analisis struktur pondasi konstruksi sarang laba …

ANALISIS STRUKTUR PONDASI

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA (KSLL)

PADA GUDANG PABRIK NKI BANDUNG

SITI HAFFITA FIKRIANE

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Struktur

Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) Pada Gudang Pabrik NKI

Bandung adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan

belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, 26 Februari 2014

Siti Haffita Fikriane

NIM F44090061

ABSTRAK

SITI HAFFITA FIKRIANE. Analisis Struktur Pondasi Konstruksi Sarang Laba-

Laba (KSLL) Pada Gudang Pabrik NKI Bandung. Dibimbing oleh MEISKE

WIDYARTI dan MUHAMMAD FAUZAN.

Pondasi merupakan salah satu bagian dari struktur bangunan yang sangat

berperan dalam mempertahankan kekokohan suatu bangunan. Kekokohan pondasi

sangat bergantung pada dukungan tanah dasarnya. Oleh sebab itu dalam

perancangan bangunan sangat penting untuk menganalisis struktur pondasi

termasuk tegangan tanah pendukungnya untuk memastikan bahwa kegagalan

bangunan tidak akan terjadi. Penelitian ini dibuat untuk menganalisis struktur

pondasi KSLL. Untuk pemodelan struktur digunakan SAP2000 dan untuk analisis

struktur pondasi dilakukan dengan perhitungan manual. Berdasarkan analisis yang

dilakukan, daya dukung pondasi KSLL (qa) sebesar 110.925 t/m2, tegangan tanah

maksimum (qmax) sebesar 15.440 t/m2, tegangan tanah yang diakibatkan oleh

beban bangunan (∆P) sebesar 10.985 t/m2, tegangan tanah efektif (Po) sebesar

15.821 t/m2 dan penurunan total yang terjadi (St) sebesar 1.820 m.

Kata kunci: daya dukung pondasi, tegangan tanah, penurunan pondasi, sistem

pondasi sarang laba-laba

ABSTRACT

SITI HAFFITA FIKRIANE. Structure Analysis of Cobwebs Foundation

Construction of Warehouse NKI Bandung. Advised by MEISKE WIDYARTI and

MUHAMMAD FAUZAN.

Foundation is part of a building which has a big role in maintaining the

building rigidity. Rigidity of foundation depend on soil bearing capacity.

Therefore analysis of structure foundation is so important in building design,

including the bearing soil pressure to convince there is no failure in building.

Purposed of this research is to analyze the structure of cobwebs foundation.

SAP2000 is used for modeling structure which analysis of structure foundation by

manual calculation. Based on calculation has been conducted, bearing capacity of

foundation KSLL (qa) is 110.925 t/m2, soil pressure maximum (qmax) is 15.440

t/m2, soil pressure caused by building loads (∆P) is 10.985 t/m

2, soil pressure

effective is 15.821 t/m2 and total settlement (St) is 1.820 m.

Keywords: cobwebs foundation system, foundation settlement, soil bearing

capacity, soil pressure

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

ANALISIS STRUKTUR PONDASI

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA (KSLL)

PADA GUDANG PABRIK NKI BANDUNG

SITI HAFFITA FIKRIANE

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Analisis Struktur Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL)

Pada Gudang Pabrik NKI Bandung

Nama : Siti Haffita Fikriane

NIM : F44090061

Disetujui oleh

Dr Ir Meiske Widyarti, M Eng

Pembimbing I

Muhammad Fauzan, ST MT

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Yudi Chadirin, S TP M Agr

Plh. Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-

Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian

ini ialah struktur pondasi, dengan judul Analisis Struktur Pondasi Konstruksi

Sarang Laba-Laba (KSLL) Pada Gudang Pabrik NKI Bandung.

Dengan segala kerendahan hati, ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya

penulis sampaikan kepada:

1. Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Muhammad Fauzan, ST MT selaku

dosen pembimbing, serta Prof. Dr. Ir. Asep Sapei MS selaku dosen penguji,

atas segala bimbingan, arahan dan masukan yang diberikan kepada penulis.

2. Ayahanda Taufik Makbullah SE, Ibunda Ukom Komariah SE, Adik

Muhammad Rezza Aliefta Fikri, Adik Siti Atikah Deliatama Fikri dan Adik

Abdullah Mubarak Diezsas Fikri atas cinta, kasih sayang, dan dukungan

yang tak pernah letih diberikan kepada penulis.

3. Teguh Juansyah Gumilang S.TP, atas motivasi serta dukungan yang

diberikan kepada penulis.

4. Sahabat yang diberkahi Allah SWT, Ajeng Intan Purnamasari dan Riad

Cempakasari.

5. Kawan-kawan SIL yang telah memberi warna baru dalam perjalanan

kehidupan di kampus.

6. Sahabat seperjuangan Acceleration Class Angkatan 6 yang telah mewarnai

hari-hari dengan penuh rasa persahabatan, kekeluargaan, serta mengajarkan

arti kebersamaan.

7. Seluruh staff PT. Katama Suryabumi atas kesediaannya dalam memberikan

bantuan kepada penulis selama penelitian, dan semua pihak yang tidak bisa

penulis sebutkan satu per satu.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu selanjutnya

terutama di bidang teknik sipil.

Bogor, 26 Februari 2014

Siti Haffita Fikriane

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN ix

DAFTAR NOTASI ix

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Uraian Umum 2

Pembebanan Pada Struktur Atas 3

A. Beban Statis 3

B. Beban Dinamis 4

C. Kombinasi Pembebanan 5

Klasifikasi Tanah 6

A. Klasifikasi Tanah Berdasarkan UNIFIED 6

B. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO 7

Klasifikasi Pondasi 7

A. Pondasi Dangkal 7

B. Pondasi Dalam 8

Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) 8

Analisis Pada Struktur Bawah 10

A. Daya Dukung Tanah 10

B. Daya Dukung Ijin 11

C. Pengaruh Permukaan Air Tanah 12

D. Tegangan Tanah 12

E. Penurunan (Settlement) 13

METODE 13

Waktu dan Tempat Penelitian 13

Bahan 14

Alat 14

Prosedur Analisis Data 14

HASIL DAN PEMBAHASAN 15

Pemodelan Struktur 15

Analisis Pembebanan 19

Analisis Struktur 22

Analisis Pondasi KSLL 23

A. Karakteristik Tanah 23

B. Analisis Daya Dukung Pondasi 24

C. Analisis Penurunan (Settlement) 29

SIMPULAN DAN SARAN 33

Simpulan 33

Saran 33

DAFTAR PUSTAKA 33

LAMPIRAN 35

RIWAYAT HIDUP 45

DAFTAR TABEL

1 Beban Mati Pada Struktur 3

2 Beban Hidup Bangunan 4

3 Koefisien Daya Dukung Dari Terzaghi 11

4 Persamaan Daya Dukung Meyerhof 11

5 Percepatan Puncak Muka Tanah Wilayah Gempa (SNI-03-1726-2003) 21

6 Hasil Analisis Tegangan Tanah Maksimum 28

7 Hasil Analisis Tegangan Tanah Akibat Beban Bangunan 30

8 Hasil Penyelidikan Tanah Pada Profil Tanah 30

9 Hasil Analisis Tegangan Tanah Efektif 31

10 Hasil Perhitungan Penurunan Konsolidasi 32

DAFTAR GAMBAR

1 Sketsa KSLL Tampak Samping 9

2 Sketsa KSLL Tampak Atas 9

3 Garis Keruntuhan Pondasi Panjang Tak Hingga 10

4 Pengaruh Lokasi Permukaan Air Tanah Terhadap Daya Dukung Pondasi

Dangkal 12

5 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian 14

6 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 0 meter 16



9 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping Pada Bagian Luar 17

10 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping 18

11 Model Gudang Pabrik NKI Bandung Secara Keseluruhan (3D View) 18

12 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 4 meter 19

13 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 8 meter 19

14 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Luar 20

15 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Dalam 20

16 Peta Gempa Indonesia Untuk Wilayah Bandung dan Sekitarnya 20

17 Respon Spektrum Gempa Rencana Wilayah Gempa 4 21

18 Kurva Respon Spektrum Gempa (Based On Asce 2010) 21

19 Lokasi Kolom Yang Ditinjau 22

20 Pondasi Rakit 24

21 Denah Kolom Yang Dianalisis 25

DAFTAR LAMPIRAN

1 Isometrik Pondasi KSLL 35

2 Hasil Penyelidikan Pemboran 36

3 Hasil Pengamatan Muka Air 37

4 Hasil Pengujian SPT 38

5 Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH1) 39




9 Faktor Pengaruh Yang Tergantung Dari Bentuk dan Kekakuan Pondasi 43

10 Angka Poisson Ratio Menurut Jenis Tanah 43

11 Nilai Sifat Elastisitas Tanah Menurut Jenis Tanah 44

DAFTAR NOTASI

m = massa bangunan

a = percepatan pergerakan permukaan tanah akibat getaran gempa

W = berat bangunan

g = percepatan gravitasi

C = koefisien gempa

I = faktor keutamaan struktur

R = faktor reduksi gempa

Wt = kombinasi dari beban mati dan beban hidup yang direduksi

p = tekanan tiup angin

V = kecepatan angin

U = kombinasi pembebanan

D = beban mati

L = beban hidup

H = beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air

La = beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,

peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan

benda bergerak

W = beban angin

E = beban gempa

γL = faktor beban

qu, qa = daya dukung tanah

qult = daya dukung batas (Ultimite)

FK = angka keamanan, berkisar antara 1.5 – 3.0

D = kedalaman penanaman pondasi

B = lebar pondasi

c = kohesi tanah

q = beban tambahan (Surcharge Load)

γ, γb = besar volume tanah

Nc,Nq,Nγ = faktor daya dukung tanah (Bearing Capacity Factors)

Φ = sudut geser tanah

Kp = koefisien tekanan tanah

qijin = daya dukung yang diijinkan

FS = angka keamanan, umumnya bernilai 3.0

Si = penurunan seketika

q = besarnya tegangan kontak

μ = angka poisson ratio

Es = sifat elastisitas tanah

Iw = faktor pengaruh (tergantung dari bentuk dan kekakuan pondasi)

Scp = penurunan konsolidasi primer

Cc = indeks kompresi tanah

eo = angka pori tanah

H = tebal lapisan tanah

ΔP = tambahan tegangan

Po = effective overburden layer

Scs = penurunan konsolidasi sekunder

ttotal = waktu perencanaan

tprimer = waktu terjadinya penurunan konsolidasi

Cα = koefisien konsolidasi

St = penurunan total

Gs = spesific gravity

R = Σ P = resultan dari gaya vertikal dari beban kolom dinding diatas KSLL

A = luasan KSLL

Ix, Iy = momen inersia dari luasan KSLL terhadap sumbu x dan y

Mx, My = momen total sejajar respektif terhadap sumbu x dan y

ex, ey = eksentrisitas dari gaya vertikal terhadap titik pusat luasan pondasi

x, y = koordinat dari titik, dimana tegangan tanah ditinjau

h = tebal lapisan tanah

qo = tegangan tanah maksimum

U = derajat konsolidasi

Tv = waktu perencanaan

Cv = koefisien konsolidasi

t = waktu penurunan yang terjadi

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Struktur bangunan akan didukung oleh sistem pondasi yang meneruskan

beban yang ditopang dan beratnya sendiri kedalam tanah dan batuan yang terletak

dibawahnya. Suatu sistem pondasi harus mampu mendukung beban bangunan di

atasnya, termasuk gaya-gaya luar seperti gempa dan lain-lain. Sehingga,

konstruksi pondasi harus kuat, stabil dan aman agar tidak mengalami kegagalan

konstruksi, misalnya retak atau patah, karena akan terjadi hal-hal seperti

kerusakan pada dinding (retak dan miring), kerusakan pada lantai (pecah, retak

dan bergelombang) serta penurunan atap dan bagian-bagian bangunan lain. Jika

terjadi kegagalan konstruksi pondasi maka akan sulit untuk memperbaikinya.

Pemilihan jenis pondasi merupakan salah satu tahap penting dalam perencanaan

sebuah bangunan. Kondisi tanah yang memiliki daya dukung rendah atau kurang

baik memerlukan perhatian lebih dalam konstruksi pondasinya. Pemilihan jenis

pondasi secara garis besar ditentukan berdasarkan faktor teknis, ekonomis dan

lingkungan.

Pada tahun 1976, ditemukan konstruksi yang masuk dalam kategori pondasi

dangkal. Konstruksi yang diberi nama Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) ini

ditemukan oleh Ir. Ryantori dan Ir. Sutjipto. Didalam pengembangan, pemasaran

dan pelaksanaannya dipegang oleh PT. Katama Suryabumi yang telah

mematenkannya pada Departemen Hukum dan Ham RI/HAKI dengan sertifikat

paten No. ID. 0018808. Pondasi sistem KSLL ini adalah kombinasi antara sistem

pondasi plat beton pipih menerus dengan sistem perbaikan tanah yang bawahnya

diperkaku dengan rib-rib tegak yang pipih dan tinggi. Sistem pondasi ini memiliki

kekakuan jauh lebih tinggi dan bersifat monolit bila dibandingkan dengan sistem

pondasi dangkal lainnya. Pondasi KSLL ini juga mampu bersaing dengan pondasi

dalam seperti tiang pancang, serta memiliki kelebihan diantaranya yaitu efisiensi

jangka waktu yang dihabiskan menjadi 80% lebih cepat karena tidak

membutuhkan masa idle yaitu masa untuk menunggu kerasnya beton, lebih hemat

dalam harga karena KSLL terdiri dari 85% tanah dan 15% pembesian plat beton,

lebih ramah lingkungan karena tidak menimbulkan getaran dan kebisingan sebab

dalam pembuatan KSLL tidak memerlukan banyak alat berat.

Pondasi KSLL ini dipergunakan pada bangunan Gudang Pabrik NKI

Bandung. Gudang pada dasarnya merupakan bangunan yang secara fisik

mempunyai kriteria tertentu sebagai tempat penyimpanan barang.

Perumusan Masalah

Pada penelitian ini terdapat beberapa rumusan masalah, diantaranya yaitu :

1. Berapakah besarnya kemampuan pondasi untuk mendukung beban?

2. Berapakah besarnya nilai tegangan tanah maksimum?

3. Berapakah besarnya nilai tegangan tanah akibat beban bangunan?

2

4. Berapakah besarnya nilai tegangan tanah efektif?

5. Berapakah besarnya nilai penurunan yang terjadi?

Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk melakukan perhitungan

dan menganalisis kekuatan struktur pondasi KSLL, yaitu :

1. Mengetahui besar kemampuan pondasi untuk mendukung beban

2. Mengetahui besar tegangan tanah maksimum, tegangan tanah yang

ditimbulkan akibat pembebanan bangunan struktur atas dan tegangan tanah

efektif yang ditimbulkan pada jenis tanah di lokasi Gudang Pabrik NKI Bandung

3. Mengetahui besar penurunan yang terjadi apabila menggunakan pondasi

KSLL

Manfaat Penelitian

Penelitian ini ditujukan agar mendapatkan manfaat berupa pengetahuan

mengenai kekuatan pondasi KSLL dengan mempertimbangkan aspek dari segi

daya dukung pondasi, tegangan tanah maksimum, tegangan tanah yang

diakibatkan oleh beban bangunan, tegangan tanah efektif dan penurunan yang

terjadi.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Struktur gedung yang terbagi atas dua bagian, yaitu struktur atas berupa

bangunan utama dan struktur bawah berupa pondasi KSLL.

2. Struktur gedung yang dianalisis hanya pondasi KSLL yang meliputi daya

dukung tanah, tegangan tanah, dan penurunan (Settlement).

TINJAUAN PUSTAKA

Uraian Umum

Pondasi bangunan adalah konstruksi yang paling terpenting pada suatu

bangunan, karena pondasi berfungsi sebagai penahan seluruh beban (hidup dan

mati) yang berada di atasnya dan gaya-gaya dari luar. Pada pondasi tidak boleh

terjadi penurunan pondasi setempat ataupun penurunan pondasi merata melebihi

3

dari batas-batas tertentu. Kegagalan fungsi pondasi dapat disebabkan karena

penurunan yang berlebihan, dan sebagai akibatnya dapat timbul kerusakan

struktural pada kerangka bangunan atau kerusakan lain seperti tembok retak,

lantai ubin pecah dan pintu jendela yang sukar dibuka. Agar dapat dihindari

kegagalan fungsi pondasi, maka pondasi bangunan harus diletakkan pada lapisan

tanah yang cukup keras/padat serta kuat mendukung beban bangunan tanpa timbul

penurunan yang berlebihan, dan untuk mengetahui letak/kedalaman lapisan tanah

padat dengan daya dukung yang cukup besar, maka diperlukan penyelidikan tanah.

Suatu bangunan berdiri tetap tegak apabila tanah dasar di bawahnya cukup

kuat untuk mendukungnya. Beban bangunan dilimpahkan kepada tanah dasar

melalui pondasi bangunannya. Karena itu, letak pondasi bangunan harus cukup

kokoh di dalam tanah dasar. Untuk ini, sistem pondasinya harus dipilih yang

sesuai dengan kondisi tanahnya, sedang konstruksi pondasi itu sendiri harus

cukup kokoh untuk menerima beban-beban dan melimpahkannya kepada tanah

dasar. Selain ditentukan oleh faktor-faktor teknis, sistem dan konstruksi pondasi

juga dipilih yang ekonomis, yaitu yang biaya pembangunan dan pemeliharaannya

serendah-rendahnya tanpa mengurangi kokoh konstruksi keseluruhannya.

Pembebanan Pada Struktur Atas

Pondasi-pondasi sering harus menahan momen dari suatu kolom atau

dinding. Dalam melakukan analisis desain suatu struktur bangunan, perlu adanya

gambaran yang jelas mengenai perilaku dan besar beban yang bekerja pada

struktur. Hal penting yang mendasar adalah pemisahan antara beban-beban yang

bersifat statis dan dinamis.

A. Beban Statis

Beban statis adalah beban yang memiliki perubahan intensitas beban

terhadap waktu berjalan lambat atau konstan.

1. Beban mati (Dead Load/DL)

Beban mati merupakan beban yang intensitasnya tetap dan posisinya tidak

berubah selama usia penggunaan bangunan. Biasanya beban mati

merupakan berat sendiri dari suatu bangunan, sehingga besarnya dapat

dihitung secara akurat berdasarkan ukuran, bentuk dan berat jenis

materialnya. Jadi, berat dinding, lantai, balok-balok, langit-langit, dan

sebagainya dianggap sebagai beban mati bangunan. Berdasarkan Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, nilai-nilai berat satuan atau

berat sendiri mati untuk gedung adalah :

Tabel 1 Beban Mati Pada Struktur Bahan/Komponen Gedung Besar Beban Baja 7850 kg/m3

Batu Belah 1500 kg/m3

Beton 2200 kg/m3

Beton Bertulang 2400 kg/m3

Kayu 1000 kg/m3

Pasir (kering udara) 1600 kg/m3

4

2. Beban hidup (Live Load/LL)

Beban hidup adalah semua beban tidak tetap, kecuali beban angin, beban

gempa dan pengaruh-pengaruh khusus yang diakibatkan oleh selisih suhu,

pemasangan (Erection), penurunan pondasi, susut, dan pengaruh-pengaruh

khusus lainnya. Beban hidup merupakan beban yang dapat berpindah

tempat, dapat bekerja penuh atau tidak ada sama sekali. Meskipun dapat

berpindah-pindah, beban hidup masih dapat dikatakan bekerja perlahan-

lahan pada struktur. Beban hidup diperhitungkan berdasarkan perhitungan

matematis dan menurut kebiasaan yang berlaku pada pelaksanaan konstruksi

di Indonesia. Sesuai dengan Peraturan Pembebanan Gedung 1983, beban

hidup bangunan adalah :

B. Beban Dinamis

Beban dinamis adalah beban dengan variasi perubahan intensitas beban

terhadap waktu yang cepat. Beban dinamis ini terdiri dari beban gempa dan beban

angin.

1. Beban Gempa

Gempa bumi adalah fenomena getaran yang dikaitkan dengan kejutan pada

kerak bumi. Beban kejut ini dapat disebabkan oleh banyak hal, tetapi salah

satu faktor utamanya adalah benturan/pergesekan kerak bumi yang

mempengaruhi permukaan bumi. Lokasi gesekan ini disebut Fault Zone.

Kejutan tersebut akan menjalar dalam bentuk gelombang. Gelombang ini

menyebabkan permukaan bumi dan bangunan di atasnya bergetar. Pada saat

bangunan bergetar timbul gaya-gaya pada struktur bangunan karena adanya

kecenderungan dari massa bangunan untuk mempertahankan dirinya dari

Tabel 2 Beban Hidup Bangunan Bahan/Komponen Gedung Besar Beban Beban hidup pada atap 100 kg/m2

Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal 200 kg/m2

Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal sederhana dan Gudang-

gudang tidak penting yang bukan untuk Toko, Pabrik atau Bengkel

125 kg/m2

Lantai Sekolah, Ruang kuliah, Kantor, Toko, Toserba, Restoran,

Hotel, Asrama dan Rumah Sakit

250 kg/m2

Lantai Ruang Olahraga, Masjid, Gereja, Ruang Pagelaran, Ruang

Rapat, Bioskop dan Panggung penonton dengan tempat duduk tetap

400 kg/m2

Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk

penonton yang berdiri

500 kg/m2

Lantai Pabrik, Bengkel, Gudang, Perpustakaan, Ruang Arsip, Toko

Buku, Toko Besi, Ruang Alat, Ruang Mesin

400 kg/m2

Lantai Atas Gedung Parkir 400 kg/m2

Lantai Bawah Gedung Parkir 800 kg/m2

Pasir Basah 1800 kg/m3

Pasir Kerikil 1850 kg/m3

Tanah 1700 – 2000 kg/m3

Spesi dari semen per cm tebal 21 kg/m2

Dinding Bata ½ Batu 250 kg/m2

Dinding Bata 1 Batu 450 kg/m2

Penutup Atap Genting 50 kg/m2

Penutup Lantai Ubin semen per cm tebal 24 kg/m2

5

gerakan. Gaya yang timbul disebut gaya inersia, besar gaya tersebut

bergantung pada banyak faktor yaitu massa bangunan, pendistribusian

massa bangunan, kekakuan struktur, jenis tanah, mekanisme redaman dari

struktur, perilaku dan besar alami getaran itu sendiri, wilayah kegempaan

dan periode getar alami. Efek gempa berasal dari gaya inersia internal yang

arahnya horizontal dan disebabkan oleh adanya percepatan tanah (Ground

Acceleration). Besar gaya inersia horizontal ini terutama tergantung pada

massa bangunan, intensitas pergerakan tanah, interaksi struktur terhadap

tanah, dan sifat dinamis bangunan seperti misalnya periode vibrasi dan nilai

redaman. Massa dari struktur bangunan merupakan faktor yang sangat

penting, karena beban gempa merupakan gaya inersia yang bekerja pada

pusat massa, yang menurut hukum gerak dari Newton besarnya adalah :

V = m × a = (W/g) × a .............................................................................. (1)

Gaya gempa horisontal :

V = W × C = W × (a/g) ............................................................................ (2)

Berdasarkan pedoman yang berlaku di Indonesia yaitu Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Struktur Rumah dan Gedung (SNI 03-1726-2003),

besarnya beban gempa horisontal V yang bekerja pada struktur bangunan,

dinyatakan sebagai berikut :

V = [ ( C × I ) / R ] × Wt .......................................................................... (3)

2. Beban Angin

Pada dasarnya, angin disebabkan karena perbedaan tekanan udara yang

ditimbulkan oleh perbedaan suhu. Pergerakan udara ada dua macam, yaitu

pergerakan vertikal ke atas dan pergerakan horizontal. Tekanan tiup angin

dapat ditentukan berdasarkan rumus empris :

p = V2/16 .................................................................................................... (4)

Pada bangunan gedung yang tertutup dan rumah tinggal dengan tinggi tidak

lebih dari 16 meter, dengan lantai dan dinding yang memberikan kekakuan

yang cukup, struktur utamanya (portal) tidak perlu diperhitungkan terhadap

angin.

C. Kombinasi Pembebanan

Untuk kombinasi pembebanan tertentu sering kali diizinkan untuk

mereduksi gaya desain total dengan faktor tertentu. Untuk keperluan desain,

analisis dari sistem struktur perlu diperhitungkan terhadap adanya kombinasi

pembebanan (Load Combinatian) dari beberapa kasus beban yang dapat bekerja

secara bersamaan selama umur rencana.

Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung 1983,

ada dua kombinasi pembebanan yang perlu ditinjau pada struktur yaitu:

Kombinasi pembebanan tetap dan kombinasi pembebanan sementara. Kombinasi

pembebanan tetap dianggap beban bekerja secara terus-menerus pada struktur

selama umur rencana. Kombinasi pembebanan tetap disebabkan oleh bekerjanya

beban mati dan beban hidup. Kombinasi pembebanan sementara tidak bekerja

secara terus-menerus pada stuktur, tetapi pengaruhnya tetap diperhitungkan dalam

analisa struktur. Kombinasi pembebanan ini disebabkan oleh bekerjanya beban

mati, beban hidup, dan beban gempa. Nilai-nilai tersebut dikalikan dengan suatu

6

faktor magnifikasi yang disebut faktor beban, tujuannya agar struktur dan

komponennya memenuhi syarat kekuatan dan layak pakai terhadap berbagai

kombinasi beban. Kombinasi pembebanan untuk perencanaan struktur bangunan

gedung yang sering digunakan di Indonesia adalah :

U = 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) .................................................................. (5)

U = 1.2 D + 1.0 L ................................................................................................ (6)

Koefisien 1.0, 1.2, 1.3, 1.4, 1.6, merupakan faktor pengali dari beban-beban

tersebut, yang disebut faktor beban (Load Factor). Sedangkan faktor 0.5, 0.9,

adalah faktor reduksi.

Menurut SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja

Untuk Bangunan Gedung, Kombinasi pembebanan pada struktur baja harus

mampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini:

U = 1.4 D ............................................................................................................. (7)

U = 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) .................................................................. (8)

U = 1.2 D + 1.6 (La atau H) + (γ L L atau 0.8 W) ........................................... (9)

U = 1.2 D + 1.3 W + γ L L + 0.5 (La atau H) ................................................. (10)

U = 1.2 D ± 1.0 E + γ L L ................................................................................. (11)

U = 0.9 D ± (1.3 W atau 1.0 E) ........................................................................ (12)

Faktor beban γ L = 0.5 apabila L < 5 kPa, dan γ L = 1 apabila L ≥ 5 kPa.

Klasifikasi Tanah

Di bidang teknik sipil, tanah dapat dianggap meliputi semua deposit

sedimenter seperti lempung, pasir, silta, mergel, kerikil dan sebagainya, atau

campuran dari jenis-jenis material itu. Untuk menguraikan sifat-sifat berbagai

macam tanah, perlu diadakan klasifikasi tanah. Sistem klasifikasi tanah adalah

suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai

sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok dan sub kelompok-sub kelompok

berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan bahasa yang mudah

untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat tanah yang bervariasi tanpa

penjelasan yang terinci. Dalam perancangan pondasi, klasifikasi tanah berguna

sebagai petunjuk awal dalam memprediksi kelakuan tanah.

A. Klasifikasi Tanah Berdasarkan UNIFIED

Sistem klasifikasi tanah berdasarkan sistem Unified ini yang paling banyak

dipakai untuk pekerjaan teknik pondasi seperti untuk bendungan, bangunan dan

konstruksi yang sejenis. Klasifikasi berdasarkan sistem Unified, tanah

dikelompokkan menjadi :

1. Tanah butir kasar (Coarse-Grained-Soil) yaitu tanah kerikil dan pasir

dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan nomor 200.

Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah

untuk kerikil (Gravel) atau tanah berkerikil, dan S adalah untuk pasir (Sand)

atau tanah berpasir.

2. Tanah berbutir halus (Fine-Grained-Soil) yaitu tanah dimana lebih dari 50%

berat total contoh tanah lolos ayakan nomor 200. Simbol dari kelompok ini

7

dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (Silt) anorganik, C untuk

lempung (Clay) anorganik, dan O untuk lanau organik dan lempung organik.

Simbol PT digunakan untuk tanah gambut (Peat), rabut basah (Muck), dan

tanah-tanah lain dengan kadar organik yang tinggi.

Tanah berbutir kasar ditandai dengan simbol kelompok seperti : GW, GP,

GM, GC, SW, SP, SM dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, perlu

memperhatikan faktor-faktor berikut ini :

1. Prosentase butiran yang lolos ayakan nomor 200 (fraksi halus).

2. Prosentase fraksi kasar yang lolos ayakan nomor 40.

3. Koefisien keseragaman (Uniformity Coefficient, Cu) dan koefisien gradasi

(Gradation Coefficient, Cc) untuk tanah dimana 0-12% lolos ayakan nomor

200.

4. Batas cair (LL) dan Indeks Plastisitas (IP) bagian tanah yang lolos ayakan

nomor 40 (untuk tanah dimana 5% atau lebih lolos ayakan nomor 200).

B. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO

Sistem ini mengklasifikasikan tanah kedalam delapan kelompok, A-1

sampai A-8, namun kelompok tanah A-8 tidak diperlihatkan tetapi merupakan

gambut atau rawa yang ditentukan berdasarkan klasifikasi visual, dan pada

awalnya membutuhkan data-data sebagai berikut :

1. Analisis ukuran butiran.

2. Batas cair dan batas plastis dan IP yang dihitung.

3. Batas susut.

4. Ekivalen kelembaban lapangan, kadar lembab maksimum dimana satu tetes

air yang dijatuhkan pada suatu permukaan yang kecil tidak segera diserap

oleh permukaan tanah itu.

5. Ekivalen kelembaban sentrifugal, sebuah percobaan untuk mengukur

kapasitas tanah dalam menahan air.

Klasifikasi Pondasi

A. Pondasi Dangkal

Pondasi Dangkal adalah pondasi yang digunakan pada kedalaman 0.8 – 1

meter, karena daya dukung tanah telah mencukupi. Pondasi Dangkal menyalurkan

beban-beban struktur ke bagian lapisan permukaan tanah. Pondasi Dangkal

didefinisikan sebagai pondasi yang mendukung bebannya secara langsung, seperti

Pondasi Telapak, Pondasi Memanjang, dan Pondasi Rakit. Pondasi Telapak

(Footing), adalah pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom. Pondasi

Memanjang (Continuous Footing), adalah pondasi yang digunakan untuk

mendukung dinding memanjang, atau digunakan untuk mendukung sederetan

kolom yang berdekatan, yang jika dipakai pondasi telapak, sisi-sisinya akan

berimpit satu sama lain. Pondasi Rakit (Raft Foundation atau Mat Foundation),

adalah pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada

tanah lunak, atau digunakan bila susunan kolom-kolom bangunan berjarak

sedemikian dekat di semua arah.

8

B. Pondasi Dalam

Pondasi Dalam adalah jenis pondasi yang dibedakan dengan Pondasi

Dangkal dari segi kedalaman masuknya ke dalam lapisan tanah. Pondasi Dalam

menyalurkan beban-beban struktur bagian lapisan-lapisan tanah yang lebih dalam

dibandingkan lapisan tanah pondasi dangkal Pondasi Dalam didefinisikan sebagai

pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras yang terletak relatif

jauh dari permukaan, seperti Pondasi Sumuran dan Pondasi Tiang. Pondasi

Sumuran (Pier Foundation), merupakan bentuk peralihan antara Pondasi Dangkal

dan Pondasi Dalam. Pondasi Sumuran digunakan bila tanah dasar yang kuat

terletak pada kedalaman yang relatif dalam. Pondasi Tiang (Pile Foundation),

digunakan bila tanah dasar yang terletak pada kedalaman yang sangat dalam, atau

bila pondasi bangunan terletak pada tanah timbunan yang cukup tinggi, agar

bangunan tidak dipengaruhi oleh penurunan yang besar.

Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL)

Pondasi sistem KSLL merupakan pondasi bawah konvensional yang kokoh

dan ekonomis, dimana sistem pondasi KSLL merupakan kombinasi konstruksi

bangunan bawah konvensional yang merupakan perpaduan pondasi plat beton

pipih menerus yang di bawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak yang pipih tinggi

dan sistem perbaikan tanah di antara rib-rib. Kombinasi ini menghasilkan kerja

sama timbal balik yang saling menguntungkan sehingga membentuk sebuah

pondasi yang memiliki kekakuan (Rigidity) jauh lebih tinggi dibandingkan sistem

pondasi konvensional lainnya. Plat konstruksi pada KSLL dapat bekerja dengan

baik terhadap beban-beban vertikal kolom, bila ditinjau dari perbandingan

penurunan dan pola keruntuhan.

Dinamakan sarang laba-laba karena pembesian plat pondasi di daerah kolom

selalu berbentuk sarang laba-laba dan bentuk jaringannya yang tarik-menarik

bersifat monolit yaitu berada dalam satu kesatuan. Plat KSLL didesain multi

fungsi, untuk septic tank, bak reservoir, lantai, pondasi tangga, kolom praktis dan

dinding. Rib KSLL berfungsi sebagai penyebar tegangan atau gaya-gaya yang

bekerja pada kolom. Pasir pengisi dan tanah dipadatkan berfungsi untuk menjepit

rib-rib konstruksi terhadap lipatan puntir.

Pondasi KSLL memiliki kemampuan memperkecil resiko terjadinya

irregular differential settlement dan mampu membuat tanah menjadi bagian

struktur pondasi yang karena proses pemadatan tanah didalam pondasi akan

mampu meniadakan pengaruh lipatan (Lateral Buckling) pada rib sehingga KSLL

mampu mengikuti gerakan gempa baik dalam arah horizontal maupun vertikal.

Pondasi sistem KSLL akan menjadi suatu sistem struktur bawah yang sangat kaku

dan kokoh serta aman terhadap penurunan dan gempa, karena dapat

memanfaatkan tanah hingga mampu berfungsi sebagai struktur dengan komposisi

sekitar 85% tanah dan 15 % beton.

Pada dasarnya pondasi KSLL bertujuan untuk memperkaku sistem pondasi

itu sendiri dengan cara berinteraksi dengan tanah pendukungnya. Pondasi yang

fleksibel, akan menyebabkan distribusi tegangan tanah yang timbul akan semakin

tidak merata, terjadi konsentrasi tegangan pada daerah beban terpusat. Sebaliknya,

jika pondasi semakin kaku, maka distribusi tegangan tanah akan semakin merata.

9

Hal ini mempengaruhi kekuatan pondasi dalam hal penurunan yang dialami

pondasi. Pondasi KSLL mempunyai tingkat kekakuan yang tinggi, maka

penurunan yang terjadi akan merata karena masing-masing kolom dijepit dengan

rib-rib beton yang saling mengunci.

KSLL terdiri dari 2 (dua) bagian konstruksi, yaitu :

1. Konstruksi beton

Konstruksi beton pondasi KSLL berupa pelat pipih menerus yang

dibawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak yang pipih tetapi tinggi. Apabila

ditinjau dari segi fungsinya, rib-rib tersebut ada 3 (tiga) macam yaitu rib

konstruksi, rib settlement dan rib pengaku. Penempatan/susunan rib-rib

tersebut sedemikian rupa, sehingga denah atas membentuk petak-petak

segitiga dengan hubungan yang kaku (Rigid).

Keterangan :

1a = pelat beton pipih menerus

1b = rib konstruksi

1c = rib settlement

1d = rib pembagi

2a = urugan pasir dipadatkan

2b = urugan tanah dipadatkan 2c = lapisan tanah asli yang ikut terpadatkan

Gambar 2 Sketsa KSLL Tampak Atas

Gambar 1 Sketsa KSLL Tampak Samping

10

2. Perbaikan tanah/pasir

Rongga yang ada diantara rib-rib/di bawah pelat diisi dengan lapisan

tanah/pasir yang memungkinkan untuk dipadatkan dengan sempurna. Untuk

memperoleh hasil yang optimal, maka pemadatan dilaksanakan lapis demi

lapis dengan tebal tiap lapis tidak lebih dari 20 cm, sedangkan pada

umumnya 2 atau 3 lapis teratas harus melampaui batas 90% atau 95%

kepadatan maksimum (Standart Proctor). Adanya perbaikan tanah yang

dipadatkan dengan baik tersebut dapat membentuk lapisan tanah seperti

lapisan batu karang sehingga bisa memperkecil dimensi pelat serta rib-

ribnya. Sedangkan rib-rib serta pelat KSLL merupakan pelindung bagi

perbaikan tanah yang sudah dipadatkan dengan baik.

Analisis Pada Struktur Bawah

A. Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah (Bearing Capacity) adalah kemampuan tanah untuk

mendukung beban baik dari segi struktur pondasi maupun bangunan di atasnya

tanpa terjadi keruntuhan geser. Daya dukung batas (Ultimate Bearing Capacity)

adalah daya dukung terbesar dari tanah. Daya dukung ini merupakan kemampuan

tanah untuk mendukung beban dengan asumsi tanah mulai mengalami keruntuhan.

Besar daya dukung yang diijinkan sama dengan daya dukung batas dibagi angka

keamanan :

qu = qult / FK ..................................................................................................... (13)

Ada beberapa teori untuk menghitung daya dukung tanah, teori yang paling

sering digunakan adalah teori Terzaghi. Teori Terzaghi berlaku untuk pondasi

dangkal (D ≤ B). Bila dianggap pondasi panjang tak terhingga, maka garis

keruntuhan (Failure – Plane) dapat digambarkan :

Dari penjabaran keseimbangan statika, Terzaghi mengemukakan rumus

praktis untuk menghitung daya dukung tanah sebagai berikut :

1. Untuk pondasi menerus

qu = c Nc + q Nq + 0.5 γ B Nγ .................................................................. (14)

2. Untuk pondasi persegi

qu = 1.3 c Nc + q Nq + 0.4 γ B Nγ ............................................................ (15)

3. Untuk pondasi lingkaran

qu = 1.3 c Nc + q Nq + 0.3 γ B Nγ ............................................................ (16)

Gambar 3 Garis Keruntuhan Pondasi Panjang Tak Hingga

11

Besarnya Nc, Nq dan Nγ tergantung dari sudut geser tanah. Jadi untuk

menghitung daya dukung tanah, perlu diketahui berat volume tanah, kohesi tanah

dan sudut geser tanah. Faktor koefisien daya dukung pondasi menurut Terzaghi

adalah :

Berdasarkan Meyerhof, faktor-faktor bentuk, kedalaman dan kemiringan,

persamaannya adalah :

B. Daya Dukung Ijin

Pada umumnya, suatu angka keamanan FS yang besarnya sekitar tiga,

digunakan untuk menghitung daya dukung yang diijinkan untuk tanah di bawah

pondasi. Hal ini dilakukan mengingat bahwa dalam keadaaan yang sesungguhnya,

tanah tidak homogen dan tidak isotropis sehingga pada saat mengevaluasi

parameter-parameter dasar dari kekuatan geser tanah ini ditemukan banyak

ketakpastian. Persamaan yang digunakan untuk menghitung daya dukung ijin

adalah sebagai berikut :

qijin = qu / FS ..................................................................................................... (17)

Tiga definisi yang berbeda mengenai daya dukung yang diijinkan untuk

pondasi dangkal, yaitu (a) daya dukung ijin Gross, (b) daya dukung ijin Netto dan

(c) daya dukung ijin Gross dengan memberikan angka keamanan terhadap

keruntuhan geser. Daya dukung ijin gross yang dimaksudkan adalah beban per

satuan luas yang diijinkan untuk dibebankan pada tanah di bawah pondasi, agar

kemungkinan terjadinya keruntuhan dapat dihindari. Beban tersebut termasuk (a)

beban mati dan beban hidup diatas permukaan tanah, (b) berat pondasi itu sendiri

Tabel 4 Persamaan Daya Dukung Meyerhof

Faktor Nilai Untuk Bentuk Sc = 1+0.2 Kp (B/L)

Sq = s = 1+0.1 Kp (B/L)

Sq = sγ = 1

Semua Φ

Φ > 10o

Φ = 0

Kedalaman dc = 1+0.2 Kp (D/B)

dq = dγ = 1+0.1 Kp (D/B)

dq = dγ = 1

Semua Φ

Φ > 10o

Φ = 0

Kemiringan ic = iq = (1- (θo/90o))

iγ = (1- (θo/90o))

iγ = 1

Semua Φ

Φ > 10o

Φ = 0 *)

Kp = tan2 ( 45

o + Φ /2 )

Tabel 3 Koefisien Daya Dukung Dari Terzaghi

Φ Nc Nq Nγ N’c N’q N’γ Kp 0o 5.71 1.00 0 3.81 1.00 0 10.8

5o 7.32 1.64 0 4.48 1.39 0 12.2

10o 9.64 2.70 1.2 5.34 1.94 0 14.7

15o 12.80 4.44 2.4 6.46 2.73 1.2 18.6

20o 17.70 7.43 4.6 7.90 3.88 2.0 25.0

25o 25.10 12.70 9.2 9.86 5.60 3.3 35.0

30o 37.20 22.50 20.0 12.70 8.32 5.4 52.0

35o 57.80 41.40 44.0 16.80 12,80 9.6 82.0

40o 95.60 81.20 114.0 23.20 20.50 19.1 141.0

45o 172.00 173.00 320.0 34.10 35.10 27.0 298.0

12

dan (c) berat tanah yang terletak tepat di atas pondasi. Daya dukung ijin netto dari

pondasi adalah beban per satuan luas yang diijinkan untuk suatu pondasi tanpa

memasukkan berat tanah di sebelah kanan dan kiri pondasi dari permukaan tanah

sampai dengan kedalaman dasar pondasi (Surcharge). Dalam beberapa keadaan,

angka keamanan untuk daya dukung batas gross dan netto adalah sekitar tiga

sampai dengan empat, sedangkan untuk keruntuhan geser angka keamanan dua

sampai dengan tiga dianggap cukup.

C. Pengaruh Permukaan Air Tanah

Permukaan air tanah berada pada kedalaman lebih besar dari lebar pondasi.

Akan tetapi, bila permukaan air tanah berada dekat dengan dasar pondasi,

dibutuhkan beberapa perubahan dalam suku kedua dan ketiga dari persamaan

daya dukung Terzaghi. Kapasitas daya dukung tanah berkurang dengan adanya

muka air tanah yang tinggi. Ada tiga keadaan yang berbeda mengenai lokasi

permukaan air tanah terhadap dasar pondasi. Pada keadaan I (Gambar 3-(a)),

apabila permukaan air tanah terletak pada jarak D di atas dasar pondasi. Pada

keadaan II (Gambar 3-(b)), apabila permukaan air tanah berada tepat di dasar

pondasi. Sedangkan pada keadaan III, apabila permukaan air tanah berada pada kedalaman D di bawah dasar pondasi.

D. Tegangan Tanah

Tegangan tanah maksimum merupakan tegangan tanah maksimum yang

dialami oleh tanah apabila tanah tersebut terkena keseluruhan beban bangunan.

Persamaan yang digunakan yaitu :

qo = {(R/A) ± ((My×x)/Iy) ± ((Mx×y)/Ix)} .................................................... (18)

Tegangan tanah akibat beban bangunan merupakan tegangan tanah yang

terjadi karena adanya pembebanan secara vertikal dari bangunan di atas pondasi.

Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

ΔP = (q×B×L)/[(B+H)×(L+H)] ........................................................................ (19)

(a) (b)

(c)

Gambar 4 Pengaruh Lokasi Permukaan Air Tanah Terhadap

Daya Dukung Pondasi Dangkal

13

Tegangan tanah efektif merupakan tegangan dalam tanah yang dipengaruhi

oleh gaya-gaya dari air yang terdapat di dalam tanah. Berat tanah yang terendam

oleh air disebut berat tanah efektif, sedangkan tegangan yang terjadi disebut

tegangan efektif. Untuk menghitung nilai tegangan tanah efektif pada kedalaman

tertentu, digunakan persamaan sebagai berikut :

Po = γb × h ........................................................................................................ (20)

Sedangkan tegangan tanah efektif pada kedalaman tertentu dimana air mulai

muncul, maka persamaannya akan menjadi :

Po = Po’ + ( γb - γw ) × h ................................................................................. (21)

E. Penurunan (Settlement)

Suatu pondasi akan aman apabila penurunan (Settlement) tanah yang

disebabkan oleh beban masih dalam batas yang diperbolehkan. Faktor lain dari

angka keamanan yang harus diperhatikan adalah besarnya penurunan pondasi

yang diijinkan. Penurunan pondasi yang disebabkan oleh beban batas berkisar

antara 5% sampai dengan 25% dari lebar pondasi untuk tanah berpasir, dan antara

3% sampai dengan 15% dari lebar pondasi untuk tanah lempung. Penurunan

pondasi akibat beban yang bekerja pada pondasi dapat diklasifikasikan dalam dua

jenis penurunan, yaitu penurunan seketika dan penurunan konsolidasi.

Penurunan seketika adalah penurunan yang langsung terjadi begitu

pembebanan bekerja atau dilaksanakan, biasanya terjadi berkisar antara 0 – 7 hari

dan terjadi pada tanah lanau, pasir dan tanah liat yang mempunyai derajat

kejenuhan (Sr %) < 90%. Persamaan untuk penurunan seketika yaitu :

Si = q B [ (1 – μ2) / Es ] Iw ............................................................................... (22)

Penurunan konsolidasi adalah penurunan yang diakibatkan keluarnya air

dalam pori tanah akibat beban yang bekerja pada pondasi, besarnya ditentukan

oleh waktu pembebanan dan terjadi pada tanah jenuh (Sr = 100%), mendekati

jenuh (Sr = 90%-100%) atau pada tanah berbutir halus (K ≤ 10-6 m/s).

Persamaan untuk penurunan konsolidasi yaitu :

Scp = [ ( Cc × H ) / ( 1 + eo ) ] × log [ ( Po + ΔP ) / Po ] ............................... (23)

Sehingga penurunan total yang terjadi adalah sebagai berikut:

St = Si + Scp + Scs ............................................................................................ (24)

Dengan rumus untuk waktu penurunan yang terjadi adalah :

t = ( Tv × H2 ) / Cv ........................................................................................... (25)

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan April 2013 dan sempat terhenti pada

bulan Mei 2013 dikarenakan adanya kendala pada data sekunder yang diperlukan.

Penelitian kembali dilanjutkan pada bulan September 2013 sampai dengan bulan

November 2013 bertempat di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB.

14

Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini merupakan data sekunder yang

meliputi Gambar Kerja Gudang Pabrik NKI Bandung, Gambar KSLL Gudang

Pabrik NKI Bandung, Laporan Penyelidikan Tanah Gudang Pabrik NKI Bandung,

Peta Hazard Gempa Indonesia 2010, SNI 03-1726-2003 tentang Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Struktur Rumah dan Gedung, Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung 1983, SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan

Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara

Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, dan RSNI 03-1726-1989

tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung.

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Laptop dan Stuctural

Analysis Program 2000 (SAP2000) versi 14.

Prosedur Analisis Data

Tahapan penelitian secara umum tersaji dalam diagram alir yang terdapat

pada Gambar 5 berikut ini.

Gambar 5 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian

15

Penjelasan pelaksanaan tahapan penelitian dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Pengumpulan Data

Pengumpulan data penelitian berupa data sekunder yang terdiri dari dua

sumber yaitu yang diperoleh dari Kontraktor sekaligus Konsultan Perencana

(PT. Katama Suryabumi) seperti Gambar Kerja Gudang Pabrik NKI

Bandung, Gambar KSLL Gudang Pabrik NKI Bandung dan Laporan

Penyelidikan Tanah Gudang Pabrik NKI Bandung serta dari Peraturan SNI

seperti Peta Hazard Gempa Indonesia 2010, SNI 03-1726-2003 tentang

Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Rumah dan Gedung,

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, SNI 03-2847-2002

tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung,

SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung, dan RSNI 03-1726-1989 tentang Standar Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung.

2. Pemodelan Struktur

Gambar perencanaan struktur dimodelkan secara 3D dengan memakai

aplikasi program SAP2000 yang dikondisikan dengan keadaan struktur

sebenarnya.

3. Analisis Pembebanan

Pembebanan di analisis dengan menggunakan aplikasi program SAP2000

untuk menentukan gaya-gaya dalam pada struktur. Beban yang di analisa

adalah beban statis yang meliputi beban mati dan beban hidup dan beban

dinamis seperti beban gempa.

4. Analisis Struktur

Meninjau respons struktur terhadap beban yang bekerja, di samping

menentukan tegangan ataupun gaya-gaya pada elemen-elemen struktur dan

memeriksanya terhadap kriteria desain. Analisis ataupun perencanaan

terperinci akan dihadapkan pada ketentuan-ketentuan yang ada dalam

peraturan yang berlaku.

5. Analisis Pondasi KSLL

Pada tahapan analisis pondasi KSLL ini dilakukan perhitungan dan analisis

pada struktur bawah atau pondasi yang meliputi daya dukung pondasi,

tegangan tanah maksimum, tegangan tanah akibat pembebanan struktur atas,

tegangan tanah efektif dan penurunan (Settlement).

6. Penyusunan Laporan Akhir

Berisi keseluruhan proses yang sudah dikerjakan dan desain gambar yang

sudah dibuat serta hasil dan pembahasan dari penelitian yang sudah

dilakukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemodelan Struktur

Sebelum melakukan pemodelan struktur, data yang diperlukan untuk

kepentingan pemodelan diantaranya yaitu denah gudang pabrik NKI Bandung.

16

Denah gudang pabrik NKI Bandung tampak atas pada elevasi 0 meter dapat

dilihat pada Gambar 6 di bawah ini.

Untuk denah gudang pabrik NKI Bandung tampak atas pada elevasi 4 meter dapat


Gambar 7 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 4 meter


17

Untuk denah gudang pabrik NKI Bandung tampak atas pada elevasi 8 meter dapat


Sedangkan untuk denah gudang pabrik NKI Bandung tampak samping pada

bagian luar dapat dilihat pada Gambar 9 di bawah ini.

Gambar 9 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping Pada Bagian Luar


18

Untuk denah gudang pabrik NKI Bandung tampak samping pada bagian dalam

dapat dilihat pada Gambar 10 di bawah ini.

Dari denah gudang pabrik NKI Bandung tersebut, selanjutnya struktur bangunan

dimodelkan dengan menggunakan SAP2000 yang dikondisikan dengan keadaan

struktur sebenarnya pada pembangunan gudang pabrik NKI Bandung. Hasil

pemodelan struktur bangunan secara keseluruhan tampak seperti pada Gambar 11

di bawah ini.

Gambar 11 Model Gudang Pabrik NKI Bandung Secara Keseluruhan (3D View)

Gambar 10 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping

Pada Bagian Dalam

19

Analisis Pembebanan

A. Beban Balok dan Kolom

Balok yang digunakan terbuat dari bahan beton dengan mutu K-300. Pada

pembangunan Gudang Pabrik NKI Bandung, tipe balok yang digunakan yaitu B1,

B2 dan B3 dengan dimensi balok :

Tipe B1 = 0.200 × 0.500 meter

Tipe B2 = 0.200 × 0.300 meter

Tipe B3 = 0.300 × 0.600 meter

Sehingga, hasil pemodelan struktur setelah dimasukkan tipe dimensi balok

tersebut akan tampak seperti pada Gambar 12 dan Gambar 13 di bawah ini.

Sedangkan tipe kolom yang yang digunakan yaitu K1 dan BJ4, dimana Tipe

K1 terbuat dari bahan beton dengan mutu K-300 dan Tipe BJ4 terbuat dari bahan

baja dengan jenis WF 400. Dimensi kolom yang digunakan :

Tipe K1 = 0.300 × 0.600 meter

Tipe BJ4 = 0.400 × 0.200 × 0.008 × 0.013 meter – 12 M

Sehingga, hasil pemodelan struktur setelah dimasukkan tipe dimensi kolom

tersebut akan tampak seperti pada Gambar 14 dan Gambar 15 di bawah ini.

Gambar 13 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 8 meter

Gambar 12 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 4 meter

20

B. Spektrum Gempa

Berdasarkan SNI-03-1726-2003, Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6

Wilayah Gempa dimana Wilayah Gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan

paling rendah dan Wilayah Gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi. Bandung

termasuk Wilayah Gempa 4 Indonesia.

Gambar 16 Peta Gempa Indonesia Untuk Wilayah Bandung dan Sekitarnya

(Peta Hazard Gempa Indonesia 2010

Gambar 15 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Dalam

Gambar 14 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Luar

21

Percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing jenis tanah

ditunjukkan dalam Tabel 5 berikut ini.

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah dari data sekunder yang sudah

diperoleh, nilai N sebesar 23.350, karena 15 < N < 50, maka klasifikasi site yaitu

D (tanah sedang). Respon spektrum gempa wilayah gempa 4 selengkapnya dapat


Selanjutnya, respon spektra desain di permukaan tanah dapat ditetapkan

sesuai dengan Gambar 18 di bawah ini.

Gambar 18 Kurva Respon Spektrum Gempa (Based On Asce 2010)

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

0 1 1 2 2 3 3

(Sp

ek

tra

l

Accele

rati

on

)

T (Perioda)

Gambar 17 Respon Spektrum Gempa Rencana Wilayah Gempa 4

(SNI-03-1726-2003)

Tabel 5 Percepatan Puncak Muka Tanah Wilayah Gempa (SNI-03-1726-2003)

Wilayah

Gempa

Percepatan Puncak

Batuan Dasar (g)

Percepatan Puncak Muka Tanah Ao (g)

Tanah Keras

Tanah Sedang

Tanah Lunak

Tanah Khusus

1 0.030 0.030 0.040 0.080 Diperlukan

evaluasi khusus

di setiap Lokasi

2 0.100 0.120 0.150 0.230

3 0.150 0.180 0.220 0.300

4 0.200 0.240 0.280 0.340

5 0.250 0.290 0.330 0.360

6 0.300 0.330 0.360 0.360

22

Analisis Struktur

Dengan menggunakan aplikasi program SAP2000, maka didapatkan nilai

beban terpusat pada masing-masing kolom sebagai berikut :

P1 = 1497.685 t

P25 = 1715.076 t

P2 = 1769.042 t

P26 = 1407.510 t

P3 = 1791.041 t

P27 = 1413.820 t

P4 = 1765.448 t

P28 = 1515.642 t

P5 = 1751.396 t

P29 = 1660.099 t

P6 = 1748.705 t

P30 = 1869.489 t

P7 = 1749.524 t

P31 = 1893.337 t

P8 = 1750.295 t

P32 = 1869.003 t

P9 = 1750.526 t

P33 = 1659.929 t

P10 = 1750.516 t

P34 = 1515.552 t

P11 = 1750.477 t

P35 = 1413.770 t

P12 = 1750.461 t

P36 = 1407.463 t

P13 = 1750.458 t

P37 = 1715.057 t

P14 = 1750.459 t

P38 = 1784.018 t

P15 = 1750.464 t

P39 = 1770.641 t

P16 = 1750.485 t

P40 = 1754.567 t

P17 = 1750.518 t

P41 = 1749.328 t

P18 = 1750.474 t

P42 = 1749.346 t

P19 = 1750.125 t

P43 = 1750.125 t

P20 = 1749.346 t

P44 = 1750.474 t

P21 = 1749.328 t

P45 = 1750.518 t

P22 = 1754.566 t

P46 = 1750.485 t

P23 = 1770.639 t

P47 = 1750.464 t

P24 = 1784.019 t

P48 = 1750.459 t

Gambar 19 Lokasi Kolom Yang Ditinjau

23

P49 = 1750.458 t

P238 = 92.189 t

P50 = 1750.461 t

P241 = 100.356 t

P51 = 1750.477 t

P244 = 100.737 t

P52 = 1750.516 t

P247 = 100.463 t

P53 = 1750.526 t

P250 = 100.494 t

P54 = 1750.295 t

P253 = 100.574 t

P55 = 1749.524 t

P256 = 100.602 t

P56 = 1748.705 t

P259 = 100.605 t

P57 = 1751.396 t

P262 = 100.604 t

P58 = 1765.448 t

P265 = 100.603 t

P59 = 1791.042 t

P268 = 100.603 t

P60 = 1769.043 t

P271 = 100.603 t

P61 = 1497.684 t

P274 = 100.603 t

P62 = 1506.687 t

P277 = 100.604 t

P63 = 1623.089 t

P280 = 100.605 t

P64 = 1684.059 t

P283 = 100.597 t

P65 = 1713.222 t

P286 = 100.562 t

P66 = 1721.148 t

P289 = 100.501 t

P67 = 1713.222 t

P292 = 100.531 t

P68 = 1684.059 t

P295 = 100.693 t

P69 = 1623.089 t

P298 = 99.371 t

P70 = 1506.688 t

P301 = 103.918 t

P235 = 131.498 t

P304 = 468.117 t

Analisis Pondasi KSLL

A. Karakteristik Tanah

Karakteristik tanah hasil penyelidikan tanah yang terdiri dari pekerjaan

lapangan dan pengujian laboratorium. Pekerjaan lapangan meliputi pemboran, tes

Standart Penetration Test, pengambilan contoh tanah, dan sondir. Disamping itu,

pengujian laboratorium meliputi pengujian index properties dan pengujian

engineering properties yang dilaksanakan untuk menentukan sifat fisik dan teknik

tanah dari contoh tanah yang di ambil dari lapangan.

Pemboran dilaksanakan dengan menggunakan alat bor mesin (Drilling

Machine) jenis Hydraulic Feed. Pemboran dilaksanakan sebanyak 4 (empat) titik

dengan total kedalaman 80 meter, masing-masing sampai dengan kedalaman 20

meter. Pengamatan muka air tanah pada lokasi proyek diamati pada setiap lubang

bor selama aktifitas pemboran. Pengamatan ini dilakukan dua kali dalam sehari

yaitu, pagi hari sebelum aktifitas pemboran dan sore hari setelah aktifitas

pemboran. Hasil dari pengamatan muka air tanah didapatkan ketinggian muka air

tanah sebesar 3.800 meter. Tes SPT dilaksanakan pada setiap 4 (empat) lubang

bor dengan interval kedalaman 2 meter, sebanyak 10 kali pada masing-masing

lubang. Pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui kepadatan/densitas dan

24

konsistensi material tanah. Pengambilan sampel tanah tak terganggu dilakukan

dengan menggunakan Shelby Tube Sampler dalam lubang pada kedalaman -5, -10

dan -15 dalam satuan meter. Pengambilan sampel tanah tak terganggu

dilaksanakan sebanyak 12 buah. Pelaksanaan pekerjaan sondir dilakukan

sebanyak 5 (lima) titik. Pengujian index properties dan engineering properties

dilaksanakan sebanyak 12 sampel.

Berdasarkan hasil penyelidikan di laboratorium didapatkan nilai rata-rata

Indeks Plastisitas (PI) pada kedalaman -5 meter sebesar 45.692, pada kedalaman -

10 meter sebesar 33.404 dan pada kedalaman -15 meter sebesar 34.473, maka

tanah di pembangunan Gudang Pabrik NKI Bandung dapat diklasifikasikan

sebagai jenis tanah Lempung Murni yang bersifat kohesif dengan kadar plastisitas

yang tinggi. Pengolahan data tanah ini nantinya diperlukan untuk memprediksi

besarnya penurunan (Settlement) yang terjadi.

B. Analisis Daya Dukung Pondasi

Daya Dukung Pondasi

Perhitungan daya dukung pondasi diperlukan untuk mengetahui besarnya

kemampuan pondasi untuk mendukung beban bangunan di atasnya tanpa terjadi

keruntuhan geser. Mengacu kepada Persamaan (13), daya dukung pondasi KSLL

menjadi lebih besar 1.5 kali dibandingkan dengan daya dukung pondasi rakit,

dimana daya dukung pondasi rakit sama dengan daya dukung batas dibagi dengan

angka keamanan yang bernilai 3, maka persamaan yang digunakan untuk daya

dukung pondasi KSLL adalah sebagai berikut :

qa(KSLL) = 1.5 ⨯ qa( Pondasi Rakit )

Diketahui :

Panjang Pondasi (L) 150.000 meter

Lebar Pondasi (B) 54.000 meter

Tebal Pondasi (Z) 0.120 meter

Kedalaman tanam pondasi (D) 1.480 meter

Kedalaman total pondasi (DZ) 1.600 meter

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah BH1 pada kedalaman 5.000 meter,

didapatkan data-data sebagai berikut : γb = 1.805 gr/cm

3

Φ = 6.533 o

Gambar 20 Pondasi Rakit

25

C = 0.233 kg/cm2

Gs = 2.665

Dengan menggunakan perumusan Terzaghi, sehingga didapatkan nilai-nilai :

Nq = 1.640

Nc = 7.320 Nγ = 0.500

Kp = 12.200

Untuk menghitung nilai beban tambahan, maka digunakan persamaan :

q = γ × DZ

= 1.805 × 10-3

(160)

= 0.289 kg/cm2

= 2.890 t/m2

Dari persamaan (15) untuk pondasi persegi, maka perhitungan untuk nilai daya

dukung batas adalah sebagai berikut :

qult = 1.3 c Nc + q Nq + 0.4 γ B Nγ

= (1.3)(0.233)(7.320) + (0.289)(1.640) + (0.4)(1.805)(54)(0.500)

= 2.217 + 0.474 + 19.494

= 22.185 kg/cm2

= 221.850 t/m2

Dari hasil perhitungan tersebut diatas, maka didapatkan :

qa(pondasi rakit) = qult/FK = (221.850) / 3 = 73.950 t/m2

qa(KSLL) = 1.5 × qa(pondasi rakit) = (1.5)(73.950) = 110.925 t/m2

Tegangan Tanah Maksimum

Diketahui :

γ beton = 2.500 t/m3

γ tanah = 1.805 t/m3

Gambar 21 Denah Kolom Yang Dianalisis

26

A = ( L × B ) = ( 150 × 54 ) = 8100 m2

Ix = ( L × B3 ) / 12 = ( 150 × 54

3 ) / 12 = 1968300 m

4

Iy = ( B × L3 ) / 12 = ( 54 × 150

3 ) / 12 = 15187500 m

4

R = ƩP + ( q × L )

= [(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12+P13+P14+P15+P16+

P17+P18+P19+P20+P21+P22+P23+P24+P25+P26+P27+P28+P29+P30+

P31+P32+P33+P34+P35+P36+P37+P38+P39+P40+P41+P42+P43+P44+

P45+P46+P47+P48+P49+P50+P51+P52+P53+P54+P55+P56+P57+P58+

P59+P60+P61+P62+P63+P64+P65+P66+P67+P68+P69+P70+P235+

P238+P241+P244+P247+P250+P253+P256+P259+P262+P265+P268+

P271+P274+P277+P280+P283+P286+P289+P292+P295+P298+P301+

P304)] + [(L × B × Z × γbeton)]

= 122409.042 t + [(150 × 54 × 0.120 × 2.500)]

= 124839.042 t

My = ƩP × x

= [(P1+P70+P69+P68+P67+P66+P65+P64+P63+P62+P61) × (-75)] +

[(P2+P235+P60) × (-69)] + [(P3+P238+P59) × (-63)] +

[(P4+P241+P58) × (-57)] + [(P5+P244+P57) × (-51)] +

[(P6+P247+P56) × (-45)] + [(P7+P250+P55) × (-39)] +

[(P8+P253+P54) × (-33)] + [(P9+P256+P53) × (-27)] +

[(P10+P259+P52) × (-21)] + [(P11+P262+P51) × (-15)] +

[(P12+P265+P50) × (-9)] + [(P13+P268+P49) × (-3)] +

[(P14+P271+P48) × (3)] + [(P15+P274+P47) × (9)] +

[(P16+P277+P46) × (15)] + [(P17+P280+P45) × (21)] +

[(P18+P283+P44) × (27)] + [(P19+P286+P43) × (33)] +

[(P20+P289+P42) × (39)] + [(P21+P292+P41) × (45)] +

[(P22+P295+P40) × (51)] + [(P23+P298+P39) × (57)] +

[(P24+P301+P38) × (63)] + [(P25+P304+P37) × (69)] +

[(P26+P27+P28+P29+P30+P31+P32+P33+P34+P35+P36) × (75)]

= 5643.743 tm

Mx = ƩP × y

= [(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12+P13+P14+P15+

P16+P17+P18+P19+P20+P21+P22+P23+P24+P25+P26) × (27)] +

[(P70+P27) × (24)] + [(P69+P28) × (18)] + [(P68+P29) × (12)] +

[(P67+P30) × (6)] + [(P66+P235+P238+P241+P244+P247+P250+P253+

P256+P259+P262+P265+P268+P271+P274+P277+P280+P283+P286+

P289+P292+P295+P298+P301+P304+P31) × (0)] + [(P65+P32) × (-6)] +

[(P64+P33) × (-12)] + [(P63+P34) × (-18)] + [(P62+P35) × (-24)] +

[(P61+P60+P59+P58+P57+P56+P55+P54+P53+P52+P51+P50+P49+

P48+P47+P46+P45+P44+P43+P42+P41+P40+P39+P38+P37+P36) ×

(-27)]

= 9.501 tm

27

Nilai eksentrisitas, statis momen terhadap as 1 = 0

y = [(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12+P13+P14+P15+

P16+P17+P18+P19+P20+P21+P22+P23+P24+P25+P26) × (54)] +

[(P70+P27) × (51)] + [(P69+P28) × (45)] + [(P68+P29) × (39)] +

[(P67+P30) × (33)] + [(P66+P235+P238+P241+P244+P247+P250+

P253+P256+P259+P262+P265+P268+P271+P274+P277+P280+P283+

P286+P289+P292+P295+P298+P301+P304+P31) × (27)] +

[(P65+P32) × (21)] + [(P64+P33) × (15)] + [(P63+P34) × (9)] +

[(P62+P35) × (3)] × ( 1 / R )

= 3305053.643 × ( 1 / 124839.042 )

= 26.474 m

Nilai eksentrisitas, statis momen terhadap as A = 0

x = [(P2+P235+P60) × (6)] + [(P3+P238+P59) × (12)] +

[(P4+P241+P58) × (18)] + [(P5+P244+P57) × (24)] +

[(P6+P247+P56) × (30)] + [(P7+P250+P55) × (36)] +

[(P8+P253+P54) × (42)] + [(P9+P256+P53) × (48)] +

[(P10+P259+P52) × (54)] + [(P11+P262+P51) × (60)] +

[(P12+P265+P50) × (66)] + [(P13+P268+P49) × (72)] +

[(P14+P271+P48) × (78)] + [(P15+P274+P47) × (84)] +

[(P16+P277+P46) × (90)] + [(P17+P280+P45) × (96)] +

[(P18+P283+P44) × (102)] + [(P19+P286+P43) × (108)] +

[(P20+P289+P42) × (114)] + [(P21+P292+P41) × (120)] +

[(P22+P295+P40) × (126)] + [(P23+P298+P39) × (132)] +

[(P24+P301+P38) × (138)] + [(P25+P304+P37) × (144)] +

[(P26+P27+P28+P29+P30+P31+P32+P33+P34+P35+P36) ×

(150)] × ( 1 / R )

= 9186321.916 × ( 1 / 124839.042 )

= 73.585 m

Eksentrisitas ex dan ey :

ex = x – ( L/2 ) = 73.585 – 75 = -1.415 meter

ey = y – ( B/2 ) = 26.474 – 27 = -0.526 meter

Tegangan tanah maksimum yang timbul dihitung dengan menggunakan

Persamaan (18) sebagai berikut :

qo = {( R

A ) ± (

My x

Iy ) ± (

Mx y

Ix )}

= {( 124839.042

8100 ) ± (

5643.743x

15187500 ) ± (

9.501y

1968300 )}

= 15.412 ± 0.00037x ± 0.0000048y

Nilai (+) digunakan untuk mendapatkan qmaks sedangkan nilai (-) digunakan

untuk mendapatkan qmin, sehingga hasil dari tegangan tanah maksimum secara

lengkap disajikan pada Tabel 6 di bawah ini.

28

Tabel 6 Hasil Analisis Tegangan Tanah Maksimum Kolom x (m) y (m) q max (t/m

2) q min (t/m

2)

1 -75 27 15.384 15.440

2 -69 27 15.387 15.437

3 -63 27 15.389 15.435

4 -57 27 15.391 15.433

5 -51 27 15.393 15.431

6 -45 27 15.395 15.429

7 -39 27 15.398 15.426

8 -33 27 15.400 15.424

9 -27 27 15.402 15.422 10 -21 27 15.404 15.420

11 -15 27 15.407 15.417

12 -9 27 15.409 15.415

13 -3 27 15.411 15.413

14 3 27 15.413 15.411

15 9 27 15.415 15.409

16 15 27 15.418 15.406

17 21 27 15.420 15.404

18 27 27 15.422 15.402

19 33 27 15.424 15.400

20 39 27 15.427 15.397 21 45 27 15.429 15.395

22 51 27 15.431 15.393

23 57 27 15.433 15.391

24 63 27 15.435 15.389

25 69 27 15.438 15.386

26 75 27 15.440 15.384

27 75 24 15.440 15.384

28 75 18 15.440 15.384

29 75 12 15.440 15.384

30 75 6 15.440 15.384

31 75 0 15.440 15.384

32 75 -6 15.440 15.384 33 75 -12 15.440 15.384

34 75 -18 15.440 15.384

35 75 -24 15.440 15.384

36 75 -27 15.440 15.384

37 69 -27 15.437 15.387

38 63 -27 15.435 15.389

39 57 -27 15.433 15.391

40 51 -27 15.431 15.393

41 45 -27 15.429 15.395

42 39 -27 15.426 15.398

43 33 -27 15.424 15.400 44 27 -27 15.422 15.402

45 21 -27 15.420 15.404

46 15 -27 15.417 15.407

47 9 -27 15.415 15.409

48 3 -27 15.413 15.411

49 -3 -27 15.411 15.413

50 -9 -27 15.409 15.415

51 -15 -27 15.406 15.418

52 -21 -27 15.404 15.420

53 -27 -27 15.402 15.422

54 -33 -27 15.400 15.424

55 -39 -27 15.397 15.427

29

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai tegangan tanah maksimum

sebesar 15.440 t/m2.

C. Analisis Penurunan (Settlement)

Tegangan Tanah Akibat Beban Bangunan

Tegangan tanah terjadi karena pembebanan secara vertikal dari bangunan

diatas pondasi. Lapisan tanah 0.000 meter sampai dengan kedalaman -2.000 meter

dibawah pondasi tidak memberikan kontribusi terhadap settlement karena adanya

pemadatan didalam KSLL. Persamaan (19) digunakan untuk menghitung

tegangan tanah akibat beban bangunan, secara lengkap ditujukan pada Tabel 7 di

bawah ini :

56 -45 -27 15.395 15.429

57 -51 -27 15.393 15.431

58 -57 -27 15.391 15.433

59 -63 -27 15.389 15.435

60 -69 -27 15.386 15.438

61 -75 -27 15.384 15.440

62 -75 -24 15.384 15.440

63 -75 -18 15.384 15.440

64 -75 -12 15.384 15.440

65 -75 -6 15.384 15.440

66 -75 0 15.384 15.440 67 -75 6 15.384 15.440

68 -75 12 15.384 15.440

69 -75 18 15.384 15.440

70 -75 24 15.384 15.440

235 -69 0 15.386 15.438

238 -63 0 15.389 15.435

241 -57 0 15.391 15.433

244 -51 0 15.393 15.431

247 -45 0 15.395 15.429

250 -39 0 15.398 15.426

253 -33 0 15.400 15.424

256 -27 0 15.402 15.422 259 -21 0 15.404 15.420

262 -15 0 15.406 15.418

265 -9 0 15.409 15.415

268 -3 0 15.411 15.413

271 3 0 15.413 15.411

274 9 0 15.415 15.409

277 15 0 15.418 15.406

280 21 0 15.420 15.404

283 27 0 15.422 15.402

286 33 0 15.424 15.400

289 39 0 15.426 15.398 292 45 0 15.429 15.395

295 51 0 15.431 15.393

298 57 0 15.433 15.391

301 63 0 15.435 15.389

304 69 0 15.438 15.386

30

Hasil perhitungan tegangan tanah akibat beban merata bangunan Gudang

Pabrik NKI Bandung sampai dengan kedalaman -15.000 meter sebesar 10.985

t/m2.

Tegangan Tanah Efektif

Tegangan tanah efektif ditinjau dari kedalaman -3.000 meter sampai dengan

kedalaman -15.000 meter. Lapisan tanah 0.000 meter sampai dengan kedalaman -

2.000 meter dibawah pondasi tidak memberikan kontribusi terhadap settlement

karena adanya pemadatan didalam KSLL. Untuk hasil penyelidikan tanah pada

profil tanah dapat dilihat pada Tabel 8 di bawah ini.

Kedalaman ±0.00 m ; Po = 0 t/m

2

Kedalaman -1.00 m ; Po1 = γb × h1

= 1.805 t/m3 × 1 m

= 1.805 t/m2

Kedalaman -2.00 m ; Po2 = Po1 + γb × h2

= 1.805 t/m2 + 1.805 t/m

3 × 1 m

= 3.610 t/m2

Kedalaman -3.00 m ; Po3 = Po2 + γb × h3

= 3.610 t/m2 + 1.805 t/m

3 × 1 m

= 5.415 t/m2

Kedalaman -4.00 m ; Po4 = Po3 + ( γb - γw ) × h4

= 5.415 t/m2 + ( 1.805 t/m

3 – 1 t/m

3 ) × 1m

= 6.220 t/m2

Hasil perhitungan tegangan tanah efektif (Po) sampai kedalaman -15.000

meter secara lengkap ditujukan pada Tabel 9 di bawah ini.

Tabel 8 Hasil Penyelidikan Tanah Pada Profil Tanah

Kedalaman (m) eo γb 5 1.304 1.805

10 0.953 1.930

15 0.970 1.926

Tabel 7 Hasil Analisis Tegangan Tanah Akibat Beban Bangunan Kedalaman (m) ΔP

1 -

2 -

3 14.341 4 14.002

5 13.676

6 13.362

7 13.059

8 12.767

9 12.485

10 12.213

11 11.951

12 11.697

13 11.452

14 11.214

15 10.985

31

Dari perhitungan didapatkan tegangan tanah efektif (Po) pada kedalaman -

15.000 meter sebesar 15.821 t/m2.

Penurunan Seketika

Penurunan seketika adalah penurunan yang langsung terjadi begitu

pembebanan bekerja atau dilaksanakan. Nilai faktor pengaruh Newmark (Iw)

tergantung dari bentuk pondasi dan kekakuan pondasi yang tersaji dalam

Lampiran 8. Nilai angka poisson ratio (μ) diklasifikasikan menurut jenis tanah,

secara lengkap tersaji dalam Lampiran 9. Nilai sifat elastisitas tanah (Es) menurut

jenis tanah secara lengkap tersaji dalam Lampiran 10.

Diketahui :

q = 15.440 t/m2

B = 54 meter

Iw = 1.200

μ = 0.1 s/d 0.3 0.2 (diambil nilai tengah)

Es = 5 s/d 25 Mpa 15 Mpa = 15000 t/m2 (diambil nilai tengah)

Dari persamaan (22), perhitungan penurunan seketika yang terjadi adalah :

Si = qB [ (1 – μ2) / Es ] Iw

= 15.440 (54) [ (1 – 0.22) / 15000 ] (1.200)

= 833.760 × (6.400 × 10-5

) × 1.200

= 0.064 m

= 6.400 cm

Penurunan Konsolidasi

Penurunan konsolidasi adalah penurunan yang diakibatkan keluarnya air

dalam pori tanah akibat beban yang bekerja pada pondasi. Untuk meninjau

penurunan konsolidasi ini, diperlukan besar nilai tegangan tanah efektif serta

besar nilai tegangan tanah yang diakibatkan beban bangunan. Pada lapisan tanah

0.000 meter sampai dengan kedalaman -2.000 meter dibawah pondasi tidak

memberikan kontribusi terhadap settlement karena adanya pemadatan didalam

Tabel 9 Hasil Analisis Tegangan Tanah Efektif Kedalaman (m) Tegangan Tanah Efektif / Po (t/m

2)

1 -

2 -

3 5.415

4 6.220

5 7.025

6 7.830

7 8.635

8 9.440

9 10.245 10 11.175

11 12.105

12 13.035

13 13.965

14 14.895

15 15.821

32

KSLL, dengan diketahui nilai Cc sebesar 0.807 dan mengacu kepada Persamaan

(23), maka hasil perhitungan penurunan konsolidasi secara lengkap di tujukan

pada Tabel 10 di bawah ini.

Jadi, besarnya penurunan keseluruhan yang diakibatkan adanya konsolidasi

primer (tanah normal konsolidasi) ialah sebesar 1.756 m atau sebesar 175.600 cm.

Dengan waktu penurunan yang terjadi adalah :

U = 90 %

Tv = ¼ × π × U2 = ¼ × 3.14 × ( 0.9

2 ) = 0.636

Cv = 3.74 × 10-3

cm2/detik = 3.74 × 10

-7 m

2/detik (dari data uji)

H = 15 m (total tebal layer 1 m dikali dengan 15 m)

t = ( Tv × H2 ) / Cv

= ( 0.636 × 152 ) / 3.74 × 10

-7

= 382620320.900 detik

= 382620320.900 / ( 365 × 24 × 60 × 60 )

= 382620320.900 / 31536000

= 12.133 tahun

Penurunan Total

Penurunan total adalah jumlah keseluruhan dari penurunan seketika dan

penurunan konsolidasi. Dari hasil perhitungan penurunan seketika dan konsolidasi

yang sudah dilakukan, maka besar penurunan total yang terjadi adalah :

St = Si + Scp

= 0.064 m + 1.756 m

= 1.820 m

= 182.000 cm

Tabel 10 Hasil Perhitungan Penurunan Konsolidasi Kedalaman

(m) eo Po ΔP Scp

1 - - - -

2 - - - -

3 1.304 5.415 14.341 0.197

4 1.304 6.220 14.002 0.179

5 1.304 7.025 13.676 0.164

6 1.304 7.830 13.362 0.151

7 1.304 8.635 13.059 0.140

8 1.304 9.440 12.767 0.130

9 1.304 10.245 12.485 0.121

10 0.953 11.175 12.213 0.133

11 0.953 12.105 11.951 0.123 12 0.953 13.035 11.697 0.115

13 0.953 13.965 11.452 0.107

14 0.953 14.895 11.214 0.101

15 0.970 15.821 10.985 0.094

33

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

1. Besar kemampuan pondasi KSLL untuk mendukung beban sebesar 110.925

t/m2. Daya dukung yang dihasilkan menjadi lebih besar 1.5 kali dari daya

dukung pondasi rakit. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor,

diantaranya yaitu KSLL memiliki kekakuan lebih tinggi dibandingkan

dengan pondasi rakit karena adanya pemadatan tanah yang efektif didalam

KSLL yang memberikan konstribusi perbaikan tanah sampai dengan

kedalaman 2 meter di bawah KSLL, bekerjanya tegangan geser pada rib

settlement terluar dari KSLL, penyebaran beban pada KSLL dimulai dari

dasar pelat yang terletak di bagian atas rib sehingga beban yang timbul

sudah merata pada lapisan pendukung, serta memiliki kemampuan

melindungi secara permanen stabilitas dari perbaikan tanah di dalamnya.

Sehingga daya dukung pondasi KSLL menjadi naik sebesar 1.5 kali lebih

besar (berdasarkan asumsi yang digunakan oleh PT. Katama Suryabumi).

2. Besar nilai tegangan tanah maksimum sebesar 15.440 t/m2, besar nilai

tegangan tanah yang diakibatkan beban bangunan sebesar 10.985 t/m2 dan

besar nilai tegangan tanah efektif sebesar 15.821 t/m2.

3. Besar nilai penurunan total yang terjadi sebesar 1.820 m. Penurunan total

merupakan jumlah keseluruhan dari penurunan seketika dan penurunan

konsolidasi. Dengan waktu penurunan yang terjadi yaitu selama 12.133

tahun.

Saran

1. Dalam menganalisis secara manual diperlukan ketelitian serta pemahaman

dalam menggunakan rumus pendekatan yang akan digunakan.

2. Dalam pengembangan penelitian selanjutnya dapat dilakukan perhitungan

dan analisis tegangan tanah pada setiap rib-rib pengaku pondasi KSLL.

DAFTAR PUSTAKA

Budi, Gogot Setyo. 2011. Pondasi Dangkal. Yogyakarta: ANDI.

Buol, S.W; F.D. Hole, and R.J. Mc.Cracken. 1980. Soil Genesis and

Classification. The IOWA State University Press, Ames.

Craig, R.F. 1986. Mekanika Tanah Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.

Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip – Prinsip Rekayasa Geoteknis)

Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Gunawan, Rudy. 1999. Pengantar Teknik Fondasi. Yogyakarta: Kanisius.

34

Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika

Pressindo. Jakarta. 274 Halaman.

Haryono, Ratna Sari Cipto., dan Maulana, Tirta Rahman. 2007. Analisis

Penggunaan Struktur Pondasi Sarang Laba-Laba. Jurusan Teknik Sipil.

Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.

Peta Hazard Gempa Indonesia 2010 Sebagai Acuan Dasar Perencanaaan dan

Perancangan Infrastruktur Tahan Gempa.

RSNI 03-1726-1989 Tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Struktur Bangunan Gedung.

SNI 03-1726-2003 Tentang Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur

Rumah dan Gedung.

SNI 03-1729-2002 Tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung

SNI 03-2847-2002 Tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung.

Subarkah, Iman. 1986. Suatu Ikhtisar Praktis Teknik Pondasi. Bandung: Idea

Dharma.

Teguh Warsito, Joko, dan Surbakti, Besman. 2009. Analisa Perbandingan Beban

Batas dan Beban Layan (Load Factor) Dalam Tahapan Pembentukan Sendi-

Sendi Plastis Pada Struktur Gelagar Menerus. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas

Teknik. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Wahyudi, Laurentius. 1997. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Gramedia Pustaka

Utama.

35

Lampiran 1 Isometrik Pondasi KSLL

36

Lampiran 2 Hasil Penyelidikan Pemboran

Titik Bor Kedalaman

(meter) Jenis Tanah Dasar

N – SPT

(pukulan)

BH I

± 0.00 s/d -0.60 LEMPUNG, abu-abu, lunak, terdapat sisa-sisa tumbuhan

-

-0.60 s/d -3.60 LEMPUNG Pasiran, hitam, lunak 2 – 5

-3.60 s/d -10.20 PASIR Lempungan, hitam, agak

padat 2 – 40

-10.20 s/d -20.00 LEMPUNG Pasiran, hitam, agak

keras hingga keras 4 – 50

BH II

± 0.00 s/d -2.20 LEMPUNG Pasiran, hitam, lunak 1 – 2


padat 2 – 50



BH III

± 0.00 s/d -2.00 LEMPUNG Pasiran, hitam, lunak 1 – 2


padat 2 – 50



BH IV

± 0.00 s/d -2.20 LEMPUNG Pasiram, hitam, lunak 1 – 2


padat 2 – 50



37

Lampiran 3 Hasil Pengamatan Muka Air

Titik Bor Kedalaman

(meter)

Pagi

G.W.L (m)

Siang

G.W.L (m)

BH I

-6.00 - 4

-14.00 3.80 4.2

-20.00 4 4.4

BH II

-5.00 - 4.6

-15.00 4.2 4.5

-20.00 4.4 4.8

BH III

-6.00 - 4.6

-12.00 4 4.4

-20.00 4.4 4.8

BH IV

-4.00 - -

-12.00 - 4.8

-20.00 4.5 4.2

38

Lampiran 4 Hasil Pengujian SPT

39

Lampiran 5 Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH1)

40


41


42


43

Lampiran 9 Faktor Pengaruh Yang Tergantung Dari Bentuk dan Kekakuan

Pondasi

Flexible Rigid

Shape Center Average Iw Id

Circle 1.0 0.04 0.85 0.88 6.0

Square 1.12 0.56 0.95 0.82 3.7

Rectangle

L/B = 0.2 - - - - 2.29

0.5 - - - - 3.53

1.5 1.36 0.66 1.15 1.06 4.12

2.0 1.53 0.77 1.30 1.20 4.38

5.0 2.10 1.05 1.83 1.70 4.82

10.0 2.54 1.27 2.25 2.10 4.93

100.0 4.01 2.00 3.69 3.40 5.00

Lampiran 10 Angka Poisson Ratio Menurut Jenis Tanah

Type of Soil μ

Clay Saturated 0.4 – 0.5

Clay Unsaturated 0.1 – 0.3

Sandy Clay 0.2 – 0.3

Silt 0.3 – 0.35

Sand (derse) 0.2 – 0.4

Coarse ( void ratio = 0.4 – 0.7 ) 0.15

Fined – Grained ( void ratio = 0.4 – 0.7 ) 0.25

Rock 0.1 – 0.4

Loess 0.1 – 0.3

Ice 0.36

Concrete 0.15

44

Lampiran 11 Nilai Sifat Elastisitas Tanah Menurut Jenis Tanah

Soil Es

Ksf Mpa

Clay Very Soft 50 – 250 2 – 15

Soft 100 – 500 5 – 25

Medium 300 – 1000 15 – 50

Hard 1000 – 2000 50 – 100

Sandy 500 – 5000 25 – 250

Glacial Till Loose 200 – 3200 10 – 153

Dense 3000 – 15000 144 – 720

Very Dense 10000 – 30000 478 – 1440

Loess 300 – 1200 14 – 57

Sand Silty 150 – 450 7 – 21

Loose 200 – 500 10 – 24

Dense 1000 – 1700 48 – 81

Sand & Gravel Loose 1000 – 3000 48 – 144

Dense 2000 – 4000 96 – 192

Shale 3000 – 3000000 144 – 14400

Silt 40 - 400 2 – 21

45

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 8 Mei 1992. Anak pertama dari

empat bersaudara dari pasangan Taufik Makbullah, SE. dan Ukom Komariah, SE.

Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Insan Kamil Bogor pada tahun

2004. Penulis melanjutkan pendidikan menengah di SMP Insan Kamil Bogor dan

lulus pada tahun 2007. Tahun 2007, penulis berkesempatan mengambil kelas

akselerasi di SMA Insan Kamil Bogor dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun

yang sama, 2009, penulis masuk ke IPB melalui jalur Seleksi Nasional Masuk

Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan mengambil Mayor Teknik Sipil dan

Lingkungan, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi

Pertanian.

Selama di bangku kuliah, penulis aktif dalam beberapa kegiatan kepanitiaan,

diantaranya sebagai Anggota Divisi Logistik dan Transportasi (Logstran) SD

Ceria I pada tahun 2010, sebagai Anggota Divisi Logstran SD Ceria II pada tahun

2011, sebagai Anggota Divisi Logstran APVUET pada tahun 2011, sebagai

Kepala Divisi Logstran SIL EXPO pada tahun 2011 dan Pendamping Kepala

Divisi Logstran ICEF pada tahun 2012. Termasuk mengikuti lembaga

kemahasiswaan di IPB, yaitu Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan

(HIMATESIL) IPB periode tahun 2010 hingga 2011 sebagai Bendahara Divisi

Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK). Penulis pun berkesempatan menjadi

penerima Beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) IPB pada tahun 2009

hingga 2010.

Pada tahun 2012, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di PT.

Catur Bangun Mandiri (CBM) pada Proyek Grand Center Point Apartment

Bekasi dengan mengambil judul “Studi Tentang Pengawasan Mutu Pekerjaan

Beton dan K3 (Keamanan dan Keselamatan Kerja) pada Proyek Grand Center

Point Apartment Bekasi”.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST),

penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Struktur Pondasi Konstruksi

Sarang Laba-Laba (KSLL) Pada Gudang Pabrik NKI Bandung” di bawah

bimbingan Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng. dan Muhammad Fauzan, ST. MT.

analisis struktur pondasi konstruksi sarang laba …

Documents