1.8 Beban Eksentris pada Pondasi

Pembebanan yang tidak sentris pada pondasi bisa terjadi apabila beban vertikal yang

bekerja mempunyai eksentrisitas terhadap titik pusat pondasi atau jika pondasi menerima

momen selain beban vertikal. Adapun dalam perhitungan, Meyerhof (1953) menggolongkan

pengaruh eksentristas beban terhadap kapasitas dukung pondasi segi empat menjadi 3 (tiga)

bagian, yaitu seperti Gambar 1.11.

a. Eksentrisitas satu arah (Gambar 1.11a.)

b. Eksentrisitas dua arah (Gambar 1.11b.)

c. Eksentrisitas dua arah yang disederhanakan (Gambar 1.11c.).

Gambar 1.11. Pengaruh eksentrisitas pada kapasitas dukung pondasisegi empat dengan beban vertikal (Meyerhof, 1953)

a. Eksentrisitas satu arah

Pada Gambar 1.12 terlihat pengaruh eksentrisitas beban satu arah pada pondasi

segiempat terhadap distribusi tekanan tanah dan dimensi efektif pondasi.

Gambar 1.12. Detail pengaruh eksentrisitas beban satu arah pada pondasi segi empat

Distribusi tekanan dibawah pondasi adalah :

(1.21)

(1.22)

Tahapan menghitung beban batas dan faktor keamanan pada pondasi satu arah :

1. Dari Gambar 1.12b. menunjukkan system pembebanan yang sama dengan Gambar 1.12a.,

maka jarak e adalah :

(1.23)

Memasukkan Rumus 1.23. dalam Rumus 1.21. dan Rumus 1.22., maka :

(1.24)

(1.25)

Jika e > B/6, maka qmin adalah negatif artinya adalah daerah tarik. Karena tanah tidak dapat

menerima gaya tarik, maka terdapat perubahan perhitungan qmax sebagai berikut :

(1.26)

2. Menentukan dimensi efektif B′ dan L′

Jika beban eksentris pada arah lebarnya (B, misal arah x) :

B′ = B – 2.ex ; L′ = L (1.27)

Jika beban eksentris pada arah memanjangnya (L, misal arah y) :

L′ = L – 2.ey ; B′ = B (1.28)

3. Menentukan kapasitas dukung ultimit pondasi (qu), maka Rumus 1.15 menjadi:

qu′ = c.Nc.Fcs.Fcd.Fci + .Df.Nq.Fqs.Fqd.Fqi + ½..B′.N.Fs.Fd.Fi (1.29)

dengan :

Fcs ; Fqs ; Fs gunakan Tabel 1.4.dengan B′ dan L′

Fcd ; Fqd ; Fd gunakan Tabel 1.4. dengan lebar pondasi B

4. Beban batas total yang dapat diterima pondasi adalah:

Qult = qu′ . A′ = qu′ . (B′).(L′) (1.30)

5. Faktor keamanan daya dukung adalah :

(1.31)

b. Eksentrisitas dua arah

Keadaan sebuah pondasi yang mengalami beban batas maksimum (Qult) dan sebuah momen

(M) seperti pada Gambar 1.13a. dan Gambar 1.13b. Sedangkan pondasi yang mengalami

pembebanan batas maksimum dan momen dua arah (Mx dan My) seperti pada Gambar 1.13c.

Ekivalen dari dua momen tersebut membentuk dua eksentrisitas (x = eB = ex dan y = eL = ey)

seperti pada Gambar 1.13d.

Gambar 1.13 Analisis momen satu arah dan dua arah dari pondasi dangkal

Jika beban eksentris dua arah (eB dan eL) maka lebar efektif pondasi (B′) ditentukan

sedemikian rupa sehingga resultan beban terletak di pusat berat luas efektifnya (A′) dengan L′

adalah sisi terpanjang pada luas efektif tersebut.

dengan : (1.32)

Beban total maksimum (Qult) seperti halnya pada pondasi eksentrisitas satu arah :

Qult = qu′ . A′ = qu′ . (B′).(L′) (1.33)

Sedangkan luas, panjang dan lebar efektif (A′, L′ dan B′) ditentukan dengan menggunakan

batasan-batasan sebagai berikut:

1. Jika eL/L ≥ 1/6 dan eB/B ≥ 1/6, seperti pada Gambar 1.14., maka :

A′ = ½.B′. L′ (1.34)

(1.35)

(1.36)

L′ = nilai terbesar antara L1 dan B1, serta

(1.37)

Gambar 1.14 Area efektif untuk kasus eL/L ≥ 1/6 dan eB/B ≥ 1/6

2. Jika eL/L < ½ dan 0 < eB/B < 1/6, seperti pada Gambar 1.15, maka :

A′ = ½.(L1 + L2).B (1.38)

L′= L1 atau L2 (dipakai yang terbesar, L1 dan L2 dari Gambar 1.15b (1.39)

B′= A′ / L′ (1.40)

Gambar 1.15 Area efektif untuk kasus eL/L < ½ dan 0 < eB/B < 1/6

3. Jika eL/L < 1/6 dan 0 < eB/B < ½, seperti pada Gambar 1.16., maka :

A′ = ½.(B1 + B2).L ; (B1 dan B2 dari Gambar 1.16b) (1.41)

L′ = L (1.42)

(1.43)

Gambar 1.16. Area efektif untuk kasus eL/L < 1/6 dan 0 < eB/B < ½

4. Jika eL/L < 1/6 dan eB/B < 1/6, seperti pada Gambar 1.17., maka :

A′ = L2.B + ½.(B + B2).(L – L2) (2.44)

L′ = L (2.45)

(2.46)

Gambar 1.17. Area efektif untuk kasus eL/L < 1/6 dan eB/B < 1/6

c. Eksentrisitas dua arah yang disederhanakan seperti Gambar 1.11c.

Jika beban eksentris dua arah (eB dan eL) disederhanakan akan didapat :

B′ = B – 2.eB dan L′ = L – 2.eL (1.47)

d. Eksentrisitas pada pondasi lingkaran, pada kasus pondasi lingkaran yang menerima

beban eksentris seperti Gambar 1.18, eksestrisitas selalu dalam satu arah dan luasan

efektif (A′) dan lebar efektif (B′) diberikan seperti pada Tabel 1.5. Bila A′ dan B′ salah

satu sudah ditentukan maka panjang efektif adalah: L = A′/ B′

Gambar 1.18 Luasan efektif pondasi lingkaran

Tabel 1.5 Variasi nilai A′ /R2 dan B′/R dengan eR/R untuk pondasi lingkaran

eR/R A′/R2 B′/R0.1 2.8 1.850.2 2.4 1.320.3 2.0 1.20.4 1.61 0.800.5 1.23 0.670.6 0.93 0.500.7 0.62 0.370.8 0.35 0.230.9 0.12 0.121.0 0 0

Bersumber dari MODUL AJAR Politeknik Negeri Malang jurusan teknik sipil.