Dokumen tersebut memberikan analisis perencanaan tiang pancang untuk menahan abutmen jembatan. Terdapat perhitungan kapasitas tiang berdasarkan uji kerucut statis, perhitungan jumlah dan susunan tiang, serta stabilitas abutmen dan gaya pada tiang-tiang. Hasilnya menunjukkan perlu penambahan jumlah tiang karena gaya yang terjadi melebihi kapasitas tiang.

1. BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Perencanaan
Ketentuan :
1. Karakteristik Tanah I
3
kN/m18γ   30
2. Karakteristik Tanah II
3
kN/m9γ'  33
3. Karakteristik Tanah III
3
kN/m9γ' 10 2
kN/m15c 
4. Dimensi dapat dilihat pada gambar
5. Panjang Abutmen Tegak Lurus Bidang Gambar L = 7.00 m
6. Tiang Pancang Dari Beton dengan Tampang Tiang :Lingkaran Diameter =
30 cm.

2. 24
7. Berat Volume Beton   3
kN/m23γb 
8. Besarnya Gaya Pada Perletakan
V = 125 kN/m3
H = 17 kN/m
4.2. Kapasitas Tiang Dari Uji Kerucut Statis (Sondir)
1. Kapasitas tiang dalam tanah granuler
a) Data Tiang
Tiang pancang dari beton dengan tampang tiang
Lingkaran Diameter = 30 cm (Dari Soal)
Panjang Tiang Rencana = 21,8 m ( Dari Soal Grafik Sondir )
b) Hitungan Tahanan Ujung Ultimit (qa)
8d diatas ujung tiang
Data131
20
30x8
1
8

h
d
Tabel 4.1 Nilai qc1
No Kedalaman (m) qc (kg/cm
2
) Nilaiqc1
1 19.40 45
2 19.60 45
3 19.80 45
4 20.00 43
5 20.20 50
6 20.40 53
7 20.60 55
8 20.80 58
9 21.00 60
10 21.20 63
11 21.40 63
12 21.60 65
13 21.80 65
13 Data 710
2
c
1
cm
kg54,62
13
710
n
q
qc 


4d dibawah ujung tiang
Data71
20
30x4
1
4

h
d

3. 25
Tabel 4.2 Nilai qc2
No Kedalaman (m) qc (kg/cm
2
) Nilai qc2
1 21.80 65
2 22.00 50
3 22.20 50
4 22.40 53
5 22.60 60
6 22.80 73
7 23.00 75
7 Data 426
4d diatas Ujung Tiang (qc2)
2
c
c2
cm
kg60.86
7
426
n
q
q 


Sehingga tahanan kerucut rata-rata (qca) adalah :
qc1 = 54,62 kg/cm2
qc2 = 60,86 kg/cm2
qca =
2
21 qcqc 
=
2
86,6062,54 
= 57,74 kg/cm2
Diketahui untuk tanah pasir Terkonsolidasi Normal (OCR =1) nilai
 = 1 (Tabel 2.14 Buku Fondasi II Hary Christady Hardiyatmo)
Sehingga tahanan ujung satuan adalah sbb :
fb = caq. = 1 x 56,56 = 57,74 kg/cm2 = 5774 kPa
Luas dasar tiang adalah :
Ab =
2
4
1 .. d =
2
4
1 3.0.. = 0,071 m2 = 710 cm2
Sehingga diperoleh tahanan ujung ultimit tiang adalah sbb :
Qb = Ab x fb
= 0,071 x 5774
= 409,95 kN
c) Tahanan Gesek Tiang
Untuk tahanan gesek tiang menggunaka rumus sbb :
fs = Kf . qf (kg/cm2)
Dari tabel data sondir, pada kedalaman sampai 4d, dibawah ujung tiang
yaitu kedalaman 21,80 diperoleh nilai qf = 1,30 kg/cm2 = 130 kPa. Bila
diambil dari grafik (Gambar 2.38b Buku Fondasi II Hary Christady
Hardiyatmo) kf = 0,36 maka tahanan gesek satuan adalah :

4. 26
fs = Kf . qf (kg/cm2)
= 0,36 x 1,30 = 0,47 kg/cm2 = 47 kPa < 120 kPa (Oke)
Sehingga tahanan gesek ultimit :
Qs = As x fs = SdLf =  x 0,3 x 21,8 x 47 = 965,66 kN
d) Kapasitas dukung ultimit tiang
Berat sendiri tiang :
Wp =
 
4
3,0
2

x 21,8 x 23 = 35,44 kN
Kapasitas dukung ultimit tiang :
Qu = Qb + Qs – Wp = 409,95 + 965,66 – 35,44 = 1340,17 kN
Dengan menggunakan faktor aman F = 4 diperoleh kapasitas ijin tiang:
Qa =
5,2
uQ
=
5,2
17,1340
= 536,07 kN
Kapasitas tarik ijin tiang dengan mengambil faktor aman F = 4
Qt =
 
F
WQ PS 
=
 
4
44,3566,965 
= 250,28 kN

5. 27
4.3. Perhitungan Jumlah dan Susunan Tiang Rencana
4.3.1. Menghitung jumlah tiang
Tabel Gaya Vertikal Akibat Abutmen dan Tanah
Sehingga jumlah tiang yang diperlukan adalah

6. 28
n =
aQ
V =
07,536
53,5823
= 10.86 ~ 12 Tiang
4.3.2. Menghitung jarak tiang
Menurut tabel 2.23 (Buku Fondasi II Hary Cristady Hardiyatmo) jarak
minimum tiang adalah 3 – 5d dengan asumsi fungsi tiang adalah tiang gesek
s = 5d = 3(0.30) = 0.90 m ~ 1.00 m
4.3.3. Effisiensi kelompok tiang
Data-data sbb :
Cu = 15 kN/m2
 = 9.00 + 10 = 19 kN/m2
D = 21.80 m
d = 0.30 m
B = 4.30 m
L = 6.30 m
 = 10
Nc = 9.60 (Tabel 3.1 Hary Crsitady Hardiyatmo Fondasi I)

7. 29
 Kapasitas dukung ijin kelompok tiang
Qg = 2D(B + L) Cu + 1.3 Cb Nc BL
= 2 x 21.80 x (4.30 + 6.30) x 15 + 1.30 x 15 x 9.60 x 4.30 x 6.30
= 12003.65 kN
 Effisiensi kelompok tiang
Eg =
u
g
Qn
Q
.
=
  17.134012
65.12003
= 0.75
Kapasitas dukung kelompok tiang ijin = Eg . n . Qu
= 0.75 x 12 x 1340.17 = 12061.53 kN
Beban yang dapat didukung kelompok tiang adalah
12061.53 kN <   53.5823W kN .......................................( Aman !!!!)
4.3.4. Menghitung stabilitas abutmen
Gambar 4.2. Stabilitas Abutmen
Untuk menghitung stabilitas abutmen digunakan cara rankine dengan perhitungan
sebagai berikut :

8. 30
1) Tekanan Tanah Aktif
Karakteristik Tanah I
3
kN/m18γ   30
Karakteristik Tanah II
3
kN/m9γ'  33
Karakteristik Tanah III
3
kN/m9γ' 10 2
kN/m15c 
Sehingga Perhitungan :
Ka1 =  2/452
tg =  2/30452
tg = 0,33
Ka2 =  2/452
tg =  2/33452
tg = 0,29
Ka3 =  2/452
tg =  2/10452
tg = 0,70
3aK = 70,0 = 0,84
322 aKC = 25,10 kN/m2
Sehingga perhitungan ditebelkan sebagai berikut :
Tabel Tekanan Tanah Aktif
2) Tekanan Tanah Pasif
Karakteristik Tanah III
3
kN/m9γ' 10 2
kN/m15c 
KP3 =  2/452
tg =  2/10452
tg = 1.42

9. 31
3PK = 42.1 = 1.19
322 PKC = 35.75 kN/m2
Tabel Tekanan Tanah Pasif
Tabel Momen Akibat Pa Terhadap Titik Tinjau O
Tabel Momen Akibat Pp Terhadap Titik Tinjau O
Ph = 191.42 + 36.51 = 227.93 kN
  72.15943.666hM = 826.15 kNm
Tabel Momen Akibat Gaya Vertikal

10. 32
 VM =18157.73 kN.m
1) Stabilitas Terhadap Penggeseran
Tahanan geser pada dinding sepanjang B = 5,50 m, dihitung dengan
menganggap dasar dinding sangat kasar, sehingga sudut gesek b = dan
adhesi cd = c3. Untuk tanah  > 0 dan c > 0 maka digunakan rumus :
Rh =  ba tgVBc .
= (15 x 5,5) + (5823,53 x tg 100)
= 1109,35 kN/m
Fgs =


h
h
P
R
=
93.227
35,1109
= 4,87 > 1.50 ( Aman !!!!)
2) Stabilitas terhadap penggulingan
Fgl =


h
v
M
M
=
15.826
73.18157
= 21.98 > 1,50 (Aman !!!!)
3) Stabilitas terhadap keruntuhan kapasitas dukung tanah
Dalam hal ini akan digunakan persamaan Hansen. Pada hitungan dianggap
fondasi terletak dipermukaan.
xe =

 
V
MM hv
=
53.5823
15,82673.18157 
= 2,98 m
Lebar efektif :
e = B/2 – xe = 5,50/2 – 2,98 = 0,23 m < B/6 = 5.50/6 = 0,92 m
B’ = B – 2e = 5.50 – (2x0,23) = 5.04 m
Panjang efektif :
e = L/2 – xe = 7.00/2 – 2,98 = 0.52 m < L/6 = 7.00/6 = 1.17 m
L’ = L – 2e = 7.00 – (2x0.52) = 5.96 m

11. 33
Bila dihitung dengan berdasarkan lebar fondasi efektif, yaitu tekanan fondasi
ke tanah dasar terbagi rata secara sama maka :
q' =
'' xLB
V
=
96.504.5
53.5823
x
= 193.87 kN/m2
Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas dukung :
F = 00.391.6
87.193
17.1340
'

q
qu
(Aman !!!!)
4.4. Menghitung Gaya Vertikal dan Horizontal

12. 34
Beban total = Berat Abutmen + Berat Tanah + Beban Vertikal = V
= 5823.53 kN
Karena susunan tiang simeteri, maka titik berat pusat tiang (O) berada di pusat
kelompok tiang.
 2
x = 4(-2)2 + 4(0)2 + 4(2)2 = 32 m2
Momen terhadap sumbu y akibat gaya horizontal terhadap dasar abutmen :
My = Hy = 227.93 x 8.40 = 1914.61 kN.m ..............................(Searah Jarum Jam)
1) Gaya vertikal pada masing-masing tiang
Tiang deret 1
1Q =

 2
1.
x
xMy
n
V
=
 
32
261.1914
12
53.5823 
 = 365.63 kN/tiang
tQQ 1 = 365.63 kN < 250.28 kN................................(Tidak Oke !!! Harus
Ada Penambahan Tiang)
Tiang deret 2
2Q =

 2
2.
x
xMy
n
V
=
 
32
061.1914
12
53.5823
 = 485.29 kN/tiang
aQQ 2 = 485.29 kN < 536.07 kN......................................................(Oke !!!)
Tiang deret 3
3Q =

 2
3.
x
xMy
n
V
=
 
32
261.1914
12
53.5823
 = 604.96 kN/tiang
aQQ 3 = 604.96 kN < 536.07 kN................................(Tidak Oke !!! Harus
Ada Penambahan Tiang)
Karena gaya tarik dan tekan yang terjadi lebih besar dari gaya tarik dan tekan ijin
maka asumsi jumlah tiang harus diperbaiki dengan menambah jumlah tiang dan
perhitungan harus diulang.

13. 35
Beban total = Berat Abutmen + Berat Tanah + Beban Vertikal = V
= 5823.53 kN
Karena susunan tiang simeteri, maka titik berat pusat tiang (O) berada di pusat
kelompok tiang.
 2
x = 7(-2)2 + 7(-1)2 +7(0)2 +7(1)2 + 7(2)2 = 70 m2
Momen terhadap sumbu y akibat gaya horizontal terhadap dasar abutmen :
My = Hy = 227.93 x 8.40 = 1914.61 kN.m ..............................(Searah Jarum Jam)

14. 36
1) Cek Effisiensi kelompok tiang
Eg =
u
g
Qn
Q
.
=
  17.134035
65.12003
= 0.26
Kapasitas dukung kelompok tiang ijin = Eg . n . Qu
= 0.26 x 35 x 1340.17 = 12195.55 kN
Beban yang dapat didukung kelompok tiang adalah
12195.55 kN <   35.5823W kN .....................................................(Oke!!!!)
2) Gaya vertikal pada masing-masing tiang
Tiang deret 1
1Q =

 2
1.
x
xMy
n
V
=
 
70
261.1914
35
53.5823 
 = 111.98 kN/tiang
tQQ 1 = 111.98 kN < 250.28 kN ......................................................(Oke !!!)
Tiang deret 2
2Q =

 2
2.
x
xMy
n
V
=
 
70
161.1914
35
53.5823 
 = 139.04 kN/tiang
tQQ 2 = 139.04 kN < 250.28 kN .....................................................(Oke !!!)

15. 37
Tiang deret 3
3Q =

 2
3.
x
xMy
n
V
=
 
70
061.1914
35
53.5823
 = 166.39 kN/tiang
tQQ 3 = 166.39 kN < 250.28 kN .....................................................(Oke !!!)
aQQ 3 = 166.39 kN < 536.07 kN .....................................................(Oke !!!)
Tiang deret 4
4Q =

 2
4.
x
xMy
n
V
=
 
70
161.1914
35
53.5823
 = 166.39 kN/tiang
aQQ 4 = 193.74 kN < 536.07 kN .....................................................(Oke !!!)
Tiang deret 5
5Q =

 2
5.
x
xMy
n
V
=
 
70
261.1914
35
53.5823
 = 166.39 kN/tiang
aQQ 5 = 221.09 kN < 536.07 kN .....................................................(Oke !!!)
3) Gaya horizontal pada masing-masing tiang (dianggap sama)
35
93.227

n
P
H h
i = 6.51 kN
4) Hitungan gaya horizontal ultimit dan defleksi tiang
a) Hitungan Hu
Tiang dengan ujung jepit pada tanah lempung, bila lebih dahulu tiang
dianggap sangat kuat, maka gaya horizontal ultimit yang meruntuhkan
tanah adalah :3
uH = 






2
3
..9
d
Ldcu
=      







2
3.03
80.213.0159
= 864.68 kN

16. 38
Pada Hu tersebut, momen yang bekerja pada tiang adalah :
Mmax = 






4
3
2
dL
Hu
=
 







4
3.03
2
80.21
68.864 = 9619.57 kN.m
My = Momen maksimum yang dapat ditahan tiang
My = 2
..021.0 LW
W = BETONA.
=    233.0..
4
1 2







= 1.63 kN/m
My =    2
80.2163.1021.0
= 16.27 kN.m
Sehingga Mmax > My = 9619.57 kN.m > 16.27 kN.m, maka tiang termasuk
tiang panjang.
Dari persamaan (2.138 Buku Fondasi II Hary Christady Hardiyatmo)
f =
dc
H
u
u
..9
= uH006.0
Dari persamaan (2.143 Buku Fondasi II Hary Christady Hardiyatmo)
uH =
223
.2
fd
M y

=
 
    2006.023.03
27.16.2
uH
= 2
003.045.0
54.32
uH
32.54 = 2
003.045.0 uHH 
Diperoleh gaya horizontal ultimit tiap tiang : Hu = 53.34 kN
Sehingga ui HH  = 6,51 kN < 53.34 kN ..................................(Oke !!!!)

17. 39
5) Hitungan defleksi
Gaya horizontal H bekerja pada arah sumbu –x :
 = 4
.4
.
PP
h
IE
dk
PE =   5.0
'.15200 rr fc 
=     5.0
1004000010015200
= 30.40 x 106 kN/m2
Ip =
4
. 4
r
=
 
4
15.0.
4

= 3.98 x 10-4 m4
hk =
d
cu67
(Persamaan 2.176c Buku Fondasi II Hary Christady Hardiyatmo)
=
 
 3.0
1567
= 3350 kN/m
 = 4
.4
.
PP
h
IE
dk
=
  
  
4
46
1098.31040.304
3.03350

xx
= 0.38
L = 0.38 x 21.80 = 8.28 > 1.50 .............................(Termasuk tiang panjang)
Defleksi tiang panjang dengan ujung jepit (Persamaan 2.167 Buku Fondasi II
Hary Christady Hardiyatmo)
0y =
dk
H
h
i
.
.
=
  
  3.03350
71.042.1
= 0.001 < 1 cm...........................................(Oke!!!)
6) Faktor aman terhadap keruntuhan akibat gaya horizontal yang bekerja
F =
 nH
Hu
=
3593.227
34.53
= 8.19

18. 40
4.5. Penurunan Fondasi Tiang (Settlement)
Jarak tiang tegak lurus bidang gambar 1.00 m dan arah lebar 1.00 m pada
kedalaman dasar fondasi rakit ekivalen = (2/3) x 21,80 = 14.53 m dengan
penyebaran beban 4V : 1H. Sedangkan pada kedalaman selanjutnya beban tiang
disebarkan menurut penyebaran beban 2V : 1H.
 Dimensi dasar fondasi rakit ekivalen
B = 4.30 + (1/4 x 14.53 x 2) = 11.57 m
L = 6.30 + (1/4 x 14.53 x 2) = 13.57 m
 Tekanan netto pada dasar fondasi rakit
Qn =
LB
V
.
 =
  57.1357.11
53.5823
= 37.09 kN/m2

19. 41
1. Hitungan penurunan segera
Karena lempung berpasir 3,0 (Tabel 4.2. Buku Fondasi I Hary Cristady
Hardiyatmo), maka hitungan penurunan segera dapat dipakai cara janbu.
U
n
i
E
BQ
S
... 01 

57,11
53,1480,24 

B
H
= 0,98 ;
57,11
57,13

B
L
= 1,17 ; dari gambar 4.16 (buku
fondasi I, Hary Cristady Hardiyatmo), diperoleh 1 0,39
57,11
35,14

B
D
= 1,24 ;
57,11
57,13

B
L
= 1,17 ; dari gambar 4.16 (buku fondasi I,
Hary Cristady Hardiyatmo), diperoleh 0 0,70
Eu = 30000 kN/m2 (Lempung Berpasir Tabel 8.1 Buku Mektan II Hary
Cristady Hardiyatmo)
iS =
U
n
E
BQ ... 01 
=
    
 30000
57,1109,3770,039,0
= 0,004 m = 4,00 mm
2. Hitungan penurunan konsolidasi
HmS VPoedC ..)( 
2 =
  135,557,13135,557,11
53,5823

P = 18,64 kN/m2
mv = 0,06 m2/MN = 0,00006 m2/kN ................................................(Asumsi)
H = 10,27 m
Sehingga
)(oedCS = HmVP ..
= (18,64)(0,00006)(10,27)
= 0,011 m
Dengan memperhatikan koreksi penurunan konsolidasi untuk tanah lempung
terkonsolidasi normal (Normally Consolidated) niali 1 (tabel 4.5 buku
Fondasi I Hary Cristady Hardiyatmo), maka diperoleh

20. 42
Sc = 1 x 0,011 = 0,011 m = 11,00 mm
Sehinga , penurunan total kelompok tiang adalah
S = Si + Sc
= 4,00 + 11,00
= 15,00 mm