ANALISIS PENENTUAN PROPORSI KAPASITAS SELIMUT DAN UJUNG TIANG BERDASARKAN HASIL UJI BEBAN STATIK

62

ANALISIS PENENTUAN PROPORSI KAPASITAS SELIMUT DAN UJUNG TIANG BERDASARKAN HASIL UJI BEBAN

STATIK

ANALYSIS OF DETERMINING THE PROPORTION OF FRICTION AND END BEARING BASED ON STATIC LOADING TEST

Patrickson Christian Sianturi*¹, Hendro Yassin, Aksan Kawanda³.

Jurusan Teknik Sipil, Universitas Trisakti, Jakarta

*e-mail: patarshadow@aol.com ABSTRAK

Pada masa ini duniaxteknik sipil masih terus berkembang, seiring dengan berjalannya waktu maka akan muncul solusi-solusi baru untuk berbagai permasalahan di dunia teknik sipil. Fondasi salah satunya, fondasi merupakan sebuah komponen utama dari strukturxbangunan. Pembuatan fondasi dengan tiang bor memerlukan proses perhitungan yang akurat untuk mendapatkan daya dukung ultimit dari tiang tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan pembagian proporsi dari daya dukung friksi dan ujung tiang bor dengan menggunakan analisis statis yaitu dengan metode t-z yang didasari oleh metode Reese & Wright yang nantinya akan menghasilkan nilai penurunan yang terjadi pada sebuah tiang dengan beban tertentu berdasarkan beban maksimum dan diameter tiang, kemudian dari hasil tersebut akan dapat ditentukan pembagian proporsixfriksi dan ujung tiangnya.

Kata kunci : Metode t-z; Gaya friksi; Gaya ujung; Analisis statis; Tiang bor.

ABSTRACT

At this time the world of civil engineering is still developing, over time there will be new solutions for various problems in the world of civil engineering. The foundation is one of them, the foundation is a major component of the structure of the building. The making of the foundation with a bored pile requires an accuratexcalculation process to get the ultimate resistance capacity of the pile. The purpose of this study is to divide the resistance proportions of the frictional and end bearing of a bored pile by using a staticxanalysis which is with the t-z method that based on the Reese & Wright method which will resulting a settlement value of the pile with a certain load based on the maximum load and the diameter of the pile and then the results will be determine the proportion of the friction and the end bearing of the pile.

Keywords : T-z method, Friction resistance, End bearing resistance, Static Analysis; Bored pile

A. PENDAHULUAN A.1 Latar Belakang

Daerah Khusus Ibukota DKI Jakarta merupakan salah satu daerah di Indonesia yang mengalami pembangunan infrastruktur besar- besaran, yang dimana kota ini merupakan pusat pemerintahan serta pusat perekonomian Negara Kesatuan Republik Indonesia. Oleh karena itu dapat dipastikanxbahwa di DKI Jakarta terdapat gedung-gedung tinggi. Gedung-gedung tinggi tersebut dapat dibangun apabila memiliki

struktur bawah (fondasi) yang kokoh, maka dapat dikatakan bahwa fondasi merupakan bagian yang sangat vital dalam pembangunan suatu struktur.

Fondasi adalah sebuah strukturxbawah bangunan yang berfungsi untuk menyalurkan beban-beban yang berasal dari struktur atas bangunan menuju lapisan tanah yang ada dibawahnya. Beban-beban yang disalurkan adalah bebanxstruktur itu sendiri, serta gaya

63 aksial maupun lateral yang terjadi pada struktur

tersebut.

A.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang sudah dijabarkan, maka dapatxdirumuskan masalah dalam penelitian ini yang berupa: (a).Bagaimana perbandingan gayaxtahanan friksi dan gaya tahanan ujung pada suatu tiang yang mengalami penurunan tertentu? (b).Bagaimana menentukan bebanxmaksimum yang dapat bekerja pada fondasi dengan batas penurunan tertentu?

A.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai perbandingan dari gaya tahanan friksi serta gaya tahanan ujung dengan beban tertentu serta batas penurunan tertentu juga. Penulisan penelitian ini juga bertujuan untuk memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelarxpendidikan Strata 1 di jurusan Teknik Sipil UniversitasxTrisakti.

A.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai sebagai salah satuxsumber pembelajaran (referensi) bagi mahasiswa/masyarakat dimasa yang akan datang untuk mengetahui beban maksimum yang dapat ditahan fondasi berdasarkan perbandinganxgaya tahanan friksi serta gaya tahanan ujungnya.

A.5 Batasan Masalah

Lingkup penelitian Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Penentuan Proporsi Kapasitas Selimut dan Ujung Tiang Berdasarkan Hasil Uji Beban Statik” adalah sebagai berikut : (a).Fondasi yang ditinjau merupakan fondasi tiang bor. (b).Gaya yang diperhitungkan berupaxgaya aksial, tanpa memperhitungkan gaya lateral. (c).Beban yang bekerja hanya dianggap sebagai beban statik, bukan

B. STUDI PUSTAKA B.1 Daya Dukung Tiang

(I.) Metode Meyerhof (1974)

a. Untuk tahanan ujung tiang dengan memperhatikan faktorxkedalaman, yaitu:

Q_p=A_p ×q_p

Nilai q_b untuk tiangxpancang dan tanah pasir/berkerikil adalah:

q_p= 50 Nq tan ɸ q_p≤ 10700 kN/m²

q_p= 400 Nspt (kPa); Nmax = 40 Sedangkan untuk tiang bor maupun pancang di tanah lempung adalah:

q_p= 9 Cu; Cu = 5-10 Nspt (kPa) Untuk tiang bor pada tanah pasir maka:

q_p = 7 N (T/m²); untuk N≤60 q_p = 400 T/m²

b. Untuk tahanan selimut maka rumus yang dipakai adalah:

Q_s=A_s ×q_s

Nilai 𝑞_𝑠 untuk tiangxpancang maupun bor pada kondisi tanah lempung:

q_s= α × Cu

Untuk tiang bor menggunakan nilai α = 0.55.

Untuk tiang pancang apabila menggunakan data N-SPT maka dapat digunakan:

q_s= 2 Nspt (kPa); Nmax = 50 (beton) q_s= 1 Nspt (kPa); Nmax = 50 (baja) Sedangkan untuk tanah pasir maka nilai q_s untuk tiang bor adalah:

q_s= 0.31 Nspt (T

m²) ; untuk N < 53 q_s= 1.51 Nspt (T/m²); untuk 53 < N ≤ 100

Nilai q_s pada tiangxpancangnya adalah:

q_s= Ks σv tanδ

(II.) Metode Reese & Wright (1977)

Perhitungan dayaxdukung ujung tiang (Qp) pada metode ini memiliki rumus umum :

Q_p= q_p×A_p

Perhitungan tahanan ujungxtiang (q_p) tanah kohesif adalah sebagai berikut :

q_p= 9×S_u

Perhitungan tahanan ujung tiang (q_p) tanah non-kohesif adalah sebagai berikut :

q_p= 7.17 N;untuk N≤60 q_p= 430;untuk 53<N≤100

64 Perhitungan daya dukung selimut tiang

(Q_s) pada tanahxkohesif adalah sebagai berikut :

Q_s= q_s×A_s q_s= α×S_u

Nilai α pada tanah kohesif diambil sebesar 0.55 (Reese and Wright 1977), sedangkan pada tanah non-kohesif nilai qs dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

q_s= N

34, untuk N≤53 q_s= N-53

450 +1.6;untuk 53<N≤100

B.2 Uji Beban Statis

Uji beban statis merupakan pengujian terhadap suatu titik fondasi yang bertujuan untuk membuktikan bahwa daya dukung fondasi aktual sama dengan daya dukung rencana. Metode yang digunakan dalam pengujian ini ada 3, yaitu:

(I.).Metode Davisson merupakan sebuah metode untuk menentukan nilai dayaxdukung ultimit dari suatu fondasi tiang, prosedur penggunaanxmetode ini adalah sebagai berikut:

a. Menggambarkan kurva beban‒

penurunan

b. Melakukan perhitunganxpenurunan elastis (S_e) dengan rumus:

S_e= P×L A_p×E_p

c. Membuat garis OA berdasarkan persamaanxpenurunan elastis (S_e) seperti Gambar 2.6.

d. Membuat garis BC yang sejajar denganxgaris OA dengan jarak X, dimana X adalah:

X = 0.15+₁₂₀^D . . . bila D < 24 inchi X= ₃₀^D . . . bila D > 24 inchi dengan D merupakan diameter tiang dalam satuan inchi.

e. Perpotongan antara kurvaxbeban‒

penurunan dengan garis BC merupakan daya dukung ultimit tiang.

(II.) Metode Mazurkiewicz merupakan salah satu metode untuk menentukan dayaxdukung ultimit tiang dengan prosedur sebagai berikut:

a. Gambar dahulu kurva beban‒

penurunan.

b. Tentukan beberapa titik kurva beban‒penurunan yang berpotongan dengan garis-garis sumbu penurunan.

c. Tarik garis tegak lurus hingga memotong sumbu beban dari titik- titik perpotongan kurvaxbeban‒

penurunan dengan garis-garis sumbu penurunan yang telah ditentukan.

d. Dari garis yang berpotongan dengan sumbuxbeban tersebut, ditarik garis dengan sudut 45° dari garis yang paling kiri hingga memotong garis berikutnya, dan seterusnya.

e. Tarik garis lurus lainnya yang mewakili perpotongan titik-titik yang terbentuk pada tahap sebelumnya, sehinggaxdidapatkan garis lurus tersebut memotong sumbu beban yang merupakan beban ultimit dari tiang.

(II.) Metode Chin merupakan salah satu metode untuk menentukan daya dukungxultimit tiang. Prosedurnya adalah sebagai berikut:

a. Menentukan nilai penurunan dibagi beban (s/Q).

Gambar 1 Metode Davisson

Gambar 2 Metoda Mazurkiewicz

65 b. Membuat kurva dari nilai penurunan

dibagi beban (s/Q) terhadap penurunan (s).

c. Tarik garis lurus yang mewakili titik- titik yang telah dibuat, lalu didapatkan persamaanxgaris tersebut adalah s/Q = c₁.s + c₂ (lihat Gambar 2.8)

d. Hitung nilai dari c1 dari persamaan garis yang telah didapatkan.

e. Didapatkan nilai beban ultimitnya adalah 1/c₁.

C. METODE

Metode dalam penelitian ini yaitu dengan melakukan pengolahan dan analisis data dengan data yang digunakan merupakan data sekunder

yang dimana data ini sudah tersedia pada sebuah institusi. Data sekunder yang digunakan berupa hasilxuji beban statis. Sebuah penelitian harus memiliki bagan alir pengerjaan, pada jurnal ini bagan alirnya ada pada Gambar 4. Penelitian dilakukan terhadap 4 tiang uji.

Gambar 4 Bagan Alir Penelitian

D. HASIL STUDI D.1 Data Perhitungan

Langkah awal yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan mengidentifikasi karakteristik tanah. Setelah mendapatkanxdata tanah seperti pada Gambar 5 maka dapat dilakukan perhitungan.

Gambar 5 Data tanah

D.2. Hasil Perhitungan

Dari data perhitungan tersebut dilakukanlah perhitungan guna mencari beban maksimum (top load) serta penurunanxtiang. Hasil dari perhitungannya dapat dilihat pada Gambar 6.

1 6 lempung 45.26 12 23.10 - 8 -

2 40 lempung 45.26 12 154.00 - 8 -

3 40 lempung 45.26 12 154.00 - 5 -

4 30 lempung 45.26 12 115.50 - 5 -

5 35 lempung 45.26 12 134.75 - 3 -

Dasar 35 1.13 - 2205 - 57.330

Segmen Nspt Jenis Tanah As zmax tip

(mm) zmax (mm) qp (kPa) qs (kPa) Tebal

(m)

Gambar 3 Metode Chin

66 Perhitungan tersebut dilakukan pada keempat

tiang uji yang nantinya keempat tiang tersebut menghasilkan sebuah kurva t-z. Dari keempat kurva tersebut selanjutnya dilakukan normalize yang nantinya akan mendapatkan haril proporsi dari daya dukung selimut serta ujung tiang yang dapat dilihat pada Gambar 7.

Pada hasil tersebut didapatkan persamaan untuk gaya friksi : y = 0.0004x-0.0031, sedangkan untuk gaya ujung : y = 0.0044x-0.3567 E. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis perhitungan dalam menentukan proporsi gayaxtahanan friksi dan gaya tahanan ujung dengan menggunakan metode t-z berdasarkan hasil ujixbeban statik, maka dapat disimpulkan:

1. Metode t-z dapat memperhitungkan beban maksimum serta penurunan maksimum tiangnya.

2. Terdapat faktor-faktor lain dilapangan yang dapat menentukan hasil metode t-z.

3. Proporsi kapasitas tiang yang didapatkan yaitu 0% sampai 89% untuk gaya selimut, dan 89% sampai 100% untuk gaya ujunnya.

4. Didapatkan persamaan y = 0.0004x- 0.0031 untuk menentukan besarnya penurunan pada gaya friksi, dan y = 0.0044x-0.3567 untuk menentukan besarnya penurunan pada gaya ujung tiang.

5. Hasil dari uji beban statik memiliki nilai yang beragam tiap metode, namun rentan angkanya tidak beragam tiap metode, namun rentan angkanya tidak begitu jauh, sehingga dipilih yang terbesar.

:F. UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada ketua Jurusan Teknik Sipil, PT. Geotech Efathama, dan semua pihak yang telah membantu saya dalam penyelesaian dan publikasi jurnal ini

REFERENSI

Christady Hardiyatmo, Hary. 2002. Teknik Fondasi I. Penerbit Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.

Das, Braja M.. 2011. Principle Of Foundation Engineering, Edisi 7. Cengage Learning. Stamford USA.

Tip Movement

Top

Movement Top Load

(mm) (mm) (kN)

0 0 0

1 6.054 4448

2 12.108 8896

3 18.162 13344

4 24.202 17724

5 30.199 21893

10 41.775 26745

15 47.228 26962

20 52.681 27180

25 58.134 27398

30 63.587 27615

35 69.04 27833

40 74.493 28050

45 79.946 28268

50 85.399 28486

52 87.58 28573

54 89.761 28660

56 91.942 28747

58 94.063 28805

60 96.063 28805

62 98.063 28805

64 100.063 28805

66 102.063 28805

68 104.063 28805

70 106.063 28805

75 111.063 28805

80 116.063 28805

85 121.063 28805

90 126.063 28805

95 131.063 28805

100 136.063 28805 Gambar 6 Hasil perhitungan pada satu tiang uji

Gambar 7 Hasil normalized kurva

67 Geotechnical Engineering Center (GEC). 2013.

Manual Pondasi Tiang, Edisi 4.

Bandung, Indonesia : Deep Foundation Research Institute, Parahyangan Catholic University.

Girsang, Priscilia. 2009. Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square. Universitas Sumatera Utara.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2010. Analisis dan Perancangan Fondasi II.

Penerbit Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.

Murthy, V. N. S. (2002). Geotechnical Engineering: Princeiples and Practices of Soil Mechanics and Foundation Engineering. Marcel Dekker, Inc. New York, USA.

Novianty M. A., Ika. 2019. Analisis Daya Dukung Tiang Bor dengan Transfer Beban Menggunakan Metode T-Z.

Universitas Trisakti.

Redana, I Wayan. 2010. Teknik Pondasi.

Denpasar: Udayana University Press.

Sanjaya, Gigih. 2014. Perbandingan Kapasitas Dukung Aksial Pondasi Tiang dengan Beberapa Metode Analisis.

Universitas Riau.