Pondasi Dangkal [PDF]

Citation preview

BAB I PONDASI DANGKAL



Capaian Pembelajaran : Setelah mempelajari bab ini mahasiswa dapat menghitung daya dukung tanah akibat beban yang bekerja sesuai kondisi tanah dengan tepat serta rumus yang sesuai. Dapat menghitung penurunan pada pondasi dangkal akibat beban yang bekerja di atasnya dengan cara dan rumus yang tepat dan benar. 1.1 Jenis Dan Fungsi Pondasi Dangkal Pondasi merupakan bagian paling bawah dari suatu konstruksi bangunan. Fungsi pondasi adalah meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang berada di bawah pondasi dan tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila kekuatan tanah dilampaui, maka penurunan yang berlebihan atau keruntuhan dari tanah akan terjadi, kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakkan konstruksi yang berada di atas pondasi. Pondasi dangkal digunakan apabila lapisan tanah keras yang mampu mendukung beban bangunan di atasnya, terletak dekat dengan permukaan, sedangkan pondasi dalam dipakai pada kondisi yang sebaliknya. Suatu pondasi akan aman apabila : 1. Penurunan (settlement) tanah yang disebabkan oleh beban masih dalam batas yang diperbolehkan. 2. Keruntuhan geser dari tanah di mana pondasi berada tidak terjadi. Secara umum, yang dinamakan pondasi dangkal adalah pondasi yang mempunyai perbandingan antara kedalaman dengan lebar pondasi sekitar kurang dari 4 (Df/B < 4) seperti pada Gambar 1.1, dan bentuk pondasi biasanya dipilih sesuai dengan jenis bangunan dan jenis tanahnya dan secara umum pondasi dangkal dapat berbentuk:  Pondasi telapak (square foudations)  Pondasi menerus (continus foudations)  Pondasi lingkaran (circle foudations)  Pondasi rakit (raft foudations)



Df



Df/B  4  pondasi telapak 4  Df/B  10  pondasi sumuran Df/B  10 dimana :



B



 pondasi tiang Df = kedalaman pondasi B = lebar pondasi



Gambar 1.1 Syarat perbandingan antara kedalaman dengan lebar pondasi Bangunan lainnya yang dikategorikan sebagai konstruksi yang erat hubungannya dengan pondasi dangkal, seperti :  Dinding penahan tanah atau turap  Bendung elak sementara (penurapan pada pembuatan pilar jembatan di dasar sungai -



Bentuk segi-empat



-



Bentuk Trapesium



-



Bentuk T



- Bentuk pondasi gabungan



Gambar 1.2 Bentuk pondasi dangkal



1.2 Syarat-syarat Perencanaan Pondasi Dangkal. Di dalam merencanakan suatu pondasi harus memperhatikan beberapa persayaratan di bawah ini :



1. Syarat yang berhubungan dengan konstruksi dan beban yang diterima oleh pondasi, adalah :  Beban maksimum yang diterima.  Muatan sedapat mungkin merata.  Tanah dasar pondasi terlindung dari penggerusan air. 2. Syarat yang berhubungan dengan perencanaan dan perluasan pondasi, adalah :  Galian tanah sekecil-kecilnya.  Lubang pondasi harus dapat dikeringkan.  Menghindari kemungkinan terjadinya kebocoran dari air tanah.  Pondasi yang terbuat dari kayu harus terletak pada muka air tanah terendah. 3. Syarat yang berhubungan dengan stabilitas dan deformasi, adalah :  Kedalaman pondasi harus cukup untuk menghindari kerusakan tanah dalam arah lateral di bawah pondasi.  Kedalaman pondasi harus di bawah daerah yang mempunyai sifat kompresibilitas yang tinggi.  Konstruksi harus aman terhadap guling, geser, rotasi dan keruntuhan geser tanah.  Konstruksi harus aman terhadap korosi atau kegagalan akibat bahan-bahan kimia yang ada di dalam tanah.  Konstruksi diharapkan mudah untuk dimodifikasi jika terdapat perubahan geometri konstruksi.  Pondasi harus dapat memberikan toleransi terhadap pergerakan diferensial akibat pergerakan tanah.  Pondasi harus memenuhi persyaratan standar.  Pondasi harus ekonomis dalam pelaksanaan.



Bersumber dari MODUL AJAR Politeknik Negeri Malang jurusan teknik sipil.



A square foundation is 5 ft x 5 ft in plan. The soil supporting the foundationhas a friction angle of



φ = 20° and c = 320 lb/ft 2. The unit weight of soil, γ is 115 lb/ft 3. Determine the allowable gross load on the foundation witha factor of safety (FS) of 4. Assume that the depth of the foundation (Df) Is 3 ft and that general shear failure occurs in the soil. Solution : Qu = 1,3 cNe + qNq + 0,4γ BNγ From Table 2.1, for φ = 20°, Nc =17,69, Nq = 7,44, Nγ = 3,64 Thus qu = (1,3)(320)(17,69) + (3 x 115)(7,44) + (0,4)(115)(5)(3,64) = 7359 + 2567 + 2093 = 12.019 lb/ft2 So, the allowable load per unit area of the foundation is : Qall = qu . FS = 12.0194 = 3005 lb/ft2 Thus the total allowable gross load is : Q = (3005) B2 = (3005) (5 x 5) = 75.125 lb Contoh soal 2.3: Pondasi berbentuk memanjang dengan B = 1 , 6 m d a n k e d a l a m a n D f =1,50 m, terletak pada tanah homogen dengan : c = 160 kN/m2, φ = 20°, γ = 18 kN/m3, γsat = 20,81 kN/m3 Ditanyakan: (a) Pada tinjauan keruntuhan geser umum, berapakah kapasitas dukung ultimit, jika muka air tanah terletak : (1) pada 4 m dari permukaan tanah? (2) pada kedalaman 0,50 m di bawah dasar pondasi? (3) pada dasar pondasi? (b) Pada kasus (a.l), berapakah kapasitas dukung ultimit jika ditinjau menurut keruntuhan geser lokal? (c) Jika faktor aman FS = 3, berapakah tekanan fondasi maksimum agar memenuhi kriteria keamanan terhadap keruntuhan kapasitas dukung? (Dianggap terjadi keruntuhan geser umum dan muka air tanah pada kedalaman 4 m dari permukaan). Penyelesaian:(a)Kapasitas dukung ultimit pada keruntuhan geser umum: φ = 20°, dari Tabel 2.1 diperoleh Nc = 17,69, Nq = 7,44, Nγ = 3,64Fondasi berbentuk memanjang, maka : qu = c . Nc + p0 . Nq + 1/2γ . B . Nγ, dengan p0 = γ . Df (1) Jarak muka air tanah dari dasar fondasi z = (Dw – Df ) = 4 – l,5 = 2,5m > B = l,6m Jadi dipakai berat volume basah / tanah asli, qu = c . Nc + p0 . Nq + 1/2.γ .B.Nγ, = (160 x 17,69) + (l,5x 18 x 7,44) + (0,5x 18 x 1,6x3,64) = 3103,8 kN/m2 (2) z = 0 , 5 m < B , m a k a d i p a k a i b e r a t v o l u m e b a s a h p a d a p0 dan dipakai berat volume rata-rata pada suku persamaan ke-3. Γsat = 20,81 kN/m3 Γ’ = γ sat – γw = 20,81 - 9,81 = 11 kN/m3 Γ2 = γ’ + (Dw – Df ) /B . (γ – γ’) = 11 + (2 -1,5)/1,6 x (18 - 11) = 13,2kN/m3 Qu = c . Nc + p0 . Nq + 1/2.γ .B.Nγ, = ( 1 6 0 x 1 7 , 6 9 ) + ( 1 , 5 x 1 8 x 7 , 4 4 ) + ( 0 , 5 x 1 3 , 2 x 1 , 6 x 3 , 6 4 ) = 3084,6 kN/m2



(3) M u k a a i r t a n a h p a d a d a s a r f o n d a s i , m a k a d i p a k a i b e r a t v o l u m e basah pada p0 d a n d i p a k a i b e r a t v o l u m e e f e k t i f ( γ ' ) p a d a s u k u persamaan ke-3. Qu = c . Nc + p0 . Nq + 1/2.γ .B.Nγ , = ( 1 6 0 x 1 7 , 6 9 ) + ( 1 , 5 x 1 8 x 7 , 4 4 ) + ( 0 , 5 x 11x 1 , 6 x 3 , 6 4 ) = 3075,8 kN/m2



Dapat dilihat dalam soal (a.l) sampai (a.3) di atas, bahwa kenaikan muka air tanah sampai ke dasar fondasi mengurangi kapasitas dukung. (b) Kapasitas dukung ultimit pada keruntuhan geser lokal, soal (a.1) : Z = 2,5m > B= l,6m; c' = 2/3 x 160= 106,7 kN/m2. φ = 20°, dari Tabel 2.2 untuk keruntuhan geser lokal diperoleh: Nc' = 11,85; Nq' = 3,88; Nγ’ = 1,12. Atau dapat pula ditentukan dengan cara: φ' = arc tg [(2/3) tg 20°]= 13,64° Kemudian nilai φ = 13,64° dilihat pada Tabel 2.1. (keruntuhan geser umum) Qu = c’. Nc’ + p0 . Nq’ + ½.γ .B.Nγ’ = ( 1 0 6 , 7 x 11, 8 5 ) + ( 1 , 5 x 1 8 x 3 , 8 8 ) + ( 0 , 5 x 1 8 x 1 , 6 x 1 , 1 2 ) = 1388,9 kN/m