TUGAS DESAIN PONDASI DALAM MENGANALISA DAN MENGHITUNG PONDASI DALAM
OLEH : KELOMPOK / II/2013-2014 WIBISONO
11511004
M. ANGGA ERLANGGA
11511017
FAIZAL M. HAMID
11511054
EDLY KUSUMA A.
11511062
HERTANTO INDRA P.
11511134
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA 2014
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Umum
Pondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya.
Untuk memilih tipe pondasi yang memadai, perlu diperhatikan apakah pondasi itu cocok untuk berbagai keadaan di lapangan dan apakah pondasi itu memungkinkan untuk diselesaikan secara ekonomis sesuai dengan jadwal kerjanya.
Hal-hal berikut perlu dipertimbangkan dalam pemilihan tipe pondasi: 1. Keadaan tanah pondasi 2. Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (upper structure) 3. Keadaan daerah sekitar lokasi 4. Waktu dan biaya pekerjaan 5. Kokoh, kaku dan kuat
Umumnya kondisi tanah dasar pondasi mempunyai karakteristik yang bervariasi, berbagai parameter yang mempengaruhi karakteristik tanah antara lain pengaruh muka air tanah mengakibatkan berat volume tanah terendam air berbeda dengan tanah tidak terendam air meskipun jenis tanah sama.
Jenis tanah dengan karakteristik fisik dan mekanis masing-masing memberikan nilai kuat dukung tanah yang berbeda-beda. Dengan demikian pemilihan tipe pondasi yang akan digunakan harus disesuaikan dengan berbagai aspek dari tanah di lokasi tempat akan dibangunnya bangunan tersebut.Suatu pondasi harus direncanakan dengan baik, karena jika pondasi tidak direncanakan dengan benar akan ada bagian yang mengalami penurunan yang lebih besar dari
bagian sekitarnya.
Ada tiga kriteria yang harus dipenuhi dalam perencanaan suatu pondasi, yakni : 1. Pondasi harus ditempatkan dengan tepat, sehingga tidak longsor akibat pengaruh luar. 2. Pondasi harus aman dari kelongsoran daya dukung. 3. Pondasi harus aman dari penurunan yang berlebihan. Bentuk pondasi ditentukan oleh berat bangunan dan keadaan tanah disekitar bangunan tersebut, sedangkan kedalaman pondasi ditentukan oleh letak tanah padat yang mendukung pondasi. Pondasi pada tanah miring lebih dari 10 %, maka pondasi bangunan tersebut harus dibuat rata atau dibentuk tangga dengan bagian bawah dan atas rata. Jenis pondasi berdasarkan kedalaman dibagi menjadi dua, yaitu : 1. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation) Disebut Pondasi dangkal karena kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumahrumah,dibuat dari beton atau pasangan batu,meneruskan beban dar i dinding dan kolom bangunan ke tanah keras. Pondasi dangkal dapat dibedakan menjadi beberapa jenis : - Pondasi Setempat ( Single Footing ) - Pondasi Menerus ( Continuous Footing ) - Pondasi Pelat ( Plate Foundation ) - Pondasi Cakar Ayam - Pondasi Sarang Laba-laba - Pondasi Grid - Pondasi Gasing 2.
Pondasi Dalam (Deep Foundatio) Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras.
Pondasi dalam dapat dibedakan menjadi beberapa jenis : - Pondasi tiang pancang (pasak bumi) - Pondasi tiang bor - Pondasi Caison 1.2 Latar Belakang Masalah
Indonesia sebagai negara kepulauan yang sedang berkembang pesat dari berbagai sudut , salah satunya iyalah berkembangnya bangunan bangunan pencakar langit yang menjulang tinggi ke angkasa . Pada dasarnya setiap bangunan yang ada didunia ini harus menginjakan kakinya dibumi (tanah) oleh karena itu ilmu dan pengetahuan tentang tanah dan desain pondasi sangat dibutuhkan oleh setiap manusia . Pada dasarnya seorang engginer akan berani melanjutkan mengerjakan proyek jika iya sudah yakin bahwa pondasi yang iya gunaakan akan mampu menjamin keamaan dan memberikan daya dukung terhadap tanah. Oleh karena itu , makalah ini dibuat untuk menganalisis dan mengetahui desain suatau pondasi yang harus digunakaan sehingga kami mengetahui ilmu tentang pondasi ini sebagai bekal pada saat kami berada di lokasi proyek / lapangan .
1.3 Rumusan Masalah
Untuk mempermudah kami dalam menganalisis data , kami akan merumuskan permasalahan ini menjadi beberapa yaitu : 1.
Bagaimana menganalisis data dari hasil uji lapangan dan Laboratorium?
2.
Jelaskan secara rinci perhitungan dan langkah langkah yang dilakukan?
3.
Metode yang digunakan mengunakan Software Plaxis dan rumus pondasi manual .
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Mengenal Pondasi Dalam
Pondasi dalam adalah jenis pondasi yang dibedakan dari kedalaman pondasi yang tertanam ke dalam tanah. Pondasi dalam dapat terbuat dari baja, beton bertulang, dan beton pratekan. Pondasi tiang pancang (Pile) biasanya digunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi dalam. Pondasi tiang pancang bisa digunakan dari kayu, beton, ataupun baja. Memancang tiang memiliki keunggulan yaitu tanah yang bergeser akibat pemancangan tiang memadatkan tanah disekitarnya, sehingga tahanan gesek tanah terhadap tiang semakin besar dan meningkatkan kapasitas dukung tiang. Pondasi tiang pancang terdiri dari : 1.
Pondasi Tiang Pancang Kayu
Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung didaerah Kalimantan, Sumatera, Nusa Tenggara dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai.
i Gambar 2.1 Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Kayu
2.
Pondasi Tiang Pancang Beton Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (High
Rise Building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanannya dilakukan sebagai berikut : a.
Melakukan test “ Boring ” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang diperhitungkan.
b.
Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.
c.
Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.
Gambar 2.2 Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Beton 3.
Pondasi Tiang Bor ( Bor Pile)
Pondasi bore pile adalah pondasi tiang dalam berbentuk tabung yang berfungsi meneruskan beban bangunan kedalam permukaan tanah. Fungsinya sama dengan pondasi dalam lainnya seperti pancang. Bedanya ada pada cara pengerjaannya. Pengerjaan bore pile dimulai dengan pelubangan tanah dahulu sampai kedalaman yang diinginkan, kemudian pemasangan tulangan besi yang dilanjutkan dengan pengecoran beton. Proses pelaksanaannya sebagai berikut: a.
Melakukan pemboran tanah sesuai kedalaman yang ditentukan dengan memasukan besi tulangan beton.
b.
Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah
c.
Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.
d.
Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah.
e.
Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.
Pondasi Bor Pile mempunyai 3 jenis pondasi, antara lain : 1.
Bor pile mini crane
2.
Bor pile gawang
3.
Bor pile manual
2.2 Metode Analisa
Pada bagian analisis perhitungan desain pondasi dalam yang akan kami gunakan , mengunakan beberapa metode yaitu : 1.
Metode Mayerhoff
2.
Metode N-SPT
3.
Metode perhitungan dengan menggunakan software “Plaxis”
2.3 Analisis Data
1.
Data Tanah
Tabel 2.1 Data Tanah
Data Hasil
Laboratorium (Data Bor Tanah)
Sondir
SPT
qf
Nilai SPT
Pengujian
NO
Kedalama
Jenis Tanah
n
Cu
ϓ
(kN/M2)
(kN/M3)
ᵠ
(kN/M2)
N
Z1
Z2
(m)
(m)
1
0
5
Lempung
23
9,962
0
5,6
5
2
5
10
Lempung
30
9,962
0
12,3
12
3
10
15
Lempung
52
9,962
0
18,4
27
4
15
20
Lemp. Padat
61
10,372
0
22,6
35
5
20
25
Lempung padat
63
11,683
12
27,3
42
2.
Data Bahan
Jenis tiang pancang : Beton bertulang tampang lingkaran Tabel 2.2 Data Bahan
Diameter tiang pancang
D=
0,4 m
Panjang tiang pancang
L=
17 m
Kuat tekan beton tiang
f’c =
25 Mpa
Wc =
24 kN/m3
pancang
Berat beton bertulang
3.
Tahanan Aksial Tiang Pancang
a.
Berdasarkan kekuatan bahan Luas penampang tiang pancang (A)
= л/4 × D2 = 0,1257 m 2
Berat tiang pancang (Wp)
= A x L x Wc = 51,27 kN
Kuat tekan beton tiang pancang (f’c) = 25000 kPa Kapasitas dukung nominal tiang pancang (Pn) = 0 ,30xf’cxA-12xWp = 881kN
b.
Faktor reduksi kekuatan (ϕ)
= 0,6
Tahanan aksial tiang pancang
= ϕ x Pn = 528,57 kN
Berdasarkan data bor tanah 1)
Tahanan ujung Tahanan ujung nominal dihitung dengan rumus : Pb = A b x C b xNc Keterangan : A b = luas penampang ujung bawah tiang (m 2) C b = kohesi tanah dibawah dasar tiang (kN/m 2)
Nc = faktor daya dukung Diameter tiang pancang (D) = 0,4 m Luas tampang tiang pancang A b = л/4 × D2 = 0,1257 m 2 Kohesi tanah disekitar tiang (C b) = 55 kN/m2 Faktor daya dukung menurut Skempton (N c) = 9 Tahanan ujung nominal tiang pancang (P b) = A b x C b x Nc = 62,204 kN 2)
Tahanan gesek Tahanan gesek menurut Skempton (P s) = ∑ (ad x Cu x As ) Faktor adhesi untuk jenis tanah lempung pada tiang pancang yang nilainya tergantung dari nilai kohesi tanah, menurut Skempton, diambil : Ad = 0,2 + (0,98 )
cu
Diameter tiang pancang (D) = 0,4 m Luas permukaan dinding sigmen tiang (A s) = л xD x L 1 Tabel 2.3 Perhitungan tahanan gesek nominal tiang
NO
Kedalaman
L1
As
Cu
Z1 (m)
Z2 (m)
(m)
(m2)
(kN/m2)
1
0
5
5
6,2822
23
0,83
119,707
2
5
10
5
6,2822
30
0,75
140,520
3
10
15
5
6,2822
52
0,55
179,617
4
15
17
2
2,5133
55
0,53
73,149
(Ps) = ∑ (ad x Cu x As )
ad
Ps
(kN)
512,993
3)
Tahanan aksial tiang pancang Tabel 2.4 Perhitungan tahanan aksial tiang pancang
c.
Tahanan nominal tiang pancang
Pn = P b + Ps
575,2 kN
Faktor reduksi kekuatan
ϕ
0,6
Tahanan aksial tiang pancang
Φ xPn
345,12 kN
Berdasarkan hasil uji sondir 1)
Tahanan ujung (P b) = ɷ x A b x qc Tabel 2.5 Hasil uji sondir
Diameter tiang pancang
D
0,4 m
Luas tampang tiang
л/4 × D2
0,1257 m 2
Tiang pancang
qc
4200 kN/m 2
Faktor reduksi nilai tahanan
ɷ
0,5
pancang
ujung nominal tiang
Tahanan ujung nominal tiang pancang
P b= ɷ x A b x qc 263,894 kN
2)
Tahanan gesek Tabel 2.6 Tahanan gesek
No
Kedalaman
L1
As
qf
Ps
Z1(m)
Z2 (m)
(m)
(m2)
(kN/m2)
(kN)
1
0
5
5
6,2832
5,6
35,19
2
5
10
5
6,2832
12,3
77,28
3
10
15
5
6,2832
18,4
115,61
4
15
17
2
2,5133
19,5
49,01
Ps = ∑ ( As x qf )
3)
277,09
Tahanan aksial tiang pancang Tabel 2.7 Tahanan aksial tiang pancang
d.
Tahanan nominal tiang pancang
Pn = P b + Ps
540,98 kN
Faktor reduksi kekuatan
ϕ
0,6
Tahanan aksial tiang pancang
Φ x Pn
324,59 kN
Berdasarkan hasil uji SPT (Meyerhoff) Kapasitas nominal tiang pancang secara empiris dari nilai N hasil pengujian SPT menurut Meyerhoff dinyatakan dengan rumus: Pn = 40 x N b x A b + N x A s < Pn = 380 xN x A b
kN
Tabel 2.8 Hasil pengujian SPT
NO
Kedalaman
Nilai SPT
L1
L1 x N
Z1 (m)
Z2 (m)
N
(m)
1
0
5
5
5
25
2
5
10
12
5
60
3
10
15
27
5
135
4
15
17
30
2
60
∑=
17
280
N = ∑ L1 x N/∑ L1
16,47
Tabel 2.9 Nilai SPT di sekitar dasar tiang
Nb
30
Diameter tiang pancang
D
0,4 m
Panjang tiang pancang
L
17 m
Luas dasar tiang pancang
Ab = л/4 x D2
0,1257 m 2
Luas selimut tiang pancang
As = л x D x L
21,3628 m 2
Pn = 40 x Nb x Ab + N
502,65482 kN
x As
Pn < 380 x N Ab
786,51 kN
Kapasitas nominal tiang
Pn
502,65 kN
Faktor reduksi kekuatan
Φ
0,6
Tahanan aksial tiang pancang
ϕ x Pn
301,59 kN
pancang
4.
Rekap Tahanan Aksial Tiang Pancang Tabel 2.10 Rekap tahanan aksial tiang pancang
NO
Uraian tahanan aksial tiang pancang
Φ x Pn
1
Berdasarkan kekuatan bahan
528,57
2
Berdasarkan data bor tanah
345,12
3
Berdasakan hasil uji sondir
324,59
4
Berdasarkan hasil uji SPT
301,59
Daya dukung aksial terkecil (ϕ x Pn )
301,59 kN
Diambil tahanan aksial tiang pancang (ϕ x Pn )
300 kN
BAB III PENUTUP Hasil analisis perhitungan yang kami lakukan mengunakan metode meyerhoft dan metode N-SPT berikut didapat tahanan aksial tiang pancang 300kN. Demikian hasil analisis yang telah kami lakukan semoga bermanfaat bagi kami terutamanya , jika ada kurang dan lebihnya kami mohon maaf sebesar besarnya.
LAMPIRAN
