DISAIN PERENCANAAN TIANG PANCANG SIRIV DAN METODE PEMANCANGANNYA
Pembimbing I : Ruddy Kurniawan, MT
Pembimbing II : Wendi Boy, ST, MM
Peneliti (Ketua) : Anggun Bestarivo Ernesia
Anggota : Muhammad Sapuwan
:
Universitas Putera Indonesia “YPTK” Padang
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
ABSTRAK
Didalam dunia konstruksi dikenal sebuah bagian terpenting dalam suatu bangunan, yaitu pondasi. Pondasi merupakan bagian dasar bangunaan yang berfungsi menahan masa bangunan dan memberi kestabilan terhadap bangunan, pondasi juga terdiri dari dua jenis yakni pondasi dalam dan pondasi dangkal. Dalam perencanaan pondasi dangkal dapat dilakukan dengan metode-metode sederhana seperti, sumuran, batukali, cakar ayam, dan sebagainya. Sedangkan pondasi dalam, untuk perencanaannya haruslah mempunyai perhitungan dan analisa khusus baik dari segi kondisi tanah (daya dukung tanah) maupun dari pondasinya tersebut. Perencanaan pondasi dalam ini biasanya digunakan sebuah benda yang biasanya disebut dengan Tiang Pancang. Didunia konstruksi telah banyak dijumpai macam-macam bentuk tiang pancang. Perencanaan sebuah tiang pancang tergantung pada kondisi lapangan. Setiap tiang pancang pasti mempunyai kelebihan ataupun kekurangannya masing-masing baik dari segi kondisinya dilapangan ataupun dalam metode pemancangannya.
Pada kesempatan ini peneliti mempunyai usulan bentuk geometri tiang pancang yang relatif berbeda dari yang ada pada saat ini yang bertujuan untuk meningkatkan daya dukung ujung dan friksi pada tiang pancang, dan juga meminimalisir kendala dan kekurangan yang ada pada tiang pancang dengan mefokuskan pada mutu tiang, daya dukung dan integritas tiang pancang, dengan disain dan metode pamancangan yang dirancang untuk mencapai unsur-unsur tersebut diatas. Maka dari itu penulis bermaksut mengajukan karya ilmiah ini yang diberi judul Disain Perencanaan Tiang Pancang Siriv dan Metode Pemancangannya. Nama dari bentuk disain tiang pancang ini penulis ambil dari inisial potongan nama peneliti dan disisi lain pondasi ini juga mempunyai daya dukung tambahan pada siripnya, pada prinsipnya pondasi ini mempunyai tiga bentuk daya dukung, yakni daya dukung ujung Qp, daya dukung gesek/lekat pada selimut tiang Qs, dan daya dukung sirip tiang Qr, sehingga tiang pancang ini mempunyai daya dukung lebih besar dari tiang pancang biasanya. Dengan metode pemancangannya dirancang sedemikian rupa agar perancanaan nantinya menjadikan pondasi tiang pancang ini termasuk memenuhi kriteria konstruksi ramah lingkungan.
kata kunci : Tiang Pancang Siriv
1. Tujuan
Tujuan dalam penulisan karya ilmiah ini adalah :
1. Mengenalkan suatu disain baru dari bentuk tiang pancang
2. mengurangi permasalahan-permasalahan yang ada pada tiang pancang yang telah ada baik itu dari daya dukung tiang dan metode pemancanganya.
3. Menambah daya dukung tiang pancang selain dari daya dukunng ujung dan daya dukun friksi / lekat pada tiang dangan adanya daya dukung sirip tiang.
4. Menambah variasi dalam perencanaan tiang pancang yang telah ada.
5. Menjadikan tiang pancang ini efisien, ekonomis, namun berdaya dukung tinggi dengan metode pemancangan yang ramah lingkungan.
2. Cangkupan teori
Pencangkupan teori didasarkan pada daya dukung ujung tiang Qp, dan daya dukung friksi Qs yang mana perumusannya dilakukan dengan perumusan yang telah ada, sedangkan untuk daya dukung siriv peneliti mencoba memakai rumusan-rumusan dasar yang mereverensi kepada SNI beton 03-2847-2002.
2.1 Kapasitas daya dukung sirip tiang Qr
Kapasitas daya dukung sirip tiang ini merupakan suatu bentuk daya dukung ekstra atau tambahan dari tiang pancang siriv ini, daya dukung ini terjadi akibat adanya tahanan dari penampang sirip tiang terhadap tanah disekitarnya, penggunaan tiang pancang siriv ini terdiri dari dua tipe, yakni tiang pancang siriv tunggal dan tiang pancang siriv kelompok, pada prinsipnya dari kedua daya dukungnya sama, yang membedakan hanya metode pemancangannya saja.
Gambar 1
Dari gambar di atas dapat dijelaskan,
· Kuat tahan sirip terhadap geser
Vr = Arv x √fc’ .......... Arv = b x c
6
· Tegangan geser yang terjadi pada sirip
Vu = a x b x p konus........... Vu = Arh x p konus
· daya tahan siripterhadap geser yang harus dicapai
ØVr > Vu...... SNI beton 03 -2847 -2002
· Daya dukung sirip
Qr = Vu / 3 = Vu = (Arh x p konus) /3 (faktor keamanan)
Qr tot = Qr x n
Arv = luas tinggi (vertikal) penampang sirip (Cm²)
Arh = luas panjang (horizontal) penampang sirip (Cm²)
P konus = nilai tekan tanah (uji sondir) (Kg/Cm²)
Vr = Kuat tahan sirip terhadap geser (N)
Vu = gaya geser yang terjadi akibat tekanan tanah (N)
3 = angka keamanan
n = Jumlah Siripdalam satu tiang
Qr = dayadukung satu sirip (ton)
Qr tot = daya dukung sirip total. (ton)
√fc’ = kuat geser beton (SNI beton 2002 kuat beser beton) (Mpa)
6
2.2 Kemampuan Kekuatan Tiang Pancang Terhadap Kekuatan Bahan Tiang
P tiang = σ’bahan x A tiang + Vr
Vr = n sirip x Arv x √fc’
6
N sirip = panjang tiang dikalikan 2 karena dalam satu meter terdapat 2 sirip dikali 4 sisi tiang dikurang 4 karena pada jarak satu meter diatas tiang tidak memakai sirip...............n sirip = (L tiang x 2 x 4) – 4
A tiang = luas penampang ujung tiang (cm²)
L tiang = panjang tiang (cm)
n sirip = banyak sirip (jumlah)
P tiang = daya dukung tiang terhadap mutu tiang (ton)
σ’bahan = tegangan tekan izin pada tiang (kg/cm²)
Vr = Kuat geser sirip (Kg)
2.3 Kapasitas Dukung Ultimate Tiang
Kapasitas dukung Ultimate tiang pancang merupakan gabungan dari keseluruhan nilai dari kapasitas dukung ujung tiang Qp, dukung selimut tiang (Gesek/lekat) Qs, dan Sirip tiang Qr dan dikurangi dengan berat sendiri tiang.
Rumus yang digunakan untuk menghitung kapasitas dukung ultimate tiang (Qu) adalah sebagai berikut :
Qu = Qp + Qs + Qr – W
Dengan ketentuan ........... Qu < P tiang........tiang aman
dengan :
Qu = Kapasitas dukung ultimit tanah terhadap tiang (ton)
Qp = Kapasitas dukung tanah terhadap ujung tiang (ton)
Qs = Kapasitas dukung tanah terhadap selimut tiang (ton)
Qr = Kapasitas dukung tanah terhadap sirip tiang (ton)
W = Berat Tiang
P tiang = daya dukung tiang
3.1 Metodologi
Ditail
Gambar 2
3.2 Metode pemancangan
Dalam pemancangan tiang pancang siriv, untuk pemancangan tiang tunggal proses pemancangannya sama dengan tiang pancang biasanya seperti tergambar dibawah. Tiang pancang siriv tunggal pemancangan dilakukan dengan memancang langsung kedalam tanah dengan menggunakan hummer.
Gambar 3
Sedangkan untuk pemancangan tiang pancang kelompok peneliti menamakan metode pemancangan ini dengan metode pancang pull pen yang dikarnakan proses pemancangannya seperti proses memasukkan dan mengeluarkan isi pena kedalam sarang pena tersebut, dalam hal ini tiang pancang yang telah jadi akan dimasukkan kedalam casing yang sebelumnya telah tertanam sampai pada kedalaman yang di inginkan dan setelah tiang pancang siriv dimasukkan kedalam tanah maka casing diangkat kembali untuk kemudian digunakan kembali seterusnya sampai nanti pada akhir pemancangan disuatu kelompok tiang pancang siriv, sebagai penutup tiang pancang langsung ditumbuk atau dipancangkan tidak menggunakan casing, dalam hal ini dikarenakan tiang pancang siriv yang terakhir sebagai tiang pancang pengunci dari kelompok tiang. Tiang pancang siriv pengunci ini berbeda mutu betonnya dengan kuat bahan tiang pancang siriv yang biasa sebelumnya, karna tiang ini langsung ditumbuk sehingga tiang tersebut harus mempunyai kekuatan yang besar juga agar waktu dilakukan penumbukan, sirip tiang tidak hancur sebelum masuk kedalam tanah.
Pada casing tiang dibuat sedemekian rupa agar dapat memudahkan dalam pemasangan dan meminimalisir suara yang akan ditimbulkan pada saat dilakukan pemancangan dan dengan adanya dorongan dari akibat penanaman cesing kedalam tanah sehingga tanah disekitar tiang akan terdorong mengakibatkan tanah menjadi padat kembali, peristiwa ini disebut displasemen.
Gambar 5
Sample
4. Kesimpulan
a) Penggunaan tiang pancag siriv dapat digunakan disegala jenis tanah, dengan berbagai macam bentuk penampang (persegi, segitiga, lingkaran) dengan menyesuaikan posisi siripnya.
b) Pembuatan tiang pancang siriv dapat dilakukan ditempat atau pabrikasi.
c) Dengan adanya sirip, dari tiang pancang siriv ini mempunyai daya dukung tambahan yakni daya dukung sirip yang disimbolkan dengan Qr dan juga memperbesar gaya gesek pada tiang. Pada prinsipnya Sirip pada tiang mampu menahan gaya tekan maupun gaya angkat yang terjadi tegak lurus pada tiang. Disamping itu kelebihannya dengan adanya sirip pada tiang, tiang pancang siriv tidak perlu dipancang sampai kedalaman tanah keras yang apabila tanah keras yang harus dicapai sangat dalam (+25 m) karena sirip pada tiang pancang ini cukup membantu memberikan daya dukung tambahan.
d) Pada tiang pancang tunggal (tiang pengunci), penumbukan langsung dilakukan kepada tiang dengan perhitungan aspek-aspek standar harus diperhatikan seperti berat Hummer, jarak jatuh hummer, mutu beton tiang pancang dan daya dukung tanah. Sehingga integritas tiang tetap terjaga, tiang tetap utuh sampai kedalaman tanah keras.
e) Perbandingan daya dukung tiang siriv dengan tiang biasa dengan diambil ukuran penampang persegi tiang 44 cm x 44 cm (sudah termasuk sirip) dengan panjang 23 m tegangan beton diambil 60 kg/cm². Perbedaannya mencapai 3 : 1, dengan volume yang tentu lebih sedikit dibandingkan tiang pancang biasa, dalam hal ini faktor anggaran akan jadi lebih hemat.
f) Sistim penyambungan tiang pancang siriv dapat digunakan sistim-sistim penyambungan yang biasa dilakukan pada tiang pancang lainnya yang telah ada.
g) Pada tiang pancang siriv kelompok, penanaman tiang kedalam tanah digunakan casing terlebih dahulu yang didalam casing itu dilengkapi dengan sebuah pipa baja yang pada ujung pipa dibuat runcing (menyerupai sebuah pull pen) yang bertujuan agar pemancangan casing dapat dipermudah dan mengurangi getaran pada tanah sewaktu ditumbuk hummer, Setelah casing mencapai kedalaman tanah keras pipa baja yang berada didalam casing tadi dicabut dan diganti dengan memasukan tiang pancang kedalamnya setelah itu casing diangkat untuk dilakukan hal yang sama seperti sebelumnya, dalam hal ini adalah salah satu pencapaian menuju sistim konstruksi ramah lingkungan dengan pengurangan getaran yang ditimbulkan saat dilakukan pemancangan sehingga masyarakat dan bangunan yang berada disekitar lokasi pemancangan tidak terganggu efek dari getarannya.
h) Sebelum dilakukan penumbukan kepala tiang maupun casing dipasang dulu pelindung kepala tiang yang terbuat dari bahan karet mutu tinggi (elastomeric ) sebagai lapisan peredam suara agar suara yang dihasilkan akibat penumbukan tidak terlalu bising, ini merupakan salah satu usulan untuk menuju sistim konstruksi ramah lingkungan dengan mengurangi efek suara yang ditimbulkan pada saat pemancangan.
i) Pemancangan dengan menggunakan cesing ini bertujuan juga untuk mengurangi dampak pencemaran lingkungan akibat lumpur yang apabila pemancangan dilakukan dengan sistim pengeboran tanah, hal ini juga termasuk salah satu pimikiran menuju sistim konsturksi ramah lingkungan.
j) Pemancangan menggunakan casing juga bertujuan menjaga integritas tiang pancang siriv agar tidak terganggu akibat pemancangan langsung. Dalam hal ini mutu beton tiang tidak perlu dibuat besar karna perhitungan mutu tiang hanya mengacu pada beban yang dipikul tiang, sehingga tiang lebih ekonomis.
5. Saran
a. Perencanaan ini baru sebatas pengembangan teori dan perhitungan dalam bentuk rumusan, Studi selanjutnya hendaklah dilakukan uji experimental dan numerical.
b. Didalam dunia konstruksi masih banyak lagi hal-hal yang perlu dikembangkan untuk mencapai teknologi konstruksi yang modern dimasa depan oleh sebab itu mesti banyak lagi inovasi-inovasi yang harus digali oleh generasi muda mendatang.
