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

  

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

  

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

  2

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

  

2

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

  2

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

  2 15.821 t/m 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

  2

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

  2

  2

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

  2 effective is 15.821 t/m 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

  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 Muhammad Fauzan, ST MT

  Pembimbing I 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

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  8

  

  2

  

  3

  

  

  

  5

  

  6

  7

  9

   DAFTAR GAMBAR

  10

  

  11

  

  12

  

  13

  

  14

  

  15

  1

  10

  

  

  

  

  

  

  

   LAMPIRAN

  35 RIWAYAT HIDUP

  45 DAFTAR TABEL

  1

  

  2

  3

  

  

  4

  

  5

  

  6

  

  7

  

  8

  

  9

  

  18

  

  W = beban angin E = beban gempa γL

   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 W t = 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

  11

  

  10

  

  9

  

  8

  

  7

  

  6

  5

  

  

  4

  

  3

  

  2

  

  1

   DAFTAR LAMPIRAN

  21

  

  20

  

  19

  = faktor beban q u , qa = daya dukung tanah D = kedalaman penanaman pondasi B = lebar pondasi c = kohesi tanah q = beban tambahan (Surcharge Load) γ, γb

  = besar volume tanah N c ,N q ,N γ = faktor daya dukung tanah (Bearing Capacity Factors) Φ

  = sudut geser tanah Kp = koefisien tekanan tanah q ijin = 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 t total = waktu perencanaan t primer = waktu terjadinya penurunan konsolidasi C

  α = 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

  

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?

  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 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 ₃ Baja 7850 kg/m ₃ Batu Belah 1500 kg/m ₃ Beton 2200 kg/m ₃ Beton Bertulang 2400 kg/m ₃ Kayu 1000 kg/m

  3 Pasir Basah 1800 kg/m ₃ Pasir Kerikil 1850 kg/m ₃ Tanah 1700

• – 2000 kg/m
₂ Spesi dari semen per cm tebal 21 kg/m ₂ Dinding Bata ½ Batu 250 kg/m ₂ Dinding Bata 1 Batu 450 kg/m ₂ Penutup Atap Genting 50 kg/m ₂ Penutup Lantai Ubin semen per cm tebal 24 kg/m

  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 :

  Tabel 2 Beban Hidup Bangunan

  Bahan/Komponen Gedung Besar Beban ₂ Beban hidup pada atap 100 kg/m ₂ Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal 200 kg/m ₂ Lantai dan Tangga untuk Rumah Tinggal sederhana dan Gudang- 125 kg/m gudang tidak penting yang bukan untuk Toko, Pabrik atau Bengkel ₂ Lantai Sekolah, Ruang kuliah, Kantor, Toko, Toserba, Restoran, 250 kg/m Hotel, Asrama dan Rumah Sakit ₂ Lantai Ruang Olahraga, Masjid, Gereja, Ruang Pagelaran, Ruang 400 kg/m Rapat, Bioskop dan Panggung penonton dengan tempat duduk tetap ₂ Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk 500 kg/m penonton yang berdiri ₂ Lantai Pabrik, Bengkel, Gudang, Perpustakaan, Ruang Arsip, Toko 400 kg/m Buku, Toko Besi, Ruang Alat, Ruang Mesin ₂ Lantai Atas Gedung Parkir 400 kg/m ₂ Lantai Bawah Gedung Parkir 800 kg/m

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 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 ] × W t .......................................................................... (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 :

  2 p = V /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

  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)

  Pondasi Dangkal adalah pondasi yang digunakan pada kedalaman 0.8

  1. Analisis ukuran butiran.

  A. Pondasi Dangkal

  

Klasifikasi Pondasi

  5. Ekivalen kelembaban sentrifugal, sebuah percobaan untuk mengukur kapasitas tanah dalam menahan air.

  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.

  3. Batas susut.

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

  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 :

  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,

  B. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO

  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).

  3. Koefisien keseragaman (Uniformity Coefficient, Cu) dan koefisien gradasi (Gradation Coefficient, Cc) untuk tanah dimana 0-12% lolos ayakan nomor 200.

  2. Prosentase fraksi kasar yang lolos ayakan nomor 40.

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

  GM, GC, SW, SP, SM dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, perlu memperhatikan faktor-faktor berikut ini :

• – 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.

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

  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

  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 :

  

q = q / FK ..................................................................................................... (13)

u ult

  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

  q u = c N c + q N q .................................................................. (14) + 0.5 γ B N γ

  2. Untuk pondasi persegi

  q = 1.3 c N + q N ............................................................ (15) u c q + 0.4 γ B N γ

  Besarnya N c , N q dan N γ 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 N c N q N N’ c N’ q N’ Kp

_o γ γ _o

  5.71

  1.00

  3.81

  1.00

  10.8

  5 _o

  7.32

  1.64

  4.48

  1.39

  12.2

  10 _o

  9.64

  2.70

  1.2

  5.34

  1.94

  14.7

  15 _o

  12.80

  4.44

  2.4

  6.46

  2.73

  1.2

  18.6

  20 _o

  17.70

  7.43

  4.6

  7.90

  3.88

  2.0

  25.0

  25 _o

  25.10

  12.70

  9.2

  9.86

  5.60

  3.3

  35.0

  30 _o

  37.20

  22.50

  20.0

  12.70

  8.32

  5.4

  52.0

  35 _o

  57.80

  41.40

  44.0 16.80 12,80

  9.6

  82.0

  40 _o

  95.60 81.20 114.0

  23.20

  20.50 19.1 141.0 45 172.00 173.00 320.0

  34.10

  35.10 27.0 298.0

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

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

  Sq = s = 1+0.1 Kp (B/L) > 10 Φ

  Sq = sγ = 1 Φ = 0

  Kedalaman Semua dc = 1+0.2 Φ

  Kp (D/B) _o > 10 Φ dq = dγ = 1+0.1 Kp (D/B) = 0

  Φ dq = dγ = 1 _{o o} Kemiringan ic = iq = (1- (θ /90 )) _{o o} Semua Φ _o /90 )) iγ = (1- (θ > 10

  Φ iγ = 1 = 0

  Φ

• ) 2 o
• Kp = tan ( 45

  Φ /2 )

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 :

  

q ijin = q u / 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 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.

  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 :

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

  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 :