Fondasi Konstruksi Sarang Laba-laba Tahan Gempa

Fondasi dengan menggunakan konstruksi sarang laba-laba

Ketika terjadi gempa bumi dan tsunami yang melanda NAD dan Sumatera Utara (Sumut) 26 Desember lalu, terdapat 32 bangunan bertingkat di daerah tersebut yang tidak mengalami kerusakan. Tentu saja menjadi pertanyaan, sebab bangunan di sekitarnya roboh.

Bangunan itu ternyata fondasinya menggunakan konstruksi sarang laba-laba (KSLL). Di Indonesia saat ini telah terdapat sekitar 1.000 bangunan bertingkat yang menggunakan fondasi KSLL. Teknologi itu bukan dari luar negeri dan awalnya tidak dimaksudkan untuk tahan gempa. Walaupun akhirnya ketika terjadi gempa, bangunan yang menggunakan fondasi KSLL tidak roboh dan tidak retak. Bahkan ramah terhadap gempa.

KSLL ditemukan oleh anak bangsa Indonesia. Ir Ryantori dan Ir. Sutjipto. Keduanya lulusan Institut Sepuluh November Surabaya (ITS). Pada tahun 1976 kedua orang ini melihat banyaknya keluhan para kontraktor ketika membangun gedung bertingkat tanggung (antara 2 sampai 8 lantai).

Suatu konstruksi yang bertumpu pada tanah, haruslah didukung oleh suatu fondasi yang kuat. Fondasi akan meneruskan beban yang ditopangnya oleh beratnya sendiri ke dalam tanah atau batuan yang terletak di bawahnya.

Fondasi yang bagaimana? Sangat tergantung pada kondisi tanah atau bebatuan di bawahnya. Untuk bangunan yang berlantai 2 - 8 yang daya dukungnya rendah (0,2 kg - 0,5 kg/cm2) akan muncul masalah, apakah menggunakan fondasi dalam (depth foundation) yang berarti memerlukan tiang pancang (bored pile) atau memakai fondasi dangkal?

Bila menggunakan fondasi dalam maka dibutuhkan tiang pancang. Harga tiang pancang mahal yang berakibat harga bangunan naik, bisa 30 persen harga bangunan untuk membeli tiang pancang.

Bila ketebalan tanah lunaknya sangat dalam (mencapai lebih dari 30 meter) dan bobot bangunan di atasnya terlampau berat, maka pilihannya ialah menggunakan fondasi dalam. Kalau untuk rumah susun, dengan menggunakan fondasi ini maka harganya mahal, tidak terjangkau oleh konsumen.

Dengan fondasi dangkal, tentu ada risikonya ialah penurunan bangunan secara tidak merata (irreguler differential settlement) yang berakibat bangunan ini bisa roboh. Hal itu belum menghadapi total settlement (proses penurunan).

Sebagai antisipasi, biasanya level fondasi dinaikkan. Tentu saja biaya fondasi juga naik yang akhirnya sama dengan fondasi dalam.

Atas dasar pertimbangan tersebut Ir. Ryantori dan Ir. Sutjipto ingin merancang konstruksi untuk fondasi bangunan yang berlantai tanggung yang ekonomis tetapi kuat. Akhirnya ditemukan KSLL yang lebih ekonomis, bisa hebat 20 sampai 50 persen dibandingkan dengan fondasi konvensional/fondasi dalam).

Fondasi KSLL merupakan kombinasi konstruksi bangunan bawah konvensional yang merupakan perpaduan fondasi plat beton pipih menerus dan sistem perbaikan tanah. Kombinasi ini kemudian menghasilkan kerja sama timbal balik yang saling menguntungkan sehingga membentuk sebuah fondasi yang memiliki kekakuan (regidity) jauh lebih tinggi dibandingkan sistem fondasi dangkal lainnya.

Dinamakan sarang laba-laba karena pembesian flat fondasi di daerah kolom selalu berbentuk sarang laba-laba. Juga bentuk jaringannya yang tarik-menarik bersifat monolit yaitu berada dalam satu kesatuan. Ini disebabkan plat konstruksi didesain untuk multi fungsi, untuk septic tank, bak reservoir, lantai, fondasi tangga, kolom praktis dan dinding.

Rib (tulang iga) KSLL berfungsi sebagai penyebar tegangan atau gaya-gaya yang bekerja pada kolom. Pasir pengisi dan tanah dipadatkan berfungsi untuk menjepit rib-rib konstruksi terhadap lipatan puntir. Pekerjaan fondasi memerlukan waktu yang singkat karena memakai sistem ban berjalan dan padat karya yang sederhana dan tidak menuntut keahlian yang tinggi.

Pembesian rib dan plat cukup dengan pembesian minimum, 120 kg - 150 kg/m3 volume beton rata-rata 0,2 - 0.45 m3 beton/m2. Fondasi KSLL akan menjadi suatu system struktur bangunan bawah sangat kaku dan kokoh serta aman terhadap penurunan dan gempa. Fondasi KSLL memanfaatkan tanah hingga mampu berfungsi sebagai struktur bangunan bawah dengan komposisi sekitar 85 persen tanah dan 15 persen beton.

Sistem ini berhasil menjawab dilema yang timbul pada fondasi untuk gedung-gedung yang bertingkat tanggung (2 - 8 lantai) yang didirikan di atas tanah dengan daya dukung rendah. Sedangkan untuk kondisi tanah dengan daya dukung tinggi (baik) bisa digunakan lebih dari 8 lantai. Untuk gedung yang menggunakan basement, biaya konstruksi basement dapat dihemat karena fungsi fondasi sebagai lantai dan dinding basement.

Patent

KSLL dipatenkan pada tahun 1976 dengan nomor patent 7191 dan pengembangnnya diperbarui tahun 2004 dengan nomor paten 400030 lisensi dan sekaligus pelaksana khusus KSLL dipegang oleh PT Katama Suryabumi. Saat ini sekitar 1.000 bangunan di Indonesia telah menggunakan fondasi KSLL.

Menurut Presdir perusahaan itu, Ir Kris Suyanto JF, KSLL selain cocok untuk bangunan bertingkat 2 sampai 8, juga cocok untuk konstruksi fondasi gudang kelas I, container yard (terminal peti kemas) seperti di Tanjung Perak Surabya seluas 3, 75 ha beban gandar 100 ton/m2.

Kemudian juga untuk menara transmisi tegangan tinggi (menara TVRI setinggi 100 m di Rengat Riau). Juga untuk menara /tugu, menara air, kolam renang, tangki minyak (di Tanjung Perak diameter 12 m kapasitas 850 ton), jalan raya kelas I, landasan pesawat terbang, apron, jembatan, jembatan layang, open storage.

Bangunan lainnya yang telah menggunakan KSLL ialah Bandara Hang Nadim Batam 3 lantai seluas 18.700 m2, Pasaraya Sri Ratu Semarang 8 lantai beban normal 900 ton, Hotel Country Makassar 11 lantai. Gedung Yayasan Universitas '45 Makasar 10 lantai, dan gedung RS Polri Semarang 7 lantai.

Kondisi tanah yang cocok untuk KSLL ialah yang memiliki daya dukung rendah (0,15 kg/cm2 sampai 0,5 kg/cm2. Letak tanah keras cukup dalam dan kompresibilitas tanah tinggi. Saat ini beberapa daerah yang berpotensi terjadinya gempa, sudah banyak yang ingin membangun fondasi KSLL.

Mengenai, penjiplakan KSLL, menurut Ir Kris Suyanto, sampai saat ini tidak pernah diketahui. Bisa saja dijiplak. ''Kami tetap berpegang pada perlindungan hak patent seperti diatur dalam UU. Bagi yang ingin membangun fondasi dengan sistem KSLL, desain akan diberikan setelah dilakukan penandatanganan kontrak dengan kami. Bahkan kami juga memberikan pelayanan konsultasi gratis bagi yang ingin menggunakanfondasi KSLL,'' katanya.

Hasil Lokakarya

Pertengahan 2004 lalu, dalam suatu lokakarya sehari di Bandung yang diselenggarakan oleh Puslitbang Depkimpraswil dan dihadiri oleh para pakar gempa dan tanah yang membahas KSLL, disimpulkan: Pertama KSLL dinyatakan memiliki kekakuan yang lebih baik dengan penggunaan bahan bangunan yang hemat dibandingkan dengan fondasi rakit (raft foundation). Kedua, KSLL memiliki kemampuan memperkecil defferential settlement dan mengurangi irregular differential settlement apabila dibandingkan dengan fondasi rakit.

Ketiga, KSLL mampu membuat tanah menjadi bagian dari struktur fondasi yang karena proses pemadatannya akan meniadakan pengaruh lipat atau lateral buckling pada rib. Keempat, KSLL berpotensi untuk digunakan sebagai fondasi untuk bangunan bertingkat rendah (2- 8) lantai) yang dibangun di atas tanah lunak dengan mempertimbangkan total settlement yang mungkin terjadi.

Kelima, pelaksanaannya tidak menggunakan alat-alat berat dan tidak mengganggu lingkungan sehingga cocok diterapkan baik di lokasi padat penduduk maupun di daerah terpencil. Keenam, KSLL mampu menghemat pengunaan baja tulangan maupun beton yang dibutuhkan. Ketujuh, waktu pelaksanaan yang diperlukan relatif lebih cepat dan dapat dilaksanakan secara padat karya. Kedelapan, KSLL lebih ekonomis dibandingkan fondasi konvensional rakit atau tiang pancang, lebih-lebih dengan fondasi dalam.

Lebih dari 1.000 bangunan fondasinya menggunakan KSLL cipta karya anak bangsa Indonesia sendiri. Sampai sekarang sudah ditawarkan ke luar negeri. Belum banyak yang berminat walaupun terbukti ramah gempa. Negara-negara sedang berkembang cocok menggunakan KSLL sebab murah, padat karya dan sederhana.

PEMBARUAN/ROSO SETYONO