web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada...

52
7 Bab 1 LANDASAN TEORI 1. Umum Penggunaaan pondasi tiang pancang sebagai pembangunan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak memiliki daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban – beban yang bekerja padanya (Sardjono, 1998). Atau apabila tanah keras yang bekerja padanya berada sangat dalam dalam dengan kedalaman > 8 m (Bowles, 1993). Pondasi tiang pancang umumnya di pancang tegak lurus kedalam tanah sampai pada kedalaman tertentu untuk mencapai kuat dukung yang diinginkan dan dianggap telah mampu memikul beban yang bekerja diatasnya sehingga jika terjadi penurunan masih dalam batas – batas yang diizinkan. Fungsi dari tiang pancang adalah sebagai transfer beban dari struktur atas dan meneruskannya kelapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. 2. Tanah Tanah adalah sebagai dasar pendukung suatu bangunan atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri. Tanah didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral – mineral padat yang tidak tersemenisasi (terikat secara kimia) satu sama lainnya dari bahan – bahan organik yang telah melapuk (yang

Upload: votruc

Post on 01-Feb-2018

242 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

7

Bab 1 LANDASAN TEORI

1. Umum

Penggunaaan pondasi tiang pancang sebagai pembangunan apabila tanah

yang berada dibawah dasar bangunan tidak memiliki daya dukung (bearing

capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban – beban yang

bekerja padanya (Sardjono, 1998). Atau apabila tanah keras yang bekerja padanya

berada sangat dalam dalam dengan kedalaman > 8 m (Bowles, 1993).

Pondasi tiang pancang umumnya di pancang tegak lurus kedalam tanah

sampai pada kedalaman tertentu untuk mencapai kuat dukung yang diinginkan

dan dianggap telah mampu memikul beban yang bekerja diatasnya sehingga jika

terjadi penurunan masih dalam batas – batas yang diizinkan. Fungsi dari tiang

pancang adalah sebagai transfer beban dari struktur atas dan meneruskannya

kelapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam.

2. Tanah

Tanah adalah sebagai dasar pendukung suatu bangunan atau bahan

konstruksi dari bangunan itu sendiri. Tanah didefenisikan sebagai material yang

terdiri dari agregat (butiran) mineral – mineral padat yang tidak tersemenisasi

(terikat secara kimia) satu sama lainnya dari bahan – bahan organik yang telah

melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi

ruang – ruang kosong diantara partikel – partikel padat tersebut (Das, 1998).

Pada umumnya semua bangunan dibuat diatas dan dibawah permukaan

tanah, maka diperlukan suatu sistem pondasi yang akan menyalurkan beban dari

bangunan ke tanah. Untuk menentukan dan mengklasifikasikan tanah diperlukan

suatu pengamatan dilapangan. Tetapi jika mengandalkan pengamatan dilapangan,

maka kesalahan – kesalahan yang disebabkan oleh perbedaan pengamatan

perorangan akan menjadi sangat besar.

Untuk memperoleh hasil klasifikasi yang objektif, biasanya tanah itu secara

sepintas dibagi dalam tanah berbutir kasar dan berbutir halus berdasarkan suatu

hasil analisa mekanis. Selanjutnya tahap klasifikasi tanah berbutir halus diadakan

berdasarkan percobaan konsistensi (Sosrodarsono dan Nakazawa, 1990).

Page 2: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

8

3. Macam – macam Pondasi

Pondasi adalah suatau bagian dari bangunan yang bertugas meletakkan

bangunan dan meneruskan beban bangunan atas kedalam tanah yang cukup kuat

mendukungnya (Hardiyatmo, 2002).

3.3.1 Pondasi dangkal

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung,

seperti :

1) Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom

(Gambar 3.1b).

2) Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung

dinding memanjang atau sederetan kolom yang berjarak dekat sehingga bila

dipakai pondasi telapak sisinya akan berimpit satu sama lain (Gambar 3.1a).

3) Pondasi rakit (raft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk

mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila

susunan kolom – kolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya,

sehingga bila dipakai pondasi telapak, sisi – sisinya berimpit satu sama lain

(Gambar 3.1c).

3.3.2 Pondasi dalam

Pondasi dalam ialah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah

keras atau batuan yang terletak relatif jauh dari permukaan ( Hardiyatmo, 2002).

Macam – macam tipe pondasi dalam seperti dibawah ini :

1) Pondasi sumuran atau kaison (pier foundation/ caisson) yaitu pondasi yang

merupakan peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang (Gambar

3.1d), digunakan bila tanah keras terletak relatif dalam. Peck dkk (1953)

membedakan pondasi sumuran dengan pondasi dangkal dari nilai

kedalamannya (Df) dibagi lebarnya (B). Untuk pondasi sumuran Df/B > 4,

sedangkan untuk pondasi dangkal Df/B ≤ 1.

2) Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada

kedalaman yang normal tidak mampu mendukung beban yang bekerja dan

Page 3: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

9

tanah keras terletak sangat dalam. Pondasi tiang umumnya diameternya

lebih kecil dan lebih panjang dibandingkan dengan pondasi sumuran

(Gambar 3.1e).

Gambar 3.1 Macam – macam tipe pondasi (Hardiyatmo, 1985)

4. Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang digolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang digunakan, tiang pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja dan tiang pancang komposit (kayu – beton dan baja – beton) (Sardjono, 1991).

3.4.1 Kategori Pondasi Tiang PancangPondasi tiang dapat dikategorikan dalam tiga kategori

(Hardiyatmo, 2010) sebagai berikut :

Page 4: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

10

1. Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yakni tiang pejal atau berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang kedalam tanah.

2. Tiang perpindahan kecil (small displacement pile) adalah volume tanah yang dipindahkan saat pemancangan relatif kecil.

3. Tiang tanpa perpindahan (non displacement pile) terdiri dari tiang yang dipasang didalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan ini adalah tiang bor, yaitu tiang yang pengecorannya langsung didalam lubang hasil pengeboran tanah (pipa baja diletakkan dalam lubang dan dicor beton).

3.4.2Klasifikasi Tiang Berdasarkan Metode PelaksanaanKlasifikasi tiang yang didasarkan pada metode

pelaksanaannya (Hardiyatmo, 2010) di bagi tiga yaitu :1. Tiang pancang (driven pile) tiang dipasang dengan cara

membuat bahan berbentuk bulat atau bujur sangkar memanjang yang dicetak lebih dulu dan kemudian dipancang atau ditekan kedalam tanah.

2. Tiang bor (drilled shaft) tiang dipasang dengan cara mengebor tanah lebih dulu sampai kedalaman tertentu, kemudian tulangan baja dimasukkan dalam lubang bor dan kemudian diisi/ dicor dengan beton.

3. Kaison (caisson) suatu bentuk kotak atau silinder telah dicetak lebih dulu, dimasukkan kedalam tanah, pada kedalaman tertentu kemudian diisi beton. Kadang – kadang kaison juga disebut tiang bor yang berdiameter/ lebar besar, sehingga kadang – kadang membingungkan dalam penyebutan.

Page 5: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

11

3.4.3Jenis Pondasi Tiang Menurut Cara Pemindahan Beban

Menurut cara pemindahan beban, tiang pancang (Hardiyatmo, 2002) dibagi dua yaitu :

1. Point bearing pile (and bearing pile) atau tiang pancang dengan tahanan ujung. Tiang ini meneruskan beban melalui tahanan ujung ke lapisan tanah keras yang mampu memikul beban yang diterima oleh tiang tersebut. Lapisan tanah keras itu dapat berupa lempung keras sampai pada batu – batuan yang sangat keras.

2. Friction pile (tiang pancang yang bertahan dengan pelekatan antara tiang dengan tanah) dibagi dua :a. Friction pile pada tanah dengan butiran – butiran tanah

kasar dan sangat mudah melewati air. Tiang ini meneruskan beban ketanah melalui geseran kulit (skin friction). Proses pemancangan tiang – tiang ini dilalukan dalam satu group (kelompok), menyebabkan tanah diantara tiang menjadi padat karena itu di kategorikan “compaction pile”.

b. Friction pile pada tanah dengan butiran – butiran tanah halus dan sangat sulit melewati air. Tiang ini juga meneruskan beban ke tanah melalui (skin friction). Akan tetapi pada proses pemasangan tiang – tiang ini tidak menyebabkan tanah diantara tiang menjadi padat, karena itu tiang – tiang ini termasuk dalam kategori “floating pile foundation”.

3.4.4Jenis Pondasi Tiang Menurut Bahan Yang Digunakan

Menurut bahan yang digunakan tiang pancang dibagi enam (Hardiyatmo, 2010) yaitu :

Page 6: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

12

1. Tiang kayuTiang kayu adalah tiang yang dibuat dari kayu, umumnya

berdiameter antara 10 – 25 cm. Tiang kayu cerucuk yang banyak dipakai di Indonesia untuk perbaikan kapasitas dukung tanah lunak berdiameter antara 8 – 10 cm dan panjang 4 meter. Tiang pancang kayu lebih murah dan mudah penggunaanya dari pada tiang jenis lainnya.

Permukaan tiang dapat dilindungi ataupun tidak, dapat tergantung dari kondisi tanah. Tiang kayu ini mengalami pembusukan atau rusak akibat dimakan serangga dan lama – kelamaan akan mengalami pelapukan. Untuk menghindari terjadinya kerusakan pada tiang kayu terutama pada waktu pemancangan maka ujung tiang dilindungi dengan sepatu dari besi. Beban maksimum yang dapat di pikul oleh tiang kayu tunggal dapat mencapai 270 – 300 KN.

2. Tiang beton pracetakTiang beton pracetak yaitu tiang yang terbuat dari beton

yang dicetak disuatu tempat dan diangkut ke lokasi rencana bangunan. Tiang beton pada umumnya berbentuk prisma atau bulat dan ukuran diameternya yang biasa dipakai untuk tiang yang tidak berlubang diantara 20 – 60 cm. Sedangkan untuk tiang yang berlubang diameternya dapat mencapai 140 cm dan panjang tiang beton pracetak biasanya berkisar anta 20 – 40 meter untuk yang tidak berlubang. Untuk tiang yang tidak berlubang bisa mencapai 60 meter. Beban maksimum yang dapat dipikul untuk tiang ukuran kecil berkisar antar 300 – 800 kN.

Keuntungan pemakaian tiang pancang pracetak antara lain : a. Bahan tiang dapat diperiksa sebelum pemancangan. b. Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

Page 7: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

13

c. Tiang dapat dipancang sampai kedalaman yang dalam.d. Pemancangan tiang dapat menambah kepadatan tanah

granular.Kerugian pemakaian tiang pancang pracetak antara lain :

a. Penggembungan permukaan tanah dan gangguan tanah akibat pemancangan dapat menimbulkan masalah.

b. Kepala tiang kadang – kadang pecah akibat pemancangan.c. Pemancangan akan sulit bila diameter tiang terlalu besar.d. Banyaknya tulangan dipengaruhi oleh tegangan yang terjadi

pada waktu pemancangan dan pengangkutan tiang.e. Pemancangan menimbulkan gangguan suara, getaran dan

deformasi tanah yang dapat menimbulkan kerusakan bangunan disekitarnya.

Nilai – nilai beban maksimum tiang beton pracetak pada umumnya, yang ditinjau dari segi kekuatan bahan tiangnya dapat dilihat pada Tabel 3.1.Tabel 3.1 Nilai – nilai tipikal beban izin tiang beton pracetak (Hardiyatmo, 2010)

Diameter Tiang (cm) Beban Maksimum (kN)30 300 - 70035 350 - 85040 450 - 120045 500 - 140050 700 - 175060 800 - 2500

3. Tiang beton cetak ditempatTiang beton cetak ditempat terdiri dari dua tipe yaitu :

a. Tiang yang berselubung pipa Pada tiang yang berselubung pipa, pipa baja dipancang

lebih dulu kedalam tanah kemudian kedalam lubang

Page 8: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

14

dimasukkan adukan beton dan pipa tetap tinggal didalam tanah.

b. Tiang yang tidak berselubung pipa Pada tiang yang tidak berselubung pipa, pipa baja yang

berlubang dipancang terlebih dahulu kedalam tanah, kemudian kedalam lubangnya dimasukkan beton dan pipa ditarik keluar sesudah atau ketika pengecoran.

4. Tiang borTiang bor dipasang kedalam tanah dengan cara mengebor

tanah terlebih dahulu, baru kemudian dimasukkan tulangan yang telah dirangkai dan cor beton. Tiang ini bila dipakai pada tanah stabil dan kaku maka dimungkinkan untuk membentuk lubang bor yang stabil dengan alat bor. Jika tanah mengandung air pipa selubung dibutuhkan untuk menahan dinding lubang dan pipa ini ditarik pada waktu pengecoran beton. Pada tanah yang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk menambah tahanan dukung ujung tiang.

5. Tiang baja profilTiang baja propil termasuk tiang pancang dengan bahan

yang dibuat dari baja profil. Tiang ini mudah penanganannya dan dapat mendukung beban pukulan yang besar pada waktu dipancang pada lapisan yang keras. Tiang baja profil berbentuk profil H, empat persegi panjang, segi enam dan lain – lainnya.

6. Tiang kompositBeberapa kombinasi bahan tiang pancang atau tiang bor

dengan tiang pancang dapat digunakan untuk mengatasi masalah – masalah pada kondisi tanah tertentu. Problem pembusukan tiang kayu diatas muka air tanah misalnya, dapat diatasi dengan memancang tiang komposit yang terdiri dari tiang

Page 9: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

15

beton dibagian atas yang disambung dengan tiang kayu dibagian bawah zona muka air tanah.

3.4.5Jenis Pondasi Tiang Berdasarkan Cara PembuatanTiang pancang beton berdasarkan cara pembuatannya

dibedakan menjadi tiga macam (Sardjono, 1991) yaitu :a. Precast reinforced concreate pile adalah tiang pancang

beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting) yang telah cukup keras lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan praktis dianggap

sama dengan nol, sedangkan berat sendiri beton besar maka tiang pancang

beton ini harus di beri tulangan yang cukup kuat agar pada saat

pengangkatan dan pemancangan mampu memikul momen lentur.Pada jenis tiang pancang beton ini dapat memikul beban lebih besar dari

pada 50 ton untuk masing – masing tiang, sedangkan penampangnya dapat

berupa lingkaran, segi empat, dan segi delapan.

Gambar 3.2 Tiang pancang beton precast pile (Bowles, 1991)

b. Frecast presstressed concreate pile adalah tiang pancang yang dalam pelaksanaannya percetakannya sama seperti pembuatan beton presstres, yaitu menarik besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah mengeras. Untuk jenis tiang pancang ini biasanya dibuat di pabrik

Page 10: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

16

khusus, mengenai ukuran tiang pancang dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan.

Gambar 3.3 Tiang pancang frecast presstressed concreate pile (Bowles, 1991)

c. Cast in place adalah tiang pancang yang dicor ditempat dengan jalan membuat lubang ditanah terlebih dengan cara pengeboran. Pada Cast in place dapat dibedakan dengan dua cara yaitu :

(1) Dengan pipa baja yang dipancang kedalam tanah kemudian diisi dengan beton dan di tumbuk sambil pipa baja ditarik keatas.

(2) Dengan pipa baja yang dipancang kedalam tanah kemudian diisi dengan beton sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal didalam tanah.

Page 11: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

17

Gambar 3.4 Tiang pancang cast in place (Bowles, 1991)

3.4.6Metode Pelaksanaan Pemancangan Tiang Pancang

1. Pekerjaan Persiapan a. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal

saat tiang tersebut dicor. Titik – titik angkat yang tercantum pada gambar

harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk

mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter.

b. Pengangkatan/ pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/ diangkat

dengan hati – hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain

yang tidak diinginkan.

c. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana

pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data

jumlah pukulan terakhir (final set).

d. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan

manuver alat. Lokasi stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi

pemancangan.

e. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok.

f. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang

berikutnya bila level kepala tiang telah mencapai level muka tanah

sedangkan level tanah keras yang diharapkan belum tercapai.

Proses penyambungan tiang :

Page 12: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

18

a) Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang

dilakukan pada batang pertama.

b) Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama

sedemikian sehingga sisi – sisi pelat sambung kedua tiang telah

berhimpit dan menempel menjadi satu.

c) Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat.

d) Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.

g. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang

dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai

mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan.

h. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah

mencapai lapisan tanah keras/ final set yang ditentukan.

i. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah ditentukan.

2. Proses Pengangkatan

a. Pengangkatan tiang untuk disusun dengan dua tumpuan

Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat

penyusunan tiang beton, baik itu dari pabrik ke trailer ataupun dari trailer ke

penyusunan lapangan. Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat

dari kepala tiang adalah 1/5 L. Untuk mendapatkan jarak harus diperhatikan

momen maksimum pada bentangan, haruslah sama dengan momen minimum pada

titik angkat tiang sehingga dihasilkan momen yang sama. Pada prinsipnya

pengangkatan dengan dua tumpuan untuk tiang beton adalah dalam tanda

pengangkatan dimana tiang beton pada titik angkat berupa kawat yang terdapat

pada tiang beton yang telah ditentukan dan untuk lebih jelas dapat dilihat pada

Gambar 3.5.

Page 13: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

19

Gambar 3.5 Pengangkatan tiang dengan dua tumpuan

b. Pengangkatan dengan satu tumpuan

Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah siap akan

dipancang oleh mesin pemancangan sesuai dengan titik pemancangan yang telah

ditentukan di lapangan. Adapun persyaratan utama dari metode pengangkatan satu

tumpuan ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3.

Untuk mendapatkan jarak ini, haruslah diperhatikan bahwa momen maksimum

pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan nilai momen yang sama.

Page 14: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

20

Gambar 3.6 Pengangkatan tiang dengan satu tumpuan

3. Proses Pemancangan

a. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh

pada patok titik pancang yang telah ditentukan.

b. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang.

c. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada

helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala

tiang.

d. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang

telah ditentukan.

e. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang backstay

sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-

Page 15: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

21

betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem

dengan center gate pada dasar driving lead agar posisi tiang tidak bergeser

selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama.

f. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer

secara kontiniu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang.

5. Kuat Dukung Pondasi TiangKuat dukung pondasi tiang adalah kemampuan tiang pancang untuk

meneruskan beban yang bekerja terhadap lapisan tanah (Hardiyatmo, 1985).

Dalam menentukan kuat dukung tiang diperlukan klasifikasi tiang dalam

mendukung beban yang bekerja. Menurut Terzaghi, klasifikasi tiang didasarkan

pada pondasi tiang yaitu :

Tiang gesek (friction pile), bila tiang pancang pada tanah berbutir. Akibat

pemancangan tiang, tanah disekitar tiang menjadi padat. Porositas dan

kompresibilitas tanah akibat getaran pada waktu tiang dipancang menjadi

berkurang dan angka gesekan antara butir – butir tanah dan permukaan tiang pada

arah lateral menjadi bertambah.

Tiang lekat (cohesion pile), bila tiang dipancang pada tanah lunak

(permeabilitas rendah) atau tanah mempunyai kohesi yang tinggi.

a. Tiang mendukung dibagian ujung tiang (point/ end bearing pile), bila tiang dipancang dengan ujung tiang mencapai tanah keras sehingga seluruh beban yang dipikul oleh tiang diteruskan ke tanah keras melalui ujung tiang.

b. Tiang tekan, bila tiang telah menumpu pada tanah keras dan mendapatkantekanan vertikal dari beban mati maupun beban hidup.

c. Tiang tarik, bila tiang pancang pada tanah berbutir mendapat gaya yang bekerja dari lendutan momen yang mengakibatkan tiang mengalami gaya tarik.Pada kenyataannya dilapangan, tanah sangat heterogen

dan pada umumnya merupakan kombinasi dari kelima hal

Page 16: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

22

tersebut di atas. Berbagai metode dalam usaha menentukan kapasitas dukung tiang ini, tapi umumnya dibedakan dalam dua kategori yaitu untuk tiang tunggal (single pile) dan kelompok tiang (pile group).

3.5.1Kuat Dukung Tiang Tunggal (Single Pile)Daya dukung single pile adalah daya dukung persatu tiang

pancang. Berdasarkan faktor pendukungnya pondasi tiang pancang dibedakan menjadi tiga macam (Hardiyatmo, 2002) yaitu :

1. End bearing Tiang dimasukkan kedalam tanah keras teoritisnya dianggap

bahwa tiang di pindahkan ke tanah keras melalui ujung tiang. Tanah keras disini adalah sifat nya relatif, tergantung dari beberapa faktor diantanya adalah beban yang harus dipikul oleh tiang. Untuk melihat suatu tanah dikatakan baik, dapat dilihat ketentuan sebagai berikut :

1) Lapisan non kohesif (pasir kerikil) mempunyai harga Standar Penetrasi Test (SPT) N > 35

2) Lapisan kohesif mempunyai harga kuat tekan bebas (Unconfined Compression Strength) Qu atau kira – kira nilai SPT – nya N > 15 – 20Untuk menaksir gaya perlawanan lapisan tanah keras

terhadap ujung tiang pancang dengan menggunakan peralatan Dutch Cone Penetration Test (sondir). Dari hasil sondir dapat diketahui harga perlawanan konus (qc) > 150 kg/cm2 untuk lapisan tanah non kohesif dan (qc) > 70 kg/cm2 untuk lapisan tanah yang kohesif.

2. Friction bearing

Dalam tumpuan geser letak tanah kerasnya sangat dalam sekaligus sebagai pemancangan tiang sampai lapisan tanah

Page 17: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

23

keras sangat sukar dilaksanakan. Maka dalam hal ini dipergunakan tiang pancang yang daya dukung nya yang dihitung berdasarkan perlekatan tiang dengan tanah lempung. Perlawanan pada ujung tiang sangat kecil dibanding dengan perlawanan akibat perlekatan akibat perletakan antara tiang dengan tanah jadi dalam hitungannya, perlawanan ujung tiang sering diabaikan.

Untuk menentukan besarnya perlawanan lekatan tiang dengan tanah dapat digunakan peralatan sondir dengan menggunakan alat “Bikonus”. Bikonus dapat mengukur perlawanan ujung, juga dapat mengukur perlawanan perlekatan

antara konus dengan tanah. Gaya ini disebut dengan hambatan pelekat, yang didalam penggambaran grafik hasil sondir sudah merupakan jumlah hambatan peletak dari permukaan tanah sampai pada kedalaman yang bersangkutan. Untuk menghitung kapasitas tiang Friction pile dapat digunakan rumus :

3. End bearing and friction pile

Jika memancang tiang pancang sampai kedalaman tanah keras melalui tanah

lempung. Maka untuk menghitung kapasitas tiang diperlukan memperhatikan

berdasarkan tahanan ujung (and bearing) maupun gaya pelekat antara tiang

dengan tanah (Friction pile).

3.5.2Kuat Dukung Tiang Kelompok (Pile group)Pada keadaan sebenarnya dilapangan jarang sekali

dipancang yang berdiri sendiri (single pile) akan tetapi kita sering

Page 18: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

24

mendapati pondasi tiang pancang dalam bentuk kelompok (pile group). Untuk mempersatukan tiang – tiang tersebut dalam suatu kelompok tiang biasanya diatas tiang tersebut diberi poer (Floating) (Hardiyatmo, 2002). Dalam perhitungan poer dianggap atau dibuat kaku sempurna, sehingga :1. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut

menimbulkan penurunan, maka setelah penurunan bidang poer tetap merupakan bidang datar.

2. Gaya – gaya yang bekerja pada tiang berbaris lurus dengan penurunan tiang – tiang tersebut.

Gambar 3.7 Susunan kelompok tiang (Hardiyatmo, 2010)

Dalam perencanaan pondasi tiang pancang yang perlu diperhatikan diantaranya :Jarak antar tiang dalam kelompok

S ≥ 2,5 DS ≥ 3 D

Page 19: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

25

Dimana :S = Jarak masing-masing tiangD = Diameter tiangBiasanya jarak antara dua tiang dalam kelompok diisaratkan

minimum 0,6 m dan maksimum 2 meter. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan – pertimbangan sebagai berikut :

a) Bila S < 2,5 DPada pemancangan tiang no. 3 (Gambar 3.8) akan menyebabkan :a. Kemungkinan tanah disekitar tiang kelompok akan naik

terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang – tiang yang dipancang terlalu berdekatan.

b. Terangkatnya tiang – tiang sekitarnya yang dipancang lebih dahulu.

Gambar 3.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan (Sardjono, 1988)

b) Bila S > 3DApabila S > 3D, maka tidak ekonomis karena akan memperbesar ukuran atau dimensi dari poer (floating).Pada perencanaan pondasi tiang pancang biasanya setelah

jumlah tiang pancang dan jarak antara tiang – tiang pancang

Page 20: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

26

yang diperlukan kita tentukan, maka kita dapat menentukan luas poer yang diperlukan untuk tiap – tiap kolom portal. Bila ternyata luas poer total yang diperlukan lebih kecil dari pada setengah luas bangunan, maka digunakan pondasi setempat dengan poer diatas tiang pancang. Akan tetapi jika luas poer total diperlukan lebih besar dari pada setengah luas bangunan, maka biasanya dipilih pondasi penuh (raft foundation) diatas tiang – tiang pancang.

6.Gaya Terhadap TiangGaya terhadap tiang dihitung dengan beberapa metode

diantaranya sebagai berikut :3.6.1 Perhitungan Penurunan Gaya Pondasi Pada

Kelompok Tiang PancangPerhitungan Penurunan Gaya Pondasi Pada Kelompok Tiang

Pancang di bagi menjadi dua sebagai berikut : 1. Kelompok tiang pancang yang menerima beban normal sentris

Beban yang bekerja pada kelompok tiang pancang dinamakan bekerja

secara sentris apabila titik tangkap resultan beban – beban yang bekerja berhimpit

dengan titik berat kelompok tiang tersebut. Dalam hal ini beban yang diterima

oleh tiap – tiap tiang adalah :

N= ΣVn ……………………………………………………………….. (3.1)

Dimana : N = Beban yang diterima tiap – tiap tiang pancang (ton)

ΣV = Resultan gaya – gaya normal sentris (ton)

n = Banyaknya tiang pancang Σ

Page 21: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

27

Gambar 3.9 Beban normal sentris pada kelompok tiang pancang(Sardjono,1988)

2. Kelompok tiang pancang yang menerima beban normal eksentris

Reaksi total atau beban aksial pada masing – masing tiang adalah jumlah

dari reaksi akibat beban – beban dari V dan My yaitu :

Pi=ΣVn

+My . x i

∑ x2 ...................................................................................... (3.2)

Dimana :

Pi = Beban yang diterima oleh tiang pancang ke-I (ton)

ΣV = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang (ton)

xi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya

(m)

My = Momen terhadap sumbu y (tm)

∑ x2

= Jumlah kuadrat jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang (m2)

3. Kelompok tiang yang menerima beban normal sentris dan momen yang

bekerja pada dua arah.

Kelompok tiang yang bekerja dua arah (x dan y) yang akan mempengaruhi

terhadap kapasitas kuat dukung tiang tiang pancang.

Page 22: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

28

Gambar 3.10 Beban normal eksentris pada kelompok tiang pancang(Sardjono,1988)

Untuk menghitung tekanan aksial pada masing – masing tiang adalah

sebagai berikut :

Pi=ΣVn

+My . x i

∑ x2 +Mx . y i

∑ y2 ..................................................................... (3.3)

Dimana :

Pi = Beban yang diterima oleh tiang ke-I (ton)

ΣV = Jumlah beban vertikal yang bekerja pada pusat kelompok tiang (ton)

xi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya

(m)

yi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang lainnya

(m)

Mx = Momen terhadap sumbu x (tm)

My = Momen terhadap sumbu y (tm)

∑ x2= Jumlah kuadrat absis – absis tiang pancang (m2)

Page 23: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

29

∑ y2

= Jumlah kuadrat ordinat – ordinat tiang pancang (m2)

n = Jumlah tiang dalam satu kelompok

3.6.2 Efisiensi Kelompok Tiang (Pile Group Efficiency)

Apabila pengaturan tiang pada satu poer telah mengikuti persyaratan maka kuat dukung grup tiang tidak sama dengan kapasitas kuat dukung satu tiang pancang dikalikan dengan banyaknya tiang tetapi dikalikan lagi dengan efisiensi grup tiang pancang atau di tulis dengan rumus sebagai berikut :

Qg = Qa . n . Eg …………………………………………..…………… (3.4)Dimana :

Qg = Kuat dukung maksimum grup tiang pancang (ton)Eg = Efisiensi grup tiang pancangn = Banyaknya tiangQa = Kuat dukung maksimum satu tiang (ton)Ada beberapa persamaan untuk mencari efisiensi grup tiang

pancang diantaranya sebagai berikut :1. Methode feld

Gambar 3.11 Susunan tiang methode feld (Sadjono, 1991)

Disini kelompok tiang pancang terdiri dari 16 buah tiang pancang dimana total efisiensinya adalah 10,75. Jadi efisiensi satu tiang adalah 0,672 tiang.

Page 24: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

30

2. Rumus dari “Uniform Building Code” dari AASTHORumus dari Uniform Building Code tergantung dari jumlah

tiang dan posisi tiang pada sebuah grup tiang seperti pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Uniform building code (Sardjono, 1991)

Efisiensi satu tiang dalam kelompok :

Eg=1−θ { (n−1 )m+( m+1 )n90 .m .n }. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . . . .(3 . 5 )

Syarat :

S ≤ Eg=

1 , 57 D .m . nm+(m−n )

S = Jarak antara tiang as – as (cm)D = Diameter tiang (cm)m = Jumlah barisn = Jumlah tiang dalam satu baris Ɵ = Arc tg D/s

7.Metode Statis Formula

Page 25: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

31

Metode statis dilakukan dengan menggunakan teori dari mekanika tanah. yaitu dengan menggunakan sifat – sifat teknis (Hardiyatmo, 2002). Parameter tanah yang digunakan untuk menganalisis kapasitas tiang pancang tunggal dan kelompok terdiri dari sudut gesekan dalam φ dan kohesi c. Parameter tanah dapat dapat ditentukan dengan percobaan triaksial dilaboratorium pada contoh tanah yang terganggu. Karena alasan inilah banyak peralihan menggunakan cone penetration test (CPT) dan standar penetration test (SPT).

CPT atau sondir ini merupakan test yang sangat cepat, sederhana dan

ekonomis. Dan test ini dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus –

menerus dari permukaan tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga

mengklarifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan

karekteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (driven pile),

data – data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas kuat dukung

(bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna

menentukan kapasitas kuat dukung ultimit dari tiang pancang (Hardiyatmo, 2002).

Ujung alat ini terdiri dari kerucut baja yang mempunyai sudut kemiringan

600 dan berdiameter 35,7 mm atau mempunyai luas penampang 1000 mm2.

Bentuk skematis dan cara kerja alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.13. Alat

sondir dibuat sedemikian rupa sehingga dapat mengukur tahanan ujung dan

tahapan terhadap gesekan dari selimut silinder mata sondirnya.

Cara penggunaan alat ini adalah dengan menekan pipa penekan dan mata

sondir secara terpisah, melalui alat penekan mekarlis atau dengan tangan yang

memberikan gerakan kebawah kecepatan penekanan kira – kira 10 mm/detik.

Pembacaan tahanan krucut statis dilakukan dengan melihat arloji pengukur,

dilakukan pada tiap – tiap penembusan dalam 20 cm. tahanan ujung serta tahanan

gesekan selimut alat sondir dicatat. Dari sini diperoleh grafik tahanan kerucut

statis atau grafik sondir yang menyajikan nilai keduanya.

Page 26: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

32

Gambar 3.13 Pengujian kerucut statis, (a) Gambar skema alat pengujian (b) Contoh hasil pengujian (Hardiyatmo, 2002).

Untuk perhitungan dengan metode statis dapat dilakukan dengan berbagai macam cara dan formula, dan metode ini berdasarkan tiang pancang tunggal dan kelompok pada pondasi tiang pancang. Kapasitas tiang tunggal dimana kapasitas ultmit netto tiang tunggal (Qu) tahanan ujung bawah ultimit (Qb) dan tahanan gesek ultimit (Qs). 3.7.1 Kuat Dukung Berdasarkan Data Standart

Penetration Test (SPT) Dengan Metode BromsTahanan ujung ultimit tiang yang terletak pada tanah

kohesif atau lempung dan lanau (φ = 0) bertambah dengan kedalamannya, yaitu

2Cu dipermukaan tanah sampai 8 – 12 Cu pada kedalaman kira – kira 3 kali

diameter tiang.

Persamaan Broms kapasitas dukungnya sama dengan Terzaghi, hanya

didalam persamaannya mempengaruhi bentuk pondasi. Untuk persamaan

kapasitas dukung, untuk perhitungan dengan menggunakan cara Broms rumus –

rumus yang dipakai adalah sebagai berikut :

Qs = Σ As . Kd . tg δ . Po’.……………………………………………... (3.6)

Qb = Ab . (1,3 . Cu . Nc + Po’ . Nq + 0,3 . D . γ . Nγ ) ……………..…. (3.7)

Qu = Qb + Qs ……………………………………………………..... (3.8)

Page 27: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

33

Dimana :

Qb = Kapasitas daya dukung ujung bawah tanah (kN)

Po’ = Tekanan overburden (kN/m2)

Nc = Faktor daya dukung dibawah ujung tiang pancang

Nq = Faktor daya dukung dibawah ujung tiang pancang

Nγ = Faktor daya dukung dibawah ujung tiang pancang

Ab = Luas penampang tiang pancang (m2)

Qs = Daya dukung gesek tiang (kN)

D = Diameter tiang (m)

Cu = Kohesi

As = Luas selimut tiang (m2)

Peck, dkk (1974) menyarankan hubungan antara N-SPT dengan φ dapat

dilihat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Hubungan N-SPT dengan φ (Peck, dkk., 1974 ).

Terzaghi dan Peck menyarankan hubungan antara N-SPT dengan Undrained

Shear Strength (cu) pada tanah kohesif dapat dilihat pada Gambar 3.15.

Page 28: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

34

Gambar 3.15 Hubungan N-SPT dengan Undrained Shear Strength (cu) (SI-3211 Rekayasa Pondasi, Mahsyur Irsyam).

Dengan memakai kurva Mc Clleland (1974) didapatkan faktor adhesi (α)

dengan mengkorelasikannya dengan nilai cu seperti pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Faktor adhesi (α) untuk tiang pancang dalam tanah lempung (Mc Clelland, 1974).

William. T, dkk, (1962) menyarankan hubungan antara berat jenis tanah

kohesif (γ) dengan N-SPT seperti pada Tabel 3.2.

Page 29: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

35

Tabel 3.2 Korelasi berat jenis tanah kohesif (γ) dengan N-SPT (William. T, dkk, 1962)

N <4 4-6 6-12 16-25  >25 Unit Weigh γ (KN/m) 14-18 16-18 16-18 16-20  >20 qu (kPa) <25 20-25 16-25 40-200  >100 Consistency Very Soft  Soft  Medium Stiff  Hard

Untuk nilai Kd Broms (1956) menyarankan dengan tipe bahan tiang

pancang, seperti ditunjukkan pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Nilai Kd untuk berbagai jenis tiang (Broms, 1965)

Bahan Tiang Kd

Pasir Tak Padat Pasir PadatBaja 0,50 1,00Beton 1,00 2,00Kayu 1,50 4,00

Untuk kapasitas ultimit tiang dapat dihitung secara empiris dengan nilai N

hasil uji standart penetration test (SPT). Dalam menghitung tahanan gesek

digunakan nilai – nilai δ, nilai δ ditentukan dari hubungan sudut gesek dalam

efektif tanah (φ).

Untuk sudut gesek tiang Aas (1966) menyarankan seperti terlihat pada

Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Sudut gesek dinding tiang (Aas, 1966)

Bahan Tiang δ = ϕd'Baja 200

Beton 0,75 φKayu 0,66 φ

Faktor kapasita dukung Terzaghi dapat dilihat pada Gambar 3.17 dengan

mengkorelasikan sudut geser tanah (φ).

Page 30: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

36

Gambar 3.17 Hubungan antara sudut geser tanah (φ) dengan Nc, Nγ, Nq (Terzaghi, 1943).

3.8. Faktor Aman

Untuk memperoleh kapasitas izin tiang yang kokoh terhadap struktur, maka

perlu membagi kapasitas ultimit tiang dengan faktor aman tertentu. Faktor aman

ini diberikan dengan maksud :

a. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan yang di gunakan.

b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geseran kompresibilitas tanah.

c. Untuk meyakinkan bahwa tiang cukup aman untuk mendukung beban yang bekerja.

d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau kelompok masih dalam batas toleransi.

e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang masih dalam batas toleransi.Pemilihan faktor aman (SF) untuk perencanaan pondasi

tiang (Recse & O’Neill, 1989) menyarankan seperti Tabel 3.5.

Page 31: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

37

Tabel 3.5 Penggunaan faktor aman pada klasifikasi struktur (Recse & O’Neill,

1989)

KlasifikasiStruktur

Faktor Aman (SF)Kontrol

BaikKontrol Normal

Kontrol Jelek

Kontrol Sangat Jelek

Monumental 2,3 3,0 3,5 4,0 Permanen 2,0 2,5 2,8 3,4 Sementara 1,4 2,0 2,3 2,8

Faktor aman dapat dicari dengan persamaan sebagi berikut :

a. Tiang tunggal

F=Qu

V. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..(3 . 9 )

Dimana : SF = Faktor amanQu = Kapasitas dukung ultimit (kN)V = Gaya yang bekerja pada tiang tunggal (kN)

b. Kelompok tiang

SF=Qg

V.. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . ..(3 . 10)

Dimana : SF = Faktor amanQg = Kapasitas dukung ultimit kelompok tiang (kN)V = Gaya yang bekerja pada kelompok tiang (kN)

3.9. Penurunan Tiang Pada tiang dibebani tiang akan mengalami pemendekan dan

tanah disekitarnya akan mengalami penurunan (Hardiyatmo, 2010). Selain dari kegagalan kuat dukung tanah, pada setiap proses penggalian selalu dihubungkan dengan perubahan keadaan tegangan didalam tanah. Perubahan tegangan paeti akan disertai dengan perubahan bentuk. Pada umumnya hal ini

Page 32: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

38

menyebabkan penurunan pada pondasi tiang pancang (Hardiyatmo, 1996).

Penurunan tiang pancang kelompok sama dengan perpindahan sebuah tiang pancang sama dengan perpindahan sebuah tiang pancang ditambah pemendekan elastisn diantara lingkup titik. Untuk tiang pancang dukung titik maka perpindahan titik relatif kecil sedangkan perpindahan utama adalah pemindahan elastis dari tiang pancang. Untuk tiang pancang gesekan perpindahan titik merupakan kuantitas penting yang menyebabkan penurunan. Tapi perhatikan bahwa perpindahan titik disebabkan oleh bahan titik dan penurunan dari tanah yang mendasari tegangan – tegangan pada gesekan poros atau urugan luas ataupun penurunan (Subsidence) tambang tanah.

3.9.1 Penurunan Tiang Tunggal Menurut Paulos dan Davis (1980) penurunan jangka panjang

untuk pondasi tiang tunggal tidak perlu dilakukan peninjauan karena penurunan tiang akibat terkonsolidasi dari relatip kecil. Hal ini disebabkan karena pondasi tiang direncanakan terhadap kuat dukung ujung

dan kuat dukung friksinya atau penjumlahan dari keduanya (Hardiyatmo, 2003).

Perkiraan penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan :

a. Untuk tiang apung atau tiang friksi

S= P . IES . D ............................................................................................... (3.11)

Dimana :

I = I0. Rk. Rh. Rµ

b. Untuk tiang dukung ujung

S= P . IES . D ............................................................................................... (3.12)

Dimana :

Page 33: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

39

I = I0. Rk. Rb. Rµ

Dimana :

S = Penurunan untuk tiang tunggal (cm)

P = Beban yang bekerja (kg)

I0 = Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat

Rk = Faktor koreksi kemudahmampatan tiang

Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras

Rµ = Faktor koreksi angka poisson µ

Rb = Faktor koreksi kekakuan lapisan pendukung

h = Kedalaman total lapisan tanah dari ujung tiang kemuka tanah (m)

D = Lebar atau diameter tiang pancang (cm)

K=E p . R A

E s ....................................................................................... (3.13)

Dimana :

K = Faktor kekakuan tiang

Ep = Modulus elastisitas dari bahan tiang (kg/cm2)

Es = Modulus elastisitas tanah disekitar tiang (kg/cm2)

Ardiansyah menyarankan korelasi nilai N-SPT dengan qc dapat dilihat pada

Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Korelasi N-SPT dengan qc hasil Sondir (Ardiansyah)

Page 34: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

40

Dapat dilihat pada Gambar 3.19 bahwa penurunan tiang berkurang jika

panjang tiang bertambah.

Gambar 3.19 Faktor penurunan I0 (Poulos dan Davis, dalam Hardiyatmo, 2010)

Untuk menentukan faktor kekakuan tiang dapat dilihat pada Gambar 3.20.

Gambar 3.20 Koreksi kompresi, Rk (Poulos dan Davis dalam

Page 35: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

41

Hardiyatmo, 2010)Untuk menentukan koreksi kedalaman tiang yang masuk kedalam tanah

Gambar 3.21.

Gambar 3.21 Koreksi kedalaman, Rh (Poulos dan Davis dalam Hardiyatmo, 2010)

Dalam perkiraan penggunaan koreksi angka poisson (Rµ), dapat dilihat pada

Gambar 3.22.

Gambar 3.22 Koreksi angka poisson, Rµ (Poulos dan Davis dalam

Page 36: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

42

Hardiyatmo, 2010)Pengaruh kekerasan tanah sebagai lapisan pendukung didasar tiang adalah

mengurangi penurunan. Pengaruh ini menjadi lebih jelas bila tiang relatif pendek

(tiang kaku) terletak pada lapisan pendukung yang keras. Koreksi kekakuan

lapisan pendukung (Rb) terhadap modulus elastisitas tanah disekitar tiang (Es) dan

modulus elastisitas tanah pada dasar tiang (Eb) dapat dilihat pada Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Koreksi kekakuan lapisan pendukung, Rb (Poulos dan Davis dalam Hardiyatmo, 2010)

Perkiraan angka poisson (µ) dapat dilihat pada Tabel 3.6. Terzaghi

menyarankan nilai µ = 0,3 untuk tanah pasir, µ = 0,4 sampai 0,43 untuk tanah

lempung. Umumnya, banyak digunakan µ = 0,3 sampai 0,35 untuk tanah pasir

dan µ = 0,4 sampai 0,5 untuk tanah lempung.

Page 37: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

43

Tabel 3.6 Perkiraan angka poisson (µ) (Hardiyatmo, 1996)

Macam Tanah µLempung jenuh 0,40 – 0,50Lempung tak jenuh 0,10 – 0,30Lempung berpasir 0,20 – 0,30Lanau 0,30 – 0,35Pasir padat 0,20 – 0,40Pasir kasar 0,15Pasir halus 0,25

Berbagai metode tersedia untuk menentukan nilai modulus elastisitas tanah

(ES), antara lain dengan percobaan langsung ditempat yaitu dengan menggunakan

data hasil pengujian krucut statis (sondir). Karena nilai laboratorium dari Es tidak

sangat baik dan mahal untuk mendapatkannya (Bowles, 1977). Bowles

memberikan persamaan yang dihasilkan dari pengumpulan data pengujian kerucut

statis (sondir) sebagai berikut :

ES = 3 qc (untuk pasir) ......................................................... (3.14)

ES = 2 sampai 8 qc (untuk lempung) ................................................... (3.15)

Dari analisa yang dilakukan secara mendetail oleh Mayerhoff, untuk nilai

modulus elastisitas tanah dibawah ujung tiang (Eb) kira – kira 5 –10 kali harga

modulus elastisitas tanah disepanjang tiang (ES).

3.9.2 Penurunan Tiang KelompokPada perhitungan pondasi tiang, kapasitas izin tiang sering lebih didasarkan

pada persyaratan penurunan. Penurunan tiang terutama bergantung pada nilai

banding tahanan ujung dengan beban tiang. Jika beban yang didukung per tiang

lebih kecil atau sama dengan tahanan ujung tiang, penurunan yang terjadi

mungkin sangat kecil. Hubungan penurunan antara tiang tunggal dan kelompok

tiang (Hardiyatmo, 2010) sebagai berikut :

Sg=S . (4 B+3 )2

(B+4 )2..................................................................................... (3.16)

Dimana :

Sg = Penurunan kelompok tiang (mm)

Page 38: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

44

B = Lebar kelompok tiang (mm)

S = Penurunan tiang tunggal (mm)

3.10. Penurunan Yang Diizinkan

Besarnya penurunan yang diizinkan dari suatu bangunan bergantung dari

beberapa faktor. Faktor – faktor tersebut meliputi jenis, tinggi, kekakuan dan

fungsi bangunan, serta besar dan kecepatan penurunan serta distribusinya.

Rancangan dibutuhkan untuk dapat memperkirakan besarnya penurunan

maksimum dan beda penurunan yang masih dalam batas toleransi.

Jika penurunan yang terjadi pada suatu bangunan berjalan lambat dalam

frekuensi waktu yang lama, semakin besar kemungkinan struktur untuk

menyesuaikan diri terhadap penurunan yang terjadi tanpa adanya kerusakan

struktur oleh pengaruh rangkak (creep). Karena penurunan maksimum dapat

diprediksi dengan ketetapan yang memadai, umunya dapat diadakan hubungan

antara penurunan maksimum.

Dimana syarat perbandingan penurunan yang aman yaitu STotal ≤ SIzin.

SIzin = 10 %. D ...................................................................................... (3.17)

Dimana :

Page 39: Web viewraft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom

45

D = Lebar atau diameter tiang pancang (cm)

Penurunan izin pada kelompok tiang dapat digunakan rumus :

S Izin=L

250. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..(3 . 18)

Dimana :

L = Kedalaman tiang (cm)

Penurunan yang dapat ditolerir untuk bangunan (Bowles, 1992)

Smaks = 2 inchi ......................................................................................

(3.19)