Lucio Canonica, MSc. CE. ETHZ.

Memahami

PONDASI

.-----···------·-··-l l

� 1 TOTcillJOJ I i 21 r 4]7i.

penerbit ANGKASA bandungJALAN MERDEKA NO 6 TELP. 439183 - 444795 P 0 BOX 1353/BD BANDUNG - INDONESIA

KATA PENGANTAR

Buku ini merupakan hasil pengalaman saya sebagai insinyur konsultan dan pengajar selama 20 tahun. Akan tetapi, dorongan untuk menulisnya muncul dari kegiatan saya yang terakhir sebagai tenaga ahli pada Proyek Pendidikan Politeknik di Indonesia. Sasaran proyek ini adalah menyiapkan para profesional yang erat kaitannya dengan praktek pembangunan. Karena alasan-alasan inilah saya telah memilih bidang-bidang yang dibutuhkan oleh para insinyur dalam kegiatannya sehari-hari dan bukan hal-hal yang lebih berhubungan dengan penelitian dan pengembangan ilmu.

Penekanan buku ini diletakkan pada pemahaman atas apa yang terjadi dalam praktek dan bagai­mana kenyataan tersebut dapat disederhanakan oleh seorang insinyur agar ia dapat bekerja dengan cara-cara yang sederhana, aman dan ekonomis. Pendekatan yang menyangkut pemahaman dasar gejala-gejala fisika ini diperlukan juga bagi pekerjaan-pekerjaan yang lebih canggih, yang data input untuk perhitungan komputernya harus dipilih oleh pendesain berdasarkan metode-metode yang sederhana, namun cukup teliti. Hasil perhitungan-perhitungan diperlukan juga agar ia dapat meme­riksa keluaran perhitungan komputer, oleh karena kemungkinan adanya kekurangan tersembunyi pada perangkat lunaknya. Pada akhirnya, yang bertanggung jawab atas hasil-hasilnya adalah pen­desain, bukan komputer !

Di samping itu, proses penguasaan pengetahuan baru dalam pendidikan haruslah berakar oada··

apa yang telah diketahui oleh para siswa dan pengenalan unsur-unsur baru harus diulang-ulang dengan menghubungkannya� dengan masalah dan lambang-lambang yang sederhana la!!'l oula penting bagi siswa. Karena itulah banyak digunakan gambar untuk menjelaskan teori, sebab gambar mengandung informasi yang hubungannya satu dengan yang lain dapat cepat dipahami.

Harapan saya adalah, melalui pemahaman yang jelas atas suatu gejala, kepercayaan diri para siswa akan meningkat, sehingga ia akan berani menghadapi apa yang terjadi dan dapat memecahkan masalah­masalahnya secara mandiri dan bertanggung jawab.

Saya sangat berterima kasih kepada Ir. Tonny Soewandito, Pemimpin Proyek Pendidikan Politek­nik yang telah menyetujui naskah ini diterbitkan. Hal ini membuktikan adanya usaha pengembangan di bidang pendidikan teknik yang dijalankan oleh proyek, yang selalu ditingkatkan dan disempur­nakan.

Saya pun mengucapkan terima kasih atas segala nasihat dan saran-saran yang diberikan, sehingga naskah ini dapat sejalan dengan tujuan proyek tersebut.

Selain itu, saya berhutang budi kepada Ir. Drs. Affan Effendi yang telah membantu secara sak­sama persiapan penyusunan naskah ini, serta atas sumbangannya, sehingga isi buku ini sesuai dengan ukuran-ukuran dan kelaziman yang berlaku saat ini di Indonesia . Karena naskah ini disusun dalam waktu yang singkat dan terbatas, dapat saja terjadi kekurangan-kekurangan. Saya akan berterima kasih kepada para pembaca yang dapat menunjukkannya kepada saya.

iii

Ir. Lucio Canonica Via Coremmo 3 6900 Lugano-Switzerland

D AFTAR IS I

I'Ialaman

Kata Pengantar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii

I. Pendahuluan ....................... : . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 1

1. 1. Proses perencanaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 .2 . Mtmentukan besarnya beban yang bekerja pada pondasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

11. Sifat-sifat Tanah (Soil Properties) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 . 1. Nilai-nilai tanah yang umum untuk preliminary design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 .2 . Nilai-nilai yang umum untuk tekanan tanah yang diijinkan Ot • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 10

Ill. Beban dan pengaruhnya pada tanah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 . 1. Menentukan tegangan-tegangan dalam ( o) pada bidang kontak...................... 12 3 . 2 . Perhitungan keamanan terhadap geseran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3 . 3 . Perhitungan keamanan terhadap gulingan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3 . 4 . Perhitungan keamanan terhadap gaya angkat untuk bangunan dengan muka air tanah

tinggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

IV. Kekuatan bahan pondasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

V.

4 . 1. Talapak pondasi menerus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2. Telapak pondasi setempat beton bertulang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4 .3 . Pondasi telapak yang dibebani dengan P dan M serta H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4 . 4 . Hubungan pondasi telapak· tunggal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4 .5. Tipe khusus pondasi dangkal untuk t;:o�c.:• -:.,erawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4 . 6. Pondasi telapak menerus deugan beban terpusat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Pondasi tiang pancang ............................................................. . 42

5 .1. Pondasi monolit dan masif . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . � . . 44 5.2. Pondasi lajur: dengan h > s (masif) : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ·. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5. 3 . Pondasi tunggal dengan h � s (masif) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5. 4 . Pondasi dengan poer yang tipis h< s (tebal poer < jarak tiang) . . . . . . .. . . . . . . . . , . . . . . . . 51

5 . 5 Poer pondasi yang dibebani dengan N, M1 dan·H................................... 57 5. 6. Pondasi tiang pancang dengan gaya horizontal yang besar H .......................... 59 5. 7. Pembengkokan tiang pancang : (bahaya tekuk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.8. Tiang palicang beton bertulang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

VI. Pondasi Sumuran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

VII. Dinding penahan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

7 . 1. Dinding penahan tanah . . : ............................................... , . . . . . . . 71 7 . 2 . Dinding penahan tersusun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 i . 3 . Dinding penahan dari beton bertulang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 7 . 4 . Turap tunggal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 7. 5. Turap dengan angkur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6

V

7 . 6. Turap tersusun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8

7.7 . Turap tersusun yang dianker untuk H > 1,50 m..................................... 91

7 .8 . Turap berangkur pacta tiang pancang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

7.9. Angkur Uangka) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

VIII. Bendungan kecil (H � 15m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

8.1. Kemiringan bendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

8.2. Perlindungan lereng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

8.3 . Pemadatan sederhana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

8.4. Contoh gambar bendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

vi

I. P E N D A H U L U A N

Pondasi merupakan elemen bangunan yang berfungsi memindahkan beban struktur ke ·dalam tanah. Karena kekuatan tanah lebih rendah dibandingkan dengan kekuatan bahan bangunan, maka tanah memerlukan luas permukaan yang lebih besar A , untuk memikul beban P yang sama.

A perlu

-Dimana a

p

tekanan yang diij inkan tekanan tanah yang dijinkan

Beban pada tanah : �· Kolom (Tiang)

Beban pada bahan bangunan

p a

Elemen yang harus menyebarkan beban dari permukaan elemen yang lebih kecil ke permukaan yang lebih besar disebut pondasi (pondasi telapak) .

la

I. /1� Pondasi

��--?-�P T�� ;(.-=- t t 11 t i_ tt _ _

Ot �-A

Apabila tanah di dekat permukaan terlalu lemah (at nya kecil) luas permukaan pondasinya A akansangat besar, berat dan mahal. Sehingga dipilih jalan lain, yaitu dengan menanamkan tiang pancang sampai pada kedalaman yang lebih besar, sampai tanah tersebut mampu mendukung beban, atau fondasi dalam lainnya seperti sumuran.

Apabila be ban yang diij inkan untuk satu tiang pancang = P , maka untuk mendukung beban sebesar P diperlukan sejumlah n tiang pancang yang besarnya :

p n p

1

Elemen yang digunakan untuk menyebarkan beban bangunan dari elemen struktur ke beberapa titik pendukung (tiang-tiang pancang) adalah pondasi.

Umumnya kedua tipe pondasi tersebut digunakan untuk menyebarkan beban. Sehingga bahan bangunan pondasi tersebut harus cukup kuat untuk- memenuhi kebutuhan tersebut. (pondasi tersebut juga tidak boleh patah).

Tekanan tanah yang diijinkan Ot. (untuk pondasitelapak) dan beban yang dijinkan p (untuk sumuran atau tiang pancang) ditentukan berdasarkan pada dua kondisi :

daya dukung tanah harus tidak boleh terlampaui. penurunan (Settlement) tidak boleh menyebabkan kerusakan pada bangunan.

T. Pondas1

_l f-l"'i 3; I,

I I '>­.):·....-, , 1 I I I I I 1 : 'v

a (pada kolom)

I I I . 1 T1ang

1 1 pancang I I ,,

"Pondasi dalam"

Kebutuhan dari kedua kondisi tersebut dipenuhi oleh sifat-sifat tanahnya (C , </>, E , "Y). Sehingga dalam perencanaan pondasi selalu dipertimbangkan tiga aspek;

Sipat-sifat tanah beban yang bekerja pada pondasi bahan bangunan pondasi.

1 .1. Proses perencanaan.

l'n';uk men'�ewleh d:o.ta !TI'?nber.ai siht-sifat tanah yang akan digunakan perencanaan pondasi, perlu dtlalmkan r('nyelidikan tam.h. Sesuai dengan pentingnya fungsi bangunan, penyelidikan tanah d..;;=.:: b::r�i.Sd' mulai dari ruang lingkup pengujian dan klasifikasi permukaan tanah yang sederh&na 1,··_-.. +-.�!r bangur.3.n-hangunan sederhana ) , sampai pada studi tanah yang mendalam beserta dengan kondisi air tanahnya dengan cara pembora!1 serta penguji.an di t.:::mpatjlaboratorium (untuk bangunan bertingk�t banyak, pabrik, jembatan dan lain-lain). Pada bangunan-bangunan sederhana , cara yang memuaskan untuk melihat lapisan tanah secara alami ialah dengan menggali sekurang-kurangnya tiga parit uji untuk suatu lokasi tapak bangunan, sehingga k2miril�fpn l:misaP''�'2 d:1pat diidentifikasi. Pengujian SondirjDutch Cone Penetration dan penguj ian geser Vane juga bisa Memberikan informasi yang penting tentang komposisi tanah.

Sumur Uji (Trial Pit)

Untuk bangunan-bangunan sederhana, setelah dilaksanakan identifikasi dan klasifikasi (klasifikasi lapangan USCS) dilanjutkan dengan menghitung sifat-sifatnya dengan tabel yang diperoleh secara empiris: lihat tabel, di halaman 12 .

2

Apabila dilakukan pengujian Dutch Cone atau Vane, penetrasinya harus dilaksanakan cukup dalam, sampai kedalaman 1 ,5 B .

pasir

kemiringan lapisan perlu diketahui untuk perhitungan perbedaan pen urunan.

I \ \

Dari hasil penyelidikan tersebut kita harus mampu memilih, apakah akan digunakan pondasi di dekat permukaan (disebut pondasi dangkal), atau apakah akan digunakan pondasi dalam (disebut pondasi tiang pancang atau sumuran) ) : menghitung sifat-sifat mekanis tanah; menghitung Ut.

�stoof--....... Pondasi dangkal (strip).

Pondasi dalam (tiang pancang).

n:==�=�;:====ar---- tiang Jcayu

11-11--- aloof lcayu

loot dari beton bertu­lang

batu belah

11---. pondasi tiang

3

Kedalaman pondasi harus cukup besar untuk mencapai lapisan tanah yang bebas dari bahan-bahan organik, akar-akaran, dan bahan-bahan timbunan. Tanah harus tidak boleh retak-retak apabila kering dan mengembang pada saat basah dalam setahun (tidak terjadi gerakan-gerakan vertikal atau horizontal).

Hujan dan banjir tidak boleh menggeser kedudukan pondasi. Karena itu kedalaman pondasi minimal biasanya diambil tidak kurang dari 50-80 cm. Pondasi tidak boleh diletakkan di atas muka tanah.

1 . 2. Menentukan besarnya beban yang bekerja pada pondasi.

Karena pondasi tersebut harus menyalurkan beban ke dalam tanah maka kita harus menentukan besarnya beban yang bekerja pada setiap pondasi.

Untuk menghitung pembebanannya, kita dapat melihat pada "Peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung 1983" (bab 2 ), yang memberikan data-data berat bahan bangunan untuk komponen gedung dan beban hidup (bab 3) yang harus diperhitungkan.

Besarnya beban yang bekerja pada masing-masing pondasi dapat dihitung dengan cara luas penyebaran beban (tributary areas), sesuai dengan perhitungan statika. Beban-beban tersebut terkumpul seperti aliran air di sungai dari suatu daerah, yang terkumpul dan mengalir (bekerja) pada pondasi.

Contoh: Untuk mengetahui beban yang bekerja pada pondasi ;

4

dapat .ditinjau referensi as @ -@ 0-CD

untuk mempermudah melokasikan pondasi. sumbu-sumbu ini disebut alignments.

8 �

t0 ,..._ N

0 ..... ,...

0 ,..._ N

I

CD

K. TIDUR

R. MAKAN & -� R. TAMU

I ®

/ LANGif? _

250 / A5 6' .As-: AS"

_j���=-�������-;�-��������M_T_ �

PASIR URUG

I (fu I

® I I

®

. PANAMPANG B-B 1 : 100

0 I

ATAP ASBES GEL. PENAMPANG A- A

100

:Bz.:: �.oo

.,... .. ,.

I \ 0-<D (])-®

A.So

G) I

I ®

B�2,SO :l •

� . � .,_ ...... _

I @-0

MT

MT

5

Luas penyebaran beban untuk .

a!ignment 1 - 1 2 -2 3 - 3 1 - 1.

Tanda panah menunjukkan asal aliran beban menuju tiap-tiap alignment.

Sesuai dengan PPI 198 3, 1mtuk bagian-bagian bangunan yang berbeda diberikan beban-beban.

A tap asbes semen gelombang 11 kg/m2 gording 9 kgjm2 kuda-kuda 12 kg/m2

beban hidup 20 kg/m2

Total 5 2 kg/m2

Langit-langit ashes semen 11 kg/m2 penggantung 7 kg/m2

Total 18 kg/m2

Dinding setengah batu 250 kg/m2

Sloof beton 0,20 x 0,20 x 25 00 100 kg/m2

Pondasi batu kali 2200 kgfm3 bata merah 1700 kgfm3

Sehingga beban-beban sepanjang alignment pondasi dapat dihitung sebagai berikut :

Alignment 2 - 2 Penyebaran beban (lihat gambar) B2 =

Be ban a tap dan langit-langit (5 2 + 18 ) .3 beban dinding 1 x 2,8 x 250 beban sloof

Beban total di atas pondasi

Mulai dari sini kita dapat memilih tipe pondasi.

3 ,00 mjm ' .

210 kg/m' 700 kgjm' 100 kgjm'

1010 kgfm'

(30 kg/m2 ),-bentang 2 ,5 m .

Untuk tanah yang cukup kuat dengan pondasi dangkal, sekurang-kurangnya harus tersedia tekanan tanah ij in .

at> 0 ,5 kgjcm2 •

ukuran terkecil pondasi menerus, tergantung dari materialnya sekurang-kurangnya harus memenuhi syarat .

Kasus A

bata merah

Kasus A

B<.th merah

Kasus B batu kali.

Kasus B

Batu kali.

• Kasus A Bata merah

Berat pondasi =

0,45. 0,35. 1700 = 270 kg/m'

Kasus B Batu kali

Berat pondasi =

( 0•3; 0'5). 0,45. 2200 = 400 kgfm'

Terlihat bahwa untuk pondasi dengan beban terberat 2-2, dan syarat minimal dimensi pondasi dalamkasus A dan B :

Sehingga untuk alignment 2 - 2 diperoleh b e ban total :

Kasus A : P = 1010 + 270 = 1280 kg/m' Beban ini disebarkan pada bidang seluas A = 35 x 100 = 3500 cm2Sehingga tekanan kontak antara pondasi dan tanah ,

a = p 12803500 "' 0,4 kgjcm2 < at = 0,5 kg/cm2 OK.A

Kasus B p = 1010 + 400 A= 50 X 100 1410 kgjm'5000 cm2 •

p 1410 a = A = 5000 ""' 0,3 kgfcm2 <at 0,5 kg(cm2 OK.

Terlihat bahwa untuk pondasi dengan b e ban terberat 2-2, dan syarat minimal dimensi pondasi dalamkasus A dan B :

Sehingga pondasi tersebut aman. Pilihan terhadap bahan bangunan yang digunakan tergantung dari biaya yang ada.

Apabila tanahnya hanya mampu menerima beban at = 0,3 kgfm2 , pada kasus B akan tetap sama,tetapi pacta kasus 4 akan menjadi .

P 1280 kgfm'

Beban ini harus disebarkan pada bidang seluas A, sehingga

a� at , yaitu a � 0,3 kgfcm2 •

7

Karena a =

I I

p A , sehingga A perlu ;;;;.�at

_!_

I J I J

B 100 __:1=2'-=-8 0-=­;;;;.

0 ,3 B;;;;. 43 cm .

Karena alasan-alasan konstruksi maka dipilih B = 45 cm .

Karena beban-beban pada aligement-aligement A-A, B-B , C-c, D-D , 1-1 , 3-3 lebih kecil daripada alignment 2-2 , maka apabila semua ukuran pondasi dibuat sama akan tetap aman, karena:

a< at.

Setelah mengetahui hal tersebut di atas maka k ita berlanjut pada pengujian detail perencanaan pon­dasi.

8

11. S I F' AT-S IF' AT T ANAH (S OIL P ROPERT IES)

Keamanan suatu pondasi yang harus memikul beban sebesar P tergantung dari k ekuatan: tanah pendukung. Kekuatan tanah dapat ditentukan melalui pengujian mekanika tanah (baik di laboratorium maupun di lapangan) . Untuk pek erjaan-pekerjaan minor (atau untuk perencanaan preliminary ) . Kekuatan tanah dapat dihitung dengan cara klasifikasi lapangan (USCS) . Lembar berikut adalah tabel kekuatan tanah dengan nilai-nilai empiris sesuai dengan j enis tanahnya. Tabel ini bisa dipakai untuk melaksanakan perhitungan-perhitungan mekanika tanah sederhana.

Untuk tanah-tanah yang umum ditemukan dan pek erjaan pondasi minor, disertakan tabel kedua yang dilengkapi dengan tekanan tanah yang diij inkan at, di halaman 14.

2 . 1 . Nilai-nilai tanah yang umum untuk preliminary design.

Untuk preliminary design bisa digunakan nilai-nilai berikut :

Deskripsi tanah I cp' c' et>' Cu E 'Y 'Y

tjm3 t/m3 - 0 t/m2 ideal tjm2 kgfcm2

longgar 1 ,80 1 ,00 32 ,5 0 32 ,5 - 500 - 100 K erikil

Padat 2 ,20 1 ,40 37 ,5 0 37 ,5 - 1 000 - 2000

Longgar 1,70 0 ,90 30,0 0 30,0 - 200 - 500 Pasir

Padat 2 ,00 1 ,20 35 ,0 0 35 ,0 - 500 - 1 000

Lunak 1 ,70 0 ,7 0 27 ,5 0 2 7 ,5 - 30 - 80

ML Teguh 1 ,90 0 ,90 27 ,5 0 ,2 30,0 - 50 - 100

Kenyal 2,10 1 ,10 27 ,5 0 ,5 35,0 - 1 00 - 200

Lunak 1 ,85 0 ,85 22,5 0 22 ,5 1 ,0 30 - 80

CL Teguh 1 ,95 0,95 22,5 0,5 25,0 2,5 40 - 100

K enyal 2 ,05 1 ,05 22 ,5 1 ,0 30 ,0 6,0 50 - 100

Sang at Lunak 1 ,60 0,60 1 7 ,5 0 1 7 ,5 1 ,5 1 0 - 25 CH Lunak 1 ,70 0 ,70 1 7 ,5 1 ,0 20,0 3,5 20 - 50

Teguh 1 ,90 0 ,90 1 7 ,5 2 ,5 25 ,0 7 ,5 50 - 100

Sangat Lunak 1 ,40 I 0 ,40 1 5 ,0 0 1 5 ,0 1 ,0 5 - 30 O L, O H

Lunak 1 ,7 0 0 ,70 1 5 ,0 0 1 7 ,5 2 ,0 20 - 50

Sang at Lunak 1 ,1 0 0 ,10 1 5 ,0 0 1 5 ,0 1 ,0 4 - 10 pt

Lunak 1 ,30 0 ,30 1 5 ,0 0 ,5 1 7 ,5 2 ,00 8 - 20

9

* Kerikil dan pasir dengan banyak butir halus mempunyai nilai yang sedikit lebih besar dibandingdengan tanah berbutir halus.

* Lempung dengan banyak G, S , M mempunyai nilai yang lebih tinggi dibanding dengan lempung.* Nilai et>' ideal dapat digunakan sebagai pengganti nilai-nilai et>' dan c' untuk perhitungan kasar.* Sangat lunak berarti tanah mengalir melalui celah-celah jari. Lunak berarti tanah dapat diremas

dengan mudah.Teguh berarti tanah sedikit susah untuk diremas menjadi potongan-potongan berbentuk lid idengan diameter 3 mm.Kenyal berarti tanah akan remuk/hancur apabila dibentuk menjadi lidi dengan diameter 3 mm .

22. Nilai-nilai yang umum untuk tekanan tanah·yang diijinkan Ot.Untuk pondasi dengan kedalaman dari muka tanah D > 0 ,5 m, dan dengan lebar B "( 2 m , bisa

digunakan nilai-nilai sebagai berikut :

-Ot Jenistanah

(kg I cm2 )

Batu gunung keras, masif 8 ,0 - 25,0

Keras. Cadas 4,0 -8 ,0

Tanah batu-batuan dipegunungan 4 ,0-5 ,0

Pasir -kerikil padat 2,0-4,0

Sedang Pasir kasar padat 2,5-3 ,0

Tanah lempung campur pasir padat 1,5-2,0

Tanah lempung/liat bercampur pasir 0 ,8- 1 ,5

Tanah lempung padat 1 ') - 1,5

Lunak Tanah lempung/liat atau tanah 0 ,2-0 ,8 timbunan

Tanah lempung berlumpur di sepan- 0 ,5 jang

Amat lunak Tanah daerah rawa-rawa 0 ,2-0 ,5

* Untuk pondasi normal nilai-nilai Ot memberikan settlement"( 2 cm.* Untuk kedalaman pondasi D > 2m dapat digunakan nilai Ot yang lebih besar.* Nilai-nilai Ot hanya berlaku untuk pembeban tetap.* Nilai-nilai Ot +�at dapat digunakan untuk pembebanan sementara .* Untuk tanah kohesive diklasif ikasikan menurut mekanika tanah.

10 .

lngat bahwa at � 2cu

j.ot

I 50%

I 30%

10% sampai

30%

10%

Ill. BEBAN DAN PENGAR UHNYA PADA T ANAH

Pondasi harus mampu memindahkan beban bangunan secara aman ke dalam tanah. Pemb ebanannya harus diambil sesuai dengan standar "Peraturan p embebanan Indonesia untuk gedung, 198 3 " (PPI 1983) . Perlu sekali untuk menentukan b esarnya beban maksimum (dan minimum) yang akan d ipikul oleh pondasi. Pertimbangan mempergunakan kombinasi beban-beban :

- tetap = beban mati ( + b eban hidup) - Sementara = beban tetap + angin (gempa) ,

Sangat dip erlukan.

Tekanan tanah yang diijinkan at dapat ditambah untuk pembebanan sementara (yaitu faktor ke­

amanan {), sesuai dengan kondisi k eruntuhannya dapat dikurangi a= ar�tuh , karena tanah lebih

memb erikan tahanan pada pemb ebanan jangka panjang. Beban-b eban yang bekerja pada pondasi dapat dihitung d engan menerapkan hukum-hukum statika. Untuk rumah-rumah tinggal atau konstruksi-konstruksi yang sejenis juga dapat dihitung d engan cepat d engan mempergunakan methoda luas p enyebaran beban (seperti pada contoh terdahulu) .

Contoh : Dinding p enahan tanah

lj>, = 25° ,'Y = 1 ,9 t/m3

= 00.

h=3,60

A

.Memahami Pondasi - 2

Beban yang bekerja pada dinding dihitung dengan meng­gunakan teori tekanan tanah.

Kah = tan2 (45 ° - --}) = 0 ,40

eah = "f.kah . Z = 1 ,7 .0 ,4. Z = 0 ,7 . Z. t/m2 . = 2 ,50 tjm2

Gaya horizontal pada dinding;

E = � = 2 ,50 . 3 ,60 = 4 5 t 2 2 '

(berikutnya akan disebut gaya T � T :2: E e = 0 ,7 0 . 3 ,60 = 2 ,50 tjm2

Gaya v ertikal pada dinding :

G1 \2 0 . 3 .60 . 1 ,70

0 ,60. 3 ,60. 1 ,7 0

Resultan . . . N

3 ,7 0 t/m'

3,70 tjm'

7 ,40 tjm' ,

d engan garis kerja yang dihitung menurut statika, d engan titik tangkap di A.

1 1

1,20 m

X

M akibat gaya-gaya G = N .x . 3,70 .l 1 ,20+3,70(1 ,20+ �)

= 7,40 8 ,51 7 ,40 1;15 m

Kesimpulannya : dinding penahan menerima tekanan dari dua buah gaya (N, T) . Apabila dinding tersebut dianggap terjepit sempurna oleh tanah, maka pada permukaan kontak dengan tanah akan terdapat gaya dalam (melalui titik berat kontak permukaan

pada � dariA).l T=4,50 t/m ,

A l),o,��"""'

B 2

B (X--) 2

N 7 ,40 t/m' pada titik berat luas kontak . T = 4,50 t/m' pada luas kontak .

M B T.a - N (x - 2) 4,50. 1 ,20 - 7 ,40 (1 ,5 - 1280 )

5 ,40 - 1 ,85 = 3,55 tm/m' t

Dari sini dapat kita lihat pengaruh dari gaya-gaya tersebut.

3.1. Menentukan tegangan-tegangan dalam (a) pada bidang kontak;

Pada. bidang kontak antara pondasi dan tanah terdapat gaya-gaya :

12

T Tangensial terhadap permukaan, yang menyebabkan tegangan geser. N Normal terhadap permukaan, dan momen M, yang menyebabkan tegangan normal

M 1 a = a n ± W � W = 6 L.B2

Pertama kali harus diperiksa (lihat Course Strength of Materials ) bahwa eksentrisitas C = � tidak terlalu besar, karena bidang kontak antara tanah dan pondasi hanya mampu menerima tegangan tekan (tidak boleh ada tegan�an tarik) .

Ingat (Pada Strength of Materials) , bahwa:

Jika : e = � ,;;; ( ± ) �- , hanya terdapat tegangan kompresive, yang untuk pondasi dapat dihi­N tung sebagai berikut:

1 2 N N.c 0 ' = L.B ± L.B2 . 6

Untuk pondasi dengan panjang L, dan lebar B.

B 2

Jika e = � > ( ± ) � , karena penyaluran tegangan tekan c..�<-___,�<"

antara pondasi dan tanah tidak memungkinkan tetapi harus ada keseimbangan, maka harus dilakukan:

Perhitungan C = B 2 - e

2N 0- Perhitungan a max = 23C .L

Ingat bahwa a = 0 -pada jarak 3C dari titik kerja.

Contoh: M 3,55 B e = N = 7,40 = 0 ,48 m > 6 = 1 ,806

Perhitungan tegangannya, untuk L = 1 m, dengan

C = B 2

a max =

- e =

2N 3C . L

1 ,80 2 - 0,48 = 0,42 m.

2.7 ,40 1 1 ,75 t/m2 3.0,42.1

a� 3C

0,30 m.

1 ,20 kgjcm2

Apabila amax ,;;; Ut pondasi tersebut secara otomatis aman daya dukung dan diperkirakan aman terhadap penurunan {kedua nilai ijinnya tidak terlampaui) .

3.2. Perhitungan keamanan terhadap geseran Gaya tangensial T yang bekerja pada pondasi, paralel terhadap bidang kontak permukaan antara

pondasi dan tanah cenderung untuk menggeser pondasi sepanjang bidang kontak.

1 3

T menyebabkan pengaruh gelincir (geseran) . Tanah memberikan tekanan geser F yang berlawanan terhadap gaya geser T .

F menahan gelinciran (geseran) .

Tahanan geser F terdiri dari:

B 2

Tahanan gesek, yang menurut Mekanika Tanah bernilai F 1 dalam tanah.

N tan 1/J, di mana tjJ = sudut geser

Tahanan kohesi F 2 = C.B, di mana C = kohesi tanah.

Apabila pondasinya tertanam di dalam tanah, ada tambahan tahanan terhadap gelinciran yang di­sumbang oleh tekanan tanah pasif di depan pondasi. Agar pergeserannya tetap kecil, maka Ep hanya boleh diambil sebesar 50%.

o,-..,.,5Ej4;0-P, �-��·-----: • .---1/ . I T

F3 = 50%. Ep

Karena faktor-faktor erosi atau kemungkinan penggalian di masa yang akan datang, maka F 3 sering tidak diperhitungkan. Keamanan terhadap gelinciran merupakan perbandingan ;

gaya penahan F {} s = T .gaya penyebab

{} s = N. tan tjJ + C . B ( +0,5 Ep).T

Nilai-nilai faktor keamanan tersebut :

fJs ;;;;. 1 ,5 untuk beban-beban permanen {}s ;;;;. 1 ,3 untuk beban-beban sementara {}s ;;;;. 1 ,2 untuk beban-beban istimewa.

Catatan:

1 . F 1 harus dihitung dengan N minimum : F 1 = N min. tan tjJ 2. tjJ adalah sudut geser dalam tanah pada bidang kontak dengan pondasi.

Akibat gangguan struktur tanah (remoulded) karena mesin penggali, maka nilai tjJ sebaliknya diku­rangi menjadi 0 ,9 1/J.

Pada contoh di atas, faktor keamanan terhadap gelincir ialah;

F 1 = N min. tan (0 ,9 tjJ) = 7 ,4 . tan 25° = 3 ,45 tjm'F2 C . B = 0 . 1 ,SO=O F3 = 0,5 Ep.

14

Untuk pondasi yang tertanam sedalam 0 ,8 m,

KpH tan2 (45 + 1-) = tan2 (45 + ;5 ) = 2 ,46.

EpH = 0,5 . ")'. h2 . KpH = 0,5 . 1 ,9 . 0 ,82 .2 ,46 = 1 ,50 tjm'.Sehingga:

F3 0,5 Ep = 0,5 . 1 ,50 = 0 ,75 tjm'

T 4,50 tjm.

tJs 3,45 + 0,75 4 ,5 0,93 < 1 ,5

Hal ini berarti bahwa pondasi tersebut tidak aman terhadap gelinciran. Untuk menambah angka keamanan terhadap gelincir bisa dilakukan dengan : 1 . Menambah N (dinding penahan lebih besar)2 . Mengurangi T (memasang angkur pada dinding)3. Memiringkan dasar pondasi.

Y ang sangat sering �alah menggunakan mc.;ode memiringkan dasar pondasi.

Cara kerjanya ialah . Situasi di samping, dengan gaya-gaya N dan Tyang dapat diganti dengan resultan R.

Apabila pondasi dimiringkan sebesar a dan mengganti R dengan gaya normal baru N, serta gaya tangensial T , dengan mudah terlihat bahwa :

N = N cosa + T sin a T = T cosa- N sin a

Nilai-nilai ini sekarang bisa digum1kan (seperti N dan T) untuk perhitungan keamanan.

Ft menjadi Ft N tan 1/> F2 menjadi F2 c. B

CO SO' F3 menjadi F3 0,5 Ep. cos a

15

Pada contoh di atas . Apabila dasarnya dimiringkan sebesar ex = 12° , diperoleh : N = 7 ,40 . cos 12° + 4,5 sin 12° = 7 ,25 + 0 ,90 = 8,15 t/m'T = 4,50 . cos 12° - 7 ,4 sin 12° = 4,50 -1,50 = 3 ,00 t/m'

Terlihat bahwa dengan memiringkan dasarnya . N bertambah T berkurang.

Tahanannya menjadi: F 1 = N tan et>= 8,15 . tan 25° = 3 ,80 t/m' F2 o;..:o·O F'3 0,50. Ep. cos ex = 0,75. cos 12° = 0 '"'� t/m',

Sehingga s T 3,00

Jadi deugan memiringkan dasar pondasi sebesar 12° sudah cukup untuk membuat pondasi tersebut aman terhadap gelinciran. Catatan: agar daya dukung tanah tidak terpengaruh,

maka:

3.3 . Perhitungan keamanan terhadap gulingan.

4,53 3 ,00

1 ,51 1 ,5 oK.

Pondasi-pondasi terisolasi yang mendapat beban eksentris, juga memerlukan perhitungan keaman­an terhadap gulingan. Sebuah bangunan harus mantap terhadap gulingan yang diawali dari titik guling A pada bagian depan pondasi. Momen pemantap MS adalah momen yang cenderung mencegah perputaran. Momen penyebab MD adalah momen yang menyebabkan bangunan terguling. ____ 1 Keamanan terhadap gulingan merupakan perbandingan:

() 0 = �! � 1 ,5 (le bih besar dari 1 ,5 )

Pada contoh d i atas : Momen penahan M8 N.X.

7 ,4.1 ,15 Momen penyebab MD= T .a

4,5. 1 ,20 Keamanan terhadap gulingan :

16

Ms MD

8,51 tm/m2

5 ,40 tm/m'

1 ,57 > 1 ,5 ok

A ,;c=l,l5.

1 ,

an gin

T=4,50t/m

1a=l,20m

3 .4 . Perhitungan Keamanan terhadap gaya angkat untuk bangunan dengan muka air tanah tinggi. Untuk pondasi yang tertanam di dalam tanah dengan muka air tanah tinggi, diperlukan gaya G

dengan arahvertikal ke bawah sekurang-kurangnya 1 ,5 kali lebih besar dari gaya angkat A (dari hukum Archimedes) sehingga pondasinya tidak terapung. _

\ G (}U = A;;;-1,5 .

Lihat Course Note Mekanika 'fanah Edisi 2/1986 hal 62 s/d 64.

1 7

I V. KEKUATAN BAHAN PONDAS I

Telah kita ketahui bahwa fungsi pondasi ialah untuk menyalurkan beban-beban elemen struktur, baik secara menyebar (pondasi telapak) maupun melalui beberapa titik dukung (pondasi tiang pan­cang) .

Pondasi tersebut harus dibuat cukup kuat sehingga p enyaluran gaya-gaya dapat langsung tanpa m enye­babkan rusaknya pondasi tersebut. Agar pondasi yang direncanakan cukup kuat, perlu diterapkan hukum-hukum Statika dan ilmu kekuatan bahan; dan tergantung dari bahan pondasi yang dipilih , harus diketahui hukum-hukum tentang konstruksi kayu, Konstruksi Beton dan Batu, Beton B ertulang dan sebagainya serta standar-standarnya yang relevan.

Berikut ini akan diterangkan bagaimana cara menerapkan hukum-hukum ini untuk m emperoleh pondasi yang cukup kuat dalam hal perencanaan .

- Pondasi telapak. - Pondasi tiang pancang.

Pondasi Telapak: Berf.u. •gsi untuk memindaLri:an beban pada luas bidang yang lebih besar .

4.1. Telapak pondasi menerus

Tingkah laku pondasi telapak dapat diuji dengan mengambil "sepotong" panjang pondasi dengan panjang satuan 1 m (L = lm).Pertama kali harus dij elaskan bahwa apabila Ut dianggap disebarkan secara linear, m aka pondasi tersebut harus cukup kaku, yaitu bahwa deformasi ujung y harus sangat kecil.

Apabila pondasi tersebut tidak cukup kaku dan y nya sangat besar maka ut akan menjadi sangat besar di bawah beban P dan hampir nol pada ujung­ujungnya.

Agar penyebaran Ut bisa lebih seragam, pertama p erlu memberikan kekakuan yang cukup pada pon­dasi: beberapa hukum akan diberikan pada para­grap berikut. Sekarang ditinjau dahulu anggapan distribusi linear Ut.

Untuk mempelajari sifat-sifat pondasi akan diper­lihatkan terlebih dahulu deformasi dengan skala yang dibesarkan (yang seharusnya adalah sangat kecil) .

18

Ut 1ft ff t tt1 ttttt Pondasi kaku

Ut linear

11--H ---

:1' Y'-"1� I

�-Pondasi ticlak kaku

Ut variabel

ff t n t n tt n n r n Ut = � L � 1 B 1

Dapat dilihat bahwa apabila pondasinya dibalik, sifat-sifatnya akan sama dengan dua buah kanti­lever yang dibebani oleh Ut , dan terjepit olehbagian tengah yang sangat kaku.

Dari pelajaran statika diketahui bahwa untuk mendapatkan keseimbangan kantilever harus ada Mdan Q dalam, yang bekerja pada bagian yang tetap.

Keseimbangan vertikal Q = Ut.S s Keseimbangan momen M= (at.S) 2

Dari ilmu kekuatan bahan diketahui bahwa M ada dalam bentuk tegangan a dalam penampang, dan Q beberapa dalam bentuk tegangan geserT.

Untuk penampang segi empat dengan lebar = 1 dan tinggi = 4H, tegangan-tegangannya dapatdicari dengan rumus.

a = M d. W 1.H2

d M 82 W 1mana = -6- an = Ut. 2 ""T = 1 ,5 . � dimana A = l.H dan Q = Ut· S.

Tetapi untuk bahan bangunan pondasi harus dilihat kondisi bahwa :

, yaitu a max = a

r max = L

2

a

Ut

Sistem dan be ban

Tegangan-tegangan a

)

Sehingga akan dicapai nilai maksimum (tanpa kerusakan pada material pondasi) apabila :

a M Ut .S2 .6 s H W = 2.� = 3 Ut. (H)2 ""* 8

Q 1 ,5 T 1 ,5 ( s )

Ut -- ""* H H s

Ut ® 1 ,5 ""T • B

Jadi ukuran pondasinya harus memenuhi syarat tersebut di atas.

Dapat dianggap untuk : -beton Tegangan Tarik

-Pas batu

-batu bata

a 6 kgjcm2

3 kgjcm2a = 1 ,5 kgfcm2

-a T 6 kgjcm2

T 3 kg/cm2

T = 1,5 kg/cm2

19

Dan untuk Ot yang berbecta, konctisi A ctan B akan rriemberikan nilai-nilai : ;.

� Beton Pas batu Batu bata

t A B

0,5 0,50 0 ,12

1 ,0 0 ,70 0 ,25

2 ,0 1 ,00 0,50

4,0 1 ,40 1 ,00

8 ,0 2 ,00 2 ,00

Tabel ini memberikan nilai-nilai � Untuk meyakinkan konctisi A ctan B harus ctiambil nilai yang lebih besar.

H Nilai-nilai S tergantung ctari at dan material

ponctasi .

Terlihat bahwa nilai � = 2 ,

sehingga bisa dituliskan S H 2, ctan

ctengan memplotkan pacta H yang berbecta-becta akan terlihat bahwa akan terbentuk garis ctengan

kemiringan S : H ( = 1 : � )

A B A

0 ,7 0 0 ,25 1 ,0

1 ,00 0 ,50 1 ,40

1 ,40 1 ,00 2 ,00

2 ,00 2 ,00 2 ,80

2 ,85 4,00 4,00

1,0

1,5

s...- 2,0

B

0,50

1 ,00

2 ,00

4,00

8 ,00

Apabila bebannya ctisebarkan di ctalam kemiringan

ini (1 : � ) maka a ctan L yang ctiijinkan tidak akan

terlampaui. Hal ini merupakan alasan, bahwa cti dalam prakteknya dianggap bahwa apabila beban ctisebarkan ctengan perbanctingan S : H = 1 ; 2 tictak akan terjacti kerusakan pacta material ponctasi.

i ffft1tftiffmttfiftf fft

Dari nilai-nilai pacta tabel, akan berlaku:

20

beton, apabila at .;;;; 8 kgfcm2pas batu, apabila at .;;;; 4 kg/cm2Batubata , apabila at .;;;; 2 kg/cm2 •

p

Ot t tt t tt ft tt ff t f1 f1 t

Telapak setempat :

Pada pondasi telapak setempat, kemiringan harus dilihat dari arah sumbu X dan y.

p p Ot = B2 atau B = Ot

Apabila H yang diperlukan, yang memenuhi perbandingan S : H = 1 ; 2 tidak bisa diperoleh maka beton bertulangnya harus diperbaiki.

Telapak menerus beton bertulang :

Dengan beton bertulang tingginya bisa dikurangi, sehingga H < 2 S. Tinggi pondasi harus dilihat, sehingga tegangan­tegangan a,;;;; abeton.

Telapak menerus beton bertulang bisa juga di­anggap sebagai sistim dua kantilever yang dibebani dengan Ot dan terjadi sempurna di bagian tengah.

Keseimbangan pada penampang jepitan:

Q

M

Dari teori beton bertulang : Penampang segi empat dengan satuan panjang1 m dan tinggi h , penulangan dengan luas A, M menimbulkan gaya tarik T pada baja dan gaya tekan D pada beton. Lengan momen z antara D dan T dapat diambil ;

z�

Sehingga dapat dituliskan :

D = T

D.z = M D

T

M -z

M -z

M _Lh6 M 5 6h

;;. JJ.- 39;;.K- 225.

p

p

apabila;

X

y

21

Dari T =Dari D=

aa . A A - 3 1 a b'. 6h. 2

= =

T Oa M _Lh6

aa tegangan ijin baja.

Atau untuk ab'

h � "' �1 b .

Apabila dianggap : ab' = 40 kg/cm2 400 tjm2 (K 125)82 dengan M = at .2.

. 5 82 Dan: D.6. h = M= Ot·2 ,1 - 3 = 400 hdengan D = 2 . ab' . 6 h

4 · 100 h

5 82 h -diperoleh : 100 . -6 h = Ot· - ---* - -2 s ra:-:6 1 v lOOo � 12 v'Ot

Rum us dengan at dalam t/m2

h perlu dicari sehingga tegangan lentur beton yang dij inkan ab' tidak terlampaui. h tersebut juga memberikan nilai kekakuan pondasi yang cukup: Ingat bahwa pada penampang beton bertulang dengan satuan lebar 1, tegangan gesernya dapat di­nyatakan:

T

diperoleh T

2�1 , dengan 2

1,2 2�1

Pada umumnya kondisi ini belum kritis. Karena semakin jauh dari jepitan. M dan Q se­makin kecil, h pada pondasi juga bisa dikurangi.

Pada prakteknya .

Ot lll!flltlt�

.....--t-t------ sambungan et>

22

selimut be ton c ;;;. 3cm + 2 ·

�a���tm;�"'m

........ _..,_......_ __ tul. pembagi ;;;. �A, lantai kerja min 5 cm tulangan utama . - 0,25 B.h mm.- 100

Dapat disimpulkan bahwa prosedur perhitungan pondasi pelat beton bertulang ialah: p S2 1 . Tentukan B = -, hitung M = at. -2 , Q = at. S at

2. Anggap h untuk keamanan tegangan lentur ab1 h ;;. 12 S .J0; (atau lihat tabel di bawah) .

3 . Tentukan A T Mdengan T = _Lh6

Periksa kondisi untuk A.min = 0,25 h(cm) (lihat PBI 1971 ,9 .1 ,2 ).

4. Periksa ab 52 M

.;;; ab h .1

_g_ 1 2 .;;;-r ' h .1

Ingat bahwa rumusnya sudah diturunkan dari satuan panjang = 1. Disarankan menggunakan satuan m, t, tm, t/m2 untuk menghindari kesalahan.

h 1 Untuk membantu perencanaan, di bawah disajikan tabel untuk s = 12 y' at (t/m2 )

at (kgjcm2 ) h/s

0,5 0,19 f-----

1 ,0 0 ,26

2,0 0,37

4 ,0 0 ,53

Contoh : tanah, dengan at = 1 kgjcm2

1 . B =

s

p -8 ,5a - 10

0 ,85-0,25 2

0 ,85 m

0,30.

M = 10. 0·�02 = 0 45 t I I , m m .

Q = 10 . 0 ,30 3,0 tjm'

2. h untuk keamananterhadap lentur:dengan at = 1 kg/cm2 , dari tabel

1 h ;;. 4. 0,30 = 0 ,075 m

Pilih h = h min. = 0 ,12 m � konstan

untuk perencanaan

1 /5

1/4

1/3

1 /2

23

3. T

A A =

M _§_

h6

0,45.6 5. 0,12 4,5 tjm'

T - Jengan aa = 1,25 t/cm2 (U -22) � aaa a

___!&__ 1,25 3,6 cm2 jm' (cf> 10, S = 20 cm)

1250 kgjcm2

Periksa: Amin. 0,25. 12 = 3,0 cm2 jm' < A = 3,6 cm2 jm'.

cf> 10, S = 20 cm lebih besar dari Am in. OK.

4. Periksa ab5.0,45

0,122• 1 156 tjm2

ab< ab 40 kgjcm2 OK.

T Q 1,2h

T< ab

· Penulangan . 1

3 1•2· 0 12'

5,0 kgjcm2 5 kgjcm2

30 tjm2

OK.

OK

tulang utama cf>10,5=20

tulangan pembagi 4 cf> 10 0,25 2 Amin. = 100 . 12.85=2,55 cm .

4.2. Telapak pondasi setempat beton bertulang. 4.2.1. Telapak bujur sangkar.

Untuk memindahkan beban P pada tanah yang mempunyai dukungan at,harus:

24

at. A P (keseimbangan gaya-gaya

A= p --'--

vertikal)

, dan dengan A = B2 ,

B= ff at

15,6 kgjcm2

3 kgjcm2

B L 1

Beban P dari kolom disebarkan lewat pondasi melalui dua arah, x dan y. Apabila dilihat deformasi pelat pondasinya, maka ada m omen lengkung M dalam arah-arah X dan y. M terbesar = M max terletak di bawah beban kolom P. Untuk memperoleh gaya dalam pada pondasi, ditempatkan penampang kritis pada tepi-tepi kolom (dalam kedua arah X dan y) , sehingga dapat tulis kondisi-kondisi keseimbangan.

B

82 Keseimbangan -+ momen persatuan panjang m = at . -2-.

momen total pada B , M = m.B.

y

momen lengkung persatuan panjang.

Satuan momen m pada penampang kritis merupakan gaya tarik T pada baja dan gaya tekan D pada beton. Apabila tinggi statis tulangan = h (salah satu hx atau hy, diambil yang lebih kecil) , dan dianggap :

z = � h , dapat dituliskan:

D = T

D.z = m -+ D = T

I

� 3 D 6

)m h z Tz==�h

Tekanan, tarikan persatuan panjang.

. ' 3 1 m Dar1 D = Ob . G h . 2 =_Q_ h

diperoleh:

atau untuk ab == ab

6

h = � ' (Tb.l Penulangan persatuan panjang A :

T A = --

aa Penulangan total sepanjang B :

A tot = A. B = T . B Oa

m .B M =

25

Karena pondasinya bujur sangkar, maka luas AT akan sama, baik pada x maupun y.

Untuk memeriksa tegangan r , dapat ditempatkan penampang kritis geser pada jarak h dari kolom. Keseimbangan geser pada penampang kritis dapat dituliskan :

5 at (s - h) = T. Z. 1 = T . B h

r = 1 2 at (s- h) ' h

kritis

Juga harus dihindarkan tembusnya kolom pada pelat. Sehingga perlu diperiksa tegangan geser pons rp.

Penampang kritis tembusan ditempatkan sejarak -� dari kolom.

Dari keseimbangan : p

T = p 4 (b + h) .h

kondisi tersebut harus memenuhi :

Tp :( O'bp

Apabila Tp > Ubp tebal pondasi (h) harus diperbesar .

r,:--il IDI I I L.:- _,.

Pada ·kenyataannya keamanan terhadap tembus dalam banyak hal tergantung dari penentuan tebal pondasi bujur sangkar tersebut. Untuk maksud-maksud praktis disarankan menggunakan nilai-nilai pada tebal berikut:

at (kg/cm2 ) h/s

0,5 1/5 1 ,0 1/3 2 ,0 1/2 4,0 2/3

h = hmin ·

Perbandingan ukuran � dapat diketahui sebagai berikut:

apabila dianggap bahwa tegangan kolom ialah ab = ab ,

diperoleh : p = ab . b2 •

Tetapi juga : p = Ut. B2 , sehingga : at. B2

b-=

B

26

b

hj: �·�==�'==�0====·�

J s 'll

8ehingga dengan menganggap tegangan. TeKan beton Ob' 40 kgjcm2 , diperoleh :

Ot 0,5 1 ,0 2 ,0 4,0

b/B 0,11 0 ,16 0 ,22 0,32 Nilai-nilai yang diambil untuk keamanan lebih lanjut

b/B 0,10 0,15 0,20 0,30

Contoh:

Apabila Ot = 0 ,5 kgjcm2 , diperoleh

dari

pad a

Karena: ap

Dengan Lp

7 ,5

B = b

2 .8 + b -r B 2.8 + 0 ,10 B -r B = �·� '

- = B 0 ,10 -r b 0 ,1 B 0,22.8.

p Ot . B2 4(b + h)h 4(0 ,1B + h )h

7 ,5 kgjcm2 . 0 ,5 . 4,92 .82 -r 30 4(0,22 .8 + h)h

�

0,5{2 ,22 .8}2 4(0 ,22 8 + h )h

2 46 ( _E_)2 ' h 's 0 ,22 (h) + 1

12,17 h ( � )2 -r h

s - 2 68 ( - ) -12 17 ' h ' = 00,22 ( �) + 1

Hasil dari persamaan ini adalah ;

8ehingga _Es 1 5

s h = 2 ,68 + 2 ,682 + 4,12 ,17

2 5

2 ,22.S

Nilai-nilai lainnya dapat dicari dengan cara yang sama, dengan perubahan-perubahan yang sesuai. Kesimpulan terhadap prosedur perhitungan pondasi bujur sangkar beton bertulang ;

1 . Tentukan B = � , hitung m = at . �2 .

2. Anggap h untuk lentur aman dan tegangan pons;(lihat tabel) .

3. Tentukan A = T, dengan T

Periksa Amin. = 0,25 . h(cm) (PBI 1971 , 9-1 ,2 ).

Memahami Pondasi - 3

5 . m .;;:; abl h2 .1

1 ,2 . at {s- h} <S;;--r h

p � 4 (b + h) h ""'Lbp·

m _Q_h6

-r h h min

27

·Pada rumus-rumus tersebut juga disarankan untuk menggunakan satuan-satuan m, t, tm, t/m2 untukmenghindarkan resiko kesalahan.

4.2.2. Telapak empat persegi panjang :

Apabila terdapat hambatan untuk merencanakan pondasi telapak bujur sangkar, atau apabila kolomnya berbentuk empat persegi panjang sedangkan 8-nya diinginkan sama pada kedua jurusan maka pondasi telapak empat persegi panjang merupakan pilihan yang tepat.

�

L 0 �l

Perhitungannya sama dengan perhitungan pondasi bujur sangkar. Untuk memperoleh h aman pada dua kondisi, yaitu ab 1 � ab 1 dan Tp � ibp, dapat diambil h lebih besar dari yang tercantum di dalam tabel.

Kondisi

Kondisi

28

Ut (kgjcm2 )

0,5

1 ,0

2 ,0

4,0

Ut (kg/cm2 )

0,5

1,0

2 ,0

4,0

S* B* -b*

2

h/s max

1/5

1/4

1/3

1/2

h/s max

1 /5

1 /3

1 /2

2 /3

dimana B* = y'LB b* = .jQ.b

Prosedur perhitungan pondasi telapak em pat persegi panjang beton bertulang ialah :

l. Hitung luas telapak A == L, kemudian tentukan Bdan L sehingga B.L == A== Pfat . Ut .

Tentukan h sesuai dengan at yang aman terhadap kondisi-kondisi ;

ab � ab dari tabel.

Tp �Tp 3. Tentukan penulangannya.

A L pada arah L dari : m

Si - AB pada arah B dari: m = Ot. -2- ,

Catatan : h h

h max -+ untuk SL h min -+ untuk SB.

T == __!!!___ AB �h

' 6

T == __!!!___ AL �h

' 6

T

T .Oa

Pada arah B penulangannya dikonsentrasikan sepanjang LB == B di bawah kolom. Luas penulangan total A sepanjang L :

A tot AL. L.

luas penulangan pada konsentrasi LB :

ALB == 2

� + 1B

A tot.

- --·-

� L I

" ...

B

1--.1'-

I Sisa penulangan (A tot - ALB) didistribusikan pada bagian di samping-sampingnya. Periksa apakah kondisi penulangan minimumnya A min == 0,25 h(cm2 ) sudah aman.

4. Periksa .

T Ot (SL - h)

1 ,2 h �T p

·------- � Lbp (ambil h == rata-rata) 2[(b+h) + (£ +h)] .h

Pada rumus-rumus ini juga disarankan menggunakan satuan m, t, tm, tjm2 untuk menghindari kesalah­an.

Contoh : P == 15 ton; at == 0 ,5 kg/cm2 == 5tjm2

1 . Ukuran: A== p 15 3m2 • Ot 5

Diambil; B 1 ,20 m L 2,50 m

B.L 3 m2 ok.

b Q == 0,20 m

29

2 . . h.

1 1 .15 h � S max. 5 = -5- = 0,23

B* = ..;-J: = y'3 = 1 ,7 3

S* = 1 ,7 3 ; 0,20 0 ,7?

0, 20 b* 0,20 B=1, 20

--:; 1'-

S* l = 0 ,77 0 16 I �L =1, 1 5

h � . 5 5 = ' .

Diambil : h = 0,26 m.L=2, 50

l

l

� ---; !'--

1 r

!gB•0,5� B=1,20m 1

3. Penulangan : Oa 1 ,25 tjcm2 = 1250 kg/cm2

30

Arah L : = 1 ,152 T = 3,30 m Ot . 2 = 3,30 tm/m , 5

6 · 0,26

AL = 15!23 12,2 cm2 jm , 10 (jJ 18 s =1,25 7 (jJ 18 s =

Arah B 5 0,52 0 ,625 tm/m, T = 01625

=m . 2 5 6 .0,24

AB = 3,125 2 ,5 cm2 fm.1 ,25

Konsentrasi pada LB = 1 ,20 m -+ A tot = 2 ,5 X 2,5 = 6,25 cm2 .

2 ALB = --=---� + 11 ,2

6,25 = 4,05 cm2 .

7 (jJ 10 , S = 20 cm (5 ,50 cm2 ) .

Sisa pada bagian samping 2 X 0,65 2 A = 6,25 - 4,05 = 2 ,20 cm.

A = 2220 = 1,10 cm2 /0,65 m -+ (= 1 ,7 cm2 jm)

Penulangan minimal untuk pelat (PBI 1971 , 9 .1 ,2 ):

A min = �02� . h . b = 0,25.26 = 6,5 cm2 jm'

15 ,23 tjm

20 cm (25 ,4 cm2 fm)20 cm (17 ,80 cm2 )

3,125 tjm.

r ---. f-0 , 65 . ----; r-

1, 20 --. """ 0

· -1'-, 6 5 1, 20m

5 (jJ 14 . S = 20 cm (= 7 ,7 cm2 /m)

0, 20m

Terlihat bahwa penulangan minimalnya mempengaruhi situasi pada arah B sehingga penulangannya menjadi :

j '

t--. "" �

� ' "

7 if> 18 ' s 20

1 3 if> 14 ' s 20

4. Periksa: al:) - 5 m maxh2

5 . 3,30 0,262 = 244 t/m2 = 24,4 kgjcm2 < ab - 40 ok.

T 1 ,2 at (SL-h)

h

h rata-rata = 0,25

15

1 ,2 . 5 (1 ,15-Q,26 ) = 20,5 t/P12 = 2 ,0 kgfcm2 0,26

2 ,0 < ab 5 kg/cm2 ok

2 [ (0,2+0,25 ) + (0,2+0,25 )] 0,25 33,3 t/m2 = 3,3 kgjcm2

3 ,3 < Tbp = 7 ,5 kg/cm2

4.2 .3 . Pondasi telapak dengan tebal berbeda.

ok

Untuk memperkecil volume beton yang diperlukan, sering kali tebal pondasi dibuat berbeda dengan tebal h minimum = 12 cm.

pat = ­B. L

Distribusi momen m di sepanjang penampang kritis tidak konstan ka>:ena bagian-bagian yang lebih kaku menekan momen lebih besar . Tetapi selama :

pengurangan tidak melebihi kemiringan 3 : 1 (� 20° ) dan dimensi kolomnya :

b B � 0 ,20 dan

� 0,2 B(0, 2L)

hitung A, a� dng hmax. 31

32

pengurangan tebal terse but secara praktis bisa diabaikan, kemudian mengkalkulasi

A dan ab dengan h max

Untuk memeriksa --r dan rp harus selalumempertimbangkan variasi h. Penyederhana'• n yang am<) !l ialah dengan menggunakan :

h = Lmin untu ·;,: -r == 1 ,2 Lit (SL - hmux )

h ::: 5 p

Penampang kritisT

Penampang' kritisTp

6 hmax untuk T p == 5 2 E (b + hmax ) + (b + hmax ) ] 6 hmax

Hal ini akan sama saja hila dikatakan bahwa : bagian atas diabaikan untuk T. dianggap kemiringan max 3 : 1 untuk T P

Apabila: 0 , 10 <:; � ( atau t ) < 0,20 , h variabel tidak dapat.diabaikan !

Dalam hal ini dilakukan perhitungan seperti contoh sebelumnya, tetapi harus menambahab 1 dan A sebesar 30%, pada daerah di bawahkolom selebar 3b (atau 3 1) . Catatan: hal ini diijinkan dengan pertimbangan bahwa momen pada arah X dan y pada saat yang sama,. sehingga tahanan yang lebih besar dapat diberikan oleh beton. Terlebih-lebih distribusi momennya disejajarkan dengan retak-retak pada beton. Contoh: pondasi telapak bujur sangkar

P = 30 t <ft = 1 kg/cm2 = 10 tjm2 b = 25 cm.

1. Menentukan B = /� = �= �.73 m

2.

Diambil B = 1 ,75 m

30 at =

1 ,752 9,8 t/m2 < <ft Hitung S = B

2 � = 0, 7 5 m dan m = Ut .

Anggap h dari tabel

1 kg/cm2 -+ h 1 Ot - -=

s 3

ok.

1__.......--::- --............_ 1h . .-.. --------'� +min:

rhmax. w-----ff- 2

���ax_ . i

..,L_ ______ T .... 1_:s_��hmax

b a tau

Q

0,752 = 9,8 . 2 2,75 t/m.

h ;;;. 1 = 0,25 diambil h = 0,26 m. 3 8 '

3. Tentukan :

Hitung

Q - ==

B 0•25 == Q 14 --+ ab' dan A bertambah.1 ,75 '

A dengan h rata-rata untuk tulangan dengan arah X dan y --+ h = 0,25 m.

T = = ��r.L•7:....:5'--- = 13,2 t/m' -+ A = 5 6 . 0,25

_T_ = ___;::_13.::...•<.::::2- = 10 56 cm2 /m'1 ,25 '

A min = 0,25 h = 6,25 cm2 /m < A --+ 4 </> 18, s = 25 cm (=10,16 cm2 /m. ) ,'Jk.

Penambahan A pada 3 b = 0,75 dengan 30%. A == 10,56 . 1 ,30 == 13,70 cm2 fm

6 </> 18, s = 15 (= 1 6,9 cin2 /m) ok.

4. Periksa : Ob yang juga harus ditambah sebesar 30%.

Ob

T

Tp

1 3 5 m 1 3 5 .2,75' - � =

' . 0 252 '

= 286 t/m2 = 28,6 kg/cm2

at (S-h )1 •2 · h min

15 5 4 (b + h) . 6 h

< Ob1 = 40 kgjcm2

9,8 (0,75---Q,25 ) 1 ,2 0,11

53,4 t/m2 = 5 ,3 kgfcm2 5 ,3 == L 5 kg/cm2 ok

15 5 4 (0,25 + 0,25 ) 6 . 0,25

36 tjm2 = 3 ,6 kg/cm.

3,6 < L bp = 7 ,5 kgfcm2 ok.

r-'----+---...,.----- 6 4> 18 . s = 1 5 2+2</> 18 ' s = 25

4.3 . Pondasi telapak yang dibebani dengan P dan M serta H.

Apabila sebuah pondasi telapak dibebani dengan gaya P dan momen M dan tentu saja dengan gaya H yang mengenai pusat bidang kontak permukaan antara pondasi dengan tanah, maka dapat dikatakan bahwa :

H

H hanya menyebabkan gelinciran (geseran), periksa keamanan terhadap geseran. P dan M menyebabkan at yang tidak konstan. (lihat paragrap ' Menentukan a pada per­mukaan kontak' ).

p M

Oz

33

sehingga momen-momen dalam M dan geser Q, untuk memeriksa apakah pondasi yang bersangkutan cukup kuat untuk harus dihitung dengan variabel distribusi tegangan a 1 - a 2 •Contoh :

L " 1 "

M S 2 a 1 + a

. 8 . " 1 " ) ( -3 . a 1 + a

Q =

) - (2 a 1 + a ) 82

(S - h) . " 1 "

Contoh perhitungannya akan diberikan pada bagian ' Dinding Penahan" (dinding dengan beton ber­tulang) .

4 .4. Hubungan pondasi telapak tunggal :

Apabila pondasi telapak tunggal harus dibuat pada tanah lunak (at ,;;;; 1 kg/cm), atau apabila adasyarat untuk menghindari kerusakan akibat gempa bumi, maka telapak-telapak tersebut harus di­hubungkan menjadi satu dengan balok.

Balok-balok tersebut berfungsi untuk mengikat telapak-telapak pondasi sehingga mampu bekerja lebih baik menahan gaya-gaya horizontal. Pada umumnya balok-balok tersebut tidak dihitung, tetapi penulangnya ditentukan sesuai dengan "baku pedoman perencanaan struktur Beton Bertulang untuk Gedung, 1983".

- Posisi :

34

Ukuran B � 25 cm

H ;;;, Q � Q ...- 18,5 (disarankan H = 10 )

Q = bentang (jarak) antar kolom

Penulangan A = A' = _Q_&_ b h100 . .

Sengkang As = 0,1 5.A.S2 /h

jarak SI � h/4s2 � h/2

Contoh Q = 3 m ukuran ; B = 25

b = 25

Tulangan A = A'

Sengkang

25.25 100 . 0•6

10As = 0,15 . 3,75 . 25

(1 sengkang) (j>min 10 mm

H

h

Q 10 25.

3 ,75 cm2 � 2 rp 16 .

0,225 cm2 � rp 6.

tetapi rp min = 10.

Catatan : Apabila gempa bumi tidak begitu berpengaruh, maka

A = A' = 1°0g . b h

As = 0,15. A. S2 /h. min rp 6.

30 cm

SI � h/4 ' s2 � h/2 dengan panjang daerah sl 2 h.

Cara yang sama juga bisa diterapkan untuk konstruksi kayu :

pondasi umpak balok sill

pondasi umpak

35

pondasi umpak tiang kayu

balok lantai

balok lantai

balok pengikat pondasi

pondasi umpak tiang

balok pengikat pondasi

batu

4.5 . Tipe khusus pondasi dangkal untuk tanah berawa .

Untuk bangunan kayu dengan konstruksi k ecil/ringan digunakan "Pondasi kalang galam" .

Balok kayu galam = nama j enis kayu di Kalimantan dengan kelas (mutu ) rendah , sehingga harus selalu terendam di bawah muka air tanah.

Galam 9 1 0-� 1 2 Pa n j ang "" I m = 2 L

Perhitungan Ot . dianggap seperti pondasi dangkal biasa yang mene­rus, d engan le bar B = 2 .d.

36

Tiang ( tongkat ) ul in 5/10

Sunduk ulin i�

�

MT •

11\V/MIWI\\

V �AT T Sunduk i

Untuk bangunan kayu dengan konstruksi besarfagak berat, digunakan pondasi ' Kalang Kacapuri Galam". Balok kayu galam diletakkan bersilangan, di bawah MAT.

p �8/8 M. T.

MAT

Panjang 4 meter

r Supaya le bar pondasi bertambah untuk mengimbangi be ban P , maka balok kayu galam ditambah 2 buah lagi di bawahnya, bersilangan dengan 2 buah balok di atasnya.

4 .6. Pondasi telapak meneru!1 dengan beban terpusat :

Karena penyelesaian masalah ini tidak memerlukan konsep baru, maka langsung akan diberikan prosedur perhitungan dengan menggunakan sebuah contoh soal :

be ban

R P = -L

reaksi tanah

._� ... x f--X_R_

=_4

.....,, 5:-z

__ f R= 54L X R = z

p3

Rtanah=54

I '

* Untuk memperoleh kekakuan yang cukup .1m a x . H harus � 10

H ::;;, 5 ,00 """" 1 0 0 ,50 m

* Hitung posisi resultan R,

R = � P = 8 + 34 + 12 54� PxXR. = � p

P 1 .x 1 + P2 x2 + P2x3 p l + p2 + p3

8.0 + 34 .4 + 12 .9 8 + 34 + 12 4, 52 m

* Untuk mendapatkan beban yang konstanpada tanah maka eksentrisitas pondasi yangberhubungan dengan R sebaiknya .

e L

( - - xR )2 00

Dalam hal ini beban pada tanah per meter panjang menjadi : ( lihat gambar) .

3 7

Dalam hal e = ( � - XR ) i= 0 , akan ada salah satu p ilihan dari :

membuat pondasi lebih panjang dan memusat-kan di bawah R sehingga p tetap konstan

N p L

atau tidak merubah panjang pondasi L tetapi dalam hal ini beban pada tanah tidak konstan.

N + M L - ---u-

6

dan M = N . e

Apabila beban pada tanah p er meter panjang telah diperoleh , yang pada contoh ini konstan dan nilainya p = 6,0 tjm', p erhitungan dengan cara yang sama seperti pada p erhitungan telapak me­nerus biRsa. sehingga diperoleh ukuran dan penu­langan pada penampang melintang telapak .

1 1 , 20 '1

- 2 k alau Ut = Gt/m 5 B = 6 . = 1 ,20m

p = g_e2 ( { + e )

M=R. e.

Untuk merencanakan pondasi talapak pada arah memanjang L, digunakan sistem sebagai berikut :

£=4m £=5m

1 , 3 3 m - 1 6 1 2

3 m <"--� I

Q

8 +

M

38 1 6,0

Sistem tersebut adalah sistem statis tertentu, karena gaya-gaya yang b ekerja sudah dik etahui semua. Q dan M dapat dicari d engan mudah.

*

*

X = 0 -+ Q = p l ·

M = O

8

Q = 0 untuk 8 - P 1 ·x 1

X I

M = 6 . 1 ,332 - 8 . 1 ,332

X 4 -+ Q = 8 - 6 . 4

Q = -1 6 + 34

0 8

1 ,33 m = 6

-5 ,33 t m.

-1 6

18

16,0 tm

Q = 0 untuk 18 - p.x2 = 0

18 x2 = 6 = 3,0 m

M = 6 . ( 4 ; 3 )2 - 8( 4 + 3) - 34 . 3

M = -11 ,0 tm.

* X = 9 Q = 8 + 34 + 12 - 6,9. = 092 M = 6 . 2 - 8,9 - 34,5 = 0 OK !

Dengan diketahuinya nilai-nilai gaya-gaya dalam ini penulangannya bisa direncanakan dan diperiksa tegangan-tegangannya. Contohnya M dan Q terbesar ada di bawah P2 •Potongan melintang pada momen positif maksimum M = 1 6,0 tm ialah :

Lb=0,30 11 }

h

Tinggi statis perlu : J 5 M h. > - ( - )ar; b

adalah M per satuan le bar . r-- --[]---, )M•lStmI __ I o,o6 _ L - - - _ _ _ _J

M b

Sehingga dengan I ab h j 5 . 16

400 . 0 ,3

(h = 1

0 9 > m ax .

' 10

400 t/m2 (K 125) diperoleh ;

0,82 m ; diambil h = 0,84 m

= 0,5 ) Ok !

Dengan z 5 6 . h diperoleh z 5 = 6 . 0,84 = 0 ,7 0 m

1-- 0,80 m Geseran Q = 18 :

Sengkang :

T M 1 6 -- =0,7

22,85 1 ,25

22 ,85 t

Q z . b

z

A = T 18,3 cm2

6 1/> 20 dan dapat diletakkan seperti pada gambar.(18,84 cm2 > 18,3 cm2 ) .

18 85 ,7 t/m2 0,7 . 0,3

T 8,6 kg/cm2 •

t b < T < t bm 5 < 8 ,6 < 12 � tulangan sengkang.

2 As . ifa a

2 As a

2 As a

=

= --r . b = _g_ z

Q luas sengkang tiap satuan panjang. Z • Oa

18 = 20,57 cm2 /m0,7 . 1 ,25

1/> 12 , a = 10 cm (22 ,6 cm2 /m' ) 39

Untuk momen negatif maksimum M = - 1 1,0 tm, penampang melintangnya adalah :

b=0, 30

0 2�J6�0, 84

dengan z � . h , diperoleh :

z 0,8 33 3 . 0,84 = 0,70 m M=l l,Otm M 1 1 T = 15 ,7 t z 0,70

A = T 15 ,71 1 ,25

12,57 cm2

l B= l , 20 I aa

4 cp 20.

Sketsa penulangan .

db [ 2cp20

n ct> 1 2110

Gaya-gaya dalam yang sama j uga akan kita dapatkan apabila pondasi terse but dibuat dari pasangan batu bata.

Bagaimanapun kondisi a � a ( = 3 kg/cm2 = 30 tjm2 ) harus dipenuhi.* Dengan menganggap perkiraan pertama sebagai penampang melintang bersegi empat dengan rata-

40

rata :

bA = B + b2

1 ,2 + 0,3 2 0 ,75 m , �I

1 ba 1 dapat dituliskan :

_M_ ,;;: a dengan W =bA . H2 a w "" 6

M . 6 a a bA . H2

16 . 6 30 a = 0,75 . H2

4 ,2 6 ----+ H � 2,00 m

Kondisi T �T ( = 3 kgjcm2 = 30 t/m2 ) juga harus dipenuhi.

D . 1 h 1 5 Q 1 5 18

- 18 2 3 2 1pero e : T = , . bA . H = , . 0 ,75 . 2 - tjm < 0 t jm

Sehingga dimensi pondasi H banyak ditentukan oleh a ..;; a dan, penampang melintangnya menjadi:0,30

t-i - rI H=2.00 l

l u

Tepatnya harga W adalah :

Wu =

b2 + 4 b B + B2 2 (b + 2 B)

b2 + 4 b B + B2 2 (2b + B)

Untuk M = + 16 tm "") f.= harus digunakan Wu untuk memeriksa tegangan tarik pada pondasi.

Catatan: untuk bangunan dengan sa tu a tau dua lantai beban kolom terpusat P nya jauh lebih dibanding dengan contoh tersebut. Apabila P == 5 t dan £max = 3 m, momennya adalah :

32 M = 1,67 . B = 1 ,88 ttm.0, 30 l j

kecil

dengan bA = 0,5 m, diperoleh .

0, t t-1 1 1 1 1 1 1 f f 1 1 f 1 f P = 16° = 1• 67 t/m'

H = j 6 M = 0 85 m bA . a ' I i o,7o I

Terlihat bahwa pondasi dengan pasangan batu bata dapat digunakan untuk bangunan kecil, tetapi tidak cocok untuk bangunan besar.

41

V. PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi tiang pancang; pemindahan beban melalui beberapa titik dukung. Apabila beban sebesar N harus didistribusikan pada tiang pancang sebanyak n buah, maka beban yang harus dipikul oleh tiap-tiap tiang . . . .

p N n

Apabila poer pondasinya sangat lentur (terlalu tipis), maka beban yang ada hanya akan didukung oleh tiang pancang yang terletak persis di bawah beban.

r j

P=O P=N P=O

r-- - - - - - - - - - - - ----

- - - - - - -,-- - - - - - -

\j

42

NP = s

f ��- ­l 1

\j NP = s

Q

\j

I

p N= s

Jadi apabila poer pondasinya terlalu tipis akan dapat berubah bentuk dengan mudah (deformasi) apabila menerima beban, dan beban tersebut hanya didukung oleh satu pondasi. Oleh karena itu poer pondasi harus cukup kaku (tebal) , sehingga beban yang ada akan terbagi merata pada semua pondasi tiang pancang. Pon­dasi yang kaku apabila menerima beban tidak akan berubah bentuk, sehingga semua tiang pancang akan menerima dan mendukung beban bersama­sama.

Sebuah pondasi disebut kaku apabila perubahan bentuk ( defor'�"" :::�<1 ;11ya :

Q f ,:;; lOOO dengan ukuran f sebagai berikut :

T = untuk kantilever.

f = untuk balok sederhana.

Apabila pondasinya kaku dan beban-beban yang ada dapat tersalurkan sama besar pada masing-masing tiang pancang, maka tiang-tiang pancang tersebut harus diletakkan sedemikian rupa sehingga resultan­nya, R = I: P berada persis di bawah beban.

I a N I J

I I I I X N R 1 R I

Beban-beban tersebut dapat disalurkan pada tiang pancang yang bekerja sebagai pendukung pondasi, bisa melalui :

Balok kisi-kisi: apabila material pondasinya menggunakan kayu atau besi baja, yang berfungsi sebagai poer (tiebeam). ��N �N

' 1 t N N 3 3

N harus direncanakan

Gambar atas balok a didukung oleh balok b

Gambar sebelah kiri balok b didukung oleh tiang pancang.

Di samping itu harus diperiksa : a < a dan T <--r

® c

t@ N 3

Q f < ---:-1-=-o o--o-

N3

- - -

� N3

N3

N6

Tetapi mengingat ketahanan terhadap kelembaban tanah, jarang digunakan bahan poer dari kayu atau besi baja.

Memahami Pondasi - 4 43

5 .1. Pondasi monolit dan masif.

p

h- ' t� � 2 2

Pondasi satu kesatuan (monolit) : apabila material pondasinya menggunakan pasangan batubata, be­ton, bata ataupun beton bertulang. Hanya diper­hatikan bahwa tingkah laku pondasi monolitik tergantung dari perbandingan � Apabila � � 1 , pondasi sangat kaku.Secara praktis tidak ada lengkungan, dan beban P disalurkan menuju tiang pancang dengan mengikuti rangka batang internal yang terjadi di dalam tubuh poer pondasi, bisa dikatakan massive.

Gaya tekan D dapat disalurkan dengan sempurna, sedangkan perhatian khusus harus diberikan pada bagian yang menahan gay a tarik T.

h Untuk beton S � 1

h Untuk pasangan batu/batu bata S � 2

Pondasi dapat dikatakan masif (kaku) jika : h = S.

Apabila � < 1 , pondasi masih dapat dikatakancukup kaku, bila lenturannya relatif kecil. Penya­luran beban P menuju tiang pancang terjadi melalui lengkungan dan geseran pada pondasi. Tingkah laku poer pondasinya sama dengan balok atau pelat. Untuk membuat pondasi monolitik, dari bahan beton, pasangan batu/batu bata, perbandingan h dan S, adalah sebagai berikut :

Karena kecilnya tegangan pada pondasi masif sehingga material pondasinya bisa menggunakan pasang­an batu bata, batu pecah atau beton dengan sedikit penulangan (x < Wmin )·

44

j

5 .2 . Pondasi lajur: dengan h > S (masif) .

Dianggap bahwa berat sendiri pondasi G bekerja pada bagian atas pondasi bersama-sama dengan N.Dalam hal ini terlihat bahwa keseimbangannya tercapai melalui segitiga gaya dalam.

Terlihat :

2P (N + G) a -+

p (N + G) a =

2

D p Js2 + h22

T sP . h P .

jarak tiang pancang arah memanjang pondasi

P . 1sin ex

1 tan :a

T i t---�-_,p I

h

Gaya tekan D bekerja pada bahan pondasi dan tidak begitu menjadi masalah (terlihat D < N + L; ,� , a).Gaya traksi T harus diberikan dengan menambahkan elemen tekan (pada baja dan kayu disebabkan ketidak yakinan tahanan tarik pasangan batu bata).

Dalam kasus seperti terlihat pada gambar, gaya tekan T dapat diberikan oleh balok kayu. Gaya tarik T dirubah menjadi geseran pada balok kayu, yang bekeiJa sebagai penghubung (konektor) antara pondasi dan balok pendukung. / a

I'

/ /

/

45

Apabila material yang digunakan ialah beton, maka elemen tarik dapat dengan mudah diberikan oleh tulangan beton. Luas tulangan yang diperlukan ialah :

A = T

h

Arah memanjang :

Sistem pada arah memanjang dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah :

Sistem dan pembebanan :

R = (N + G) . L R

i l l I 1 1 1 I I 1 1 I l l (N+ G )

�

2P 2P 2P 2P 2P

tt a.. el. A.

J. L 1

Apabila semua gaya diketahui maka sistem tersebut merupakan sistem statis tertentu. M dan Q dapat diperoleh dengan cara yang sama seperti pada pondasi telapak menerus dengan beban terpusat (dalam hal ini = tiang pancang-beban) , dan apabila me:riggunakan beton bertulang perlu diberikan penulangan yang cukup, atau apabila dipakai pondasi pasangan batu perlu dijaga agar tegangan tarik tidak terlam­paui.

Ca tatan . sering terdapat kasus bahwa jarak tiang pancang a <:;;; H. Dalam hal ini tegangan-tegahe. ... •l pada pondasinya berbeda dari tegangan-tegangan pada keadaan normal.

46

Untuk membuat pondasi menjadi aman diperlukan a = H, dan melanjutkan perhitungansama seperti pada keadaan biasa.

; Penampang

- - ----- - --- -- ]= · � t=-f--t.R-l l

5 .3 . Pondasi tunggal . dengan h ;:;. S (masif). Akan diperlihatkan di sini, gaya-gaya dalam yang menyebabkan keseimbangan pada tipe pondasi

ini serta cara pembuatannya apabila dipakai material beton bertulang dengan sedikit penulangan (w < Wmin )·Setelah itu akan diberikan penyelesaiannya apabila digunakan jenis material lainnya.

5 .3. 1 Pondasi di atas satu tiang pancang :

Pemindahan beban menuju tiang pancang­nya langsung. Walaupun begitu tetap diperlukan penulangan untuk meredam gaya tarik T

T T ( -+ A = -=- ) ,Oa

yang besarnya ditentukan seperti terlihat pada gambar.

======:;::= tekan tarik

5 .3.2. Pondasi di atas dua tiang pancang :

Pemindahan beban N menuju tiang pancang sama seperti yang telah diuraikan pada pondasi telapak.

T = p .s h

1 p . ---=-­tan ex

5.3 .3 Pondasi pada tiga tiang pancang : ·Beban bekerja pada titik berat segitiga tiang

pancang. Kerangka ruang dapat dikembangkan seperti terlihat pada gambar. Agar terjadi keseimbangan diperlukan;

P . S = T . h � T = P .

( s = a 1 2 • COS 30°

s h

0,58 a

·t·

t

0

T -

0

T

4 7

Terlihat bahwa gaya traksi T terletak pada permukaan bawah pondasi dan arahnya adalah diagonal,

dan penulangannya adalah sebesar A = _1:._ , yang arahnya juga diagonal. Oa

Untuk mempermuctah penyelesaian penulangan biasanya ctilakukan transformasi sebagai berikut:

_ T 1 - 2 . cos 30°

0 ,58 T

Dengan substitusi pacta.

T 0,58 a p . h

ctiperoleh :

aT 1 = 0,33 . P h

T l Oa

1 a p . 3 . h

ctiletakkan ctisemua sisi, dan kadang-kactang ctalam bentuk ring ( cincin ).

5 .3 .4 . Pondasi pada empa t tiang pancang:

Beban P bekerja pacta titik berat segi empat tiang pancang. Rangka ruangnya d�pat dikembangkan seperti terlihat pacta gambar.

48

normal cincin

Agar terjadi keseimbangan diperlukan :

P . S = T . h -+ T = P . Sh

Sedangkan untuk geometri alasnya diperlukan: a 1 8 = 2 · cos 45° = 0•7 a

Terlihat bahwa gaya traksi T terletak pada per­mukaan bawah pondasi dan arahnya adalah dia­gonal. Sehingga tulangannya dapat diletakkan diagonal pula, dengan :

A = TO a

Penyelesaian penulangannya biasanya dilakukan dengan transformasi :

T 1 = T . cos 45 o = 0, 7 T

Dengan substitusi pada,

T =

diperoleh .

P 0,7 a. h

1 aT 1 = 0 ,50 T = P . 2 . h

dan A1 Tt

diletakkan di semua sisi, dan kadang-kadang dalam bentuk ring (cincin ) .

a

T

T

cincin

49

5 .3.5. Pondasi di atas enam tiang pancang a tau lebih .

Prosedur perhitungannya sama. Di sini diberikan beberapa bentuk kasus.

( cincin )

a tau

T

5 .3.6. Penggunaan pasangan ba tu atau ba tu bata.

Kerangka dalam juga dapat dikembangkan pada pasangan batu atau batu bata. Sehingga apabila hanya diletakkan sebuah pelat, atau bahkan hanya balok cincin dari beton (� 15 cm) dimana gaya . T tarik T 1 ditahan oleh tulangan (A 1 = -=_!) maka pondasi tersebut akan aman.

O a

N

50

5.4 . Pondasi dengan poer yang tipis h < S (tebal poer < jarak tiang)

Sebuah pondasi tipis bertingkahlaku sama seperti sebuah balok atau pelat (momen M dan geseran Q). Kondisi yang menyebabkan sebuah pondasi harus kaku sehingga beban dapat didistribusikan secara seragam menuj u tiang pancang dapat diekspresikan pada pondasi beton bertulang dengan:

h ;;;. 0,4 . s

5 .4.1. Perhitungan pondasi telapak . dengan 0,4 S ,:;;; h < S

Akan ditunjukkan sebuah desain dengan contoh sebagai berikut :

Pondasi telapak di atas tiang pancang dengan cfJ = 15 cm ; £ = 10 m ; P = 1,8 t, harus direncanakan untuk mendukung beban sebesar N = 14 t/m 1• Apabila penempatan tiang pancangnya pada jarak minimal a 1 = 3cfJ = 45 cm pada arah memanjang pondasi tersebut akan mamp1,1 mendukung beban .

P = �0,45

4 t/m1 (untuk satu tiang).

Tiang pancang yang diperlukan pada arah transversal adalah :

n = 14,0 4,0

3,5 ---+ n = 4

Dengan menempatkan tiang pancang pada penam­pang melintang sehingga resultan R-nya terletak di bawah N, diperoleh :

s = 0,675 7 1 �

r· 675

• • 0 .

,.- -

N+G0:1 6 t/m I

I I : e I e I - r---I Dianggap ; h = 0,4 S = 0,27

H = 0,35

Berat sendiri pondasi : ( 'Y beton = 2,5 t/m3 )

G = 1,7 . 0,35 . 1 . 2,5 = 1,5 t/m1b I I � I

Beban total :

N + G = 14 + 1,5 = 16 t/m1•

Gaya-gaya yang akan dipikul oleh tiang-tiang pancang ialah .

16 4

4 t/m1

Setelah semua gaya yang bekerja pada pondasi diketahui (statis tertentu) , M dan Q dapat di­hitung, mulai dari kiri ke tengah.

Q 1 4 t/m1

Q2 = 8 t/m1

M1 = 0

M2 = 4 . 0,45 tm/m

M2 = 1,80 tm/m

I Wl I I

a�0,45 a=0, 45 _ I ' -P=;4 t/m P-4 t/m1

P=4 t /m l 1,70 1

1 6 t/m I 0,675

0,45 0,225 1

4 t/m I 4 t/m ,1 4 t m 4 t/m'

® @ ®' Q)' 8 1 4 ,-------J

+ Q

51 r----�4 r s '----1

Q3 = 8 t/m'

Q3 = 8 - 16 = -8 t/m

M3 = 4 . 0,675 + 4 . 0 ,225

= 3,6 tm/m

�M

-3,6

Rencana penulangannya dihitung dari gaya dalam maksimum M = 3 ,6 tm/m dan Q = 8 t/m.

*

*

Periksa :

h :;;. J 5 . 3,6 ""' 400 . 1

Penulangan : M T = 5

6 ' h

U 22 I aa

o.J s- \l.:: ::;::::=A=' ===-ll A = T f 11 = • '"" � oa

dengan K 125/Gb ' = 400 t/m2 ( 40 kg/cm2 )

;;;;, 0 ,2 1 -+ h = 0,27 > 0,21 ok

3,6 . 6 0 ,27 . 5 6 ,17 t/m

1 ,25 t/cm2 (1250 kgfcm2 )

6,17 =

1 ,25 4,95 cm2 /m lebih kecil dari :

Am in = 0,25 h (cm) = 0,25 X 27 6,7 5 cm2 /m.

Karena tiang pancang ditempatkan pada jarak = 0 ,45 m pacta arah memanjang, maka diperoleh

A1 A . a = Am in . a

6,75 . 0 ,45 = 3,03 cm2 /0 ,45 m -+ 2 cjJ 1 4 , a � 0 ,45 m

* pemeriksaan geseran :•

*

52

Q 5 -r = -- dengan z = -6

h = 0 ,225 mz . 1

T = -·-8- = 35,5 t/m20,225 3,55 kg/cm2 < Tb "' 5 kgjcm2 •

(tidak perlu tulangan geser)

periksa geseran pons :

T p maksimum dihasilkan dari tiang pancang di dekat sisinya. Gaya tiang pancang,

P = 4 . a 1 = 1 ,8 t .

Tp =p

[ (0 ,1 + � ) . 2 + rr <-} + � ) 1 8

[(0,175 . 2 + rr (0 ,2 1 )] . 0,276,6 t/m2

0 ,6( . "-.gfcm2 < Tbp = 7 ,5 kg/cm2 OK !

0,1 .0, 1 5 2

0 1 35= _h I ' 2

I _ _ _ t _ //

o, 1 7 5 1 0 ,66 kg/cm2

* Desain paaa aran memanjang:Sistem pada arah memanjang diperlihatk8n pada gambar di bawah:

Pada situasi ini jajaran tiang pancang pertama pada sebelah kiri hanya mendukung setengah beban tiang pancang normal.

* Penulangan :

* Periksa at{ ; .

* PeriksaT :

Q = 0 ; 3 ,6 - 1 ,6 . x0 0 x0 = 0,225 .

Mmax . = 3,6 . 0,225 - 16 °·;252

Mmax . = 0,405 tm. 0,452 M(a 1 ) = 3,6 . 0 ,45 - 1 ,6 2 = 0

5 5z = 6 . h = 6 . 0 ,25 = 0,21 m

T = M = 0,405 z 0,21 1 ,93 t/m'

A = 1•93

= 1 ,54 cm2 tetapi, 1 ,25

Am in .

Am in.

a!:{

ab' � a!:{

0,25 . B . h = 0,25 . 1 ,7 . 27 11 ,5 cm2

11 ,50 cm2 � 4 X 3 </J 12 . = 13,56 cm2

5 . 0 4 0 ,272 . 1 ,7 1 ,6 kgfcm2

T = Qz . B

3,6 0 ,21 . 1 ,7 = 1 ,0 kgfcm2

T � �b (tidak pEl'lu tulangan geser) .

5 .4.2. Perhitungan pondasi tunggal : dengan 0 ,4 S .:;;;; h .:;;;; S

Pada bagian ini juga akan dijelaskan prosedur perencanaan dengan memberikan sebuah contoh. Beban kolom sebesar ·N = 10 t harus dipikul oleh sebuah pondasi tunggal di atas tiang pancang

kecil </J 15 cm, Q = 10 m, dengan P = 1 ,8 t (daya dukung ij in satu tiang). Dimensi kolom . b X Q = 15 cm X 20 cm. Jumlah tiang pancang yang diperlukan untuk mendukung beban N (berat pondasi G diabaikan)

N 10 n � - = -- = 5 ,55 p 1 ,8 ambil n = 6 buah tiang pancang.

53

Tiang pancang harus diletakkan sedemikian rupa sehingga resultan R-nya terletak di bawah N ; dalam keadaan seperti ini akan diperoleh keseimbangan. Jarak antar tiang pancang sekurang-kurangnya harus a = 3 <Pa = 0,45 m. Diambil penempatan tiang pancang seperti berikut 0,1.0

Ht p

p

p

0 � 0

-··�·�- ·-·0 cP 0

l l l /1 a=0,45 1 a"'0,45 1 l x L=l,25

Jarak tiang pancang S maksimum pada arah x atau y adalah : S = 0,45 m. Dapat dianggap .

y

h ;;;. 0 ,4 S = 0 ,4 . 0 ,45 = 0,18 m � ( < S = 0 ,45 m) � memenuhi syarat untuk poer tipis, lihat butir 5 .4. H = 0,25 m. Berat sendiri pondasi: G = 0,25 . 1 ,25 . 0 ,8 . 2 ,5 = 0 ,65 t. Beban total : N + G = 10 + 0 ,6!) = 10 ,65 t. Untuk setiap tiang pancang :

p 10,65

6 1 '77 5 t ;::::: p = 1 ,8 t Ok !

Gaya-gaya dalam M dan Q diperoleh dengan cara memotong pondasi sepanjang bidang kritis (x - x dan y - y) dan menuliskan kondisi keseimbangannya pada bagian terpisah.

Bidang kritis x - x :

*

54

l a � L/2

Penulangan : K 125 I U 22 at: = 400 tjm2

dengan z = � h = � . 0,18

T = 10,67 t.

momen persatuan panjang

(fa = 1 ,25 tjcm2

0,15 cm, diperoleh T M-

z

keseimbangan :

M

Q = =

2 P . a 2 . 1 ,775 . 0 ,45 1 ,60 tm 2 P 2 . 1 ,775 3,55 t

1 ,60 0 ,15

Penulangan total pada arah L : A = 10,67 -1 ,25 - 8 ,53 cm2 •

Am in = 0 ,25 . B . h = 0 ,25 . 0 ,8 . 18 = 3,6 cm2 < 8 ,5 3 cm2

Penulangan diletakkkan dua lapis menghubungkan tiang pancang pada arah memanjang.

Masing-masing lapis : - = 4,27 cm2 � , 2 <P 18 (atau 3 cf> 14)

* Periksa al) : al) 5 M 5�- 1•60 309 tjm2 h2 • B 0 ,182 • 0 ,8

* Periksa r : T = z . B 3,55 29,6 t/m2 • 0,15 . 0,8

* Penampang kritis y - y :keseimbangan .

* Penulangan ;h baru = 0,18 - <P tulangan

5 z = 6 . 0 ,16 = 0 ,13 m

0,16 cm.

T = Mz

1,20 -0,13 - 9,23 t -+ · A 9,23 -1 ,25 -

M = m . L

aM = 3 P . 2

a/2

3 . 1 ,775 . 0245

1 ,20 tm Q = 3 P

3 . 1 ,775 = 5 ,325 t

7 ,38 cm2

Am in . = 0 ,25 . L . h = 0 ,25 . 1 ,25 . 16 5 ,0 cm2 < 7 ,38 cm2

Penulangan diletakkan tiga lapis menghubungkan tiang pancang pada arah B.

Masing-masing lapisan � = 2 ,46 em2 = 2 <P 14

* Periksa al)

a!)

a!)

* Periksa T 'T =

T <

5 M h2 • L

< a!)

Q

z . L

Tb

= 5 . 1 ,20 0 ,162 • 1 ,25

400 tjm2 •

5 ,325 0 ,13 . 1 ,25

50 t/m2 •

187 t/m2

33 t/m2

5 5

56

* Periksa geseran pons: resiko karena tembusnya tiang pancang maupun kolom harus diperiksa .

*

X I

Dalam contoh ini bagian yang paling kritis terletak pada tiang pancang paling ujung.

L 6 0,15

G--+ I I I /

/ _ _ _ _l _ _ \\-L \11 -¥------,-;( 0, 1 7 5 1

R=</>+�=0, 235

I �i= 1--"\_

--: '--: 3x

2x3 <fl14

,

l

*

hrata-rata 0 ,17 m

=

1 775 (0,175 , 2 + i . 7T • 0 ,235 ) 0 ,17

1 4,5 t/m2 •

OK !

Sket penulangan : Untuk mengasumsikan tingkah laku yang baik terhadap retakan, diperlukan tulangan tambahan pada semua daerah di luar telapak (strips) sebanyak Am in : Apabila jarak tiang pancang a ,;;;;; 3 <P juga diper­bolehkan untuk mendistribusikan tulangan secara seragam '

&<fl 14/S = 25 cm '

6 .p :..4 ::::: � 15 cm

Prosedur yang sama juga berlaku untuk pondasi lainnya. Di bawah ini diperlihatkan : a) . Posisi penampang kritis x - x, y - y :

I X X X X I I

y y y · - ·-L · - · y I 3 tiang 4/5 tiang 6 tiang 6/7 tiang

8 /9 tiang

b). Penulangan :

Lh D c). Distribusi penulangan ; (a .;;;; 3 cfJ ) ;

5.5 . Poer pondasi yang dibebani dengan N , M, dan H :

Apabila sebmih pondasi hanya didukung oleh tiang pancang vertikal, gaya horizontal dapat dibagikan pada sejumlah tiang pancang sehingga masing-masing tiang akan menahan :

gaya horizontal H= -n

(untuk perhitungannya lihat "Mekanika Tanah") Pengaruh kombinasi N dan M adalah sama dengan pengaruh N saja, dan bekerja pada jarak:

e = � (eksentrisitas) dari posisi tertentu.

e

l

. ....

I

'•

-­H

Sehingga pondasi dapat direncanakan dengan pusat pada titik dimana hanya bekerja beban N . : dalam hal ini perhitungannya dapat dilakukan hanya dengan N saja. Apabila tidak mungkin untuk melakukan hal tersebut di atas, maka perhitungannya harus memper-hitungkan pengaruh M (sebagai tambahan terhadap N) Px= "OX . l. l N

Apabila tiang pancang yang ada terlalu banyak dan rapat sehingga hampir membentuk satu kesa­tuan menerus, masing-masing dengan penampang melintang 1 X 1 , maka gaya-gaya pada tiap-tiap tiang dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

� + MAto t -I- . X

/

l I

M .....-:

X

:----/ 1/

1/

N=6 57

Apabila tiang pancang berjumlah n buah, maka:

Ato t I p

n (1 X 1 ) = n

k ( 1 X 1 ) . x2 = k x2

= Ox (1 X 1 ) = Ox

Keterangan :

p

P· I

Ito tal Io + Ai. (xi )2 "" Ai. (xi )2 I0 Momen Inertia satu tiang,

biasanya kecil, bisa diabaikan .

a . A --,)- M dan w .1 a = -

w XjMx i Mxi Mxi . Ai wi . Aj -I-.- . Ai

ZAi (xi )2X I

Akibat M X N :

P· N Mxi · Ai Myi Ai Yi = - ± ± I n k Ai(xd k Ai (Yi )2 ,!, t

pada sumbu y pada sumbu x

Rumusnya dapat dituliskan :

N M p = - ± X X n kX2 •

--,)-

= jarak dari titik berat kelompoktiang terhadap masing-masing tiang. (x l ' x2 ' x3 . . . )

akibat Momen

Rumus ini juga masih berlaku untuk kelompok tiang yang jaraknya tidak terlalu rapat asalkan pondasi­nya kaku. Rumus tersebut dapat dipakai untuk menghitung gaya-gaya pada tian� lJcncang yang berbeda karena N dan M.

Contoh : Pondasi dengan 2 jajar yang masing-masing terdiri dari 4 tiang pancang. pusat kelompok tiang ialah :

Gaya-gaya pada

M�

1.[ I.l \ [[ l.I AY

o o l o o · - · - ·� · -·0 0 1 0

X

58

ialah � N = 40 t.M = 17 ,1 tm

jarak tiang pancang dari titik pusatnya ialah : x 1 = 1 ,35 m

0 ,45 m x3 = -D,45 m

-1,35 m

diperoleh :

x2 1 ,352 + 0 ,452 + (-D,45 )2 + (-1 ,35)2 .2 x2 = 8,1 m2 •

' p l pad a pl

40 + 17 ,1 1 35 5 + 2,85 7 ,85 t x l =

8 8 ,1 . '

p2 pad a p2 40

+ 17 J. 0 4- 5 + 0 ,95 5 ,95 t x2 8 8 1 . ' b ,

p3 pad a p3 40

+ 17 ,1 0 45 5 - 0 ,95 4,05 t x 3 8 8 ,1 . ,

p4 pad a p4 40 - 1 7 ,1 . 1 ,35 5 - 2,85 2,15 t x4 =

8 8 ,1

Perhitungan selanjutnya seperti yang lalu , bedanya hanya pada harga P (gaya reaksi tiang) tidak san a besar .

Apabila reaksi tiang P diketahui dapat dilakukan perhitungan gaya traksi T pada pondasi telapak masif atau menghitung momen M dan geser Q dengan cara yang sama seperti yang telah diberikan.

5 .6. Pondasi tiang pancang dengan gaya horizontal yang besar H.

Apabila gaya horizontal yang harus ditahan oleh tiang pancang terlalu besar (karena momel). yang dihasilkan terlalu besar) maka bisa digunakan tiang pancang miring.

Sebuah tiang pancang tunggal tidak stabil dan akan rebah apabila dibebani, tetapi sebuah sistem yang terdiri dari dua tiang yang bertemu di satu titik dapat mendu­kung beban-beban vertikal dan horizontal lebih stabil.

�N /'·· .. \ 8''" ti,ng p'ncong midng L_ tidak stabil.

Dengan menggunakan pengetahuan statika sederhana mudah sekali membuktikan ketetapan hubungan sebagai berikut :

p 0 [ v

v 1 + m2 1 __;_ __ __::_1_ • N

m l + m2 ___j

Memahami Pondasi - 5

Tiang miring tidak berfungsi

N

v1 + m�

H

V = - m H

H

Q.,

5!=!

Perencanaan sistem tiang pancang yang besar dengan penataan yang rumit memerlukan pengetahuan statika yang canggih, dirnana keseimbangan dan terutama gerakan-gerakan sistem sulit dirumuskan. Hasilnya, bahkan pada kasus ini, akan tergantung dari asumsi yang dibuat pada nilai-nilai karakteristik tanah dan tiang pancang sehingga tetap merupakan masalah untuk diselesaikan. Di bawah ini akan diperlihatkan cara penyelesaian sederhana yang berlaku untuk hampir semua masalah yang umum, dan juga merupakan cara penyelesaian yang mudah serta aman.

Tiang pancang dianggap berhubungan satu sama lain atau terikat pada pondasi dengan sistem cantolan (hinges).

Bayangkan pondasi tersebut diperluas sam­pai keluar dari cantolan pertama dan terakhir sejarak setengah jarak tiang pan­cang (d 1 /2 , d2 /2 ) .

Tanpa merubah beban N, H dan posisinya, dihitung tegangan T dengan selalu meng­gunakan rumus;

N T = -. A

A = " l " . d

M ± w

M = momen pada titik berat telapak ideal.

W = " 1 " . (L6d)2

r - - - - - r:.��h':";---,:---:--.::-:�=--� 1--- - -- - _,7""'-'--.:........"ifir-;;..,_,;�-,.r .... -�

L 1

N

l �

N, I N , a,l-nrl��

i H

Sekarang dihitung gaya-gaya vertikal N 1 , N 2 , N 3 yang berhubungan dengan balok tegangan yang sudah ditandai pada gambar Gaya N ini merupakan gaya-gaya yang bekerja pada cantelan. Karena beban H hanya dapat ditahan oleh subsistem statis yang mempunyai tiang pancang miring, maka ditambahkan H yang besarnya sebanding dengan gaya N.

A

Pada contoh, subsistemnya diperlihatkan seperti pada gambar diatas.

60

--H 1 subsystem B.

..

1

�

Diperoleh : H2N2

H N2 + N3 "-« b S'(S ffit.l c, ·

H3 N3

H N2 + N3

Pada titik ini sangat mudah untuk menyelesaikan gaya-gaya pada tiang pancang de;ngan menyele­saikan subsistem A, B, C secara terpisah.

8c - · . .· -

Ps, � · · · �s z. .. . . . fcl = . . .

Dengan superposisi pengaruh partial (dari N dan H) pada tiang pancang yang sama diperoleh gaya tiang pancang akhir. Di bawah ini akan diberikan kasus-kasus yang dapat diselesaikan dengan menerapkan pengertian di atas.

Pemecah gelombang Dinding penahan pilar jembatan

61

•

saluran pir pantai

rangka pondasi

lantai bangunan

fixed column

Denah susunan tiang pancang untuk memantapkan landasan pondasi pada arah x dan y.

...

10

� y

menara listrik

column pin jointed

Methoda yang diperlihatkan di atas masih dapat d igunakan bahkan apabila tiang pancangnya bertemu pada permukaan yang lebih tinggi dari permukaan bagian bawah pondasi.

sistem sebenarnya sistem untuk perhitungan

62

Dalam hal ini telapak ponctasi ctirencanakan ctengan beban yang sama tetapi pacta permukaan yang lebih tinggi. H yang bekerja pacta permukaan yang lebih renctah sebancting ctengan H pacta cantelan ctitambah ctengan momen A M = H . t. Konctisi yang ct ituntut untuk menerapkan methocta perencanaan tersebut ialah bahwa semua cantelan (titik pertemuan) terletak pacta satu bidang.

mungkin tictak mungkin

Kemiri11gan tiang pancang: Apabila menggunakan peralatan ringan kemiringannya ialah 1 6, sedangkan ctengan menggunakan peralatan berat kemiringan yang bisa cticapai ialah 1 : 2 .

Hubungan antara tiang pancang dengan pondasi berbeda sesuai ctengan tipe gaya yang dipinctahkan.

I I

beton kayu

_L r be ton beton

T 5.7 . Pembengkokan tiang pancang : (bahaya tekuk ) .

Terlihat bahwa tiang pancang bersifat seperti kolom. Dari Strength of Materials ctiketahui bahwa untuk

balok ctiperlukan gaya pemantap sejumlah 1% - 2% N.

Tapi tanah yang sangat lunak ctapat mem­berikan gaya pemantap yang ctisebarkan sepanjang tiang pancang. Sehingga tiang pancang, bahkan dalam keactaan tanah yang sangat j elek, tidak ctihitung untuk mampu menerima beng­kokan/tekukan.

mencegah bengkoknyajtertekuknya sebuah .. ti .

+Gm pem.ot•p

�N

63

Masalah lain akan timbul apabila sebuah tiang pancang tertancap dengan ujung bebas atau di muka air (atau pada lumpur cair) . Dalam hal ini tiang panc:mg tersebut harus mempunyai angka keamanan yang cukup terhadap tekuk .Untuk menghitung panjang tekuk £cr . dapat dianggap bahwa tiang pancang terjepit pada tanah dengankedalaman :

-1

pada tanah keras

Q pada tanah lunak

Tz = i� 3m t � 2 �

Sehingga panjang tekuk £er (panjang kritis) berikut dapat diambil untuk memeriksa angka keamananterhadap tekuk .

Apabila tiang pancang tidak dapat bergerak horizontal ;

Q 1·0,70! Q

Apabila tiang dapat bergerak horizontal :

Q

J>'H>>?»?

64

5.8 Tiang pancang beton bertulang

Sebelum dipancang, tiang beton dicor dahulu, biasanya dibuat cetakan horizontal di atas muka tanah yang rata dengan cetakan papan kayu. Tiang beton memerlukan penulangan yang cukup kuat untuk menahan len­turan, tarikan, getaran pada waktu pengangkut­an ke lokasi pemancang­an. Juga pada saat dipan­cang (ditumbuk) dan len­turan setelah bangunan selesai akibat gaya hori­zontal. Umumnya jenis tiang be­ton dapat menahan tum­bukan yang tinggi tanpa menimbulkan kerusakan. Daya dukung tiang be­ton, biasanya lebih besar daripada tiang kayu. Da­lam berbagai kondisi cua­ca tiang beton tidak ce­pat lapuk dan dapat bertahan terhadap penga­ruh muka air tanah. de­ngan campuran khusus dia bisa bertahan di laut ( bangunan lepas pantai). Tiang beton dapat dibuat dengan berbagai bentuk penampang, dua di an­taranya, diberikan con­toh penulangannya pada gambar di atas. Hubungan penulangan­nya dengan kolom atau poer, dapat dilihat syarat­syaratnya dalam PBI '71 bab .17 .

� 5 "'

·� "' "d E

I V') "' .:.:

l:

E V') r-0 �

-,

E N -...:

E u r-b{) c '"

� on c ill � 2 "' -.

f--

"' ·;:;:; § r::

E u V') r­-

�

-;[-- 1+---+1

a

E u

00 -e--:>fJ " "'

� 2J 1) Vl

E (,) ""'" c 8 l) .c -:; �

"' � "" " ;] � "' :;-· .c �n c "'

f:::; A 0

00 -e-

on §

�n c l) Vl

V') "' -e-"' .s "'

" E c "' " "d :; E ::i .....

r-r-: "

� on " "

� f:::;

I �

I 2

""' "'

'

u ...,

t:Q ·o. >Q 1.. � � - - - r.t 0

- - - 1.0 ·a. -= - ..., !--="·- - - as 0 �-- --= >< V') - t-= - -__... Oi "' .:::: - · - -� ::r:: 1--- - - · -" !-='·- · - = :r: !---' - - • E - - ' . E o L -=-·- · - . \

V') V') - I � "' '

on c " � on c l) Vl

i:--

T l a � 0 lO L':l "'

-1' � j_ ,...;- r:: I

l "" -e-on c "' � I ,,, " 2 Vl

u

� E - "'

- on ...-c-:-,_- §

� on c , Vl

:;if--

E "' •n � "": "' - r::

t . < 1--j' - · - ·

-rr

E 0 V')

a - " L':l "" >.

,...;- ! § '0 0 � .c :::: " V Vl �

-� u

65

VI. PONDASI SUMURAN

Untuk kedalaman tanah keras lebih dari 2 m tetapi kurang dari 4 atau 5 m dapat digu nakanpondasi sumuran. Pondasi sumuran ini d ibuat dengan cara menggali tanah berbentuk bulat dengan kedalaman sampai pada tanah keras kemudian d iisi adukan beton tanpa tulangan , dengan batu-batu atau kerikil , sehingga nondasi tidak begitu mahal tetapi mempunyai daya dukung yang besar.

Cara pembuatan pondasi sumuran :

1

Anyaman bambu

alau bt· t on

K a l a u suda\1 t(•rtanam

s ambung l agi

K o l o m

sloof' =2} -10-60 c m

tu langan poer + I

66

sampai tanah

�"'------<�__,.._ ke ras

* Dalam pembuatan pondasi sumuran yang perlu diingatadalah keadaan lubang yang digali harus kering.

*

*

*

*

*

*

Jika terdapat air di dalam sumur harus dikeluarkanatau dipompa terlebih dahulu .

Apabila tanah cukup baik (tidak longsor setelah d igal i ) , adukan beton dapat langsung diisikan ke dalam sumur setelah summ dalam keadaan kering.

Apabila tanah kurang baik dapat d igunakan anyaman bumbu kasar atau pipa beton sebagai p enahan tanah.

Penampang sumuran dapat bulat atau segi empat. (bujur sangkar ) .

Yang banyak dipergunakan ialah pondasi sumuran dengan campuran beton 1 - PC : 2 pasir : 3 kerikildan batu kali , perbandingan 50% - 50% atau 40% -60%.

Pada uju ng atas pondasi dipasang poer untuk m enerima dan membagi beban ke pondasi sumuran.

Poer-poer ini dihubungkan satu-sama lain dengan sloof beton yang sekaligus m emikul beban-beban di atasnya (beban d inding ) .

MT Kolom 1 - Kolom ! '/ , ;::- 11::;- (I �NI/" I

Stek I STEK Balok sloor I

� "" / ' ! �� . � Poer �� � Poer I 7::

400 - - - - - - -

f- - - - -- - ---

Tanah keras � �/� r.u//

Untuk m enghitung at , dapat dianggap bahwa nilai-nilai pada pondasi dangkal yang telah disebutkan b isa digandakan.

Gaya yang bekerja pada dasar pondasi R = P + G.

� p= P+G

Dimana G ialah berat sendiri pondasi dikurangi dengan berat tanah galian.

G = vo lume ('Yb e t o n - 'Yt a n ah )

Beban P disebarkan pada poer yang d ibuat dari beton .

s .. �

A �

L 'I

d , ... f

D L /l 1

Apabila S � h/2 tidak diperlukan penulangan . Apabila S > h/2 penulangannya dihitung dengan anggapan ·

terjadi rangka batang internal.

Tulangan dalam bentuk cincin dipasang dengan luas :

A = P (D - d )

4 7r h Oa

Penentuan Ot yang lebih tepat dapat d ilakukan dengan rumus daya dukung ij in dan diambil :

p t Ot = q 1. 7r D2 m2 ] 4

67

Perbedaan pokok penentuan daya dukung fundasi sumuran hila dibandingkan dengan tiang pancang adalah pada tanah di sekeliling fundasi dan di dasar fundasi.

Ep

� �

t P=Q+ F

MT

,___. .,..___

Ep

- �-� � t!p ./ � ep

Tiang pancang Tanah memadat akibat pemancangan

l P=Q+F

Sumuran Tanah bisa mengembang karena penggalian, b isa dicegah dengan menggunakan cassing atau buisbeton (silinder beton yang disusun bertahap) .

Karena itu dalam menentukan daya dukungan bisa kita bedakan pada perhitungan geseran pada kulit fundasi.

Tiang pancang:

Akibat kohesi = c F 1 = Keliling tiang x tinggi x adhesi

= 1r D X t X k.C [ton] Akibat geseran : F2 ep .tg cp . i 1r D2 [ton]

F F 1 + F2

p p F + Q -+ P = SF [ton] .

Q daya dukung ujung tekanan tanah pasif rata-rata.

68

Sumuran .

Akibat kohesi bisa diabaikan (pada saat fundasi baru selesai dibuat ) -+ F 1 = 0 . Akibat geseran :

F2 ea . tg cp . i -rr D2 [ton] .F F2

p

Q

p F + Q -+ P =SF

[ton] .

daua dukung ujung " tekanan tanah aktif rata-rata .

VII. DINDING PENAHAN

Pendahuluan .

Apabila tekanan horizontal harus ditahan (contohnya pada tekanan air, tekanan tanah atau kedua­duanya ) maka diperlukan struktur penahan.

Contoh : struktur-struktur penahan dengr.n beban-bebannya :

* Turap tersusun pada tiang pancang.

* turap tunggal.

* Dinding penahan tanah.

Plat angkur

Plat angkur

».:17.,-x,- ,.,,./1 .. �

69

* Bendung tanah.

* Bendung pasangan batu .

Struktur penahan dibebani dengan tekanan horizontal. Beban-beban ini harus dipindahkan ke ctalam tanah oleh struktur tersebut tanpa kolaps. (Terguling, tergeser, retak, turun) .

* Pacta ctincting dan benctung peminctahan initerjacti melalui tahanan geser tanah F padadasar pondasi . Tanah harus memberikan cukuptahanan geser F pacta permukaan ponctasi,sehingga dincting atau bendung tictak bergeser(= aman terhadap geseran ) .

* - Pada turap tunggal pemindahan beban terjactimelalui reaksi tanah terhactap gerakan turap.Reaksi ini tergantung ctari gerakan yang bisa dilakukan oleh turap.

*

70

Reaksi-reaksi R harus sedemikian rupa sehingga clinging tidak kolaps apabila dibebani denganbeban E.

Pacta turap tersusun tingkah lakunya sama dengan turap maupun ctincting penahan, ter­gantung dari tipe rancangbangunnya. Yang penting, sebuah struktur penahan harus cukup kuat, tidak patah karena adanya gaya­gaya.

reaksi tanah

E

gerakan rotasi

_ ;--?'2" (7,$�

E

Keseimbangan � H = 0 � V = 0 �M = 0

cukup kuat apabila a � a

Di bawah ini akan diberikan contoh sebuah struktur penahan yang paling umum:

7 . 1 . Dinding penahan tanah :

Untuk mengarahkan gay a Fah dari arah hori­

zontal menuju pondasi (tanah ) , diperlukan peng­

gabungan dengan sebuah gaya vertikal yang diberi­kan oleh berat sendiri G dinding sehingga d iperoleh

I I IG

resultan R. Gambar samping diperlihatkan kond isi -:mrrm..,..,j grafisnya. ���-----'·---� Dapat puJq d ilakukan perhitungan secara analitis.

��-fc l G ! I

*

*

B

G berat sendiri dindingR resultan pada permukaan

dinding

komponen vertikal R :

Rv = � gaya-gaya vertikal = G

komponen horizontal R :

RH = L gaya-gaya horizontal = Eah

* posisi Xr nya Rv ditinjau dari titik A dihitung dengan :

*

M A Rv . Xr - Rh . a

� V . x - 2: H . a

Xr =

G . x - Eah · a

G . x - Eah · a

Rv

besarnya eksentrisitas Rv :

B e = - - x 2 r

Sehingga dapat dinyatakan bahwa gaya-gaya yang bekerja pada permukaan pondasi ditinjau dari titik beratnya ialah :

Gaya normal terhadap permukaan :

N = Rv

Gaya sejajar terhadap permukaan :

Momen terhadap titik pu;;at :

M = Rv . e

Dengan menggunakan gaya-gaya tersebut dapat d ilakukan pemeriksaan apakah :

1 ) . Tegangan-tegangan dalam a memenuhi persyaratan Om ax ,;;;; Ot , pada permukaan kontak antara pondasi dengan tanah.

71

2 ) . Sudah cukup angka keamanan terhadap geseran :

Vs = L :;;, 1 5T ""' '

3). Sudah cukup angka keamanan terhadap guling:Ms

v0 = Mn > 1 ,5

Apabila ketiga syarat tersebut terpenuhi, dinding penahan ditanggung aman terhadap kolaps.

7 2 . Dinding penahan tersusun .

2

3

Terlihat bahwa : * Bagian di atas potongan 1 - 1 sesuai dengan ilustrasi yang telah diterangkan pada bagian ter­

dahulu : G1 dan E1 menghasilkan resultan R1 engan komponen-komponen R1 v dan RJh , denganeksentrisitas e 1 yang ditinjau dari pusat penampang 1 - 1 .Dengan nilai-nilai ini dapat dihitung nilai a pada penampang 1 - 1 . serta diperiksa apakah a <: a(untuk material dinding).

* Resultan R2 gaya-gaya yang bekerja pada potongan 2 - 2 disebabkan karena berat sendiri bahandinding G1 dan G2 dan berat sendiri tanah yang membebani lekukan punggung dinding, dan E2(tekanan tanah dari permukaan sampai pada potongan 2 - 2 ) .

Resultan R2 dengan komponen-komponen Rz v dan Rz h serta eksentrisitas e2 ditinjau dari pusat potongan 2 - 2 dapat d itentukan dengan cara yang sama seperti yang telah diterangkan di atas.

Dengan nilai-nilai ini dapat diperiksa bahwa tegangan-tegangan T pada potongan 2 - 2 memenuhi a <: a .

* * Resultan R3 dari gaya-gaya yang bekerja pada potongan 3 - 3 dapat dihitung dengan cara yang sama sehingga tegangan-tegangan a pada bidang kontak dengan tanah dapat diperiksa.

Contoh soal :

72

Tanah : � = 25° 1 0 = 0 at Kah 0 ,40

Dinding : 1 1 ,8 tjm3

a = 1 ,5 kgjcm2

1 ,7 tjm3 1 ,0 kgjcm2

Nilai-nilai tekanan tanah pada setiap kedalaman ialah : Potongan 1 - 1 e1 1 ,7 . 1 . 0 ,4 0 ,68 tlm2 Potongan 2 - 2 e2 1 ,7 . 2 . 0 ,4 1 ,36 tlm2 Potongan 3 - 3 e3 1 ,7 . 3 . 0,4 2 ,04 tlm2

Nilai-nilai tekanan tanah total pada setiap kedalaman ialah : Potongan 1 - 1 E1 0 ,68 I 2 . 1 0,34 t Potongan 2 - 2 E2 1 ,36 I 2 . 2 1 ,36 t Potongan 3 - 3 E3 2 ,04 I 2 . 3 3,06 t

Nilai-nilai berat sendiri bagian dinding G ialah : G1 0 ,5 . 1 . 1 ,8 0 ,90 t G2 1 ,3 . 1 . 1 ,8 == 2 ,34 t G3 2 ,1 . 1 . 1 ,8 3,78 t

Berat sendiri isi tanah pad-a lekukan punggung dinding ialah : 82 0 ,6 . 1 . 1 ,7 1 ,02 t 83 = 0,6 . 2 . 1 ,7 = 2 ,04 t

Dengan nilai-nilai tersebut pertama diperiksa kemantapan terhadap gulingan keseluruhan dinding .

Dengan anggapan titik putar pada A, diperoleh :

Momen penahan M2 = L (G . x + 8 . x)

0 ,9 ( 025 + 2 . 0 ,2 ) + 2,34 ( 1 '�0

+ 0 ,2 )

+ 3,78 . 2210 + 1 ,02 ( 0260 + 0 ,5 + 2 . 0 ,2 )

+ 2 ,04 . ( 026 + 0,6 + 0 ,5 + 2 . 0,2 )

0,58 + 1 ,99 + 3,97 + 1 ,22 + 3,67 = 11 ,43 tm.

Momen penggerak Mn

Angka keamanan t'J0

E3 . y 3 ,06 . 3/3

Ms I Mn 11 ,43 1 3,06

Periksa angka keamanan terhadap gelincir :

Gaya tangensial T Tahanan geser F 1

E3 = 3,06 t N . tan et>

3,06 tm.

3 ,74 > 1 ,5

L (G + 8) tan 25°

Ok !

(0,9 + 2 ,34 + 3,78 + 1 ,02 + 2 ,04) tan 25 10,08 . 0 ,466

Angka keamanan t'Js

4,70 t

F I T 4,70 1 3,06 1 ,54 > 1 ,5 Ok !

Tekanan tanah pada potongan 3 - 3 dapat diperiksa, dengan :

N Rv = L (G + S ) = 10,08 t

73

Posisi Rv terhadap titik A :

� (G . x + S . x ) - F3 . Y Rv

Ms - Mo Rv

11 ,43 - 3,06 10,08 0,83 m

Sehingga eksentrisitas e dari vektor Rv terhadap titik berat pondasi bernilai :

Karena :

B e "' 2 -- XR

e < � 6

2 ,10 - 0,83 = 2 0 ,22 m

0,22 < 0,35 sehingga a dapat dicari dengan menggunakan rumus biasa, dan dengan mengam­bil L = 1 m (panjang dinding) .

T _B_ + M A W

N N . e + --B B2 /6

4,8 + 3 ,0 = 7 ,8 t/m2

N N . eB

+ B2

"/6

10 ,08 + 2 ,10

10,08 +2 ,1

10,08 . 0,22 2 ,102 /6

10 ,08 . 0 ,22 2 ,102 • 6

4,8 - 3,0 = 1 ,8 tjm2

�r� ________ B

_______ A�4 Kedua tegangan tersebut masih lebih kecil dibanding dengan tekanan tanah yang dij inkan a\ = 10 ,0 tjm2 • OK !

Sampai di sini perhitungan yang telah dilakukan menyatakan bahwa dinding tersebut aman (tidak terguling, bergeser) , dan daya dukungnya tidak terlampaui . Yang perlu d iperiksa ialah apakah dinding tersebut cukup kuat, dan pada potongan 2 - 2 dan 1 - 1 tidak mengalami retak-retak atau pecah. Untuk ini tegangan-tegangan yang terjadi perlu diperiksa.

Tegangan pada potongan 1 - 1 :

N = T =

XR =

G l = 0 ,90 t Rv El = 0 ,34 t Rh G l . X - F l . y

Rv

( 0,9 2 0,5 - 0 ,34 . �) : 0,9

0 ·�0 · - 0,12 = 0 ,13

0 ,12 m

y

1

A----L-----x � � , 1 B=0,5 1

Diperoleh

M = N . e = 0,9 . 0 ,13 = 0 ,12 tm

Tl ,Z

= B

N ± WM = 0 ,9 + 0,12 0,5 - 1 ,052

4,7 t/m2 -1 ,1 t/m2 tarik

a1 ,2 < a = 15 t/m2 OK ! 74

A

Tegangan-tegangan pada potongan 2 - 2 :

y

r � , I I

Gl �( B= 1, 30 * Diperoleh

N T

XR =

G1 + G2 + S2 = 4,26 tF2 = 1 ,36 t = Rh

� (G . x + S . x) - E2 • y Rv

(0,90 ( 0250 + 0 ,2 ) + 2 ,34 . 1230

+ 1 ,02 ( 026 + 0,5 + 0,2) - 1 ,36 . ; ) . 4,26

a

a

=

e X

M

0,48 m

1 .30 - 0 48 = 2 '

N . e = 4,26 . 0 ,17

4,26 + 0,72 = 2,3 1 ,132

� a 15 t/m2 OK !

0,17 m

= 0,72 tm.

5,84 tjm20,72 t/m2

Nilai tegangan-tegangan yang timbul lebih kecil dari tegangan ijin sehingga dinding tidak akan pecah/ retak.

7 .3. Dinding penahan dari beton bertulang :

Dinding penahan dari beton bertulang hanya merupakan kasus khusus dari dinding penahan gabungan. Karena beton beertulang lebih kuat dari pasangan batu kali, maka elemen yang diperlukan oleh dinding bisa lebih tipis.

Contoh :

0 40 0, 30 1, 40 • '

Gl I 2, 60 j r I

I_,

G2 1

1 X

B=2,10

tanah : </> 0

25 'Y0 'Yt

0,40

1 .7 tjm3 1 ,0 kgfcm2

dinding : 'Y = 2,4 t/m3 * Beton K 125aiJ 40 kg/cm2

* Baja U - 24

Oa 1 ,4 t/cm2

Dinding tersebut merupakan konstruksi alternatif terhadap contoh sebelumnya. Pemeriksaan terhadap gulingan, geseran dan tekanan tanah pada permukaan potongan 2 - 2 bisa dilaksanakan persis sama dengan contoh terdahulu :

* Harga tekanan tanah e pada masing-masing potongan ialah ;potongan 1 - 1 e1 1 ,7 . 2 ,6 . 0 ,4 1 ,77 tjm2 potongan 2 - 2 : e2 = 1 ,7 . 3,0 . 0 ,4 == 2 ,04 t/m2

Memahami Pondasi - 6 75

* Harga tekanan tanah total E pacta masing-masing potongan ialah :1 •77 2 6 2 3 t potongan 1 - 1 Et = 2 · ' '

potongan 2 - 2

* Berat sendiri bagian dinding :

G1 0 ,30 . 2,60 . 2 ,40 G2 0 ,40 . 2 ,10 . 2 ,40

2,04 3 0 2 . '

1 ,87 t 2 ,02 t.

* Berat sendiri tanah pada bagian kantilever :

82 = 1 ,40 . 2 ,6 . 1 ,7 6,20 t 82 = 0 ,40 . 0 ,40 . 1 ,70 = 0,27 t

* 8tabilitas terhadap gelincir . (potongan "2 - 2 )gaya tangensial T = E2 = 3,06 t tahanan geser F 1 = L (G + 8) . tan 25°

3,06 t

F 1 = ( 1 ,87 + 2 ,02 + 6,20 + 0 ,27 ) . tan 25° 4,83 t

Faktor keamanan ft8 F T �:�� = 1 ,58 > 1 ,5 OK !

* 8tabilitas terhadap gulingan (titik A) :* Momen penahan M8 = L (G . x + 8 . x)

1 87 ( 0 •30 + 0 40 ) + 2 02 2 •10 +' 2 ' ' . 2

+ 6 ,20 . ( \40 + 0 ,30 + 0 ,40) + 0 ,27 . 0240

1 1 ,88 tm

* Momen penyebab Mo E2 . y

Mo 3 3,06 tm = 3,06 . 3

Faktor keamanan ffsMs 1 1 ,88 Mo 3 ,06

* Tekanan tanah pada permukaan pondasi 2 - 2 ;

*

76

N Rv = L (G + 8 ) = (1 ,87 + 2 ,02 + 6 ,2 + 0 ,27 )10,36 t

T = Rh = E2 = 3 ,06 t

Posisi Rv terhadap titik A :

L ( G . X + 8 . X) - E2 . yXR = -------------------

XR = 1 1 ,88 - 3,06 10,36

Rv

0,85

3,88 1 ,5 OK !

,

* Eksentrisitas e ditinjau dari titik pusat pondasi :

e B 2 - xR = - 0 ,85 = 0,20 m

0,2 < 0,35 � a dapat dicari dengan menggunakan rumus biasa.

a

al =

a l =

N M

N-B

N B

M ± w

+ N . eB2 /6

N . e B2 /6

10,36 + 10,36 .� 4,93 + 2 ,82

2,10 2 ,12 /6

10 ,36 10 ,36 . 0 ,2 4,93 - 2,82 2 ,10 2 ,12 /6

7 ,75 t/m2

= �.11 t/m2

* Baik a 1 maupun a2 nilainya lebih kecil daripada nilai tekanan tanah yang diij inkan at = 10,0 t/m2B OK !

Sampai di sini semua perhitungan menyatakan bahwa dinding tersebut aman (tidak bergeser maupun terguling) dan tegangan tanah ij innya tidak terlampaui. Kemudian elemen beton bertulang tersebutdihitung kekuatannya sehingga setelah diberi beban yang direncanakan tidak rusak. Tingkah laku perubahan bentuknya ( deformasi dinding) adalah sama seperti tiga buah kantilever yang dijepit jadi satu pada bagian yang umumnya lebih kaku :

dinding dan deformasinya

* Beban-beban yang bekerja pada bagian kantilever adalah :� � - - ...... � , .... .-

Gl \ kantilever

l \ \\ �\ W/A'1 . L S z ,I

: � g2

kantilever

g2

T

Tl

T3

sist em statika (kantilever)

=

=

=

=

\ \ \ I

3

2

berat sendiri dinding = 1 ,87 t/m.tekanan tanah 3,06 t/m.

berat sendiri tanah 0,4 . 1 ,7 = 0 ,68 t/m' berat sendiri pondasi = 0,4 . 2 ,4 0 ,96 t/m' tekanan tanah (reaksi tanah terhadap dinding) . 7 ,75 t/m

7 75 - 7,75 - 2 ,11 0 4' 2 ,11 . '

6,67 t/m. 77

.. s 2 kantilever 2 ) . S2

g2 g2 T2

02 T4

0 1

berat sendiri tanah 2,6 . 1 ,7 = 4,42 t/m

0,96 t/m

2,11 t/m

2 11 + 7275 - 2 ,11, 2 ,10 5 ,87 t/m.

. 1 ,40

Dengan diketahuinya beban-beban tersebut momen dan gaya-gaya dalam dapat dihitung, begitu pula rencana penulangannya.

Kantilever 1 .

Kantilever 2 .

N

78

0 42 (6,67 - 1 ,64) . 2 + + 1 •08 d 0•4 . � . 0,4 = 0,46 tm

(6,67 - 1 ,64) . 0,4 + + 1 •08 4 2 23 2 . 0 , = ,

M2 (2 ,11 - 5;38 ) . \42 + + 3,76 2 1 24 . � . 1 ,4 = - 1 ,98 tm

Q2 (5 ,38 - 2 ,11 ) . 1 ,4 - . . . .3 ,76 . 1 24

2 1,95

N = - G 1 = - 1 ,87 t (tekan)

£3 b§__ M = - F 1 • 3 = -3 ,06 . 3 Q = F 1 = 3,06 t.

- 2,65 tm

Rencana penulangan :

Kantilever 1 .

Kantilever 2.

1 1 1

A

!---1 _ ____.I�)M l L-.1-'lsr----1 ---r-"

Ml = 0,46 tmM 0,46 T = 1 ,58 t

5 5 6 • h 6 . 0,35

T 1,58 1 ,4 = 1 ,1 3 cm2 < Amin ·

Amin = 0,25 . 35 = 8,75 cm2

Diambil Amin M2 = - 1,98 tm

T = M 5

6 • h

1,98 5

6 . 0,35= 6,79 t

A2 = _L_ = 6,79 aa 1 ,4 4,85 cm2 < Amin = 8 ,75

Diambil Amin Kantilever 3 . M3 = - 2,65 tm � N diabai.�an !

Periksa :

M� diabaikan

L L � "' h0,25

A 1

5M Tb = hz . 1 =5 . 2,65 0,252

T M 2,65 12 ,72 t= = 5 5

6 • h 6 . 0,25

A3 = T 12,72 9,1 cm2 > Amin-- = = <fa 1 ,4

Amin = 0,25 . 25 = 6,25 cm2Diambil A3 = 9,1 cm2 •

= 212 t/m2 < <rb = 400 t/m2 OK !

T = 1,2 . Q h

1·�:23l6 = 14,7 t/m2 < t = 50 t/m2 OK !

Catatan. Secara teoritis rencana kantilever ke-3 sebaiknya diselesaikan dengan: N = G1 = 1 ,87 t danM = M3 = 2,65 tm.Tetapi sering dalam prakteknya N diabaikan dan nilai A akan menjadi sedikit lebih besar(yang tentunya akan lebih aman) .

Rincian penulangan : Pada gambar terlihat kebutuhan tulangan A serta posisi­nya. Semua tulangan tersebut harus benar-benar bisa diper­caya dalam hal : - bagian jepit yang menghubungkan 3 kantilever. - semua tulangan terpasang dengan baik.

79

Pada gambar di bawah disebutkan kemungkinan-kemungkinan rincian kondisi penulangan yang meme­nuhi syarat tersebut di atas.

'I Masalah yang terdapat pada bagian jepit dapat dilihat pada kasus dinding penahan tanpa kantilever bagian depan.

Apabila M disubstitusikan dengan sepasang gaya D (tekan) dan T (traksi ), akan dihasilkan dua buah gaya DR dan TR yang cenderung untuk meretakkan beton. Pengaruh ini harus dihindari dengan jalan memasang tulangan seperti yang diusulkan. Dimensi tentative (ancer-ancer ukuran) pacta perPncanaar; dinding penahan:

H

'I

D 2

H 12 ;:;, 0,30

o, 5 -;- o,7H

H

;:;, 0, 20

H-

I I I I

' 1; _!:! �-------------- � 10

l L 1 0,4 -;-0, 7 H 1 Sambungan ekspansi (renggang) diperlukan untuk mengatasi pesusutan dan dilatasi (pengembangan) akibat panas pada dinding yang dapat menyebabkan retak-retak yang gawat . Sambungan tersebut diperlukan pada : interval 10 m untuk dinding batu, 10 - 20 untuk dinding beton bertulaM

"v 2 cm

80

Drainasi ; karena air menyebabkan tekanan yang lebih tinggi daripada tanah, maka selalu disarankan untuk menyediakan drainasi. Cara yang paling sederhana i.alah dengan memberikan lubang pengeluaran pada dinding.

7 .4 . Turap tunggal.

Untuk dinding-dinding yang besar perlu meng­gunakan pancang turap tunggal baja, sedangkan untuk dinding-dinding yang lebih kecil cukup dengan turap tunggal kayu.

=? I I ! I I I I I r=t tt tr : � � � ! l J t t I > � >

Turap tunggal kantilever: Tanah di atas muka galian akan mendorong bagian kantilever turap. Dinding akan berputar dengan titik putar 0. Tanah akan tertekan dan menahan dengan tekanan e yang dapat mencapai nilai tekanan tanah pasif ep . Turap tersebut harus terpancang sampai kedalaman D, sampai terjadi keseimbangan pada dinding.

Untuk melaksanakan perhitungan turap : pertama kedalaman D harus dianggap tulis kondisi kes( · .nbangannya

( H = O ; M = O ) untuk situasi demikian, periksa bahwa tahanan tanah pasifnya tidak terlampaui.

Apabila ep � ep ij in, D anggapan dapat dipakai.

untuk tiap 2 - 8 m2

t il 3

�� /i

� I I / / /I lt I . . j t / : 3

Apabila ep = ep ij in, D minimalnya bisa dipakai (dilaksanakan) .

81

Setelah diperoleh nilai D, momen dalam M pada dinding dapat dihitung, dengan tegangan ij in untuk bahan turap a ' yang diperoleh dari: . . . . .

M = a . W

w = � . ( = 1 6 e ) � t untuk dinding. a Berikut ini akan diberikan contoh perhitungan turap untuk tanah kohesif dan tanah non kohesif.

7 . 4 . 1 . Kedalaman pemancangan D pada tanah berbutir kasar ( c' = 0)

Apabila dinding berputar dengan titik pusat 0, maka.

A 1 ) . kemungkinan tekanan tanah maksimum.

* Apabila tanah termampatkan,disebut tekanan pasif

* Apabila tanahnya mendesak,disebut tekanan aktifTekanannya dapat dihitungsesuai dengan gambar di atas.

* Tekanan pada A1 ) adalah tekanantanah yang maksimum yang dapatdiberikan oleh tanah.

* Tekanan A2 ) fulah tekanan yangdiperlukan untuk keseimbangandan tidak akan melampaui A1 ) .

eoa

0 ep

I eb

(2 ) es

A 2 ) tekanan untuk keseimbangan.

= q . Ka

q . Kp

0'Y • Kp . D - ea - 'Y . Ka . D 'Y ( Kp - Ka ) . D - e�

eg + 'Y . K p . D - 'Y . Ka . D e� + 'Y (Kp - Ka ) . D

nilai yang !ii 1erikan oleh kondisi untuk keseimbangan (LH = 0) .

= harus .;;;; es (2)

Kedalaman pemancangan D diasumsikan, dan diperiksa apakah keseimbangannya mungkin dengan tekanan tahanan A2) tidak melampaui tekanan maksimum yang digambarkan pada A1 ) . Hal ini merupakan alasan bahwa D asumsi dapat dikecualikan apabila ea � eB ( 2 ) . Apabila eB = eB ( 2 ) , diperoleh kedalaman pancang yang paling minimum. (untuk mendapatkan hasil yang seperti ini diperlukan perhitungan yang berulang-ulang dengan nilai D yang berbeda sampai kondisi eB = eB < 2 ) terpenuhL

Karena . D dapat ditulis : a

Dan untuk keseimbangannya harus terpenuhi :

2: H = 0

0 a 1 D - a 1 z Ea + ea . 2 - eB ( 2 ) + ( eB + eB ) . 2

2: M = 0 (terhadap titik B)

0

a a 1 D - a Ea (y + D) + eao ·· 2 ( D - 3 ) - eB ( -2-) ( D - a ) 2

I Z Z + ( ( eB + eB ) . 2 ) . 3 = 0

+ . . . .

1 )

Dari 1 ) diperoleh x .yang apabila disisipkan pada 2 ) dapat digunakan untuk menghitung z . Dengan memasukkan nilai untuk z pada : x = (eB + e-8 ) . z/2 diperoleh eB . Akhirnya dapat diperiksa pulaapakah ea � eB <2 > .

7 .4.2. Kedalaman pemancangan D pada tanah kohesif. ((j) 1 = 0) : Apabila dinding terputar dengan titik putar 0, maka :

B1 ) . Kemungkinan tekanan tanah maksimum

. H

B2 ) . Tekanan untuk keseimbangan

akhf -+-

""772:'"'""'...---+ll�=.li��Lll:....l� "'l-, r· H .

l )\ .2. c. . .

D

l e& 1 t

f €e. 7� I

e'�·) + &

83

Dasar pemikirannya sama dengan tekanan pada tanah nonkohesif dan dapat dilihat pada gambar. Catatan bahwa Fa pada bagian kantilever, tekanan tanahnya dihitung secara teoritis, ea0 = 'Y . H - 2c, yang tidak aman apabila terjadi penyusutan dan retak -retak . Dalam hal ini nilai kohesinya lebih baik diabaikan.

eA = 4c - q

e�2 ) = 4c + q

eB = nilai yang diberikan olehkondisi keseimbangan L H = 0

Sebagai tambahan, kedalaman penetrasi D dapat diasumsikan dan dapat dilakukan pemeriksaan, apakah keseimbangan dengan tahanan tekanan B2 ) tidak melampaui tekanan maksimum yang digam­barkan pada Bl). Hal ini terjadi apabila eB .;;;;; eB ( Z ) , dan dalam har inCD asumsi dapat diterima. Untuk eB = eB ( Z )kedalaman penetrasinya minimal.

Syarat-syarat keseimbangan:

1 ) . L H = 0

. z E! + ( 4c - q + eB ) . 2 - ( 4c - q) . D = 0

L MB = 0

2) . E! . (y + D) + (4c - q + eB ) - � ) - � - (4c - q) D . � 0

Dari 1 ) dapat diperoleh x, yang apabila disisipkan pada 2 ) dapat digunakan untuk menghitung z .Dengan memasukkan z diperoleh :

eB x = ( 4c - q + 2 ). diperoleh eB

Akhirnya dapat diperiksa apakah eB .;;;;; e�2 )

7 .4 . 3 . Gaya-gaya dan tegangan-tegangan yang timbul pada turap tunggal :

Setelah tekanan pada turap dalam keadaan keseimbangannya diketahui, langkah berikutnya ialah mencari momen-momen dalam pada setiap kedalaman.

,.,..,.,..,...,,..,j.---\ M t 1----1- M l 1----+ M 141 11;le •

Mmax . dicari dengan cara seperti yang telah diberikan pada pelajaran Statics & Strength of Materials , yaitu :

Q = 0 menandakan bahwa M pada daerah tersebut = Mm ax , sehingga pertama-tama yang harus dicariadalah kedalaman dimana Q = 0 .

84

Q = 0 apabila P1 = P2 Kondisi ini menunjukkan posisi potongan m - m, dimana :

Setelah Mmax diketahui am ax dapat dicari dengan :

Mmax ·

Mmax . Om ax W , d1mana W = momen tahanan.

Periksa pula apakah Om a x � C"ij

7 .4 .4. Contoh soal: tentukan besarnya D dan tebal t turap kayu di bawah ini.

T Pasir : q/ = 30°Pasir 'Y = 1 ,7 t/m3 H=3�- Ka = 0,33

Lempung : q/ = 0-+ c Cu = 3 t/m2 Lempung

es L 1 1

Ambil D = 2 m

eoa "f . H . Ka = 1 ,7 . 3 . 0 ,33 1 ,7 t/m2

Ea 3 = 2 ,55 t/m 31 ,7 . 2 � y = 3

q "f . H = 1 ,7 . 3 = 5 ,1 t/m2

ei B 4c - q = 4 . 3 - 5 ,1 = 6,9 t/m2

e2 B 4c + q = 4 . 3 + 5 ,1 = 17 ,1 tjm2

:E H = 0 -+ E� + ( 4c - q + eB ) � - ( 4c - q) . D2 ,55 + X - 6,9 . 2 = 0

1 m

'Y = 0,8 t/m3

0 --+ ( 4c - q + eB ) � X

:E MB = 0 -+ E� (y·+ D) + { (4c - q + eB ) � - (4c - q) D. � 0 z 22 ,55 (1 + 2 ) + X . 3 - 6,9 . 2 . 2 0

Dari 1 ) x = 6 ,9 . 2 - 2 ,55 = 11 ,25 - .. z

2 ) 2 ,55 . 3 + 1 1 ,25 . -a- 13,80 = 0 -+ z

X = 11 ,25 = (6,9 + eB ) . 1 '�4 -+ eB

1 ,64 m

6 ,81 t/m2

2 )

85

Karena 6,81 < 17 ,1 � (eB < eh ) maka nilai D = 2 aman !

(untuk D = 1 ,56 m diperoleh eB = e� = 17 ,1 dan D = Dm in )

Q = 0 � 2 ,55 - 6,9 X 0

Mm ax

X 0,36 m

2 55 (1 + 0 36) - 6 9 °·362 ' ' ' . 2

a = 100 kglcm2 = 1000 tlm2

M .

3,02 tmlm

w = � b . e = 1 . e 1 6 = M 1 a = o ,oo3t = 0 ,13 m.

7 .5 . Turap dengan angkur :

Untuk H yang lebih tinggi, momen yang terjadi pada dinding kantilever juga lebih besar, sehingga dinding perlu didukung. Hal ini menyebabkan dinding mengalami translasi sedikit (gelinciran angkur ) dan perputaran di sekitar titik A (tinggi angkur) . Timbul tekanan tanah pasif di depan dinding turap dan tekanan tanah aktif timbul pada bagian bela­kang dinding. Untuk situasi batas ini kedalaman pancang D-nya minimal dan distribusi tekanan pada dindingnya adalah :

L 1 e' s

I. 1

Pada tanah nonkohesif ( c' = 0 )

a

86

"( . (Kp - Ka ) . Dm - e� e� + "( Dm · Ka

Dm . e�

e� + e�

Dl-\1

pada tanah kohesif (if>' = 0 )

A dan Dm yang besarnya tidak diketahui dapat dicari dengan cara kond1si keseimbangan :

Untuk tanah berbutir kasar

Atau :

1 Dm Mm 1 H + Dm 1 ). A (h + Dm ) + eB . Dm · 2 · 3 - ea (

2 )

Untuk tanah kohesif.

� MA =- 0

0

2 ) . 1 H + Dm 2 Dm 2 Dm ea ( 2 ) . ( 3 (H + Dm ) - S ) - (e� + e� ) 2 ( -3- + h)

Untuk tanah nonkohesif.

Atau :

Untuk tanah kohesif

0

Dari 2 ) diperoleh Dm yang pabila dirnasukkan ke dalam 1 ) dapat diperoleh A. Dengan tersedianya nilai tekanan tanah dan A, momen dalam dan tegangan-tegangan dapat dihitung.

Contoh soal: Sama seperti soal sebelumnya tetapi turapnya diangkur.

Periksa � H

MA = 0 Dm

2 ,55 (2,5 - 1 ,0) - 6,9 Dm (2 + 2 ,5 ) 0

3,82 - 3,45 D!t - 17 ,25 Dm = 0-17 ,25 + v17 ,252 + 4 . 3 ,45 . 3,82

2 . 3 ,45

Dm = 0 ,21 m � MB = 0

0 0 212 A (2,5 + 0 ,21 ) + 6 .9 . 2 - 2 ,55 ( 1 ,0 + 0 ,21 )

A = 1 ,08 t/m'

0 --+ 1 ,08 + 6 ,9 . 0 ,21 - 2 ,55 = 0 --+ OK !

87

Mmax untuk Q = 0

X Q = 0 --+ 1 ,08 - 1 ,7 . X • 0,33 . 2 = 0

0,28 x2 - 1 ,08 = 0 x = 1 ,96 m

Mmax 1 ,08 (1 ,96 - 0,5 ) - 1 ,08 ; 1�6

0 ,87 tm/m

� = 1,7. 1>9" 0, !>3= r, I -t:jiM l. •

Dengan a = 1000 tjm2

w b . e 6

t 0 ,07 m

M a

Catatan : gambar diagram momen turap angkur terlihat seperti gambar bawah.

7 .6. Turap tersusun .

0,00087

Telah kita ketahui dari pelajaran Mekanika Tanah bahwa lebar ideal turap tersusun dengan tekanan tanah pasif adalah 3b, atau sama lebarnya dengan jarak tiang pancangnya (= i) . Tekanan aktif padaturapnya sendiri juga diambil sama ctengan lebar ictealnya (= i) .

Turap tersusun kantilever untuk H � 1 ,5 m.

//T / ;H I

9 f

Penyecterhanaan : a = 0 ; e� = 0

i· I .

�a I 1 e2.) t s

le' t T�J - � �s�, l I.

1 Perhitungannya ctiselesaikan ctengan cara yang sama ctengan pacta ctincting kantilever, ctengan cataran :

* tekanan tanah aktif Ea pada ctincting menerus ctihitung untuk panjang yang sama ctenganjarak tiang pancang i.

88

* tekanan tahanan e tanah pacta tiang pancang ctihitung untuk panjang yang sama ctengan 3b � i.

Menehtukan ukuran tiang turap (b ) .

Contoh soa l : 'Y = 1 ,8 tjm3 ; q/ = 30° ; Ka = 0,33 ; Kp = 3,0

i = 1 ,2 m b = 0,15 m (dicoba) D = 2,0 m ea 1 ,8 (1 ,2 + 0,3) 0,33

>f)>l��'''-* ,.----=-:�-�� 3b . 'Y (Kp - Ka ) . D

D

� "' 3 . 0 ,15 . 1 ,8 . 2 ,67 . 2 ,0 = 4,32 tjm2

eh2 ) 3b (q . Kp + "f (Kp - Ka ) . D) =

3 . 0,15 (1 ,8 . 1 ,2 . 3,0 + 1 ,8 . 2 ,67 . 2 ,0) 7 ,24 t/m.

� H 0

E -d D + (- + _ 1 ) z

_ O a - � . 2 eB e B . 2 -2.,0 0,81 - 4,32 . -2- + X = 0 -+ X 3,51

� MB = 0 1 D _D

+- _1 z z

Ea (y + D) - eB · 2 . 3 ( ( � + eB ) . 2 ) 3

2 02 z 0,81 . (0,2 + 2 ,0) - 4,32 . 6 + 3,51 . 3 0

z 0,94

X 3,51 = ( eB + 4,32 ) . 0 ,�4

e8 = 3,15 t/m < e�2 ) = 7 ,24 tjm' -+ OK !

Mmax untuk Q = 0 :

Q

x 0,87 m

0 -+ 0 81 - 4,32 x2' 2 . 2

0

0

0 ,99 tjm2

0,8 1 tjm'

1 )

2 )

89

, I, � t2 O Q Mm a x 1 X X Ea (y + x) - e . 2 . 3

0,872 0 ,81 . 1 ,07 - 1 ,88 . 6 0,63 tm.

:x -=- o,87 a 1000 t/m2 (kayu)

w = b3 I 10 = M I a = 0,63 I 1000

L L 12> , e:�

b 0,18 m > 0,15 m .

� -a - . )< = 1 ,88 . D

Ca tatan : � f 1 · �-6} I 1

7T d464 Harga : b pada soal di atas

b pada hasil akhir

0,15 m

0 ,18 m 1 d464 7T • ;::::; _l_ b2w z

y l d2

Dicoba lagi :

Dengan b 0,18 m.

ek = 3 . 0 ,18 . 1 ,8 . 2 , 67 .2 = 5 ,19 tlm2

e�2 l = 3 . 0 ,18 . ( 1 ,8 . 1 ,2 . 3 + 1,8 . 2 ,67 . 2 ) 8 ,69 tlm2 •

L H = 0 2 I Z

0 ,81 - 5,19 . 2 + x o � x 4,38 = (e8 + e s ) 2

L Ms = 0 22 z 0 ,81 (0 ,2 + 2 ) - 5 ,19 . 6 + 4,38. 3 0

1 ,78 - 3,46 + 1 ,46 z = 0 � z = 1 ,15

X = 4,38 = (eB + 5 ,19 ) . 1t5 �

4,38 � - - --=-<2 ) e8 + 5,19 = 0 575 e8 - 2 ,43 < es 8 ,69 tlm' � OK ! '

Mm a x . untuk Q = 0

Q = 0 � 0,81 - 5 ,19 £ = 0 � X - 0 ,812 . 2 - 1 ,30

5 19 (0,62 )2 Mm a x . 0 ,81 (0,2 + 0 ,62 ) - . 2 . 0 ,62 . 6

w

90

0,664 - 0.103 = 0 ,561 tlm.

M a

0,561 1000

0 ,561 1000

0,62 m

b

10

1000 b3 5 ,61 X 1 o- 3 0 ,00561 0,1777 ""' 0 ,18 m.

7 .7 . Turap tersusun yang dianker untuk H > 1 ,50 m.

" /

/ /

' A

/ /

/ .::-.:::: "'-/ .... ....... ... /

/ , _

penyederhanaan :

/ /

/

- ·� a = 0 0

L -1. es

A

Perhitungannya diselesaikan dengan cara seperti pada turap yang diankur dengan catatan bahwa :

Tekanan tanah aktif pada dinding menerus dihitung untuk panjang yang sama dengan bentang tiang pancang i. Tekanan tahanan tanah e pada tiang pancang dihitung untuk panjang yang sama dengan 3b ,.;; i.

Contoh: 'Yt <!>' b

, 1 ,8 t/m3

30°

0,20 m

I ol. .

,'Yt K�

c

0,8 t/m3

0,33

2 t/m2

'Y2 , 0,7 t/m3

1 ,5

c;(1 : I, S"Wl •

Tekanan air di kiri dan kanan dinding besarnya sama sehingga dapat diabaikan.

c{z_,. l ,!�

•1ea . 1

q

e; . 1 = ')'1 • d 1 • K; . 1 = 1 ,35

d l 1 ,35 . -2- = 1 ,0 t

E2 1 ,35 . d2 = 2,0 t

1 ,35 + 0,8 . 1 ,5 . 9,33 . i

0 60 _1_&_ '-" Q A 1=: �'

• 2 , .x...J V

1 ,35 + o ,eo -= l ,iJ...: t.

1 e8 = 3b . � 4c - y :• -= 3 . 0 ,2 ( 8 - 3,9 ) = 2,t�f\ t,'-=:_ 1 •

Memahami Pondasi - 7 J ..

d2 Dm E1 . O + E2 ( -

2- + 0,5 ) + E3 ( 1 + 0,5 ) - 2,46 . Dm . ( 2 + 1 ,5 + 0,5 ) = 0

1,0 + 2 ( \5 + 0,5 ) + 0 ,45 ( 1 + 0 ,5 ) - 2 ,46 Dm (D; + 2 ) = 0

21 ,23 Dm + 4,92 . Dm - 3,18 = 0

Dm =-4,92 + .J 4,922 + 4 . 1 ,23 . 3,18

2 . 0 ,13 0 ,57 m

2: Ms = o 0,572 = 0A . 2 ,57 - 1 ,0 . 2 ,57 - 2,0 (0,75 + 0 ,57) - 0,45 . 1 ,07 + . . . . + 2,46 . 2

i\ -"" 2 ,06 t I i = 1 ,5

2 ,06 + 2 ,46 . 0,57 - 1 ,0 - 2,0 - 0,45 = 0 --+ OK !

Mmax untuk Q = 0x2 2 ,06 - 1 - 1 ,35 X - 0,8 . 0,33 . 2 = 0

0 ,13 . x2 + 1 ,35 x - 1 ,06 = 0

- 1 ,35 + .J 1 ,352 + 4 . 0 ,13 . 1 ,06 x = 2 . 0,13 = 0 ,73 m

a

0,7322 ,06 . 0,7 3 - 1 ,0 . 1 ,06 - 1 ,35 . 2

0 19 ° •7 3 = 0 ,07 mt-

, . 6

M w

0,07 0,1 . 0 ,23

84 t/m2 < a 1000 t/m2

Terlihat bahwa sebaiknya perhitungan diulangi dengan tiang pancang dengan b = 0 ,15 dan Dm yanglebih besar.

92

7 .8 . Turap berangkur pada tiang pancang

Karena konstruksi kayu yang langsung terkena pengaruh perubahan tinggi-rendah muka air lebih mudah lapuk, maka sudah bisa dipastikan akan selalu te:rjadi penggantian bagian yang lapuk tersebut pada waktu-waktu tertentu. Di bawah ini diberikan contoh konstruksi turap dengan kondisi tersebut.

/

/ / /

I I I I . I I

A

Perencanaan tersebPt memerlukan tiga bagian penyelesaian : * perhitungan sambungan tiang dan turap* perhitungan dinding turap* perhitungan tiang pancang

Jenis perencanaan yang sama diterapkan pada sistem berikut .

Memahami Pondasi - 8

, / ./

, /

/

, ,. ,

93

7 .9. Angkur Gangka)

Gaya angkur A, yang diperlukan untuk mendukung dinding harus dipindahkan ke dalam tanah . Pemmdahan beban ini dilakukan dengan menggunakan pelat angkur atau tiang angkur.

Pelat angkur. dapat dibuat dari kayu, beton bertulang atau baja . Pemasangannya memerlukan penggalian, dan setelah pelat angkurnya terpasang tanahnya ditimbun kembali. Pelat angkur terse but ditancapkan pada tanah mengarah pada dinding . Dengan cara tersebut akan terjadi tekanan tanah pasif di depan pelat angkur, sedangkan di belakangnya akan terjadi tekanan tanah aktif. Pada setiap meter panjang akan terjadi:

- - - r -- · - · r��A/_;tY>\ . I d ������r� ��:� ----�--���4Sr-o-�t .L -L--�----�����v L

ep €4 Bidang keruntuhan tekanan

€f- � keseimbangan

Untuk memperoleh keseimbangan, gaya angkut A harus bekerja pada titik berat diagram ( ep - ea ) . Tetapi angkur tersebut biasanya diletakkan pada d/2 (karena kemungkinan redis­tribusi tekanan tanah ) . Untuk memperoleh angka keamanan yang cukup, diperlukan :

Ep A � --{}- - Ea --� dengan {} = 1 ,5

Pelat angkur yang terisolasi yang ditancapkan pada tanah dapat memindahkan tanah lebih banyak daripada yang terhitung pada Ep .

Sehingga perhitungannya dapat dilakukan dengan menggunakan lebar ideal b' , yang terutama ter­gantung dari lebar pelat sebenarnya b .

Nilai-nilai b ' ( DIN 1055 ) :

OL--------1+�--------z•,o�------3���0�� P (�)

Pelat angkur dapat memindahkan gaya A :\. = A . b' =

94

Ep , T ·- Ea ) . b

0enmgga reaksi tanah dan momen-momen dalamnya menjadi :

Mmax

Panjang angkur L :

d 2 1 p . ( 2 ) . 2

Panjang angkur dapat dihitung dengan mengingat bahwa:

® / I I I

I

I If' I 4-So-+ 2

D. L

( H + D )

tan (45 + +) b'- b

2

+ ( A h + d )

tan (45 + + )

Blok tanah A bergeser menuju dinding, mengakibatkan tekanan tanah aktif pada clincl ing. Blok tanah B terdorong oleh pelat angkur menuju dinding, memberikan gay a tahanan Ep . Karena satu bagian tanah tidak bisa menyebabkan tekanan tanah sekaligus menahannya, maka hal ini

berarti bahwa 2 blok tanah A dan B harus dipisahkan dan tidak dicampur-adukkan satu sama lain. Kondisi ini diperlihatkan pada gambar di atas dan dapat digunakan sebagai pedoman untuk meng­hitung L minimal. Hal ini berlaku untuk pelat angkur menerus.

---- --r 1S' I I A I

b' I I I I I

- - - - - --j I II

A ! b' I I

I ' o I

, , .... �- _ _ _ -J l� � l, L ;cl�l./ 1

Pelat angkur terisolasi dapat ditempatkan dengan jarak = b' . Dengan menganggap penyebaran gaya di dalam tanah membentuk sudut 45° , pelat angkur terisolasi tersebut sebanding dengan pelat angkur menerus ideal dengan jarak:

D. L = dari dinding.

Sehingga untuk pelat angkur terisolasi harus mem­punyai panjang angkur :

L + D. L

L t L '-

Tiang angkur : cara lain untuk memindahkan gaya angkur A ke dalam tanah.

A . A ... A .

tanah nonkohesif tanah kohesif

i eo 3b 7 ( Kp - Ka ) .::lh

. (J� � � --- - ---- · - I 3b . ( Kp - Ka ) 7 (.::lh + D) -t�i eB

l 1 ei 3b ( Kp - Ka ) 7 (.::lh + D)

Perhitungannya dilaksanakan dengan caya yang sama dengan turap kantilever, : * gunakan D anggapan (dimisalkan dahulu)* tentukan keseimbangannya � MA = 0

* periksa apakah eB ,;;; eB ( 2 ) � MB = 0

* periksa momen-momen dan a ,;;; aPanjang angkur L haru s sama dengan pada pelat angkur .

96

I I r- - - - - - - - ,t- -/ I /

/ ' - - - t - - - - -r- -

I /

1 / /

/ /

1 /

A

L + .::\L.

Sistem angkur pancang: suatu sistem tiang pancang yang bersifat seperti pondasi yang dibebani oleh beban A.

Posisi si1:tem tiang :

I I

I 1\ 4S" t- f-} 2.

Gaya angkur A ditahan oleh reaksi tiang pancang

A P.

Sistem tiang pancang harus ditempatkan di luar zona aktif A. Hanya panjang tiang-tiang yang tertancap di luar garis ljJ yang dapat digunakall_ untuk menghi­tung tahanan tiang ij in P. Dari gambar terlihat bahwa pada lokasi 2 memerlukan tiang yang lebih pendek dibandingkan dengan pada lokasi 1 .

97

VIII. BENDUNGAN KECIL (H 0 15 m)

Adalah sebuah struktur yang menahan air pada bagian hilirnya. Kemantapannya sesuai dengan beratnya.

A. Bendung beton atau pasangan batu kali : didirikan di atas pondasi tanah cadas atau batu gunung.

B. Bend ung tanah :

G

w

T Tah'l'1<tn geser tinggi

98

Apabila bendungnya dibuat dari batu kali mortar yang dipakai sebaiknya ada­lah mortar semen, untuk memperoleh daya tahan yang lebih baik serta imper­meabilitas yang lebih baik pula. Tetapi karena nilai impermeabilitas tidak pemah absolut maka air dapat me­rembes ke dalam dinding dan pacta bagian dasar pondasi sehingga menyebabkan tekanan angkat U dengan distribusi segitiga . Bendung ini direncanakan seperti dinding penahan tetapi dengan mempertim­bangkan pula tekanan angkat U, baik pada dasar bendung maupun pada bebe­rapa potongan a - a. Ca tatan: tegangan tarik ij in a dapat diambil . Untuk pasangan batu kali + adukan p c --+ a = 6 kgjcm2 Untuk pasangan batu merah + adukan p c --+ = 3 kgjcm2

H

M.T. (dasar sungai )

stabilitas bendung ini juga sesuai dengan berat sendirinya, yang menghasilkan tahanan geser atau tahanan gesekan. Tahanan geser T harus berlawanan dengan tekanan air W dan berat sendiri G. Karena bendungnya sendiri harus kedap air maka tanahnya sendiri harus mempunyai permeabilitas yang rendah dan harus dipadatkan dengan cara yang sesuai.

permeabili t.as rendah

kPdap air

Perlakuan serupa juga ctibutuhkan untuk tanah ctasar ponctasi. Karena tanah ctengan kekuatan geser yang tinggi (pasir ctan kerikil) j uga mem­punyai nilai permeabilitas tinggi, sectangkan tanah ctengan permeabilitas renctah (lanau ctan lempung) j uga mempunyai kekuatan geser yang renctah maka untuk perencanaan benctung harus ctitinjau kebutuhan ctari:

* tahanan geser yang tinggi, dan* permeabilitas yang renctah ( k < 10"" 5 cmjctt).

Kectua hal tersebut harus ctigabungkan ctengan cara yang paling ekonomis (tergantung ctari tersectianya tanah yang ctiperlukan cti sekitar ctaerah pem­bangunan ) .

Benctungan yang ctibuat ctari beberapa macam material merupakan jalan peme­cahan yang paling ekonomis. Tetapi untuk benctung-benctung kecil ctapat ctib erlakukan kebijaksanaan untuk membangunnya hanya ctengan satu macam material (benctung homogen ). Tanah ponctasi tictak boleh terlalu lunak ataupun terlalu permeabel, serta tanah untuk urugannya tictak boleh terlalu plastis atau menganctung bahan-bahan organik, mempunyai angka permeabilitas tinggi, nilai. �wrat isi maksimum

sesuctah pemactatan yang renctah . Lempung kepasiran , lempung merah b11au kelempungan actalah tanah -tanah yanh palinG cocok untulc � :, .ii�angunan benctung tanah.

Lapisan putusan ctan pengcringan harus disectiakan karena air pastl akan merembes ke ctalam tubuh benctung, serta untuk mencegah terjactinya pengikisan kaki tubuh benctung. Detail mengenai pengeringan (ctrainase ) akan ctiberikan cti bagian berikut .

Untuk merencanakan bendung yang aman diperlukan kriteria sebagai berikut :

1 . Keamanan terhadap luberan bend u ng !:arena aliran banjir yang terlalu tinggi . Harus tcrsedia am bang bebas ? 1 ,00 m ctan pelimpah yang co cok ctengan panjang yang cukup.

2 . Keamanan terhadap tegangan lebih , yang d isebabkan karena t imbunan di atas po nctasi.

3 . Keamanan terhadap o.�ir:1n rPmb esan lebih , sehingga t idak terjacti erosi il1t.t. ;'.l i ·; �.,,erosi pacta kaki bend ung.

. 4 � q

. at � a t

Pemadatan material yang baik selama pembangu nan dan penyectiaan lapisan drainase pacta kaki benctung b isa menyelesaikan masalah tersebut .

4. Keamanan terhadap gelinciran urugan, baik pacta hulu maupun hilir selama p embangunanserta pacta semua ko nctisi operasi reservoir . Keamanan ini d iperiksa ctengan methocta keman­

tapan lereng seperti yang telah ctij elaskan pada pelajaran Mekanika Tanah .

99

Catatan: * Kriteria 3 ) untuk q <( q se banding dengan

kedalaman gelincir apabila tanah dasarnyakohesif ( c = Cu )

* Kriteria 4) sesuai dengan lingkaran gelinciryang lebih terawasi, dengan mempertim­bangkan pula pengaruh rembesan air (per-bedaan muka air ) .

Perencanaan bendungan tanah yang aman mernerlukan pengetahuan Mekanika Tanah yang mendalam :erta pengalaman terhadap permasalahan bendungan. Berikut ini akan diberikan prosedur perencanaan yang direkomendasi oleh "US Bureau of Reclamation for small dams". Contoh sebuah kasus di mana tanah dasar pondasinya relatif cukup kedap air (k = 10 -5 cmjdt) sehing­ga tidak menimbulkan banyak kesulitan terhadap rembesan. Hal ini akan didapatkan pada tanah dengan unsur utama yang berbutir halus (M, C ) . Pada, tanah ini perlakuan minimum terhadap pembangunan bendung ialah menghilangkan muka tanah (top soil) dan membuat parit-parit kunci agar hubungan antara tanah pondasi dengan urugan bendung dapat lebih erat. L ap san prt, u; a n pe ngeri ng ( atau p:uit pe ngeri ng dapat lebih erat . Lapisan patus'ln pengPri � ;:; (atau parit pengering dengan jarak 3m) ditempatkan pada bagian hilir bendung untuk mengumpu�Kan dan mengarahkan aliran air rembesan dan melindungi kaki bendung dari gerusan.

Apabila tanah pondasinya berupa tanah kohesif jenuh (di bawah muka air) maka selama masa peker­jaan pengurugan hanya mempunyai kekuatan geser undrained cu . Ini adalah kondisi paling kritis untuk tanah tersebut dan memerlukan urugan pemantap untuk menghindari longsornya urugan tanah tersebut.

100

8 .1 . Kemiringan bendung

1-1 1. H 2

' · . ... ...... .... " b� .... - - - - Jra·m"-st ktU:-a - - 1 . ·

1 : n untuk urugan tanggul (lihat hal selanjutnya) tetapi tidak lebih landai daripada 1 : 3. 1 : ns untuk urugan pemantap.

Lereng urugan pemantap untuk bendung pada tanah kohesif jenuh:

Konsistensi Sondir Tanah pondasi Kemiringan ns : 1 untuk H = Cr kgjcm2 u s e s

15 m 12 m 9 m 6 m 3 m

lunak < 10 diperlukan penguj ian dan analisa khusus

S M 4,5 4 3 3 3 s e 6 5 4 3 3

cukup 10 � c � 20 M L 5 5 4 3 3 C L 6,5 5 4 3 3 M H 7 5 ,5 4,5 3,5 3 C H 1 3 1 0 7 4 3

I

S M 4 3,5 3 3 3 s e 5 ,5 4,5 3,5 3 3

I kaku 21 < Cr � 40 M L 5 ,5 4,5 3,5 3 3 C L 6 4,5 3,5 3 3 M H 6,5 5 4 3 3 C H 1 1 9 6 3 3

S M 3,5 3 3 3 3 s e 5 4 3 3 3

keras 41 < Cr M L 5 4 3,5 3 3 C L 5 4 3 3 3 M H 5 ,5 4 3 3 3 C H 10 8 5 ,5 3 3

Sebelum dilaksanakan pekerjaan pengurugan terlebih dahulu muka tanah pondasi harus dipadatkan . Pengurugan dilakukan lapis demi lapis, dan setiap lapisan mempunyai ketebalan 1 5 cm serta dipadat­kan. Kadar air material tanah harus dirubah untuk mencapai nilai pendekatan kadar air optimum 90% kepadatan Standard Proctor. Pada semua kondisi kemiringan bendung harus stabil. Kemantapannya diperiksa dengan cara lengkung gelincir (dengan angka keamanan v ;? 1 ,5 ) dengan mempertimbangkan pula pengaruh aliran rembesan ke dalam tubuh bendung.

101

Apabila air di dalam reservoir turun setinggi 1 5 cm atau lebih dalam seharinya, air di dalam pori-pori bendung tanah akan mengalir kembali ke dalam reservoir. Apabila hal ini terjadi (disebut surut tiba­tiba), maka hal ini akan merupakan hal yang paling kritis untuk tubuh bendung tersebut.

Situasi karena surut tiba-tiba:

Kemiringan tubuh bendung yang direkomendasikan oleh US Bureau of Reclamation untuk bendung di atas pondasi yang stabil :

kondisi bahan urugan n : 1

hulu hilir

tanpa surut cepat GP, GW, SW, SP tidak digunakan karena L.lh < 15 cm/hari permeabel

GC, GM, SC, SM 2 ,5 : 1 2 1 CL, M L 3 : 1 2 ,5 1 CH, MH 3,5 : 1 2 ,5 1

dengan surut cepat GW, GP, SW , SP tidak digunakan karena Ll h ? 1 5 cmjhari permeabel

GC, GM , SC, SM 3 : 1 2 1 CL, ML 3,5 : 1 2 ,5 1 CH, MH 4 : 1 2 ,5 1

�erencanaan puncak bendung : rang d ireko nc r>nda,.ikan adalah :

H b( m ) ?3 5 (m) + 3,0 m

�·-

Tinggi jagaan (free board ) Llhw yang direkomendasikan sekurang-kurangnya adalah 1 m.

8 .2 . Perlindungan lereng

Lereng hilir harus dilindungi terhadap erosi karena aliran air hujan dengan menempatkan (me­nanam) gebalan rumput di seluruh permukaannya. Lereng hulu harus dilindungi terhadap gelombang air. Perlindungan tersebut harus ditempatkan mulai dari puncak bendung sampai pacta 1 ,5 m dari muka air paling rendah, dan terdiri dari pasangan batu kosong yang diletakkan pacta bagian atas lapisan tapis. Ketebalannya sebaiknya kurang lebih 30 cm.

102

Superelevasi ( cadangan tinggi) bendungan� Superelevasi pada setiap bendung tanah harus diberikan untuk menanggulangi, baik penurunan pondasi maupun tubuh bendungan . Superelevasi dibuat kurang lebih 5% H.

Ingat bahwa bangunan pelimpah (spillway ) bekerja sebagai katup pengaman yang mel,_;paskan atau mengalirkan air dari reservoir apabila terlalu penuh sehingga bendungan tersebut tidak melimpah, yang dapat menyebabkan kerusakan dengan cepat. Bangunan pelimpah direncanakan untuk mengalirkan air banj ir setelah hujan lebat sehingga air di dalam reservoir tidak melebihi muka air banjir yang direncanakan.

8 .3 . Pemadatan sederhana

Karena pekerjaan pemadatan merupakan hal yang sangat penting untuk memperoleh hasil konstruksi bendung yang baik , maka di sini diberikan rekomendasi dari "Pedoman Pembuatan Ben­dungan Pengendali Sedimen ", (Departemen PU, Pengairan, 198 3 ) untuk pemadatan dengan peralatan sederhana.

4 m

TEKNIK PELAKSANAAN PEMADATAN DENGAN TENAGA MANUSIA

Tahap I Penumbuk kayu (3 Kg.)

10 m

� 0 0

8 80 00 08 8

- 30 Orang �rba.rU sepertl gambar. - 8 IWi jalan baWt-balik.

Tahap 11Penumbuk blok beton (75 Kg.) (penyelesaian)

y

Penarik blok beton 75 Kg. sebanyalc 10 Orang.

103

,

Skema jatuhnya penumbuk kayu Skema jatuhnya penumbuk beton

8 .4 . Contoh gambar bendung

Dari buku yang sama diberikan contoh gambar bendungan tanah yang kecil yang berlaku untuk jenis-jenis tanah GC, GM, SC, SM, apabila tidak terpengaruh surut cepat.

. 14 . 12 • 11

104

· 1 2

BANGUNAN PELIMPAH�-IIONSTRUKSI ORAINASI

CO NTOH D E NAH B E N D U NGAN P E N G E N DA L I

S K A LA � 1 : 1 000

l J

• 0,00

STRIPPING

POTONGAN A- A SKALA : 1� 1 000

t-4.00

CANAH URUG OIPAOAl KAN �

- - �

+ 2.00 +

POTONGAN B - B SKALA : 1 : 200

GNAH URuG DIPAO,ll K,lN :J

,..-lfr, MIR ING I V : IOO H

B U I S BElON � 70 cm

POTONGAN C-C SK AlA : 1 : 200

-.1-----8.00 - 10.00 --+

KETERA NGAN DETAil 1, 11 , m, IV. PERfKSA GAMeAR 4, 5, 6 , 7.

105

106

r=-=--=�= =. �: -L _ _ __ - -- �--

[�GEBALAN RUMPL" I � -fOJOf I :.e.

1- ---+----l �-r-l. - --

POTONGAH A- A

PAS. BAT U KOSCNG

-----

JETAIL I LOBMIG PENGIIMBILAN

POTONGAN B - B

DE T A l L IV SKALA : 1 50

t·· l,SO··t- ----

T Y P E I

T Y PE n

POTONGAN A-A

---- --- - - -- af:fiiYAfiiiA!.I ! -- - - - · - --- -------�-

BANG\.I'IAN PE L IMPAH

KETE RANGAN 1 . APABILA 01 KANAN - KI R I SALURA/'1 l<ONDI5 1 TANA>U�A

K E R A S , DAN TI!"AK M U D AH LONGSuR, MMA T E M!lOK

TEPI SALURAN DAPAT D I B UAT T E GAK LURUS ( TYPE 1

2. B I LA TANAHNYA lEMB E K DAN '-'l')AH LOit:;:;QR, MA KI.

T E M BOK T E PI TERSE BUT OI BUAT M I R I � I G IV ; 1!i ( TY Pe LE BAR w.N DALAMNYA SAL URAN D IT E N T UKAN DU�GAI· P E R>-! IT UNGAII, i ETAPI T EBALNYA PASAW� T E TAP

SESUAI DENGAN G A M BA R .

4. BILA PA:;ANGAN BAT '� KAL I HAHAL, MA!<A DAPAT DI­

G AI'{I I DENGAN PA SMJGAN BAT A MERAH.

POTONGAN B - B SKALA 1 : 100