Friday, November 14, 2014

PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi suatu bangunan berfungsi untuk memindahkan beban-beban pada struktur atas ke tanah. Substruktur ini meliputi pondasi dan balok penghubung.
Dalam tulisan ini terlampir contoh perencanaan / perhitungan Pondasi tiang pancang.
Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
1. Daya Dukung berdasarkan Kekuatan bahan
     P=(Ap*Tbk)+(As*Tau) ; dimana ; P    = daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                                                        Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                                                        As  = Luas tulangan tiang pancang (cm2)
                                                        Tbk = Tegangan ijin beton (kg/cm2)
                                                        Tau = Tegangan ijin tulangan (kg/cm2)
2.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir (CPT/Cone Penetration Test)
     P =(qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 ;
     dimana ; P   = Daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                   qc  = Nilai konus (kg/cm2)
                   Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                   Ka  = Keliling penampang tiang (cm1)
                   JHL = Jumlah hambatan lekat
                   SF  = Safety factor ; 3 dan 5
3.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan Data SPT/ Standart Penentration Test

  •      Qu = (40*Nb*Ap)
     dimana ; Qu  = Daya dukung batas pondasi tiang pancang
                   Nb   = nilai N-SPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang
                           Nb = (N1+N2)/2 ;
                                 N1 = Nilai SPT pada kedalaman 3B pada ujung tiang ke bawah
                                 N2 = nilai SPT pada kedalaman 8B pada ujung tiang ke atas
                   Ap = luas penampang dasar tiang pancang (m2)
  •      Qsi = qs*Asi; dimana ;
              Qsi = Tahanan limit gesek kulit
              qs  = 0.2N—– untuk tanah pasir
                       0.5N—– untuk tanah lempung
              Asi = keliling penampang tiang*tebal lapisan
  Daya Dukung Tiang Pancang (SPT)
  •   P = (Qu +Qsi)/3

DARI HASIL KE TIGA PERHITUNGAN DI ATAS NANTI , DAYA DUKUNG IJIN TIANG PANCANG YANG AKAN DIPERGUNAKAN ADALAH NILAI DAYA DUKUNG TERKECIL.

CONTOH PERHITUNGAN
  • Beban Normal maksimum N=814.07 ton ; M=90.671Ton
  • kuat tekan beton rencana fc’=35Mpa ; fy=400Mpa
  • Data Sondir pada kedalaman 12m (qc=250kg/cm2 dan JHL=1200 kg/cm)
  • Dimensi tiang pancang yang akan dipasang 40×40 cm
Daya dukung ijin satu tiang pancang berdasarkan data Sondir (CPT/Cone Penetration Test)
P = (qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5
   = (250*40*40)/3 + (1200*40*4)/5
   = 133,333+38,400
   = 171733.33 kg
   = 171,7 Ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan Sondir/CPT adalah 171.7ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan data SPT/Standart Penetration Test
P = (Qu + Qsi)/3
Data SPT
Kedalaman (m)      Jenis tanah           N
0.0 s/d 2.0           (lempung)            4
2.0 s/d 4.0           (lempung)            10
4.0 s/d 6.0           (lempung)            13
6.0 s/d 8.0           (lempung)            36
8.8 (8D)                 (lempung)            40 —–> (8*0.4)=3.2 m ; —-> 12m-3.2m = 8.8 m
10                            (lempung)           44
10.0 s/d 12.0        (pasir)               50  ——> kedalaman tiang pancang rencana 12m
13.2 (3D)                (pasir)               52 ——> (3*0.4)= 1.2 ; ——-> 12m+1.2m = 13.2 m
Qu = (40*Nb*Ap) ; ——-> Nb   = (N1 + N2)/2
                                            Nb1 = (40+50)/2 ; —–> Nb1= 45
                                                          Nb2 = (50+52)/2 ; —–> Nb2= 51
                                                          Nb  = (45+51)/2 ; —–> Nb = 48
Qu = (40*48*Ap) ; ——>   Ap = 0.4*0.4 ; —–> Ap=0.16
     = (40*48*0.16)
     = 307.2ton
Daya dukung Gesek/Friction tiang pancang berdasarkan data SPT
Qsi = qs*Asi
pada lapisan tanah hingga kedalam1- 10 m adalah jenis tanah lempung, dan lapisan tanah pada kedalaman 10-12 m adalah pasir .
qs —> untuk pasir 0.2N
qs —> untuk lempung 0.5N
kedalaman  0-10  (jenis tanah lempung)
   qs1 = 0.5N*Asi ; (ket ; 0.5N adalah karena jenis tanah lempung)
                                                Asi = keliling penampang tiang pancang*tebal
                                                Asi = (0.4*4)*10; –> Asi = 16 m2
                                         qs1 = 0.5*48*16 ; –> qs1=384ton
kedalaman 12 m —> jenis tanah pasir
qs2 = 0.2N*Asi ;  (ket 0.2N karena jenis tanah adalah pasir)
                                     Asi = 0.4*4*2
                                    Asi = 3.2 m2
                     qs2 = 0.2*48*3.2
                           = 30.72Iton
Qsi = qs1+qs2 ;     Qsi = 384+30.72
                               Qsi = 414.72ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan SPT
Pu = (Qu +Qsi)/3 ;
Pu = (307.2+414.72)/3
Pu = 240.64ton
kesimpulan
Nilai terkecil daya dukung satu tiang pancang dari metode CPT dan SPT yang akan dipergunakan pada perencanaan selanjutnya.
Daya dukung satu tiang pancang
  • berdasarkan CPT = 171.7ton
  • berdasarkan SPT = 240.67ton
Maka nilai daya dukung satu tiang pancang yang akan dipergunakan selanjutnya adalah berdasarkan CPT.

Pada penulisan sebelumnya telah diperoleh daya dukung ijin satu tiang pancang, selanjutnya perencanaan adalah menghitung jumlah tiang pancang yang akan dipergunakan dalam satu kolom-pilecap/poer Beton .

  • Beban Normal Maksimum N=814.07ton,  Momen M=90.671tonM.
  • Daya dukung ijin satu tiang pancang P=171ton
maka jumlah tiang pancang yang dibutuhkan
n= 814.07/171
n= 5 buah
karena adanya efisiensi tiang pancang dalam satu grup tiang pancang yang akan mengurangi daya dukung satu tiang pancang, maka dipasang tiang pancang pada kolom tersebut 9 buah. Dimensi satu tiang pancang 40/40cm.
Cek daya dukung tiang pancang akibat efisiensi.
Pu = N+Tx+Ty          —–> Tx = M*ex/(x1²+x2²+. . . +xn²)
                                             Ty = M*ey/(y1²+y2²+. . . +yn²)

Dimensi tiang pancang 40/40cm
Tx = 90.671*1.2/(3*1.2²+3*0²+3*1.2²)  —–> Tx = 108.81tm/8.64
                                                                            Tx = 12.594ton
Ty = 90.671*1.2/(3*1.2²+3*0+3*1.2²) ——> Ty = 108.81/8.64
                                                             Ty = 12.594ton
Pu = 814.07+12.594+12.594  —-> Pu = 839.258 ≤9*171=1539ton (aman)
Kesimpulan :
Untuk beban aksial/normal pada kolom di atas menggunakan 9 tiang pancang pada satu grup pilecap