desain pondasi caca.doc

7/25/2019 DESAIN PONDASI CACA.doc

http://slidepdf.com/reader/full/desain-pondasi-cacadoc 1/13

DESAIN PONDASI TELAPAK DAN EVALUASI

PENURUNAN PONDASI

Secara garis besar, struktur bangunan dibagi menjadi 2 bagian utama, yaitu struktur

bangunan di dalam tanah dan struktur bangunan di atas tanah. Struktur bangunan di

dalam tanah sering disebut struktur bawah, sedangkan struktur bangunan di atas tanahsering disebut struktur atas. Struktur bawah dari suatu bangunan lazim disebut pondasi,

yang bertugas memikul bangunan di atasnya. Seluruh muatan (beban) dari bangunan,

termasuk beban-beban yang bekerja pada bangunan dan berat pondasi sendiri, harusdipindahkan atau diteruskan oleh pondasi ke tanah dasar dengan sebaik-baiknya.

Tugas akhir ini bertujuan untuk mendesain pondasi telapak pada tanah lempung mulaidari menghitung daya dukung tanah, dimensi pondasi, penulangan, kontrol kuat geser

arah dan 2 arah, sampai pada e!aluasi penurunan pondasi.

"erhitungan daya dukung tanah adalah menggunakan rumus Terzaghi# untuk perhitungan

penulangan pondasi tunggal dan kombinasi menggunakan acuan S$% &' -2*-2&&2 dan

+% # serta untuk perhitungan penurunan digunakan dua metode yaitu metode one pointdan metode sub-layer. "ada perhitungan desain pondasi telapak, situasi letak sumbu

kolom akan sangat berpengaruh dan pada perhitungan e!aluasi penurunan, metode sub

layer akan lebih memberikan hasil yang lebih akurat dibandingkan dengan metode one- point.

ata kunci desain pondasi dangkal, muka air tanah, penurunan, sub-layer.



PENDAHULUAN

Dalam pekerjaan suatu konstruksi bangunan kita akan banyak menemukan hal-halmenarik pada saat pembangunan dimulai dari pondasi sampai konstruksi seluruhnya

selesai. Beberapa kasus yang dapat diambil adalah dalam perencanaan pondasi. Faktor

jenis tanah, keterbatasan tempat, tipe pondasi, muka air tanah, serta penurunan tanah.

Struktur pondasi dari suatu bangunan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga

proses pemindahan beban bangunan ke tanah dasar dapat berlangsung dengan baik dan

aman. Untuk keperluan tersebut, pada perencanaan pondasi harus mempertimbangkan

beberapa persyaratan, yaitu:

1. Pondasi harus cukup kuat untuk mencegah penurunan (settlement) dan perputaran

(rotasi) yang berlebihan.

2. Tidak terjadi penurunan setempat yang terlalu besar bila dibandingkan dengan

penuruna pondasi di dekatnya.

3. Cukup aman terhadap bahaya longsor.

4. Cukup aman terhadap bahaya guling. Jenis dan besar-kecilnya ukuran pondasi sangat

ditentukan oleh kekuatan/daya dukung tanah

dibawah pondasi tersebut. Sebagai contoh untuk jenis pondasi telapak tunggal, semakin

kuat daya dukung tanah, semakin kecil ukuran pondasi yang direncanakan. Sebaliknya,

semakin lemah daya dukung tanah, semakin besar pula ukuran pondasi yang akan

direncanakan. Untuk tanah dengan daya dukung yang lemah ini, sebaiknya digunakan

jenis pondasi lain, misalnya pondasi sumuran atau bahkan digunakan tiang pancang.

Seperti yang telah dijelaskan diatas sebelumnya, penurunan merupakan faktor yang perlu

mendapat perhatian dan analisis yang serius. Dalam perencanaan pondasi penurunan

yang perlu dianalisis adalah penurunan segera dan penurunan konsolidasi primer. Istilah

penurunan digunakan untuk menunjukkan gerak titik tertentu pada bangunan terhadap

titik referensi yang tetap. Jika seluruh permukaan dibawah bangunan turun secara

seragam dan penurunan yang terjadi tidak melebihi batas aman, maka penurunan tidak

membahayakan. Tapi, jika penurunan yang terjadi justru tidak seragam dan melebihi

batas aman, maka ketidakstabilan bangunan perlu dikhawatirkan.

Keterbatasan tempat bisa mempengaruhi tipe pondasi yang akan digunakan. Apakah

pondasi telapak tunggal atau pondasi kombinasi, tergantung situasi dan mana yang lebih

efisien terhadap keterbatasan tempat. Pondasi telapak tunggal, adalah pondasi yang hanya

menopang satu kolom, dibagi menjadi dua macam, pondasi bujur sangkar dan empat



persegi panjang. Sedangkan pondasi telapak kombinasi, adalah pondasi yang menopang

dua kolom sekaligus, dibagi menjadi dua macam juga, yaitu pondasi kombinasi

trapezium dan empat persegi panjang.

Begitu juga dengan letak muka air tanah, jika kita tidak mengabaikan posisi letak muka

air tanah, maka dalam perhitungan, itu akan sangat berpengaruh pada daya dukung tanah,serta penurunan. Namun faktor yang paling sering menjadi perhatian adalah penurunan.

Penurunan yang melampaui batas ijin dapat menyebabkan ketidakstabilan dan kerusakan

struktur atas.

Pada umumnya untuk perhitungan pada tanah lempung, besar beban yang dianalisa untuk

dilihat pengaruhnya terhadap penurunan hanya ditinjau dari 1 (satu) lapisan tanah, dan

penambahan tegangan akibat beban struktur atasnya hanya ditinjau pada tengah-tengah

lapisan. Padahal akan lebih akurat dan akan lebih efektif penanggulangannya apabila kita

meninjau penurunannya dengan membagi tanah tersebut menjadi beberapa lapisan dan

menghitung besar penurunannya dengan melihat juga pola distribusi beban terhadap

lapisan yang ditinjau. Sebuah percobaan menghasilkan bahwa penurunan yang ditinjaudengan perhitungan metode sub layer (jumlah lapisan lebih dari satu) menghasilkan

penurunan yang lebih akurat karena lebih mendekati hasil percobaan dari perhitungan

yang menggunakan metode one-point (meninjau satu lapisan).

Perhitungan daya dukung tanah menggunakan rumus Terzaghi yaitu:qu= + +B (1)

dengan:

2 qu = kapasitas daya dukung ultimit untuk pondasi memanjang (kN/m )

2 c = kohesi (kN/m )

Df = kedalaman pondasi (m) = berat volume tanah (m)

2 = Df = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m )

Dari rumus daya dukung diatas akan kita peroleh dimensi pondasi yang akan kita pakai.

Perhitungan penulangan pondasi bujur sangkar akan menggunakan acuan Peraturan SNI

sedangkan perhitungan penulangan pondasi kombinasi menggunakan acuan Peraturan

ACI.

Penurunan pondasi dapat dibagi menjadi 3 komponen, yaitu: penurunan segera,

penurunan konsolidasi primer, dan penurunan konsolidasi sekunder. Penurunan total

adalah jumlah dari 3 komponen tersebut, dalam persamaan:

St =Si+Sc+Ss (2)



dengan: StSi = penurunan segera

Sc = penurunan konsolidasi primer

Ss = penurunan konsolidasi sekunderBoussinesq memberikan persamaan pengaruh

penyebaran beban akibat pengaruh beban titik.

METODOLOGI PENELITIAN



ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Perhitungan penulangan dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

- Pondasi tipe A, pondasi bujur sangkar dengan mat. 1 m dari muka tanah.

- Pondasi tipe B, pondasi bujur sangkar dengan mat. 4 m dari muka tanah.

- Pondasi tipe C, pondasi telapak kombinasi.

(a) (b)



(c)

Model pondasi yang akan dihitung (a) Pondasi tipe A; (b) Pondasi tipe B; dan (c)

Pondasi tipe C

Untuk perhitungan penurunan pondasi bujur sangkar, denah yang dipakai adalah:

Denah Pondasi

Data-data yang dibutuhkan:Data Beton:Kolom pondasi 400 mm x 400 mm menahan

beban mati PD = 100 kN, beban hidup 50 kN, dan momen

3terfaktor Mu = 10 kNm. Dan berat beton = 24 kN/m . Mutu bahan f c’ = 20 MPa, f y =

300 MPa.

Tulangan yang digunakan D19.Data tanah:Berat isi tanah normal ( ) = 17 kn/m , berat isi

saturated ( ) = 20 kN/m . Kohesi tanah c = 0, sudut



ogeser tanah = 20 , indeks pemampatan Cc = 0,5. Angka pori awal eo = 1.

Perhitungan penulangan pondasi bujur sangkar ( pondasi tipe A )

1. Perhitungan ukuran dimensi pondasi berdasarkan beban yang dipikul. Beban total yang

dipikul pondasi adalah sebesar:

Qijin = 1,2.PD + 1,6 PL = 200 kN.

Formula Terzaghi untuk Pondasi Bujur Sangkar: qu=1,3 + +0,4 B

Dengan ini maka kita pakai dimensi pondasi bujur sangkar 2 m x 2 m.

Daya dukung tanahqu=1,3 + +0,4 B



qu =qu = 151 kN/m2

_ tegangan ijin tanah ( )

Kontrol tegangan yang terjadi pada tanah

q = berat pondasi + berat tanah 2 =hf . +ht . =0,5.24+1,5.17=37,5kN/m . Pu,k =1,2.PD

+1,6PL=200kNTegangan maksimal pondasi, = Tegangan minimal pondasi

Kontrol tegangan geser 1 arah



22 95 kN/m 151 kN/m

(Safe)

2 = 80 kN/m

Gambar 4. Gambar kontrol tegangan geser 1 arah ds=75+19/2 = 84,5mm_85mm

d = 500 – 85 = 415 mma =B/2–b/2–d=2000/2–400/2–415=0,385m

= +(B–a).( - )/B __92,113kN/m2

Gambar kontrol tegangan geser 2 arah (geser pons)

Dimensi kolom b = h = 400 mm.b + d = h + d = 400 + 415 = 815 mm = 0,815 m. Gaya

tekan ke atas (gaya geser pons) :

2Vu={B –(b+d).(h+d)}.

=hk /bk =400/400=1,0dan

bo =2{(b+d)+(h+d)}=3260mm. Gaya geser yang ditahan beton Vc):

=291,880kN.



Perhitungan penulangan pondasi kombinasi ( pondasi tipe C )

Denah Pondasi tipe C – Pondasi KombinasiData: Untuk kolom A dan kolom B yang

berukuran 400x400 sama-sama memikul beban total, P sebesar

Kolom A dipusatkan sejarak 1,0 m dari garis sifat; dan kolom B sejarak 6,0 m dari garis

sifat. f c’ 2

= 20 MPa, f y = 300 MPa . Tegangan tanah maksimum 140 kN/m .Untuk perhitungan

penulangan, kita gunakan metode kekuatan dari Peraturan ACI.

(a) Panjang dan lebar telapakdari garis sifat = = 3,50 m

Panjang telapak, L = 3,5 (2) = 7,0 m.Tebal telapak yang kita pakai sebesar 0,5 m, atauberatnya sebesar 12 kN/m .

2 Maka, luas dasar pondasi = = 12,5 m

Dengan panjang L = 7 m, maka lebar pondasi adalah = 1,78 m _ 1,80 m.

(b) Geser berfaktor dan momen berfaktor di arah memanjang. Untuk beban gravitasi,

Kolom A, Pu = 100 (1,4) + 50 (1,7) = 225 kNm



Perhitungan penurunan pondasi bujur sangkar ( pondasi tipe A )

• Distribusi tegangan satu lapisan pondasi tipe A

Distribusi tegangan satu lapisan pondasi tipe A 22

Beratisinormal 17kN/m ,beratisisaturated 2

Indeks pemampatan Cc = 0,5Angka pori awal, eo = 1Beban yang dipikul pondasi 200kN. Jarak as ke as = 5,0 mDimensi pondasi = 2,0 x 2,0 m Kedalaman pondasi = 2 m

qn = –( .Df )= –( (Df -D)+ ’ D)= S=

Po’ = tekan vertical efektif.

=20kN/m

2 –{17(2-1)+3.1}=30kN/m



KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hasil perhitungan dan analisis,

antara lain:

0 Kegagalan/kerusakan pondasi selalu diawali oleh terjadinya retak pada

beton. Keadaan ini terjadi karena pondasi tidak mampu menahan beban

yang berupa momen lentur dan/atau gaya geser. Inilah sebabnya kenapa

perlu dihitung juga kontrol tegangan geser 1 arah dan 2 arah.

1 Beban yang bekerja pada pondasi berasal dari tekanan tanah di bawah

pondasi. Jika tulangan tidak mampu menahan momen lentur yang bekerja

pada pondasi, maka akan terjadi retak beton pada momen terbesar

(umumnya di bagian tengah pondasi) dengan arah vertikal ke atas.

2 Tegangan geser 2 arah atau tegangan geser pons ( punching shear ), dapat

mengakibatkan retak miring di sekeliling kolom dengan jarak ± d/2 dari

muka kolom, d adalah tebal efektif pondasi.

3 Tegangan geser 1 arah yang bekerja pada dasar pondasi dapat

mengakibatkan retak di sekitar pondasi pada jarak ± d dari muka kolom.

4 Untuk perhitungan penurunan, dengan metode sub-layer , semakin banyak

lapisan yang kita tinjau akan memberikan hasil penurunan yang lebih

besar dibandingkan dengan metode one-point yang hanya meninjau satu

lapisan saja.

Saran

Beberapa saran yang dapat diaplikasikan dari perhitungan desain pondasi telapak

dan evaluasi penurunan pondasi kali ini:

5 Untuk pencegahan pondasi dari bahaya kerusakan/kegagalan yang diawali

oleh retak pada beton, disarankan agar mengontrol momen lentur,

tegangan geser 1 arah dan 2 arah.

6 Bila pada situasi letak sumbu kolom saling berdekatan, lebih baik

menggunakan pondasi telapak kombinasi dibanding pondasi telapak



tunggal karena akan lebih ekonomis.

7 Untuk perhitungan penurunan tanah, lebih baik ditinjau perlapisan tanah

dengan ketebalan tertentu sampai perbedaan besar penurunan semakin

konstan.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles J.E, 1977, Foundation Analysis and Design, Fifth Edition. New York: The

McGraw – Hill Companies, Inc.

Das Braja M, 1998, Principles of Foundation Engineering. California: PWS Publishing.Das Braja M, 1994, Mekanika Tanah Jilid 2. Surabaya: Penerbit Erlangga.Hariyatmo C,

Hary, 2002, Teknik Pondasi 1, Yogyakarta: Penerbit Beta Offset.Asroni, Ali, 2010,

Kolom Fondasi & Balok T Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu. Wang, Chu-Kia,

Salmon C, 1985, Disain Beton Bertulang Jilid 2. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Dipohusodo, Istimawan, 1996, Struktur Beton Bertulang. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka

Utama. Kusuma, Gideon H., 1994, Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang, Jakarta:

Penerbit Erlangga.

Samosir, Juwita, 2012, Studi Korelasi Pola Penurunan Pondasi Dangkal Pada Tanah

Lempung Dengan Distribusi Beban Perlapisan Tanah Pada Beberapa Variasi DesainPondasi. Medan: USU

Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)

Dilengkapi Penjelasan (S-2002). Bandung: ITS Press.

desain pondasi caca.doc

Documents