laporan praktek kerja lapangan

 D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
BAB II
PUSTAKA DAN TEORI
Pondasi
2.1
Pondasi sering disebut struktur bangunan bagian bawah (sub structure),
terletak di bagian bawah dari bangunan yang berfungsi mendukung seluruh beban
bangunan dan meneruskan ke tanah bagian bawahnya. Mengingat letaknya yang
di bawah tanah tertutup tegel maupun tanah halaman, maka pondasi harus
berada
dibuat kuat, aman, stabil, awet, dan mampu mendukung beban bangunan, karena
kerusakan pada pondasi akan sangat sulit untuk memperbaikinya. Suatu pondasi
diharapkan bisa menghindari terjadinya keruntuhan geser dan penurunan yang
berlebihan.
Berdasarkan kondisi pelapisan tanah dimana pondasi bertumpu serta
besarnya beban bangunan struktur atas, pondasi dapat dibagi menjadi 2 jenis,
yaitu :
a. Pondasi dangkal, dimana lapisan tanah keras dangkal. Contoh pondasi ini
adalah pondasi telapak, pondasi menerus, dan pondasi rakit
b. Pondasi dalam, dimana lapisan tanah keras dalam. Contoh pondasi ini
adalah pondasi tiang pancang, pondasi sumuran, dan pondasi caisson.
Di dalam pekerjaan perencanaan suatu pondasi terdapat 2 kriteria yang
tidak bisa diabaikan, yakni:
a. Daya dukung sistem pondasi (qult) harus lebih besar daripada tegangan
kontak yang terjadi akibat beban.
b. Penurunan pondasi akibat beban harus lebih kecil daripada penurunan yang
diijinkan.
Di dalam perencanaan pondasi, ada beberapa hal yang berpengaruh
terhadap daya dukung pondasi, diantaranya :
a. Kondisi pelapisan tanah dasar dimana pondasi bertumpu
b. Beban struktur atas yang bekerja pada pondasi
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
7
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
c. Pondasi: bentuk, dimensi, dan elevasi
Pekerjaan awal sebelum perencanaan pondasi dilakukan adalah berupa
penyelidikan tanah. Penyelidikan tanah ini bertujuan untuk mendapatkan
informasi
mengenai kondisi dan karakteristik lapisan tanah. Hasil penyelidikan
tanah akan dipergunakan untuk keperluan input pada analisis/desain pekerjaan
konstruksi, terutama pada struktur bawah (pondasi). Sasaran utama yang hendak
dicapai adalah untuk mendapatkan informasi mengenai parameter-parameter tanah
yang diperlukan oleh perencana untuk merencanakan konstruksi pondasi, yang
teknis paling sesuai dengan karakteristik dan kekuatan tanah pada masingsecara
masing lokasi yang bersangkutan, serta besarnya beban struktur atas yang akan
dipikul oleh pondasi. Pekerjaan penyelidikan tanah yang sering dilakukan untuk
keperluan perencanaan pondasi antara lain:

Pemboran, baik pemboran dangkal (tangan) mau pun pemboran dalam
(mesin).

Uji SPT (Standard Penetration Test) yang biasanya dilakukan
bersamaan dengan pekerjaan pemboran (dalam).

Pengambilan contoh tanah (sampling) untuk diuji di laboratorium.

Uji sondir (CPT/Cone Penetrometer Test).

Uji laboratorium, untuk menentukan index properties dan engineering
properties.
Hasil akhir dari pekerjaan penyelidikan tanah ini salah satunya adalah
berupa interpretasi perlapisan tanah pada seluruh areal yang diselidiki dan
membuatkan stratigrafi tanah. Dengan adanya stratigrafi ini selanjutnya
perencanaan pondasi bisa dilakukan setelah analisis struktur atas selesai
dikerjakan dan beban yang akan diterima pondasi ditentukan. Hasil dari
penyelidikan tanah bisa berupa parameter tanah.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
8
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2.2
Pondasi Dalam
Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah
keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan dengan kedalaman Df/B > 1. Di
dalam rekayasa pondasi dikenal beberapa klasifikasi pondasi tiang, diantaranya :
a.
Ditinjau dari jenis material yang dipergunakan, pondasi tiang bisa dibedakan
atas :

Tiang kayu, perlu diperhatikan masalah pembusukan, terutama untuk tiang
yang terletak diatas muka air tanah

Tiang Pancang Beton, tidak terserang korosi dan dapat tahan terhadap
konsentrasi sulfat tinggi yang terdapat dalam tanah.

Cast in situ concrete piles, apabila kurang padat dapat diserang zat-zat
agresif yang dapat merusak beton. Meskipun demikian untuk mengurangi
ekses di atas bisa dibuat selimut (lining) sebagai perlindungan terhadap
korosi.

Tiang Baja, akan dapat memberikan pelayanan yang lama pada tanah
biasa, tetapi akan sangat modah terkorosi apabila berhubungan dengan air
laut.
b.
Ditinjau dari kondisi tanah pada saat pondasi tiang ditanamkan (berpindahnya
tanah), apakah dengan cara dibor dahulu atau dengan cara didesak.
c.
Ditinjau dari perpindahan tiang, dibagi berdasarkan :

Large displacement piles
Yang termasuk dalam kategori ini adalah tiang masif atau pun tiang
berlubang dengan ujung tertutup. Pelaksanaan di lapangan dapat dengan
dipancang atau ditekan sampai elevasi yang dituju, sehingga terjadi
perpindahan tanah yang cukup besar dari tempatnya semula.

Small displacement piles
Tiang dipancang atau ditekan ke dalam tanah sampai pada elevasi yang
diinginkan. Perbedaan dengan tipe tiang yang pertama adalah, bahwa tiang
tipe small displacement mempunyai penampang yang lebih kecil.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
9
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Yang termasuk dalam kategori ini adalah tiang baja penampang H atau I,
tiang pipa atau box, dengan ujung terbuka, yang memungkinkan tanah
masuk melalui penampang yang berlubang. Tiang pancang berulir juga
termasuk dalam kategori ini.

Non displacement piles
Tiang tipe ini ditanamkan ke dalam tanah dengan cara pemindahan tanah
terlebih dahulu (dibor, digali secara manual atau dengan mesin). Setelah
lubang selesai dibuat baru baru dilaksanakan pengisian lubang dengan
tiang (dicor). Dengan demikian mobilisasi friksi tidak sebesar friksi pada
displacement piles.
2.3
Daya Dukung Pondasi Dalam
Perhitungan daya dukung pada pondasi dalam mengunakan persamaan umum
yakni :
Qult = Qe + Qs
Dimana :
dan
Qall =
Qult
SF
……………………….(1)
Qult
: Daya dukung maksimum pondasi
Qe
: Daya dukung ujung pondasi
Qs
: Daya dukung friksi
Qall
: Daya dukung ijin
SF
: Faktor keamanan (2,5 – 4,0)
Prinsip perhitungan daya dukung pondasi dibedakan atas daya dukung
ujung (Qe), daya dukung geser (Qs), daya dukung berdasarkan data lapangan, dan
daya dukung berdasarkan data laboratorium. Untuk daya dukung ujung dan daya
dukung geser dapat dilihat pada Gambar 2.1 di bawah ini.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
10
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Q
Qs
Tanah keras
Qe
Gambar 2.1 Qe dan Qs pondasi
Untuk menghitung pondasi, diperlukan data hasil uji dilapangan, dan data
yang biasa digunakan untuk menghitung pondasi adalah sondir atau cone
penetration test (CPT) dan SPT atau standar penetration test. CPT atau SPT dapat
mengklasifikasikan lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan karakteristik
dari tanah. Dalam perencanaan pondasi tiang, data tanah sangat diperlukan untuk
merencanakan kapasitas daya dukung dari bored pile sebelum pembangunan
dimulai, agar mendapatkan menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari
pondasi tiang.

Berdasarkan CPT
Persamaan yang akan digunakan adalah menurut Metode Schmertmann –
Nottingham, 1975 sebagai berikut :
qc . Ap JHP . O ….…….………………………………………… (2)
Qult =
+
Fk₁
Fk₂
Dimana :
qc
= Tahanan Konus
Ab
= Luas dasar pondasi
JHP
= Jumlah Hambatan Pelekat (Total Friction), yaitu
penjumlahan resistance atau sleeve friction konus
sondir pada kedalaman tertentu.
O
= Keliling tiang.
Fk1
= Faktor keamanan, diambil antara 2,5 - 4
Fk2
= Faktor keamanan, diambil antara 5 – 6
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
11
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Berdasarkan SPT

Tabel 2.1 di bawah ini persamaan
yang digunakan adalah menrut
Meyerhof untuk dapat nilai daya dukung berdasarkan hasil uji SPT.
Tabel 2.1 Nilai Daya Dukung Berdasarkan Hasil Uji SPT.
Daya Dukung Ujung
Daya Dukung Friksi
Qe = Ab . pb
Qs = As . 0,2 . Nspt
Dimana :
Ab = Luas dasar tiang
Qe = Daya dukung ujung
pb = nilai yang diambil dari tabel 2.2 di bawah ini
Tabel 2.2 Nilai pb
N < 15 Ton/m2
Jenis Tanah
N > 15 Ton/m2
Pasir
40 N
600 + 20.(N – 15)
Lanau
25 N
375 + 12,5.(N – 15)
Lempung
20 N
300 + 10.(N – 15)
Koreksi nilai NSPT dari Terzaghi dan Peck adalah sebagai berikut :
N’SPT = 15 + ½ .(NSPT – 15), yang hanya berlaku pada nilai NSPT yang
lebih dari NSPT = 15.
2.4
Pondasi Grup Tiang
Apabila beban struktur atas yang harus ditumpu oleh pondasi tiang terlalu
besar, maka secara tunggal pondasi tiang tidak lagi mampu menopang beban
tersebut. Untuk itu salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan memasang
beberapa tiang menjadi satu kelompok, atau sering disebut dengan pondasi grup
tiang. Masing-masing tiang dalam satu grup selanjutnya diikat bagian atasnya
dengan kepala tiang (pile cap/poor). Kepala tiang ini bisa terletak langsung di atas
atau di bawah permukaan tanah, seperti penggunaan pada umumnya, tetapi juga
bisa berada di atas permukaan tanah, seperti biasa dipakai pada bangunan di laut.
Gambar 2.2 berikut merupakan contoh konstruksi grup tiang
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
12
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Gambar 2.2
a)
Pile Cap Yang Diletakan Langsung Pada Permukaan Tanah
b)
Pile Cap Yang Diletakan Diatas Permukaan Tanah
c)
Pondasi Tiang Yang Tidak Menggunakan Pile Cap
Daya dukung grup tiang secara keseluruhan sangat tergantung dari jarak antar
tiang. Apabila jarak antar tiang sangat dekat satu sama lainnya, maka bisa
diasumsikan bahwa tegangan-tegangan yang disalurkan oleh tiang ke tanah di
sekitarnya akan overlap, sehingga akan mengurangi daya dukung grup tiang.
Untuk itu sangat disarankan agar antara tiang dalam grup mempunyai jarak
sedemikian rupa, sehingga daya dukung grup tiang keseluruhan sama dengan
jumlah daya dukung tiang tunggal. Secara praktis jarak antar tiang dalam grup
minimum adalah 2.5 d (d = diameter tiang), tetapi secara umum jarak ini dibuat
antara 3 sampai 3.5 kali diameter tiang. Selain itu jarak antar tiang berdasarkan
fungsi tiang disarankan:
- Friction pile
Smin (jarak antar tiang minimum) = 3d
- End Bearing Pile
Smin (jarak antar tiang minimum) = 2,5 d
Konfigurasi pengaturan grup tiang dalam satu kepala tiang bisa dilihat pada
Gambar 2.3 berikut :
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
13
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Gambar 2.3 Konfigurasi Tiang Dalam Grup
2.4.1 Efisiensi Grup Tiang
Apabila jarak antar tiang dalam satu grup (kepala tiang) tidak memenuhi
jarak minimum yang disyaratkan, maka daya dukung grup tiang tidak akan sama
dengan daya dukung satu tiang dikalikan dengan jumlah tiang dalam grup
tersebut, melainkan ada satu faktor pengali yang besarnya kurang dari satu dan
biasa disebut dengan efisiensi grup tiang. Dengan demikian daya dukung total
grup tiang menurut Labarre :
Qug = Qut × n × Eg ………………………………………………….….. (3)
Qug : daya dukung grup tiang
Qut : daya dukung tiang tunggal
n : jumlah tiang dalam grup
Eg : efisiensi grup tiang (≤ 1)
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
14
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Gambar 2.4 berikut menjelaskan maksud dari efisiensi grup tiang. Gambar
a dan b memperlihatkan diagram tegangan mobilisasi keruntuhan berbentuk bulb
pressure
yang tidak saling berpotongan. Pada kondisi ini daya dukung grup tiang
dengan daya dukung tiang tunggal dikalikan dengan jumlah tiang dalam satu
sama
grup. Hal ini berarti, bahwa efisiensi grup tiang adalah satu. Berbeda dengan
gambar c, dimana terlihat adanya perpotongan antara bulb pressure satu tiang
dengan tiang lainnya, yang menyebabkan mobilisasi tegangan pada tanah tidak
bisa penuh (100%), karena adanya daerah tegangan yang menjadi milik bersama.
kondisi seperti ini, efisiensi daya dukung grup tiang menjadi kurang dari
Pada
satu.
2.5
Gambar 2.4 Mobilisasi Keruntuhan (Sumber : Bowles, 1997)
Berikut merupakan rumus untuk menghitung efisiensi grup tiang, menurut
Labarre :
Eg = 1 − g
𝑛−1 𝑚+ 𝑚−1 𝑛
90𝑚𝑛
……………………………………..…….. (4)
= arctg (d/s) dalam derajat
d
= diameter tiang
s
= jarak antar as tiang
n
= jumlah tiang dalam baris
m
= jumlah baris
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
15
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Berikut Gambar 2.5 merupakan Definisi s,m dan n pada pondasi grup tiang.
s
n = jumlah pondasi
dalam baris / arah
vertikal
m = jumlah pondasi
dalam kolom / arah
horizontal
Gambar 2.5 Definisi s,m dan n Pondasi Grup Tiang
2.4.2
Daya Dukung Pondasi Grup Tiang
Daya dukung tiang dihitung berdasarkan :
- Keruntuhan Tiang
Pada c – soils, c -  soils, dan  soils apabila dipenuhi syarat minimum
spacing antar tiang. Formula daya dukung pada anggapan ini adalah :
Qug = Qut × N × Eg …………………………………………………….. (5)
•
Untuk c-soils, c- soils → Eg = 0,7 (s = 3d) sampai 1 (s ≥ 8d)
•
Untuk  soils → Eg = 1
- Keruntuhan Blok
Pada dua kondisi di bawah keruntuhan yang terjadi tidak lagi sebagai
individual pile. Untuk perhitungan daya dukung disarankan berdasarkan
berdasarkan blok. Kondisi yang dimaksud adalah :
•
•
c-soils lunak atau pasir lepas
Tanah liat keras dan pasir padat dengan s < 3d
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
16
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Menurut Coyle dan Sulaiman formula daya dukung berdasrkan keruntuhan
blok adalah :
Qug = 2D (W+L) f + 1,3 c Nc W L ……………………………………. (6)
Friksi
Ujung
D
= kedalaman tiang
W
= lebar grup tiang
L
= panjang grup tiang
f
= α.c (friksi antara tanah dengan selimut tiang)
α : faktor adhesi empiris (Tomlinson)
c : kohesi
Berikut Gambar 2.6 merupakan Definisi W dan L pada keruntuhan blok
Gambar 2.6 Definisi W Dan L Pada Keruntuhan Blok
2.4.3
Distribusi Gaya Dalam Grup Tiang
Beban luar yang bekerja pada kepala tiang selanjutnya didistribusikan ke
semua tiang dalam grup. Perhitungan distribusi gaya ke masing-masing tiang
didasarkan atas teori elastisitas, yakni:
Qn =
V MyX MxY
±
± 2
n x 2
y
Qn
………………………………………………….. (7)
= gaya axial untuk sembarang tiang
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
17
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
= Gaya vertikal yang bekerja pada titik pusat grup tiang
n
= jumlah tiang dalam grup
Mx, My = momen pada arah x dan y
x, y
= jarak masing-masing tiang terhadap sumbu grup
Gambar 2.7 dibawah ini merupakan skema pembebanan dalam distribusi
V
beban
Gambar 2.7 Skema Pembebanan Dalam Distribusi Beban
2.4.4
Pergeseran Kepala Tiang
Anggapan pada perhitungan perpindahan adalah bahwa gaya – gaya luar
yang bekerja pada kepala tiang, antara lain gaya vertikal, gaya horizontal, dan
momen. Dalam keadaan setimbang dengan gaya – gaya menyebabkan
perpindahan pada tumpuan kaku, misalnya perpindahan mendatar (δx),
perpindahan dalm arah vertikal (δy), perpindahan tempat dengan cara berputar /
rotary displacement (α). Cara ini desebut cara perpindahan yang mana analisanya
dilakukan berdasarkan hubungan keseimbangan terhadap reaksi tiang. Gambar 2.8
dibawah ini merupakan gambaran arah perpindahan tiang.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
18
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
δy
α
δx
Gambar 2.8 Arah Perpindahan Tiang
Anggapan – anggapan dalam perhitungan menurut cara perpindahan
adalah :
1. Pondasi tiang dianggap sebagai bangunan 2 dimensi
2. Tiang dianggap bersifat linear terhadap gaya tekan, gaya tarik tiang,
lenturan, dan konstanta pegas dalam arah vertikal, arah mendatar, dan
rotasi pada kepala tiang dianggap konstan
3. Tumpuan dianggap kaku dan berputar ke pusat gabungan tiang.
Cara perhitungan displacement mula – mulanya dibuat system koordinat
dan titik O sebagai pusat tumpuan. Kemudian gaya yang bekerja pada titik O
dapat ditentukan perpindahan yang terjadi. Perpindahan titik pusat dapat
ditentukan dengan menyelesaikan persamaan – persamaan tiga dimensi sebaga
berikut :
Ho = Axx.δx + Axy.δy + Axα.α
Vo = Ayx.δx + Ayy.δy + Ayα.α
Mo = Aαx.δx + Aαy.δy + Aαα.α
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
19
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Dengan anggapan dasar kepala tiang adalah horizontal, maka koefisien –
koefisien
dari rumus diatas dapat diperkirakan sebagai berikut :
Axx = ∑(K1.cos2θi + Kv.sin2θi) ………………………………………….(8)
Axy = Ayx ∑{(Kv - K1).sinθi.cosθi} ………………………………..........(9)
Axα = Aαx ∑{(Kv - K1).sinθi.cosθi – K2.cosθi }………………………....(10)
Ayy = ∑(Kv.cos2θi + K1.sin2θi) ………………………………………... (11)
Ayα = Aαy ∑{(Kv. cos2θi + K1. sin2θi). xi + K2.Sinθi} …………………..(12)
Aαα = ∑{(Kv. cos2θi + K1. sin2θi). x12 + (K2+ K3). xi Sinθi + K4}………..(13)
Dimana :
Ho = Beban lateral yang bekerja pada dasar tumpuan
Vo = Beban vertikal yang bekerja pada dasar tumpuan
Mo= Momen luar terhadap titik pusat dasar tumpuan O
α = Sudut rotasi tumpuan
Xi = Koordinat x untuk kepala tiang ke – i
θi = Sudut yang dibuat oleh tiang ke – i dengan sumbu vertikal
Konstanta pegas Kv dari tiang dalam arah vertikal adalah suatu konstanta
elastis yang dinyatakan sebagai gaya dalam arah vertikal yang menimbulkan
pergeseran sebesar satu satuan dalam arah vertikal pada kepala tiang. Kv dipakai
untuk menghitung besarnya reaksi pada kepala tiang atau besarnya penurunan
elastis. Untuk dapat mengetahui besarnya Kv, berikut cara empiris perhitungannya
:
Kv=
……………………………………………………… (14)
Untuk tiang yang terbuat dari baja  a = 0,027 (L/D) + 0,2
Untuk tiang beton pracetak
 a = 0,041 (L/D) – 0,27
Untuk tiang cor ditempat
 a = 0,022 (L/D) – 0,05
Dimana :
Ap = Luas penampang netto dari tiang
Ep = Modulus elastisitas tiang
L
= Panjang tiang
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
20
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
D = Diameter tiang
Menurut standar dari perhitungan empiris Japan International Cooperation
Agency (JICA) atau yang sering disebut metoda Jepang tersebut, koefisien reaksi
dibawah
peermukaan dalam arah mendatar diperkirakan sebagai berikut :
Kh = Ko . y -1/2 ………………………………………………………… (15)
Ko = 0,2 . Eo . D -3/4 …………………………………………………… (16)
Dimana :
Kh = Koefisien reaksi dibawah arah horizontal
Ko = Harga bila pergeseran permukaan dibuat sebesar 1 cm
Y
= Besarnya pergeseran yang akan dicari
Eo
= Modulus elastisitas tanah pondasi, biasanya diperkirakan dari Eo = 28 N
dengan memakai harga N dari SPT
D
= Diameter tiang
Nilai Kh menurut test tiang yang dibebani arah horizontal di Yokohama,
Jepang dapat disimpulkan pada Tabel 2.3 dan 2.4 berikut :
a. Untuk tanah berbutir kasar
Tabel 2.3 Korelasi Nilai N SPT dengan Kh Untuk Tanah Berbutir Kasar
Tingkat Kepadatan
Very loose
Tanah
Nilai SPT
3
Kh (kg/cm )
Medium
Loose
Dense
Dense
Very
Dense
<4
4 – 10
10 – 30
30 – 50
50 – 100
0,1 – 0,7
0,7 – 2
2–6
6 – 10
> 10
b. Untuk tanah berbutir halus
Tabel 2.4 Korelasi Nilai N SPT dengan Kh Untuk Tanah Berbutir Halus
Tingkat
Very
Kepadatan Tanah
Soft
Nilai SPT
<4
Soft
4 – 10
Medium
Stiff
10 – 30
Stiff
30 – 50
Very
Stiff
50 – 100
Hard
50–
100
3
Kh (kg/cm )
0,1 – 0,7
0,7 – 2
2–6
6 – 10
>100
>10
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
21
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2.5 Koefisien PegasTiang dalam Arah Sumbu Orthogonal
Kepala Tiang Jepit
h
0
h=0
K1
h
0
h=0
3 EIβ2
3 EIβ
1 + 𝛽h 3 + 0,5
2 EIβ3
K2,K3
2 EIβ2
0
0
K4
2 EIβ
0
0
Kepala Tiang Bersendi
β=
 β = nilai karakteristik tiang ………………………... (17)
Dimana :
K
= Koefisien daya tangkap reaksi permukaan
D
= Diameter tiang
EI
= Kekuatan lentur tiang
H
= Panjang aksial bagian atas dari perencanaan tanah pondasi tiang
Berdasarkan pergeseran awal pada tumpuan (δx, δy, α) yang diperkirakan
dari hitungan atas, maka gaya aksial Pni pada kepala tiang, gaya yang menurut
sumbu orthogonal Phi, dan momen Mti didistribusikan ke kepala tiang dan
diperkirakan dengan rumus berikut :
Pni
= Kv.δ’yi ………………………………………………………. (18)
Phi
= K1.δ’xi – K2.α ………………………………………………. (19)
Mti
= - K4.δ’xi – K4.α ……………………………………………... (20)
Dengan :
δ’xi
= δx.cosθ – (δy + α.xi) sin θi
δ’yi
= δx.sinθ – (δy + α.xi) cos θi
dimana δ’xi b = Pergeseran kepala tiang yang ke – i menurut sumbu radial
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
22
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2.5 Perhitungan Penulangan Bored Pile
Dalam perhitungan tulangan bored pile harus diperhatikan :
1. Nilai Mu,dimana hasil penjumlahan dari Mx dan My suatu pondasi
2. Mencari nilai ρ yang didapat dari persamaan
………………………… (21)
Dimana :
b
= dimensi tiang
d
= b – p – Dsengkang – ½ Dtulangan
p
= tebal selimut beton
Φ
= faktor reduksi, diambil 0,8
fy
= mutu baja
fc’
= mutu beton
d
3. Menentukan luas tulangan minimum
As min = 2% ⨉ A
………………………………… (22)
 Pengecekan untuk tulangan sengkang
……………………….………………………………… (23)
………………………………………………………… (24)
Dengan Φ = o,65
Periksa Vu > fVc
………………………………………… (25)
………………………………………………………… (26)
fVc = 0,65 ⨉ Vc
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
23
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jika Vu < fVc, maka perlu tulangan sengkang
2.6 Perhitungan Penulangan Pile Cap
diantaranya :
1. Perhitungan momen dan gaya geser boleh didasarkan atas reaksi tiang
Dalam perhitungan pile cap ada beberapa hal yang harus diperhatikan,
yang bekerja pada garis sumbu tiang
2. Penentuan gaya geser pada sebatang penampang harus sesuai dengan
ketentuan:
-
Reaksi tiang yang terletak diluar penampang yang berjarak ½ d
(diameter) atau harus diperhitungkan
-
Reaksi tiang yang terletak didalam penampang yang berjarak ½ d
atau kurang tidak diperpanjang
-
Reaksi tiang yang posisinya terletak diantara a dan b, bagian dari
reaksi tiang yang dapat dianggap menimbulkan geser pada penampang
yang ditinjau harus berdasarkan pada interpolasi garis lurus antara
harga penuh pada ½ d diluar penampang dan nol pada ½ d didalam
penampang. Ketentuan diatas juga berlaku untuk gaya geser aksi satu
arah, yaitu berjarak d dari muka kolom.
3. Geser aksi dua arah (pons) diperiksa pada masing – masing tiang
4. Tebal efektif pile cap pada bagian tepi tidak boleh diambil kurang dari
300mm
Pada tapak pondasi tiang biasanya bekerja beban vertical (normal)dan
beban horizontal (geser) dan momen. Dengan menganggap distribusi tegangan
linier pada kelompok tiang, maka dapat ditentukan reaksi masing – masing tiang.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
24
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Ada beberapa langkah yang harus dilakukan dalam merencanakan pile cap
dua arah. Untuk pile cap aksi dua arah, diperhitungkan arah x dan y. Beberapa
tahapan untuk perhitungan diantaranya :
1. Menentukan Tulangan Utama
1. Menentukan jarak bersih pada pile cap (d) dengan persamaan :
d = Tebal pilecap – P – ½ D
dimana :
………………………………… (27)
d = jarak bersih tebal pile cap
P = selimut beton
D = diameter tulangan yang akan digunakan
2. Menentukan  dengan persamaan :
Mx, y
= ′
………………………………………………… (28)
𝑓𝑐 × 𝑏 × 𝑑²
Dimana :
Mx,y = Momen pada pile cap arah x atau arah y
b
= lebar dari pile cap dalanm arah x atau arah y
d
= jarak bersih tebal pile cap
3. Menentukan z (panjang penyaluran) dengan persamaan :

………………………………… (29)
0.9
4. Menghitung luas tuangan yang digunakan :
z = d 0.5 +
As = 1/6 x
0.25 −
x D2
………………………………………………… (30)
5. Menghitung luasan tulangan total digunakan persamaan :
Ast =
Mx, y
0.85 × 𝑓𝑦 × 𝑧
……………………………………………… (31)
6. Banyaknya tulangan yang akan digunakan :
n=
Ast
As
………………………………………………………… (32)
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
25
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
7. Jarak antar tulangan yang digunakan dengan persamaan :
jarak =
lebar pile cap
𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛
………………………………… (33)
8. Menentukan tulangan sengkang digunakan dengan persamaan :
Menentukan  dengan persamaan :
jarak t. utama × Agr
………………………………… (34)
𝑏 ×𝑑
Dimana :
b = lebar dari pile cap dalam arah x atau arah y
=
d = jarak bersih tebal pile cap
Menghitung tahanan dari beton dengan menggunakan persamaan berikut :
1
Vc =
𝑓𝑐 ′ × b × d
………………………………………… (35)
6
Vn = 0.85 x Vc
………………………………………… (36)
Bandingkan hasil Vn dan Vu, jika Vn < Vu maka harus menggunakn
tulangan sengkang sedangkan jika Vn > Vu maka tidak diperlukan
tulangan sengkang karena gaya gesr telah dipikul oleh tulangan utama.
M. Mufti Hadi, Yulia Andriani, Perencanaan Pondasi Tiang …..
26