• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Menggunakan Metode Sondir, SPT, Metode Elemen Hingga pada Proyek Pembangunan Hotel Medan-Siantar, Sinaksak, Pematang Siantar

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Menggunakan Metode Sondir, SPT, Metode Elemen Hingga pada Proyek Pembangunan Hotel Medan-Siantar, Sinaksak, Pematang Siantar"

Copied!
17
0
0

Teks penuh

(1)

ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG

MENGGUNAKAN METODE SONDIR, SPT, DAN

METODE ELEMEN HINGGA PADA PROYEK

PEMBANGUNAN HOTEL MEDAN-SIANTAR,

SINAKSAK, PEMATANG SIANTAR

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas – Tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian

Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh

11 0404 023

AHMAD RIVALDI NOVRIL

BIDANG STUDI GEOTEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ABSTRAK

Pondasi merupakan bangunan bawah (sub structure) yang berfungsi untuk meneruskan beban maupun gaya yang disebabkan oleh bangunan atas (upper structure) ke lapisan tanah yang akan memikul beban dan gaya tersebut. Pondasi dalam biasanya digunakan untuk mendapatkan daya dukung tanah yang cukup besar dan apabila kedalaman tanah keras terletak jauh di bawah muka tanah.

Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk menganalisis daya dukung ultimate pondasi tiang pancang dengan menggunakan data sondir, data Standard Penetration Test (SPT), serta metode elemen hingga menggunakan program Plaxis. Adapun metode yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah dengan cara studi literatur, lalu mengumpulkan data-data yang diperlukan, dan setelah itu dilakukan analisis perhitungan dengan metode-metode yang ada.

Dari hasil perhitungan yang dilakukan, diperoleh hasil yang berbeda-beda. Dimana untuk data sondir pada titik S4 diperoleh Qult = 400,769 ton; pada titik S5 diperoleh Qult = 407,785 ton; pada titik S6 diperoleh Qult = 315,454 ton. Sedangkan berdasarkan data SPT pada titik BH-2, didapat Qult = 355,44 ton, dan dengan menggunakan program Plaxis dihasilkan Qult = 462,875 ton.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T. yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulisdapat

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik

Sipil bidang studi Geoteknik Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara, dengan judul“Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang

Pancang Menggunakan Metode Sondir, SPT, Metode Elemen Hingga pada

Proyek Pembangunan Hotel Medan-Siantar, Sinaksak, Pematang Siantar”.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas

dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada

beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

1. Kepada kedua orang tua yang sangat penulis sayangi, Ir. M. Nursol, M.Sc dan

drg. Yendriwati, M.Kes yang telah memberikan dukungan dengan sepenuh

hati baik moril maupun materil kepada penulis.

2. Kakak drg. Atika Resti Fitri, yang sedang menempuh pendidikan di negeri

orang, terima kasih atas segala dukungan dan motivasinya sehingga memacu

penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

3. IbuIka Puji Hastuty, S.T., M.T., selaku dosen pembimbingyang telah

meluangkan waktu, tenaga, dan pikirandalam membantu penulisdalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil

(4)

5. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

6. Bapak Ir. Rudi Iskandar, M.T. dan Bapak Dr. Ir. Sofian Asmirza S. M.Sc,

sebagai Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

7. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

8. Kepada abangda Denny, S.T. yang telah memberikan data-data yang

diperlukan penulis pada tugas akhir ini.

9. Teman-teman seperjuangan : Ridho, Rahmat, Fahmi, Gumit, Tomi, Dika,

Taufik, Imfim, Reja, Arep, Yandi, Aldo, Adel, Sylda, Mimah, Siti, Anggi,

Wilda, Dwi, Tere, Nurul, dan teman-teman Teknik Sipil USU 2011 lainnya

yang tidak dapat disebutkan satu – persatu.

10. Seluruh rekan-rekan yang tidak bisa dituliskan semuanya atas bantuannyabaik

secara langsung maupun tidak langsung terhadap penulis.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh

dari kata sempurna. Oleh karena itu penulisdengan senang hati menerima kritik

dan saran yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini

dapat berguna dan bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Desember 2015 Penulis

(5)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR... iv

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR NOTASI ... vi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar Belakang ... 1

I.2. Identifikasi Masalah ………... 2

I.3. Tujuan dan Manfaat ... 4

I.4. Pembatasan Masalah... 5

I.5. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

II.1 Pendahuluan ………... 7

II.2.Macam – Macam Tiang Pancang ... 9

II.3. Penyelidikan Tanah (Soil Investigation) ... 26

II.3.1. Cone Penetrometer Test (Sondering Test)…... 29

II.3.2. Standard Penetration Test (SPT) …...…... 32

II.3.3. Penyelidikan Tanah di Laboratorium ... 35

II.4. Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ... 36

(6)

II.4.1.1. Metode Aoki dan De Alencar ... 37

II.4.1.2.Metode Langsung (Mayerhoff) ... 38

II.4.2. Analisis Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil SPT ... 40

II.4.2.1. Daya Dukung Tiang pada Tanah Non-Kohesif ... 40

II.4.2.2. Daya Dukung Tiang pada Tanah Kohesif ... 41

II.4.3. Analisis Daya Dukung dari Penyelidikan Laboratorium ... 41

II.4.3.1. Berdasarkan Parameter Kuat Geser Tanah ... 41

II.4.3.2. Tahanan Ujung Ultimate ... 44

II.4.3.3. Tahanan Kulit (Skin Resistance) ... 46

II.4.4. Analisis Daya Dukung Tiang Pancang dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga (Program Plaxis) ... 49

II.4.4.1. Pendahuluan ... 49

II.4.4.2. Fungsi Perpindahan (Shape Function) ... 52

II.4.4.3. Matriks Kekakuan ... 53

II.4.4.4. Pemodelan pada Program Plaxis ... 53

II.4.4.5. Parameter yang Digunakan pada program Plaxis ... 57

II.4.5. Kapasitas Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Pancang…… 62

II.4.5.1. Hitungan Tahanan Daya Dukung Lateral Ultimit ... 65

II.4.5.2. Kapasitas Lateral Ultimit Tiang Pancang dengan Metode Broms... 66

(7)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 79

III.1. Data Umum Proyek ... 79

III.2. Data Teknik Tiang Pancang ... 80

III.3. Metode Pengumpulan Data ... 81

III.4. Bagan Alir Penelitian ... 83

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 84

IV.1. Pendahuluan ... 84

IV.2. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang secara Analitis ... 84

IV.2.1. Dari data Sondir dengan metode Aoki dan De Alencar ... 84

IV.2.2. Dari data Sondir dengan metode Meyerhoff ... 91

IV.2.3. Dari data Standard Penetration Test (SPT) ... 99

IV.3. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang dengan Metode Elemen Hingga menggunakan program Plaxis ... 103

IV.3.1. Proses Pemodelan pada Program Plaxis ... 106

IV.3.2. Daya Dukung Tiang Pancang dengan menggunakan bantuan program Plaxis ... 113

IV.4. Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Pancang ... 114

IV.4.1. Metode Analitis ... 114

(8)

IV.5. Efisiensi Tiang Pancang Kelompok ... 117

IV.5.1. MetodeConverse-Labarre Formula ... 118

IV.5.2. Metode Los Angeles Group ... 119

IV.6. Hasil dan Pembahasan ... 120

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 122

V.1. Kesimpulan ... 122

V.1.1. Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan data Sondir ... 122

V.1.2. Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan data SPT ... 122

V.1.3.Daya Dukung Tiang Pancang dengan Metode Elemen Hingga menggunakan program Plaxis ... 122

V.2. Saran ... 123

(9)

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Hal

2.1 Tiang Pancang Kayu 12

2.2 Tiang Pancang Kayu 13

2.3 Precast Reinforced Concrete Pile 14

2.4 Proses pembuatan Franki Pile 17

2.5 Proses pembuatan Simplex Concrete Pile 19

2.6 Proses pembuatanBase Driven Pile 20

2.7 Pondasi Tiang Baja 21

2.8 Konus Sondir dalam Keadaan Tertekan dan Terbentang 30

2.9 Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir 32

2.10 Alat Percobaan Penetrasi Standard 33

2.11 Grafik Hubungan antara ϕ dan Nq* 43

2.12 Grafik daya dukung tanah menurut Meyerhof 45

2.13 Variasi harga α berdasarkan kohesi tanah 47

2.14 Grafik hubungan harga λ dengan kedalaman 48

2.15 Jenis-Jenis Elemen 51

2.16 Titik Nodal dan Integrasi 52

2.17 Jenis Fungsi Perpindahan 52

(10)

2.19 Tiang Panjang Dikenai Beban Lateral

2.20 Mekanisme Keruntuhan pada Tiang Ujung Bebas pada

Tanah Kohesif menurut Broms

2.21 Tiang Ujung Jepit pada Tanah Kohesif

2.22 Grafik Tahanan Lateral Ultimit TiangPada Tanah Kohesif

2.23 Tiang Ujung Bebas pada Tanah Granuler menurut Broms

2.24 Tiang Ujung Jepit dalam Tanah Granuler menurut Broms

2.25 Grafik Tahanan Lateral Ultimit Tiang pada Tanah

Granuler

2.26 Tiang Pancang Kelompok

2.27 Pola Susunan Tiang Pancang Kelompok

63

3.1 Lokasi Proyek Pembangunan Hotel Medan Siantar,

Sinaksak, Pematang Siantar

4.7 Parameter tanah (kohesi, sudut geser dalam, dan berat

jenis tanah saturated) yang di peroleh dari program Allpile.

4.8 Kotak dialog Pengaturan Global (general settings) pada

Plaxis

104

(11)

4.9 Pemasukan data tanah dan tiang pancang pada material

sets

108

4.10 Pemodelan tiang pancang dan lapisan tanah pada titik BH-2

108

4.11 Generated mesh tanah pada program Plaxis 109

4.12 Initial water pressurepada program Plaxis 109

4.13 Active pore pressures dan Effective stresses 110

4.14 Kotak dialog untuk Calculations pada program Plaxis 111

4.15 Pemilihan titik nodal 112

4.16 Proses perhitungan pada program Plaxis. 112

(12)

DAFTAR TABEL

No. Judul hal

2.1 Nilai – nilai tipikal beban ijin tiang beton pracetak 15

2.2 Harga – harga Empiris ϕ dan Dr Pasir dan Lumpur Kasar

Berdasarkan Sondir

32

2.3 Hubungan antara angka penetrasi standar dengan sudut

geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir

34

2.4 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah 34

2.5 Faktor empirik Fb dan Fs 38

2.6 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah 38

2.7 Faktor daya dukung Meyerhof 45

2.8 Nilai Ks untuk tiang pada pasir 47

2.9 Korelasi N-SPT dengan modulus elastisitas pada tanah pasir 58

2.10 Korelasi N-SPT dengan modulus elastisitas pada tanah

lempung

2.11 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah

2.12 Hubungan Jenis Tanah, konsistensi dan Poisson’s Ratio (μ)

58

59

(13)

2.13 Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah 62

2.14 Nilai-nilai nhuntuk Tanah Granuler

2.15 Nilai-nilai nhuntuk Tanah Kohesif

2.16 Kriteria Tiang Kaku dan Tiang Tidak Kaku

64

64

65

4.1 Perhitungan daya dukung tiang pancang data sondir pada

titik S4

93

4.2 Perhitungan daya dukung tiang pancang data sondir pada

titik S5

95

4.3 Perhitungan daya dukung tiang pancang data sondir pada

titik S6

98

4.4 Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan data

Standard Penetration Test (SPT) pada titik BH-2

102

4.5 Input Parameter Tanah untuk Program Plaxis pada lokasi

BH-2

4.6 Data Tiang Pancang pada titik BH-2

4.7 Daya Dukung Tiang Kelompok menurut Converse-Laberre

4.8 Daya Dukung Tiang Kelompok menurut Los-Angeles Group

4.9 Daya dukung tiang pancang dari Data Sondir

4.10 Daya dukung tiang pancang dari Data SPT

(14)

5.2 Daya dukung tiang pancang dari hasil SPT dan Metode Elemen

Hingga dengan Plaxis pada kedalaman 18 m Daya dukung tiang

pancang dari hasil SPT 122

5.3 Gaya Lateral Pondasi Tiang menurut Broms 123

5.4 Efisiensi Kelompok Tiang Pancang menurut beberapa metode 123 4.11 Daya dukung tiang pancang dengan Metode Elemen Hingga

Menggunakan program Plaxis

4.12 Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Pancang pada titik

BH-2

4.13 Efisiensi Tiang Pancang Kelompok

120

121

121

(15)

DAFTAR NOTASI

A = Interval pembacaan (setiap kedalaman 20 cm)

A

b = Luas penampang ujung tiang pancang (cm 2

)

A

p = Luas penampang ujung tiang pancang (cm 2

[B] = Matriks interpolasi regangan

c = Kohesi tanah (kN/m2)

c

u = Kohesi Undrained (kN/m 2

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang

Fs = Faktor empirik tahanan kulit tiang

FS = Factor Safety

f

s = Tahanan gesek dinding tiang (kg/cm 2

)

G = Shear Modulus Range (kN/m2)

Gs = Nilai dari spesific gravity

H = Tebal lapisan

HL = Hambatan Lekat (kg/m)

(16)

JHL = Jumlah hambatan lekat sepanjang tiang (kg/m)

JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm2)

K = Keliling tiang (cm)

K0 = Koefisien tekanan tanah keadaan diam

kx = Koefisien permeabilitas tanah arah sumbu x

ky = Koefisien permeabilitas tanah arah sumbu y

[k] = Matriks kekakuan (stifness matrix)

L = Panjang tiang pancang (m)

L

i = Panjang lapisan tanah (m)

Lb = Kedalaman penyelidikan tanah di lapangan (m)

Nc* = Faktor daya dukung tanah

Nq* = Faktor daya dukung tanah

P = Keliling tiang (m)

PK = Perlawanan penetrari konus, qc (kg/cm2)

Ppu = Tahanan ujung ultimate tiang pancang (kg/cm2)

Pps = Kapasitas ultimate tahanan kulit (kg/cm2)

Qa = Beban maksimum tiang tunggal (ton)

Qb = Tahanan ujung ultimit tiang (ton)

Q

ijin = Kapasitas daya dukung ijin tiang (ton)

Q

p = Tahanan Ujung Ultimate (ton)

Qs = Tahanan gesek ultimit dinding tiang (ton)

Q

(17)

qca = Perlawanan konus 1,5D di atas ujung tiang, 1,5D di bawah ujung tiang

(kg/cm2)

qc = Tahanan konus pada ujung tiang (kg/cm 2

)

q’ = Tekanan vertikal efektif tanah (ton/m2)

α = Koefisien adhesi antara tanah dan tiang

αs = Faktor empirik untuk tipe tanah

ϕ = Sudut geser tanah

Ψ = Sudut dilatasi

μ = Poisson ratio

δ = Sudut geser efektif diantara tanah dan tiang

τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm2)

σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm2)

σbeton = Tegangan beton (kg/cm2)

γdry = Berat isi kering tanah (kN/m3)

γw = Berat isi air (kN/m2)

Gambar

Grafik Hubungan antara ϕ dan Nq
Grafik Tahanan Lateral Ultimit Tiang pada Tanah

Referensi

Dokumen terkait

Membagi peserta didik dalam kelompok (jika memungkinkan) untuk melakukan pengamatan gambar yang tersedia pada buku teks pelajaran atau sumber lain yang

Pemanfaatan gas bumi di dalam negeri telah berjalan cukup lama namun selama ini masih terkonsentrasi pada daerah yang dekat dengan sumber gas bumi atau

Tabel 4.31 Jumlah tenaga kerja pada Variasi fasilitas perdagangan sebelum adanya industri besar

Penulisan ilmiah ini membahas tentang bagaimana membuat sebuah animasi walkthrough dimana memanfaatkan replika tiga dimensi sebuah gedung yang kemudian dianimasikan dengan

Dalam penulisan ilmiah ini penulis akan menjelaskan tentang pembuatan aplikasi jual beli suku cadang pada Benkel Sucipto Jaya dengan menggunakan Visual Basic 6.0, dengan

Types of Authentic Materials are Commonly Used by The Pre-service Teacher at EED of UMY during Their Teaching Practice. The Significances of Using Authentic Materials in The

HELMINTHES PARASITIC (PARAMPHISTOMUM SP) INFECTION ON THE SUMATRAN ELEPHANTS IN ELEPHANT TRAINING CENTER WAY KAMBAS NATIONAL PARK LAMPUNG ( Dedi Candra, Diah Esti, Elisabeth Devi,

dualisme penggunaan fluor, (2) Senyawa dan material restorasi gigi yang berfluorida berperan dalam peningkatan efektivitas pencegahan karies gigi perlu dikem~ngkan, (3)