i

PERENCANAAN PONDASI RAKIT SEBAGAI

ALTERNATIF PONDASI PADA BANGUNAN RUMAH

SAKIT MUHAMMADIYAH LAMONGAN

SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

LUKIE DION 201510340311158

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

ii

iii

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Bacalah dengan menyebut nama Tuhanmu Dia telah menciptakan manusia dari

segumpal darah Bacalah, dan Tuhanmulah yang maha mulia yang mengajar

manusia dengan pena, Dia mengajarkan manusia apa yang tidak diketahuinya

(QS: Al-’Alaq 1-5)

“Dalam silah di lima waktu mulai fajar terbit hingga terbenam, dalam tiap gerak

perjuanganku, dalam tiap hembusan nafasku seraya jiwa menadah”

“ya Allah ya Rahman ya Rahim”…

“Terimakasih telah kau tempatkan aku diantara kedua malaikatmu yang setiap

waktu ikhlas menjagaku,,mendidik ku,, membimbingku dengan baik,, ya Allah

berikanlah balasan setimpal syurga firdaus untuk mereka tanpa hisab dan

jauhkanlah mereka dari panasnya sengat hawa api nerakamu”..

Untukmu karya sederhana ini, Ayahanda Sutaji dan Ibunda Isnati

Kepada Saudara/i dan Keluarga, Kakak Terhebat, Daisy Detya, SE Adikku Tersayang, Dea Ariesta

Semoga kesuksesan dan keselamatan selalu mengiringi hidup kalian, Aamiiin Ya Rabbal Aalamiiin.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayahnya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir yang berjudul “Perencanaan Pondasi Rakit sebagai Alternatif

Pondasi pada Bangunan Rumah Sakit Muhammadiyah Lamongan ” ini disusun

dalam rangka menyelesaikan studi Strata 1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan

banyak pihak, oleh sebab itu dalam kesempatan kali ini penulis menyampaikan

terima kasih kepada yang terhormat :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan kesehatan yang diberikan selama ini

sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik ;

2. Ketua Jurusan Teknik Sipil, Ir. Rofikatul Karimah MT ;

3. Bapak Dr. Ir. Sunarto, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir. Lukito

Prasetyo, MT selaku Dosen Pembimbing II yang membantu dalam pemahaman

materi ;

4. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Malang;

5. Ayah, Ibu dan Keluarga yang selalu mendukung, mendoakan dan memberi

semangat ;

6. Teman – teman Teknik Sipil angkatan 2015 khususnya kelas D ;

7. Kakak tingkat atau senior;

8. Pihak – pihak lain yang mendukung secara langsung dan tidak langsung, yang

tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga tugas akhir ini bermanfaat dalam perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi dalam Negara Kesatuan Republik Indonesia.

Malang, Oktober 2019

Penulis

vi

ABSTRAK

Rumah sakit Muhammadiyah Lamongan adalah salah satu fasilitas kesehatan untuk masyarakat yang berada di Kabupaten Lamongan. Bangunan dengan panjang 57,6 m dan lebar 21,6 ini mempunyai tinggi total sebesar 25 m. Bangunan yang berdiri pada tanah lempung ini direncanakan menggunakan pondasi rakit. Hasil pembebanan yang didapatkan dari analisis tersebut adalah bangunan memiliki berat total sebesar 161195,58 kN. Perhitungan dan analisis dilakukan pada segmen S-A dengan luas pondasi rakit sebesar 379,44 m2 dan tebal 0,8 m. Pondasi tiang menggunakan tiang hasil pabrikasi dari PT. Adhi Persada Beton dengan diameter 0,4 m dengan kedalaman mencapai 25 m dan jarak antar tiang adalah 2 m. Kapasitas daya dukung yang dihasilkan pada pondasi rakit dengan tiang pancang adalah 98816,3 kN ≥ 72530,87 kN, sedangkan penurunan yang terjadi adalah sebesar 20,3 cm ≤ penurunan ijin 21,2 cm. Pondasi rakit direncanakan menggunakan beton 30 Mpa dan tulangan pondasi rakit yang digunakan pada arah melintang adalah D19-100 untuk tulangan tarik dan tekan, sedangkan pada arah memanjang menggunakan D25-100 untuk tulangan tarik dan D19-100 untuk tulangan tekan.

Kata kunci: Daya Dukung Pondasi; Penurunan; Pondasi Rakit; Pondasi Tiang.

vii

ABSTRACT

Hospital of Muhammadiyah Lamongan is one of public health center in Lamongan. The length of this building is 57,6 cm and the width 21,6 m with total height 25 m. This building is built on the surface of loam soil using the raft foundation. Based on the result of the encumbering obtained from the analysis is that the total weight of this building contains 161195.58 kN. Calculations and analyzes are carried out on the S-A segment with a total wide of raft foundation of 379,44 m2 and 0.8 m thick. The pole foundation uses poles that are produced by PT. Adhi Persada Beton with the 0.4 m as a diameter, 25 m deep and 2 metres as the distance between each poles. The bearing capacity of the raft foundation using poles are 107682,07 kN ≥ 72530,87 kN, while the settlement occurred is 20,3 cm ≤ decrease of permit 21.2 cm. The raft foundation used in transverse direction is D19-100 for comprehensive reinforcement, and the elongated direction it uses D25-100 for tensile reinforcement also D19-100 for compressive reinforcement.

Keywords: Foundation Bearing Capacity; Settlement; Raft Foundation; Pile Foundation.

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii

SURAT PERNYATAAN .............................................................................. iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ....................................................................... iv

KATA PENGANTAR ................................................................................... v

ABSTRAK ..................................................................................................... vi

ABSTRACT .................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 7

1.3 Tujuan Perencanaan ..................................................................... 7

1.4 Manfaat Perencanan ..................................................................... 7

1.5 Batasan Masalah ........................................................................... 8

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................... 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 10

1.1 Tinjauan Umum ............................................................................ 10

1.2 Jenis-Jenis Pondasi ....................................................................... 11

1.2.1 Pondasi dangkal (shallow foundation) ............................. 11

1.2.2 Pondasi dalam (deep foundation) ..................................... 13

1.3 Pembebanan ................................................................................. 14

1.3.1 Beban Mati (D) ................................................................. 15

1.3.2 Beban Hidup (L) ............................................................... 15

1.3.3 Beban Gempa (E) ............................................................. 15

1.3.3.1 Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko

Struktur Bangunan ................................................ 16

1.3.3.2 Klasifikasi Situs .................................................... 16

ix

1.3.3.3 Koefisien Situs dan Parameter Respons

Spektral Percepatan Gempa Maksimum ............ 17

1.3.3.4 Parameter Percepatan Spektral Desain ................. 18

1.3.3.5 Spektrum Respon Desain ...................................... 18

1.3.4 Kombinasi Beban ............................................................. 19

1.4 Dimensi Pondasi Rakit ................................................................. 19

1.4.1 Tebal Selimut Pondasi Rakit ............................................ 20

1.4.2 Kontrol Ketebalan Pondasi terhadap Gaya Geser ........... 20

1.4.2.1 Terhadap Aksi Geser Satu Arah ........................... 21

1.4.2.2 Terhadap Aksi Geser Dua Arah ............................ 21

1.5 Kapasitas Dukung Pondasi Rakit ..................................... 21

1.6 Kapasitas Dukung Pondasi Tiang ..................................... 24

1.6.1 Daya Dukung Kelompok Tiang ....................................... 25

1.7 Penurunan (Settlement) ................................................................ 26

1.7.1 Penurunan Segera (Immediate Settlement) ....................... 26

1.7.2 Penurunan Konsolidasi (Consolidation Settlement) ........ 30

1.7.3 Penurunan Ijin .................................................................. 30

1.7.4 Waktu Konsolidasi ........................................................... 31

1.8 Kontrol Stabilitas Pondasi Rakit .................................................. 31

1.8.1 Kontrol Stabilitas Guling .................................................. 32

1.8.2 Kontrol Stabilitas Geser ................................................... 32

1.8.3 Kontrol Stabilitas Gaya Angkat (Uplift) .......................... 33

1.9 Penulangan Pondasi Rakit ............................................................ 34

1.10 Tegangan Tanah pada Pondasi .................................................... 35

BAB III METODE PERENCANAAN ......................................................... 37

3.1 Lokasi Perencanaan ...................................................................... 37

3.2 Tahapan Perencanaan ................................................................... 36

3.3 Pengumpulan Data ....................................................................... 38

3.3.1 Data Struktur Atas dan Informasi Proyek ........................ 38

3.3.2 Data Tanah Proyek ........................................................... 40

3.3.3 Data Zona Wilayah Gempa .............................................. 43

x

3.4 Perhitungan dan Analisa Pembebanan ......................................... 44

3.5 Perencanaan Pondasi Rakit .......................................................... 44

3.6 Kontrol Pondasi Rakit .................................................................. 44

3.7 Penulangan Pondasi Rakit ............................................................ 48

BAB IV PEMBAHASAN ............................................................................... 50

4.1 Perhitungan Pembebanan ............................................................. 50

4.2 Hasil Analisa Struktur .................................................................. 58

4.3 Kontrol Kuat Geser Beton ............................................................ 60

4.4 Berat Struktur Pondasi ................................................................. 64

4.5 Kontrol Stabilitas Gedung ............................................................ 66

4.6 Daya Dukung Pondasi .................................................................. 70

4.7 Tegangan di Bawah Pondasi ........................................................ 78

4.8 Penurunan Pondasi ....................................................................... 79

4.9 Perencanaan Pondasi Rakit Setempat dengan Tiang Pancang ..... 84

4.10 Perencanaan Pondasi Rakit ........................................................ 86

4.11 Perencanaan Penulangan Pondasi Rakit ...................................... 101

4.11.1 Penulangan Lentur Lajur Melintang ................................. 104

4.11.2 Penulangan Lentur Lajur Memanjang .............................. 108

4.11.3 Penulangan Geser Sekitar Tiang ...................................... 111

4.11.4 Penulangan Susut/Bagi ..................................................... 112

4.12 Penulangan Pondasi Tiang ........................................................... 112

4.12.1 Spesifikasi Pondasi Tiang ............................................... 113

4.12.2 Kontrol Pengangkatan Lurus ........................................... 114

4.12.3 Kontrol Pengangkatan Miring .......................................... 115

BAB V PENUTUP .......................................................................................... 118

5.1 Kesimpulan ................................................................................... 118

5.2 Saran ............................................................................................ 118

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor Keutamaan Gempa ............................................................... 16

Tabel 2.2 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk

Beban Gempa .................................................................................. 16

Tabel 2.3 Klasifikasi Situs ............................................................................... 17

Tabel 2.4 Koefisien situs, Fa ........................................................................... 17

Tabel 2.5 Koefisien situs, Fv ........................................................................... 17

Tabel 2.6 Kombinasi Pembebanan ................................................................... 19

Tabel 2.7 Tebal minimum selimut beton untuk tulangan ................................ 20

Tabel 2.8 Faktor Daya Dukung Terzhagi ......................................................... 22

Tabel 2.9 Kapasitas Dukung Ultimit Terzhagi ................................................ 22

Tabel 2.10 Nilai faktor-faktor kapasitas dukung Mayerhof (1963),

Hansen (1961), dan Vesic (1973) .................................................... 23

Tabel 2.11 Faktor Bentuk Pondasi (Mayerhoff, 1963) .................................... 24

Tabel 2.12 Faktor Kedalaman Pondasi (Mayerhoff, 1963).............................. 24

Tabel 2.13 Faktor Kemiringan Beban Pondasi (Mayerhoff, 1963) ................. 24

Tabel 2.14 Perkiraan modulus elastis (E) (Look,2007) ................................... 27

Tabel 2.15 Faktor pengaruh Im (Lee,1962) dan Ip (Schleicer,1962) untuk

pondasi kaku, dan faktor pengaruh untuk pondasi fleksibel

(Terzaghi,1943) ............................................................................... 28

Tabel 2.16 Perkiraan rasio poisson (µ) (Bowles,1968) .................................... 28

Tabel 2.17 Hubungan derajat konsolidasi (U) dengan faktor waktu (Tv) ....... 31

Tabel 2.18 Luas Penampang Tulangan Baja Per Meter Panjang Plat .............. 35

Tabel 3.1 Spesifikasi Balok.............................................................................. 40

Tabel 3.2 Spesifikasi Kolom ............................................................................ 40

Tabel 3.3 Data SPT BH-01 .............................................................................. 42

Tabel 3.4 Data SPT BH-02 .............................................................................. 43

Tabel 3.5 Faktor Daya Dukung Terzhagi ......................................................... 47

Tabel 4.1 Beban gempa per lantai .................................................................... 56

Tabel 4.2 Distribusi beban per nodal ............................................................... 57

Tabel 4.3 Perhitungan simpangan pada tiap lantai........................................... 57

xii

Tabel 4.4 Hasil Reaksi Perletakan Struktur ..................................................... 58

Tabel 4.5 Gaya terkombinasi setiap lantai ....................................................... 60

Tabel 4.6 Beban pengguling akibat gaya gempa ............................................. 66

Tabel 4.7 Perhitungan kontrol stabilitas geser ................................................. 69

Tabel 4.8 Stabilitas gaya angkat ....................................................................... 70

Tabel 4.9 Nilai rata-rata kohesi (c) dan sudut geser (∅) .................................. 70

Tabel 4.10 Rekapitulasi perhitungan daya dukung pondasi............................. 77

Tabel 4.11 Kontrol tegangan ijin berdasarkan mayerhof ................................. 79

Tabel 4.12 Kontrol tegangan ijin berdasarkan terzaghi ................................... 79

Tabel 4.13 Rekapitulasi Penurunan Konsolidasi ............................................. 83

Tabel 4.14 Rekapitulasi Penurunan Total ........................................................ 83

Tabel 4.15 Gaya gesek tiang tunggal BH-01 ................................................... 95

Tabel 4.16 Total daya dukung pondasi ............................................................ 97

Tabel 4.17 Rekapitulasi penurunan segera....................................................... 99

Tabel 4.18 Rekapitulasi penurunan konsolidasi............................................... 100

Tabel 4.19 Rekapitulasi penurunan total .......................................................... 101

Tabel 4.20 Tegangan pada titik kolom ............................................................. 102

Tabel 4.21 Beban merata lajur melintang ........................................................ 102

Tabel 4.22 Beban merata lajur memanjang...................................................... 104

Tabel 4.23 Spesifikasi tiang spun pile.............................................................. 113

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Jenis-jenis pondasi rakit (Bowles, 1988)...................................... 5

Gambar 2.1 Pondasi Telapak (Proyek Sipil, 2012) .......................................... 11

Gambar 2.2 Jenis-jenis pondasi rakit (Bowles, 1988)...................................... 12

Gambar 2.3 Pondasi Memanjang (Khedanta, 2012) ........................................ 13

Gambar 2.4 Pondasi Tiang (Hardiyatmo, 1996) .............................................. 14

Gambar 2.5 Pondasi Sumuran (Universitas Diponegoro, 2010) ...................... 14

Gambar 2.6 Grafik hubungan ϕ dan Nγ, Nc, Nq (Hardiyatmo, 2014) ............. 23

Gambar 2.7 Grafik faktor koreksi lapisan kedalaman tanah 𝜇𝜇𝜇𝜇1 Janbu et al

(Hardiyatmo, 2014) ..................................................................... 29

Gambar 2.8 Grafik faktor koreksi kedalaman pondasi 𝜇𝜇𝜇𝜇0 Janbu et al

(Hardiyatmo, 2014) ..................................................................... 29

Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan ...................................................................... 36

Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan ........................................................... 37

Gambar 3.3 Tampak Depan Bangunan ............................................................ 39

Gambar 3.4 Denah Lantai Dasar ...................................................................... 39

Gambar 3.5 Spektral Percepatan Kab Lamongan ............................................ 43

Gambar 4.1 Area Geser Dua Arah Kolom K-5 ................................................ 60

Gambar 4.2 Area Geser Dua Arah Kolom K-6 ................................................ 62

Gambar 4.3 Area Geser Dua Arah Kolom L-6 ................................................ 63

Gambar 4.4 Diagram tegangan pondasi rakit ................................................... 78

Gambar 4.5 Faktor koreksi kedalaman pondasi (𝜇𝜇0)........................................ 80

Gambar 4.6 Faktor koreksi kedalaman lapisan tanah (𝜇𝜇1) ............................... 80

Gambar 4.7 Lapisan tanah di bawah pondasi................................................... 81

Gambar 4.8 Faktor pengaruh beban luasan empat persegi .............................. 82

Gambar 4.9 Tegangan akibat beban struktur ................................................... 83

Gambar 4.10 Pembagian segmen pondasi rakit ............................................... 85

Gambar 4.11 Area Geser Dua Arah Kolom K-4 .............................................. 86

86Gambar 4.12 Area Geser Dua Arah Kolom K-6 .......................................... 88

Gambar 4.13 Area Geser Dua Arah Kolom G-5 .............................................. 89

xiv

Gambar 4.14 Rencana konfigurasi tiang pondasi rakit .................................... 94

Gambar 4.15 Grafik perhitungan daya dukung ujung tiang ............................. 95

Gambar 4.16 Diagram penurunan pondasi rakit-tiang .................................... 97

Gambar 4.17 Faktor koreksi kedalaman pondasi (𝜇𝜇0)...................................... 98

Gambar 4.18 Faktor koreksi kedalaman lapisan tanah (𝜇𝜇1) ............................. 98

Gambar 4.19 Faktor pengaruh beban luasan empat persegi ............................ 100

Gambar 4.20 Pembagian lajur pondasi ............................................................ 103

Gambar 4.21 Diagram momen balok arah melintang lajur E-F-I-J ................ 104

Gambar 4.22 Diagram momen balok arah memanjang lajur 3-4-7-8 ............. 108

Gambar 4.23 Pengangkatan lurus tiang ........................................................... 114

Gambar 4.24 Pengangkatan miring tiang ......................................................... 115

15

DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E. Analisa dan Desain Pondasi Jilid I. Edisi ke 4. Jakarta: Erlangga.

SNI 1726: 2012. Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta, Indonesia: Badan Standardisasi Nasional.

SNI 1727: 2013. Beban Minimum untuk Perencanaan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. Jakarta, Indonesia: Badan Standardisasi Nasional.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2014. Analisa dan Perencanaan Pondasi I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2014. Analisa dan Perencanaan Pondasi II. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Sosrodarsono, Suyono dan Kazuto Nakazawa. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta: PT. Pradya Paramita.

Das, Braja M., Endah, Noor, Mochtar, Indrasurya B. 1985. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip. Rekayasa Geoteknis) Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

SNI 2847: 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Jakarta, Indonesia: Badan Standardisasi Nasional.

Dipohusodo, Istimawan. 1993. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Rusdiyanto, Yunan dan Zamzami E. 2015. Analisa dan Perencanaan Beton Bertulang.Malang

Setiawan, Agus. 2013. Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013. Jakarta: Erlangga.

16