## ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR BETON PILAR 2 PENAHAN SIPHON CISANGKAN

## (Studi Kasus : Studi Kasus Proyek Pembangunan Jaringan Irigasi Leuwigoong Paket AMS 19B
Garut Provinsi Jawa Barat)
Rina Gartina 1 , Roestaman 2
1 Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, 2 Dosen Pembimbing
Jurnal Konstruksi Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email: jurnal@sttgarut.ac.id
gartinarina@gmail.com
Abstrak  - Proyek  pembangunan  jaringan  irigasi  leuwigoong  paket  AMS  19B  ini  terletak  di  Kp. Sindang Sari Desa Cinunuk Kec. Wanaraja Kab. Garut yang mana di lokasi tersebut akan dibangun jaringan irigasi yaitu bangunan siphon berfungsi untuk mengalirkan debit yang dibawa dari saluran yang jalurnya terpotong oleh sungai cisangkan. Siphon cisangkan ini mempunyai 3 pilar yaitu pilar 1  (P1),  pilar  2  (P2)  dan  pilar  3  (P3),  penulis  menganalisis  pilar  2  (P2)  yang  berada  di  bawah bangunan siphon tersebut. Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah dengan mengadakan studi literatur untuk mendapatkan hipotesis yaitu untuk melakukan analisis banding kekuatan, antara kekuatan struktur hasil penulis berdasarkan kondisi yang ada. Analisis pilar yang di evaluasi dan yang terpasang di lapangan mengarah pada perencanaan tulangan yang mendukung kekuatan beton dari  metode  yang  digunakan  yaitu  perhitungan  secara  analitis,  secara  analitis  mutu  beton  yang digunakan yaitu hasil evaluasi uji hammer test  tipe NJ 80 sebesar fc’ = 17,2 Mpa, evaluasi jenis tanah untuk mengetahui aman atau tidaknya dengan pengujian CPT (Cone Penetration Test) untuk pilar 2 (P2) sangat keras dengan nilai CPT Sf = 3 yaitu 2,49 kg/cm 2 jenis struktur yang digunakan beton bertulang, evaluasi tulangan kolom dan tulangan abutment dengan D25-125 mm.
kata kunci : Pilar, Siphon, Tulangan Kolom dan Abutment

## I. PENDAHULUAN
Bangunan  siphon  merupakan  salah  satu  bangunan  persilangan  yang  dibangun  untuk mengalirkan debit  yang dibawa oleh saluran yang jalurnya terpotong oleh lembah dengan bentang panjang  atau  terpotong  oleh  sungai.  Bangunan  siphon  berupa  saluran  tertutup  yang  dipasang mengikuti bentuk potongan melintang sungai atau lembah untuk menyeberangkan debit dari sisi hulu ke sisi hilir (Buku Ir. Agus Suroso, MT IRIGASI DAN BANGUNAN AIR). Penahan dari bangunan siphon yaitu pilar  jembatan merupakan  struktur yang  memberikan  dukungan  vertikal  untuk rentang di antara dua poin. Pilar jembatan memiliki dua fungsi utama yaitu; mentransfer beban bangunan atas vertikal ke pondasi dan menahan kekuatan horisontal yang bekerja pada jembatan. Analisis ini akan membahas permasalahan yang berkaitan dengan struktur bangunan penahan  siphon Cisangkan.
Berdasarkan data dan permasalahan yang diuaraikan diatas, maka penelitian ini dapat dirumuskan
1. Apakah stuktur pilar 2 (P2) dapat mewakili untuk dilaksankananya pembangunan bangunan si- phon cisangkan, dan dampak ekonomis
2. Apakah stuktur pilar 2 (P2) dapat mewakili pembangunan siphon
3. Dampak yang dihasilkan apabila pembangunan siphon yang sudah dilaksanakan hanya dengan pilar 2 (P2)
Mengingat  ruang  lingkup  permasalahan  dan  keterbatasan  penulis  maka  penulis  membatasi kajian sebagai berikut:
1. Meninjau kekuatan struktur pilar
2. Meninjau kekuatan daya dukung tanah dibawah pelat pondasi
3. Meninjau kekuatan struktur pelat pondasi
Pembahasan dilakukan dengan data – data sekunder yang sudah ada dan teori perhitungan yang relevan.
Dalam  pembahasan  ini  di  maksudkan  untuk  melakukan  analisis  banding  kekuatan,  antara kekuatan struktur hasil penulis berdasarkan kondisi yang ada dengan yang di rencanakan berdasarkan
1. Terjelaskannya hasil analisis apabila pembangunan  menggunakan pilar 2 (P2)
2. Terjelaskannya  hasil  analisis  apabila  pembangunan  tidak  menggunakan  semua  struktur  pilar yang telah ditentukan
3. Terjelaskannya hasil dari pembangunan pilar  2 (P2) dan dampak yang dihasilkan.
Tujuan penelitian ini di harapkan dapat memberikan informasi mengenai analisis banding.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Pilar  jembatan  merupakan  struktur  yang  memberikan  dukungan  vertikal  untuk rentang di antara dua poin. Pilar jembatan memiliki dua fungsi utama yaitu; mentransfer beban bangunan atas vertikal ke pondasi dan menahan kekuatan horisontal yang bekerja pada jembatan (Chen, 2000).
Pemilihan  jenis  pilar  untuk  jembatan  harus  didasarkan  pada  fungsional,  structural,  dan persyaratan  geometris.  Estetika  juga  merupakan  faktor  yang  sangat  penting  didalam  kriteria pemilihan sejak jembatan jalan raya di era modern merupakan bagian dari landscape kota. Pilar – pilar tersebut digunakan untuk mendukung gelagar baja atau beton pratekan pracetak superstruktur. Mempunyai nilai estetika  yang menarik. umumnya pilar tersebut memerlukan ruang  yang sedikit, sehingga memberikan ruang lainnya untuk lalu lintas di bawahnya (Chen, 2000).
Gambar 2.3 Jenis pilar untuk jembatan baja (Chen, 2000)
Beton adalah suatu bahan konstruksi yang mempunyai sifat kekuatan tekan yang khas, yaitu kecenderungan untuk bervariasi (tidak seragam) dan nilainya akan menyebar pada suatu nilai rata- rata tertentu. Hitung tegangan beton rata – rata sebagai berikut :
σ’ bm = ∑ 𝜎′𝑏 𝑁 1 𝑁 , m = mean = rata – rata
(1) Hitung standar deviasi sebagai berikut :
Rumus deviasi standar :
S = √ ∑ (𝜎 ′ 𝑏−𝜎′𝑏𝑚) 2 𝑁 1 𝑁−1
Daya dukung tanah (σ) adalah kemampuan tanah memikul tekanan, atau tekanan maksimum
yang dijinkan yang bekerja pada tanah di atas pondasi. Daya dukung terfaktor (σult) atau Factored Bearing Capacity adalah kemampuan tanah memiliki tekanan atau tekanan maksimum pada batas runtuh.
Rumusnya adalah: σ = σ ult / SF dimana: SF = safety factor = 3 untuk beban normal = 2 untuk beban darurat Daya dukung tanah ditentukan dan dibatasi oleh:
1. Aman terhadap runtuhnya tanah (σult / SF)
2. Aman terhadap penurunan akibat konsolidasi tanah sehingga penurunan total tidak terlalu besar.
Pengaruh gempa rencana hanya ditinjau pada keadaan batas ultimit.
Tabel 2.7 faktor akibat pengaruh gempa
Jangka Waktu
Faktor Beban
𝐾 𝑠: ; 𝐸𝑄 𝐾 𝑈; : 𝐸𝑄
Transien Tak dapat digunakan 1,0
Pasal  ini  menetapkan  metoda  untuk  menghitung  beban  statis  ekuivalen  untuk  jembatan- jembatan  dimana  analisa  statis  ekuivalen  adalah  sesuai.  Untuk  jembatan  besar  rumit  dan  penting mungkin  diperlukan  analisa  dinamis.  Lihat  standar  perencanaan  beban  gempa  untuk  jembatan (Pd.T.04.2004.8B). Beban rencana gempa minimum diperoleh dari rumus berikut:
T* EQ =K h I W T (13)
Dimana:
K n = ∁ S (14)
Dengan pengertian:
T* EQ adalah Gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau (kN) K h
adalah Koefisien beban gempa horizontal ∁ adalah Koefisien geser dasar untuk daerah, waktu dan kondisi setempat yang sesuai
l
adalah faktor kepentingan S adalah Faktor tipe bangunan
W T adalah  Berat  total  nominal  bangunan  yang  mempengaruhi  percepatan  gempa,  diambil sebagai beban mati ditambah beban mati tambahan (kN).
Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat kebebasan yang sederhana rumus berikut bisa digunakan:

## 𝑇 = 2𝜋
Dengan pengertian:
T adalah waktu getar dalam detik untuk freebody pilar dengan derajat kebebasan tunggal pada jembatan bentang sederhana
g adalah percepatan gravitasi (m/dt 2 )
W* adalah berat total nominal bangunan atas termasuk beban mati tambahan di tambah setengah berat dari pilar (bila perlu dipertimbangkan) (kN)
K p adalah kekakuan gabungan sebagai gaya horisontal yang di perlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan pada bagian atas pilar (kN/m)

## Gambar 2.7 Koefisien geser dasar (C) plastis untuk analisis statis
Langkah-langkah pembesian abutment adalah sebagai berikut:
1. Menentukan  desain  material  dan  bentuk  struktur  dinding  abutment,  baik  mutu  betoon,  mutu baja, dan dimensi dinding abutment.
2. Menentukan gaya aksial ultimit (Pu) dan momen ultimit (Mu) yang bekerja pada dinding abut- ment.
3. Menghitung nilai α  dan β
α = φ. Pn / (f’c . Ag)
β = φ . Mn / (f’c . Ag . h)
Dimana:
φ . Pn = Pu = Gaya aksial ultimit pada dinding abutment (KN) φ . Mn = Mu = Momen ultimit pada dinding abutment (KNm) f’c = Kuat tekan beton (Mpa)
Ag = Luas penampang  dinding abutment yang ditinjau (mm 2 )
H = Tebal dinding abutment (mm)
4. Masukkan nilai α  = φ.Pn / (f’c . Ag) dan β = φ.Mn / (f’c . Ag . h) kedalaman diagram  interaksi sehingga di peroleh rasio tulangan  (ρ) yang diperlukan.
5. Hitung luas yang diperlukan dengan rumus, As = ρ.b.d

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi  penelitian  untuk  menganalisis  Kekuatan  Struktur  Beton  Pilar  2  Penahan  Siphon Cisangkan tersebut yaitu di Kp. Sindang Sari Desa Cinunuk Kec. Wanaraja Kab. Garut yang mana lokasi tersebut adalah lokasi pilar 2 yang sudah di bangun. Pada penelitian Tugas Akhir ini data yang di perlukan adalah sebagai berikut:

## Alur Penelitian

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.3.1 Analisis Tulangan Pilar

## Tabel 4.9 Rekapitulasi Beban – Beban dan Momen
Beban yang bekerja Berat Momen Akibat beban mati (Q UD ) 1057,21992 KN - Akibat beban hidup (Q L ) 225 KN - Akibat beban gempa (T EQ ) 235,7071812 KN 1645,236125 KN.m Berat sendiri pilar Berat sendiri pilar sampai batas jepit 817,2 KN 334,8 KN 157,277448 KN.m - Beban – beban yang bekerja: Kombinasi (Dengan gempa) :
Pu = 1,2 Q D = (1057,21992 + 334,8)) = 1392,01992 KN Mu   = 1(1645,236125) = 1645,236125 KN.m
a. Analisis kolom/pilar
 Dengan gempa : Pu = 1392,01992 KN Mu = 1645,236125 KN.m f’c = 17,2 Mpa (hasil evaluasi hammer test) Asumsi fy = 400 Mpa Es = 200000 Mpa Lebar kolom = 1,5 m Panjang kolom = 3,5 m e = 𝑀𝑢 𝑃𝑢 = 1645,236125   KN.m 1392,01992  KN = 1,18 𝑚 Ag = 2 (πr 2 /2) + (2,16 x 1,5)
= 2 (3,14 x 0,7 2 /2) + 3,24 = 1,5386 +3,24 = 4,7786  m 2 = 4778600 mm 𝒑𝒖 𝝓𝑨𝒈𝒓. 𝟎, 𝟖𝟓𝒇𝒄′ = 1392,01992 KN 0,65.4778600.0,85.17,2 = 1392019,92 N 45411035,8 = 0,031 𝒑𝒖 𝝓𝑨𝒈𝒓. 𝟎, 𝟖𝟓𝒇𝒄′ 𝒙 𝒆𝒕 𝒉𝒕 = 1392019,92 N 0,65.4778600.0,85.17,2 𝒙 1,18 1,5 = 1392019,92 N 45411035,8 𝑥0,79 = 0,024
Dari nomogram di dapat ρ = 0,01/5 = 0,002 fc’ = 17,2 Mpa  asumsi β = 1,2
As total = ρ.β.Agr = 0,002 x 1,2 x 4778600= 11468,64 mm 2
Jika digunakan diameter 25 mm  n = 11468,64 / (0,25.3,14.25 2 ) =11468,64 /490,625 = 23 buah jika As min 1% Agr = 0,01 x 4778600 = 47786 mm 2
Jika digunakan diameter 25 mm  n = 47786 / (0,25.3,14.25 2 ) = 47786 / 490,625 = 97 buah
Gambar 4.14  Penampang Tulangan Kolom
b. Analisis abutment
Dengan gempa: σmaks= 82,69846174 KN/m 2 : σmin = 10,60930743 KN/m 2

## Gambar 4.15 Tegangan Pondasi Akibat Beban Yang Bekerja
Vu = 82,69846174  x 6 x 3,75 = 1860,715389 KN Mu = Vu x 1,88 = 1860,715389 x 1,88 = 3498,144932 KN.m = 3,4981449 x 10 12 N.mm Cc = 0,85.fc’.a.b = 0,85. 17,2 . a.6000 = 87720a Asumsi As leleh fs = fy Ts = As.fy = As.400 = 400 As Cc = Ts  a = 400.As/87720 = 0,0046 As ϕMn = ϕCc (d – ½ a) = ϕTs (d – ½ a) ambil ϕMn = ϕTs (d – ½ a) = ϕAs.fy(d – ½ a) = 0,8 .400As( 1427,5 – ½ 0,0046 As ) = 320As(1427,5 – 0,0023As) Syarat ϕMn≥Mu Ambil ϕMn=Mu  3,4891449 x 10 12 = 320As(1427,5 – 0,0023As) 3,4891449 x 10 12 =456800As – 0,736 As 2
0,736 As 2 – 456800 As + 3,4891449 x 10 12 = 0
𝑥 = −𝑏±√𝑏 2 −4𝑎𝑐
2𝑎
𝑥  = −456800±√456800 2 −4 x 0,736 x 3,4891449 x 10 12 2x0,736
𝑥 = −456800±√2,0866624 x 10 11 −1,0272042 x 10 13 2x0,736
𝑥 = −456800±√1,0063375 x 10 13 1,472
𝑥 = −456800−3172282,301 1,472 𝑥 = −456800+3172282,301
1,472
As 1 = - 2465409,172 As 2 = 1844756,998 Kontrol : ᵋ y= fy/Es = 400 /200000 = 0,002
Cb ∈𝑐′ ∈𝑐 ′ + ∈𝑦 . 𝑑 = 17,2 (17,2+0,002) . 1427,5 = 17.2 17,202 . 1427,5 = 1427,334031 mm 2
fc’ = 17,2 Mpa --- β= 0,65 ρb = 0,85 fc’. Β.cb /d.fy =(0,85.17,2.0,65. 1427,334031)/ 1427,5 .400 = 13563,9553 / 571000 = 0,023754737 mm 2 As maks = 0,75.ρb.b.d = 0,75. 0,023754737 . 6000. 1427,5 = 15259,44971 mm 2
Jika digunakan diameter 25 mm  n = 15259,44971 / (0,25.3,14.25 2 ) = 15259,44971 /490,625 = 31 bh

## Gambar 4.16 penampang Tulangan Abutment
c. Analisis tegangan di bawah tanah
Beban yang bekerja Berat Momen Akibat beban mati (Q D ) 881,0166 KN - Akibat beban hidup (Q L ) 125 KN - Akibat beban gempa (T EQ ) 235,7071812 KN 1645,236125 KN.m Berat sendiri pilar Berat sendiri pilar sampai batas jepit 817,2 KN 334,8 KN
157,277448 KN.m -
Beban – beban yang bekerja:
Pv = berat pilar penuh + beban mati + akibat Q L penuh = 817,2 + 881,0166 + 125
= 1823,2166 KN
A = 7,5 x 6 = 45 m 2
Momen = 157,277448 KN.m + 125 KN.m + 1645,236125 KN.m = 1927,513573 KN.m W = 1/6 . 6 . 7,5 2
= 56,25 m 2
Pv/A = 1823,2166 KN / 45 = 40,51592444 KN M/W= 1927,513573 KN.m/56,25 m 2 = 34,26690796 KN σmaks= 74,7828324 KN/m 2 σmin= 6,24901648 KN/m 2
Berdasarkan Tabel 4.2 Data Uji CPT (Cone Penetration Test) σijin di ambil yang terkecil dengan Sf = 3 yaitu 2,49 kg/cm 2 . Dengan σmaks = 74,7828324 KN/m 2 = 0,7478 kg/cm 2 . Dari hasil perhitungan σmaks = 0,7478 kg/cm 2 < σijin 2,49 kg/cm 2 . Dari hasil analisis tersebut tegangan tanah yang di ijinkan memenuhi (aman) karena tidak melebihi batas yang di ijinkan.

## V. KESIMPULAN
Dari data analisis di lapangan penulis menganalisis evaluasi kekuatan beton pilar 2 penahan siphon cisangkan yang sudah dilaksanakan, maka di dapat di simpulkan yaitu:
1. Berdasarkan hasil uji hammer test tipe NJ 80 mutu beton yang terpasang di lapangan menunjuk- kan nilai fc’ = 17,2 Mpa
2. Hasil  analisis  terhadap  pilar  (P2)  menghasilkan  kebutuhan  tulangan  pokok  23  buah  D25,  se- dangkan yang menunjukkan kebutuhan yang lebih sedikit dibandingkan dengan yang terpasang di lapangan sebanyak 68 buah D25 tetapi jika persyaratan yang terpasang adalah minimum 1% dari luas penampang (97 buah D25), jumlah yang terpasang itu masih lebih kecil dari persyaratan minimum.
3. Analisis  abutment  berdasarkan  evaluasi  B1  dengan  D25  mm  secara  analitis  membutuhkan  31 buah, sedangkan yang terpasang di lapangan adalah 30 buah D25.
4. Berdasarkan Tabel 4.2 Data Uji CPT (Cone Penetration Test) jika di ambil  σijin yang terkecil dengan Sf = 3  yaitu 2,49 kg/cm 2 , maka dengan σmaks = 74,7828324 KN/m 2 (0,7478 kg/cm 2 ) dari hasil perhitungan menunjukkan pondasi yang cukup aman.

## DAFTAR PUSTAKA

## Suroso, Agus. IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
Pamungkas, Anugrah.  & Erny harianti. 2013.  Desain Pondasi Tahan Gempa Sesuai SNI 03-1726- 2002 dan SNI 03-2847-2002. Yogyakarta: C.V ANDI OFFSET
Iqbal Manu, Agus. 2002. Dipl. Heng. MIHT. Cetakan II. DASAR – DASAR PERENCANAAN JEM- BATAN BETON BERTULANG. PT. Mediatama Saptakarya (PT. MEDISA).
Sutarman, E. 2013. Konsep & Aplikasi Mekanika Tanah. Yogyakarta: Cv ANDI OFFSET, Halaman 173-175.
http://www.ilmutekniksipilindonesia.com/2015/04/rencana-penulangan-dinding-abutment.html http://group1-diplomasipil.blogspot.com/2014/06/standard-deviasi-kuat-tekan-beton_4.html http://nduufi.wordpress.com/