terpakai (∑tul)

∑tul = As / Atul

Dimana :

d’ = Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton (cm)

Diambil 10 cm


38

Es = Modulus elastis baja (kN/m2)

Diambil 200.000 . 103 kN/m2

β1 = Faktor distribusi tegangan beton

Diambil 0,85

b) Tulangan Lentur Arah y

Gambar 2.11 Tulangan lentur arah y


Jarak tepi kolom terhadap sisi luar pilecap (cy)

cy = ( Lx - Bx ) / 2

Jarak tiang thd. sisi kolom (ey)

ey = cx - a

Momen yang terjadi pada pilecap (Mux)

Mux = 2. pumax. ex - W1. cx/2 - W2.cx /2 (70)

Lebar pilecap yang ditinjau (b)

b = Ly


39

c) Tulangan Susut

Luas tulangan susut arah x (Asx)

Asx = ρsmin . b . t' (71)

Luas tulangan susut arah y (Asy)

Asy = ρsmin . b . t' (72)

Jumlah tulangan terpakai arah x dan arah y (∑tul)

∑tul = As / Atul

Jarak tulangan susut arah x (sx)

sx = π / 4 . Ø2 . b / Asx (73)

Jarak tulangan susut arah y (sy)

sy = π / 4 . Ø2 . b / Asy (74)

Jarak tulangan susut maksimum arah x (sx max) dan arah y (sy max)

Dipilih jarak maksimal tulangan adalah 200 mm

Gambar 2.12 Desain penulangan pilecap



40

b. Perancangan Pondasi Telapak

1) Menentukan kedalaman pondasi telapak (Df)

Mentukan kedalaman pondasi Menurut Sumiyanto (2007) dalam buku

Rekayasa Pondasi II ada beberapa hal yang harus diperhatikan :

(a) Pondasi harus diletatakan dibawah dasar dari pada lapisan tanah organik dan

tanah jelek lainnya.

(b) Dasar pondasi harus diletakan pada lapisan yang tidak terpengaruh oleh

kembang susut tanah akibat cuaca.

(c) Walaupun tanah pondasi kuat, dasar pondasi sebaiknya tidak terletak

dipermukaan tanah, karena pertimbangan erosi dan penurunan.

(d) Jarak dan beda elevasi anatara dasar pondasi yang satu dengan yang lainnya

harus sedemikian besar sehingga tidak terdapat pengaruh tumPang-tindihnya

tekanan.

Berikut adalah rumus yang digunakan untuk menentukan kedalaman minimal

pondasi telapak menurut Sumiyanto (2007) sebagai berikut :

Df > s/2 (75)

Diamana :

Df = Kedalaman telapak (m)

s = Jarak antar pondasi (m)


41

Gambar 2.13 Perbedaan elevasi antara dua pondasi yang berdekatan


2) Kontrol Tegangan Tanah

Kontrol tegangan tanah menurut Ilham (2010) adalah :

Gambar 2.14 Kontrol tegangan tanah


Luas dasar footplat (A)

A = bx . by

Tahanan momen arah x (Wx)

Wx = 1/6 . by . bx2

Tahanan momen arah y (Wy)

Wy = 1/6 . bx . by2

Tinggi tanah di atas footplat (z)

z = Df – h


42

Tekanan akibat berat footplat dan tanah (q)

q = h . γc + z . γ (76)

Eksentrisitas arah x (ex)

ex = Mx / P

Dengan ketentuan ex > bx / 6

Eksentrisitas arah y (ex)

ex = My / P

Dengan ketentuan ey > by / 6

Tegangan maksimum yang terjadi pada dasar pondasi (qmax)

qmax = P/A + Mx/Wx + My/Wy + q (77)

Dengan ketentuan qmax < Qa

Tegangan minimum yang terjadi pada dasar pondasi (qmin)

qmin = P/A - Mx/Wx - My/Wy – q (78)

Dengan ketentuan qmin > 0

3) Gaya Geser Pada Footplat

Menghitung gaya geser pada footplat menurut Ilham (2010) untuk gaya geser

1 (satu) arah maupun 2 (dua) arah adalah sebagai berikut :

a) Tinjauan Geser Arah x

Tebal effektif footplat (d)

d = h- d'

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar footplat (ax)

ax = (bx - Bx - d) / 2

Teg. tanah pada bid.g kritis geser arah x (qx)


43

qx = qmin + (bx-ax) / bx . (qmax-qmin) (79)

Gaya geser arah x (Vux)

Vux = [qx + (qmax-qx ) / 2 -q ] .ax .by (80)


b = by


bc = Bx / By

Kuat geser arah x, diambil nilai terkecil vc yang diperoleh dari pers.sbb. :

vc 1 = [1 + 2/bc] . √ fc' . b . d / 6 103 (81)

vc 2 = [αs . d / b + 2] . √ fc' . b . d /12 . 103 (82)

vc 3 = 1/3 . √ fc' . b . d . 103 (83)

Kuat geser footplat (Vc)

Vc = vc / F

Dengan ketentuan Vc > Vux

Gambar 2.15 Tinjauan geser arah x



44

b) Tinjauan Geser Arah y

Tebal effektif footplat (d)

d = h- d'

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar footplat (ay)

ay = (by – By - d) / 2

Teg. tanah pada bid.g kritis geser arah y (qy)

qy = qmin + (by-ay) / by . (qmax-qmin) (84)

Gaya geser arah y (Vuy)

Vuy = [qx + (qmax-qx ) / 2 -q ] .ax .by (85)


b = bx


bc = Bx / By

Kuat geser arah y, diambil nilai terkecil vc yang diperoleh dari pers.sbb. :

vc 1 = [1 + 2/bc] . √ fc' . b . d / 6 103 (86)

vc 2 = [αs . d / b + 2] . √ fc' . b . d /12 . 103 (87)

vc 3 = 1/3 . √ fc' . b . d . 103 (88)

Kuat geser footplat (Vc)

Vc = vc / F

Dengan ketentuan Vc > Vuy

Dimana :

d’ = Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton (m)


45

Gambar 2.16 Tinjauan geser arah y


c) Tinjauan Geser Dua Arah (PONS)

Lebar bidang geser pons arah x (cx)

cx = Bx + 2 . d

Lebar bidang geser pons arah y (cy)

cy = By + 2 . d

Gaya geser pons yang terjadi (Vup)

Vup = |(bx. by- cx. cy). [(qmax + qmin)/ 2- q]| (89)

Luas bidang geser pons (Ap)

Ap = 2 . (cx + cy) . d

Lebar bidang geser pons (bp)

Ap = 2 . (cx + cy)

Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom (bp)

bp = Bx / By

Teg. geser pons, nilai terkecil dari fp yang diperoleh dari pers.sbb. :

fp 1 = [1 + 2 / bc] . √ fc' / 6 (90)


46

fp 2 = [αs . d / bp + 2] . √ fc' / 12 (91)

fp 3 = 1 / 3 . √ fc' (92)

Kuat geser pons (Vnp)

Vnp = Ap . fp /F (93)

Dengan ketentuan sebagai berikut :

a. Vnp > Vup

b. Vnp > Pu

Gambar 2.17 Tinjauan geser dua arah (pons)


4) Pembesian Pondasi Telapak

Menghitung penulangan pada footplat menurut Ilham (2010) adalah sebagai

berikut untuk arah x dan arah y serta tulangan susut :

a) Tulangan Lentur Arah x

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar footplat (ax)

ax = (bx - Bx) / 2

Tegangan tanah pada tepi kolom (qx)

qx = qmin + (bx - ax) / bx . (qmax - qmin) (94)


47

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah (Mx)

Mx = 1/2. ax2. [qx+ 2/3. (qmax- qx)- q]. by (95)

Lebar plat fondasi yang ditinjau (b)

b = by

Tebal effektif plat (d)

d = h - d'

ρb = β1. 0,85. fc’/ fy . 600/ (600 + fy) (96)

Rmax = 0,75.ρb.fy.[1-0,5. 0,75. ρb. fy/(0,85.fc’)] (97)

Mn = Mx / F

Rn = Mn / (b . d2) (98)


ρ = 0,85. fc’/ fy. [1- √{1– 2. Rn/ (0,85. fc’)}] (99)

Dengan ketentuan Rn < Rmax


Diambil rasio tulangan minimum adalah 0,0025


As = ρ . b . d (100)


s = π / 4. D2 . b / As (101)


Jarak maksimum untuk setiap tulangan adalah 200 mm

Luas tulangan terpakai (As)

As = π / 4. D2. b / s (102)


48


∑tul = As / Atul

Dimana :

h = Tebal plat fondasi (m)

d’ = Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton (m)


Diambil 200.000 . 103 kN/m2

β1 = Faktor distribusi teg. Beton

Diambil 0,85

Gambar 2.18 Tulangan lentur arah x


b) Tulangan Lentur Arah y

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar footplat (ay)

ay = (by – By) / 2

Tegangan tanah pada tepi kolom (qy)

qy = qmin + (by – ay) / by . (qmax - qmin) (103)

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah (My)


49

My = 1/2. Ay2. [qy+ 2/3. (qmax- qy)- q]. Bx (104)

Lebar plat fondasi yang ditinjau (b)

b = by

Tebal effektif plat (d)

d = h - d'

ρb = β1. 0,85. fc’/ fy . 600/ (600 + fy) (105)

Rmax = 0,75.ρb.fy.[1-0,5. 0,75. ρb. fy/(0,85.fc’)] (106)

Mn = My / F

Rn = Mn / (b . d2) (107)


ρ = 0,85. fc’/ fy. [1- √{1– 2. Rn/ (0,85. fc’)}] (108)

Dengan ketentuan Rn < Rmax


Diambil rasio tulangan minimum adalah 0,0025


As = ρ . b . d (109)


s = π / 4. D2 . b / As (110)


Jarak maksimum untuk setiap tulangan adalah 200 mm


As = π / 4. D2. b / s (111)



50

∑tul = As / Atul

Dimana :

h = Tebal plat fondasi (m)

d’ = Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton (m)


Diambil 200.000 . 103 kN/m2

β1 = Faktor distribusi tegangan beton

Diambil 0,85

Gambar 2.19 Tulangan lentur arah y


c) Tulangan Susut

Luas tulangan susut arah x (Asx)

Asx = ρsmin . d . bx (112)

Luas tulangan susut arah y(Asx)

Asx = ρsmin . d . by (113)

Jumlah tulangan terpakai arah x (∑tul)

∑tul = As / Atul


51

Jumlah tulangan terpakai arah y (∑tul)

∑tul = As / Atul

Jarak tulangan susut arah x (sx)

sx = π / 4 . Ø2 . by / Asx (114)

Jarak tulangan susut maksimum arah x (sx max)

Jarak tulangan maksimum adalah 200 mm

Jarak tulangan susut arah y (sy)

sy = π / 4 . Ø2 . bx / Asy (115)

Jarak tulangan susut maksimum arah y (sy max)

Jarak tulangan maksimum adalah 200 mm

Dimana :

ρsmin = Rasio tulangan susut minimum

Diambil 0,0014

Gambar 2.20 Desain penulangan pondasi telapak


c. Perancangan Pondasi Sumuran

Pondasi sumuran yang direncanakan pada pembangunan Gedung 5 (lima)

lantai adalah pondasi sumuran dengan bahan beton siklop dengan mutu beton fc 20


52

mPa. Pembuatan pondasi sumuran ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung

tanah dengan cara mengganti tanah yang kurang kuat dengan beton siklop ini.

Selain itu juga pondasi sumuran ini berfungsi sebagai penyalur beban dari pondasi

telapak ke tanah dasar agar elevasi dasar pondasi telapak tidak terlalu dalam dan

tidak membahayakan.

1) Kontrol terhadap daya dukung

Menurut Puspitasari (2007) dalam analisa pondasi sumuran perlu dilakukan

kontrol terhadap guling, geser, eksentrisitas. Berikut beberapa perhitungan yang

dilakukan terhadap kontrol pondasi sumuran.

a) Kesetabilan terhadap guling

Kesetabilan struktur terhadap guling dihitung dengan persamaan berikut :

SFguling = Σ Mr

Σ Mo ≥ 1,5 (116)

Mr = (FZ + MZaktif +Maktif) (117)

Mo = Mpasif (118)

Dimana :

ΣMr = Jumlah dari momen-momen yang menyebabkan struktur

terguling dengan titik pusat putaran yang berada di suatu titik.

Disebabkan oleh tekanan tanah aktif yang bekerja pada elevasi

tertentu.

ΣMo = Jumlah dari momen-momen yang mencegah struktur terguling

dengan titik pusat putaran yang berada di suatu titik.

Merupakan momen-momen yang disebabkan oleh gaya

vertikal dari struktur dan berat tanah diatas struktur.


53

b) Ketahanan terhadap geser

Persamaan untuk menghitungnya adalah :

SFgeser = c. A . Qu . Tan φB . As ≥ Hmax (119)

Dimana :

a = 0,589

c = 0,080

φB = Sudut gesk antara tanah pondasi dengan dasar pondasi (º)

c) Ketahanan terhadap penyaluran beban

Menurut Aminullah (2009), maksimum kuat tumpu untuk beton dengan

luasan yang berbeda memiliki penyaluran beban seperti sebuah piramida

tegak lurus dengan kemiringan b/h yaitu 1:2. Berikut rumus yang bisa

digunakan :

PN = (0,85 . fc . A1 . (√A1/A2)) / F (120)

PA = (1,7 . fc . A1) / F (121)

Dengan ketentuan PA > PN

Dimana :

PN = Penyaluran beban (kN)

PA = Penyaluran beban ijin (kN)

A1 = Luas pondasi telapak (m2)

A2 = Luas pondasi sumuran (m2)


54

2) Daya dukung tanah akibat pembebanan

Tekanan yang disebabkan oleh gaya-gaya yang terjadi pada dasar pondasi

sumuran harus dipastikan lebih kecil dari daya dukung ijin tanah. Daya dukung tanah

pada dasar pondasi sumuran ditentukan dengan cara yang sama seperti dalam

menentukan daya dukung pondasi dangkal. Hal pertama yang perlu diperiksa adalah

eksentrisitas dari gaya-gaya ke pondasi dengan menggunakan persamaan berikut

menurut Puspitasari (2007) Daya dukung pondasi (Pmax) adalah :

Pmax = Pu

n ±

My x

Σx2 ±

Mx y

Σy2 (122)

Dengan ketentuan Pmax < Pall

Dimana :

Pmax = Beban maksimum yang diterima oleh pondasi

n = Jumlah pondasi sumuran

x = Jarak pondasi terhadap titik berat x (m)

y = Jarak pondasi terhadap titik berat y (m)

∑x2 = Jumlah kuadarat jarak ordinat-ordinat kaison (m)

∑y2 = Jumlah kuadarat jarak absis-absis kaison (m)


55

Gambar 2.21 Perletakan posisi pondasi sumuran

(Sumber : Puspitasari, 2007)

3) Pembesian untuk mengikat antara pondasi sumuran dengan pondasi telapak

Luas tulangan yang dibutuhkan (As) untuk mengikat pondasi sumuran dengan

pondasi telapak dapat dihitung sebagai berikut :

As = 20% × Luas tulangan footplat (123)

Tulangan dalam pondasi sumuran ini hanya bersifat sebagai pengikat dengan

pondasi telapak yang berada diatasnya. Dipasang dengan kedalaman :

t = 1/3 . hsumuran (124)


s = π / 4. D2 . b / As (125)


Jarak tulangan maksimum diambil 200 mm, tetapi untuk mempermudah

pemasangan maka jarak antar tulangan disamakan dengan jarang tulangan lentur

pondasi telapak.


As = π / 4. D2. b / s (126)


56

Jumlah tulangan terpakai arah x (∑tul)

∑tul = As / Atul (127)

Jumlah tulangan terpakai arah y (∑tul)

∑tul = As / Atul (128)

Gambar 2.22 Penulangan pondasi sumuran

(Sumber : Analisis, 2016)

4. Perhitungan Waktu Pekerjaan

Perhitungan waktu pekerjaan berdasarkan jumlah pekerja yang disamakan

pada tiap pekerjaan jenis pondasi. Untuk dasar perhitungan yaitu koeffisien pekerja

yang dikeluarkan oleh Dinas Pekerjaan Umum (DPU) Kabupaten Banyumas tahun

2015 yang didasarkan dari SNI.

Berdasakan data pada saat pekerjaan pondasi tiang pancang gedung

perkuliahan di Dukuhwaluh dibutuhkan pekerja minimal 5 orang. Sehingga

perhitungan semua jenis pondasi apabila dikerjakan oleh 5 orang adalah sebagai

berikut :

Jumlah orang per hari (OH) adalah :


57

OH = Volume pekerjaan / Koeffisien pekerja menurut SNI

Volume pekerjaan jika dikerjakan oleh 5 orang dalam satu hari (Vol Sat / OH das)

adalah :

Vol Sat / OH das = 5 / Koeffisien pekerja menurut SNI

Waktu yang dibutuhkan jika dikerjakan oleh 5 orang dalam satu hari (H / Koef Das)

adalah :

H / Koef Das = [Vol Sat / OH das] / Volume pekerjaan

5. Material Pondasi

Berdasarkan Rencana Kerja dan Syarat-syarat, bahan yang digunakan


a. Bahan

1) Agregat Kasar

Agregat kasar berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan yang

memenuhi syarat menurut SNI-03-2847-2002.

2) Agregat Halus

Agregat halus dapat digunakan pasir alam yang berasal dari daerah setempat

dengan catatan memenuhi syarat seperti yang tercantum dalam SNI-03-2847-2002

untuk Agregat Halus.

a) Semen Portland

PC yang harus dipakai adalah semen dengan mutu yang disyaratkan

sesuai dengan SNI-03-2847-2002.


58

b) Baja Tulangan

Baja untuk beton sesuai dengan persyaratan dalam SNI-03-2847-2002.

c) Air

Air untuk campuran beton harus bersih dan jernih sesuai dengan

persyaratan dalam SNI-03-2847-2002.

b. Mutu Bahan

1) Mutu beton

Mutu beton yang digunakan untuk seluruh pekerjaan beton Kolom, balok dan

plat menggunakan beton K-250 sesuai dengan gambar dan untuk pondasi adalah K-

500.

2) Mutu baja

Baja tulangan yang dipakai harus dari baja mutu fy 360 mPa dan fys 400 mPa.

6. Perhitungan Anggaran Biaya Pekerjaan

Rencana anggaran biaya bangunan atau sering disingkat RAB adalah

perhitungan biaya bangunan berdasarkan gambar bangunan dan spesifikasi

pekerjaan konstruksi yang akan di bangun , sehingga dengan adanya RAB dapat di

jadikan sebagai acuan pelaksana pekerjaan nantinya.

RAB (Rencana Angaran Biaya) adalah banyaknya biaya yang dibutuhkan

baik upah maupun bahan dalam sebuah perkerjaan proyek konstruksi, baik Rumah,

gedung, jembatan, dan lain-lain. Berikut langkah – langkah penyusunannya :

a. Menentukan metode analisis.

Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode SNI.


59

b. Menentukan bagian-bagian atau item pekerjaan.

c. Menghitung volume pekerjaan.

d. Menghitung biaya pekerjaan.

Harga = Volume pekerjaan × Harga satuan pekerjaan

a. Rencana Anggaran Biaya Pekerjaan Pondasi Tiang

Menurut Feedburner (2014), hal pertama untuk menghitung biaya pekerjaan

pondasi tiang pancang adalah menentukan harga dari perusahaan jasa pembuatan

tiang pancang :

(a) Harga mobilisasi dan demobilisasi alat pancang

(b) Harga material tiang pancang

(c) Harga joint / sambungan tiang pancang

(d) Harga welding / pengelasan sambungan

(e) Harga handling tiang pancang

(f) Harga upah pemancangan

1) Material tiang pancang

Harga = ∑titik × panjang tiang × harga per m1

2) Joint dan welding

Harga = ∑titik × ∑joint tiang pancang × (harga joint per m1 + harga welding

per m1)

3) Upah pemancangan dan handling

Harga = ∑titik × panjang tiang × (harga pemancangan per m1 + harga

handling per m1)


60

4) Harga total pekerjaan pondasi tiang pancang

Harga = Harga material + Harga Mobilisasi dan demobilisasi + Harga

joint dan welding + Upah pemancangan dan handling

b. Rencana Anggaran Biaya Pekerjaan Pondasi Telapak

Menurut Nugroho (2011) perhitungan pondasi telapak dilakukan dengan cara

menghitung volume pondasi per m3.

1) Volume pondasi telapak

V telapak = Luas alas × tebal telapak × ∑ pondasi

2) Harga satuan item pekerjaan

Harga satuan pekerjaan berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Dinas

Pekerjaan Umum Kabupaten Banyumas tahun 2015 yang didasarkan dari SNI

Harga satuan pekerjaan.

3) Harga total pekerjaan pondasi telapak

Harga = Vtelpak × Harga satuan

c. Rencana Anggaran Biaya Pekerjaan Pondasi Sumuran

Perhitungan pondasi sumuran dengan mutu fc 20 mPa dengan bahan beton

siklop yang terdiri dari 60% campuran beton (1 PC : 2 PS : 3 KR) dan 40% batu

belah menurut SNI-2836 (2008).

1) Volume pondasi sumuran

V telapak = L alas × t × ∑ pondasi


61

2) Harga satuan item pekerjaan

Harga satuan pekerjaan berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Dinas

Pekerjaan Umum Kabupaten Banyumas tahun 2015 yang didasarkan dari SNI

Harga satuan pekerjaan.

3) Harga total pekerjaan pondasi sumuran

Harga = Vsumuran × Harga satuan

Harga pondasi sumuran ini nantinya akan digabungkan dengan harga pondasi

telapak.

7. Faktor Aman

Untuk menentukan faktor aman hitungan terhadap keruntuhan yaitu dengan

cara memperhatikan kalsifikasi dari bangunan itu sendiri. Reese dan O’Neill (1989)

dalam Sihotang (2009) menyarankan faktor aman sebagai beikut :

Tabel 2.5 Penentuan faktor aman

Tipe Tiang

pancang

Faktor aman (F)

Baik Normal Jelek Sangat jelek

Monumental 2,3 3,0 3,5 4,0

Permanen 2,0 2,5 2,8 3,4

Sementara 1,4 2,0 2,3 2,8

Sumber : Sihotang (2009)

B. TINJAUAN PUSTAKA

Menururt Erlyana (2015) Permintaan akan bangunan gedung semakin tinggi.

Hal ini menuntut aerah-daerah yang semula lahan kosong mulai didirikan bangunan

gedung. Di berbagai daerah, kondisi tanah dasar tidak cukup baik sehingga akan


62

beresiko apabila didirikan bangunan dengan tinggi lebih dari satu lantai. Solusi

yang dilakukan adalah perbaikan tanah, namun hal ini tidak relevan untuk proyek

dengan dana yang kecil. Oleh karena itu, diberikan model pondasi gabungan telapak

dan sumuran yang diharapkan memberikan daya dukung yang lebih besar. Namun,

beberapa proyek menerapkan model pondasi ini tanpa pengujian terlebih dahulu.

Ada kekhawatiran pondasi yang diharapkan mampu memberikan tambahan daya

dukung ultimit justru malah berperilaku sebaliknya.

Penelitian dilakukan untuk mengetahui perilaku grafik penurunan terhadap

beban dari model pondasi tunggal dan pondasi gabungan. Dari kedua variasi yang

diberikan, yakni kedalaman telapak dan panjang sumuran akan dicari manakah

yang memberikan perubahan daya dukung ultimit dan penurunan yang lebih

signifikan. Selain itu juga dilakukan analisis terhadap tegangan kontak pondasi

untuk mendapatkan sumbangan dari masing-masing pondasi tunggal. Data dalam

penelitian ini didapatkan dari Laboratorium Mekanika Tanah UNS. Selanjutnya,

data ini diolah dengan Plaxis 3D Foundation v1.5 untuk mendapatkan nilai

penurunan dan tegangan. Hasil dari Plaxis, kemudian diolah untuk menjawab

masalah penelitian.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar kedalaman telapak dan

panjang sumuran maka semakin kecil nilai penurunan yang diberikan. Hal ini

diikuti adanya peningkatan daya dukung ultimit. Dari kedua variabel bebas yang

digunakan, ternyata kedalaman telapak memberikan perubahan penurunan dan daya

dukung yang lebih besar dari pada panjang sumuran. Pengolahan tegangan kontak

tanah dengan pondasi memberikan hasil yang tidak jauh berbeda dengan


63

penurunan. Semakin besar kedalaman telapak dan panjang sumuran, kontribusi

yang diberikan pondasi telapak semakin kecil. Hal ini diikuti dengan semakin

besarnya kontribusi pondasi sumuran. Besar kontribusi ini berubah pada setiap

beban luar yang diberikan. Semakin besar beban luar, semakin besar pula kontribusi

yang diberikan telapak, hal ini diikuti dengan semakin kecil kontribusi sumuran.

Menurut Nugroho (2014), untuk menganalisa desain dan biaya yang

dibutuhkan dalam melaksanakan konstruksi pondasi tower dengan menvariasikan

tipe pondasi serta diameter dan kedalaman pondasi. Dengan harapan akan

memberikan manfaat dalam pemilihan tipe dan desain pondasi tower pada berbagai

jenis tanah di Kota Pekanbaru sehingga dapat memberikan referensi bagi pelaksana

dilapangan.

Pondasi tower yang dianalisa ada 3 yaitu pondasi telapak, pondasi bored pile

dan pondasi tiang pancang. Agar didapatkan tipe pondasi yang optimal maka setiap

pondasi dibagi dalam 3 alternatif. Untuk pondasi telapak kedalaman pondasi

dibatasi sebesar 2,2 m, 2,0 m dan 1,8 m. Pondasi bored pile dibatasi dengan

diameter 0,4 m, 0,5 m dan 0,6 m. Sedangkan pondasi tiang pancang digunakan tiang

dengan panjang sisi 0,2 m, 0,25 m dan 0,3 m. Berdasarkan variasi alternatif tersebut

dianalisa alternatif yang memberikan kekuatan teknis pondasi yang optimum

dengan estimasi biaya yang ekonomis.

Hasil analisa menunjukkan pondasi bored pile memberikan kapasitas daya

dukung terbesar sehingga memberikan penurunan pondasi yang lebih kecil. Namun

gaya tarik terbesar dimiliki oleh pondasi tiang pancang. Kebutuhan biaya

bouwplank, bekisting dan pekerjaan tanah terkecil diberikan oleh pondasi bored


64

pile pada tanah lunak dan tanah sedang serta pondasi tiang pancang pada tanah

keras. Kebutuhan biaya beton terkecil adalah pada pondasi tiang pancang untuk

tanah lunak dan tanah keras serta pondasi telapak untuk tanah sedang. Kebutuhan

besi beton terkecil pada tanah lunak adalah pada pondasi tiang pancang dan pondasi

telapak pada tanah sedang dan tanah keras. Pada tanah lunak biaya pelaksanaan

pondasi terkecil adalah pada pondasi tiang pancang yaitu Rp. 131.313.986.

Sedangkan biaya pelaksanaan pondasi terkecil pada tanah sedang dan tanah keras

adalah pondasi telapak yaitu Rp. 55.125.822.


bab ii landasan teori dan tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/5034/3/bab ii_maman...

Documents