Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.2 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Axial Pondasi Tiang

4.2.1 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang

1. Titik S1

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 1 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) qc = 14 kg/cm²

- Luas penampang tiang (Ap) = ⁄ = ⁄ = 2826 cm² - Keliling tiang (K) = = = 188,4 cm

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Qu = qc x Ap + JHL x K

Q_u = (14 x 2826) + (70 x 188,4) = 52.752 kg

= 52,752 ton

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Qijin) dari Persamaan (2.4) adalah :

Qijin = qc x Ap+ JHL x K 3 5 Qijin = (14 x 2826) + (70 x 188,4) 3 5 = 15.826 kg = 15,826 ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : T_ult =

=13,188 ton

Daya dukung ijin tarik :

Q_all =

= 4,396 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

P_tiang =

= ⁄

= 847.800 kg

= 847,8 ton

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 2 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) q_c = 22 kg/cm² - Jumlah hambatan lekat (JHL) = 148 kg/cm - Luas penampang tiang (Ap) = ⁄

= ⁄

= 2826 cm² - Keliling tiang (K) =

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Qu = qc x Ap + JHL x K

Q_u = (22 x 2826) + (148 x 188,4) = 90.055 kg

=90,055ton

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Q_ijin) dari Persamaan (2.4) adalah :

Qijin = qc x Ap+ JHL x K 3 5 Qijin = (22 x 2826) + (148 x 188,4) 3 5 = 26.301 kg = 26,301ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : Tult =

=27883,2 kg

=27,8832 ton

Daya dukung ijin tarik :

Qall =

= 9,294 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

Ptiang =

= ⁄

= 847.800 kg

= 847,8 ton

Tabel 4.1. Perhitungan Daya Dukung Ultimit dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang pada Titik Sondir S-1 dengan Metode Meyerhoff

Kedalaman ^PPK (qc) ^Ap ^JHL ^K ^Qult ^Qall (m) (kg/cm2) cm2 (kg/cm) (cm) (ton) (ton) 0 0 2826 0 188,4 0 0 1 14 2826 ₇₀ _188,4 _52,752 _15,826 2 22 2826 148 188,4 90,055 26,301 3 30 2826 254 188,4 132,634 37,831 4 27 2826 ₃₅₂ _188,4 _{142,619 38,697} 5 24 2826 434 188,4 149,590 38,961 6 27 2826 ₅₁₈ _188,4 _{173,893 44,952} 7 21 2826 626 188,4 177,284 43,370 8 21 2826 704 188,4 191,980 46,309 9 21 2826 ₇₉₀ _188,4 _{208,182 49,549} 10 24 2826 898 188,4 237,007 56,445 11 15 2826 ₁₀₂₄ _188,4 _{235,312 52,714} 12 24 2826 ₁₁₄₀ _188,4 _{282,600 65,563} 13 36 2826 1254 188,4 337,990 81,163 14 14 2826 ₁₃₆₆ _188,4 _{296,918 64,659} 15 39 2826 1486 188,4 390,176 92,730 16 62 2826 1608 188,4 478,159 118,993 17 172 2826 ₁₇₂₄ _188,4 _{810,874 226,984} 17.4 201 2826 1764 188,4 900,364 255,810

2. Titik S2

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 1 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) q_c = 8 kg/cm² - Jumlah hambatan lekat (JHL) = 68 kg/cm - Luas penampang tiang (Ap) = ⁄

= ⁄

= 2826 cm² - Keliling tiang (K) =

= 188,4 cm

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Qu = qc x Ap + JHL x K

Q_u = (8 x 2826) + (68 x 188,4) = 35.419kg

= 35,419 ton

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Qijin) dari Persamaan (2.4) adalah :

Qijin = qc x Ap+ JHL x K 3 5 Qijin = (8 x 2826) + (68 x 188,4) 3 5 = 10.098 kg = 10,098 ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : T_ult =

=12811,2 kg

=12,8112 ton

Daya dukung ijin tarik :

Qall =

= 4,270 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

Ptiang =

= ⁄

= 847.800 kg

= 847,8 ton

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 2 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) q_c = 8 kg/cm² - Jumlah hambatan lekat (JHL) = 158 kg/cm - Luas penampang tiang (Ap) = ⁄

= ⁄

= 2826 cm² - Keliling tiang (K) =

= 188,4 cm

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Q_u = q_cx A_p + JHL x K

Qu = (8 x 2826) + (158 x 188,4) = 52.375 kg

= 52,375 ton

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Q_ijin) dari Persamaan (2.4) adalah :

Q_ijin = q_cx A_p+ JHL x K 3 5 Qijin = (22 x 2826) + (148 x 188,4) 3 5 = 13.489 kg = 13,489ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : T_ult =

=29,7672 ton

Daya dukung ijin tarik :

Q_all =

= 9,9224 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

P_tiang =

= ⁄

= 847.800 kg

Tabel 4.2. Perhitungan Daya Dukung Ultimit dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang pada Titik Sondir S-2 dengan Metode Meyerhoff

Kedalaman ^PPK (qc) ^Ap ^JHL ^K ^Qult ^Qijin (m) (kg/cm2) cm2 (kg/cm) (cm) (ton) (ton) 0 0 2826 ₀ _188,4 ₀ ₀ 1 8 2826 68 188,4 35,419 10,098 2 8 2826 ₁₅₈ _188,4 _52,375 _13,489 3 13 2826 240 188,4 81,954 21,289 4 16 2826 326 188,4 106,634 27,356 5 20 2826 ₄₃₀ _188,4 _{137,532 35,042} 6 15 2826 538 188,4 143,749 34,402 7 17 2826 ₆₃₂ _188,4 _{167,111 39,828} 8 27 2826 ₇₀₀ _188,4 _{208,182 51,810} 9 17 2826 774 188,4 193,864 45,178 10 15 2826 ₈₅₈ _188,4 _{204,037 46,459} 11 7 2826 922 188,4 193,487 41,335 12 16 2826 988 188,4 231,355 52,300 13 162 2826 1100 188,4 665,052 194,052 13.4 190 2826 1138 188,4 751,339 221,860 3. Titik S3

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 1 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) qc = 12 kg/cm² - Jumlah hambatan lekat (JHL) = 72 kg/cm

- Luas penampang tiang (A_p) = ⁄

= ⁄

= 2826 cm² - Keliling tiang (K) =

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Qu = qc x Ap + JHL x K

Q_u = (12 x 2826) + (72 x 188,4) = 47.477 kg

= 47,477ton

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Q_ijin) dari Persamaan (2.4) adalah :

Qijin = qc x Ap+ JHL x K 3 5 Qijin = (12 x 2826) + (72 x 188,4) 3 5 = 14.017 kg = 14,017ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : Tult =

=13564,8 kg

=13,5648 ton

Daya dukung ijin tarik : Q_all =

= 4,5216 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

Ptiang =

= ⁄

= 847.800 kg

= 847,8 ton

 Contoh perhitungan daya dukung pada kedalaman 2 m : - Perlawanan penetrasi konus (PPK) q_c = 11 kg/cm² - Jumlah hambatan lekat (JHL) = 170 kg/cm - Luas penampang tiang (Ap) = ⁄

= ⁄

= 2826 cm² - Keliling tiang (K) =

= 188,4 cm

Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah : Qu = qc x Ap + JHL x K

Q_u = (11 x 2826) + (170 x 188,4) = 63.114 kg

Untuk kapasitas daya dukung ijin (Qijin) dari Persamaan (2.4) adalah : Q_ijin = q_cx A_p+ JHL x K 3 5 Qijin = (11 x 2826) + (170 x 188,4) 3 5 = 16.768 kg = 16,768 ton

Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik : Tult =

=32.028 kg

=32,028 ton

Daya dukung ijin tarik : Qall =

= 10,676 ton

Daya dukung terhadap kekuatan bahan :

= ⁄

= 847.800 kg

= 847,8 ton

Tabel 4.3. Perhitungan Daya Dukung Ultimit dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang pada Titik Sondir S-3 dengan Metode Meyerhoff

Kedalaman ^PPK (qc) ^Ap ^JHL ^K ^Qult ^Qijin (m) (kg/cm2) cm2 (kg/cm) (cm) (ton) (ton) 0 0 2826 ₀ 188.4 ₀ ₀ 1 12 2826 72 188.4 47,477 14,017 2 11 2826 170 188.4 63,114 16,768 3 23 2826 ₂₆₂ 188.4 _{114,359 31,538} 4 22 2826 354 188.4 128,866 34,063 5 19 2826 ₄₅₄ 188.4 _{139,228 35,005} 6 32 2826 534 188.4 191,038 50,265 7 42 2826 604 188.4 232,486 62,323 8 17 2826 ₆₈₀ 188.4 _{176,154 41,636} 9 15 2826 764 188.4 186,328 42,918 10 23 2826 ₈₆₂ 188.4 _{227,399 54,146} 11 27 2826 ₉₆₄ 188.4 _{257,920 61,758} 12 24 2826 1076 188.4 270,542 63,152 13 121 2826 ₁₁₄₄ 188.4 _{557,476 157,088} 13.4 198 2826 1170 188.4 779,976 230,602

4.2.2. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data Sondir dengan metode Aoki dan De Alencar

Data tiang pancang :

- Diameter tiang pancang (D) = 60 cm - Keliling tiang pancang ( As) =

π

x D

= 3,14 x 60 = 188,4 cm

- Luas penampang tiang pancang (A_b) = ¼ x

π

x D² = ¼ x 3,14 x 60² = 2826 cm²

1. Titik S1

a. Perhitungan kapasitas daya dukung ujung tiang (q_b) Kedalaman tiang pancang = 17,40 m

Tabel 4.4. Nilai Perlawanan Penetrasi Konus (qc) pada Titik Sondir S-1

Nilai q_ca diambil rata-ratanya yaitu sebesar :

qca = 47 + 78 + 136 + 172 + 196 + 201 + 201 + 201 + 201 + 201 + 201 11

= 185,091kg/cm²

Dari Persamaan (2.8) kapasitas daya dukung ujung (q_b) adalah

qb = qca (base) (nilai Fb diambil dari tabel 2.4 ; Fb = 1,75) F_b

qb = 185,091 = 105,766 kg/cm² 1,75

Maka, kapasitas daya dukung ujung tiang adalah : Kedalaman (m) Penetrasi konus (kg/cm²)

16,40 47 16,60 78 16,80 136 17,00 172 17,20 196 17,40 201 17,60 201 17.80 201 18,00 201 18,20 201 18,40 201

= 105,766 x 2826 = 298.895,523 kg

= 298,895 ton

b. Perhitungan kapasitas daya dukung kulit (Qs)

0,00 m Pasir (SW) 17,40 m q_c = 44,111 kg/cm² - 17,40

Gambar 4.1. Nilai qc (side) pada titik S-1

Dari Persamaan (2.9) kapasitas tahanan kulit persatuan luas (f) adalah : f = qc (side)

α

s (Nilai

α

s dan Fs diambil dari tabel 2.4 dan 2.5) Fs

f = 44,1110,03 = 0,378 kg/cm²

Maka, kapasitas daya dukung kulit adalah : Qs = f. As

= 0,378 x 188,4 x 1740 = 123.945,356 kg

= 123,945 ton

Kapasitas daya dukung ultimit adalah :

Qu = Qb + Qs

= 298,895 + 123.945

= 422,840 ton

Kapasitas ijin tiang (Q_a) :

Q_a = Qu SF

= 422,840 = 169,136 ton 2,5

2. Titik S2

a. Perhitungan kapasitas daya dukung ujung tiang (q_b) Kedalaman tiang pancang = 13,40 m

Tabel 4.5. Nilai Perlawanan Penetrasi Konus (qc) pada Titik Sondir S-2

Kedalaman (m) Penetrasi konus (kg/cm²)

12,40 58

12,60 72

Nilai qca diambil rata-ratanya yaitu sebesar :

q_ca = 58 + 72 + 131 + 162 + 152 + 190 + 190 + 190 + 190 + 190 +190 11

= 155,909 kg/cm²

Dari Persamaan (2.8) kapasitas daya dukung ujung (qb) adalah qb = qca (base) (nilai Fb diambil dari tabel 2.4 ; Fb = 1,75)

F_b

qb = 155,909 = 89,091 kg/cm² 1,75

Maka, kapasitas daya dukung ujung tiang adalah : Qb = qb x Ab = 89,091 x 2826 = 251770,909kg = 251,771 ton 13,20 152 13,40 190 13,60 190 13,80 190 14,00 190 14,20 190 14,40 190

b. Perhitungan kapasitas daya dukung kulit (Qs) 0,00 m Pasir (SW) 13,40 m qc = 37,928 kg/cm² - 13,40 m

Gambar 4.2. Nilai qc (side) pada titik S-2

Dari Persamaan (2.9) kapasitas tahanan kulit persatuan luas (f) adalah : f = q_c(side)

α

s (Nilai

α

s dan F_s diambil dari tabel 2.4 dan 2.5)

f = 37,928 0,03 = 0,325 kg/cm²

3,5

Maka, kapasitas daya dukung kulit adalah : Qs = f. As

= 0,325 x 188,4 x 1340 = 82.048,2 kg

= 82,048 ton

= 251,771 + 82,048

= 333,819 ton

Kapasitas ijin tiang (Q_a) :

Qa = Qu SF

= 333,819 = 133,527 ton 2,5

3. Titik S3

a. Perhitungan kapasitas daya dukung ujung tiang (qb) Kedalaman tiang pancang = 13,40 m

Tabel 4.6. Nilai Perlawanan Penetrasi Konus (qc) pada Titik Sondir S-3

Nilai qca diambil rata-ratanya yaitu sebesar :

q_ca = 37+ 51 + 72 + 121 + 176 + 198 + 198 + 198 + 198 + 198 +198 11

= 149,545kg/cm²

Dari Persamaan (2.8) kapasitas daya dukung ujung (qb) adalah Kedalaman (m) Penetrasi konus (kg/cm²)

12,40 37 12,60 51 12,80 72 13,00 121 13,20 176 13,40 198 13,60 198 13,80 198 14,00 198 14,20 198 14,40 198

q_b= qca (base) (nilai F_b diambil dari tabel 2.4 ; F_b = 1,75) Fb

qb = 149,545 = 85,454 kg/cm² 1,75

Maka, kapasitas daya dukung ujung tiang adalah : Q_b = q_b x A_b

= 85,454 x 2826 = 241.494,5 kg

= 241,494ton

b. Perhitungan kapasitas daya dukung kulit (Q_s)

0,00 m

Pasir (SW)

13,40 m qc = 41,857 kg/cm²

- 13,40 m

Gambar 4.3. Nilai qc (side) pada titik S-3

Dari Persamaan (2.9) kapasitas tahanan kulit persatuan luas (f) adalah : f = qc (side)

α

s (Nilai

α

s dan Fs diambil dari tabel 2.4 dan 2.5)

f = 41,857 0,03 = 0,358 kg/cm² 3,5

Maka, kapasitas daya dukung kulit adalah :

Qs = f. As

= 0,358 x 188,4 x 1340 = 90.575,030kg

= 90,575 ton

Untuk kapasitas daya dukung ultimit adalah :

Qu = Qb + Qs

= 241,494+ 90,575

= 332,069 ton

Kapasitas ijin tiang (Q_a) :

Q_a = Qu SF

= 332,069 = 132,827 ton 2,5

4.2.3. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data SPT (Standard Penetration Test)

Untuk menghitung kapasitas daya dukung Tiang pancang ini menggunakan data SPT (Standard Penetration Test) dilakukan per lapisan tanah menggunakan metode Meyerhoff. Perhitungan dibatasi hanya pada data SPT (Standard

Penetration Test) diambil dari BH-1.

Ada dua rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan ini yaitu: 1. Jenis tanah kohesif (lempung).

2. Jenis tanah non - kohesif (pasir).

Hal ini dikarenakan jenis tanah pada setiap lapisan bisa berbeda jenisnya. 1. Daya pondasi tiang pancang pada tanah kohesif (lempung)

Contoh perhitungan diambil dari kedalaman 1 m Jenis tanah : Lempung berpasir

N-SPT : 4

Luas penampang tiang : 0,2826 m² Keliling tiang : 1,884 m a. Daya dukung ujung tiang pancang Qp = 9 x cu x Ap

Dimana :

Ap = luas penampang tiang = 0,2826 m² c_u= Kohesi undrained (kN/m²) = N-SPT x ²/3 x 10 = 4 x ²/3 x 10 = 26,667 kN/m² Qp = 9 x 26,667 x 0,2826 = 67,825 kN = 6,7825 ton

b. Daya dukung selimut tiang pancang

Q_s =

α

x c_u xp x Li dimana

α

= Faktor adhesi = 0,55 (Reese & Wright,1977) p = Keliling tiang = 1,884 m

Li = Panjang lapisan tanah = 1 m Q_s= 0,55 x 26,667 x 1,884 x 1 = 27,632 kN

= 2,7632 ton

2. Daya pondasi tiang pancang pada tanah non-kohesif (pasir). Contoh perhitungan diambil dari kedalaman 16 m

Jenis tanah : Pasir berlempung N-SPT : 8

a. Daya dukung ujung tiang pancang

Qp = 40 x N-SPT x Lb/D x Ap< 400 x N-SPT x Ap dimana :

Q_p= Tahanan ujung ultimate (ton)

Ap = Luas penampang tiang pancang = 0,2826 m² L_b = Kedalaman penyelidikan tanah di lapangan = 2 m D = Diameter tiang pancang (m) = 0,6 m

Qp = 40 x 8 x ²/0,6 x 0,2826 < 400 x 8 x 0,2826 = 301,44 kN < 901,32 kN

= 30,144 ton

b. Daya dukung selimut tiang pancang Qs = 2 x N-SPT x p x Li

Li = Panjang lapisan tanah = 2 m p = Keliling tiang = 1,884 m Q_s = 2 x 8 x 1,884 x 2

=60,288 kN =6,0288ton

Tabel 4.7. Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan data Standard Penetration Test (SPT) BH 1 Kedalaman ^Lapisan ke - Deskripsi N-SPT Cu Α

Skin friction End Bearing (KN) Qult (KN) Qult (ton) Qijin (ton) Jenis tanah

Kohesif/Non-kohesif Local (KN) Cumm (KN) 0 1 ^Lempung berpasir ^Kohesif 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 26,667 0,550 27,632 27,632 67,824 95,456 9,546 3,818 2 2 ^Lempung berpasir ^Kohesif 7 46,667 0,550 48,356 75,988 118,692 194,680 19,468 7,787 3 6 40,000 0,550 41,448 117,436 101,736 219,172 21,917 8,767 4 3 ^Pasir berlempung ^Non-kohesif 5 - 18,840 136,276 94,200 230,476 23,048 9,219 6 6 - 45,216 181,492 226,080 407,572 40,757 16,303 8 6 - 45,216 226,708 226,080 452,788 45,279 18,112 9 6 - 22,608 249,316 113,040 362,356 36,236 14,494 10 4 ^Pasir berlempung ^Non-kohesif 6 - 22,608 271,924 113,040 384,964 38,496 15,399 12 5 - 37,680 309,604 188,400 498,004 49,800 19,920 14 7 - 52,752 362,356 263,760 626,116 62,612 25,045 15 7.5 - 28,260 390,616 141,300 531,916 53,192 21,277 16 5 Pasir Non-kohesif ⁸ ^- ^30,144 ^420,760 ^150,720 ^571,480 ^57,148 ^22,859 18 60 - 452,160 872,920 2260,800 3133,720 313,372 125,349 20 6 ^Pasir berbatu ^Non-kohesif 60 - 452,160 1325,080 2260,800 3585,880 358,588 143,435 22 60 - 452,160 1777,240 2260,800 4038,040 403,804 161,522

4.3. Menghitung Kapasitas Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Pancang

Dalam dokumen Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang pada Titik Bore Hole - 01 dengan Metode Analitis dan Metode Elemen Hingga (Studi Kasus : Hotel Medan Siantar Sinaksak – Pematang Siantar) (Halaman 7-33)