1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai beberapa teori yang digunakan

sebagai acuan dalam perhitungan perencanaan dinding penahan tanah pada

basement apartemen begawan Malang. Adapun teori yang menjadi acuan adalah

sebagai berikut :

• Analisa Parameter Tanah

• Tekanan Tanah Lateral

• Analisa Gaya-Gaya yang Bekerja

• Desain dan Analisa Stabilitas Retaining Wall

• Penulangan Retaining Wall

• Desain dan Analisa Stabilitas Secant Pile

• Penulangan Secant Pile

• Metode Pelaksanaan

• Rencana Anggaran Biaya

2.1 Analisa Parameter Tanah

Analisa parameter tanah akan dilakukan untuk membuat analisa stratigrafi

parameter tanah di lokasi dinding penahan tanah yang akan direncanakan. Dasar

dalam hal yang akan digunakan untuk membuat stratigrafi tanah yaitu dengan

menggunakan cara pendekatan data tanah yang kemudian akan di lakukan

pengolahan dalam bentuk pentabelan. Dengan cara yaitu pembagian lapisan tanah

pada per masing-masing segmen dari setiap (Deeep Boring) DB yaitu meliputi

DB2, DB3 dan DB4. Dari Analisa tersebut akan mendapatkan data sekunder yaitu

berupa hasil dari parameter nilai µ,𝜑,𝛾,c,Gs,𝛾’,𝛾w,γb,w,γsat,γd,e,Es,γbeton.

Selanjutnya setelah mendapatkan hasil dari pengolahan data sekunder tersebut

dari analisa yang dilakukan maka selanjutnya akan bisa menghitung tekanan tanah

lateral dan mendapatkan angka keamanan sesuai yang diinginkan.

2

2.2 Tekanan Lateral Tanah

Rankine (1857) mengembangkan teori tekanan lateral tanah dari kondisi

keruntuhan tanah di depan dan di belakang dinding penahan tanah yang berdasar

pada konsep kesetimbangan plastis. Tekanan tanah saat dinding diijinkan

bergerak yang menyebabkan tekanan horisontal berkurang terus menerus hingga

keadaan setimbang dinamakan tekanan aktif, sedangkan tekanan horisontal yang

bertambah karena dinding terdorong ke dalam dinamakan tekanan pasif.

Rankine (1857) menyelidiki keadaan tegangan di dalam tanah yang berada

pada kondisi keseimbangan plastis. Keseimbangan plastis sendiri adalah suatu

keadaan yang menyebabkan tiap tiap titik di dalam massa tanah menuju proses ke

suatu keadaan runtuh (Braja M. Das,1995).

Gambar 2.1 Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam (at rest)

(Sumber : Braja M. Das, (1995). Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip Rekayasa

Geoteknis Jilid 2. Hal : 48)

Suatu massa tanah dibatasi oleh dinding dengan permukaan licin (frictionless

wall) AB (gambar 2.1) yang dipasang sampai kedalaman tak terhingga. Suatu

elemen tanah yang terletak pada kedalaman z akan terkena tekanan arah vertikal

(σv) dan tekanan arah horizontal (σh). Sementara itu tegangan geser pada bidang

tegak dan bidang datar diabaikan.

3

2.2.1 Tekanan arah vertikal (σv)

Tekanan vertikal total merupakan tekanan arah vertikal akibat lapisan

tanah di atasnya.

𝜎𝑣 = 𝛾𝑧 [2.1]

Keterangan :

𝜎𝑣 = Tekanan vertikal total (kN/m2)

𝛾 = Berat jenis tanah (kN/m3)

𝑧 = Tinggi lapisan tanah dari muka tanah ke titik z (m)

Gambar 2.2 Dinding Penahan Tanah yang diberi Beban Luar (surcharge)

(Sumber : Braja M. Das, (1995). Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip

Rekayasa Geoteknis Jilid 2. Hal : 58)

Bila terdapat beban luar sebesar q per satuan luas, persamaan tekanan

arah vertikal efektif menurut Rankine sebagai berikut:

Pada z = 0

𝜎𝑣 = 𝜎′𝑣 = 𝑞 [2.2]

Pada kedalaman z = H1

𝜎𝑣 = 𝜎′𝑣 = 𝑞 + 𝐻1 𝛾 [2.3]

Pada kedalaman z = H

𝜎′𝑣 = 𝑞 + 𝐻1 𝛾 + 𝐻2 𝛾′ [2.4]

4

Keterangan :

𝜎′𝑣 = Tekanan vertikal efektif (kN/m2)

𝑞 = Beban luar (kN/m2)

𝛾′ = 𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝛾𝑤

= Berat jenis tanah efektif (kN/m3)

𝐻 = Tinggi lapisan tanah (m)

𝐻1 = Tinggi lapisan diatas muka air tanah (m)

𝐻2 = Tinggi lapisan dibawah muka air tanah (m)

𝑧 = Tinggi lapisan tanah di titik z (m)

2.2.2 Tekanan arah horizontal (σh)

Tekanan horizontal total dapat dirumuskan sebagai berikut

𝜎ℎ = 𝜎′ℎ + 𝑢 [2.5]

Keterangan :

𝜎ℎ = Tekanan horizontal total (kN/m2)

𝜎′ℎ = Tekanan horizontal efektif (kN/m2)

𝑢 = Tekanan horizontal yang disebabkan air pori (kN/m3)

Gambar 2.3 Tekanan Tanah Aktif Menurut Rankine

(Sumber : Braja M. Das, (1995). Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip

Rekayasa Geoteknis Jilid 2. Hal : 52)

5

Bila dinding AB diijinkan bergerak menjauhi massa tanah secara

perlahan-lahan, maka tegangan utama arah horizontal akan berkurang secara

terus menerus. Akhirnya pada suatu kondisi yaitu kondisi keseimbangan

plastis akan dicapai bila kondisi tegangan di dalam elemen tanah dapat

diwakili oleh lingkaran Mohr b dalam gambar 2.3, dan kelonggaran di

dalam tanah terjadi. Keadaan tersebut dinamakan sebagai “kondisi aktif

menurut Rankine”; tekanan yang bekerja pada bidang vertikal (yang

merupakan bidang utama) adalah tekanan tanah aktif menurut Rankine.

Tekanan tanah efektif aktif

𝜎ℎ = 𝜎′𝑣 𝐾𝑎 − 2𝑐√𝐾𝑎 [2.6]

Keterangan :

𝜎ℎ𝑎 = Tegangan total aktif (kN/m2)

𝜎′ = Tegangan vertikal efektif (kN/m2)

𝑐 = Kohesi tanah (kN/m2)

𝐾𝑎 = 𝑡𝑎𝑛2(45 −∅

2 ) [2.7]

= Koefisien tanah aktif (kN/m3)

𝜑 = Sudut geser dalam (o)

Sedangkan gaya aktif persatuan luas dinding penahan merupakan

luasan diagram tekanan.

𝑃𝑎 = 𝐻 𝜎ℎ′𝑎 + 0,5 𝐻 𝜎ℎ′𝑎 [2.8]

Keterangan :

𝑃𝑎 = Tekanan tanah aktif (kN/m)

𝐻 = Tinggi lapisan tanah (m)

𝜎ℎ′𝑎 = Tekanan tanah efektif aktif (kN/m2)

6

Gambar 2.4 Tekanan Tanah Pasif Menurut Rankine

(Sumber : Braja M. Das, (1995). Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip

Rekayasa Geoteknis Jilid 2. Hal : 54)

Dinding AB adalah tembok licin tak terhingga.Keadaan tegangan awal

pada suatu elemen tanah diwakili oleh lingkaran Mohr a dalam gambar 2.4.

Apabila tembok didorong secara perlahan-lahan ke arah masuk ke dalam

massa tanah, maka tegangan utama akan bertambah secara terus menerus.

Akhirnya didapatkan suatu keadaan yang menyebabkan kondisi tegangan

elemen tanah dapat diwakili oleh lingkaran mohr b. pada keadaan ini

keruntuhan akan terjadi yang saat ini dikenal sebagai kondisi pasif menurut

Rankine. Disamping itu tekanan tanah ke samping merupakan tegangan

utama besar yang dinamakan tekanan tanah pasif menurut Rankine.

Tekanan tanah efektif pasif

𝜎ℎ = 𝜎′𝑣 𝐾𝑝 + 2𝑐√𝐾𝑝 [2.9]

Keterangan :

𝜎ℎp = Tegangan total aktif (kN/m2)

𝜎′𝑣 = Tegangan vertikal efektif (kN/m2)

𝑐 = Kohesi tanah (kN/m2)

𝐾𝑝 = 𝑡𝑎𝑛2(45 −∅

2 ) [2.10]

= Koefisien tanah aktif (kN/m3)

𝜑 = Sudut geser dalam (o)

7

Sedangkan gaya aktif persatuan luas dinding penahan merupakan

luasan diagram tekanan.

𝑃𝑎p = 𝐻 𝜎ℎ′p + 0,5 𝐻 𝜎ℎ′p [2.11]

Keterangan :

𝑃p = Tekanan tanah pasif (kN/m)

𝐻 = Tinggi lapisan tanah (m)

𝜎ℎ′p = Tekanan tanah efektif aktif (kN/m2)

Gambar 2.5 Variasi Besarnya Tekanan Tanah Horizontal dengan

Kemiringan (deformasi) Tembok

(Sumber : Braja M. Das, (1995). Mekanika Tanah Prinsip-Prinsip

Rekayasa Geoteknis Jilid 2. Hal : 56)

Pada perhitungan tekanan tanah lateral manual metode Rankine, Ka

dan Kp lapisan tanah memiliki satu nilai konstan yang dihitung dengan

rumus (2.7) dan (2.10) untuk kondisi deformasi dinding penahan tanah

maksimum. Sedangkan pada program Plaxis, nilai Ka dan Kp lapisan tanah

dihitung melalui program dimana nilai Ka dan Kp bergerak dinamis

tergantung dari besarnya deformasi yang dapat digambarkan pada gambar

(2.5).

8

2.2.3 Tekanan Air Pori

Tekanan arah horizontal yang disebabkan oleh air pori antara z = 0,

dan z = H1 adalah nol. Untuk z > H1 tekanan air pori bertambah secara

linear dengan bertambahnya kedalaman.

𝑢 = (𝑧 − 𝐻1) 𝛾𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 [2.12]

Keterangan :

𝑢 = Tekanan air pori (kN/m3)

𝐻1 = Tinggi lapisan diatas air tanah (m)

𝛾𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 = Berat jenis air (9,8 kN/m3)

𝑧 = Tinggi lapisan tanah di titik z

Tekanan air pori dihitung baik dalam kondisi aktif maupun pasif.

2.2.4 Tanah kohesif

Perhitungan tekanan tanah pada tekanan tanah kohesif harus

mempertimbangkan adhesi antara dinding penahan tanah dan tanahnya

yang dapat dijabarkan dalam rumusan berikut:

𝜎𝑎 = 𝜎𝑣𝐾𝑎 − 2𝑐𝐾𝑎𝑐` [2.13]

𝐾𝑎 = 𝑡𝑎𝑛2(45 −∅

2 ) [2.14]

𝐾𝑎𝑐 = √𝐾𝑎(1 +𝑐𝑤

𝑐) [2.15]

𝜎𝑝 = 𝜎𝑣𝐾𝑝 + 2𝑐𝐾𝑝𝑐` [2.16]

𝐾𝑝 = 𝑡𝑎𝑛2(45 −∅

2 ) [2.17]

𝐾𝑝𝑐 = √𝐾𝑝(1 +𝑐𝑤

𝑐) [2.18]

Keterangan :

σa = tekanan tanah aktif total (horisontal) pada dinding

σp = tekanan tanah pasif total (horisontal) pada dinding

c = kohesi tanah ≈ 𝑠𝑢 di saat tanah 100% jenuh

∅ = sudut keruntuhan tanah

Cw = adhesi antara tanah dan dinding = αsu

Ka = koefisien tekanan tanah aktif

Kp = koefisien tekanan tanah aktif

9

Gambar 2.6 Distribusi Tekanan Lateral Tanah untuk Tanah Kohesif

(Sumber : Chang Yu-Ou, (2006) Deep ExcavationTheory and Practice. Hal : 107)

2.2.5 Tanah Non-Kohesif

Kelebihan tekanan air tanah pada tanah non-kohesif akan menghilang

sesaat geser terjadi. Sebagai hasilnya, perhitungan tekanan tanahnya harus

pada tekanan efektif. Seandainya terdapat gesekan antara dinding dan tanah,

tekanan tanah pada tanah non-kohesif dapat dihitung sebagai berikut :

𝜎′𝑎 = 𝐾𝑎(𝜎𝑣 − 𝑢) − 2𝑐′𝐾𝑎𝑐` [2.19]

𝐾𝑎𝑐 = √𝐾𝑎(1 +𝑐′𝑤

𝑐 ) [2.20]

𝜎𝑎 = 𝜎′𝑎 + 𝑢` [2.21]

σ′p = 𝐾𝑝(𝜎𝑣 − 𝑢) + 2𝑐′𝐾𝑝𝑐` [2.22]

𝐾𝑝𝑐 = √Kp(1 +𝑐′𝑤

𝑐) [2.23]

𝜎𝑝 = 𝜎′𝑝 + 𝑢` [2.24]

Keterangan:

σ'a = tekanan tanah aktif efektif (horisontal) pada dinding.

σ'p = tekanan tanah pasif total (horisontal) pada dinding.

c' = kohesi tanah efektif.

c'w = adhesi efektif antara tanah dan dinding.

Ka = koefisien tekanan tanah aktif.

10

Kp = koefisien tekanan tanah aktif.

𝑢 = tekanan air tanah.

Untuk kebanyakan tanah non-kohesif, c' = 0, c'w = 0, maka, Kac = Ka, Kpc

= Kp, dan zona tegangan retak tidak terjadi seperti Gambar 2.7

Gambar 2.7 Distribusi Tekanan Air Tanah untuk Tanah Berlapis

(Sumber : Chang Yu-Ou, ( 2006) Deep ExcavationTheory and Practice. Hal : 109)

2.3 Analisa Gaya-Gaya yang Bekerja

2.3.1 Tiang Dalam Tanah Kohesif

Seperti yang telah dipelajari, tahanan tanah ultimit tiang yang terletak

pada tanah kohesif atau Iempung (c=0) bertambah dengan kedalamannya,

yaitu dari 2cu dipermukaan tanah sampai 8 - 12cu pada kedalaman kira-kira

3kali diameter tiang Broms (1964a) mengusulkan cara pendekatan

sederhanauntuk mengestimasi distribusi tekanan tanah yang menahan tiang

dalam lempung, yaitu tahanan tanah dianggap sama dengan nol di

permukaan tanah sampai kedalaman 1,5 kali diameter tiang (1,5d) dan

konstan sebesar 9cu, untuk kedalaman yang lebih besar dari 1,5d tersebut.

11

a.Tiang Ujung Bebas

Gambar 2.8 Tiang Ujung Bebas pada Tanah Kohesif

(a).Tiang Pendek (b).Tiang Panjang

(Sumber : Hary CH, (2015) Analisis dan Perancangan Pondasi II. Hal : 302)

b.Tiang Ujung Jepit

Gambar 2.9 Tiang Ujung Jepit pada Tanah Kohesif

(a).Tiang Pendek (b).Tiang Sedang (c).Tiang Panjang

(Sumber : Hary CH, (2015) Analisis dan Perancangan Pondasi II. Hal : 304)

12

2.3.2 Tiang Dalam Tanah Granuler

Untuk tiang dalam tanah granuler (c=0), Broms (1964b) menganggap

sebagai berikut :

1. Tekanan tanah aktif yang bekerja di belakang tiang di abaikan

2. Distribusi tekanan tanah pasif di sepanjang tiang bagian depan sama

dengan 3 kali tekanan tanah pasif rankine

3. Bentuk penampang tiang tidak berpengaruh terhadap tekanan tanah

ultimit atau tahanan lateral ultimit

4. Tahanan tanah lateral sepenuhnya termobilisasi pada gerakan tiang yang

di perhitungkan

Tahanan tanah ultimit (pu) sama dengan 3 kali tekanan pasif rankine

adalah di dasarkan pada bukti empiris yang di peroleh dari membandingkan

hasil pengamatan dan hitungan beban ultimit yang di lakukan oleh Broms.

Hasil ini menunjukkan bahwa pengambilan factor pengali 3 dalam beberapa

hal mungkin terlalu hati-hati, karena nilai banding rata-rata antara hasil

hitungan dan beban ultimit hasil pengujian tiang adalah kira-kira 2/3.

a.Tiang Ujung Bebas

Gambar 2.10 Tiang Ujung Bebas pada Tanah Granuler

(a).Tiang Pendek (b).Tiang Panjang

(Sumber : Hary CH, (2015) Analisis dan Perancangan Pondasi II. Hal : 308)

13

Gambar 2.11 Tiang Ujung Jepit pada Tanah Granuler

(a).Tiang Pendek (b).Tiang Sedang (c).Tiang Panjang

(Sumber : Hary CH,(2015) Analisis dan Perancangan Pondasi II. Hal : 310)

2.4 Desain Retaining Wall

Gambar 2.12 Dimensi Tipikal Dinding Penahan Tanah

Sumber : (SNI 8460:2017) Pasal 10.2.5

14

Retaining wall adalah suatu konstruksi yang berfungsi untu menahan

tanah lepas atau alami dan mencegah keruntuhan tanah yang miring atau lereng

yang kemantapannya tidak dapat dijamin oleh lereng tanah itu sendiri. Tanah yang

tertahan memberikan dorongan secara aktif pada struktur dinding sehingga

struktur cenderung akan terguling atau akan tergeser. Retaining wall merupakan

sebuah keharusan untuk pembangunan sebuah gedung bertingkat banyak dengan

jumlah basement lebih dari satu lapis. Tanpa adanya retaining wall,

pelaksanaannya niscaya akan menghadapi berbagai kesulitan.

Kondisi tanah yang dalam keadaan tidak ada beban bangunan di sekitarnya

sudah banyak gedung tinggi. Bila ada bangunan di sekitarnya areal, pemasangan

retaining wall menjadi solusinya. Munculnya galian tanah basement akan

membuat perubahan struktur tanah di sekitarnya. Resiko yang paling awal adalah

runtuhnya tanah di sekitar lokasi galian sehingga aka nada pergerakan gedung di

sebelahnya. Bahayanya adalah gedung akan bergeser atau bahkan bias miring ke

arah lubang galian.

2.4.1 Pendimensian Retaining Wall

Pada dinding penahan tanah yang bekerja adalah gaya-gaya seperti

pada gambar berikut :

Gambar 2.13 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Retaining Wall

(Sumber : Hary CH, (2014) Analisis dan Perancangan Pondasi I. Hal : 484)

15

Analisis stabilitas dinding penahan tanah di tinjau terhadap hal-hal

sebagai berikut :

1. Faktor aman terhadap penggeseran dan penggulingan harus mencukupi.

2. Tekanan yang terjadi pada tanah dasar pondasi harus tidak boleh melebihi

kapasitas dukung tanah ijin stabilitas lereng secara keseluruhan harus

memenuhi syarat.

3. Selain itu,jika tanah dasar mudah mampat,penurunan tak seragam yang

terjadi harus tidak boleh berlebihan.

2.4.1.1 Stabilitas Terhadap Penggeseran (Sliding)

Faktor aman terhadap penggeseran (Fgs) di definisikan sebagai :

Fgs = ∑Rℎ

∑Ph = ∑Rℎ

∑Pah−∑Pph > 1,5 (OK) [2.25]

Untuk tanah granuler (c=0)

∑ Rh = W. 𝑓 [2.26]

= W tg 𝛿b dengan 𝛿b ≤ 0

Untuk tanah kohesif (∅=0)

∑ Rh = ca. 𝐵 [2.27]

Untuk tanah c-∅ (∅>0) dan c>0

∑ Rh = cdB + ∑ W tg 𝛿b [2.28]

Keterangan :

∑ Rh = Tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran

W = Berat total dinding penahan dan tanah di atas pelat pondasi (kN)

𝛿b = Sudut gesek antara tanah dan dasar pondasi,biasanya di ambil 1/3-

(2/3)

ca = ad x c = adhesi antara tanah dan dasar dinding (kN/m2)

c = kohesi tanah dasar (kN/m2)

ad = faktor adhesi

B = lebar pondasi (m)

∑ Ph = jumlah gaya-gaya horizontal (kN)

F = tg 𝛿b = koefisien gesek antara tanah dasar dan dasar pondasi

16

2.4.1.2 Stabilitas Terhadap Penggulingan (Overtunning)

Faktor aman terhadap penggulingan (Fgl) di definisikan sebagai

berikut:

Fgl = ∑Mw

∑Mgl = ∑Mw

∑MglPa−∑MglPp > 1,5 (OK) [2.29]

Keterangan :

∑ Mw = Wb

∑ Mgl = ∑ Pah ℎ1 + ∑ Pav 𝐵

∑ Mw = Momen yang melawan penggulingan (kN.m)

∑ Mgl = Momen yang mengakibatkan penggulingan (kN.m)

W = Berat total dinding penahan dan tanah di atas pelat pondasi (kN)

B = lebar pondasi (m)

∑ Ph = jumlah gaya-gaya horizontal (kN)

∑ Pv = jumlah gaya-gaya vertikal (kN)

2.4.1.3 Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah (Bearing Capacity)

Beberapa persamaan kapasitas dukung tanah telah digunakan

untuk menghitung stabilitas dinding penahan tanah,seperti persamaan

kapasitas dukung Terzaghi (1943), Meyerhof (1951,1963), Vesic (1975) dan

Hansen (1970)

a.Persamaan Terzaghi

qu = cNc + DfγNq + 0,5 BγNγ [2.30]

Keterangan :

c = Kohesi tanah (kN/m2)

Df = Kedalaman pondasi (m)

γ = Berat volume tanah (kN/m3)

B = Lebar pondasi dinding penahan tanah (m)

Nc,Nq dan Nγ = Faktor-faktor kapasitas dukung Terzaghi

b.Persamaan Hansen (1970) dan Vesic (1975)

qu = dc ic c Nc + dq iq Df γ Nq + dγ iγ 0,5 Bγ Nγ [2.31]

Keterangan :

dc,dq,dγ = Faktor kedalaman

17

ic,iq,iγ = Faktor kemiringan beban

γ = Berat volume tanah (kN/m3)

B = Lebar pondasi dinding penahan tanah (m)

e = Eksentrisitas beban (m)

Nc,Nq dan Nγ = Faktor-faktor kapasitas dukung Hansen

F = qu

q′ > 2,50 (OK) [2.32]

Tekanan struktur pada tanah dasar fondasi dapat dihitung dari

persamaan persamaan sebagai berikut:

1.Bila dipakai cara lebar efektiffondasi (asumsi Meyerhof):

q = V

B′ [2.33]

2..Bila distribusi tekanan kontak antara tanah dasar pondasi di anggap linier

cara ini dulu di pakai bila dalam hitungan kapasitas dukung di gunakan

persamaan (asumsi Terzaghi):

q = V

B (1 ±

6e

B ) (bila e ≤ B/6) [2.34]

qmaks = 2V

3(B−2e) (untuk e ≥ B/6) [2.35]

Dalam perencanaan lebar fondasi dinding penahan (B) sebaiknya di

buat sedemikian hingga e < (B/6). Hal ini dimaksudkan agar efisiensi

pondasi maksimum dan perbedaan tekanan fondasi pada ujung-ujung kaki

dinding tidak besar (untuk mengurangi resiko keruntuhan dinding akibat

penggulingan).

2.4.2 Penulangan Retaining Wall

A. Penulangan Dinding Vertikal

1. Hitungan gaya lintang dan gaya momen terfaktor

Bila y adalah kedalaman dari permukaan tanah urug, momen terfaktor

yang bekerja pada dinding vertikal :

Gaya momen terfaktor :

Mu = 0,5 γ1 y2 Ka1 (y/3) (1,2) + 0,5q y2 Ka1(1,6) [2.36]

Gaya lintang terfaktor :

Vu = 0,5 γ1 y2 Ka1 (1,2) + qy Ka1(1,6) [2.37]

18

Momen (Mu) dan gaya lintang (Su) di hitung dengan subtitusi nilai-

nilai y ke dalam Persamaan (a) dan Persamaan (b). Nilai-nilai hasil hitungan

gaya lintang dan momen pada setiap potongan yaitu di tunjukan dalam

bentuk tabel.

2. Hitungan kebutuhan tulangan geser dalam setiap potongan dan

mencari nilai d

d = tebal dinding – selimut beton – diameter tulangan [2.38]

Kontrol kuat geser beton

𝑉𝑐 =1

6 √𝑓𝑐′𝑥𝑏𝑤𝑥𝑑 [2.39]

ϕ Vn = ϕ Vc = ϕ Vc > Vu = (OK)

3. Hitungan kebutuhan tulangan momen

Momen pada masing-masing potongan di ambil dalam bentuk tabel.

Hitungan penulangan per meter panjang dinding :

(−1

20,85. 𝑓𝑐′𝑏) 𝑎2 + (0,85. 𝑓𝑐′. 𝑏. 𝑑)𝑎 − (

𝑀𝑢

ϕ ) = 0 [2.40]

Di hitung untuk mencari nilai a dengan cara coba-coba dan akan bisa

mendapatkan nilai c = a / β

ℇs = d−c

c 𝑥 ℇcu [2.41]

fs = ℇs x Es > 400 Mpa [2.42]

Karena fs > fy,maka di ambil sebesar fy = 400 Mpa

𝐴𝑠 =0,85𝑥𝑓𝑐′𝑥𝑎𝑥𝑏

𝑓𝑠 [2.43]

Rasio penulangan (ρ)

𝜌 =𝐴𝑠

𝑏.𝑑 [2.44]

Batasan ρmin menurut Pasal 9.12 adalah sebesar 0,0020 sehingga

rasio penulangan masih memenuhi.

Dengan nilai luas tulangan sebesar As,maka jumlah tulangan per

meter pelat untuk diameter tulangan akan di dapatkan adalah

𝑛 =𝐴𝑠

1

4𝜋𝐷²

[2.45]

Jarak antar tulangan adalah S = bw/n [2.46]

19

B. Penulangan Pelat Kaki

1. Hitungan gaya lintang dan gaya momen terfaktor

Gaya momen akibat tekanan tanah pada dasar pondasi yang arahnya

ke atas dengan menganggap distribusi tekanan dasar pondasi ke tanah

berbentuk trapezium dari hasil diagram tegangan.

Untuk x = b1; q2 = qmin + (b1/b total) (qmaks - qmin) [2.47]

Untuk x = b2 ;q3 = qmin + (b1/b total) (qmaks - qmin) [2.48]

Potongan IV-IV (kaki depan)

Gaya geser,Vu = [2.49]

+ (q maks - q3) x 0,5 x b1 = (reaksi tanah)

+ q min x b1 = (reaksi tanah)

-b1 x h x bj beton x beban hidup = - (berat pelat terfaktor)

∑Vu = kN

Momen,Mu = [2.50]

+ 0,5 x q beban x q3 = (reaksi tanah)

+ 2/3 x (q maks – q3) x 0,5 x b1 = (reaksi tanah)

- (h x q beban x bj beton) x 0,5 x beban hidup = (berat pelat terfaktor)

∑Mu = kN.m

Potongan V-V (kaki belakang)

Gaya geser,Vu = [2.51]

- (q2 – q min) x 0,5 x b2 = (reaksi tanah)

- q min x b2 = (reaksi tanah)

+ (h x bj beton x beban hidup) b2 = (berat pelat terfaktor)

+ (h total x bj tanah x beban hidup) b2 = (berat pelat terfaktor)

+ (q beban x beban mati) b2 = (beban q terfaktor)

∑Vu = kN

Momen,Mu = [2.52]

- (q min x b12/2) = (reaksi tanah)

- (q2– q min) x 0,5 x b22/3 = (reaksi tanah)

+ (b2 x h total x bj beton) x b2/2 x beban hidup = (berat pelat terfaktor)

+ (b2 x h total x bj tanah) x b2/2 x beban hidup = (berat pelat terfaktor)

20

+ (b2 x q beban) x b2/2 x beban mati = (beban q terfaktor)

∑Mu = kN.m

Hasil hitungan Vu dan Mu pada pelat pondasi di tunjukkan dalam

bentuk tabel

2. Hitungan kebutuhan tulangan geser dalam setiap potongan dan

mencari nilai d.

d = tebal dinding – selimut beton – diameter tulangan [2.53]

Kontrol kuat geser beton

𝑉𝑐 =1

6 √𝑓𝑐′𝑥𝑏𝑤𝑥𝑑 [2.54]

ϕ Vn = ϕ Vc = ϕ Vc > Vu = (OK) [2.55]

3. Hitungan kebutuhan tulangan momen

Momen pada masing-masing potongan di ambil dalam bentuk tabel.

Hitungan penulangan per meter panjang dinding :

(−1

20,85. 𝑓𝑐′𝑏) 𝑎2 + (0,85. 𝑓𝑐′. 𝑏. 𝑑)𝑎 − (

𝑀𝑢

ϕ ) = 0 [2.56]

Di hitung untuk mencari nilai a dengan cara coba-coba dan akan bias

mendapatkan nilai c = a / β

ℇs = d−c

c 𝑥 ℇcu [2.57]

fs = ℇs x Es > 400 Mpa

Karena fs > fy,maka di ambil sebesar fy = 400 Mpa

𝐴𝑠 =0,85𝑥𝑓𝑐′𝑥𝑎𝑥𝑏

𝑓𝑠 [2.58]

Rasio penulangan (ρ)

𝜌 =𝐴𝑠

𝑏.𝑑 [2.59]

Batasan ρmin menurut Pasal 9.12 adalah sebesar 0,0020 sehingga

rasio penulangan masih memenuhi.

Dengan nilai luas tulangan sebesar As, maka jumlah tulangan per

meter pelat untuk diameter tulangan akan di dapatkan adalah

𝑛 =𝐴𝑠

1

4𝜋𝐷²

[2.60]

Jarak antar tulangan adalah S = bw/n

21

2.5 Desain Secant Pile

Secant Pile adalah konstruksi dinding penahan tanah berupa tiang yang

dibuat beririsan antara satu pile dengan pile lainnya sehingga membentuk dinding

yang rapat. Material yang digunakan adalah pile dari beton bertulang dan pile dari

bentonite. Pada dinding penahan tanah jenis secant pile terdapat yang disebut pile

primer (primary pile) dan pile sekunder (secondary pile). Pile primer adalah pile

dari semen bentonite. Disebut primer karena pada pengerjaan secant pile, pile

semen bentonite dikerjakan pertama kali. Sedangkan pile sekunder ialah pile dari

beton bertulang. Disebut pile sekunder karena pada pengerjaan secant pile beton

bertulang dikerjakan setelah pile dari bentonite.

Desain secant pile merupakan metode tiang bor yang dibuat berbaris secara

tumpang tindih sebagai dinding penahan tanah dengan cara cor di tempat.

Prosedur konstruksi tiang bor dengan cara cor di tempat dilakukan dengan

mengebor lubang terlebih dahulu, kemudian memasukkan tulangan kedalamnya

dan diakhiri dengan pengecoran memakai pipa Tremie.

Gambar 2.14 Desain Secant Pile

(Sumber : Chang Yu-Ou, (2006) Deep ExcavationTheory and Practice. Hal : 75)

Dari gambar 2.14, setelah tiang bor nomor 1, 2, dan 3 selesai, sebelum

mengental, tiang bor nomor 4, 5, dan 6 dibuat dengan memotong tiang bor yang

sebelunya telah ada. Metode pelaksanaan yang digunakan dalam pembuatan

secant pile adalah dengan mengecor pile dengan material bentonite terlebih

dahulu dengan jarak antar pile adalah sebesar dua kali diameter pile. Kemudian di

tengah-tengah antara pile semen bentonite, dilakukan pengeboran tanah dengan

diameter dan kedalaman yang sama. Pada proses tersebut pile semen bentonite

akan sebagian tergerus. Sela-sela pile semen bentonite tersebut akan terisi dengan

pile beton bertulang.

22

2.5.1 Pendimensian Secant Pile

Secant Pile diangker cocok untuk menahan tebing galian yang

galiannya dalam tetapi masih juga bergantung pada kondisi tanah dinding

turap ini menahan beban lateral dengan mengandalkan tahanan tanah pada

bagian turap yang terpancang ke dalam tanah dengan di bantu oleh angker

yang dipasang pada bagian atasnya. Kedalaman turap menembus tanah

bergantung pada besamya tekanan tanah. Untuk dinding turap yang tinggi

diperlukan turap baja dengan kekuatan tinggi Stabilitas dan tegangan pada

turap yang diangker bergantung pada banyak faktor misalnya kekakuan

relatif bahan turap, kedalaman penetrasi turap, kemudah mampatan tanah,

kuat geser tanah, keluluhan angker dan lain-lainnya.

Gambar 2.15. Dinding Penahan Jenis Secant Pile

a.Dinding Turap Kantilever b.Dinding Turap di Angker

(Sumber : Hary CH, (2015) Analisis dan Perancangan Pondasi II. Hal : 4)

2.5.1.1 Stabilitas Terhadap Penggeseran (Sliding)

Gaya-gaya yang menggeser dinding penahan tanah akan ditahan

oleh : Gesekan antara tanah dengan dasar pondasi dan tekanan tanah pasif

bila didepan dinding penahan terhadap tanah timbunan, dan akibat gaya-

gaya lateral seperti tekanan tanah aktif Pa yang bekerja, maka dinding

penahan tanah dapat bergeser. Gaya-gaya lateral Pa tersebut akan

mendapatkan perlawanan dari tekanan tanah Pasif Pp dan gaya gesek antara

dasar dinding dan tanah,.

23

Gambar 2. 16 Sketsa Pergeseran Dinding Penahan Tanah

(Sumber : Tifany Erba, (2016) Perhitungan Secant Pile sebagai Dinding Penahan

Tanah pada Proyek Pembangunan Apartemen Melati @Merr Surabaya Hal 12)

Faktor aman terhadap penggeseran (Fgs), didefinisikan sebagai berikut :

𝐹𝑔𝑠 =ƩPp

Ʃ𝑃𝑎 > 1,5 (OK) [2.61]

Keterangan :

Fgs = Faktor aman terhadap penggeseran

ƩPp = Gaya tekanan pasif total (kN)

ƩPa = Gaya tekanan aktif total (kN)

2.5.1.2 Stabilitas Terhadap Penggulingan (Overtunning)

Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah urug di

belakang dinding penahan, cenderung menggulingkan dinding dengan pusat

rotasi pada ujung kaki depan pelat fondasi. Momen penggulingan ini,

dilawan oleh momen akibat berat sendiri dinding penahan dan momen

akibat berat tanah di atas pelat fondasi.

Gambar 2.17 Sketsa Penggulingan Dinding Penahan Tanah

(Sumber : Tifany Erba, (2016) Perhitungan Secant Pile sebagai Dinding Penahan

Tanah pada Proyek Pembangunan Apartemen Melati @Merr Surabaya Hal 14)

24

Faktor aman terhadap penggulingan (Fgl) di definisikan sebagai

berikut :

Fgl = ∑Mr

∑Md = P𝑝 𝑥 𝐿𝑝

Pa x La > 1,50 (OK) [2.62]

Keterangan :

Fgl = Faktor aman akibat penggulingan

ƩMr = Momen penahan (kNm)

ƩMg = Momen penggerak (kNm)

Pp = Tekanan Tanah Pasif Total (kN)

Pa = Tekanan Tanah Aktif Total (kN)

Lp = Jarak Pp ke Pusat Rotasi Pasif (m)

La = Jarak Pp ke Pusat Rotasi Aktif (m)

2.5.1.3 Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah (Bearing Capacity)

Gaya-gaya horizontal dan vertikal pada dinding akan menimbulkan

tegangan pada tanah. Apabila tegangan yang timbul melebihi tegangan ijin

tanah, maka akan terjadi penurunan tanah. Struktur dinding penahan tanah

memiliki kemungkinan terjadi keruntuhan yang diakibatkan kegagalan geser

dan penurunan yang berlebihan. Keruntuhan di dapatkan langsung dari

perhitungan program Plaxis versi 8.6. Faktor aman terhadap keruntuhan

kapasitas dukung tanah didefinisikan sebagai berikut :

Gambar 2.18 Sketsa Keruntuhan Dinding Penahan Tanah

(Sumber : Tifany Erba, (2016) Perhitungan Secant Pile sebagai Dinding Penahan

Tanah pada Proyek Pembangunan Apartemen Melati @Merr Surabaya Hal 15)

25

2.5.2 Penulangan Secant Pile

Untuk mencari tulangan utama, maka menggunakan (SNI 03-2847-

2002 pasal 10.4(3)).

ƿ𝑏 =0,85𝑓′𝑐𝛽1

𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦 [2.63]

Keterangan :

ρb = rasio tulangan berimbang

fc’ = kuat tekan beton yang disyaratkan

fy = tegangan leleh baja

Berdasarkan (SNI 03-2847-2002 Pasal 12.2.7.3), faktor B1 harus

diambil sebesar 0,85 untuk beton dengan nilai kuat tekan fc' lebih kecil dari

pada atau sama dengan 30 MPa. Untuk beton dengan nilai kuat tekan diatas

30 MPa harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan 7 MPa diatas 30

MPa, tetapi tidak boleh diambil kurang dari 0,65.

Rasio tulangan maksimum dibatasi sebesar :

ρmax = 0,75 x ρb [2.64]

Rasio tulangan minimum dibatasi sebesar :

ƿ𝑚𝑖𝑛 =1,4

𝑓𝑦𝑑𝑎𝑛

√𝑓𝑐′

4𝑓𝑦 [2.65]

dengan :

𝑚 =𝑓𝑦

0,85𝑥𝑓𝑐′ [2.66]

ρ perlu = 0.5 𝜌𝑏 [2.67]

𝑅𝑛 = ƿ𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢𝑓𝑦(1 −0,588ƿ𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢𝑓𝑦

𝑓𝑐) [2.68]

Jika 𝑏 =𝐴𝑔

0,8𝐷 dan 𝑑 = 0,8 𝐷 maka luas tulangan (As) dari 𝜌 yang di

dapatkan :

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = ƿ𝑥𝑏𝑥𝑑 [2.69]

Penulangan geser direncanakan dengan kriteria perencanaan lentur

adalah (SNI 03-2847-2002, pasal 13.1.1).

ϕ Vn ≥ Vu [2.70]

26

Keterangan :

ΦVn = kuat geser penampang

Vu = geser ultimate yang ditahan oleh penampang

Kuat geser nominal dari penampang merupakan sumbangan kuat geser

beton (Vc) dan tulangan (Vs).

𝑉𝑐 =1

6 √𝑓𝑐′𝑥𝑏𝑤𝑥𝑑 [2.71]

𝑉𝑠 = √𝑓′𝑐

3𝑥𝑏𝑤𝑥𝑑 [2.72]

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.3.4 jarak maksimum antar

sengkang yang tidak memerlukan sengkang tertutup tidak boleh melebihi :

s = d/2 ≤ 300 mm [2.73]

2.6 Metode Pelaksanaan Konstruksi

Menurut dari Ir.Mochtar Sibi dan Dr. Eng. Ir. A. K. T. Dundu, Magr metode

konstruksi adalah suatu rangkaian kegiatan pelaksanaan konstruksi yang

mengikuti prosedur serta telah dirancang sesuai dengan pengetahuan atau standar

yang telah diuji cobakan. Cara atau metode tersebut tidak terlepas dari

penggunaan teknologi sebagai pendukung dan mempercepat proses pembuatan

suatu bangunan, agar kegiatan pembangunan dapat berjalan sebagaimana

mestinya sesuai dengan yang diharapkan dan lebih ekonomis dalam biaya

pemakain bahan, misalnya bahan bangunan yang umum dipakai pada struktur

bangunan gedung adalah beton dan baja, kemajuan teknologi pada proses

pembuatan baja dan beton berdampak pada peningkatan kekuatan kedua bahan ini

yaitu beton dan baja seperti pembuatan kabel baja bermutu tinggi yang

selanjutnya digunakan dalam peningkatan teknologi beton pratekan yang lebih

ekonomis. Berkaitan dengan bangunan sebagai lingkungan buatan, teknologi

dibutuhkan agar berbagai kegiatan pembangunan dapat berjalan secara effisien

dan effektif, juga dengan teknologi akan didapat produk yang lebih berkualitas

atau lebih sesuai dengan kebutuhan pemakai bangunan dan lebih ekonomis dalam

biaya, pemakaian bahan, dan sebagainya.

27

2.7 Rencana Anggaran Biaya

Rencana anggaran biaya adalah perhitungan banyaknya biaya yang

diperlukan untuk bahan dan upah, serta biaya – biaya lain yang berhubungan

dengan pelaksanan bangunan atau proyek tersebut. Rencana Anggara Biaya pada

bangunan atau proyek yang sama akan berbeda – beda di masing – masing daerah,

disebabkan karena perbedaan harga bahan dan upah kerja.

Dalam menyusun rencana anggaran biaya dapat dilakukan dengan 2 cara

sebagai berikut :

• Rencana anggaran biaya kasar (Taksiran)

Sebagai pedoman dalam menyusun rencana anggaran biaya kasar digunakan

harga satuan tiap persegi (m2) luas lantai. Rencana anggaran biaya kasar dipakai

sebagai pedoman terhadap rencana anggaran biaya yang dihitung secara teliti.

Walaupun rencana anggaran biaya kasar, namun harga satuan tiap m2 tidak terlalu

jauh berbeda dengan harga yang digitung secara teliti.

• Rencana anggaran biaya teliti

Rencana anggara biaya teliti adalah anggaran biaya bangunan atau proyek

yang dihitung dengan teliti dan cermat, sesuai dengan ketentuan dan syarat –

syarat dari penyusunan anggaran biaya.

Sedangkan penyusunan anggaran biaya bangunan atau proyek yang dihitung

dengan teliti, didasarkan atau didukung oleh :

1. Rencana kerja dan syarat- syarat

2. Gambar

3. Harga satuan dan upah.

Menurut Ir. A. Soedradjat pada bukunya yang berjudul “Analisa (cara

modern) Anggaran Biaya Pelaksanaan” pada halaman 4 yaitu perencanaan

anggaran biaya adalah proses perhitungan volume pekerjaan, harga dari berbagai

macam bahan dan pekerjaan yang akan terjadi pada suatu konstruksi.

Terdapat lima hal pokok dalam menghitung biaya konstruksi yaitu

1. Bahan – bahan

Meliputi perhitungan bahan yang diperlukan dan harganya.Biasanya harga

bahan yang digunakan adalah harga bahan ditempat pekerjaan dilaksanakan dan

28

sudah termasuk biaya angkutan, biaya menaikkan dan menurunkan, pengepakan,

penyimpanan sementara di gudang, pemeriksaan kualitas, dan asuransi.

Pehitungan biaya bahan – bahan dapat dirumuskan :

Biaya Material = Volume Material x Harga Material [2.74]

2. Upah Pekerja

Biaya upah pekerja sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti: durasi

pekerjaan (panjangnya jam kerja yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu jenis

pekerjaan), kondisi lokasi pekerjaan, ketrampilan dan keahlian pekerja yang

bersangkutan.

Perhitungan biaya pekerja dapat dirumuskan sebagai berikut :

Biaya Pekerja = Durasi x Upah Pekerja [2.75]

3. Alat-alat konstruksi

Peralatan yang diperlukan dalam pekerjaan konstruksi termasuk : bangunan

sementara, mesin – mesin dan alat – alat tangan (tools). Semua peralatan dapat

ditempatkan di satu tempat atau sebagian di tempat lain tergantung dari keadaan

setempat.

Perhitungan biaya peralatan konstruksi didasarkan pada masa pakai dari alat

tersebut, lamanya pemakaian alat, dan besarnya pekerjaan yang harus

diselesaikan. Biaya peralatan juga meliputi : biaya sewa, pengangkutan dan

pemasangan alat, pemindahan, pembongkaran, biaya operasi, dan juga upah

operator dan pembantunya.

Perhitugan biaya alat berat dapat dirumuskan sebagai berikut :

Biaya Alat Berat = Durasi x Harga Sewa Alat Berat [2.76]

4. Overhead atau biaya tidak terduga

Biaya tidak terduga dibagi menjadi dua yaitu: biaya tidak terduga umum dan

biaya tidak terduga proyek. Biaya tidak terduga umum adalah biaya yang tidak

dapat dibebankan langsung pada proyek misalnya : sewa kantor, peralatan kantor

dan alat tulis menulis, air, listrik, telepon, asuransi, pajak, bunga uang, biaya –

biaya notaris, biaya perjalanan, dan pembelian berbagai macam barang – barang

kecil.

29

Biaya tidak terduga proyek adalah biaya yang dapat dibebankan pada

proyek tetapi tidak dapat dibebankan pada biaya bahan-bahan, upah pekerja,atau

biaya alat, misalnya: asuransi, telepon yang dipasang di proyek, pembelian

tambahan dokumen kontrak pekerjaan, pengukuran (survey), surat – surat izin,

honorarium, sebagian dari gaji pengawas proyek, dan lain sebagainya.

5. Keuntungan atau Profit

Biasanya keuntungan dinyatakan dengan prosentase dari jumlah biaya, yaitu

sekitar 8% sampai 15% tergantung dari keinginan kontraktor untuk mendapatkan

proyek tersebut.Pengambilan keuntungan juga tergantung dari besarnya resiko

pekerjaan, tingkat kesulitan pekerjaan, dan cara pembayaran dari pemberi

pekerjaan.