Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Setiap konstruksi yang dibangun dan didukung oleh tanah, misalnya bangunan gedung, jembatan, bendungan terdiri dari dua bagian. Bagian ini adalah bagian atas (super struktur) dan bagian bawah (sub struktur) yang berhubungan langsung dengan tanah. Bagian bawah tersebut disebut pondasi yang berfungsi untuk meneruskan reaksi terpusat dari kolom ataupun dari beban – beban beban lateral dari suatu dingding penahan tanah, ke tanah tanpa terjadinya penurunan tak sama pada sistem strukturnya, juga tanpa terjadinya keruntuhan pada tanah. Pemecahan – pemecahan
untuk
masalah
pondasi
pada
umumnya
menggunakan prinsip mekanika tanah dan mekanika teknik. Seorang perencana harus memikirkan bagian – bagian konstruksi yang mempengaruhi pemindahan beban dari bagian atas ke bagian bawah sehingga stabilitas tanah dan deformasi yang diperkirakan masih dapat ditolerir. Dalam hal ini, pondasi merupakan konstruksi awal dalam suatu pekerjaan konstruksi sipil yang perlu direncanakan dan dirancang sedemikian rupa rupa untuk dapat menopang konstruksi yang ada di atasnya dengan aman dan tahan lama. Apabila pondasi yang dirancang tidak aman / tidak benar, maka kemungkinan besar akan ada bagian dari struktur yang akan mengalami penurunan yang lebih besar, yang dapat berdampak pada kerusakan struktur bangunan bangunan tersebut. Oleh karena itu, dalam tugas desain rekayasa pondasi 1 ini akan dibahas bagaimana merencanakan salah satu jenis pondasi (yaitu pondasi dangkal) serta kapasitas dukung tanahnya, yang akan menopang suatu konstruksi yang di atasnya (sebesar beban P) dengan aman.
1.2 Maksud dan Tujuan Adapun maksud dan tujuan dari tugas desain ini adalah agar mahasiswa/i mampu dan memahami bagaimana merencanakan salah satu jenis pondasi yaitu pondasi dangkal (pondasi telapak) yang akan memikul suatu konstruksi bangunan. Tugas desain ini juga merupakan salah satu syarat kelulusan pada mata kuliah
Raja Parulian Purba (1207113668)
1
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
rekayasa pondasi 1, untuk Program studi Teknik Sipil S1, Fakultas Teknik, Universitas Riau.
1.3 Batasan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam laporan desain ini yaitu cara dan langkah – langkah – langkah langkah dalam suatu perencanaan pondasi dangkal yaitu pondasi telapak. Adapun data-data yang diperoleh untuk perencanaan yaitu data parameter tanah yaitu hasil uji laboratorium, serta besarnya beban yang akan dipikul oleh pondasi. Perencanaan pondasi dangkal ini meliputi, dimensi optimal pondasi, penulangan, serta penurunan yang akan terjadi pada pondasi. Dalam penyelesaian tugas ini, akan menggunakan metode analisi Terzaghi, dan sumber – sumber sumber lainnya yang berhubungan dengan penulangan dan penurunan tanah.
Raja Parulian Purba (1207113668)
2
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Macam – Macam Macam Tipe Pondasi Pondasi adalah begian terendah dari bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang ada di bawahnya. Terdapat dua klasifikasi pondasi, yaitu: 1. Pondasi Dangkal Pondasi dangkal didefenisikan sebagai pondasi yang mendukung bebannya langsung, digunakan bila bangunan yang berada di atasnya tidak terlalu besar seperti:
Pondasi Pasang Batu Kali Menerus (Pondasi Memanjang)
Pondasi ini digunakan oleh sebagian besar rumah satu lantai (terutama rumahrumah di perumahan) di Indonesia. Pondasi ini dipasang menerus sepanjang dinding bangunan untuk mendukung dinding serta kolom-kolom berdekatan.
Pondasi Telapak / Footplat
Pondasi telapak berbentuk seperti telapak kaki seperti ini.Pondasi ini setempat, gunanya untuk mendukung kolom baik untuk rumah satu lantai maupun dua lantai. Jadi, pondasi ini diletakkan tepat pada kolom bangunan.Pondasi ini terbuat dari beton bertulang. Dasar pondasi telapak bisa berbentuk persegi panjang atau persegi.
Pondasi Rakit
Bila di kedalaman dangkal ditemui tanah yang lunak untuk diletakkan pondasi, maka solusinya bisa menggunakan pondasi rakit. Pondasi rakit bisa digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak di tanah lunak. Selain itu, pondasi ini juga berguna untuk mendukung kolom-kolom yang jaraknya terlalu berdekatan tidak mungkin untuk dipasangi telapak satu per satu, solusinya yakni dijadikan satu kekakuan.
2. Pondasi Dalam Pondasi Dalam adalah pondasi yang membutuhkan pengeboran dalam karena lapisan tanah yang baik ada di kedalaman, biasanya digunakan oleh bangunan
Raja Parulian Purba (1207113668)
3
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
besar, jembatan, struktur lepas pantai, dan sebagainya. Pondasi ini digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas tanah yang tidak memiliki daya dukung dan ketika penggunaan pondasi
dalam
hanya
akan
menyebabkan
kerusakan
struktur
dan
ketidakstabilan, dan digunakan dengan kedalaman lebih dari 2 meter dan biasa digunakan pada bangunan bertingkat lebih dari dua atau karena lapisan tanah keras terlalu dalam.
Pondasi Tiang Pancang
Pondasi Sumuran
Dinding Penahan Tanah
Tipe – Tipe – tipe tipe pondasi ini akan dibahas pada matakuliah Rekayasa Pondasi 2.
Raja Parulian Purba (1207113668)
4
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
2.2 Daya Dukung Tanah Kapasitas/daya dukung tanah (bearing capacity) capacity) adalah kekuatan tanah untuk menahan suatu beban yang bekerja padanya yang biasanya disalurkan melalui pondasi. Kapasitas/daya dukung tanah t anah batas (qu = qult = ultimate bearing capacity) capacity) adalah tekanan maksimum yang dapat diterima oleh tanah akibat beban yang bekerja tanpa menimbulkan kelongsoran geser pada tanah pendukung tepat di bawah dan sekeliling pondasi. Nilai daya dukung tanah sementara yang menjadi qestimasi bisa diperoleh dari hasil uji laboratorium seperti UCS (Unconfined Compression Strength) maupun Triaxial Compression Test yang akan memberikan besaran nilai qu , c, c , dan θ (sudut geser) dari suatu tanah. Dimana nilai c adalah sebesar setengah dari q u (c=qu/2). Berdasarkan sudut geser yang yang diperoleh, jenis tanah bisa dikelompokkan menjadi menjadi beberapa kelompok beserta daya dukung estimasinya, (seperti pada Tabel 2.1, 2.1, dan Tabel 2.2) 2.2) Tabel 2.1 Harga-harga 2.1 Harga-harga umum dari sudut geser internal, kondisi drained Tipe Tanah
Ø (deg)
Pasir: Butir Bulat Renggang/lepas
27-30
Menengah
30-35
Padat
35-38
Pasir: Butiran Bersudut Renggang/lepas
30-35
Menengah
35-40
Padat
40-45
Kerikil Bercampur Pasir
26-35
Lanau
26-35
Raja Parulian Purba (1207113668)
5
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Tabel 2.2 Estimasi 2.2 Estimasi daya dukung aman berbagai jenis tanah
Macam tanah
Daya dukung aman (kg/cm2)
(a) Tanah - tanah granuler Kerikil padat/pasir bercampur kerikil padat Kerikil kepadatan sedang/pasir berkerikil kepadatan sedang
>6,0
Lebar B>1 m. kedalaman muka air tanah > B dari dasar pondasi
2 – 6 6
Kerikil tak padat/pasir berkerikil tak padat
<2
Pasir padat
>3
Pasir kepadatan sedang
1 – 3 3
Pasir tak padat (b) Tanah-tanah kohesif Lempung keras
<1
Lempung pasir dan lempung kaku
Keterangan
3 – 6 6 2 – 4 4
Lempung agak kaku
0,5 – 0,5 – 1 1
Lempung sangat lunak dan lanau
< 0,75
Sangat dipengaruhi oleh konsolidasi jangka panjang
Konsep perhitungan daya dukung batas tanah dan bentuk keruntuhan geser dalam tanah dapat dilihat dalam model pondasi menerus dengan lebar (B) yang diletakkan pada permukaan lapisan tanah pasir padat (tanah yang kaku) seperti pada Gambar 2.2a. 2.2a. Apabila beban terbagi rata (q ( q) tersebut ditambah, maka penurunan pondasi akan bertambah pula. Bila besar beban terbagi rata q = qu (qu (qu = = daya dukung tanah batas) telah dicapai, maka keruntuhan daya dukung akan terjadi, yang berarti pondasi akan mengalami penurunan yang sangat besar tanpa penambahan beban q lebih lanjut seperti Gambar 2.2b. 2.2b . Hubungan antara beban dan penurunan ditunjukkan pada kurva I pada Gambar 2.2b. 2.2b. Untuk keadaan ini, qu didefinisikan sebagai daya dukung batas dari tanah.
Raja Parulian Purba (1207113668)
6
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Gambar 2.2 Daya 2.2 Daya dukung batas tanah untuk kondisi dangkal. (a) Model pondasi (b) Grafik hubungan antara beban dan penurunan Terdapat 3 kemungkinan pola keruntuhan kapasitas dukung tanah, yaitu : 1. Keruntuhan geser umum (General (General Shear Failure Failure), ), Gambar 2.3. 1) Kondisi kesetimbangan plastis terjadi penuh diatas failure diatas failure plane 2) Muka tanah di sekitarnya mengembang (naik) 3) Keruntuhan terjadi di satu sisi sehingga pondasi miring 4) Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas rendah (padat dan kaku) 5) Kapasitas dukung batas (q u) bisa diamati dengan baik.
Gambar 2.3. 2.3. Pola keruntuhan geser umum (General ( General Shear Failure Failure). ).
Raja Parulian Purba (1207113668)
7
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
2. Keruntuhan geser setempat ( Local Shear Failure), Failure), Gambar 2.4. 1) Muka tanah disekitar pondasi tidak terlalu mengembang, karena dorongan kebawah dasar pondasi lebih besar 2) Kondisi kesetimbangan plastis hanya terjadi pada sebagian tanah saja 3) Miring yang terjadi pada pondasi tidak terlalu besar terjadi 4) Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas tinggi yang ditunjukkan dengan penurunan yang relatif besar 5) Kapasitas dukung batas (qu) sulit dipastikan sulit dianalisis, hanya bisa diamati penurunannya saja
Gambar 2.4. 2.4. Pola keruntuhan geser setempat ( Local Shear Failure). Failure). 3. Keruntuhan geser baji/penetrasi ( Punching Shear Failure), Failure), Gambar 2.5. 1) Terjadi desakan di bawah dasar pondasi disertai pergeseran arah vertikal sepanjang tepi 2) Tidak terjadi kemiringan pondasi dan pengangkatan di permukaan tanah 3) Penurunan yang terjadi cukup besar 4) Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas tinggi dan kompresibilitas rendah jika kedalaman pondasi agak dalam
Raja Parulian Purba (1207113668)
8
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Gambar 2.5. 2.5. Pola Keruntuhan geser baji ( Punching Punching Shear Failure) Failure)
2.3 Kapasitas Daya Dukung Dukung Menurut Terzaghi Analisis kapasitas dukung didasarkan kondisi general shear failure, yang dikemukakan Terzaghi (1943) dengan anggapan-anggapan sebagai berikut:
Tahanan geser yang melewati bidang horisontal di bawah pondasi diabaikan
Tahanan geser tersebut digantikan oleh beban sebesar q = . Df
Membagi distribusi tegangan di bawah pondasi menjadi tiga bagian
Tanah adalah material yang homogen, isotropis dengan kekuatan gesernya yang mengikuti hukum Coulumb. = c + . tan
(1.1)
dimana : = tegangan geser c = kohesi tanah = tegangan normal = sudut geser dalam tanah
Untuk pondasi menerus penyelesaian masalah seperti pada analisa dua dimensi
Raja Parulian Purba (1207113668)
9
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Analisa distribusi tegangan di bawah dasar pondasi menurut teori Terzaghi seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6, 2.6, dimana bidang keruntuhan dibagi menjadi 3 (tiga) zona keruntuhan yaitu:
Gambar 2.6 Analisa distribusi tegangan di bawah pondasi pondasi menurut teori Terzaghi (1943)
Zona I Bagian ACD adalah bagian yang tertekan ke bawah dan menghasilkan suatu keseimbangan plastis dalam bentuk zona segitiga di bawah pondasi dengan sudut ACD = CAD = α = 45 o + ø/2. Gerakan bagian tanah ACD ke bawah mendorong tanah disampingnya ke samping. Zona II Bagian ADF dan CDE disebut radial shear zone (daerah geser r adial) dengan curve DE dan DF yang bekerja pada busur spiral logaritma dengan pusat ujung pondasi. Zona III Bagian AFH dan CEG dinamakan zona pasif Rankine dimana bidang tegangannya merupakan bidang longsor yang mengakibatkan bidang geser di at as bidang horisontal tidak ada dan digantikan digantikan dengan beban sebesar q = . Df
Terzaghi (1943), memberikan beberapa rumus sesuai dengan bentuk geometri pondasi tersebut. Rumus-rumus yang dimaksud antara lain:
Raja Parulian Purba (1207113668)
10
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Untuk tanah dengan keruntuhan geser umum ( general ) general shear hear f ail ur e 1. Kapasitas daya dukung pondasi menerus dengan lebar B qu = c Nc + Df Nq + 1/2 B N
(1.2)
2. Kapasitas daya dukung pondasi lingkaran dengan jari-jari R qu = 1,3 c N c + Df Nq + 0,6 R N
(1.3)
3. Kapasitas daya dukung pondasi bujur sangkar dengan sisi B qu = 1,3 c N c + Df Nq + 0,4 B N
(1.4)
4. Kapasitas daya dukung pondasi segi empat (B x L) qu = c Nc (1 + 0,3 B/L) + Df Nq + 1/2 B N (1-0,2 . B/L)
(1.5)
dimana: qu
= daya dukung maksimum
c
= kohesi tanah
= berat isi tanah
B
= lebar pondasi (= diameter untuk pondasi lingkaran )
L
= panjang pondasi
Df = kedalaman pondasi Nc; Nq; N adalah faktor daya dukung yang besarnya dapat ditentukan dengan memakai Tabel 2.3 2.3 atau Gambar 2.7 atau
dengan memakai rumus-rumus
sebagai berikut:
e 2(3 /4φ/2)tanφ N c cot φ 1 cot (N q 1) φ 2 π 2cos 4 2
Raja Parulian Purba (1207113668)
(1.6)
11
Desain Rekayasa Pondasi 1
N q
e 2(3 /4φ/2)tanφ 2
2cos 45
Nγ Nγ
2014
φ
2
K 1 py 1 tanφ tanφ 2 c os2 φ
(1.7)
(1.8)
Kpy = koefisien tekanan tanah pasif
Untuk tanah dengan keruntuhan geser setempat ( local ) local shear hear fail ur e Untuk harga c diganti c ′ = 2/3 c dan harga diganti ′ = tan-1 (2/3 tan ). Dari nilai c′ dan ′ didapatkan faktor-faktor daya dukung untuk kondisi keruntuhan lokal: N′c; N′q; N′ (Table (Table 2.4 atau 2.4 atau Gambar 2.7). 2.7). 1. Kapasitas daya dukung pondasi menerus dengan lebar B q′u = c′ N′c + Df N′q + 1/2 B . N′
(1.9)
2. Kapasitas daya dukung pondasi lingkaran dengan jari-jari R q′u = 1,3 c ′’ N′c + Df N′q + 0,6 R N′
(1.10)
3. Kapasitas daya dukung pondasi bujur sangkar dengan sisi B q′u = 1,3 c ′ N′c + Df N′q + 0,4 B N′
(1.11)
4. Kapasitas daya dukung pondasi persegi empat (BxL) q′u = c′ N′c (1 + 0,3 B/L) + Df N′q + 1/2 B N′y (1-0,2.BL)
Raja Parulian Purba (1207113668)
(1.12)
12
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Tabel 2.3 Faktor Daya Dukung Terzaghi untuk Kondisi Keruntuhan Geser Umum ( general general shear failure) failure)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Nc
Nq
N
5,70 6,00 6,30 6,62 6,97 7,34 7,73 8,15 8,60 9,09 9,61 10,16 10,76 11,41 12,11 12,86 13,68 14,60 15,12 16,56 17,69 18,92 20,27 21,75 23,36 25,13
1,00 1,10 1,22 1,35 1,49 1,64 1,81 2,00 2,21 2,44 2,69 2,98 3,29 3,63 4,02 4,45 4,92 5,45 6,04 6,70 7,44 8,26 9,19 10,23 11,40 12,72
0,00 0,01 0,04 0,06 0,10 0,14 0,20 0,27 0,35 0,44 0,56 0,69 0,85 1,04 1,26 1,52 1,82 2,18 2,59 3,07 3,64 4,31 5,09 6,00 7,08 8,34
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
Nc
Nq
27,09 29,24 31,61 34,24 37,16 40,41 44,04 48,09 52,64 57,75 63,53 70,01 77,50 85,97 95,66 106,81 119,67 134,58 151,95 172,28 196,22 224,55 258,28 298,71 347,50
14,21 15,90 17,81 19,98 22,46 25,28 28,52 32,23 36,50 41,44 47,16 53,80 61,55 70,61 81,27 93,85 108,75 126,50 147,74 173,28 204,19 241,80 287,85 344,63 415,14
N 9,84 11,60 13,70 16,18 19,13 22,65 26,87 31,94 38,04 45,41 54,36 65,27 78,61 95,03 115,31 140,51 171,99 211,56 261,60 325,34 407,11 512,84 650,67 831,99 1072,80
* Kumbhojkar (1993)
Raja Parulian Purba (1207113668)
13
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Tabel 2.4 Faktor-faktor daya dukung Terzaghi modifikasi untuk kondisi keruntuhan geser setempat (locall (locall shear failure) failure)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
N′c
N′q
5,70 5,90 6,10 6,30 6,51 6,74 6,97 7,22 7,47 7,74 8,02 8,32 8,63 8,96 9,31 9,67 10,06 10,47 10,90 11,36 11,85 12,37 12,92 13,51 14,14 14,80
1,00 1,07 1,14 1,2 1,30 1,39 1,49 1,59 1,70 1,82 1,94 2,08 2,22 2,38 2,55 2,73 2,92 3,13 3,36 3,61 3,88 4,17 4,48 4,82 5,20 5,60
N′ 0,00 0,005 0,02 0,04 0,055 0,074 0,10 0,128 0,16 0,20 0,24 0,30 0,35 0,42 0,48 0,57 0,67 0,76 0,88 1,03 1,12 1,35 1,55 1,74 1,97 2.25
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
N′c
N′q
N′
15,53 16,30 17,13 18,03 18,99 20,03 21,16 22,39 23,72 25,18 26,77 28,51 30,43 32,53 34,87 37,45 40,33 43,54 47,13 51,17 55,73 60,91 66,80 73,55 81,31
6,05 6,54 7,07 7,66 8,31 9,03 9,82 10,69 11,67 12,75 13,97 15,32 16,85 18,56 20,50 22,70 25,21 28,06 31,34 35,11 39,48 44,54 50,46 57,41 65,60
2,59 2,88 3,29 3,76 4,39 4,83 5,51 6,32 7,22 8,35 9,41 10,90 12,75 14,71 17,22 19,75 22,50 26,25 30,40 36,00 41,70 49,30 59,25 71,45 85,75
* Kumbhojkar (1993)
Gambar 2.7 Grafik Faktor Daya Dukung Terzaghi
Raja Parulian Purba (1207113668)
14
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
2.4 Pengaruh Permukaan Permukaan Air Tanah Terhadap Kapasitas Kapasitas Dukung Terdapat tiga keadaan pengaruh muka air tanah ( ground water table) table) terhadap kapasitas dukung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7. 2.7.
Gambar 2.8. Perubahan kapasitas dukung adanya beda tinggi muka air tanah a. Kasus I : jika letak muka air tanah, 0 < D1 Df : q = D1. + D2(sat - w) dan nilai dibawah pondasi menjadi : ´= sat – – w
(1.13)
b. Kasus II : jika letak muka air tanah, 0 < d B : q = .Df dan nilai dibawah pondasi menjadi : γ γ
d B
(γ γ)
(1.14)
c. Kasus III : jika letak muka air tanah, d B : Muka air tanah tidak berpengaruh terhadap kapasitas dukung tanah.
2.5 Eksentrisitas pada Pondasi Pembebanan yang tidak sentris pada pondasi bisa terjadi apabila beban vertikal yang bekerja mempunyai eksentrisitas terhadap titik pusat pondasi atau jika pondasi menerima momen selain beban vertikal. Adapun dalam perhitungan, Meyerhof (1953) menggolongkan pengaruh eksentristas beban terhadap kapasitas dukung pondasi segi empat menjadi 3 (tiga) bagian, yaitu yaitu seperti Gambar 2.9. 2.9.
Raja Parulian Purba (1207113668)
15
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
a. Eksentrisitas satu arah (Gambar (Gambar 9a.) 9a.) b. Eksentrisitas dua arah (Gambar (Gambar 9b.) 9b.) c. Eksentrisitas dua arah yang disederhanakan (Gambar ( Gambar 9c.). 9c.).
Gambar 2.9. 2.9. Pengaruh eksentrisitas pada kapasitas dukung pondasi segi empat dengan beban vertikal (Meyerhof, 1953)
a. Eksentrisitas satu arah Pada Gambar 2.10 2.10 terlihat pengaruh eksentrisitas beban satu arah pada pondasi segiempat terhadap distribusi tekanan tanah dan dimensi dimensi efektif pondasi. b. Eksentrisitas dua arah Keadaan sebuah pondasi yang mengalami beban P dan sebuah momen (M) seperti pada Gambar 1.11a. 1.11a. dan Gambar 1.11b. 1.11b . Sedangkan pondasi yang mengalami pembebanan P dan momen dua arah (M x dan M y) seperti pada Gambar 1.11c. 1.11c. Ekivalen dari dua momen tersebut membentuk dua eksentrisitas (x = e B = ex dan y = e L = ey) seperti pada Gambar 1.11. 1.11.
Raja Parulian Purba (1207113668)
16
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Jika beban eksentris dua arah (e B dan e L) maka lebar efektif pondasi (B′) ditentukan sedemikian rupa sehingga resultan beban terletak di pusat berat luas efektifnya (A′) dengan L′ adalah sisi terpanjang pada luas efektif tersebut. Sehingga qmax,min yang terjadi pada pondasi yaitu:
Gambar 2.10. Detail pengaruh eksentrisitas beban satu arah
(1.15)
pada pondasi
segi empat
Raja Parulian Purba (1207113668)
17
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
pondasi dangkal Gambar 1.11 Analisis momen satu arah dan dua arah dari pondasi
2.6 Faktor Keamanan Keamanan pada Pondasi Pondasi Dangkal Besarnya kapasitas dukung ijin kotor (q ijin = qall = gross allowable loadbearing capacity) capacity) adalah : q ijin
qu SF
(1.16)
Sedangkan penambahan tegangan di bawah tanah netto (q ijin(net)) = beban dari bangunan atas ( superstructure) superstructure) per satuan luas pada pondasi dinyatakan dalam : q ijin(net)
q u(net) SF
q u po SF
(1.17)
keterangan : qu
= kapasitas dukung batas kotor ( gross ultimate bearing capacity) capacity)
qu(net) = kapasitas dukung batas netto (net ultimate bearing capacity) capacity) po SF
= tekanan overburden = overburden = .Df = faktor keamanan ( factor of safety) safety) umumnya minimal bernilai = 3
Raja Parulian Purba (1207113668)
18
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
BAB III PERHITUNGAN 3.1 Data Soal
Data Pondasi
Tanah Lapis 1
Tanah Lapis 2
tf
= 0.5 m
h1
=2m
h2 = 2 m
Df
= 2.5 m
1
= 18 kn/m3
2
= 18 kn/m3
P
= 300 KN
1
= 400
2
= 320
c1
= 0 kn/m kn/m
c2
= 40 kn/m kn/m
My = 40 KN.m KN.m Mx = 0 KN.m q
= 15 KN/m2
Raja Parulian Purba (1207113668)
19
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
Asumsi: Dimensi dimensi kolom penyalur beban ke pondasi = 0,5m × 0,5m Pondasi direncanakan dengan dengan FS= 4 untuk keamanan pondasi.
Tinggi H2 dalam Df pondasi
Catatan: Dalam kasus soal, Tanah yang menahan pondasi yaitu tanah 2 ( h1 < Df ). Desain Perencanaan menggunakan analisis Terzaghi.
3.2 Pergitungan Dimensi Optimal B dan L Hitung qestimasi (sebagai qa) Kondisi tanah 2 2 = 320 c2 = 40 kn/m 2
Berdasarkan sudut geser 2 = 320, tergolong tanah pasir renggang /tak padat (Tabel 2.1 dan 2.2) Maka, qestimasi = qa < 100 KN/m 2
Berdasarkan kohesi c (Uji UCS)
Sehingga, diambil q estimasi = qa = 90 KN/m 2
3.1.1
Hitung Dimensi berdasarkan qestimasi Asumsi: B = 1,25 L
Raja Parulian Purba (1207113668)
20
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
( ) Pembulatan dimensi yang akan digunakan:
Nilai A berdasarkan dimensi rencana
( ) ** B > L karena My yang bekerja akan menyebabkan eksentrisitas, sehingga direncakan ex yang terjadi terhadap bentang yang panjang, juga berfungsi dalam penulangan, dimana pada B sebagai acuan dalam desain tulangan (karena memungkinkan terjadinya lendutan yang besar)
3.1.2
Hitung qnetto (daya dukung aman tanah) berdasarkan dimensi rencana
3.1.3
Cek kontrol (qizin > qn) a. Hitung q(ult) yang terjadi pada pondasi
Raja Parulian Purba (1207113668)
21
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
qu (persegi panjang)
( ) ( ) -
- Desain terhadap keruntuhan geser umum 2 = 320 , nilai Nc = 44,04 Nq = 28,52 N N = 26,87
( ) ( )
qu (segitiga) karena segitiga nya merupakan segitiga sama kaki, maka:
Raja Parulian Purba (1207113668)
22
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
qu (segitiga) = ½ x qu (persegi)
......... B = 0,5 m sehingga, qult yang terjadi pada persegi:
b. Hitung q(ult)netto
c. Hitung qizin pada pondasi
d. Kontrol qizin > qn
........... Ok!
Tanah Aman menahan Pondasi, hal ini dikarenakan kapasitas dukung tanah q(un) lebih besar dari q n, sehingga dengan faktor aman (FS) sama dengan 4, menghasilkan q izin yang besar juga.
3.1.4
Cek kontrol (qizin > qmax,min)
a. Menghitung Titik Pusat Pondasi (Xo,Yo)
Raja Parulian Purba (1207113668)
23
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
- Luasan bagian – bagian – bagian bagian Pondasi
∑ - ∑ (dari titik 0,0) -
∑∑ (dari titik 0,0)
b. Menghitung Inersia (Ixo , Iyo)
Raja Parulian Purba (1207113668)
24
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
- Ix dan Iy masing-masing bagian pondasi Persegi Panjang 1
Persegi Panjang 2
Segitiga
c. Menghitung q max,min Sehingga:
Raja Parulian Purba (1207113668)
25
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
d. Kontrol qizin > qmax
........... Ok!
Tanah aman menahan q max yang diberikan oleh pondasi.
3.1.5
Cek kontrol eksentrisitas
= 0,05 m
Raja Parulian Purba (1207113668)
= 0 m
26
Desain Rekayasa Pondasi 1
2014
DAFTAR PUSTAKA Hardiyatmo, Hary Christady, 1994, Analisi dan Perencanaan Pondasi 1, UGM Press, Yogyakarta Nugroho, Soewignjo Soewignjo A, 2013, Handout Rekayasa Rekayasa Pondasi 1, Teknik Sipil UR, Pekanbaru Das, Braja M, 1985, Principles Of Geothecnical Engineering (Terjemahan), Erlangga, Surabaya Badan Standar Nasional, 2013, Persyaratan Beton Str uktural Untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:2013), BSN, Jakarta Macgregor, James G dan James K Wight, 1978, Reinforced Concrete Mechanic and Design VI Edition, Pearson Education, USA
Raja Parulian Purba (1207113668)
27
Desain Rekayasa Pondasi 1
Raja Parulian Purba (1207113668)
2014
28