BAB XI Perhitungan Pondasi Borepile

(1)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai BAB X

PERHITUNGAN PONDASI BORE PILE 10.1. Data Perencanaan

Tipe Bangunan : Rumah Sakit Jumlah Lantai : 4

Letak Bangunan : Dekat Pantai Jenis Tamah : Tanah Lunak (SE) Lokasi : Jakarta Utara Jenis Pondasi : Bored Pile Mutu Beton (fc’) : 35 Mpa Mutu baja (fy) : 400 Mpa Modulus Elastisitas (Ec) : 27806 kg/cm2

(2)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai

(3)

PERANCANGA

10.2. Data Analisa Struktur Program ETABS v.9.2

Dari hasil analisa struktur dengan program ETABS v.9.2 didapatkan nilai Pu disetiap titik pondasi sebagai berikut:

Tabel 10.1

Tabel 10.1_{Nilai Pu Pondasi}

Titik Titik FZ FZ FZ FZ (kg)(kg) FZ FZ (ton) (ton) MAX MIN

MAX MIN Pakai Pakai PakaiPakai

P1 238189,7 139800,3 238189,7 238,2 P2 316836,0 200991,6 316836,0 316,8 P3 331738,3 227456,7 331738,3 331,7 P4 246310,9 189552,6 246310,9 246,3 P5 525265,6 335515,8 525265,6 525,3 P6 432771,7 305823,6 432771,7 432,8 P7 300254,8 170096,5 300254,8 300,3 P8 409076,4 246466,5 409076,4 409,1 P9 293653,6 162742,5 293653,6 293,7 P10 384566,6 249796,0 384566,6 384,6 P11 500521,7 332148,0 500521,7 500,5 P12 424321,4 296342,2 424321,4 424,3 P13 434703,5 263198,6 434703,5 434,7 P14 547023,1 349931,9 547023,1 547,0 P15 563868,7 362159,5 563868,7 563,9

(4)

PERANCANGA

Titik Titik FZ FZ FZ FZ (kg)(kg) FZ FZ (ton) (ton) MAX

MAX MIN MIN Pakai Pakai PakaiPakai

P16 440294,4 293886,3 440294,4 440,3 P17 487642,0 357200,7 487642,0 487,6 P18 477691,2 316285,6 477691,2 477,7 P19 487642,0 357200,7 487642,0 487,6 P20 423740,5 277677,3 423740,5 423,7 P21 324487,9 187682,1 324487,9 324,5 P22 399841,8 222642,2 399841,8 399,8 P23 497829,8 301595,1 497829,8 497,8 P24 431943,1 268228,0 431943,1 431,9 P25 133697,6 68952,3 133697,6 133,7 P26 229356,8 139739,4 229356,8 229,4 P27 340123,1 210978,8 340123,1 340,1 P28 240606,3 164212,9 240606,3 240,6 P29 342408,5 242545,8 342408,5 342,4 P30 279255,9 192172,7 279255,9 279,3 P31 356538,4 204933,4 356538,4 356,5 P32 270456,8 166676,2 270456,8 270,5 P33 303966,4 207634,9 303966,4 304,0 P34 260150,5 194950,1 260150,5 260,2 P35 292236,0 185908,0 292236,0 292,2 P36 276406,3 152288,1 276406,3 276,4 P37 252361,4 134374,8 252361,4 252,4 P38 366189,2 220780,2 366189,2 366,2 P39 249595,6 153730,0 249595,6 249,6 P40 805478,4 177000,2 805478,4 805,5 P41 257736,5 153822,8 257736,5 257,7 P42 811879,1 424479,3 811879,1 811,9

10.3. Perhitungan Tegangan Ijin PondasiBored Pile

Pengecekan daya dukung tekan dan tarik pondasibored pileberdasarkkan Su(undrained shear strength) yang terdapat pada tahnah kohesif, dengan berdasarkan data tanah hasil uji Penetrasi Standart (SPT-N) oleh(Nelwan, 2015) pada titik E-02 .

(5)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai Tabel 7.2.

Tabel 7.2. Kriteria Penggolangan Tanah (Klasifikasi) Soil

Soil Consistency Consistency

Shear Strength (Kpa) Shear Strength (Kpa)

N - SPT N - SPT Lower Upper

Very Soft (A) << 12 12 < 4

Soft (B) 12 25 4 - 6

Firm (C) 25 50 6 - 15

Stiff (D) 50 100 16 - 25

Very Stiff (E) 100 200 25 - 30 Hard (F) 200 > 200 > 30

 Metode Lymon C .,Reese &O’Neill , 1989

 Qu = Qb + Qs

 Qb = qb x Ab ≤ 40 kg/cm2__{(Cohessive Soil)}

 qb = Nc x Cub ≤ 9

 Nc = 6 x (1 + 0,2 x (L/Bb)) ≤ 45 kg/cm2__{(Cohessionless Soil)}

 Qs = ∑fs x As

 fs = α x Cu ≤ 2 (untuk = 0,55 kg/cm2₎__{(Cohessive Soil)}

 fs = 0,3 N-SPT (kg/cm2₎__{(Cohessionless Soil)}

Keterangan:

Qu =Ultimate Pile Load Capacity (Ton) Qb =Ultimate End Bearing Stress (To) Qs =Ultimate Load in Side Resistance (Ton) Nc = Bearing Capacity Factor

Cu =Undrained Shear Strength = 6,25 x N-SPT (k-Pa) Ab = Area of Base

fs =Ultimate Load Transfer in Side Resistance (Ton/m2₎

L = Depth of Pile (m) As = Area of Sid Friction (m2₎

a = Empirical Factor SF =Safety Factor

(6)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai Rumus tegangan ijin yang digunakaan adalah

Pallowable = Pu / SF

 Data perencanaan bored pile Diamaterbored pile (D) = 0,5 m Jari-jaribored pile (r) = 0,25 m Luasbored pile (Ap) = ¼ x π x D2

= ¼ x 3,14 x 0,72

= 0,20 m2

Kelilingbored pile = π x D = 3,14 x 0,5 = 1,57 m C =Cohessive Soil

N =Cohessionless Soil

 Perhitungan tegangan ijinbored pile

Perhitungan tegangan ijin dirangkum dalam bentuk tabel sebagai berikut: Tabel 7.3

Tabel 7.3 Perhitungan tegangan ijinbored pile

Elevasi Elevasi hh layer layer L L Efektif Efektif SoilSoil

Consistency Consistency N N - - SPTSPT Cu (kPa) Cu (kPa) qpqp (kg/cm (kg/cm22₎₎ (m)

(m) (m) (m) Pile Pile Type Type (x0,1)(x0,1) (x 10(x 10 ton/m ton/m22₎₎ (m) t/m (m) t/m22 0,00 -1,00 1,00 1,00 E A 3 18,8 0,00 -3,00 2,00 3,00 E B 5 31,3 0,00 -5,00 2,00 5,00 E C 2 12,5 0,00 -7,00 2,00 7,00 E C 11 68,8 0,00 -9,00 2,00 9,00 E D 15 93,8 0,00 -11,00 2,00 11,00 E E 22 137,5 0,00 -13,00 2,00 13,00 E E 53 331,3 0,00 -15,00 2,00 15,00 E F 60 375,0 0,00 -17,00 2,00 17,00 E F 60 375,0 0,00 -19,00 2,00 19,00 E F 60 375,0 0,00 -21,00 2,00 21,00 E F 24 150,0 0,00 -23,00 2,00 23,00 E F 37 231,3 0,00

(7)

PERANCANGA

Tabel lanjutan 7.3 Tabel lanjutan 7.3 Faktor Faktor L / L / D D Nc

Nc Qb Qb fs fs * * As As Qs Qs Qu Qu Parsial Parsial SafetySafety

Adhesi

Adhesi (Grafik) (Grafik) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Qb (Qb + + Qs) Qs) FactorFactor α α Sf Sf = = 2,52,5 0,55 4,0 9 3,68 1,41 1,41 5,10 2,04 0,55 12,0 9 6,14 4,71 6,13 12,26 4,90 0,55 20,0 9 2,45 1,88 8,01 10,47 4,19 0,55 28,0 9 13,50 10,37 18,38 31,88 12,75 0,55 36,0 9 18,41 14,14 32,52 50,92 20,37 0,55 44,0 9 27,00 20,73 53,25 80,25 32,10 0,55 52,0 9 65,04 49,95 103,20 168,24 67,30 0,55 60,0 9 73,63 56,55 159,75 233,38 93,35 0,55 68,0 9 73,63 56,55 216,30 289,93 115,97 0,55 76,0 9 73,63 56,55 272,85 346,48 138,59 0,55 84,0 9 29,45 22,62 295,47 324,92 129,97 0,55 92,0 9 45,41 34,87 330,34 375,74 150,30

Berdasarkan perhitungan tabek diatas diperoleh nilai tegangan ijin sebesar 220,59 Ton.

(8)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai 10.4. Rekapitulasi Perhitungan JumlahBored Pile

Tipe =bored pile D = 0,7 m

P ijin tekan= 220,59 Ton

Kolom Kolom

Pu = P

Pu = PTabel 7.4Tabel 7.4_{Rekapitulasi perhitungan}_{bored pile} analisa struktur + P pilecap + P tie beam

analisa struktur + P pilecap + P tie beam Jumlah BoreJumlah Bore Pile (n)

Pile (n) PembulatanPembulatan P Maksimum

P Maksimum P PileP Pile Cap Cap

P Tie P Tie Beam

Beam PuPu TipeTipe Analisa Struktur

Analisa Struktur (Ton)

(Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton)(Ton) Pu / Pu / ijin ijin (buah)(buah)

1 238,2 5,5 2,7 246,4 P1 1,64 2 2 316,8 5,5 2,7 325,1 P2 2,16 3 3 331,7 5,5 2,7 340,0 P3 2,26 3 4 246,3 5,5 2,7 254,6 P4 1,69 2 5 525,3 5,5 2,7 533,5 P5 3,55 4 6 432,8 5,5 2,7 441,0 P6 2,93 3 7 300,3 5,5 2,7 308,5 P7 2,05 3 8 409,1 5,5 2,7 417,3 P8 2,78 3 9 293,7 5,5 2,7 301,9 P9 2,01 3 10 384,6 5,5 2,7 392,8 P10 2,61 3 11 500,5 5,5 2,7 508,8 P11 3,39 4 12 424,3 5,5 2,7 432,6 P12 2,88 3 13 434,7 5,5 2,7 443,0 P13 2,95 3 14 547,0 5,5 2,7 555,3 P14 3,69 4 15 563,9 5,5 2,7 572,1 P15 3,81 4 16 440,3 5,5 2,7 448,5 P16 2,98 3 17 487,6 5,5 2,7 495,9 P17 3,30 4 18 477,7 5,5 2,7 485,9 P18 3,23 4 19 487,6 5,5 2,7 495,9 P19 3,30 4 20 423,7 5,5 2,7 432,0 P20 2,87 3 21 324,5 5,5 2,7 332,7 P21 2,21 3 22 399,8 5,5 2,7 408,1 P22 2,72 3 23 497,8 5,5 2,7 506,1 P23 3,37 4 24 431,9 5,5 2,7 440,2 P24 2,93 3 25 133,7 5,5 2,7 141,9 P25 0,94 1 26 229,4 5,5 2,7 237,6 P26 1,58 2 27 340,1 5,5 2,7 348,4 P27 2,32 3 28 240,6 5,5 2,7 248,9 P28 1,66 2

(9)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai Tabel 7.4

Tabel 7.4_{Lanjutan Rekapitulasi perhitungan}_{bored pile}

Kolom Kolom

Pu = P analisa struktur + P pilecap + P tie beam

Pu = P analisa struktur + P pilecap + P tie beam Jumlah BoreJumlah Bore Pile (n)

Pile (n) PembulatanPembulatan P Maksimum

P Maksimum P PileP Pile Cap Cap

P Tie P Tie Beam

Beam PuPu TipeTipe Analisa Struktur

Analisa Struktur (Ton)

(Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton)(Ton) Pu / Pu / ijin ijin (buah)(buah)

29 342,4 5,5 2,7 350,7 P29 2,33 3 30 279,3 5,5 2,7 287,5 P30 1,91 2 31 356,5 5,5 2,7 364,8 P31 2,43 3 32 270,5 5,5 2,7 278,7 P32 1,85 2 33 304,0 5,5 2,7 312,2 P33 2,08 3 34 260,2 5,5 2,7 268,4 P34 1,79 2 35 292,2 5,5 2,7 300,5 P35 2,00 2 36 276,4 5,5 2,7 284,7 P36 1,89 2 37 252,4 5,5 2,7 260,6 P37 1,73 2 38 366,2 5,5 2,7 374,4 P38 2,49 3 39 249,6 5,5 2,7 257,8 P39 1,72 2 40 805,5 5,5 2,7 813,7 P40 5,41 6 41 257,7 5,5 2,7 266,0 P41 1,77 2 42 811,9 5,5 2,7 820,1 P42 5,46 6

10.5. Perencanaan_{10.1. Data Perencanaan}Pile Capberdasarkan Daya Dukung IjinBored Pile

Yang ditinjau adalah titik 42 dengan jumah tiang dan Pu yang maksimum. Diameterbored pile = 0,5 m

Jumlah tiang = 6 → diambil jumlah tiang maks

m = 6

n = 6

Mutu beton = 350 kg/cm2

fc’ = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

 Data Pile Cap Lebar (b) = 1,7 m Panjang (L) = 1,7 m Tebal (h) = 0,8 m P pile cap = 5,548 Ton

(10)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai  Data Kolom Lebar (b) = 0,5 m Panjang (h) = 0,5 m Tinggi (h2) = 4,5 m P kolom = 2,7 Ton  Data Lainnya

Tebal selimut beton(p) = 40 mm D tulangan pile cap = 22 mm D tulangan borepile = 19 mm ɸtulangan sengkang = 10 Faktor reduksi geser(ɸ) = 0,75

10.2. Cek Penulangan Geser Pile Cap  Dicoba tebal penampang

d = 800 mm

d’

=ɸ  



 ɸ  

=800401011

=

739

mm P = 812 Ton  Periksa geser dua arah

Tebal pile cap (h) = 0,8 m d’ = 739 m



=

ℎ

=



=1

 Geser dua arah sekitar kolom

Berdasarkan buku Perancangan Struktur Beton Agus Setyawan (berdasarkan SNI 2847:2013)

Keliling penampang kritis:

bo

=4

′



=4500739 

=4956

mm

Vu

(11)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai Nilai kuat geser pons dua arah:

Vc1

=0,17

+

   

′

   

′

=0,17( 121) 1 √ 35  4956  739

=11050449

N Vc2

=0,083

  



_{2   }

′

_{   }

′

=0,083( 40  739

_{4956 2)1 √ 35  4956  739}

=14323386

N Vc3

=0,33     

′

   

′

=0,33  1  √ 35  4956  739

=7150290,7

N Vc pakai = 7150290,7 N ɸVc

=0,75  7150290,7

=5362718

N ɸVc > Vu

5362718

N > 2029697,8 N (OK)

Sehingga pondasi cukup kuat menahan geser pons, jadi tebal pile cap sudah memenuhi.

Cek Penulangan Geser:

Vs

=

ɸ



…SNI 2847:2015 Pasal 11.4.7.1

= 202969,8

0,75

5362718,0

(12)

PERANCANGA

Vc + Vs > Vu

5362718,0

+

8068981,7

>

202969,8

N

13431699,7

N >

202969,8

N (OK)

Perhitungan Tulangan Geser:

Dipakai diameter tulangan = 6

ɸ 10

mm Av

=6 



_{   }



=6  14 3,14  10



=471,24

mm2

Mencari jarak sengkang (S) Vs

=

    





S

=

      





=

  ,    

_{,}

= 35

mm

Dicoba dipasang jarak (S) Av min

=

  

  

=

  

_{  }

= 283,33

mm2 _< _{Av pasang} _{= 471,24 mm}2

Maka, digunakan tulangan geser ɸ 10 - 200 10.6. PenulanganPile Cap

Dtulangan pokok = 22 mm ɸ tulangan bagi = 10 mm Tebal selimut beton(p)= 40 mm Faktor reduksi geser(ɸ)= 0,75

(13)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai  Dicoba tebal penampang:

d = 739 mm d’

=ɸ  



 ɸ  

=739401011

=

678

mm Luas tulangan

=



   



=380,132

mm2

min

=

,

= 1,4400

= 0,0035

As min

= min  

′

= 0,0035  1700  678

=4034,1

mm2 Mu = 192622400 N.mm Mn

=

ɸ

₌



,

_=256829866,7

N.mm Rn

=

  



_



= 256829866,7

_{1700  678}





=0,33

m

=

,  ′



= 400

_{0,85  35}

= 13,4

(14)

PERANCANGA



=



(1 1

    

_

₎

= 113,41 1 2  0,33  13,4

400 

= 0,000826

<

 

→ maka dipakai

 

As perlu

=      

′

= 0,0035  1700  678

= 4034,1

mm2 Diameter tulangan = D 22 mm Luas tulangan = 380,132 mm2 Jumlah tulangan =

 

 

=

,

,

=

10,61

→ 12 buah

Maka, digunakan tulangan lentur 12 D 22 10.7. PenulanganBored Pile

Luas tulangan pokok = 1% luas penampang bore pile = 1% x 384845,1001

= 3848,451 mm2

Maka dipakai tulangan 12 D 22 → As =4561,6 mm2_{> As perlu (OK)}

 Penulangan Sengkang Ac

=   

=14   ( 14 )



=1

4  3,14 5012,5 



=1104,46

cm2

(15)

PERANCANGA

Ag

=   

=14   



=14 3,14  50



=1963,49

cm2 fc’ = 35 Mpa = 350 kg/cm 2 fy = 400 Mpa = 4000 kg/cm2 Ps

=0,45  

−



 







=0,45  (1963,49

_{1103,46)  350}

₄₀₀₀

=0,031

as

=  

=14   



=14 3,14  1



=0,785

cm2 Jarak sengkang (S) S

=

    



= 2  0,785  4000

₁₇₀

= 36,96

cm

(16)

PERANCANGA

PERANCANGAN N STRUKTUR BETONSTRUKTUR BETON Gedung Rumah Sakit 4 Lantai 10.8. Rekapitulasi Hasil Perhitungan

Digunakan bore pile: D = 0,5 m

P = 811,9 Ton

Penulangan pile cap sebagai berikut: Type

Type p p (mm) (mm) l (mm) l (mm) t t (mm) (mm) Tul. Tul. Tekan Tekan Tul. Tul. TarikTarik PC.40 1700 1700 800 12 D 22 mm 12 D 22 mm

Digunakan tulangan geser (sengkang) ɸ 10 – 200 mm Penulangan bore pile sebagai berikut:

ɸ

tulangan utama = 12 D 22