PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG DALAM BERBAGAI BENTUK TIANG PADA GEDUNG RUMAH SAKIT MITRA KELUARGA DEPOKErni

ABSTRAKSIbangunan Rumah Sakit Mitra Keluarga Depok terdiri dari 1 semib Pada perencanaan pondasi tiang pancang digunakan berbagai bent engan diameter 30 cm, 40 cm, 50 cm dan 60 cm, tiang persegi n dimensi 35x35 cm, 40x40 cm, 45x45 cm dan 50x50 cm, sedangka segitiga menggunakan dimensi 26x26x26 cm, 28x28x28 cm, 30x30 2 cm. Tujuan perencanaan ini adalah untuk mendapatkan ponda g aman, ekonomis dan efisien. Pada perhitungan perencanaan ponda nakan metode yang sesuai dengan jenis tanah setiap lapisan tanah daya dukung ujung tiang digunakan metode Mayerhoff dan erhitungan daya dukung selimut digunakan metode Reese & Wri ). Perhitungan penurunan tiang tunggal digunakan metode semi an kelompok tiang menggunakan metode Vesic. Dari hasil perh pondasi tiang pancang yang ekonomis dan efisien dapat dipili uk bulat diameter 60 cm. Hal ini dilihat berdasarkan hasil pen esar 0,0226 m dengan daya dukung ultimate sebesar 2476,283 kN, sebanyak 215 tiang dan estimasi biaya pondasi sebesar Rp. 1.121.22Tiang pancang, penurunan, biaya pondasi.LUANangunan Rumah Sakit Mitra Keluarga Depok terdiri dari 1 semibJurusan Teknik Sipil Fakultas Tekik Sipil dan Perencanaan, Universitas Gunadarma

Proyek Pem asementdan 5 lantai. uk tiangyaitu bulat d denganmenggunaka n untukbentuk tiang x30 cmdan 32x32x3 si tiangpancang yan si tiangpancang digu . Untukperhitungan Janbusedangkan p ght danThomlinson ( empirisdan penurun itunganperencanaan h tiangdengan bent urunantanahnya seb denganjumlah tiang 9.816

Kata kunci :

PENDAHUProyek pemb asementdan 5 lantai. Dalam pembangunan Rumah Sakit tersebut maka diperlukan perencanaan struktur atas (up structure) dan struktur bawah (sub structure). Pada penulisan ini dibahas tentang perencanaan pondasi tiang pancang dalam berbagai bentuk tiang dan diameter tiang yang ada dipabrikasi.Tujuan dari penulisan ini adalah menghitung pembebanan pada gedung Rumah Sakit Mitra Keluarga Depok, menentukan dimensi dan kedalaman pondasi, menghitung daya dukung aksial dan lateral pondasi, menghitung penurunan pondasi, menghitung dan menentukan dimensi pile cap dan menghitung biaya pondasi tiang pancang.Dalam penulisan ini, penulis membatasi masalah tentang menghitung pembebanan struktur atas berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983, menghitung perencanaan pondasi tiang pancang dengan menggunakan bentuk tiang bulat dengan diameter 30 cm, 40 cm, 50 cm dan 60 cm. Untuk bentuk tiang persegi menggunakan dimensi 35x35 cm, 40x40 cm, 45x45 cm dan 50x50 cm. Dan untuk tiang segitiga menggunakan dimensi 26x26x26 cm, 28x28x28 cm, 30x30x30 cm, dan

32x32x32 cm dan tidak merencanakan penulangan pondasi tiang pancang, karena tiang pancang merupakan pabrikasi.Lokasi perencanaan berada di Jalan Margonda Raya no 54 Depok. Batas lokasi proyek tersebut adalah sebelah utara kantor FORKABI Depok, sebelah selatan Polres Depok, sebelah timur Ruko ITC Depok dan sebelah barat pemukiman Warga Sukmajaya.

LANDASAN TEORI

Pembebanan

ban yang bekerja pada struktur suatu bangunan dapat dibagi mrtikal (Gravitasi)Mati atau Dead Load (DL)mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersif k segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mes n tetap yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari ged mati merupakan berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting a komponen gedung yang harus ditinjau didalam menentukan beb tu gedung.Hidup atau Live Load (LL)hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau pen edung dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang ber barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yankan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat digantiidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan anan lantai dan atap tersebut.risontal (Lateral)Gempa atau Earthquake (E)empa adalah semua beban statik ekwivalen yang bekerja pada gedung gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa ngan beban gempa berdasarkan Pedoman Perencanaan Ketahanan Ge Rumah dan Gedung 1987 adalah :60 H 3Beban yang bekerja pada struktur bangunan dapat dikelompokkan berdasarkan arahkerjanya, be enjadi 2(dua), yaitu :1. Beban Vea. BebanBebanat tetap,termasuin sertaperalataung itu.Bebandan daribeberapan matidari suab. BebanBebanggunaansuatu gasal daribarang-g tidakmerupaselamamasa hdalampembeb2. Beban Hoa. BebanBeban gataubagianitu.PerhitumpaUntukT = 0,04V = C . I . K . Wt

VWi hiF i=Wi hiDimana :T = Waktu getar alamiH = Tinggi bangunan (m)V = Gaya geser dasar bangunan rencana (kN)Wt = Kombinasi dari beban mati dan beban hidup vertikal yang direduksi (kN) C = Koefisien gempa dasarI = Faktor keutamaan strukturK= Faktorjenis strukturFi = Beban gempa horisontal (kN)Wi = Berat total dengan kombinasi (kN)

hi = Tinggi lantai (m)b. Beban Angin atau Wind Load (W)Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Analisa StrukturHasil perhitungan pembebanan yang meliputi perhitungan beban mati, beban hidup,beban gempa, dan beban angin dihitung dengan bantuan program SAP 2000 dan memasukkan kombinasi beban sesuai dengan SKSNI T-15-1991-03.

n Pondasi Tiang Pancangg Aksialnya pondasi tiang harus mampu menahan beban struktur at beban tersebut ke tanah dengan 2 (dua) mekanisme yaitu gesekananan ujung tiang.g Ujung Tiang (Qp)ayerhoff, untuk tanah berbutir kasar :Lex q x Nq Bila L ; maka nilai Qp = Ap . q . NqB Bnilai Qp > Qp syarat = Ap . q . Nq > Ap . 5Nq. tan s penampang ujung tiang (m2)ktor daya dukung yang sudah disesuaikan berdasarkan tabel Mayerho ngan vertikal efektif (kN/m2)geser dalam (o) ang tiang (m) Lebar tiang (m)etahui dari grafik dengan mengetahui nilai Perencanaa Daya DukunPada dasaras danmeneruskanselimuttiang dan tah

Daya Dukun1. Metode M

Qp = Ap

L ; makaBila LeB BDimana : Ap = LuaNq = Faffq = Tega = Sudut L = PanjB =LeB= Dik

Gambar 1. Nilai

Le Dengan Sudut Geser DalamB

2. Gambar 2. Faktor Daya Dukung Ijin Dengan Sudut Geser Dalamanbu, untuk tanah berbutir kasar :c Nc+ q Nq)= Kohesi tanah (kN/m2)= Faktor daya dukung ujung tiang berdasarkan tabel JanbuMetode J Qp = Ap ( Dimana : cNc, Nq

Dalam

Gambar 3. Faktor Daya Dukung Ijin Dengan Sudut Geser

Daya Dukung Selimut Tiang (Qs)1. Metode Reese & WrightUntuk tanah berbutir kasar gesekan selimut tiang dapat diambil dari grafik berdasarkan nilai NSPT sedangkan untuk tanah berbutir halus dapat dihitung dengan menggunakan rumus :f = a . cQs = f x L x p Dimana :f = Gesekan selimut tiang (kN/m2)

reksi (hasil penelitian Reese faktor koreksi dapat diambil sebesar 0,iang (m)penampang tiang (m)Gambar 4. Gesekan Selimut Tiang Dengan NSPTThomlinson ()berbutir halus nilai gesekan selimut tiang (f) adalah :berbutir kasar nilai gesekan selimut tiang (f) adalah :a = Faktor ko55)L = Panjang t p = Keliling

2. Metode Untuk tanah f = a . c Untuk tanahf = K . a . tan K = 1 sin (pa = ( y . H )=34Qs = As . f Dimana :As = Luas selimut tiang (m2)a = Konstanta (dari grafik harga a terhadap harga c)K = Ko = Koefisien dari tekanan lateral a = Tegangan efektif (kN/m2)y = Berat isi tanah (kN/m3) H = Kedalaman tanah (m)

(p = Sudut geser dalam (o)

Gambar 3. Faktor Daya Dukung Ijin Dengan Sudut Geser Dalam

Gambar 5. Hubungan nilai dan cg Ultimate Tiang Tunggal (Qu)ultimate tiang tunggal merupakan gabungan antara kapasitas ujung tiadan kapasitas selimut tiang tunggal (Qs).Qsg Ijin (Qijin)g ijin tiang diperoleh dari daya dukung ultimit dibagi dengan faktor ag Pondasi (n)pondasi merupakan banyaknya tiang dalam memikul beban per ang pondasi dapat diperoleh dari beban yang dipikul pondasi (P) dukung ijin pondasi.Daya DukunDaya dukungngtunggal (Qp) Qu = Qp +

Daya DukunDaya dukunman(FK).Qijin = QuFK

Jumlah TianJumlah tiangkolom.Banyaknya tidibagidengan dayaPn = Qijin

Daya Dukung Ultimate Tiang Kelompok (Qu)Daya dukung kelompok tiang Qu = m.n(Qp + Qs)Daya dukung blok tiang berukuran L x Bg x D Qu = Lg x Bg x c x Nc + [ 2(Lg + Bg) x c x L] Dimana :m = Jumlah tiang pada deretan baris n = Jumlah tiang pada deretan kolom Lg = Panjang kelompok tiang (m)BBg = Lebar kelompok tiang (m)

Efisiensi Kelompok Tiang (Eg)Efisiensi kelompok tiang untuk tanah pasir atau granuler adalah kurang dari 1.

gE = Qu nxQu

Penurunan

Penurunan Pondasi Tiang Tunggal (S), untuk tanah berbutir kasar : Metode Semi Empiris

unan dipengaruhi mekanisme pengalihan beban, maka penyelesaian unenurunan hanya bersifat pendekatan.ps)Qs xL Epx ( v ) Iws D2 x1 sE sLDDimana :n akibat deformasi axial tiang tunggal (m)an akibat beban pada ujung tiang (m)an akibat beban pada sepanjang tiang (m) iang (m)ampang (m)elastis tiang (kN/m2) n empiris Vesickung berat ujung tiang (kN/m2) tiang pancang (m)as selimut tiang (kN)Karena penurtukperhitungan p S = Ss + Sp + S( Qp + .

Ss =

Apx

Sp = CpxQpDxq p

Sps =

Q w s

P x LIws = 2 + 0,3 5

Ss = Penuruna Sp = Penurun Sps = Penurun L = Panjang t Ap = Luas pen Ep = Modolus Cp = Koefisie qP = Daya du D = Diameter Qws = KapasitP = Keliling tiang (m)vs = Angka poisson tanahEs = Modulus elastis tanah (kN/m2)Iws = Faktor pengaruh

Penurunan Pondasi Tiang Kelompok (Sg), untuk tanah berbutir kasar : Metode VesicMetode vesic pada penurunan pondasi tiang kelompok digunakan pada tanah pasirdengan perhitungan penurunan tiang tunggal yang dikali dengan akar lebar kelompok tiang dibagi dengan diameter pondasi.BgSg = SD

Daya Dukung Lateral

Daya Dukung Lateral Tiang TunggalPada perhitungan daya dukung lateral menggunakan metode Poulus. Berdasarkan hasil penelitian Poulus, defleksi maksimum terjadi pada permukaan tanah. Defleksi tersebut diakibatkan adanya beban horisontal dan momen yang terjadi pada kepala tiang.

KN =

ExIp p 5xL

n h Ip4

Fleksibilitas tiang nersia tiang variasi (kN/m3) eksibilitas tiangteral pada kepala tiang (kN)engaruuh elastis yang mempengaruhi defleksi akibat beban horisontalyang terjadi untuk kondisi kepala tiang terjepit (kNm) a yang terdapat dari grafikg Lateral Kelompok Tiang= Beban lateral kelompok tiang (kN)j = Beban lateral tiang tunggal (kN)1= x x D 64 =H2xI 'nhxL

= KMf H L.Dimana :KN = Faktor fIp = Momen i nh = Modulus = Faktor fl H = Beban laIF = Faktor pdanmomen MF = Momen K = Konstant

Daya DukunnHG = Hjj=1Dimana : HGHHG = Beban lateral pada kepala tiang (kN) n = Jumlah tiang

Dimensi Dan Penulangan Pile CapPerencanaan jumlah tiang dalam kelompok sebaiknya disusun secara sistematis atau bentuk geometrinya tertata baik. Hal ini ditujukan agar tegangan yang terjadi pada pelat beton tidak terlalu besar. Perencanaan pile cap harus dibuat cukup besar dan aman. Tebal pile cap harus ditentukan sedemikian rupa agar dapat memenuhi ketentuanSKSNI T-15-1991-03, yaitu :V u . V c

V 2 1

f c b o

. d < V cf'c.bo .d=

c' .3

= 1+ 6c

b o = 2 x ( ( b +h ) + ( 2 xd ) )

Memilih tegangan tanah terbesar yang terjadi akibat Vu dan Mu, yaitu :VMu g r m a k s =+

VuMAp

g r m i nApMenentukan momen pondasi :

Mu =

1 .w

.l 2

2u

rasio tulangan balance dan rasio tulangan maksimum sesuai dengan f ' 600 c1 . . + ffyy 600Pbasio tulangan minimum, yaituuas tulangan :ser terfaktor pada penampang (kN) an geser ijin beton (kN)si panjang terhadap sisi pendek penampang kolom kan beton yang disyaratkan (Mpa)er, yaitu keliling penampang yang terdapat tegangan geser sedem a penampang dianggap terletak pada jarak d terhadap sisi kolom.2efektif pile capERENCANAANMenentukan, yaitu :Pb=

0,8 5 .

Pmaks = 0,75. Menentukan r1,4

fPmin =y

Menentukan l As = P.b.d Dimana :Vu = Gaya ge Vc = Tegang c = Rasio si fc = Kuat tebo = Perimetikianhingg

d= Tebal

METODE PTahapan perencanaan pondasi tiang pancang merupakan tahapan perhitungan secaramanual dengan menggunakan beberapa metode sesuai dengan peraturan-peraturan yang telah ditetapkan. Tahapan perhitungan dimulai dengan perhitungan pembebanan, penentuan dimensi tiang, perhitungan daya dukung tiang, perhitungan jumlah tiang pondasi, penentuan dimensi dan penulangan pile cap. Berikut ini diagram alir

perencanaan pondasi tiang pancang dan perencanaan pile cap :

Diagram alir (flowchart) perencanaan pondasi :

Mulai

Persiapan Perencanaan :

1. Pengumpulan data tanah (lapangan dan laboratotium)2. Perhitungan dan Analisa PembebananMatiBeban HidupBeban GempaBeban AngiKombinasi Beban Terbesar dari output Program SAP 2000Perencanaan Dimensi PondasiPerhitungan Daya Dukung Tiangkung Ujung TiangDaya Dukung Selimut TiangMetodeMetodeMetJanbuReese & WrightThomliPengumpulan data teknis struktur

Bebann

Daya Du

Metode Mayerhoff

ode nson ()

Perhitungan Daya Dukung Ultimit Tiang Tunggal

Perhitungan Daya Dukung Ijin

A

APerhitungan Jumlah Tiang

Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang

Perhitungan Daya Dukung Kelompok TiangPerhitungan PenurunanPerhitungan Penurunan Tiang TunggalMetode Semi EmpirisPerhitungan Penurunan Tiang KelompokMetode VesicPerhitungan Daya Dukung LateralJenis TiangDaya Dukung Lateral Tiang TunggalDaya Dukung Lateral Tiang Kelompok

Perhitungan Perencanaan Pile Cap

SelesaiPerhitungan Biaya Pondasi Tiang Pancang

Gambar 6. Diagram Perencanaan Pondasi

Diagram alir perencanaan pile cap :

Mulai

Mengasumsikan Tebal Pile CapMenghitung VcTidakVu