isman pondasi tiang

Upload: kamil-naba

Post on 10-Feb-2018

279 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    1/14

    Pondasi Tiang Pancang

    Posted by gadabinausaha on 7 Agustus 2012

    Pondasi Tiang PancangPondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk

    menerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang

    terletak pada kedalaman tertentu.Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih

    dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat

    dari bahan ini adalah dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan denganPile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran beban

    tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.

    Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahananan, dan hal-hal yang strategik dari desa

    dan kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah

    penunjang dengan beberapa tiang.

    Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengantangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.

    Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai

    mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (Steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan Tiangbeton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting pada

    sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel.

    Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para

    pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Halini membuat pengembangan dan peningkatan sistem Pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik

    instalasi tiang pancang bermunculan.

    Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah :- untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

    - untuk menahan beban vertical, lateral, dan beban uplift

    Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyaikapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah

    dangkal tidak stabil & kurang keras atau apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat

    diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasibiaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis

    pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.

    Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak

    akan memuaskan,dan konstruski seharusnya di bangun diatas pondasi tiang. Tiang pancang juga

    digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancangmerupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jetty atau dermaga.

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    2/14

    PONDASI TIANG PANCANG

    Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untukmenerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang

    terletak pada kedalaman tertentu.

    Tiang pancangbentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebihdalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat

    dari bahan ini adalah dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan denganPile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran bebantiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.

    Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-

    tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahananan, dan hal-hal yang strategik dari desadan kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah

    penunjang dengan beberapa tiang.

    Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengan

    tangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai

    mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (Steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan Tiang

    beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting padasistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel.

    Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para

    pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Halini membuat pengembangan dan peningkatan sistem Pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik

    instalasi tiang pancang bermunculan. Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang

    adalah :

    - untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    3/14

    - untuk menahan beban vertical, lateral, dan beban uplift

    Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyaikapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah

    dangkal tidak stabil & kurang keras atau apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat

    diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi

    biaya dapat menjadi indikator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenispondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.

    Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak

    akan memuaskan,dan konstruski seharusnya di bangun diatas pondasi tiang. Tiang pancang jugadigunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang

    merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jetty atau dermaga. (Willy).

    Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisidaya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi

    sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja,

    dan beton bertulang.a. Pondasi Tiang Pancang Kayu

    Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung didaerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi

    pantai. Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanahdengan tangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.

    Gambar Pondasi Tiang Pancang Kayu

    b. Pondasi Tiang Pancang BetonPondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise building).

    Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut :

    1) Melakukan test boring untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjangtiang

    pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.

    2) Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.3) Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di

    tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.

    1) Pondasi tiang pancang beton cor ditempatProses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :

    a) Melakukan pemboran tanah sesuai kedalaman yang ditentukan dengan memasukkan besi

    tulangan beton.

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    4/14

    b) Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.

    c) Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dandesakan/tekanan.

    d) Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah,

    e) Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.

    Gambar Pondasi Tiang Pancang Beton Cor di Tempat2) Pondasi tiang pancang beton sistem fabrikasi

    Kemajuan teknologi khususnya pada bidang rancang bangun beton bertulang telah menemukan

    pondasi tiang pancang sistem fabrikasi. Cetakan-cetakan pondasi dengan beberapa variasi

    diameter tiang pancang dan panjang tiang pancang dibuat dalam pabrik dengan system BetonPra-Tekan Ukuran tiang pancang produksi pabrik dapat dilihat pada tabel berikut ini :

    Pondasi pemasangan pondasi tiang pancang sistem fabrikasi, sebagai berikut :a) Dilakukan pengeboran sambil memancangkan tiang pondasi bagian per-bagian. Kedalaman

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    5/14

    pengeboran sampai dengan batas kedalaman tanah keras yang dapat dilihat secara otomatis

    darimesin tiang pancang.

    b) Kemudian setiap bagian tertentu dilakukan penyambungan dengan plat baja yang telah

    dilengkapi

    dengan joint atau ulir penyambungan .

    Gambar Pemasangan Pondasi Tiang Pancang Fabrikasi

    c.Tiang Pancang Baja (steel)

    Gambar Mesin Pancang De WaalpaaI, B.V.

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    6/14

    Gambar Mesin Pancang FrankiHampir di setiap proyek konstruksi pondasi tiang merupakan teknologi pondasi dalam yang telah

    jamak dipergunakan. Metode pemasangan tiang pondasi lainnya adalah dengan sistim bor. Meski

    tak sepopuler pondasi tiang pancang, penggunaan tiang bor ini semakin banyak dijumpai. Dalamkedalaman dan diameter dari tiang bor dapat divariasi dengan mudah, pondasi tiang bor dipakai

    untuk beban ringan maupun beban berat seperti bangunan bertingkat tinggi dan jembatan. Juga

    dipergunakan pada menara transmisi listrik, fasilitas dok, kestabilan lereng, dinding penahan

    tanah, pondasi bangunan ringan pada tanah lunak, pondasi bangunan tinggi, dan struktur yangmembutuhkan gaya lateral yang cukup besar, dan lain- lain. Setiap alat yang ada hanya sesuai

    penggunaannya pada kondisi tanah dan teknik pengeboran tertentu saja.

    Salah satunya adalah fight auger. Alat yang sederhana dan ringan ini mempunyai kemampuanmembuat lubang bor berdiameter 0,8-3,6 m. Cara kerjanya, rig akan berputar masuk ke tanah

    sampai terisi penuh oleh tanah, kemudian ditarik kembali ke atas dan diayun supaya tanah yang

    menempel lepas dari pisaunya. Alat ini efektif pada jenis tanah clan batuan lunak. Tetapi karenadi lapangan biasanya mengalami kesulitan pada saat pengeboran, para kontraktor bisanya

    memilih mesin bor lainnya atau mengganti pisaunya dengan yang lebih baik. Pisau berbenruk

    spiral melancip akan membantu dalam pengeboran tanah yang keras dan batuan. Selain itu jugaterdapat beberapa peralatan lain seperti bucket auger. Berfungsi untuk mengumpulkan basil

    galian dalam keranjang berbenruk spiral dengan cara mcngambil tanah dari galian ke atas dan

    dibuang, alat ini biasanya berfungsi baik pada tanah pasir.

    Kedua, belling buckets. Alat ini mempunyai keistimewaan dengan ukuran yang lebih besar pada

    bagian dasarnya. Pembesaran volume biasanya disebut bells atau finder reams.Ketiga, core barrels. Alat pemotong berbentuk lingkaran, membuat dan menggali bentuk silinder.

    Alat ini biasanya digunakan pada tanah keras.Keempat, multi roller Alat ini hanya digunakan untuk batuan keras. Kelima cleanout bucket yang

    berfungsi untuk memindahkan hasil galian akhir dari lubang bor dan membuat dasar pengeboran

    menjadi lebih bersih. Tiang tahanan ujung memburuhkan tipe bucket seperti ini.Selain itu juga ada yang disebut dengan system pemancangan dengan jacking pile. Sistim

    pemancangan jacking pile adalah sistim pemancangan dengan metoda tiang bukan dipukul

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    7/14

    sampai 10 pukulan terakhir < 10 cm tapi ditekan sampai 2x beban rencana(kapasitas alat saat ini

    300- 800 ton).Kelebihan pemancangan jacking pile yakni : a) Cocok untuk daerah Jakarta yang padat

    perumahan karena tidak berisik (promosi supplier ditaruh aqua gelas dimesinnya, airnya tidak

    akan tumpah karena getarannya,jadi kalo orang sekitarnya bilang dia shock / kaca rumahnya

    pecah gara2x kita pancang,itu tidak mungkin; b) Jumlah tiang bisa berkurang banyak sehinggamembuat lebih murah ( di satu proyek 140 tiang dengan hammer bisa jadi 100 tiang dengan

    jacking pile); c) Di masa depan, jika disetujui oleh P2B, jacking pile bisa untuk menggantikan

    loading test karena sifatnya berdasarkan tekanan, sehingga menyerupai loading test, sehinggabiaya loading test yang ratusan juta bisa dihemat; d) Akurasi pemancangan lebih

    tepat(kemungkinan miring kecil), sehingga design jarak antar tiang bisa minimal, yang

    menyebabkan banyaknya besi pilecap dan volume beton pilecap bisa diminimalkan.Kelemahan pemancangan jacking pile yakni: a) Tidak cocok untuk lokasi yang tanahnya sempit

    karena jarak bebas alat pancang ke tembok harus 2.5m 5 m(tergantung alatnya); b).Tidak bisa

    untuk tanah yang ada lensanya; c) penghematannya bisa dilakukan jika perancangan strukturnyadiubah, sehingga harus banyak melibatkan dengan konsultan struktur.

    Cara Kerja Jacking PileTAHAP 1

    Gambar : mengangkat tiang pancang dengan craneTAHAP 2

    Gambar : tiang pancang dimasukkan ke alat pancangTAHAP 3

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    8/14

    Gambar : menjepit tiang dengan penjepit alat pancang dan mulai memancang tiang dengan

    tekanan hidraulikTAHAP 4

    Gambar 4 : setelah selesai memancang, crane akan mengambil tiang kedua dan sama lagi seperti

    gambar 1

    Kelebihan Dan Kekurangan Pondasi Tiang PancangPerkembangan desain pondasi tiang pancang telah maju dengan pesat seiring dengan

    berkembangnya ilmu dan teknologi rancang bangun dalam dunia teknik sipil. Penggunaan Tiang

    Pancang dalam berbagai konstruksi sipil turut mengalami perbaikan dan penyempurnaan, jenispondasi ini masih menjadi pilihan yang utama terutama untuk daerah (site) lapangan yang

    kurang menguntungkan.

    Perilaku dan respon tiang pancang maupun struktur tanah di sekitarnya akan membantu prosesdesain berjalan dengan baik dengan tingkat akurasi dan validitas hasil desain yang tinggi.

    Hambatan utama yang dihadapi dalam melakukan desain pondasi adalah kurang di dapatnya

    informasi yang memadai mengenai perilaku dan respon pondasi maupun struktur tanah di bawah

    permukaan tanah. Kesulitan ini selain masih terbatasnya peralatan yang secara langsung dapatmemantau perilaku dan respon tiang di kedalaman tanah, juga sifat kenonlinearan tanah

    mempengaruhi hasil desain yang diperoleh.

    Penggunaan Program Komputer untuk menyelesaikan permasalahan desain pondasi tiang

    pancang banyak dipergunakan dengan berbasis pendekatan metode beda hingga (difference finitemethod) untuk penyelesaian secara numerik. Diantaranya Program Komputer GROUP yang

    digunakan untuk penyelesaian desain kelompok pondasi tiang pancang dan analisis perilakupondasi tiang pancang.

    Pondasi tiang pancang termasuk dalam kategori pondasi dalam, dapat mendaya-gunakan

    kekuatan friksi tanah maupun bearing. Tentu saja ini tergantung dari jenis tanahnya dan panjang

    pondasi tersebut. Sangat cocok jika kedalaman tanah keras cukup jauh dari permukaan tanah.Tetapi dalam pelaksanaannya memerlukan alat pancang, jika cukup panjang dan beban berat

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    9/14

    maka tiang pondasinya harus dibuat dari precast PC Pile atau tiang baja, untuk beban ringan

    mungkin precast RC Pile masih bisa. Pondasi sumuran hanya mengandalkan fenomena bearing

    saja, sehingga cocok jika tanah keras dekat permukaan tanah. Jika tanah keras terlalu dalammaka pelaksanaannya menjadi masalah tersendiri. Kadang-kadang dihitung sebagai pondasi

    dangkal.

    Tiang pancang unggul terhadap beban vertikal, jika ada beban horizontal maka daya dukungnyarelatif kecil. Oleh karena itu jika dalam perencanaan strukturnya menerima gaya horizontal maka

    diperlukan juga tiang pancang miring. Semakin miring semakin besar daya dukung horizontalnya

    tetapi pelaksanaannya tidak gampang, jika terlalu miring lalu pakai alat pancang biasa. Bisa-bisatiangnya patah karena ada eksentrisitas.

    Gerakan tanah akibat gempa akan bersama-sama dengan pondasi. Pondasi sumuran, ukurannya

    lebih masif dibanding tiang pancang, sehingga kemungkinan untuk dapat bergerak bersama-sama

    dengan tanah lebih banyak. Jadi jika pondasinya tertanam cukup dalam maka fondasinya sendirirelatif tahan terhadap kondisi tersebut.

    Kerusakaan akan terjadi jika gerakan tersebut mempunyai pengaruh pada struktur di atasnya

    yang karena mempunyai massa maka akan mengakibatkan gaya dinamik. Jika gaya dinamik

    struktur di atas pondasi dan pondasi tidak selaras maka timbul gaya restraint. Ini yang harusdiwaspadai.

    Karena umumnya sistem jembatan, struktur atas dan struktur bawah tidak menyatu maka dapatterjadi slip (deformasi horizontal yang berbeda satu sama lain). Mekanisme tersebut dapat

    menyerap enerji gempa. Yang perlu diwaspadai adalah mekanisme slip perlu diberi ruang gerak

    yang cukup, jangan sampai girder jembatan lepas dari tumpuannya.

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    10/14

    Jenis-Jenis Pondasi dermaga

    Secara garis besar, pondasi bangunan dibagi menjadi dua jenis yaitu:

    1. Pondasi Dangkal

    2. Pondasi Dalam

    Namun, sekarang juga ada sumber yang mengelompokkan menjadi tiga, dengan menambahkan

    pondasi kombinasi pelat dan tiang pancang. Berikut sekilas penjelasan jenis-jenis pondasi:

    1. Pondasi Dangkal

    Pondasi ini memiliki kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter

    masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada

    rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu, meneruskan beban dari dinding dan kolombangunan ke tanah keras. Di dalamnya terdiri dari:

    Pondasi setempat

    Pondasi penerus

    Pondasi pelat

    Pada pondasi tipe ini beban diteruskan oleh kolom/tiang, selanjutnya diterima pondasi dan

    disebarluaskan ke tanah. Dasar tanah yang menerima beban tidak lebih dari 1 sampai 2 meter dari

    permukaan tanah. Disini tembok-tembok, kolom, maupun tiang bangunan berdiri dengan pelebaran kaki

    diatas tanah dasar yang keras dan padat. Dan Pondasi dangkal biasanya digunakan untuk konstruksi

    beban ringan dan kondisi lapisan permukaan yang cukup baik, biasanya jenis pondasi dangkal sudah

    1. Pondasi Tapak/Telapak

    Pondasi jenis ini mirip seperti kolom, namun ukurannya lebih besar daripada kolom. Pada bagian

    paling bawah terdapat semacam pelebaran kaki berbentuk trapesium ataupun pelat beton. Pondasi

    tapak biasanya digunakan pada bangunan residensial atau gedung berlantai dua dengan kondisi tanah

    yang baik. Berikut contoh gambar pondasi tapak:

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    11/14

    Pondasi Tapak

    2. Pondasi Batu Kali

    Pondasi batu kali sering kita temuin pada bangunan-bangunan rumah tinggal.Pondasi ini masih

    digunakan, karena selain kuat, pondasi ini pun masih termasuk murah.Bentuknya yang trapesium

    dengan ukuran tinggi 60 - 80 Cm, lebar pondasi bawah 60 - 80 Cm dan lebar pondasi atas 20 - 30 Cm.

    Bahan lain yang murah sebagai alternatif pengganti pondasi batu kali adalah memanfaatkan bongkaran

    bekas pondasi tiang pancang ( Bore Pile ) atau beton bongkaran jalan.Bekas bongkaran tersebut cukup

    kuat digunakan untuk pondasi, sebab mutu beton yang digunakan ialah K-250 s/d K-300.Permukaannyayang tajam dan kasar mampu mengikat adukan semen dan pasir.Bila dibandingkan dengan pondasi

    rollag bata, tentu bongkaran bekas beton jauh lebih kuat. Ukurannya rata-rata 30 x 30 Cm. Pondasi baru

    kali juga dapat dirangkaikan dengan pondasi menerus yang juga menggunakan batu kali sebagai bahan

    utamanya. Berikut contoh gambar pondasi batu kali:

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    12/14

    Pondasi Batu Kali

    3. Pondasi Umpak

    Sering ditemui pada konstruksi tradisional dari batu masif yang ditarah (dibentuk dan diratakan),

    atau bisa juga dari beton bertulang pre fabrikasi (dibuat melalui pabrik) dan tinggal menaruh diatas

    permukaan tanah yang diratakan. Berikut contoh gambar pondasi umpak:

    Pondasi Umpak Setelah Dicetak

    4. Pondasi Cakar Ayam

    Untuk tipe pondasi ini telah dibahas sebelumnya

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    13/14

  • 7/22/2019 Isman Pondasi Tiang

    14/14

    kedalaman (Df) dibagi lebarnya (B) lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkalDf/B 1. Berikut adalah

    contoh gambar pondasi sumuran:

    Pondasi Sumuran

    3. Bore Pile

    Bore pile adalah pondasi yang kedalamannya lebih dari 2 meter.Digunakan untuk pondasi

    bangunan-bangunan tinggi. Sebelum memasang bore pile, permukaan tanah dibor terlebih dahulu

    dengan menggunakan mesin bor. Hingga menemukan daya dukung tanah yang sangat kuat untuk

    menopang pondasi.Setelah itu tulang besi dimasukan kedalam permukaaan tanah yang telah dibor,

    kemudian dicor dengan beton.Pondasi ini berdiameter lebih besar dari 20 cm. Biasanya pondasi ini

    terdiri dari 2 atau lebih yang diatasnya terdapat pile cap. Berikut adalah contoh gambar bore pile: