BAB VI
SAMBUNGAN TIANG
VLl. UMUM
Hampir semua tiang pancang beton precast direncanakan mampu untuk menahan beban atau tegangan yang teijadi selama proses pengangkatan sampai pemancangan serta mampu mencapai lapisan tanah yang dalam, meskipun dengan penetrasi yang sulit. Untuk itu tiang pancang dibuat dengan memakai beton mutu tinggi , dengan panjang yang terpisah dan dapat disambung menjadi satu dilapangan selama proses pemancangan. Sambungan tiang direncanakan terhadap beban keija yang ada dan kemampuan melawan tegangan yang timbul selama
(Bflf Sambungan ‘Rang 77 proses pemancangan. Sehingga tiang yang digunakan untuk menahan beban keija mampu untuk mencapai penetrasi dengan kapasitas penuh .
VI.2. SAMBUNGAN TIANG
Sambungan tiang { jo in t) hams mempunyai kekuatan dan ketahanan tekuk paling tidak sama dengan tiang tanpa sambungan. Joint hams mampu menyambung dua bagian tiang seerat mungkin, karena timbulnya jarak pada joint akan mengurangi panjang dari geiombang tegangan ( stress wave ). Timbulnya jarak 1 mm pada joint akan mengurangi kira-kira 1.5 m panjang stress wave, dimana dapat mempengamhi effisiensi dari pemancangan. Joint juga hams mampu menahan tegangan yang timbul ketika berfiingsi sebagai kepala tiang selama proses pemancangan, dan ketika disambung dengan bagian tiang berikutnya.
Sambungan tiang secara mekanik ( mechanical joint ) hams direncanakan terhadap dua kondisi yaitu ;
2.1. Sebagai kepala tiang selama proses pemancangan 2.2. Kondisi keija ketika menyambung dua bagian tiang
VI.2.1. Sebagai Kepala Tiang Selama Proses Pemancangan
Pada keadaan ini joint hams mempunyai permukaan yang rata karena pada bagian ini bertumbukan langsung dengan hammer. Pengalaman menunjukkan bahwa disain sambungan ( joint ) dapat menghilangkan spoiling kepala tiang
selama pemancangan, dengan sebuah kombinasi dari kemampuan distribusi permukaan pelat dan mekanisme yang teijadi pada tepi pelat. Pengukuran tegangan selania proses pemancangan menunjukkan kecilnya tegangan yang timbul pada penyambungan dengan desain joint yang baik.
VI.2.2. Kondisi Kerja Ketika Menyambung Dua Bagian Tiang
Sambungan ( joint ) hams direncanakan sedemikian rupa sehingga pada saat dipasang / disatukan dengan tiang pancang beton bertulang tidak teijadi penumnan kekakuan dan kekuatannya. Penting bahwa suatu sambungan ( jo in t) ham s.
- tidak diijinkan teijadinya pembahan pada bagian beton bertulang yang dapat menyebabkan timbulnya konsentrasi tegangan .
- beban hams dipindahkan melalui permukaan joint seperti pada bagian beton bertulang.
- selama proses pemancangan, joint tidak boleh teijadi perlemahan .
VL3. MACAM-MACAM SAMBUNGAN TIANG
Desain dari joint umunmya memakai pelat baja ( steel p la te ) yang dipasang pada ujung-ujung tiang yang kemudian disambung dengan berbagai macam cara.
Misalnya dengan direkatkan dengan epoxi, dengan dilas, dengan baji, dengan paku keling yang dimasukkan ke pelat baja, dll.
VI. SamSungan ‘Rang 78
(BaS V l. SamSungan ‘lia n g 79 VI.3.1. Sambungan tipe 'Herkules'
Tipe tiang pancang ini dikembangkan di Swedia oleh AB Scanpile dengan bentuk penampang segi enam. Tiang ini disambung menjadi satu dengan sistem joint steel bayonet untuk mendapatkan ketahanan terhadap tegangan dan tekuk
(gambar 6.1).
— 'Ohio'point
Gambar 6.1. Tipe Sambungan Herkules ( Tomlinson, 1977 )
(BaS V /. SamBungan ‘lian g 80
Selain itu, di Swedia juga berkembang tipe Join/ yang lain seperti joint ABB (gambar 6.2), tipe joint JF (gambar 6.3) dan tipe sambungan lain yang berkembang di Swedia (gambar 6.4).
Gambar 6.2. Tipe Sambungan ABB ( Broms , 1978 )
Gambar 6.3. Tipe Sambungan JF ( Broms , 1978 )
(Bafi V l. SamSungan ‘Tiang 81
|l 111
A
Wedge
Sleeve
Connector Ring
-V
- A ^
B o ile d
\
\ M__ V
Mechanical
Gambar 6.4. Tipe Sambungan Yang Berkembang di Swedia ( Coduto , 1994 )
VI.3.2. Sambungan tiang produksi P.T. JHS PILB'IG SYSTEM
Sambungan yang digunakan ini ditemukan oleh Johan Hasiholan Simanjuntak dan sudah dipatenkan. Alat penyambung untuk menyatukan kedua bagian tiang pada ujung-ujungnya terdiri atas female joint dan male jo in f, dimana
(BaS V l. SamSungan ‘liang 82 masing-masing bagian dipasang pelat baja ( steel plate ) persegi yang dilengkapi dengan lubang untuk menempatkan baji. Pada masing-masing permukaan joint dipasang transverse plate , dimana untuk male joint dilengkapi dengan pin sedangkan pada fem ale joint dilubangi (gambar 6.5).
Gambar 6.5. Tipe Sambungan Dengan Baji ( P.T. JHS PILING SYSTEM)
Tujuannya supaya ketika male dan fem ale joint disatukan , akan didapatkan sumbu yang sama dan untuk mempersingkat waktu penyambungan. Setelah female dan male joint terpasang dengan baik, baji yang berjumlah delapan ( untuk penampang
<Ba6 Vl. Samitingan 83 persegi ) diletakkan pada lubang baji yang telah tersedia disekeliling jo w l , kemudian baji dan pelat baja disatukan dengan dilas.
VI.3.3. Sambungan tiang produksi P.T. PURINKO YASA
Pada ujung-ujung tiang dipasang pelat baja yang dilengkapi dengan /e/wa/e joint ( berlubang ) dan male joint ( dilengkapi pin ). Perbedaannya dengan
sambungan baji adalah pelat yang dipasang mempunyai bentuk yang sederhana dan pengelasan dilakukan mengelilingi pelat tiang yang disambung (gambar 6.6).
”1 _
... . /
- i i w " u*. Ai io a r « c /c
jftrw US j>ujr
75n w ( w. s. a « )
SIDE VIEW
» W. 1
TYPICAL M H l
Gambar 6.6. Tipe Sambungan Dengan Las Keliling ( P.T. PURINKO YASA )
VI.3.4. Sambungan Tiang Produksi P.T. Pacific Prestress Indonesia
Sambungan ( splice can ) tiang pancang beton produksi P.T. PACIFIC PRESTRESS INDONESIA ( P.P.I ) terdiri atas male - fem ale sections (gambar 6.7). Kedua bagian ini disatukan dengan dilas setelah kedua bagian tiang yang disambung berada pada sumbu yang sama. Male-female sections terbuat dari pelat baja yang dipasang pada ujung-ujung tiang yang akan disambung. Untuk menyatukan pelat baja dengan beton , digunakan tulangan yang dilaskan ke pelat baja dan dijangkarkan ke bagian beton. Jumlah dan panjang tulangan penjangkaran hams direncanakan agar splice can mempunyai bending momen kira-kira sama dengan befiding momen tiang itu sendiri. Splice can direncanakan untuk mempercepat dan menyederhanakan penyambungan tiang sehingga dapat meminimumkan kehilangan waktu selama proses pemancangan. Hal ini memungkinkan dengan adanya steel 'claws' pada ke-empat sisi dari fem ale section.
Pengelasaa horisontal-vertikal sepanjang keliling 'claws' membuat sambungan menjadi semakin kuat.
<Ba6 Smaiiingan ‘limtg 84
<Ba6 V I. SamBungan 'Rang 85
REBAR ANCHORS
PILE
FIELD WELDING
ELEVATION
Gambar 6.7. Sambungan Dengan Steel 'claws' ( P.T. PACIFIC PRESTRESS INDONESIA )
VIA H AL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN
VL4.1. Masalah Pemasangan / Penyambungan
Jika joint diantara tiang pancang yang disambung tidak sebentuk dan sesumbu ( pelatnya bergelombang) , maka akan timbul konsentrasi tegangan hanya dibagian yang menempel saja sehingga mengakibatkan timbul gaya eksentris yang dapat memecahkan material tiang pada saat dipancang. Kerusakan ini biasanya timbul di bawah joint ( di bawah muka tanah ) sehingga tidak bisa dideteksi.
Kita dapat memaksa kedua bagian tiang itu terpasang dengan baik ( pas ), dengan resiko timbulnya konsentrasi tegangan yang menyebabkan kegagalan tiang selama pemancangan atau kegagalan akibat beban lateral ketika tiang telah digunakan. Jalan yang terbaik adalah dengan memperbaiki dulu joint tiang tersebut sampai mencapai toleransi yang telah ditetapkan.
Tiang yang mengalami kerusakan selama proses pemangangan di atas permukaan tanah harus diperbaiki dengan memotong bagian tiang yang rusak kemudian menambah beton sehingga menjadi bentuk tiang yang semula.
Pada saat pembuatan j o i n t , pemeriksaan terhadap bentuk harus dilakukan secara berkala. Batas toleransi penyimpangan maksimum bentuk dan sumbu joint adalah 1 : 150. Tika melebihi toleransi maka ketika dipancang tiang akan patah karena berusaha untuk menyimpang dari garis sumbu tiang yang sebelumnya.
Sambungan tiang kemungkinan dapat tidak sempuma akibat pengecatan pelat joint yang terlalu tebal atau adanya kotoran pada komponen joint yang tidak
9a6 V l. Samiungan ‘Rang 86
dibersihkan. Pada saat joint disatukan, cat akan tertekan keluar, meninggalkan cddLhlgap pada joint yang mana akan memungkinkan teijadinya gerakan pada
tiang-tiang yang disambung. Kerusakan atau bahkan kehancuran pada joint akan teijadi dan tiangpun akan rusak akibat adanya konsentrasi tegangan. Sehingga sangatlah penting untuk melakukan pemeriksaan pada permukaan joint untuk memastikan bahwa joint dalam keadaan bersih sebelum diadakan penyambungan.
Untuk menjamin tidak teijadinya celah / gap pada joint akibat bentuk pelat joint yang tidak sempuma atau akibat hal-hal lain, perlu ditambahkan bahan grout
pada joint tersebut sebelum dipancang. Sehingga timbulnya celah, bahkan sampai yang kecil sekalipun dapat dihindari. Bahan grouting hams dipilih yang cepat kering, mudah dibersihkan dan kuat.
Kegagalan sambungan selama proses pemancangan ditandai dengan teijadinya tekuk awal pada pelat ujung tiang pancang yang diikuti oleh bergesemya sambungan las pada joint. Apabila suatu jo in t telah diketahui gagal maka pemancangan tidak boleh diteruskan karena kapasitas dari tiang sudah jauh berkurang dan kedudukan tiang dalam tanah juga tidak diketahui.
VL4.2. Pengelasan
Pengelasan joiiit merupakan proses yang relatif menyita waktu. Hal ini mengakibatkan penundaan proses pemancangan yang pada akhimya akan berhubungan pula dengan masalah biaya. Untuk itu desain pengelasan hams
<3a5 “Ul. SamSungan ‘Rang 87
direncanakan tidak membutuhkan waktu yang lama serta mudah dioperasikan dengan tidak melupakan segi kekuataimya.
Kerusakan sambungan las sangat sulit diketahui jika tiang telah dipancang masuk ke dalam tanah. Pengetahuan tentang karakteristik pemancangan tiang yang tidak biasa perlu diketahui sehingga kerusakan sambungan las itu dapat diduga.
Sebelum melakukan pengelasan harus dilakukan pemeriksaan pada permukaan yang akan dilas. Permukaan ini hams bersih dari segala kotoran seperti minyak, aspal atau bahan grout yang dipakai. Kotoran ini akan menyebabkan las tidak dapat menyambungyo/w/ dengan sempuma.
VI.4.3. Korosi
Karena pada umumnya sambungan tiang berada di bawah permukaan air tanah maka hams diperhatikan timbulnya korosi pada pelat yang dipakai. Korosi ini dapat dikurangi dengan melapisi pelat dengan galvanis dan dengan mencat pelat sambungan itu. Untuk tiang yang dipancang pada tanah liat umumnya mempunyai tingkat korosi yang rendah sehingga dapat diabaikan.
VI.S. TES TERHADAP SAMBUNGAN TIANG
VI.5.1. Tes Yang DUakukan Di Swedia
Tes ini dilakukan pada tiang pancang yang banyak berkembang di Swedia.
Tiang pancang ini menggunakan tipe sambungan bayonet dan locking pin.
(Bflfi V l. SamBungan ‘Bang 88
(BaS V I. SamSungati H ang 89 F.E Young ( 1981 ) melakukan tes pada tiang dengan sambuhgan yang diberi beban aksial. Sambungan tiang yang akan dites diletakkan pada test frame, kemudian diberikan gaya tekan aksial. Ketika keadaan gaya aksial tersebut konstan, defleksi pada titik yang telah ditentukan, pergerakan pelat joint, dan pergerakan relatif antara pelat joint dengan beton dicatat. Dari hasil pencatatan ini akan dibuat kurva yang dibandingkan dengan kurva tiang pancang tanpf sambungan (gambar 6.8).
Axial load, tonnes
Gambar 6.8. Grafik Hasil Tes Yang Dilakukan F.E Young (F.E Young, 1981)
<Ba6 V l. Sam6ungan H ang 90 Dari grafik hasil percobaan terlihat bahwa kurva tiang pancang dengan sambungan hampir sama dengan kurva tiang tanpa sambungan.
VI.5.2. Tes Terhadap Tiang Produksi P.T. JHS PILING SYSTEIVI
Tes ini dilakukan oleh Japan Port Consultant pada proyek pelabuhan Semarang. Dua buah tiang pancang beton dengan dimensi 40x40 c it\ dan panjang masing-masing 3 m disambung menjadi satu. Kemudian diletakkan diatas dua perletakan dengan jarak tertentu. Pada bagian sambungan dikenai beban sebesar P ton secara tidak langsung. Dengan beban P yang terus ditambah secara konstan , besarnya defleksi diukur dan keadaan tiang diobservasi apakah terjadi penibahan (gambar 6.9).
p . Io n
H , 3 0 0 I 300
_iO _
1 2 00 ■ lw*dot
3.600 ■ - . 1 -
I 1.2 00
... 1 ■ S.000 •
I______
30 -5
1. 0 0 d ,( i ) O e M e e l i o n ( c m ) , O b s e r v o i l o n . i 0
1 0 6 3 , 9 1 )
I S 8 3 , 5 ( l . l )
2 0 ' 03, ( . ( I . S ) HoIr cr ok o p p i a r t i
2 5 8 2 , 4 ( 2.2.)
2 B 8 0 , 6 .( 3.8 ) Mony hair c f o k i opptorec
3 0 80, 3 ( 4. 3 ) — M —
3 1 7 9 , 5 ( 5.1 ) — M —
3 1 F I n i 1 I) A nchor Per pulliij out
ol c o n c r c i i •
Gambar 6.9. Jalannya Percobaan dan Pencatatan Hasil Percobaan ( P.T JHS Pn.ING SYSTEM)
(Ba6 V l. SamSungan ‘Kang 91 Dari hasil percobaan ini didapatkan hubungan antara pertambahan beban dengan defleksi yang terjadi (gambar 6.10).
Gambar 6.10. Grafik Hasil Percobaan Hubungan Antara Defleksi dan Beban
( P.T. JHS PILING SYSTEM )
