SKRIPSI
ANALISIS STABILITAS SISTEM FONDASI TIANG PANCANG (STUDI KASUS STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG TERMINAL
PENUMPANG BANDAR UDARA SULTAN KAHARUDIN III BRANGBIJI – SUMBAWA)
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata S-1 Program Studi Teknik Sipil
Diajukan Oleh :
RYAN TAUHID GALIH SAPUTRA 144100319
MOTTO
Hai orang – orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalatmu sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang yang sabar. (Q.S Al-Baqarah : 153)
Sungguh bersama kesukaran ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). (Q.S Al- Insyirah : 6-7)
Orang – orang yang berhasil telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang harus diselesaikan karena hal itu memang harus diselesaikan, entah mereka menyukai atau tidak. (Aidus Huxley)
Berangkat dengan penuh keyakinan. Berjalan dengan penuh keikhlasan. Istiqomah dalam menghadapi cobaan.
If you want something you’ve never had, you must be willing to do something you’ve never done.
Kill them with your success, then burry them with a smile.
Always be yourself no matter what they say and never be anyone else even if
PERSEMBAHAN
Sembah sujudku pada Mu Ya ALLAH, puji syukurku pada Mu karena telah tercapainya penantian akhir ku selama ini,Alhamdulilah…Dengan Izin Mu akan ku persembahkan karya ini kepada :
1. Bapak dan Ibu Tercinta, Sugeng dan Muzayanah untuk kasih sayang yang tak lekang oleh waktu dan telah mendukung serta memberi semangat dalam hidupku, tempatku berbagi suka dukaku, maafkan aku yang merepotkanmu, terimakasih ku ucapkan. Karena kalianlah semangat dalam hidupku. Aku persembahkan ini untuk kalian malaikat dalam hidupku yang selalu menjagaku.
2. Mas dan Adikku, Aditya Pandu Perdana dan Satria Bintang Pamungkas yang selalu mendukung dan memberikan canda tawa, tempatku berbagi. Terimakasih ku ucapkan untuk kalian saudaraku.
3. Keluarga besarku, terimakasih atas doa-doa dan kasih sayangnya. Terimakasih selalu memberi canda dan tawa dalam hidupku.
4. Dosen pembimbingku, Hari Dwi Wahyudi, S.T., M.Eng dan Ir. Supratikno, M.T yang mendukung dan memberi arahan serta membantu Tugas Akhir ini. Terimakasih bapak.
5. Para Skripsi Warior, Teman-teman seangkatan yang selalu berjuang walau kami sedang banyak pikiran, tiada henti-hentinya bersenda gurau untuk menutupi keluh kesah, semoga kita diberi kelancaran dalam segala urusan.
6. Rere Ndut, Terima kasih sudah selalu membantu, mengajari dan menyuportku untuk selalu tidak bermalas-malasan dalam mengerjakan skripsi
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul ANALISIS STABILITAS SISTEM FONDASI TIANG PANCANG (STUDI KASUS STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG TERMIAL PENUMPANG BANDAR UDARA SULTAN KAHARUDIN II BRANGBIJI - SUMBAWA) dengan baik. Dalam penyusunan Skripsi ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten beserta stafnya.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Widya Dharma Klaten beserta stafnya.
3. Harri Purnomo, S.T., M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten.
4. Hari Dwi Wahyudi, S.T., M.Eng selaku Dosen Pembimbing I Skripsi yang telah memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini.
5. Ir. Supratikno, M.T selaku Dosen Pembimbing II Skripsi yang telah memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini. 6. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya
beserta karyawan di Fakultas Teknik UNWIDHA yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan.
7. Bapak, Ibu dan Mas-adik yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………...………..………i
HALAMAN PERSETUJUAN...ii
HALAMAN PENGESAHAN……….iii
MOTTO……….………iv
PERSEMBAHAN………v
KATA PENGANTAR……….………vi
DAFTAR ISI………..viii
DAFTAR GAMBAR………..xvi
DAFTAR TABEL………...xxi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL...………..xxiv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah. ... 2
1.3. Tujuan Penelitian …... 2
1.4. Batasan Masalah……… 2
1.5. Manfaat Penelitan ……... 3
1.6 Kajian Pustaka ……….. 3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Umum ... 6
2.1.1 Data Karakteristik Tanah…..…………..………... 7
2.1.2 Penyelidikan Tanah ………... 8
2.1.3 Kapasitas Dukung Fondasi ..………. 9
2.1.4 Jenis-jenis Fondasi ………... 10
2.1.5 Dasar-dasar Pemilihan Fondasi ……… 10
2.2. Fondasi Tiang ... 11
2.2.1 Tiang Dukung Ujung Dan Tiang Gesek ………... 14
2.2.1 Pegaruh Pekerjaan Pemasangan Tiang ………. 15
2.3. Menghitung Kapasitas Dukung Tiang Pancang ……… 17
2.3.1 Kapasitas Dukung Ultimit Cara Statis ……….. 17
2.3.2 Kapasitas Dukung Tiang Kondisi Terdrainase ………. 18
2.3.3 Kapasitas Dukung Tiang dari Uji Kerucut Statis atau Sondir ………... 19
2.4. Penurunan Tiang ………... 20
2.4.1 Penurunan Tiang Tunggal ……… 20
2.4.2 Penurunan Kelompok Tiang ………. 24
2.4.2.1 Kelompok Tiang Dalam Lempung ………... 29
2.5. Pelat Penutup Tiang (Pile Cap)……….… 31
2.5.1 Perhitungan Tulangan ………...……… 32
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian ...……… 34
3.3 Alat dan Bahan…………..……… 35
3.4 Tahap Penelitian ……….……….. 39
3.5 Bagan Alir Metode Penelitian ……….. 40
BAB 4 PEMBAHASAN 4.1 Data Analisa Struktur ……..………... 40
4.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Dari Data Sondir ... 40
4.3 Kapasitas Dukung tiang kelompok……….………... 44
4.4 Penurunan Tiang…….………... 48
4.4.1 Penurunan Tiang Tunggal……….. 48
4.4.2 Penurunan Kelompok Tiang……….. 50
4.5 Kontrol Geser Fondasi Tiang Pancang Pada Pile Cap………...……… 54
4.5.4 Menentukan Pembesian Pile Cap………...………58 BAB 5 KESIMPULAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Faktor Penurunan Tiang Io………....….. 21
Gambar 2.2 Koreksi Kompresi Rk ………... 22
Gambar 2.3 Koreksi Kedalaman Rh……….………… 22
Gambar 2.4 Koreksi Angka Poisson R𝜇……….……. 23
Gambar 2.5 Koreksi Kekakuan Lapisan Pendukung ………..……. 23
Gambar 3.1 Layout Lokasi Penyelidik Tanah ……….. 36
Gambar 3.2 Grafik Data Sondir ……… 37
Gambar 3.3 Spesifikasi Tiang Pancang ……… 38
Gambar 3.4 Ringkasan SAP 2000 ……… 38
Gambar 4.1 Kapasitas Dukung Tiang dari Uji Sondir ……….. 42
Gambar 4.2 Kapasitas Dukung Kelompok Tiang ……… 45
Gambar 4.3 Penuran Tiang Tunggal …..………... 48
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai-nilai Tipikal Beton Pracetak .………..………….…… 13
Tabel 4.1 Data Beban yang Bekerja pada Tiap Kolom ……… 41
Tabel 4.2 Data Hasil Sondir ……….. 42
Tabel 4.3 Kebutuhan Tiang ……….. 47
Tabel 4.4 Penurunan Tiang Tunggal ………. 50
DAFTAR SIMBOL DAN NOTASI
Ab = luas penampang ujung bawah tiang (m2)
pb’ = tekanan overburden efektif pada ujug bawah tiang (kN/m2) Nq = faktor kapasitas dukung yang nilainya dapat diambil seperti
pada hitungan kapasitas tiang pada tanah pasir As = luas selimut tiang (m2)
po’ = tekanan overburden efektif rata-rata disepanjang tiang (kN/m2) Kd = koefisien tekaan tanah lateral yang tergantung dari kondisitanah
𝛿 = sudut gesek pada kondisi terdrainase antara sisi tiang dan tanah Wp = berat sendiri tiang (kN)
fb = tahanan ujung satuan(kg/cm2) fs = tahanan gesek satuan(kg/cm2) Kf = koefisien tak berdimensi
qca = tahanan konus rata-rata(kg/cm2)
qf = tahanan gesek sisi konus (kg/cm2) ω = koefisien korelasi
S = penurunan kepala tiang (m) Q = beban yang bekerja (kN)
Io = faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat
Rk = faktor koreksi kemudah-mampatan (kompresibilitas) tiang untuk 𝜇 = 0,5
Rh = faktor koreksi ketebalan lapisan yang terletk pada tanah keras R𝜇 = faktor koreksi angka Poisson 𝜇
h = kedalaman total lapisan tanah
Si = immediate settlement (m)
Sc = consolidation settelement (m)
q = tekanan yang terjadi (Pu/A) (kN) L = panjang kelompok tiang (m) B = lebar kelompok tiang (m)
Eu = modulus deformasi pada kondisi terdrainase
𝜇𝑖 = faktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas H
𝜇𝑢 = faktor koreksi untuk kedalaman fondasi Df Δe = perubahan angka pori
e0 = angka pori pada tekanan awal
Δp = tambahan tekanan akibat beban
Sc = penurunan konsolidasi (m)
INTISARI
ANALISIS STABILITAS SISTEM FONDASI TIANG PANCANG
(STUDI KASUS STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG TERMINAL PENUMPANG
BANDAR UDARA SULTAN KAHARUDIN III BRANGBIJI – SUMBAWA)
Oleh :
Ryan Tauhid Galih Saputra 1443100319
Seiring dengan pertambahan penduduk dan kebutuhan akan lahan, maka kebutuhan infrastruktur akan semakin meningkat. Oleh karena itu fondasi dalam pun semakin sering dijumpai untuk mengakomodir infrastruktur yang semakin modern. Fondasi dalam merupakan fondasi yang mampu dipasang dalam kondisi dimana lapisan keras tanah secara relatif dalam dan tidak memungkinkan untuk digunakan fondasi dangkal. Secara umum fondasi dalam dikategorikan menjadi 2 jenis berdasarkan metode instalasinya, yaitu fondasi tiang pancang dan fondasi tiang bor. Pada studi ini, proyek yang dianalisis adalah struktur bangunan Bandara Sultan Kaharudin III Brangbiji – Sumbawa.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kapsitas dukung dan stabiltas sistem fondasi tiang pancang. Metode yang digunakan untuk mendapatkan daya dukung ijin tiang pancang adalah menggunakan metode Schmertman dan Nothingham dalam uji kerucut satatis atau uji sondir.
Dari data yang didapat dalam SAP beban terbesar pada kolom K 6b yaitu sebesar 136,99 kN, maka beban maksimal (Pmax) dalam perencanaan diambil 200 kN, didapatkan Qc sebesar 57,34 Kg/cm2, dan didapatkan fs sebesar 54 Kpa.
Berdasarkan data sondir didapatkan kapasitas dukung sebesar 307,36 kN/m2, didapatkan juga kapasitas dukung tiang tunggal sebesar 75,39 kN dan juga kapasitas dukung tiang kelompok sebesar 469,96 kN. Serta untuk penurunan fondasi tiang pancang pada tiang tunggal didapatkan penurunan sebesar 3 mm dan untuk tiang kelompok didapatkan penurunan sebesar 33,3 mm. Sehingga didapatkan dimensi pile cap 150 cm X 120 cm.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Fondasi merupakan suatu elemen struktur yang terhubung langsung dengan tanah. Fungsi fondasi secara umum adalah untuk menahan beban struktur atas ke lapisan tanah agar tanah tidak mengalami penurunan lebih dari batas yang diizinkan. Seiring dengan pertambahan penduduk dan kebutuhan akan lahan, maka kebutuhan infrastruktur akan semakin meningkat. Oleh karena itu fondasi dalam pun semakin sering dijumpai untuk untuk mengakomodir infrastruktur yang semakin modern. Fondasi dalam merupakan fondasi yang mampu dipasang dalam kondisi dimana lapisan keras tanah secara relatife dalam dan tidak memungkinkan untuk digunakan fondasi dangkal.
2
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah diatas dapat didefinisikan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana menganalisa stabilitas model sistem fondasi Tiang Pancang? 2. Bagaimana menghitung kapasitas dukung model fondasi Tiang Pancang? 1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas dapat didefinisikan tujuan penelitian sebagai berikut :
1. Menganalisa stabilitas model sistem fondasi tiang pancang 2. Menghitungan kapasitas dukung model fondasi tiang pancang. 1.4. Batasan Masalah
Dari penelitian ini didapat batasan-batasan masalah sebagai berikut: 1. Model fondasi yang dianalisa adalah Fomdasi Tiang Pancang 2. Tidak mengalisa terhadap beban gempa.
3. Semua data teknis tentang struktur atas sudah ditentukan
4. Data penyelidikan mengacu pada pihak Bandara Sultan Kaharudin III Brangbiji – Sumbawa pada 26 Desember 2015.
1.5. Manfaat Penelitian
Dari beberapa tujuan yang telah dikemukakan diatas maka penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat sebagai berikut :
3
2. Dapat menjadi salah satu masukan yang berarti khusus bagi masyarakat pemerintah Sumbawa
3. Untuk menambah pengetahuan dan wawasan di bidang Teknik Sipil baik mahasiswa maupun pihak lain yang membutuhkan.
1.6 Kajian Pustaka
4
tersebut, sedangngkan untuk pembebanan statik hanya ada satu tiang yaitu yang berdekatan dengan tiang P 103.
3. Ritman Miko Hartono, 2011. Menganalisa Daya Dukung Fondasi Tiang Pancang Beton Pada Bangunan Pelabuhan Danau Panggang Kabupaten Hulu Sungai Utara Kalimantan Selatan. Analisa dilakukan dengan metode statis untuk mengetahui kapasitas daya dukung tiang dan penurunan tiang yang dihitung berdasarkan data SPT dan sondir. Dari hasil analisa berdasarkan data SPT didapat Qa = 40,50 ton utuk BH-1, Qa = 62,51 untuk BH-2 dan Qa = 53,13 untuk BH-3. Dari data sondir didapat Qa = 37,53 ton utuk S-1, Qa = 39,24 untuk S-2 dan Qa = 46,92 untuk S-3. Untuk penurunan tiang berdasarkan data SPT di dapat St = 0,96 cm sedangkan dari data sondir St = 0,288 cm.
Pada Skripsi ini bertujuan untuk mendapatkan stabilitas dan daya dukung tiang pancang pada struktur bangunan gedung terminal penumpang Bandar Udara Sultan Kaharudin III Brangbiji – Sumbawa. Adapun perbedaan penelitian terdahulu dengan Skripsi penyusun saat ini adalah penyusun menghitung kapasitas dukung hanya dengan berdasarkan data Sondir dan metode yang penyusun gunakan adalah menggunakan metode Schmertman dan Nothingham.
1.7 Sistematika Penulisan
5
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang hal-hal yang melatar belakangi penyusun Tugas Akhir serta maksud dan tujuan, pembatasan masalah dan manfaat penelitian.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi materi-materi penunjang dan ungkapan-ungkapan teori yang dipilih untuk memberikan landasan yang kuat tentang menganalisa stabilitas dan daya dukung sistem fondasi tiang pancang yang diperoleh dari beberapa sumber buku.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Berisi tentang pengumpulan data, tahapan penelitian, analisa pekerjaan, waktu dan tempat pelaksanaan penelitian.
BAB IV PEMBAHASAN
Berisi tentang analisa dan perhitungan stabilitas dan daya dukung tiang pancang, penerununa tiang serta perhitungan penulangan penutup tiang atau Pile Cap.
BAB V KESIMPULAN
61 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Setelah dilakukan analisa perhitungan kapasitas dukung fondasi, penuunan fondasi, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
Fondasi Tiang Pancang dengan dimensi Df = 6 m dan d = 0,30 m : a. Beban maksimal yang diterima adalah sebesar 200 kN
b. Dari data sondir didapat tahanan ujung konus sondir (qc) sebesar
= 57,34 kg/cm2 dan tahanan gesek tiang (fs) = 0,54 kg/m2 = 54 kPa
c. Berdasarkan data Sondir dengan menggunkan metode Schmertman dan Nottingham didapat kapasitas dukung ijin sebesar = 307,86 kN/m2
d. Untuk kapasitas dukung Tiang Tunggal sebesar = 150,4 kN, dan untuk kapsitas dukung Tiang Kelompok sebesar = 264,7 kN e. Untuk penurunan fondasi Tiang Pancang, penurunan Tiang
Tunggal dengan P max 200 kN sebesar = 4,09 mm dan untuk penurunan Kelompok Taing sebesar = 33,3 mm
62
5.2. Saran
Dari hasil analisa yang telah di lakukan, maka penulis dapat menyarankan agar :
1. Rekomendasi menghitung daya dukung tiang menggunakan data Uji Penetrasi Standar (SPT).
2. Rekomendasi beberapa jenis fondasi tiang pancang seperti jenis tiang baja profil untuk menghitung daya dukung sitem fondasi. 3. Hendaknya menggunakan beberapa bentuk fondasi tiang yang
DAFTAR PUSTAKA
Hardiyatmo, Hary Christady. 1996. Analisa dan Perencanaan Fondasi 1. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Hardiyatmo, Hary Christady. 2015. Analisa dan Perencanaan Fondasi 2. Gadjah Mada University, Yogjakarta.
Hardiyatmo, H.C. 2007. Mekanika Tanah II. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Sardjono HS. 1991, Pondasi Tiang Pancang Jilid 1. Sinar Wijaya. Surabaya.
Sardjono HS. 1991, Pondasi Tiang Pancang Jilid 2. Sinar Wijaya. Surabaya.
I.E. Sulastri Sihotang, 2009. Analisa tentang Daya Dukung Fondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I Jalan
Suka Mulya Medan.Skripsi.Medan:Universitas Sumatra Utara.
Faikar Luthfi Andrisha, 2017. Kajian Daya Dukung Fondasi Tiang Pancang Pada
Lempung Teguh Studi Kasus Proyek LRT.Palembang.Skripsi.Palembang:
Universitas Katolik Parahyangan
Ritman Miko Hartono, 2011. Analisa Daya Dukung Fondasi Tiang Pancang
Beton Pada Bangunan Pelabuhan Danau Panggang Kabupaten Hulu Sungai
