Journal homepage: http://journal.unj.ac.id/unj/index.php/jpensil/index

## ANALISA KUAT TEKAN TERHADAP VARIASI BEBAN PEMODELAN DINDING CANTILEVER MENGGUNAKAN SAP 2000

## ANALYSIS OF COMPRESSIVE STRENGTH OF LOAD VARIATIONS OF
CANTILEVER WALL MODELING USING SAP 2000
Amelia Rosana Putri 1 , Jefrizal Sihombing, Yoga Satria Iswandaru, Widya Utama Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Jalan Teknik Kimia, Keputih, Kec. Sukolilo, Surabaya, Jawa Timur 60111, Indonesia
1 ameliaadict@gmail.com

## Abstrak
Pembangunan  dinding  penahan  tanah  yang  tergolong  sederhana  perlu mempertimbangkan model, analisis materian dan perhitungan longsoran yang akan jatuh pada dinding penahan tanah. Penelitian ini menggunakan metode pemodelan dinding penahan tanah dengan metode perhitungan SAP 2000. Pemodelan dinding ini menggunakan dinding tipe kantilever dengan tinggi 550 cm dan lebar 385 cm. pemodelan ini berguna untuk menghitung  kekuatan  minimum  dinding  kantilever  untuk  menahan tanah  di  Jalan  Balerejo  Kalegen.  Selanjutnya,  dinding  ini  dimodelkan memiliki lebar 55 cm, lebar tumit 130 cm, lebar kaki 130 cm, berikut lebar kaki 100 cm, dengan dinding yang dibenamkan sedalam 50 cm dan digunakan  variasi  beban merata,  yang  telah  disesuaikan  dimana  beban yang digunakan adalah 11.138, 5.5, 0.3869 ton. Pada saat menginput data ke dalam SAP 2000 terlebih dahulu harus dilakukan perhitungan terkait gaya yang akan mempengaruhi dinding, dilanjutkan dengan pemodelan dinding sesuai dengan bentuk kantilever. Selanjutnya dapat dihitung kuat tekan dan kuat geser dinding kantilever yang telah dibuat dimana kuat tekan  yang  dihasilkan  dinding  depan  rata-rata  sebesar  175,154  ton  m; bagian belakang rata-rata 62.666 ton m; tumit depan rata-rata 866,054 ton m, dan tumit belakang rata-rata 910,463 ton m. Berdasarkan data dan analisis desain dinding penahan tanah di ruas jalan Balarejo, kuat tekan rata-rata  untuk  dinding  depan  adalah  175,154  ton  m.  Hal  ini menunjukkan bahwa penahan tanah sangat baik dibandingkan dengan tekanan dari tanah yang akan diterima.
Kata kunci: dinding penahan tanah, software SAP 2000, tekanan rasio

## Abstract
The construction of a retaining wall that is classified as simple is necessary to consider the model, analysis of the material, and the calculation of the avalanche that will fall on the retaining wall. This study used the modelling method of retaining wall with the calculation method of SAP 2000. This wall modelling used a Cantilever type wall with a height of 550 cm and a width of 385 cm. This modelling is useful to calculate
P-ISSN: 2301-8437 E-ISSN: 2623-1085

## ARTICLE HISTORY
Accepted: 8 May 2020 Revision: 25 May 2020
Published:
27 May 2020
ARTICLE DOI: 10.21009/jpensil.v9i2.15195
Jurnal Pensil : Pendidikan Teknik Sipil is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-SA 4.0).
the  minimum  strength  of  the  cantilever  wall  for  retaining  the  soil  at  the  Balerejo Kalegen road. Further, this wall was modelled to have a width of 55 cm, a heel width of 130 cm, a foot width of 130 cm, the following foot width of 100 cm, with a wall that was embedded with a depth of 50 cm and used evenly distributed load variations, which has been adjusted where the load used were 11.138, 5.5, 0.3869 tons. When inputting data into SAP 2000 beforehand, calculations must be made related to the force that will affect the wall, followed by wall modelling according to the Cantilever shape. Subsequently, the compressive and shear strength of the Cantilever wall that has been made can be calculated where the compressive strength produced of the front wall has an average of 175.154 tons m; that of the back has an average of 62.666 tons m; that of the front heel has an average of 866.054 tons m, and that of the back heel has an average of 910.463 tons m. Based on the data and analysis of the design of the soil retaining wall in the Balarejo road section, the average compressive strength for the front wall is 175.154 tons m. It shows that the soil retainer is very good compared to the pressure from the soil that will be received.
Keywords: retaining wall, SAP 2000 software, and stress ratio

## Pendahuluan
Tanah  longsor  merupakan  salah  satu kejadian  alam  yang  terjadi  pada  daerah dataran  tinggi,  terutama  di  musim  hujan. Kondisi  iklim  di  Indonesia  yang  berupa tropis  basah,  menyebabkan  potensi  tanah longsor menjadi tinggi. Tanah longsor terjadi karena  dua  faktor  utama  yaitu  faktor pengontrol  dan  faktor  pemicu.  Faktor pengontrol  adalah  faktor-faktor  yang memengaruhi  kondisi  material  itu  sendiri seperti  kondisi  geologi,  kemiringan  lereng, litologi, sesar dan kekar pada batuan. Faktor pemicu  adalah  faktor  yang  menyebabkan bergeraknya  material  tersebut  seperti  curah hujan,  gempabumi,  erosi  kaki  lereng  dan aktivitas manusia (Naryanto, 2017, p. 2). Tanah longsor sangat berbahaya untuk aktivitas manusia, seperti halnya pada jalanan yang  berada  pada  daerah  lereng.  Jalan tersebut  rawan  terjadi  longor  apalagi  ketika musim hujan. Untuk mengatasi hal tersebut dibuatlah dinding penahan tanah pada jalan yang  dianggap  rawan  terjadi  longsor. Dinding  penahan  tanah  ( Retaining  Wall ) adalah
bangunan yang berfungsi menstabilkan  tanah  pada  kondisi  tanah tertentu  khususnya  untuk  daerah  lereng.
Ketika  kondisi  tanah  terganggu  akibat beberapa hal tertentu, seperti tanah longsor dan  lain-lain  yang  dapat  menurunkan  sifat fisik dan sifat mekanik dari parameter tanah, maka  akan  terjadi  kerusakan  struktur  dan membahayakan aktivitas manusia (Meliania, 2017, p. 1). Untuk meminimalisir kondisi tersebut, pada tulisan ini akan dilakukan perencanaan dinding  penahan  tanah  pada  daerah  lereng menggunakan software (SAP 2000). Sehingga dinding penahan tanah tersebut diharapkan dapat mengurangi resiko tanah longsor pada daerah lereng.

## Dasar Teori

## 1. Kuat Tekan
Kuat tekan adalah kemampuan untuk menahan  gaya  tekan  persatuan  luas.  Kuat tekan mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Besarnya kuat tekan menurut (Sari, 2019,  p.  135),  dapat  dihitung  dengan persamaan:
A F P =
Keterangan : P = kuat tekan (N/mm 2 )
F  = beban tekan maksimum (N) A = luas penampang benda uji yang ditekan (mm 2 ) Nilai  kuat  tekan  juga  berhubungan dengan nilai modulus elastisitas, jika tekanan yang  diberikan  melebihi  batas  elastisitas suatu  bahan,  maka  bahan  tersebut  akan pecah.  Dimana stress adalah  gaya  yang menyebabkan  deformasi  dibagi  dengan daerah  di  mana  gaya  diterapkan  dan strain adalah  rasio  perubahan  dalam  beberapa parameter  yang  disebabkan  oleh  deformasi dengan nilai asli dari parameter.

## 2. Tegangan Geser
Tegangan  geser  tanah  adalah  gaya perlawanan yang dilakukan butir-butir tanah terhadap  desakan  atau  tarikan.  Bila  gaya geser bekerja pada permukaan, maka bekerja pula  tegangan  normal,  harga  τ  akan membesar akibat deformasi mencapai harga batas. Karakteristik kekuatan dari tanah yang dinyatakan oleh Kartini (Kartini, 2017, p. 1) dalam persamaan Coulomb.
   tan + = c dengan, τ = Tegangan geser , c = Kohesi tanah,  = Sudut geser tanah, dan σ = Tegangan normal yang bekerja .
3. Gaya Lintang/Bidang Geser dan Momen
Gaya  lintang  (shear  forces  diagram) adalah susunan gaya yang tegak lurus dengan sumbu  batang.  gaya  lintang  akan  positif apabila perputaran gaya yang bekerja searah dengan  jarum  jam  dan  diarsir  tegak  lurus dengan sumbu batang yang menerima gaya melintang  atau  sebaliknya  bila  perputaran gaya  yang  bekerja  berlawanan  arah  dengan perputaran  jarum  jam  diberi  tanda  negatif dan diarsir sejajar dengan sumbu batang.
Menurut  Nurmasyitah,  (2016,  p.  14) momen adalah hasil kali antara gaya dengan jaraknya jarak, disini adalah jarak tegak lurus dengan  garis  kerja  gayanya  berarti  bahwa pada titik  terjadi momen sebesar:
1 L RA Mc  =

## 4. Dinding Penahan Tanah
Dinding  penahan  tanah  merupakan dinding  yang  digunakan  untuk  menahan beban tanah secara vertikal ataupun terhadap kemiringan  tertentu.  Dinding  dinding penahan  adalah  konstruksi  yang  digunakan untuk  memberikan  stabilitas  tanah  atau bahan  lain  yang  kondisi  massa  bahannya tidak  memiliki  kemiringan  alami,  dan  juga digunakan  untuk  menahan  atau  menopang timbunan  tanah  atau  onggokan  material lainnya.
Dalam  perencanaan  sebuah  dinding penahan  tanah,  perlu  diambil  dimensi tertentu sehingga dinding yang direncanakan mungkin untuk dikerjakan, cukup stabil dan kuat.  Pengambilan  dimensi  awal  dinding penahan  tanah  juga  sangat  ditentukan dengan  bentuk  lereng  dan  tanah  yang  kan ditahannya.

## 5. SAP 2000
Seri  program  SAP  merupakan  salah satu  program  analisis  dan  perancangan struktur  yang  telah  dipakai  secara  luas diseluruh  dunia,  program  ini  merupakan hasil penelitian dan pengembangan oleh tim dari University of California, yang dipimpin Prof.Edward L. Wilson selama lebih dari 25 tahun. Sistem yang berbasis grafis membuat proses pembuatan model, pemeriksaan, dan penampilan  hasil  dapat  dilakukan  secara interaktif pada layar (Kappos, 2002).

## Metode Penelitian
Alat dan Bahan yang digunakan dalam percobaan  pemodelan  ini  adalah:  1)  Data dari  paper  acuan  dan  2) software SAP  2000 V.14.00.  Adapun  langkah  kerja  dapat digambarkan pada flowchat di bawah ini:

## Gambar 1. Flowchart
Berdasarkan data percobaan didapatkan  beberapa  variasi  beban  merata yang  akan  dipakai,  maka  dilakukan pemodelan  dinding  Cantilever  dimana dinding  tersebut  dikenai  beban  sebesar 11.138,  5.5,  0.3869  ton  lalu  dimodelkan dinding  Cantilever  dengan  menggunakan grid . Setelah itu dilakukan pendefinisian tipe bahan  seperti  tipe  material,  berat  unit, modulus elastisitas, rasio Poisson, dan Kuat tekan  maksimal  yang  ingin  didapatkan. Selanjutnya  digambarkan  model  struktur sesuai ukuran yang ingin dibuat sebelumnya.Selanjutnya dilakukan tipe tumpuan  dan  arah  datangnya  beban.
Terakhir, dapat dilakukan perhitungan Kuat Tekan  dan  Kuat  Geser  pada  dinding Cantilever yang telah dibuat.

## Data Pengukuran dan Analisa Data

## Data Pengukuran
Data  yang  digunakan  ialah  data sekunder  yang  didapatkan  dari  hasil perhitungan yaitu:
Ka       −  =  2 1 45 2 tg        −  = 2 14 . 20 45 2 tg 4877 . 0 = Kp       +  =  2 1 45 2 tg        +  = 2 14 . 20 45 2 tg 0502 . 2 =
dengan  Nilai  Koefisien  tanah  aktif dilambangkan  dengan  (Ka)  dan  Koefisien tanah pasif (Kp) dicari dengan menggunakan rumus sehingga ditemukan hasil Ka = 0,4877 dan  Kp  =  2,0502.  Sehingga  dapat direncanakan bentuk dinding penahan pada Gambar 2 sebagai berikut:
(a) (b)
Gambar 2. Desain penahan tanah Keterangan: (a) Dinding penahan tanah pada umumnya, (b) Rancangan penanahan tanah.
Yang  mana  dinding  ini  direncanakan  dan dikenai beban segitiga dalam perhitungannya. Dinding masuk dalam tanah
0,5  m  dari  perhitungan  hasil  bebannya, dengan 𝐸𝑎 = 𝟏 𝟐 𝑥 ℎ 12 𝑥 𝛾𝑡 𝑥 𝐾𝑎 , maka 𝐸𝑎 = 𝟏 𝟐𝑥 5,52 𝑥 1,51 𝑥 0,4877 = 11,138 𝑡𝑜𝑛 . Kemudian  hasil 𝐸𝑎 2  = ℎ 𝑥𝛾𝑤 ,  yaitu 𝐸𝑎 2
5,5 𝑥 1 = 5,5 𝑡𝑜𝑛 ; dan 𝐸𝑝 = 1 2 𝑥 ℎ 22 𝑥 𝛾𝑡 𝑥 , 𝐸𝑝 = 1 2 𝑥 0,5 𝑥 1,51 𝑥 2,0502 = 0,3869 𝑡𝑜𝑛 . Dari hasil yang telah didapatkan dapat direncanakan dinding penahan tanah seperti gambar  diatas  yang  mana  didapatkan  hasil sebagai berikut:
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
Gambar 3. Desain dan penggambaran penahan tanah dengan software SAP 2000
Keterangan:  (a)  Desain  dinding  penahan tanah.  (b)  Dinding  penahan  tanah  saat dikenai beban 11,138 ton, 5,5 ton, dan 0,389 ton. (c) Dinding penahan dikenai kuat tekan oleh  penambahan  beban.  (d)  Dinding penahan dikenai kuat geser oleh penambahan beban. (e) Penggambaran hasil perhitungan  kuat  tekan  pada  setiap  sisi dinding  penahan  tanah.  (f)  Penggambaran hasil perhitungan kuat geser  pada setiap sisi dinding penahan tanah.

## Hasil Penelitian dan Pembahasan
Berdasarkan data yang diperoleh, nilai beban  merata  yang  akan  diujikan  pada dinding  Cantilever  sebesar  11.138,  5.5, 0.3869 ton diperoleh dari hasil perhitungan yang  akan  diolah  menggunakan  software SAP 2000. Berdasarkan pemodelan tersebut digunakan rancangan dinding penahan tanah yang  di  design  sesuai  kondisi  aktual  yang telah  diperhitungkan  yang  dapat  diketahui dari  gambar  4.2  dan  4.3  dimana  memiliki tinggi dinding, lebar bawah, lebar atas, lebar tumit,  lebar  kaki  dengan  dinding  penahan tanah  yang  masuk  kedalam  tanah,  berturut turut dengan nilai 550 cm, 385 cm, 55 cm, 130 cm, 100 cm dan 50 cm. Pada gambar 4.4 Setelah dilakukan pemodelan dapat diinputkan  beban  yang  akan  dikenai  pada dinding  penahan.  Dapat  diketahui  beban pada  dinding  penahan  arahnya  berasal  dari sisi  belakang  dinding  Cantilever,  serta  sisi depan  bagian  bawah  dinding  Cantilever dengan  beban  yang  diinputkan  ialah  variasi beban  merata  di  setiap  sisi  dindingnya. Berdasarkan  gambar  4.5  dan  4.6  dapat diketahui  apabila  dinding  Cantilever dilakukan perhitungan kuat tekan (digambarkan dengan warna merah). Setiap sisi  dan  titiknya  dapat  diketahui  nilai perhitungan  kuat  tekan  yang  rata-ratanya sebesar  175,154  ton  m,  bagian  belakang 624,666 ton m, bagian tumit depan sebesar 866,054  ton  m,  bagian  tumit  belakang 910,463  ton  m.  Dan  nilai  kuat  geser  pada hasil  permodelan  sebesar  161,700  ton  m. Selanjutnya  pada  gambar  4.7  dan  4.8  ialah keterangan gambar tentang kuat geser yang telah  dilakukan  perhitungan,  dimana  kuat
geser  pada  pemodelan  ini  terletak  pada sisi belakang pemodelan dinding Cantilever yang rata-ratanya  sebesar  161,700  ton  m. Selanjutnya  dilakukan  analisa  kekuatan dinding penahan tanah dengan membandingkan  besar  tekanan  tanah terhadap dinding dengan kuat tekan dinding tersebut.  Pada  paper  sebelumnya,  besar tekanan total tanah terhadap dinding adalah 35,473 ton m. Dari sini dapat diamati, bahwa permodelan dinding penahan tanah tersebut sudah  memiliki  ketahanan  yang  cukup dimana  kuat  tekan  dinding  tersebut  lebih besar dari pada tekanan tanah yang mengenai dinding.Hal tersebut juga dapat digambarkan dengan garis pada SAP 2000 berwarna jingga yang  artinya  dinding  tersebut  cukup menahan  tekanan.  Terakhir  dilakukan analisis  bagaimana  hubungan  kuat  geser terhadap  beban  yang  dialami  dinding.  Pada data  sebelumnya,  beban  yang  dialami  oleh dinding sebesar 156,6 ton m sedangkan kuat geser  dari  hasil  permodelan  menggunakan SAP2000  dan  variasi  bahan  saat  ini  ialah sebesar 161,700 ton m.

## Simpulan
Berdasarkan data dan analisa permodelan desain dinding penahan tanah di daerah  ruas jalan Balarejo,  didapatkan  hasil kuat  tekan  rata-rata  untuk  dinding  bagian depan  sebesar  175,154  ton  m,  bagian belakang 624,666 ton m, bagian tumit depan sebesar  866,054  ton  m,  bagian  tumit belakang 910,463 ton m dimana kuat tekan dinding penahan tanah tersebut sudah sangat baik jika dibandingkan dengan tekanan yang akan  diterima  dinding  dari  tanah  yaitu sebesar  35,473  ton.  Sedangkan  nilai  kuat geser dari hasil permodelan didapatkan ialah 161,700 ton m. Adapun  saran  yang  kami  berikan untuk kedepannya adalah : 1)  Untuk  mem- bangunan centilever wall kami menyarankan agar  terlebih  dahulu  menganalisa  kondisi tanah  yaitu  kestabilan  tanahnya  sebagai bahan  pertimbangan  dalam  pembuatan desain centilever wall yang di perlukan, dan 2)  Untuk  melakukan  pemodelan  desain dinding  penahan  tanah  kami  menyarankan
menggunakan  SAP2000  dimana  dapat mempermudah  menganalisa  faktor-faktor mekanik pada dinding. Untuk rencana tindak lanjut kedepan, agar  lebih  memahami  perancangan  desain dinding  penahan  tanah  menggunakan SAP2000, perlu dilakukan praktikum dengan data hasil penelitian sendiri.

## Daftar Pustaka
Abdul,  H.,  &  Mulya,  R.  (2011).  Studi Stabilitas  Dinding  Penahan  Tanah Kantilever  pada  Ruas  Jalan  Silang Padang-Bukittinggi  KM  64+500. Jurnal Rekayasa Sipil 7(1) . Achmad, F. (2010). Tinjauan Longsor pada Ruas Jalan Akses-Pelabuhan Gorontalo.  Jurusan  Teknik  Sipil Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri Gorontal. Simposium  XIII  FSTPT. Semarang: Universitas Katholik Soegijapranata Semarang.
Beer,  F.  (2009). Mechanics  of  Materials. New York: McGraw Hill.
Buwono,  H.,  &  Hanif,  B.  (2016).  Simulasi Stabilitas  Tanah  Berkohesi  Rendah Akibat  Penggunaan  Soldier  Pile dengan  Pemodelan  Plaxis  dan GeoStudio. Seminar Nasional Sains dan Teknologi . Jakarta: Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta.
Hartini, R., Redana, I., & Wardana, I. (2014). Kerawanan  Longsor  Lereng  Jalan Studi  Kasus  Ruas  Jalan  Sukasada- Candi Kuning. Jurnal Spektran 2(2) .
Kappos,  A.  (2002). Seismic  Design  and Assessment of Bridges: Inelastic Methods of Analysis  and  case  studies. New  York: Springer dorcdrecht Heidelberg .
Kartini.  (2017). PENENTUAN  SUDUT GESER  DALAM  DASAR  PADA BATUAN TERKEKARKAN. Lampung: Universitas Lampung Mangkurat.
Meliania, K. (2017). Analisis Stabilitas Dinding Penahan  Tanah  (Studi  Kasus:  Sekitar Areal  PT  Trakindo,  Desa  Maumbi,
Kabupaten  Minahasa  Utara). Manado: Universitas Sam Ratulangi Manado. Muntohar, A. (2006). Mekanisme Keruntuhan Lereng Tegak dan Teknik Perkuatan  dengan  Geotekstil. Jurnal Teknik Sipil 7(2) .
Naryanto.  (2017). Analisis  Kejadian  Bencana Tanah Longsor Tanggal 12 Desember 2014 Di  Dusun  Jemblung,  Desa  Sampang, Kecamatan Karangkobar, Kabupaten Banjarnegara,  Provinsi  Jawa  Tengah. Tangerang  Selatan:  Pusat  Reduksi Risiko Bencana (PTRRB).
Nurmasyitah.  (2016). TUMPUAN  PADA JEMBATAN, GAYALINTANG DAN  MOMEN. Banda  Aceh: Universitas Syiah Kuala Darussalam.
Nurrohman,  I.,  &  Surjandari,  N.  (2017). Analisis Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi  pada  Lereng  di  desa Sumbersari, Tirtomoyo, Wonogiri. . E- Jurnal Matriks Teknik Sipil .
Pangemanan, V. (2014). Analisis Kestabilan Lereng  dengan  Metode  Fellenius. Jurnal Teknik Sipil Statik 2(1) .
Putra,  T.,  &  Ardana,  M.  (2010).  Analisis Stabilitas Lereng pada badan Jalan dan Perencanaan Perkuatan Dinding Penahan  Tanah. Jurnal  Ilmiah  Teknik Sipil 14(1) .
Ramadhani, S. (2014). Perencanaan Dinding Penahan  Tipe  Gravitasi  pada  Lokasi Bukit BTN Teluk Palu Permai. Jurnal SMARTek .
Riogilang, H., & Pontororing, C. (2014). Soil Nailing  dan  Anchor  Sebagai  Solusi Aplikatif  Penahan  untuk  Potensi Longsor  di  STA  7+250  Ruas  Jalan Manado-Tomohon. Jurnal Ilmiah Media Engineering 4(2) . Safari,  D.  (2016).  Perencanaan  Struktur Dinding  Penahan  Tanah  Type Cantilever pada Ruas Jalan Samarinda- Bontang  Sta+850.  Jurusan  Teknik
Sipil
Universitas
17 Agustus
Samarinda. Teknik  Sipil dan  Arsitektur 2(2) . Sari,  M.  (2019). Studi  Karakteristik  Relasi
Parameter  Sifat  Fisik  Dan  Kuat  Tekan Uniaksial  Pada  Contoh  Batulempung,
Andesit Dan Beton. Lampung: Universitas Lampung Mangkurat.
Setiawan, H. (2011). Perbandingan
Penggunaan Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever dan Gravitasi dengan Variasi  Ketinggian  Lereng. Jurnal Infrastruktur 1(2) .
Sudarno,  L.  (2017). Perencanaan  Dinding Penahan Tanah Untuk Perbaikan Longsor Di Ruas Jalan Balerejo Kalegen. Magelang: Teknik Sipil.
Surendro,  B.  (2015). Rekayasa  Fondasi  Teori dan  Penyelesaian  Soal. Yogyakarta:
Graha Ilmu.
Yanuar,  A.,  &  Yuwana,  D.  (2016).  Analisis Stabilitas  Lereng  di  Kaki  Gunung Sumbing. Reviews  in  Civil  Engineering 1(1) .