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