Modul Rekayasa Pondasi 1 ( Bab 1 )

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1.     DEFINISI DAN FUNGSI PONDASI

Permasalahan yang paling banyak dihadapi seorang teknisi sipil dalam pelaksanaan suatu bangunan  adalah masalah yang berhubungan dengan tanah, karena tanah digunakan sebagai pondasi untuk menyokong bangunan-bangunan dan tanggul-tanggul. Tanah juga digunakan sebagai bahan konstruksi. Yang juga harus diperhatikan adalah perencanaan bangunan-bangunan untuk penahan tanah pada penggalian dan terowongan-terowongan bawah tanah, sehingga akan banyak ditemui permasalahan yang sangat khusus.

 

Pondasi merupakan elemen bangunan yang berfungsi memindahkan beban bangunan struktur ke dalam tanah. Karena kekuatan tanah lebih rendah dibanding dengan kekuatan bahan bangunan, maka tanah memerlukan luas permukaan yang lebih besar (A), untuk memikul beban P yang sama.

A perlu =

Dimana :         P = beban pada pondasi

             = tekanan tanah yang diijinkan

                        A  = Luas permukaan pondasi

                                                 

Elemen yang harus menyebarkan beban dari permukaan elemen yang lebih kecil ke permukaan yang lebih besar disebut pondasi (pondasi telapak.        

Apabila didekat permukaan tanah terlalu lemah ( nya kecil) maka luas permukaan pondasinya (A) akan sangat besar, berat dan mahal. Oleh sebab itu dipilih jalan lain, yaitu dengan menanamkan tiang pancang sampai pada kedalaman tertentu dimana tanah tersebut mampu mendukung beban, atau pondasi dalam lainnya seperti sumuran.

 

Bila beban yang diijinkan untuk satu tiang pancang = , maka untuk mendukung beban sebesar P diperlukan sejumlah n tiang pancang yang besarnya :

n =

Elemen-elemen yang digunakan untuk menyebarkan beban bangunan dari elemen srtuktur kebeberapa titik pendukung (tiang-tiang pancang) adalah pondasi.

                                                      Pondasi Dalam

Kedalaman pondasi tiang pancang/sumuran harus cukup dalam untuk memenuhi lapisan yang mempunyai daya dukung besar. Sedangkan untuk pondasi dangkal kedalaman pondasi diambil tidak kurang dari 50 – 80 cm. Pondasi tidak boleh diletakan di atas permukaan tanah.

Jadi baik pondasi telapak maupun tiang pancang fungsinya adalah untuk menyebarkan beban, sehingga bahan pondasi tersebut harus cukup kuat untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

 

Tekanan tanah yang diijinlan  (untuk pondasi telapak) dan beban yang diijinkan (untuk tiang pancang dan sumuran) ditentukan berdasarkan pada dua kondisi :

1.    Daya dukung tanah harus tidak boleh terlampaui.

2.    Penurunan (Settlement) tidak boleh menyebabkan kerusakan pada bangunan.

Kebutuhan dari kedua pondasi tersebut dipenuhi oleh sifat-sifat tanahnya, seperti ( C, Æ, E, g), sehingga dalam perencanaan selalu dipertimbangkan tiga aspek :

1.    Sifat-sifat tanah

2.    Beban yang bekerja pada pondasi

3.    Bahan bangunan pondasi

 

1.2.     PROSES PERENCANAAN

Untuk memperoleh data mengenai sifat-sifat tanah yang digunakan untuk perencanaan pondasi perlu dilakukan penyelidikan tanah. Sesuai dengan pentingnya fungsi bangunan, penyelidikan tanah dapat berkisar mulai dari ruang lingkup pengujian dan klasifikasi permukaan tanah yang sederhana (untuk bangunan sederhana), sampai pada studi tanah yang mendalam beserta dengan kondisi air tanahnya dengan cara pemboran serta pengujian di tempat/laboratorium (untuk bangunan bertingkat banyak, pabrik, jembatan dan lain-lain).

 

 

 

                                                Sumur Uji (Trial Pit)

Pada bangunan-bangunan sederhana, cara yang memuaskan untuk melihat lapisan tanah secara alami ialah dengan menggali sekurang-kurangnya tiga parit uji untuk suatu lokasi tapak bangunan, sehingga kemiringan lapisan dapat di identifikasi.

 

 

Sedangkan pengujian Sondir/Dutch Cone Penetration dan pengujian geser Vene juga biasa memberikan informasi yang penting tentang komposisi tanah.

 

Untuk bangunan sederhana setelah dilaksanakan identifikasi (klasifikasi lapangan USCS) dilanjutkan dengan menghitung sifat-sifatnya dengan tabel yang diperoleh secara empiris (Mekanika Tanah).

 

Apabila dilakukan pengujian Ducth Cone atau Vane, penetrasinya harus dilaksanakan cukup dalam, sampai kedalaman 1,5 B.

                                   

Pondasi Dangkal (Strip)

 

 

                                    Pondasi Dalam (tiang pancang)

 

Dari hasil penyelidikan tersebut kita harus mampu memilih, apakah akan digunakan pondasi didekat permukaan (pondasi dangkal), atau akan digunakan pondasi dalam (tiang pancang atau sumuran), diteruskan menghiting sifat-sifat mekanis tanah.

 

 

1.3.     MENENTUKAN BESARNYA BEBAN YANG BEKERJA PADA PONDASI

Pondasi harus menyalurkan beban ke dalam tanah, maka kita harus menentukan besarnya beban yang bekerja pada setiap pondasi. Untuk menghitung pembebanannya, kita dapat melihat pada “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983” (Bab 2), yang memberikan data-data berat bahan bangunan untuk komponen gedung dan beban hidup (Bab 3) yang harus diperhitungkan.

 

Besarnya beban yang bekerja pada masing-masing pondasi dapat dihitung dengan cara luas penyebaran beban (tributary areas), sesuai dengan perhitungan statika. Beban-beban tersebut terkumpul seperti aliran alir di sungai dari suatu daerah, yang terkumpul dan mengalir (bekerja) pada pondasi.

 

Contoh : Untuk mengetahui beban yang bekerja pada pondasi dapat ditinjau

                Referensi  as  :    A – A    , B – B ………

                                                  1  -  1    , 2 – 2 ………

 

Untuk mempermudah melokalisasikan pondasi, sumbu-sumbu ini disebut alinyemen.

 

 

 

 

 

 

Luas penyebaran beban untuk :

Alinyemen  : 1 – 1

                        2 – 2

                       3 -  3   =  1  -  1

Tanda panah menunjukan asal aliran beban menuju tiap-tiap alinyemen. Sesuai dengan PPI 1983, untuk bagian-bagian bangunan yang berbeda diberikan beban-beban :

 

Atap                : asbes semen gelombang                         = 11  kg/

                          Gording                                                        =   9  kg/

                        Kuda-kuda                                                    = 12  kg/

                         Beban hidup                                              = 20  kg/

                                                                        Total               = 52  kg/

 

Langit –langit                        : asbes semen                                  : 11 kg/

                                : penggantung                               :   7 kg/

                                                                                    Total   : 18 kg/

 

Dinding                   : setengah batu                                    : 250 kg/

Sloof                        : beton 0,20 x 0,20 x 2500              : 100  kg/

Pondasi                  : batu kali                                              :2200 kg/ 

                                 Bata merah                                   :1700  kg/  

 

Sehingga beban-beban sepanjang alinyemen pondasi dapat dihitung sebagai berikut :

Alinyemen 2 – 2 :

Penyebaran beban (lihat gambar)   = 3,00 m/m’

 

Beban atap dan langit-langit (52 + 18) . 3            =   210 kg/m’

Beban dinding = 1 x 2,8 x 250                               =   700 kg/m’

Beban sloof                                                               =   100 kg/m’

Beban total di atas pondasi                                    =  1010 kg/m’

 

 

Kasus A :

 

P = 1010 + 270  = 1280 kg/m’

Beban ini disebarkan pada bidang seluas :

A = 35 x 100 = 3500

Sehingga tekanan kontak antara pondasi dan tanah :

 

s = =   @ 0,4 kg/c <  = 0,5 kg/             OK

 

Kasus B :

P = 1010 + 400  = 1410 Kg/m’

A = 50 x 100  = 5000

s = =   @  0,3 kg/ <  = 0,5 kg/             OK

Terlihat bahwa untuk pondasi dengan beban terberat 2 – 2 , dan syarat minimal dimensi pondasi dalam kasus A dan B : s < 

Sehingga pondasi tersebut aman.

 

Pilihan terhadap bahan bangunan yang digunakan tergantung dari biaya yang tersedia. Apabila tanahnya hanya mampu menerima beban  = 0,3 kg /c, pada kasus B akan tetap sama, tetapi pada kasus A akan menjadi :

P = 1280 kg/m’, beban ini disebarkan pada bidang seluas A, sehingga

s    yaitu   s 0,3 kg/

Karena  s = , sehingga A  perlu ³ 

                          B. 100   ³              B ³ 43 cm

Karena alasan-alasan konstruksi maka dipilih B = 45 cm.

 

 

Karena beban-beban pada alinyemen-elinyemen A – A, B – B, C – C, D – D, 1 – 1, 3 – 3 lebih kecil dari pada alinyemen 2 – 2, maka apabila semua ukuran pondasi dibuat sama akan tetap aman, karena : s  

 

Setelah mengetahui hal tersebut di atas, maka kita berlanjut pada pengujian detail perencanaan pondasi.

 

Langit –langit                        : asbes semen                                  : 11 kg/

                                : penggantung                               :   7 kg/

                                                                                    Total   : 18 kg/

 

Dinding                   : setengah batu                                    : 250 kg/

Sloof                        : beton 0,20 x 0,20 x 2500              : 100  kg/

Pondasi                  : batu kali                                              :2200 kg/ 

                                 Bata merah                                   :1700  kg/  

 

Sehingga beban-beban sepanjang alinyemen pondasi dapat dihitung sebagai berikut :

Alinyemen 2 – 2 :

Penyebaran beban (lihat gambar)   = 3,00 m/m’

 

Beban atap dan langit-langit (52 + 18) . 3            =   210 kg/m’

Beban dinding = 1 x 2,8 x 250                               =   700 kg/m’

Beban sloof                                                               =   100 kg/m’

Beban total di atas pondasi                                    =  1010 kg/m’

 

Mulai dari sini kita dapat memilih tipe pondasi :

Untuk tanah yang cukup kuat dengan pondasi dangkal, sekurang-kurangnya harus memenuhi syarat :     ³  0,5 kg/

 

Ukuran terkecil pondasi menerus, tergantung dari materialnya sekurang-kurangnya harus memenuhi syarat :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kasus A : Bata merah                                          Kasus B : Batu kali

 

Sehingga untuk alinyemen 2 – 2 diperoleh beban total :

 

Pondasi bata merah : 1010 + 270  = 1280 kg/m’

s =  = = 0,36 kg/   , jadi s           OK

 

Pondasi batu kali                 : 1010 + 400 = 1410 kg/m’

 

s =  = = 0,28 kg/   , jadi s           OK

 

 

1.4.     SIFAT-SIFAT TANAH (SOIL PROPERTIES)

 

Keamanan suatu pondasi yang memikul beban sebear P tergantung dari kekuatan tanah pendukung. Kekuatan tanah ditentukan melalui pengujian mekanika tanah (baik di laboratorium maupun di lapangan). Untuk pekerjaan-pekerjaan minor (atau untuk perencanaan preliminary) kekuatan tanah dapat dihitung dengan cara klasifikasi lapangan (USCS).

 

Lembar berikut adalah tabel kekuatan tanah dengan nilai-nilai empiris sesuai dengan jenis tanahnya. Tabel ini bias dipakai untuk melaksanakan perhitungan-perhitungan mekanika tanah sederhana.

 

Untuk tanah-tanah yang umum ditemukan dan pekrjaan pondasi minor, disertakan tabel kedua yang dilengkapi dengan tekanan tanah yang diijinkan ().

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 komentar:

Google+ Followers

Salam Blogger, Terimakasih telah berkunjung Berkunjung di Blog saya, Dipersilakan buat sahabat-sahabat blogger agar dapat mengikuti blog saya. "Ilmu sebaiknya jangan di Pendam, Tetapi di Sebarluaskan". Thank buat orang special dalam hidup saya. Terimakasih