ANALISIS BEBAN PONDASI TIANG PANCANG DENGAN MEMPERHITUNGKAN

DAYA DUKUNG TANAH DIBAWAH PILE CAP KONVENSIONAL BERDASARKAN

TEORI HETENYI

Ivan Edward Harianja1 dan Johannes Tarigan

2

1 Depatemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan

Email: ivan.edward.harianja@student.usu.ac.id 2 Staf Pengajar Depatemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan

Email: johannes.tarigan@usu.ac.id

ABSTRAK

Pada daerah pantai dengan kondisi tanah berupa tanah endapan sangat sulit untuk mencapai tanah keras

sehingga dibutuhkan banyak tiang, Pile cap dengan sifat fleksibel memberikan kesempatan tanah dibawah pile cap

untuk memikul sebagian beban pile cap sehingga beban untuk tiang pancang tidak terlalu besar. Perencanaan pile

cap dapat dihitung dengan teori balok pada pondasi elastis (Beam on Elastic Fondation, BoEF)(Hetenyi,1974).

Dimana, pile cap dianggap sebagai sebuah balok lentur yang didukung oleh tiang pancang dan tanah dasar sebagai

dasar pondasinya. Untuk menghitung lendutan dan gaya-gaya dalam yang terjadi pada pile cap dibutuhkan modulus

reaksi tanah dasar (k) yang nilainya dipengaruhi oleh jarak antar tiang pancang. Jarak antar tiang diambil 3D; 3,5D;

4D; 4,5D; dan 5D. Dari hasil analisa dan perhitungan yang telah dilakukan, pile cap dengan jarak tiang pancang 3D

cenderung bersifat kaku dimana defleksi pelat sangat kecil namun beban aksial tiang pancang cukup besar

dibandingkan dengan 5D. Beban aksial kolom yang dapat ditingkatkan adalah sebesar 11% sampai dengan 18%

untuk jarak tiang antara 3D sampai 5D.

Kata kunci : pile cap, BoEF, tiang pancang.

ABSTRACT

In coastal areas with alluvial soils form is very difficult to reach the ground so hard that it takes a lot of

piles, Pile cap with flexible properties allow the soil under the pile cap to shoulder part of the burden so that the

pile cap load for piles is not too big. Planning pile cap can be calculated with the theory of beams on elastic

foundation (Hetenyi, 1974). Where, pile cap is considered as a flexible beam supported by a pile foundation and soil

as a base foundation. To calculate the deflections and forces that occur in the pile cap required modulus of

subgrade reaction (k) whose value is affected by the distance between the stake. The distance between the piles is

taken 3D; 3.5 D; 4D, 4.5 D, and 5D. From the analysis and calculation was done, pile cap with 3D pile spacing

tends to be rigid where the deflection of the plate is very small but the pile axial load is quite large compared to the

5D. Column axial load that can be improved is by 11% to 18% for pole spacing between 3D to 5D.

Keywords: pile cap, Boef, pile.

1. PENDAHULUAN

Pile cap merupakan salah satu elemen penting dari suatu struktur karena memiliki peranan penting dalam

pendistribusian beban struktur ke tiang pancang untuk kemudian diteruskan ke dalam tanah. Pile cap digunakan

sebagai pondasi untuk mengikat tiang pancang yang sudah tertanam dengan struktur yang berada di atasnya. Pada

umumnya para geotechnical dan structure engineer mendesain pondasi dalam (deep foundation) sama sekali tidak

memperhitungkan kontribusi pile cap. Padahal sering sekali dimensi pile cap cukup besar dan tebal. RL Mowka

(Hicks Tyler, 2002) meneliti bahwa untuk gaya lateral bahkan sering sekali lebih besar gaya yang dipikul pile cap

dibanding dengan tiang. Begitu juga dengan gaya aksial tekan. Dengan memperhitungkan distribusi pile cap maka

kita akan mendapatkan desain group tiang yang lebih ekonomis. Oleh karena itu, penting sekali para engineer

memahami perilaku pile cap agar mampu memperhitungkan kontribusi pile cap dalam memperhitungkan daya

dukung group tiang baik terhadap gaya lateral maupun gaya aksial.

Pada dasarnya perilaku pile cap hampir sama dengan balok tinggi. Hal ini dikarenakakan pile cap memikul

beban geser yang sangat besar yang hampir sama dengan perilaku balok tinggi yang juga memikul beban geser yang

besar. Namun pada pile cap perbandingan antara lebar dan tinggi membuat perbedaan kedua struktur ini berbeda

dalam perencanaannya. Karena geometrinya inilah maka pile cap ini lebih berperilaku dua dimensi bukan satu

dimensi dan mengalami keadaan tegangan dua dimensi. Sebagai akibatnya, bidang datar sebelum melentur tidak

harus tetap datar setelah melentur. Distribusi regangannya tidak lagi linier, dan deformasi geser yang diabaikan pada

balok biasa menjadi sesuatu yang cukup berarti dibandingkan dengan deformasi lentur murni. Sebagai akibatnya,

balok tegangan menjadi nonlinier meskipun masih pada taraf elastis.

Pondasi tiang mengapung merupakan jenis pondasi tiang yang sering digunakan pada lapisan tanah lunak,

ujung tiang tidak menyentuh lapisan tanah keras, sehingga kapasitas dukung pondasi hanya terdapat pada tahanan

dinding tiang. Pondasi mengapung sangat bergantung pada koefisien friksi, diameter dan panjangnya tiang yang

merupakan sifat fisik dari pondasi tiang yang digunakan.

2. METODOLOGI

Pelat penutup (pile cap) yang mengikat pondasi tiang diasumsikan sebagai balok. Analisis lendutan balok

pada pondasi elastis (beam on elastic foundation) dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa gaya reaksi pada setiap

titik akan sebanding dengan defleksi pada titik tersebut yang dikembangkan oleh Winkler, 1867 (Hetenyi, 1974).

Gambar 1. Balok mendukung beban vertical di atas tumpua

Dari gambar 1. diatas dapat dilihat bahwa akibat beban P balok akan terdefleksi, menghasilkan gaya reaksi

yang terdistribusi secara menerus pada media pendukungnya. Besarnya p pada setiap titik sebanding dengan defleksi

balok y pada titik tersebut, sehingga p = k y. Nilai kekakuan (k) dapat dihitung dengan rumus berikut. (Boules,

Josep. E, 1988)

108.0

2

4

2)1()1(

95.0

EI

EBEk

ss

s s

(1)

Gaya reaksi diasumsikan bekerja vertikal dan berlawanan dengan defleksi balok. Pada saat defleksi kearah

bawah (positif) akan terjadi tekanan pada media pendukung, sebaliknya bila defleksi negatif akan terjadi tarikan

pada media pendukung, di sini diasumsikan bahwa media pendukung dapat menahan tarikan. Sehingga asumsi p = k

y mengimplikasikan bahwa media pendukung bersifat elastis, berlaku hukum Hooke. Elastisitas media pendukung

dapat dirumuskan sebagai gaya yang terdistribusi persatuan luas akan menyebabkan defleksi yang besarnya satu

satuan.

Balok yang ditinjau mempunyai penampang melintang yang sama, dengan lebar yang didukung fondasi B,

sehingga defleksi pada balok ini akan menyebabkan reaksi sebesar Bkv pada pondasi, akibatnya pada titik

defleksi = y akan menimbulkan reaksi (perunit panjang balok) sebesar p = Bkvy, untuk menyingkat cukup ditulis

p = ky dengan k yang sudah memperhitungkan lebar dari balok. Konstanta media pendukung, ko disebut koefisien

reaksi fondasi (Hetenyi, 1974).

Pada saat balok berdefleksi, kemungkinan selain reaksi arah vertikal bisa juga terjadi raeksi arah horisontal

(friksi) pada sepanjang permukaan balok yang menempel pada tanah. Pada analisis, pengaruh gaya horisontal

tersebut diabaikan karena kontribusinya kecil.

Daya dukung yang diterima oleh masing-masing tiang pancang dihitung berdasarkan kapasitas kuat geser

tanah dan data SPT berdasarkan rumus Mayerhof. Kapasitas daya dukung tanah dihitung dengan memperhatikan

jenis tanahnya apakah tanah kohesif atau nonkohesif. Kemudian kedua data kuat geser tanah dan SPT tersebut

dicari rata-ratanya (Braja. M. Das, 1999).

Kemudian untuk penurunan tiang dianggap bahwa tiang tidak mengalami penurunan akibat konsolidasi

hanya terjadi penurunan akibat elastisitas saja dengan menggunakan rumus S=Ss+Sp+Sps. Hal ini dianggap karena

penurunan akibat konsolidasi pada pondasi dalam terjadi dalam waktu yang sangat lama dan besarannya sangat kecil

(H. G. Paulos, H. E. Davis, 1980).

P

B x

y

p = k.y

Hetenyi dalam bukunya Beam on Elastic Foundation mengemukakan pelat dengan panjang tak hingga yang

dipikul oleh pondasi elastis dengan nilai kekakuan k akan mengalami penurunan (defleksi) bila dibebani dimana

nilainya mengikuti persamaan garis trigonometri. Persamaan umum garis defleksi untuk balok prismatik lurus pada

fondasi elastis yang diberikan beban lentur transversal adalah,

)sin4

cos3

()sin2

cos1

( xxCx

exCxCx

ey

(2)

Gambar 2. Balok panjang tak terhingga dibebani beban terpusat dan momen titik

(Hetenyi, 1974)

Balok dengan panjang tak terhingga (infinite beam) adalah balok dengan pengaruh beban pada salah satu

ujung sudah tidak berpengaruh pada ujung lainnya, dapat diasumsikan bahwa kedua ujung terletak berjauhan

(infinite beam).

Untuk kondisi pelat dengan pembebanan yang terpusat P seperti terlihat pada gambar 2 persamaan lendutan

(y) balok, rotasi (), momen (M) dan gaya lintang (Q) dengan kondisi panjang pelat yang tak terhingga dapat

dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

xAk

Py

2 (3a)

xBk

P

dx

dy

2

(3b)

λxC

λ

PM

dx

ydEI

42

2

(3c)

xDP

Qdx

ydEI

23

3

(3d)

Untuk kondisi pelat dengan pembebanan momen yang terpusat M0 seperti terlihat pada gambar 2

persamaan lendutan (y) balok, rotasi (), momen (M) dan gaya lintang (Q) dengan kondisi panjang pelat yang tak

terhingga dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

xBk

oMy

2

(4a)

xCk

oM

3

(4b)

xDoM

M 2

(4c)

xAoM

Q

2

(4d)

Untuk balok yang terbebani secara merata dapat dibagi dalam 3 kondisi titik tinjauan yang akan dihitung

reaksinya. Kondisi tersebut antara lain titik tinjauan C berada dibawah beban merata, titik tinjauan C berada dikiri

beban merata, dan titik tnjauan C berada di kanan beban merata. Kondisi tersebut seperti ditunjukkan pada gambar

3.12 berikut ini.

a b

dxx

b

dxx

a

ab

dx x

A BC

A

A

B

B

C

C

q

q

q

a)

b)

c)

Gambar 3. Titik tinjau gaya dalam pada balok panjang tak terhingga dengan beban merata (Hetenyi, 1974)

Untuk kondisi pelat dengan pembebanan merata dengan titik tinjauan berada dibawah beban merata q

seperti terlihat pada gambar 3(a) persamaan lendutan (y) balok, rotasi (), momen (M) dan gaya lintang (Q) dengan

kondisi panjang pelat yang tak terhingga dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

b

DaDk

qcy 2

2 (5a)

b

AaAk

qc

2 (5b)

b

BaBq

cM

2

4 (5c)

b

CaCq

cQ

4

(5d)

Untuk kondisi pelat dengan pembebanan merata dengan titik tinjauan berada di kiri beban merata q seperti

terlihat pada gambar 3(b) persamaan lendutan (y) balok, rotasi (), momen (M) dan gaya lintang (Q) dengan kondisi

panjang pelat yang tak terhingga dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

b

DaDk

qcy

2 (6a)

b

AaAk

qc

2 (6b)

b

BaBq

cM

2

4 (6c)

b

CaCq

cQ

4

(6d)

Untuk kondisi pelat dengan pembebanan merata dengan titik tinjauan berada di kanan beban merata q

seperti terlihat pada gambar 3(c) persamaan lendutan (y) balok, rotasi (), momen (M) dan gaya lintang (Q) dengan

kondisi panjang pelat yang tak terhingga dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

b

DaDk

qcy

2 (7a)

b

AaAk

qc

2 (7b)

b

BaBq

cM

2

4 (7c)

b

CaCq

cQ

4

(7d)

Balok dengan panjang terhingga adalah balok yang memiliki nilai batas pada gaya-gaya dalamnya. Untuk

pile cap berlaku sifat balok dengan panjang terhingga (finite beam). Sehingga nilai momen dan geser di kedua ujung

pil cap adalah nol (0) akibat beban yang bekerja pada salah satu ujung akan mempengaruhi ujung yang lainnya

(Destika, 2005).

Gambar 4. Mekanisme pemberian gaya dan momen ujung (Hetenyi, 1974)

Pada balok dengan panjang terhingga, harus memenuhi persamaan diferensial garis elastic dan kondisi

ujungnya (boundary condition). Persamaan untuk menentukan lendutan pada balok dengan panjang terhingga

diturunkan dari persamaan lendutan dengan panjang tak terhingga dengan mengkondisikan pelat dengan panjang

terhingga seperti pelat dengan panjang tak terhingga yaitu dengan memberikan gaya (POA dan POB) dan momen

(MOA dan MOB) pada ujung pelat, agar pengaruh momen dan gaya lintang pada ujung pelat dengan panjang

terhingga seperti pelat dengan panjang tak terhingga. Ilustrasi pemberian gaya dan momen ujung pada balok tak

terhingga untuk menjadikan balok terhingga seperti pada Gambar 4.

Persamaan–persamaan yang digunakan adalah,

02244

l

DOBMOAM

lC

OBPOAP

AM

(8a)

02222

l

AOBMOAM

lDOBPOAP

AQ

(8b)

02244

OBM

lD

OAMOBP

lC

OAP

BM (8c)

02222

l

AOBMOAM

lDOBPOAP

BQ

(8d)

MB

QB

P POA POB MOB MOA

A

A

B

B

A B

P

q

q

q

l

l

MA

QA

P

l

P

Gambar 5. Balok terhingga yang dibebani beban titik pada jarak tertentu

Pada pelat panjang terhingga dengan kondisi beban tertentu, Hetenyi memberikan penyelesaian umum

(general solution), seperti beban titik yang terletak pada jarak tertentu pada balok untuk menentukan lendutan, gaya

lintang, momen, dan rotasi, (Gambar 3.13) yaitu :

babal

babal

xxxx

bal

balxx

llk

Py

sincoshcossinhsin

sincoscoshsinsinh

cossinhsincosh

coscoshsin

coshcossinhcoscosh2

2sin

2sinh

1 (9a)

balbal

xxxx

babal

baba

xx

llk

P

coscoshsincoshcossinh

cossinhsincosh

)sincoshcos(sinhsin

)sinhcoscosh(sinsinh

coscosh

2sin

2sinh

12

2

(9b)

)sincoshcos(sinhsin

)sinhcoscosh(sinsinh

)cossinhsin(cosh

coscoshsin

coshcossinhsinsinh2

2sin

2sinh

1

2

babal

babal

xxxx

bal

balxx

ll

PM

(9c)

)sincoshcos(sinhsin

)sinhcoscosh(sinsinh

sinsinh

)coscoshsincoshcos(sinh

)cossinhsin(cosh

2sin

2sinh

1

babal

babal

xx

balbal

xxxx

llPV

(9d)

Hasil dari perhitungan gaya dalam dengan menggunakan rumus diatas kemudian diperhitungkan sebagai

gaya yang bekerja di dalam pile cap dan digunakan untuk mendisain struktur pile cap dan perencanaan penulangan

A B

a b

l

x

lentur dan geser. Perencanaan dilakukan dengan menggunakan SK SNI T-15-1991-03 atau peraturan perencanaan

struktur bangunan beton bertulang penggantinya atau peraturan lainnya (Istimawan, 1994).

Pemodelan pil cap dan tiang pancang dibuat seperti sebuah balok yang diletakkan pada dua tumpuan

dengan bantuan pegas-pegas dibawah pile cap dimana tiang pancang sebagai kedua tumpuan (Canonika, 1991).

Gambar 6. Lendutan pile cap akibat beban aksial kolom

Karena pile cap dianggap sebuah balok dengan dua peletakan maka pile cap dianggap sebuah balok tinggi

yang mengalami geser satu arah dan geser puncing atau geser dua arah serta mengalami lentur. Sudut geser yang

terjadi pada pile cap dianggap sebesar 60o sehingga kita dapat menggambarkan daerah geser kritis yang terjadi pada

pile cap (Mashour, dan Mihilmy, 2008).

Gambar 7. Reaksi beban efektif tiang yang diperhitungkan sebagai beban geser pada daerah kritis

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sebuah pile cap yang mengikat kelompok tiang akan mendukung sebuah kolom yang memikul beban aksial

kolom (P) = 7500 kN belum termasuk berat sendiri pile cap. Hitung kapasitas masng-masing tiang pancang dan daya

dukung tanah dibawah pile cap kemudian rencanakan dan berikan rincian tulangan untuk pile cap yang merupakan

bagian dari suatu sistem pondasi dengan menggunakan metode konvensional dimana f’c=30MPa dan f’y=300MPa.

Pondasi berada pada tanah lunak yang tidak memiliki perlawanan ujung tiang yang cukup (tidak ditemukan tanah

keras). Data-data tanah yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Soil Layer

Layer 1 : Lempung berpasir –plastisitas sedang

Layer 2 : Pasir halus – plastisitas sangat rendah

Layer 3 : Pasir berlempung – plastisitas rendah

Layer 4 : Pasir – tidak plastis

Layer 5 : Pasir berlempung – plastisitas rendah

Layer 6 : Lempung – plastisitas tinggi

Layer 7 : Lempung organik – plastisitas rendah

Layer 8 : Pasir halus – plastisitas rendah

Layer 9 : Pasir berempung –plastisitas rendah

Dept

(m)

Soil

layer

N-

SPT

Cu

(kN/m2)

α γw

(kN/m3)

Φ

0.0 1 0 0 1.0 0 0

3.0 1 4 26.67 0.96 15,83 4,782

6.0 1 3 20 1.0 15,83 4,782

9.0 1 6 40 0.67 15,83 4,782

12.0 2 12 - - 19,025 20,816

15.0 2 30 - - 19,025 20,816

18.0 2 27 - - 19,025 20,816

21.0 2 42 - - 19,025 20,816

24.0 3 33 - - 18,9 24,513

27.0 4 34 - - 19,3 25,594

30.0 5 14 93.33 0.5 16,6 10,121

33.0 6 11 73.33 0.5 16,5 11,948

36.0 6 15 100 0.5 16,5 11,948

39.0 7 50 333.33 0.5 15,6 10,665

42.0 8 50 - - 19,8 32,227

45.0 8 50 - - 19,8 32,227

48.0 8 50 - - 19,8 32,227

51.0 8 50 - - 19,8 32,227

54.0 8 41 - - 19,8 32,227

57.0 9 35 - - 17,25 25,082

60.0 9 36 - - 17,25 25,082

Penyelesaian:

Project : - Calc. Method : Bassed on N-SPT

Ref : - Cu = N-SPT*2/3*10

Skin Friction (Qs) = α*cu*perimeter*Li (c-soil)

Pile Properties 2*N-SPT*perimeter*Li (Φ-soil)

Type : Concrete End Bearing (Qp) = 9*cu*area (c-soil)

Diameter : 0.60 m 40*N-SPTav*l/D*area (Φ-soil)

Area : 0.28 m2 ≤400*N-SPTav*area

Perimeter : 1.88 m

Unit Weight : 36.00 kN Calc. Method : Kuat Geser Tanah

Skin Friction (Qs) = fi*Li*perimeter (fi=αi*cu) (c-soil)

Soil Layer fi*Li*perimeter (fi=Ka*σ0*tanδ) (Φ-soil)

Layer 1 : Lempung berpasir –plastisitas sedang δ=0,8*Φ

Layer 2 : Pasir halus – plastisitas sangat rendah End Bearing (Qp) = Ap*cu*Nc’ (c-soil)

Layer 3 : Pasir berlempung – plastisitas rendah Ap*q’*(Nq’-1) (Φ-soil)

Layer 4 : Pasir – tidak plastis

Layer 5 : Pasir berlempung – plastisitas rendah Qult = Qs+Qp

Layer 6 : Lempung – plastisitas tinggi

Layer 7 : Lempung organik – plastisitas rendah

Layer 8 : Pasir halus – plastisitas rendah

Layer 9 : Pasir berempung –plastisitas rendah

Tabel 1. Kapasitas daya dukung tanah untuk tiang pancang tunggal berdasarkan data kuat geser tanah dan data SPT

Skin friktion (kN) End Bear. (kN) Qult (kN)

N-SPT Kuat Geser Tanah

N-SPT Kuat Geser

Tanah N-SPT

Kuat Geser

Tanah

Average

(Rec.) Local Cumm. Local Cumm.

0 0 0 0 0, 0 0 0 0

144.4 144.4 144,384 144,384 67,208 47,979 211,61 192,363 201,986

112.8 257.2 112,800 257,184 50,400 35,980 307,6 293,164 300,382

151.2 408.4 151,152 408,336 100,800 71,960 509,2 480,296 494,748

135.4 543.8 202,476 610,812 1357,168 332,283 1900,968 943,095 1422,031

338.4 882.2 202,476 813,288 3392,920 427,313 4275,12 1240,601 2757,860

304.6 1186.8 202,476 1015,764 3053,628 522,344 4240,428 1538,108 2889,268

437.8 1624.6 202,476 1218,240 4750,088 617,391 6374,688 1835,631 4105,159

372.2 1996.8 275,514 1493,754 3732,212 1094,460 5729,012 2588,214 4158,613

383.5 2380.3 307,380 1801,134 3845,309 1408,913 6225,609 3210,047 4717,828

263.2 2643.5 263,162 2064,296 235,192 219,617 2878,69 2283,913 2581,301

206.8 2850.3 206,762 2271,059 184,792 190,027 3035,09 2461,086 2748,088

282 3132.3 282,000 2553,059 252,000 259,140 3384,3 2812,199 3098,249

940 4072.3 939,962 3493,021 839,992 807,232 4912,29 4300,253 4606,271

564 4636.3 442,514 3935,536 5654,867 4735,022 10291,17 8670,558 9480,864

564 5200.3 442,514 4378,050 5654,867 5114,913 10855,17 9492,963 10174,066

564 5764.3 442,514 4820,564 5654,867 5494,805 11419,17 10315,369 10867,269

564 6328.3 442,514 5263,079 5654,867 5874,696 11983,17 11137,775 11560,472

462.5 6790.8 442,514 5705,593 4636,991 6254,588 11427,79 11960,181 11693,985

394.8 7185.6 225,092 5930,686 3958,407 2813,442 11144,01 8744,128 9944,069

406.1 7591.7 225,092 6155,778 4071,504 2954,836 11663,2 9110,614 10386,907

Tabel 1. Kapasitas daya dukung yang dipikul tanah dibawah pile cap untuk masing-masing susunan tiang pancang

Jarak antar

tiang

pancang

Total beban

yang dipikul

oleh kelompok

tiang akibat

pembebanan

Lebar

pile

cap

Kekakuan tanah

dibawah pile

cap

(k)

Penurunan

rata-rata

dibawah

pile cap

Daya

dukung

tanah

dibawah pile

cap

Daya

dukung total

Beban yang

bekerja pada

pile cap

3 7006,44 kN 3 m 4641,23 kN/m2

0,05807 m 808,55 kN 7814,99 kN 7815 kN

3,5 6968,08 kN 3,3 m 4753,15 kN/m2

0,05822 m 913,20 kN 7881,28 kN 7881,15 kN

4 6932,44 kN 3,6 m 4857,67 kN/m2

0,05836 m 1020,58 kN 7953,02 kN 7953,6 kN

4,5 6899,24 kN 3,9 m 4955,86 kN/m2

0,05857 m 1132,03 kN 8031,27 kN 8032,35 kN

5 6868,24 kN 4,2 m 5048,53 kN/m2

0,05882 m 1241,91 kN 8110,15 kN 8060 kN

Tabel 2. Persentase kenaikan beban untuk masing-masing susunan tiang pancang

Jarak antar

tiang

pancang

Kemampuan

kelompok tiang

pancang

FS

Total beban yang

dipikul oleh

kelompok tiang

pancang sebelum

Beban yang

dapat di

tambahkan pada

kolom

Persentase

kenaikan

3 14647,940 kN 1,874 7006,44 kN 810,00 kN 11,56%

3,5 15163,844 kN 1,924 6968,08 kN 913,34 kN 13,11%

4 15550,772 kN 1,955 6932,44 kN 1021,92 kN 14,61%

4,5 15863,996 kN 1,975 6899,24 kN 1133,18 kN 16,42%

5 16103,524 kN 1,998 6868,24 kN 1191,60 kN 17,35%

Tabel 3. Volume beton dan jumlah tulangan pada pile cap untuk masing-masing susunan tiang pancang

Jarak antar tiang

pancang

Volume

beton

Jumlah

tulangan

lentur

Jumlah

tulangan

geser

3 9 m3

32 D-32 28 D-22

3,5 10,89 m3

38 D-32 32 D-22

4 12,96 m3

44 D-32 36 D-22

4,5 15,21 m3

50 D-32 40 D-22

5 17,64 m3

56 D-32 44 D-22

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Dari kelima jenis susunan tiang pancang pada pile cap dengan jarak tiang pancang 5, daya dukung yang

dapat ditingkatkan pada kolom mencapai hasil yang lebih besar dibanding dengan keempat susunan lainnya

yakni sebesar 17,35%.

2. Faktor keamanan untuk kelompok tiang dengan jarak 5 juga lebih besar dibanding dengan yang lainnya

yaitu sebesar FS = 1,998.

3. Dapat disimpulkan bahwa semakin besar jarak antar tiang maka faktor keamanan tiang juga akan besar,

daya dukung juga akan semakin besar, sehingga penggunaan bahan material material untuk pile cap juga

semakin besar yaitu 12,5% untuk perubahan jarak tiang 0,5.

4. Daya dukung tanah dibawah pondasi sangat besar memberikan kontribusi untuk memikul sebahagian beban

pile cap sebesar modulus kekakuan tanah dasar (k) untuk 5 besarnya 5048,53 kN/m2.

Saran

1. Untuk menghitung gaya-gaya dalam pada pile cap dengan teori balok diatas pondasi elastis (Beam on

Elastic Fondastion), kita harus paham dasar-dasar mekanika teknik terutama arah gaya dan momen

berdasarkan tanda positif (+) atau negatif (-). Sehingga kita tidak salah dalam menjumlahkan beban yang

terjadi pada perhitungan nantinya.

2. Penggunaan teori BoEF lebih disarankan untuk perencanaan landasan pacu, lantai hanggar pesawat,

basement, pondasi pelat memanjang dan bangunan struktur yang berhubungan langsung dengan tanah.

3. Untuk penelitian lebih lanjut dapat juga dipakai pada perencanaan pelat lantai yang dicetak secara bertahap

(pelat berlapis) karena untuk dua buah pelat dengan kekakuan berbeda metode BoEF sangat cocok.

4. Untuk penelitian selanjutnya, penurunan tiang dapat memperhitungkan akibat konsolidasi tanah sehingga

penurunan tiang lebih signifikan.

5. DAFTAR PUSTAKA

Bowles, Joseph.E, (1988), Foundation Analysis and Design, McGraw-Hill International Book Company.

Canonika, L. (1991), Memahami Pondasi, Percetakan Offset Angkasa, Bandung.

Das, B. M. (1999), Principles of Foundation Engineering, PWS Publishing, Pasific Grofe.

Destika, K., (2005), Perilaku Pile Cap Beton Didukung Kelompok Tiang Pada Tanah Lempung Lunak Dengan

Pembebanan Statis, Thesis S-2, Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada

Hetenyi, M. (1979), Beams On Elastic Foundation, University of Michigan Studies, USA.

Hicks Tyler, G. (2002), Civil Engineering Formulas Pocked Guide, Mc Graw-Hill, USA.

Istimawan Dipohusodo (1994), Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Departemen PU, PT

Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Mashour Ghoneim dan Mahmoud El-Mihilmy (2008). Design of Reinforced Concrete Structure Volume 3, Cairo

University, Cairo.

Poulos, G. H. dan Davis, H. E. (1980), Pile Fondation Analisis And Design, University of Sydney, Australy.