Volume 17 Nomor 2, Oktober 2017, 66-78
E-ISSN: 2580-7110
aintis

## Jurnal

## Studi Karakteristik Fondasi Pelat Tipis Dengan Pengaku Tiang “+” Pada Tanah Granuler Melalui Uji Eksperimen Dan Analisis
Pemodelan Menggunakan Software Abaqus
1 Firman Syarif, 2 Agus Darmawan Adi, 3 Ashar Saputra
1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Islam Riau
2,3 Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada

## Abstract
The amount of damage that happened in Indonesian road is the impact of high traffic load exceeds the carrying capacity of the pavement. To reduce the problems that occur on the pavement the good systems of pavement are built, various studies conducted to  produce  a  creative  innovation  in  order  to  evaluate  and  improve  the  performance  of  the  pavement  system.  this  study  has developed a new system of foundation with pile "+" to make the connection between plate and minipile (joint) becomes better.
In this study, three models of foundation will be tested by loading test (following ASTM D 114 381 and ASTM D 3689 Pile Under  static  axial  compressive  load)  to  observe  and  analyze  the  behavior  of  the  foundation  model  by  loading  centric  and eccentric. In addition to laboratory tests this research also modeling analysis with Abaqus software to observe and analyze the behavior of the foundation model in terms of deformation and settlement.
The  results  showed  the  distances  between  pile  and  pile  provides  a  significant  contribution  in  reducing  the  settlement  in  the foundation when given a maximum load of 20 kN, where is the foundation 1 had short distance between the other foundation the deformation and settlement is the smallest. The length of pile also give significant contribution to reduce the settlement like in foundation 3 that have 20 cm length of the pile have settlement and deformatioan smaller than the foundation 2 that have 10 cm length of the pile.
Keywords: nailed slab system, centric and eccentric loading, Abaqus software

## 1. PENDAHULUAN
Kerusakan  perkerasan  jalan  di  Indonesia  pada umumnya  akibat  besarnya  beban  lalu  lintas  yang melebihi  kapasitas  dari  daya  dukung  sistem perkerasan yang dibangun.Untuk mengurangi permasalahan kerusakan perkerasan yang terjadi pada sistem perkerasan yang dibangun, berbagai penelitian dilakukan  untuk  menghasilkan  suatu  inovasi  yang kreatif  demi  mengevaluasi  dan  memperbaiki  kinerja dari sistem perkerasan ini. Prof. Sediyatmo pada tahun 1961  mengusulkan  suatu  metode  untuk  mengatasi permasalahan  ini  yaitu  menggunakan  fondasi  cakar ayam
Pada  pelaksanaannya  pembangunan  fondasi  cakar ayam  memerlukan  waktu  relatif  lebih  lama  dan dikarenakan  adanya  pengunaan  buis-buis  beton mengakibatkan perkerjaan menjadi susah karena buis- buis  beton  yang  cenderung  berat,  oleh  karena  itu
diusulkan  suatu  sistem  fondasi  yang  mana  buis-buis beton  (cakar)  pada  fondasi  cakar  ayam  diganti dengantiang kecil ( mini pile ) sebagai pengganti buis- buis  beton  pada  fondasi  cakar  ayam,  metode  ini dinamakan  Sitem  Pelat  Terpaku.  Pada  Sistem  Pelat Terpaku interaksi antara pelat beton, tiang dan tanah di  sekitarnya  dapat  menciptakan  suatu  perkerasan yang  lebih  kaku  serta  lebih  tahan  terhadap deformasitanah dasar.Pada pelaksanaanya di lapangan Sistem  Pelat  Terpaku  dapat  mengurangi  waktu pengerjaan dan pengerjaan fondasi untuk suatu sistem perkerasan  lebih  mudah  dilaksanakan  daripada menggunakan  buis-buis  beton.  Sistem  pelat  terpaku ini  masih  perlu  di  evaluasi  dikarenakan  rendahnya kekuatan  antara  pelat  dan mini  pile sehingga mengakibatkan jointnya menjadi rusak dan membentuk
sendi. Pada penelitian ini dikembangkanlah  suatu  sistem  fondasi  dengan  tiang berbentuk “+” yang dapat membuat hubungan antara pelat dan minipile (joint) menjadi lebih baik.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Perkerasan Jalan Di Indonesia
Konstruksi  perkerasandi  Indonesia  menurut  Alizar (2012)  dikelompokkan  menurut  bahan  pengikatnya yaitu:
1. Konstruksi perkerasan lentur ( fleksible pavement )
2. Konstruksi perkerasan kaku ( rigid pavement ).
3. Konstruksi perkerasan komposit.
2.2 Perkembangan Sistem Fondasi yang Digunakan yada Sistem Perkerasan Jalan di Indonesia
2.2.1

## Fondasi Cakar Ayam Prof Sediyatmo
Fondasi Cakar Ayam ditemukan oleh Prof. Sediyatmo pada  tahun  1961.Secara  umum  perkerasan  Cakar Ayam, terdiri dari pelat tipis beton bertulang tebal 10 -  17  cm  yang  diperkaku  dengan  pipa-pipa  beton (cakar) berdiameter 120 cm, tebal 8 cm, dan panjang pipa  150  –  200  cm,  yang  tertanam  pada  lapissan subgrade , dengan jarak pipa-pipa berkisar 2,0 – 2,50 m. Di bawah pelat beton, terdapat lapisan lantai kerja tebal  ±  30  cm  yang  berfungsi,  terutama  sebagai perkerasan  sementara  selama  masa  pelaksanaan  dan agar permukaan tanah dasar dapat rata sehingga pelat beton Cakar Ayam dapat dibuat diatasnya
(Hardiyatmo 2006) seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1Tipikal Cakar Ayam Konvensional
(Hardiyatmo 2006).

## 2.2.2 Sistem Cakar Ayam Modifikasi
Sistem  Cakar  Ayam  Modifikasi  (CAM)  merupakan pengembangan  lebih  lanjut  dari  Sistem  Cakar  Ayam Prof. Sediyatmo.Pengembangan yang telah dilakukan didasarkan  pada  evaluasi  hasil-hasil  penelitian  yang dilakukan  secara  intensif  sejak  tahun  1990  oleh  tim pengembangan  Sistem  Cakar  Ayam  Modifikasi. Pengembangan yang dilakukan mencangkupperubahan  bahan  cakar  yang  semula dibuat dari  bahan  pipa beton  digantikan dengan pipa baja yang sangat ringan (berat sekitar 35 kg).Pipa baja ini  harus  digalvanisir  dan  dilapisi  dengan  bahan
pelindung  anti  karat.Bahan  cakar  yang  lebih  ringan mempermudah dan mempercepat pelaksanaan aplikasi sistem  CAM  pada  perkerasaan  jalan  yang  tanah dasarnya  berupa  tanah  (Hardiyatmo  dan  Suhendro, 2003)

## 2.2.3 Sistem Pelat Terpaku
Menurut  Hardyatmo  (2011)  Sistem  pelat  terpaku ( nailed  slab  system )  yaitu  suatu  perkerasan betonbertulang (tebal antara 12-20 cm) yang didukung oleh tiang-tiang besi mini (150-200 cm) dan diameter (15-20 cm) seperti ditunjukkan pada Gambar 2.Sistem pelat  terpaku  tesebut  memberikan  interaksi  antara pelat  beton-tiang-tanah  disekitarnya  menciptakan suatu  perkerasan  yang  lebih  kaku,  serta  lebih  tahan terhadap  deformasi  tanah  dasar.Fungsi  tiang  adalah untuk  menaikkan  daya  dukung  tanah  dasar,  menjaga agar pelat beton tetap dalam kontak yang baik dengan tanah  dasar,  menjaga  kekuatan  jangka  panjang struktur  perkerasan,  mengurangi  kebutuhan  tebal perkerasan  besi  dan  memperkaku  sistem  perkerasan (Togubu, 2012)
Gambar 2 Sistem Pelat Terpaku (Hardiyatmo, 2011).

## 2.3 Perilaku  Pembebanan  Terhadap  Deformasi dan Settlement Pada Sistem Pelar Terpaku
Soemantri (2013) melakukan penelitian tentang kajian lendutan  sistem  pelat  terpaku  pada  tanah  pasir. Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  pelat dengan  ukuran  400  mm  x  100  mm  memiliki  jumlah tiang  4  buah  dan  pelat  ukuran  800  mm  x  100  mm memilki  tiang  berjumlah  8  buah.  Dari  penelitian  ini dapat disimpulkan bahwa untuk pelat ukuran 400 mm x 100 mm dapat  mereduksi lendutan sampai 93.10% untuk  beban  terpusat  dan  89.28%  untuk  beban  tepi. Untuk  ukuran  fondasi  800  mm  x  100  m  dapat mereduksi  lendutan  sampai  95.37  %  untuk  beban terpusat dan 72 % untuk beban tepi.

## 3 LANDASAN TEORI

## 3.1 Kerapatan Relatif Tanah Pasir
Kuat geser dan kompresibilitas tanah pasir tergantung kepada  butiran  yang  dinyatakan  dalam  kerapatan
l i l i
 
 
L l l   ) ( ... ) ( ) ( 2 1 1 1 2 1 1 1 n n n i i i i i i a l l l L                    
relatif  ( D r ).Nilai  kerapatan  relatif  ( D r )  ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Penggolongan pasir berdasarkan kerapatan relatifnya dalam Das (1994). Kerapatan relatif D r (100
%) Deskripsi 0 – 20 20 – 40 40 – 60 60 – 80 80 – 100 Sangat tidak padat Tidak padat Agak padat Padat Sangat padat

## 3.2 Modulus Reaksi Tanah Dasar
Nilai  modulus  reaksi subgrade  (k) merupakan  rasio antara tekanan ( q ) pada suatu pelat kaku dan lendutan (  ), yaitu:
𝑘 = 𝑞 𝛿 ⁄ (1)
Nilai  tipikal  koefisien  reaksi subgrade pada  setiap jenis tanah menurut Bowles di tampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2Nilai-nilai tipikal koefisien reaksi subgrade menurut Bowles (1977).
Jenis Tanah koefisienreaksi subgrade ( k v ) k v (kcf) k v (kN/m 3 ) Pasir lepas 30 – 100 4800 – 16000 Pasir padat sedang 60 – 500 9600 – 80000 Pasir padat 400 – 800 64000 – 128000 Pasir padat sedang berlumpur 200 – 500 32000 – 80000 Pasir padat sedang berlanau 600 – 800 24000 – 48000 Tanah lempung
q u  200 kPa (4 kcf) 75 – 150 12000 – 24000
200  q u  400 kPa 150 – 300 24000 – 48000 q u > 800 kPa >300 >48000
3.3.  Penurunan ( settlement)
Penurunan  ( settlement )  fondasi  yang  terletak  pada tanah  umumnya  dibagi  menjadi  3  komponen  yaitu, penurunan  konsolidasi  primer,  penurunan  segera ( immediate  settlement )  dan  penurunan  konsolidasi sekunder.Pada  tanah  pasir  umunya  penurunan  yang terjadi  adalah  penurunan  segera.Penurunan  total, berlangsung  dan  selesai  pada  waktu  segera  setelah beban  diterapkan.Lebar  fondasi  merupakan  hal  yang mempengaruhi  besarnya  penurunan.  Pada  beban  per
satuan  luas  yang  sama,  tanah  dibawah  fondasi  akan mendukung tekanan lebih besar bila lebar fondasi (B) bertambah.

## 3.5 Lendutan
Pendekatan perilaku tanah sebagai bahan elastis yaitu dengan  mengasumsikan  bahwa  hubungan  antara lendutan  dan  tegangan  adalah  linier,  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  3  Perilaku  ini  akan mendekati  benar  jika  tekanan  yang  terjadi  masih dalam zona elastis.
Gambar 3Hubungan tegangan dan lendutan untuk mendapatkan nilai k (Hardiyatmo 1999).
Untuk  suatu  pelat  yang  relatif  tipis  sehingga berperilaku sebagai pelat fleksibel, Hardiyatmo (1999) mengusulkan  metode  yaitu  dengan  membandingkan tegangan rata-ratadan lendutanpelat rata-rata ( δ a ) pada uji beban pelat fleksibel. (Gambar 4) persamaan yang digunakan yaitu:
…
(2)
dengan:
Q = beban titik (kN),
A c = luas bidang kontak antara plat dan tanah dibawahnya (m 2 ),  a = lendutan pelat rata-rata (m),
 i ,  i+1 ,  n = penurunan pada titik ke-i (m),
i =  nomor  titik  pengukuran  i  sampai  n dengan  i =  n = 0, l i = jarak masing-masing titik (m),
L = panjang plat yang menyentuh tanah (m).
Q q = Q/A δ Tegangan Penurunan k = q/δ Secan modulus k = q/δ Initial modulus
Gambar 4 Penentuan lendutan rata-rata ( δ a ) pada pelat fleksibel

## 3.6 Program Abaqus
Abaqus merupakan  program  simulasi  teknik  yang berdasarkan  metode  elemen  hingga  yang  bisa menyelesaikan  permodelan  baik  linear  maupun  non linear.Secara  umum  fungsi  dari software  Abaqus menyelesaikan  problem  pemodelan  dengan  respon statik, dinamik, thermal, listrik dan elektromagnetik.Dalam  program Abaqus ada  3 langkah  umum  yang  harus  dilakukan  untuk  simulasi dari  suatu  model  yaitu  input  berupa  model  baik  2 dimensi atau  3 dimensi  proses analisis atau simulasi seusai dengan problem yang akan disimulasikan serta ouput  berupa  gambar  simulasi  berupa  countur  yang berbeda  warna  yang  menjelaskan  kondisi  dari modelnya, animasi dan grafik plot x dan y dari model tersebut.

## 4 METODE PENELITIAN

## 4.1 Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Mekanika Tanah  Jurusan  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan, Universitas  Gadjah  Mada  Yogyakarta.  Jenis  tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah pasir yang  berasal  dari  Pantai  Parangtritis,  Kabupaten Bantul,  Provinsi  Daerah  Istimmewa  Yogyakarta dalam kondisi terganggu.

## 4.2 Bahan dan Alat Penelitian

## 4.2.1 Model Fondasi
Fondasi  yang  akan  di  uji  berbentuk  persegi  dengan ukuran  60  x  60  cm  dan  tebalnya  ±  2  mm.  Dalam penelitian  ini  digunakan  tiga  model  fondasi  yang berbeda.
a. fondasi 1
Fondasi ini berbentuk persegi dengan ukuran 60 cm x 60  cm  dengan  tebal  ±  2  mm  dan  tinggi  10  cm  yang memiliki rongga dan terkait satu sama lainnya seperti terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5Model fondasi 1 yang digunakan dalam penelitian
b. Fondasi 2
Fondasi ini berbentuk persegi dengan ukuran 60 cm x 60 cm dengan tebal ± 2 mm dan tinggi 10 cm hampir mirip dengan fondasi 1 namun memliki rongga seperti kipas  (tiang  “+  “)  dan  tidak  saling  terkait  satu  sama lainnya seperti terlihat pada Gambar 6
Gambar 6Model fondasi 2 yang digunakan dalam penelitian
c. Fondasi 3
Fondasi  ini  berbentuk  persegi  dengan  ukuran  60 cm x 60 cm dengan tebal ± 2 mm dan tinggi 20 cm namun  memliki  rongga  seperti  kipas  dan  tidak saling  terkait  satu  sama  lainnya  seperti  terlihat pada Gambar 7
Gambar 7Model fondasi 3 yang digunakan dalam penelitian

## 4.2.2 Alat – Alat Penelitian
a. Alat-alat ujikarakteristik tanah
Alat  yang  digunakan  dalam  uji  karakteristik  tanah yaitu, alat uji kadar air,alat uji kadar air,alat uji berat jenis danalat uji grain size.
b. Alat uji pengamatan lendutan pelat besi pada tanah lempung dan tanah pasir yang terdiri dari:
1. Waterpass, digunakan untuk mengukur kerataan permukaan tanah.
2. Box uji Boxuji tiga dimensi ini berukuran 1,2 ⨉ 1,2 ⨉ 1.2 m 3 , digunakan sebagai wadah atau tempat untuk uji pembebanan pelat tipis dengan pengaku.
3. Dial gauge, digunakan untuk mengukur lendutan pelat pada saat pembebanan. Pada percobaan ini menggunakan dial  gauge dengan  ketelitian  0,01 mm.
4. Dongkrak CBR lapangan  yang  dimodifikasiagar dapat  digunakan  untuk  mengaplikasikan  gaya tekan yang terjadi pada model telapak beban.
5. Proving  ring, dengan  kapasitas  50  kNdigunakan untuk  pembacaan  gaya  yang  terjadi  pada  setiap pembebaban pada telapak beban dalam kotak uji.
6. Alat getar atau Stamper.

## 4.1 Tahapan Penelitian

## 4.1.1 Tahap Persiapan
Tahapan  persiapan  merupakan  langkah  awal  dalam penelitian ini. Dimana segala hal yang digunakan (alat dan  bahan)  harus  telah  dipersiapkan  sebelum pengujian dilakukan.

## 4.1.2 Tahap Pengujian Pendahuluan
a.         Uji sifat-sifat fisik tanah
Pengujian sifat-sifat fisik tanah atau index properties tanah, meliputi uji  kadar air  (ASTM D 2216-98), uji spesific  gravity (ASTM  D  854-02),  gradasi  butiran (ASTM D 1140-00) dan (ASTM D 422-60).

## b. Uji sifat-sifat mekanis tanah
Uji  sifat-sifat  mekanis  tanah  dilakukan  dengan  uji pemadatan  tanah(ASTM  D  698-00a)  danuji  geser langsung(ASTM D 3080-98

## 4.1.3 Pengujian Utama

## a. Uji pembebanan
Uji  pembebanan  (  mengikuti  ASTM  D  114381  dan ASTM  D  3689 Pile  Under  static  axial  compressive load ) dengan pembebanan sentris dan eksentris secara bertahap dengan skema loading dan unloading. Dalam penelitian  ini  dilakukan  pengamatan  terhadap  tiga fondasi yang berbeda.

## b. Skema Pembebanan
Pada penelitian ini dilakukan pengujian secara sentries (ditengah bentang dari  pelat) dan eksentris(di bagian tepi  pelat).Dalam  pengujian  ini  dilakukan  sistem loading dan unloading .Skema  pembebanan  pada penelitian ini dijelaskan pada Gambar 8.

## 1. Pembebanan sentris
Pada penelitian ini dilakukan pembebanan secara loading dan unloading ( cyclic loading in ASTM) untuk  mencari  deformasi  dan settlemen t  dari fondasi.Pembebanan  dilakukan  secara  sentris yaitu di pusat fondasi.

## 2. Pembebanan Eksentris
Pada  penelitian  ini  juga  dilakukan  pembebanan secara  eksentris  untuk  mencari  deformasi  dan settlement dari  fondasi.  Pembebanan  eksentris yang dilakukan yaitu eksentris 1 (e x = 0 cm dan e y = 15cm), eksentris 2 (e x = 15 cm dan e y = 0 cm) eksentris3 (e x = 15 cm dan e y = 15 cm) yaitu 15 cm dan  30  cm  di  kiri  dan  kanan  dari  titik  pusat fondasi.
4.2 Tahapan pemodelan elemen hingga menggunakan software Abaqus
Software Abaqus yang digunakan dalam enelitian ini perlu  melalui  tiga  tahapan  utama  dijelaskan  sebagai berikut:
1. Abaqus Input
Pada tahapan ini memberikan gambaran dan data-data yang terkait dalam kasus penelitian.
2. Abaqus Analysis/Calculation
Pada tahapan ini menggambarkan proses analisis dari penelitian  yang  akan  dilakukan.  Dalam    program Abaqus ini ada dua langkah yaitu generating mesh dan jobs analysis.
a. Generating mesh
Pada  langkah  ini  model  akan  dianalisis  secara elemen-elemen  kecil  yang  biasa  disebut  elemen hingga.  Model  yang  telah  digambar  akan  di diskritisasi  per  elemen-elemen  kecil  sebelum proses analisis.
b. Jobs analysis
Pada  langkah  ini  model  siap  untuk  dianalisis sesuai  dengan  data  masukan  yang  telah dimasukkan pada menu sebelumnya.

## 3. Abaqus Output
Pada tahapan ini adalah pemaparan hasil analisis dapat berupa gambar, grafik tabel atau pun angka.
Bagan alir penelitian secara umum dapat dilihat pada Gambar 9
Gambar 8Skema pembebanan penelitian utama a) sentris, b) eksentris 1 (e x = 0 cm dan e y = 15cm), c) eksentris 2 (e x = 15 cm dan e y = 0 cm) d)eksentris3 (e x = 15 cm dan e y = 15 cm)

## 5. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 5.1 Hasil Penelitian Pendahuluan
Hasil  pengujian  tanah  pasir  yang  digunakan  pada penelitian ini terlihat pada Tabel 5
Tabel 5 Rekapitulasi hasil penelitian pendahuluan Sifat disik tanah Simbol Nilai Satuan Kadar air Berat Volume kering Berat Volume basah Specific gravitiy
Angka pori Angka pori maks Angka pori min
Kerapatan reakatif W γ b γ d Gs e e max e max Dr 0,24 1,879 1,875 3,243 0,575 0,852 0,535 48,89 % gr/cm 3 gr/cm 3 - - - - %

## 5.2 Hasil Pengujian Utama

## 5.2.1 Pembebanan Sentris
Pada  penelitian  ini  ketiga  fondasi  diuji  dengan pembebanan  sentris  dengan  pembebanan  ( loading ) bertahap dimulai dari 0 kN sampai beban 20 kN. Dasar diambil pembebanan hanya sampai 20 kN, dikarenakan faktor keamanan. Setelah pembebanan 20 kN  dilakukan  penurunan  beban  ( unloading )  sampai beban yang diberikan 0 kN. Pada penelitian ini pada saat  pembebanan  sentris  fondasi  1  mengalami penurunan  yang  terkecil  dibandingkan  yang  fondasi yang  lainnya.  Fondasi  1  mengalami  penurunan  7,48 mm  sedangkan  fondasi  2  mengalami  penurunan sebesar  12,22  mm  dan  fondasi  3  mengalami penurunan sebesar 10,29 mm
5.2.2 Pembebanan eksentris
Ada tiga skema pembebanan eksentris yang dilakukan dimana  hasil  penurunan  yang  terjadi  hampir  sama dengan  pembebanan  sentris.  Pada  pembebanan eksentris  1  (e x =  0  cm  dan  e y =  15  cm)  fondasi  1 mengalami  penurunan  yang  terkecil  dibandingkan yang  fondasi  yang  lainnya.  fondasi  1  mengalami penurunan 6,96 mm sedangkan fondasi 2 mengalami penurunan  sebesar  13,63  mm  dan  fondasi  3 mengalami penurunan sebesar 10,12 mm.
Pada pembebanan eksentris 2 (e x = 15 cm dan e y = 0 cm)  perilaku  yang  terjadi  sama  dengan  saat pembebanan  eksentris  1.  Fondasi  1  mengalami penurunan  yang  terkecil  dibandingkan  yang  fondasi yang  lainnya.  Fondasi  1  mengalami  penurunan  7,41 mm  sedangkan  fondasi  2  mengalami  penurunan sebesar  15,72  mm  dan  fondasi  3  mengalami penurunan sebesar 9,79 mm
Pada  pembebanan  eksentris  3  (e x =  15  cm  dan  e y 15 cm)  perilaku  yang  terjadi  sama  dengan  saat pembebanan  eksentris  lainya.  Fondasi  1  mengalami penurunan  yang  terkecil  dibandingkan  yang  fondasi yang  lainnya.  Fondasi  1  mengalami  penurunan  8,8 mm  sedangkan  fondasi  2  mengalami  penurunan sebesar  16,52  mm  dan  fondasi  3  mengalami penurunan sebesar 10,63 mm

## 5.3 Perilaku Penurunan pada Ketiga Fondasi

## 5.3.1 Perilaku penurunan pada saat pembebanan sentris
Pada  penelitian  ini  terlihat  fondasi  1  mengalami penurunan  yang  terkecil  dibandingkan  yang  fondasi yang lainnya seperti terlihat pada Gambar 10. Hal ini disebabkan  karena  pada  fondasi  1  jarak  antar  tiang dianggap tidak ada karena tiang “+ “pada fondasi ini saling terikat dan menyatu satu sama lainnya, hal ini membuat perlawanan gesekan menjadi besar sehingga beban  yang  diberikan  dilawan  oleh  gaya  gesekan tersebut  seperti  dijelaskan  oleh  Melisa  (2009)  pada saat  pembebanan  sentris  semakin  jauh  jarak  antar tiang maka lendutan yang akan terjadi semakin besar. Hal  ini  disebabkan  karena  jika  jarak  antar  tiang  di dalam  kelompoknya  di  tambah,  maka  Integritas tegangan  di  dalam  tanah  dan  kedalaman  tanah  yang tertekan  juga  bertambah.  Pada  penelitian  ini  juga terlihat  fondasi  2  mengalami  penurunan  yang  besar dibandingkan fondasi 3, padahal fondasi 2 dan 3 jarak antar  tiang  “+“nya  sama.  Penurunan  fondasi  2  lebih besar dari fondasi 3 disebabkan Karena panjang tiang fondasi 2 lebih pendek dari pada fondasi 3 hal ini juga dijelaskan dalam Melisa (2009) bahwa penurunan atau
beban Dial gauge c b d a
lendutan  juga  bergantung  pada  nilai  banding  antara kedalaman terhadap luasan fondasi, karena karakteristik  dan  luasan  fondasi  2  dan  3  sama  maka lendutan yang terjadi pada fondasi 2 lebih besar karena nilai  banding  antara  kedalaman  terhadap  luasan fondasinya kecil.

## 5.3.2 Perilaku penurunan pada saat pembebanan eksentris
Pada  pengujian  eksentrisperilaku  penurunan  yang terjadi  terlihat  hampir  sama  dengan  pembebanan sentris seperti terlihat pada Gambar 10 dimana fondasi 1  mengalami  penurunan  yang  terkecil  dibandingkan yang fondasi yang lainnya. Hal ini disebabkan karena pada  fondasi  1  jarak  antar  tiang  dianggap  tidak  ada karena  tiang  “+“  pada  fondasi  ini  saling  terikat  dan menyatu  satu  sama  lainnya  hal  ini  membuat perlawanan  gesekan  menjadi  besar  sehingga  beban yang  diberikan  dilawan  oleh  gaya  gesekan  tersebut seperti  dijelaskan  oleh  Arungpadang  (2009)  bahwa pada  saat  pembebanan  eksentris    semakin  jauh  jarak antar tiang maka lendutan yang akan terjadi semakin besar  sama  seperti  pembebanan  sentris.  Pada penelitian  ini  juga  terlihat  fondasi  2  mengalami penurunan  yang  besar  dibandingkan  fondasi  3, padahal fondasi 2 dan 3 jarak antar tiang “+“nya sama. Penurunan  fondasi  2  lebih  besar  dari  fondasi  3 disebabkan  Karena  panjang  tiang  fondasi  2  lebih pendek  dari  pada  fondasi  3  hal  ini  juga  dijelaskan dalam  Arungpandang  (2009)  bahwa  penurunan  atau lendutan  juga  bergantung  pada  nilai  banding  antara kedalaman terhadap luasan fondasi, karena karakteristik  dan  luasan  fondasi  2  dan  3  sama  maka lendutan yang terjadi pada fondasi 2 lebih besar karena nilai  banding  antara  kedalaman  terhadap  luasan fondasinya kecil. Pada saat pembebanan eksentris ini perilaku penurunan pada tepi fondasi cenderung kecil dari pada bagian tengah fondasi sama halnya dengan pembebanan  sentris.  Hal  ini  memperlihatkan  bahwa distribusi penyebaran tegangan yang di hasilkan oleh proses  pembebanan  terpusat  pada  posisi  dimana perletakan  beban.  Sedangkan  bagian  yang  jauh  dari perletakan beban tegangannya kecil.
5.4 Perilaku  fondasi  pada  saat  pembebanan ( loading) dan  saat  pelepasan  beban ( unloading)
5.4.1. Perilaku  fondasi  pada  saat  pembebanan ( loading) dan  saat  pelepasan  beban ( unloading) pada pembebanan sentris
Penurunan fondasi yang terjadi dan perilaku deformasi di  tengah  pelat,  akibat  dibebani  ( loading )dan
pelepasan  beban  ( unloading )  dari  uji  beban  pada fondasi  ditampilkan  pada  Gambar  11.  Fondasi  1 dengan    lendutan  yang  paling  rendah  saat  diberikan beban  ( loading )  dan  pada  saat  pelepasan  beban ( unloading )  pelat  dari  fondasi  tersebut  cenderung kembali kebentuk semula (datar) walaupun masih ada lendutannya  sebesar  1  mm.  Fondasi  2  yang lendutannya  paling  besar  saat  diberikan  beban ( loading ) dan pada saat pelepasan beban ( unloading ) pelat masih mengalami lendutan sebesar 4 mm. Hal ini disebabkan  oleh  lendutan  yang  terjadi  sudah  besar sehingga  kemampuan  dari  material  pelat  yaitu  baja untuk  kembali  kebentuk  semula  jadi  berkurang sehingga  masih  menyisakan  bentuk  yang  melendut. Pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan pengecekan  sifat  material  untuk  memahami  perilaku materialnya. Pada fondasi 3 pada saat pelepasan beban ( unloading ) masih terjadi lendutan sebesar 2 mm yang mana lebih kecil dari fondasi2
5.4.2. Perilaku  fondasi  pada  saat  pembebanan ( loading) dan saat pelepasan beban ( unloading) pada pembebanan eksentris
Penurunan fondasi yang terjadi dan perilaku deformasi di  tengah  pelat,  akibat  dibebani  ( loading )dan pelepasan  beban  ( unloading )  dari  uji  beban  pada fondasi  ditampilkan  pada  Gambar  12.  Perilaku deformasi  pada  pembebananeksentris  pada  ketiga fondasi  ini  saat  diberikan  beban  ( loading )  dan pelepasan  beban  ( unloading) tidak  begitu  berbeda perubahan deformasinya dibandingkan dengan pembebanan  sentris  (0  cm  dari  pusat  fondasi)  dari ketiga fondasi ini menunjukkan pola yang relatif sama. Fondasi  1  dengan  lendutan  yang  paling  rendah  saat diberikan  beban  ( loading )  dan  pada  saat  pelepasan beban  ( unloading )  pelat  dari  fondasi  tersebut cenderung kembali kebentuk semula (datar) walaupun masih  ada  lendutannya.  Fondasi  2  yang  lendutannya paling besar saat diberikan beban ( loading ) dan pada saat  pelepasan  beban  ( unloading )  pelat  masih mengalami lendutan. Hal ini disebabkan oleh lendutan yang  terjadi  sudah  besar  sehingga  kemampuan  dari material  pelat  yaitu  baja  untuk  kembali  kebentuk semula  jadi  berkurang  sehingga  masih  menyisakan bentuk  yang  melendut.  Pada  penelitian  selanjutnya dapat  dilakukan  pengecekan  sifat  material  untuk memahami perilaku materialnya. Pada fondasi 3 pada saat  pelepasan  beban  ( unloading )  masih  terjadi lendutan  sebesar  2  mm  yang  mana  lebih  kecil  dari fondasi  3  dikarenakan  panjang  tiang/cakar  fondasi  3 lebih panjang dari pada fondasi 2. Perilaku penurunan fondasi pada fondasi 1 dan 3 mengalami lendutan yang sama pada saat akhir pelepasan beban ( unloading ) hal
ini  dikarenakan  fondasi  yang  telah  digunakan  telah dibebani  beberapa  kali  (proses  pengujian  terakhir) sehingga  perilaku  material  dari  pelat  fondasi  yang telah  dibebani  berulang  meninggalkan  sisa  lendutan yang  terjadi  sebelumnya.  Pada  penelitian  ini  proses pembebanan  eksentris  dilakukan  di  tiga  titik  yang mana  ada  kesamaan  perilaku  deformasi  dari  proses pembebanan  ini.  Proses  pembebanan  yang  berulang ini yang menyebabkan tersisanya lendutan pada pelat fondasi.

## 5.5 Hasil  Pemodelan  Perilaku  Deformasi  Arah Vertikal  dengan
Software  Abaqus
Pada
Seluruh Model Fondasi
Pemodelan fondasi dalam software Abaqus menggunakan  metode elastic  foundation dimana pengaruh  dari  koefisien  reaksi  subgrade  ( k s )  baik koefisen  reaksi  subgrade  arah  vertikal  ( k v )  maupun dari  koefisen  rekasi  subgrade  arah  horizontal  ( k h ) menjadi fokus dalam pemodelan. Model fondasi dari material baja dimodelkan  dengan modulus  elastisitas sebesar 2,1 x 10 8 kN/m 2 menurut SNI 03-2847-2002. Pemodelan tanah berdasarkan hasil hitungan diperoleh nilai D r = 48,89 %. Nilai kerapatan tersebut menurut Das (1994) pada tabel 3.1 tergolong dalam pasir agak padat  oleh  karena  itu  nilai  koefisen  reaksi  subgrade arah vertikal ( k v ) = 10.000 kN/m 3 dan nilai  koefisen rekasi subgrade arah horizontal ( k h )  = 20.000 Kn/m3.

## 5.5.1 Hasil pemodelan Perilaku Deformasi Arah
Vertikal  dengan Software  Abaqus pada Fondasi 1
Hasil  pemodelan  menggunakan software  Abaqus untuk    fondasi  1    terlihat  pada  Gambar  13  untuk pembebanan sentris di pusat fondasi dan pembebanan eksentris  3  (e x =  15  cm  dan  e y =  15  cm).  Untuk pemodelan pada saat posisi beban pada posisieksentris1  (e x =  0  cm  dan  e y =  15  cm) daneksentris2  (e x =  15  cm  dan  e y =  0  cm)  hasil pemodelan pada software Abaqus menunjukkan hasil yang sama.Hasil pemodelan dengan software Abaqus pada fondasi 1 memberikan nilai lendutan sebesar 5,74 mm  ditunjukkan  pada  Gambar  13.  Nilai  lendutan  ini lebih kecil dari nilai lendutan yang diperoleh pada saat pengujian  di  laboratorium,  hal  ini  disebabkan parameter-parameter input untuk  proses  pemodelan dalan software  Abaqus menggunakan  pendekatan berdasarkan referensi-referensi dari pengujian terdahulu oleh karena itu untuk penelitian selanjutnya perlu  diadakan  penelitian  terhadap  parameter- parameter  dari  material  yang  digunakan.  Pada  saat pembebanan dengan pembebanan eksentris 3 (e x = 15
cm dan e y = 15 cm), hasil pemodelan dengan software Abaqus memberikan  nilai  penurunan  sebesar  13,48 mm berbeda 6,07 mm dari pengujian di laboratorium. Perbedaan  nilai  ini  seperti  terlihat  pada  Gambar  13 dimana  pada software  Abaqus input  parameter koefesien reaksi subgrade dari tanah dianggap bebas atau  tidak  tertahan  oleh  box  sehingga  tinjauan  yang digunakan  tidak  terbatas,  sedangkan  pada  pengujian dibatasi  oleh  box  sehingga  tanah  tertahan  box  dan memberikan  perlawanan  terhadap  pembebanan  yang terjadi  pada  fondasi  yang  mengakibatkan  lendutan yang terjadi lebih kecil.
5.5.2 Hasil  pemodelan  Perilaku  Deformasi  Arah Vertikal  dengan Software  Abaqus pada fondasi 2
Hasil  pemodelan  menggunakan software  Abaqus untuk    fondasi  2    terlihat  pada  Gambar  13  untuk pembebanan sentris di pusat fondasi dan pembebanan eksentris  3  (e x =  15  cm  dan  e y =  15  cm).  Hasil penurunan  fondasi  2  dengan  beban  di  pusat  fondasi (sentris) yang terlihat pada gambar senilai 20,18 mm. Pada fondasi 2 ini seperti terlihat pada tampak bawah hasil pemodelan dengan software Abaqus pada posisi cakar  disekeling  cakar  yang  terkena  beban  langsung diatasnya  terjadi  momen  dan  cakar  berotasi  untuk memberikan  perlawanan  terhadap  beban  yang diberikan  sehingga  pola  lendutan  yang  terjadi membentuk  lenkungan.  Untuk  cakar  yang  posisinya paling  jauh  dari  dampak  beban  secara  langsung mengalami lendutan yang terkecil. Pada saat eksentris 3 (e x = 15 cm dan e y =15 cm) Hasil penurunan fondasi 2 dengan pemodelan software senilai 22,35 mm.
5.5.3 Hasil  pemodelan  Perilaku  Deformasi  Arah Vertikal  dengan Software  Abaqus pada fondasi 3
Hasil  pemodelan  menggunakan software  Abaqus untuk    fondasi  3    terlihat  pada  gambar  13  untuk pembebanan  sentris  0  cm  dari  pusat  fondasi  dan eksentris  3  (e x =  15  cm  dan  e y =  15  cm).Hasil penurunan  fondasi  3  dengan  beban  di  pusat  fondasi (sentris)  yang  terlihat  pada  gambar  senilai  19,7  mm. Pada fondasi 3 ini seperti terlihat pada tampak bawah hasil pemodelan dengan software Abaqus pada posisi cakar  disekeling  cakar  yang  terkena  beban  langsung diatasnya  terjadi  momen  dan  cakar  berotasi  untuk memberikan  perlawanan  terhadap  beban  yang diberikan  sehingga  pola  lendutan  yang  terjadi membentuk  lenkungan.  Untuk  cakar  yang  posisinya paling  jauh  dari  dampak  beban  secara  langsung mengalami lendutan yang terkecil.Pada saat
pembebanan  eksentris  3  (e x =  15  cm  dan  e y =  15 cm)distribusi  penyebaran  deformasi  juga  merata, dimana  bagian  yang  terkena  beban  secara  langsung seperti  terlihat  pada  gambar  yaitu  daerah  yang mengalami  deformasi  yang  paling  besar  dan  bagian yang  paling  jauh  dari  pembebanan  langsung deformasinya  kecil..    Hasil  pemodelan  dengan software Abaqus dibandingkan dengan hasil pada saat pengujian  di  laboratorium  ditampilkan  pada  Tabel  5 dan Gambar 14 dan 15.
Tabel 5 Perbandingan hasil penurunan fondasi pada saat pengujian di laboratorium dengan pada saat pemodelan dengan software Abaqus
No / keterangan Hasil pengujian di laboratorium Hasil pemodelan dengan abaqus Selisih Fondasi 1 - sentris - eksentris Fondasi 2
- sentris
- eksentris Fondasi 3 - sentris - eksentris 7,48 mm 7,41 mm 12,2 mm 15,72 mm 10,29 mm 9,79 mm 5,74 mm 13,48 mm 20,018 mm 22,35 mm 19,7 mm 23,33 mm -1,74 mm 6,07 mm 7,818 mm 6,63 mm 9,41 mm 13,54 mm
Gambar 14 Perbandingan hasil penurunan fondasi di laboratorium dan pemodelan abaqus pada pembebanan sentris
Gambar 15 Perbandingan hasil penurunan fondasi di laboratorium dan pemodelan abaqus pada
pembebanan sentris

## 6. KESIMPULAN DAN SARAN

## 6.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut:
1. Jarak antar tiang memberikan kontribusi yang cukup signifikan dalam mereduksi penurunan yang terjadi pada fondasi saat diberi beban maksimum 20 kN. Hasil penelitian menunjukkan hasil sebagai berikut:
a. Pembebanan di pusat fondasi: fondasi 1 terjadi penurunan sebesar 7,48 mm, fondasi 2 terjadi penurunan sebesar 12,22 mm dan fondasi 3 mengalami penurunan sebesar 10,29 mm
b. Pembebanan eksentris 1 (e x = 0 cm dane y = 15 cm): fondasi 1 terjadi penurunan sebesar
6,96 mm, fondasi 2 terjadi penurunan sebesar 13,63 mm danfondasi 3 mengalami penurunan sebesar 10,12 mm
c. Pembebanan eksentris 2 (e x = 15 cm dan e y =
0 cm) : fondasi 1 terjadi penurunan sebesar 7,41 mm, fondasi 2 terjadipenurunan sebesar 15,72 mm dan fondasi 3 mengalami penurunan sebesar 9,79 mm
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 -30 -15 0 15 30 Penu runan (0,01 mm) Jarak dari pusat fondasi fondasi 1 laboratorium fondasi 2 laboratorium
fondasi 3 laboratorium fondasi 1 abaqus
fondasi 2 abaqus fondasi 3 abaqus
-500
0 500
1000
1500
2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 -30 -15 0 15 30 Penu runan (0,01 mm) Jarak dari pusat fondasi fondasi 1 laboratorium
fondasi 2 laboratorium fondasi 3 laboratorium fondasi 1 abaqus fondasi 2 abaqus fondasi 3 abaqus
d. Pembebanan eksentris 3 (e x = 15 cm dan e y = 15  cm):  fondasi  1  terjadi  penurunan  sebesar 8,8  mm,  fondasi  2  terjadi  penurunan  sebesar 16,52  mm  dan  fondasi  3  mengalami penurunan sebesar 10,93 mm
2. Penurunan pada fondasi juga akanl ebih kecil jika panjang tiang yang digunakan lebih panjang hal ini terlihat dari fondasi 3 yang memiliki panjang tiang 20 cm  penurunannya lebih kecil  dari pada fondasi 2 yang panjang tiangnya 10 cm.
3. Pemodelan dengan program Abaqus memberikan nilai  yang  sedikit  berbeda  dari  pengujian  di laboratorium. Hasil pemodelan program Abaqus dirincikan sebagai berikut
a. Pembebanan  di  pusat  fondasi:  fondasi  1 terjadi  penurunan  sebesar  5,74  mm, fondasi  2  terjadi  penurunan  sebesar 20,018  mm  dan  fondasi  3  mengalami
penurunan sebesar 19,7 mm
b. Pembebanan eksentris 3 (e x = 15 cm dane y
=  15  cm):  fondasi  1  terjadi  penurunan sebesar  13,48  mm,  fondasi  2  terjadi penurunan  sebesar  22,35  mm  dan fondasi3  mengalami  penurunan  sebesar 23,33 mm

## DAFTAR PUSTAKA
Alizar,  2012, Sejarah  Perkembangan  dan  Tipe Kontruksi Perkerasan Jalan, Modul Kuliah Perancangan Perkerasan Jalan. Arungpadang,  R,  2009, Pengaruh  Jarak  Tiang Terhadap  Lendutan  Pelat  Beton  Sistem Pelat Terpaku Akibat Beban Eksentris pada Pasir, Skripsi  program  sarjana  JTSL  FT UGM, Yogyakarta Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B.2003, FondasiTiangDengan Pile Cap Tipis SebagaiAlternatifuntukMengatasi  Problem PenurunanBangunan di Atas Tanah Lunak , LaporanPenelitianHibahBersaingPerguruan TinggiTahun 2001 -2003. Hardiyatmo, H.C., 2008, Sistem ”Pelat Terpaku”(Nailed  Slab)  Untuk  Perkuatan Pelat  Beton  Pada  Perkerasan  Kaku  (Rigid Pavement), Seminar NasionalTeknologiTepatGunaPenangananS aranaPrasarana, Magister Pengelolaan
Sarana Prasarana UGM, Yogyakarta. Malisa,  R,  2009, Pengaruh  Jarak  Tiang  Terhadap Lendutan Pelat Beton Sistem Pelat Terpaku Akibat  Beban  Sentris  pada  Pasir, Skripsi
program sarjana JTSL FT UGM, Yogyakarta Togubu,  Jamaluddin.,  2012, Kajian  Kenaikan Modulus  Reaksi  Subgrade  Dari  Hasil  Uji Beban Pelat Yang Didukung Tiang PadaSistemPelatTerpaku . Tesis, ProgramPascasarjana, MinatStudiGeoteknik
JTSL, FT UGM.GadjahMada, Yogyakarta.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1600 1800 2000 0 5 10 15 20 25 pen urun an (strip = 0. 01 mm) Beban (kN) pondasi 1 pondasi 2 pondasi 3 0 200 400 600 800
1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 5 10 15 20 Penu runan (strip = 0. 01 mm) Beban (kN) pondasi 1 pondasi 2 pondasi 3
a) pembebanan sentris b) pembebanan eksentris1 (e x = 0 cm dan e y = 15 cm)
c)Pembebananeksentris2 (e x = 15 cm dan e y = 0 cm)
d) Pembebananeksentris3 (e x = 15 cm dan e y = 15 cm)
Gambar 10 Grafik penurunan pada posisi perletakan beban untuk ketiga fondasi
0 200
400 600 800
1000 1200 1400 1600 1800 2000 0
5 10 15 20 25 pen urun an (strip = 0. 01 mm) Beban (kN) pondasi 1 pondasi 2
pondasi 3 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 10 20 30 pen urun an (strip = 0. 01 mm) Beban (kN)
pondasi 1
pondasi 2
pondasi 3
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 5 10 15 20 penu runan (stri p = 0 .01 mm ) Beban ( kN) LOADING UNLOADING 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
1800 2000 0 1 5 10 15 20 pen ur unan (strip = 0. 01 m m ) Beban ( kN) LOADING UNLOADING 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 5 10 15 20
penurunan (str ip = 0.01 m m ) Beban ( kN) LOADING 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
1800 2000 0 1 5 10 15 20 p enu run an (stri p = 0 .0 1 mm) Beban (kN) LOADING
UNLOADING
0 200
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 5 10 15 20
penu runan (stri p = 0 .01 mm ) Beban (kN) LOADING
UNLOADING
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 5 10 15 20 penu runan (stri p = 0 .01 mm ) Beban (kN) LOADING UNLOADING a)
a)fondasi 1 b)fondasi 2 c) fondasi 3
Gambar 11 Penurunan pada posisi perletakan beban saat pembebanan ( loading ) dan pelepasan beban ( unloading) pada pembebanan sentris a)fondasi 1, b)fondasi 2, c) fondasi 3 b) a)fondasi 1 b)fondasi 2 c) fondasi 3
Gambar 12 Grafik penurunan pada posisi perletakan beban saat pembebanan ( loading ) dan pelepasan beban ( unloading) pada pembebanan eksentris
a)fondasi 1, b)fondasi 2, c) fondasi 3
a)
Sentris
Eksentris b)
Sentris Eksentris
c)
Sentris Eksentris
Gambar 13 Pemodelan ketiga fondasi dengan software Abaqus a) fondasi1, b) fondasi 2, c) fondasi 3