## ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO DI DESA TANGEB, KECAMATAN MENGWI, KABUPATEN BADUNG, BALI
I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa 1) , I Komang Agus Ariana 2)
1) Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Denpasar, Bali
ngurah.dharmayasa@gmail.com

## ABSTRACT
Electricity supply is very important to improve people's lives. In Indonesia electricity is  mostly  generated  by  PLN  as  the  state  company  that  provide  electricity  for  the  entire people of Indonesia. PLN’s load is very high to provide electricity and to reduce the load of PLN, the potential of the electricity source should be utilized. One of the locations that have been built and used for micro-hydro power plant is the irrigation canal in the Tangeb village,  Mengwi,  Badung,  Bali.  Since  it  was  built  in  2014,  micro-hydro  power  plant  is expected  to  be  used  to  provide  electricity  to  the  Pura  Dalem  within  100  meters  from  the power plant site, but can not function as expected because some parts of the structure were damaged,  particularly  on  the  foundation.  In  order  for  micro-hydro  power  plants  can  be used there should be analysis of the feasibility of existing structures.
The research process begins with a review of the research sites, further soil sampling and  ground  testing  in  the  field.  The  soil  samples  were  tested  in  the  laboratory.  The  test results of soil samples in the laboratory and field testing is used to calculate the carrying capacity  of  the  land.  The  results  of  the  soil  bearing  capacity  were  used  to  design  the foundation. Analysis of the framework turbine is also conducted to determine whether the order  turbines  can  still  be  used.  Measurement  of  flow  velocity  is  also  performed  to calculate the flow rate so that the electrical potential can be known.
The results of the analysis of the feasibility of power plant micro-hydro in the Tangeb village obtained subgrade on the location of the turbine has a high bearing capacity that obtained the lowest allowable bearing capacity (qall) = 36.763 t/m 2 based on test results in the laboratory, and the position of the hard soil in 1 meter depth. For steel frame buffer turbines,  based  on  the  results  of  the  analysis  with  9.7  ETABS  program  obtained  that turbines are qualified or steel frame secure enough to support the movement of the turbine. The foundation of the turbine needs to be fixed with shallow foundation with a size of 0.95 m  x  0.95  m,  with  a  thickness  0.3  m  and  foundation  depth  of  1  meter.  Reinforcement  of foundation  used  for  tension  reinforcement  φ  12  with  a  distance  of  9  cm  between  the reinforcement  and  shrinkage  reinforcement  φ  12  with  a  distance  of  18  cm.  Potential electricity  or  power  can  be  produced  based  on  the  calculation  of  the  speed  of  the  water, the water discharge resulting in low water level conditions is (W) = 3.3 kW.
Keyword: micro-hydro, soil bearing capacity, foundation design

## ABSTRAK
Penyediaan  tenaga  listrik  sangat  penting  untuk  kemajuan  masyarakat.  Selama  ini listrik  di  Indonesia  sebagian  besar  dihasilkan  oleh  PLN  sebagai  perusahaan  negara penyedia  listrik  bagi  seluruh  masyarakat  Indonesia  dan  agar  beban  PLN  bisa  dikurangi, maka  potensi  tenaga  listrik  yang  ada  perlu  dimanfaatkan.  Salah  satu  lokasi  yang  telah dibangun  dan  dimanfaatkan  untuk  pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  adalah  saluran irigasi  di  Desa  Tangeb,  Kecamatan  Mengwi,  Kabupaten  Badung,  Provinsi  Bali.  Sejak dibangun  tahun  2014,  pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  ini  diharapkan  dapat digunakan  untuk  menyediakan  tenaga  listrik  bagi  Pura  Dalem  yang  jaraknya  100  meter dari  lokasi  pembangkit  listrik,  namun  tidak  dapat  berfungsi  sesuai  harapan  karena beberapa  bagian  struktur  mengalami  kerusakan,  terutama  pada  bagian  pondasi.  Agar pembangkit listrik tenaga mikro hidro ini dapat digunakan maka perlu dilakukan analisis mengenai kelayakan struktur yang telah ada.
Proses  penelitian  diawali  dengan  peninjauan  lokasi  penelitian,  selanjutnya dilakukan  pengambilan  contoh  tanah  dan  pengujian  tanah  di  lapangan.  Contoh  tanah tersebut selanjunya dilakukan pengujian di laboratorium. Hasil pengujian contoh tanah di laboratorium  dan  pengujian  di  lapangan  selanjutnya  digunakan  untuk  menghitung  daya dukung tanah.  Selanjutnya hasil daya  dukung tanah  dilakukan  untuk  mendesain  pondasi. Analisis  terhadap  rangka  turbin  juga  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  rangka  turbin masih  bisa  digunakan.  Pengukuran  kecepatan  aliran  juga  dilakukan  tujuannya  untuk menghitung debit aliran sehingga potensi listrik dapat diketahui.
Hasil  analisis  mengenai  kelayakan  pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  di  Desa Tangeb yaitu tanah dasar pada lokasi turbin cukup tinggi daya dukungnya yaitu diperoleh nilai daya dukung ijin terendah (qall) = 36.763 t/m 2 berdasarkan hasil uji di laboratorium, serta  letak  tanah  kerasnya  cukup  dangkal  yaitu  pada  kedalaman  1  meter.  Untuk  rangka baja penyangga turbin, berdasarkan hasil analisis dengan program ETABS 9.7 diperoleh bahwa  rangka  turbin  telah  memenuhi  syarat  atau  rangka  baja  cukup  aman  untuk mendukung  pergerakan  turbin.  Perlu  dilakukan  perbaikan  pada  pondasi  turbin  dengan ukuran pondasi telapak yang diperlukan 0,95 m x 0,95 m, dengan ketebalan pondasi 0,3 m dan  kedalaman  pondasi  1  meter.  Untuk  tulangan  pondasi  digunakan  tulangan  tarik  ϕ  12 dengan jarak antar tulangan 9,5 cm dan tulangan susut ϕ 12 dengan jarak 19 cm. Potensi listrik atau daya yang mampu dihasilkan berdasarkan perhitungan kecepatan air, debit air yang dihasilkan pada kondisi muka air terendah adalah W = 3,3 kW.
Kata kunci: mikro hidro, daya dukung tanah, desain pondasi

## 1 PENDAHULUAN
Listrik  di  Indonesia  sebagian  besar dihasilkan  oleh  PLN  sebagai  perusahaan negara  penyedia  listrik  bagi  seluruh masyarakat Indonesia dan agar beban PLN bisa dikurangi,  maka potensi tenaga listrik yang  ada  perlu  dimanfaatkan.  Sumber tenaga  listrik  yang  banyak  dimanfaatkan karena banyak  tersedia adalah  pembangkit listrik  tenaga  air  atau  dalam  ukuran  yang lebih  kecil  sebagai  pembangkit  listrik tenaga mikro hidro.
Salah satu lokasi yang telah
dibangun dan dimanfaatkan untuk pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro adalah  saluran  irigasi  di  Desa  Tangeb, Kecamatan  Mengwi,  Kabupaten  Badung, Provinsi  Bali.  Sejak dibangun tahun  2014, pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  ini diharapkan  dapat  menyediakan  tenaga listrik  untuk  Pura  Dalem  yang  jaraknya 100  meter  dari  lokasi  pembangkit  listrik, namun  tidak  dapat  berfungsi  sesuai harapan  karena  beberapa  bagian  struktur mengalami  kerusakan,  terutama  pada bagian  pondasi  yang  tidak  direncanakan dengan baik.
Agar  pembangkit  listrik  tenaga mikro  hidro  ini  dapat  digunakan  maka perlu dilakukan analisis mengenai kelayakan  struktur  pembangkit  listrik tenaga  mikro  hidro  yang  telah  ada  yaitu
daya dukung tanah dasar, kondisi pondasi, kondisi  struktur  rangka  turbin  dan  potensi listrik yang dapat dibangkitkan.

## 2 KAJIAN PUSTAKA

## 2.1 Penyelidikan Tanah
Tujuan  dari  penyelidikan  tanah adalah  untuk  mengetahui  letak  atau  posisi lapisan  tanah  yang  memenuhi  syarat  daya dukung, berdasarkan sifat dan karakteristiknya untuk keperluan rekayasa. Penyelidikan  tanah  meliputi  penyelidikan lapangan dan penyelidikan laboratorium.

## 2.2 Daya Dukung Tanah dan Pondasi
Tanah merupakan pendukung pondasi  dan  pondasi  merupakan  bagian dari  struktur  yang  menyalurkan  beban langsung  ke  lapisan  tanah  di  bawahnya. Pondasi  harus  memenuhi  du  persyaratan dasar:
1. Aman terhadap keruntuhan geser dari  tanah  pendukung,  biasanya nilai keamanannya antara 2.5-3.
2. Penurunan  pondasi  terjadi  pada batas toleransi dan tidak menyebabkan  kerusakan  serius sehingga  mempengaruhi  fungsi struktur.
Daya dukung  izin (q all ) didefinisikan sebagai tekanan maksimum yang bisa pada pondasi  sehingga  kedua  kondisi  di  atas terpenuhi.
Sedangkan  daya  dukung  ultimit  (q u ) didefinisikan sebagai tekanan terkecil yang dapat menyebabkan keruntuhan geser pada tanah  pendukung  tepat  di  bawah  dan  di sekeliling pondasi (Craig, 1984).
Terzaghi  pertama  kali  meyatakan teori tentang kapasitas daya dukung ultimit pondasi  dangkal.  Menurut  teori  ini,  suatu pondasi  dapat  disebut  pondasi  dangkal apabila  kedalaman  pondasi  (D f )  jika kurang  atau  sama  dengan  lebar  pondasi. Penelitian lebih lanjut menyatakan walaupun  kedalaman  pondasi  (D f )  sama dengan  3-4  kali  lebar  pondasi  suatu pondasi  dapat  dinyatakan  sebagai  pondasi dangkal.
Analisis  daya  dukung  didasarkan kondisi  general  shear  failure, yang dikemukakan  Terzaghi  dengan  anggapan pondasi berbentuk memanjang tak terhingga dengan lebar lebar B dan terletak di atas tanah homogen.
Gambar 1. Bentuk keruntuhan dalam analisis daya dukung
Terzaghi  menyatakan  kapasitas  daya dukung ultimit dengan persamaan:
q ult = c N c + D f γ N q + 0.5 γ B N γ ……  (1) dengan:
q ult =  daya dukung ultimit/batas c =  kohesi D f =  kedalaman pondasi B =  lebar pondasi γ =  berat volume tanah
N c , N q , N γ =  faktor  daya  dukung  tanah (Tabel 1)
Untuk  pondasi  berbentuk  bujur sangkar  dan  lingkaran,  persamaan  daya dukung  batas  yang  disarankan  oleh Terzaghi adalah sebagai berikut:
1. Pondasi bujur sangkar:
q ult =  1.3 c N c + D f γ N q + 0.4 γ B N γ ………………   (2)
2. Pondasi lingkaran:
q ult =  1.3 c N c + D f γ N q + 0.3 γ B N γ ………………  (3) dengan B adalah diameter pondasi (untuk lingkaran).
Persamaan di atas digunakan dengan anggapan bahwa jenis keruntuhan tanah di bawah  pondasi  adalah  keruntuhan  geser umum  ( general  shear  failure ).  Sedangkan untuk  kondisi  keruntuhan  geser  setempat ( local  shear  failure )  persamaan  untuk pondasi memanjang dinyatakan dengan:
q’ ult = c’ N’ c + D f γ N’ q + 0.5 γ B N’ γ ... (4)
dengan c’ = 3
2 c dan tan ϕ’ = 3 2 ϕ
Sedangkan  daya  dukung  batas  dari tanah  untuk  pondasi  dengan  bentuk  bujur sangkar  dan  lingkaran  untuk  kondisi keruntuhan  geser  setempat  adalah  sebagai berikut:
1. Pondasi bujur sangkar:
q’ ult =  1.3  c’  N’ c +  D f γ  N’ q +
0.4 γ B N’ γ ………… (5)
2. Pondasi lingkaran:
q’ ult =  1.3  c’  N’ c +  D f γ  N’ q + 0.3 γ B N’ γ ………… (6) N c ,  N q ,  N γ ,  N’ c ,  N’ q ,  N’ γ adalah faktor daya dukung (Das,1990).

## Tabel 1. Nilai faktor daya dukung tanah Terzaghi
2.3 Daya  Dukung  Berdasarkan  Data
Lapangan (Sondir) Untuk Pondasi

## Dangkal
Untuk pondasi pondasi dangkal pada tanah  pasir  maupun  lempung  menurut Meyerhorf  (1976)  dihitungan  dengan
persamaan  berikut  (Fahriani,  F.  dan Apriyanti, Y., 2015):
q ult =           B f D B c q 1
40 .............................. (7)
dengan:
q ult =   kapasitas dukung ultimit pondasi q c =   nilai  tahanan  konus  rata-rata  dari sondir yaitu 0,5 meter diatas dan 1 meter dibawah pondasi
D f =   kedalaman pondasi B =   lebar pondasi
Setelah  kita  mendapatkan  nilai  daya dukung  ultimit  tanah  (q ult ),  langkah selanjutnya  menghitung  daya  dukung  ijin tanah (q all ). Pada perhitungan daya dukung biasanya diberikan faktor keamanan (FS) ≥ 2  untuk  tanah  pasir  dan  faktor  keamanan (FS)  ≥  3  untuk  tanah  lempung  (Redana, 2010).
q all = SF q ult ............................................... (8)
dengan:
q all =  daya dukung ijin tanah q ult =  daya dukung tanah ultimit
SF   =  faktor  keamanan  nilainya  diambil 3

## 2.4 Debit  Aliran  dan  Potensi  Daya Listrik
Debit  adalah  besar  atau  jumlah  air yang  mengalir  dalam  satuan  volume  per waktu. Debit merupakan satuan besaran air
ϕ Keruntuhan Geser
Umum Keruntuhan Geser Lokal Nc Nq Nγ N'c N'q N'γ 0 5.7 1 0 5.7 1 0 5 7.3 1.6 0.5 6.7 1.4 0.2 10 9.6 2.7 1.2 8 1.9 0.5 15 12.9 4.4 2.5 9.7 2.7 0.9 20 17.7 7.4 5 11.8 3.9 1.7
25 25.1 12.7 9.7 14.8 5.6 3.2 30 37.2 22.5 19.7 19 8.3 5.7 34 52.6 36.5 35 23.7 11.7 9 35 57.8 41.4 42.4 25.2 12.6 10.1 40 95.7 81.3 100.4 34.9 20.5 18.8 45 172.3 173.3 297.5 51.2 35.1 37.7 48 258.3 287.9 780.1 66.8 50.5 60.4 50 347.6 415.1 1153.2 81.3 65.5 87.1
yang  keluar  dari  suatu  saluran  yang dihitung  dalam  meter  kubik  per  detik (m 3 /det). Debit pada suatu saluran tergantung  pada  lebar  saluran,  ketinggian air pada saluran dan kecepatan aliran air.
Kecepatan aliran pada saluran diperoleh  dari  rata-rata  kecepatan  aliran pada  tiap  bagian  penampang  sungai tersebut.  Idealnya,  kecepatan  aliran  rata- rata  diukur  dengan  mempergunakan flow probe atau current  meter .  Alat  ini  dapat mengetahui kecepatan aliran pada berbagai  kedalaman  penampang.  Namun apabila  alat  tersebut  tidak  tersedia, kecepatan  aliran  dapat  diukur  dengan metode apung.
Pengukuran  kecepatan  dilakukan dengan  jalan  mengapungkan  suatu  benda misalnya bola tennis, pada lintasan tertentu sampai  dengan  suatu  titik  yang  telah diketahui  jaraknya.  Pengukuran  dilakukan oleh  tiga  orang  yang  masing-masing bertugas  sebagai  pelepas  pengapung  di titik  awal,  pengamat  di  titik  akhir  lintasan dan  pencatat  waktu  perjalanan  alat pengapung  dari  awal  sampai  titik  akhir . Kecepatan  aliran  merupakan  hasil  bagi antara jarak lintasan dengan waktu tempuh atau  dapat  dituliskan  dengan  persamaan (Rahayu dkk, 2009):
v = t L ..................................................... (9)
dengan:
V =  kecepatan (m/detik) L =  panjang lintasan (m) T =  waktu tempuh (detik) Perhitungan debit dilakukan
berdasarkan rumus:
Q = v × A  ............................................. (10)
dengan: Q =  debit air (m 3 /s) v =  kecepatan aliran (m/s)
A =  luas  penampang  basah  saluran (m 2 )
Potensi tenaga listrik yang dihasilkan dirumuskan (Subekti, 2010):
P = g ×  air × Q × h ...............................  (11) dengan:
P =  potensi daya listrik g =  gravitasi (9.8 m 2 /s)
 air =  berat volume air (kg/m 3 )
Q =  debit air (m 3 /s)
H =  head/ketinggian potensial air pada
saluran (m)
2.5 Analisis Struktur Baja
Analisis rangka baja struktur bangunan  dirancang  mampu  menahan gempa  rencana  sesuai  peraturan  yang berlaku  yaitu  SNI  03-1726-2002  tentang Tatacara  Perencanaan  Ketahanan  Gempa untuk  Bangunan  Gedung  dan  SNI  03  - 1729-  2002  tentang  Cara  Perencanaan
Stuktur  Baja  Untuk  Bangunan  Gedung (BSN, 2002).
Berdasarkan SNI 03-1726-2002
digunakan  parameter  daktilitas  sebagian dengan  nilai  reduksi  gempa  (R)  =  5.6. Sedangkan untuk kombinasi beban berdasarkan  SNI  03  -  1729-  2002,  tetapi beban  angin  diabaikan  karena  struktur yang  tidak  terlalu  tinggi  dan  beban  hidup selama perawatan juga diabaikan sehingga digunakan kombinasi beban:
1.4D  ..................................................... (12) 1.2D + 1.6 L  ......................................... (13)
1.2D ± 1.0 E + 1.0 LL  ......................... (14)
0.9D ± 1.0E  .......................................... (15) 2.6 Desain Pondasi
Perancangan struktur pondasi didasarkan  pada  beban  momen  dan  beban aksial
yang terjadi sehingga mengakibatkan terjadinya gaya tekan pada dasar  pondasi  yang  disalurkan  ke  tanah tanah. Dalam  analisis  ini,  dianggap  bahwa pondasi  sangat  kaku  dan  tekanan  pondasi didistribusikan  secara  linier  pada  dasar pondasi.
Persamaan untuk daya dukung pondasi adalah:
σ maksimum = by bx M by bx V 2 6 1 
.................. (16)
σ minimum = by bx M by bx V 2
6 1  .................... (17)
Bila  diatas  pelat  pondasi  terdapat beban  merata  akibat  beban  tanah,  maka persamaan menjadi:
σ maksimum = q   by bx M by bx V 2 6 1 ............. (18)
σ minimum = q   by bx M by bx V 2 6 1 ................ (19)
dengan:
V =  beban vertikal
σ =  jumlah gaya pada dasar pondasi bx =  lebar pondasi arah x by =  lebar pondasi arah y
M =  momen terhadap sumbu koordinat
q =  beban merata
Nilai  σ minimum ≥  0,  agar  pada  dasar pondasi terjadi tegangan desak saja karena tanah  tidak  bisa  menerima  tegangan  tarik (Gunawan, 1991).

## 3 METODE PENELITIAN

## 3.1 Pengambilan  Contoh  Tanah  dan Menghitung Daya Dukung Tanah
Langkah  pertama  untuk  melakukan analisis ini adalah melakukan pengambilan contoh  tanah.  Selanjutnya  contoh  tanah dilakukan pengujian di laboratorium untuk diketahui  sifat  mekanik  tanah  melalui pengujian  geser  langsung  ( direct  shear test )  dan untuk  mengetahui  sifat-sifat  fisik tanah  yaitu  pengujian  kadar  air  dan  berat volume  tanah.  Hasil  pengujian  tanah  di lapangan  dan  di  laboratorium  digunakan untuk  menghitung  nilai  daya  dukung
tanah.  Perhitungan  daya  dukung  tanah menggunakan metode Terzaghi.

## 3.2 Pengukuran  Debit  dan  Potensi Tenaga Listrik
Pengukuran  ketinggian  air  pada saluran  dilakukan  ketika  kondisi  tidak hujan  atau  musim  kemarau  sehingga diharapkan diperoleh ketinggian air minimum pada  saluran sehingga  diperoleh potensi tenaga listrik minimum.

## 3.3 Perhitungan Struktur Rangka Penyangga Turbin
Analisis  kelayakan  struktur  rangka penyangga turbin dilakukan dengan bantuan  software  ETABS  9.7.  Beban putaran  turbin  diasumsikan  sebagai  beban gempa  yang  bekerja  pada  struktur  rangka turbin.  Analisis  gempa  dilakukan  dengan analisis dinamik Response Spectrum Analysis . Berdasarkan pembagian Wilayah Gempa, lokasi bangunan di Bali, termasuk wilayah  gempa  5.  Selanjutnya  hasil analisis digunakan untuk mendesain pondasi.
3.4 Perhitungan Desain Pondasi
Perhitungan desain pondasi berdasarkan  perhitungan  daya  dukung tanah  dasar  dan  beban  berdasarkan perhitungan struktur hasil analisis ETABS. Pondasi  yang  digunakan  adalah  pondasi dangkal yaitu pondasi telapak. Perhitungan
penulangan  pondasi  berdasarkan  SNI  03- 2847-2002  yaitu  tentang  Tata  Cara
Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Penelitian Kondisi Tanah
Berdasarkan  penelitian  di  lapangan dari  dua  titik  pengambilan  contoh  tanah, diperoleh  posisi  tanah  keras  adalah  pada kedalaman  1  meter.  Berikut  ini  adalah hasil  pengujian  sondir  di  lapangan  yang diperlihatkan  pada  Tabel  2  dan  Tabel  3. Sedangkan  untuk  hasil  pengujian  di laboratorium diperlihatkan pada Tabel 4.

## Tabel 2. Hasil pengujian contoh tanah di
lokasi titik 1, di laboratorium
Tabel 3. Hasil pengujian contoh tanah di lokasi titik 2, di laboratorium
Kedalaman
Nilai Konus (Cw) Rata-rata konus (qc) Total hambatan (Tf) (meter) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) (kg/cm) 0 0.2 50 20 0.4 50 100 0.6 120 134 120 0.8 200 220 1 250 190 220
1.2
1.4
1.6
250 Kedalaman Nilai Konus (Cw) Rata-rata konus (qc) Total hambatan (Tf) (meter) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) (kg/cm) 0 0.2 10 20 0.4 110 40 0.6 150 144 140 0.8 200 240 1 250 200 240 1.2 1.4 1.6
250
Tabel 4. Hasil pengujian contoh tanah di lokasi titik 1 dan 2 di laboratorium
Berdasarkan  hasil  pengujian  di  atas maka  digunakan  nilai  rata-rata  berat volume (γ) = 1.609 gr/cm 3 , nilai kohesi (c) =  0  dan  nilai  rata-rata  sudut  geser  (ϕ)  = 38º.

## 4.2 Penelitian  Kecepatan  Air,  Debit Aliran dan Potensi Daya Listrik
Untuk melakukan perencanaan perbaikan pembangkit  listrik  tenaga  mikro hidro di Tangeb, untuk mengetahui potensi listrik  yang  dapat  dibangkitkan  perlu dilakukan perlu dilakukan penelitian mengenai  kecepatan  air  (v),  ketinggian muka air dan debit aliran (Q).
Gambar 2. Turbin pembangkit listrik tenaga mikro hidro di Tangeb
Kecepatan  aliran  air  rata-rata  dari hasil  pengukuran  adalah  (v)  adalah  0.46
m/det,  lebar  penampang  sungai  adalah  2.7 m,  tinggi  muka  air  adalah  18cm, ketinggian  air  terjun  (h)  adalah  1,5, sehingga debit air pada sungai (Q) adalah: Q =   v × A =  0.224 m 3 /detik
Daya yang dapat dibangkitkan (W):
W =  9.8 ×  air × Q × h =  3292.8 watt =  3.3 kW

## 4.3 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Hasil Penyondiran
Bedasarkan  data  sondir  pada  dua titik diperoleh posisi tanah keras berada di kedalaman  1  meter.  Untuk  lebar  pondasi direncanakan  dengan  pondasi  telapak ukuran 0.8 × 0.8 m 2 .
Nilai daya dukung tanah berdasarkan data sondir untuk titik 1.
q c (0.5 m di atas pondasi) = 134 kg/cm 2
q c (1 m di bawah pondasi) = 250 kg/cm 2 q c = 2 250 134  = 192 kg/cm 2
Lebar pondasi (B) = 0.8 m Kedalaman pondasi (D f ) = 1 m
q ult =         B Df B qc 1 40 =  8640000 kg/m 2 q all =  2880000 kg/m 2
Nilai daya dukung tanah berdasarkan data sondir untuk titik 2.
Data tanah Titik Bor 1 2 Kedalaman sampel (m) 1 1 Kedalaman muka air tanah (m) - - Berat Volume tanah (gr/cm 3 ) 1.585 1.632 Kohesi tanah ( c ) (kg/cm 2 ) 0 0.010 Sudut geser (ɸ) 37.5 38.6
q c (0.5 m di atas pondasi) = 144 kg/cm 2 q c (1 m di bawah pondasi) = 250 kg/cm 2
q c = 2 250 144  = 197 kg/cm 2
Lebar pondasi (B) = 0.8 m Kedalaman pondasi (Df) = 1 m
q ult =         B Df B qc 1 40 =  8860000 kg/m 2 q all =  2955000 kg/m 2 4.4 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data Hasil Pengujian

## Laboratorium
Nilai daya dukung tanah berdasarkan data laboratorium untuk titik 1.
γ =   1.585 gr/cm 3 = 1585 kg/m 3
c =  0 kg/cm 2 ϕ =  37.5º
Karena  kondisi  tanah  cukup  padat dan  keras  digunakan  kondisi  keruntuhan geser umum. Untuk ϕ = 37.5º, maka nilai:
N c(37.5) = 67.275
N q(37.5) = 51.375
N γ(37.5) = 56.9
q ult =  1.3 c N c + D f γ N q + 0.4 γ B N γ
=  110289 kg/m 2 q all =  36763 kg/m 2
Nilai daya dukung tanah berdasarkan data laboratorium untuk titik 2. γ =  1.632 gr/cm 3 = 1632 kg/m 3
c =  0.01 kg/cm 2 = 100 kg/m 2
ϕ =  38.6º
Karena  kondisi  tanah  cukup  padat dan  keras  digunakan  kondisi  keruntuhan geser umum. Untuk  ϕ = 38.6º, maka nilai:
N c(38.6) = 71.444
N q(37.5) = 55.764
N γ(37.5) = 63.28
q ult =  1.3 c Nc + Df γ Nq + 0.4 γ B Nγ =  133341 kg/m 2 q all =  44447 kg/m 2
Berdasarkan perhitungan daya dukung  tanah  berdasarkan  data  sondir  dan data  laboratorium  maka  digunakan  nilai daya dukung ijin tanah terendah yaitu q all = 36763 kg/m 2 = 36.763 t/m 2 .

## 4.5 Analisis  Struktur  Rangka  dengan ETABS
Gambar 3. Tumpuan pada pondasi yang telah terlepas
Perhitungan struktur rangka menggunakan  program  ETABS  dengan memperhatikan  dan  menyesuaikan  dengan struktur  yang  telah  dibangun  di  lapangan dan  memperkirakan  beban-beban  yang
akan  membebani  struktur  rangka  tersebut sehingga dapat diperkirakan apakah rangka penyokong cukup layak digunakan. Beban- beban yang bekerja dan perkiraan besarnya adalah:
1. Beban turbin
W turbin =  Vol plat turbin (V b ) × γ baja =  π×1.25×0.01×3.7×8000 =  1162.4 kg
Sedangkan  untuk  sudu  diperkirakan beratnya  sepertiga  dari  berat  turbin sehingga berat sudu adalah:
W sudu =  0.33 × 1162.4
=  383.6 kg
Total beban turbin:
W tot =  1162.4 + 383.6
=  1545.99 kg
2. Beban air
Beban  air  diperhitungkan  mengisi sepertiga  dari  volume  turbin  ketika  air telah  mengalir  kedalam  tabung  turbin. Sehingga  berat  air  yang  mengisi  turbin adalah:
V turbin =  0.25 × π × d 2 × l =  4.5 m 3 W air =  0.33 × V turbin × γ air
=  1485 kg
3. Beban akibat gerakan turbin
Beban akibat gerakan turbin dianggap  sebagai  beban  gempa  yang
bekerja pada turbin dengan
memperhitungkan  zone  gempa  untuk lokasi  turbin  yaitu  zone  gempa  daerah Bali.
Berdasarkan perhitungan maka beban  total  yang  bekerja  pada  rangka turbin adalah:
W tot turbin + W air =  1545.99 + 1485
=  3030.99 kg
Karena  panjang  turbin  adalah  3.7 meter,  maka  beban  total  yang  bekerja adalah  beban  merata  sepanjang  poros turbin dan besarnya adalah:
W merata turbin =  3030.99 / 3.7
=  819 kg/m

## Gambar 4. Pembebanan pada model dengan ETABS
Berdasarkan  hasil  analisis  dengan ETABS diperoleh hasil, rangka penyangga turbin  masih  mampu  digunakan  untuk menyokong turbin selama beroperasi.
4.6 Perhitungan Pondasi
Berdasarkan hasil perhitungan dengan  ETABS  diperoleh  gaya-gaya  yang bekerja  pada  pondasi  yaitu  beban  aksial (V)  yang  bekerja  pada  pondasi  adalah 2.1155  ton,  M x adalah  0.3118  tonm,  M y adalah  =  0.28306  tonm  dan  lebar  pondasi yang digunakan adalah 0.95 m.
Perhitungan pondasi dilakukan
dengan menggunakan gaya-gaya
maksimum yang bekerja pada tumpuan.
Menghitung  beban  merata  diatas pondasi (q total ):
q pelat pondasi =  0.72 t/m 2
q tanah =  1.1263 t/m 2 q total =  1.8463 t/m 2 σ mak =  8.476  t/m 2 <  q all =  36.763 t/m 2 (OK) σ min =  0.151  t/m 2 <  q all =  36.763 t/m 2 (OK)
Ukuran  pondasi  0.95  m  ×  0.95  m berdasarkan hasil perhitungan telah memenuhi syarat daya dukung tanah.
4.6.1 Geser Lentur (Satu Arah)
d =  h – d’
=  300 – 60
=  240 mm
=  0.24 m
a = d b B   2 2
=  0.06 m
σ a =  σ min + (B-a) ×          B min mak   =  7.9508 t/m 2
4.6.2 Gaya tekan keatas oleh tanah:
Vu  =  [a × B × (σ mak + σ min )]/2
=  0.468 t/m 2
4.6.3 Gaya  geser  yang  ditahan  oleh beton:
ØV c =  Ø Bd fc ' 6 1
=  1.2872  t/m 2 ≥  V u =  0.468  t/m 2 (OK)

## 4.6.4 Geser Dua Arah
Dimensi kolom: b =  300 mm = 0.3 m h =  300 mm = 0.3 m
bk + d  =  0.3 + 0.24 = 0.54 m hk + d  =  0.3 + 0.24 = 0.54 m Gaya tekan keatas (geser pons)
V u =                      2 min σ mak σ d hk d bk B 2 =  2.6352 t/m 2 β c = bk hk = 0,3 3 , 0 = 1
b o =  2[(bk + d) + ( hk + d)] =  2[0.54+0.54]
=  2.16 m
4.6.5 Gaya geser yang ditahan beton
V c1 =                6 ' 2 1 d bo fc c  =11.71 t/m 2
αs
=  30 (untuk kolom tepi)
V c2 =                 6 ' 2 d bo fc bo d s  =  10.4063 t/m 2
V c3 = 3 ' d bo fc   = 7.8047 t/m 2
Maka  digunakan  nilai  yang  terkecil yaitu  V c3 =  7.8047  t/m 2 sebagai  nilai  V c , sehingga:
ØV c =  0.75 × 7.8047
=  5.8535  t/m 2 >  Vu  =  2.6352  t/m 2 (OK)
4.6.6 Perhitungan Penulangan Pondasi
x = 2 2 hk B 
=  0.325 m σ x =  σ min + (B-x)          B min σ mak σ =  24.2378 t/m 2
M u =  0.5 × σ x × x 2 +          3 x σ mak σ × x 2 =  1.721 tonm
K = 2 Ø d b u M   =  37.348 t/m 2
ρ = ' 7 . 1 72 . 0 85 . 0 c f K   = 0,02
=  0.00125
ρ b = 85 , 0 1 ; 600 600 1 . ' . 85 , 0           fy fy fc untuk
fc’= 20 mpa
=  0.02945 ρ mak =  0.75 ∙ ρ b = 0.0220875
ρ min = fy 4 , 1 = 0.0043
Pemeriksaan Rasio tulangan tarik: ρ =  0.00125 < ρ mak = 0.022 (OK) ρ =  0.00125 < ρ min = 0.0043
Karena rasio tulangan pakainya lebih kecil  dari  rasio  tulangan  minimum  maka digunakan  rasio  tulangan  minimum  ρ min = 0.0043.
Luas tulangan: A s =  ρ.b.d =  0.0043×1000×240 = 1032 mm 2
Dipakai  tulangan  Ø12  dengan  luas tulangan:
A s(1) =  0.25×π×d =  0.25×π×12
=  113.04 mm 2 Diperlukan jumlah tulangan:
n = ) 1 ( s A s A =  9.129  buah  ~  10  batang
tulangan
Jarak antar tulangan:
s = 10 ) 6 2 ( 950   = 94 mm = 9 cm
Untuk tulangan susut digunakan luas tulangan setengah dari tulangan tarik.
n = ) 1 ( s A s A =  4.56  buah  ~  5  batang tulangan Jarak antar tulangan:
s = 5 ) 6 2 ( 950   = 94 mm = 9 cm
Digunakan  tulangan  Ø12  dengan jarak  s  =  18  cm.  Desain  pondasi  sesuai dengan Gambar 5.
Gambar 5. Detail penulangan pondasi

## 5 KESIMPULAN
Setelah melakukan analisis mengenai kelayakan pembangkit listrik tenaga mikro hidro  di  Desa  Tangeb  maka  dapat dihasilkan kesimpulan yaitu:
1. Tanah  dasar  pada  lokasi  turbin
cukup  tinggi  daya  dukungnya yaitu diperoleh nilai daya dukung  ijin  terendah  (q all )  = 36763  kg/m 2 =  36.763  t/m 2
berdasarkan hasil uji di
laboratorium,  serta  letak  tanah
kerasnya  cukup  dangkal  yaitu pada kedalaman 1 meter.
2. Untuk  rangka  baja  penyangga turbin, berdasarkan hasil analisis dengan  program  ETABS  9.7 diperoleh  bahwa  rangka  turbin telah  memenuhi  syarat  atau rangka  baja  cukup  aman  untuk mendukung pergerakan turbin.
3. Potensi  listrik  atau  daya  yang mampu  dihasilkan  berdasarkan perhitungan  kecepatan  air,  debit air  yang  dihasilkan  pada  kondisi muka  air  terendah  adalah  W  = 3.3 kW.
4. Perlu  dilakukan  perbaikan  pada pondasi  turbin  dengan  ukuran pondasi  telapak  yang  diperlukan 0.95  m  x  0.95  m,  dengan ketebalan  pondasi  0.3  m  dan kedalaman  pondasi  1  meter. Untuk tulangan pondasi digunakan  tulangan  tarik  Ø12 dengan jarak antar tulangan 9 cm dan  tulangan  susut  Ø12  dengan jarak 18 cm.

## 6 DAFTAR PUSTAKA
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002).
Tata  Cara  Perencanaan  Ketahanan Gempa  untuk  Bangunan  Gedung.  SNI 03-1726-2002.
 
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002).
Tata Cara  Perencanaan  Stuktur  Baja Untuk  Bangunan  Gedung .  SNI  03  - 1729-  2002.  Departemen  Pekerjaan Umum.
Badan  Standarisasi  Nasional.  (2002). Tata Cara  Perhitungan  Struktur  Beton. SNI
03-2847-2002. Departemen Permukiman  dan  Prasarana  Wilayah, Bandung.
Craig, R.F. (1984). Mekanika Tanah , Edisi ke-4,  Diterjemahkan  oleh:  Budi  Susilo S., Erlangga, Jakarta.
Das, B.M. (1990). Principles of Foundation Engineering . Second Edition, PWS-KENT Publising
Company, Boston.
Fahriani,  F.  dan    Apriyanti,  Y.  (2015).
Analsisi  Daya  Dukung  Tanah  dan Penurunan Pondasi Pada Daerah Pantai
Utara Kabupaten Bangka. Jurnal Fropil, Vol 3, Nomor 2, Juli-Desember
2015.
Gunawan ,  R.  (1991). Pengantar  Teknik Fondasi. Cetakan  Kelima.  Penerbit
Kanisius. Yogyakarta.
Rahayu,  S,  Widodo  R.  H.,  van  Noordwijk M.,  Suryadi,  I.  dan  Verbist,  B.(2009).
Monitoring air di daerah aliran sungai .
Bogor,  Indonesia.  World  Agroforestry
Centre  -  Southeast  Asia  Regional Office. 104 p.
Redana,  I  W.  (2010). Teknik  Pondasi.
Universitas Udayana, Denpasar
Subekti, R.A.(2010). Survey Potensi Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro Hidro di Kuta Malaka Kabupaten Aceh Besar Propinsi Nanggroe Aceh
Darussalam. Journal  of  Mechatronics,
Electrical Power, and Vehicular
Technology, Vol. 01, No. 1, 2010, Pusat
Penelitian Tenaga Listrik dan
Mekatronik  –  LIPI,  Bandung,  Jawa Barat 40135.