BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH. sebagai tahapan awal adalah intepretasi data tanah dan reaksi hasil dari analisa

(1)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah

VI-1 BAB VI

PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH

6.1 Umum

Dalam perencanaan suatu pondasi ada beberapa tahapan perencanaan, sebagai tahapan awal adalah intepretasi data tanah dan reaksi hasil dari analisa struktur atas. Tahap selanjutnya adalah penentuan kedalaman pondasi dan jenis pondasi yang digunakan berdasarkan intepretasi data tanah yang didapat dan besarnya beban yang akan dipikul, kemudian dilanjutkan dengan perhitungan daya dukung pondasi baik daya dukung vertical maupun daya dukung horizontal tiang serta perhitungan penurunan yang akan terjadi.

Hal terpenting dalam perencanaan struktur bawah / pondasi adalah kita harus mengetahui karakteristik / sifat – sifat tanah yang akan digunakan untuk menempatkan pondasi tersebut, karena tidak akan ada artinya apabila suatu struktur pondasi direncanakan dengan sangat kuat apabila tidak didukung dengan kekauatan tanah dasar yang akan dijadikan sebagai tumpuan pondasi tersebut. Sifat – sifat dari tanah baik sifat fisik maupun teknik diperoleh dari hasil pengujian di lapangan dan laboratorium. Perencanaan pondasi pada pemabangunan gedung bertingkat 25 lantai + 3 basement ini dirancang berdasarkan data N-SPT dan sondir yang diperoleh dari hasil pengujian di lapangan yang kemudian dilanjutkan dengan pengujian di laboratorium.

(2)

VI-2 6.2 Kondisi Lapisan Tanah

Dari data- data pengujian pemboran dan SPT di lapangan diperoleh deskripsi lapisan tanah sebagai berikut :

Tabel 6.1 Deskripsi Lapisan Tanah

Kedalaman Lapisan Diskripsi Lapisan Tanah

S tra tum I 0.0 M 8.0 – 12.00 m Lapisan 1a ( CH)

DEPOSIT ENDAPAN RESEN TUFA ( = Abu gunung api)

Tanah Lempung berlanau

dengan konsistensi dari sedang dampai padat ( medium stiff to stiff)

NSPT = 2 -10

12.0 – 15.0 m

Tanah lanau dan lempung yang tersementasi sebagian NSPT = 17-47 S tra tum II 37 – 46.0 m Lapisan 2a ( CH / ML) ALUVIUM SUNGAI

Lempung / Lanau tersementasi dan dengan konsistensi sedangn sampai sangat keras

NSPT = 40 - >60 Lapisan 2b

( SW / SM)

Pasir berkerikil dense sampai very dense NSPT = 43 - >60 S tra tum III 60.0 m Lapisan 3

Endapan Marime Lama

Kadang – kadang mengandung serpihan kerang

Terkonsolidasi dan tersementasi lemah dan konsistensi padat sampai sangat padat ( stiff to very stiff NSPT =21 - 42

(3)

VI-3 Gambar 6.1 Kondisi Tanah

Berdasarkan data tersebut di atas dapat disimpulkan sebagai berikut ; 1. Pada kedalaman 13.5 – 16.00 m merupakan tanah lempung kelanauan

dengan N-SPT 17-47, berat jenis tanah tergolong sedang dengan nilai sat = 1.70 t/m2, kohesi tanah tergolong sedang dengan cu =1.13 kg/cm2, kekuatan geser tanah rendah dengan = 0o.

2. Pada kedalaman 0 – 13.5 m merupakan tanah lempung kelanauan dengan N-SPT 2-10, berat jenis tanah tergolong sedang dengan nilai sat = 1.57 t/m2,

-13.50 -16.00 -25.00 -42.00 +0.00 Silty Clay

Medium Stiff to stiff N = 2- 10

Silty Clay

Medium Stiff to stiff

N = 17-47

Cemented Silty Clay, hard N = 40-60 Data properties tanah :

sat = 1.57 t/m3 Cu = 0.36 kg/ cm2 = 100

Data properties tanah : sat = 1.70 t/m3 Cu = 1.13kg/ cm2 = 00

Data properties tanah : sat = 1.75 t/m3 Cu =2.66 kg/ cm2 = 00

Data properties tanah : sat = 1.80 t/m3 Cu =0 kg/ cm2 = 400

Very dense sand N = 43, > 60

(4)

VI-4

kohesi tanah tergolong rendah dengan cu =0.36 kg/cm2, kekuatan geser tanah rendah dengan = 0o.

3. Pada kedalaman 16.00 – 25.00 m merupakan tanah lempung padat dengan N-SPT 40-60, berat jenis tanah tergolong sedang dengan nilai sat = 1.75 t/m2, kohesi tanah tergolong sedang dengan cu =2.66 kg/cm2, kekuatan geser tanah tergolong rendah dengan = 0o.

4. Pada kedalaman 25.00 – 42.00 m merupakan tanah pasir padat dengan N-SPT > 60, berat jenis tanah tergolong sedang dengan nilai sat = 1.80 t/m2, kohesi tanah tergolong rendah dengan cu =0 kg/cm2, kekuatan geser tanah tergolong tinggi dengan = 40o.

6.3 Daya Dukung Aksial Tiang

Data tanah yang digunakan adalah hasil data pemboran pada BH -6 , BH -7 dan BH -8 karena gedung yang direncakan terletak pada lokasi tersebut.

Berdasarkan data rencana lantai dan elevasi struktur arsitektur, lantai terbawah adalah lantai besement dengan kedalaman 12.3 m dari muka tanah asli serta kedalaman muka air tanah pada kedalaman 4.0 m dari muka tanah asli sehingga akan terjadi galian tanah sedalam 12.3 m dan proses dewatering.

Pondasi tiang bor direncanakan menggunakan tiang bor berdiameter 800 mm sampai dengan 1000 mm. panjang tiang yang dibutuhkan diukur mulai kedalaman 13.5 m ( 1.3 m digunakan untuk pile cap). Kedalaman rencana pondasi tiang bor 34 m dari muka tanah asli.

(5)

VI-5 6.3.1 Berdasarkan Data Hasil Tes N- SPT

Tabel 6.2 Perhitungan Daya Dukung Ujung Tiang dan Selimut pada BH -06 ( Ground Level existing = 0.00 m, MAT = -5.60 m) , SF = 2.5

1.5 1.50 C 10.0 3.0 1.50 C 9.0 4.5 1.50 C 8.0 6.0 1.50 C 7.0 7.5 1.50 C 4.0 9.0 1.50 C 2.0 10.5 1.50 C 5.0 12.0 1.50 C 14 13.5 1.50 C 17 15.0 1.50 C 45 0.55 30 270 16.5 1.50 C 71 0.55 47.33 426 18.0 1.50 C 50 0.55 33.33 300 19.5 1.50 S 50 300 21.0 1.50 S 50 300 22.5 1.50 S 70 467 24.0 1.50 C 50 0.55 33.33 300 25.5 1.50 C 50 0.55 33.33 300 27.0 1.50 S 50 300 28.5 1.50 S 50 300 30.0 1.50 S 50 300 31.50 1.50 S 50 300 33.00 1.50 C 50 0.55 33.33 300 34.00 1.00 C 50 0.55 33.33 300 36.00 2.00 C 50 0.55 33.33 300 37.50 1.50 C 50 0.55 33.33 300 39.00 1.50 C 50 0.55 33.33 300 40.00 1.00 C 50 0.55 33.33 300 Le ve l Bottom Pi l e Ca p ( -13.50 ) BASEMENT 3 LAPIS Dep t

( m) Li ( m) Desc N SPT Faktor Adhesi Cu ( t/ m2) Qd ( t/ m2)

1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor pada BH -06 a. Tiang Diameter 80 cm

1. Daya Dukung Ujung Tiang ( Pada Kedalaman 34 m ) : a. Dengan Methode Reese dan O’Neil, ( 1988)

(6)

VI-6

Qp = qd . Ap

qd = 0.6 N ( t/ ft2) < 45 t/ft2 ( Reese and O’ Neil, 1988)

= 0.6 x 50 = 3 t/ ft2 = 300 t/ m2

Ap ( 0.8) = ¼ x x D2 = ¼ x 3.14 x 0.8 = 0.502 m2

Qp1 = 300 x 0.502 = 150.6 ton

b. Dengan Methode Reesee dan Wright (1977) Qp = fb . Ap

fb = 2/3 N ( tsf)

= 2/3 x 50 = 33.33 tsf = 333.3 t/m2

Qp1 = 333.3 x 0.502 = 167.33 ton

Daya dukung ujung diambil nilai yang terkecil yaitu = 150.6 ton

2. Daya Dukung Selimut ( Pada Kedalaman 34 m ) : Qs = ( . 2/3 N. Li + 0.32. N Li ) P

Qs1 = ( 0.32 ( 1.5 x 7 x 50) )+ ( 0.55x2/3 x ( 1.5x45 +1.5 x71 +1.5x4 x 50 +50) ) (3.14 x0.8 )

= 904.65 ton

3. Daya Dukung total ( Pada Kedalaman 34 m ) :

(7)

VI-7 b. Tiang Diameter 100 cm

Qp = qd . Ap

qd = 0.6 N ( t/ ft2) < 45 t/ft2 ( Reese and O’ Neil, 1988) = 0.6 x 50 = 3 t/ ft2 = 300 t/ m2

Ap ( 1.0)= ¼ x x D2 = ¼ x 3.14 x 1.0 = 0.785 m2

Qp2 = 300 x 0.785 = 235.5 ton

fb = 2/3 N ( tsf)

= 2/3 x 50 = 33.33 tsf = 333.3 t/m2

Qp1 = 333.3 x 0.785 = 261.6 ton

Qs2 = ( 0.32 ( 1.5 x 7 x 50) )+ ( 0.55x2/3 x ( 1.5x45 +1.5 x71 +1.5x4 x 50 +50) ) (3.14 x0.1 )

= 1130. 81 ton

(8)

VI-8

Q all v= = 546.46 ton

Tabel 6.3 Perhitungan Daya Dukung Ujung Tiang dan Selimut pada BH -07 ( Ground Level existing = 0.00 m, MAT = -4.00 m) , SF = 2.5

1.5 1.50 C 6.0 3.0 1.50 C 3.0 4.5 1.50 C 4.0 6.0 1.50 C 4.0 7.5 1.50 C 2.0 9.5 2.00 C 3.0 10.5 1.00 C 1.0 12.0 1.50 C 4 13.5 1.50 C 11 15.0 1.50 C 16 0.55 10.67 96 16.5 1.50 C 19 0.55 12.67 114 18.0 1.50 C 25 0.55 16.67 150 19.5 1.50 S 50 300 21.0 1.50 S 50 300 22.5 1.50 S 50 300 24.0 1.50 S 50 300 25.5 1.50 S 50 300 27.0 1.50 S 50 300 28.5 1.50 S 50 300 30.0 1.50 S 50 300 31.50 1.50 S 50 300 33.00 1.50 S 50 300 34.00 1.00 S 50 300 36.00 2.00 S 50 300 37.50 1.50 S 50 300 39.00 1.50 S 50 300 40.00 1.00 S 50 300 Level Bottom Pi l e Ca p ( -13.50 ) BASEMENT 3 LAPIS Dept ( m) Li ( m) N SPT Faktor Adhesi Cu ( t/ m2) Qd ( t/ m2) Desc

2. Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor pada BH -07 a. Tiang Diameter 80 cm

(9)

VI-9

Qp = qd . Ap

Ap ( 0.8) = ¼ x x D2 = ¼ x 3.14 x 0.8 = 0.502 m2

Qp1 = 300 x 0.502 = 150.6 ton

fb = 2/3 N ( tsf)

= 2/3 x 50 = 33.33 tsf = 333.3 t/m2

Qp1 = 333.3 x 0.502 = 167.33 ton

Qs1 = ( 0.32 ( 1.5x 11 x 50 ) +( 0.55x2/3 x (1.6 x16+1.5 19 +1.5 x 25) (

3.14 x 0.8)

= 747.53 ton

(10)

VI-10 b. Tiang Diameter 100 cm

Qp = qd . Ap

Ap ( 1.0)= ¼ x x D2 = ¼ x 3.14 x 1.0 = 0.785 m2

Qp2 = 300 x 0.785 = 235.5 ton

fb = 2/3 N ( tsf)

= 2/3 x 50 = 33.33 tsf = 333.3 t/m2

Qp1 = 333.3 x 0.785 = 261.6 ton

Qs1 = ( 0.32( 1.5x 11 x 50 ) +( 0.55x2/3x (1.6 x16+1.5 19 +1.5 x 25) (

3.14 x 0.1)

(11)

VI-11

Q all = = 467.96 ton.

c. Kapasitas Material Tiang Bor Pile

- Untuk Bor Pile 100 cm dengan mutu beton K-300 b’ = 0.30 x fc’ = 0.30 x 250 = 75.0 kg/ cm2 Ap = ¼ D2 = ¼ x 3.14 x 100 x 100 = 7850 cm2 Pa = b’ x Ap = 75 kg/ cm2 x 7850 = 588750 kg Pa diambil 500 ton

- Untuk Bor Pile 80 cm dengan mutu beton K-300 b’ = 0.30 x fc’

= 0.30 x 250 = 75.0 kg/ cm2

(12)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-12 = ¼ x 3.14 x 80 x 80 = 5024 cm2 Pa = b’ x Ap = 75 kg/ cm2 x 5024 = 376800 kg Pa diambil 300 ton

c. Rekapitulasi Daya Dukung Ujung Tiang dan Selimut Tiang berdasarkan uji N- SPT.

d.

Tabel 6.4 Daya Dukung Tiang Berdasarkan Uji N-SPT Pada Tiang Bor Pile 80

Titik Boring Bottom PC Elv Tip Of Pile Lp ( m) Kapitas Material ( ton) Daya Dukung BP 80 Daya Dukung Rata – Rata Pondasi TiangTunggal (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) BH-06 -13.50 -34.00 21.50 300 422.12 390.68 BH-07 -34.00 21.50 359.25

(13)

VI-13 Tabel 6.5 Daya Dukung Tiang Berdasarkan Uji N-SPT Pada Tiang Bor Pile

100 Titik Boring Bottom PC Elv Tip Of Pile Lp ( m) Kapitas Material ( ton) Daya Dukung BP 100 Daya Dukung Rata – Rata Pondasi TiangTunggal (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) BH-06 -13.50 -34.00 21.50 500 546.46 507.21 BH-07 -34.00 21.50 467.96

Berdasarkan data dari perhitungan beban maksimum yang mampu dipikul oleh pondasi dengan masing – masing diameter tiang dan beban masing – masing kolom dari hasil perhitungan struktur atas, maka pemilihan pondasi dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Untuk kolom tengah dengan beban maksimum per kolom 2457 ton, digunakan tiang bor diameter 100 cm

2. Untuk kolom tepi dengan beban maksimum per kolom 1975 ton, digunakan tiang bor diameter 100 cm

3. Untuk kolom Sudut dengan beban maksimum per kolom 1233 ton, digunakan tiang bor diameter 80 cm

(14)

VI-14 Gambar 6.2 Tata Letak Kolom

(15)

VI-15 6.4 Efisiensi dan Daya Dukung Satu tiang Dalam Kelompok Tiang

6.4.1 Efisiensi Kelompok Tiang a. Persamaan Converse - Labarre

Penentuan daya dukung vertikal sebuah tiang dalam kelompok perlu dihitung faktor efisiensi dari tiang tersebut di dalam kelompok tiang, karena daya dukung vertikal sebuah tiang yang berdiri sendiri adalah tidak sama besarnya dengan tiang yang berada dalam kelompokm tiang. Berikut ini adalah perhitungan factor efisiensi menurut persamaan converse-Labarre dengan beberapa jumlah tiang ( dengan asumsi susunan tiang dalam kelompok beraturan).

1. Jumlah Tiang Pancang 9 buah Diameter yang digunakan 1.00 m

Jarak tiang ( S) diambil 2.5 D = 2.5 x 1.00 = 2.5 m

Gambar 6.3 Konfigurasi tata letak 9 buah tiang

= 1 -

Dari gambar 6.3 diatas dapat diketahui :

(16)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-16 m = 3, n = 3 = tan-1

=

tan -1

= 21.80 Sehingga : = 1 –

= 0.677

= 1 -

Dari gambar 6.4 diatas dapat diketahui : m = 3, n = 2

= tan-1

=

tan -1

= 21.80

Sehingga :

= 1 –

= 0.717

(17)

VI-17

= 1 -

Dari gambar 6.5 diatas dapat diketahui : m = 3, n = 2

= tan-1

=

tan -1

= 21.80

Sehingga :

= 1 –

= 0.717

2.0 m 2.0 m

2.0 m

(18)

VI-18 Gambar 6.6 Konfigurasi tata letak 4 buah tiang

= 1 -

Dari gambar 6.6 diatas dapat diketahui : m = 2 , n = 2

= tan-1

=

tan -1

= 21.80

Sehingga :

= 1 –

= 0.758

b. Persamaan Los Angeles Group Action

2.5 m

(19)

VI-19 Gambar 6.3 Konfigurasi tata letak 9 buah tiang

= 1 - + ( ( -1)(

Dari gambar 6.3 diatas dapat diketahui : = 3, = 3

Sehingga :

= 1 – + 3( (3-1)(

= 0.750

2.5 m 2.5 m

(20)

VI-20

= 1 - + ( ( -1)(

Sehingga :

= 1 – + 2( (3-1)(

= 0.79

= 1 - + ( ( -1)(

2.0 m 2.0 m

2.0 m

(21)

VI-21

Sehingga :

= 1 – + 2( (3-1)(

= 0.79

6.4.2 Daya Dukung Satu Tiang Dalam Kelompok Tiang

Berdasarkan efisiensi daya dukung kelompok tiang diatas, maka mendapatkan hasil yang lebih aman digunakan efisiensi dengan persamaan

converse labarre untuk menghitung daya dukung untuk kelompok tiang.

Tabel. 6.6 Daya Dukung Satu Tiang Dalam Kelompok Tiang Diameter 80 cm Jumlah Tiang ( Bh) Q all 1 Tiang ( Ton) Qug ( ton) 3.0 390.68 0.758 888.40 4.0 390.68 0.758 1184.54 5.0 390.68 0.717 1400.58

Tabel. 6.7 Daya Dukung Satu Tiang Dalam Kelompok Tiang Diameter 100 cm Jumlah Tiang ( Bh) Q all 1 Tiang ( Ton) Qug ( ton) 4.0 507.21 0.758 1537.86 5.0 507.21 0.717 1818.34 6.0 507.21 0.717 2182.01 9.0 507.21 0.677 3090.5

(22)

VI-22 6.5 Jumlah Tiang Dalam Kepala tiang

Berdasarkan perhitungan daya dukung satu tiang dalam kelompok tiang, maka dapat kita cari jumlah tiang yang dibutuhkan untuk memikul beban yang bersala dari bangunan atas, dimana untuk perhitungan kebutuhan tiang dapat dilihat pada tabel 6.8 dibawah ini :

Tabel 6.8 Perhitungan Jumlah Tiang Dalam Satu Kepala Tiang Posisi Kolom Beban Per

Kolom ( ton) Rekomendasi Tiang Dia Tiang ( m) Jumlah Tiang ( Bh) Qug ( ton) Kolom Tengah 2457 1.00 9.00 3090.5 Kolom Tepi 1975 1.00 6.00 2182.01 Kolom Sudut 1233 0.80 5.00 1400.58

(23)

VI-23 6.6 Daya Dukung Tarik Tiang Bor

Tabel 6.9 Perhitungan Daya Dukung Tarik Tiang Bor pada BH -06 ( Ground Level existing = 0.00 m, MAT = -5.60 m) , SF = 2.5

1.5 1.50 C 10.0 3.0 1.50 C 9.0 4.5 1.50 C 8.0 6.0 1.50 C 7.0 7.5 1.50 C 4.0 9.0 1.50 C 2.0 10.5 1.50 C 5.0 12.0 1.50 C 14 13.5 1.50 C 17 15.0 1.50 C 45 0.55 30 270 16.5 1.50 C 71 0.55 47.33 426 18.0 1.50 C 50 0.55 33.33 300 19.5 1.50 S 50 300 21.0 1.50 S 50 300 22.5 1.50 S 70 467 24.0 1.50 C 50 0.55 33.33 300 25.5 1.50 C 50 0.55 33.33 300 27.0 1.50 S 50 300 28.5 1.50 S 50 300 30.0 1.50 S 50 300 31.50 1.50 S 50 300 33.00 1.50 C 50 0.55 33.33 300 34.00 1.00 C 50 0.55 33.33 300 36.00 2.00 C 50 0.55 33.33 300 37.50 1.50 C 50 0.55 33.33 300 39.00 1.50 C 50 0.55 33.33 300 40.00 1.00 C 50 0.55 33.33 300 Le ve l Bottom Pi l e Ca p ( -13.50 ) BASEMENT 3 LAPIS Dep t

( m) Li ( m) Desc N SPT Faktor Adhesi Cu ( t/ m2) Qd ( t/ m2)

a. Tiang Diameter 80 cm

Daya dukung tarik ijin tiang bor :

Q all =

+

Wp = 0.70 . Cu. Li + 0.32 . N.Li + c. Lb. Ap

(24)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-24 = 633.30 ton Berat Tiang Wp = c. Lb. Ap = 2.40 x20.5 x ( ) = 24.71 ton Q all =

+

Wp

=

+ 24.71 = 278.03 ton b. Tiang Diameter 100 cm

Q all =

+

Wp = 0.70 . Cu. Li + 0.32 . N.Li + c. Lb. Ap

Qs = 0.70 ( 0.32x ( 1.5 x 7 x 50) )+ ( 0.55x2/3 x ( 1.5x45 +1.5 x71 +1.5x4 x 50 +50) ) (3.14 x0.1 ) = 791.45 ton Berat Tiang Wp = c. Lb. Ap = 2.40 x20.5 x ( ) = 38.65 ton Q all =

+

Wp

=

+ 38.65 = 355.23 ton

(25)

VI-25 Tabel 6.10 Perhitungan Daya Dukung Tarik Tiang Bor pada BH -07 (

Ground Level existing = 0.00 m, MAT = -4.00 m) , SF = 2.5

1.5 1.50 C 6.0 3.0 1.50 C 3.0 4.5 1.50 C 4.0 6.0 1.50 C 4.0 7.5 1.50 C 2.0 9.5 2.00 C 3.0 10.5 1.00 C 1.0 12.0 1.50 C 4 13.5 1.50 C 11 15.0 1.50 C 16 0.55 10.67 96 16.5 1.50 C 19 0.55 12.67 114 18.0 1.50 C 25 0.55 16.67 150 19.5 1.50 S 50 300 21.0 1.50 S 50 300 22.5 1.50 S 50 300 24.0 1.50 S 50 300 25.5 1.50 S 50 300 27.0 1.50 S 50 300 28.5 1.50 S 50 300 30.0 1.50 S 50 300 31.50 1.50 S 50 300 33.00 1.50 S 50 300 34.00 1.00 S 50 300 36.00 2.00 S 50 300 37.50 1.50 S 50 300 39.00 1.50 S 50 300 40.00 1.00 S 50 300 Level Bottom Pi l e Ca p ( -13.50 ) BASEMENT 3 LAPIS Dep t ( m) Li ( m) N SPT Faktor Adhesi Cu ( t/ m2) Qd ( t/ m2) Desc a. Tiang Diameter 80 cm

Q all =

+

Wp = 0.70 . Cu. Li + 0.32 . N.Li + c. Lb. Ap

(26)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-26 = 523.27 ton Berat Tiang Wp = c. Lb. Ap = 2.40 x20.5 x ( ) = 24.71 ton Q all =

+

Wp

=

+ 24.71 =234 ton b. Tiang Diameter 100 cm

Q all =

+

Wp = 0.70 . Cu. Li + 0.32 . N.Li + c. Lb. Ap

Qs = 0.70 ( 0.32( 1.5x 11 x 50 ) +( 0.55x2/3x (1.6 x16+1.5 19 +1.5 x 25) ( 3.14 x 0.1) = 654.08 ton Berat Tiang Wp = c. Lb. Ap = 2.40 x20.5 x ( ) = 38.65 ton Q all =

+

Wp

=

+ 38.65 = 300.28 ton

(27)

VI-27 Tabel 6.11 Rekapitulasi Daya Dukung Tarik Tiang Bor

Titik Boring Bottom PC Elv Tip Of Pile Lp ( m) Daya Dukung Tarik BP 80 ( ton)

Daya Dukung Trik BP 100 ( ton) (1) (2) (3) (4) (5) (6) BH-06 -13.50 -34.00 21.50 278.03 256.01 355.23 327.75 BH-07 -34.00 21.50 234 300.28

6.6.1 Perhitungan Gaya Uplift

Perhitungan gaya uplift diambil untuk kelompok tiang yang mendukung gaya terbesar yaitu kolom tengah ( K1).

Gaya uplift per grup pile cap ( untuk kolom tengah / K1) : F = w. h. b. h = 1 x 9.5 x 8.x 9 = 684 ton

Daya dukung tarik tiang per grup pile( untuk kolom tengah / K1) Q ug tarik = Eff x n x Q all tarik

= 0.677 x 9 x327.55 = 1997 ton

-4.0

-13.5 h = 9.5 m

(28)

VI-28

F < Qug tarik

684 ton < 1997 ton ………….OK

6.7 Daya Dukung Horisontal Tiang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah yang dilakukan terlihat bahwa mayoritas tanah terdiri dari lapisan pasir, sehingga untuk perhitungan daya dukung horizontal menggunakan grafik untuk tanah non kohesif dan terbagi dalam 3 jenis kolom yaitu :

1. Kolom tengah, untuk perhitungan akan diwakili oleh kolom tengah K1 2. Kolom Tepi, untuk perhitungan akan diwakili oleh kolom tepi K2 3. Kolom Sudut, untuk perhitungan akan diwakili oleh kolom sudut K3

6.7.1 Daya Dukung Horisontal Tiang Kolom Tengah

Gaya – Gaya arah x yang bekerja pada kolom K -1 berdasarkan analisa struktur atas adalah :

Fx = 175970 kg = 175.97 ton

Mx = 186.741.653 kgmm = 186.7 ton m

Gaya – Gaya arah y yang bekerja pada kolom K -1 berdasarkan analisa struktur atas adalah :

Fy = 51778 kg = 51.78 ton

(29)

VI-29

Gaya tersebut dipikul oleh 9 buah tiang bor diameter 100 cm maka masing – masing tiang menerima gaya sebesar :

Fx ( 1) = 19.55 ton Mx (1) = 20.74 tm Fy (1) = 5.75 ton My = 41.35 tm Diameter tiang = 100 cm = 1.0 m Panjang bersih ( L1) = 20.5 m

Modulus elastisitas ( E) = 2 x 105 kg/cm2 = 2 x 106 ton /m2

Momen inersia ( I) = = = 0.049 m4

Modulus reaksi tanah(nh) = 15000 KN /m3 = 1500 T/m3

Panjang karakteristik tiang ( T)

T = = = 2.3 m

Cek terhadap panjang tiang : L1 > 5T

20.5 > 11.5 m ………. Termasuk tiang panjang. Mencari Koefisien tanah pasif

Kp1 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 1.42

Kp2 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 2.77

Kp3 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 3.69

Kp rata – rata = 2.62

(30)

VI-30 rata – rata = 1.67 ton/ m3

Dari gambar 3.3 c diperoleh : = 70 sehingga :

Hu = 70 x xKp x D4 = 70 x 1.67 x 2.62 x 14 = 306.27 ton

Ha = = 34.07 ton

Cek terhadap gaya horizontal yang terjadi : - Arah x

Ha > Fx ( 1 tiang) = 34.07 T > 19.55 Ton ………OK

- Arah y

Ha > Fy ( 1 tiang) = 34.07 T > 5.75 Ton………….OK

6.7.2 Daya Dukung Horisontal Tiang Sudut

Fx = 62549 kg = 62.54 ton

Mx = 162.182.926 kgmm = 162.1 ton m

Gaya – Gaya arah y yang bekerja pada kolom K -3 berdasarkan analisa struktur atas adalah

Fy = 45530 kg = 45.53 ton

(31)

VI-31

Fx ( 1) = 12.50 ton Mx (1) = 32.42 tm Fy (1) = 9.1 ton My = 41.26 tm Diameter tiang = 80 cm = 0.8 m Panjang bersih ( L1) = 20.5 m

T = = = 1.92 m

Kp1 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 1.42

Kp2 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 2.77

Kp3 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 3.69

Kp rata – rata = 2.62

(32)

VI-32 rata – rata = 1.67 ton/ m3

Dari gambar 3.3 c diperoleh : = 90 sehingga :

Hu = 90 x xKp x D4 = 90 x 1.67 x 2.62 x 0.84 = 161.29 ton

Ha = = 32.25 ton

- Arah y

Ha > Fy ( 1 tiang) = 32.25 T > 9.1 Ton………….OK

6.7.3 Daya Dukung Horisontal Tiang Tepi

Fx = 91478 kg = 91.4 ton

Mx = 247.382.247 kgmm = 247.3 ton m

Gaya – Gaya arah y yang bekerja pada kolom K -2 berdasarkan analisa struktur atas adalah

Fy = 66028 kg = 66 ton

(33)

VI-33

Fx ( 1) = 15.23 ton Mx (1) = 41.2 tm Fy (1) = 11 ton My = 52.43 tm Diameter tiang = 100 cm = 1.0 m Panjang bersih ( L1) = 20.5 m

T = = = 2.3 m

Kp1 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 1.42

Kp2 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 2.77

Kp3 = tan2 ( 45 + ) = tan2 ( 45 + ) = 3.69

(34)

VI-34

Berat jenis rata – rata di lapisan tanah tersebut adalah : rata – rata = 1.67 ton/ m3

Dari gambar 3.3 c diperoleh : = sehingga :

Hu = 75 x xKp x D4 = 75 x 1.67 x 2.62 x 1.0 4 = 328.15ton

Ha = = 54.69 ton

- Arah y

Ha > Fy ( 1 tiang) = 54.69 T > 11 Ton………….OK

6.8 Penurunan Tiang

Pondasi tiang terletak pada kedalaman 34 m dimana tanah tersebut merupakan tanah pasir sehingga bisa diasumsikan baha penurunan konsolidasi tidak akan mempengaruhi pondasi tiang sehingga penurunan yang akan dihitung hanya penurunan elastik tiang saja.

6.8.1 Penurunan Elastis Tiang Tunggal

Penurunan elastik tiang disebabkan oleh 3 ( tiga) faktor yaitu penurunan batang tiang( S1), penurunan akibat beban titik ( S2) dan penurunan tiang akibat

(35)

VI-35 1. Tiang diameter 100 cm

a. Penurunan Batang Tiang ( S1)

s1

=

Dimana :

Q p = Daya dukung ijin ujung tiang Q p = 235.5 ton

Q s = Daya dukung ijin selimut tiang Q s = 1130.81 ton Ep = 2.1 x 106 ton/ m2 = 0.5 Maka : s1

=

s1 = s1= 0.0099 m = 9.9 mm

b. Penurunan akibat beban titik ( S2)

s2 =

( 1- s2 )I p

(36)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-36 =

=

300 ton Es = 55.2 x 102 t/m2 s = 0.40 I p = 0.85 s2 =

( 1- s2 )I p S2 = x 0.85 = 0.038 m = 38 mm

c. Penurunan akibat beban tersalur sepanjang tiang ( S3)

s3 = ( 1- s2) I s I s = 2 + 0.35 = 2 + 0.35 = 3.58 Es = 55.2 x 102 t/m2 s = 0.40 P = 3.14 x1.0 = 3.14 m s3 = ( 1- s2) I s S3 = 3.58 = 0.0096 m = 9.6 mm

(37)

VI-37

Penurunan elastik total pada tiang berdiameter 100 cm : Se = S1 + S2 + S3

Se = 9.9 + 38 + 9.6 = 57.5 mm = 5.75 cm

2. Tiang berdiameter 80 cm

a. Penurunan Batang Tiang ( S1)

s1

=

Dimana :

Q p = Daya dukung ijin ujung tiang Q p = 150.72 ton

Q s = Daya dukung ijin selimut tiang Q s = 904.65 ton Ep = 2.1 x 106 ton/ m2 = 0.5 Maka : s1

=

s1 = s1= 0.0117 m = 11.7 mm

(38)

VI-38

b. Penurunan akibat beban titik ( S2)

s2 =

( 1- s2 )I p q p

=

300 ton Es = 55.2 x 102 t/m2 s = 0.40 I p = 0.85 s2 =

( 1- s2 )I p S2 = x 0.85 = 0.031 m = 31 mm

c. Penurunan akibat beban tersalur sepanjang tiang ( S3)

s3 = ( 1- s2) I s I s = 2 + 0.35 = 2 + 0.35 = 3.77 Es = 55.2 x 102 t/m2 s = 0.40

(39)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-39 P = 3.14 x0.8 = 2.512 m s3 = ( 1- s2) I s S3 = 3.77 = 0.0080 m = 8.0 mm

Penurunan elastik total pada tiang berdiameter 100 cm : Se = S1 + S2 + S3

Se = 11.7 +31 + 8.0 = 50.7 mm = 5.07 cm

6.8.2 Penurunan Kelompok Tiang

a. Penurunan Kelompok Tiang Diameter 100 cm

Sg = Se = 57.5

Sg = 107.57 mm < 150 mm ……. ( OK) b. Penurunan Kelompok Tiang Diameter 80 cm

Sg = Se = 50.7

Sg = 94.85 mm < 150 mm …… ( OK)

6.9 Perencanaan Galian dan Stabilitas Lereng

Elevasi pemboran berada di elevasi +0.00 m, sedangkan kedalaman galian yang direncanakan adalah 13.50 m dengan soldier pile D 80 dengan panjang 24 m

(40)

VI-40

dan panjang pembebenaman 12.2 m. Beban yang bekerja di permukaan puncak galian diasumsikan sebesar 2.0 t/m2.

Deskripsi dari soil representative pada area rencana proyek yang dipergunakan sebagai dasar bagi analisa desain galian dan soldier pile adalah sebagai berikut

Gambar 6.7 Perencanaan Galian

Rencana tahapan galian besement : 1. Tahap I

Penggalian dilaksanakan hingga kedalaman -4.00 m dibawah elevasi eksisting dan dilanjutkan dengan pemasangan anchor di kedalaman -3.75 dari permukaan tanah eksisting.

Silty Clay ( CH), medium stiff to stiff, Nilai N- SPT = 2- 10 blows, Konus qc =5 - 15 kg/cm2

Silty Clay ( CH), medium stiff to stiff, Nilai N- SPT = 17- 47 blows, Konus qc =150 - 250 kg/cm2

Dasar Galian Rencana elv -13.50

Cemented silty Clay ( CH/ MH) N- SPT = 40- 60 Blow

-24.00

Very Dense Sand ( SW/ SM), Nilai N- SPT = 43-60 blows Elv -26.00 m Elv -17.00 m Elv -13.00 m D. Wall Elv +0.00 m

(41)

VI-41 Gambar 6.8 Rencana Galian Tahap I

Surchage Load 2 t/m2

Gambar 6.9 Data Tanah Rencana Galian Tahap I

Surcharge Load 2 ton / m2

Soldier Pile

Anchor

Dasar galian tahap I

4.00 m

20.0 m

Silty Clay

-17.00 +0.00

Data properties tanah : sat = 1.57 t/m3 Cu = 0.36 kg/ cm2 = 100 Ka = tan2( 45- /2) = 0.704 ka = 0.83 12.70 12.50 -12.70

Data properties tanah : sat = 1.70 t/m3 Cu = 1.13kg/ cm2 = 00 Ka = tan2( 45- /2) = 1 ka = 1 Silty Clay

Medium Stiff to stiff N = 17-47

-13.00

Data properties tanah : sat = 1.50 t/m3 Cu = 2.66kg/ cm2 = 00 Ka = tan2( 45- /2) = 1 ka = 1 Cemented Silty Clay, hard N = 40-60 -4.0

(42)

VI-42 Gambar 6.10 Diagram Tekanan Tanah Rencana Galian Tahap I

a. Penentuan Ka dan Kp

Ka = tan2 ( 45- /2) = tan2 ( 45 – 10/2) = 0.704

Kp = tan2 ( 45+ /2) = tan2 ( 45 + 10/2) = 1.42

b. Penentuan tekanan tanah

No Kedalaman Tekanan Tanah (T/m2

1. 0 P1 = q * Ka 2*0.704 1.408 2. 3.8 m P2 =( *L1 +q )Ka (1.2 * 3.8 + 2)0.704 4.618 3. 4.0 m P3 = ( *L1 + ’ L2+ q )Ka (1.2*3.8+0.589*0.2+2)0.704 4.701 c. Penentuan L3 L3 = = = 11.14 m 4.0 -4.00 -4.0 -0.00 O P1 P2 L3 L4 z P D 2 t/m3 P3 E

(43)

VI-43

d. Penentuan besarnya P dan z dengan mencari momen terhadap titik E

No Tekanan Tanah Total( Tm) Jarak ke E Momen ke E

1 1.408 x 3.8 5.35 13.24 86.67 2 ½( 4.618- 1.408) 3.8 6.099 12.60 76.88 3 4.701 x 0.2 0.94 11.24 10.56 4 (4.701-4.618)x0.2 x 1/2 0.008 11.20 0.089 5 4.618 x 11.14 x 0.5 25.72 3.71 95.50 JUMLAH 38.11 269.69

Sehingga diperoleh P = 38.11 t/m dan z :

z =

=

= 7.07 m

e. Penentuan L4

L43 + 1.5 L42 ( l2 + L2+L3 ) –

L43 + 1.5 L42 (1.9+0.2+14.1) –

L43 + 24.3 L42 – 1661.8 = 0

Dengan cara coba – coba diperoleh L4 = 7.26 m sehingga

D Teoritis = L3 + L4 = 11.14 +7.26 = 18.4 D Aktual = 1.3 x 18.4 =23.92 m

(44)

VI-44

f. Gaya Pada Jangkar

F = P – ½ ( ’( Kp- Ka)) L42

= 38.11 – ½ ( 0.589 ( 1.42 – 0.704) ) 7.262

= 26.99 t/m

g. Mencari Momen Maksimum

Mencari kedalaman z = L1 ke z = L1+L2 dimana gaya geser = 0

= P1* L1 + ½ ( P2 – P1)*L1 – F + P2 ( z- L1) + ½* Ka* ’( z- L1) = 1.408 x 3.8 + ½ ( 4.618 – 1.408)x 3.8 – 26.99 + 4.618( z -3.8)+ ½ x 0.589 (z -3.8)2 Misal z- 3.8 = x maka = 5.35 + 6.099 -26.99 + 4.618 x + 0.295 x2 = x2 +15.65 x -52.68 = 0 Diperoleh x = 2.83 m Mmax = - ( P1* L1*( ½ L1+x)-(1/2(P2—P1)*L1*(1/3*L1+x) + F ( x+3.75)- ( P2 *x (1/2*x) – ( ½* (P3-P2)*x ( 1/3 *x) = - ( 1.408 x 3.8(1/2*3.8+ 2.83) – ( ½( 4.618-1.408)*3.8*(1/3*3.8+2.83 ) + 26.99 (2.83+3.75) – (4.618* 2.83(1/2*2.83) – (1/2*( 4.701- 4.618)*2.83(1/3*2.83) = - 25.3 – 24.98+177.59-18.49- 0.11 = 108.71 tm / m h. Kapasitas anchor - Fh angkur = 26.99 ton/m

(45)

VI-45

- F angkur = 26.99/cos = 35.23 ton/ m - Free length = 4 m - Bond length = 24 m - Diameter = 20 cm Lapis 1 Pult = d.L ( Ca + k. tan ) = 3.14 x 0.2 x 6 ( 2/3 x 3.6+ (( 1.5x4 )+(0.5 x 6) )x0.704 tan 10) = 13.99 ton ( lapis 1 kedalaman – 7s/d -13.00

Lapis 2

Pult = d.L ( Ca + k. tan )

= 3.14 x 0.2 x 4 ( 2/3 x11. 3+ (( 1.5x4 )+(0.5 x 6) )x1.0 tan 0) = 18.92 ton ( lapis 2 kedalaman – 13.00s/d -16.00)

Lapis 3

= 3.14 x 0.2 x 12( 2/3 x26.6+ (( 1.5x4 )+(0.5 x 6) )x1.0 tan 0) = 133.63 ton ( lapis > -16.00)

P ult total = 13.99+18.92 +133.63 = 166.64 ton Gaya anchor perlu = 35.23 ton /m

Dipasang setiap jarak 2.40 m maka F total = 2.40 x 35.23 = 84.55 ton Safety faktor = = 1.96

(46)

VI-46

2. Tahap II

Penggalian dilaksanakan hingga kedalaman -8.00 m dibawah elevasi eksisting dan dilanjutkan dengan pemasangan anchor-2 di kedalaman – 7.50 dari permukaan tanah eksisting.

Gambar 6.11 Rencana Galian Tahap II

3.75 m

16.0 m 4.25 m Soldier Pile

Anchor -1

Dasar galian tahap II Anchor -2

(47)

VI-47

Surchage Load 2 t/m2

Gambar 6.12 Data Tanah Rencana Galian Tahap II

Silty Clay

Data properties tanah : sat = 1.50 t/m3 Cu = 2.66kg/ cm2 = 00 Ka = tan2( 45- /2) = 1 ka = 1 -17.00 0.00

Data properties tanah : sat = 1.57 t/m3 Cu = 0.36 kg/ cm2 = 100 Ka = tan2( 45- /2) = 0.704 ka = 0.83 8.0 m 12.50 8.0

Medium Stiff to stiff N = 17-47 -13.00 Cemented Silty Clay, hard N = 40-60 -4.0

(48)

VI-48 Gambar 6.13 Diagram Tekanan Tanah Rencana Galian Tahap II

a. Penentuan Ka dan Kp Ka = tan2 ( 45- /2) = tan2 ( 45 – 10/2) = 0.704 Kp = tan2 ( 45+ /2) = tan2 ( 45 + 10/2) = 1.42 8.0 -8.00 -4.0 0.00 F O P1 L3 L4 D 2 t/m3 E 3.8 4.2 P2 P3 P z

(49)

VI-49

b. Penentuan tekanan tanah

No Kedala man Tekanan Tanah (T/m2 1. 0 P1 = q * Ka 2*0.704 1.408 2. 3.8 m P2 =( *L1 +q )Ka (1.2 * 3.8 + 2)0.704 4.618 3. 8.0 m P3 = ( *L1 + ’ L2+ q )Ka (1.2*3.8+0.589*4.2+2)0.704 6.359 c. Penentuan L3 L3 = = = 15.07 m

d. Penentuan besarnya P dan z dengan mencari momen terhadap titik E

No Tekanan Tanah Total( Tm) Jarak ke E Momen ke E

1 1.408 x 3.8 5.35 21.17 112.624 2 ½( 4.618- 1.408) 3.8 6.099 20.53 125.253 3 6.359 x 4.2 26.70 17.17 458.43 4 (6.359-4.618.)x4.2 x 1/2 3.65 16.47 60.11 5 6.359x 15.07 x 0.5 47.91 5.02 240.66 JUMLAH 89.709 997.077

Sehingga diperoleh P = 89.709 t/m dan z :

(50)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-50 e. Penentuan L4 L43 + 1.5 L42 ( l2 + L2+L3 ) – L43 + 1.5 L42 (1.9+4.2+15.07) – L43 + 31.75 L42 – 6419 = 0

Dengan cara coba – coba diperoleh L4 = 12.1 m sehingga

D Teoritis = L3 + L4 = 15.07 +12.1 = 27.17 f. Gaya Pada Jangkar

F = P – ½ ( ’( Kp- Ka)) L42

= 89.709 – ½ ( 0.589 ( 1.42 – 0.704) ) 12.12

= 59.34 t/m

g. Mencari Momen Maksimum

Mencari kedalaman z = L1 ke z = L1+L2 dimana gaya geser = 0

= P1* L1 + ½ ( P2 – P1)*L1 – F + P2 ( z- L1) + ½* Ka* ’( z- L1) = 1.408 x 3.8 + ½ ( 4.618 – 1.408)x 3.8 – 59.34 + 4.618( z -3.8)+ ½ x 0.589 (z -3.8)2 Misal z- 3.8 = x maka = 5.35 + 6.099 -59.34 + 4.618 x + 0.295 x2 = x2 +15.65 x -162.34 = 0 Diperoleh x = 7.12 m Mmax = - ( P1* L1*( ½ L1+x)-(1/2(P2—P1)*L1*(1/3*L1+x) + F ( x+7.5)- ( P2 *x (1/2*x) – ( ½* (P3-P2)*x ( 1/3 *x)

(51)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-51 = - ( 1.408 x 3.8(1/2*3.8+ 7.12) – ( ½( 4.618-1.408)*3.8*(1/3*3.8+7.12 ) + 59.34 (7.12+7.5) – (4.618* 7.12(1/2*7.12) – (1/2*( 6.359- 4.618)*7.12(1/3*7.12) = - 48.26 – 51.15+867.55-117.05-14.7 = 636.39 tm / m h. Kapasitas anchor - Fh angkur = 59.34 ton/m

- F angkur = 59.34/cos = 77.46 ton/ m - Free length = 4 m - Bond length = 24 m - Diameter = 20 cm Lapis 2 Pult = d.L ( Ca + k. tan ) = 3.14 x 0.2 x 3 ( 2/3 x11. 3+ (( 1.5x4 )+(0.5 x 6) )x1.0 tan 0) = 14.19 ton ( lapis 2 kedalaman – 13.00s/d -16.00)

Lapis 3

= 3.14 x 0.2 x 20( 2/3 x26.6+ (( 1.5x4 )+(0.5 x 6) )x1.0 tan 0) = 222.73 ton ( lapis > -16.00)

P ult total = 14.19+222.73 = 236.92 ton Gaya anchor perlu = 77.46 ton /m

Dipasang setiap jarak 2.40 m maka F total = 2.40 x 77.46 = 185.91 ton Safety faktor = = 1.3

(52)

VI-52

3. Tahap III

Penggalian dilaksanakan hingga kedalaman -13.5 m dari permukaan tanah eksisting

Gambar 6.14 Rencana Galian Tahap III

Data Teknis rencana Soldier Pile

- Diameter = 80 cm - Jarak as/as = 1.2 m - Panjang = 24.0 m - Mutu Beton = K -350 - Ec = 25336531 KN/m2 - A = 0.5024 m2

Surcharge Load 2 ton / m2

Soldier Pile

Anchor -1

Dasar galian tahap III Anchor -2

13.50 m

(53)

VI-53

- I = 0.020 m4

- = 10607560.98 KN/m

- = 422275.51 KNm

6.9.1 Analisa Tekanan Tanah

Gambar 6.15 Analisa Tekanan Tanah

Tekanan tanah lateral ( 1)

1 = n. h1. Ka1 + sub. h2 . Ka1 + q . Ka1 – 2 C1 Ka1

= (1.57 x 4 x0.704) + ( 0.57+9.5 x 0.70) + ( 2 x 0.704) – (2 x 3.6 x 0.83)

Data properties tanah : sat = 1.50 t/m3 Cu = 2.66kg/ cm2 = 00 Ka = tan2( 45- /2) = 1 ka = 1 -17.00 +0.00

Data properties tanah : sat = 1.57 t/m3 Cu = 0.36 kg/ cm2 = 100 Ka = tan2( 45- /2) = 0.704 ka = 0.83 Silty Clay

13.50

10.50 -13.50

Medium Stiff to stiff N = 17-47

-13.50

Cemented Silty Clay, hard N = 40-60

(54)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-54 = 4.42 +3.79 +1.408 – 5.976 = 3.642 t/m2 Tekanan Air ( 2) 2 = air . h2 = 1 x 8.7 = 8.7 t/m2 Tekanan tanah total ( t)

t = 1 + 2 = 3.642 + 8.7 = 12.34 t/m2

(55)

VI-55 6.10 Perhitungan Dewatering

Analisa dewatering dilakukan dengan prosedur Hausmann dengan penentuan jumlah sumur dewatering sebagai berikut :

Profil penampang rencana galian terhadap muka air tanah :

Gambar 6.16 Perencanaan dewatering

Penentuan Jumlah Debit Air

Luas area rencana galian( A) = 35 x55 = 1925 m2, dengan nilai equivalent well

dan radius equivalent untuk multiple well ( method Haussmann,1990) sebagai berikut :

a =

Elv -25.00 m

Data properties tanah : sat = 1.57 t/m3 Cu = 0.36 kg/ cm2 = 100 H he ho Elv -14.20 m Dewatering well, ked -24 m

Dasar Galian Rencana elc -13.50 m

M.a.t setelah dewatering

m.a.t awal -4.00 m Kondisi permukaan tanah

eksisting elv +0.00 m

-13.00

-17.00

Data properties tanah : sat = 1.70 t/m3 Cu = 1.13kg/ cm2

Data properties tanah : sat = 1.75 t/m3 Cu =2.66 kg/ cm2 = 00

(56)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-56 Dimana : A = luas galian = 1600 m2 a = radius equivalent a = = 24.75 m

Nilai equivalent radius influence ( Ro) = 3000(H-he) k

Dimana nilai koefisien permeabilitas lapisan aquifer ( k) adalah sebesar 0.0001 m/det

H = Elv -24 – el -4.00 = 20. 0 m he = El -24 – Elv. 14.2 = 9.80 m Ro = 3000( 20 – 9.80)

= 306 m

Jumlah air yang harus dipompa dari galian adalah :

Q =

=

= 0.037 m3/ det = 2196 lt/ menit

Penentuan kapasitas pompa dewatering

Setiap pompa dewatering direncanakan dengan radius minimum ( rw) sebesar 15 cm. Debit pompa untuk 1 buah sumur dewatering adalah :

(57)

VI-57

Dimana

ho = tinggi well screen dari dasar sumur ho = elv -25 – elv 14.20 = 10.20 m maka Q = 2x 3.14x 0.15 x 10.20

= 0.00640 m3/dt

= 384.33 lt/ menit

Direncanakan dengan kapasitas pompa dewatering sebesar 400 lt/menit Jumlah pompa yang diperlukan adalah :

N = =

= 5.49

Sehingga direncanakan menggunakan 6 pompa untuk dewatering.

6.11 Perencanaan Penulangan Tiang 6.11.1 Perencanaan Tulangan Tekan

Untuk perencanaan tulangan tekan tiang perlu dicek kelangsingan untuk menentukan apakah tiang termasuk tiang langsing atau tiang pendek.

1. Tiang berdiameter 100 cm

Untuk perencanaan tulangan tekan tiang bor diameter 100cm akan diwakili oleh Kolom K-1

Mux = 186.741.653 kgmm = 186.7 ton m dipikul oleh 9 tiang Muy = 372.222.191 kgmm = 372.2 ton m dipikul oleh 9 tiang Pu = 2457 ton dipikuloleh 9 tiang

(58)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-58 Mux1 = 20.74 tm ( M1) Muy1 = 41.35 tm ( M2) Mu(R) = = = 46.25 t Pu1 = 273 t

Spesifikasi material yang digunakan : - Tulangan fy = 400 Mpa - Beton fc = 40 Mpa

- Panjang Lu= 21.5 m = 21500 mm

- k = 0.77

- Momen inersia ( I)= = = 0.049 m4

- Ec = 4700 f’c = 4700 40 = 29725.41 Mpa - Luas A = ¼ D2 = 1/4x 3.14 x 12 = 0.785 m2 - r = = = 0.24 m = 249.84 mm - = = 66.26 - > 34-12 ( M1/M2) - 66.26 > 34 -12 (20.74/ -41.35)

- 66.26 > 40 Katagori kolom Langsing Luas tulangan kolom dan tulangan yang diperlukan :

(59)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-59 = 3.88 x 1014 Pc = = = 10.958.303 N = 10.958 KN = 1095.8 Ton Cm = 0.6 + 0.4 ( M1/M2) = 0.6 + 0.4 (20.74/ -41.35) = 0.399 ns = = = 0.59 Karena ns < 1 maka : Mc = MR = Mu x ns = 46.25 x 1= 46.25 tm

Tulangan yang dibutuhkan :

Et = = = 0.16 0.1. Agr .f’c = 0.1 x 785000x 40 = 3140000 N= 3140 KN = 314 t > 273 t sehingga dipakai 0.70 Ordinat =

=

0.146 Absis =

= 0.146 x

= 0.023

d’ = 40+10+(32/2) =66 mm = = 0.066 = 0.1

Dari grafk diperoleh r = 0.04 , = 1.33 maka : = r x = 0.014 x 1.33 = 0.0186

(60)

VI-60

Maka dipakai tulangan 19 D 32 ( 15281 mm2)

2. Tiang berdiameter 80 cm

Untuk perencanaan tulangan tekan tiang bor diameter 80 cm akan diwakili oleh Kolom K-3

Mux = 162.182.926 kgmm = 162.1 ton m dipikul oleh 5 tiang Muy = 206.352.570 kgmm = 206.3 ton m dipikul 5 tiang Pu = 1233 ton dipikuloleh 5 tiang

Anggap pembagian beban merata antara masing – masing tiang maka : Mux1 = 32.42 tm ( M1)

Muy1 = 41.26 tm ( M2)

Mu(R) = =

= 52.47 t

Pu1 = 246.6 t

Spesifikasi material yang digunakan : - Tulangan fy = 400 Mpa - Beton fc = 40 Mpa

- Panjang Lu= 20.5 m = 20500mm

- k = 0.77

- Momen inersia ( I)= = = 0.02 m4

- Ec = 4700 f’c = 4700 40 = 29725.41 Mpa

(61)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-61 - r = = = 0.199 m = 199.6 mm - = = 82.94 - > 34-12 ( M1/M2) - 82.94 > 34 -12 (32.42/- 41.26)

- 82.94 > 43.42 Katagori kolom Langsing Luas tulangan kolom dan tulangan yang diperlukan :

EI = = = 1.58 x 1014 Pc = = = 5.684.051 N = 5684 KN = 568.4 Ton Cm = 0.6 + 0.4 ( M1/M2) = 0.6 + 0.4 (32.42/ -41.26) = 0.28 ns = = = 0.66 Karena ns < 1 maka : Mc = MR = Mu x ns = 52.47 x 1 =52.47 tm

Tulangan yang dibutuhkan :

Et = = = 0.212 0.2. Agr .f’c = 0.1 x 502000x 40 = 2008000 N= 2008 KN = 200.8 t < 246 t sehingga dipakai 0.70 Ordinat =

=

0.144 Absis =

=

0.144

x

=

0.038 d’ = 40+10+(28/2) =64 mm

(62)

VI-62

= = 0.064 = 0.1

Dari grafik diperoleh r = 0.028 , = 1.33 maka : = r x = 0.017 x 1.33 = 0.022

As tot = x Agr = 0.022 x 502000 = 11044 mm2

Maka dipakai tulangan 19 D 28 ( 11699 mm2)

6.11.2 Perencanaan Tulangan Geser 1. Tiang berdiameter 100 cm

Untuk perencanaan tulangan tekan tiang bor diameter 100cm akan diwakili oleh Kolom K-1 dimana :

Vux = 175970 kg = 175.97 ton dipikul 9 tiang Vuy = 51778 kg = 51.77 ton dipikul oleh 9 tiang Pu = 2457 ton dipikul oleh 9 tiang

Dianggap bahwa pembagian beban merata masing – masing tiang maka : Vux = 19.55 ton Vuy = 5.75 ton Pu = 273 ton Ag = ¼ D2 = 1/4x 3.14 x 12 = 0.785 m2 Bw = 1 m D = 1 – 0.066 = 0.934 m Vc = ( 1+ ) . bw.d

(63)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-63 = ( 1 + )x . 1 . 0.934 = 254.40 ton Vu ≥ Vc 20.37 ≥ 0.6 x 254.40

20.37 < 152.64 …………..maka digunakan tulangan geser minimum Diambil Smaks = 0.075 m Avmin = = = 7.41 x 10-6 m2 = 7.41 mm2 Avmin =

=

= 6.25 x 10-7 m2 = 0.625 mm2 Diambil Avmin = 7.41 mm2 Dmin = = = 2.08 mm 8 mm

Maka digunakan tulangan geser 8- 75 mm Cek rasio tulangan geser :

(64)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-64 = 2.86 x 10-3 s ≥ 0.45 ( - 1 ) 2.86 x 10-3 ≥ 0.45 ( 2.87 x 10-3 ≥ 9.44 x 10-4 ………..OK 2. Tiang berdiameter 80 cm

Untuk perencanaan tulangan tekan tiang bor diameter 80 cm akan diwakili oleh Kolom K-3 dimana :

Vux = 62549 kg = 62.54 ton dipikul 5 tiang Vuy = 45530 kg = 45.53 ton dipikul 5 tiang Pu = 1233 ton dipikul oleh 5 tiang

Dianggap bahwa pembagian beban merata masing – masing tiang maka : Vux = 12.5 ton Vuy = 9.1 ton Pu = 246.6ton Ag = ¼ D2 = 1/4x 3.14 x 0.82 = 0.502 m2 Bw = 0.8 m D =0.8– 0.064 = 0.736 m Vc = ( 1+ ) . bw.d = ( 1 + )x x 0.8 x 0.736 = 223.92 ton Vu ≥ Vc

(65)

VI-65

15.46 ≥ 0.6 x 223.92

15.46 < 134.35 …………..maka digunakan tulangan geser minimum Diambil Smaks = 0.075 m Avmin = = = 5.93 x 10-6 m2 = 5.93 mm2 Avmin =

=

= 5 x 10-7 m2 = 0.5 mm2 Diambil Avmin = 5.93 mm2 Dmin = = = 1.94 mm 8 mm

Maka digunakan tulangan geser 8- 75 mm Cek rasio tulangan geser :

s =

=

= 3.64 x 10-3

s ≥ 0.45 ( - 1 ) 3.64 x 10-3 ≥ 0.45 (

(66)

VI-66 6.11.3 Gambar Penulangan Tiang Bor

1. Tiang berdiameter 100 cm

Gambar 6.17 Penulangan tiang bor diameter 100 cm

2 Tiang berdiameter 80 cm

Gambar 6.18Penulangan tiang bor diameter 80 cm 100 cm 19 D 32 8 -75 80 cm 19 D 28 8 -75

(67)

VI-67 6.12 Perencanaan Pile Cap

6.12.1 Perencanaan pile cap untuk kolom tengah

Pile untuk kolom tengah diwakili oleh pondasi pada kolom K1 dengan ukuran sebagai berikut :

Gambar 6.19 Ukuran Pile Cap Kolom Tengah

Spesifikasi yang digunakan : Tulangan fy = 400 Mpa Beton f’c = 40 Mpa

a. Desain Geser 2 Arah P = 2457 ton h = 1.7m = 1700mm d’ = 0.3 m dan d = h – d’ = 1700 – 300 = 1400 mm 6.0 m x y 6.0 m 1.5 1.5

(68)

VI-68 Gambar 6.20 Penampang kritis arah x geser 2 arah kolom tengah

x = 1.5 + d = 1.5 + 1.4 = 2.9 m y = 1.5 + d = 1.5 + 1.4 = 2.9 m

Gaya geser 2 arah yang bekerja pada pile cap :

Vu = Pu – (Pu/9) = 2457 - (2457/9) = 2184 ton Kuat geser pile cap:

(69)

Bab VI Perencanaan Struktur Bawah VI-69 o = 1.5/1.5 = 1 Vc (1) = (1 + ) bo.d = ( 1 + ) x 11600 x 1400 = 308132335 N = 30813 ton Vc (2) = ( +2 ) x 1/12 x bo.d = ( +2 ) x 1/12 x x 11600 x 1400 = 58438891 N = 5843 ton Vc (3) = 1/3 bo.d = 1/3 x x 11600 x 1400 = 34326926 N = 3423 ton

Digunakan nilai terkecil dari ketiga nilai Vc diatas yaitu Vc (3) = 3423 ton

Syarat

Vu Vc 2184 ton 0.75 x 3423

(70)

VI-70

b. Momen Design

Gambar 6.21 Momen lentur arah x dan y kolom tengah

L1 = = 2.25 m

L2 = = 2.25 m

qu = Pu / A = 2457 / (6x6) = 68.25 ton / m2

Momen di penampang kritis arah x dan y :

Mx = ½ qu x L12 = ½ x 68.25 x 2.252 = 172.75 tm

My = ½ qu x L22 = ½ x 68.25 x 2.252 =172.75 tm

Tulangan arah x per m lebar:

= = 1.151 Diperoleh = 0.00365 6.0 m x y 6.0 m 1.5 1.5 L1 l L2 l

(71)

VI-71

As = b. d = 0.00365 x 1000x 1225 = 4471 mm2

Digunakan tulangan D 19 – 50 ( 5671 mm2 )

Tulangan arah y per m lebar:

= = 1.151

Diperoleh = 0.00365

As = b. d = 0.00365 x 1000x 1225 = 4471 mm2

6.12.2. Perencanaan pile cap untuk kolom tepi

Gambar 6.22 Ukuran Pile Cap Kolom Tepi

Spesifikasi yang digunakan : Tulangan fy = 400 Mpa 6.0 m x y 4 m 1.4 1.4

(72)

VI-72

Beton f’c = 40 Mpa

a. Desain Geser 2 Arah P = 1975 ton

h = 1.7 m = 1700 mm d’ = 0.3 m

d = h – d’ = 1700 – 300 = 1400 mm

(73)

VI-73

x = 1.4 + d = 1.4 + 1.4 = 2.8 m y = 1.4 + d = 1.4 + 1.4 = 2.8 m

Gaya geser 2 arah yang bekerja pada pile cap : Vu = Pu = 1975 ton

Kuat geser pile cap:

bo = 2 x + 2y = ( 2 x 2.8 )+ ( 2 x 2.8) = 11.2 m = 11200mm o = 1.5/1.5 = 1 Vc (1) = (1 + ) bo.d = ( 1 + ) x 11200 x 1400 = 297507082 N = 29750 ton Vc (2) = ( +2 ) x 1/12 x bo.d = ( +2 ) x 1/12 x x 11200 x 1400 = 47.518.492 N = 4751 ton Vc (3) = 1/3 bo.d = 1/3 x x 11200 x 1400 = 33056342 N = 3305 ton

Syarat

Vu Vc 1975 ton 0.75 x 3305

(74)

VI-74

b. Momen Design

Gambar 6.24 Momen lentur arah x dan y kolom tepi

L1 = = 2.3

L2 = = 1.05 m

qu = Pu / A = 1975 / (6x 3.5) = 94.04 ton / m2

Mx = ½ qu x L12 = ½ x 94.04 x 2.32 = 248.73 tm

My = ½ qu x L22 = ½ x 94.04 x 1.052 =51.83 tm

= = 1.65 Diperoleh = 0.0053 As = b. d = 0.0053 x 1000x 1225 = 6492.5 mm2 6.0 m x y 3.5 m 1.4 1.4 L1 l L2 l

(75)

VI-75

= = 0.34

Diperoleh = 0.0011

As = b. d = 0.0011 x 1000x 1225 = 1347 mm2

6.12.3. Perencanaan pile cap untuk kolom sudut

Gambar 6.25 Ukuran Pile Cap Kolom Sudut

Spesifikasi yang digunakan :

Tulangan fy = 400 Mpa Beton f’c = 40 Mpa 5.0 m x y 5.0 m 1.25 1.25

(76)

VI-76

a. Desain Geser 2 Arah P = 1233 ton

h = 1.7 m = 1700 mm d’ = 0.3 m

d = h – d’ = 1700 – 300 = 1400 mm

Gambar 6.26 Penampang kritis arah x geser 2 arah kolom sudut

(77)

VI-77

y = 1.25 + d = 1.25 + 1.4 = 2.65 m Gaya geser 2 arah yang bekerja pada pile cap :

Vu = Pu = 1233 ton Kuat geser pile cap:

bo = 2 x + 2y = ( 2 x 2.65 )+ ( 2 x 2.65) = 10.6 m = 10600 mm o = 1.5/1.5 = 1 Vc (1) = (1 + ) bo.d = ( 1 + ) x 10600 x 1400 = 281.569.202 N = 28156 ton Vc (2) = ( +2 ) x 1/12 x bo.d = ( +2 ) x 1/12 x x 10600 x 1400 = 36.302.947 N = 3630 ton Vc (3) = 1/3 bo.d = 1/3 x x 10600 x 1400 = 31.285.466 N = 3128 ton

Syarat

Vu Vc 1233 ton 0.75 x 3128

(78)

VI-78

b. Momen Design

Gambar 6.27 Momen lentur arah x dan y kolom sudut

L1 = = 1.875 m

L2 = = 1.875 m

qu = Pu / A = 1233 / (5x 5) = 49.32 ton / m2

Mx = ½ qu x L12 = ½ x 49.32 x 1.8752 = 86.6 tm

My = ½ qu x L22 = ½ x 49.32 x 1.8752 =86.6 tm

= = 0.57 Diperoleh = 0.0018 5.0 m x y 5.0 m 1.25 1.25 L1 l L2 l

(79)

VI-79

As = b. d = 0.0018 x 1000x 1225 = 2205 mm2

= = 0.57

Diperoleh = 0.0018

As = b. d = 0.0018 x 1000x 1225 = 2205 mm2

6.12.4 Denah Tulangan Pile Cap

1. Denah tulangan pile cap pada kolom tengah

Gambar 6.28 Denah tulangan pile cap pada kolom tengah D 19-50 D19 -50 D19 -50 D 19-50 6.0 m 6.0 m

(80)

VI-80

2. Denah tulangan pile cap pada kolom tepi

Gambar 6.29 Denah tulangan pile cap pada kolom tepi

3. Denah tulangan pile cap pada kolom tepi

Gambar 6.30 Denah tulangan pile cap pada kolom tepi

6.13 Perencanaan Sloof 400x600 1. Perencanaa Tulangan Lentur

Lendutan akibat diferensial settlement ( ) = 10cm – 9cm = 1 cm

E = 4700 f’c = 4700 x 40 = 29725,4 N/mm2 = 297254 kg /cm2 D 19-100 D22 -50 D22 -50 D 19-100 6.0 m 3.5 m D12-50 D12 -50 D12-50 D 12-50 5.0 m 5.0 m

(81)

VI-81

I = 1/12 x b.h3 = 1/12 x 40 x 603 = 720000 cm4

Momen akibat setlement Mu1 = 6EI/L2 x

= 6 x 297254 x 720000 / 9002 x 1

= 1585355 kg.cm = 158.5 x 106 N.mm

Momen akibat beban Mu2 = 1/8 . Wu . ly2 = 1/8 . (1.2x0.4x0.6x2400+1.2x250) . 92 = 10036 kg.m = 100,4 x 106 N.mm Mu = Mu1 + Mu2 = 158.5 x 106 + 100.4 x 106 = 258.9 x 106 N.mm

Cek Rasio Tulangan min < < maks

min = 1,4/fy = 1,4/400 = 0,0035

maks = 075 b

Dimana menurut SNI-2002 ps. 12.2.(7)(3) untuk f’c >30 Mpa ; 1 = 0,85 – 1/7 . 0,05(40-30) = 0,7785 b = 0,85. 1.f’c fy 600 600+fy x b = 0,85. 0,7785. 40 400 600 600+400 x

(82)

VI-82 b = 0,0397

maks = 075 . 0,0397 = 0,0298

Mu/bd2 = 258,9 x 106 / (400 . 6002)

= 1,8, dari tabel di dapat nilai = 0,0058 Maka min < < maks = 0,0035 < 0,0058 < 0,0298

As = . b . d

= 0.0058 x 400 x 600 = 1392 mm2

Tulangan atas dipakai 5D19 Tulangan bawah dipakai 5D19

2. Perencanaan Tulangan Geser

a = As (1,25 . fy) / (0.85 . fc . d) a = 1392 (1,25 . 400) / (0.85 . 40 . 530) = 38.6 mm Mpr = As (1.25 . fy) . (d – ½ a) Mpr kr = 1392 (1.25 . 400) . (530 – ½ 38.6) = 355 kN.m Mpr kn = 1392 (1.25 . 400) . (530 – ½ 38.6) = 355 kN.m Wu = (1.2x0.4x0.6x2400+1.2x250) = 991.2 kg/m = 9.9 kN/m Ve = (355 + 355)/6.6 + ½ 9.9 x 7.6 = 145 kN Vs = Ve/0,75 = 194 kN Vs maks = 2/3 . 400 . 530 . 40 = 893 > Vs ……. (Ok)

(83)

VI-83

Jika memakai tulangan geser 2 kaki D10 = Av = 157 mm2

s = Av . fy . d / Vs = 157. 400 . 530 / (194 x 103) = 171 mm

Jarak maksimum s = d/4 = 530/4 = 132.5mm Tulangan sengkang tumpuan = D10 – 130mm

(84)

(85)