i

APLIKASI PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI

TIANG BOR (DRILLED SHAFT) BERBASIS WEB

TUGAS AKHIR

SEFRI BAYU PERMADI

2012091003

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

pendidikan Strata 1 pada Program Studi Teknik Sipil

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN DESAIN

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA

TAHUN 2016

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Pada hari Selasa, tanggal 7 Juni 2016 telah diselenggarakan sidang Tugas Akhir

untuk memenuhi persyaratan mata kuliah Skripsi/ Tugas Akhir pada Program Studi

Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Jaya, atas nama:

Nama Mahasiswa : Sefri Bayu Permadi

Nomor Induk Mahasiswa : 2012091003

Program Studi : Teknik Sipil

Dengan judul “Aplikasi Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Drilled

Shaft) Berbasis Web” oleh tim penilai sidang yang terdiri dari:

Menyetujui,

Pembimbing 1 Pembimbing 2

(Tri Nugraha Adikesuma, S.T., M.T.) (Hendi Hermawan, S.T. , M.T.I.)

Penguji 1 Penguji 2

(Fredy Jhon P. Sitorus , S.T., M.T.) (Agustinus Agus Setiawan, S.T., M.T.)

Mengetahui,

Ketua Program Studi

( Ferdinand Fassa, S.T., M.T)

iii

PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya mahasiswa Universitas Pembangunan Jaya,

Nama Mahasiswa : Sefri Bayu Permadi

Nomor Induk Mahasiswa : 2012091003

Program Studi : Teknik Sipil

Dengan ini menyatakan bahwa Laporan Skripsi/ Tugas Akhir yang saya buat

dengan judul “APLIKASI PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI

TIANG BOR (DRILLED SHAFT) BERBASIS WEB” adalah:

1) Dibuat dan diselesaikan sendiri, dengan menggunakan hasil kuliah, tinjauan

lapangan dan buku-buku serta jurnal acuan yang tertera di dalam referensi

pada Laporan Tugas Akhir saya.

2) Bukan merupakan duplikasi karya ilmiah yang sudah dipublikasikan atau

yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar sarjana di universitas lain,

kecuali pada bagian-bagian sumber informasi dicantumkan dengan cara

referensi yang semestinya.

3) Bukan merupakan karya terjemahan dari kumpulan buku atau jurnal acuan

yang tertera di dalam referensi pada Laporan Tugas Akhir saya.

Apabila saya terbukti tidak memenuhi apa yang telah dinyatakan di atas, maka

Tugas Akhir saya dapat dibatalkan oleh Program Studi Teknik Sipil, Universitas

Pembangunan Jaya.

Tangerang Selatan, 15 Juni 2016

Yang membuat pernyataan,

(Sefri Bayu Permadi)

Materai

Rp 6.000,-

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas segala berkat yang telah diberikan-

Nya, sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Laporan Tugas Akhir dengan judul “Aplikasi Perhitungan Daya Dukung Pondasi

Tiang Bor (Drilled Shaft) Berbasis Web” ini ditujukan untuk memenuhi salah satu

syarat menyelesaikan pendidikan Strata satu pada Program Studi Teknik Sipil,

Fakultas Teknologi dan Desain, Universitas Pembangunan Jaya, Bintaro,

Tangerang Selatan.

Berkat bantuan berbagai pihak penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir

tepat waktu. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Ferdinand Fassa, S.T., M.T., selaku Penasehat Akademik sekaligus

Kepala Program Studi Teknik Sipil

2. Bapak Tri Nugraha Adikesuma, S.T., M.T. dan Bapak Hendi Hermawan,

S.T. , M.T.I., sebagai dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan

tenaganya untuk memberikan saran dan kritik terkait pembuatan

aplikasi.dan penyusunan laporan Tugas Akhir.

3. Dr. Rinda Karlinasari, M.T., selaku dosen pembimbing eksternal yang telah

bersedia meluangkan waktunya ditengah kesibukan yang ia jalani. Karena

bantuan ibu saya dapat menyelesaikan Aplikasi dan Laporan Tugas Akhir

dengan baik.

4. Ayah, Ibu, dan Dini yang telah memberikan dukungan dan doanya sehingga

Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya.

5. Harits Achmad Majid, teman yang membimbing dari awal permbuatan

aplikasi hingga aplikasi dapat berjalan dengan baik. Karena bantuannya,

aplikasi dapat sesuai dengan hasil rancangan.

6. Teman-teman Seperjuangan, calon insinyur masa depan, Kevin, Aziz,

Gusti, David, Evan, Burju, Bayu, Paksi, Angga, Idul, Yuda, Satya, Ezzie,

Ninin, Isti, Ginta serta mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Angkatan

‘13, ‘14, ‘15.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam Laporan Tugas

Akhir ini. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak

yang membacanya.

Tangerang Selatan, 24 Mei 2016

Sefri Bayu Permadi

v

ABSTRAK

Sefri Bayu Permadi (2012091003)

Aplikasi Untuk Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Drilled Shaft)

Berbasis Web

Penggunaan pondasi tiang bor saat ini cukup sering dijumpai terutama untuk bangunan tingkat

tinggi, jembatan, dan konstruksi lainnya. Data yang dihitung terbilang cukup banyak, sehingga

membutuhkan waktu yang cukup lama untuk menganalisis kekuatan dari tiang bor tersebut

khususnya pada perhitungan daya dukung tiang bor. Dalam melakukan perhitungan daya dukung

tiang bor digunakan dua alat perhitungan yaitu dengan menggunakan microsoft excel, dan juga

program allpile. Allpile hanya dapat digunakan dengan menggunakan sistem operasi windows 7,

dan tidak dapat beroperasi pada sistem operasi lain seperti ios, linux, ataupun windows generasi

terbaru (windows 8 dan 10). Selain itu, program ini hanya dapat diakses pada personal komputer

sehingga tidak memungkinkan bagi pengguna untuk mengakses perangkat lunak tersebut secara

real-time. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, maka terbentuklah gagasan untuk membuat

aplikasi daya dukung tiang bor berbasis web. Dalam penelitian ini, digunakan metode waterfall

model atau disebut juga linear- sequental life cycle model untuk mengembangkan aplikasi web yang

telah dibuat. Pengujian aplikasi dilakukan dengan menggunakan metode black box dan juga

perbandingan hasil perhitungan Web-Pile terhadap program allpile. Berdasarkan hasil pengujian

black box yang telah dilakukan, aplikasi Civil Upj- Web Pile dapat bekerja dengan baik, dan sesuai

dengan fungsi yang telah dirancang. Setelah dilakukan perbandingan terhadap program allpile,

Aplikasi Web-Pile memiliki nilai yang tidak berbeda jauh dengan aplikasi allpile yaitu dengan rata-

rata sekitar 1,01 %. Sehingga dapat disimpulkan bahwa aplikasi Civil Upj-Web Pile dapat digunakan

untuk tingkat professional.

Kata kunci : aplikasi, web, pondasi, daya dukung tiang

Abstract

The use of drill shaft foundation currently quite often found especially for high rise building, bridge

or the other construction. The data calculated is fairly high, that require a long time to analyze the

bearing capacity of drill shaft foundation. In calculate the bearing capacity, we usually use two

tools which is Microsoft excel and allpile program. Allpile program can only be operate by using

windows 7 operating-system and this program can’t be operating by using the other operating

system, such as iOS, Linux, or the new generations of windows (windows 8 & 10). Moreover, this

program can only be access by using personal computer so it’s impossible to open this program for

real-time. To solve that problem, formed the idea to make an application for calculate the bearing-

capacity of drill shaft based on web. In this research, used waterfall model or also called linear-

sequential life cycle model to develop web application. Testing phase done by using black box

method and also the comparison between Civil Upj-Web Pile and allpile program. Based on the

black box testing, Civil Upj-Web pile can work well and in accordance with its function designed.

After done the comparison against allpile program, the result of Civil Upj- Web Pile isn’t very far

with the allpile program, which is have difference around 1,01%. It means, Civil Upj-Web Pile can

be used at professional level.

Keyword: application, web, foundation, bearing-capacity

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS ........................................................................ iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv

ABSTRAK .............................................................................................................. v

DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix

DAFTAR PERSAMAAN ....................................................................................... x

DAFTAR NOTASI ................................................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiii

BAB I - PENDAHULUAN.................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2. Identifikasi Masalah ....................................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................ 2

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 2

1.5. Sistematika Penulisan .................................................................................... 2

BAB II – TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 4

2.1. Studi Penelitian Terdahulu ............................................................................ 4

2.2. Tinjauan Teoritis ............................................................................................ 5

2.2.1. Aplikasi Pemrograman Web ............................................................. 5

2.2.2. Pondasi .............................................................................................. 8

2.2.3. Pondasi Tiang Bor (Drilled Shaft) .................................................. 11

2.2.4. Penyelidikan Tanah (Soil Investigation) ......................................... 13

2.2.5. Daya Dukung Tiang Bor (Bearing Capacity) ................................. 16

BAB III – METODOLOGI PENELITIAN ...................................................... 22

3.1. Metode Pengumpulan Data .......................................................................... 22

3.1.1. Studi Kepustakaan ............................................................................... 22

vii

3.2. Metode Pengembangan Sistem .................................................................... 22

3.2.1. Analysis ........................................................................................... 23

3.2.2. Specification .................................................................................... 23

3.2.3. Design ............................................................................................. 23

3.2.4. Implementation ................................................................................ 23

3.2.5. Testing and Integration ................................................................... 24

3.2.6. Maintenance .................................................................................... 24

3.3. Diagram Alir (Flowchart) ............................................................................ 25

BAB IV – ANALISIS DAN PERANCANGAN ................................................ 27

4.1. Analisis Sistem ............................................................................................ 27

4.1.1. Definisi Sistem ................................................................................ 27

4.1.2. Spesifikasi Kebutuhan Sistem ......................................................... 27

4.1.3. Parameter Keberhasilan .................................................................. 32

4.2. Perancangan Sistem ..................................................................................... 33

4.2.1. Perancangan Use Case Diagram ..................................................... 33

4.2.2. Perancangan Activity Diagram ....................................................... 34

BAB V - IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ............................................. 37

5.1. Lingkungan Implementasi ........................................................................... 37

5.2. Implementasi Sistem .................................................................................... 37

5.2.1. Tampilan Menu Utama ........................................................................ 38

5.2.2. Tampilan Hasil Perhitungan ................................................................ 38

5.3. Pengujian ..................................................................................................... 39

5.3.1. Rencana Pengujian .......................................................................... 40

5.3.2. Pengujian Black Box ....................................................................... 40

5.3.3. Pengujian terhadap Allpile .............................................................. 41

5.3.4. Evaluasi Hasil Pengujian................................................................. 46

BAB VI – KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 47

5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 47

5.2. Saran ................................................................................................ 47

DAFTAR PUSTAKA

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pertimbangan kondisi penggunaan pondasi tiang .............................. 9

Gambar 2.2 Panjang maksimum dari berbagai jenis pile .................................... 11

Gambar 2.3 Contoh Boring Log ........................................................................... 14

Gambar 2.4 Contoh Uji Laboratorium ................................................................ 16

Gambar 2.5 Contoh Hasil Standard Penetration Test ......................................... 16

Gambar 2.6 Efesiensi Tiang Formula Fled .......................................................... 20

Gambar 3.1 Waterfall Model ............................................................................... 22

Gambar 3.2 Diagram Alir (Flowchart) Penelitian................................................ 25

Gambar 3.3 Algoritma perhitungan daya dukung tiang bor ................................. 26

Gambar 4.1 Input data pada aplikasi daya dukung tiang bor ............................... 28

Gambar 4.2 Tampilan Output dari aplikasi daya dukung tiang tunggal ............... 31

Gambar 4.3 Tampilan menu tiang kelompok ....................................................... 31

Gambar 4.4 Tampilan output untuk daya dukung tiang kelompok ...................... 32

Gambar 4.5 Use Case Diagram untuk Pengguna ................................................. 33

Gambar 4.6 Activity Diagram untuk Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor ....... 34

Gambar 4.7 Halaman Utama Aplikasi Daya Dukung Tiang Bor ......................... 35

Gambar 4.8 Tampilan Menu Bantuan berisi penjelasan aplikasi ......................... 35

Gambar 4.9 Contoh Input data pada aplikasi pada Menu Bantuan ..................... 36

Gambar 4.10 Contoh Output data pada setelah dilakukan proses perhitungan ... 36

Gambar 5.1 Tampilan Utama pada aplikasi daya dukung tiang bor ................... 38

Gambar 5.2 Tampilan hasil perhitungan (summary) ............................................ 39

Gambar 5.3 Tampilan hasil perhitungan (detail) .................................................. 39

Gambar 5.4 Grafik perbandingan antara aplikasi dengan allpile untuk tiang

tunggal ................................................................................................................... 42

Gambar 5.5 Grafik perbandingan antara aplikasi dengan allpile untuk tiang

kelompok ................................................................................................................ 45

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Skenario Penggunaan Aplikasi Parameter Perhitungan ........................ 33

Tabel 4.2 Skenario Penggunaan Aplikasi Daya Dukung ..................................... 33

Tabel 5.1 Tabel Rencana Pengujian ..................................................................... 40

Tabel 5.2 Pengujian Input Paramater ................................................................... 40

Tabel 5.3 Pengujian fungsi tombol plus ............................................................... 40

Tabel 5.4 Pengujian fungsi tombol minus ............................................................. 40

Tabel 5.5 Pengujian fungsi tombol pada menu bantuan ....................................... 41

Tabel 5.6 Pengujian fungsi tombol opsi tiang kelompok ..................................... 41

Tabel 5.7 Pengujian fungsi tombol hitung ........................................................... 41

Tabel 5.8 Hasil Qdw, Qu, dan hasil allpile ........................................................... 42

Tabel 5.9 Hasil Perhitungan Faktor Efisiensi dengan metode Converse-Laberre 43

Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Faktor Efisiensi dengan metode Los-Angeles ....... 43

Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Faktor Efisiensi dengan metode Seiler-Keeney..... 44

Tabel 5.12 Hasil Perhitungan Faktor Efisiensi dengan metode Fled ................... 44

Tabel 5.13 Rekapitulasi hasil faktor efisiensi dengan semua metode .................. 44

Tabel 5.14 Rekapitulasi hasil daya dukung tiang kelompok dengan berbagai

metode ................................................................................................................... 45

x

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 2.1 Kapasitas Dukung Tekan (Qdw) .................................................. 16

Persamaan 2.2 Tahanan Ujung Ultimit (Qtip) ..................................................... 16

Persamaan 2.3 Luas Penampang Tiang (Ab) ....................................................... 17

Persamaan 2.4a Tekanan Ujung Ultimit dengan nilai C ≥ 96 kPa (qult) ............. 17

Persamaan 2.4b Tekanan Ujung Ultimit dengan nilai C < 96 kPa (qult) ............. 17

Persamaan 2.5 Tekanan Ujung Ultimit dengan nilai Z < 3Db (qult) ..................... 17

Persamaan 2.6 Tekanan Ujung Ultimit jika tanah dasarnya non-kohesif (qult) .... 17

Persamaan 2.7 Tahanan Gesek Ultimit (Qside) ...................................................... 18

Persamaan 2.8 Gaya Gesek Tiang (f0) pada tanah kohesif .................................. 18

Persamaan 2.9a Faktor kuat geser reduksi (𝛼) untuk 𝑆𝑢/ 𝑃𝑎 < 1,5...................... 18

Persamaan 2.9b Faktor kuat geser reduksi (𝛼) untuk 1,5 ≤ 𝑆𝑢/ 𝑝𝑎 ≤ 2,5 ......... 18

Persamaan 2.10 Tegangan Geser (Su) ................................................................. 18

Persamaan 2.11 Tegangan Geser (Su) pada tanah non-kohesif .......................... 18

Persamaan 2.12 Gaya Gesek Tiang (f0) pada tanah non-kohesif ........................ 18

Persamaan 2.13a Faktor empiris (𝛽) dengan nilai NSPT < 15 .............................. 18

Persamaan 2.13b Faktor empiris (𝜷) dengan nilai NSPT ≥ 15 ............................. 18

Persamaan 2.14 Berat Tiang Bor (Wp) ................................................................. 19

Persamaan 2.15 Gaya Angkat akibat Muka Air Tanah (U) .................................. 19

Persamaan 2.16 Berat Tiang akibat Muka Air Tanah (Wp’) ................................ 19

Persamaan 2.17a Kapasitas Dukung Ultimit tanpa MAT (Qu) ........................... 19

Persamaan 2.17b Kapasitas Dukung Ultimit dengan MAT (Qu) ........................ 19

Persamaan 2.18 Kapasitas Dukung Ijin (Qa) ....................................................... 19

Persamaan 2.19 Faktor Efisiensi dengan metode Converse-Laberre (η) ............ 19

Persamaan 2.20 Faktor Efisiensi dengan metode Los-Angeles (η) ..................... 20

Persamaan 2.21 Faktor Efisiensi dengan metode Seiler-Keeney (η) .................. 20

Persamaan 2.22 Daya Dukung Tiang Kelompok dengan nilai η ≥ 1 ................. 21

Persamaan 2.23 Daya Dukung Tiang Kelompok dengan nilai η < 1 ................. 21

xi

DAFTAR NOTASI

𝑄𝑑𝑤 = Kapasitas dukung tekan (kN)

𝑄𝑎 = Kapasitas dukung ijin (kN)

𝑄𝑢 = Kapasitas dukung ultimit (kN)

𝑄𝑡𝑖𝑝 = Tahanan ujung ultimit (kN)

𝑄𝑠𝑖𝑑𝑒 = Tahanan gesek ultimit (kN)

𝑞𝑢𝑙𝑡 = Tekanan ujung ultimit (kN)

𝐴𝑏 = Luas dasar tiang (kN)

C = kohesi dalam undrained (kN/m2)

𝑁𝑐 = modifikasi dari bearing capacity pada tanah kohesif.

NSPT = tumbukan dihitung per 0,3 m atau 1ft dari standart penetration test.

f0 = Gaya gesek tiang

∆𝑙 = Segmen tiang

𝑃𝑖 = Parameter tiang

𝛼 = Faktor kuat geser reduksi

𝑃𝑎 = Tekanan atmosfer (kPa)

𝑧 = kedalaman ditengah-tengah lapisan tanah (m)

𝛽 = Faktor empiris berdasarkan variasi kedalaman tanah

Kf = Koefisien friksi

∅ = Sudut geser dalam (derajat)

δ = Sudut geser dikali Kf (derajat)

σ = Tegangan tanah (kN/m2)

𝐿 = Panjang tiang (m)

γbeton = Berat jenis beton (kN/m3)

𝑈 = Gaya angkat akibat muka air tanah (kN)

𝑀𝐴𝑇 = Kedalaman muka air tanah (m)

γw = Berat jenis air (kN/m3)

Wp = Berat Tiang (kN)

𝐹 = Faktor aman

𝑚 = Jumlah tiang pada bagian baris

xii

n = Jumlah tiang pada bagian kolom

θ = arc tan (d/s)

D = Diameter tiang (m)

s = Jarak antar tiang dari pusat ke pusat (m)

Eg = Efisiensi Grup Tiang

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A

Lembar Persetujuan Sidang Skripsi .................................................................... A-1

Lembar Asistensi ................................................................................................. A-2

LAMPIRAN B

Perhitungan Manual ............................................................................................. B-1

Hasil Web-Pile Ver. 1.0 (Tiang Tunggal) ............................................................ B-2

Hasil Web-Pile Ver. 1.0 (Tiang Kelompok) ........................................................ B-3

Hasil Program Allpile ......................................................................................... B-4

Script Aplikasi ..................................................................................................... B-5