6131-14833-1-PB

8/12/2019 6131-14833-1-PB

1/16

DESAIN PONDASI TELAPAK DAN EVALUASI PENURUNAN PONDASI

Endra Ade Gunawan Sitohang1, Roesyanto

2

1Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

Email: [email protected] Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

Email: [email protected]

ABSTRAK

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 tanah sering 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, harus dipindahkan atau diteruskan oleh pondasi ke tanah dasar dengan sebaik-baiknya.

Tugas akhir ini bertujuan untuk mendesain pondasi telapak pada tanah lempung mulai dari

menghitung daya dukung tanah, dimensi pondasi, penulangan, kontrol kuat geser 1 arah dan 2 arah,

sampai pada evaluasi penurunan pondasi.

Perhitungan daya dukung tanah adalah menggunakan rumus Terzaghi; untuk perhitunganpenulangan pondasi tunggal dan kombinasi menggunakan acuan SNI 03 -2847-2002 dan ACI ; serta

untuk perhitungan penurunan digunakan dua metode yaitu metode one point dan metode sub-layer. Pada

perhitungan desain pondasi telapak, situasi letak sumbu kolom akan sangat berpengaruh dan pada

perhitungan evaluasi penurunan, metode sub layer akan lebih memberikan hasil yang lebih akurat

dibandingkan dengan metode one-point.

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

ABSTRACT

Broadly speaking , the structure of the building is divided into two main parts , namely the

structure of the building on the ground and above-ground structures . Structures in the soil is often

referred to under the structure , while the structure of the buildings on the land commonly called the

structure . Under the structure of a building commonly called the foundation , which is in charge of

carrying buildings on it . The entire charge ( load ) of the building , including the loads acting on the

building itself and the heavy foundation , must be transferred or forwarded by land to the foundation with

the best foundation .

This thesis aims to design on the palm of the foundation clay ranging from calculating the

carrying capacity of the land , the dimensions of the foundation , reinforcement , shear strength control 1

-way and 2 -way , to the decline in foundation evaluation .

Calculation of soil bearing capacity is to use the formula Terzaghi ; foundation reinforcement for

the calculation of single and combined using the reference ISO 03 -2847-2002 and ACI , as well as todecrease the calculation method used two methods one point and sub - layer method . In the palm of

foundation design calculations , where the situation will be very influential column axis and a decrease in

the calculation of the evaluation , the method will be sub layer provides more accurate results than the

one- point method .

Keywords : shallow foundation design , ground water , reduction , sub - layer .

8/12/2019 6131-14833-1-PB

2/16

PENDAHULUAN

Dalam pekerjaan suatu konstruksi bangunan kita akan banyak menemukan hal-hal menarik 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 prosespemindahan 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) yangberlebihan.

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

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 yanglemah 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, dibagimenjadi 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 poladistribusi beban terhadap lapisan yang ditinjau. Sebuah percobaan menghasilkan bahwa penurunan yang

ditinjau dengan 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)

8/12/2019 6131-14833-1-PB

3/16

dengan:

qu = kapasitas daya dukung ultimit untuk pondasi memanjang (kN/m2)

c = kohesi (kN/m2)

Df = kedalaman pondasi (m)

= berat volume tanah (m)

=Df

= tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

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: St = penurunan total

Si = penurunan segera

Sc = penurunan konsolidasi primerSs = penurunan konsolidasi sekunder

Boussinesq memberikan persamaan pengaruh penyebaran beban akibat pengaruh beban titik di

permukaan. Tambahan tegangan vertical akibat beban titik ( ) pada suatu titik di dalam tanah akibat

beban titik Q di permukaan dinyatakan oleh persamaan:

= (3)

dengan:

= tambahan tegangan vertical

z = kedalaman titik yang ditinjau

r = jarak horizontal titik di dalam tanah terhadap garis kerja beban

Jika faktor pengaruh untuk beban titik didefinisikan sebagai:

pengaruh untuk beban titik didefinisikan sebagai:

I = (4)

Maka:

= . I (5)

Perhitungan konsolidasi primer dihitung dengan persamaan:

S =

dimana:

S = besar penurunan

Cc = indeks pemampatanPo = tegangan vertikal efektif pada kedalaman yang ditinjau

= tambahan tegangan vertical pada kedalaman yang ditinjau

H = tebal lapisan tanah yang ditinjau

eo = angka pori awal

8/12/2019 6131-14833-1-PB

4/16

METODOLOGI

Gambar 1 menjelaskan secara skematik tahapan perhitungan.

Gambar 1. Metodologi

Pemodelan pondasi serta asumsi data-

data yang diperlukan. Data-data

tersebut antara lain:

-Data tanah: , , c

-Data mutu beton: fy, fc

-Beban (Pu danMu)

Penentuan ukuran telapak pondasi

bujur sangkar (B , L)

Kontrol kuat geser

1 arah dan 2 arah

Penulangan Pondasi Telapak Bujur

Sangkar

Perhitungan daya dukung tanah Perhitungan daya dukung tanah

Penentuan ukuran telapak pondasi

bujur sangkar (B , L)

Kontrol kuat geser

1 arah dan 2 arah

Perhitungan Penurunan dengan

metode one- ointdan sub-la er

Perhitungan Penurunan dengan

metode one- ointdan sub-la er

Pembahasan

Penulangan Pondasi Telapak Bujur

Sangkar

Pondasi B

(muka air tanah beradadibawah pondasi)

Pondasi A

(muka air tanah beradaditengah pondasi)

Pondasi C

(hanya sampaiperhitungan penulangan)

8/12/2019 6131-14833-1-PB

5/16

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)

Gambar 2. 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:

8/12/2019 6131-14833-1-PB

6/16

Gambar 3. 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

terfaktor Mu = 10 kNm. Dan berat beton = 24 kN/m3. Mutu bahan fc= 20 MPa, fy= 300 MPa.

Tulangan yang digunakan D19.

Data tanah:

Berat isi tanah normal ( ) = 17 kn/m3, berat isi saturated ( ) = 20 kN/m3. Kohesi tanah c = 0, sudut

geser tanah = 20o, 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 angka keamanan 3

qijin= =

qijin = =

=

Dari tabel 3.1 , untuk = 20odidapat nilai = 17,7 ; =

7,4 dan = 5,0.

Untuk kasus muka air berada di tengah pondasi, maka dihitung dengan

cara:

= (Df - D) + D

Dengan = - = berat volume efektif tanah. Demikian juga, berat

volume tanah yangada pada suku ketiga persamaan daya dukung harus

diganti dengan .

= 17 (2-1) + (20-17).(1)

= 20 kN/m2.

Maka:

=

= 49,333 + 2B

Dengan cara coba-coba didapat nilai B sebesar 1,9 m.

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

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

8/12/2019 6131-14833-1-PB

7/16

qu =

qu = 151 kN/m2 tegangan ijin tanah ( )

3. Kontrol tegangan yang terjadi pada tanahq = berat pondasi + berat tanah

= hf. + ht. = 0,5.24 + 1,5.17 = 37,5 kN/m2

.

Pu,k= 1,2.PD+ 1,6 PL = 200 kN

Tegangan maksimal pondasi, =

95 kN/m2 151 kN/m

2

(Safe)

Tegangan minimal pondasi, =

= 80 kN/m2

4. Kontrol tegangan geser 1 arah

Gambar 4. Gambar kontrol tegangan geser 1 arahds

= 75 + 19/2 = 84,5 mm85 mm

d = 500 85 = 415 mm

a = B/2 b/2 d = 2000/2 400/2 415 = 0,385 m

= + (B a).( - ) / B 92,113 kN/m2

8/12/2019 6131-14833-1-PB

8/16

Gaya tekan ke atas dari tanah ( Vu) :

Vu = a . B . ( + ) / 2 = 72,039 kN

Gaya geser yang dapat ditahan beton ( . Vc) :

. Vc= . B . d = 463,984 kN

Jadi (Vu= 72,039 kN) < ( . Vc= 463,984 kN) (Safe)

5. Kontrol tegangan geser 2 arah (geser pons)

Gambar 5. 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) :Vu = { B

2 (b + d).(h + d)}. = 291,880 kN.

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

bo= 2 {(b + d) + (h + d)} = 3260 mm.

Gaya geser yang ditahan beton ( . Vc):

Vc= = 3025,176 kN.

Vc= = 2933,926 kN. = 30 (kolom tepi)

Vc= 1/3. . bo. d = 2016,784 kN.

Dipilih Vc yang terkecil jadi . Vc= 0,75. 2016,784 = 1512,588 kN.

Jadi ( Vu= 291,880 kN ) < ( . Vc = 1512,588 kN) (Safe)

6. Hitungan penulangan pondasi Tegangan tanah pada jarak x ( )

8/12/2019 6131-14833-1-PB

9/16

Gambar 6. Gambar tegangan tanah pada jarak x

ds= 75 + 19/2 = 84,5 mm 85 mm.

d = hf ds= 500 85 = 415 mm.

x = L/2 h/2 = 2/2 0,4/2 = 0,8 m.

= + (L x) . ( ) / L = 89 kN/m2

Momen yang terjadi pada pondasi ( Mu )Mu= . . x2+ 1/3 ( - ) . x2 = 29,76 kNm.

Faktor momen pikul K dan KmaksSyarat : K harus KmaksK = Mu/ ( . b . d

2) = 29,76 . 106/ ( 0,8 . 1000 . 4152 ) = 0,216 MPa.

Kmaks= = 5,6897 MPa.

Jadi K < Kmaks (memenuhi syarat)

Tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen (a)a = d = 5,307 mm

As,u= (0,85 . fc. a . b) / fy = (0,85 . 20 . 5,569 . 1000) / 300= 315,577 mm2.

fc< 31,36 MPaAs,u= 1,4 . b. d / fy = 1,4 . 1000 . 415 / 300 = 1936, 67 mm

2

Dari perhitungan di atas, diperoleh Mu = 29,76 kNm dan d = 415 mm, maka:

Rn = = = 0,00017 MPa

Rn = . fy (1 0,588 fy/fc )

0,00017 = 0,8. . 300 (1 0,588. . 300/20 )

0,00017 = 240 - 8,82

8,82 - 240 + 0,00017 = 0

Didapat nilai = 7,08 x 10-7 < = 0,0035

Ambil = 0,0035Tulangan: As =

= 0,0035 . 1000. 415

= 1452,5 mm2

Dipilih As yang paling besar, yaitu As = 1936, 67 mm2

Pakai tulangan D19 125 (As = 2268 mm2)

Dihitung jarak tulangan (s)

Jarak tulangan, s = . . D2. S/As,u= . . 192. 1000 / 1936,67 = 146,325 mm

8/12/2019 6131-14833-1-PB

10/16

s (2 . hf = 2 . 500 = 1000 mm)

s 450 mm

Dipilih yang terkecil yaitu s = 125 mm < 146,325 mm.

Jadi, pakai tulangan D19 125 = 2268 mm2> As,u= 1937,67 mm

2

(Ok)

7. Kontrol kuat dukung pondasiPu= . 0,85 .fc. Ak = 0,7.0,85.20.400.400= 1904000 N = 1904 kN.Pu, k= 200 kN < Pu= 1904 kN ( SAFE )

Gambar 7. Penulangan pondasi tipe A

Perhitungan penulangan pondasi kombinasi ( pondasi tipe C )

Gambar 8. Denah Pondasi tipe C Pondasi Kombinasi

Data: Untuk kolom A dan kolom B yang berukuran 400x400 sama-sama memikul beban total, P sebesar

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

= 20 MPa, fy= 300 MPa . Tegangan tanah maksimum 140 kN/m2.

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, atau beratnya sebesar 12 kN/m2.

Maka, luas dasar pondasi = = 12,5 m2

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

8/12/2019 6131-14833-1-PB

11/16

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

Tekanan tanah netto di bawah beban terfaktor = = 35,714 kN/m2.

Tekanan merata netto ke atas = 1,8 (35,714) = 64, 285 kN/m.

Vupada garis pusat kolom A = + 64, 285 (1) = +64,285 kN

+64,285 225 = - 160,715 kN

Vu pada garis pusat kolom B = - 64, 285 (1) = - 64,285 kN-64,285 + 225 = +160,175 kN

Titik dengan geser nol = 5 = 2,5 m dari garis pusat kolom A.

Mumaks (dihitung dari sisi kiri) = 225 (3,5) = -138,234 kNm

Mumaks (dihitung dari sisi kanan) = 225 (3,5) = -138,234 kNm

Maka untuk perhitungan selanjutnya, pakai Mu = 138, 234 kNm.

(c) Tebal pelat. Untuk momen, tebal pelat dapat didasarkan atas perbandingan tulangan yangdiinginkan. Harga maksimum yang diizinkan oleh Peraturan ACI diambil dari Tabel 3.8.1.

= 0,75 = 0,0278

Untuk pengendalian lendutan, pilih = 0,014, yaitu, sekitar setengah dari harga maksimum yang

diperbolehkan. Untuk harga ini,

Rn= fy(1 m)

m = = = 18,75

Rn= 0,014 (300000) [1 0,5(0,014)(18,75)] = 3648,75 kN/m2.

dperlu= = = 0,15 m.

Telapak dianggap sebagai suatu balok untuk perhitungan geser. Aksi satu arah dimisalkan

menentukan pada jarak d dari sisi kolom. Geser pada jarak d dari sisi kolom bujur sangkar

ekivalen yang berukuran 17,7 inci (0,45 m) adalahVu= 160,175 (0,225 + d)(64, 285) = 145,71 64,285d

Kekuatan geser nominal bila tidak menggunakan tulangan geser adalah

Vn= Vc= 2

Dengan itu,

Vu= Vc

145,71 64,285d = 0,85(2 )(3,5)d

145,71 64,285d = 841,46d

d = 0,18 m

Tinggi total perlu = 0,15 + 0,05 (selimut) + 0,012 (sengkang) + 0,015 (jari-jari sengkang) = 0,227

Karena tidak melebihi tinggi yang kita rencanakan maka tetap kita tetap pakai tebal pelat (d)

sebesar 0,25 m.Berat pondasi = 0,25(24) = 6 kN/m2

Kontrol tegangan maksimum = + 6 = 29,81 kN/m2< 140 kN/m

2 (Safe)

(d) Penulangan memanjang utama. Pada tengah bentang,Rnperlu = = = 3792,43 kN/m

2.

As perlu 0,014 (1800)(150) = 3928,85 mm2.

8/12/2019 6131-14833-1-PB

12/16

Pakai 14 D19, As = 3969 mm2.

(e) Penulangan memanjang pada bagian bawah dari telapak di luar pusat kolom.Momen lentur pada sisi kolom B adalah

Mu= (64, 285)(0,5)2= 16,07 kNm.

Meskipun tidak selalu demikian, momen disini kelihatannya cukup kecil sehingga tidak

mensyaratkan penulangan. Kekuatan dari penampang yang tidak bertulangan dalam lenturdihitung menggunakan = 0,65. Dengan mengabaikan beton setebal 50 mm dari bawah:

Ig= (1,8)(0,2)3= 0,0012 m

4

Mn= = 0,65 = 55,15 kNm

Mn = 55,15 kNm > Mu = 16,07 kNm. (Safe)

Tidak diperlukan tulangan lentur di dalam arah memanjang untuk kekuatan pada sisi bawah dari

kantilever yang manapun.

(f) Penulangan melintang.Lebar lajur kolom A, WA= 1 + 0,2 + 0,7 = 1,9 m.

Beban tekan berfaktor bersih dalam arah melintang = = 125 kN/m

Mu= (125)(0,7)2= 30,625 kNm

d = 0,25 0,08 (selimut pada sisi bawah) 0,01 (jari-jari tulangan)

= 0,16 m.

Rnperlu = = = 109,65 kN/m2

Dengan = 0,0035,

Asperlu = 0,0035 (1900)(160) = 1064 mm2.

Coba tulangan 7-D14 (As= 1078 mm2)

Periksa kekuatan:

C = 0,85 fc b a = 0,85 (20000)(1,9)(a) = 32300a

T = As. fy= 0,001078 (300000) = 323,4 kN

a = = 0,01

Mn= 0,9 (324,4) [0,16 0,5(0,01)] = 45,254 kNm

Mn = 45,254 kNm > Mu= 30,625 kNm (Safe)

Jadi gunakan tulangan 7 D14.

Lebar jalur kolom B, WB= 1 + 0,2 + 0,7 = 1,9 m

Beban terfaktor netto dalam arah melintang = = 125 kN/m

Mu= (125)(0,7)2= 30,625 kNm

d = 0,25 0,08 (selimut pada sisi bawah) 0,01 (jari-jari tulangan)

= 0,16 m.

Rnperlu = = = 109,65 kN/m2

Dengan = 0,0035,

Asperlu = 0,0035 (1900)(160) = 1064 mm2.

Coba tulangan 7-D14 (As= 1078 mm2)

Periksa kekuatan:

C = 0,85 fc b a = 0,85 (20000)(1,9)(a) = 32300a

T = As. fy= 0,001078 (300000) = 323,4 kN

a = = 0,01

8/12/2019 6131-14833-1-PB

13/16

Mn= 0,9 (324,4) [0,16 0,5(0,01)] = 45,254 kNm

Mn = 45,254 kNm > Mu= 30,625 kNm (Safe)

Jadi gunakan tulangan 7 D14.

(g) Sketsa penulangan:

Gambar 9. Penulangan pondasi tipe C

Perhitungan penurunan pondasi bujur sangkar ( pondasi tipe A )

Distribusi tegangan satu lapisan pondasi tipe A

Gambar 10. Distribusi tegangan satu lapisan pondasi tipe A

Berat isi normal = 17 kN/m2, berat isi saturated = 20 kN/m

2

Berat isi efektif tanah, = - = 3 kN/m2.

Indeks pemampatan Cc = 0,5

Angka pori awal, eo= 1

Beban yang dipikul pondasi 200 kN.

Jarak as ke as = 5,0 mDimensi pondasi = 2,0 x 2,0 m

Kedalaman pondasi = 2 m

qn= ( .Df) = ( (Df - D) + D) = {17(2-1) + 3.1} = 30 kN/m2

S =

Po= tekan vertical efektif.

Tabel 4.1 Tambahan tegangan vertikal di bawah pondasi P1 perhitungan

satu lapisan (tebal lapisan 10 m) akibat pondasi P1-P6.

Akibat

Pondasih (m)

Z

(m)Z/,B X (m) X/Z z/qn

z

(t/m2)

P1 8,000 4,000 2,000 0,000 0,000 0,030 0,900

8/12/2019 6131-14833-1-PB

14/16

P2 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131

P3 8,000 4,000 2,000 10,000 2,500 0,000 0,000

P4 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131

P5 8,000 4,000 2,000 7,071 1,768 0,003 0,075

P6 8,000 4,000 2,000 11,180 2,795 0,000 0,000

Tambahan tegangan vertikal di bawah pondasi P1 ( P1) = 1,238 kN/m2

Hitungan penurunan pondasi P1 =Po= {17(2-1) + 3.1} + (3x4) = 32 kN/m

2

S = = = 0,033 m

Tabel 4.2 Tambahan tegangan vertical di bawah pondasi P2 perhitungan


Akibat

Pondasih (m) Z (m) Z/B

X

(m)X/Z z/qn

z

(t/m2)

P1 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131

P2 8,000 4,000 2,000 0,000 0,000 0,030 0,900

P3 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131P4 8,000 4,000 2,000 7,071 1,768 0,003 0,075

P5 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131

P6 8,000 4,000 2,000 7,071 1,768 0,003 0,075


Hitungan penurunan pondasi P2 =Po= {17(2-1) + 2.1} + (3x4) = 32 kN/m

2

S = = = 0,040 m

Tabel 4.3 Tambahan tegangan vertikal di bawah pondasi P3 perhitungan


Akibat

Pondasih (m)

Z

(m)Z/B X (m) X/Z z/qn

z

(t/m2)

P1 8,000 4,000 2,000 10,000 2,500 0,000 0,000

P2 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131

P3 8,000 4,000 2,000 0,000 0,000 0,030 0,900

P4 8,000 4,000 2,000 11,180 2,795 0,000 0,000

P5 8,000 4,000 2,000 7,071 1,768 0,003 0,075

P6 8,000 4,000 2,000 5,000 1,250 0,004 0,131


Hitungan penurunan pondasi P3 =

Po= {17(2-1) + 3.1} + (3x4) = 32 kN/m

2

S = = = 0,033 m

Rekapitulasi Perhitungan:Pondasi tipe A

- Dimensi pondasi : 2 m x 2 m, tebal pondasi : 0,5 m; pada kedalaman 2 m- Muka air tanah terletak pada kedalaman 1 m dari permukaan- Tulangan yang dipakai D19- Besar penurunan:

8/12/2019 6131-14833-1-PB

15/16

Pondasi 1 lapisan ( m) 2 lapisan (m) 5 lapisan (m) 10 lapisan (m)

P1 = P4 0,033 0,087 0,127 0,188

P2 = P5 0,040 0,089 0,129 0,191

P3 = P6 0,033 0,087 0,127 0,188

Pondasi tipe B

- Dimensi pondasi : 2,5 m x 2,5 m; tebal pondasi : 0,5 m; pada kedalaman 2 m- Muka air tanah terletak pada kedalaman 1 m dari permukaan- Tulangan yang dipakai D19- Besar penurunan tanah:

Pondasi 1 lapisan ( m) 2 lapisan (m) 5 lapisan (m) 10 lapisan (m)

P1 = P4 0,007 0,017 0,094 0,096

P2 = P5 0,020 0,019 0,097 0,099

P3 = P6 0,007 0,017 0,094 0,096

Pondasi tipe C

- Dimensi pondasi: 7 x 1,8 m dengan tebal 0,25 m.- Tulangan yang dipakai 14 D19, 7 D14, D12 225.- Penurunan tidak dihitung.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hasil perhitungan dan analisis, antara lain:

1. Kegagalan/kerusakan pondasi selalu diawali oleh terjadinya retak pada beton. Keadaan ini terjadikarena 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.

2. Beban yang bekerja pada pondasi berasal dari tekanan tanah di bawah pondasi. Jika tulangantidak 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.

3. Tegangan geser 2 arah atau tegangan geser pons (punching shear), dapat mengakibatkan retakmiring di sekeliling kolom dengan jarak d/2 dari muka kolom, d adalah tebal efektif pondasi.

4. Tegangan geser 1 arah yang bekerja pada dasar pondasi dapat mengakibatkan retak di sekitarpondasi pada jarak d dari muka kolom.

5. Untuk perhitungan penurunan, dengan metode sub-layer, semakin banyak lapisan yang kita tinjauakan memberikan hasil penurunan yang lebih besar dibandingkan dengan metode one-pointyang

hanya meninjau satu lapisan saja.

V.2. Saran

Beberapa saran yang dapat diaplikasikan dari perhitungan desain pondasi telapak dan evaluasi

penurunan pondasi kali ini:1. 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.2. Bila pada situasi letak sumbu kolom saling berdekatan, lebih baik menggunakan pondasi telapak

kombinasi dibanding pondasi telapak tunggal karena akan lebih ekonomis.

3. Untuk perhitungan penurunan tanah, lebih baik ditinjau perlapisan tanah dengan ketebalantertentu sampai perbedaan besar penurunan semakin konstan.

8/12/2019 6131-14833-1-PB

16/16

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 Desain Pondasi. Medan: USU

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

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

6131-14833-1-PB

Documents

Transcript of 6131-14833-1-PB