26

Desain Pondasi Tahan Gempa

Embed Size (px)

Citation preview

Desain Pondasi Tahan Gempa.docx

Desain Pondasi Tahan Gempasesuoi ao"SNI SNI 03 03 -2847-2002-1726-2002Anugioh Pomungkos a Erny Horionti

Desain Pondasi Tahan GempaSesuai SNI03-1726-2002 dan SNI 03-2847-2002Anugrah Pamungkas Erny HariantiPenerbit AI{DI Yogyakarta

Descin Pondosi Tohon Gempo Sesuoi SNI A3-1762-2A02 don SNI O3-2847-2OO2 Oleh: Anugroh Pnmungkcs & Erny HorionliHok Cipto0 20.l3 podoPenulis Editor :Fl. Sigit Suyontoro Seiting :Bosuki DesoinCover :Bowo Korekfor : VenonHok Cipto dilindungi undong-undong. Dilorong benluk opopun, memperbonyok boik secoro otou memindohkon elektronis moupun sebogion mekonis, otou seluruh termosuk isi buku memfotocopy, ini dolommerekom otou dengon sistem penyimponon loinnyo, tonpo izin tertulis doriPenulis.Penerbir: C.V ANDIOFFSET (Penerbit ANDI) Jl. Beo 38-40,Telp-{0274) 561881 (Hunting), Fox.(O2741 588282 Yogyokorto 5528IPercetokon: ANDI OFFSET Jl. Beo 38-4O,Telp.(O274) 56188'l (Hunting), Fox.(O274) 588282 Yosyokorto 5528rPerpuslokoon Nosionol: Kololog dolom Terbilqn (KDT)Pomungkos, AnugrohDesoin Pondosi Tohon Gempo Sesuoi SNI 03-1726-2002 dqn SNI 03-2847-2002/Anugroh Pomungkos & Erny Horionti; -Ed.l. - Yogyokorto:ANDI, 22 21 20 19 t8 17 t6 t5 l4 t3xii+124 hlm.;l6x 23 Cm. lo 9 8 7 6 5 43 ISBN:978 -979 - 29 - 3569 - | l.Judul 1.Foundotion Engineering 2.Horionii, ErnyDDC'21 :624.15Buku Desoin Pondasi Tohon Gempa merupakan buku dengan pengarang yang sama dengan buku Gedung Beton Bertulong yang telah diterbitkanITS Press tahun 2010, yaitu Anugrah Pamungkas dan Erny Harianti.Bukuinimembahas teori dan contoh perhitungan struktur bawah dengan langkah yang mudah dipahami dan menggunakan ba- hasa yang sederhana sehingga mudah dimengerti oteh pembaca yang masih pemuta di bidang perencanaan konstruksi.Struktur bawah yang terdiri dari batok stoof, pondasi (datam atau dangkal) merupakan satah satu bagian terpenting dari suatu struktur secara keseturuhan mengingat kokoh tidaknya suatu gedung tergantung kekuatan struktur bawahnya.Anatisis pada contoh perhitungan struktur ditakukan dengan mengacu pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNl-03-2847-2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNl-03-1726-2002), dan Peraturan Pembe- banan lndonesia (PPIUG 1983). dari berbagai Datam menyusun pihak. Untuk buku itu, ini penutis penutis mendapat mengucapkan banyak terima masukan kasih sebesar-besarnya kepada Attah SWT dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu.Penulis menyadari masih banyak kekurangan pada buku ini, baik itu pada penutis materi mengharapkan yang disajikan kritik maupun dan pada saran cara yang penyajiannya. membangun Karena untuk menuju yang tebih baik.Penulis

"Niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di anlaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa dera.iat."(Al Mujadiluh:ll)BAB1BAB 2.1 2 BEBAN STRUKTUR MAT|(DL)BAWAH.............3 .................42.2 2.3 BEBAN BEBAN GEMPAH|DUP (LL)(E)..................... ...........4 ......42.4APLIKASI BEBAN GEMPATERHADAP STRUKTUR BAWAH...6BAB 3 DATA KARAKTERISTIKTANAH................93.1 3.2PENYELIDIKANTANAH...........10DAYA DUKUNGTANAH ..........,'I13.2.1 Perhitungan Daya DukungTanah.....11BAB 4.1 4JENIS-JENI5PONDASr....PONDASI..................15 .............154.2DASAR-DASAR PEMILIHAN JENISPONDASI.................. 16

Desqin Pondqsi Tqhqn GempoBAB 5 PONDASIDANGKAL...........195.,I PONDASI BATU KALI....,..195.2 PONDASITAPAK DARI BETONBERTULANG ........23BAB 6PONDASTTTANG ...............41 6.,IDAYA DUKUNG IJINTIANG..,......421, il6.1.1 Daya Dukung ljinTekan.............426.1 .2 Daya Dukung ljinTarik......506.2JUMLAH TIANG YANGDIPERLUKAN..,.....546.3 EFISIENSI KELOMPOKTIANG.....556.4 BEBAN MAKSIMUM TIANG PADA KELOMPOK TIANG........57 6.5DAYA DUKUNGHORIZONTAL.........606.6 KONTROL DEFLEKSITIANGVERTIKAL.......636.7 KERUNTUHAN KELOMPOK TTANG (BLOCK FATLURE)......65 6.8GESEKANNEGATIF.............69BAB 7 PENURUNANI TIANG ..........73Ii 7.1 PENURUNAN TIANGTUNGGAL......737.2 PENURUNANKELOMPOKTIANG........79I1BAB 8 PILECAP ........87l8.1 DIMENSI PILECAP......87 8.2 PERHITUNGANTULANGAN.....94BAB 9 BALOKSLOOF .................979.1 BEBAN BALOKSLOOF....979.2 PERHITUNGAN TULANGAN..........98 9.2.1 TutanganLentur................989.2.2 TutanganGeser.....1029.3 ANALISIS (oNECOLUMN SATU KOLOM ONE P|LE)SATU .TIANG PONDASI...106Dqflor lsiYlI aa DAFTARpUSTAKA...................109DAFTARNorAsl """111TENTANGpENULIS..................123

Desqin Pondosi Tqhon GempoGambar 5.1 Denah pondasi batukati ............21Gambar 5.2 Dimensi pondasi batukati ................22Gambar 5.3 Dimensi pondasitetapak. ......74Gambar 5.4 Anatisis geser 1 arah............... -...... 26Gambar 5.5 Anatisis Geser 2 Arah.........'.......28Gambar 5.6 PenampangKritis ......32Gambar 5.7 TulanganPondasiTetapak ..........33Gambar 5.8 dan Grafik (Df) Kjaernsti)dan hubungan lebar pondasi ..... Ui, lto, (B) kedataman (Janbu, Bjerrum pondasi....35Gambar 5.9 Faktor pengaruh di bawah sudut berbentuk empat (NAVFAC DM7 .1I untuk tegangan vertika[ luasan beban terbagi ratapersegi . panjang fleksibet......37Gambar 6.1 Data hasi[, 19821 sondir .... 46 Gambar 6.2 Data hasil boring (1)...... ..'..48 Gambar 6.3 Data hasil boring (2)....... .........49Gambar Gambar 6.4 6.5 Dimensi Beban yang Pite bekerja Cap danpada jarak pilehitung cap '.'............ .......58 56Gambar 6.6 Jarak tiang pada ketompok tiang ........'.......59 Gambar 6.7 Tiang sedang (Broms, ujung(c) 1964a) Tiangjepit(a) Panjang datam Tiang tanah kohesifPendek (b)Tiang...........61Gambar 6.8 Faktor (Meyerhof bentuk -SkemPton) S' untuk ketompok tiang....66

Desoin Pondosi Tohon GempoGambar 6.9 Faktor kapasitas dukung Nc (Meyerhof).........67 Gambar 7.1 1980)...Faktor penurunan lo (Poulus dan Davis,.......75 Gambar 7.2 1980)..Koreksi kompresi, Rk (Poulus dan Davis,...........7s Gambar 7.3 1980).......Koreksi kedataman, Rh (Poutus dan Davis,.......76 Gambar 7.4 1980)..Koreksi angka Poisson, R;r (Poutus dan Davis,........76 Gambar 7.5 (Poutus Koreksi dan kekakuan Davis,[apisan 1980)...pendukung,Rb......77 Gambar 7.6 Tiang berada pada tanahpasir..........78 Gambar 7.7 bujurDistribusi sangkar.......tegangan di bawah pondasi.........81 Gambar 7.8 settlementFaktor kedataman oedometeruntuk perhitungan.........82 Gambar 7.9 Ketompoktiang.....84 Gambar 8.1 Jaraktiang............BB Gambar 8.2 Anatisis geser1 arah...........89 Gambar 8.3 Anatisis geser 2 arah..............91 Gambar 8.4 Tulangan PiteCap.............96 Gambar 9.1 Diagram lteraksiPCACOL.....102 Gambar 9.2 Tutangan BatokStoof.........105 Gambar 9.3 Tutangan BalokStoof.....107Tabel 2.1 Faktor SNr03-1726-20A4 kuat [ebih (dikutip dari Tabel 9......6Tabel 3.1 Daftar tanahTerzaghi..... nitai koefisien daya dukung.........14Tabet 5.1 Faktor geotogi pg (MJ. Thomtinson,1977).......... 39Tabet 6.1 Daya datasondir dukung tekan tiang berdasarkan......45Tabet 6.2 Daya dataSPT dukung tekan tiang berdasarkan..........47Tabet 6.3 Hasil tekanperhitungan tiang daya dukung ijin.....50Tabet 6.4 Daya datasondir dukung tarik tiang berdasarkan.....52Tabet 6.5 Daya dataSPT dukung tarik tiang berdasarkan........'..53Tabet 6.6 Hasil perhitungan daya dukungijin tarik tiang ...54Tabet 6.7 Nitai Kdtand yang disarankan oteh Broms (19761 .70

Desoin Pondosi Tqhqn Gempobangunan/gedung Struktur bawah yang merupakan menahan beban bagian dari bawah struktur dari suatu atas. Struktur strukturbawah metiputi batok sloof dan pondasi. yang lain, Batok berfungsi stoof adatah sebagai batok pengikat yang mengikat dan juga untuk pondasi mengantisipasi satu denganpenurunan pada pondasi agar tidak terjadi secara berlebihan.Pondasi adatah struktur bagian pating bawah dari suatu konstruksi (gedung, jembatan, tanggut atasnya (kotom) , dtt.) jatan raya, terowongan, dinding penahan, menara, yang berfungsi untuk menyaturkan beban vertikal dimaupun beban horizontal ke tanah. dengan akan konstruksi menyebabkan Perencanaan tepat yang muttak ditahan. struktur bangunan dipertukan Kesatahan bawah yang datam untuk kokoh untuk perhitungan pada dapat suatu struktur konstruksi menjaga struktur atas kestabitan bangunanmenjadi bawahruntuh dan berakibat fata[ bagi penghuninya.

Desoin Pondqsi Tqhon Gempobangunan Struktur yang bawah beradaadalah dibawah seturuh pemukaan bagian struktur tanah, dapat gedung berupa ataubesmen dan/atau sistem pondasi. dasar. atas dapat Struktur Pada dianggap gedung atas dapat tanpa terjadi dianggap besmen, pada bidang terjepit taraf penjepitan tetapak tatera[ pondasi pada lateral taraf atau struktur lantaipada bidang atas kepala tiang (pile cop).Struktur bawah memikuI beban-bebandari struktur atas sehingga atas. Beban-beban struktur bawah tersebut tidak dapat boteh berupa gagat tebih beban dahulu mati dari (DL), struktur beban hidup (LL), beban gempa (E), beban angin, d[t.Namun pada pembahasan buku ini, beban yang dibahas hanyatah beban mati, beban hidup, mengerti aptikasi beban dan beban gempa saja. Diasumsikan pembaca yang lain bita memang direncanakan akan bekerja pada struktur atas. tidak terfaktor Pada pembahasan adatah beban berikutnya, DL+ LL, yang sedangkan dimaksud beban dengan terfaktor bebanadatah beban uttimit yang berasal dari kombinasi pembebanan seperti yang disyaratkan SNI 03'2847-2002 pasat 11.2.

Desoin Pondosi Tohon Gempo2.r BEB.IN I\/IATI (DL)Beban mati merupakan berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segata unsur tambahan, finishing, mesin-mesin, serta peratatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu.z.?BEBEN HrDUP (LL)Beban hidup merupakan beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan di datamnya termasuk beban-beban pada.tantai yang berasa[ dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peratatan yang bukan merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup gedung itu sehingga mengakibatkan perubahan datam pembebanan lantai dan atap gedung tersebut.2.3 BEBAN GEryIPfi, (E)Beban gempa merupakan beban yang diakibatkan oteh adanya pergerakan tanah di bawah struktur suatu gedung atau bangunan. Akibat pergerakan tanah, struktur atas akan bergoyang. Goyangan tersebut dimodetkan sebagai beban horizontal terhadap struktur atas gedung atau bangunan, dan kemudian diformutasikan sebagai beban gempa rencana.Bita tidak ditakukan anatisis interaksi tanah-struktur, anatisis gempa rencana struktur atas dan truktur bawah dapat dilakukan secara terpisah.Berikut dikutipkan dasar perencanaan pembebanan gempa pada struktur bawah gedung atau bangunan.5N/ 03- 1726-2002 Pasal 5.1.5 Dalam perencanaan struktur atas dan struktur bawah suatu gedung terhadap pengaruh gempa rencana, struktur bawah tidak boteh gagat tebih dahutu dari struktur atas. Untuk itu,terhadap pengaruh gempa rencana unsur-unsur struktur bawah harus tetap berperilaku elastik penuh, tak bergantung pada tingkat daktilitas yang dimitiki struktur atasnya.Struktur Bowoh5N/ 0.3- 1726-2002 Pasol 9.1.1 Berhubung sesuai pasal 5.1.5 akibat pengaruh gempa rencana struktur bawah tidak boteh gagat tebih dahutu dari struktur atas, maka struktur bawah harus dapat memikul pembebanan gempa maksimum akibat pengaruh gempa rencana Vm yang dapat diserap oteh struktur atas datam kondisi di ambang keruntuhan menurut persamaan:Vm=f2Vyrencana Di mana yang Vy menyebabkan adatah pembebanan petetehan gempa pertama akibat di pengaruh datam struktur gempagedung dan f2 adalah faktor kuat tebih struktur akibat kehiperstatikan struktur gedung yang menyebabkan terjadinya redistribusi gaya- gaya oleh proses pembentukan sendi ptastis yang tidak serempak bersamaan. Faktor kuat tebih struktur f2 nitainya bergantung pada nitai faktor daktititas struktur gedungLryang bersangkutan dan ditetapkan menurut persamaan:f2=0.83 + O.171tMaka dengan memperhatikan pasal 4.3.3, pembebanan gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana Vm dapat dihitung dari pembebanan gempa nominaI Vn menurut persamaan:Vm=fVnDi mana f disebut faktor kuat tebih total yang terdapat di dalam struktur gedung, yang ditetapkan menurut persamaan:f= fl{2Denganfl Datam Tabet 2.1 dicantumkan = 1,6 sebagai nitai faktor f2 kuat dan f[ebih untuk beban berbagai dan nitai bahan. p, berikut bahwa faktor reduksi gempaRyang bersangkutan, dengan ketentuan nitai pr dan R tidak dapat metampaui nitai maksimumnya menurut pasat 4.3.4.- 5D