Transcription
Baik teman-teman, kita akan lanjutkan di pembahasan kita terkait dengan pondasi tiang pancang ini yang bagian kedua, di mana kemarin bagian pertama kita sudah membahas terkait dengan definisi tiang pancang, jenis-jenis tiang pancang, fungsi dari tiang pancang, dan juga perhitungan daya dukung untuk tiang pancang tunggal. Nah, kali ini kita akan menghitung pengaruh daya dukung tiang pancang dalam bentuk kelompok. Nah, kira-kira kalau sudah disatukan dalam satu kelompok, apakah daya dukung kemarin itu menjadi berkurang ataukah akan bertambah, dan juga berapakah efisiensinya kalau dia menjadi suatu kesatuan kelompok? Selain itu, nanti juga ada terkait dengan penjelasan metode pelaksanaan tiang pancang dan juga metode pengawasan tiang pancang. Nah, saya cenderungnya ini lebih menarik karena sudah ke lapangan, jadi teman-teman nanti ee bisa lebih interaktif di bagian metode pelaksanaan dan pengawasan. Oke, saya lanjutkan.
Jadi capaiannya mata kuliah pada pertemuan kali ini, ya keedelan nanti mahasiswa diharapkan mampu menghitung kelompok tiang, menjelaskan metode pelaksanaan serta pengawasan atau kontrol mutu dari pondasi tiang pancang. Nah, ini sama subcapaiannya kita rinci: ada perhitungan kelompok tiang, kemudian metode pelaksanaan, dan yang terakhir adalah metode pengawasan dari pondasi tiang pancang. Oke, saya lanjutkan.
Untuk yang pertama, kita akan ee meninjau terkait dengan perhitungan daya dukung tiang pancang dalam hal ini kalau tiang tersebut sudah menjadi satu kesatuan kelompok tiang. Nah, sebagai pengantar, jadi yang dimaksud kelompok tiang ini sebenarnya di lapangan itu akan kita sangat jarang menemukan tiang pancang yang hanya berdiri sendiri atau single pile. Ada ee beberapa memang yang ee hanya satu atau single pile gitu ya, mungkin karena konstruksinya yang ringan dan lain sebagainya, tapi umumnya tiang pancang ini yang digunakan secara berkelompok atau pile group disebutnya. Nah, nantinya di atas kelompok tiang atau pile group ini akan diletakkan suatu konstruksi yang berupa poer. Nah, kalau teman-teman kurang paham, bahasa-bahasa ini poer kan sebenarnya dari bahasa Belanda ya, atau kalau bahasa Inggrisnya adalah footing atau pile cap, yaitu suatu struktur eh beton bertulang gitu ya dengan ketebalan tertentu dan lebar tertentu, untuk fungsinya mempersatukan kelompok tiang tersebut serta mendistribusikan beban yang berasal dari pilar atau kolom secara merata kepada anggota-anggota dari kelompok tiang yang ada. Jadi nanti dalam perhitungannya, pile cap ini akan dianggap sesuatu yang sangat kaku sempurna. Kenapa demikian? Sehingga nanti kalau ada akibat beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut dan mengalami penurunan, maka penurunan akan terjadi secara seragam, dan nanti apabila penurunan tersebut selesai, bidang pile cap akan tetap menjadi suatu bidang yang datar. Nah, karena mungkin saja di suatu kelompok tiang itu kan karakteristik tanahnya lain-lain, ada yang ee kena batu, ada yang tidak, dan lain sebagainya, sehingga penurunan lain-lain, tapi karena disatukan dengan pile cap yang kaku dan ee kaku sempurna tadi, maka penurunan akan terjadi secara bersamaan. Juga nanti gaya yang bekerja pada masing-masing tiang karena kaku sempurna tadi diharapkan berbanding lurus dengan penurunan tiang yang terjadi. Jadi diharapkan karena sistemnya kaku tadi, nanti distribusi beban pun akan terjadi secara merata pada masing-masing anggota tiangnya, tidak ada hanya satu tiang yang menerima beban sangat besar sedangkan yang lainnya ee kecil seperti itu ya.
Nah, kira-kira apa syarat-syarat yang harus kita penuhi untuk merencanakan suatu kelompok tiang? Nah, teman-teman, di sini punya ilustrasi saya ini mungkin simpel. Ya, hanya tiang kelompok tiang yang terdiri atas empat buah tiang ee bulat gitu, ada empat tiang tunggal yang disatukan menjadi suatu kelompok. Nah, ini nantinya di atasnya, cara menyatukannya tadi adalah dengan menggunakan poer atau pile cap tadi gitu ya, atau footing tadi. Nah, syarat-syarat yang harus kita perhatikan dalam merencanakan suatu kelompok tiang yaitu terkait dengan spasi atau jarak antar tiang itu sendiri. Nah, ini di ee ilmu pondasi biasanya disyaratkan untuk jarak atau spasi antar tiang ini dalam suatu pile cap itu adalah 2,5 kali diameter. Dia harus lebih besar dari 2,5 kali diameter atau dimensi tiang pancang, kalau memang dia bukan ee lingkaran gitu ya, dan lebih kecil dari 3 kali diameter atau dimensi tiang pancang. Nah, ini ya teman-teman, jadi nanti kalau membuat konfigurasi atau menempatkan tiang pancang, syarat-syarat inilah yang minimal harus teman-teman penuhi. Kalau misal ini tidak dipenuhi, kira-kira pengaruhnya apa? Nah, ini kita lihat. Jadi ketentuan tadi itu memang sudah e melalui proses studi gitu ya oleh ahli-ahli geoteknik dan rekayasa pondasi. Nah, kalau misal ini spasi atau jarak antar tiangnya ini kurang dari 2,5d, kira-kira efeknya apa? Nah, ini bisa kita ilustrasikan di gambar di samping ini. Ini kita punya tiang satu, tiang dua, tiang tiga gitu ya. Nah, ini misalkan tiang satu sudah dipancang. Nah, biasanya akibat pemancangan tiang ini nanti ada kemarin kita belajar yang namanya pemindahan volume tanah gitu ya, apalagi kalau pancangnya ini adalah pejal, sehingga ada beberapa tanah nanti yang terdesak ke samping dan juga ada yang bahkan ke atas seperti ini gitu. Nanti kita pancangkan yang kedua, dia akan memberikan efek lagi desakan tanah ini ke samping kiri dan kanan, bahkan ke atas. Nah, kalau spasinya ini terlalu kecil dari 2,5d yang disyaratkan tadi, maka ketika kita pancangkan tiang ketiga ini gitu ya, dikhawatirkan nanti karena ada desakan volume tanah yang ditransferkan ke kiri kanan atas gitu ya, maka tiang yang sudah dipancangkan, tiang satu dan dua ini, akan terangkat atau tercerabut. Nah, itu salah satu kenapa disyaratkan dia harus lebih besar dari 2,5d. Nah, ini dikhawatirkan nanti ketika dipancangkan tiang berikutnya dan berikutnya, ini akan kondisinya akan terangkat. Mal itu kalau ee pemancangannya kurang dari 2,5d. Nah, kalau spasinya dia lebih dari 3D atau sangat jarang, ini berarti ya sangat berjauhan antara yang satu dengan yang lainnya, maka nanti tidak akan lagi ekonomis karena berefeknya adalah ke dimensi poer atau pile cap tadi, nanti akan menjadi besar. Nah, selain pile capnya nanti menjadi besar, juga ketebalan pile cap karena dia spasinya antar tiangnya berjauhan, untuk mendapatkan kaku sempurna tadi, maka pile cap ini tebalnya juga harus ditambah. Nah, efeknya nanti akan memperbesar dari biaya konstruksi kita. Nah, ini pada perencanaan pondasi tiang gitu ya. Setelah jumlah tiang pancang dan jarak tiang pancang telah ditentukan, maka kita bisa menentukan luasan dari pile cap kita tadi. Jadi kalau kita kemarin menghitung tiang tunggal, ketemu daya dukung, beban yang bekerja berapa dibagi daya dukung tiang tunggal, maka akan ketemu jumlah tiangnya. Nah, nanti jumlah tiang ini kita konfigurasikan, kira-kira letaknya seperti apa dengan mengikuti jarak-jarak S tadi. Mau kita bikin satu baris, dua baris, tiga baris gitu ya. Nah, nanti akan mempengaruhi adalah luasan dari pile cap atau poer yang menyatukannya. Nah, ini ada ketentuan: bila ternyata luas pile cap total gitu ya setelah dibuat lebih kecil dari setengah luas bangunan, ini biasanya untuk bangunan-bangunan gedung gitu ya yang lokasinya adalah jadi satu kesatuan, berbeda dengan jembatan yang dia terpisah oleh bentang jembatan antara satu dengan yang lain, maka dipergunakan pondasi setempat dengan pile cap di atas kelompok tiang. Jadi kalau luasannya masih kurang dari setengah luas bangunan, maka dia dipisah-pisah antara pile cap satu dengan pile cap yang lainnya. Namun jika luas pile cap totalnya itu yang diperlukan lebih besar dari setengah luas bangunannya, maka untuk menjaga keefektivitasan dari pile cap itu, malah dipilih nantinya pondasi penuh, atau kalau kemarin bisa disebut pondasi rakit atau raft foundation di atas tiang-tiang panjang tersebut. Nah, ini perlu dipertimbangkan ya teman-teman, nanti kalau di gedung ini terutama. Kalau luasan poer dalam satu kelompok tiang ternyata kurang dari setengah luas bangunan, maka dipisah-pisahkan, tapi kalau lebih dari setengah dari luas bangunannya ternyata poer yang dibutuhkan, maka disatukan menjadi satu kesatuan penuh pondasi tiang pancang ya teman-teman. Oke, saya lanjutkan.
Nah, tadi kita sudah belajar terkait dengan pondasi tunggal ketika disatukan menjadi suatu kelompok tiang atau grup tiang yang disatukan oleh suatu poer atau pile cap gitu ya, atau footing. Nah, ketika beban-beban ini nantinya bekerja, teman-teman, nah di sini kita punya suatu beban vertikal gitu ya V yang bekerja pada suatu kelompok tiang yang bekerja secara sentris. Ini mungkin dari e beban-beban di bangunan atas gitu ya, di mana titik tangkap dan resultantenya bekerja berhimpit dengan titik berat kelompok tiang, maka kita dapat menghitung jumlah kebutuhan dari tiang pancang kita. Nah, ini dalam hal ini kita tidak meninjau beban yang eksentris ya, kita akan meninjau beban sentris supaya lebih mudah, di mana kalau kita punya beban sentris V ini berada di tepat titik tangkap atau titik berat antara tiang-tiang pancang ini. Maka kalau kita ingin mengetahui berapa jumlah tiang pancang yang dibutuhkan, rumusannya adalah seperti ini: n_p adalah jumlah tiang, V adalah beban yang bekerja gitu ya dibagi dengan Q_tiangnya. Nah, mungkin beban V ini adalah beban hidup dan beban mati termasuk beban dari berat poer sendiri, ini itu kita masukkan sebagai beban V, sedang Q_tiang ini kemarin sudah kita hitung adalah daya dukung izin tiang. Nah, kalau lebih presisi lagi atau lebih tepatnya lagi, ini adalah beban yang diizinkan bekerja kemarin dikurangi dengan berat tiangnya sendiri, sehingga ketika V dibagi Q_tiang, nantinya kita akan dapatkan yang namanya jumlah kebutuhan tiang dalam satu kelompok tiang ini. Nah, kemarin ee sudah kita kasih contoh yang tiang tunggal, hari ini kita akan pelajari bagaimanakah kalau ternyata bebannya bekerja lebih besar dari daya dukung tiang tunggalnya. Nah, nanti jumlahnya seberapa akan kita lihat. Oke, saya lanjutkan.
Nah, apabila tadi tiang-tiang tadi bekerja dalam satu kesatuan kelompok tiang, ini ternyata ada yang namanya efisiensi kelompok tiang gitu ya. Jadi perhitungan jumlah tiang dengan metode yang sebelumnya tadi yang V dibagi dengan Q_tiang tadi, alel tiang itu ternyata perlu dikoreksi, sebab nanti daya dukung kelompok tiang itu bukanlah daya dukung tiang tunggal yang dikalikan dengan jumlah kebutuhan tiangnya. Ini ada suatu koreksi akibat adanya intervensi atau tumpang tindihnya garis-garis tegangan dari tiang-tiang tiang tunggal yang saling berdekatan antara satu dengan lain, yang dinamakan sebagai group action. Nah, pengurangan daya dukung kelompok tiang ini akibat group action dinyatakan dalam suatu angka yang dinamakan efisiensi kelompok tiang atau Eg. Rumusannya seperti apa? Jadi ini ya teman-teman, rumusannya adalah Eg = 1 - (θ/90) dikalikan dengan (n-1) n adalah jumlah tiang dalam satu baris gitu ya dikalikan dengan m, m jumlah baris tiangnya, ditambah (m-1) dikalikan n, dibagi m * n. Nah, ini tinggal dimasukkan saja teman-teman. Mungkin yang harus kita perhatikan adalah θ tadi, sudut θ ini adalah arctangen dari d/s. Jadi d adalah diameter atau dimensi tiangnya dibagi spasi atau jarak pusat satu tiang ke pusat tiang yang lain gitu ya, satuannya dalam derajat. Nah, jadi ini kalau konsepnya bujur sangkar atau konfigurasinya tiang panjang dan dalam suatu susunan bujur sangkar, kita punya di sini S ya s-nya seperti ini tadi. M, saya sampaikan misal n ini adalah jumlah baris, ini barisnya ada berapa? Ada 1, 2, 3 gitu ya teman-teman. Nah, nanti n-nya ada berapa? n-nya misal kolomnya juga, ini dalam hal ini ada tiga. Kalau dia konfigurasinya segitiga, bisa saja di lapangan kalau memang kebutuhannya tiga. Biasanya seperti ini, maka spasi adalah jarak antara pusat satu tiang dengan tiang yang lainnya seperti ini. Oke, gitu ya. Nanti kita akan coba praktikkan dalam perhitungan sehingga ee rumusan ini lebih jelas kembali. Nah, sehingga nantinya daya dukung kelompok tiang itu akan menjadi: jadi Q_tk ini adalah daya dukung suatu kelompok tiang, berarti dia nilai efisiensi dari kelompok tiang dikalikan jumlah tiangnya dikalikan dari daya dukung allowable dari masing-masing tiangnya, di mana nanti daya dukung kelompok tiang ini tentu saja harus lebih besar dari gaya luar yang bekerja di ee kelompok tiang tersebut gitu ya teman-teman.
Nah, ilustrasinya seperti ini, kenapa tadi ada istilahnya intervensi atau overlapping dari masing-masing kelompok tiang ini sehingga didapatkan nilai efisiensi. Nah, jadi kalau tiang tunggal kan bekerjanya hanya satu bagian ini ya. Nah, ini kita asumsinya di sini adalah point bearing pile atau end bearing pile sehingga hanya bekerja di ujungnya. Misalkan seperti itu. Nah, seperti yang saya sampaikan tadi, ada efek ee 6 sampai 10d ke atas dan 2D ke bawah gitu ya. Ee regangan-regangan yang terjadi di bawah tanah akibat gaya dari tiang yang menekannya. Nah, ini kalau disatukan menjadi suatu grup tiang atau kelompok tiang, ternyata dia ada overlapping antara bagian tiang satu dengan yang lainnya. Nah, overlapping inilah yang tadi dinamakan intervensi, sehingga kita harus menghitung yang namanya adalah efisiensi ee dari grup tiangnya.
Nah, kita lihat teman-teman, dalam contoh soal kira-kira aplikasinya seperti apa? Nah, ini contoh perhitungan saya ambil masih terkait atau berkaitan dengan contoh soal pada pertemuan sebelumnya bagian satu, di mana kemarin kita sudah menghitung eh daya dukung tiang tunggal gitu ya. Di mana kemarin kita punya ukuran tiangnya adalah 40 x 40 cm ya persegi, dan didapatkan Q_tiang ini, ini setelah dikurangi dengan berat tiang adalah 37,73 ton. Nah, diketahui di sini gaya aksial V tadi yang bekerja, baik akibat dead load maupun live load, di total dijumlahkan itu sekitar 140 ton. Nah, diminta kita adalah menghitung jumlah kebutuhan tiang dan juga efisiensi kelompok tiangnya seperti apa. Nah, untuk menghitung jumlah tiang tadi, kita pakai rumusan yang ada di depan tadi: n_p adalah gaya aksial dibagi dengan daya dukung tiang tunggalnya. Nah, ini 140 / 37,73 ini sekitar 3,71. Nah, ini biasanya kita bulatkan menjadi 4 buah tiang pancang gitu ya. Nah, ini perlu kita cek teman-teman. 4 buah ini kalau dikomposisikan atau dikonfigurasikan misalkan seperti ini, tadi syaratnya adalah asumsi jarak antar tiang adalah S = 3D, 3 kali dimensi atau lebar dari tiangnya, 120 cm ya syaratnya seperti ini. Nah, ini kalau kita konfigurasikan seperti ini, di mana ini tiang 1, 2, 3, 4, jarak pusat ke pusat tiang biasanya tadi eh 2,5 sampai 3D gitu ya, kita pakai 3D, 120 cm. Di sini ini jarak ke tepi ini biasanya ee sekitar 1 sampai 1,5d tergantung nanti memang kebutuhan dari rencana seperti apa untuk menghitung di tepinya ini. Nah, ini akan kita cek, kira-kira kalau kita konfigurasikan tiangnya seperti ini, ini efisien atau tidak, atau ada pengaruh pengurangan atau tidak gitu ya. Nah, efisiensi kelompok tiang tadi rumusannya adalah ini. Nah, ini kita lihat teman-teman. Kita cari dulu sudut θ. θ tadi adalah arctangen dari d atau lebar tiang dibagi dengan spasi tiangnya, jadi arctangen 40 / 120, ini ketemunya sekitar 1,91 derajat gitu ya. Nah, di sini dalam kasus ini kita punya nilai m adalah 2 karena barisnya ada 2, dan n-nya juga ada 2, kolomnya ada 2. Nah, kita coba hitung, masukkan ke rumus tadi gitu ya teman-teman. Kita masukkan saja nilai-nilai yang ada, didapatkan di sini efisiensi grupnya adalah 0,98. Maka daya dukung tiang dalam suatu kelompok tiang yang dimaksud dengan konfigurasi ini itu kita kalikan ya: efisiensi kali jumlah tiang kali daya dukung tiang tunggalnya. Kita masukkan, ternyata dengan empat buah tiang dan efisiensi yang ada, kita masih punya 147,90 ton, di mana nilainya lebih besar dari beban yang bekerja yaitu 140 ton, sehingga dapat dikatakan bahwasanya kelompok tiang ini masih mampu dalam menahan beban luar yang ada. Nah, itu terkait dengan perhitungan efisiensi kelompok atau grup tiang.