ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE
PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE
CONDOMINIUM BLOCK-D
TUGAS AKHIR
NIM : 080 424 031
DICKY WAHYUDI
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE
PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE
CONDOMINIUM BLOCK-D
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti dan Menempuh Ujian Tugas Akhir Sarjana Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara
08 0424 031
DICKY WAHYUDI
Pembimbing :
NIP. 19510629 198411 1 001 Prof. Dr. Ir. Roesyanto., MSCE
Penguji I Penguji II
Ir. Rudi Iskandar, MT
NIP. 19650325 199103 1 006 NIP. 19541012 198003 1 004 Ir. Besman Surbakti, MT
Mengesahkan :
Koordinator PPSE, Ketua Jurusan,
Departemen Teknik Sipil FT-USU Departemen Teknik Sipil FT-USU
Ir. Zulkarnain A. Muis., M.Eng.Sc
NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002 Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK
M O T T O D A N P E R S E M B A H A N
1. Sesungguhnya kami menurunkan kepadamu Al-Kitab (Al-Qur’an) dengan
(Membawa) kebenaran. Maka sembahlah Allah SWT dengan mengamalkan dan
memurnikan keta`atan kepada-Nya (Az-Zumar 39 Ayat 2)
2. Sucikan Niat, Berdo’alah pada Allah SWT dan Berikhtiarlah sebaik mungkin
(Aa’Gym)
3. Mulailah dari diri sendiri, mulai dari hal yang paling kecil, mulai saat ini (Aa` Gym).
4. Capailah Keberhasilan dan Kesuksesan dimana pun kamu berada dan Jadikanlah
Keberhasilan dan Kesuksesan tersebut menjadi Nyata (Bung Tomo).
5. Bukan Imajenasi lebih Berharga dari pada Ilmu Pasti (Khalil Gibran)
6. Keindahan bukan terletak pada objek yang dilihatnya, tetapi pada hati yang
melihatnya.
7. Ketidakpuasan terhadap hasil permulaan merupakan pengalaman berharga yang
pernah dialami sebelum melangkah lebih jauh.
8. Dan jika kamu menghitung-hitung Nikmat Allah SWT, Niscaya kamu tidak dapat
menentukan Jumlahnya. Sesungguhnya Allah SWT benar-benar Maha Pengampun
dan Maha Penyayang. (An-Nahl 14 Ayat 18)
9. Enam Mata bisa melihat lebih banyak dari pada cuma dua, Tiga Kepala bisa
menghasilkan Buah Pikiran lebih Baik dari pada cuma satu.
Karya Tulis ini Penulis Persembahkan Kepada :
1. Yang Maha Kuasa dan Maha Pengasih (Allah SWT).
2. Ayahanda dan Ibunda yang memberikan do’a dan restu menyertai penulis.
3. Kakanda (Yulia) dan Adik-adikku (Fahriza dan Aulia) tercinta yang telah
memberikan Motivasi dan Support.
4. Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu
Penulis baik Materi dan Spritual serta motivasi.
5. Seluruh Dosen dan Staff Pegawai Departemen Teknik Sipil FT-USU
6. Teman - teman seperjuangan yang selalu memberi Motivasi dan Support.
7. Istri sebagai Permaisuri Hati, Cinta dan Kasih Sayang demi Cita – Cita Penulis.
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur atas kehadiran Allah SWT serta limpahan rahmat
dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE PADA PROYEK PEMBANGUNAN
RUKO NORTHCOTE CONDOMINIUM BLOCK-D“
Penyusunan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk mengikuti ujian Tugas
Akhir Jurusan Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Program Sarjana Extention di
Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari dalam penulisan ini masih jauh dari sempurna, karena
keterbatasan pengetahuan penulis dalam penyusunan ini, maka saran dan kritik yang
bersifat membangun sangat penulis harapkan sehingga penulisan ini dapat lebih baik.
Selesainya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah
memberikan masukan dan bimbingan. Untuk itu dengan sangat tulus dan kerendahan hati
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ing.Johannes Tarigan selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara atas pengarahan dan motivasi yang berharga dalam penyusunan tugas
akhir.
2. Bapak Ir.Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc selaku Koordinator PPSE Departeman Teknik
Sipil atas kesempatan dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis.
3. Bapak Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, selaku Dosen Pembimbing Utama atas bimbingan,
support, dan motivasi yang sangat berharga dalam penyusunan tugas akhir.
4. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT selaku Pembanding dan Penguji I.
5. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku Pembanding dan Penguji II.
6. Dosen-dosen Jurusan Teknik Sipil pada Universitas Sumatera Utara atas spirit dan
dukungannya kepada penulis.
7. Seluruh Staff Administrasi Departemen Teknik Sipil atas kemudahan administrasi yang
diberikan kepada penulis.
8. Pimpinan dan Staff PT. Perintis Pondasi Teknotama dan PT. Agung Cemara Realty
ii
9. Pemerintah Kota Binjai, Dinas Pendidikan Kota Binjai, SMP Negeri 3 Binjai dan SMK
Putra Anda Binjai dan PT. Dekama Sekata bekerjasama dengan Kementrian Kominfo –
Jakarta yang telah memberikan kesempatan dan kepercayaan serta memberikan
bantuan materi untuk mengikuti pendidikan program Sarjana Extention di Universitas
Sumatera Utara.
10. Ayahanda dan Ibunda atas berkat do’a restunya serta Kakanda Yulia dan Adik Fahriza
Yusnanda dan Aulia Dayusman sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
11.Istri sebagai Permaisuri Hati, Cinta dan Kasih Sayang sepenuhnya demi Cita – Cita
Penulis.
12.Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu penulis
baik materi dan motivasinya.
13.Seluruh rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara,
Khususnya Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2008/2009.
14.Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah
membantu terselesainya Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu
penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun
demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah
banyak membantu, do’a dan semoga amal baik atas bimbingan yang telah diberikan
kepada penulis berupa material dan moral mendapatkan imbalan yang setimpal dari Tuhan
Yang Maha Esa (Allah SWT).
Medan, ... 2014
Penulis,
Dicky Wahyudi
ABSTRAKSI
Pondasi tiang merupakan salah satu jenis ponadasi dalam yang umum digunakan
dan berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai
kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam didalam tanah. Untuk
menghitung kapasitas tiang terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil dari
masing – masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda – beda.
Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil data
sondir, Standart Penetrasi Test (SPT), dan Bacaan Manometer pada alat Hydraulic Jack
System, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan
yang terjadi pada tiang tunggal.
Daya dukung tiang ultimit dari hasil data sondir dengan menggunakan Metode
Aoki dan De Alexander Qu : 134,94 ton, berdasarkan data SPT dengan menggunakan
Metode Mayerhof Qu : 125,04 ton, berdasarkan bacaan Manometer 152,14 ton. Daya
dukung Lateral dengan menggunakan Metode Broms Hijin : 10,93 kN (1,093 Ton) dan
Angka efesiensi kelompok tiang menggunakan Metode Converse – Labarre (Eg) : 0,895
dan Metode Los Angeles Group (Eg) : 0,773
Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari
penggunaan metode perhitungan Aoki dan De Alencar serta metode Mayerhoff. Dari hasil
perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data
Manometer pada alat Hydraulic Jack karena lebih aktual.
iv
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Maksud dan Tujuan ... 4
1.3. Manfaat Penuliasan Tugas Akhir ... 4
1.4. Pembatasan Masalah ... 4
1.6. Sistematika Penulisan ... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum ... 7
2.2. Defenisi Tanah ... 9
2.3. Macam-macam Pondasi ... 10
2.4. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang ... 13
2.4.1. Pondasi tiang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya ………. 13
2.5. Hidrolik Sistem ... 27
2.6. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek ... 30
2.7. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group)... 31
2.7.1. Analisa Gaya yang Bekerja Pada Tiang Pancang ... 36
2.7.2. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang ... 38
2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir ... 42
2.9. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil SPT ... 46
2.10. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil Bacaan Manometer Mengunakan Alat Manometer ... 51
2.11. Tiang mendukung Beban Lateral ... 52
2.11.1. Metode Broms ... . ….. 52
2.12. Faktor Keamanan ... 59
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Data Umum ... 62
3.2. Data Teknis Tiang Pancang ... 63
3.3. Metode Pengumpulan Data ... 63
3.4. Metode Analisis ... 64
3.5. Lokasi Titik Sondir Dan Bore Hole ... 66
vi
4.3.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pada Saat
Pemancangan Berdasarkan Bacaan Manometer Menggunakan
Alat Hydrolic Jack ... 73
4.4. Analisa Gaya Yang Bekerja Pada Tiang ... 75
4.5. Gaya Lateral Ijin (Metode Broms) ... 77
4.6. Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasar Effisiensi 80
4.6.1. Metode Converse – Labarre ... 80
4.6.2. Metode Los Engeles Group ... 82
4.7. Menghitung Penurunan Tiang Tunggal (Single pile), Penurunan
Kelompok Tiang, dan Penurunan Ijin ... 83
4.7.1. Mehitung penurunan tiang tunggal pada tanah pasir 83
4.7.2. Penurunan yang diijinkan (Sijin) ……….…….…. 85
4.7.3. Penurunan kelompok tiang (Sg) ………..….. 86
4.8. Hasil Perhitungan Daya Dukung ... 87
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan ... 89
5.2.Saran ... 90
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
II.1 Jarak Minimum ... 35
II.2 Faktor empirik Fb dan Fs ... 45
II.3 Nilai faktor empirik untuk type tanah yang berbeda ... 45
II.4 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan harga N ... 46
II.5 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir ... 47
II.6 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah ... 48
II.7 Borehole, Sampler and Rod correction factor ... 48
II.8 Nilai-nilai nh untuk tanah granuler ... 58
II.9 Faktor Keamanan yang disarankan ... 60
IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang (CPT-3) ... 71
IV.2 Perhitungan daya dukung tiang pancang pada titik (BH-1)... 72
IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer ... 72
IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data (daily piling record) ... 74
IV.5 Perhitungan beban tiang maksimum ... 76
IV.6 Standart Specification ... 79
IV.7 Perkiraan penurunan tiang tunggal ... 85
IV.8 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan faktor keamanan ... 88
IV.9 Berdasarkan metode Converse-Labarre ... 88
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Macam-macam tipe pondasi………. ... 12
2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile ... 15
2.3 Tiang pancang beton precast Triangular concrete pile ... 16
2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ... 17
2.5 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya ... 31
2.6 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus... 33
2.7 Jarak antar tiang dalam kelompok ... 34
2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan ... 35
2.9 Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y ... 37
2.10 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang ... 39
2.11 Definisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang ... 42
2.12 Variasi harga α berdasarkan kohesi tanah ... 49
2.13 Tiang ujung bebas pada tanah granuler ... 54
2.14 Tahanan lateral ultimit tiang dalam tanah granuler ... 55
2.15 Tiang ujung jepit dalam tanah granuler ... 57
3.1 Bagan alir penelitian ... 65
3.2 Lokasi titik sondir dan bore hole ... 66
4.1 Perkiraan nilai qca (base) ... 68
DAFTAR NOTASI
JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm2)
PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm2)
JHL = Jumlah hambatan lekat
Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang
Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang
Qs
=
Kapasitas tahanan kulitqb
=
Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luasAb
=
Luas di ujung tiangAp = Luas penampang tiang
f
=
Satuan tahanan kulit persatuan luasAs
=
Luas kulit tiang pancangqc
=
Perlawanan konusQijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi
α = Koefisien Adhesi antara tanah dan tiang
Li = Panjang lapisan tanah
Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang
Fa = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang
Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan
Eg = Efisiensi kelompok tiang
x
τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm2)
c = Kohesi tanah (kg/cm2)
σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm2)
ϕ = Sudut geser tanah (0)
fs
=
Tahanan satuan skin frictionAs
=
Luas selimut tiangPus
=
Kapasitas daya dukung gesekanP = Keliling tiang (m)
Ap
=
Luas penampang pile (m2)Cu =Kohesi Undrained (kN/m2)
D = Diameter tiang
N = Beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang pancang.
V = Resultan gaya-gaya normal yang bekerja secara sentries.
Qi = Beban aksial pada tiang ke-i
Mx = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x.
My = Momen yang bekerja pada bidang yangtegak lurus sumbu y.
n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group).
xi, yi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang nomor-i.
∑x2
= Jumlah kuadrat absis – absis tiang pancang.
∑y2
= Jumlah kuadrat kordinat-kordinat tiang pancang
Po = Tekanan overburden efektif
φ’ = Sudut gesek dalam efektif
nh = Koefisien variasi modulus Terzaghi (Tanah granuler pasir lembab atau kering =
2425 kN/m3).
E
=
Energi alat pancang yang digunakanEp
=
Modulus elastis tiang pondasi (kg/cm2).Ip = Momen inersia tampang pondasi (kg/cm2).
c = Kohesi
Ko Kq = Faktor yang merupakan fungsi ⱷ dan z/d
Eg = Efesiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n’ = Jumlah tiang dalam satu baris
ϴ = Arc tg d/s dalam derajat
s = Jarak pusat ke pusat tiang.
Qa = Beban maksimum tiang tunggal
I = faktor pengaruh = 1- 0,5
8Bg ≥ L
Sijin = Penurunan yang diijinkan