ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PEMODELAN STRUKTUR
PONDASI
BORED
PILE
BANGUNAN PENGHUBUNG ANTAR
GEDUNG RSBA JAKARTA TIMUR
HASPAN LIMRAH NAINGGOLAN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Daya Dukung dan Pemodelan Struktur Pondasi Bored Pile Bangunan Penghubung antar Gedung RSBA Jakarta Timur 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, Juni 2015
ABSTRAK
HASPAN LIMRAH NAINGGOLAN. Analisis Daya Dukung dan Pemodelan Struktur Pondasi Bored Pile Bangunan Penghubung antar Gedung RSBA Jakarta Timur. Di bawah bimbingan MACHMUD ARIFIN RAIMADOYA, MUHAMMAD FAUZAN.
Model suatu bangunan dapat berupa model dua dimensi (2D), model tiga dimensi (3D), maupun model empat dimensi (4D). Pemodelan dapat dilakukan pada saat tahap perencanaan maupun pascakonstruksi, hal ini bertujuan untuk mendapatkan informasi suatu struktur bangunan. Pondasi bored pile berfungsi untuk memikul dan menahan beban yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas ke lapisan tanah yang keras. Struktur ini harus direncanakan berdasarkan faktor keamanan yang sudah ditentukan sehingga aman terhadap beban maksimum yang mungkin terjadi. Penelitian bertujuan untuk memodelkan dan menganalisis struktur pondasi bored pile bangunan penghubung. Metode yang dilakukan adalah pengumpulan data, pemodelan struktur, analisis struktur atas dan struktur bawah, dan penyajian hasil. Software Tekla Structures dan SAP2000 akan dikombinasikan untuk pemodelan dan analisis struktur. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari hingga Juni 2015 di Jakarta dan di lingkungan kampus IPB. Pondasi, kolom, balok, pelat serta penulangannya dapat dimodelkan menggunakan Tekla Structures. Hasil analisis tiap kolom, daya dukung pondasi group pada gedung didasarkan pada hasil perhitungan dari data SPT. Namun, pada kolom K4a dan K4b, SF yang didapatkan lebihn dari baku mutu sebesar 2,5 untuk bangunan permanen. Perhitungan penurunan pondasi didapatkan bahwa penurunan terbesar mencapai 11,97 mm dan masih jauh dari penurunan ijin sebesar 80 mm.
Kata Kunci : Analisis, Bored Pile, Modeling, Pondasi
ABSTRACT
HASPAN LIMRAH NAINGGOLAN. Bearing Capacity Analysis and Modeling Structures of Bored Pile Foundation of Connecting Building RSBA East Jakarta. Supervised by MACHMUD ARIFIN RAIMADOYA, MUHAMMAD FAUZAN.
ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PEMODELAN STRUKTUR
PONDASI
BORED
PILE
BANGUNAN PENGHUBUNG ANTAR
GEDUNG RSBA JAKARTA TIMUR
HASPAN LIMRAH NAINGGOLAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil Dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan kasih penyertaan-Nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 hingga Juni 2015 dengan judul Analisis Daya Dukung dan Pemodelan Struktur Pondasi Bored Pile Bangunan Penghubung antar Gedung RSBA Jakarta Timur
Terima kasih diucapkan kepada Ir. Machmud Arifin Raimadoya, M.Sc dan Muhammad Fauzan, S.T, M.T selaku dosen pembimbing akademik, atas arahan, bimbingan, dan bantuan selama penelitian berlangsung. Terima kasih juga diucapkan kepada Mohammad Handri Saputra dari PT. Adhi Karya (persero)Tbk selaku Project Engineering Manager (PEM) yang telah banyak membantu dalam pengumpulan data selama penelitian ini. Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada seluruh dosen Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB, atas ilmu, saran, dan bantuannya.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orangtua terkasih Bapak Makmur Nainggolan, ibu Tia Rusdi Pasaribu, serta seluruh keluarga, atas doa dan motivasi yang telah diberikan. Terimakasih juga disampaikan kepada rekan-rekan SIL48, PMK IPB, Kopelkhu, Panret Angkatan 51, COMBAT IPB 48 untuk semangat yang selalu berkobar.
Karya ilmiah ini jauh dari sempurna, tetapi diharapkan karya ilmiah ini tetap bermanfaat bagi akademisi dan bagi pembaca.
Bogor, Agustus 2015
DAFTAR ISI
Ruang Lingkup Penelitian ... 2
Tinjauan Pustaka ... 3
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 13
Dimensi elemen struktur ... 13
Spesifikasi Bahan ... 16
Pemodelan Struktur ... 17
Analisis struktur ... 21
Analisis Pembebanan ... 22
Analisis Daya Dukung Pondasi dari Data Lapangan ... 24
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile berdasarkan Data Laboratorium . 28 Jumlah Tiang yang Dibutuhkan ... 29
Bored Pile Group ... 30
Penurunan Kelompok Pondasi Bored Pile ... 31
SIMPULAN DAN SARAN ... 31
Simpulan ... 31 Tabel 1 Faktor empirik Fb dan Fs untuk tiap jenis tiang pancang ... 7
Tabel 2 Faktor empirik αs untuk tiap jenis tanah ... 7
Tabel 3 Safety factor untuk penentuan daya dukung ijin pondasi ... 10
Tabel 4 Dimensi kolom yang diteliti pada tiap lantai ... 13
Tabel 5 Dimensi balok yang diteteliti pada tiap lantai ... 14
Tabel 6 Modulus elastisitas material beton yang digunakan ... 15
Tabel 7 Nilai beban terpusat tiap kolom akibat pengaruh struktur atas ... 23
Tabel 8 Deskripsi tanah berdasarkan kedalaman tanah ... 24
Tabel 10 Daya dukung pondasi pada dua titik berdasarkan data NSPT ... 28
Tabel 11 Daya dukung pondasi pada dua titik berdasarkan data laboratorium ... 29
Tabel 12 Daya dukung pondasi berdasarkan data lapangan dan data laboratorium ... 29
Tabel 13 Daya dukung ijin pondasi dengan SF=2,5 ... 29
Tabel 14 Jumlah tiang pondasi pada tiap kolom berdasarkan daya dukung pondasi tunggal ... 30
Tabel 15 Daya dukung pondasi group pada tiap kolom ... 30
Tabel 16 Penurunan pondasi group pile cap ... 31
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Tampilan awal jendela Tekla Structures ... 3Gambar 2 Ilustrasi pondasi bored pile ... 5
Gambar 3 Diagram alur pelaksanaan penelitian ... 12
Gambar 4 Tampilan login Tekla Structures ... 16
Gambar 5 Tampilan grid untuk acuan pemodelan pada Tekla Structures ... 17
Gambar 6 Pengaturan untuk membuat model pondasi dengan mini pile ... 17
Gambar 7 Gambar 7 Pondasi bored pile yang sudah berhasil dimodelkan ... 18
Gambar 8 Pengaturan dimensi kolom dan kolom yang sudah berhasil dimodelkanpada Tekla Structures ... 18
Gambar 9 Pengaturan dimensi balok dan balok yang sudah berhasil dimodelkan 19 Gambar 10 Pengaturan dimensi slab dan slab yang sudah berhasil dimodelkan .. 20
Gambar 11 Model utuh gedung RSBA Jakarta Timur pada Tekla Structures ... 20
Gambar 12 Model bangunan penghubung antar gedung RSBA Jakarta Timur .... 21
Gambar 13 Hasil export model dari Tekla Structures ke SAP2000 v17.1.1 ... 21
Gambar 14 Peta hazard gempa Indonesia tahun 2010 ... 22
Gambar 15 Respon spektrum desain gempa wilayah 3 berdasarkan peta hazard gempa Indonesia 2010... 23
Gambar 16 Denah kolom tumpuan jembatan penghubung ... 23
Lampiran 10 Data hasil perhitungan daya dukung pondasi di titik BH-1-2 (D80
cm) ... 44
Lampiran 11 Data hasil perhitungan daya dukung pondasi di titik BH-1-2 (D100 cm) ... 45
Lampiran 12 Bearing capacity factor ... 46
Lampiran 13 Denah pondasi bored pile ... 47
Lampiran 14 Denah pile cap pondasi bored pile ... 48
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan di kota Jakarta merupakan hal yang selalu terdapat dalam rencana pengembangan wilayah yang meliputi drainase, pembangunan transportasi jembatan dan jalan raya, perumahan, perkantoran, perhotelan, tempat hiburan, pusat perbelanjaan, fasilitas kesehatan, tempat ibadah, maupun sarana-sarana lainnya. Sebelum melaksanakan suatu pembangunan konstruksi yang pertama dikerjakan ialah pekerjaan pondasi. Pekerjaan ini sangat penting dilaksanakan dengan cermat, karena pondasi inilah yang akan memikul dan menahan seluruh beban yang bekerja diatas konstruksi.
Kemajuan teknologi dalam dunia konstruksi merupakan suatu keunggulan yang membantu pihak pemilik owner proyek, konsultan perencana, pelaksana proyek, hingga konsultan pengawas dalam menciptakan suatu sistem yang dapat diterima oleh semua pihak yang terlibat. Setiap pihak membutuhkan sebuah
“virtual building” dalam komputer untuk mensimulasikan semua elemen bangunan lengkap dengan data-datanya.
Pemodelan adalah sebuah deskripsi yang menjelaskan suatu objek, sistem, konsep yang seringkali berupa penyederhanaan. Model yang dibuat dapat berupa model dua dimensi (2D), model tiga dimensi (3D), maupun model empat dimensi (4D). Pemodelan dapat dilakukan pada saat tahap perencanaan maupun pascakonstruksi, hal ini bertujuan untuk mendapatkan informasi suatu struktur bangunan.
Suatu struktur terdiri dari struktur atas dan struktur bawah. Struktur atas meliputi seluruh komponen struktur yang terdapat di atas permukaan tanah, sedangkan struktur bawah meliputi seluruh komponen struktur yang terdapat dibawah permukaan tanah. Salah satu komponen dari struktur bawah adalah pondasi. Pondasi secara umum terbagi dalam dua jenis yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Bored pile merupakan salah satu jenis pondasi dalam yang umum digunakan apabila daya dukung tanah yang besar terletak sangat dalam.
Konstruksi dari pondasi bored pile secara umum dilakukan dengan cara membuat lubang bor dengan diameter tertentu hingga mencapai kedalaman yang sudah ditentukan pada tahap perencanaan. Setelah lubang bor selesai dibuat, tulangan baja yang telah dirangkai dimasukkan ke dalam lubang bor tersebut dan dilanjutkan dengan pengisian material beton ke dalam lubang. Terdapat banyak metode yang digunakan untuk memprediksi daya dukung ultimit bored pile supaya mendekati kenyataan, namun sampai sekarang ini metode analisis daya dukung ultimit bored pile masih menggunakan pendekatan statis dari Ilmu Mekanika Tanah dan berdasarkan formula-formula empiris yang didapatkan dari hasil penelitian.
selimut (friction bearing ratio). Pada penelitian ini, jembatan penghubung antar gedung merupakan stuktur kantilever bebas sehingga perlu dilakukan analisis kekuatan strukturnya.
Berdasarkan beberapa kondisi diatas, maka perlu adanya analisis tentang kekuatan serta pemodelan dari struktur pondasi bored pile dari bangunan yang diteliti sehingga memberikan informasi yang lebih rinci dan jelas.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah dijelaskan, pada penelitian ini terdapat beberapa rumusan masalah, antara lain:
1. Bagaimanakah cara memodelkan struktur bangunan (pondasi, kolom, balok, dan pelat lantai) menjadi tiga dimensi (3D) menggunakan Tekla Structures? 2. Berapakah besarnya nilai kekuatan struktur pondasi bored pile mendukung
beban?
Tujuan penelitian
Tujuan dari penilitian ini adalah:
1. Melakukan pemodelan struktur pondasi bored pile pada bangunan penghubung antar gedung
2. Melakukan analisis kekuatan struktur pondasi bored pile bangunan penghubung antar gedung rumah sakit umum daerah (RSUD) Budhi Asih Jakarta Timur
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk:
1. Meberikan informasi pemodelan struktur pondasi bored pile (Building Information Modeling) bangunan penghubung antar gedung RSUD Budhi Asih Jakarta Timur.
2. Memberikan informasi tentang kekuatan pondasi bored pile bangunan penghubung antar gedung RSUD Budhi Asih Jakarta Timur.
3. Memberikan sumber informasi terbaru untuk ilmu pengetahuan.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dalam penelitian ini antara lain:
1. Bagian yang akan dimodelkan menjadi tiga dimensi dalam Tekla Structure adalah struktur bangunan penghubung antar gedung (pondasi, kolom, balok, dan pelat).
2. Struktur bangunan yang akan dianalisis hanya struktur pondasi bored pile yang meliputi karakteristik tanah, daya dukung pondasi, analisis penurunan (settlement), dan penulangan bored pile.
TINJAUAN PUSTAKA
Gedung Baru Rumah Sakit Budhi Asih Jakarta Timur
Gedung baru rumah sakit Budhi Asih terletak di jalan Dewi Sartika Jakarta Timur. Bangunan tersebut terdiri dari 12 lapis struktur atas yang merupakan Ruang Perawatan dan dua lapis basement yang diperuntukkan sebagai tempat parkir kendaraan. Bangunan ini menghadap ke Timur jalan Dewi Sartika. Tahap konstruksi dilakukan oleh PT. Adhi Karya (persero), Tbk pada tahun 2013.
Pemodelan Bangunan
Pemodelan bangunan adalah sebuah rencana atau deskripsi yang menjelaskan suatu objek, sistem, konsep yang seringkali berupa penyederhanaan atau idealisasi. Hasil dari pemodelan dapat berupa bentuk dua dimensi/2D (penggambarannya hanya pada dua sumbu x dan sumbu y saja), bentuk tiga dimensi/3D (untuk melihat bentuk objek yang sesungguhnya yang digambarkan dengan menggunakan tiga sumbu x,y,dan z), dan bentuk empat dimensi/4D (hasil pemodelan memuat informasi waktu pelaksaan). Pemodelan yang baik adalah pemodelan yang memuat informasi lengkap dan detail sehingga memudahkan setiap pihak yang terlibat untuk melaksakan kegiatannya masing-masing.
Tekla Structures
Tekla Structures adalah salah satu dari empat software yang dikeluarkan oleh Tekla Corporation. Berpusat di Espoo, Finlandia yang berdiri pada tahun 1966 dan memiliki kantor cabang di Swedia, Denmark, Jerman, dan Amerika Serikat. Tekla Structures merupakan bentuk penyempurnaan dari Tekla X-Steel yang diluncurkan pada tahun 1990, hingga pada tahun 2015 sudah diluncurkan versi terbaru yaitu versi 21.
Gambar 1 Tampilan awal jendela Tekla Structures
Structure, area kerja dapat disesuaikan sehingga mempermudah apabila ada objek diluar area kerja tetapi tidak terlihat.
Software ini sangat mudah untuk dikuasi bagi pemula karena dibantu dengan grid, toolbar, properties, component catalog, model organizer, dan task manager yang mudah untuk diubah sesuai keperluan.
Pembebanan pada Struktur Atas
Menurut SNI-1727-1989 tentang Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, beban yang diperhitungkan ialah:
1. Beban Mati (Dead Load, DL), yaitu berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk seluruh unsur tambahan peralatan yang tak terpisahkan dari gedung itu. Pada penelitian ini, jenis beban mati antara lain berat dinding, lantai, balok-balok, langit-langit, dan sebagainya.
2. Beban Hidup (Live Load, LL), yaitu semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung yang tidak bersifat tetap. Pada penelitian ini beban hidup yang diperhitungkan antara lain beban parkir, beban manusia pada koridor.
3. Beban Angin (Wind Load, W), yaitu semua beban yang bekerja pada gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.
4. Beban Gempa (Earth quake Load, E), yaitu semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada gedung yang menirukan pengaruh dan gerakan tanah akibat gempa.
Kombinasi Pembebanan
Berdasarkan SNI-2847-2013 tentang persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, kuat perlu sebuah struktur harus direncanakan dengan kombinasi beban seperti berikut ini.
pondasi. Pondasi bored pile dipergunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas, terutama pada bangunan-bangunan tingkat yang dipengaruhi oleh gaya-gaya penggulingan akibat beban angin. Tiang-tiang juga digunakan untuk mendukung bangunan dermaga
Gambar 2 Ilustrasi pondasi bored pile
Pondasi tiangdapat dibagi menjadi tiga kategori sebagai berikut:
a. Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yaitu tiang pejal atau berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah yang relatif besar. Termasuk dalam tiang perpindahan besar adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang (pejal atau berlubang), tiang baja bulat (tertutup pada ujungnya).
b. Tiang perpindahan kecil (small displacement pile), jenis ini memiliki jenis dan cara kerja yang sama seperti kategori tiang perpindahan besar namun berbeda dalam volume tanah yang dipindahkan.
c. Tiang tanpa perpindahan (non displacement pile), terdiri dari tiang yang dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Salah satu bagian dari kategori tiang tanpa perpindahan ialah pondasi bored pile.
Jenis-jenis dari pondasi bored pile antara lain: a. Bored pile lurus untuk tanah keras;
b. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk bel; c. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk trapesium; d. Bored pile lurus untuk tanah berbatu-batuan.
Metode Pelaksanaan Bored Pile
Tahapan pelaksanaan pekerjaan bored pile terdiri dari:
a. Persiapan lokasi (site preparation), yaitu mempersiapkan lokasi pekerjaan sehingga tidak terdapat gangguan selama proses pelaksanaan.
b. Membuat rute pengeboran (route of boring), yaitu proses membuat alur pengeboran sehingga alat-alat mesin berpindah tanpa terhalangi.
c. Penentuan titik pengeboran (site survey and centering of pile), yaitu mengukur dan menetapkan titik-titik pengeboran.
d. Pemasangan stand pipe.
e. Pembuatan drainase dan kolam air. f. Setting mesin bor.
g. Proses pengeboran (drilling work).
h. Instalasi tulangan dan pipa tremie (steel cage and tremie pipe instalation). i. Pengecoran material beton (concreting).
j. Penutupan kembali (back filling).
Analisis Daya Dukung Pondasi Bored Pile
Kekuatan ultimate pondasi pile (Qu) dapat ditentukan dengan persamaan
sederhana, yaitu penjumlahan dari kekuatan tahan penampang ujung pondasi (load-carrying capacity of the pile point, Qp), dan kekuatan tahan gesek
kulit/selimut pondasi (frictional resistance, Qs).
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile berdasarkan Data Lapangan
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile dari Hasil Cone Penetration Test (CPT) / Sondir
Perencanaan pondasi, data tanah sangat diperlukan dalam merencakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari bored pile sebelum instalasi dilakukan. Untuk menghitung daya dukung bored pile dari hasil pengujian sondir dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan De Alencar, yaitu:
Qp = Kapasitas daya dukung ujung bored pile. qb = Tahanan ujung sondir.
Ap = Luas penampang bored pile.
Tahanan ujung persatuan luas (qb) diperkirakan dengan rumus seperti berikut:
dimana:
qca (base) = perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, dan 1,5 D dibawah ujung tiang.
Fb = faktor empirik yang tergantung pada tipe tiang
As = Luas selimut bored pile.
Tahanan kulit persatuan luas (f) diperkirakan dengan rumus seperti berikut:
qc (side) = perlawanan konus rata-rata pada masing-masing lapisan sepanjang tiang.
Fs = faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang
Faktor empirik Fb dan Fs untuk tiap jenis tiang pancang adalah sebagai berikut:
Tabel 1 Faktor empirik Fb dan Fs untuk tiap jenis tiang pancang Faktor empirik Fb dan Fs
Tipe Tiang Pancang Fb Fs
Tiang Bor 3,5 7
Baja 1,75 3,5
Beton Pratekan 1,75 3,5
Faktor empirik αs untuk tiap jenis tanah adalah sebagai berikut:
Tabel 2 Faktor empirik αs untuk tiap jenis tanah
Tipe Tanah αs
Pasir 1,4
Pasir Kelanauan 2
Pasir Kelanauan dengan lempung 2,4
Pasir berlempung dengan lanau 2,8
Pasir berlempung 3
Pasir berlanau 2,2
Pasir berlanau dengan lempung 2,8
Lanau 3
Lanau berlempung dengan pasir 3
Lanau berlempung 3,4
Lempung berpasir 2,4
Lempung berpasir dengan lanau 2,8
Lempung berlanau dengan pasir 3
Lempung berlanau 4
Lempung 6
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile dari Hasil Standart Penetration Test (SPT)
Perhitungan daya dukung pondasi bored pile per lapisan dari data SPT digunakan metode Meyerhoff.
a. Pada tanah non kohesif
Tahanan kulit tiang:
b. Pada tanah kohesif
Daya dukung ujung tiang :
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile berdasarkan Data Laboratorium
Contoh tanah yang sudah dilakukan pemeriksaan di laboratorium akan menghasilkan nilai berat isi tanah, nilai kohesi tanah serta nilai sudut geser tanah. Berdasarkan data ini, maka perkiraan kekuatan daya dukung pondasi dapat dilakukan.
Daya dukung ujung tiang menggunakan metode Vesic:
o‟ = tegangan normal tanah rata-rata (efektif) pada ujung tiang
Irr = Indeks reduksi kekakuan untuk tanah
Pada kondisi tertentu, jumlah pondasi bored pile yang digunakan lebih dari satu. Sehingga terdapat beberapa bored pile yang disatukan dengan pile cap. Jarak antara tiang dari masing-masing pusat tiang sebesar 2,5-3,5D. Untuk menghitung nilai efisiensi dari kelompok pondasi bored pile digunakan rumus:
Penurunan Kelompok Pondasi Bored Pile
Jika beban yang dipikul oleh pondasi lebih kecil atau sama dengan tahanan ujung tiang, makan penurunan yang terjadi akan sangat kecil. Untuk menentukan penurunan pada kelompok pondasi digunakan rumus :
I = faktor pengaruh = 1 – L / 8Bg ≥0,η
Lg.Bg = lebar kelompok tiang
Penurunan Ijin
Penurunan ijin diambil sebesar 0,1D,
Faktor Keamanan
Daya dukung ijin pondasi akan ditentukan berdasarkan angka keamanan (FS) yang nilainya:
Tabel 3 Safety factor untuk penentuan daya dukung ijin pondasi Klasifikasi Penelitian akan berlangsung dari bulan Februari hingga Juni 2015. Pengambilan data-data yang dibutuhkan dilakukan pada bulan Februari ke pihak kontraktor pelaksana PT. Adhi Karya (persero) Tbk. Pemodelan dan analisis data yang didapat dilakukan di lingkungan kampus Institut Pertanian Bogor (IPB) pada bulan Maret hingga Juni 2015.
Bahan
Alat
Alat yang akan digunakan antara lain seperangkat Computer Laptop Hewlett Packard (HP Pavilion g series, Hardisk 500 GB, RAM 4 GB), mouse, software analisis struktur SAP2000 v17.1.1, software AutoCAD 2010, software Tekla Structures 17, softwareTekla BIMsight 19.
Metode Penelitian
Penelitian ini disusun dalam beberapa langkah yaitu: 1. Pengumpulan Data
Data yang diperlukan dalam penelitian ini diperoleh dari kontraktor pelaksana PT. Adhi Karya (persero), Tbk dan pengamatan langsung ke lapangan.
2. Pemodelan Struktur menggunakan Tekla Structures 17
Data yang diperoleh akan dimodelkan menjadi tiga dimensi (3D) yang meliputi semua komponen struktur bangungan penghubung antar gedung RSBA Jakarta menggunakan softwareTekla Structures 17. Hasil dari tahap ini yaitu model tiga dimensi 3D, informasi gedung (BIM) serta gambar rinci komponen-komponen strukturnya. Hal-hal yang dilakukan pada tahap pemodelan ini ialah pemodelan pondasi bored pile, pemodelan kolom, pemodelan balok, dan pemodelan plat lantai.
3. Analisis Struktur menggunakan SAP2000 v17.1.1
Komponen struktur yang sudah selesai dimodelkan pada tahap dua (2), maka pada tahap ini akan dilakukan analisis strukturalnya. Software pemodelan Tekla Structures akan dikombinasikan (merge) dengan software Structural Analysis Program ( SAP2000). Hasil dari tahap ini ialah informasi tentang beban dan gaya yang bekerja pada tiap kolom, balok, dan pelat. Analisis struktur terdiri dari struktur atas dan struktur bawah, namun struktur pondasi bored pile yang akan dibahas lebih rinci.
a. Struktur atas
Meliputi kolom, balok, dan pelat mulai dari lantai basement 2 hingga lantai atap (lantai 9).
b. Struktur bawah
Meliputi pondasi boredpile dan pile cap. 4. Penyajian hasil
Model 3D dari Tekla Structures akan disajikan dalam bentuk Building Information Modeling (BIM) yang akan ditampilkan dengan bantuan software Tekla BIMsight 19 yang merupakan aplikasi pendukung Tekla Structures, sedangkan hasil dari analisis SAP2000 akan disajikan dalam bentuk data.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dimensi Elemen Struktur
Kolom
Stuktur kolom yang akan diteliti terdiri dari kolom K1, K3, K4, dan K7 yang merupakan kolom penyangga jembatan penghubung antar gedung pada RSBA Jakarta Timur. Dimensi kolom yang digunakan untuk struktur ini adalah sebagai berikut.
Tabel 4 Dimensi kolom yang diteliti pada tiap lantai No Lantai
Dimensi Kolom (panjang x lebar) mm
K1 K3 K4 K7 lantai Mezzanine, lantai dua hingga lantai empat, lantai lima hingga lantai tujuh, dan pada lantai delapan mengalami perubahan. Kolom K3 memiliki dimensi yang tetap dari lantai basement dua hingga lantai delapan. Kolom K4 muncul pada lantai satu dengan dimensi yang sama hingga lantai empat, kemudia berubah pada lantai lima hingga lantai delapan. Kolom K7 mulai muncul pada lantai dua dengan dimensi tetap hingga lantai delapan.
Balok
Tabel 5 Dimensi balok yang diteteliti pada tiap lantai
Lantai 2-8 300x500 400x900 500x900 500x500 250x500 400x500 Lantai 9 (Atap) 301x500 400x900 500x900 400x500 250x500 400x500
Pelat
Tebal pelat pada lantai basement 1 sebesar 150 mm dan 120 mm untuk pelat lantai Mezzanine hingga lantai 9 (atap).
Pondasi Bored Pile dan Pile Cap
Spesifikasi Bahan
Tabel 6 Modulus elastisitas material beton yang digunakan
Pemodelan Struktur
Tahap pemodelan ini terdiri dari dua bagian yaitu pemodelan dengan menggunakan Tekla Structures dan pemodelan pada SAP2000.
Pemodelan 3D menggunakan Tekla Structures
Langkah-langkah pemodelan dalam Tekla Structures akan dijelaskan secara lengkap. Langkah pertama yang dilakukan ialah membuka software Tekla Structure 17. Pada jendela Tekla Structures – Login terdiri dari tiga bagian yang harus di tentukan, yaitu Environment, Role, dan License. Pilih “UK” untuk Environment, pilih “Engineer” untuk Role, dan pilih “Educational” pada License,
kemudian pilih “OK”. Setelah login, dari menu File pilih New (Ctrl + N) untuk membuka lembar kerja baru, tentukan lokasi dan nama penyimpanan file.
Gambar 4 Tampilan login Tekla Structures
Grid
Langkah selanjutnya adalah menetapkan “grid” yang akan digunakan untuk mempermudah proses pemodelan. Caranya ialah, dari menu Modeling, pilih
“Create Grid”, akan muncul tampilan seperti gambar berikut. Tentukan
“Coordinat” dan “Label” sesuai dengan gambar shop drawing yang didapat. Coordinat X dan Y untuk arah X dan Y, dan coordinat Z menunjukkan elevasi
dari setiap lantai bangunan. Kemudian pilih “Create”.
Gambar 5 Tampilan grid untuk acuan pemodelan pada Tekla Structures
Bored Pile
Setelah grid sudah ditentukan, maka langkah selanjutnya adalah mulai melakukan pemodelan pondasi. Pondasi yang digunakan ialah pondasi bored pile, komponennya terdiri dari pile cap dan piles. Pada Tekla Structures, sudah terdapat template pondasi mini pile yang dapat digunakan, hanya merubah dimensi dari pondasi yang dibutuhkan. Dari menu Detailing, pilih Component Catalog (Ctrl +
F), kemudian pilih “Concrete foundation(1030)”.
Gambar 6 Pengaturan untuk membuat model pondasi dengan mini pile Berdasarkan gambar diatas, terlihat bahwa diameter pile 1000 mm berjumlah dua buah, kedalaman 24600 mm, pile cap/massive berbentuk persegi panjang ukuran 3600 x 1600 mm dan tinggi 1150 mm. Setelah data sudah di input, lakukan hal yang sama untuk pile cap dan piles yang berbeda bentuk dan
jumlahnya. Tentukan namanya sebagai BP1, pilih “Save As”, lalu pilih “Save”,
pilihan jenis pondasi terdapat pada menu Modeling. Berikut ini adalah contoh mini pile yang berhasil dimodelkan.
Gambar 7 Pondasi bored pile yang sudah berhasil dimodelkan Kolom
Tahap pemodelan berikutnya ialah memodelkan elemen struktur kolom. Langkah pertama yaitu mendefinisikan dimensi dan posisi kolom dari menu
“Modeling”, pilih “Create Concrete Part”, kemudian pilih “Column”. Untuk setiap dimensi dan posisi kolom yang berbeda, lakukan hal yang sama. Kemudian
pilih “Apply”, lalu pilih “OK”. Letakkan setiap komponen kolom berdasarkan denah kolom pada setiap lantai menggunakan mouse. Untuk memodelkan tulangan kolom, dari menu Detailing pilih Reinforcement Column. Atur ukuran dan jumlah tulangan yang dipakai. Berikut ini adalah contoh kolom yang berhasil dimodelkan.
Tahapan selanjutnya ialah pemodelan elemen struktur balok. Dari menu
“Modeling”, pilih “Create Concrete Part”, kemudian pilih “Beam”. Untuk setiap dimensi balok yang berbeda, lakukan hal yang sama. Kemudian pilih “Apply”,
lalu pilih “OK”. Letakkan setiap komponen balok berdasarkan denah balok pada setiap lantai menggunakan mouse. Untuk memodelkan tulangan balok, dari menu Detailing pilih Reinforcement Beam. Atur ukuran dan jumlah tulangan yang dipakai. Berikut ini adalah contoh balok yang berhasil dimodelkan.
Gambar 9 Pengaturan dimensi balok dan balok yang sudah berhasil dimodelkan
Tahapan selanjutnya ialah pemodelan elemen struktur pelat. Dari menu
“Modeling”, pilih “Create Concrete Part”, kemudian pilih “Slab”. Untuk setiap dimensi balok yang berbeda, lakukan hal yang sama. Kemudian pilih “Apply”,
Gambar 10 Pengaturan dimensi slab dan slab yang sudah berhasil dimodelkan
Setelah dilakukan pemodelan secara keseluruhan, hasilnya seperti gambar berikut ini.
Gambar 12 Model bangunan penghubung antar gedung RSBA Jakarta Timur
Analisis struktur
Hasil pemodelan struktur yang sudah lengkap pada software Tekla Structures akan di export ke software SAP2000 untuk melakukan analisis struktur. Hasil import model ke dalam SAP2000 terlihat seperti gambar berikut.
Analisis Pembebanan
Beban Gempa
Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2 persen. Faktor keutamaan dan kategori risiko struktur, bangunan ini tergolong kategori risiko IV dengan faktor keutamaan gempa (Ie) sebesar 1,50. Gedung RSBA
Jakarta Timur termasuk bangunan tidak beraturan, sehingga analisis stuktur yang digunakan adalah analisis dinamik. Analisis respon spektrum adalah salah satu cara analisis dinamik struktur yang menggunakan model matematika dimana struktur diberlakukan suatu respon spektrum gempa rencana.
Berdasarkan peta hazard gempa Indonesia tahun 2010, gedung RSBA Jakarta Timur teeletak pada wilayah 3 (zone 3) dan jenis tanah lunak (site Class SE).
Gambar 14 Peta hazard gempa Indonesia tahun 2010
Percepatan puncak (PGA) di batuan dasar (SB) sebesar 0,3g. Hasil penyelidikan tanah dari data sekunder yang diperoleh, nilai N < 15 pada kedalaman 30 m. Percepatan respon maksimum yaitu 0,25 x 0,3 = 0,75g.
Gambar 15 Respon spektrum desain gempa wilayah 3 berdasarkan peta hazard gempa Indonesia 2010
Berdasarkan hasil running analysis pada aplikasi program SAP2000 v17.1.1, maka diperoleh nilai beban terpusat pada masing-masing kolom sebagai berikut:
Gambar 16 Denah kolom tumpuan jembatan penghubung
Tabel 7 Nilai beban terpusat tiap kolom akibat pengaruh struktur atas
Resume Data Tanah
Data tanah yang diperoleh dapat disimpulkan kondisi tanah dasar secara umum adalah seperti berikut.
Tabel 8 Deskripsi tanah berdasarkan kedalaman tanah
Kedalaman Deskripsi Tanah
0,00 – 1,0 m Pasir halus warna coklat nilai qc 10-20 kg/cm2
1,00 – 6,50 m Lempung kelanauan bercampur pasir warna merah. NSPT = 9-13
blow/30cm, nilai qc 10-20 kg/cm2 6,50 – 9,00 m Pasir kelanauan (silty sand) dengan
konsistensi very loose to loose. NSPT = 3-10 blow/30cm, qc 10-30 kg/cm2 9,00 m – 17,00 m Pasir kelanauan (silt sand) dengan
konsistensi loose to medium dense berwarna coklat hitam. NSPT = 9-19 blow/30cm, qc >250 kg/cm2. Muka air tanah pada kedalaman 11,2-11,5 m. 17,00 m – 18,50 m Batu dengan konsistensi very dense
berwarna hitam. NSPT >60 blow/30cm.
18,50 m – 20,0 m Pasir kelanauan (silty sand) berwarna coklat dengan konsistensi dense. NSPT=35-43 blow/30cm.
20,00 m – 23,00 m Pasir kelanauan (silty sand) berwarna hitam keabuan dengan konsistensi very dense. NSPT > 60 blow/30cm.
23,00 m – 30,00 m Batu koral berwarna hitam dengan konsistensi verydense. NSPT > 60 blow/30cm.
Analisis Daya Dukung Pondasi dari Data Lapangan
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile dari Hasil Cone Penetration Test (CPT) / Sondir
Daya dukung pondasi akan dihitung berdasarkan nilai tahanan ujung (qc) dan tahanan gesekan selimut tiang (fs) dari hasil penyondiran. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan metode Aoki De Alencar.
Data bored pile :
Contoh perhitungan pada titik S1: Perhitungan daya dukung ujung:
Nilai dari qca diambil berdasarkan rataan perlawanan konus ±1,5D ujung tiang.
D=80 cm,
qca = (50+60+45+40+55+200+250+250+250+250+250+250+250)/13 qca (base) = 169,231 kg/cm2
kapasitas dukung ujung per satuan luas (qb):
qb = qca (base)/Fb (nilai Fb diambil dari tabel 1) qb = 169,231/2,5
qb = 48,352 kg/cm2
Nilai dari tahanan selimut tiang:
Qs = 1,45 kg/cm2 x (251,2 cm x 1500 cm) Qs = 546,567 ton
Maka nilai dari daya dukung pondasi D80 cm adalah:
Kapasitas dukung ujung per satuan luas (qb):
qb = qca (base)/Fb (nilai Fb diambil dari table 1) qb = 164,118/2,5
qb = 46,891 kg/cm2
Nilai dari kapasitas dukung ujung adalah: Qp = qb x Ap
Qp = 46,891 kg/cm2 x 7850 cm2 Qp = 368,09 ton
Kapasitas dukung selimut tiang:
f = qc (side) * αs / Fs (nilai αs diambil dari tabel 2, dan nilai Fs diambil dari tabel 1)
qc (side) = 169,23 kg/cm2
f = 169,23 kg/cm2 x 0,06 x 6 f = 1,45 kg/cm2
Nilai dari tahanan selimut tiang: Qs = f x As
Qs = 1,45 kg/cm2 x (314 cm x 1500 cm) Qs = 683,2 ton
Maka nilai dari daya dukung pondasi D80 cm adalah: Qtot = Qp + Qs
Qtot = 368,09 ton + 683,2 ton Qtot = 1051,3 ton
Tabel 9 Daya dukung pondasi pada lima titik berdasarkan data CPT
Average 832,433 986,565
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile dari Hasil Standart Penetration Test (SPT)
Kapasitas daya dukung pondasi berdasarkan nilai N-SPT dihitung dengan menggunakan metode Meyerhoff. (Data hasil SPT lengkap ada pada lampiran)
Perhitungan pada titik Bore Hole 1 (BH-1) Data bored pile :
Diameter (D) = 80 dan 100 cm Keliling (As) = 251,2 cm dan 314 cm Luas (Ap) = 5024 cm2 dan 7850 cm2 D=80cm,
Daya dukung ujung tiang pada tanah non kohesif adalah: Qp = 40NSPT x Lb/D x Ap
Tabel 10 Daya dukung pondasi pada dua titik berdasarkan data NSPT Titik Qult (ton)
D = 80 D = 100
BH - 1 628,07 785,09
BH - 2 633,10 791,37
Kapasitas Daya Dukung Pondasi Bored Pile berdasarkan Data Laboratorium
Perhitungan pada titik Bore Hole 1 (BH-1)
Berdasarkan data hasil pengolahan laboratorium dilakukan perhitungan daya dukung pondasi dengan menggunakan metode Vesic.
Daya dukung ujung tiang menggunakan metode Vesic: Qp = Ap x qp = Ap (c x Nc* + σo‟ x Nσ*)
Maka daya dukung total pondasi adalah: Qtot = Qp + Qs
Maka untuk daya dukung pondasi pada BH-1 dan BH-2 adalah: Tabel 11 Daya dukung pondasi pada dua titik berdasarkan data laboratorium
Titik D (m) Qs Qp Qs + Qp
Tabel 12 Daya dukung pondasi berdasarkan data lapangan dan data laboratorium
D (m) Daya Dukung (ton)
CPT SPT Lab
0,8 772,88 763,06 652,61
1 780,89 954,17 880,56
Jika safety factor yang digunakan pada kontrol baik untuk bangunan permanen = 2,5 maka daya dukung ijin pondasi adalah:
Tabel 13 Daya dukung ijin pondasu dengan SF=2,5
D (m) Daya Dukung ijin (ton)
CPT SPT Lab
0,8 309,15 305,23 261,05
1 312,36 381,67 352,23
Jumlah Tiang yang Dibutuhkan
Keperluan tiang pondasi untuk setiap tumpuan kolom ditentukan oleh besarnya gaya vertikal dari struktur atas dibagi dengan daya dukung per satu tiang. Nilai daya dukung pondasi yang digunakan adalah hasil perhitungan berdasarkan nilai N-SPT. Daya dukung berdasarkan N-SPT merupakan nilai yang dianggap mewakili daya dukung di lapangan.
Tabel 14 Jumlah tiang pondasi pada tiap kolom berdasarkan daya dukung pondasi
871,38 ton > 374,39 ton....OK!
Sehingga konfigurasi pondasi bored pile untuk setiap kolom adalah: Tabel 15 Daya dukung pondasi group pada tiap kolom
Berdasarkan tabel diatas bahwa untuk kolom K4a dan K4b merupakan nilai beban vertikal total terbesar yaitu 490,4 ton dan 475,2 ton.
Penurunan Kelompok Pondasi Bored Pile
Untuk menghitung penurunan kelompok pondasi bored pile digunakan rumus sebagai berikut:
Penurunan pada tiap kelompok pondasi bored pile berdasarkan pile cap: Tabel 16 Penurunan pondasi group pile cap
Pile
Penurunan ijin untuk pondasi bored pile sebesar 0,1D: Sijin = 0,1 x 100 cm
= 10 cm
Penurunan yang terjadi masih dalam batas toleransi, Sg ≤ Sijin dapat dimodelkan secara utuh beserta penulangannya dengan software Tekla Structures 17. Hal ini akan memudahkan setiap orang yang memiliki kepentingan tentang struktur.
2. Hasil analisis kekuatan daya dukung pondasi bored pile (SF=2,5) bahwa daya dukung pondasi D80 dan D100 terbesar dihasilkan dengan metode Meyerhoff (data SPT), dan daya dukung terkecil berdasarkan data laboratorium.
4. Dari perhitungan penurunan pondasi didapatkan bahwa penurunan hanya sekitar 11,97 mm dan masih jauh dari penurunan ijin sebesar 80 mm.
Saran
Saran yang diberikan guna analisis lebih lanjut yaitu:
1. Diperlukan sebuah software Open Application Programming Interface (API) yang dapat menghubungkan Tekla Structures dengan SAP2000 guna keperluan analisis. Sehingga analisis, desain, serta pemodelan dapat berjalan secara bersamaan sehingga pekerjaan lebih cepat. Pada penelitian ini linking antara Tekla Structures dan SAP2000 belum berhasil dilakukan.
2. Perlu dilakukan analisis akibat gaya lateral untuk mengetahui kekuatan struktur pondasi lebih rinci lagi.
3. Perbedaan hasil perhitungan dapat disebabkan karena jenis dan sifat tanah yang berbeda pada jarak yang terdekat sekalipun, sehingga diperlukan ketelitian dan pengalaman dalam mendesain sebuah pondasi.
DAFTAR PUSTAKA
Bagus N, Dhimas. 2013. Analisis Inventarisasi Pemodelan Komponen Superstructures Jembatan Cikujang Menggunakan BIM Tekla Structures [Skripsi]. Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Tekonologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Budi, Gogot Setyo. 2011. Pondasi Dangkal. ANDI. Yogyakarta.
Das, B. M. 1984. Principles of Foundation Engineering. Fourth Edition. California State University. Sacramento.
Dewobroto, W. 2007. Apilkasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000. PT. Elex Media Komputindo. Jakarta.
Girsang, Priscilia. 2009. Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square Jl. Imam Bonjol No. 6 Medan [Skripsi]. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Program Pendidikan Ekstension, Universitas Sumatera Utara. Medan.
Haffita F, Siti. 2014. Analisis Struktur Pondasi Konstruksi Sarang Laba-laba (KSLL) pada Gudang Pabrik NKI Bandung [Skripsi]. Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Tekonologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Juwana, J. S. 2005. Sistem bangunan Tinggi. Erlangga. Jakarta.
Komarudin K, Choliq. 2014. Analisis pada Pembangunan Gedung AD Premier berdasarkan Tahapan Kinerja Waktu menggunakan Microsoft Project 2010 dan Pemodelan 3D menggunakan Software Tekla 17 [Skripsi]. Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Tekonologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Park, R., dan T. Paulay.1975. Reinforced Concrete Structure. John Wiley and Sons. New York.
Rachmad A, Nur. 2010. Evaluasi Kinerja Seismik Struktur Beton dengan Analisis Pushover menggunakan Program SAP 2000 (Studi Kasus Gedung Rumah Sakit di Surakarta) [Skripsi]. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta.
Ratna S, Yesy. 2014. Analisis Struktur P106-P107 (Sta.7+388,50 – Sta.7+424,25) Jalan Bebas Hambatan Tanjung Priok Seksi E2-A terhadap Beban Gempa [Skripsi]. Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Tekonologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Schodek, D. 1998. Struktur. Cetakan ketiga. PT. Refika Aditama. Bandung. SNI-726-2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung.
SNI-03-2847-2013. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.
SNI-1726-2012 Tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
SNI-2847-2013 Tentang Tata Cara Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
SNI-1727-1989-F Tentang Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung.
SNI-1729-1989-F Tentang Tata Cara Perencanaan Bangunan Baja untuk Gedung.
Sulastri, I. E. 2009. Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP SUMBAGUT I Jalan Suka Mulia Medan [Skripsi]. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Program Pendidikan Ekstension, Universitas Sumatera Utara. Medan.
LAMPIRAN
Lampiran 15 Tampak (a) Depan, (b) Belakang, (c) Samping kiri, (d) Samping kanan model 3D Gedung RSBA pada Tekla Structures 17
(a) (b)
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Hutatonga pada tanggal 05 Oktober 1993. Penulis merupakan anak keempat dari tujuh bersaudara dari pasangan Makmur Nainggolan dan Tia Rusdi Pasaribu. Penulis mulai masuk jenjang pendidikan formal pada tahun 1999 di SD N 100560 Hutaraja, kemudian tahun 2005 melanjutkan sekolah ke SMP N 1 Sayur Matinggi. Penulis lulus Sekolah Menengah Pertama pada tahun 2008, kemudian diterima di SMA Negeri 4 Padangsidempuan. Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2011 melalui jalur SNMPTN Undangan di program studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama menjadi mahasiswa penulis, pernah menjadi asisten praktikum untuk mata kuliah Fisika dari program studi Fisika tahun 2013 dan tahun 2014, asisten praktikum mata kuliah Ilmu Ukur Wilayah dari program studi Teknik Sipil dan Lingkungan tahun 2014, dan asisten mata kuliah Agama Kristen pada tahun 2012 dan 2014. Penulis juga pernah mengikuti praktik lapangan di proyek pembangunan RSUD Budhi Asih Jakarta Timur oleh PT. Adhi Karya (persero) Tbk pada bulan juni hingga agustus 2014. Penulis merupakan penerima beasiswa Bidikmisi IPB tahun 2011-2015. Pada tahun 2014 penulis mengikuti Geotechnical Engineer of Water Resource Works Superintendence Training Course kerjasama IPB dengan Kementeriaan Pekerjaan Umum Jakarta dan dinyatakan lulus. Pada tahun yang sama, penulis juga menjadi peserta International joint Short Summer Course Program IPB – Ibaraki University (IU). Penulis dan timnya juga pernah mengikuti perlombaan nasional yang diadakan oleh General Electrical (GE) dan
berhasil menjadi salah satu finalis dengan judul karya tulis “Blue and Green Technology for Sustainable Energy in Bogor Agricultural University” pada tahun 2013. Penulis juga aktif pada kegiatan kemahasiswaan sebagai pengurus organisasi seperti Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB, maupun kepanitaan dalam kampus.
