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

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 LabaLaba (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/m2, 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

ANALISIS STRUKTUR PONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA (KSLL)
PADA GUDANG PABRIK NKI BANDUNG

SITI HAFFITA FIKRIANE

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

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:

Judul Slaipsi: Analisis Struktur Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL)
Pada Gudang Pabrik NKl Bandung
Nama
: Siti Haffita Fikriane
: F44090061
NIM

Disetujui oIeh

(

{vi ｊ ［ ｾ＠

ｾｌ＠
Dr Ir Meiske Widyarti, M Eng
Pembimbing I

ｉｩｾ＠

Tanggai Lulus:

: -

--

Muhammad Fauzan, ST MT
Pembimbing II

2 6 FEB 2014

r...... ,"

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya 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
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR NOTASI
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Uraian Umum
Pembebanan Pada Struktur Atas

A. Beban Statis
B. Beban Dinamis
C. Kombinasi Pembebanan
Klasifikasi Tanah
A. Klasifikasi Tanah Berdasarkan UNIFIED
B. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Klasifikasi Pondasi
A. Pondasi Dangkal
B. Pondasi Dalam
Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL)
Analisis Pada Struktur Bawah
A. Daya Dukung Tanah
B. Daya Dukung Ijin
C. Pengaruh Permukaan Air Tanah
D. Tegangan Tanah
E. Penurunan (Settlement)
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan
Alat

Prosedur Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemodelan Struktur
Analisis Pembebanan
Analisis Struktur
Analisis Pondasi KSLL

viii
viii
ix
ix
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
4
5
6
6
7
7
7
8
8
10
10
11
12
12
13
13
13
14
14
14
15
15
19
22
23

A. Karakteristik Tanah
B. Analisis Daya Dukung Pondasi
C. Analisis Penurunan (Settlement)
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

23
24
29
33
33
33
33
35
45

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Beban Mati Pada Struktur
Beban Hidup Bangunan
Koefisien Daya Dukung Dari Terzaghi
Persamaan Daya Dukung Meyerhof
Percepatan Puncak Muka Tanah Wilayah Gempa (SNI-03-1726-2003)
Hasil Analisis Tegangan Tanah Maksimum
Hasil Analisis Tegangan Tanah Akibat Beban Bangunan
Hasil Penyelidikan Tanah Pada Profil Tanah
Hasil Analisis Tegangan Tanah Efektif
Hasil Perhitungan Penurunan Konsolidasi

3
4
11
11
21
28
30
30
31
32

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Sketsa KSLL Tampak Samping
9
Sketsa KSLL Tampak Atas
9
Garis Keruntuhan Pondasi Panjang Tak Hingga
10
Pengaruh Lokasi Permukaan Air Tanah Terhadap Daya Dukung Pondasi
Dangkal
12
Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
14
Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 0 meter 16
Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 4 meter 16
Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 8 meter 17
Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping Pada Bagian Luar 17
Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping
18
Model Gudang Pabrik NKI Bandung Secara Keseluruhan (3D View)
18
Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 4 meter
19
Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 8 meter
19
Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Luar
20
Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Dalam
20
Peta Gempa Indonesia Untuk Wilayah Bandung dan Sekitarnya
20
Respon Spektrum Gempa Rencana Wilayah Gempa 4
21

18
19
20
21

Kurva Respon Spektrum Gempa (Based On Asce 2010)
Lokasi Kolom Yang Ditinjau
Pondasi Rakit
Denah Kolom Yang Dianalisis

21
22
24
25

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Isometrik Pondasi KSLL
Hasil Penyelidikan Pemboran
Hasil Pengamatan Muka Air
Hasil Pengujian SPT
Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH1)
Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH2)
Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH3)
Data Ringkasan Hasil Pengujian Laboratorium (BH4)
Faktor Pengaruh Yang Tergantung Dari Bentuk dan Kekakuan Pondasi
Angka Poisson Ratio Menurut Jenis Tanah
Nilai Sifat Elastisitas Tanah Menurut Jenis Tanah

DAFTAR NOTASI
m
a
W
g
C
I
R
Wt
p
V
U
D
L
H
La

=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=

W
E
γL
qu, qa
qult
FK

=
=
=
=
=
=

massa bangunan
percepatan pergerakan permukaan tanah akibat getaran gempa
berat bangunan
percepatan gravitasi
koefisien gempa
faktor keutamaan struktur
faktor reduksi gempa
kombinasi dari beban mati dan beban hidup yang direduksi
tekanan tiup angin
kecepatan angin
kombinasi pembebanan
beban mati
beban hidup
beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air
beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,
peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan
benda bergerak
beban angin
beban gempa
faktor beban
daya dukung tanah
daya dukung batas (Ultimite)
angka keamanan, berkisar antara 1.5 – 3.0

35
36
37
38
39
40
41
42
43
43
44

D
=
B
=
c
=
q
=
γ, γb
Nc,Nq,Nγ
Φ
Kp
qijin
FS
Si
q
μ
Es
Iw
Scp
Cc
eo
H
ΔP
Po
Scs
ttotal
tprimer
Cα
St
Gs
R = ΣP
A
Ix, Iy
Mx, My
ex, ey
x, y
h
qo
U
Tv
Cv
t

kedalaman penanaman pondasi
lebar pondasi
kohesi tanah
beban tambahan (Surcharge Load)
= besar volume tanah
= faktor daya dukung tanah (Bearing Capacity Factors)
= sudut geser tanah
= koefisien tekanan tanah
= daya dukung yang diijinkan
= angka keamanan, umumnya bernilai 3.0
= penurunan seketika
= besarnya tegangan kontak
= angka poisson ratio
= sifat elastisitas tanah
= faktor pengaruh (tergantung dari bentuk dan kekakuan pondasi)
= penurunan konsolidasi primer
= indeks kompresi tanah
= angka pori tanah
= tebal lapisan tanah
= tambahan tegangan
= effective overburden layer
= penurunan konsolidasi sekunder
= waktu perencanaan
= waktu terjadinya penurunan konsolidasi
= koefisien konsolidasi
= penurunan total
= spesific gravity
= resultan dari gaya vertikal dari beban kolom dinding diatas KSLL
= luasan KSLL
= momen inersia dari luasan KSLL terhadap sumbu x dan y
= momen total sejajar respektif terhadap sumbu x dan y
= eksentrisitas dari gaya vertikal terhadap titik pusat luasan pondasi
= koordinat dari titik, dimana tegangan tanah ditinjau
= tebal lapisan tanah
= tegangan tanah maksimum
= derajat konsolidasi
= waktu perencanaan
= koefisien konsolidasi
= 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.
2.

3.

Mengetahui besar kemampuan pondasi untuk mendukung beban
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
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
Batu Belah
Beton
Beton Bertulang
Kayu
Pasir (kering udara)

7850 kg/m3
1500 kg/m3
2200 kg/m3
2400 kg/m3
1000 kg/m3
1600 kg/m3

4
Pasir Basah
Pasir Kerikil
Tanah
Spesi dari semen per cm tebal
Dinding Bata ½ Batu
Dinding Bata 1 Batu
Penutup Atap Genting
Penutup Lantai Ubin semen per cm tebal

2.

1800 kg/m3
1850 kg/m3
1700 – 2000 kg/m3
21 kg/m2
250 kg/m2
450 kg/m2
50 kg/m2
24 kg/m2

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 perlahanlahan 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 :
Tabel 2 Beban Hidup Bangunan
Bahan/Komponen Gedung
Beban hidup pada atap
Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal
Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal sederhana dan Gudanggudang tidak penting yang bukan untuk Toko, Pabrik atau Bengkel
Lantai Sekolah, Ruang kuliah, Kantor, Toko, Toserba, Restoran,
Hotel, Asrama dan Rumah Sakit
Lantai Ruang Olahraga, Masjid, Gereja, Ruang Pagelaran, Ruang
Rapat, Bioskop dan Panggung penonton dengan tempat duduk tetap
Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk
penonton yang berdiri
Lantai Pabrik, Bengkel, Gudang, Perpustakaan, Ruang Arsip, Toko
Buku, Toko Besi, Ruang Alat, Ruang Mesin
Lantai Atas Gedung Parkir
Lantai Bawah Gedung Parkir

B.

Besar Beban
100 kg/m2
200 kg/m2
125 kg/m2
250 kg/m2
400 kg/m2
500 kg/m2
400 kg/m2
400 kg/m2
800 kg/m2

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

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).

Gambar 1 Sketsa KSLL Tampak Samping

Gambar 2 Sketsa KSLL Tampak Atas

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

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 ribribnya. 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 :

Gambar 3 Garis Keruntuhan Pondasi Panjang Tak Hingga

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)

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 :
Tabel 3 Koefisien Daya Dukung Dari Terzaghi
Φ

0o
5o
10o
15o
20o
25o
30o
35o
40o
45o

Nc

Nq

Nγ

N’c

N’q

N’γ

Kp

5.71
7.32
9.64
12.80
17.70
25.10
37.20
57.80
95.60
172.00

1.00
1.64
2.70
4.44
7.43
12.70
22.50
41.40
81.20
173.00

0
0
1.2
2.4
4.6
9.2
20.0
44.0
114.0
320.0

3.81
4.48
5.34
6.46
7.90
9.86
12.70
16.80
23.20
34.10

1.00
1.39
1.94
2.73
3.88
5.60
8.32
12,80
20.50
35.10

0
0
0
1.2
2.0
3.3
5.4
9.6
19.1
27.0

10.8
12.2
14.7
18.6
25.0
35.0
52.0
82.0
141.0
298.0

Berdasarkan Meyerhof, faktor-faktor bentuk, kedalaman dan kemiringan,
persamaannya adalah :
Tabel 4 Persamaan Daya Dukung Meyerhof
Faktor

Nilai

Bentuk

Sc = 1+0.2 Kp (B/L)
Sq = s = 1+0.1 Kp (B/L)
Sq = sγ = 1

Kedalaman

dc = 1+0.2 Kp (D/B)
dq = dγ = 1+0.1 Kp (D/B)
dq = dγ = 1
ic = iq = (1- (θo/90o))
iγ = (1- (θo/90o))
iγ = 1

Kemiringan

*)

B.

Kp = tan2 ( 45o + Φ /2 )

Untuk

Semua Φ
Φ > 10o
Φ=0
Semua Φ
Φ > 10o
Φ=0
Semua Φ
Φ > 10o
Φ=0

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

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.

(a)

(b)

(c)
Gambar 4 Pengaruh Lokasi Permukaan Air Tanah Terhadap
Daya Dukung Pondasi Dangkal

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)

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
1.

2.

3.

4.

5.

6.

Penjelasan pelaksanaan tahapan penelitian dapat diuraikan sebagai berikut :
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.
Pemodelan Struktur
Gambar perencanaan struktur dimodelkan secara 3D dengan memakai
aplikasi program SAP2000 yang dikondisikan dengan keadaan struktur
sebenarnya.
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.
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.
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).
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.

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

Untuk denah gudang pabrik NKI Bandung tampak atas pada elevasi 4 meter dapat
dilihat pada Gambar 7 di bawah ini.

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
dilihat pada Gambar 8 di bawah ini.

Gambar 8 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Atas Pada Elevasi 8 meter

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.

Gambar 10 Denah Gudang Pabrik NKI Bandung Tampak Samping
Pada Bagian Dalam

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)

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.

Gambar 12 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 4 meter

Gambar 13 Definisi Tipe Dimensi Balok Pada Elevasi 8 meter

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.

20

Gambar 14 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Luar

Gambar 15 Definisi Tipe Dimensi Kolom Pada Bagian Dalam

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

21
Percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing jenis tanah
ditunjukkan dalam Tabel 5 berikut ini.
Tabel 5 Percepatan Puncak Muka Tanah Wilayah Gempa (SNI-03-1726-2003)
Wilayah
Gempa

Percepatan Puncak Muka Tanah Ao (g)
Tanah
Tanah
Tanah
Tanah Khusus
Keras
Sedang
Lunak

Percepatan Puncak
Batuan Dasar (g)

1
2
3
4
5
6

0.030
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300

0.030
0.120
0.180
0.240
0.290
0.330

0.040
0.150
0.220
0.280
0.330
0.360

0.080
0.230
0.300
0.340
0.360
0.360

Diperlukan
evaluasi khusus
di setiap Lokasi

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
dilihat pada Gambar 17 di bawah ini.

Gambar 17 Respon Spektrum Gempa Rencana Wilayah Gempa 4
(SNI-03-1726-2003)

Selanjutnya, respon spektra desain di permukaan tanah dapat ditetapkan
sesuai dengan Gambar 18 di bawah ini.
(Spektral
Acceleration)

1.000
0.800
0.600
0.400
0.200
0.000

0

1

1

2

2

3

T (Perioda)

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

3

22
Analisis Struktur
Dengan menggunakan aplikasi program SAP2000, maka didapatkan nilai
beban terpusat pada masing-masing kolom sebagai berikut :

Gambar 19 Lokasi Kolom Yang Ditinjau

P1
P2
P3
P4
P5
P6