perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
PERHITUNGAN KAPASITAS DUKUNG FONDASI TIANG TUNGGAL
MENGGUNAKAN METODE
CLUSTERING
DATA SONDIR
R.Harya Dananjaya H I
1); Noegroho Djarwanti
2); R.A. Dinasti Purnomo P S
3)1),2) Dosen Pembimbing Skripsi
3) Mahasiswa Teknik Sipil Reguler 2012
Jalan Ir. Sutami Nomor 36A Kentingan Surakarta 57126
Telepon (0271) 647069 Psw. 120,121, 08112633314 , Fax. (0271) 634524
Email : dinasti@student.uns.ac.is
AbstractChanging concept of development experience, is no longer dilated or horizontally but vertically, ie building high-rise buildings above or below ground. Required foundation in such a concrete slab foundations that can carry and pass on the burden kelapisan hard soil or subsoil that is safe enough to accept the burden of building research using Meyerhof method to get the value of bearing capacity of pile single Qu of soil data test sondir (CPT) and use Data clustering sondir assisted softwere Quantum Geographic Information System (QGIS). Qu is calculated by the method of sta-tistical confidence interval for the estimated gain value by 60-95% error rate testing. Sondir existing data can be used to assume the planning of the foundation bearing capacity of single pile or at least to provide an overview of soil conditions in the District Banjarsari and Laweyan Surakarta. From the analysis of the study area is formed of two classifications of soils from the sondir, ie clay, silt and clay solid.
Keywords: single concrete slab foundations, clustering, sondir, QGIS Abstrak
Pembangunan mengalami pengubahan konsep, tidak lagi melebar atau horizontal namun vertikal, yaitu bangunan menjulang tinggi keatas dan atau bangunan di bawah tanah. Diperlukan fondasi dalam seperti fondasi tiang pancang yang dapat mem-ikul dan meneruskan besar beban kelapisan tanah keras atau lapisan tanah yang cukup aman untuk menerima beban
bangunan Penelitian menggunakan metode Meyerhof untuk mendapatkan nilai kapasitas dukung tiang pancang tunggal Qu
dari data tanah uji sondir (CPT) dan menggunakan clustering data sondir yang dibantu softwere Quantum Geographic Information
Sytem (QGIS). Qu dihitung dengan metode statistic confidence interval untuk mendapatkan estimasi nilai dengan tingkat kesala-han pengujian 60-95%. Data sondir yang ada dapat digunakan untuk mengasumsi perencanaan kapasitas dukung fondasi tiang tunggal atau paling tidak dapat memberikan gambaran kondisi tanah di Kecamatan Banjarsari dan Laweyan Kota Surakarta. Dari hasil analisis pada wilayah penelitian terbentuk dua klasifikasi jenis tanah dari hasil sondir, yaitu tanah lempung lanau dan tanah lempung padat .
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENDAHULUANBangunan vertikal sekarang menjadi pilihan terbaik dalam memenuhi kebutuhan pembangunan.
Setiap bangunan yang ada bertumpu pada fondasi, begitu pun bangunan vertikal perlukan fondasi yang kuat untuk memikul beban bangunan yang besar. Perencanaan fondasi dilakukan untuk memperhitungkan besar kapasitas dukung tanah dan beban yang bekerja pada fondasi.
Fondasi dalam merupakan jenis fondasi yang tepat untuk digunakan dalam konsep bangunan vertikal. Kemampuan fondasi untuk memikul beban biasa disebut kapasitas dukung ultimit(Qu). Nilai Qu ditentukan dari besarnya tahanan ujung (Qb) dan tahanan friksi (Qs). Tahanan friksi (Qs) adalah kapasitas lekat tiang dengan tanah. Nilai Qu ini dapat diperoleh dari data lapangan atau data laboratorium yang telah diolah menggunakan persamaan-persamaan yang ada. Data tanah yang digunakan pada penelitian berupa hasil uji Cone Penetration Test (CPT ) atau biasa disebut uji sondir.
Memperoleh nilai kapasitas dukung fondasi tiang tunggal dengan menggunakan clustering data sondir. Selain itu, data sondir
yang ada dapat digunakan untuk mengasumsi perencanaan kapasitas dukung fondasi tiang tunggal atau paling tidak dapat memberikan gambaran kondisi tanah di Kecamatan Banjarsari dan Kecamatan Laweyan, Kota Surakarta.
METODE
Kapasitas dukung ultimit didefinisikan sebagai beban maksimum per satuan luas, dimana tanah masih dapat mendukung
beban tanpa mengalami keruntuhan.Perhitungan Kapasitas dukung fondasi tiang tunggal (Qult) menurut Metode Meyerhof
(1976):
Qult= Qb+Qs (1)
dengan:
Qult = Kapasitas Kapasitas dukung tiang pancang tunggal (kg)
Qb = Tahanan ujung ultimit tiang (kg)
Qs = Tahanan gesek dinding tiang (kg)
𝑄𝑄𝑏𝑏=𝜔𝜔.𝐴𝐴𝑏𝑏.𝑞𝑞𝑐𝑐 (2)
dengan:
Qb = Tahanan ujung ultimit tiang (kg)
ω = Kondisi tanah berdasarkan over consolidation ratio (OCR) 0,5
Ab = Luas penampang tiang (cm2)
qc = Tahanan ujung sondir (kg/cm2)
nilai qc diperoleh dari qc rata-rata yang dihitung dari 8d diatas dasar tiang sampai 4d dibawah dasar tiang. Tahanan gesek dinding tiang dinyatakan oleh persamaan:
Q𝑠𝑠=As.fs (3)
dengan:
Qs = Tahanan gesek dinding tiang (kg)
As = Luas selimut tiang (cm2)
fs = Tahanan gesek dinding satuan (kg/cm2)
Tahanan gesek satuan antara dinding dan tanah (fs) secara empiris untuk tiang pancang beton dan kayu pada tanah pasir oleh
Meyerhof (1956),
fs≅ qc
200 (4)
dengan:
fs = Tahanan gesek dinding tiang ultimit per satuan luas (kg/cm2)
qc = Tahanan ujung sondir (kg/cm2)
Confidence Interval
Confidence Interval atau interval kepercayaan merupakan suatu interval antara dua angka, dimana nilai parameter suatu populasi yang belum diketahui dipercaya terletak diantara interval tersebut. Idealnya selang dianggap terbaik dan mempunyai tingkat kepercayaan paling tinggi dalam mengestimasi suatu parameter adalah interval yang paling pendek dengan derajat ke-percayaan tinggi.
Interval kepercayaan memiliki derajat kepercayaan yang ditulis dengan α. Derajat kepercayaan adalah besarnya kesalahan
hasil dugaan yang dapat diterima atau ditolerir, dimana 0 < α < 1. Besarnya nilai α bergantung pada keberanian pembuat
keputusan dalam hal ini peneliti. Besarnya kesalahan disebut sebagai daerah kritis pengujian atau daerah penolakan. Pada penelitian digunakan uji satu pihak yaitu pihak kiri untuk menguji dugaan sementara.
𝑥𝑥̅ − 𝑧𝑧∝.√𝑛𝑛σ ≤ 𝜇𝜇 (5) dengan:
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
Quantum Geographic Information Sytem (QGIS)Suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data geografis dan sumber kapasitas manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk menangkap, menyimpan, memperbaiki, memperbaharui, mengelola, memanipulasi, mengintegrasikan, menganalisis, dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis. Pemetaan sistem informasi geografis sudah berkembang di berbagai bidang, seperti pemetaan kadaster, pemetaan jaklanraya, perencanaan kota dan wilayah, pemilihan rute jalan raya, jalur pipa, dan jalur transmisi, bidang teknik sipil, kesehatan serta proses kartografi. Informasi spasial memakai lokasi, dalam suatu sistem koordinat tertentu, sebagai dasar referensinya. QGIS memiliki kemampuan untuk menghubungkan data, menggabungkan, menganalisis dan memetakan. Aplikasi QGIS dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan lokasi, kondisi, pola, serta pemodelan. Selain itu, QGIS memiliki ukuran file kecil dan
memerlukan RAM kecil sehingga dapat digunakan di berbagai jenis komputer. Penggunaan QGIS pada penelitian ini untuk
memudahkan pemetaan clustering kapasitas dukung fondasi tiang tunggal. Fungsi ini menginterpolasi sebuah garis yang
menghubungkan lokasi-lokasi dengan besaran yang sama. Alat Bantu Penelitian
Microsoft Office, Google Map, Quantum Geographic Information System, Autocad.
Alur Penelitian
Data Sondir Kecamatan Banjarsari dan Laweyan Mulai
Identifikasi Masalah dan Studi Pustaka
Peta Clustering Data Sondir Kecamatan Banjarsari dan Laweyan
Daya dukung fondasi tiang pancang (Qu) setiap kedalaman
Clustering dengan QGIS dari rata-rata tahanan ujung conus (qc) setiap
Confidence Interval Qu
kepercayaan
Pembacaan hasil percobaan dari grafik kapasitas dukung fondasi (Qu) dan kedalaman (z)
Clustering data sekunder
Kesimpulan dan saran
Selesai
Studi kasus percobaan penggunaan cluster dan Grafik hubungan kapasitas dukung fondasi (Qu)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HASIL DAN PEMBAHASANPeta Clustering Data Sondir Kec.Banjarsari dan Laweyan
Grafik hubungan kapasitas dukung ultimit tiang (Qu) dengan kedalaman (z) pada cluster lempung Qu (kN)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
Grafik hubungan kapasitas dukung ultimit tiang (Qu) dengan kedalaman (z) pada cluster lempung lanau Studi kasus Kecamatan Banjarsari
Dari data sampel 1 yang berlokasi di Kecamatan Banjarsari. Diasumsikan diameter tiang pancang tunggal 50 cm dan
panjang tiang 8 m untuk mencari nilai daya dukung fondasi tiang tunggal titik tersebut. Analisis Metode Meyerhof Manual:
Panjang tiang pancang (L) = 8 meter Mencari tahanan ultimit tiang (Qb ):
qc rata-rata 400 cm diatas ujung tiang = 106,19 kg/cm2
qc rata-rata 200 cm diatas ujung tiang = 117,5 kg/cm2
qc =106,19+117,52 = 111,85 kg/cm2
Ab = 14.π.𝐷𝐷2 = 1 4.π.50
2 = 1963,50 cm2
Qb = Ab. qc = 111,85 x 1963,5 = 109803,81 kg
Mencari tahanan gesek dinding tiang (Qs): fs = qc 200 = 82,5 200 = 0,41 kg/cm2 As = π. d. L = π x 50 x 800 = 12663,71 cm2 Qs = As. fs = 12663,71 x 0,41 = 51836,28 kg
Kapasitas Dukung Ultimit Tiang (Qu):
Qu = Qb + Qs = 109803,81 + 51836,28 = 161640,08 kg = 1585,15 kN
Dari data diperoleh nilai qc rata-rata = 96, dengan melihat peta cluster titik 1 bernilai antara 60-150 yang masuk ke dalam
klas-ifikasi jenis tanah lempung padat. Lihat pada grafik cluster lempung padat, kemudian mencari nilai kedalaman yaitu 8 m pada
sumbu y, setelah itu tarik garis lurus sumbu x sampai bertemu garis grafik kelompik diameter 50 cm dan tarik keatas lurus
arah sumbu y. Diperoleh nilai kapasitas dukung fondasi tiang tunggal (Qu) pada titik 1 yang berlokasi di Kecamatan
Banjar-sari sebagai berikut:
Tingkat kepercayaan 60% = 1350 kN Tingkat kepercayaan 80% = 1415 kN Tingkat kepercayaan 95% = 1450 kN
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SIMPULAN
Berdasarkan hasil pehitungan untuk mendapat nilai kapasitas daya dukung fondasi tiang tunggal diperoleh kesimpulan se-bagai berikut:
• Hasil clustering diperoleh dua jenis tanah di daerah Kecamatan Banjarsari dan Laweyan yaitu tanah lempung lanau
dan tanah lempung padat. Sebagian besar wilayah berjenis tanah lempung padat.
• Hasil grafik hubungan kedalaman (z) dan kapasitas dukung fondasi tiang pancang tunggal (Qu) dengan
menggunakan metode confidence interval menunjukkan bahwa perbedaan tingkat kepercayaan 60% dengan tingkat
kepercayaan 90% berhimpit artinya perubahan tingkat kepercayaan tidak signifikan yang besar terhadap nilai kapa-sitas dukung fondasi tiangnya.
• Pada studi kasus yang berlokasi di Kecamatan Banjarsari membandingkan metode clustering dengan metode analitis
biasa untuk mendapatkan nilai kapasitas dukung ultimit (Qu) sedikit berbeda, yaitu: Metode clustering
Qu 60% = 1350 kN
Qu 80% = 1415 kN
Qu 95% = 1450 kN
Metode analitis Meyerhof
Qu = 1585,15 kN
Hal ini dapat dikarenakan karena persebaran data yang digunakan untuk analisis belum merata, tidak mencakup be-berapa wilayah tepi Kecamatan, sehingga nilainya sedikit berbeda.
• Pembahasan penelitian berdasarkan data yang hanya tersebar di tengah kota, berada di sekitar jalan arteni dan
kolektor seperti Jalan Slamet Riyadi dan Jalan Adi Sucipto (Manahan). REKOMENDASI
1. Perlunya penelitian lebih lanjut di tiga kecamatan lain seperti Kecamatan Jebres, Serengan dan Pasar Kliwon supaya
metode clustering dapat digunakan dengan maksimal pada semua wilayah di Kota Surakarta.
2. Perlunya metode-metode lain agar menghasilkan grafik yang lebih bervariasi, karena pada penelitian hanya menggunakan
satu jenis metode.
3. Jumlah data diperbanyak, sehingga persebaran data semakin besar dan hasil analisis semakin terperinci dan akurat.
4. Untuk mempercepat perhitungan ada baiknya mencoba menggunakan bantuan program C++.
REFERENSI
Alfredo H-S Ang, W. H. (1975). Konsep-konsep Probabilitas dalam Perencanaan dan Perancangan Rekayasa Prinsip-prinsip Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Arganata, O. F. (2015). Korelasi Daya Dukung Pondasi Tiang Bor Dengan Metode Reese anda O'neill terhadap Metode Terzaghi and Peck Berdasarkan Hasil Uji SPT. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret .
Bowles, J. E. (1998). Analisis dan Desain Pondasi Jilid 2. Jakarta: Penerbit Erlangga. Bowlesh, J. E. (1997). Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
Gultom, E. B. (2010). Analisi Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal pada Proyek Pembangunan PLTU 2 Sumatera Utara 2x200 MW Pangkalan Susu-Sumatera Utara. Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara .
Hardiyatmo, H. C. (2010). Mekanika Tanah 1. Gadjah Mada University Press.
Hardiyatmo, H. C. (2002). Teknik Pondasi 1. Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada. Hardiyatmo, H. C. (2008). Teknik Pondasi 2. Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada.
Maharani, G. (2015). Komparasi Nilai Daya Dukung Tiang Tunggal Pondasi Bor Menggunakan Data SPT, Hasil PDA Test, dan Hasil Loading Test pada Tanah Granuler. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret .
Puspitasari, D. (2015). Analisis Pondasi Tiang Bor Menggunakan Metode Probabilitas. Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta .
Ridho, R. (2010). Uji Kapasitas Dukung Pondasi Tiang Pancang Kelompok Ujung Tertutup Pada Tiang Pasir Berlempung dengan Variasi Jumlah Tiang. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret .
Santosa, H. W. (2015). Korelasi Kapasitas Dukung Aksial Pondasi Tiang Menggunakan Persamaan Empiris dan Gaya Tekan Dongkrak Mesin Jack-in Pile. Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret .
Sihotang, I. E. (2009). Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan. Jurusan Teknik Sipil, Universtias Sumatera Utara .
Terenggana, A. A. (2014). Analisa Perhitungan Pile-Raft Foundation Pada Proyek The 18 Office Park Jakarta. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sriwijaya .
