PERENCANAAN ULANG STRUKTUR BAWAH GEDUNG LABORATORIUM VOKASI UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG MENGGUNAKAN PONDASI BORED PILE TIPE FRANKY PILE

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR BAWAH GEDUNG LABORATORIUM VOKASI UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG MENGGUNAKAN PONDASI BORED PILE TIPE

FRANKY PILE

SKRIPSI

Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

FAISAL SULTONUL KARIM 201610340311182

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2021

ii

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkah, rahmat, hidayah serta inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Perencanaan Ulang Struktur Bawah Gedung Laboratorium Vokasi Universitas Brawijaya Malang.

Meskipun dalam penyelesaian Tugas Akhir ini melalui perjalanan waktu yang panjang serta melibatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, penulis berharapTugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih yang Sebesar - besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini. Oleh karenan itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang

2. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT selaku Pembimbing I yang telah mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

3. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT. selaku Pembimbing II yang telah mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

4. Seluruh dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, terima kasih telah memberikan Ilmu pengetahuan yang bermanfaat untuk saat ini maupun seterusnya.

5. Ibu Faradilla dan seluruh staf Tata Usaha, terima kasih atas kemudahan segala urusan akademik selama saya kuliah.

6. Semua teman Teknik Sipil terutama 2016 kelas D, terima kasih atas dukungan serta doa yang kalian berikan selama ini.

7. Dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Malang, November 2020

Penulis

v DAFTAR ISI JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SURAT PERNYATAAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... v

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR PUSTAKA ... BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang 1.1 Rumusan Masalah ... 2

1.2 Batasan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Studi ... 3

1.4 Manfaat Studi ... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pembebanan ... 5

2.1.1. Beban Mati atau Dead Load (D) ... 5

2.1.2. Beban Hidup atau Live Load (L) ... 5

2.1.3. Beban Gempa atau Seismic Load (E)... 6

2.1.3.1. Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur Bangunan ... 7

2.1.3.2. Klasifikasi Situs ... 8

2.1.3.3. Peta Gempa yang Dipertimbangkan Risiko-Tertarget (MCER) .... 10

2.1.3.4. Koefisien-Koefisien Situs dan Parameter-Parameter Respons Spektra Percepatan Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Risiko-Tertarget (MCER) ... 11

2.1.3.5. Parameter Percepatan Spektual Desain ... 12

2.1.3.6. Spektrum Respons desain ... 12

2.1.3.7. Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang Berbeda ... 14

2.1.3.8. Perioda Fundamental Pendekatan ... 16

2.1.3.9. Geser Dasar Seismik ... 17

2.1.4. Beban Kombinasi Terfaktor ... 19

2.2. Pondasi Tiang ... 19

2.2.1. Klasifikasi Jenis-jenis Tiang ... 20

2.2.2. Pondasi Tiang Bor atau (Bored Pile) ... 20

2.2.3. Dasar dalam Pemilihan Pondasi untuk Bore Pile ... 23

2.2.4. Podasi Tiang Kelomppok dan Tiang Tunggal ... 23

2.2.5. Perilaku kelompok Tiang akibat Beban ... 24

2.2.6. Perilaku dari Kelompok Tiang ... 25

2.3. Pile Cap ... 26

2.4. Perencanaan daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Bored pile) Berdasarkan Data SPT ... 26

vi

2.4.1. Standart Penetration Test (SPT) ... 27

2.5. Daya Dukung Tiang ... 27

2.5.1. Daya Dukung Ijin Tekan ... 27

2.5.2. Daya Dukung Ijin Tarik ... 29

2.6. Jumlah Tiang yang Dibutuhkan ... 29

2.7. Daya dukung Ijin Kelompok Tiang ... 30

2.8. Jarak Antar Tiang Kelompok ... 31

2.9. Beban Maksimum Tiang pada kelompok Tiang ... 32

2.10. Daya Dukung Horizontal ... 34

2.11. Penurunan Tiang kelompok ... 36

2.11.1. Penurunan Segera (Immediate Settlement) ... 36

2.12. Perencanaan Pile cap ... 38

2.12.1. Penulangan Pile cap ... 38

2.12.2. Tinjauan Terhadap geser ... 40

2.12.3. Kontrol terhadap geser Pons yang Bekerja Satu Arah ... 40

2.12.4. Kontrol Terhadap Geser Pons yang Bekerja Dua Arah ... 41

2.13. Penulangan Terhadap Pondasi Bored Pile ... 44

BAB III METODE PERENCANAAN ... 49

3.1. Lokasi Perencanaan ... 49

3.2. Data Perencaaan ... 50

3.2.1. Data Umum Proyek ... 50

3.2.2. Data Teknis Proyek ... 50

3.2.3. Data Penyelidikan Tanah ... 51

3.3. Presedur Studi Perencanaan ... 52

BAB IV PEMBAHASAN ... 53

4.1. PEMBAHASAN ... 53

4.1.1. Pembebanan Pada Bangunan Gedug ... 53

4.1.2. Beban Atap Kuda-kuda ... 60

4.1.3. Beban Gempa ... 61

4.2. Analisa Pembebanan ... 68

4.3. Perencanaan Pondasi Bore Pile type Franky Pile ... 75

4.3.1. Perencanaan Pondasi Bore Pile Type Franky Pile berdasarkan Data SPT pada K1 Grid D – 3 ... 77

4.3.2. Daya Dukung Izin Vertikal Tiang Franky Pile ... 77

4.3.2.1. Penentuan Jumlah Tiang Pondasi (K1 Grid D – 3) ... 81

4.4. Perencanaan Pile Cap ... 88

4.4.1. Penulangan Pile Cap ... 88

4.4.2. Perhitungan Tulangan Longitudional ... 88

4.4.3. Perhitungan Geser Satu Arah ... 90

4.4.4. Perhitungan Geser Dua Arah ... 92

4.4.5. Perhitungan Tulangan Bagi ... 93

4.4.6. Perencanaan Penulangan Tusuk Konde ... 94

4.5. Perencanaan Penulangan pondasi Tiang Bore Pile Tipe Franky Pile ... 96

4.5.1. Perhitungan Tulangan Longitudional ... 95

4.5.2. Perhitungan Tulangan Spiral ... 100

vii

4.6. Penurunan Pondai Tiang Bor ... 101

4.6.1. Penurunan Segera Tiang Bor pada Grid D-3 ... 101

4.6.2. Penurunan Konsolidasi Pondasi Tiang Bor ... 107

4.6.3. Waktu Penurunan Pondasi Tiang Bor ... 108

BAB V PENUTUP ... 112

5.1. Kesimpulan ... 112

5.2. Saran ... 112

DAFTAR PUSTAKA ... 113 LAMPIRAN.

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beban hidup terdistribusi merata minimum, Lo dan beban hidup terpusat

Minimum ... 6

Tabel 2.2 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ... 7

Tabel 2.3 Faktor keutamaan gempa ... 8

Tabel 2.4 Klasifikasi Situs ... 9

Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fa ... 11

Tabel 2.6 Koefisien Situs, Fv ... 12

Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek ... 13

Tabel 2.8 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons perceptan pada perioda 1,0 detik ... 14

Tabel 2.9 Fakor R, Cd, dan ΩD untuk sistem penahan gaya gempa ... 14

Tabel 2.10 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung ... 16

Tabel 2.11 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x ... 17

Tabel 2.12 Kombinasi beban untuk metode ultimit ... 19

Tabel 3.1 Data Umum Proyek ... 50

Tabel 3.2 Data Teknis Proyek ... 50

Tabel 3.3 Data Spesifikasi Kolom ... 51

Tabel 3.4 Hasil Penyelidikan Tanah ... 51

Tabel 4.1 Berat Struktur Bangunan Lantai 1 ... 56

Tabel 4.2 Berat Struktur Bangunan Lantai 2 ... 56

Tabel 4.3 Berat Struktur Bangunan Lantai 3 ... 57

Tabel 4.4 Berat Struktur Bangunan Lantai 4 ... 57

Tabel 4.5 Berat Struktur Bangunan Lantai 5 ... 58

Tabel 4.6 Berat Struktur Bangunan Lantai 6 ... 58

Tabel 4.7 Berat Struktur Bangunan Lantai 7 ... 59

Tabel 4.8 Berat Struktur Bangunan Atap ... 59

Tabel 4.9 Rekap Berat Struktur Bangunan ... 60

Tabel 4.10 Parameter Percepatan Gempa ... 62

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Distribusi Beban Gempa ... 64

Tabel 4.12 Hasil Distribusi Beban Gempa ... 64

Tabel 4.13 Rangkuman Hasil Analisa Statika pembebanan Menggunakan Aplikasi (Staadpro) ... 68

Tabel 4.14 Rangkuman Hasil Analisa Statika Pembebanan Pada Tie Beam Menggunakan Aplikasi (Staadpro) ... 70

Tabel 4.15 Hasil Reaksi Perletakan Struktur ... 72

Tabel 4.16 Sampling Perencanaan Pondasi ... 75

Tabel 4.17 Gaya gesek pada keliling permukaan tiang lapisan data tanah BH-1 ... 80

Tabel 4.18 Data sampling untuk perhitungan rencana pondasi ... 81

Tabel 4.19 Perhitungan Cu menurut pendekatan Stroud BH-1 ... 85

Tabel 4.20 Rekapitulasi perencanaan tiang pondasi bore pile type Franki Kelompok ... 87

Tabel 4.21 Rekap Perhitungan Pile Cap ... 94

Tabel 4.22 Nilai Modulus Elastisitas berdasarkan pendekatan Mitchell dan Gardner ... 101

Tabel 4.23 Perhitungan Penurunan Segera pada Tiap Lapisan ... 106

Tabel 4.24 Rekapitulasi Penurunan Segera pada Tiap Titik Kolom yang Ditinjau ... 106

ix

Tabel 4.25 Rekapitulasi Penurunan Konsolodasi pada Tiap Titik Kolom yang Ditinjau .. 108 Tabel 4.26 Rekapitulasi Penurunan Konsolodasi dan Segera pada Tiap Titik Kolom

yang Ditinjau ... 108

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ss, gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER)

kelas situs SB (SNI 1726, 2012: 134) ... 10

Gambar 2.2 S1, Gempa Maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) kelas situs SB (SNI 1726, 2012:135) ... 10

Gambar 2.3 Spektrum Respons Design ... 14

Gambar 2.4 Jenis- jenis Pondasi ... 22

Gambar 2.5 Tiang Bor Kelompok dengan Tiang Bor Tunggal ... 25

Gambar 2.6 Pengaruh Beban pada Tiang – Kurva penurunan akibat beban ... 25

Gambar 2.7 Perbandingan Zona Tegangan pada (a) Tiang Tunggal (b) Kelompok Tiang ... 26

Gambar 2.8 Macam-macam Pile cap ... 27

Gambar 2.9 Skema Daya Dukung Tekan ... 29

Gambar 2.10 Skema Daya Dukung Tarik Ultimit ... 31

Gambar 2.11 Pengaruh Area Tumpangan pada Kelompok Tiang ... 32

Gambar 2.12 Susunan Kelompok Tiang ... 33

Gambar 2.13 Jarak Pusat ke Pusat Tiang ... 34

Gambar 2.14 Beban yang Bekerja pada Pile cap ... 36

Gambar 2.15 Koefisien Brinch Hansen Kc ... 37

Gambar 2.16 Grafik Hubungan μi, , μo, Kedalam pondasi (Df) dan Lebar Pondasi (B) ... 40

Gambar 2.17 Penulangan pile cap ... 42

Gambar 2.18 Penampang Kristis pada pelat Pondasi pada Geser Satu Arah ... 43

Gambar 2.19 Daerah Geser Aksi Dua Arah Pada Pelat Pondasi ... 44

Gambar 2.20 Penulangan Pondasi Tiang Bor ... 45

Gambar 2.21 Potongan A-A Pondasi Tiang Bor ... 45

Gambar 2.22 (c) Penampang Lingkaran dan (d) Penampang Ekuivalen Persegi ... 46

Gambar 2.23 Diagram Regangan dan Tegangan Penampang Ekuivalen Persegi pada Paja Tulangan ... 47

Gambar 3.1 Lokasi Proyek (PT. PP Divisi Gedung I) ... 50

Gambar 3.2 Tahapan perencanaan pondasi tiang Bore pile ... 53

Gambar 4.1 Tampak Depan permodelan Struktur ... 65

Gambar 4.2 Permodelan Struktur Gedung Vokasi UB ... 65

Gambar 4.3 Permodelan Struktur Tampak samping ... 66

Gambar 4.4 Permodelan Freebody Diagram – Mom ... 66

Gambar 4.5 Denah Pondasi Dalam , Kolom, Dan Sloft ... 74

Gambar 4.6 Lokasi pengambilan sample tanah ... 76

Gambar 4.7 Penampang Pondasi franky ... 77

Gambar 4.8 Kalibrasi nilai N pada data tanah BH-1 ... 78

Gambar 4.9 kalibrasi panjang ekuivalen ... 78

Gambar 4.10 Diagram intensitas daya dukung ultimit tanah pondasi pada ujung tiang ... 79

Gambar 4.11 Penampang atas pondasi tipe 2 ... 82

Gambar 4.12 Distribusi beban maksimum kelompok tiang pada F – 4 ... 84

Gambar 4.13 Garis gaya Geser Satu Arah Pile Cap ... 90

Gambar 4.14 Garis Kritis Gaya Geser Dua Arah ... 92

Gambar 4.15 Detail Penulangan Pile Cap ... 94

xi

Gambar 4.16 Luas A_C ... 95

Gambar 4.17 Penampang tiang bor dan penampang ekivalen ... 98

Gambar 4.18 tegangan dan regangan penampang tiang bor ... 99

Gambar 4.19 Diagram Penurunan Pondasi titik F-4 ... 103

Gambar 4.20 Grafik Penentuan 𝜇₀ ... 104

Gambar 4.21 Grafik Penentuan 𝜇₁ ... 104

Gambar 4.22 Detail Penulangan Pondasi Tipe 3 ... 109

Gambar 4.23 Detail Penulangan Pondasi Tipe 2 ... 110

Gambar 4.24 Detail Penulangan Pondasi Tipe 1 ... 111

Gambar 4.25 Denah Pondasi Bored Pile ... 112

xii

DAFTAR PUSTAKA

• Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI 1726-2012. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

• Badan Standardisasi Nasional. 2013. Persyaratan beton struktural bangunan gedung SNI 2847-2013. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

• Badan Standardisasi Nasional. 2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain SNI 1727-2013. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

• Hardiyatmo, HC.2015, Analisis dan Perancangan Fondasi II, Penerbit Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

• Pamungkas, A and Erny Harianti. 2013, Desain Pondasi Tahan Gempa, Andi Yogyakarta.

• Sardjono.1991, Pondasi Tiang Pancang I, Penerbit Sinar Wijaya, Surabaya.

• Sosrodarsono, S and Kazuto Nakazawa. 2000, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, Pradnya Paramita.

• Brown, Dan A. dkk. 2010. Drilled Shafts: Contruction Procedures and LRFD Design Methods. International Journal of Geotechnical Engineering Circular, 16(4), 1-7

• Tomlinson, M.J. 1994, Pile Design and Contruction Praktice Fourth Edition, E & F N SPON, London.

• American Concrete Institute. 2011. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-11). USA: American Concrete Institute.

SURAT KETERANGAN LOLOS PLAGIASI

Mahasiswa/i atas nama,

Nama : Faisal Sultonul Karim NIM : 201610340311182

Telah dinyatakan memenuhi standar maksimum plagiasi dengan hasil,

BAB 1 4 % ≤ 10%

BAB 2 14 % ≤ 25%

BAB 3 9 % ≤ 35%

BAB 4 0 % ≤ 15%

BAB 5 0 % ≤ 5%

Naskah Publikasi 10 % ≤ 20% Malang, 14/10/2020

Surat keterangan ini digunakan untuk mendaftar Lintang S. Mahabella sidang Tugas Akhir