BAB IISTUDI PUSTAKA

BAB IISTUDI PUSTAKA2.1 Uraian Umum

Settlement atau penurunan tanah merupakan hal yang akan terjadi ketika tanah dibebani oleh suatu beban diatasnya baik secara terus menerus ataupun sementara. Dalam desain bangunan, besar settlement akibat berat bangunan merupakan hal yang sangat esensi dan harus benar-benar diperhitungan dengan tepat karena dapat menyebabkan retakan atau bahkan keruntuhan bangunan.Telah diketahui bahwa kondisi pada tiap lokasi memiliki karakteristik yang beragam walau dalam satu area sekalipun. Untuk mengetahui ragam karakteristik tanah yang ada pada suatu lokasi, perlu adanya soil investigation yaitu penyelidikan tanah tahap awal sebelum desain struktur bawah ditetapkan. Dari hasil penyelidikan tanah ini dapat diketahui karakteristik tanah yang ada pada lokasi dan perkiraan settlement yang terjadi apakah homogen atau heterogen jika dibebani oleh bangunan, sehingga akan dipilih alternatif lokasi dan kedalaman serta jenis dan dimensi pondasi sesuai dengan bangunan yang paling ekonomis tetapi masih memenuhi persyaratan aman.Agar settlement yang terjadi pada ragam tanah akibat beban bangunan merata, biasanya pondasi direncanakan dengan berbagai diameter berbeda yang diletakkan pada titik-titik tertentu yang diperhitungkan agar dapat meratakan dan menyangga beban bangunan. Titik-titik lokasi bored pile perlu dihubungkan dengan pile cap dan balok agar dapat menyangga sisi bangunan yang tidak menumpu tepat di atas pondasi dalam. Besaran balok tergantung dari jarak titik-titik pondasi dalam dan beratnya beban bangunan yang dipikul. Balok-balok penghubung antar pondasi ini disebut dengan sloof atau tie beam. Selain itu sloof atau tie beam ini menjadikan pile cap menjadi satu kesatuan atau rangkaian sehingga akan meningkatkan kekakuan gedung.

2.2 Pile cap

Di dalam suatu proyek konstruksi, hal yang paling penting dalam perencanaan struktur bawah adalah pondasi yang berfungsi untuk meneruskan beban struktur di atasnya kelapisan tanah di bawahnya. Ditinjau dari segi pelaksanaan, ada beberapa keadaan dimana kondisi lingkungan tidak memungkinkan untuk dilakukan pekerjaan yang baik dan sesuai dengan kondisi yang diasumsikan dalam perencanaan awal. Meskipun macam pondasi yang sesuai telah dipilih dengan perencanaan yang memadai, serta struktur pondasi yang telah dipilih itu dilengkapi dengan pertimbangan mengenai kondisi tanah pondasi dan batasan-batasan struktur. Pondasi tiang pancang atau bored pile terdiri dari beberapa tiang/pile dalam satu kelompok yang disatukan dengan pile cap, karena momen lentur struktur atas dan beban aksial yang akan didukung pondasi cukup besar. Pile cap digunakan untuk mendistribusikan beban ke seluruh tiang/pile.Sebuah pile cap didefinisikan sebagai sebuah blok beton cor pada kepala kelompok tiang, yang berfungsi mengikat sekelompok tiang untuk mendukung dan mentransfer beban dari kolom ke kelompok tiang pancang atau bored pile. Umumnya, pile cap mentransfer beban dari struktur ke kelompok tiang, kemudian beban selanjutnya ditransfer ke permukaan tanah. Dalam hal ini, masing-masing pile menerima 1/N dari beban kolom dan harus daya dukung yang diijinkan (Y ton) (N= jumlah kelompok pile). Sehingga beban maksimum yang bisa diterima oleh pile cap dari suatu kolom adalah sebesar N x (Y ton). Pile cap pada suatu bangunan juga digunakan apabila bored pile diletakkan pada tanah dasar pondasi yang mempunyai nilai kohesi tinggi, sehingga beban yang diterima oleh pile akan ditahan oleh pile cap.Tekanan luar yang terjadi pada pile cenderung besar di dekat permukaan tanah. Stabilitas tanah meningkat dengan bertambahnya kedalaman dan tekanan. Oleh karena itu bagian atas tiang lebih rentan terhadap pergerakan dan tegangan daripada dasar pile. Dengan demikian penggunaan pile cap ditujukan untuk mengikat kepala pile bersama-sama sehingga gerakan tiang individu dan settlement akan berkurang drastis. Dengan demikian stabilitas kelompok tiang akan meningkat pesat.

Berikut ini merupakan beberapa fungsi dari pile cap, antara lain :1. Penghubung kolom dan kelompok pile dengan tujuan agar lokasi kolom berada di pusat pondasi sehingga tidak menimbulkan eksentrisitas yang menyebabkan beban tambahan pada pondasi. 2. Mendistribusikan beban tunggal merata diatas kelompok tiang hingga mencapai area yang besar dari tahanan potensial3. Menstabilkan secara lateral tiang individu sehingga meningkatkan stabilitas keselruhan kelompok tiang.4. Memberikan perlawanan gabungan yang diperlukan untuk ketahanan tegangan yang dibentuk oleh superstruktur dan atau gerakan tanah.

Gambar 2.1 Konfigurasi kolom, pile cap dan pondasi

Susunan pile sangat berpengaruh terhadap luas denah pile cap, yang secara tidak langsung tergantung dari jarak antar pile. Bila jarak antar pile kurang teratur atau terlalu lebar, maka luas denah pile cap akan bertambah besar dan mengakibatkan volume beton menjadi bertambah besar sehingga biaya konstruksi membengkak.Dalam perencanaan pondasi, pile cap harus dilakukan dengan teliti dan secermat mungkin. Setiap pondasi pelat pile cap harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi.Pile cap biasanya terbuat dari beton bertulang, perancangan pile cap dilakukan dengan anggapan sebagai berikut :1. Pile cap sangat kaku.2. Ujung atas pile menggantung pada pile cap. Karena itu, tidak ada momen lentur yang diakibatkan oleh pile cap ke tiang.3. Pile merupakan kolom pendek dan elastis. Karena itu distribusi tegangan dan deformasi membentuk bidang rata.Persyaratan khusus untuk mendesain pile cap :1. Desain harus memenuhi kuat geser di sekitar masing-masing dinding pile.2. Kedalaman efektifdminimal 30 cm. Yang berarti ketebalan t minimum 40 cm.3. Gaya tahanan diantara individual pile dan pile cap tidak boleh melampaui kapasitas dari salah satu elemen.Hal lain yang perlu diperhatikan dalam merencanakan pile cap adalah pengaturan pile dalam satu kelompok. Pada umumnya susunan pile dibuat simetris dengan pusat berat kelompok pile dan pusat berat pile cap terletak pada satu garis vertikal. Jarak antar pile diusahakan sedekat mungkin untuk menghemat pile cap, tetapi jika pondasi memikul beban momen, maka jarak pile perlu diperbesar yang berarti menambah atau memperbesar tahanan momen. Jumlah minimum pile dalam satu pile cap umumnya 3 pile. Bila hanya berjumlah 2 pile dalam 1 kolom,maka pelat harus dihubungkan dengan kolom lain, tie beam dibuat melewati pusat berat pile-pile ke arah tegak lurus deretan pile(tegak lurus pile cap). Tebal pile cap dipengaruhi oleh tegangan geser ijin beton. Tegangan geser harus dihitung pada potongan terkritis. Momen lentur pada pile cap harus dihitung dengan menganggap momen tersebut bekerja pada pusat pile ke permukaan kolom terdekat. Contoh susunan pile dalam pile cap dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Gambar 2.1 Susunan pile pada pile capBila kondisi memungkinkan, guna menanggulangi tegangan pada pile cap yang terlalu besar, pile-pile sebaiknya dipasang dengan bentuk geometri yang baik. Contoh bentuk geometri perancangan pile cap ditunjukkan pada gambar berikut ini

Gambar 2.2 Konfigurasi pile pada pile cap

Bila beban sentris, tiang-tiang didalam kelompoknya akan mendukung beban aksial yang sama. Dalam hitungan, tanah dibawah pile cap dianggap tidak mendukung beban sama sekali. Anggapan-anggapan di atas memungkinkan hitungan beban tiang dan tegangan pada pile cap secara teori elastis.

2.3 Tie beam

Pekerjaan struktur bawah atau pondasi, tak terlepas dari pekerjaan pondasi yang digunakan, tie beam dan pile cap. Tie beam adalah bentuk lain dari sloof atau balok yang menumpu pada permukaan tanah. Tie beam digunakan untuk menghubungkan antara pile cap yang satu dengan pile cap yang lain.

Adapun beberapa fungsi tie beam adalah sebagai berikut :1. Sebagai balok pengikat antar pile cap.2. Meratakan gaya beban bangunan.3. Sebagai balok penahan gaya reaksi tanah.4. Bila ada penurunan tanah pada bagian bangunan, dengan adanya tie beam maka penurunan tanahnya akan sama.5. Sebagai peningkatan kekakuan antar pile cap.

Menurut SEAOC/UBC/IBC Pondasi dalam harus di hubungkan dengan tie beam. Semua tie beam harus mampu menahan gaya tekan, tarik dan momen minimum 10% dari kolom atau pondasi yang terbesar. Untuk perencanaan tie beam sendiri, harus diperhitungkan kemungkinan timbulnya momen akibat differential settlement pada pondasi.Tie beam adalah balok yang menghubungkan 2 kolom atau lebih sebagai pengaku untuk membuat perlakuan struktur frame sebagai stabilitasnya. Tie beam berfungsi untuk meratakan beban struktur serta meneruskannya ke pile cap dan kemudian pondasi.Bila tie beam digunakan untuk mengakomodasi kondisi jepit pada dasar kolom, maka tie beam harus didesain untuk memiliki kekakuan, kekuatan dan daktilitas yang memadai dan harus dimodelkan dalam analisis struktur.Balokbalok sloof (tie beam) harus diberi tulangan longitudinal yang menerus yang ditanamkan melewati kolomkolom yang ditumpu atau diangkur ke dalam poer atau pile cap pada setiap titik pemberhentian. Balokbalok tersebut harus direncanakan dengan ukuran penampang minimum 1/20 bentang bersihnya, tapi tidak perlu lebih besar daripada 450 mm. Sengkang tertutup harus dipasang dengan spasi setengah dimensi terkecil penampang dan 300 mm.Tie beam merupakan bagian pondasi pelat yang memikul lentur dari kolom yang memikul bebanbeban gempa dan harus dirancang sesuai balok SRPMK. Secara umum tie beam digunakan sebagai balok yang fungsinya bukan untuk menopang muatan pada slab, namun hanya untuk bertindak sebagai pengaku pada pile cap.

Laporan Kerja Praktek Shelvy Winly R - 21010110141103