analisis penurunan dan daya dukung fondasi … · diperlukan perkuatan berupa tiang pancang. ada...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN

PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK

Settlement and Bearing Capacity Analysis of

Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil

LAPORAN SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

MUSTOFA AGUNG SANTOSO

NIM. I1114063

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

i


KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN

PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK


Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil

LAPORAN SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

MUSTOFA AGUNG SANTOSO

NIM. I1114063

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan petunjuk-Nya penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun guna

memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini, penyusun telah menerima bantuan, petunjuk, dan

bimbingan. Untuk itu sudah sepantasnya penyusun mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Wibowo, S.T., D.E.A. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Skripsi

yang telah memberikan arahan dan petunjuknya.

3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II Skripsi yang

telah memberikan arahan dan petunjuknya.

4. Yusep Muslih P., S.T., M.T, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing Akademik yang

selama ini telah memberikan bimbingannya.

5. Mamah, Alm. papah, dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan

serta arahan selama ini.

6. Tita Maya Bella dan Jermy Iwada S. G. selaku teman yang telah berjuang

bersama dan saling membantu.

7. Teman – teman satu kontrakan yang selalu saling mendukung satu sama lain.

Harapan penulis, semoga laporan ini berguna bagi semua pihak. Kritik dan saran

yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan laporan ini.

Terima kasih.

Surakarta, Juni 2016

Penulis


commit to user

v


KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN TIANG

PANCANG PADA TANAH LUNAK

Mustofa Agung Santoso1)

1) Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret

Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: [email protected]

ABSTRAK

Bangunan yang ada di atas tanah lunak tidak dapat didukung oleh fondasi, sehingga

diperlukan perkuatan berupa tiang pancang. Ada beberapa jenis fondasi dangkal

salah satunya Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL), saat ini juga sudah banyak

fondasi yang diberi perkuatan berupa tiang pancang. Salah satu gedung perkantoran

menggunakan fondasi KSLL yang berada di wilayah perkotaan yang rawan

penurunan. Tujuan dari skripsi ini untuk menghitung daya dukung dan penurunan

fondasi suatu bangunan yang menggunakan fondasi dengan maupun tanpa

perkuatan tiang pancang pada tanah lempung. Penelitian ini digunakan untuk

memberi pilihan dalam menangani daya dukung dan penurunan fondasi.

Metode untuk menghitung daya dukung fondasi sebelum perkuatan menggunakan

metode Terzaghi (1943) sedangkan daya dukung fondasi setelah perkuatan

menggunakan metode U.S Army Corps. Metode yang digunakan untuk menghitung

penurunan segera sebelum perkuatan maupun setelah perkuatan adalah Janbu et al.

(1956) sedangkan metode yang digunakan untuk menghitung penurunan

konsolidasi primer dihitung pada kondisi lempung terkonsolidasi normal (normally

consolidated). Tambahan tegangan tanah dihitung menggunakan persamaan

Boussinesq.

Hasil analisis daya dukung ultimit fondasi KSLL sebelum perkuatan menggunakan

metode empiris sebesar 581,045 kN/m2 dan setelah perkuatan sebesar 7298,633

kN/m2. Penurunan fondasi sebelum perkuatan menggunakan metode empiris

sebesar 45,233 cm dan setelah perkuatan sebesar 4,965 cm. Gedung tersebut lebih

aman menggunakan fondasi yang diperkuat dengan tiang pancang.

Kata Kunci: konstruksi sarang laba-laba, perkuatan tiang pancang,

mailto:[email protected]


commit to user

vi


Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with pile reinforcement at Soft Soil

Mustofa Agung Santoso1)

1) Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University

36A Ir. Sutami Street, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: [email protected]

ABSTRACT

Buildings on soft soil can not be supported by the foundation , so necessary

reinforcement in the form of piles . There are several types of shallow foundation

are the Konstruksi Sarang Laba-Laba ( KSLL ), now also has a lot of foundation

with pile reinforcement. One of the office buildings using the foundation of the

which is located in the urban areas vulnerable to. The purpose of this bachelor

theses to calculate the support of the foundation and a decline in a

building that uses the foundation of KSLL with reinforcement the pole on the ground

was formed upper. This research is used to provide an option in dealing with the

bearing capacity and a sattlement the foundation .

The method to calculate the resources to support the foundation before

reinforcement using Terzaghi method (1943) while carrying capacity foundation

after reinforcement using the U.S Army Corps. The method used to calculate the

decline immediately before or after reinforcement is Janbu et al. (1956) while the

method used to calculate the decline of primary consolidation is calculated on the

condition of the consolidated was formed upper normal (normally your

consolidated). An additional ground voltage is calculated using the Boussinesq

equation.

The results of the power analysis support ultimit foundation before reinforcement

using empirical method of 581,045 kN/m2 and after reinforcement

of 7298,633 kN/m2. The Settlement of foundation before reinforcement using the

empirical method of 45,233 cm and after reinforcement of 4,965 cm. The building

more be safe use KSLL reinforced with piles .

Key Words: konstruksi sarang laba-laba, pile reinforcement,

mailto:[email protected]


commit to user

vii

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................ ii

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

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................ vi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi

DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 2

1.3. Batasan Masalah........................................................................................... 2

1.4. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 2

1.5. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4

2.1.1. Tinjauan pustaka ....................................................................................... 4

2.1.2. Road map penelitian .................................................................................. 5

2.2. Dasar Teori ................................................................................................ 7

2.2.1. Pengertian fondasi ..................................................................................... 7

2.2.2. Klasifikasi fondasi ..................................................................................... 7

2.2.3. Fondasi konstruksi sarang laba-laba ......................................................... 12


commit to user

viii

2.3 Perancangan Fondasi ................................................................................. 15

2.3.1 Perencanaan tiang...................................................................................... 16

2.3.2 Daya Dukung fondasi dangkal .................................................................. 17

2.3.3 Daya dukung fondasi tiang pancang ......................................................... 19

2.3.4 Tegangan tanah ......................................................................................... 23

2.3.5 Penurunan .................................................................................................. 24

2.3.6 Pembebanan .............................................................................................. 28

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Data Sekunder ............................................................................................ 29

3.1.1 Lokasi penelitian ........................................................................................ 29

3.1.2.Studi pustaka .............................................................................................. 29

3.1.3 Pengumpulan data ...................................................................................... 29

3.1.4 Denah dan potongan bangunan .................................................................. 29

3.1.5 Lapisan tanah ............................................................................................. 30

3.1.6 Beban ......................................................................................................... 32

3.2. Metode Uji ................................................................................................. 32

3.3. Alur Penelitian ........................................................................................... 33

BAB 4 PEMBAHASAN

4.1. Analisis Menggunakan Metode Empiris ................................................... 35

4.1.1. Daya dukung fondasi sebelum perkuatan ................................................. 35

4.1.2. Daya dukung fondasi setelah perkuatan .................................................... 35

4.1.3. Tambahan tegngan .................................................................................... 38

4.1.4. Tekanan tanah efektif ................................................................................ 39

4.1.5. Penurunan sebelum perkuatan .................................................................. 40

4.1.6. Penurunan setelah perkuatan ..................................................................... 40

4.2. Pembahasan ............................................................................................... 42

4.2.1. Daya dukung fondasi................................................................................. 42

4.2.2. Penurunan fondasi ..................................................................................... 42


commit to user

ix

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 44

5.2. Saran ............................................................................................................. 44

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 45

LAMPIRAN


commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fondasi dangkal.............................................................................. 8

Gambar 2.2 Fondasi tiang .................................................................................. 9

Gambar 2.3 Keruntuhan geser umum pada fondasi dangkal ............................. 10

Gambar 2.4 Transfer beban kelompok tiang ...................................................... 10

Gambar 2.5 Perbandingan zona tanah tertekan .................................................. 11

Gambar 2.6 Tumpang tindih tegangan ............................................................... 11

Gambar 2.7 Distribusi tekanan di sekeliling tiang ............................................. 12

Gambar 2.8 Distribusi tekanan ujung tiang gesek ............................................. 12

Gambar 2.9 Konstruksi sarang laba-laba tampak atas .................................. 13

Gambar 2.10 Potongan fondasi KSLL ................................................................ 14

Gambar 2.11 Contoh susunan tiang .................................................................... 17

Gambar 2.12 Definisi jarak, jumlah baris dan jumlah tiang dalam satu baris .... 21

Gambar 2.13 Faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan

beban terbagi rata berbentuk empat persegi panjang fleksibel

(NAVFAC DM7. 1, 1982) ............................................................ 24

Gambar 2.14 Faktor koreksi Janbu et al. (1956) dalam Hardiyatmo ................. 26

Gambar 3.1 Denah dan potongan bangunan ....................................................... 30

Gambar 3.2 Denah titik pengujian sondir mesin dan bor mesin ......................... 31

Gambar 3.3 Perbandingan borelog satu dan dua dan hasil pemodelan lapisan

tanah dari borelog ............................................................................ 33

Gambar 3.4 Flow chart penelitian ....................................................................... 34

Gambar 4.1 Pemodelan fondasi .......................................................................... 48


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Road Map Penelitian .......................................................................... 6

Tabel 2.2 Nilai-nilai faktor kapasitas dukung .................................................... 18

Tabel 2.3 Nilai Kd dan Kt ................................................................................. 20

Tabel 2.4 Nilai-nilai δ ........................................................................................ 20

Tabel 2.5 Jarak minimum antar tiang ................................................................. 22

Tabel 2.6 Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah........................................... 25

Tabel 3.1 Rekapitulasi pembebanan kolom ....................................................... 32

Tabel 4.1 Jumlah tiang pancang ......................................................................... 36

Tabel 4.2 Rekapitulasi tahanan gesek ultimit Qs ............................................... 37

Tabel 4.3 Nilai efisiensi tiang ............................................................................ 37

Tabel 4.4 Rekapitulasi Qg kelompok tiang ........................................................ 38

Tabel 4.5 Rekapitulasi tambahan tegangan (Δσz) ............................................. 39

Tabel 4.6 Data berat volume tanah kedalaman 0-30 meter ................................ 39

Tabel 4.7 Rekapitulasi Tekanan Tenah Efektif (Po) .......................................... 39

Tabel 4.8 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer sampai kedalaman

4,5-30 m ............................................................................................ 40

Tabel 4.9 Rekapitulasi penurunan segera............................................................ 40

Tabel 4.10 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer ...................................... 41

Tabel 4.11 Hasil analisis empiris daya dukung dan penurunan fondasi ............. 41


commit to user

xii

DAFTAR NOTASI

𝐴 = luas fondasi

B = lebar fondasi

𝑐 = kohesi tanah

Cc = indeks pemampatan

Cr = indeks pemampatan kembali

dc, dq, dγ = faktor kedalaman fondasi

Df = kedalaman fondasi

𝐸 = modulus elastisitas tanah

𝑒𝑝 = angka pori saat akhir konsolidasi primer

ex,ey = eksentrisitas searah sumbu x dan y

𝑒0 = angka pori awal

𝑒1 = angka pori saat berakhimya konsolidasi

𝐻 = tebal lapisan tanah yang ditinjau

I = faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan

beban terbagi rata

ic, iq, iγ = faktor kemiringan beban

Ix,Iy = momen inersia terhadap sumbu x dan sumbu y

k_x = permeabilitas arah x

k_y = permeabilitas arah y

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung

𝑝𝑐′ = tekanan prakonsolidasi

P0 = tekanan overbuden

𝑝0′ = tekanan overburden efektif

𝑃𝑢 = beban ultimit

q = beban merata pada fondasi

𝑄𝑖𝑗𝑖𝑛 = kapasitas dukung ijin

𝑞𝑢 = kapasitas dukung ultimit


commit to user

xiii

Rinter = nilai interface

𝑆 = penurunan total

𝑆𝑐 = penurunan konsolidasi primer

sc, sq, sγ = faktor bentuk fondasi

SF = safety factor/angka aman

𝑆𝑖 = penurunan segera

𝑆𝑠 = penurunan konsolidasi sekunder

𝑡 = saat waktu setelah konsolidasi primer berhenti

x,y = berturut-turut koordinat pada sembarang titik pada rakit arah x-y

yang dibuat lewat pusat berat luasan fondasi

∆𝑒 = perubahan angka pori akibat pembebanan

∆𝑝 = selisih tekanan

Δσz = tambahan tegangan

γ = berat volume tanah

γsat = berat isi jenuh

γunsat = berat isi kering

κ* = indeks muai termodifikasi

λ* = indeks kompresi termodifikasi

𝜇0 = faktor koreksi untuk kedalaman fondasi Df

𝜇1 = faktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas H

µ* = indeks rangkak termodifikasi

𝜑 = sudut geser dalam tanah

𝜏 = tahanan geser tanah

v = angka Poisson

𝜎 = tegangan normal

ΣP = jumlah total beban fondasi

analisis penurunan dan daya dukung fondasi … · diperlukan perkuatan berupa tiang pancang. ada...

Documents