l,l

00

PERANCANGAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN SAP 2OOO

Oleh: Wiryanto Dewobroto

DAFTAR ISI

STUDI BIAYA,WAKTU, DAN METODE PERAKITAN JEMBATAN RANGKA BAJA DIPAERAH

TERPENCTL

lOleh: Harianto Hardjasaputra dan Christa Widjaja 7s-d4

85- t Oo.

COMPARISON STUDY OF DRIVEN PILE CAPACITY BASED ON CONVENTIONAL

METHODS, STATIC LOAD TEST, AND PDA

Oleh:Christian H.Girsang dan Andry Lucas I01-1 i0

THE INITIAL EVALUATION OF MERAPI SAND AND]ANGERANG SAND AS CONCRETE

MATERIAL TOWARDS THE COMPRESSIVE STRENGTH

Oleh:Minawaty Tanudjaja dan Saesario lndrawan 111-124

VARIASI KURVA DESAIN DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADA TANAl{ LEMPUNG

UNTUK MENARA TELEKOMUNIKASI

Oleh: Rusmin 5, Arianto, Budijanto Widjaja, dan Anastasia Sri Lestari ]25-134

EFEK PENGGUNAAN KOLOM TENGAH PADA BANGUNAN INDUSTRI BENTANG LEBAR

Oleh:lrwan K.Haryadi dan LemyYusento 135-147

Diterbitkan oleh.lurusan Teknik 5ipil & MagisterTeknik Sipil

Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan

Universitas Pelita Haraoan

Vol. 1,

e I I

JURNAL TEKNIK SIPIL

Vol. 1, No. 2, Juli 2004 ISSN 1693 6833

Pe/indung.

Dekan Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan LIPH

Penanggungjawab:Ketua Jurusan Teknik Sipil UPH

Pemimpin Redaksi:Christian H. Girsang, 5T, MT, MS

Redaksi Pelaksana:

Prof. Dr.-lng. Harianto Hardjasaputra

Ir. Minawaty Tanudjaja, MT

Ir. Wiryanto Dewobroto, MT

Fransiscus Mintar Ferry Sihotang, ST, MT

Ir. David B. Solaiman, Dipl. HE.

Dewan Redaksi:

Proi. Binsar Hariandja, Ph.D. (Institut Tekno/ogi Bandung)

Marte S. Gutierrez, Ph.D (Virginia Polytechrlic Institute &. State Universi14

Dr. Hendro Subtoto (Gemeente Utrech1

Bonaventura H. W. Hadikusumo, Ph.D. (Aslan Institute of Technologh

Dr.-Ing. Karlheinz Spiu (PT. URS Indonesia)

Desain Sampul:Donny Ibrahim, S.Sn

Sekretaria t & Sirkulasi:Theresia Erna K. D., SH

Markus Ngala

Kristianto

Pana Hutapea

Sofyan Effendi

Alamat Redaksi:Sekretariat lurnal Teknik Sipil

Jurusan Teknik Sipil

Universitas Pelita Harapan

UPH Tower, Lippo Karawaci, Tangerang 15811, Banten

Telp: (021) 5460901 ext. 155/167, Fax: (021) 5460910

Email : jurnal_sipil@uph.edu

Edisi Perdana:lanuari 2004

Frekuensi Terbit:lanuari dan.luli

JURNAL TEKNIK SIPIL

Vol. 1, No. 2, )uli 2004 ISSN 1693-6833

DAFTAR ISI

STUDI BIAY& WAKTU, DAN METODE PERAKITAN JEMBATAN

RANGKA BAJA DI DAERAH TERPENCILOleh: Harianto Hardjasaputra dan Christa Widjaja 75-84

PERANCANGAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN SAP2OOO

Oleh: Wiryanto Dewobroto 85- 100

COMPARISON STUDY OF DRIVEN PILE CAPACITY BASED ON

CONVENTIONAL METHODS, STATIC LOAD TEST, AND PDA

Oleh: Christian H. Girsang dan Andry Lucas 101-110

THE INITIAL EVALUATION OF MERAPI SAND AND TANGERANGSAND AS CONCRETE MATERIAL TOWARDS THE COMPRESSIVESTRENGTHOIeh: Minawaty Tanudjaja dan Saesa:'io Indrawan 117-124

VARIASI KURVA DESAIN DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADATANAH LEMPUNG UNTUK MENARA TELEKOMUNIKASIOleh: Rusmin S. Arianto, Budijanto Widjaja, dan Anastasia Sri Lestari 125-134

EFEK PENGGUNAAN KOLOM TENGAH PADA BANGUNAN INDUSTRIBENTANG LEBAROleh: Irwan K. Haryadi dan Lemy Yusento t35-147

\/ARIASI KUR\iA DESAIN DAYA DUKUNGPONDASI DANGKAI- PADA TANAH LEI\{I'UNG

UNTUK I\'IENA ITA TEI,I!KOMUNIKASI

Ilusmin S. Arianto, Budijanto !Vidjaja, dan Arrastasia Sri LestariIirnail: rvidja.ja@home rnper.ac.id

Jurusan Teknik SipilUnivcrsitas Karolik Parahyangan

JL Ciumbuleuit 94, BandunB 40141

ABSTRAK: Pondasi nrcnara telekomunikasi adalah suatu struktur bagian balvah yang rnerupakan

bagian terpentiog dari suatu sistem rekayasa konstruksi yang bertumpu pada tanah dan berfungsi

meneruskan bcban ke tanah baik dalam arah vertikal nraupun horisontal serta nlendukung dan

nrcnahan konstruksi menara. Jenis pondasi dangkal yang banyak di8unakao untuk menara

tclekomunikasi ,13 nr adalah jenis pondasi telapak (spredd Iooting). Dengan mcng8unakan teori

d:r],a dukung \{c)erhof dilo program Pl-AXlS, maka dapar diperolch variasi kurva desain daya

dukun! ultirr)it. pcnurtlnrll sckerika. tokl displaccment, da'l liff(t.'ntial .rrrle,ren, dengan.nilai

kohesi tanah yrng berrariiisi antara 0,25 kg/cm2 sanrpai 2,5 kg,'cnr'?. Asumsi yang diguiakanadalah bahNa tahnnan gcser tanah lenlpung hanya berBantun8 padil nilai kohcsinya atau dengan

kara lain bah$a nnalisis y!n8 di6unakan adalah analisis jangka pendek.

ILA.TA KUNCI: menara telekomunikasi, pondasi telapak, pcnunrnan seketrka

ABSTRACT: Foundation of telecomnrunication tower is an important element of construction

system, *tich is supported by soil. 'I-he mainly r)?c of the foundatron is spread footing. For thi:j

paper, we choose a 43.0 m heighi tower and shorl'(errr: analysrs. Using l{eyerhof s bearing

capacity equation tor shallow foundation and finite elcmen{ method, thcre are,ieveloped sev:ral

design curves. The curvcs arc the relationship among bearing crpacity, immedirle settlement, and

differential se(llemen{ wirh variolls width and depth of foundation.

KEY$TORDS: telecommunication to\\'er, sprcad footing, immediate scttlement

PENDAIIULUANDalam mendesain suatu menara diperlukan suatu penyelidikan tanah untukmenentukan pemilihan pondasi, daya dukung, dan metode konstruksi yang efisien.

Tujuan langsung dari penyelidikan tanah adalah untuk menentukan perlapisan

tanah, menentukan sifat-sifat fisik dan teknis tanah khususnya kuat geser, serta

sifat kemampatannya. Untuk mendesain sebuah konstruksi pondasi perlu

diperhatikan beberapa hal yaitu faktor keamanan (safety factor), kehandalan(reliability), kemudahan konstruksi (constructability), dan ketahanan pondasi didalam tanah.

Akibat dari bervariasinya pembebanan dan gaya-gaya yang dihasilkan olehstruktur menara, akan menimbulkan perilaku yang berbeda dari pondasi menara

dalam proses pemikulan beban. Gaya angin umumnya menjadi beban horisontal

dan momen sehingga menara tidak hanya harus memikul gaya vertikal, tetapi juga

harus dapat menahan gaya lateral dan momen.

Variasi Kurva Desain Daya Dukung Pondasi Dangkal (Arianto et al-) 125

Pcmilihan.jcnis pararneter tanah pendukung ikut bcrperan dalanr mcnahan bebau-

beban 1,ang disalurkal dari pondasi. Jenis lanah yang berbcda-bcda akan

nrenghasilkan dcsain pondasi )'ang berbedl-beda juga karena hal ini tergantung

kepada nilai parar)ctcr tanah itu sendiri. Asurnsi yang diarnbil adalah menara

berada di alas tan.ilr lcrnpung hornogen di ntana muka air tanah dalam. gaya

gempa diabaikan, dan analisis jangka pendek dengan kondisi pembebanan

tertentu.

Nlaksud dari analisis ini adalah mengetahui desain pondasi dangkal menara

tclekomunikasi 43 ur yang sesuai dan efesien untuk jenis parameter tanah

lempung yane bervariasi. Sedangkan tujuannya adalah mcmbuat variasi kurva

desain daya dukung ultinit dan penurunan seketika dengan nilai kohesi lempung

dan dimensi pondasi yang bcrvariasi dengan menggunakan mctode kesetimbangan

batas (lirrit equtlibrium ncthoQ, dan membuat variasi kurva lotaL displacement,

dan differentioi settlenlcnt dengan nilai kohesi lempung dan dimensi pondasi yang

bervariasi dengan menggunakan metode elemen hingga.

N,IENARA 'I'I,I,EKOMUNIKASI ,- ,

Menara adalah suatu konstruksi bangunan yang dibuat tinggi ke atas di rnanr --'

dimensi arah vertikal lebih besar dibandingkan dimensi lateralnya. Fungsi rr,erlara

telekornunikasi adalah scbagai stasiun pemancar dan penerima gelombang mikro

baik dari gelombang televisi, radio, telepon, dan sebagainya. Menara

telekomunikasi umumnya merupakan struklur berongga yang terbuat dari profilbaja di mana kaki-kaki nrenaranya diCukung oleh poudasi masing-nrasing

Menara tclekt.,munikasi tcrmasuk mcnaia tuoggal (self supporting lolver) di mana

menara memperoleh kestabilan dari berat menara itu sendiri. Pada kondisi ini,pondasi menara harus dapat menahan gaya-gaya dan momen terbesar. MenurutGuidelines for Transntission Line Structural L<tading (1984) dan National Safetl,

Code (1987), jents beban pada menara digolongkau sebagai berikut:a. Beban-beban yang ditetapkan oleh NESC (National Electrical Safety

C otte ,1987 ) ,

b. Angin ekstrim,

c. Beban longitudinal,

d. Beban-beban konstruksi dan pemeliharaannya,

e. Beban es ditambah angin, dan

f. Beban es.

Sedangkan menurut ANSI (American National Standards Institute), TIA/EIA(Telecomruunication industries Association /Electronic Industries Associationl,dan ASCE (American Socie4, of Civil Engineers) tahun 1996, menggolongkan

beban-beban tersebut menjadi :

a. Beban mati (berat antena, kabel-kabel transmisi, instalasi penguat

gelombang, dan lainJain),b. Beban angin,

c. Beban es, dan

d. Beban gempa.

126 JurorlTcknik Sipil, Vol. 1, No. 2, Juli 2004:125-13,1

Pondasi menara didesain untuk bcragam kondisi pcrtttrcbantn dett-qan kilr:lkteristik

unah yang secara spesilik di lapan-uirn relatif sengat sulit urttuk ditcntukan. Tipe

pondasi salah satunya dapat berupa blok belon icolcrett ;lrrrr) dan beton tulangan

(reinforced concretu -fot)titry). Kcunlungirn dari tipe pondasi tersebut adulah daprt

mernikul beban tckan dirn gaya lairtnya. Selain itrr, lrcntuk Seolnctrik pondasi

tersebut dapat disesuaikan tergantung atas kebutulttrt pembebanan nrcnara dan

kondisi lapisan tanah sclernpat.

Prosedur desair untuk porrdasi terdiri dlri dur blgiln. yaitu anxlisis kestabilan

dan desain kekuatan. Analisis kestabilan dimaksudkan untuk nrcnghindari

kemungkinan terjadinya keruntuhan akibat guling, (rboh, gelincir, dan nririug

pada pondasi akibat tekanan tirnah yang rnclebihi batas kapasitas ijin dari tanah itLr

sendiri. Desain kekualan dinaksudkan untuk rnendcsain konrponen-komponen

pondasi untuk dapat nrenerima secara aman monren tcrbesar, gaya geser, gava

tarik, dan tegangan sertir kombinasi beban-beban tcrsebut.

KORELASI PARAI\IE]'I'R TANAIIPerancangan daya dukun-g pondlsi pada tanah lenrpung dilakukan padr tinjauan

analisis tegangan total irtau digunakan kuat gesel tarl).1 d[ai[ilse (c,) derrgan sudut

geser Sama dengan nol (0=0). Karena, pada tanah polrhsi yang berhuttr hrlusyang terendam air, tanalr ini tidak rnudah rneloloskan air sehingga |flllrlreteI kulrgeser tanah yang digunakan pada analisis jangka pendck harus berdasarkan pada

kondisi tanpa drainase.

Nilai perkiraan modulus elastis dapat diperoleh dari pengujirn SPT. Mitchell dan

Gardncr (1975) mcmbcrikan niiai modulus elastis lempun_q yang dihubungkrndengan nilai N-SPT, sebagai berikut:

E = 6 (N+5) dalam satuan k/ft2 (l)

di mana:

I k/ft2 = 0,49 kg/cm2

Sedangkan Terzaghi dan Peck (1967) dan Sower (1979), memberikan hubungan

antara nilai N-SPT dengan nilai kuat geser tanah (Gambar I ).

variasi Kurva Desain Da)'a Dukung Pondasi Dangkal (Arianto et al.) 127

t

E

; .oo

; 2oo

"E'-//

ct

SC !!'1L

)/

to 1u)

SPI N.v.lu. - blow.I3oonh

Gambar l- Korelasiantara cu dan N-SP1'(Terzaghi dan I'eck, 1967, dnn Sotttr, 19791

Dengan menggunakan hubungan korelasi paranreter yang diberikan ()l('h

Terzaghi-Peck dan Mitchell-Gardner, maka dapat diperoleh pendekalan hLtbLtngan

antara parameter tanah, yaitu nilai c dan E. Dengan ntclihet Cjlrnblr l. tllitkil drrfirt

diperoleh nilai N5l,r urltuk setiap parameler c yang kerntrdian dari r;ilai N-Sf'Ttersebut dikonversikan ke dalam persanlaan yang diberikrn olch Nlitchcll Gar<lncr

untuk mendapatkan nilai dari modulus tanah (E). Jika nilai hubungan antara kecltta

parameter tersebut (c dan E) digambaikan dengan graiik. maka akan diperoleh

grafik linier dengan persamaan garis liniernya adalah :

E = 61,74 c (2)

di mana:

E = moduius elastis (kg/cm2)

c = krrat geser tanah (kg/cm'?)

DESAIN PONDASI N{ENARA TELEKOMUNIKASI 43 I\IDimensi dari menara 43 m tersebut atialah segi empat dengan memiliki beban

mati (dead loadl sebesar ?250,72 kg dan beban hidup (1n,e locd) sebesar 300 kg.

Angin yang bekerja adalah tegak lurus pondasinya sebesar 120 kmtam. Akibat

adanya beban-beban tersebut, maka akan menghasilkan reaksi dari perletakan

pada kaki-kaki menara yang tidak lain adalah reaksi dari pondasi menara tesebut.

Berikut ini adalah reaksi perletakan yang terjadi pada setiap kaki menara, yaitu :

l. Gaya tekan (compression, C) = 20,835 ton

2. Gaya tarik (tension, T) = 15,575 ton

3. Gaya horisontal (Fi)= 1,820 ton

Sedangkan jarak as ke as setiap kaki menara adalah 4.2 m.

128 Jumal Teknik Sipil, Vol. 1, No. 2, luli 2004:125-134

Gambar 2. Menara tclekomunikasi d€ngan linggi 43 m (Madutujuh, 2003)

C T

Gambar 3, Reaksi perlelakrn pada kaki fireDara 43 m

DESAIN PONDASI DENGAN MI,TODE KONVIINSIONALFormulasi daya dukung tanah ul(imit untuk pondasi menerus berdasarkan cara

Meyerhof (1963) dengar pendekatan rnetode kesetimbangan batas. Metode

tcrsebut dapat digunakan karena mampu memodelkan kondisi beban yang bekerja

yaitu berupa beban horisontal, beban momen, dan beban aksial. Secara umum,

metode Meyerhof tersebut diformulasikan sebagai berikut:

q, = s"d"i" c N" + sq dq iq q Nq + s/d ti,O,5 yB Nl (3)

di mana :

q,

N", Nq, N

s., sq, s /d., dq, d /i., iq, i,

b", bq, br

= daya dukung ultimit

= faktor daya dukung untuk pondasi memanjang

= faktor pengaruh bentuk pondasi

= faktor pengaruh kuat geser tanah di atas dasar pondasi

= faktor kemiringan beban

= faktor kemiringan dasar pondasi

= faktor kemiringan tanah

Variasi Kurva Dcsain Daya Dukung Pondasi Dangkal (Arianto et al ) 119

-J-1.

fiiltll-11.

=r_:tf

"1

I

I

ll:

il

Urtuk pcnurunun tanlh digunakan linjauan penurunan seketika dcngan

menggunlkan fornrula vang rneruplkan lungsi dari beban, modulus, dan ukuran

pondasi.

llubungan Kedalaman terhadrp Daya Dukung'I'anahDari hasil anllisis dcngan metode Meycrhol ini. akan dipcroleh variasi kurva

tlesain daya dukun€i tanah ultimit scperti pada Glnrbar 4. Garnbar 4 menuujukkan

balr$a untuk kcchlaman pondasi yang sama, apabila harga kohesi meningkat

uaka daya dukunq ultilnit nreningkat pula. Terdapat kecenderungan bahrva untuk

satu harga kohesi dengan kedalarnan pondasi meningkat ditunjukkan bahwa daya

dukung ultirnit nrcningkat.

2OA

r80E3

o

160

140

120

I00

80

60

40

20

o

45

Garrrbar +. HubungnD kedalanran pondasi dengr daya dukung ta ah ultimit l\'Ic\'erhof

llubungan Kedalarrran I'ondasi terhadap Penurunau SeketikaParla pondasi dalgkal ini, desain dibagi untuk kondisi pondasi yang nrencrinra

tekan maupun kondisi tarik. Untuk kondisi beban tekan dapat dilihat pada Garnbar

5. Jika kedalanran pontiasi rnakin dalam, dapat dilihat bahwa dengan harga kohcsi

tcrtentu, penurunan seketika mengalami peningkatan (Garnba; 5).

3

xedahmn Pddai, D (m)

llr

Gambar 5. Ilubungan kcdalaman pondasi dengan penurunan seketika pada pordasi yang

menerima gaya tekan

|. r.5 3

Kedalaman Por'dasi, D (m)

130 Jurnrl Tcknik Sipil. Vol. I, No. 2, Juli 2004:125-134

\

Pada pondasi bagian txrik. dclbrrnasi larah ),ang terjadi daput bervariasi antara l/lhingga 1/2 penuruniin seketika untuk pondasi ilenran kondisi tekan. Defolnrasi

pada bagian tarik tt'trp ke arah baryah karcn:L beban tanah (li atasnva unlurllrl\,a

lebih besar daripada !:avii tarik yang terjadi.

Hubungan Lebar Pondasi dengan Prnurunan Seketika untuk Kedirlanran

Pondasi 3 rn

Jika ditcrrtrrkarr kcrlallnlrir pontltsi adalah J rn. maka variasi kurva perurrin:ln

seketika terhadap lcblr pondasi drpat dilihat padr Garnbar 6.

|j

6

3

Lebr, Pondasr l. B (nrj

Gambir 0. l{ubullgan lcbar po,rdasi deDgan penurunan seketika pada pondasi l'arlgnrenerima gal'a tek^n

Beda Perrururr:rrr (Diffcreutial Settlenrerl) Pondasi DangkalBeda perrurunan pada pordasi menara dirnodcikan dengan rncnggunakau mctodc

elernen hingga. Program komputer yang digunakan dalam hal ini adalah PLAXIS.

Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa untuk kedalarnan pondasi tertentu.

ditunjukkan bahwa dergan meningkatnya nilai kohesi maka beda penurunan ),angterjadi xdalah scmrkin kccil. Untuk kasus nilai kohesi antara 0.25 kg/cm2 lringga

0.50 kg/cm', besarnyr beda penurunan melebihi toleransi yang diijinkan.

01

! oo"

: o.o7

5 0.06

6 oo5

g 0.04

I o.o:

:0.02

0.01

1.5 2 25

kedaraman Pondasi. D (m)

3.5

Gambar 7. Hubungan kedalaman pondasi dengarr ilifJerential settlenrcflt

Variasi Kurva Dcsain Daya Dukung PondasiDaogkal (Alianto ct al.) 131

I

3l

6

3

I