BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Teknis Fondasi Tower Support Pipa Fine Coal

Berdasarkan hasil wawancara yang dilakukan dengan departemen

rancang bangun PT. Semen Tonasa, maka diperoleh data – data yang

dibutuhkan dalam analisis perencanaan seperti berarti isi tanah (Ɣ t) = 1750

kg/m3, mutu baja fy = 390 MPa, mutu beton K-225, Berat isi beton (Ɣb) =

2400 kg/m3. Berdasarkan desain tower didalam program, diperoleh nilai

reaksi beban mati sebesar 1380 kg/kolom dan beban hidup sebesar 207,07

kg/kolom.

Untuk berat isi beton (Ɣb) tercantum didalam SK-SNI. Selain itu,

untuk merubah nilai K ke fc dapat diliat dalam PBI 1971 SK-SNI, mutu

beton K-225 dikonfersi ke silinder = 225 kg/cm2 x 0,83 = 186,75 kg/cm2

kemudian dikonfersi kesatuan MPa (N/mm2) = 186,75 x 9,81100

= 18,320

N/mm2.

30

Penyelesaian :

Di dalam penyelesaian suatu perencanaan fondasi, ada beberapa

langkah yang harus dilakukan yaitu:

1. Menghitung Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah dihitung berdasarkan data pada kedalaman 2,0

meter dari permukaan tanah dengan nilai qp = 9,0 ton/m²

a. Diperoleh nilai, qp = 0,9 kg/cm²

Pb = 0,9 x (150x350) = 47250 kg

= 47250

2,5 = 18900 kg

31

Gambar 4.1. Dimensi Pondasi

b. Menghitung nilai q all = 18900

(150 x350) = 0,360 kg/cm²

2. Beban – beban yang bekerja pada bagian sub struktur yang ditinjau

yaitu fondasi telapak.

Tebal plat fondasi, diambil = 20 cm

- Berat fondasi / m1 (Wfondasi) = tebal fondasi x berat isi beton

= 0,2 m x 2400 kg/m3

= 480 kg/m2

- Berat tanah diatas fondasi (Wtanah) = (Tinggi fondasi – tebal fondasi)

x Berat isi tanah

= (1,4 m – 0,2 m) x 1750 kg/m3

= 1,2 m x 1750 kg/m3

= 2100 kg/m2

qa net = q all – Wfondasi - Wtanah

= 0,360 kg/cm² – 0,048 kg/cm2 – 0,210 kg/cm2

= 0,102 kg/cm2

= 1020 kg/m2

Luas fondasi = 2 ( PD+PL )+2(B x L x H x Ɣb)

qa net

=

2 (1380 kg+207,07 kg )+2(0,4 m x0,4 m x1,4 m x 2400 kg/m 3)1020 kg /m2

= 4 249,34 kg1020kg/m ²

= 4,166 m2

32

Dimana, L = Panjang kolom fondasi

B = Lebar kolom fondasi

H = Tinggi kolom fondasi

- Ukuran fondasi eksisting = Lebar plat fondasi x Panjang plat fondasi

A = 1,5 m x 3,5 m

= 5,25 m2

5,25 m2 > 4,166 m2 .....Ok (Penampang aman terhadap beban

yang bekerja).

- Beban terfaktor, Pu = 1,2 x 2 ( PD + L x B x H x Ɣb ) + 1,6 (PL)

= 1,2 x 2 (1380 kg + 0,4 m x 0,4 m x 1,4 m x

2400kg/m3) + 1,6 (207,07 kg)

= 4933,522 kg

- Menghitung beban ultimate (qu)

qu = PuA

= 4933,522 kg1,5 x 3,5 m

= 939 kg/m2

3. Kontrol Tegangan Geser

33

Menghitung tegangan geser diperlukan untuk mengontol apakah

pemanpang yang digunakan aman terhadap geser akibat beban – beban

yang bekerja.

Dipakai tulangan : ∅ 16

Tinggi efektif, d = Tebal fondasi – selimut beton – ½ diameter

tulangan

= 20 cm – 7 cm – 0,8 cm

= 122 cm

Meninjau luas bidang geser dengan potongan kritis satu arah

a. Arah pendek :

Vu = qu x luas beban geser

= 1045,05 kg/m2 x 1,5 m (0,75 m – 0,2 m – 0,122 m)

= 43,8921 kg.

34

Gambar 4.2. Potongan kritis satu arah (arah pendek)

b. Arah panjang :

Vu = qu x luas beban geser

= 1045,05 kg/m2 x 1,75 m (0,75m – 0,2m – 0,522 m)

= 57,20745 kg.

Vc = 16

√ f ' c x bw x d

= 16√18,320 x 1750 mm x 522 mm

= 651658,457 N

= 65165,84 kg

ø Vc = 0,6 x Vc

= 0,6 x 65165,84 kg

= 39099,504 kg

Vu < ø Vc

57,20745 kg < 39099,504 kg ....(Ok)

35

Gambar 4.3. Potongan kritis satu arah (arah memanjang)

(Fondasi aman terhadap beban geser).

4. Momen lentur

Dalam perhitungan momen lentur dengan metode cross, dapat

dilakukan dengan beberapa langkah yaitu :

a. Momen primer

Rumus – rumus momen primer dapat dilihat di buku teknik sipil

halaman 63 (Ir. V. Sunggono kh.1995)

M012 = -M021

= -1

12 x qu x L2

= - 1

12 x 1045,05 x 2,00²

= - 348,35 kg m

M01A = - M02B

= - 12

x qu x L2

= - 12

x 1045,05 x 0,752

36

Gambar 4.4. Gambar Perletakan

= - 293,920 kg m

b. Faktor kekakuan ( k )

K1A = 0

K12, K21 = 4 EI 12

L =

42,00

= 2,00

K2B = 0

c. Koefisien distribusi ( µ)

µ1A = 0

µ12 = K 12

k 1 A+ K 12 =

2,000+2,00

= 1

µ21 = K 21

K 21+K 2 B =

2,002,00+0

= 1

µ2B = 0

Dari hasil perhitungan di atas kemudian di rangkum

kedalam tabel distribusi momen sehingga di peroleh momen akhir.

Tabel 4.1 Distribusi Momen

Titik Kumpul 1 2

Batang 1A 12 21 2B

Koef. Distribusi

Mo

Balance

C Over

-

+293,920

0

0

1

- 348,35

+54,43

0

1

+348,35

-54,43

0

-

-293,920

0

0

37

Balance 0 0 0 0

M 293,920 -293,92 293,92 -293,920

5. Free body

Perhitungan momen dengan metode free body di gunakan untuk

menghitung momen maksimum yang terjadi pada daerah lapangan

suatu struktur lentur.

a. Momen maksimum bentang 1 – 2

∑M2 = 0

R12 . L – q . L² . 12

- M12 + M21 = 0

R12 . 2,00 – ( 1045,05 . 2,00². 12

) -293,92 + 293,92 = 0

R12 . 2,00 = 2090,1

R12 = 2090,1

2,00 = 1045,05 kg

∑M2 = 0

38

Gambar 4.5. Bentang 1-2 reaksi perletakan

-R21 . L + q . L² . 12

+ M12 – M21 = 0

39

-R2 . 2,00 + ( 1045,05 . 2,00². 12

) +293,92 - 293,92 = 0

-R2 . 2,00 = -2090,1

-R2 = −2090,1

2,64

R21 = 1045,05

∑M1 = 0

Mmax d Mx

dx = 0

Mx = R12 x – q . x x2

- M12

X = R 12

q

= 1045,051045,05

= 1

M1 = R12 . 1 – q . 1² . 12

– M12

= 1045,05 . 1 – 1045,05 . 1² . 12

– 293,92

40

Gambar 4.6. Bentang 1-2 (Momen Max)

x

=228,605 kg/m

6. Perhitungan tulangan :

Dalam perencanaan penulangan suatu struktur lentur, yang harus di

perhatikan adalah menentukan nilai As yang memenuhi syarat untuk

Mn = Mu / ø dan rasio tulang ( ρ ) yang tidak boleh kurang dari ρ min

atau melebihi ρmax.

Langkah- langkah perhitungan tulangan fondasi yaitu :

a. Penulangan plat fondasi

Diambil momen lentur maksimal = 348,35 kg m

= 3,4835 kN m

- Menghitung rasio tulangan minimum (ρmin)

Rasio tulangan minimum dihitung dengan persamaaan (2.12)

41

Gambar 4.7. Gaya dalam yang bekerja (Momen)

ρ min = 1,4fy

= 1,4390

=0,0036

- Menghitung rasio tulang berumbang (ρb )

Rasio tulang berimbang dapat dihitung dengan persamaaan (2.10)

ρb = β 1 .0,85 . fc

fy .

600600+fy

= 0,85 .0,85.18,675

390 .

600600+390

= 0,020907

- Menghitung rasio tulangan maksimum di hitung dengan

persamaaan (2.11)

ρmax = 0,75 x ρb

ρmax = 0,75 x 0,020907

= 0,0157

- Menghitung momen nominal (Mn)

Momen nominal di hitung dengan persamaan (2.17)

Mn = Muø

= 3,4835 KN m

0,8

= 4,3543 KN m

Mn = T x z T = As x fy

Mn = As x fy x z z di ambil sebesar 0,85 – 0,9d

42

4,3543 x 106 = As x 390 x 444 mm2 z = 0,85 x d

As = 25,146 mm2 = 0,85 x 0,522 m

As = ρ x b xd = 0,444 m

= 444 mm

- Menghitung rasio tulangan ( ρ )

Rasio tulangan maksimum dapat dihitung dengan persamaan (2.7)

ρ = As

b xd

= 25,146

1000 x 522

= 0,0000481 < 0,0036 di gunakan ρmin

- Menghitung luas tulangan yang di butuhkan (As)

Luas tulangan yang dibutuhkan dihitung dengan persamaan (2.7)

Di pakai As = ρ min x b x d

= 0,0036 x 1000 mm x 522 mm

= 1879,2 mm2

Digunakan tulangan : D19 – 150 mm = 1890 mm2 ( tulangan

rangkap )

- Menghitung tulangan susut :

Untuk fy = 400 Mpa, rasio tulangan susut ( ρ ) = 0,0018

Dipakai As = ρ x b x d

= 0,0018 x 1000 mm x 522 mm

= 939,6 mm2

43

Digunakan tulangan : D 14 – 150 mm (1026 mm2)

b. Penulangan pedestal ( kolom )

Ukuran pedestal : b = 40 cm

h = 250 cm

cek rasio ukuran pedestal :

hb

= 25040

= 6,25

Digunakan As min = 0,01 x 400 mm x 400 mm

= 1600 mm2

Dipakai tulangan :

Tulang sengkang :

As =b xy3 fy

= 400 x1000

3 x390

= 341,880 mm2

Dipakai tulangan =

44

45