Systematic Literature Review On Pile Cap Design For Multi-Story Buildings Based On Load Combinations

Authors

  • Alifiah Hafizah Civil Engineering Study Program, Faculty of Engineering, University Al Azhar Medan, Medan

DOI:

https://doi.org/10.51988/jtsc.v7i3.639

Keywords:

Pile Cap, Load Combination, Multi-Storey Buildings, Systematic Literature Review

Abstract

Construction of multi-storey buildings in Indonesia has grown rapidly, increasing the structural complexity of foundation systems, particularly the pile cap, which distributes axial, lateral, and combined loads from the upper structure to the pile group. Previous studies mostly examined pile cap behaviour through single aspects, such as soil bearing capacity or conventional design methods, while integration of combined load scenarios remains underexplored. This study aims to systematically map the development of pile cap design research for multi-storey buildings based on load combinations. Its novelty lies in combining a Systematic Literature Review (SLR) following the PRISMA protocol with bibliometric analysis using VOSviewer and RStudio (bibliometrix), producing both qualitative synthesis and quantitative visualization of research trends, keyword networks, and collaboration patterns not jointly examined in prior pile cap literature. The method involved a two-stage search in the Scopus database covering 2021–2025, screening 1,326 articles down to 47 final articles for analysis. Results show structural analysis, seismic response, and pile foundations remain dominant themes, while numerical methods such as the Strut-and-Tie Model and Finite Element Method increasingly replace conventional approaches. The journal Buildings emerged as the most productive source, with a notable increase after 2023. Integration of combined loading conditions with pile cap design remains a significant research gap requiring further investigation.

References

Z. H. Siregar et al., “Efisiensi dan kesesuaian kapasitas sistem Plumbing pada bangunan tinggi berdasarkan beban air hunian dan fasilitas pendukung,” vol. 12, no. 1, 2026, doi: 10.35308/jmkn.v12i1.

E. A. Kuncara, “Tinjauan Struktur Tiang Bor dan Kepala Tiang Premiere Proyek MTH,” vol. 2, no. 1, pp. 29–39, 2023, doi: 10.56904/j-gers.v2i1.40.

M. R. Iskandar, N. F. Hanafi, and M. I. Marasabessy, “Pengaruh daya dukung tanah dalam penentuan pondasi bored pile dan pile cap pada gedung bertingkat,” vol. V, no. 1, pp. 26–37, 2023, doi: 10.47200/civetech.v5i1.1553.

B. R. Ali Basha a, Sabry Elmorsy Walid Mansour, “Pengaruh panjang kepala tiang pancang dan kepadatan relatif tanah terhadap interaksi kepala tiang pancang – tiang pancang – tanah padat: Investigasi eksperimental,” vol. 20, no. April, 2024, doi: 10.1016/j.cscm.2024.e03169.

& A. D. Rio Arsil, “Analisis Kesiapan Pelaksanaan Pekerjaan Struktur Bawah Tanah Metode (Fondasi Tiang Bor dan Pondasi Kepala Tiang) pada Bangunan Tinggi Proyek Bangunan,” vol. 01, no. 1, pp. 1–9, 2025, doi: 10.69855/sipil.v1i1.238.

A. Basha, M. Eldamati, B. S. Elmorsy, and B. R. D, “Studi Kasus dalam Bahan Konstruksi dan kantilever untuk dinding tiang sekan yang menahan tanah selama konstruksi tangki air bawah tanah .,” vol. 20, no. April, 2024, doi: 10.1016/j.cscm.2024.e03155.

R. R. I. Fajri Yusmar, “Evaluasi Desain Perkuatan Kepala Tiang Pancang Menggunakan Metode Konvensional dan Terbatas Elemen dengan Penopang dan Metode Berdasarkan SNI 2847-2019,” vol. 18, no. 1, 2024, doi: 10.21776/ub.rekayasasipil.2024.018.01.4.

F. Gao, A. Xuanshengcheng, and W. Wang, “Studi Eksperimental tentang Karakteristik Bantalan Kaku-Fleksibel Pondasi Komposit Tiang Panjang-Pendek di Daerah Tanah Loess Tebal yang Mudah Runtuh,” vol. 28, pp. 1690–1701, 2024, doi: 10.1007/s12205-024-0052-5.

S. Lydia, J. Hugen, W. A. Prakoso, and Y. Lase, “Studi tentang Sambungan Tiang Pancang Putar ke Kepala Tiang Pancang dengan Selubung Baja Penguatan,” vol. 12, pp. 769–777, 2023, doi: 10.32832/astonjadro.v12i3 Nomor.

E. Y. Setiawan, M. P. Nanda, and H. Abdulgani, “Analisis Pengendalian Mutu Beton Ready Mix Pada Pekerjaan Pile Cap Menggunakan Pengendalian Metode Kualitas Statistik,” pp. 8–18, 2025, doi: 10.52158/jaceit.v6i1.942.

J. X. S. H. Yuting Zhang A , Jinsong Huang, A, A, , Y. W., and A, “Keselamatan Struktural Kalibrasi faktor resistensi kelompok tiang pancang berdasarkan uji beban bukti tiang pancang individual,” vol. 111, no. November 2023, pp. 0–8, 2024, doi: 10.1016/j.strusafe.2024.102517.

B. Jeply Murdiaman and G. A. Pangestu, “Perencanaan struktur bawah dengan kombinasi pondasi rakit dengan pile cap menggunakan pondasi tiang bored pile pada gedung umk 10 lantai wilayah klaten,” vol. 2, no. 2, pp. 39–48, 2020, doi: 10.31000/civil.v2i2.6999.

N. A. Wasesa, D. P. Solin, and B. Aryaseta, “Analisa Perbandingan Daya Dukung Pondasi Borepile dengan Perbesaran Dimensi Ujung Pondasi Berdasarkan Data N-Spt pada Proyek Jembatan,” vol. 10, 2025, doi: 10.33772/jmk.v10i3.186.

M. M. Karthik, “Studi eksperimental tentang perilaku kepala tiang pancang yang dikenai beban kolom gabungan,” vol. 359, no. April, pp. 1–14, 2026, doi: 10.1016/j.engstruct.2026.122680.

Z. H. Siregar and A. F. Nasution, “Evaluasi Kritis dan Model Alternatif Hunter Curves untuk Sistem Plumbing Gedung Bertingkat di Medan,” vol. 11, no. 2, pp. 205–217, 2025, doi: 10.35308/jmkn.v11i2.13638.

R. N. Wilmer, “Analisis Dinamis Redistribusi Gaya pada Pondasi Kelompok Tiang Pancang Kecil Terkena Beban Lateral Tak Sengaja,” vol. 31, no. 2, pp. 131–140, 2024, doi: 10.5614/jts.2024.31.2.2.

M. Irmawan, C. Boyke, K. Yudoprasteyo, and M. Fadhlan, “Analisis Perkembangan Suhu dan Pengendalian Panas Di Palu Bridge Pile Cap And Pillar,” pp. 1–20, 2025, doi: 10.2174/0118741495375637250131112435.

A. Hanna et al., “Peran Ketebalan Tutup pada Pondasi Tiang Pancang,” vol. 4, pp. 100–108, 2021, doi: 10.11159/ijci.2021.013.

A. Wijaya, “Desain Kepala Tiang Pancang Menggunakan Metode Model Penopang dan Pengikat (STM),” vol. 23, no. 2, pp. 62–72, 2024, doi: 10.32722/pt.v23i2.6076.

R. S. S. A, F. Menezes, D. A. Filho, E. D. Reis, and S. Paulo, “Analisis perilaku mekanis kepala tiang pancang empat lapis dengan parameterisasi geometris kolom dan kepala tiang menggunakan model numerik,” vol. 80, no. April, 2025, doi: 10.1016/j.istruc.2025.109960.

T. Muliati, P. Pramono, R. Bondan, W. Anggoro, and R. Setiawan, “Analisis Perilaku Tiang Pancang dan Kepala Tiang Pancang di Bawah Beban Statis Pengujian Menggunakan Sensor Serat Optik Terdistribusi,” vol. 1, no. April, pp. 41–57, 2022, doi: 10.56144/igj.v1i1.7.

J. Z. Geng Zheng, Wenbin Zhang, Davide Forcellini, Haizuo Zhou, “Pemodelan sentrifugal dinamis pada sistem struktur atas–tiang pancang dengan mempertimbangkan sambungan tiang pancang–kepala tiang pancang pada tanah berpasir kering,” vol. 187, no. September, 2024, doi: 10.1016/j.soildyn.2024.108979.

R. R. Amaral, H. M. Gomes, J. Luis, and P. Tamayo, “Metode desain penentuan ukuran optimasi topologi baru yang diterapkan pada struktur kepala tiang pancang dua lapis dengan perbandingan nonlinier penuh.,” vol. 315, 2025, doi: 10.1016/j.compstruc.2025.107823.

B. Ateÿ and K. Kunci, “Investigasi Eksperimental untuk Efisiensi Kelompok Tiang Pancang yang Ditanam di Tanah Tak Kohesif,” vol. 27, pp. 5123–5134, 2023, doi: 10.1007/s12205-023-1580-0.

Z. Hasrudy, A. F. Nasution, and Y. D. L. Lianto, “Konfigurasi Dan Efisiensi Sistem Perpipaan Di Gedug-Gedung Tinggi?: Tinjauan Literatur Sistematis Dan Tren Publikasi Berbasis Scopus ( 2000 – 2025 ),” vol. 07, no. 01, 2026, doi: 10.54123/vorteks.v7i1.533.

Downloads

Published

2026-07-31

Issue

Section

Articles