Evaluasi Kedalaman Fondasi Tiang Pancang Terhadap Beban Maksimum atau Distribusi Beban (Study Kasus Pembangunan Rumah Kos 4 Lantai Jl. Siwalankerto Timur /8)
Gati Sri Utami 1 , Mega Kartika Sari R 2 , Mila Kusumawardani 3 , Arintha Indah DS 4 S, Theresia MCA 5
12345 Teknik sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya Email : gatisriutami@itats.ac.id

## Abstract
The foundation is part of an engineering system that transmits the working load and self-weight into the soil or rock. The construction of a 4-storey boarding house with a land area of  1000m² located on Jalan Siwalankerto Timur II/8 Surabaya has been planned using a bore pile foundation with a diameter of 40 cm and a depth of 13m. This study re-planned the initial design of the foundation with pile foundations based on the analysis of the forces in the auxiliary program structure. The purpose of re-planning is to determine the depth of the pile foundation according to the load distribution received by each pile in a group. Based on the analysis of the bearing capacity of the pile foundation using the Mayerhoff method and the structural  analysis  of  the  auxiliary  program,  the  results  obtained  are  the  bearing  capacity  of  the  pile foundation with a diameter of 40 cm, the deeper the value increases. Foundation depth based on maximum load and load distribution is 12m, because it is only influenced by axial loads and not affected by moments that  occur  based  on  the  results  of  structural  analysis,  because  the  values  are  small  (0.6%  and  4.4%) compared to axial loads
Keywords: foundation, bearing capacity, load distribution, axial loads

## Abstrak
Fondasi  merupakan  bagian  dari  suatu  sistem  rekayasa  yang  meneruskan  beban  yang  bekerja  dan  berat sendiri ke dalam tanah atau batuan.  Pembangunan Rumah Kos 4 lantai dengan luas tanah 1000m² berlokasi di Jalan Siwalankerto Timur II/8 Surabaya telah direncanakan menggunakan fondasi bore pile diameter 40 cm    kedalaman  13m.  Penelitian  ini  melakukan  perencanaan  ulang  terhadap  desain  awal  fondasi  dengan fondasi  tiang  pancang  berdasarkan  analisis  gaya  dalam  struktur  program  bantu.  Tujuan  melakukan perencanaan ulang, untuk menentukan kedalaman fondasi tiang disesuaikan dengan distribusi beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang dalam satu kelompok.
Berdasarkan analisis kapasitas dukung fondasi tiang, metode mayerhoff dan analisis struktur program bantu didapatkan  hasil  daya  dukung  fondasi  tiang  diameter  40  cm,  semakin  dalam  nilainya  bertambah  besar. Kedalaman  fondasi  berdasarkan  beban  maksimum  dan  distribusi  beban  12m,  dikarenakan  hanya dipengaruhi beban vertical dan tidak dipengaruhi momen yang  terjadi berdasarkan hasil analisis struktur, karena nilainya kecil (0,6% dan 4,4%) dibandingkan beban aksial.
Kata Kunci: Fondasi, Daya dukung, distribusi beban, beban aksial

## 1. Pendahuluan
Pembangunan Rumah Kos 4 lantai dengan luas tanah 1000m² berlokasi di Jalan Siwalankerto Timur II/8, Surabaya telah direncanakan menggunakan fondasi bore pile dengan diameter 40 cm dan kedalaman 13 m. Penyelidikan tanah yang dilakukan pada proyek tersebut adalah Deep Borin g pada 1 titik  dengan  kedalaman  30  m.  Data  pengujian  tanah  N-SPT  menunjukkan  bahwa  jenis  fondasi  yang sesuai  untuk  digunakan  dalam  perencanaan  adalah  fondasi  tiang.  Jenis  fondasi tiang selain bore  pile yang dapat digunakan adalah fondasi tiang pancang
Fondasi  tiang  pancang  adalah  fondasi  tiang  yang  dimasukkan  atau  ditancap  kedalam  tanah menggunakan mesin pemancangan pada kedalaman tertentu. Fondasi tiang pancang terbuat dari beton prategang  yang  pembuatannya  dilakukan  di  pabrik  atau workshop .  Kelebihan  fondasi  tiang  pancang adalah mutu beton lebih baik karena dibuat di pabrik sehingga mutu beton tidak terpengaruh dengan muka air yang dangkal. Fondasi tiang pancang berfungsi menyalurkan beban bangunan kedalam lapisan tanah dan kedalaman tanah yang mampu menahan beban tersebut jauh dari permukaan [1]
Dalam  perencanaan  fondasi  diperlukan  penyelidikan  tanah  [2],  salah  satu  data  tanah  yang diperlukan untuk perhitungan kemampuan tiang menahan beban adalah data Uji penetrasi standard. Uji penetrasi  standard  atau  SPT    ialah  sebuah  metode  pemancangan  batang  ke  tanah  sampai  kedalaman tertentu menggunakan pukulan, yang selanjutnya mengukur jumlah dari pukulan kedalaman penetrasi. Jumlah pukulan disebut “N” atau Number  of blows merupakan  petunjuk  untuk  kerapatan  relatif  dan hambatan jenis tanah terhadap penetrasi.
Pada penelitian ini akan menghitung daya dukung tanah menggunakan data SPT dengan fondasi tiang  pancang.  Hasil  perhitungan  yang  dianalisis  pada  penelitian  adalah  sampai  pada  kontrol  daya dukung  setiap  pondasi  yang  bekerja  pada  kelompok  tiang.  Tujuan  dari  penelitian  adalah  untuk memperoleh  hasil  desain  pada  pembangunan  Rumah  Kos  4  lantai  dengan  fondasi  tiang  pancang terutama tentang kapasitas daya dukung.

## 2. Metode
Metodologi yang digunakan dalam penelitian adalah
Daya  dukung  fondasi  adalah  kemampuan  untuk  memikul  tekanan  atau  beban  maksimum  konstruksi bangunan atas. Secara umum perumusan kapasitas dukung fondasi adalah  : [3] a. Daya Dukung Ultimate (Qult) Daya dukung ultimate dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut :
𝑄 𝑎𝑙𝑙𝑜𝑤 =   𝑄 𝑒 +   𝑄 𝑓 .................................................................................................... (1)
b. Daya Dukung Ijin (Qallow)
Daya  dukung  vertikal  fondasi  tiang  diperoleh  dari  menjumlahkan  daya  dukung  ujung  tiang  dan tahanan geser dinding tiang. Besarnya daya dukung diijinkan adalah sebagai berikut:
𝑄 𝑎𝑙𝑙𝑜𝑤 = 𝑄 𝑢𝑙𝑡 𝑆𝐹 = 𝑄 𝑒 + 𝑄 𝑓 𝑆𝐹 ......................................................................................................... (2)
Ada beberapa metode yang bisa digunakan untuk perhitungan kapasitas dukung fondasi tiang tunggal, salah  satunya adalah metode  mayerhoff  dengan  data tanah  SPT.  Perumusan  adalah  sebagai  berikut : [4][5] [6] Perlawanan ujung tiang
Qp = 40 x N b x A p ...................................................................................(3)
Nilai Nb adalah nilai rata-rata jumlah pukulan 8D diatas dan 4D dibawah ditinjau dari kedalaman yang dihitung daya dukungnya.
Gambar 1, Ilustrasi Nilai N b

## Perlawanan selimut tiang
Qs = 0,2 N S . As.......................................................................................(4)
Nilai N S diambil dari nilai rata-rata jumlah pukulan sepanjang tiang yang ditinjau Untuk  menentukan  kedalaman  fondasi  tiang  pancang  adalah  berdasarkan  daya  dukung  tiang tunggal  dikalikan  effisiensi  yang  mampu  menahan  beban  maksimum  atau beban  yang  ditahan  setiap tiang  dalam  kelompok  berdasarkan  rumus  distribusi  beban.  Atau  persyaratan  dalam  menentukan kedalaman tiang adalah :
P mak. < 𝑄 𝑎𝑙𝑙𝑜𝑤 . Eg atau Pi     < 𝑄 𝑎𝑙𝑙𝑜𝑤 . 𝐸𝑔.
Kedalaman tiang yang ditinjau
Data SPT

## Gambar 2 Konfigurasi tiang pancang
Dari gambar 2. konfigurasi tiang pancang, dapat dilakukan perhitungan beban yang bekerja setiap tiang dan effisien daya dukung fondasi tiang pancang dalam kelompok tiang.
𝑃𝑖 = Σ V 𝑛 ± 𝑀𝑥 .𝐷𝑦𝑖 Σ 𝐷𝑦𝑖² ± 𝑀𝑦 .𝐷𝑥𝑖
Σ 𝐷𝑥𝑖² ..................................................................................(5)
Fondasi tiang pancang pada umumnya terdiri dari beberapa tiang yang disatukan dengan diberi plat di atasnya untuk bersama-sama menahan beban. Sehingga dalam perhitungan daya dukungnya perlu dikalikan efisiensi kelompok tiang. Rumus efisiensi :
𝐸 𝑔 = 1 - 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 (𝑛−1)𝑚 + (𝑚−1)n
90𝑚𝑛 …..........................................................................(6)
Pada peneletian-penelitian sebelumnya pada umumnya untuk menentukan banyaknya dan kedalaman tiang dalam 1 kelompok berdasarkan beban maksimum hasil distribusi beban. Sedang penelitian yang kami lakukan jumlah tiang berdasarkan Pmak

## 3. Hasil dan Pembahasan
Data Struktur Pelat lantai Beban Hidup :
- Lantai rumah kos = 250 kg/m²
- Atap = 100 kg/m² Beban Mati : - Beton (Tebal plat 0,12 m x 2400 kg/m²) = 288 kg/m² Balok dan sloof - Dinding = 100 kg/m
Pemodelan pembebanan pelat lantai dan balok dapat dilihat pada tabel dibawah :
Table 1. Pembebanan pada pelat lantai dan pelat atap Lantai Tinggi (m) Tebal Plat (m) Beban Hidup (kg/m²) Beban Mati (kg/m²) 1 3,5 0,12 250 0,12 x 2400 = 288 2 4 0,12 250 0,12 x 2400 = 288 3 4 0,12 250 0,12 x 2400 = 288 Atap - 0,12 100 0,10 x 2400 =240
Table 2. Pembebanan pada balok Lantai Tinggi (m) Beban mati balok dan sloof (kg/m²) 1 3,5 3,5 x 100 = 350 2 4 4 x 100 = 400 3 4 4 x 100 = 400
Dari hasil analisis struktur dengan  program bantu [7]  di dapat gaya-gaya dalam :
P = 79,709 t Mx = 3,534 tm
My = 0,503 tm
Hasil perhitungan daya dukung tanah setiap kedalaman berdasarkan data SPT dengan metode mayerhoff setelah dikurangi berat sendiri tiang (Qijin)

## Gambar 3. Hubungan antara daya dukung ijin  dan kedalaman
Berdasarkan  grafik  3  nilai  daya  dukung  dengan  metode mayerhoff ,  semakin  bertambahnya kedalaman  nilainya  semakin  besar,  dikarenakan  nilai  N-SPT  pada  umumnya  semakin  besar  yang menandakan jenis tanahnya semakin baik.
Jumlah dan Efisiensi Kelompok Tiang
𝑛 = 𝑉 𝑄 𝑖𝑗𝑖𝑛 = 79,709 23,34 = 3,42 = 4 tiang
𝐸 𝑔 =  1 - tan -1 0,4 m 1,4 m (2−1)2 + (2−1)2 90.2.2 = 82,28%
Penentuan jarak antar tiang
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
Ke d alam an (m ) Daya dukung ijin (ton)
- Jarak  antar  tiang  dalam  kelompok  disyaratkan  minimum  0,6  m  dan  maksimum  2m. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan pertimbangan sebagai berikut : 1. Bila S < 2,5 D
a.  Tanah  disekitar  kelompok  tiang  kemungkinan  akan  naik  terlalu  berlebihan  karena terdesak oleh tiang-tiang yang dipancang terlalu berdekatan.
b. Tang-tiang disekitarnya yang dipancang lebih dahulu akan   terangkatnya
2. Bila S > 3,5 D
Apabila S > 3,5 D tidak ekonomis, dikarenakan akan memperbesar ukuran pilecap Maka direncanakan jarak antar tiang S ≥ 3,5 D S ≥ 3,5.40 S ≥ 140 cm = 1,4 m
Gambar 4. konfigurasi fondasi tiang pancang
Berdasarkan gambar 4, dapat dihitung besarnya beban yang bekerja tiap-tiap tiang
P1 = ( 79,709 4 ) −   ( 0,503 .  0,7 2 .  1,96 ) −   ( 3,534 .  0,7
2 .  1,96 ) = 19,9273 – 0,04583 – 0,32198 = 19,559 t
P1 = ( 79,709 4 ) +   ( 0,503 .  0,7 2 .  1,96 ) −   ( 3,534 .  0,7 2 .  1,96 ) = 19,9273 + 0,04583 – 0,32198 = 19,651 t
P1 = ( 79,709 4 ) −   ( 0,503 .  0,7 2 .  1,96 ) +   ( 3,534 .  0,7 2 .  1,96 ) = 19,9273 – 0,04583 + 0,32198 = 20,203 t
P1 = ( 79,709 4 ) +   ( 0,503 .  0,7 2 .  1,96 ) +   ( 3,534 .  0,7 2 .  1,96 ) = 19,9273 + 0,04583 + 0,32198 = 20,295 t
Kedalaman fondasi tiang berdasarkan beban maksimum Hasil perhitungan distribusi beban mendapatkan nilai beban maksimum tiang sebesar P = 20,295 t < Q ijin  tiang pada kedalaman 12 m sebesar 29,05 t Kontrol daya dukung tiang kelompok pada kedalaman 12 m Daya dukung tiang dalam kelompok tiang = Eg x Q ijin
Eg = 82,28% Q ijin tiang   = 29,05 berdasarkan grafik 4 Daya dukung tiang dalam kelompok tiang Eg x Qijin > Pmak. 0,8228 x 29,05 > 20,295 23,821t > 20,295 t (OK)
Selanjutnya perhitungan kedalaman tiang berdasarkan distribusi beban dengan jumlah 4 buah dengan konfigurasi seperti gambar 4 adalah sebagai berikut :
Tabel 4. Penentuan kedalaman tiang Beban (ton) Kedalaman (m) Q ijin (t) Q ijin x eg(t) Keterangan P1 19,559 12 29,05 23,821 Okey P2 19,651 12 29,05 23,821 Okey P3 20,203 12 29,05 23,821 Okey P4 20,295 12 29,05 23,821 Okey
Berdasarkan tabel 4 penentuan kedalaman fondasi tiang hanya dipengaruhi beban aksial dan tidak dipengaruhi momen yang terjadi berdasarkan hasil analisis struktur dengan program bantu, karena nilai kecil (0,6% dan 4,4%) dibandingkan beban aksial.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  analisis  kapasitas  dukung  fondasi  tiang  dan  analisis  struktur  dengan  alat  bantu  dapat diambil kesimpulan :
− Daya  dukung  fondasi  tiang  dengan  diameter  40cm  menurut  metode  mayerhoff,  semakin bertambahnya kedalaman, nilainya semakin besar.
− Kedalaman fondasi berdasarkan beban maksimum dan distribusi beban 12m, dikarenakan hanya dipengaruhi beban vertical dan tidak dipengaruhi momen yang terjadi berdasarkan hasil analisis struktur, karena nilainya kecil (0,6% dan 4,4%) dibandingkan beban aksial.

## Referensi
[1] I. Sukhairi, D. Tanjung, J. Sarifah, and A. Lukman, “Tinjauan Daya Dukung Rencana Pondasi Tiang  Pancang  Pada  Proyek  Pembangunan  Jembetan  Gantung  Penghubung  Desa  Hutauruk Hasundutan Dengan Desa Hutauruk Kecamatan Sipoholon,” J. Tek. Sipil , vol. 1, no. 1, pp. 15–
20, Jul. 2022, Accessed: Feb. 07, 2023.[Online]Available: https://jurnal.uisu.ac.id/index.php/JTSIP/article/view/5736
[2] I.  Setyo  Nugroho,    dan  Qunik  Wiqoyah,  J.  A.  Yani  Tromol  Pos,  and  K.  Pos,  “Perencanaan Fondasi Tiang Pancang Pada Gedung Perkuliahan Universitas Slamet Riyadi (Variasi Diameter Tiang Pancang),” Din. Tek. Sipil Maj. Ilm. Tek. Sipil , vol. 1, no. 1, pp. 28–36, Jul. 2022, doi: 10.23917/DTS.V1I1.18525.
[3] N. C. Samtani, E. A. Nowatzki, R. S. B. and Associates, and L. NCS GeoResources, “Soils and Foundations Reference Manual - Volume II,” Dec. 2006, doi: 10.21949/1503647.
[4] H. Husnah, “Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Pondasi Tissue  Block  5  &  6,” Siklus    J.  Tek.  Sipil ,  vol.  1,  no.  1,  pp.  15–25,  Apr.  2015,  doi: 10.31849/SIKLUS.V1I1.125.
[5] A. Rochim and G. S. Utami, “Analisis Kombinasi Fondasi Dangkal dan Tiang Bor Ditinjau Dari Daya  Dukung  Dan  Penurunan  terhadap  Beban  Kerja,” Pros.  Semin.  Nas.  Sains  dan  Teknol. Terap. ,  vol.  0,  no.  0,  Nov.  2022,  Accessed:  Feb.  07,  2023.  [Online].  Available: http://ejurnal.itats.ac.id/sntekpan/article/view/3461
[6] T. A. Turin, B. Mochtar, E. Arifin, and ) Musrifah Tohir, “Perencanaan Pondasi Tiang pancang Pada Pembangunan Reservoir Dan Tangki WTP Kapasitas 250 Ribu Liter PDAM KEC. Loakulu Kab. Kutai Kartanegara,” KURVA Mhs. , vol. 1, no. 1, pp. 276–291, Jan. 2018, Accessed: Feb. 07, 2023. [Online]. Available: http://ejurnal.untag-smd.ac.id/index.php/TEK/article/view/3119
[7] “Tahap  Analisis  Bangunan  dengan  Menggunakan  SAP  2000  |.”  https://sipil.uma.ac.id/tahap- analisis-bangunan-dengan-menggunakan-sap-2000/ (accessed Feb. 08, 2023).