modul 1 fundasi_ pendahuluan.pdf

5
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana 1 MODUL 1 TEORI KERUNTUHAN DAN DAYA DUKUNG 1. MACAM-MACAM TIPE FONDASI Fondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang berada di bawahnya. Terdapat dua klasifikasi fondasi yaitu fondasi dangkal dan fondasi dalam. Fondasi dangkal didefinisikan sebagai fondasi yang mendukung bebannya secara langsung, seperti : fondasi telapak, fondasi memanjang dan fondasi rakit. Fondasi dalam didefinisikan sebagai fondasi yang yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang relatif jauh dari permukaan, contohnya fundasi sumuran atau fundasi tiang. Macam-macam contoh tipe fondasi diberikan dalam Gambar 1. Gambar 1. Macam-macam tipe fondasi

Upload: djoko-susilo-jusup

Post on 18-Dec-2015

11 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

  • Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI

    Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana

    1 MODUL 1

    TEORI KERUNTUHAN DAN DAYA DUKUNG

    1. MACAM-MACAM TIPE FONDASI Fondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang meneruskan beban

    bangunan ke tanah atau batuan yang berada di bawahnya.

    Terdapat dua klasifikasi fondasi yaitu fondasi dangkal dan fondasi dalam.

    Fondasi dangkal didefinisikan sebagai fondasi yang mendukung bebannya secara

    langsung, seperti : fondasi telapak, fondasi memanjang dan fondasi rakit.

    Fondasi dalam didefinisikan sebagai fondasi yang yang meneruskan beban bangunan

    ke tanah keras atau batu yang relatif jauh dari permukaan, contohnya fundasi sumuran

    atau fundasi tiang.

    Macam-macam contoh tipe fondasi diberikan dalam Gambar 1.

    Gambar 1. Macam-macam tipe fondasi

  • Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI

    Fondasi telapak adalah fondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom.

    Fondasi memanjang adalah fondasi yang digunakan untuk mendukung dinding

    memanjang atau digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat

    sehingga bila dipakai fondasi telapak sisi-sisinya akan berimpit satu sama lain.

    Fondasi-rakit (raft foundation atau mat foundation), adalah fondasi yang digunakan untuk

    mendukung bangunan yang terletak, pada tanah lunak atau digunakan bila susunan

    kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat di semua arahnya, sehingga bila dipakai

    fondasi telapak, sisi-sisinya akan berimpit satu sama lain.

    Fondasi sumuran (pier foundation) yang merupakan bentuk peralihan antara fondasi

    dangkal dan fondasi tiang, digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada

    kedalaman yang relatif dalam. Peck, dkk. (1953) membedakan fondasi sumuran dengan

    fondasi dangkal dari nilai kedalaman (Df) dibagi lebarnya (B). Untuk fondasi sumuran

    Df/B > 4, sedang untuk fondasi dangkai Df/B < 1

    Fondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah fondasi pada kedalaman yang

    normal tidak mampu mendukung bebannya, dan tanah keras terletak pada kedalaman

    yang sangat dalam. Demikian pula, bila fondasi, bangunan terletak pada tanah

    timbunan yang cukup tinggi, sehingga bila bangunan diletakkan pada timbunan akan

    dipengaruhi oleh penurunan yang besar. Bedanya dengan fondasi sumuran adalah

    fondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang.

    2. TIPE-TIPE KERUNTUHAN FONDASI

  • Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI

    Untuk mempelajari perilaku tanah pada saat permulaan pembebanan sampai

    mencapai keruntuhan, dilakukan tinjauan terhadap suatu fondasi kaku pada kedalaman

    dasar fondasi yang tak lebih dari lebar fondasinya. Penambahan beban fondasi

    dilakukan secara berangsur-angsur (Gambar 3.2).

    Gambar 2. Fase-fase keruntuhan fondasi

    Fase I. Saat awal penerapan bebannya, tanah di bawah fondasi turun yang diikuti oleh deformasi tanah secara lateral dan vertikal ke bawah. Sejauh beban yang diterapkan

    relatif kecil, penurunan yang terjadi kira-kira sebading dengan besarnya beban yang

    diterapkan. Dalam keadaan ini tanah dalam kondisi keseimbangan elastis. Massa

    tanah yang terletak di bawah fondasi mengalami kompresi yang mengakibatkan

    kenaikan kuat geser tanah yang dengan demikian menambah daya dukungnya.

    Fase II. Pada penambahan beban selanjutnya baji tanah terbentuk tepat di dasar fondasi dan deformasi plastis tanah menjadi semakin dominan. Gerakan tanah pada

    kedudukan plastis dimulai dari tepi fondasi, dan kemudian dengan bertambahnya beban,

    zona plastis berkembang. Gerakan tanah ke arah lateral menjadi semakin nyata yang

    diikuti oleh retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi fondasinya. Dalam zona

    plastis, kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan, bebannya.

    Fase III. Fase ini dikarakteristikkan oleh kecepatan deformasi yang semakin bertambah seiring dengan penambahan bebannya. Deformasi tersebut diikuti oleh gerakan tanah

  • Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI

    ke arah luar yang diikuti oleh menggembungnya tanah permukaan, dan kemudian tanah

    pendukung fondasi mengalami keruntuhan dengan bidang runtuh yang berbentuk

    lengkungan dan garis, yang disebut bidang geser radial dan bidang geser linier.

    Berdasarkan pengujian model, Vesic (1963) membagi mekanisme keruntuhan fondasi

    menjadi 3 macam:

    1. Keruntuhan geser umum (general shear failure)

    2. Keruntuhan geser lokal (local shear failure)

    3. Keruntuhan penetrasi (penetration failure atau punching shear failure

    Keruntuhan geser umum. Keruntuhan fondasi terjadi menurut bidang runtuh yang dapat diidentifikasi dengan jelas. Suatu baji tanah terbentuk tepat pada dasar fondasi (zona A) yang menekan

    tanah ke bawah hingga menyebabkan aliran tanah secara plastis pada zona B.Gerakan

    ke arah luar di kedua zona tersebut, ditahan oleh tahanan tanah pasif di bagian C. Saat

    tahanan tanah pasif bagian C terlampaui, terjadi gerakan tanah yang mengakibatkan

    penggembungan tanah di sekitar fondasi. Bidang longsor yang terbentuk, berupa

    lengkungan dan garis lurus yang menembus hingga mencapai permukaan tanah. Saat

    keruntuhannya terjadi gerakan massa tanah ke arah luar dan ke atas (Gambar 3a). Keruntuhan geser umum terjadi dalam waktu yang relatif mendadak yang diikuti oleh

    penggulingan fondasinya.

    Keruntuhan geser lokal. Tipe keruntuhan geser ini hampir sama dengan keruntuhan geser umum, namun bidang runtuh yang terbentuk tidak sampai mencapai permukaan tanah. Jadi

    bidang runtuh yang yang kontinu tidak berkembang. Fondasi tenggelam akibat bertambahnya beban pada kedalaman yang relatif dalam, yang menyebabkan tanah di

    dekatnya mampat. Tetapi, mampatnya tanah tidak sampai mengakibatkan kedudukan

    kritis keruntuhan tanahnya, sehingga zona plastis tak berkembang seperti pada

    keruntuhan geser umum. Dalam tipe keruntuhan geser lokal, terdapat sedikit

    penggembungan tanah di sekitar fondasi, namun tak terjadi penggulingan fondasi

    (Gambar 3b).

    Keruntuhan penetrasi. Pada tipe keruntuhan ini, dapat dikatakan keruntuhan geser tanah tidak terjadi. Akibat bebannya, fondasi hanya menembus dan menekan tanah ke samping yang

  • Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTI REKAYASA FUNDASI

    menyebabkan pemampatan tanah di dekat fondasi. Penurunan fondasi bertambah

    hampir secara linier dengan penambahan bebannya. Pemampatan tanah akibat

    penetrasi fondasi berkembang, hanya pada zona terbatas tepat di dasar dan di sekitar

    tepi fondasi. Penurunan yang terjadi tak menghasilkan cukup gerakan arah lateral

    yang,menuju kedudukan kritis keruntuhan tanahnya, sehingga,kuat geser ultimit tanah

    tak dapat berkembang. Fondasi menembus tanah ke bawah dan baji tanah yang

    terbentuk di bawah dasar fondasi hanya menyebabkan tanah menyisih. Saat

    keruntuhan,bidang runtuh tak terlihat sama sekali (Gambar 3c)

    Catatan :

    keruntuhan geser umum terjadi pada tanah tak mudah mampat dan kuat

    gesernya tinggi :.

    keruntuhan geser penetrasi terjadi pada tanah yang mudah mampat (pasir tak

    padat dan lempung lunak) juga jika pada kedalaman fundasi Df sangat besar

    dibanding lebarnya.

    Gambar 3. Macam-macam keruntuhan fondasi.

    a)keruntuhan geser umum, b)keruntuhan geser lokal, c)keruntuhan geser penetrasi

    Vesic (1963) mengerjakan tes model untuk mengetahui pengaruh kepadatan tanah pasir

    serta pengaruh lebar dibanding kedalaman fundasi Df/B terhadap mekanisme

    keruntuhan fundasi. Dari hasil tersebut diperoleh bahwa tipe keruntuhan fundasi