Upload
monehoi-zechaly
View
49
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
PERHITUNGAN FONDASI FOOTPLAT BENTUK EMPAT PERSEGI PANJANG
[C]2010 : M. Noer Ilham
A. DATA FONDASI FOOT PLAT
DATA TANAH
Kedalaman fondasi, 2.50
Berat volume tanah, 17.60
Sudut gesek dalam, 34.00
Kohesi, c = 0.00
Tahanan konus rata-rata (hasil pengujian sondir), 95.00
Nilai N hasil uji SPT N = 18
DIMENSI FONDASI
Lebar fondasi arah x, 2.20
Lebar fondasi arah y, 1.80
Tebal fondasi, h = 0.40
Lebar kolom arah x, 0.40
Lebar kolom arah y, 0.30
Df =
g =
f =
qc =
Bx =
By =
bx =
by =
Posisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20) 40
BAHAN KONSTRUKSI
Kuat tekan beton, 20.0
Kuat leleh baja tulangan, 390
Berat beton bertulang, 24
BEBAN RENCANA FONDASI
Gaya aksial akibat beban terfaktor, 850.000
Momen arah x akibat beban terfaktor, 155.000
Momen arah y akibat beban terfaktor, 136.000
B. KAPASITAS DUKUNG TANAH
1. MENURUT TERZAGHI DAN PECK (1943)
Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi dan Peck (1943) :
c = c = 0.00
Kedalaman fondasi (m) 2.50
17.60
B = lebar fondasi (m) 1.80
L = panjang fondasi (m) 2.20
Sudut gesek dalam, 34.00
0.59341195
4.01140898
72.4763059
Faktor kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi :
52.637
36.504
35.226
Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi :
1632.71
Kapasitas dukung tanah, 544.24
as =
fc' =
fy =
gc =
Pu =
Mux =
Muy =
qu = c * Nc * (1 + 0.3 * B / L) + Df * g * Nq + 0.5 * B * Ng * (1 - 0.2 * B / L)
kohesi tanah (kN/m2)
Df = Df =
g = berat volume tanah (kN/m3) g =
B = By =
L = By =
f = f = f / 180 * p =a = e(3*p / 4 - f/2)*tan f =
Kpg = 3 * tan2 [ 45° + 1/2*( f + 33°) ] =
Nc = 1/ tan f * [ a2 / (2 * cos2 (45 + f/2) - 1 ] =
Nq = a2 / [ (2 * cos2 (45 + f/2) ] = Nc * tan f + 1 =
Ng = 1/2 * tan f * [ Kpg / cos2 f - 1 ] =
qu = c*Nc*(1+0.3*B/L) + Df*g*Nq + 0.5*B*Ng*(1-0.2*B/L) =
qa = qu / 3 =
2. MENURUT MEYERHOF (1956)
Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof (1956) :
dengan,
B = lebar fondasi (m) 1.80
Kedalaman fondasi (m) 2.50
1.45833333
® diambil, 1.33
Tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar fondasi, 95.00
5.211
Kapasitas dukung ijin tanah, 521.14
3. MENURUT SKEMPTON (1986)
Kapasitas dukung tanah menurut Skempton (1986) :
dengan,
Kedalaman fondasi (m) 2.50
B = lebar fondasi (m) 1.80
44
tegangan efektif referensi, 100
1.39
N' = nilai SPT terkoreksi, 25.00
1.45833333
® Diambil, 1.33
Kapasitas dukung ijin tanah,
qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd ( dalam kg/cm2)
Kd = 1 + 0.33 * Df / B harus £ 1.33
qc = tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar fondasi ( kg/cm2 )
B = By =
Df = Df =
Kd = 1 + 0.33 * Df / B =
Kd =
qc =
qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd =
qa =
qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd ( dalam kN/m2 )
N' = CN * N
CN = 2 / ( 1 + po / pr )
Kd = 1 + 0.33 * Df / B harus £ 1.33
Df = Df =
B = By =
po = tekanan overburden efektif, po = Df * g =
pr = pr =
CN = faktor koreksi overburden, CN = 2 / ( 1 + po / pr ) =
N' = CN * N =
Kd = 1 + 0.33 * Df / B =
Kd =
565.71
4. KAPASITAS DUKUNG TANAH YANG DIPAKAI
Kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi dan Peck : 544.24
Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof : 521.14
Kapasitas dukung tanah menurut Skempton : 565.71
Kapasitas dukung tanah yang dipakai : 521.14
C. KONTROL TEGANGAN TANAH
Luas dasar foot plat, 3.9600
Tahanan momen arah x, 1.4520
Tahanan momen arah y, 1.1880
Tinggi tanah di atas foot plat, 2.10
Tekanan akibat berat foot plat dan tanah, 46.560
Eksentrisitas pada fondasi :
0.1824 m < 0.3667 m
0.1600 m < 0.3000 m
Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :
482.434
< ® AMAN (OK)
qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd =
qa =
qa =
qa =
qa =
A = Bx * By =
Wx = 1/6 * By * Bx2 =
Wy = 1/6 * Bx * By2 =
z = Df - h =
q = h * gc + z * g =
ex = Mux / Pu = Bx / 6 =
ey = Muy / Pu = By / 6 =
qmax = Pu / A + Mux / Wx + Muy / Wy + q =
qmax qa
Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :
39.979
> 0 ® tak terjadi teg.tarik (OK)
D. GAYA GESER PADA FOOT PLAT
1. TINJAUAN GESER ARAH X
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 0.075
Tebal efektif foot plat, d = h - d' = 0.325
Jarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat, 0.738
Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah x,
334.111
Gaya geser arah x, 480.173
Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x, 1800
Tebal efektif footplat, d = 325
Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, 1.3333
1090.083
2010.598
872.067
Diambil, kuat geser foot plat, ® 872.067
Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75
Kuat geser foot plat, 654.050
qmin = Pu / A - Mux / Wx - Muy / Wy + q =
qmin
ax = ( Bx - bx - d ) / 2 =
qx = qmin + (Bx - ax) / Bx * (qmax - qmin) =
Vux = [ qx + ( qmax - qx ) / 2 - q ] * ax * By =
b = By =
bc = bx / by =
Kuat geser foot plat arah x, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :
Vc = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' * b * d / 6 * 10-3 =
Vc = [ as * d / b + 2 ] * √ fc' * b * d / 12 * 10-3 =
Vc = 1 / 3 * √ fc' * b * d * 10-3 =
Vc =
f =
f * Vc =
Syarat yang harus dipenuhi,
≥654.050 > 480.173 ® AMAN (OK)
2. TINJAUAN GESER ARAH Y
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 0.085
Tebal efektif foot plat, d = h - d' = 0.315
Jarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat, 0.593
Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah y,
336.793
Gaya geser arah y, 473.240
Lebar bidang geser untuk tinjauan arah y, 2200
Tebal efektif footplat, d = 315
Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, 1.3333
1291.329
1995.691
1033.063
Diambil, kuat geser foot plat, ® 1033.063
Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75
Kuat geser foot plat, 774.798
Syarat yang harus dipenuhi,
f * Vc Vux
ay = ( By - by - d ) / 2 =
qy = qmin + (By - ay) / By * (qmax - qmin) =
Vuy = [ qy + ( qmax - qy ) / 2 - q ] * ay * Bx =
b = Bx =
bc = bx / by =
Kuat geser foot plat arah y, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :
Vc = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' * b * d / 6 * 10-3 =
Vc = [ as * d / b + 2 ] * √ fc' * b * d / 12 * 10-3 =
Vc = 1 / 3 * √ fc' * b * d * 10-3 =
Vc =
f =
f * Vc =
≥774.798 > 473.240 ® AMAN (OK)
3. TINJAUAN GESER DUA ARAH (PONS)
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 0.085
Tebal efektif foot plat, d = h - d' = 0.32
Lebar bidang geser pons arah x, 0.715
Lebar bidang geser pons arah y, 0.615
Gaya geser pons yang terjadi,
755.615
Luas bidang geser pons, 0.838
Lebar bidang geser pons, 2.660
Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, 1.3333
1.863
2.511
1.491
Tegangan geser pons yang disyaratkan, 1.491
f * Vc Vux
cx = bx + d =
cy = by + d =
Vup = ( Bx * By - cx * cy ) * [ ( qmax + qmin ) / 2 - q ] =
Ap = 2 * ( cx + cy ) * d =
bp = 2 * ( cx + cy ) =
bc = bx / by =
Tegangan geser pons, diambil nilai terkecil dari fp yang diperoleh dari pers.sbb. :
fp = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' / 6 =
fp = [ as * d / bp + 2 ] * √ fc' / 12 =
fp = 1 / 3 * √ fc' =
fp =
Faktor reduksi kekuatan geser pons, 0.75
Kuat geser pons, 936.80
Syarat : ≥936.801 > 755.615 ® AMAN (OK)
≥936.801 > 850.000 ® AMAN (OK)
E. PEMBESIAN FOOTPLAT
1. TULANGAN LENTUR ARAH X
Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat, 0.900
Tegangan tanah pada tepi kolom,
301.430
Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,
273.768
Lebar plat fondasi yang ditinjau, 1800
Tebal plat fondasi, h = 400
Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton, d' = 75
Tebal efektif plat, d = h - d' = 325
Kuat tekan beton, 20
Kuat leleh baja tulangan, 390
Modulus elastis baja, 2.00E+05
f =
f * Vnp = f * Ap * fp * 103 =
f * Vnp Vup
f * Vnp Pu
ax = ( Bx - bx ) / 2 =
qx = qmin + (Bx - ax) / Bx * (qmax - qmin) =
Mux = 1/2 * ax2 * [ qx + 2/3 * ( qmax - qx ) - q ] * By =
b = By =
fc' =
fy =
Es =
Faktor distribusi teg. beton, 0.85
0.02245532
Faktor reduksi kekuatan lentur, 0.80
5.299
342.210
1.79992
< ® (OK)
Rasio tulangan yang diperlukan,
0.0049
Rasio tulangan minimum, 0.0025
Rasio tulangan yang digunakan, ® 0.0049
Luas tulangan yang diperlukan, 2860.30
Diameter tulangan yang digunakan, D 16
Jarak tulangan yang diperlukan, 127
Jarak tulangan maksimum, 200
Jarak tulangan yang digunakan, ® s = 127
Digunakan tulangan, D 16 - 120
Luas tulangan terpakai, 3015.93
2. TULANGAN LENTUR ARAH Y
Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat, 0.750
Tegangan tanah pada tepi kolom,
b1 =
rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) =
f =
Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] =
Mn = Mux / f =
Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) =
Rn Rmax
r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - Ö {1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) } ] =
rmin =
r =
As = r * b * d =
s = p / 4 * D2 * b / As =
smax =
As = p / 4 * D2 * b / s =
ay = ( By - by ) / 2 =
298.078
Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,
231.674
Lebar plat fondasi yang ditinjau, 2200
Tebal plat fondasi, h = 400
Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton, d' = 85
Tebal efektif plat, d = h - d' = 315
Kuat tekan beton, 20
Kuat leleh baja tulangan, 390
Modulus elastis baja, 2.00E+05
Faktor distribusi teg. beton, 0.85
0.02245532
Faktor reduksi kekuatan lentur, 0.80
5.299
289.592
1.32661
< ® (OK)
Rasio tulangan yang diperlukan,
0.0035
Rasio tulangan minimum, 0.0025
Rasio tulangan yang digunakan, ® 0.0035
Luas tulangan yang diperlukan, 2457.22
Diameter tulangan yang digunakan, D 16
Jarak tulangan yang diperlukan, 180
Jarak tulangan maksimum, 200
Jarak tulangan yang digunakan, ® s = 180
Digunakan tulangan, D 16 - 180
Luas tulangan terpakai, 2457.42
qy = qmin + (By - ay) / By * (qmax - qmin) =
Muy = 1/2 * ay2 * [ qy + 2/3 * ( qmax - qy ) - q ] * Bx =
b = Bx =
fc' =
fy =
Es =
b1 =
rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) =
f =
Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] =
Mn = Muy / f =
Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) =
Rn Rmax
r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - Ö {1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) } ] =
rmin =
r =
As = r * b * d =
s = p / 4 * D2 * b / As =
smax =
As = p / 4 * D2 * b / s =
3. TULANGAN SUSUT
Rasio tulangan susut minimum, 0.0014
Luas tulangan susut arah x, 819.000
Luas tulangan susut arah y, 970.200
Diameter tulangan yang digunakan, Æ 12
Jarak tulangan susut arah x, 249
Jarak tulangan susut maksimum arah x, 200
Jarak tulangan susut arah x yang digunakan, ® 200
Jarak tulangan susut arah y, 256
Jarak tulangan susut maksimum arah y, 200
Jarak tulangan susut arah y yang digunakan, ® 200
Digunakan tulangan susut arah x, Æ 12 - 200
Digunakan tulangan susut arah y, Æ 12 - 200
rsmin =
Asx = rsmin* d * Bx =
Asy = rsmin* d * By =
sx = p / 4 * Æ2 * By / Asx =
sx,max =
sx =
sy = p / 4 * Æ2 * Bx / Asy =
sy,max =
sy =
m
°
kPa
m
m
m
m
m
kN/m3
kg/cm2
MPa
MPa
kN
kNm
kNm
°
m
m
m
°
rad
kN/m3
* (1 - 0.2 * B / L)
kN/m3
kN/m2
kN/m2
m
m
> 1.33
m
m
> 1.33
kg/cm2
kg/cm2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
m
(OK)
(OK)
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
m2
m3
m3
kN/m2
kN/m2
tak terjadi teg.tarik (OK)
m
m
m
kN
mm
mm
kN
kN
kN
kN
kN
kN/m2
kN/m2
m
m
m
kN
mm
mm
kN
kN
kN
kN
kN
kN/m2
m
m
m
m
kN
m
MPa
MPa
MPa
MPa
m2
kN
m
kNm
mm
mm
mm
mm
MPa
MPa
MPa
kN/m2
kNm
mm
mm
mm
mm
m
mm2
mm2
kNm
mm
mm
mm
mm
MPa
MPa
MPa
kNm
mm
mm
mm
mm
kN/m2
mm2
mm2
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm2
mm2