buat mahasiswa_analisa dinamis dan pelaksanaan

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

DAFTAR ISI DAFTAR ISI .................................................................................................................................................. i

PELAKSANAAN PEMANCANGAN DAN ANALISIS DINAMIS .............................................. 1

By Tri Mulyono, CED-FT UNJ@2015 .................................................................................................... 1

A. Alat Pondasi Tiang Dengan Perpindahan Tanah (Displacement Methods) .............................. 1

1. Kriteria Pemilihan Peralatan Pemancangan ............................................................................ 2

a. Kriteria Opersional ............................................................................................................... 2

1) Keselamatan (Safety) .................................................................................................... 2

2) Keandalan (realiability) ................................................................................................ 2

3) Keakraban (Familiarity) .............................................................................................. 3

4) Berat Operasi ................................................................................................................ 3

b. Pengendalian .......................................................................................................................... 3

c. Verifiability ............................................................................................................................. 4

d. Efisiensi, Efektivitas, dan BIAYA (Efficiency, Effectiveness, and Cost ) ............................ 4

1) Efisiensi .......................................................................................................................... 5

2) Efektivitas ...................................................................................................................... 5

3) Biaya ............................................................................................................................... 5

e. Masalah lingkungan (Environmental Concerns) .............................................................. 6

f. Optimal Pile Driving .......................................................................................................... 13

2. Pemancangan dengan Dropping weight/Hammers ............................................................ 13

a. Drop Hammers ................................................................................................................... 17

b. Diesel Hammer .................................................................................................................... 18

c. Hydraulic Hammer ............................................................................................................. 23

d. Vibratory Pile Driver .......................................................................................................... 25

3. Beberapa Masalah Pemancangan ............................................................................................ 26

a. Pergerakan Tanah Pondasi ................................................................................................ 26

b. Kerusakan Tiang dan Ukuran Penahan Kerusakan Tersebut ...................................... 26

c. Penghentian Pemancangan Tiang ..................................................................................... 27

d. Pemilihan Peralatan ............................................................................................................ 27

e. Prosedur Proses Pemancangan ......................................................................................... 28

B. Analisa Dinamis ................................................................................................................................. 29

C. Pile-Driving Formulas ....................................................................................................................... 30

Teknik Pondasi II – JTS.FT.UNJ

i

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

1. Rasionalisasi Formula Dinamis (Pile-Driving Formula) ..................................................... 31

2. Engineering News Record (ENR atau EN) Formula (1888 – 2014) ............................... 35

2. Hiley Formula (1930) ............................................................................................................... 43

3. Danish formula .......................................................................................................................... 47

4. Canadian National Building Code .......................................................................................... 51

5. Gates Formula (Gates, 1957 menggunakan SF = 3) .......................................................... 52

6. Formula lainnya ......................................................................................................................... 54

a. WSDOT Standard Specifications for Road, Bridge, and Municipal Construction (2004) .................................................................................................................................... 54

b. Metode perkiraan Pendekatan Energi (Energy Approach Prediction Methods) 1982 ................................................................................................................................................ 54

c. Whitaker (1975) dan Fleming et al. (2009). ...................................................................... 54

d. Minnesota DOT .................................................................................................................. 55

1) Minnesota DoT (MnDOT, 2006) ............................................................................ 56

2) First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009) (Samuel G, Craig M, Colin M, Mary C, & Aaron S, November 2009) ................................................... 56

3) Modified First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009)(Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014) ............................................................ 56

4) First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009) (Samuel G, Craig M, Colin M, Mary C, & Aaron S, November 2009) ................................................... 56

5) Modified First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009)(Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014) ............................................................ 56

e. Eytelwein formula ............................................................................................................... 57

f. Janbu Formula (1953) ......................................................................................................... 57

g. Navy-McKay formula ......................................................................................................... 57

h. Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC) ........................................................... 57


ii

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

PELAKSANAAN PEMANCANGAN DAN ANALISIS DINAMIS

By Tri Mulyono, CED-FT UNJ@2015

A. Alat Pondasi Tiang Dengan Perpindahan Tanah (Displacement Methods)

Penggunaan hammer untuk pemancangan harus memperhatikan lingkungan sekitar pekerjaan kaitannya dengan ambang batas polusi suara yang ditimbulkan dari pemukuan alat pancang saat pemancangan termasuk stuktur tanah yang terdesak berpindah pada kedalaman tertentu (displacement) dan mungkin menyebabkan struktur disekitarnya terganggu. Pertimbangan waktu pelaksanaan terhadap biaya juga menjadi penting karena dengan pemancangan penggunaan alat dan mutu material tiang pancang tentu menjadi perhatian.

Sebelum kita merencanakan pondasi tiang pancang kita juga harus mengetahui type-type alat pancang, berat penumbuknya (hammernya) maupun kemampuan alat pancang tersebut. Sebab type alat pancang berbeda sesuai dengan tiang pancang yang akan kita pancangkan, kondisi tanah setempat dan waktu yang kita perlukan untuk menyelesaikan pekerjaan pemancangan tersebut. Untuk memancangkan tiang pancang ke dalam tanah dipakai alat pancang (Pile DrivingEquipment). Peralatan yang digunakan disesuaikan dengan metode yang akan digunakan. Metode pemancangan merupakan metode displacement atau perpindahan tanah. Metode perpindahan tanah untuk pemancangan pondasi tiang yang dikategorikan sebagai berikut: (i) Pemukulan (dropping weight/hammers) ; (ii) ledakan (explosion); (iii) Getaran (vibration); (iv) jacking terhadap reaksi (jacking against a reaction).

Pemilihan yang tepat atas alat pancang yang sesuai dengan pondasi tiang yang akan dipancangkan akan meningkatkan produktivitas pekerjaan atau akan mempersingkat waktu yang diperlukan untuk pemancangan yang merupakan faktor yang penting dalam pekerjaan pemancangan tiang pancang.

Jenis pondasi tiang pancang dalam pengerjaannya juga dapat menimbulkan gangguan lingkungan. Diantaranya menimbulkan kebisingan serta getaran besar yang dapat merusak struktur lain yang ada di sekitar lokasi proyek. Pemilihan jenis alat pemancangan yang digunakan dalam pekerjaan menjadi penting untuk meminimalkan dampak lingkungan. Pemancangan yang lokasinya dekat dengan pemukiman penduduk tentu akan berbeda dengan yang tidak. Misalnya metode pemancangan yang dilakukan dekat pemukiman menggunakan Hydrolic Static Pile Driver (HSPD), karena alat tersebut tidak menimbulkan kebisingan dan getaran besar karena prosesnya adalah dengan

Teknik Pondasi II – JTS.FT.UNJ 1

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

menekan tiang pancang dengan tenaga hidraulik. Sedangkan untuk daerah yang pemukiman cukup jauh dapat menggunakan drop hammer.

1. Kriteria Pemilihan Peralatan Pemancangan

Kontraktor, pemilik, dan peralatan manufaktur telah mengevaluasi beberapa kriteria dalam pemilihan peralatan pemancangan. Beberapa kriteria evaluasi untuk pemilihan peralatan pemancangan mencakup sebagai berikut (Justason, 2005):

• Kriteria operasional (Operational criteria )seperti keselamatan, keandalan (diminimalkan 'down-time'), keakraban, dan berat operasi

• Pengendalian (Verifiability) dapat dampak kecepatan / kekuatan peralatan dengan mudah dikontrol?

• Verifiability (ada beberapa cara jaminan bahwa peralatan berkinerja sebagaimana dimaksud?)

• Efisiensi, Efektivitas, dan Biaya (Efficiency, Effectiveness, and Cost) yaitu tidak palu melakukan diperlukan 'bekerja' dalam waktu yang wajar dengan biaya yang wajar?

• Masalah lingkungan (Environmental concerns ) seperti masalah kebisingan, getaran, dan emisi)

• Optimalisasi (Optimization), ini adalah kriteria evaluasi yang hanya berlaku untuk volume tinggi khusus pemancangan oleh kontraktor

a. Kriteria Opersional

Kriteria operasional untuk pemancangan adalah keselamatan; keandalan; familier; dan berat operasi (Justason, 2005).

1) Keselamatan (Safety)

Peralatan keselamatan bagi semua produsen untuk semua jenis palu telah membahas masalah keamanan dalam artian semua peralatan yang dipasarkan telah memenuhi criteria keselamatan. Sebagai jaminan keamanan operasi pemancangan lebih tergantung pada aktivitas di sekitar proses pemancangan dari pengoperasian palu itu sendiri.

2) Keandalan (realiability)

Kesederhanaan pengoperasian dari suatu alat pemancangan akan memberikan keuntungan sebagai sebuah keandalan. Selama pengoperasian pemancangan dengan kesederhanaan alat pancang yang memiliki kemampuan optimal tentu akan menghindari potensi masalah yang terkait dengan hidrolik mesin unit daya, pompa, dan selang.


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Sementara masalah dengan alat yang lebih canggih misalnya palu hidrolik umumnya memerlukan perbaikan oleh teknisi servis yang memenuhi syarat atau perwakilan produsen, masalah dengan palu diesel dapat paling sering didiagnosis dan dipecahkan oleh personel kontraktor sendiri di lapangan.

3) Keakraban (Familiarity)

Akan sangat sulit untuk menemukan kontraktor pancang di dunia yang tidak memiliki pengalaman dengan palu pancang diesel. Kriteria evaluasi ini, sementara itu mungkin tampak sepele, bisa menjadi faktor utama dalam pemilihan kontraktor pancang. Kontraktor di Amerika Serikat tampaknya sangat setia kepada palu diesel mungkin di Negara lain lebih popular menggunakan hidrolik hammer.

4) Berat Operasi

Berat pengoperasi dari palu dapat mempengaruhi pemilihan crane atau rig, yang dapat menjadi biaya peralatan bagi kontraktor. Biasanya, palu diesel akan memberikan energi dampak yang lebih tinggi dibandingkan palu hidrolik pada berat palu setara atau lebih kecil. Perbandingan yang lebih menyeluruh dari dua teknologi yang bersaing ditunjukkan sebagai berikut Tabel 1.

Tabel 1: Perbandingan Opersional Pemancangan dengan Alat ‘impact energy’ diesel dan hydraulic pile hammers

Description Hydraulic Hammer Diesel Hammer

“Rated” Energy (ft-lbs) 26,000 53,000 Impact Energy (ft-lbs) @ 40-BPM 25,000 25,000 Ram mass (lbs) 6,600 4,630 Impact velocity @ 40-BPM (ft/s) 15.6 18.6 Impact Energy at Rated (max) stroke (ft-lbs) 25,000 34,000 Impact velocity at Rated stroke (ft/s) 15.6 21.7 Operating Weight with drive system (lbs) 14,000 11,000 Max. Impact Energy per unit operating weight (ft-lbs/lb) 1.8 3.1 Sumber: (Justason, 2005)

b. Pengendalian

Salah satu kesalahpahaman utama tentang palu diesel adalah bahwa tidak dapat dikontrol. Hal ini sebagian disebabkan oleh kenyataan bahwa kinerja (energi impak) dari palu diesel tergantung pada tahanan tanah, dan massa dan kekakuan dari pondasi tiang yang pancang. Karena kapasitas pondasi tiang tergantung pada kinerja pemancangan palu. Palu hidrolik dengan energi dampak atau 'Stroke' palu hidrolik yang relatif independen dari daya dukung tiang. Saling ketergantungan dari kapasitas tiang dan kinerja palu dapat menambahkan tingkat tambahan kompleksitas dan ketidakpastian untuk proses instalasi tiang.

Palu diesel tradisional dilengkapi dengan 'pengaturan energi' diskrit. Pengaturan ini mengontrol jumlah bahan bakar yang diterima palu, dan sehingga mengakibatkan 'Stroke'


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

dan energi benturan. Palu diesel lebih modern dilengkapi dengan masukan bahan bakar jauh yang disesuaikan atau mekanisme throttle, yang memungkinkan kontrol operator yang lebih baik atas kinerja palu, hingga performa maksimal 'diizinkan' oleh daya dukung tiang tercapai. Sementara perkembangan baru telah meningkatkan pengendalian palu diesel, keuntungan dari pengendalian harus tetap diberikan kepada berfungsi dengan palu hidrolik.

c. Verifiability

Pemancangan dengan 'QA' dan 'QC' biasanya terdiri dari catatan instalasi tiang yang log jumlah pukulan per unit penetrasi, dan elevasi ujung akhir untuk masing-masing tiang. Sangat sering, kinerja pemancangan palu tidak login dengan catatan instalasi pemancangan, atau lebih mengganggu, pemancangan palu mungkin tampak beroperasi pada impact energi yang diinginkan, padahal tidak. Hal ini dapat menyebabkan situasi yang berpotensi berbahaya, dimana tiang diyakini memiliki kapasitas lebih dari yang sebenarnya. Secara historis, masalah yang paling umum dengan palu diesel telah menjadi fenomena 'pra-pembakaran' atau 'pre-ignition'. Masalah ini masih ada untuk palu diesel yang beroperasi menggunakan sistem pengiriman bahan bakar yang dikenal sebagai dampak-atomisasi (impact-atomization). Sayangnya, palu diesel yang mengalami pre-pembakaran mungkin tidak menunjukkan tanda-tanda masalah. Palu mungkin masih 'berjalan' dengan stroke yang diinginkan, namun kecepatan dampak dapat dikurangi, menyebabkan pukulan-hitung untuk meningkatkan dan menciptakan kesan buatan kapasitas tiang.

Masalah serupa dapat terjadi dengan palu hidrolik, Jika silinder hidrolik yang mengangkat ram diaktifkan sebelum waktunya, maka kecepatan dampak sebenarnya ram dapat dikurangi. Sekali lagi, over-estimasi berbahaya untuk kapasitas tiang akan menghasilkan nilai lebih tinggi dari perkiraan sebenarnya. Palu diesel yang beroperasi menggunakan sistem injeksi bahan bakar yang lebih modern tidak mengalami pre-ignition.

Verifikasi kinerja pemancangan diesel palu dimungkinkan melalui penggunaan port instrumentasi yang memungkinkan untuk pemantauan kecepatan dampak ram menggunakan switch kedekatan magnetik. Pengujian telah menunjukkan bahwa palu injeksi bahan bakar tidak mengalami kerugian dalam kecepatan dampak dengan naiknya suhu palu. Inovasi ini telah menyebabkan pengembangan lebih lanjut dari sistem pemantauan kecepatan untuk menyertakan fitur lain untuk QA yang lebih besar dan QC dalam pemancangan.

d. Efisiensi, Efektivitas, dan BIAYA (Efficiency, Effectiveness, and Cost ) Efisiensi, Efektivitas, dan Biaya (Efficiency, Effectiveness, and Cost ) yaitu tidak palu

melakukan diperlukan 'bekerja' dalam waktu yang wajar dengan biaya yang wajar.


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

1) Efisiensi

Sejak diperkenalkannya PDA pengujian, konsep 'efisiensi' telah menjadi populer ketika membahas pemancangan dengan palu. Efisiensi dapat didefinisikan sebagai persentase dinilai (atau 'potensi') energi palu yang dikirimkan ke tiang (yang diukur dengan sistem pengujian PDA). Penggunaan kata efisiensi dengan cara ini tidak benar dan tidak apa produsen peralatan PDA dimaksudkan. Ini adalah sifat palu diesel bahwa beberapa bagian dari energi potensial palu itu (massa ram x stroke yang sebenarnya) yang digunakan untuk memampatkan udara yang digunakan untuk pembakaran. Hal ini menyebabkan dampak energi (atau energi kinetik) yang kurang dari massa bebas jatuh.

Palu hidrolik, sebaliknya, beroperasi menggunakan sumber daya remote (power pack), dan tidak perlu menggunakan energi potensial ram untuk pengoperasian palu. Meskipun gesekan dan lainnya kerugian masih terjadi, ram di palu hidrolik bertindak lebih seperti massa jatuh bebas (bahkan beberapa palu hidrolik memiliki 'ram dipercepat'). Para ahli sering menyebut palu diesel memiliki efisiensi 0,2 – 0,3, sementara palu hidrolik bisa mendapatkan efisiensi dari 60-70%. Beberapa modern dengan efisiensi 90%.

2) Efektivitas

Sebelum menjelajahi konsep efisiensi energi dan efektivitas pemancangan secara lebih mendalam, harus disadari bahwa 'alam' dari energi yang diberikan oleh palu diesel dan palu hidrolik secara fundamental berbeda. Sebuah palu diesel menggunakan massa kecil dengan kecepatan dampak tinggi untuk menghasilkan energi benturan, sedangkan sebaliknya adalah benar palu hidrolik. Semakin tinggi kecepatan dampak palu diesel umumnya diyakini lebih cocok untuk pemancangan baja, mampu menahan tegangan (stress) pemancangan yang tinggi, sementara kecepatan dampak yang lebih rendah dari palu hidrolik secara tradisional dianggap lebih cocok untuk tiang pancang beton.

Karakteristik yang berbeda dari dua jenis palu membuat salah satu lebih 'efektif' untuk berbagai jenis pekerjaan, dengan berbagai jenis tumpukan dan berbagai jenis tanah. Penggunaan palu hidrolikpun mengkin lebih memberikan efektifitas untuk daerah pemukiman yang padat. Komplikasi keseluruhan membuat evaluasi efektivitas palu tertentu sangat sulit tanpa benar-benar melakukan pengujian pemancangan. Bahkan ketika tiang uji dipancang, sangat jarang bahwa jenis palu yang berbeda dibandingkan.

3) Biaya

Komponen biaya untuk pondasi tiang pancang merupakan pertimbangan utama bagi kebanyakan ahli pondasi. Secara umum komponen biaya adalah (1) Biaya Mobilisasi/Demobilisasi, biaya ini tergantung dari jauh dekatnya lokasi proyek dengan kontraktor pancang atau lokasi alat pancang berada; (2) Biaya jasa pemancangan yang dihitung berdasarkan kedalaman tiang yang masuk ke dalam tanah; (3) Harga tiang


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

pancang merupakan harga dari tiang pancangnya, tergantung dari ukuran tiang dan panjang serta material yang akan dipakai; dan (4) Harga penyambung tiang jika panjang pemancangan melebih segmental dari material tiang pancang. Biaya penyambung tiang tergantung dari jenis tiangnya.

Sebuah studi yang dilakukan terkait dengan produktivitas alat pancang yang dipakai pada pembangunan Stadion Jember Sport Centre pondasi yang membandingkan pemancangan tiang pancang dengan menggunakan diesel hammer dan hidraulic hammer menunjukan bawah produktivitas alat pancang sangat berpengaruh sekali terhadap waktu dan biaya pada saat pelaksanaan. Produktivitas yang dihasilkan dari pemancangan dengan Diesel Hammer 0,75 meter/menit sedangkan Hydraulic Hammer yaitu 0,906 meter/menit. Dari perhitungan produktivitas kedua alat dapat diketahui waktu yang dibutuhkan untuk proses pemancangan. Untuk Diesel Hammer dibutuhkan waktu total 197,014 jam dengan biaya Rp. 38.444.819,00 sedangkan pemancangan dengan menggunakan Hydraulic Hammer membutuhkan waktu total 169,255 jam dengan biaya Rp. 41.134.540,00. Dari segi waktu pemancangan, dapat dilihat Hydraulic Hammer lebih efisien namun dari segi biaya Diesel Hammer masih lebih efisien (Fitrianti, 2014).

Studi lain dari sisi waktu kemampuan mesin drop hammer dan diesel hammer dalam pemancangan tiang pancang di pekerjaan Banjir Kanal Timur dari analisa efektivitas waktu lebih menguntungkan diesel hammer yang memberikan rata-rata waktu pemancangan sebesar 35 – 40 menit dibandingkan dengan drop hammer yang memberikan waktu 50 – 60 menit pertiang (Saputra & Trijeti, 2011). Dengan semakin cepat waktu yang dibutuhkan maka biaya pemancangan akan semakin efisien.

e. Masalah lingkungan (Environmental Concerns)

Kebisingan telah menjadi salah satu jenis pencemaran yang sangat diperhatikan, karena berdampak terhadap kesehatan. Berbagai dokumen Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) sepakat memasukkan dampak kebisingan sebagai menu wajib dampak besar penting yang harus dikelola. Sebagaimana kita ketahui, berbagai jenis kegiatan, tentu akan menghasilkan dampak kebisingan dalam pelaksanaannya (Kesmas, 2013).

Jaminan kelestarian lingkungan hidup agar dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya, setiap usaha atau kegiatan perlu melakukan upaya pengendalian pencemaran dan atau perusakan lingkungan. Salah satu dampak dari usaha atau kegiatan yang dapat mengganggu kesehatan manusia, makhluk lain dan lingkungan adalah akibat tingkat kebisingan yang dihasilkan.

Beberapa pengertian dan pendapat tentang bising dan kebisingan antara lain : Bahwa bising adalah campuran dari berbagai suara yang tidak dikehendaki ataupun yang merusak kesehatan, saat ini kebisingan merupakan salah satu penyebab “penyakit lingkungan” yang penting.

Kebisingan adalah bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktu tertuntu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

kenyamanan lingkungan ((Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. KEP-48/MENLH/11/1996). Perngertian kebisingan terkait tempat kerja adalah semua suara yang tidak dikehendaki yang bersumber dari alat-alat proses poduksi dan atau alat-alat kerja yang pada tingkat tertentu dapat menimbulkan gangguan pendengaran (Keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor KEP-51/MEN/1999). Kebisingan ditempat kerja adalah semua bunyi-bunyi atau suara-suara yang tidak dikehendaki yang bersumber dari alat-alat produksi di tempat kerja. Ambang batas untuk tempat kerja dengan waktu 8 jam Intensitas Kebisingan dalam dBA tidak boleh melebihi 85 dB. Berdasarkan Peruntukan Kawasan/Lingkungan Kegiatan, ambang batas tingkat kebisingan seperti Tabel 2.

Tabel 2: Baku Tingkat Kebisingan Peruntukan Kawasan/Lingkungan Tingkat kebisingan dB (A) Peruntukan kawasan 1. Perumahan dan pemukiman 2. Perdagangan dan Jasa 3. Perkantoran dan Perdagangan 4. Ruang Terbuka Hijau 5. Industri 6. Pemerintahan dan Fasilitas Umum 7. Rekreasi 8. Khusus:

- Bandar udara *) - Stasiun Kereta Api *) - Pelabuhan Laut - Cagar Budaya

55 70 65 50 70 60 70

70 60

Lingkungan Kegiatan 1. Rumah Sakit atau sejenisnya 2. Sekolah atau sejenisnya 3. tempat ibadah atau sejenisnya

55 55 55

*) disesuaikan dengan ketentuan Menteri Perhubungan Sumber: (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. KEP-48/MENLH/11/1996)

Sebuah riset yang dilakukan untuk kebisingan di pemukiman dengan 67 dB (A) dengan 30 responden, menunjukan 43% responden mengalami gangguan stress tinggi, 27% responden mengalami gangguan stress rendah (Kusumaningrum, Sudaryanto, & Handayani, 2013). Penelitian lain menunjukan bahwa Penduduk yang mengalami kebisingan dengan ambang batas lebih dari 55 dB (A) berpengaruh terhadap kesehatan umumnya susah tidur, kurang pendengarannya dan tidak memakai alat pelindung (Chaeran, 2008). Tingkat kebisingan juga menunjukkan hubungan yang signifikan antara intensitas kebisingan di lingkungan kerja dengan peningkatan tekanan darah sistolik dan tekanan darah diastolic (Babba, 2007).

Dampak pada getaran/kerusakan bangunan yang disebabkan oleh perambatan energi akibat tumbukan pada kegiatan pemancangan pondasi tiang pancang harus dihindari. Penghindaran penggunaan tiang pancang (upaya preventif), jika tidak dapat diimplementasikan, maka kontraktor wajib menggunakan peralatan dan metode pemancangan yang dapat meminimalisasi terjadinya getaran dan wajib memberikan kompensasi terhadap semua kerusakan bangunan yang diakibatkan oleh pekerjaan


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

pemancangan pondasi tiang pancang (Pedoman Konstruksi dan Bangunan No. 009/BM/2009, pp. 9-13).

Pada pekerjaan pondasi dan struktur jembatan serta bangunan pelengkap jalan lainnya untuk pekerjaan pemancangan pondasi tiang pancang yang berada di kawasan habitat satwa liar, kontraktor harus menggunakan peralatan pancang yang mempunyai intensitas kebisingan rendah, dan jika perlu memasang alat peredam kebisingan pada peralatan pancang tersebut(Pedoman Konstruksi dan Bangunan No. 009/BM/2009, p. 12).

Pondasi tiang pancang sistim tumbuk (impact) merupakan salah satu pilihan fondasi yang sering digunakan untuk bangunan bertingkat banyak, khususnya di kota besar, karena mempunyai daya dukung yang cukup tinggi. Masalah utama pada proses pemasangan fondasi ini di kawasan padat gedung-gedung bertingkat di kota besar adalah timbulnya suara bising dan getaran tanah/bangunan yang kuat yang perlu dicarikan pemecahannya. Salah satu alat yang umumnya dipakai pada proyek bangunan tinggi untuk mengurangi tingkat kebisingan dengan keadaan proyek yang berada di tengah-tengah pemukiman penduduk lainnya maka alat pancang yang sering digunakan dalam situasi ini adalah jack-in pile. Kelebihan alat ini antara lain gangguan terhadap lingkungan dapat diminimalkan karena tidak menimbulkan getaran dan kebisingan (Limanto, 2009). Berikut tingkat kebisingan akibat pemancangan (Tabel 3):

Tingkat kebisingan untuk pemancangan di sekitar 7m biasanya sebesar 90-115 dBA untuk impak palu dan 70-90 dBA untuk dengan getaran. Selain itu mungkin seseorang dapat merasakan pada saat dan jarak yang sama sampai sebesar 100 dBA dari crane crawler dan 85 dBA dari kompresor udara; Namun, suara impulsif dampak palu yang lebih mengganggu akibat kompresor udara. Jika pekerjaan pemancangan di daerah di mana tingkat kebisingan dapat mengganggu tetangga, pencatatan dan tindakan pencegahan khusus mungkin dalam rangka pemancangan harus dilakukan. Selain itu, OSHA (Occupational Safety and Health Administration) memiliki aturan yang sangat ketat untuk melindungi pendengaran pekerja konstruksi dan proyek-proyek industri. Polusi udara dari emisi peralatan dan dari debu dan puing-puing pekerjaan juga merupakan masalah lingkungan di proyek konstruksi.

Tabel 3: Tingkat Kebisingan pada Konstruksi Alat Tingkat Kebisingan (dB)

Rata-rata Range Pile Driver (diesel and pneumatic) 98 82-105 Pile Driver (gravity, bored) 82.5 62-91 Pneumatic Breaker 106 94-111 Hydraulic Breaker 95.5 90-100 Pneumatic chipper 109 Noise Standards OSHA (at workers ear) 90 dB (A) Day Time Community (at property line) 65 dB (A) Sumber: (LHSFNA, 2004)


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Kebisingan dari konstruksi dibatasi tidak lebih dari 85 dbA pada jarak 15 m dari mesin konstruksi. Kompresor yang digunakan dengan palu uap / udara telah mencapai nilai ini dan lebih rendah. Salah satu metode yang dapat digunakan dengan palu udara/steam untuk mengurangi kebisingan pembuangan atau knalpot muffler. Bahkan untuk pekerjaan pemancangan yang lebih ketat jarak antara utilitas terdekat sebesar 150 meter dari lokasi pemancangan (Pile Buck, 2015).

Gambar 1: Tingkat Kebisingan yang di Timbulkan Alat Konstruksi Sumber: (Marr, 2001, p. 2)

Nilai kebisingan untuk berbagai tingkat pemancangan berdasarkan jenis alat konstruksi dan jarak. Pada jarak 1000ft (300 m) tingkat kebisingan yang ditimbulkan alat pancang sekitar 55 dB (A) dan 80 dB (A) yang masih diijinkan OSHA sebesar 90 db (A), jika jaraknya kurang dari 100 ft (30 meter) akan sangat menggangu seperti Gambar 1.

Masalah lingkungan (Environmental concerns ) selain masalah kebisingan pada pekerjaan pemancangan adalah getaran dan emisi. Getaran adalah gerakan yang teratur dari benda atau media dengan arah bolak–balik dari kedudukan keseimbangannya atau titik acuan. Getaran terbagi menjadi (1) Getaran mekanik adalah getaran yang ditimbulkan oleh sarana dan peralatan kegiatan manusia; (2) Getaran seismik adalah getaran tanah yang disebabkan oleh peristiwa alam dan kegiatan manusia; (3) Getaran kejut adalah getaran yang berlangsung secara tiba-tiba dan sesaat (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran).

Baku tingkat getaran mekanik dan getaran kejut adalah batas maksimal tingkat getaran mekanik yang diperbolehkan dari usaha atau kegiatan pada media padat sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan serta keutuhan bangunan. Baku tingkat getaran mekanik dan getaran kejut untuk kenyamanan dan


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

kesehatan, getaran berdasarkan dampak kerusakan, getaran berdasarkan jenis bangunan, adalah sebagaimana Gambar 2.

Gambar 2: Grafik Baku Tingkat Getaran untuk Kenyamanan dan Kesehatan Sumber: di olah dari (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran)

Pemancangan menimbulkan getaran mekanis dapat diartikan sebagai getaran-

getaran yang ditimbulkan oleh alat-alat mekanis yang sebagian dari getaran ini sampai ke tubuh dan dapat menimbulkan akibat-akibat yang tidak diinginkan pada tubuh kita. Getaran mekanis dapat dibedakan berdasarkan pajanannya. Terdapat dua bentuk yaitu getaran seluruh badan dan getaran tangan – lengan (Wignjosoebroto, 2000, p. 87).

Efek getaran mekanis terhadap kerusakan dikatagorikan kedalam 4 katagori, yaitu: (1) Kategori A : Tidak menimbulkan kerusakan; (2) Kategori B : Kemungkinan keretakan plesteran (retak/terlepas plesteran pada dinding pemikul beban pada kasus khusus); (3) Kategori C : Kemungkinan rusak komponen struktur dinding pemikul beban; dan (4) Kategori D : Rusak dinding pemikul beban. Gambar 3, menunjukan Baku Tingkat Getaran Mekanik Berdasarkan Dampak Kerusakan. Berdasarkan jenis bangunan baku getaran mekanis yang masih dijinkan sesuai dengan frekuensi yang ditimbulkan seperti Tabel 4 dan untuk getaran kejut Tabel 5.


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 3: Grafik Baku Tingkat Getaran Mekanik Berdasarkan Dampak Kerusakan Sumber: (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran) Tabel 4: Baku Tingkat Getaran Mekanis Berdasarkan Jenis Bangunan

Kelas Jenis Bangunan

Kecepatan Getaran Mekanis (mm/detik)

Frekuensi pada Pondasi Bidang datar di atas lantai

< 10 Hz 10 – 15 Hz 50 – 100 Hz Campuran Frekuensi

1 Bangunan untuk keperluan niaga, Bangunan Industri dan bangunan sejenisnya

< 10 20 - 40 40 - 50 50

2 Perumahan dan bangunan dengan rancangan dan kegunaan sejenis

5 5 - 15 15 - 20 15

3 Struktur karena sifatnya peka terhadap getaran, tidak termasuk kelas 1 atau 2, bangunan yang dilestarikan

2 2 - 8 8 - 10 8,5

Sumber: (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran)


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel 5: Baku Tingkat Getaran Kejut Berdasarkan Jenis Bangunan Kelas Jenis Bangunan Kecepatan Getaran

Maksimum (mm/detik) 1 Peruntukan dan Bangunan kuno yang mempunyai nilai sejarah

tinggi 2

2 Bangunan dengan kerusakan yang sudah ada, tampak keretakan-keretakan pada tembok

5

3 Bangunan untuk dalam kondisi teknis yang baik, ada kerusakan- kerusakan yang kecil seperti: plesteran yang retake

10

4 Bangunan “kuat” (misalnya: Bangunan industry terbuat dari beton atau baja)

10 – 40

Sumber: (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran)

Pekerjaan pemancangan perlu diperhatikan pemilihan alat pancang yang sesuai dengan lingkungan di sekitar lokasi proyek. Sesuai dengan baku mutu atau standar ambang getaran yang ditetapkan dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 tentang Baku Tingkat Getaran. Batas baku tingkat getaran mekanik dan getaran kejut adalah batas maksimal tingkat getaran mekanik yang diperbolehkan dari usaha atau kegiatan pada media padat sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan serta keutuhan bangunan.

Selain pada bangunan, efek getaran yang ditimbulkan pada manusia yaitu gangguan kenikmatan dalam bekerja; cepat lelah, disebabkan menambahnya tonus otot-otot oleh karena getaran dibawah frekuensi 20 Hz. Kontraksi statis ini mengakibatkan penimbunan asam laktat dalam jaringan tubuh; Gangguan penglihatan, pada frekuensi sampai dengan 4 Hz, mata masih dapat mengikuti gerakan – gerakan yang berada antara kepala dan objek yang dilihat, sedangkan untuk frekuensi yang lebih tinggi mata tidak memiliki kemampuan untuk mengikuti gerakan tersebut; Efek Neurologik, buku jari ujung mengalami kesemutan; Kelainan pada persyarafan dan peredaran darah dan gejala kelainan ini mirip dengan Phenomena Raynoud yaitu keadaan pucat dan biru dari anggota badan, kedinginan, tanpa ada penyumbatan pembuluh darah tepi dan kelainan gizi. Phenomena Raynoud ini terjadi pada frekuensi sekitar 30-40 Hz. Kerusakan pada persendian dan tulang juga dapat disebabkan oleh getaran, sebab utama akibat kekerasan tulang rawan yang disebabkan oleh getaran dengan gejala munculnya rasa nyeri dan keterbatasan gerak pada sendi – sendi.

Ada beberapa metode untuk memprediksi getaran maximum akibat pemancangan tiang. Diantara metodenya (1) Metode Attewell and Farmer; (2) Metode Wiss; (3) Metode Heckman and Hagerty; (4) Metode J.M Ko, Et Al; dan (5) Metode Rahardjo (Migas Online, 2012). Semua metode ini menggunakan partikel kecepatan sebagai batasannya yang kemudian dibandingkan dengan maximum kecepatan yang diijinkan. Dibeberapa negara telah memiliki peraturan bangunan untuk mencegah kerusakan akibat peristiwa getaran akibat pemancangan seperti DIN 4150 (German), Swiss Association of Standardization (Swiss), Bumines (USA) dan Edwards (Canada).


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

f. Optimal Pile Driving

Optimasi adalah suatu proses untuk mencapai hasil yang ideal atau optimasi (nilai efektif yang dapat dicapai). Optimasi dapat diartikan sebagai suatu bentuk mengoptimalkan sesuatu hal yang sudah ada, ataupun merancang dan membuat sesusatu secara optimal.

Secara teori untuk membangun sebuah system-kontrol yang dirancang untuk pengoperasian palu pada pengaturan energi yang paling efektif, atau mungkin energi sasaran yang sesuai. Potensi untuk sistem kontrol pemancangan sangat nyata. Perkembangan teknologi dan kemampuan pekerja merupakan dasar untuk memilih alat pancang yang optimal. Pemilihan peralatan yang tepat sesuai kondisi lapangan akan meningkatkan produktivitas kerja sehingga optimasi dapat tercapai.

2. Pemancangan dengan Dropping weight/Hammers

Jenis pondasi yang dipilih biasanya ditentukan oleh berat bangunan berdasarkan pelimpahan beban. Permasalahan yang paling menonjol dalam pemilihan jenis pondasi adalah kondisi tanah, yaitu jenis tanah seperti apa yang akan menjadi tempat berdirinya bangunan. Karena setiap jenis tanah memiliki daya dukung yang berbeda, sehingga penurunan yang terjadi pun semakin beragam. Untuk mengatasi masalah tersebut, pertimbangan yang dilakukan dalam perhitungan merancang pondasi ditinjau berdasarkan jenis tanah. Berdasarkan jenis tanah akan menentukan alat pancang yang digunakan selain criteria yang telah diuraikan sebelumnya.

Pemancangan tiang pancang ini memerlukan alat berat yang khusus digunakan untuk menancapkan tiang kedalam dasar tanah sampai mencapai batas yang direncanakan atau dikenal dengan pile driving equipment.

Secara umum alat pemancang tiang pondasi terbagi menjadi 4 yaitu:

(1) Drop Hammer;

(2) Diesel Hammer;

(3) Hydraulic Hammer;

(4) Vibratory Pile Driver

Drop hammer adalah sebuah palu berat yang diletakkan pada ketinggian tertentu diatas tiang. Palu tersebut kemudian dilepaskan dan jatuh mengenai tiang. Pada kepala tiang dipasang topi/cap (shock absorber) untuk menghindari tiang rusak akibat tumbukan hammer. Cap ini biasanya terbuat dari kayu.


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Diesel Hammer adalah alat yang mempunyai paling sederhana di antara alat – alat lainnya. Diesel hammer memiliki satu silinder dengan dua mesin diesel, piston/ram,tangki bahan bakar,tangki pelumas,pompa bahan bakar,injector, dan mesin pelumas. Dalam mengoperasikannya, energi alat didapat dari berat ram yang menekan udara di dalam silinder.

Hidrolik hammer, cara kerjanya berdasarkan perbedaan tekanan pada cairan hidrolis. Hammer tipe ini dapat dimanfaatkan untuk memancangkan pondasi tiang baja H dan pondasi lempengan baja dengan cara dicengkeram, didorong, dan ditarik. Alat ini baik digunakan ketika ada keterbatasan daerah operasi karena tiang pancang yang dimasukkan cukup pendek, panjang tiang yang bisa ditekan biasanya maksimal 6 m yang menekan kepala tiang. Untuk memeperpanjang tiang maka dilakukan penyambungan pada ujung – ujungnya. Pemancangan dengan panjang tiang lebih dari 6 m umumnya menggunakan hydraulic Press-in atau Jack-in sama dengan hidrolik yaitu memakai sistem tekanan hidrolik yang akan menekan tiang pancang disisi badan tiang Alat pancang jenis ini biasanya disebut Hydraulic Static Pile Driver (HSPD). Alat pancang hidrolik statis atau jack in pile.

Vibratory Pile Driver adalah pemancangan tiang melalui getaran yang dihasilkan alat. Alat ini memiliki beberapa batang horizontal dengan beban eksentris. Pada saat pasangan batang berputar dengan arah yang berlawanan, berat yang disebabkan oleh beban eksentris menghasilkan getaran pada alat. getaran yang dihasilkan menyebabkan material disekitar pondasi yang terikat pada alat akan ikut bergetar. Alat ini sangat baik digunakan pada tanah lembab.

Bagian-bagian yang penting dalam alat pancang (1) Pemukul (hammer) : Bagian ini biasanya terbuat dari baja masif/pejal yang berfungsisebagai palu untuk pemukul tiang pancang agar masuk ke dalam tanah; (2) Leader merupakan bagian yang memandu untuk bergeraknya pemukul (hammer) keatas dan ke bawah. Jenis leader yaitu Fixed leader (leader tetap); Hanging leader (leader gantung); dan Swinging leader (leader yang dapat berputar dalam bidang vertikal); (3) Tali/ kabel: Pada drop – hammer kabel ini berguna untuk menarik pemukul (hammer)ke atas sampai pada tinggi jatuh tertentu; (4) Mesin uap/steam machine digunakan ntuk menggerakkan pemukul (hammer ) pada single atau double acting steam hammer .

Pada perkembangannya saat ini, penggunaan rig atau crane (Gambar 4) untuk pemancangan suedah umum. Proses pelaksanaan pemancangan untuk beberapa jenis alat pancang (Piling Hammer) seperti Gambar 5 berikut:


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 4: Hydraulic Pile Driving Rig Sumber: (Starke, 2015)


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

(a) Drop Hammer Drop Hammer - Penurunan palu diangkat oleh tali dan menjatuhkan bebas di kepala tiang. Selama pemancangan, Kepala tiang adalah tetap ke atas pondasi tiang dan bantal diletakan di antara tiang dan kepala tiang.

(b) Single acting hammer Palu tunggal - Dalam kerjanya palu tunggal, palu diangkat oleh udara yang terkompresi dan menjatuhkan secara bebas. Ini cocok untuk tanah liat kaku dan keras

(c) Differential and Double acting hammer Palu Ganda – Cara kerja dalam palu ganda, tekanan udara digunakan untuk mengangkat palu. Ketika palu telah diangkat ke ketinggian yang diperlukan, tekanan udara berikan ke sisi lain dari piston dan palu didorong ke bawah di bawah tekanan tekanan tertentu. Palu ini cocok untuk tanah granular.

(d) Diesel Hammer Palu dengan Diesel - Sebuah palu diesel yang terdiri dari ram (palu) dengan sistem injeksi bahan bakar. Dalam metode ini, ram ini pertama kali dimunculkan secara manual dan bahan bakar diinjeksikan dekat anvil (landasan pancang). Ini cocok untuk semua tanah kecuali tanah liat lunak.

(e) Vibrator Hammer Palu vibrator - Dalam metode ini, tiangdidorong dengan aplikasi getaran. Tiang dipancang dengan getaran hanya cocok untuk tanah berpasir dan berkerikil.

Gambar 5: Prinsip kerja Palu Pemancangan


Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

a. Drop Hammers

Drop hammer merupakan metode tradisional yang digunakan untuk pemancangan. Alat yang digunakan adalah palu (hammer) dengan berat yang cukup untuk memasukan tiang kedalam tanah. Berat palu pemuku sekitar 0,5 sampai dua kali berat tiang dengan tinggi jatu dari 0,2 meter sampai dengan 2 meter (Fleming, Weltman, Randolph, & Elson, 2009, p. 51)

Drop hammer merupakan palu berat yang diletakan pada ketinggian tertentu di atas tiang palu tersebut kemudian dilepaskan dan jatuh mengenai bagian atas tiang. Untuk menghindari kerusakan akibat tumbukan ini, pada kepala tiang dipasangkan semacam topi atau cap sebagai penahan energi atau shock absorber. Biasanya cap dibuat dari kayu atau baja. Pemancangan tiang biasanya dilakukan secara perlahan. Jumlah jatuhnya palu permenit dibatasi pada empat sampai delapan kali. Prinsip kerjanya seperti gambar Gambar 6.

Gambar 6: Prinsip Kerja Hammer/Palu

Pengertian drop hammer adalah sebuah mesin yang terdiri dari landasan atau dasar yang rata dengan palu yang diangkat dan kemudian dijatuhkan di atas logam pejal (Cap/helmet), yang digunakan untuk menghindari kerusakaan atau bantalan logam sebagai landasan atau anvil (American Heritage, 2011).

Keuntungan dari alat ini adalah : investasi yang rendah; mudah dalam pengoperasian;. mudah dalam mengatur energi per blow dengan mengatur tinggi.


17

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Adapun kekurangannya adalah kecepatan pemancangan yang kecil; kemungkinan rusaknya tiang akibat tinggi jatuh yang besar;. kemungkinan rusaknya bangunan disekitar lokasi akibat getaran pada permukaan tanah; dan tidak dapat digunakan untuk pekerjaan dibawah air.

Alat pancang ini kerjanya sangat lambat jika dibandingkan dengan alat-alat pancang yang lain, dan jarang digunakan dalam pembangunan konstruksi berat dan modern.

b. Diesel Hammer

Diesel Pile Hammer saat ini alat yang paling populer untuk teknik pondasi. Ini mengadopsi prinsip kerja mesin diesel untuk mencapai kemampuan pemancangan terus menerus dan efisiensi. Sistem diesel digunakan pada alat ini yang secara signifikan memperbesar umur palu pemancangan. Alat pancang diesel digunakan untuk memancang tiang pracetak beton, baja atau pipa, batangan lurus, dan pemancangan didarat atau air (sungai, rawa atau laut).

Alat pemancang tiang tipe ini berbentuk lebih sederhana dibandingkan dengan hammer lainnya. Diesel hammer memiliki satu silinder dengan dua mesin diesel, piston, atau ram, tangki bahanbaker, tengki pelumas, pompa bahan baker, injector, dan mesin pelumas. Kelebihan diesel hammer adalah ekonomis dalam pemakaian; mudah dalam pemakaian di daerah terpencil; berfungsi dengan baik pada daerah dingin; mudah dalam transportasi. Adapun kekurangan alat ini adalah kesulitan dalam menentukan energi per blow dan sulit dipakai pada tanah lunak.

Katagori diesel hammer ada dua yaitu (1) Single-acting steam or compressed-air hammers atau Single-acting diesel hammer; (2) Double-acting diesel hammers.

Single-acting steam atau pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh. Proses penggunaan alat ini secara umum seperti Gambar 7 . Pelaksanaan penggunaan single-acting hammer untuk pemancangaan seperti Gambar 8 dengan detail alat Gambar 9. Pemukul aksi double menggunakan diesel untuk mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya (Gambar 10), pada Gambar 11 merupakan kepala tiang untuk pemancangan. Kecepatan pukulan dan energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal. Spesifikasi alat diesel hammer untuk pemancangan seperti Tabel 6:


18

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 7: Proses pemancangan

Gambar 8: Single-acting Diesel hammer Sumber:(Bradshaw,Aaron S;Baxter,Christopher D.P., 2006)


19

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 9: Tubular water cooled diesel hammer SP-79 Sumber: (Vulcan Hammer, 2015)

Gambar 10: Double-acting Diesel hammer Sumber:(Bradshaw,Aaron S;Baxter,Christopher D.P., 2006)


20

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 2.11: Drive cap untuk tiang beton dan tiang baja Profil-H Sumber: (Parts Hangar, 2015) Tabel 6: Spesifikasi Alat Diesel Hammer Item Model Unit HD6 HD8 HD12 HD19 HD25 HD30 HD36 HD46 Upper piston weight Kg 600 800 1280 1820 2500 3000 3600 4600

Strike Energy Nm 20400- 9600

27200- 12800

43520- 20480

61880- 29430

85000- 39200

102312- 48510

112896- 56448

156400- 72128

Strike times l/min 36~52 36~52 36~52 36~52 36~52 36~52 36~52 36~52 Max. explosive force KN 505 505 606 686 1304 1304 1695 1695 Max. weight of pile Kg 2500 3000 5000 6000 7000 8000 10000 15000 Max. diameter of hoisting cable Mm Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Oil consumption Diesel L/H 3.5 5 6.1 7 8.5 10 12.5 17 Lubrication oil L/H 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2.5 2.5 Volume Diesel L 31.5 31.5 34.5 37.5 63.5 63.5 83 83 Lubrication oil L 8.2 8.2 10 10 17.5 17.5 17 17 Ethanol L 1.1 1.1 1.1 1.2 1.9 1.9 3.7 3.7 Weight Undercarriage Kg 160 160 160 160 175 175 600 600 Diesel hammer Kg 1850 2050 3110 3750 5550 6050 8200 9200 Overall dimensions Diesel hammer height (a) mm 4418 4418 4450 4700 4910 4910 5270 5270 Extended cylinder height (a1) mm 4970 4970 5000 5300 5410 5410 5770 5770 Max. outer diameter of lower piston (b) mm Ф350 Ф350 Ф440 Ф440 Ф560 Ф560 Ф660 Ф660

Max. width of hammer (c) mm 625 625 625 625 700 700 930 930 Distance between center of hammer and guides (d) mm 200 200 280 280 235 235 275 275

Max. size of hammer(e) mm 730 730 770 795 930 930 1030 1030 Distance between centre of guides (f) mm 370 370 395 405 485 485 530 530

Distance between pile of guides (g) mm 330 330 330 330 330 330/

600 330/ 600

330/ 600

Distance between oil pump protection plate and hammer centre (h)

mm 300 300 327 337 380 380 440 440

Max. stroke of upper piston (l) mm 3573 3573 3792 3734 3842 3842 3693 3693 Sumber: (Starke, 2015)


21

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel: Spesifikasi Alat Diesel Hammer (Lanjutan) Item Model Unit HD50 HD62 HD72 HD80 HD100 HD125 HD150 Upper piston weight Kg 5000 6200 7200 8000 10000 12500 15000

Strike Energy Nm 180000- 80000

217000- 108500

244800- 122400

272000- 176000

340000- 220000

425000- 275000

480000- 330000

Strike times l/min 35~52 35~50 36~50 36~45 36~45 36~45 37~45 Max. explosive force KN 1770 1800 1800 2600 2600 3395 3395 Max. weight of pile Kg 20000 25000 27000 30000 40000 50000 70000 Max. diameter of hoisting cable Mm Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Oil consumption Diesel L/H 17 21.5 23.5 26 29 43 47 Lubrication oil L/H 2.5 2.5 2.5 5 5 5 5 Volume Diesel L 81 98 98 129 129 185 185 Lubrication oil L 20.9 29.5 29.5 43.5 43.5 43.5 43.5 Ethanol L 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.8 3.8 Weight Undercarriage Kg 600 600 600 1170 1170 1170 1170 Diesel hammer Kg 11400 12300 13100 16900 20560 23500 26000 Overall dimensions Diesel hammer height (a) mm 5560 5990 5990 6220 6220 6383 6383 Extended cylinder height (a1) mm 6490 6490 6720 6720 6963 6963 Max. outer diameter of lower piston (b) mm Ф670 Ф710 Ф710 Ф820 Ф820 Ф910 Ф910

Max. width of hammer (c) mm 1002 980 980 1100 1100 1185 1185 Distance between center of hammer and guides (d) mm 320 380 380 350 350 370 370

Max. size of hammer(e) mm 1120 1130 1130 1376 1376 1485 1485 Distance between centre of guides (f) mm 544 560 560 720 720 760 760

Distance between pile of guides (g) mm 330/

600 330/ 600

330/ 600 600 600 600 600

Distance between oil pump protection plate and hammer centre (h)

mm 460 480 480 495 495 560 560

Max. stroke of upper piston (l) mm 4029 4518 4518 4110 4110 4556 4556 Sumber: (Starke, 2015)

Alat Diesel Hammer


22

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

c. Hydraulic Hammer

Palu hidrolik yang digunakan terutama oleh kontraktor konstruksi dan pembongkaran profesional untuk memberikan pukulan yang bertenaga tinggi untuk menggali lubang atau membongkar beton dan bangunan tua. Palu bekerja pada prinsip hidrolik, menerapkan Hukum Pascal. Pada perkembangan berikutnya Hidrolik Hammers digunakan untuk pemancangan (Justason, 2005) .

Cara kerja hammer ini adalah berdasarkan perbedaan tekanan pada cairan hidrolis. Salah satu hammer tipe ini dimanfaatkan untuk memancang fondasi tiang baja H dan fondasi lempengan baja dengan cara dicengkeram, didorong, dan ditarik. Alat ini baik digunakan jika adaketerbatasan daerah operasi karena tiang pancang yang dimasukan cukup pendek. Untuk memperpanjang tiang maka dilakukan penyambungan pada ujung-ujungnya.

Pemancangan pada area perkotaan yang padat penduduk dan keberadaan bangunan-bangunan yang rapat, sering digunakan Hydraulic Jacking Injection System. Injeksi tiang pancang dilakukan dengan menekan tiang pancang ke dalam tanah menggunakan alat hydraulic Static Pile Driver (HSPD) yang ditekan sampai 2x beban rencana(kapasitas alat saat ini 300- 800 ton). Spesifikasi Data of Hydraulic Impact Hammer seperti Tabel 7:

Keunggulan sistem ini adalah ramah lingkungan, karena dalam pelaksanaannya hampir tidak menimbulkan getaran dan kebisingan. Proses pelaksanaannya juga cukup cepat, produktivitasnya bisa mencapai 100 meter tiang terpancang per hari untuk satu alat HSPD. Untuk sistem ini tidak diperlukan lagi loading test, karena manometer gauge pada alat pancang HSPD langsung dapat memperlihatkan daya dukung (bearing capacity) dari setiap tiang pancang.

Kelebihan pemancangan jacking pile yakni : a) Cocok untuk daerah Jakarta yang padat perumahan karena tidak berisik (promosi supplier ditaruh aqua gelas dimesinnya, airnya tidak akan tumpah karena getarannya,jadi kalo orang sekitarnya bilang dia shock / kaca rumahnya pecah gara2x kita pancang,itu tidak mungkin; b) Jumlah tiang bisa berkurang banyak sehingga membuat lebih murah ( di satu proyek 140 tiang dengan hammer bisa jadi 100 tiang dengan jacking pile); c) Di masa depan, jika disetujui oleh P2B, jacking pile bisa untuk menggantikan loading test karena sifatnya berdasarkan tekanan, sehingga menyerupai loading test, sehingga biaya loading test yang ratusan juta bisa dihemat; d) Akurasi pemancangan lebih tepat (kemungkinan miring kecil), sehingga design jarak antar tiang bisa minimal, yang menyebabkan banyaknya besi pilecap dan volume beton pilecap bisa diminimalkan.

Kelemahan pemancangan jacking pile yakni: a) Tidak cocok untuk lokasi yang tanahnya sempit karena jarak bebas alat pancang ke tembok harus 2.5m - 5 m(tergantung alatnya); b).Tidak bisa untuk tanah yang ada lensanya; c) penghematannya bisa dilakukan jika perancangan strukturnya diubah, sehingga harus banyak melibatkan dengan konsultan struktur.


23

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel 7: Spesifikasi Data of Hydraulic Impact Hammer Model Unit HHP3 HHP5 HHP8 HHP12 HHP14 HHP16 HHP20 HHP25 HHP30 HHP35

Hyd

raul

ic

impa

ct h

amm

er

Max. strike energy kN.m 36 60 120 180 210 240 300 375 450 525 Max. stroke of hammer mm 1200 1200 1200 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500

Strike frequency (max./min) BPM 90/36 90/36 90/36 90/36 90/36 90/30 90/30 90/30 80/30 80/28

Hammer core weight Kg 3000 5000 8000 12000 14000 16000 20000 25000 30000 35000 Lifting hydraulic cylinder Single lifting hydraulic cylinder Double lifting hydraulic cylinder

A Hammer height (without pile cap ) mm 4900 5075 6750 7035 7250 7755 7960 9200 9105 10500

B Horizontal width of hammer mm 800 890 1035 1080 1400 1300 1350 1450 1450 1550

C Vertical height of hammer mm 1050 1100 1340 1370 1450 1580 1610 1750 1850 1850

D Distance between center of hammer and guides

mm 500 670 700 750 845 850 875 970 1020 1050

E Distance between center of guides mm 330/600 600 600 600 600 600 600 600 600 600

Hammer weight kg 4500 7200 12100 17500 21600 25000 29400 35000 45100 50500 Landing gear weight kg 390 595 595 595 610 610 1060 1560 1650

Pow

er p

ack

Power of engine Kw 92 132 191 239 297 410 450 588 772 1100 Rated pressure MPa 24 24 24 24 24 25 25 25 25 25 Max. flow L/min 150 160 260 380 520 640 760 960 1150 1440 Hydraulic oil tank L 600 780 1100 1300 1600 1800 2000 2200 2400 4000 Diesel oil tank L 470 470 560 600 660 800 800 850 1600 Overall size (L x W x H) m 3.1x1.4x2 3.1x1.4x2 3.2x1.55x2.4 3.55x1.

6x2.3 3.9x1.82.4

4X1.82X2.5

4.5x2x 2.5

4.5x2x 2.5

4.5x2x 2.5

Net weight kg 2900 3800 5400 5900 7200 7500 9200 9800 15000 Sumber: (Starke, 2015)

Height of hammer (without pile cap ) (A) (B)


24

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

d. Vibratory Pile Driver

Alat ini sangat baik dimanfaatkan pada tanah lembab. Jika material dilokasi berupa pasir kering maka pekerjaan menjadi lebih sulit karena material tidak terpengaruh dengan adanya getaranyang dihasilkan oleh alat. Efektifitas penggunaan alat ini tergantung pada beberapa factor yaitu amplitude, momen eksentrisitas, frekuensi, berat bagian bergetar dan berat lain tidak bergetar. Contoh Spesifikasi alat diesel hammer untuk pemancangan seperti Tabel 8 dan Gambar 12 menggambarkan proses pemancangan sebagai berikut:

Tabel 8: Spesifikasi Data Vubrator Pile Driver Model Unit SV-35S SV-40S SV-50S SV-35L SV-40L SV-50L SV-40T SV-80 SV-150 SV-250

Eccentric moment kg.m 5.0 6.0 7.7 5.0 6.0 7.7 6.0 26 51.0 104.0

Max. exciting force Kn 350 400 530 350 400 530 400 800 1520 2498

Max. working frequency rpm 2600 2500 2500 2600 2500 2500 2500 1650 1650 1480

Non-loaded amplitude (without fixture) mm 14.2 17.5 20.3 17.1 20.7 23.9 20.7 23.3 20.8 34.6

Non-loaded amplitude (with fixture) mm 9.7 12.1 14.4 11 13.5 16.1 13.5 17.5 15.8 23.2

Max. pile extracting force kN 120 120 120 120 120 120 120 400 600 1200

Max. hydraulic power kw 91 110 116 91 110 116 116 214.2 408 680

Max. working pressure bar 350 340 350 350 340 350 350 340 340 340

Max. working flow L/min 156 200 200 156 200 200 200 378 720 1200

Power unit weight (without fixture) kg 1001 1030 1090 922 968 1035 992 3370 6252 10120

Gross mass kg 1320 1350 1410 1241 1288 1355 1247 4110 7802 14160

Overall dimensions

A(mm) 1185 1185 1251 1130 1130 1210 1220 2286 2746 2360

B(mm) 592 606 616 705 720 730 668 590 680 1500

C(mm) 312 320 330 312 320 330 540 355 450 760

D(mm) 1523 1523 1557 1152 1152 1186 1348 1750 2100 2970

E(mm) 520 520 520 520 520 520 845 747 917 1240

F(mm) 2043 2043 2077 1672 1672 1706 2193 2497 3200 4211

Sumber: (Starke, 2015)


25

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Gambar 2.12: Pemancangan dengan Vibrator Pile Driver

3. Beberapa Masalah Pemancangan

Pelaksanaan pemancangan pondasi tiang pancang, kemungkinan muncul beberapa masalah yang timbul, di antaranya adalah hal-hal sebagai berikut:

a. Pergerakan Tanah Pondasi

Karena pemancangan tiang, tanah pondasi dapat bergerak, karena sebagian tanah yang digantikan oleh tiang akan bergeser, dan sebagai hasilnya kadang-kadang terjadi bahwa bangunan-bangunan yang berada didekatnya akan bergerak dalam arah mendatar maupun dalam arah vertikal, tergantung pada kesempatan yang dimilikinya.Tanpa mengurangi penghargaan terhadap tiang pancang seperti yang telah dibahas diatas, kita perlu mengumpulkan segala daya yang memungkunkan dalam pembangunannya, sehingga selain tidak terjadi peralihan tempat (displacement) pada tanah pondasi atau bangunan di dekatnya tetapi juga takkan terjadi keganjilan-keganjilan pada tiang yang dipancangkan. Sebagai contoh pernah terjadi tiang pancang yang dipancangkan pada suatu lereng (slope) justru menimbulkan kekosongan pada lereng tersebut.

b. Kerusakan Tiang dan Ukuran Penahan Kerusakan Tersebut

Pemilihan ukuran dan mutu tiang didasarkan pada kegunaannya dalam perencanaan, tetapi setidak-tidaknya tiang tersebut harus dapat dipancangkan sampai ke pondasi. Jika tanah cukup keras dan tiang tersebut cukup panjang, tiang tersebut harus dipancangkan dengan penumbuk (hammer) yang cukup kuat terhadap kerusakan akibat gaya tumbukan hammer tersebut.Dalam hal ini kepada tiang ataupun ujung tiang dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga mampu memperbesar ketahanan tiang tersebut. Gambar tersebut memperlihatkan bentuk ujung tiang pipa baja, dan tiang beton prategng, berturut-turut.Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa daya dukung tiang pancang dapat berkurang walaupun pemancangan menjadi lebih mudah, tergantung pada perubahan bentuk ujung tiang tersebut.


26

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

c. Penghentian Pemancangan Tiang

Penghentian proses pemancangan menurut prinsip 2-3 kali panjang diameter tiang diukur dari batas lapisan tanah pendukung atau sekitar 2-3 meter. Karena tebal lapisan pendukung berbeda-beda di setiap tempat, maka pemancangan yang diakibatkan oleh gaya tumbuk sampai kedalaman yang diisyaratkan atau direncanakan seperti di atas harus dihindari.Untuk tiang beton prategang sulit sekali memancangkan tiang tersebut sampai sedalam lebih dari 2m pada lapisan berlempung yang mempunyai harga N yang lebih besar 10-15; atau pada lapisan berpasir yang mempunyai harga N 30. Untuk tiang pipa baja sulit sekali memancangkan tiang tersebut sampai kedalaman 2m pada lapisan berlempung yang mempunyai harga qu lebih besar dari 10 kg/cm2 (harga N sekitar 10-15), bila lapisan tanah pendukung tidak begitu tebal, pemancangan tiang dapat dihentikan pada kedalaman sekitar setengah dari tebal lapisan tanah pendukung tersebut.

Bila suatu tiang pancang yang ujungnya terbuka dipancangkan ke dalam tanah pondasi dan hampir-hampir tak mungkin bagi kita untuk mengetahui kapan ujung tiang mencapai lapisan pendukung, maka suatu batang melintang yang terdapat pada tiang tersebut akan mempermudah mencapai lapisan pendukung, karena segera setelah ujung tiang menembus lapisan pendukung, derajat penetrasinya akan menurun secara tiba-tiba. Begitu lapisan pendukung bagi tiang pipa baja tercapai, biasanya harga N untuk lapisan pendukung akan lebih besar dari 30 untuk lapisan berpasir atau lebih dari 20 untuk lapisan berlempung.

d. Pemilihan Peralatan

Alat utama yang dipergunakan untuk memancang tiang-tiang pracetak adalah (hammer) dan (tower). Untuk memancangkan tiang pada posisi yang tepat, cepat dan dengan biaya yang rendah, penumbuk dan dereknya harus dipilih dengan teliti agar sesuai dengan keadaan di sekitarnya, jenis dan ukuran tiang, tanah pondasi dan perancahnya.Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan penumbuk adalah kemungkinan pemancangannya dan manfaatnya secara ekonomis. Karena dewasa ini masalah-masalah lingkungan seperti suara bising atau getaran tidak boleh diabaikan, maka pekerjaan seperti ini perlu digabungkan dengan teknik-teknik pembantu lainnya, walaupun sebelumnya telah ditetapkan salah satu cara pemancangan tertentu. Sifat dari berbagai penumbuk (hammer) perlu diperhatikan dalam memilih jenis penumbuk tersebut.

Hal-Hal yang perlu diperhatikan agar pemancangan dapat kita laksanakan dengan hasil sesuai yang kita harapkan, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:


27

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

1) Titik-titik pemancangan yang tepat. Bila pemancangan di darat dapat dipasang patok-patok pada titik pemancangan, tetapi bila pemancangan di laut, maka titik-titik pancang diarahkan dengan titik-titik tetap di darat dengan bantuan theodolite.

2) Batas-batas toleransi yang diperkenankan tidak boleh dilampaui, baik pergeseran horizontal maupun kemiringannya.

3) Nomor urut pemancangan dri titik-titik pancang. 4) Pemancangan harus dihentikan pada saat-saat yang tepat. Bila tiang sudah tidak

dapat lagi dipancang masuk, maka pemancangan harus segera dihentikan, agar tiang tidaj rusak/patah.Sebaliknya bila tiang masih dapat masuk dengan mudah walaupun elevasi rencana telah tercapai, maka harus dihentika sementara untuk keperluan penyambungan tiang.

5) Siapkan dan tetapkan jenis struktur penyambung tiang pancang, termasuk peralatan yang diperlukan seperti misalnya alat las.

e. Prosedur Proses Pemancangan

Pertama tim surveyor menentukan titik-titik dimana tiang pancang akan diletakkan, penentuan ini harus sesuai dengan gambar konstruksi yang telah ditentukan oleh perencana. Jika sudah fix titik mana yang akan dipancang, nah sampai saat itu, pekerjaan tiang pancang sudah bisa dilakukan. Peralatan dan Bahan yang harus disiapkan untuk pekerjaan tiang pancang antara lain Pile (tiang pancang), Alat Pancang (dapat berupa diesel hammer atau Hydrolic Hammer), Service Crane. Proses pengangkatan tiang pancang dari tempat tiang pancang untuk dipasangkan ke alat pancang menggunakan service crane. Dengan Service crane tiang dipasangkan ke alat pemancang dimana biasa alat pemancang sudah berada tepat diarea titik pancang. Prosedur pemasangan pondasi tiang pancang sebagai berikut:

1) Melakukan pengetesan terhadap tanah dilokasi rencana pondasi untuk mengetahui jenis tanah dan kedalaman lapisan keras.

2) Menghitung struktur pondasi tiang pancang sehingga dapat ditentukan kebutuhan ukuran tiang pancang, spesifikasi material dan kedalaman tiang pancang sehingga kuat untuk menahan beban bangunan yang disalurkan ke titik perhitungan.

3) Produksi tiang pancang dapat dilakukan dipabrik dengan spesifikasi sesuai perhitungan kemudian dkirim ke lokasi proyek menggunakan kendaraan truck besar.

4) Pengangkatan tiang pancang dapat menggunakan alat tower crane atau mobil crane dengan posisi titik angkat sesuai perhitungan sehiingga tidak terjadi patah dalam pengangkatan.

5) Surveyor melakukan pengukuran dilapangan untuk menentukan titik-titik sesuai gambar kemudian mendirikan alat teodolit untuk mengecek ketegakan pemancangan, tiang pancang diangkat tegak lurus kemudian posisi ujung diesel hammer dinaikan dan topi paal dimasukan pada kepala tiang pancang.


28

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

6) Ketegakan posisi pemancangan dikontrol menggunakan 2 buah teodilit yang dipasang dari dua arah untuk memastikan posisi tiang pancang tegak dan melakukan control setiap 2 m, pemancangan dilakukan sampai dengan elevasi kedalaman yang direncanakan.

7) Tiang pancang yang tersisa diatas elevasi rencana dikelupas betonya sehingga tersisa besi tulangan yang akan dipakai sebagai stek untuk dihubungkan dengan pile cap pada bangunan gedung atau abutmen pada konstruksi jembatan.

Kesalahan yang mungkin terjadi pada cara pemancangan pondasi tiang pancang ini bisa terletak pada penggunaan bahan dibawah spesifikasi perhitungan sehingga pondasi tidak kuat, selain itu kesalahan dalam pengangkatan yang tidak berada pada titik aman dapat menyebabkan patah, kemiringan pemancangan juga bisa terjadi akibat kurang terkontrolnya ketegakan sehingga mengurangi kedalaman dan kekuatan pondasi yang berbeda dari perencanaan.

B. Analisa Dinamis Analisa dinamis merupakan teknik lain untuk mengevaluasi kapasitas tiang, karena

banyak para perencana menrencanakan dengan cara statis. Prinsip analisa dinamis adalah keseimbangan energy, yang dinyatakan:

Energi input = Energi yang digunakan + kehilangan Energi

Kapasitas dukung yang diinginkan dalam sebuah tiang pancang harus mampu

memberikan daya dukung yang cukup atas beban yang bekerja di atasnya (beban-beban aksial). Tiang pancang harus cukup mampu menembus lapisan tanah padat atau bisa mencapai lapisan batuan atau lapisan tanah keras. Karena tanah tidak homogeny atau tanah merupakan lapisan yang heterogen, membuat persyaratan atas agar selalu dapat menempuh sampai lapisan tanah keras, batuan atau lapisan yang padat tidak selalu dapat dipenuhi pada saat tiang dipancangkan hingga mencapai kedalaman yang sudah ditentukan sehingga memicu para professional di bidang ini menggusulkan formulasi-formulasi untuk menghitung daya dukung tiang berdasarkan proses pemancangan.

Usulan formulasi atau rumusan ini merupakan rumusan empiris yang dibuat secara series berdasarkan pengalaman dan data pemancangan. Formulasi dinamis ini sangat luas dipakai di lapangan untuk memastikan apakah nilai daya dukung telah tercapai pada kedalaman yang telah ditentukan. Salah satu persamaan dinamis yang tertua adalah biasa disebut sebagai formula Engineering News Record (ENR) yang dikembangkan sejak 1930-an oleh Departemen of Transportation (DOT) di Amerika (Mn/DOT’s, 2010), yang diturunkan dengan basis teori Momentum-Impuls atau kerja-energi (work-energy). Ini berarti bahwa (Das, 2011, p. 606):


29

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Energi yang diberikan = Besarnya Impuls yang terjadi (Tahanan Tiang x kedalaman

pemancangan) Atau

Energi yang diberikan perpukulan pada palu = (Tahanan tiang)x (panetrasi per pukulan palu)

Bahkan menurut Gary Person (2010), seorang Engineer pondasi, bahwa riset untuk prilaku dinamis ini tidak akan berhenti karena “tidak hanya para peneliti yang mengembangkan faktor ketahanan beban baru bagi rumus tiang pancang, tetapi para profesional melangkah lebih jauh dalam mengembangkan formula yang sama sekali baru yang dapat menyebabkan desain yang lebih aman dan penghematan biaya yang signifikan”, sejalan dengan apa yang dinyatakan oleh Aaron Budge (2010) "Memperkirakan efek pengaturan dalam meningkatkan kapasitas tiang merupakan wilayah baru yang menjanjikan atas penelitian yang secara signifikan

C. Pile-Driving Formulas Salah satu yang paling awal seperti persamaan yang sering disebut sebagai

Engineering News Record (ENR atau EN)Formula berasal dari teori kerja-energi (work-energi). Engineering News Record (ENR atau EN)Formula, dikembangkan menerus secara berdasarkan series untuk menghasilkan, formulasi yang rasional, seperti dalam laporan terakhir April 2014: Load and Resistance Factor Design (LRFD) Pile Driving Project − Ph ase II Study (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014; Das, 2011, p. 606)

Rumusan dinamis lebih baik untuk memperkirakan daya dukung tanah non-kohesif. (Peck, Hanson, & Thornburn, 1974); “All dynamic analysis formulas are unsound because their neglect of the time dependant aspects of the dynamic phenomena. Hence, except where well supported empirical correlations under a given set of physical and geological conditions are available, the use of formulas apparently superior to the Engineering News Formula is not justifiable”.

Semua formula analisis dinamis baik karena rumusannya mengabaikan aspek ketergantungan dari fenomena yang dinamis. Oleh karena itu, kecuali didukung korelasi empiris di perencanaan yang memperhatikan data kondisi fisik dan geologi, penggunaan formula ternyata lebih unggul dari Formula Engineering News tidak dibenarkan. Selain itu bahwa rumusan analisis dinamis mengabaikan parameter tanah dan jenis tiang. (Rajapakse, 2008, p. 343):


30

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

1. Rasionalisasi Formula Dinamis (Pile-Driving Formula)

Momentum linear atau biasa disingkat momentum didefinisikan sebagai hasil kali massa dengan kecepatan. p = m v (Keterangan : p = momentum, m = massa (kilogram), v = kecepatan (LT-1). Momentum merupakan besaran vektor sehingga selain mempunyai besar, momentum juga mempunyai arah. Arah momentum sama dengan arah kecepatan benda atau arah gerakan benda. Momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan. Semakin besar massa, semakin besar momentum. Demikian juga semakin besar kecepatan, semakin besar momentum. Satuan internasional momentum adalah kilogram meter/detik, disingkat kg m/s. Massa benda adalah berat dibagi gravitasi, sehingga, momentum, p adalah (persamaan 1)

𝑝𝑝 =𝑊𝑊 𝑣𝑣𝑔𝑔

(1)

Gambar 13: Signifikasi istilah tertentu yang digunakan dalam persamaan pemancangan tiang dinamis. Impak pada, momentum ram adalah, dari gambar 1 di atas jika 𝑝𝑝 = 𝑀𝑀ℎ ; 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑝𝑝𝐵𝐵𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝑊𝑊ℎ ; dan kecepatan adalah 𝜈𝜈𝑖𝑖 , maka (persamaan 2):

𝑀𝑀ℎ =𝑊𝑊ℎ 𝜈𝜈𝑖𝑖𝑔𝑔

(2)

Perubahan momentum atau jumlah impuls (I) pada akhir pemancangan, di periode tekanan untuk momentum ram adalah (persamaan 3):

𝑀𝑀ℎ =𝑊𝑊ℎ 𝜈𝜈𝑖𝑖𝑔𝑔

− 𝐼𝐼

(3)


31

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Dimana: 𝑀𝑀ℎ = momentum palu 𝑊𝑊ℎ = Berat ram hammer, (untuk palu double-acting termasuk berat casing) (F) 𝜈𝜈𝑖𝑖 = kecepatan palu (ram) pada impak momentum (LT-1) 𝑔𝑔 = gravitasi 𝐼𝐼 = jumlah impuls menyebabkan kompresi atau perubahan momentum (FT) Dengan kecepatan adalah :

𝜈𝜈𝑏𝑏𝑏𝑏 = �𝑊𝑊ℎ 𝜈𝜈𝑖𝑖𝑔𝑔

− 𝐼𝐼�𝑔𝑔𝑊𝑊ℎ

(4)

Jika diasumsikan momen tiang 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝐼𝐼, maka kecepatan pemancangan adalah :

𝜈𝜈𝑏𝑏𝑏𝑏 = 𝑔𝑔𝑊𝑊𝑝𝑝

𝐼𝐼 (5)

𝑊𝑊𝑝𝑝 = Berat tiang termasuk pile cap atau sepatu tiang dan perlengkapan lainnya pada tiang (juga termasuk anvil untuk double-acting hammers) (F) Selanjutnya, jika asumsi tiang dan ram tidak ada pemisahan di akhir periode pemancangan, maka kombinasi dua persamaan di atas (persamaan 4) dan (persamaan 5) akan menghasilkan, nilai I (persamaan 6) , yaitu

𝐼𝐼 = 𝜈𝜈𝑖𝑖 �𝑊𝑊ℎ 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑔𝑔 (𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝)� (6)

Pada akhir periode restitusi, momen tiang adalah:

𝐼𝐼 + 𝑛𝑛𝐼𝐼 = 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑔𝑔𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ

Dengan mensubstitusikan nilai I, didapatkan nilai

𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ = 𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛𝑊𝑊ℎ

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝 𝜈𝜈𝑖𝑖

Dan pada akhir periode restitusi, momen di Ram adalah: 𝑊𝑊ℎ 𝜈𝜈𝑖𝑖𝑔𝑔

− 𝐼𝐼 − 𝑛𝑛 𝐼𝐼 = 𝑊𝑊ℎ𝜈𝜈ℎℎ𝑔𝑔

Substitusi untuk I dan didapatkan𝜈𝜈ℎℎ ,

𝜈𝜈ℎℎ = 𝑊𝑊ℎ − 𝑛𝑛𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝 𝜈𝜈𝑖𝑖

Dengan: 𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ = kecepatan tiang di akhir periode restitusi (LT-1) 𝑛𝑛= coefficient of restitution 𝜈𝜈ℎℎ = kecepatan palu (ram) di akhir periode restitusi (LT-1)


32

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Energi total di tiang dan ram pada akhir restitusi adalah: Persamaan energy kinetic = 𝐸𝐸 = 1

2𝑚𝑚 𝜈𝜈2 dengan 𝑚𝑚 = massa (berat/gravitasi) (FT2L-1)

𝐸𝐸𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝑛𝑛𝑔𝑔 + 𝐸𝐸𝐵𝐵𝐵𝐵𝑚𝑚 =12𝑚𝑚𝑝𝑝 �𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ�

2 + 12𝑚𝑚ℎ (𝜈𝜈ℎℎ )2

Dengan memasukan harga 𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ dan 𝜈𝜈ℎℎ , didapatkan persamaan:

Massa tiang adalah 𝑚𝑚𝑝𝑝 = 12𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑔𝑔= 𝑊𝑊𝑝𝑝

2𝑔𝑔 dan massa ram 𝑚𝑚ℎ = 1

2𝑊𝑊ℎ𝑔𝑔

= 𝑊𝑊ℎ2𝑔𝑔

, Secara sederhana ditulis menjadi

𝑊𝑊𝑝𝑝

2𝑔𝑔�𝜈𝜈𝑝𝑝ℎ�

2 + 𝑊𝑊ℎ

2𝑔𝑔 (𝜈𝜈ℎℎ )2 = 𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻

𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝

Jika alat 100% efisien, maka daya dukung dikalikan dengan penurunan diujung (S) akan menjadi:

𝑄𝑄𝑝𝑝𝑆𝑆 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑆𝑆 = 𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 Displacement dan penurunan tiang adalah: 𝑆𝑆 + 𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3 Dengan: 𝑘𝑘1= Elastisitas tekanan di blok kepala tiang dan kepala tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿/𝐴𝐴𝐸𝐸 (L) 𝑘𝑘2= Elastisitas tekanan di tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿/𝐴𝐴𝐸𝐸 (L) 𝑘𝑘3= Elastisitas tekanan di tanah (L) L = Panjang tiang (L) 𝑆𝑆 = panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (in/pukulan) Maka jika C = konstanta, untuk pemancangan dimasukan sebagai tambahan dari panetrasi 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

𝑄𝑄𝑝𝑝(𝑆𝑆 + 𝐶𝐶) = 𝑃𝑃𝑝𝑝(𝑆𝑆 + 𝐶𝐶) = 𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻(𝑆𝑆 + 𝐶𝐶)

Jika factor restitusi dan berat tiang dimasukan 𝑊𝑊ℎ+𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ+𝑊𝑊𝑝𝑝, didapatkan:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝


(7)

Persamaan 7 dikenal sebagai Modifikasi Engineering News Record (ENR Modified) (1961). Cummings (1940) mengkoreksi persamaan 7 dengan memasukan Displacement


33

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

dan penurunan tiang dengan nilai 𝑘𝑘𝑖𝑖 . Nilai 𝑘𝑘2 merupakan tekanan elastisitas pada pondasi tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿/𝐴𝐴𝐸𝐸 yang berhubungan dengan energy regangan (strain energy) dari 𝑃𝑃𝑝𝑝2𝐿𝐿/2𝐴𝐴𝐸𝐸. Sehingga nilai factor 𝑘𝑘𝑖𝑖 adalah setengahnya persamaannya menjadi persamaan 8, merupakan persamaan dari Hiley (1930) dan untuk Efesiensi Faktor dan Koefisien Restitusi dapat merujuk Tabel 9 , yaitu:

𝑃𝑃𝑝𝑝(𝑆𝑆 + 𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻

𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

� �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝�

(8)

Dengan: 𝑃𝑃𝑝𝑝 = Kapasitas Batas daya dukung pondasi tiang (ultimate pile capacity) 𝐵𝐵ℎ = Efisiensi hammer 𝐸𝐸ℎ = Energi hammer Sesuai jenis alat hammer (manufacturer's hammer-energy

rating) 𝐻𝐻 = tinggi jatuh palu 𝑊𝑊ℎ = Berat ram hammer, (untuk palu double-acting termasuk berat casing) 𝑊𝑊𝑝𝑝 = Berat tiang termasuk pile cap atau sepatu tiang dan perlengkapan lainnya pada

tiang (juga termasuk anvil untuk double-acting hammers) 𝑛𝑛 = Koefisien restitusi (coefficient of restitution) (Tabel 9 atau Tabel 10) 𝑆𝑆 = panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (in/pukulan) 𝑘𝑘1= Elastisitas tekanan di blok kepala tiang dan kepala tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿/𝐴𝐴𝐸𝐸 (Tabel 11) 𝑘𝑘2= Elastisitas tekanan di tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿/𝐴𝐴𝐸𝐸 𝑘𝑘3= Elastisitas tekanan di tanah

Tabel 9: Efesiensi Faktor dan Koefisien Restitusi Jenis Alat Efesiensi alat (Rated

Efficiency) 𝐵𝐵ℎ Material Tiang/Bantalan (Pile/cushion material)

Koefisien Restitusi

(Coefficient of restitution), 𝑛𝑛

Swan & Engel Bowles single acting 0,7 – 0,85 0,75 – 1,00 Beton atau Baja 0,4 – 0,5 double acting 0,7 – 0,85 0,75 – 0,85 diesel hammers 0,8 – 0,90 0,85 Kayu/tiang baja 0,3 – 0,4 drop hammers 0,7 – 0,90 0,85 – 1,00 Tiang Kayu 0,25 – 0,3 Sumber: (Swan, 1988, p. 3; Engel, 1988; Bowles, 1997, p. 979)


34

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel 10: Representative nilai koefisien restitusi (n) untuk persamaan analisis tiang dinamis berdasarkan ASCE (1941) Material n Kayu Broomed 0 Pondasi Tiang kayu (Tanpa perlindungan ujung tiang/nondeteriorated end) 0,25 Bantalan Kayu padat pada Pondasi Tiang Baja (Compact wood cushion on steel pile) 0,32 Bantalan Kayu padat di atas Pondasi Tiang Baja (Compact wood cushion over steel pile) 0,40 Baja di atas Anvil Baja untuk semua Pondasi Tiang Baja atau Beton (Steel-on-steel anvil on either steel or concrete pile)

0,50 Besi Cor Hammer pada Pondasi Tiang Beton tanpa kepala tiang (Cast-iron hammer on concrete pile without cap)

0,40

Sumber: (Bowles, 1997, p. 980) Tabel 11: Nilai 𝑘𝑘1 — Tekanan Elastisitas Sementara dari kepala tiang dan cap* Material Pondasi Tiang Tegangan Pemancangan P/A

pada Kepala Tiang atau Cap, MPa 3,5 7,0 10,5 14

𝑘𝑘1, mm Pondasi Tiang Baja atau Pipa

Langsung pada Kepala tiang Langsung pada kepala tiang dari kayu

0

1,0

0

2,0

0

3,0

0

5,0 Pondasi Tiang Beton Pracetak dengan 75 – 100 mm ketebalan dalam kepala tiang (inside cap)

3,0 6,0 9,0 12,5

Pondasi Tiang Baja Profil HP atau Pipa - Kepala tiang tertutup kayu

1,0 2,0 3,0 4,0

5-mm kepiang fiber antara dua 10-mm plat baja 0,5 1,0 1,5 2,0 Sumber: (Bowles, 1997, p. 980) After Chellis (1961)

2. Engineering News Record (ENR atau EN) Formula (1888 – 2014)

Sekitar 1888, Wellington mengembangkan rumus Engineering News Record Formula (Chen, 2000, p. 178). Metode ini kemudian dikembangkan diseluruh Negara bagian Amerika Serikat, sampai saat ini, dan setiap tahun dilakukan peninjauan sesuai dengan catatan statistic pemancangan (driven pile) oleh Department of Transportation (DOT) di Negara-negara bagian Amerika Serikat, seringkali pemancangan tiang pancang di lapangan didasarkan dengan penggunaan rumus analisis dinamis dikenal sebagai “Engineering News (EN) Formula atau Engineering News Record (ENR) Formula” dibawah koordinasi DOT yang dapat lebih baik menilai dampak transisi yang akan membuat perencanaan lebih praktis dan ekonomi untuk konstruksi pemancangan pondasi tiang pancang (Long, Hendrix, & Jaromin, 2009, pp. 1-2).

Sebenarnya Engineering News formula berbeda dengan Engineering News Record Formula. Engineering News Formula dikembangkan pada tahun 1888, baru kemudian di


35

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

tahun 1917 menjadi Engineering News Record Formula berdasarkan pemancangan untuk kayu (Bowles, 1997, p. 979), dan berkembang sampai sekarang berdasarkan data series.

Rumusannya adalah didasarkan atas keseimbangan energy yaitu, energy yang dibangkitkan dengan menggunakan Hammer selama jatuh bebas 𝑊𝑊ℎ 𝑥𝑥 𝐻𝐻, dengan 𝑊𝑊ℎ , adalah berat palu alat Hammer ; 𝐻𝐻 adalah tinggi jatuh ram, dibandingkan dengan energi yang diterima tiang (energy adalah gaya kali jarak) adalah 𝑄𝑄𝑝𝑝 𝑥𝑥 𝑆𝑆, dengan 𝑄𝑄𝑝𝑝 , adalah kapasitas batas (ultimate) tiang dan 𝑆𝑆 = panetrasi dalam feet atau cm, sela pemancangan (normalnya adalah rata-rata panetrasi selama pemancangan). Sehingga energy yang bekerja sama dengan berat hammer dikalikan dengan tinggi jatunya, yang dinyatakan dalam persamaan 9:

𝑊𝑊ℎ 𝑥𝑥 𝐻𝐻 = 𝑄𝑄𝑝𝑝 𝑥𝑥 𝑆𝑆 (9)

Adanya elastis kompresi/tekanan di tiang dan pile cap menyebabkan Inefisiensi,

hal ini diwakili oleh konstanta (C), sehingga rumusannya menjadi persamaan 10: 𝑊𝑊ℎ 𝑥𝑥 𝐻𝐻 = 𝑄𝑄𝑝𝑝 𝑥𝑥 (𝑆𝑆 + 𝐶𝐶) (10)

Satuan H, S, dan C adalah sama. Secara sederhana menurut Karol (1960), dengan nilai C merupakan konstanta empiric, C = 1 in (0,083 ft atau 25,4 cm) untuk drop hammer dan C = 0,1 in (0,0083 ft atau 2,54 cm) untuk Hammer dengan tekanan udara atau uap (steam hammer) maka di atas menjadi persamaan 11, untuk penggunaan dengan satuan internasional (SI) persamaan di atas menjadi persamaan 12 (Das, 2011, p. 606; Liu & Evett, 2008, p. 351; Chen, 2000, p. 178; Murthy, 2002, p. 312):

𝑄𝑄𝑝𝑝 =2 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

(11)

𝑄𝑄𝑝𝑝 =𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

(12)

Dimana 𝑄𝑄𝑝𝑝 = kapasitas daya dukung ijin, dalam kN atau lb 𝑊𝑊ℎ = Berat hammer, kN atau lb 𝐻𝐻 = tinggi jatuh ram, m atau ft 𝑆𝑆 = panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (mm/pukulan) atau (in/pukulan) C = 25,4 mm atau 1 in untuk drop hammer C = 2,54 atau 0,1 in untuk Hammer

dengan tekanan udara atau uap (steam hammer).


36

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Contoh 1: Rencanakan kapasitas daya dukung tiang beton dengan diameter 0,3 m adalah 160 kN. Tiang dipancang dengan menggunakan drop hammer, yang berdasarkan pabriknya memberikan energy 40 kN.m Pertanyaannya berapa kedalaman tiang terpancang (panetrasi) untuk setiap pemukulan berdasarkan rumusan Karol (1960). Jawaban: Dari persamaan untuk SI, 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 160 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 = 40 kN.m; 𝐶𝐶 = 25 (untuk drop hammer)

𝑄𝑄𝑝𝑝 =1000 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻

6 (𝑆𝑆 + 𝐶𝐶) =1000 𝑥𝑥 40 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚

6 (𝑆𝑆 + 25) = 160 𝑘𝑘𝑘𝑘

960 (𝑆𝑆 + 25) = 40000 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚

𝑆𝑆 = 16,67𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑝𝑝𝑝𝑝𝑘𝑘𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵𝑛𝑛 ≅ 17 𝑚𝑚𝑚𝑚/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑘𝑘𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵𝑛𝑛

Dalam perkembangannya rumusan Karol (1960) sama dengan rumusan ENR Modifikasi, yang dikembangkan berdasarkan data pemancangan secara series (berurutan sejak) 1961 sebagai Engineering News Record Modified Formula (1961) dengan SF=6, rumusannya dengan menambahkan factor efisiensi alat rumusannya menjadi persamaan 13:

𝑄𝑄𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

(13)

Sehingga untuk tiang pancang dengan drop hammer adalah persamaan 14 dan untuk palu dengan tekanan uap atau steam persamaan 15 dengan catatan bahwa Satuan H dan S harus konsisten, dua rumusan ini dikenal sebagai Engineering News Record (ENR) Formula:

𝑄𝑄𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆 + 25,4

(14)

𝑄𝑄𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆 + 2,54

(15)

Kemudian dengan berjalanan perkembangan data rumusan tersebut dimodifikasi, dan dikenal sebagai Modifikasi Engineering News Record (ENR Modified) (1961), sebagai berikut (Das, 2011, p. 607):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶 � �

𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2�𝑊𝑊𝑝𝑝�𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝

� (16)

Dengan:

𝑃𝑃𝑝𝑝 = Kapasitas Batas daya dukung pondasi tiang (ultimate pile capacity)


37

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝐵𝐵ℎ = Efisiensi hammer 𝐸𝐸ℎ = Energi hammer Sesuai jenis alat hammer (manufacturer's hammer-energy

rating) 𝑊𝑊ℎ = Berat ram hammer, (untuk palu double-acting termasuk berat casing) 𝑊𝑊𝑝𝑝 = Berat tiang termasuk pile cap atau sepatu tiang dan perlengkapan lainnya

pada tiang (juga termasuk anvil untuk double-acting hammers) 𝑛𝑛 = Koefisien restitusi (coefficient of restitution), 𝐶𝐶 = Konstanta 𝑆𝑆 = panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (in/pukulan

𝑆𝑆 dalam mm, pada persamaan 16 adalah rata-rata panetrasi per-pukulan (N) sebesar 25,4, dan 𝐶𝐶 = 2,54 yang di ekpresikan sebagai

𝑆𝑆 =25,4 𝑘𝑘

(17)

Sehingga dengan mensubstitusikan persamaan 17 kedalam persamaan 16 didapatkan

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)

25,4 𝑘𝑘 + 2,54

� �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2�𝑊𝑊𝑝𝑝�𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝

� (18)

Dimana: 𝑃𝑃𝑝𝑝 = Kapasitas Batas daya dukung pondasi tiang (ultimate pile capacity) 𝐵𝐵ℎ = Efisiensi hammer 𝐸𝐸ℎ = Energi hammer Sesuai jenis alat hammer (manufacturer's hammer-energy

rating) 𝑊𝑊ℎ = Berat ram hammer, (untuk palu double-acting termasuk berat casing) 𝑊𝑊𝑝𝑝 = Berat tiang termasuk pile cap atau sepatu tiang dan perlengkapan lainnya

pada tiang (juga termasuk anvil untuk double-acting hammers) 𝑛𝑛 = Koefisien restitusi (coefficient of restitution) 𝐶𝐶 = Konstanta 𝑆𝑆 = panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (in/pukulan)

Nilai yang berbeda dari N dalam persamaan 18 dapat diasumsikan untuk palu dan pondasi tiang tertentu, dan 𝑄𝑄𝑝𝑝 dihitung. Tegangan pemancangan, tegangan pemancangan 𝑄𝑄𝑝𝑝/𝐴𝐴𝑝𝑝 , dapat dihitung untuk N yang berbeda (Das, 2011, pp. 608-609). Contoh 2: Panjang tiang segi empat dari beton diketahui 25 m yang akan dipancang dengan menggunakan Hammer/palu. Panjang sisi tiang sebesar 300 mm dengan 𝛾𝛾𝑏𝑏 =24 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3. Berat cap (topi) untuk pemancangan dan perlengkapan lainnya sebesar 2,98 kN. Alat pancang yang digunakan Type Drop Hammer Merk Vulcan Type 65C (Lihat


38

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

table 12). Hitung 𝑄𝑄𝑝𝑝/𝐴𝐴𝑝𝑝 untuk variasi N dan ploting hubungan tegangan dengan jumlah pukulan/2,54 mm (N) ? Jawab:

Luas tiang 𝐴𝐴𝑝𝑝 = 0,300 𝑚𝑚 𝑥𝑥 0,300 = 900 𝑥𝑥 10−4 𝑚𝑚2 Berat tiang = 𝐴𝐴𝑝𝑝 𝐿𝐿𝛾𝛾𝑏𝑏 = (900 𝑥𝑥 10−4 𝑚𝑚2) 𝑥𝑥 (25)𝑥𝑥(24 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3) = 54 𝑘𝑘𝑘𝑘 Berat 𝑊𝑊𝑝𝑝 = 2,98 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 54 𝑘𝑘𝑘𝑘 = 56,98 𝑘𝑘𝑘𝑘 Dari Tabel drop hammer Model 65C, didapatkan: Berat palu (𝑊𝑊ℎ )= 28,91 kN Rated Energy (Maximum rated energy), 𝐸𝐸ℎ = 26,03 kN.m Stroke = 0,39 m

Efisiensi pemancangan (𝐵𝐵ℎ ) untuk drop hammers 0,75 – 1,00, dalam hal ini diasumsikan sebesar 0,85, dan nilai koefisien restitusi (𝑛𝑛) untuk persamaan analisis tiang dinamis berdasarkan ASCE (1941) sebesar 𝑛𝑛 = 0,5. Tabel 12: Spesifikasi Alat Pancang Drop Hammer

Sumber: (Bowles, 1997, p. 1137) Dengan menggunakan persamaan

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)

25,4 𝑘𝑘 + 2,54

� �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2�𝑊𝑊𝑝𝑝�𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝

�

Dapat dihitung 𝑄𝑄𝑝𝑝/𝐴𝐴𝑝𝑝 untuk variasi N

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �0,85 (26,03) 1000

25,4 𝑘𝑘 + 2,54

� �28,91 + 0,52(56,98)

28,91 + 56,98 �


39

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �0,85 (26,03) 1000

25,4 𝑘𝑘 + 2,54

� �28,91 + 0,52(56,98)

28,91 + 56,98 � =11116,85

25,4 𝑘𝑘 + 2,54

𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝

Dengan memasukan jumlah pukulan (N) dapat dicari 𝑄𝑄𝑝𝑝 , yang hasilnya seperti table 13 berikut: Tabel 13: Hitungan Kapasitas Daya dukung dan Tegangan untuk Pondasi Tiang

N 𝑄𝑄𝑝𝑝 (𝑘𝑘𝑘𝑘)

𝑄𝑄𝑝𝑝𝐴𝐴𝑝𝑝

(𝑀𝑀𝑘𝑘𝑚𝑚2 )

0 0 0.00 1 397.88 4.42 2 729.45 8.11 4 1250.49 13.89 6 1641.27 18.24 8 1945.21 21.61

10 2188.36 24.32 15 2626.03 29.18 20 2917.81 32.42 25 3126.22 34.74 30 3282.53 36.47

Hitungan di atas diplot sebagai hubungan jumlah pukulan per-penurunan dengan 𝑄𝑄𝑝𝑝/𝐴𝐴𝑝𝑝 , seperti gambar 2 sebagai berikut:

Gambar 14: Plotting tegangan dengan pukulan/25,4 mm.


40

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Contoh 3: Hitung perkiraan kapasitas yang diijinkan dengan ENR Formula menggunakan SF=6. Diketahui panjang tiang segi empat dari beton 25 m yang akan dipancang dengan menggunakan Hammer/palu. Panjang sisi tiang sebesar 300 mm dengan 𝛾𝛾𝑏𝑏 =24 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3. Berat cap (topi) untuk pemancangan dan perlengkapan lainnya sebesar 2,98 kN. Alat pancang yang digunakan Type Drop Hammer Merk Vulcan Type 65C. Jumlah pukulan terakhir untuk 25,4 mm panetrasi sebesar 8. Jawab:

Luas tiang 𝐴𝐴𝑝𝑝 = 0,300 𝑚𝑚 𝑥𝑥 0,300 = 900 𝑥𝑥 10−4 𝑚𝑚2 Berat tiang = 𝐴𝐴𝑝𝑝 𝐿𝐿𝛾𝛾𝑏𝑏 = (900 𝑥𝑥 10−4 𝑚𝑚2) 𝑥𝑥 (25)𝑥𝑥(24 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3) = 54 𝑘𝑘𝑘𝑘 Berat 𝑊𝑊𝑝𝑝 = 2,98 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 54 𝑘𝑘𝑘𝑘 = 56,98 𝑘𝑘𝑘𝑘 Dari Tabel drop hammer Model 65C, didapatkan: Berat palu (𝑊𝑊ℎ )= 28,91 kN Rated Energy (Maximum rated energy), 𝐸𝐸ℎ = 26,03 kN.m Stroke = 0,39 m

Efisiensi pemancangan (𝐵𝐵ℎ ) untuk drop hammers 0,75 – 1,00, dalam hal ini diasumsikan sebesar 0,85, dan nilai koefisien restitusi (𝑛𝑛) untuk persamaan analisis tiang dinamis berdasarkan ASCE (1941) sebesar 𝑛𝑛 = 0,5. Dengan menggunakan persamaan:



�

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �0,85 (26,03 𝑥𝑥 1000)

25,48 + 2,54

� �28,91 + 0,52(56,98)

28,91 + 56,98 � = 1945,21 𝑘𝑘𝑘𝑘

Diberikan SF=6

𝑄𝑄𝐵𝐵𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝑄𝑄𝑝𝑝𝑆𝑆𝑆𝑆

= 1945,21

6= 324,20 𝑘𝑘𝑘𝑘

Beberapa praktisi melakukan modifikasi rumusan berdasarkan empiris dengan menyesuaikan pengaruh-pengaruh pemancangan. Modifikasi Engineering News Formula (1961) ini juga dilakukan modifikasi yang dikenal sebagai Modifikasi Engineering News Formula (1965) dengan SF=6. Rumusan Modifikasi Engineering News Formula secara sederhana (persamaan 19) adalah sebagai berikut (Ezeldin, 2004, p. 104; Reese, Isenhower, & Wang, 2006, p. 367; Gunaratne, 2006, p. 367; Paikowsky, Marchionda, O’Hearn, Canniff, & Budge, 2009, p. 27):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �1,25 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶 � �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2�𝑊𝑊𝑝𝑝�𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝

� (19)


41

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Nilai C = 2,5 mm = 0,1 in Sama seperti yang digunakan untuk modifikasi ENR Formula, Perhitungan lainnya untuk daya dukung tiang pancang yang hampir sama diajukan oleh Metode WIKA (Siregar & Iskandar, 2012; WIKA, 2010, p. 5), yaitu (persamaan 20) dan AASHTO [(199O); Sec. 3.6.2 p. 251] 𝑃𝑃𝑝𝑝 ≤ 1 dan SF = 6; utamanya untuk pancang kayu (persamaan 21) :

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �2 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶 � �


�

(20)

AASHTO [(199O); Sec. 3.6.2 p. 251 untuk pancang kayu. Konsisten dengan satuan. 𝐸𝐸ℎ = 1, rumusan AASHTO dapat juga digunakan untuk baja dan beton dengan nilai S = 10 sampai 20 pukulan untuk steam hammers.

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =2 ℎ (𝑊𝑊ℎ + 𝐴𝐴𝐵𝐵 𝑝𝑝)

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶

(21)

Dimana: 𝐵𝐵ℎ =nilai efesiensi alat Hammer; 𝑛𝑛 = koefisien restitusi tiang atau material bantalan tiang (cushion material), 𝑊𝑊ℎ = berat hammer; 𝑊𝑊𝑝𝑝 = berat material tiang; 𝐻𝐻 = tinggi jatuh alat hummer/palu; S = kedalaman pemancangan/panetrasi; serta C = Konstanta sebesar 0,1 in (2,5 mm). 𝐴𝐴𝐵𝐵 = luas penampang tiang (untuk double-acting steam hammers untuk single-

acting dan gravity, 𝐴𝐴𝐵𝐵 𝑝𝑝 = 0) 𝑝𝑝 = tekanan uap (atau udara)

Contoh 4: Penggunaan EN Formula & Modifikasi ENR Soal: Sebuah pekerjaan pemancangan dengan menggunakan palu pancang (hammer) seberat (𝑊𝑊ℎ ) 4,5 ton, yang direncanakan dengan tinggi jatuh ram (H) = 203, efesiensi alat 0,85, koefisien restitusi antara ram dan pile cap 0,4. Jika berat tiang (𝑊𝑊𝑝𝑝 ) = 4,060 ton dengan panetrasi pukulan (S) per cm sebesar 1,15 cm/pukulan, berapa daya dukung tiang tersebut dengan Modifikasi EN Formula & Modifikasi EN Formula serta Formula WIKA?. Jawab: Dengan menggunakan EN Formula (1961):


42

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 = 4,5 𝑥𝑥 203 = 913,5 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛. 𝑏𝑏𝑚𝑚



�

= �0,85 (913,5 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛. 𝑏𝑏𝑚𝑚)

(1,15 + 0,25 )𝑏𝑏𝑚𝑚 � ��4,5 + 0,42(4,5)� 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛

(4,5 + 4,060) 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛 �

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = [554,625 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛][0,6098] = 338,22 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛

Dengan menggunakan Modifikasi EN Formula (1965):



�

= �1,25 𝑥𝑥 0,85 (913,5 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛. 𝑏𝑏𝑚𝑚)

(1,15 + 0,25 )𝑏𝑏𝑚𝑚 � ��4,5 + 0,42(4,5)� 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛

(4,5 + 4,060) 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛 �

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = [693,28 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛][0,6098] = 422,72 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛 Dengan menggunakan WIKA Formula:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �2 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝑆𝑆 + 𝐶𝐶 � �


�

= �2 𝑥𝑥 0,85 (913,5 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛. 𝑏𝑏𝑚𝑚)

(1,15 + 0,25 )𝑏𝑏𝑚𝑚 � ��4,5 + 0,42(4,5)� 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛

(4,5 + 4,060) 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛 �

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = [1109,25 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛][0,6098] = 676,46 𝐵𝐵𝑡𝑡𝑛𝑛

2. Hiley Formula (1930)

Hiley’s memberikan persamaan untuk menghitung kapasitas daya dukung tiang dengan cara analisis dinamis dengan menambahkan pengaruh tekanan elastic untuk pemancangan dengan drop hammer dan Single-Acting Steam Hammers, yang rumusannya seperti persamaan 22 sebagai berikut (Rauf, 2012, pp. 63-64; GEO, 2006, p. 88; Bowles, 1997, p. 977; Viggiani, Mandolini, & Russo, 2012, p. 77; Murthy, 2002, pp. 311-312):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻

𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

� �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝� (22)

Untuk hammer double acting (dobel aksi) atau differential steam hammers dan diesel hammer, Chellis (1941, 1961) mengajukan bahwa untuk persamaan Hiley (Paikowsky, Marchionda, O’Hearn, Canniff, & Budge, 2009, pp. 24-25), karena berat hammer (𝑊𝑊


43

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

atau 𝑊𝑊ℎ ) dikalikan dengan tinggi jatuh, 𝐻𝐻 adalah 𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻, dapat ditulis menjadi persamaan 23, yaitu:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ𝐸𝐸ℎ

𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

𝑊𝑊 + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊 + 𝑊𝑊𝑝𝑝

(23)

Dengan 𝐵𝐵ℎ =nilai efesiensi alat Hammer; 𝑛𝑛 = koefisien restitusi tiang atau material bantalan tiang (cushion material), 𝑊𝑊ℎ = berat hammer (berat palu saat bekerja Momentum Impak (Working weight,

W), dari table alat pancang); 𝑊𝑊𝑝𝑝 = berat material tiang; 𝐻𝐻 = tinggi jatuh alat hummer/palu; S = kedalaman pemancangan/panetrasi; serta C = Konstanta sebesar 0,1 in (2,5 mm). 𝑘𝑘𝑖𝑖 = Tekanan Elastisitas sementara dari kepala tiang dan cap diambil dari Tabel

3: Nilai k 𝑘𝑘1 = tekanan elastic di kepala tiang 𝑘𝑘2 = tekanan elastic di pondasi tiang 𝑘𝑘3 = tekanan elastic di tanah

Menurut Chellis 𝐸𝐸ℎ adalah kemampuan energy pemancangan berdasarkan pabrikan, yang pada dasarnya sama dengan berat hammer/palu dan assesoriesnya seperti casing dikalikan tinggi jatuh, sehingga:

𝐸𝐸ℎ = (𝑊𝑊ℎ + 𝑏𝑏𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑏𝑏𝐵𝐵𝑐𝑐𝑖𝑖𝑛𝑛𝑔𝑔) 𝐻𝐻 Jika kehilangan energy di palu dan impak, kepala, tiang, dan tanah diperhitungkan maka persamaan Hiley’s akan menjadi persamaan 24 :(Bowles, 1997, p. 978) Energi yang hilang selama pemancangan adalah Energy Pemancangan = work + kehilangan impact + kehilangan di cap + kehilangan di tiang + kehilangan di Tanah

𝐵𝐵ℎ𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 𝑆𝑆 + 𝐵𝐵ℎ 𝑊𝑊 𝐻𝐻𝑊𝑊𝑝𝑝(1 − 𝑛𝑛2)𝑊𝑊𝑝𝑝 + 𝑊𝑊ℎ

+ 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑘𝑘1 + 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑘𝑘2 + 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑘𝑘3 (24)

Dengan

𝐵𝐵ℎ =nilai efesiensi alat Hammer; 𝑛𝑛 = koefisien restitusi tiang atau material bantalan tiang (cushion material), 𝑊𝑊ℎ = berat hammer (berat palu saat bekerja Momentum Impak (Working weight,

W), dari table alat pancang);


44

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑊𝑊𝑝𝑝 = berat material tiang; 𝐻𝐻 = tinggi jatuh alat hummer/palu; S = kedalaman pemancangan/panetrasi; serta C = Konstanta sebesar 0,1 in (2,5 mm). 𝑘𝑘𝑖𝑖 = Tekanan Elastisitas

𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝2𝐿𝐿2𝐴𝐴𝐸𝐸

Mungkin ada beberapa pertanyaan tentang kebenaran menghitung energi regangan, 𝑘𝑘2

berdasarkan cara bertahap 𝑃𝑃𝑝𝑝 diterapkan sebagai 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝2𝐿𝐿2𝐴𝐴𝐸𝐸

ketika impuls-jenis beban

sebenarnya diterapkan dimana energi regangan adalah 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝2𝐿𝐿𝐴𝐴𝐸𝐸

. Penggunaan bentuk persamaan yang diberikan tampaknya memberikan perkiraan yang memadai dari kapasitas tiang utama; Namun, kita mungkin mencatat bahwa istilah 𝑘𝑘2 tidak akan menghasilkan perbedaan besar dalam 𝑃𝑃𝑝𝑝 apakah digunakan sebagai 𝑘𝑘2 atau nilai yang lebih tepat 𝑘𝑘2/2. Hal ini diperlukan untuk menggunakan satuan yang konsisten dalam Pers. (22) dan (23) sehingga nilai 𝑃𝑃𝑝𝑝 diperoleh di satuan untuk 𝑊𝑊ℎ . Sebagai contoh, jika H dalam ft dan S dalam in, perlu kalikan dengan 12; jika H dalam meter dan S dalam milimeter perlu kalikan dengan 1000 untuk mendapatkan nilai yang benar dari 𝑃𝑃𝑝𝑝 .(Bowles, 1997, p. 978) Nilai 𝑘𝑘𝑖𝑖 dapat dicari dari table (Chellis, 1961), yaitu sebagai berikut (Tabel 14; Tabel 15; dan Tabel 16) : Tabel 14: Nilai Tekanan sementara dari 𝑘𝑘1= Pile Cap dan Head Material yang digunakan untuk pemancangan (Material to Which Blow is Applied)

Tingkat Pemancangan/Driving Mudah (Easy)

Sedang (Medium)

Sulit (Hard)

Sangat Sulit (Very Hard)

Kepala Tiang kayu tanpa topi (Head of Timber Pile no Cap)

0,05 0,10 0,15 0,20

Topi di Tiang beton (Cap on Concrete Pile) 0,12 0,25 0,37 0,50 Topi Baja atau Tiang Baja (Steel Cap on Steel Pile ) 0,04 0,08 0,12 0,16 Tiang Baja tanpa topi (Steel Pile no Cap) 0,00 0,00 0,00 0,00 Sumber: (Rauf, 2012, p. 63; Murthy, 2002, p. 311) Tabel 15: Nilai Tekanan sementara dari 𝑘𝑘2= Tiang Jenis Tiang (Pile Type )

Tingkat Pemancangan/Driving (x 10-3) Mudah (Easy) Sedang (Medium) Sulit (Hard) Sangat Sulit (Very

Hard) Kayu (Timber) 4 L 8 L 12 L 16 L Beton pracetak (Precast Concrete)

2L 4L 6 L 8 L

Baja (Steel) 3L 6L 9 L 12 L Sumber: (Rauf, 2012, p. 64)


45

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Nilai Tekanan sementara dari 𝑘𝑘2= Tiang dapat dicari dengan menggunakan persamaan 25 sebagai berikut:

𝐾𝐾2 =𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿𝐴𝐴𝐸𝐸

(25)

Dimana 𝐿𝐿 = panjang tiang 𝑃𝑃𝑝𝑝 = daya dukung tiang 𝐴𝐴 = luas penampang tiang 𝐸𝐸 = modulus elastisitas material pondasi tiang Tabel 16: Nilai Tekanan sementara dari 𝑘𝑘3= Tanah Jenis Tiang (Pile Type ) Tingkat Pemancangan/Driving

Mudah (Easy)

Sedang (Medium)

Sulit (Hard)

Sangat Sulit (Very Hard)

Penampang tiang yang konstan (Pile of Constant Cross Section)

0 – 0,10 0,1 0,1 0,1

Sumber: (Rauf, 2012, p. 64) Contoh 5: Penggunaan Hiley Formula Soal: Sebuah pekerjaan pemancangan untuk tiang beton ukuran 400 mm x 400 mm sepanjang 20 m dengan mutu f’c 30 MPa, dipancang pada tanah kerikil padat (dense gravel) dengan final set 3mm/pukulan, menggunakan palu pancang (hammer) seberat (𝑊𝑊) 30 kN, yang direncanakan dengan tinggi jatuh ram (H) = 1500 mm, efesiensi alat 0,8, koefisien restitusi antara ram dan pile cap 0,4. Jika berat tiang 74 kN dan berat cap (helmet, plastic dolly) sebesar 4 kN dengan panetrasi pukulan (S) per cm sebesar 3 mm/pukulan, berapa daya dukung tiang tersebut dengan Hiley Formula?. Jawab:


𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

𝑊𝑊 + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊 + 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝐵𝐵ℎ = 0,8; 𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊 𝐻𝐻 = 30 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 1,5 𝑚𝑚 = 4,5 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝑆𝑆 = 0,3 𝑏𝑏𝑚𝑚/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑘𝑘𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵𝑛𝑛; 𝑊𝑊𝑝𝑝 =74 + 4 = 78 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝑊𝑊ℎ = 𝑊𝑊 = 30 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =0,8 (4,5 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)1000

3 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

30 + 0,42 7830 + 78

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =3600

3 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

0,393333 =1416

3 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

Pemancangan untuk tiang beton dengan cap kondisi di asumsikan sangat sulit 𝑘𝑘1 = 0,50


46

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Pemancangan untuk tiang beton ,𝑘𝑘2 dihitung dengan coba-coba nilai 𝑃𝑃𝑝𝑝 Modulus beton

𝐸𝐸𝑏𝑏 = 4700 �𝑓𝑓′𝑏𝑏 = 4700 √30 = 25742,96 MPa = 25,74296 x 106 kN/m2 𝐴𝐴𝑝𝑝 = 0,16 𝑚𝑚2

𝐾𝐾2 =𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿𝐴𝐴𝐸𝐸

= 𝑃𝑃𝑝𝑝20

0,16 𝑥𝑥 25,74296 x 106

Dicoba dengan 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 500 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐾𝐾2 = 0,002429 Pemancangan untuk tanah kerikil-padat, 𝑘𝑘3 = 0,1

12

(𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3) =12

(0,5 + 0,002428 + 0,1) = 0,301214

Dengan memasukan harga 12

(𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3) dalam 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 14163+0,301214

=428,93 𝑘𝑘𝑘𝑘 < lebih kecil dari harga 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 500 𝑘𝑘𝑘𝑘 coba; sehingga digunakan 𝑃𝑃𝑝𝑝 =429 𝑘𝑘𝑘𝑘, didapatkan 𝐾𝐾2 = 0,002083 harga 1

2(𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3) = 0,301042


3 + 0,301042= 428,96 𝑘𝑘𝑘𝑘 ≈ 449 (𝑏𝑏𝑡𝑡𝑏𝑏𝐵𝐵)

Jadi daya dukung tiang digunakan 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 428,96 𝑘𝑘𝑘𝑘 Jika menggunakan table 𝐾𝐾2 = 8 x 10−3 L = 8 x 10−3 20 = 0,16 = 0,0016 mm

12

(𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3) =12

𝑥𝑥 (0,5 + 0,0016 + 0,1) = 0,3008


3 + 0,3008= 428,99 𝑘𝑘𝑘𝑘

3. Danish formula

Rumusan Danish untuk menghitung kapasita tiang seperti persamaan 26 menggunakan factor keamanan 3 sampai 6, sebagai berikut (Bowles, 1997, p. 975):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)

(𝑆𝑆 + 𝐶𝐶1) (26)

Dengan .

𝐶𝐶1 = � 𝐵𝐵ℎ𝐸𝐸ℎ 𝐿𝐿 2𝐴𝐴𝐸𝐸

Rumusan lainnya diajukan oleh McCarthy (2002) yang sama dengan Olson and Flaate (1967)], dengan persamaan 27 (Liu & Evett, 2008, p. 351; Bowles, 1997, p. 975; Chen, 2000, p. 179; Ezeldin, 2004, p. 104; Das, 2011, p. 608)


47

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)


�𝑆𝑆 + 12 𝑆𝑆0�

(27)

Dengan 𝑄𝑄𝑝𝑝 = kapasitas daya dukung ijin 𝐵𝐵ℎ = Effisiensi alat Hammer (Table Effesiensi) 𝐸𝐸ℎ = Energi alat Hammer sesuai dengan pabrikan (Tabel Energi) 𝑆𝑆 = Rata-rata panetrasi kedalaman tiang tiap pukulan (in/pukulan) 𝑆𝑆0= elastisitas tekanan pada tiang

𝑆𝑆0 = �𝐵𝐵ℎ𝐸𝐸ℎ 𝐿𝐿 2𝐴𝐴𝐸𝐸

𝐿𝐿 = panjang tiang 𝐴𝐴 = Luas penampang tiang 𝐸𝐸 = Modulus elastisitas material tiang Berdasarkan studi hasil statistic menunjukan bahwa penggunaan factor keamanan 3 digunakan untuk rumusan Danish atau menurut Olson and Flaate (1967), menggunakan angka keamanan 3 – 6. Contoh 6: penggunaan Rumusan Danish: Sebuah tiang pipa baja diameter 4,5-in sepanjang 40 ft, direncanakan mempunyai kapasitas daya dukung batas sebesar 100 kips. Modulus elastisitas baja 29000kips/in2, akan dipancangkan dengan menggunakan alat pancang Type Vulcan 140C (Drop hammer) dengan berat palu pancang (pile Hammer) 14000 lb dan tinggi jatuh ram 12-in (lihat Tabel 17). Jika, Energi pancang dari pabrikan untuk alat tersebut sebesar 36000 ft-lb, dan efesiensi alat sebesar 0,8, maka (1) Berapa rata-rata kedalaman pemancangan setiap pukulan (panetrasi/blow) jika factor keamanan diambil SF = 3; (2) Jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk setiap kaki (foot) pemancangan. Jawaban:

1. Kedalaman pemancangan setiap pukulan (panetrasi/blow) Rumusan Danish adalah:

𝑄𝑄𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)

�𝑆𝑆 + 12 𝑆𝑆0�

sehingga

�𝑆𝑆 +12𝑆𝑆0� =

𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)𝑄𝑄𝑝𝑝

(𝑆𝑆) =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)𝑄𝑄𝑝𝑝

− 12𝑆𝑆0


48

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑄𝑄𝑅𝑅𝐵𝐵𝑛𝑛𝑏𝑏𝐵𝐵𝑛𝑛𝐵𝐵 = 𝑄𝑄𝑝𝑝𝑆𝑆𝑆𝑆

= 𝑄𝑄𝑝𝑝3

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 3 𝑄𝑄𝑅𝑅𝐵𝐵𝑛𝑛𝑏𝑏𝐵𝐵𝑛𝑛𝐵𝐵 = 3 𝑥𝑥 100 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐 = 300 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐 Diketahui bahwa: 𝐵𝐵ℎ = 0,8; 𝑊𝑊ℎ = 36000 𝑓𝑓𝐵𝐵 − 𝑝𝑝𝑏𝑏 = 36 𝑓𝑓𝐵𝐵 − 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐; Penampang tiang 𝐴𝐴 = 1

4𝜋𝜋𝐷𝐷2 = 1

4𝜋𝜋(4,52)2 = 16 𝑖𝑖𝑛𝑛2; 𝐸𝐸 = 29000 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐/𝑖𝑖𝑛𝑛2


𝑆𝑆0 = �(0,8) (36 𝑓𝑓𝐵𝐵 − 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐) (40 𝑓𝑓𝐵𝐵)2(16 𝑖𝑖𝑛𝑛2𝑥𝑥 29000 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝/𝑖𝑖𝑛𝑛2) = 0,001241 𝑓𝑓𝐵𝐵 = 0,014897 𝑖𝑖𝑛𝑛 ≅ 0,0149 𝑖𝑖𝑛𝑛

Tinggi jatuh ram 𝐻𝐻 = 12 𝑖𝑖𝑛𝑛 maka 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 = 𝐸𝐸ℎ Sehingga:

𝑆𝑆 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)𝑄𝑄𝑝𝑝

− 12𝑆𝑆0 =

( 0,8)�(36 𝑓𝑓𝐵𝐵 − 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐)(12 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑓𝑓𝐵𝐵)�

300 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐−

12

(0,0149 𝑖𝑖𝑛𝑛)

=345,6 𝑖𝑖𝑛𝑛 − 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐

300 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐− 0,007448 𝑖𝑖𝑛𝑛 = 1,145 𝑖𝑖𝑛𝑛/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑘𝑘𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵𝑛𝑛

2. Jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk setiap kaki (foot) pemancangan Setiap pukulan (drop hammer) kedalaman masuknya pancang 1,145 in Banyaknya pukulan untuk setiap kedalaman satu kaki (feet) adalah (1 ft = 12 in) Jumlah = (12 in/ft)/(1,145 in/pukulan) =10,48 pukulan ~ 11 pukulan/ft. Beberapa rumusan untuk pemancangan (Catatan: Harus konsisten dengan satuan), adalah sebagai berikut (Bowles, 1997, p. 975): Contoh 7: penggunaan Rumusan Danish: Sebuah tiang beton persegi 305 mm sepanjang 25 m, direncanakan akan dipancang menggunakan alat Hammer Type Vulcan 140C (Drop hammer) dengan berat palu pancang (pile Hammer) dari spesifikasinya berat hammer/palu = 62,3 kN , maksimum energy sebesar 48,80 kN.m. Jika modulus elastisitas tiang 20,7 x 106 kn/m2 dengan efesiensi alat sebesar 0,8 dan koefisien restitusi = 0,4 serta jumlah pukulan untuk 25,4 mm panetrasi =8. Berat cap (kepala tiang), hitung kapasitas tiang yang diijinkan dengan menggunakan rumus Danish yang diajukan oleh McCarthy (2002) jika SF=4.


49

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Jawab:


�𝑆𝑆 + 12 𝑆𝑆0�

Dengan 𝑄𝑄𝑝𝑝 = kapasitas daya dukung ijin 𝐵𝐵ℎ = 0,8; 𝐸𝐸ℎ = 48,80 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝑆𝑆 = 25,4/8; 𝐿𝐿 = 25 𝑚𝑚; 𝐴𝐴 = 0,305 𝑥𝑥 0,305 = 0,093025 𝑚𝑚2; 𝐸𝐸 = 20,7 x 106 kN/m2 𝑆𝑆0= elastisitas tekanan pada tiang


= �0,8 𝑥𝑥 48,80 𝑥𝑥 25

2 𝑥𝑥 0,093025 𝑥𝑥 20,7 x 106 = 0,015919 𝑚𝑚 = 15,92 𝑚𝑚𝑚𝑚


�𝑆𝑆 + 12 𝑆𝑆0�

= 0,8 𝑥𝑥 48,80

� 25,48 𝑥𝑥 1000 + 1

2 0,01592�=

39,040,011135

= 3506,167 𝑘𝑘𝑘𝑘

SF = 4, maka 𝑄𝑄𝐵𝐵𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝑄𝑄𝑝𝑝

4= 3506,167

4= 876,54 𝑘𝑘𝑘𝑘

Tabel 17: Karakteristik beberapa alat pancang

Sumber: (Peck, Hanson, & Thornburn, 1974, p. 210; Liu & Evett, 2008, p. 353)


50

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

4. Canadian National Building Code

Canadian National Building Code (dengan SF = 3), Faktor keamanan dapat menggunakan seperti Tabel 18, berikut: Tabel 18: Rekapitulasi Faktor Keamanan untuk rumus yang digunakan di Michigan Pile Test Program

Sumber: (Bowles, 1997, p. 986): Rumus menurut Canadian National Building Code

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)𝐶𝐶1

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶2 𝐶𝐶3

𝐶𝐶1 =𝑊𝑊ℎ 𝑛𝑛2 �0,5𝑊𝑊𝑝𝑝�

2𝐴𝐴

𝐶𝐶2 =3 𝑃𝑃𝑝𝑝2𝐴𝐴

𝐶𝐶3 =𝐿𝐿𝐸𝐸

+ 𝐶𝐶4

𝐶𝐶4 = 0,0001𝑖𝑖𝑛𝑛.3

𝑘𝑘 (𝑆𝑆𝑝𝑝𝑐𝑐)

𝐶𝐶4 = 3,7 𝑥𝑥 10−10 𝑚𝑚3

𝑘𝑘𝑘𝑘 (𝑆𝑆𝐵𝐵𝐵𝐵𝑝𝑝𝐵𝐵𝑛𝑛 𝑆𝑆𝐼𝐼)


51

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

5. Gates Formula (Gates, 1957 menggunakan SF = 3)

Formulasi yang diberikan oleh Gates (1957), secara empiris untuk memperkirakan kapasitas daya dukung tiang pancang berdasarkan pemancangan (driven piles). Gates’ mempublikasikan formulanya tanpa menjelaskan secara detail data yang digunakan untuk mengembangkan rumusannya, tetapi menyatakan bahwa hasil empiris tersebut dari data 100 tiang yang dipancang dengan menggunakan 15 drop hammer; 7 single acting hammers dan 5 double-acting hammer.

Energi yang digunakan untuk pemancangan dari 4550 sampai 52000 ft-lb, dengan tiang sampai dengan 4,4 in untuk jenis baja 73 unit; kayu 38 unit; beton precast 11 unit; Thin-shell cast in place (bore pile) 4 unit, pipa 3 unit dan komposit 1 unit (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, pp. 51-52). Formula asli Gates dirumuskan sebagai berikut (Long, Hendrix, & Jaromin, 2009, p. 5; Paikowsky, Marchionda, O’Hearn, Canniff, & Budge, 2009, p. 27)


�𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)(10 𝑆𝑆) Formulasi Gates’ dalam perkembangannya adalah sebagai berikut: Dalam satuan Fps; (𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐; 𝐸𝐸ℎ = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐.𝑓𝑓𝐵𝐵; dan S = in)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 27,11 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)(1,0 − log 𝑆𝑆) Dalam satuan SI; (𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝐸𝐸ℎ = 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; dan S = mm)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 104,5 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)(2,4 − log 𝑆𝑆) Hasil evaluasi persamaan Gates (1957), dilakukan Olson and Flaate, (1967), yaitu (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, p. 54; Long, Hendrix, & Jaromin, 2009, p. 6; Paikowsky, Marchionda, O’Hearn, Canniff, & Budge, 2009, p. 27): Dalam satuan Fps; (𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐, Kapasitas batas tiang; 𝐸𝐸ℎ = 𝑝𝑝𝑏𝑏𝑐𝑐.𝑓𝑓𝐵𝐵, adalah energy yang dikeluarkan dari pabrik alat pancang atau energy yang digunakan untuk pemancangan hasil pengamatan ; dan S = in, jumlah panetrasi setiap pukulan) Catatan: 1 lbs.ft = 10-3 kips = 4,45 x 10-3 kN.m

Untuk tiang pancang kayu: 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1,11 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) log(10𝑘𝑘) − 34

Untuk tiang pancang Beton: 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1,39 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) log(10𝑘𝑘) − 54

Untuk tiang pancang Baja: 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 2,01 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) log(10𝑘𝑘) − 166

Untuk semua tiang pancang: 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1,55 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) log(10𝑘𝑘) − 96


52

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Pada tahun 1988, Federal Highway Administration (FHWA) melakukan modifikasi hasil rumusan Gates dikenal sebagai –FHWA - Modified Gates Equation (USDOT, 1988), dengan formula sebagai berikut (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, p. 55; Long, Hendrix, & Jaromin, 2009, p. 6):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1,75 �𝐸𝐸ℎ log(10𝑘𝑘) − 100 Rumusan ini dikenal sebagai Modified Gates FHWA (1988), dimana 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐, Kapasitas batas tiang; 𝐸𝐸ℎ = 𝑝𝑝𝑏𝑏𝑐𝑐. 𝑓𝑓𝐵𝐵, adalah energy yang dikeluarkan dari pabrik alat pancang atau energy yang digunakan untuk pemancangan hasil pengamatan ; dan S = in, jumlah panetrasi setiap pukulan). Kemudian berdasarkan analisis data pemancangan (driven) yang besar, Paikowsky and Stenersen (2000) dan Paikowsky et al., (2004), Paikowsky et al., (2009) melakukan evaluasi terhadap keakuratan formulasi Gates. Analisis didasarkan dari empat katagori pemancangan dengan H-piles 135 kasus, H-piles EOD condition (EOD=Open ended) atau tiang H dengan ujung terbuka dengan 125 kasus, tiang pipa dengan 128 kasus, dan tiang pipa dengan kondisi EOD dengan 102 kasus (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, pp. 55-56). Evaluasi formulasi Gates FHWA (1988) dikenal sebagai The WSDOT pile driving formula (Allen, March, 2005, p. 2; Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, p. 40), Persamaan yang direkomendasikan menurut WSDOT adalah:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 6,6 𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆)

Parameter untuk factor efesiensi (𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 ) untuk kombinasi alat hammer dan tipe tiang, seperti Tabel 19, berikut: Tabel 19: Factor efesiensi (𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 )

𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 Baja Kayu Beton Lainnya (redundant) Alat dengan Tekanan Udara/uap 0,55 0,55 0,55 0,55 Alat Diesel dengan tiang Ujung terbuka

0,47 0,37 0,37 0,55

Alat Diesel dengan tiang Ujung tertutup

0,35 0,35 0,35 0,55

Sumber: (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, p. 40) Dengan 𝑃𝑃𝑝𝑝 = batas kapasitas daya dukung, kips 𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 = Faktor Efesiensi alat hammer 𝐸𝐸ℎ = 𝐸𝐸 = Energy yang dikeluarkan yaitu berat hammer (W) dikalikan dengan tinggi jatuh (H), dalam kips.in 𝑊𝑊 = berat hammer/palu, kips 𝐻𝐻 = tinggi jatuh atau jarak Stroke, feet


53

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑆𝑆 = Rata-rata kedalaman panetrasi setiap 4 kali pemukulan, inch

6. Formula lainnya

Rumusan untuk menghitung daya dukung tiang dengan analisis dinamis, formulasinya banyak sekali, beberapa rumusan lainnya adalah: a. WSDOT Standard Specifications for Road, Bridge, and Municipal

Construction (2004)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑆𝑆 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆) Dengan F = sebuah konstanta tergantung variasi hammer dan tiang dapat

diambil dari nilai factor efesiensi (𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 ), dengan 𝑆𝑆 = 6,6 𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓2

(Allen, March, 2005, p. 3), menurut Washington State Department of Transportation (WSDOT) dalam Bridge Design Manual, M 23-50 (WSDOT, July 2000, pp. 9.9-A.3), nilai F sebesar 3,3 untuk alat dengan tekanan uap; dan untuk alat pancang dengan Diesel dengan ujung tiang terbuka 3,2 (open end diesel) dan 2,4 untuk ujung tiang tertutup (closed end diesel) b. Metode perkiraan Pendekatan Energi (Energy Approach Prediction

Methods) 1982

Pendekatan energy (Energy Approach) menggunakan Piles Driving Analysis

(PDA) dan Analisis statis Load Test di lapangan (Static Load Test) sebagai metode kontrolnya. Rumusan untuk metode analisis dengan pendekatan energy adalah sebagai berikut (Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014, p. 79):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =12 𝐸𝐸ℎ

𝑆𝑆 + 𝑄𝑄2

Dimana, 𝑃𝑃𝑝𝑝= daya dukung kapasitas tiang, dalam kips, 𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊ℎ 𝑥𝑥 𝐻𝐻; 𝐸𝐸ℎ adalah Energi yang bekerja atau energy yang dikeluarkan dari pabrik dalam kips.ft; 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan, dalam inch. 𝑄𝑄 adalah daya dukung teoritis kapasitas tiang dalam kips. c. Whitaker (1975) dan Fleming et al. (2009).

Rumusan yang diusulkan oleh Whitaker (1975) dan Fleming et al. (2009). dengan factor keamanan 3 sebagai berikut (Fleming, Weltman, Randolph, & Elson, 2009, p. 125; Burland, 2013, p. 244):

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �𝜂𝜂 𝑊𝑊ℎ𝐻𝐻

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶2�


54

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝜂𝜂 =𝑘𝑘 �𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝�


Dengan 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = kapasitas daya dukung (pile resistance) 𝜂𝜂 = efficiency of the hammer (allowing for energy loss on impact). 𝑊𝑊ℎ = Berat hammer 𝐻𝐻 = tinggi jatuh 𝑆𝑆 = penurunan 𝐶𝐶 = elastic, or recoverable, movement of the pile. 𝑘𝑘 = the output efficiency of the hammer (ratio of power delivered at the cushion, to rated power). 𝑛𝑛 = koefisien restitusi antara hammer dengan bantalan tiang (pile cushion) 𝑊𝑊𝑝𝑝 = berat tiang Nilai 𝑘𝑘, parameter untuk rumus pemancangan menurut Whitaker (1975) dan Fleming et al. (2009) seperti Tabel 20: Tabel 20: Values of parameters for pile driving formulae

d. Minnesota DOT

Formulasi berdasarkan Minnesota Departement of Transportasi (MnDoT), dari

evaluasi yang dilakukan untuk “Load and Resistance Factor Design (LRFD) Pile Driving Project– Phase II Study” yang disponsori oleh Minnesota Department of Transportation - Research Services & Library, tahun 2014, menghasilkan perbaikan terbaru atas formulasi untuk penghitungan analisis dinamis tiang, yaitu untuk persamaan yang telah di-updating adalah:


55

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

1) Minnesota DoT (MnDOT, 2006)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �10,5 𝐸𝐸ℎ𝑆𝑆 + 0,2

�𝑊𝑊ℎ + (0,1 𝑀𝑀)

𝑊𝑊ℎ + 𝑀𝑀

Dimana: 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 adalah kapasitas batas daya dukung, dalam lbs; 𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊ℎ 𝑥𝑥 𝐻𝐻; 𝐸𝐸ℎ adalah Energi yang bekerja untuk setiap pukulan (stroke) penuh atau energy yang dikeluarkan dari pabrik dalam foot-pounds; 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan, dalam inch 𝑊𝑊ℎ= berat palu/hammer, kips; M= total massa dari tiang termasuk massa driving cap, dalam kips (Mn/DOT’s, 2010).

2) First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009) (Samuel G, Craig M,

Colin M, Mary C, & Aaron S, November 2009); Paikowsky et al (2009) 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 35�𝐸𝐸𝑛𝑛 log(10 𝑆𝑆)

Rumus ini digunakan untuk semua jenis tiang dan semua kondisi. 𝐸𝐸𝑛𝑛 = energi palu untuk setiap pukulan dalam kips.ft; 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan, dalam inch

3) Modified First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009)(Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 35�𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 log(10 𝑆𝑆) Rumus ini digunakan untuk semua jenis tiang dan semua kondisi, dengan 𝑊𝑊ℎ= berat palu/hammer; 𝐻𝐻= Tinggi jatuh palu/hammer atau jarak stroke dan 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan.

4) First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009) (Samuel G, Craig M, Colin M, Mary C, & Aaron S, November 2009); Paikowsky et al (2009)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 30�𝐸𝐸𝑛𝑛 log(10 𝑆𝑆) Untuk ujung tiang yang terbuka dengan tekanan diesel (OED/Open ended diesel hammers), dihitung dari jumlah pukulan (Blow Count/BC) yang lebih besar dari 4 kali untuk setiap pukulan per-in (Blow Per Inch/BPI) , jadi BC > 4 BPI, 𝐸𝐸𝑛𝑛 = rata-rata energi palu untuk setiap 4 kali pukulan dalam kips.ft; 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan, dalam inch .

5) Modified First Stage Proposed New MnDOT Equation (2009)(Paikowsky, Canniff, Robertson, & Budge, April 2014)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 30�𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 log(10 𝑆𝑆) Rumus ini digunakan untuk semua jenis tiang dan semua kondisi, Untuk ujung tiang yang terbuka dengan tekanan diesel (OED/Open ended diesel hammers), BC >


56

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

4BPI, dengan 𝑊𝑊ℎ= berat palu/hammer; 𝐻𝐻= Tinggi jatuh palu/hammer atau jarak stroke dan 𝑆𝑆 = kedalaman panetrasi untuk setiap pukulan.

e. Eytelwein formula

Eytelwein formula (dengan SF = 6) [Chellis (1961)](Lee L. Lowery, James R. Finley, & Hirsch, August 1968, p. 8; Long, Hendrix, & Jaromin, 2009)


𝑆𝑆 + 𝐶𝐶 �𝑊𝑊𝑝𝑝𝑊𝑊ℎ

�

C = 2,5 mm = 0,1 in f. Janbu Formula (1953)

Janbu (1953) [Lihat Olson and Flaate (1967), Mansur and Hunter (1970)] (dengan SF = 3 to 6)(Mansur & Hunter, 1970; Das, 2011, p. 608; Bowles, 1997, p. 975)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)𝑘𝑘𝑝𝑝 𝑆𝑆

𝑘𝑘𝑝𝑝 = 𝐶𝐶𝑑𝑑 �1 + �1 + 𝜆𝜆𝐶𝐶𝑑𝑑�

𝜆𝜆 = 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ ) 𝐿𝐿𝐴𝐴 𝐸𝐸 𝑆𝑆2 dan 𝐶𝐶𝑑𝑑 = 0,75 + 0,15 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ

g. Navy-McKay formula

Navy-McKay formula (Dengan SF = 6) (Lee L. Lowery, James R. Finley, & Hirsch, August 1968, p. 9)


𝑆𝑆 (1 + 0,3 𝐶𝐶1)

𝐶𝐶1 = 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ

h. Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC)

Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC) (Dari Uniform Building Code Chap. 28) (Dengan SF = 4)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝐶𝐶1

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶2

𝐶𝐶1 = 𝑊𝑊ℎ + 𝑘𝑘 𝑊𝑊𝑝𝑝


𝑘𝑘 = 0,25 untuk tiang baja 𝑘𝑘 = 0,10 untuk tiang lainnya


57

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝐶𝐶2 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿𝐴𝐴 𝐸𝐸

Contoh 8: Soal Hitung perkiraan kapasitas daya dukung tiang pancang dengan cara dinamis menggunakan alat drop hammer jika diketahui data untuk pemancangan sebagai berikut: Alat Pancang (Hammer Type Vulcan 140C lihat Tabel 21 Spesifikasi Alat Pancang). Type Drop Hammer

Max. Rated Energy (𝐸𝐸ℎ) 36 kips.ft 48,8 kN.m Momentum Impak (Working weight, W) 28 kips 125 kN Berat Palu (𝑊𝑊ℎ) 14 kips 62,3 kN Stroke 1,29 ft 0,39 m Pukulan/Blow 103 pukulan/menit Panjang rata-rata 3,7 m

Tiang Pancang pipa baja tertutup tanpa tambahan lainnya (Closed end-no plug) Diameter (D) 305 mm dengan ketebalan 12 mm

Panjang tiang (𝐿𝐿𝑝𝑝 ) 16,76 m Berat pile cap + cap block 7,61 kN Modulus Baja (E) 200000 Mpa Berat Jenis Baja (𝛾𝛾𝑐𝑐𝐵𝐵 ) 77,0 kN/m3.

Efisiensi (𝐵𝐵ℎ ) diberikan sebesar 0,78 dan laju panterasi (S) adalah 19 mm/pukulan serta 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4 kN berdasarkan hasil hitungan dari data tanah. Pertanyaan: Hitung perkiraan kapasitas daya dukung tiang pancang sesuai dengan SF dari metode perhitungan yang sesuai dengan cara

a. ENR b. ENR Modifikasi (1961) c. ENR Modifikasi (1965) d. Janbu’s e. Gates’s f. Hiley’s g. Navy-McKay formula h. Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC) i. The WSDOT pile driving formula (2005) j. WSDOT Standard Specifications for Road, Bridge, and Municipal Construction

(2004) Jawab:

a. Dengan menggunakan ENR, SF = 6, untuk tiang pancang dengan drop hammer adalah:


58

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝐸𝐸ℎ = 𝑊𝑊ℎ𝐻𝐻 = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚 ; S = 19 mm, maka

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 = 𝐵𝐵ℎ 𝑊𝑊ℎ 𝐻𝐻 𝑆𝑆+25,4

= 0,78 𝑥𝑥 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1000 (19 +25,4) 𝑚𝑚𝑚𝑚

= 1767,13 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 𝑆𝑆𝑆𝑆

= 1767,13 𝑘𝑘𝑘𝑘 6

= 294,5 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,46

= 207,5 𝑘𝑘𝑘𝑘

b. Metode Modifikasi Engineering News Record (ENR Modified) (1961), yaitu:



�

Dengan nilai koefisien restitusi tiang baja (0,3 – 0,4) diambil 𝑛𝑛 sebesar 0,3, dan berat tiang adalah

Volume x berat jenisnya = 𝑉𝑉 = 1

4𝜋𝜋𝐷𝐷2 x L = � 1

4𝜋𝜋(0,305)2 − 1

4𝜋𝜋(0,305 − 0,012 𝑥𝑥 2)2� x (16,76 m) =

0,01046 m2 x (16,76 m) = 0,185128 m3 𝛾𝛾𝑐𝑐𝐵𝐵= 77,0 kN/m3

𝑊𝑊𝑝𝑝 = 𝑉𝑉 𝑥𝑥 𝛾𝛾𝑐𝑐𝐵𝐵 = 0,185128 m3 x 77,0kNm3 = 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘

Maka:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �0,78 𝑥𝑥 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1000

(19 + 25,4) 𝑚𝑚𝑚𝑚 � �

62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 0,32(14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘)62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘 �

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = [1767,13 𝑘𝑘𝑘𝑘][0,831] = 1467,696 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵

𝑆𝑆𝑆𝑆= 1467,696 𝑘𝑘𝑘𝑘

6= 244,6 𝑘𝑘𝑘𝑘 ~ 245 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

6= 207,5 𝑘𝑘𝑘𝑘

c. Metode Modifikasi Engineering News Formula (1965) dengan SF=6. Rumusan

Modifikasi Engineering News Formula secara sederhana adalah sebagai berikut (Ezeldin, 2004, p. 104):


59

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)



�

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝

= �0,78 𝑥𝑥 1,25 𝑥𝑥 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 𝑥𝑥 1000

(19 + 25,4) 𝑚𝑚𝑚𝑚 � �

62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 0,32(14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘)62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘 �

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = [1,25 𝑥𝑥 1767,13 𝑘𝑘𝑘𝑘][0,831] = 1834,621 𝑘𝑘𝑘𝑘


= 1834,621 𝑘𝑘𝑘𝑘6

= 305,77 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,46

= 207,5 𝑘𝑘𝑘𝑘

d. Janbu [Lihat Olson and Flaate (1967), Mansur and Hunter (1970)] (dengan

SF = 3 to 6)


𝑘𝑘𝑝𝑝 = 𝐶𝐶𝑑𝑑 �1 + �1 + 𝜆𝜆𝐶𝐶𝑑𝑑�

𝜆𝜆 = 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ ) 𝐿𝐿𝐴𝐴 𝐸𝐸 𝑆𝑆2 dan 𝐶𝐶𝑑𝑑 = 0,75 + 0,15 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ

e. Luas tiang pipa 𝐴𝐴𝑝𝑝 = 1

4𝜋𝜋𝐷𝐷2 = 1

4𝜋𝜋(305)2 − 1

4𝜋𝜋(305 − 12 𝑥𝑥 2)2 = 11045,84 mm2

Modulus Baja 𝐸𝐸𝑐𝑐𝐵𝐵 = 200000 𝑀𝑀𝑝𝑝𝐵𝐵 𝐴𝐴𝑝𝑝 𝐸𝐸𝑐𝑐𝐵𝐵 = 𝐴𝐴 𝐸𝐸 = 11045,84 mm2 x 200000 𝑀𝑀𝑝𝑝𝐵𝐵 = 2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘

𝑊𝑊𝑝𝑝 = 11045,84 mm2 𝑥𝑥 𝐿𝐿 𝑥𝑥 𝛾𝛾𝑐𝑐𝐵𝐵

= 11045,84 mm2x 10−6 x 16,76 m x 77,0kNm3

= 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑊𝑊ℎ = 62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 ; 𝐵𝐵ℎ = 0,78; 𝐸𝐸ℎ = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝐿𝐿 = 16,76 𝑚𝑚; 𝑆𝑆 = 19 𝑚𝑚𝑚𝑚 =0,019 𝑚𝑚

𝐶𝐶𝑑𝑑 = 0,75 + 0,15 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ= 0,75 + 0,15

14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘

= 0,784

𝜆𝜆 = 𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝐿𝐿𝐴𝐴 𝐸𝐸 𝑆𝑆2 =

0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚) 16,76 𝑚𝑚2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘 (0,019)2 = 0,7999 ≅ 0,8


60

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑘𝑘𝑝𝑝 = 𝐶𝐶𝑑𝑑 �1 + �1 + 𝜆𝜆𝐶𝐶𝑑𝑑� = 0,784 �1 + �1 +

0,79990,784 �

= 1,899


= 0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)1,899 𝑥𝑥 0,019 𝑚𝑚

= 1054,95 𝑘𝑘𝑘𝑘

SF menurut Janbu’s = SF = 3 to 6, diambil SF =3 dan 6 𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵


6= 175,82 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

6= 207,5 𝑘𝑘𝑘𝑘


= 1054,95 𝑘𝑘𝑘𝑘3

= 351,65 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,43

= 415,17 𝑘𝑘𝑘𝑘

e. Metode Gates’s, dengan SF=3 Dalam satuan Fps; (𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐; 𝐸𝐸ℎ = 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐.𝑓𝑓𝐵𝐵; dan S = in)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 27 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)(1,0 − log 𝑆𝑆) Dalam satuan SI; (𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝐸𝐸ℎ = 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; dan S = mm)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 104,5 �𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ)(2,4 − log 𝑆𝑆) 𝐵𝐵ℎ = 0,78; 𝐸𝐸ℎ = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝑆𝑆 = 19 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 104,5 �0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)(2,4 − log 19) = 722,89 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵


3= 240,96 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

3= 415,17 𝑘𝑘𝑘𝑘

f. Metode Hiley’s, rumusannya dengan SF = 4, adalah


𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

𝑊𝑊ℎ + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝ℎ𝑊𝑊ℎℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝ℎ

𝑊𝑊ℎ = berat palu saat bekerja Momentum Impak (Working weight, W) = 125 kN 𝑘𝑘𝑖𝑖= Tekanan Elastisitas sementara dari kepala tiang dan cap* diambil dari Tabel 22: 𝐴𝐴𝑝𝑝 = 11045,84 mm2 𝐴𝐴𝑝𝑝 𝐸𝐸𝑐𝑐𝐵𝐵 = 𝐴𝐴 𝐸𝐸 = 2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘


61

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel 21: Nilai ki— Tekanan Elastisitas sementara dari kepala tiang dan cap*

Tekanan yang bekerja di awal 𝑘𝑘𝑖𝑖 = 𝑓𝑓𝑝𝑝1 = 𝑃𝑃

𝐴𝐴= 125000 𝑘𝑘

11045,84 mm 2 = 11,32 𝑀𝑀𝑝𝑝𝐵𝐵

Dari table 13, didapatkan untuk 𝑓𝑓𝑝𝑝 = 11,32 𝑀𝑀𝑝𝑝𝐵𝐵, dengan tiang pipa baja berada pada interval Material Tiang Driving Stress P/A Pipa Baja 𝑓𝑓𝑝𝑝 =10,5 MPa 𝑓𝑓𝑝𝑝 =14,0 Mpa

𝑘𝑘𝑖𝑖 = 3 𝑘𝑘𝑖𝑖 = 4 Dengan menginterpolasi nilai 𝑓𝑓𝑝𝑝1 = 11,32 𝑀𝑀𝑃𝑃𝐵𝐵 didapatkan nilai 𝑘𝑘1 = 3,233 𝑚𝑚𝑚𝑚 Tekanan yang bekerja di akhir adalah tekanan yang memberikan penurunan sebesar 𝑓𝑓𝑝𝑝3 = 𝑃𝑃𝐿𝐿

𝐴𝐴𝐸𝐸 dengan 𝑘𝑘3 = 0,0 untuk tanah keras (batuan, pasir sangat padat, dan kerikil);

serta 𝑘𝑘3 = 2,5 𝑚𝑚𝑚𝑚− 5 𝑚𝑚𝑚𝑚, untuk lainnya (termasuk pertimbangan akibat gempa) (Bowles, 1997, p. 980) Dalam hal ini diambil nilai 𝑘𝑘3 = 2,5 𝑚𝑚𝑚𝑚. Tekanan yang bekerja di ada pengaruh panjang tiang dan modulus elastisitas tiang 𝑘𝑘2 = 𝑃𝑃𝐿𝐿

𝐴𝐴𝐸𝐸 dengan mencoba nilai awal P = 900 kN, didapatkan nilai 𝑘𝑘2 = 900 𝑘𝑘𝑘𝑘 16,76

2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘 =

6,8279 𝑚𝑚𝑚𝑚 Diketahui bahwa S = 19 mm (tiap pukulan); 𝐵𝐵ℎ = 0,78; 𝐸𝐸ℎ = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝑊𝑊 =125 𝑘𝑘𝑘𝑘; Representative nilai koefisien restitusi 𝑛𝑛 = 0,5 (Tabel 3: Untuk jenis material Baja dengan Anvil Baja pada semua baja atau tiang beton, ASCE, 1941); 𝑊𝑊𝑝𝑝 =


62

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘 dengan memasukan nilai yang didapat kedalam persamaan Hiley’s, didapatkan:

𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 =𝐵𝐵ℎ𝐸𝐸ℎ

𝑆𝑆 + 12 (𝑘𝑘1 + 𝑘𝑘2 + 𝑘𝑘3)

𝑊𝑊 + 𝑛𝑛2𝑊𝑊𝑝𝑝ℎ𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝ℎ

= �0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)

19 + 12 (3,233 + 6,828 + 2,5) 𝑚𝑚𝑚𝑚

� �125 𝑘𝑘𝑘𝑘 + (0,5)2 𝑥𝑥 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ

125 𝑘𝑘𝑘𝑘 + 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ�

𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = �38064 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚

25,281 𝑚𝑚𝑚𝑚� �

128,564ℎ139,255

� = 1505,664 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 0,923 = 1390,065 𝑘𝑘𝑘𝑘

> 900 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 = 1390,065 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 900 𝑘𝑘𝑘𝑘 (jadi asumsi nilai awal P = 900 kN kurang), sehingga dicoba ulang dengan P = 1240 kN; secara linier didapatkan nilai 𝑘𝑘2 =6,8279 𝑚𝑚𝑚𝑚 1240

900= 9,407 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵= � 0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘 .𝑚𝑚)

19+12(3,233+9,407+2,5) 𝑚𝑚𝑚𝑚

� 𝑥𝑥 0,923 = 1341,811 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 0,923 =

1238,795 𝑘𝑘𝑘𝑘 ≅ 1240 𝑘𝑘𝑘𝑘 Nilai 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵 = 1238,795 𝑘𝑘𝑘𝑘 ≅ 1240 𝑘𝑘𝑘𝑘


= 1240 𝑘𝑘𝑘𝑘4

= 310 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,44

= 311,35 𝑘𝑘𝑘𝑘

g. Navy-McKay formula (Dengan SF = 6)


𝑆𝑆 (1 + 0,3 𝐶𝐶1)


𝑊𝑊ℎ

Diketahui bahwa S = 19 mm (tiap pukulan); 𝐵𝐵ℎ = 0,78; 𝐸𝐸ℎ = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚; 𝑊𝑊𝑝𝑝 = 14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝑊𝑊ℎ = 62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘 dengan persamaan Navy-McKay, didapatkan:


𝑊𝑊ℎ=

14,25488 𝑘𝑘𝑘𝑘62,3 𝑘𝑘𝑘𝑘

= 0,22881


63

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)100019 (1 + 0,3 𝑥𝑥 0,22881)

= 1874,684 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵


6= 312 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

6= 207,5667 𝑘𝑘𝑘𝑘

h. Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC) (Dari Uniform Building Code Chap. 28) (Dengan SF = 4)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =𝐵𝐵ℎ (𝐸𝐸ℎ) 𝐶𝐶1

𝑆𝑆 + 𝐶𝐶2

𝐶𝐶1 = 𝑊𝑊ℎ + 𝑘𝑘 𝑊𝑊𝑝𝑝

𝑊𝑊ℎ + 𝑊𝑊𝑝𝑝=

62,3 + 0,25 𝑥𝑥 14,25562,3 + 14,255

= 0,860

𝑘𝑘 = 0,25 untuk tiang baja 𝑘𝑘 = 0,10 untuk tiang lainnya

𝐴𝐴𝑝𝑝 𝐸𝐸𝑐𝑐𝐵𝐵 = 𝐴𝐴 𝐸𝐸 = 2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝐶𝐶2 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝐿𝐿

𝐴𝐴 𝐸𝐸, dicoba 𝑃𝑃 = 900 𝑘𝑘𝑘𝑘, maka 𝐶𝐶2 = 900 𝑘𝑘𝑘𝑘 16,76 𝑚𝑚

2209,168 𝑀𝑀𝑘𝑘= 6,82791 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘 .𝑚𝑚)1000 𝑥𝑥 0,86

19+ 6,82791= 1267,94 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 900 𝑘𝑘𝑘𝑘

Di coba dengan 𝑃𝑃 = 1175 𝑘𝑘𝑘𝑘, nilai 𝐶𝐶2 = 6,83 𝑚𝑚𝑚𝑚 1175900

= 8,91 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 =0,78 (48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚)1000 𝑥𝑥 0,86

19 + 8,91= 1172,93 𝑘𝑘𝑘𝑘 ≅ 1175 𝑘𝑘𝑘𝑘

Digunakan 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1175 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵

𝑆𝑆𝑆𝑆= 1175 𝑘𝑘𝑘𝑘

4= 293,75 𝑘𝑘𝑘𝑘 < 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

4= 311,35 𝑘𝑘𝑘𝑘

i. The WSDOT pile driving formula ((Allen, March, 2005, p. 14), SF =6

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 6,6 𝐵𝐵ℎ 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆) 𝐸𝐸ℎ = 48,8 𝑘𝑘𝑘𝑘.𝑚𝑚 = 36 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐.𝑓𝑓𝐵𝐵; S =19 mm= 7,480315 ft; 𝑆𝑆𝐵𝐵𝑓𝑓𝑓𝑓 = 0,55 (dari Tabel)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 6,6 𝐵𝐵ℎ 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆) = 6,6 𝑥𝑥 0,55 𝑥𝑥 36 ln(10 𝑥𝑥 7,480315)= 563,8659 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐

1 kips = 4,45 kN, sehingga 𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 563,8659 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐 𝑥𝑥 4,45 = 2509,203 𝑘𝑘𝑘𝑘


= 2509,203 𝑘𝑘𝑘𝑘6

= 418,2 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,46

= 207,6 𝑘𝑘𝑘𝑘


64

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

j. WSDOT Standard Specifications for Road, Bridge, and Municipal Construction (2004)

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑆𝑆 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆) Dengan F = sebuah konstanta tergantung variasi hammer dan tiang, dari table didapatkan nilai F =1,8, (F” menggunakan WSDOT Driving Formula, per WSDOT Standard Specifications Section 6-05.3(12) sehingga:

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝑆𝑆 𝐸𝐸ℎ ln(10𝑆𝑆) = 1,8 𝑥𝑥 36 𝑥𝑥 ln(10 𝑥𝑥 7,480315) = 279,6 𝑘𝑘𝑖𝑖𝑝𝑝𝑐𝑐

𝑄𝑄𝑝𝑝 = 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 279,6 𝑥𝑥 4,45 = 1244,23 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝑝𝑝𝑝𝑝𝐵𝐵


6= 207,37 𝑘𝑘𝑘𝑘 > 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 1245,4

6= 207,6 𝑘𝑘𝑘𝑘

Tabel 22: Spesifikasi Alat Pancang


65

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Tabel (Lanjutan) Spesifikasi alat pancang


66

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

DAFTAR PUSTAKA

Allen, T. M. (March, 2005). Development of the WSDOT Pile Driving Formula and Its Calibration for Load and Resistance Factor Design (LRFD), WA-RD 610.1. Washington State Department of Transportation. Washington: Washington State Department of Transportation.

American Heritage. (2011). Dictionary of the English Language, Fifth Edition. Retrieved 7 1, 2015, from drop hammers: http://www.thefreedictionary.com/drop+hammers

Babba, J. (2007). Hubungan Antara Intensitas Kebisingan di Lingkungan Kerja Dengan Peningkatan Tekanan Darah (Penelitian Pada Karyawan PT. Semen Tonasa di Kabupaten Pangkep Sulawesi Selatan). Semarang: Magister Kesehatan Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro, Konsentrasi Kesehatan Lingkungan Industri.

Bowles, J. E. (1997). Foundation analysis and design (Fifth ed.). New York: The McGraw-Hill.

Bradshaw,Aaron S;Baxter,Christopher D.P. (2006). Design and Construction of Driven Pile Foundations– Lessons Learned on the Central Artery/Tunnel Project, Report No. FHWA-HRT-05-159. Office of Infrastructure Research and Development Federal Highway Administration 6300 Georgetown Pike McLean, VA 22101-2296. the National Technical Information Service, Springfield, VA 22161, United States Department of Transportation - Federal Highway Administration.

Burland, J. B. (2013). Behaviour of single piles under vertical loads. In J. Burland, T. Chapman, H. Skinner, & M. Brown (Eds.), ICE manual of geotechnical engineering, Volume I: Geotechnical Engineering Principles, Problematic Soils and Site Investigation (pp. 231-246). London, Great Britain: ICE Publishing - Thomas Telford Ltd.

Chaeran, M. (2008). Kajian Kebisingan Akibat Aktifitas di Bandara (Studi Kasus Bandara Ahmad Yani Semarang), Tesis: Program Studi Ilmu Lingkungan. Semarang: Program Magister Ilmu Lingkungan, PPS Universitas Diponegoro.

Chen, F. H. (2000). Soil Engineering: Testing, Design, and Remediation. Florida: CRC Press LLC.

Das, B. M. (2011). Principles of Foundation Engineering (Seventh ed.). USA: Cengage Learning.

EM 1110-2-2906. (1991). ENGINEERING AND DESIGN: Design of Pile Foundations. Washington: US Army Corps of Engineers.

Engel, R. (1988). Discussion of procedures for the determination of pile capacity. Transportation Research Record 1169 , 54-61.


67

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Ezeldin, A. S. (2004). Part 4: Section 4C, Piles Foundations. In R. W. Brown, Practical Foundation Engineering Handbooks (Second ed., pp. 87-116). New York: McGraw-Hill (www.digitalengineeringlibrary.com).

Fitrianti, N. L. (2014). Perbandingan Efisiensi Kerja Alat Diesel Hammer dengan Hydraulic Hammer pada Pekerjaan Tiang Pancang dari Segi Waktu dan Biaya (Studi Kasus: Proyek Pembangunan Stadion Jember Sport Centre). UNEJ Digital Repositry , http://hdl.handle.net/123456789/60141.

Fleming, K., Weltman, A., Randolph, M., & Elson, K. (2009). Piling Engineering (Third ed.). New York, NY 10016, USA: Taylor & Francis.

GEO. (2006). GEO PUBLICATION No. 1/2006: FOUNDATION DESIGN AND CONSTRUCTION . Hongkong: Geotechnical Engineering Office, Civil Engineering and Development Department, The Government of the Hong Kong Special Administrative Region.

Gunaratne, M. (2006). Construction Monitoring and Testing Methods of Driven Piles. In M. Gunaratne (Ed.), The Foundation Engineering Handbook (pp. 363-426). New York: Taylor & Francis Group, LLC.

Justason, M. D. (2005). Comparison of Diesel and Hydraulic Hammers for Pile Driving: Insight into the resurgence of the diesel pile hammer. Retrieved 3 1, 2015, from Bermingham Foundation Solutions: http://www.berminghammer.com/PDFs/Downloads/DFI%20Technical%20Article%20-%20January%202005.pdf

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996 Tentang : Baku Tingkat Getaran. Jakarta: Menteri Negara Lingkungan Hidup.

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. KEP-48/MENLH/11/1996. tentang Baku Tingkat Kebisingan. Jakarta: Menteri Negara Lingkungan Hidup.

Keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor KEP-51/MEN/1999. Nilai Ambang Batas Faktor Fisika di tempat Kerja. Jakarta: Menteri Tenaga Kerja.

Kesmas. (2013, 5 24). Pengertian dan Katagori Kebisingan. Retrieved 3 1, 2015, from Public Health: http://www.indonesian-publichealth.com/2013/05/pengertian-dan-katagori-kebisingan.html

Kusumaningrum, S. I., Sudaryanto, S., & Handayani, S. (2013). Hubungan antara tingkat kebisingan dengan gangguan stres di permukiman sekitar rel kereta Srago Gede. Prodi DIII Kesehatan Lingkungan STIKES Muhammadiyah Klaten.

Lee L. Lowery, J., James R. Finley, J., & Hirsch, T. J. (August 1968). A COMPARISON OF DYNAMIC PILE DRIVING FORMULAS WITH THE WAVE EQUATION. Texas A&M University, TEXAS TRANSPORTATION INSTITUTE. Texas: The Texas Highway Department - U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration.


68

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

LHSFNA. (2004). Controlling Noise on Construction Sites. Retrieved 3 1, 2015, from Laborers' Health & Safety Fund of North America: http://www.lhsfna.org/index.cfm/occupational-safety-and-health/noise/noise-bpg-intro/

Limanto, S. (2009). Analisis Produktivitas pemancangan tiang pancang dengan Jack in Pile. Seminar Nasional Teknik Sipil V 2009 ITS Surabaya 11 February 2009 (pp. C.167-C.176). Surabaya: ITS, ISBN 978-979-99327-4-7.

Liu, C., & Evett, J. B. (2008). Soils and foundations (7th ed.). New Jersey: Pearson Prentice Hall.

Long, J. H., Hendrix, J., & Jaromin, D. (2009). Comparison of Five Different Methods for Determining Pile Bearing Capacities. University of Illinois, THE WISCONSIN DEPARTMENT OF TRANSPORTATION. Urbana,Illinois 61801 - USA: Wisconsin Highway Research Program #0092-07-04.

Mansur, C., & Hunter, A. (1970). Pile tests- Arkansas River project. ASCE J. Soil Mechanics & Foundations Division , 96 (SM5), 1545-1582.

Marr, W. A. (2001). Dealing with Vibration and Noise from Pile Driving. Pile Driving Contractor Association, Vol. 2, No.1 , 17-20.

Migas Online. (2012, 12 27). Jarak Aman Pemancangan Concrete Pile. Retrieved 3 1, 2015, from Migas-Indonesia.com: http://migas-indonesia.com/2012/12/jarak-aman-pemancangan-concrete-pile.html

Mn/DOT’s. (2010). Increasing Pile Driving Efficiency for Bridge Foundations. Minnesota: Minnesota Department of Transportation.

Murthy, V. N. (2002). Geotechnical Engineering: Principles and Practices of Soil Mechanics and Foundation Engineering. New York: Marcel Dekker, Inc.

Paikowsky, S. G., Canniff, M., Robertson, S., & Budge, A. S. (April 2014). Load and Resistance Factor Design (LRFD) Pile Driving Project − Ph ase II Study. Minnesota State University, Mankato, Dept. of Mechanical and Civil Engineering. Minnesota, USA: Minnesota Department of Transportation.

Paikowsky, S. G., Marchionda, C. M., O’Hearn, C. M., Canniff, M. C., & Budge, A. S. (2009). Developing a Resistance Factor for Mn/DOT's Pile Driving Formula. Minnesota State University, Mankato, Dept. of Mechanical and Civil Engineering. Minnesota: Minnesota Department of Transportation (Mn/DOT), http://www.lrrb.org/pdf/200937.pdf.

Parts Hangar. (2015). Pile-Driving Caps. Retrieved 3 1, 2015, from Integrated Publishing, Inc.: http://enginemechanics.tpub.com/14081/css/14081_345.htm

Peck, R. B., Hanson, W. E., & Thornburn, T. H. (1974). Foundation Engineering (Second ed.). New York: John Wiley & Sons.


69

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Pedoman Konstruksi dan Bangunan No. 009/BM/2009. Manual pelaksanaan pekerjaan jalan di kawasan hutan. In Pedoman Perencanaan Pengelolaan Lingkungan Hidup Bidang Jalan. Jakarta: Direktur Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum.

Pedoman Konstruksi dan Bangunan No. 009/BM/2009. Pedoman Pengelolaan Lingkungan Hidup Bidang Jalan di Kawasan Khusus. In Pedoman Perencanaan Pengelolaan Lingkungan Hidup Bidang Jalan. Direktur Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum.

Pile Buck. (2015). Chapter 5 – Installation of Driven Piles. Retrieved 3 1, 2015, from Pile Driving by Pile Buck International, Inc: https://www.pilebuckinternational.com/chapter-5-installation-driven-piles/

Rajapakse, R. (2008). Pile Design and Construction Rules of Thumb. Burlington, MA 01803, USA: Elsevier Inc.

Rauf, A. (2012). Estimation of Pile Capacity by Optimizing Dynamic Pile Driving Formulae. Waterloo, Ontario, Canada: University of Waterloo: A thesis for the degree of Master of Applied Science in Civil Engineering.

Reese, L. C., Isenhower, W. M., & Wang, S.-T. (2006). Analysis and design of shallow and deep foundations. New Jersey: John Wiley & Sons.

Samuel G, P., Craig M, M., Colin M, O., Mary C, C., & Aaron S, B. (November 2009). Developing a Resistance Factor for Mn/DOT's Pile Driving. Minnesota Department of Transportation (Mn/DOT), Geotechnical Engineering Research Laboratory, University of Massachusetts Lowell and Dept. of Mechanical and Civil Engineering, Minnesota State University, Mankato. Minnesota, USA: http://www.lrrb.org/PDF/200937.pdf.

Saputra, E., & Trijeti. (2011). Produktifitas Alat Pancang Terhadap Analisa Waktu Pada Pekerjaan BKT. Jurnal Konstruksia Volume 2 Nomer 2, Juli 2011 , 43-51.

Siregar, C. R., & Iskandar, R. (2012). ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG SECARA ANALITIS PADA PROYEK GBI BETHEL MEDAN. Portal Garuda http://download.portalgaruda.org/article.php?article=58875&val=4146 , 11.

Starke. (2015). Diesel Pile Hammer. Retrieved 3 1, 2015, from piling-equipment.com: http://piling-equipment.com/1-diesel-pile-hammer.html

Starke. (2015). Hydraulic Impact Hammer. Retrieved 3 1, 2015, from Pilling-equipment.com: http://piling-equipment.com/2-hydraulic-impact-hammer.html

Swan, C. (1988). Field Estimates of Pile Capacities: 53:139 Foundations of Structures - Supplemental Notes: Field Estimates of Pile Capacities. Iowa: The University of Iowa.


70

Pe

lak

sa

na

an

Pe

ma

nc

an

ga

n d

an

An

ali

sa

Din

am

is (

Mu

lyo

no

, T

.,2

01

5)

Viggiani, C., Mandolini, A., & Russo, G. (2012). Piles and pile foundations. New York: Spon Press.

Vulcan Hammer. (2015). Vulcanhammer.info Guide to Pile Driving Equipment. Retrieved 3 1, 2015, from Vulcan Iron Works Inc: http://www.vulcanhammer.info/company/russdiesel.php

Wignjosoebroto, S. (2000). Tata letak pabrik dan pemindahan bahan. Jakarta: Guna Widya.

WIKA. (2010). Presentasi tiang pancang spesifikasi produk - Wika. Retrieved 7 1, 2012, from E- LIBRARY: http://learningcenter.wika.co.id/filess/eureka_page0a834a87610da0cef3b1f9d461e92f32_b5747f8966073497e6f3aabef04c11c7.pdf

WSDOT. (July 2000). Bridge Design Manual: M 23-50. Washington: Washington State Department of Transportation, http://www.wsdot.wa.gov/fasc/EngineeringPublications/.


71

buat mahasiswa_analisa dinamis dan pelaksanaan

Documents