INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

STRUKTUR BETON 2RANGKUMAN BAB 10HENDRO PRAKOSO (121100002)

22April

10. PONDASI

10.1 PENDAHULUAN

Pondasi pada umumnya berlaku sebagai komponen struktur bangunan yang terbawah, dan telapak pondasi berfunsi sebagai elemn terakhir yang meneruskan beban ketanah. Sebagaimana yang menjadi tugasnya, telapak pondasi harus memenuhi persyaratan untuk mampu dengan aman menebar beban yang diteruskannya sedemikian rupa sehingga kapasitas atau daya dukung tanah tidak dilampaui. Sehingga perlu diperhatikan bahwa dalam merencanakan pondasi harus memperhitungkan keadaan yang berhubungan dengan sifat – sifat dan mekanika tanah.

Secara umum pondasi telapak beton dapat digolongkan sebagai berikut :

1) Pondasi telapak kolom setempat seperti Gambar 10.1.a, sering disebut juga sebagai fondasi telapak terpisah. Untuk menjadi keseimbangan dan efisiensi umunya bertelapak bujur sangkar, tetapi apabila ruangnya terbatas dapat juga berbentuk empat persegi panjang.

2) Pondasi telapak dinding seperti gambar 10.1.b bertugas mendukung dinding, baik yang menumpu secara konsentris maupun tidak.

3) Pondasi telapak gabungan, mendukung dua kolom atau lebih dan telapaknya dapat berbentuk empat persegi panjang seperti Gambar 10.1.c, atau trapezium seperti Gambar 10.1.d. Apabila dua pondasi telapak digabungkan melalui balok pengikat, sering dinamakan sebagai pondasi telapak kantilever. Seperti Gambar 10.1.e.

4) Pondasi plat seperti Gambar 10.1.f, merupakan pondasi telapak menyeluruh dengan telapak sangat luas dan mendukung semua klom dan dinding bangunan. Umumnya digunakan apabila bangunan harus didirikan di atas tanah dasar lembek.

5) Pondasi tiang pancang (pile cap), melayani pelimpahan beban kolom dari atas kepada sekelompok tiang pancang di bawahnya, yang kemudian diteruskan kepada tanah pendukung melalui gesekan permukaan atau tumpuan ujung tiang.

10.2 PONDASI TELAPAK DINDING

Pelimpahan beban kepada pondasi telapak dinding umumnya konsentris, kecuali untuk dinding penahan tanah. Pondasi yang demikian perilakunya mirip dengan balok kantilever, dimana bagian telapak sebelah menyebelah yang dipisahkan oleh dinding berlaku sebagai plat kantilever menyangga tekanan tanah dari bawah ke atas. Pondasi telapak dinding dapat berupa beton bertulang atau dengan tulangan. Apabila pondasi mendukung beban ang relatif ringan diatas tanah dasar kering tanpa kohesi. Pondasi dapat dibuat dari beton tanpa tulangan (polos). Untuk masing – masing jenis dinding, penampang kritis geser pada

pondasi ditetapkan pada tempat yang berjarak sama dengan tinggi efektif pondasi telapak terhadap garis sisi muka dinding.

10.3 PONDASI TELAPAK KOLOM SETEMPAT

Jenis pondasi yang juga dinamakan pondasi telapak terpisah mungkin merupakan jenis yang sering dipakai, karena paling sederhana dan ekonomis dibandingkan berbagai jenis pondasi lainnya. Pondasi telapak terpisah atau setempat pada umumnya berbentuk telapak bujur sangkar, atau empat persegi panjang apabila terdapat pembatasan ruang. Pada dasarnya pondasi tersebut berupa suatu plat yang langsung menyangga sebuah kolom. Apabila menggunakan umpak pedestial yang dipasang di antara kolom dan pondasi, elevasi dasar kolom mungkin tidak perlu leih rendah dari permukaan tanah.

Perencanaan pondasi yang bekerja pada dua arah didasarkan pada nilai kuat geser Vn yang ditentukan tidak boleh lebih besar dari Vc kecuali apabila dipasang penulangan geser. Dari ketentuan SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.11 ayat 2, Vc ditentukan dari nilai terkecil persamaan – persamaan berikut:

Penulangan satu arah, kuat geser beton pada pondasi telapak diperhitungkan sebagai berikut :

Vc=( 16 √ fc ')bw dUntuk kedua jenis kuat geser pondasi tersebut, apabila untuk keduanya tanpa penulangan geser, sebagai dasar perencanaan kuat geser adalah Vu Vn, dimana Vn = Vc.

Momen dan penyaluran batang tulangan Penentuan ukuran dan jarak spasi tulangan baja yang terutama merupakan fungsi momen lentur yang timbul akibat tekanan tanah ke atas. Plat pondasi berlaku sebagai balok kantilever pada dua arah dengan beban tekanan tanah arah ke atas. Untuk menentukan letak pangkal jepit kantilever atau penampang kritis momen lentur, sesuai dengan ketentuan dalam SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.8.4 ayat 2, ditetapkan sebagai berikut:

1) Untuk pondasi yang menopang kolom atau umpak pedestal adalah pada muka kolom atau umpak pedestial (lihat Gambar 10.6.a)

2) Untuk pondasi yang menopang kolom dengan menggunakan umpak plat baja adalah pada separuh dari jarak antara muka kolom dengan tepi plat baja (lihat Gambar 10.6.b)

10.4 PONDASI BUJUR SANGKAR

Pada pondasi telapak bujur sangkat setempat (terpisah), penulangan dipasang tersebar merata ke seluruh lebar pondasi untuk kedua arah. Karena besarnya momen lentur sama untuk kedua arah, maka baik ukuran maupun jarak spasi batang tulangan baja untuk kedua arah juga sama. Akan tetapi, harap diperhatikan bahwa tinggi efektif beton untuk masing – masing arah tidak sama, karena seperti diketahui batang tulangan baja saling bertumpangan untuk kedua arah. Meskipun demikian, perhitungan perencanaan didalam praktek kadang – kadang menggunakan tinggi efektif rata – rata yang ditentukan sama untuk kedua arah. Disamping itu, pada pondasi telapak dengan dua arah kerja juga berlaku syarat rasio penulangan minimum 1.4/fy, dan diterapkan untuk masing – masing arah kerja.

10.5 PONDASI EMPAT PERSEGI PANJANG

Pondasi empat persegi panjang biasa digunakan ditempat dengan ruang terbatas. Perencanaan pondasi ini sangat mirip dengan yang diterpakan pada bentuk telapak bujur sangkar sebagaimana yang telah dibahas terdahulu. Pengecualian pokok adalah perhitungannya dilakukan terpisah pada setiap arah kerja. Pada pondasi telapak dengan dua arah kerja, analisis geser dilakukan dengan cara biasa, sedang pada pondasi dengan satu arah kerja pemeriksaannya dikerjakan melintang sisi pendek saja. Momen lentur diperhitungkan terpisah untuk masing – masing arah, sehingga masing – masing mempunyai kebutuhan luas penampang batang tulangan baja tersendiri. Batang tulangan baja arah memanjang diletakkan di bawah tulangan baja ke arah lebar sedemikian rupa hingga tinggi efektifnya lebih besar untuk mendukung beban momen lentur yang lebih besar pada arah itu.

Pada pondasi telapak empat persegi panjang, pemasangan dan penyebaran penulangan berbeda dengan yang dilaksanakan pada pondasi telapak bujur sangkar (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.8.4 ayat 4). Batang tulangan ke arah memanjang disusun dan disebar merata disepanjang lebar pondasi, sedangkan sebagain dari batang tulangan yang diperlukan kearah lebarditempatkan pada suatu rentang dibagian tengan yang panjangnya sama dengan lebar pondasi. Bagian dari tulangan ke arah lebar yang ditempatkan di dalam rentang tersebut adalah :

2β+1

10.6 PONDASI GABUNGAN

Termasuk dalam kelompok ini adalah pondasi yang mendukung lebih dari satu kolom atau dinding. Pondasi gabungan setempat mendukung dua kolom relatif sering dijumpai.

Ada dua kondisi yang menjadikan alasan digunakannya pondasi jenis ini, adalah :1) kolom tepi bangunan yang letaknya langsung bersebelahan dengan batas

tanah pemiliikan orang lain, sedemikian rupa sehingga tidak mungkin untuk membuat pondasi kolom setempat (terpisah), dan

2) dua buah kolom berjarak sedemikian dekatnya sehingga memakai pondasi setempat menghasilkan struktur yang tidak ekonomis, bahkan terjadi tumpang tindih.

Pada situasi demikian, biasanya dipilih pondasi gabungan yang telapaknya berbentuk empat persegi panjang atau trapesium. Pemilihan bentuk telapak pondasi berdasar pada variasi perbedaan besa beban pada dua kolom yang ditopang, disamping juga pembatasan fisik (dimensi panjang dan lebar) yang dihadapai. Apabila pondasi tidak mungkin dibuat empat persegi panjang , maka bentuk trapesium akan dipilih.

10.7 PONDASI TERIKAT GABUNGAN

Pada Gambar 10.6 tampak bahwa deretan pondasi ditepi bangunan terpaksa dibuat eksentris di bawah dinding tepi sehingga tidak melanggar garis pemilikan tanah bangunan. Keadaan tersebut akan mengakibatkan timbulnya tekanan bawah di bawah pondasi dengan distribusi yang tidak merata, yang dapat mengakibatkan terjadinya puntiran dan rotasi pondasi, yang pada gilirannya dapat menyebabkan terjadinya penggulingan. Untuk mengimbangi gerakan rotasi tersebut, pondasi bagian tepi (eksterior) dihubungkan melalui balok pengikat yang cukup kaku dengan pondasi bagian dalam (interior) yang terdekat letaknya sedemikain rupa sehingga struktur pondasi secara keseluruhan lebih stabil dan tekanan tanah yang terjadi dibawah pondasi merata.

Balok pengikat, sebagai batang lentur akan menahan baik momen lentur maupun geser yang diakibatkan oleh gaya – gaya Pe dan Re yang bekerja pada kolom eksterior. Seperti yang terliihat pada Gambar 10.6, arah momen yang terjadi berlawanan dengan arah jarum ham, dan karena Re > Pe, maka gaya geser adalah positif. Pada kolom bagian dalam (interior), tidak terjadi eksentrisitas pada beban kolom P, dengan resultante gaya tekanan tanah Ri.

Dengan demikian, ditempat hubungan balok pengikat dengan kolom interior tidak tejadi momen akibat eksentrisitas gaya. Untuk mempertahankan agar balok pengikat tetap dalam keadaan seimbang, dibutuhkan gaya geser vertikal V. Dengan nilai Pe diketahui dan menggunakan prinsip keseimbangan statika, Re

dan V dapat dihitung.

Keseimbangan momen terhadap garis kerja Re adalah sebagai berikut :

Keseimbangan gaya – gaya vertikal adalah sebagai berikut :

Harap diperhatikan bahwa arah kerja V ke bawah pada balok pengikat, yang berarti bahwa V merupakan gaya angkat ke atas terhadap pondasi interior.

Maka,