m.fadhil Choliq(3336100371) (Perencanaan Pondasi Tiang Bor Pada Proyek Central Natural Gas)

PERENCANAAN PONDASI TIANG BOR PADA PROYEK

PEMBANGUNAN CENTRAL NATURAL GAS

(Studi Kasus : Stasiun Gas Induk Bitung-Tangerang)

Tugas Akhir

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana S1 Jurusan

Teknik Sipil-Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

M.FADHIL CHOLIQ

(3336100371)

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGON - BANTEN

2014

iv

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena atas rahmat dan

karunia-Nya laporan tugas akhir dengan judul Perencanaan Pondasi Tiang Bor

Pada Proyek Pembangunan Central Natural Gas (Studi kasus: Stasiun Gas Induk

Bitung-Tangerang) dapat terselesaikan dengan baik. Tidak lupa pula syalawat

serta salam kita curahkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW

beserta keluarga dan seluruh sahabatnya. Penulisan tugas akhir ini dilakukan

dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Strata Satu (S-

1) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

Laporan tugas akhir ini dapat penulis selesaikan dengan baik atas bantuan dan

kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

terima kasih yang sebesar besarnya kepada :

1. Ibu Enden Mina, ST., MT dan Bapak Rama Indera Kusuma, ST., MT

selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingannya serta

meluangkan waktunya hingga selesainya laporan tugas akhir ini.

2. Bapak Zulmahdi Darwis, ST.,M.Eng dan Ibu Restu Wigati, ST, M. Eng

selaku dosen penguji yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran

untuk memberi masukan-masukan yang membantu saya dalam

penyusunan laporan tugas akhir ini.

3. Bapak M.Fakhruriza Pradana, ST., MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

4. Ibu Irma Suryani ST,M.Sc Selaku Koordinator tugas akhir Jurusan Teknik

Sipil.

5. Pihak PT Surya Cipta Teknik, Tangerang yang telah banyak membantu

dalam usaha memperoleh data yang saya perlukan.

v

6. Untuk seluruh mahasiswa sipil Untirta, khususnya Durisapu, terima kasih

banyak untuk bantuan dan dukungan baik moril dan materil.

Penulis selaku insan yang tidak pernah jauh dan luput dari kesalahan,

menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan-kekurangan

dan masih jauh dari kesempurnaan. Diharapkan saran dan kritik yang membangun

untuk perbaikan di masa mendatang. Semoga Tugas Akhir ini membawa manfaat

bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Cilegon, Juli 2014

Muhammad Fadhil Choliq

Halaman Persembahan

Karya skripsi ini akan ku persembahkan khusus untuk kedua orang tua ku, Muhamad

Annas dan Tini Suhastini. Hanya karena merekalah aku bisa jadi seperti ini,

sebagai motivator terhebat dalam perjalanan hidupku. Kedua adikku tercinta, Siti

Sarah Choirunnisa dan Siti Aisyah Noor Salma, yang tak henti mendoakan aku

sehingga menjadi bahan bakar semangat dalam menjalani hidup ini.

Seluruh keluarga besarku yang telah mendukung perjalanan pendidikanku.

Tak ada kata yang sempurna, tak ada kalimat seindah apapun untuk

menggambarkan rasa terima kasihku.


vii

PERENCANAAN PONDASI TIANG BOR PADA PROYEK

PEMBANGUNAN CENTRAL NATURAL GAS

(Studi Kasus : Stasiun Gas Induk Pertamina Bitung-Tangerang)


INTISARI

Studi perencanaan pondasi tiang bor dilakukan pada Proyek

Pembangunan CNG Mother and Daughter Station berbasis di Bitung-

Tangerang. Pondasi tiang bor pada proyek ini direncanakan untuk menahan beban kompresor gas. Tujuan dari studi ini adalah menghitung daya dukung

kelompok pondasi tiang bor dan penurunan, serta merencanakan pile cap dan

pondasi tiang bor dengan menentukan dimensi dan menghitung kebutuhan

tulangan yang dibutuhkan dalam perencanaan pondasi tiang bor. Metode-metode

yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Meyerhof (1976) dengan

data hasil Standar Penetration Test, dan metode Skempton (1966) dan Oneil Reese (1989) dengan data hasil uji laboratorium. Peneliti juga membandingkan

hasilnya dengan menggunakan software GEO5 v.17.

Hasil analisis perhitungan daya dukung pondasi tiang bor dalam penelitian

menunjukan bahwa daya dukung kelompok tiang berdasarkan Meyerhof

(1976) untuk data SPT adalah 272,78 ton dengan SF = 5,65 dan penurunannya

0,67 cm, berdasarkan Skempton (1966) dan Oneil Reese (1989) dengan data hasil uji laboratorium adalah 321,664 ton dengan SF = 6,67 dan penurunannya

1,176 cm, dan berdasarkan program GEO5 v.17 adalah 716,543 ton dengan SF =

6,24 dan hasil penurunannyan 1,09 cm. Hasil analisis perhitungan tahanan beban

lateral pondasi tiang bor dalam penelitian menunjukan tahanan beban lateral

pada tiang kelompok didapat Hu = 65,911 ton dan defleksi tiang kelompok

0,00355 cm.

Hasil perencanaan pondasi tiang bor didapat dimensi tiang bor 0,4 m

dengan tulangan longitudinal tekan lentur sebesar 8 D19, serta tulangan geser

(sengkang spiral) sebesar D19-150. Hasil perencanaan pile cap didapat dimensi

pile cap 2,6 x 7 x 0,85 m dengan tulangan tarik dua arah sebesar D22-100 dan

tulangan tekan dua arah sebesar D19-100 dengan jarak sengkang sebesar 250 mm.

Berdasarkan analisis besar faktor keamanan daya dukung pondasi memenuhi

syarat keamaan untuk daya dukung baik untuk beban vertikal maupun horizontal

karena nilai SF > 3,5 dan hasil penurunan pondasi kelompoknya memenuhi syarat

keamanan karena nilai penurunannya < 4 cm.

Kata kunci : Tiang bor, daya dukung, penurunan, beban lateral, pile cap

viii

DESIGN OF BORED PILE FOUNDATION OF CENTRAL

NATURAL GAS DEVELOPMENT PROJECT

(Case study : Main Gas Station of Bitung Pertamina - Tangerang)


ABSTRACT

The study of design bored pile foundation was conducted on the " Project of

Mother and Daughter CNG Station located in Bitung-Tangerang". Bored pile

foundation used in this project to support the weight of the gas compressor.The

purpose of this study was to calculate the bearing capacity and displacement the

pile group foundation, as well as design pile cap and bored pile with determining

the dimensions and calculate the required reinforcement in the design of bored pile.

The Methode that is used in this study are Meyerhof (1976) method with Standard

Penetration Test (SPT) result data, and (1966) and Oneil Reese (1989) method from laboratory test results data. The Study also compared manual results with

GEO5 v.17 software result.

The result of the analysis of the calculation of pile foundation bearing capacity in this study showed that the bearing capacity of the pile group based on

Meyerhof (1976) for SPT data is 272,78 tons with SF = 5,65 and 0,67 cm

displacement, based Skempton (1966) and Oneil Reese (1989) method from laboratory test results data is 321,664 tons with SF = 6,67 and displacement 1.176

cm. Otherwise based on GEO5 v.17 program the bearing capacity is 716,543 tons

with SF = 6,24 and displacement 1,09 cm. The results of the analysis of lateral load

resistance calculation bored pile in the study showed lateral load resistance on the

pile group obtained Hu = 65.911 tons and 0.00355 cm deflection of pile group.

The result of design bored pile be obtained dimensions 0.4 m with flexural

compressive longitudinal reinforcement at 8 D19, as well as shear reinforcement

(cross bar spiral) of D19-150. Based on the results of desain pile cap the dimension

is 2,6 x 7 x 0,85 m with tensile reinforcement two way directions for D22-100 and

reinforcement two way directions for D19-100 with a cross bar spacing of 250 mm

and Based on the analysis of large safety factor of foundation bearing capacity to

meet the security requirements for load bearing capacity either vertically or

horizontally for SF values > 3.5 and the result of settlement in foundation safety

group qualify for the settlement value < 4 cm.

Keywords: Bored Pile, bearing capacity, displacement, lateral load resistance,

pile cap

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...........................................................................................i

LEMBAR PERNYATAAN ...............................................................................ii

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................iii

PRAKATA .........................................................................................................iv

HALAMAN PERSEMBAHAN..........................................................................vi

INTISARI ...........................................................................................................vii

ABSTRACT .......................................................................................................viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xi

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xiv

DAFTAR NOTASI .............................................................................................xvi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xix

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .....................................................................................1

B. Rumusan Masalah ................................................................................3

C. Lokasi Penelitian ..................................................................................3

D. Tujuan Penelitian .................................................................................4

E. Manfaat Penelitian ...............................................................................4

F. Batasan Masalah ..................................................................................5

G. Keaslian Penelitian................................................................................5

II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................6

III. LANDASAN TEORI

A. Definisi Tanah .......................................................................................10

B. Penyelidikan Lapangan dengan Pengeboran .......................................12

C. Macam-Macam Pondasi .......................................................................21

D. Pengertian Pondasi Tiang Bor ..............................................................21

E. Keuntungan dan Kerugian Pondasi Tiang Bor .....................................23

F. Metode Dasar Dalam Pelaksanaan Tiang Bor ......................................24

x

G. Pembebanan Pondasi Tiang Bor ...........................................................27

H. Dimensi Tiang Bor ................................................................................34

I. Kapasitas Dukung Tiang Bor ................................................................34

J. Kapasitas Tahanan Beban Lateral Ultimit ............................................44

K. Penurunan Pondasi Tiang Bor ..............................................................52

L. Faktor Aman Tiang Bor ........................................................................64

M. Perencanaan Pile Cap ...........................................................................65

N. Perencanaan Tulangan Pondasi Tiang Bor ...........................................67

O. Program GEO5 v.17..............................................................................69

IV. METODOLOGI PENELITIAN

A. Data Umum ..........................................................................................73

B. Lokasi Pengujian Lapangan .................................................................73

C. Metode Pengumpulan Data ..................................................................74

D. Proses Perancangan ..............................................................................74

E. Flow Chart Metodologi Penelitian ......................................................76

F. Waktu Penelitian ..................................................................................78

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Perencanaan Pondasi ...................................................................80

B. Pembebanan Pondasi ...........................................................................80

C. Korelasi Data Tanah untuk Menghitung Daya Dukung dan Penurunan .......83

D. Analisis Pondasi Tiang Bor ..................................................................86

E. Perhitungan Tahanan Beban Lateral Pada Tiang Bor ...........................93

F. Perencanaan Pile Cap dengan Empat Pile ............................................104

G. Perencanaan Tulangan Pondasi Tiang Bor ...........................................112

H. Menghitung Penurunan Tiang dan Penurunan Ijin ...............................120

I. Analisis Program GEO5 v.17 ...............................................................126

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ..........................................................................................142

B. Saran ....................................................................................................143

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Mesin Compressor ......................................................................... 2

Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian ................................................................... 4

Gambar 3. Layout Lokasi Penelitian ............................................................... 4

Gambar 4. Posisi Penelitian terhadap Peneliti Sebelumnya ............................ 9

Gambar 5. Splint Barrel Sampler Untuk Penyelidikan SPT ............................ 14

Gambar 6. Contoh Palu yang Biasa Digunakan Dalam Uji SPT ..................... 14

Gambar 7. Skema Urutan Pengujian Penetrasi Standar (SPT) ........................ 15

Gambar 8. Formulir Pengujian SPT ................................................................ 17

Gambar 9. Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir .................................................... 21

Gambar 10. Bored Pile dengan metode kering .................................................. 24

Gambar 11. Bored Pile dengan metode acuan ................................................... 25

Gambar 12. Bored Pile dengan metode adonan ................................................ 26

Gambar 13. Wilayah Gempa Indonesia dengan Periode Ulang 500 Tahun ...... 32

Gambar 14. Diagram Spektrum Respon Gempa Rencana ................................. 33

Gambar 15. Definisi Tiang Ujung Jepit dan Ujung Bebas ................................ 44

Gambar 16. Tiang Ujung Jepit dalam Tanah Kohesif ....................................... 48

Gambar 17. Tahanan Lateral Ultimit Tiang dalam Tanah Kohesif ................... 49

Gambar 18. Variasi nilai Ax, Am, Bx, Bm untuk Tiap Kedalaman z .......... 51

Gambar 19. Faktor Penurunan I0 ....................................................................... 55

Gambar 20. Koreksi Kompresi Rk ..................................................................... 56

Gambar 21. Koreksi kedalaman Rh ................................................................... 56

Gambar 22. Koreksi Angka Poisson R ............................................................. 57

Gambar 23. Koreksi Kekakuan Lapisan Pendukung, Rb ................................... 57

Gambar 24. Gambar Grafik Faktor Koreksi ..................................................... 62

Gambar 25. Susunan Kelompok Tiang dalam Pelat Penutup Tiang ................. 65

Gambar 26. Penulangan Tiang Bor ................................................................... 69

Gambar 27. Hasil output daya dukung tiang tunggal ....................................... 71

Gambar 28. Hasil output penurunan tiang tunggal ............................................ 71

xii

Gambar 29. Hasil output daya dukung tiang kelompok ................................... 72

Gambar 30. Hasil output penurunan tiang kelompok ........................................ 72

Gambar 31. Titik pengujian Sondir dan SPT yang ditinjau ............................... 74

Gambar 32. Flow Chart Metodologi penelitian................................................. 76

Gambar 33. Detail potongan rencana pondasi ................................................... 79

Gambar 34. Susunan pondasi tiang kelompok .................................................. 91

Gambar 35. Defleksi tiang ujung jepit akibat beban lateral .............................. 100

Gambar 36. Momen pada tiang ujung jepit akibat beban lateral ....................... 100

Gambar 37. Penampang bundar kolom pendek dengan penampang persegi dan

aktual ekivalen ............................................................................... 116

Gambar 38. Hasil Pengujian konsolidasi ........................................................... 125

Gambar 39. Pola beban dan penurunan konsolidasi .......................................... 126

Gambar 40. Tampilan Awal program GEO5 v.17 (Pile Group) ....................... 127

Gambar 41. Tampilan settings pada program GEO5 v.17(Pile Group) ............ 127

Gambar 42. Tampilan structure pada program GEO5 v.17(Pile Group) .......... 128

Gambar 43. Tampilan geometry pada program GEO5 v.17(Pile Group) .......... 129

Gambar 44. Tampilan material beton pada program GEO5 v.17 (Pile Group) ........ 130

Gambar 45. Tampilan material tulangan pada program GEO5 v.17 (Pile Group) .. 131

Gambar 46. Tampilan load pondasi pada program GEO5 v.17 (Pile Group) ... 131

Gambar 47. Menu input profile pada program GEO5 v.17 (Pile Group) ....... 132

Gambar 48. Kedalaman lapisan 1 pada program GEO5 v.17(Pile Group) ....... 132



Gambar 51. Tampilan profile pondasi pada program GEO5 v.17 (Pile Group) ...... 133

Gambar 52. Menu input soils pada program GEO5 v.17 (Pile Group) .......... 134

Gambar 53. Spesifikasi tanah lapisan 1 pada program GEO5 v.17 (Pile Group) .... 134



Gambar 56. Menu input water pada program GEO5 v.17 .............................. 137

Gambar 57. Tampilan water pondasi pada program GEO5 v.17 (Pile Group) . 137

xiii

Gambar 58. Tampilan Stage settings pondasi pada program GEO5 v.17 (Pile Group) ....... 138

Gambar 59. Tampilan hasil analisis daya dukung vertikal pondasi pada program

GEO5 v.17 (Pile Group) ................................................................ 138

Gambar 60. Tampilan hasil analisis penurunan pondasi pada program GEO5

v.17 (Pile Group) ........................................................................... 139

Gambar 61. Tampilan output pondasi pada program GEO5 v.17 (Pile Group)........ 139

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Perbandingan Penelitian Tugas Akhir Sebelumnya .............................. 8

Tabel 2. Nilai berat jenis tanah dari berbagai macam tanah ...............................10

Tabel 3. Nilai n, e, w, d, b untuk tanah keadaan asli lapangan .........................11

Tabel 4. Hubungan indeks plastis dengan plastisitas dan jenis tanah .................11

Tabel 5. Hubungan N dengan kerapatan relatif (Dr) tanah pasir ........................18

Tabel 6. Hubungan nilai N, konsistensi dan kuat tekan bebas (qu) untuk tanah

lempung jenuh .......................................................................................19

Tabel 7. Beban Mati pada Struktur ....................................................................27

Tabel 8. Beban Hidup pada Struktur ..................................................................28

Tabel 9. Faktor Keutamaan untuk berbagai kategori gedung dan bangunan ......30

Tabel 10.Faktor Daktilitas Maksimum (m), Faktor Reduksi Gempa Maksimum

(Rm), Faktor Tahanan Lebih Struktur (f1) beberapa jenis sistem/subsistem

struktur gedung .....................................................................................31

Tabel 11.Jenis tanah berdasarkan SNI 03-1726 tanah sedang dan tanah lunak

apabila untuk lapisan setebal maksimum 30 meter paling atas dipenuhi

syarat-syarat yang tercantum dalam tabel 11.-2002 ...........................32

Tabel 12.Faktor reduksi kekuatan ......................................................................34

Tabel 13.Nilai rata-rata untuk memperkirakan tahanan kulit tiang bor tiang yang

dibor dalam tanah lempung ...................................................................37

Tabel 14. Perkiraan qd Untuk Tiang yang Dicor Ditempat ...............................39

Tabel 15. Intensitas Gaya Geser Dinding Tiang ................................................40

Tabel 16. Faktor Kapasitas Dukung Ujung Nc dan Nq .....................................43

Tabel 17. Nilai-nilai nh Untuk Tanah Kohesif ...................................................46

Tabel 18. Kriteria tiang kaku dan tiang tidak kaku ...........................................46

Tabel 19. Nilai Modulus Elastis .........................................................................46

Tabel 20. Koefisien momen dan defleksi pada tiang bor untuk tanah granuler .50

xv

Tabel 21. Ketentuan Penurunan Maksimum Pada Suatu Bangunan Jenis

bangunan .............................................................................................53

Tabel 22. Angka poison () untuk masing-masing jenis tanah ...........................53

Tabel 23. Hubungan Untuk Indeks Pemampatan(Cc).........................................63

Tabel 24. Faktor aman untuk tiang bor ...............................................................64

Tabel 25. Rencana Waktu penelitian...................................................................79

Tabel 26. Beban mati yang bekerja pada pondasi mesin kompresor ..................80

Tabel 27 Data tanah pada pondasi mesin kompresor ..........................................83

Tabel 28. Hasil Daya dukung ultimit tiang dan SF untuk kapasitas tiang tunggal ......91

Tabel 29. Hasil Daya dukung ultimit tiang dan SF untuk kapasitas tiang kelompok ...93

Tabel 30. Nilai defleksi dan momen tiang tunggal akibat beban lateral .............101

Tabel 31. Perkiraan penurunan tiang tunggal .....................................................122

Tabel 32. Hasil analisis daya dukung vertikal dan penurunan tiang bor kelompok ...140

Tabel 33.Perbandingan Hasil Analisis Perencanaan dengan Kondisi di Lapangan .... 141

xvi

DAFTAR NOTASI

Ab = Luas penampang ujung bawah tiang (m2)

As = Luas Selimut Tiang (m2)

bw = Lebar Pile Cap (m)

= Koefisien Gesek

C = Faktor Respon Gempa

Cu = Kohesi Undrained (ton/m2)

D = Diameter Tiang (m)

Dr = Kerapatan Relatif

Eg = Efisiensi Kelompok Tiang

Ep = Modulus Elastis Tiang (kN/m2)

Es = Modulus Elastis Tanah (kN/m2)

e = Angka Pori

e = Eksentrisitas (m)

eb = Eksentrisitas Balanced (m)

f = Kedalaman Tiang Pada Keadaan Momen Maksimum (m)

fb = Tahanan Ujung Neto per Satuan Luas (kPa)

fc = Kuat Tekan Beton (MPa)

fi = Besar gaya geser maksimum dari lapisan tanah (ton/m2)

fs = Tahanan Gesek Satuan (ton/m2)

fy = Kuat Tarik Baja (MPa)

H = Kedalaman total lapisan tanah ujung tiang ke muka tanah (m)

Hu = Tahanan Lateral Ultimit Tiang (ton)

Hi = Beban Horizontal per 1 tiang (kN)

I = Faktor Keutamaan Gedung

Ip = Momen Inersia Tiang (m4)

xvii

I0 = Faktor pengaruh penurunan tiang yang tidak mudah mampat

K = Faktor Kekakuan Tiang

k = Modulus Reaksi Subgrade

lw = Panjang Pile Cap (m)

L = Panjang Tiang (m)

Li = Tebal Lapisan Tanah dengan Memperhitungkan Geseran Dinding

Tiang (m)

m = Jumlah Baris Tiang

Mmak = Momen dimana tiang mencapai batas maksimum (ton.m)

Mg = Momen Pada Dasar Muka Tanah (ton.m)

Mu = Momen Ultimit Penampang (ton)

My = Tahanan Momen Batas Tiang (ton.m)

Mz = Momen Tiang untuk Tiap Lapisan (ton.m)

n = Jumlah Tiang

n = Jumlah Tiang Dalam Satu Baris

= Rasio Tulangan

min = Rasio Tulangan Minimum

o = Tekanan Overburden di Tengah Lapisan Tanah (ton/m2)

p = Keliling Tiang (m)

P = Beban Total (ton)

Pr = Kuat Rencana Penampang (ton)

Pu = Kuat Nominal Penampang (ton)

qd = Unit Tahanan Ujung (ton/m2)

Q = Beban yang Bekerja (ton)

Qb = Tahanan Ujung Tiang (ton)

Qs = Tahanan Gesek Dinding (ton)

Qpg = Daya Dukung Kelompok Tiang (ton)

xviii

Qult = Daya Dukung Ultimit Tiang (ton)

R = Faktor Reduksi Gempa

R = Faktor Kekakuan untuk modulus tanah konstan

Rk = Faktor koreksi kemudahan mampatan tiang

Rh = Faktor koreksi untuk kelebihan lapisan yang terletak pada tanah keras.

R = Faktor koreksi angka poison

Rb = Faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung

s = Jarak antar Pusat Tiang (m)

S = Penurunan Tiang Tunggal (cm)

Sc = Penurunan Konsolidasi (cm)

T = Faktor Kekakuan untuk modulus tanah yang tidak konstan

Vu = Gaya Geser Ultimit (ton)

Vc1 = Gaya Geser Satu Arah (ton)

Vc2 = Gaya Geser Dua Arah (ton)

= Arc tan d/s (derajat)

= Faktor Reduksi Kekuatan

= Koefisien dari Skin Friction

= Kadar Air (%)

xix

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Berkas-Berkas Sidang Tugas Akhir

LAMPIRAN 2 Gambar Detail Tulangan

LAMPIRAN 3 Data Penyelidikan Tanah

LAMPIRAN 4 Gambar Mesin Kompresor

1

BAB I

PEDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pembangunan suatu konstruksi pertama sekali yang dilaksanakan dan

dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan struktur bawah baru kemudian

melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar

fungsinya pada suatu konstruksi. Pondasi didefinisikan sebagai bangunan bawah

tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan

beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang ada disekitarnya.

Industri didaerah Bitung dan daerah sekitarnya berkembang dengan pesat

membuat pertamina gas mengalami kekurangan dalam memenuhi kebutuhannya.

Pertamina membangun sebuah proyek Pembangunan CNG mother and daughter

station berbasis di Bitung-Tangerang yaitu sebuah proyek penyediaan gas alam

yang diharapkan bisa memasok kebutuhan gas untuk industri Bitung dan

sekitarnya.

Proyek Pembangunan CNG mother and daughter station bertempat di

Bitung-Tangerang terdapat beberapa bangunan salah satunya bangunan

kompresor, pondasi pada bangunan kompresor menggunakan pondasi tiang

pancang grup dengan 6 buah tiang dengan diameter 0,3m x 0,3m. Dari hasil

penyelidikan tanah pada titik sondir 1 dan dept boring 1 diperoleh data bahwa

lapisan tanah bagian atas adalah tanah lunak dengan konsistensi rendah sehingga

daya dukung tanahnya juga rendah, sedangkan lapisan tanah keras terdapat pada

kedalaman 4-5 meter dari permukaan tanah. Dalam pelaksanaannya proyek ini

juga memerlukan tanah urugan setinggi 2,1-2,5 meter dari permukaan jalan.

Bangunan kompresor menampung beban mesin kompresor, kompresor

sendiri merupakan alat penampung dan penyaluran gas dimana bahan yang

ditampung sudah menjadi gas natural. Berat bersih kompresor 11 ton, dengan

tinggi 2,802 m, panjang 6,954 m, dan lebar 2,18 m. Alat ini di datangkan langsung

dari Buenos Aires, Argentina.

2

Gambar 1. Mesin Compressor

(Sumber: Data Observasi Lapangan, 2013)

Beban yang bekerja adalah beban vertikal dan beban horizontal, beban

vertikal yaitu berat sendiri kompresor karena dalam penelitian ini fokus pada daya

dukung dan penurunan pondasi tiang bor akibat beban vertikal dari kompresor itu

sendiri dan beban horizontal yaitu beban gempa pada pondasi tiang bor. Dalam

perencanaan pondasi tiang bor, ada beberapa metode yang dapat digunakan.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Skempton (1966)

karena metode ini digunakan untuk tanah lempung sesuai dengan karakteristik

tanah di lapangan yaitu lanau kelempungan. Metode yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode Oneill dan Reese(1989) karena metode ini

digunakan untuk tanah pasir sesuai dengan karakteristik tanah di lapangan yaitu

lanau kepasiran. Metode lainnya yang digunakan adalah metode Meyerhof (1976),

metode ini digunakan untuk menganalisis data dari penyelidikan SPT dimana

metode ini telah lama muncul dan banyak digunakan dalam penelitian daya

dukung tiang bor. Metode lainnya menggunakan metode statis, yaitu perhitungan

yang dilakukan menurut teori Mekanika Tanah, yaitu dengan mempelajari sifat-

sifat teknis tanah ( strength parameter) yang diperoleh dari hasil uji lapangan

(SPT atau CPT) dan data hasil uji laboratorium.

Dalam penelitian, penulis ingin membuat suatu pondasi jenis tiang bor untuk

bangunan kompresor, hasilnya akan dibandingkan dengan penggunaan pondasi

tiang pancang yang sebelumnya sudah di analisis oleh Anwar (2013) dengan

3

menggunakan 2 metode yaitu Meyerhof (1976) untuk menganalisis data dari

penyelidikan SPT (Standard Penetration Test dan Aoki de alencer (1986) untuk

menganalisis data dari penyelidikan CPT(Cone Penetration Test). Dengan safety

factor (FS) safety factor ijin dan hasil penurunan pondasi kelompoknya

memenuhi syarat keamanan karena nilai penurunannya < penurunan ijin.

B. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana menentukan dimensi pile cap dan pondasi, serta banyaknya

tulangan pile cap dan pondasi yang akan digunakan.

2. Berapa besar nilai ketahanan tanah dan daya dukung pondasi

tiang bor terhadap beban kompresor.

3. Bagaimana menganalisa dan mendapatkan angka penurunan yang terjadi

pada tiang bor yang menahan beban kompresor dengan perhitungan

manual dan menggunakan software GEO5 v.17.

C. Lokasi penelitian

Penelitian berlokasi di daerah Bitung-Tangerang, tepatnya di proyek

pembangunan CNG mother and Daughter station berbasis di Bitung terletak di

Jalan raya serang km 10,4 Bitung, Tangerang Batas-batas lokasi proyek adalah

sebagai berikut:

1. Sebelah Utara : Perumahan dinas karyawan Pertamina Gas

2. Sebelah Selatan : Jalan Raya Serang Km 10,4 Bitung, Tangerang

3. Sebelah Barat : PT. SBR

4. Sebelah Timur : Lapangan sepak bola

4

Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian

(Sumber : Google Map, 2014)

Gambar 3. Layout Lokasi Penelitian

(Sumber : Data kontraktor pelaksana,2013)

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Merencanakan pile cap dan pondasi tiang bor pada proyek pembangunan

CNG mother and Daughter station berbasis di Bitung.

2. Mendapatkan hasil analisa daya dukung pondasi tiang bor terhadap berat

kompresor sesuai data yang diperoleh dengan menggunakan perhitungan

manual dan software GEO5 v.17.

3. Dapat membandingkan angka penurunan secara hitungan manual dan

menggunakan software GEO5 v.17.

E. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat:

1. Mengetahui penulangan pondasi dan pile cap sesuai dengan dimensi

pondasi dan pile cap yang direncanakan.

5

2. Mengetahui daya dukung, penurunan pondasi dan mampu

mengaplikasikan program GEO5 v.17.

3. Menjadikan referensi sebagai salah satu contoh perhitungan pondasi

tiang bor untuk mahasiswa Teknik Sipil UNTIRTA.

F. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian adalah :

1. Pada proyek pembangunan CNG mother and Daughter station berbasis

di Bitung ini, peneliti bermaksud hanya merencanakan pondasi tiang

bor pada pondasi bangunan kompresor dengan data penyelidikan tanah

pada titik sondir 1 dan dept boring 1.

2. Analisis menggunakan metode yang sesuai dengan data penyelidikan

tanah yang telah dilakukan yaitu metode statis, Meyerhof (1976), Oneill

Reese (1989) dan Skempton (1966) .

3. Beban horizontal yang ditinjau adalah beban gempa.

4. Tidak menghitung rancangan anggaran biaya pada banguan kompresor.

5. Karena kompresor ini berfungsi sebagai penampung gas maka

diasumsikan beban kompresor adalah beban statis, oleh karena itu dalam

penelitian ini tidak menghitung akibat beban getaran mesin.

G. Keaslian Penelitian

Penelitian perencanaan pondasi dan analisa daya dukung pondasi telah diteliti

oleh banyak orang. Namun setiap penelitian mempunyai lokasi dan tinjauan

gedung yang berbeda. Perencanaan pondasi kompresor menggunakan pondasi

tiang bor pada proyek pembangunan CNG mother and Daughter station berbasis

di Bitung ini belum pernah dilakukan oleh orang lain.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Penelitian yang dilakukan oleh Putro (2011) yang meneliti tentang

Perencanaan Pondasi Tiang Bor pada Proyek Gedung Menara Palma yang

berlokasi di Jl. HR. Rasuna Said Kav. 6, Kuningan, Jakarta Selatan. Dari hasil

penelitian didapat hasil Analisa penurunan dengan menggunakan program FB-

PIER = 0.001 m. Daya dukung 1 tiang diameter 0,8 m kedalaman 14 m= 105 ton

dan daya dukung kelompok = 1575.024 ton. Daya dukung 1 tiang diameter 0,8 m

kedalaman 16 m= 226.31 ton dan daya dukung kelompok = 5092.452 ton. Daya

dukung 1 tiang diameter 1 m kedalaman 14 m= 152.45 ton dan daya dukung

kelompok = 2271.63 ton . Daya dukung 1 tiang diameter 1 m kedalaman 16 m=

339.43 ton dan daya dukung kelompok = 7637.265 ton. Menggunakan pondasi

tiang pancang dengan material beton: dimensi 0,8 x 0,8 m dan panjang tiang 14

m dan 16 m.

Penelitian yang dilakukan oleh Danuatmaja (2009) yang meneliti tentang

Perencanaan Pondasi Tiang Bor pada Gedung Kampus STIE-IBS yag berlokasi di

Kemang, Jakarta Selatan. Didalam proyek ini peneliti menghitung dengan

beberapa metode dan diperoleh hasil perhitungan dengan menggunakan metode

Vesic untuk daya dukung ujungnya dan untuk daya dukung selimutnya

menggunakan metode Lambda(). Untuk penurunannya menggunakan metode

semi empiris sehingga di dapat penurunan untuk masing-masing diameter tiang

bor, untuk diameter 0,6 m 1 tiang didapat nilai penurunan sebesar 0,0158 m dan

kelompok tiang sebesar 0,0317 m, untuk diameter 0,8 m 1 tiang didapat nilai

penurunan sebesar 0,0191 m dan kelompok tiang sebesar 0,0382 m. Untuk

penulangan pondasi dan pile cap mengacu pada peraturan SK SNI T-15-1991-03,

didapat diameter dan penulangan pada pondasi tiang bor sebesar 0,6 m dengan

tulangan pokok sebanyak 10 batang diameter tulangan 22 mm(10D22) dan 0,8 m

dengan tulangan pokok sebanyak 13 batang diameter tulangan 25 mm(13D25).

7

Penelitian yang dilakukan oleh Anggara (2010) yang meneliti tentang

Analisa Pondasi Tiang Bor Pada Proyek Jembatan Tambalan II yang berlokasi di

Bantul, Yogyakarta. Didalam proyek ini peneliti menganalisis kapasitas dukung

dan penurunan pondasi tiang bor pada proyek jembatan tambalan II. Fondasi

tiang bor dipilih karena penggunaan pondasi tiang bor merupakan suatu

keharusan demi tercapai suatu struktur yang aman. Analisis yang digunakan

adalah dengan metode statis yaitu dengan data uji laboratorium dan data SPT

(lapangan). Dalam analisis ini digunakan tiang bor dengan diameter 0,60 m ;

0,80 m dan 1,00 m. dengan kuat tekan beton K-250 dan panjang efektif tiang

bor 15 m. Dari perhitungan analisis yang telah dilakukan didapatkan berat

total struktur atas hasil analisis SAP 2000 sebesar 766,43 ton. Berdasarkan data

SPT hasil analisis fondasi tiang bor diameter tiang 0,60 m sebesar 1281,707 ton

lebih kecil daripada beban total 1288,85 ton sehingga tidak aman digunakan.

Untuk diameter tiang 0,80 m mempunyai kapasitas dukung kelompok tiang

sebesar 1612,00 ton lebih besar daripada beban total 1352,16 ton sehingga aman

digunakan. Untuk diameter tiang 1,00 m mempunyai kapasitas dukung kelompok

tiang sebesar 1864,462 ton lebih besar daripada beban total 1433,55 ton

sehingga aman digunakan.. Dan penurunan fondasi tiang bor diameter tiang

0,60 m adalah 0,28 m. Untuk diameter 0,80 m adalah 0,31 m. Untuk diameter

1,00 m pada tanah lempung adalah 0,35 m. Semakin besar jarak antar tiang

atau luasan kelompok tiang maka semakin kecil penurunan yang terjadi.

Berdasarkan hasil penelitian dari referensi di atas, penulis tertarik untuk

meneliti Perencanaan pondasi tiang bor pada proyek pembangunan central natural

gas (Studi kasus: Stasiun gas induk Bitung-Tangerang) yang menahan beban

kompresor gas. Analisis yang di pakai menggunakan metode perhitungan daya

dukung pondasi dan penurunan manual serta menggunakan program GEO5 v.17.

8

Tabel 1. Perbandingan penelitian dengan penelitian yang berhubungan

Peneliti Galeh

A Putro

Yunida

Danuatmaja

Febri Yoga

Anggara

Muhammad

Fadhil Choliq

Metode

Penelitian

Perencanaan

pondasi

tiang bor

pada struktur

gedung

Perencanaan

pondasi tiang bor

pada struktur

gedung

Analisa daya

dukung pondasi

tiang bor pada

struktur jembatan

Perencanaan

pondasi tiang

bor pada

kompresor

Analisa

menggunakan

software

FB-PIER Tidak SAP 2000 GEO5 v.17

Lokasi

penelitian

Jl. HR.

Rasuna Said

Kav. 6,

Kuningan,

Jakarta

Selatan

Gedung Kampus

STIE-IBS

Kemang

Jembatan

Tambalan II

Bantul

Pondasi

kompresor di

stasiun gas

induk Bitung-

Tangerang

Metode

peerhitungan

LCPC

(Laboratoire

Central des

Ponts et

Chaussees),

Vesic dan N-

SPT, SKSNI

T15-1991-03

Vesic, Lambda,

Semi Empiris,

SK SNI T-15-

1991-03

Metode Statis

dengan

menggunakan uji

laboratorium dan

SPT

Metode Statis

dengan

menggunakan

uji

laboratorium

dan N-SPT,

Skempton,

Meyerhof, SNI

03-2847-2002,

SNI 03-1726-

2002

9

Keterangan:

Penelitian yang bersifat mendukung

dan dapat digunakan sebagai

referensi

Penelitian tidak sejenis/berhubungan

Penelitian sejenis yang digunakan

sebagai referensi

Gambar 4. Posisi penelitian terhadap peneliti sebelumnya

Galeh A Putro (2011) dengan judul

Perencanaan Pondasi Tiang Bor pada Proyek Gedung

Menara Palma

Isi tugas akhir:

1. Menghitung penulangan pada pondasi.

2. Meneliti daya dukung dan penurunan tiang bor group

pada pondasi.

3. Menghitung penulangan dan ukuran pada pile cap.

4. Sotware yang digunakan yaitu FB-PIER.


Perencanaan pondasi tiang bor pada proyek

pembangunan central natural gas (Studi kasus:

Stasiun gas induk Bitung-Tangerang

Isi tugas akhir

1. Menghitung penulangan pada pondasi dan

penulangan pada pile cap.

2. Meneliti daya dukung dan penurunan tiang bor

pada kompresor

3. Data yang digunakan adalah N-SPT, dan

laboratorium.

4. Gaya horizontal yang ditinjau adalah beban

gempa

5. Software yang digunakan yaitu Geo5 v.17

Febri Yoga Anggara (2010) dengan judul

Analisa Pondasi Tiang Bor Pada Proyek Jembatan

Tambalan II Bantul

Isi tugas akhir:

1. Meneliti daya dukung dan penurunan tiang bor pada

pondasi bangunan gedung.

2. Metode perhitungan yang digunakan yaitu metode

statis yaitu dengan uji laboratorium dan data SPT.

3. Analisis struktur bangunan atas menggunakan

program SAP 2000

Yunida Danuatmaja (2009) dengan judul

Perencanaan Pondasi Tiang Bor pada Gedung Kampus

STIE-IBS Kemang

Isi Tugas Akhir:

1. Menghitung penulangan pada pondasi.

2. Meneliti daya dukung dan penurunan tiang bor group

pada pondasi.

3. Menghitung penulangan dan ukuran pada pile cap.

4. Tidak menggunakan software sebagai bahan

perbandingan

10

BAB III

LANDASAN TEORI

A. Definisi Tanah

Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara

dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi

sifat-sifat teknis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya

dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah

dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi udara dan air, tanah pada

kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah tanah yang tidak

mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.

Karakteristik dan parameter tanah sangat penting dalam merencanakan tipe

pondasi yang di pakai, karena tidak semua karakteristik dan parameter tanah

cocok digunakan dalam perencanaan pondasi, apabila tidak sesuai dapat di

lakukan dengan cara rekayasa pondasi. Parameter tanah yang berpengaruh

terhadap kapasitas daya dukung pondasi adalah berat isi tanah, nilai kohesi, sudut

geser tanah, berat jenis tanah, nilai uji sondir, nilai N pada uji SPT.

Tanah sendiri memiliki berat jenis bermacam-macam, berat jenis dari

berbagai macam tanah tersebut berkisar antara 2,65 sampai 2,75. Nilai berat jenis

sebesar 2,67 biasanya digunakan untuk tanah-tanah tak berkohesi. Sedang untuk

tanah kohesif tak organik berkisar diantara 2,68 sampai 2,72. Nilai-nilai berat

jenis tanah diberikan dalam tabel 2 berikut.

Tabel 2. Nilai berat jenis tanah dari berbagai macam tanah

Macam tanah Berat jenis (Gs)

Kerikil 2,65 -2,68

Pasir 2,65 2,68

Lanau Tak Organik 2,62 2,68

Lempung Organik 2,58 2,65

11

Lempung Tak Organik 2,68 2,75

Humus 1,37

Gambut 1,25 -1,80

Sumber : Hary Christady Hardiyatmo, dalam buku mekanika tanah 1, 1992

Nilai-nilai porositas, angka pori dan berat volume total pada keadaan tanah

asli dari berbagai jenis tanah, diberikan oleh terzaghi (1947), terdapat pada tabel

3. berikut:

Tabel 3. Nilai n, e, w, d, b untuk tanah keadaan asli lapangan

Macam tanah n (%) e (%) d

(g/cm)

b (g/cm)

Pasir seragam, tidak padat 46 0,85 32 1,43 1,89

Pasir seragam, padat 34 0,51 19 1,75 2,09

Pasir berbutir campuran,

tidak padat 40 0,67 25 1,59 1,99

Pasir berbutir campuran,

padat 30 0,43 16 1,86 2,16

Lempung lunak sedikit

organik 66 1,90 70 - 1,58

Sumber : Terzaghi (1947), dalam buku mekanika tanah 1, Hary Christady 1992

Indeks plastisitas merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat

plastis. Jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis yang kecil, maka

keadaan ini disebut dengan tanah kurus. Kebalikannya, jika tanah mempunyai

interval air daerah yang besar, maka keadaan ini disebut dengan tanah gemuk.

Batasan mengenai indeks plastis, sifat, macam tanah, dan kohesinya diberikan

Atterberg terdapat dalam tabel 4 berikut:

Tabel 4. Hubungan indeks plastis dengan plastisitas dan jenis tanah

PI Tingkat plastisitas Jenis Tanah Kohesi

0 Tidak plastis / non PI Pasir Non kohesif

0

12

B. Penyelidikan Lapangan dengan Pengeboran

Penyelidikan lapangan yang dilaksanakan ini adalah dengan menggunakan

jenis peralatan bor mesin. Pengeboran yang dilakukan dalam proyek ini adalah

untuk menentukan profil lapisan tanah terhadap kedalaman dan juga untuk

menentukan sifat - sifat fisis tanah meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat

plastisitas tanah, serta juga untuk pengambilan sampel tanah dalam tabung untuk

dilakukan pengujian di laboratorium. Lebih terperinci penyelidikan dengan

pengeboran ini bertujuan :

1. Untuk mengevaluasi keadaan tanah secara visual terperinci

2. Untuk mengambil sampel tak terganggu (undisturbed) dan sampel

terganggu (disturbed) untuk diselidiki di laboratorium.

3. Untuk melaksanakan test penetrasi SPT yang digunakan untuk

menduga kedalaman tanah keras.

Penyelidikan lapangan diproyek ini yang dilakukan adalah 2 titik uji sondir dan

satu titik uji N-SPT (Deep boring).

Laporan hasil pengeboran tanah harus dibuat jelas dan tepat. Pengawas

lapangan yang menangani pekerjaan selain harus selalu mencatat hal-hal kecil

yang berkaitan dengan pelaksanaan pekerjaan, seperti: pergantian alat dan

tipenya, kedalaman lubang pada waktu penggantian alat, metode penahanan

lubang bor agar tetap stabil atau penahan tebing lubang uji. Sesudah contoh tanah

diuji di laboratorium, ditentukan klasifikasinya. Catatan lapangan bersama

dengan hasil pengujian laboratorium tersebut dirangkum sedemikian hingga batas

batas antara material yang berbeda diplot pada elevasi yang benar, menurut

skala vertikal yang ditentukan. Semua hasil-hasil pengeboran dicatat dalam

laporan hasil pengeboran (atau disebut boring log), yang berisi antara lain:

1. Kedalaman lapisan tanah.

2. Elevasi permukaan titik bor, lapisan tanah dan muka air tanah.

3. Simbol jenis tanah secara grafis.

4. Deskripsi tanah.

5. Posisi dan kedalaman pengambilan contoh. Disebutkan kondisi contoh

terganggu atau tak terganggu.

13

6. Nama proyek, lokasi, tanggal, dan nama penanggung jawab pekerjaan

pengeboran.

1. Penyelidikan Lapangan dengan Standar Penetrasi Test (SPT)

Metode SPT adalah metode pemancangan batang (yang memiliki ujung

pemancangan) ke dalam tanah dengan menggunakan pukulan palu dan

mengukur jumlah pukulan perkedalaman penetrasi. Cara ini telah dibakukan

sebagai ASTMD 1586 sejak tahun 1958 dengan revisi revisi secara

berkala sampai sekarang.

Sifat-sifat tanah ditentukan dari pengukuran kerapatan relatif

secara langsung di lapangan. Sewaktu melakukan pengeboran inti, jika

kedalaman pengeboran telah mencapai lapisan tanah yang akan diuji, mata

bor dilepas dan diganti dengan alat yang disebut tabung belah standar

(standard split barrel sampler). Gambar Splint Barrel Sampler dapat

dilihat pada gambar 5.

Tabung dipasang bersama-sama dengan pipa bor, alat diturunkan

sampai ujungnya menumpu lapisan tanah dasar, kemudian dipukul dari atas.

Pukulan diberikan oleh alat pemukul yang beratnya 63,5 kg (140 pon),

yang ditarik naik turun dengan tinggi jatuh 76,2 cm (30). Gambar palu yang

digunakan untuk pengujian SPT dapat dilihat pada gambar 6 berikut ini.

14

Gambar 5. Splint Barrel Sampler Untuk Penyelidikan SPT

Sumber: SNI 4153:2008 Tentang cara uji penetrasi dengan SPT

Gambar 6. Contoh Palu Yang Biasa Digunakan Dalam Uji SPT


15

Pemancangan biasanya dilakukan dengan beban 140 lbs ( 63.5 kg ) yang

dijatuhkan dari ketinggian 30" atau 75 cm.

Pengamatan dan perhitungan dilakukan sebagai berikut :

1. Mula-mula tabung SPT dipukul kedalam tanah sedalam 45 cm yaitu

kedalaman yang diperkirakan akan terganggu oleh pengeboran.

2. Kemudian untuk setiap kedalaman 15 cm dicatat jumlah pukulan yang

dibutuhkan untuk memasukkannya. Jumlah pukulan untuk memasukkan

split spoon 15 cm pertama dicata sebagai N 1 . jumlah pukulan untuk

memasukkan 15 cm kedua adalah N2 dan jumlah pukulan untuk

memasukkan 15 cm ketiga adalah N3. jadi total kedalaman setelah

pengujian SPT adalah 45 cm dan menghasilkan N1, N2 dan N3.

3. Angka SPT ditetapkan dengan menjumlahkan 2 angka pukulan terakhir

(N2+N3) pada setiap interval pengujian dan dicatat pada lembaran

Drilling Log.

4. Setelah selesai pengujian, tabung SPT diangkat dari lubang bor

kepermukaan tanah untuk diambil contoh tanahnya dan dimasukan

kedalam kantong plastik untuk diamati di laboratorium.

Gambar 7. Skema Urutan Pengujian Penetrasi Standar (SPT)


16

a. Tujuan Percobaan SPT

1. Menentukan kepadatan relatif lapisan tanah tersebut dari

pengambilan contoh tanah dengan tabung, dapat diketahui jenis

tanah dan ketebalan tiap tiap lapisan kedalaman tanah

tersebut.

2. Memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi

tanah dan menetapkan kepadatan dari tanah yang tidak

berkohesi yang biasanya sulit diambil sampelnya.

b. Kegunaan hasil penyelidikan SPT

1. Menentukan kedalaman dan tebal masing - masing lapisan

tanah tersebut.

2. Alat dan cara operasinya relatif sederhana.

3. Contoh tanah terganggu dapat diperoleh untuk identifikasi jenis

tanah, sehingga interpretasi kuat geser dan deformasi tanah

dapat diperkirakan dengan baik.

c. Cara Interpretasi hasil uji SPT

Hasil uji penetrasi lapangan dengan SPT dilaporkan menjadi satu

dengan log bor dari hasil pengeboran dalam bentuk formulir seperti

diperlihatkan dalam gambar 8, yang antara lain memuat hal-hal sebagai

berikut:

1. Deskripsi tanah meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat

plastisitas dan ketebalan lapisan tanah masing masing.

2. Pengambilan contoh tanah asli / Undisturbed sample (UDS)

3. Pengujian Standart Penetration Test (SPT)

4. Muka air tanah

5. Tanggal pekerjaan dan berakhirnya pekerjaan.

17

Gambar 8. Formulir Pengujian SPT


Jumlah N pukulan memberikan petunjuk tentang kerapatan relatif dilapangan

khususnya tanah pasir atau kerikil dan hambatan jenis tanah terhadap penetrasi.

Uji ini biasanya digunakan untuk tanah yang keras.

Nilai N pada perancangan pondasi dapat dipakai sebagai indikasi

kemungkinan model keruntuhan pondasi yang akan terjadi (Terzaghi dan Peck,

1948). Kondisi keruntuhan geser lokal (local shear failure) dapat dianggap

18

terjadi, bila nilai N < 5, dan keruntuhan geser umum (general shear failure)

terjadi pada nilai N > 30. Untuk nilai N antara 5 dan 30, interpolasi linier dari

koefisien kapasitas dukung tanah Nc, Nq, N dapat dilakukan. Bila nilai-nilai

kerapatan relatif (Dr) diketahui, nilai N dapat didekati dengan persamaan

(Meyerhof, 1957):

N = 1,7 Dr2 (14,2 po + 10)...................................................................................(1)

Dengan:

Dr : Kerapatan relatif

Po

: Tekanan vertikal akibat beban tanah efektif pada kedalaman tanah yang

ditinjau, atau tekanan overbudurden efektif.

Hubungan nilai N dengan kerapatan relatif (Dr) yang diusulkan oleh

Terzaghi dan Peck (1948), untuk tanah pasir, disajikan dalam Tabel 5.

Tabel 5. Hubungan N dengan kerapatan relatif (Dr) tanah pasir

Nilai N Kondisi Kerapatan relatif

(Dr)

< 4 Sangat tidak padat < 0,2

4 s.d

10 Tidak padat 0,2-0,4

10 s.d

30 Kepadatan sedang 0,4-0,6

30 s.d

50 Padat 0,6-0,8

> 50 Sangat padat > 0,8 Sumber:Terzaghi dan Peck, 1948

Untuk tanah lempung jenuh, Terzaghi dan Peck (1948) memberikan hubungan N

secara kasar dengan kuat tekan bebas, seperti yang diperlihatkan dalam Tabel 6.

Kuat tekan bebas ( qu) diperoleh dari uji tekan bebas, dengan cu = 0,5.qu dan =

0. Hubungan empiris antara cu dan N:

Cu = 6 N (kN/m2).................................................................................................(2)

Penggunaan hubungan nilai N dan kuat geser tanah lempung jenuh pada

Tabel 6. tersebut hanya pendekatan kasar. Peck et al.(1953) menyatakan bahwa

19

nilai N hasil uji SPT untuk tanah lenpung hanyalah sebagai pendekatan

kasar, sedang pada tanah pasir, nilai N hasil uji SPT dapat dipercaya. Untuk

menentukan kuat geser tanah lempung jenuh di lapangan, lebih baik jika nilainya

diperoleh dari uji geser kipas (vane shear test) di lapangan atau dari pengujian

contoh tanah tak terganggu di laboratorium.

Tabel 6. Hubungan nilai N, konsistensi dan kuat tekan bebas (qu) untuk tanah lempung

jenuh

Nilai N Konsistensi Kuat Tekan Bebas (qu)

(kN/m2)

< 2 Sangat

Lunak < 25

2 s.d 4 Lunak 25 s.d 50

4 s.d 8 Sedang 50 s.d 100

8 s.d 15 Kaku 100 s.d 200

15 s.d 30 Sangat

Kaku 200 s.d 400

> 30 Keras > 400 Sumber: Terzaghi dan Peck , 1948

2. Penyelidikan lapangan dengan Cone Penetrometer Test (CPT, Sondir)

Penyondiran adalah suatu proses memasukkan alat sondir secara tegak

turns kedalam tanah untuk mengetahui besarnya perlawanan penetrasi tanah

terhadap kedalaman lapisan tanah yang ditembus alat sondir tersebut. Alat sondir

adalah suatu alat yang berbentuk silinder dengan ujungnya berupa suatu konus.

Dimana pada pengujian sondir, alat ini ditekan kedalam tanah untuk mengukur

perlawanan tanah pada ujung sondir ( tahanan ujung ) dan gesekan pada selimut

sondir ( hambatan lekat atau gesekan selimut ).

a. Kegunaan uji sondir adalah :

1. Untuk menentukan profil dan karakteristik tanah.

2. Merupakan pelengkapan bagi informasi dari pengeboran tanah.

3. Menentukan daya dukung pondasi.

4. Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta daya

dukung maupun daya lekat setiap kedalaman.

5. Untuk memeberikan gambaran jenis tanah secara kontinu

6. Untuk mengevaluasi (meninjau kembali) karakteristik teknis tanah.

20

b. Tujuan uji sondir adalah :

Tujuan praktis :

- Untuk mengetahui kedalaman dan kekuatan lapisan- lapisan tanah

Tujuan teoritis :

- Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus ( penetrasi terhadap

ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas )

- Untuk mengetahui jumlah hambatan lekat tanah ( perlawanan geser

atau friction tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam

gaya persatuan panjang )

c. Cara Interpretasi hasil uji sondir

Cara pelaporan hasil uji sondir biasanya dilakukan dengan

menggambarkan variasi tahanan ujung (qc) dengan gesekan selimut (fs)

terhadap kedalamannya. Bila hasil sondir diperlukan untuk mendapatkan daya

dukung tiang, maka diperlukan harga komulatif gesekan (jumlah hambatan

lekat), yaitu dengan menjumlahkan harga gesekan selimut terhadap

kedalaman, sehingga pada kedalaman yang ditinjau dapat diperoleh gesekan

total yang dapat digunakan untuk menghitung gesekan pada kulit tiang.

Besaran gesekan komulatif ( total friction ) diadaptasikan dengan sebutan

jumlah hambatan lekat (JHL). Bila hasil sondir digunakan untuk klasifikasi

tanah, maka cara pelaporan hasil sondir ang diperlukan adalah

menggambarkan tahanan ujung (qc), gesekan selimut (fs), dan ratio gesekan

( FR ) terhadap kedalaman tanah. Data sondir tersebut digunakan untuk

mengidentifikasi dari profil tanah terhadap kedalaman. Cara pelaporan uji

sondir tercantum pada gambar 9.

21

Gambar 9. Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir

Sumber: SNI 2728:2008 Tentang cara uji penetrasi dengan alat sondir

C. Macam Macam Pondasi

Pondasi adalah bagian paling bawah dari suatu bangunan yang meneruskan

beban bangunan bagian atas kelapisan tanah atau batuan yang berada dibawahnya.

Klasifikasi pondasi dibagi 2 (dua) yaitu:

1. Pondasi dangkal

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung

seperti : Pondasi setempat dan pondasi menerus

2. Pondasi dalam

Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah

keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti:

Pondasi sumuran (pier foundation), Pondasi tiang (pile foundation).

D. Pengertian Pondasi Tiang Bor

Pondasi tiang bor (bored pile) adalah pondasi tiang yang pemasangannya

dilakukan dengan mengebor tanah pada awal pengerjaannya. Bored pile dipasang

ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, baru kemudian diisi

22

tulangan dan dicor beton. Tiang ini biasanya dipakai pada tanah yang stabil dan

kaku, sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang yang stabil dengan alat

bor. Jika tanah mengandung air, pipa besi dibutuhkan untuk menahan dinding

lubang dan pipa ini ditarik ke atas pada waktu pengecoran beton. Pada tanah yang

keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk menambah tahanan

dukung ujung tiang. Bagian struktural ini disebut juga

a. Sumuran yang dibor (drilled shaft)

b. Kaison yang digali (drilled caisson) atau sering disrbut kaison saja.

c. Tiang pancang yang dibor (bored pile) biasanya dibatasi D > 760 mm.

d. Pilar dengan dasar berbentuk lonceng (belled pier) atau kaison dengan

dasar berbentuk lonceng (belled caisson).

Pelaksanaan pondasi tiang bor tanah dilubangi dahulu dengan ukuran

diameter sesuai desain, menggunakan alat bor, dasar lubang pada

akhir pengeboran dibersihkan (disedot dengan pompa) kemudian lubang tersebut

diisi dengan pembesian / penulangan dan selanjutnya dicor dengan beton

(menggunakan pipa tremi).

Lubang dibuat dengan alat bor mesin. Untuk kondisi tanah yang mudah

longsor, sebelum pengeboran dipasang pipa casing terlebih dahulu

(biasanya untuk lapisan atas saja). Untuk menjaga kelongsoran pada bagian

bawah pipa diisi dengan lumpur bentonit. Untuk tiang bor ini, perlu

dikendalikan dengan cermat tentang kedalaman pengeboran agar dapat

mengendalikan waste beton. Kedalaman final biasanya ditetapkan atas

persetujuan konsultan pengawas dengan antara lain melihat sampel tanah hasil

pengeboran terakhir. Pada umumnya daya dukung tiang bor lebih

tinggi daripada tiang pancang. Bahkan tiang bor pada ujungnya dapat dibuat

benjolan / pedestal untuk keperluan menambah daya dukung dan

memiliki ketahanan terhadap beban tarik.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada pelaksanaan tiang bor ini adalah :

1. Urutan pengeboran titik tiang dengan teratur agar gerakan/ maneuver

peralatan bor tidak terganggu oleh tiang bor yang telah

selesai (umumnya gerakan mundur).

2. Selama proses pengeboran akan dihasilkan (pada umumnya)

23

lumpur hasil pengeboran. Oleh karena itu lumpur tersebut

harus dapat dialirkan ketempat tertentu agar lokasi bersih dan tidak

menghambat proses pekerjaan.

3. Sistem pengecoran menggunakan system tremi untuk

menghindari segresi.

E. Keuntungan dan Kerugian Pondasi Tiang Bor

1. Keuntungan pemakaian pondasi tiang bor :

a. Pemasangan tidak menimbulkan gangguan suara dan getaran yang

membahayakan bangunan sekitarnya.

b. Mengurangi kebutuhan beton dan tulangan dowel pada pelat penutup

tiang (pile cap). Kolom dapat secara langsung di letakkan di puncak

tiang bor.

c. Kedalaman tiang dapat divariasikan.

d. Tanah dapat diperiksa dan dicocokkan dengan data laboratorium.

e. Tiang bor dapat dipasang menembus batuan.

f. Diameter tiang memungkinkan dibuat besar, bila perlu ujung bawah

tiang dapat dibuat lebih besar guna mempertinggi kapasitas dukungnya.

g. Tidak ada resiko kenaikan muka tanah.

h. Penulangan tidak dipengaruhi oleh tegangan pada waktu pengangkutan.

2. Kerugian pemakaian pondasi tiang bor :

a. Pengecoran tiang bor dipengaruhi kondisi cuaca.

b. Pengecoran beton agak sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu

beton tidak dapat dikontrol dengan baik.

c. Mutu beton hasil pengecoran bila tidak terjamin keseragamannya di

sepanjang badan tiang bor mengurangi kapasitas dukung tiang bor,

terutama bila tiang bor cukup dalam.

d. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah

berupa pasir atau tanah yang berkerikil.

e. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan

gangguan tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tiang.

24

f. Akan terjadi tanah runtuh (ground loss) jika tindakan pencegahan

tidak dilakukan.

F. Metode Dasar Dalam Pelaksanaan Pondasi Tiang Bor

1. Metode Kering

Urutan pelaksanaan pekerjaan pada metode ini sebagai berikut :

1) Pertama-tama dibuat lubang dengan cara mengebor tanah dengan

alat bor sedalam yang diinginkan.

2) Dasar dari lubang diisi beton secukupnya untuk kedudukan

besi tulangan. Pengecoranya dapat dilakukan dengan cara jatuh

bebas dengan ketinggian yang dibatasi.

3) Penulangan besi diturunkan ke dalam lubang.

4) Seluruh lubang diisi dengan beton, sampai dengan elevasi

yang ditetapkan.

Cara ini dilakukan pada kondisi tanah yang cohesive dan dengan muka

air tanah (MAT) di bawah dasar lubang atau tanah mempunyai

permaebilitas yang rendah, sehingga air tanah tidak menyulitkan

pelaksanaan. Oleh karena itu, cara ini disebut dengan metode kering (dry

method) lihat gambar 10.

Gambar 10. Bored Pile Dengan Metode Kering

Sumber : Joseph E Bowles, dalam buku Analisis dan Desain Pondasi edisi keempat

jilid 2,1998

25

2. Metode Acuan

Metode ini digunakan, bila kondisi tanah mudah terjadi deformasi

ke arah lubang galian, sehingga dapat menutup sebagian dari lubang.

Cara ini juga digunakan bila menginginkan untuk menahan aliran air

tanah ke dalam lubang, tetapi ujung casing harus dapat mencapai tanah

yang kedap (impermeable).

Untuk memelihara kondisi lubang bor, maka ketika memasang

casing disertai dengan pengisian lumpur (slurry) ke dalam lubang

bor. Setelah casing duduk pada tempatnya, maka slurry dipompa

keluar dari lubang bor. Banyanya slurry yang dipakai tergantung dari

kebutuhan proyek. Di bawah dasar casing digali lagi dengan diameter

yang lebih kecil dari diameter dalam casing, kurang-lebih antara 25-

50 mm. ada 2 alternatif tentang casing yaitu, casing ditinggal dan casing

dicabut kembali selama proses pengecoran beton (Gambar 11.).

Beton dimasukan dengan tekanan untuk dapat mengganti slurry yang

ada diantara casing bagian luar dengan tanah. Bila dipilih alternatif casing

dicabut lagi, harus dilakukan dengan hati-hati. Saat penarikan dilakukan

harus dalam keadaan beton masih cair, dan beton betul-betul dapat

mendesak slurry keluar.

Gambar 11. Bored Pile Dengan Metode Acuan

Sumber : Joseph E Bowles,dalam buku Analisis dan Desain Pondasi edisi keempat

jilid 2,1998

26

3. Metode Adonan

Metode ini dapat diaplikasikan pada semua situasi penggunaan

casing. Adonan disini juga difungsikan untuk menahan air tanah yang

dapat masuk ke dalam lubang. Perlu dicatat dalam metode ini, bahwa

kecukupan slurry (harus ditambah bila kurang), atau dengan

menambah densitinya agar dapat memperoleh kekuatan untuk

menahan runtuhnya tanah ke dalam lubang bor.

Material bentonite dibuat dengan cara dicampur dengan air

sehingga merupakan cairan lumpur (slurry bentonite).

Diperlukan percobaan pencampuran bentonite untuk memperoleh

jumlah prosentase yang optimum. Bentonite dan air harus dicampur

dengan benar agar tidak terlalu kental.

Secara umum dengan metode adonan ini diharapkan agar adonan

tidak terlalu lama dalam lubang, karena akan dapat membentuk

dinding yang tipis yang sulit untuk dihilangkan/ diganti dengan beton

selama pengecoran beton. Selama proses pengecoran, pipa tremi harus

selalu terbenam dalam beton, sehingga harus diperhatikan antara

kecepatan pengecoran beton dengan kecepatan menarik pipa tremi.

Urutan pelaksanaan metode ini dapat dilihat pada gambar 12.

Gambar 12. Bored Pile Dengan Metode Adonan

Sumber : Joseph E Bowles,dalam buku Analisis dan Desain Pondasi edisi keempat

jilid 2,1998

27

Mutu beton yang digunakan biasanya antara 25 Mpa 35 M pa,

tergantung diameter lubang bor. Sedangkan slump beton digunakan

antara 12,5 sampai dengan 18 cm.

G. Pembebanan Pondasi Tiang Bor

Dalam melakukan analisis desain suatu struktur bangunan, perlu

adanya gambaran yang jelas mengenai perilaku dan besar beban yang

bekerja pada struktur. Hal penting yang mendasar adalah pemisahan antara

beban-beban yang bersifat statis dan dinamis.

1. Beban Statis

Beban statis adalah beban yang memiliki perubahan intensitas beban

terhadap waktu berjalan lambat atau konstan. Jenis-jenis beban statis

menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung

1987 adalah sebagai berikut:

a. Beban mati (dead load/ DL)

Beban mati adalah semua beban yang berasal dari berat

bangunan, termasuk segala unsur tambahan tetap yang merupakan

satu kesatuan dengannya. Besaran beban mati di jelaskan pada tabel

7.

Tabel 7. Beban Mati pada Struktur

Beban Mati Besar Beban

Batu alam 2600 kg/m3

Beton Bertulang 2400 kg/m3

Dinding Pasangan Bata 250 kg/m2

Langit-langit + penggantung 18 kg/m2

Lantai ubin dari semen Portland 24 kg/m2

Spesi per cm tebal 21 kg/m2

Kolam renang 1000 kg/m2

Sumber: PPURG 1987

b. Beban Hidup ( Live Load/LL)

Beban hidup adalah semua beban tidak tetap, kecuali beban

28

angin, beban gempa dan pengaruh-pengaruh khusus yang diakibatkan

oleh selisih suhu, pemasangan (erection), penurunan pondasi,

susut, dan pengaruh-pengaruh khusus lainnya. Meskipun dapat

berpindah- pindah, beban hidup masih dapat dikatakan bekerja

perlahan-lahan pada struktur. Beban hidup diperhitungkan

berdasarkan perhitungan matematis dan menurut kebiasaan yang

berlaku pada pelaksanaan konstruksi di Indonesia. Untuk menentukan

secara pasti beban hidup yang bekerja pada suatu lantai bangunan

sangatlah sulit, dikarenakan fluktuasi beban hidup bervariasi,

tergantung dari banyak faktor. Oleh karena itu faktor pengali

pada beban hidup lebih besar jika dibandingkan dengan faktor

pengali pada beban mati. Besaran beban hidup di jelaskan pada tabel

8.

Tabel 8. Beban Hidup pada Struktur

Beban Hidup Pada Lantai Bangunan Besar Beban

Lantai Apartemen 250 kg/m2

Tangga dan Bordes 300 kg/m2

Plat Atap 100 kg/m2

Lantai Ruang rapat 400 kg/m2

Beban Pekerja 100 kg

Sumber: PPURG 1987

2. Beban Dinamik

Beban dinamik adalah beban dengan variasi perubahan intensitas

beban terhadap waktu yang cepat. Beban dinamis ini terdiri dari beban

gempa dan beban angin.

a. Beban Gempa

Gempa bumi adalah fenomena getaran yang dikaitkan dengan

kejutan pada kerak bumi. Beban kejut ini dapat disebabkan

oleh banyak hal, tetapi salah satu faktor utamanya adalah

benturan/pergesekan kerak bumi yang mempengaruhi

29

permukaan bumi. Lokasi gesekan ini disebut fault zone. Kejutan

tersebut akan menjalar dalam bentuk gelombang. Gelombang ini

menyebabkan permukaan bumi dan bangunan di atasnya

bergetar. Pada saat bangunan bergetar timbul gaya-gaya pada

struktur bangunan karena adanya kecenderungan dari massa

bangunan untuk mempertahankan dirinya dari gerakan. Gaya

yang timbul disebut gaya inersia, besar gaya tersebut bergantung

pada banyak faktor yaitu:

1. Massa Bangunan

2. Pendistribusian massa bangunan

3. Kekuatan struktur

4. Jenis tanah

5. Mekanisme redaman dari struktur

6. Perilaku dan besar alami getaran itu sendiri

7. Wilayah kegempaan

8. Periode getar alami

Dalam tugas akhir ini, faktor-faktor yang berpengaruh antara lain:

1) Faktor Keutamaan Struktur (I)

Menurut SNI Gempa 2002, pengaruh Gempa Rencana harus

dikalikan dengan suatu Faktor Keutamaan ( I ) menurut

persamaan 3 di bawah ini :

I = I1.I2..................................................................................(3)

Dimana I1 adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan

periode ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian probabilitas

terjadinya gempa selama umur rencana dari gedung. Sedangkan I2

adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan umur rencana dari

gedung tersebut. Faktor-faktor Keutamaan I1, I2dan I ditetapkan

menurut Tabel 9.

30

Tabel 9. Faktor Keutamaan untuk berbagai kategori gedung dan bangunan

Kategori gedung

Faktor Keutamaan

I1 I2 I Gedung umum seperti untuk

penghunian, perniagaan dan

perkantoran

1,0

1,0

1,0

Monumen dan bangunan monumental

1,0

1,6

1,6

Gedung penting pasca gempa seperti

rumah sakit, instalasi air bersih,

pembangkit tenaga listrik, pusat

penyelamatan dalam keadaan darurat,

fasilitas radio dan televisi.

1,4

1,0

1,4

Gedung untuk menyimpan bahan

berbahaya seperti gas, produk

minyak bumi, asam, bahan beracun.

1,6

1,0

1,6

Cerobong, tangki di atas menara

1,5

1,0

1,5

Sumber: SNI 03 1726, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur

Gedung , 2002

Besarnya beban Gempa Rencana yang direncanakan untuk

berbagai kategori bangunan gedung, tergantung pada probabilitas

terjadinya keruntuhan struktur bangunan selama umur rencana

yang diharapkan. Karena gedung sekolah merupakan bangunan

yang memiliki fungsi biasa, serta dengan asumsi probabilitas

terjadinya gempa tersebut selama kurun waktu umur gedung

adalah 10%, maka berlaku I1= 1,0.

2) Faktor Reduksi Gempa (R)

Nilai Faktor Daktilitas Struktur ( ) di dalam perencanaan

struktur bangunan gedung dapat dipilih menurut kebutuhan,

tetapi harganya tidak boleh diambil lebih besar dari nilai Faktor

Daktilitas Maksimum m yang dapat dikerahkan oleh masing-

masing sistem atau subsistem struktur gedung. Pada Tabel 10.

ditetapkan nilai m dari beberapa jenis sistem dan subsistem

struktur gedung, berikut Faktor Reduksi Maksimum Rm yang

bersangkutan.

31

Jenis tanah Kec rambat gelombang

geser rata-rata v s (m/det)

Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata

Kuat geser niralir rata-rata

S u (kPa)

Tanah Keras v s 350 N 50 S u 100

Tanah Sedang

175 v s < 350 15 N < 50 50 S u < 100

Tanah Lunak

v s < 175 N < 15 S u < 50

Atau, setiap profil dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan

PI > 20, wn 40% dan Su < 25 kPa

T. anah Khusus Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi

Tabel 10. Faktor Daktilitas Maksimum (m), Faktor Reduksi Gempa

Maksimum (Rm), Faktor Tahanan Lebih Struktur (f1) beberapa jenis

sistem/subsistem struktur gedung

Sumber : SNI 03-1726.Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung, 2002

3) Faktor Respon Gempa (C)

Faktor respon gempa ini bergantung pada spektrum respon

gempa yang besarnya dipengaruhi oleh:

a. Zona gempa

Lokasi pembangunan bangunan kompresor ini adalah di

kabupaten Tangerang yang termasuk zona kegempaan 4

b. Penentuan Jenis Tanah

Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras,

Tabel 11. Jenis tanah berdasarkan SNI 03-1726 tanah sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan setebal maksimum 30 meter paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam tabel 11.SNI GEMPA-2002

Sumber: SNI 03 1726, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Struktur Gedung , 2002

m Rm fi

5,2 8,5 2,8

5,2 8,5 2,8

2. Rangka pemikul momen menengah

2,7 4,5 2,8

2,1 3,5 2,8

4.Rangka batang baja pemikul

momen khusus (SRBPMK)

3,3 5,5 2,8

4,0 6,5 2,8

3. Rangka pemikul momen biasa

pemikul momen terutama melalui

mekanisme lentur)

Sistem dan subsistem stuktur gedung Uraian sistem pemikul beban gempa

1. Rangka pemikul momen khusus

a. Baja

b.Beton bertulang

a.Baja

b.Beton bertulang

Beton (SRPMM)

Sistem rangka pemikul momen

(sistem struktur yang pada

dasarnya memiliki rangka ruang

pemikul beban gravitasi secara

lengkap.

Beban lateral dipikul rangka

32

Wilayah gempa menurut SNI Gempa 2002 di tentukan

berdasarkan gambar 13.

Gambar 13. Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan batuan dasar

dengan periode ulang 500 tahun


Gedung , 2002

Setelah dihitung waktu getar dari struktur bangunan pada arah-X

(TX) dan arah-Y (TY), maka harga dari Faktor Respon Gempa C

dapat ditentukan dari Diagram Spektrum Respon Gempa Rencana

(Gambar 14).

33

Gambar 14. Diagram Spektrum Respon Gempa Rencana


Gedung , 2002

b. Beban Angin

Berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan

Gedung 1987, muatan angin diperhitungkan dengan menganggap

adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja

tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan

positif dan tekanan negatif ini dinyatakan dalam kg/m2,

ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup (velocity pressure) yang

ditentukan dalam pasal 4.2 dengan koefisien- koefisien angin yang

ditentukan dalam pasal 4.3.

3. Faktor Reduksi Kekuatan

Dalam menentukan kuat rencana suatu struktur, kuat minimalnya harus

direduksi dengan faktor reduksi kekuatan sesuai dengan sifat beban yang

bekerja. SNI 03-2847-2002 menetapkan berbagai nilai reduksi kekuatan ()

untuk berbagai jenis besaran gaya dalam perhitungan struktur. Faktor reduksi

kekuatan tertera pada tabel 12.

34

Tabel 12. Faktor reduksi kekuatan

Kondisi Pembebanan Faktor Reduksi ( )

Beban lentur tanpa gaya aksial

Gaya aksial tarik, aksial tarik dengan lentur

Gaya aksial tekan, aksial tekan dengan lentur

Dengan tulangan spiral

Dengan tulangan biasa

Lintang dan torsi

Tumpuan pada beton

0,8

0,8

0,7

0,70

0,65

0,65 Sumber: SNI 03 2847, 2002

H. Dimensi Tiang Bor

Untuk menghitung dimensi pondasi tiang bor digunakan rumus berikut ini:

Ds = 2,257

......................................................................................(4)

Dengan: Ds : Diameter pondasi tiang bor (mm)

Qw : Beban pondasi tiang bor (ton)

fc : Kuat tekan beton pada umur 28 hari (MPa)

I. Kapasitas Dukung Tiang Bor

Besarnya kapasitas dukung pondasi tiang bor pada tanah tergantung pada

kapasitas dukung ujung dan kapasitas gesekan antara struktur pondasi

dengan lapisan tanah. Kemampuan geser tanah dipengaruhi oleh panjang tiang

sehingga kemampuan geser tanah semakin tinggi dengan bertambahnya

kedalaman tiang di dalam tanah.

Kapasitas dukung tiang merupakan besarnya beban yang diperoleh oleh

pondasi. Analisis kapasitas dukung pada tiang bor dilakukan dengan

terlebih dahulu mengetahaui data tanah. Dimensi tiang dan pile cap, jarak

antar tiang, kedalaman pondasi dan data pendukung seperti mutu beton.

Kapasitas dukung pondasi tiang dapat dibedakan menjadi kapasitas dukung tiang

35

tunggal dan kapasitas dukung kelompok tiang.

1. Kapasitas Dukung Tiang Tunggal

Kapasitas dukung tiang tunggal terdiri dari kapasitas dukung ujung

tiang bor (Qb) dan daya dukung selimut tiang (Qs). Penentuan kapasitas

dukung tiang dapat dilakukan dengan metode statis.

a. Berdasarkan Data Laboratorium

Kapasitas dukung pada tanah kohesif (lempung, lempung

berlanau, lempung berpasir atau berkerikil yang sebagian besar

butiran tanahnya terdiri dari butiran halus) (Hary C. H) dihitung

dengan rumus sebagai berikut :

1) Kapasitas Dukung Ujung Tiang

a) Tanah Lempung

Pekerjaan pengeboran tanah pada pemasangan tiang

menyebabkan perubahan kuat geser tanah lempung. Selain

itu, pengecoran beton juga menambah kadar air lempung

sehingga mengurangi kuat geser lempung. Tahanan ujung tiang

bor (Qb) menurut Skempton(1966) dapat dinyatakan dengan

persamaan:

Qb = . Ab . Nc . Cb .............................................................(5)

Dengan:

Qb = Tahanan ujung ultimit (ton)

= Faktor koreksi, dengan = 0,8 untuk d < 1 m, dan =

0,75 untuk d > 1 m


Cb = Kohesi tanah di bawah ujung tiang pada kondisi

(undrained) (ton/m2)

Nc = Faktor kapasitas dukung (Nc = 9)

Untuk menghitung tahanan ujung, faktor kapasitas

dukung Nc = 9 dapat digunakan (Skempton, 1966).

Kedalaman penembusan tiang pada lapisan pendukung

disarankan paling sedikit 5 kali diameter tiang. Jika tanah

36

termasuk jenis tanah lempung retak-retak, maka Cb diambil

nilai minimnya.

b) Tanah Pasir

Pemancangan tiang dengan cara dipancang, getaran dan

beban kejut yang terjadi saat pemancangan menyebabkan

tanah granuler memadat, sehingga menambah tahanan

ujungnya. Namun, kejadian ini tidak terjadi bila tiang

dipasang dengan mengebor tanah lebih dulu. Akibat

pengeboran, tanah granuler di sekitar lubang bor dapat

terganggu kepadatannya. Tahanan ujung tiang bor (Qb)

menurut Oneill and Reese(1989) dapat dinyatakan dengan

persamaan:

Qb = b fb.................................................................................(6)

Dengan:


fb = tahanan ujung neto per satuan luas (kPa)

fb = 0,60.rN60 4500 kPa......................................................(7)

Dengan:

N60 = nilai N-SPT rata rata antara ujung bawah tiang bor sampai

2db di bawahnya. Tidak perlu dikoreksi terhadap

overbudden.

db = diameter ujung bawah tiang bor (m)

r = tegangan referensi = 100 kPa

2) Kapasitas Dukung Selimut Tiang

a) Tanah Lempung

Untuk menghitung Tahanan gesek dinding tiang bor,

Skempton (1966) menyarankan faktor adhesi () 0,45 sehingga

persamaan tahanan gesek dinding tiang bor, menjadi :

Qs = 0,45 . Cu . As................................................................. (8)

Dengan :

37

Qs = Tahanan gesek dinding ultimit (ton).

Cu = Kohesi rata-rata tanah pada kondisi tak terdrainase

disepanjang tiang (ton/m2).

As = Luas selimut tiang (m2).

Faktor adhesi () pada tiang bor yang ujung bawahnya

dibesarkan dapat diambil lebih kecil. Hal ini karena waktu

pelaksanaan pekerjaanya yang lebih lama. Umumnya, tiang

harus segera dicor sesudah pengeboran. Air yang dipakai untuk

membantu proses pengeboran mengakibatkan penurunan

faktor adhesi. Untuk tiang bor yang bentuknya membesar pada

bagian bawah disarankan agar tahanan geseknya (Qs)

diabaikan pada lokasi sejarak 2 kali diameter tiang,

dihitung dari batas atas bagian yang dibesarkan.

Selain Skempton, Reese (1976) juga memberikan nilai

berdasarkan metode konstruksi tiang yang digunakan untuk

tiang yang di bor dalam tanah lempung, seperti terlihat pada

tabel 13 di bawah ini:

Tabel 13. Nilai rata-rata untuk memperkirakan tahanan kulit tiang bor tiang yang dibor

dalam tanah lempung ( setelah Reese (1976))

Metode konstruksi pilar Limiting (fs+)

ksf

Kering atau memakai adonan ringan 0,5 1,8

Memakai lumpur bor dimana pemindahan lapisan penyaring tidak

tertentu 0,3

Tiang-tiang dengan dasar berbentuk lonceng pada tanah yang kira-kira

sama dengan tanah di sisi tiang bor

Dengan metode kering 0,3 0,8

Memakai lumpur bor dimana pemindahan lapisan penyaring tak tertentu 0,15 0,5

Tiang lurus atau dengan dasar lonceng pada tanah lebih kokoh dari pada

tanah di sekeliling tiang bor. 0 Sumber : Joseph E Bowles, dalam buku Analisis dan Desain Pondasi edisi keempat jilid 2,1998

Catatan:

Untuk tanah ke beton gunakan nilai-nilai 0,25 hingga 1 untuk tiang acuan yang merupakan

pelekatan untuk selubung baja. Gunakan nilai-nilai yang lebih tinggi untuk acuan yang didorong.

38

b) Tanah Pasir

Tahanan gesek tiang bor (Qs) menurut Oneill dan

Reese(1989) dapat dinyatakan dengan persamaan:

Qs = fs .As............................................................................. (9)

Dengan :

Qs = Tahanan gesek dinding ultimit (ton).

fs = tahanan gesek satuan (kN/m2)

As = Luas selimut tiang (m2).

fs = . po............................................................................. (10)

Dengan :

= Koefisien gesek

po = tekanan overburden di tengah-tengah lapisan tanah (kN/m2)

= 1,5-0,135

dengan 0,25............................................ (11)

Dengan :

z = kedalaman di tengah-tengah lapisan tanah (m)

dr = lebar referensi = 300 mm

po = sat.z............................................................................... (12)

Dengan :

sat = berat isi tanah dalam keadaan jenuh (ton/m3)

3) Kapasitas Dukung Ultimit Tiang

Kapasitas ultimit tiang bor dinyatakan dalam persamaan :

Qult =Qb+Qs..............................................................................(13)

Dengan :

Qult = Kapasitas ultimit tiang bor (ton)

Qb = Tahanan ujung ultimit (ton)

Qs = Tahanan gesek dinding ultimit (ton)

39

4) Kapasitas Ijin Tiang Bor

Kapasitas ijin tiang bor, diperoleh dari jumlah tahanan ujung

dan tahanan gesek dinding yang dibagi dengan faktor aman

tertentu.

1) Untuk dasar tiang yang dibesarkan dengan diameter d< 2 m

Qa =

.............................................................................(14)

2) Untuk tiang tanpa pembesaran di bagian bawahnya

Qa =

. ...........................................................................(15)

b. Berdasarkan Data Lapangan (Berdasarkan Uji N-SPT)

1) Kapasitas Dukung Ujung Tiang Bor

Qb = Ab.qd............................................................................(16)

Dengan : Qb = Kapasitas dukung ujung (ton)

Ab = Luas penampang tiang (m2)

qd = Unit tahanan ujung (ton/m2) (ditentukan pada

Tabel 14)

Tabel perkiraan qd untuk tiang yang dicor ditempat dapat

dilihat pada tabel 14 dan hubungan nilai N, konsistensi, dan kuat

tekan bebas (qu) untuk tanah lempung jenuh dapat dilihat pada

tabel 6.

Tabel 14. Perkiraan qd Untuk Tiang yang Dicor Ditempat

Intensitas daya dukung

ultimate pada ujung tiang

(qd)

Lapisan kerikil1)

N 50

50 > N 40

40 > N 30

750

525

300

Lapisan berpasir1) N 30 300

Lapisan lempung keras 3qu2)

1.Perbedaan antara lapisan kerikil dengan lapisan berpasir dapat dipertimbangkan berdasarkan

hasil penyelidikan pada sejumlah kecil tanah tersebut. Lapisan berpasir yang bercampur dengan

kerikil dianggap sama dengan lapisan berpasir tanpa kerikil. Harga N diperoleh dari

penyelidikan.

2.Pada lapisan lempung keras, intensitas daya dukung ditetapkan berkenaan dengan

Documents

m.fadhil Choliq(3336100371) (Perencanaan Pondasi Tiang Bor Pada Proyek Central Natural Gas)