Jumlah tiang pancang yang diperlukan dalam satu titik fondasi dapat dihitung dari beban yang harus dipikul dan daya dukung izin satu tiang. Perhitungan awalnya sederhana, yaitu membagi beban dengan kapasitas izin tiang lalu membulatkan hasilnya ke atas.
Rumus sederhananya adalah
n = P / Qall
Keterangan
- n adalah jumlah tiang pancang
- P adalah beban yang harus dipikul
- Qall adalah daya dukung izin satu tiang pancang
Namun angka tersebut baru menjadi dasar awal. Pada perencanaan sebenarnya, jumlah dan susunan tiang dalam satu kelompok harus diperiksa kembali terhadap kapasitas kelompok, efisiensi kelompok, distribusi beban akibat momen, kondisi tanah, serta persyaratan perancangan fondasi.
Tentukan Beban yang Harus Dipikul Fondasi
Langkah pertama adalah mengetahui beban yang diterima setiap titik fondasi.
Beban tersebut berasal dari struktur di atasnya dan dapat mencakup beban mati, beban hidup, serta komponen pembebanan lain sesuai kebutuhan analisis struktur. Karena setiap kolom dapat menerima gaya yang berbeda, kebutuhan tiang pada satu titik belum tentu sama dengan titik lainnya.
Untuk contoh sederhana, sebuah titik fondasi menerima beban sebesar 240 ton.
Tentukan Daya Dukung Izin Satu Tiang
Setelah beban diketahui, diperlukan nilai daya dukung izin satu tiang.
Nilai ini tidak boleh ditentukan hanya dari kemampuan material tiang. Daya dukung geoteknik perlu diperhitungkan berdasarkan kondisi tanah dan karakteristik tiang. Data seperti hasil penyelidikan tanah menjadi bagian penting dalam menentukan kapasitas fondasi.
Misalnya hasil analisis memberikan daya dukung izin satu tiang sebesar 60 ton.
Maka kebutuhan awalnya
n = 240 / 60
n = 4 tiang
Jadi secara perhitungan awal diperlukan 4 tiang pancang pada titik fondasi tersebut.
Jumlah Tiang Harus Dibulatkan ke Atas
Jika hasil pembagian menghasilkan angka pecahan, jumlah tiang tidak dapat mengikuti angka desimal.
Misalnya beban yang diterima sebesar 250 ton dan daya dukung izin satu tiang sebesar 60 ton.
n = 250 / 60
n = 4,17
Maka kebutuhan awalnya menjadi 5 tiang pancang.
Perhitungan seperti ini dapat digunakan sebagai langkah awal untuk mengetahui kebutuhan jumlah tiang. Dalam desain akhir, hasil tersebut tetap harus diperiksa sebagai satu kelompok fondasi.
Periksa Kapasitas Kelompok Tiang
Tiang pancang pada satu titik fondasi bekerja sebagai kelompok dan dihubungkan dengan pile cap. Karena itu, kapasitas kelompok tidak dapat selalu dianggap sama dengan jumlah tiang dikalikan kapasitas satu tiang.
Secara konsep, kapasitas kelompok dapat ditulis
Qg = n × Qall × η
Keterangan
- Qg adalah kapasitas kelompok tiang
- n adalah jumlah tiang
- Qall adalah daya dukung izin satu tiang
- η adalah efisiensi kelompok tiang
Efisiensi kelompok dipengaruhi oleh konfigurasi tiang, jarak antar tiang, jenis tanah, metode pemasangan, dan mekanisme interaksi antar tiang. Karena itu, penggunaan rumus sederhana P dibagi Qall tidak cukup untuk menetapkan desain akhir kelompok tiang.
Periksa Susunan Tiang dan Beban yang Bekerja
Jumlah tiang saja belum menentukan apakah kelompok tiang memenuhi persyaratan.
Posisi setiap tiang di dalam pile cap perlu diperiksa karena beban aksial dapat disertai momen pada kedua arah. Kondisi tersebut menyebabkan distribusi gaya pada masing-masing tiang tidak selalu sama.
Artinya, kelompok dengan jumlah tiang yang sama dapat menghasilkan kondisi pembebanan berbeda jika susunannya berbeda atau momen yang bekerja berbeda.
Pemeriksaan juga perlu mempertimbangkan jarak antar tiang, ukuran pile cap, kapasitas struktural tiang, kapasitas tanah, serta gaya horizontal yang bekerja pada fondasi.
Contoh Perhitungan Sederhana Kebutuhan Tiang
Misalnya sebuah titik fondasi menerima beban 360 ton dan daya dukung izin satu tiang adalah 75 ton.
Maka
n = 360 / 75
n = 4,8
Hasil tersebut dibulatkan menjadi 5 tiang sebagai kebutuhan awal.
Setelah itu, konfigurasi 5 tiang harus dianalisis kembali sebagai kelompok. Jika kapasitas kelompok atau distribusi beban belum memenuhi persyaratan desain, jumlah maupun konfigurasi tiang perlu disesuaikan.
Jadi, 5 tiang bukan otomatis menjadi jumlah akhir hanya karena hasil pembagian menghasilkan 4,8.
Jumlah Tiang Pancang Tidak Bisa Ditentukan dari Beban Saja
Perhitungan kebutuhan tiang pancang membutuhkan dua informasi utama pada tahap awal, yaitu beban yang diterima fondasi dan daya dukung izin satu tiang.
Untuk mendapatkan hasil desain yang dapat dipertanggungjawabkan, perhitungan kemudian harus dilanjutkan dengan evaluasi kondisi tanah, kapasitas kelompok, efisiensi kelompok, susunan tiang, momen, gaya lateral, pile cap, dan aspek struktural lainnya.
Karena itu, rumus n = P / Qall paling tepat digunakan sebagai perhitungan awal kebutuhan jumlah tiang, bukan sebagai satu-satunya dasar untuk menentukan fondasi akhir.
Jika Anda membutuhkan tiang pancang untuk pekerjaan proyek, hubungi kami untuk kebutuhan produk tiang pancang dan pembahasan kebutuhan pekerjaan Anda.