Perencanaan Pondasi dalam (tiang pancang) contoh soal

Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

Posted by Muttaqin on Selasa, 28 Juni 2011

Pondasi suatu bangunan berfungsi untuk memindahkan beban-beban pada struktur atas ke tanah. Substruktur ini meliputi pondasi dan balok penghubung.
Dalam tulisan ini terlampir contoh perencanaan / perhitungan Pondasi tiang pancang.
Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
1. Daya Dukung berdasarkan Kekuatan bahan
     P=(Ap*Tbk)+(As*Tau) ; dimana ; P    = daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                                                        Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                                                        As  = Luas tulangan tiang pancang (cm2)
                                                        Tbk = Tegangan ijin beton (kg/cm2)
                                                        Tau = Tegangan ijin tulangan (kg/cm2)
2.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir (CPT/Cone Penetration Test)
     P =(qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 ;
     dimana ; P   = Daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                   qc  = Nilai konus (kg/cm2)
                   Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                   Ka  = Keliling penampang tiang (cm1)
                   JHL = Jumlah hambatan lekat
                   SF  = Safety factor ; 3 dan 5
3.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan Data SPT/ Standart Penentration Test

•      Qu = (40*Nb*Ap)

     dimana ; Qu  = Daya dukung batas pondasi tiang pancang
                   Nb   = nilai N-SPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang

                           Nb = (N1+N2)/2 ;

                                 N1 = Nilai SPT pada kedalaman 3B pada ujung tiang ke bawah

                                 N2 = nilai SPT pada kedalaman 8B pada ujung tiang ke atas
                   Ap = luas penampang dasar tiang pancang (m2)

•      Qsi = qs*Asi; dimana ;

              Qsi = Tahanan limit gesek kulit
              qs  = 0.2N—– untuk tanah pasir
                       0.5N—– untuk tanah lempung
              Asi = keliling penampang tiang*tebal lapisan
  Daya Dukung Tiang Pancang (SPT)

•   P = (Qu +Qsi)/3

DARI HASIL KE TIGA PERHITUNGAN DI ATAS NANTI , DAYA DUKUNG IJIN TIANG PANCANG YANG AKAN DIPERGUNAKAN ADALAH NILAI DAYA DUKUNG TERKECIL. 

CONTOH PERHITUNGAN

• Beban Normal maksimum N=814.07 ton ; M=90.671Ton
• kuat tekan beton rencana fc’=35Mpa ; fy=400Mpa
• Data Sondir pada kedalaman 12m (qc=250kg/cm2 dan JHL=1200 kg/cm)
• Dimensi tiang pancang yang akan dipasang 40×40 cm

Daya dukung ijin satu tiang pancang berdasarkan data Sondir (CPT/Cone Penetration Test)
P = (qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5
   = (250*40*40)/3 + (1200*40*4)/5
   = 133,333+38,400
   = 171733.33 kg
   = 171,7 Ton 
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan Sondir/CPT adalah 171.7ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan data SPT/Standart Penetration Test
P = (Qu + Qsi)/3
Data SPT
Kedalaman (m)      Jenis tanah           N
0.0 s/d 2.0           (lempung)            4
2.0 s/d 4.0           (lempung)            10
4.0 s/d 6.0           (lempung)            13
6.0 s/d 8.0           (lempung)            36
8.8 (8D)                 (lempung)            40 —–> (8*0.4)=3.2 m ; —-> 12m-3.2m = 8.8 m
10                            (lempung)           44
10.0 s/d 12.0        (pasir)               50  ——> kedalaman tiang pancang rencana 12m
13.2 (3D)                (pasir)               52 ——> (3*0.4)= 1.2 ; ——-> 12m+1.2m = 13.2 m
Qu = (40*Nb*Ap) ; ——-> Nb   = (N1 + N2)/2 
                                            Nb1 = (40+50)/2 ; —–> Nb1= 45
                                                          Nb2 = (50+52)/2 ; —–> Nb2= 51
                                                          Nb  = (45+51)/2 ; —–> Nb = 48
Qu = (40*48*Ap) ; ——>   Ap = 0.4*0.4 ; —–> Ap=0.16
     = (40*48*0.16)
     = 307.2ton 
Daya dukung Gesek/Friction tiang pancang berdasarkan data SPT 
Qsi = qs*Asi 
pada lapisan tanah hingga kedalam1- 10 m adalah jenis tanah lempung, dan lapisan tanah pada kedalaman 10-12 m adalah pasir . 
qs —> untuk pasir 0.2N
qs —> untuk lempung 0.5N
kedalaman  0-10  (jenis tanah lempung)
   qs1 = 0.5N*Asi ; (ket ; 0.5N adalah karena jenis tanah lempung)
                                                Asi = keliling penampang tiang pancang*tebal
                                                Asi = (0.4*4)*10; –> Asi = 16 m2
                                         qs1 = 0.5*48*16 ; –> qs1=384ton 
kedalaman 12 m —> jenis tanah pasir
qs2 = 0.2N*Asi ;  (ket 0.2N karena jenis tanah adalah pasir)
                                     Asi = 0.4*4*2
                                    Asi = 3.2 m2
                     qs2 = 0.2*48*3.2
                           = 30.72Iton
Qsi = qs1+qs2 ;     Qsi = 384+30.72
                               Qsi = 414.72ton
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan SPT 
Pu = (Qu +Qsi)/3 ;
Pu = (307.2+414.72)/3
Pu = 240.64ton
kesimpulan 
Nilai terkecil daya dukung satu tiang pancang dari metode CPT dan SPT yang akan dipergunakan pada perencanaan selanjutnya. 
Daya dukung satu tiang pancang 

• berdasarkan CPT = 171.7ton
• berdasarkan SPT = 240.67ton

Maka nilai daya dukung satu tiang pancang yang akan dipergunakan selanjutnya adalah berdasarkan CPT.