Jumlah tiang pancang dalam satu pile cap ditentukan dari beban yang harus dipikul dan kapasitas daya dukung tiang. Perhitungan awal dapat dilakukan dengan membagi beban yang bekerja dengan daya dukung izin satu tiang, tetapi hasil pembagian tersebut belum menjadi jumlah akhir sebelum kapasitas kelompok tiang, distribusi beban, jarak antar tiang, penurunan, dan kekuatan pile cap diperiksa.
Perhitungan Awal Jumlah Tiang Pancang
Rumus awal yang digunakan adalah
n = P / Qall
Keterangan
- n = jumlah kebutuhan tiang
- P = beban yang harus dipikul fondasi
- Qall = daya dukung izin satu tiang
Hasil perhitungan dibulatkan ke atas karena jumlah tiang harus berupa bilangan bulat.
Sebagai contoh sederhana, apabila beban yang harus dipikul sebesar 600 kN dan daya dukung izin satu tiang sebesar 150 kN, maka
n = 600 / 150 = 4 tiang
Dari perhitungan awal tersebut diperoleh kebutuhan empat tiang. Angka ini masih perlu diperiksa sebagai kelompok tiang.
Daya Dukung Tiang Menjadi Dasar Perhitungan
Nilai Qall tidak boleh ditentukan dari perkiraan semata. Daya dukung izin tiang perlu berasal dari hasil penyelidikan tanah dan analisis kapasitas fondasi yang sesuai.
Kapasitas tersebut dapat berkaitan dengan tahanan ujung dan tahanan selimut tiang. Data seperti hasil sondir atau CPT, SPT, parameter tanah, dimensi tiang, serta kedalaman tiang menjadi bagian dari penentuan kapasitas fondasi.
Dengan demikian, rumus P/Qall hanya menjadi langkah awal. Kesalahan menentukan kapasitas satu tiang akan langsung memengaruhi jumlah tiang yang dihitung.
Jumlah Tiang Perlu Diperiksa sebagai Kelompok
Beberapa tiang yang berada dalam satu pile cap bekerja sebagai kelompok. Interaksi antar tiang dapat memengaruhi kapasitas dan penurunan fondasi.
SNI 8460:2017 mensyaratkan analisis daya dukung tiang tunggal dan kelompok serta pengaruh kelompok tiang. Kapasitas kelompok dapat melibatkan jumlah tiang dan faktor reduksi kelompok yang ditentukan dengan metode yang sesuai.
Karena itu, pemeriksaan tidak berhenti setelah memperoleh empat tiang dari perhitungan awal. Konfigurasi empat tiang perlu dianalisis kembali berdasarkan jarak antar tiang, kapasitas kelompok, dan kondisi tanah.
Beban Momen Mempengaruhi Beban pada Tiap Tiang
Perhitungan menjadi lebih penting ketika kolom memberikan momen selain beban aksial.
Beban tidak lagi terbagi sama rata ke seluruh tiang. Posisi tiang terhadap pusat kelompok ikut menentukan besar beban yang diterima masing-masing tiang.
Dalam kondisi tersebut, perlu diperiksa beban maksimum pada tiang dan dipastikan nilainya masih berada dalam kapasitas yang diizinkan. SNI 8460:2017 juga memasukkan distribusi beban pada masing-masing tiang serta analisis kelompok terhadap kombinasi beban aksial, lateral, dan momen sebagai bagian dari perancangan fondasi tiang.
Jadi, menghitung jumlah tiang hanya dengan membagi total beban dengan kapasitas satu tiang belum cukup untuk kondisi pembebanan yang memiliki eksentrisitas atau momen.
Jarak Antar Tiang Menentukan Konfigurasi Pile Cap
Setelah jumlah tiang diperoleh, tiang perlu disusun dalam konfigurasi yang memenuhi kebutuhan fondasi dan memungkinkan pekerjaan pemancangan.
Jarak antar tiang berpengaruh terhadap perilaku kelompok. SNI 8460:2017 menetapkan bahwa jarak as ke as tiang tidak boleh kurang dari keliling tiang dan untuk tiang berbentuk lingkaran tidak boleh kurang dari 2,5 kali diameter tiang. Penentuan jarak juga mempertimbangkan metode pemasangan dan daya dukung kelompok.
Artinya, jumlah tiang yang secara matematis sudah mencukupi belum tentu dapat langsung digunakan apabila susunannya tidak memenuhi persyaratan geometris dan geoteknik.
Pile Cap Juga Harus Diperiksa
Jumlah tiang menentukan konfigurasi pile cap. Setelah posisi tiang ditentukan, pile cap perlu diperiksa terhadap gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
Pemeriksaan pile cap mencakup kebutuhan struktural seperti geser satu arah, geser dua arah, serta penyaluran gaya dari kolom menuju kelompok tiang. Ketentuan beton struktural juga mengatur aspek detail fondasi tiang dan transfer gaya melalui pile cap.
Karena itu, menentukan jumlah tiang tidak dapat dipisahkan dari perencanaan pile cap secara keseluruhan.
Urutan Menentukan Jumlah Tiang Pancang
Secara ringkas, alurnya adalah
- Tentukan beban yang bekerja pada fondasi
- Tentukan kapasitas izin satu tiang
- Hitung kebutuhan awal dengan rumus n = P / Qall
- Bulatkan jumlah tiang ke atas
- Tentukan konfigurasi dan jarak antar tiang
- Periksa kapasitas kelompok tiang
- Periksa distribusi beban pada setiap tiang
- Periksa penurunan kelompok tiang
- Periksa pile cap terhadap gaya yang bekerja
- Tetapkan jumlah dan konfigurasi tiang setelah seluruh pemeriksaan memenuhi persyaratan
Dengan alur tersebut, jumlah tiang tidak ditentukan hanya berdasarkan hasil pembagian beban. Jumlah akhir merupakan bagian dari desain fondasi yang mempertimbangkan kapasitas tiang, perilaku kelompok, pembebanan, penurunan, konfigurasi, dan pile cap.
Jika Anda membutuhkan tiang pancang minipile untuk pekerjaan fondasi, silakan hubungi kami untuk mendiskusikan kebutuhan tiang berdasarkan data proyek yang tersedia.