tugas pondasi uas

30
Wahyu Nurwening 2411101029 1 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat-Nya, akhirnya penyusun bisa menyelesaikan penulisan makalah yang berjudul “Pondasi Mesin dan Rigid Pavement” ini sesuai dengan arahan dari Bapak ………….., selaku dosen mata kuliah “Perancangan Pondasi 1” dan dukungan dari semua pihak yang mendukung dan membantu penyelesaian makalah ini. Tidak lupa shalawat dan salam semoga di limpahkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, kepada keluarga, sahabatnya, tabi`innya sampai kepada umatnya di akhir zaman. Karena keterbatasan kemampuan, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam makalah ini, namun penulis berharap semoga saran dan kritik pembaca dapat lebih membangun dan menyempurnakan makalah selanjutnya. Cimahi, Januari 2013 Penyusun

Upload: wahyu-nurwening

Post on 25-Oct-2015

95 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

1

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat-Nya,

akhirnya penyusun bisa menyelesaikan penulisan makalah yang berjudul “Pondasi Mesin dan

Rigid Pavement” ini sesuai dengan arahan dari Bapak ………….., selaku dosen mata kuliah

“Perancangan Pondasi 1” dan dukungan dari semua pihak yang mendukung dan membantu

penyelesaian makalah ini.

Tidak lupa shalawat dan salam semoga di limpahkan kepada junjungan kita Nabi besar

Muhammad SAW, kepada keluarga, sahabatnya, tabi`innya sampai kepada umatnya di akhir

zaman.

Karena keterbatasan kemampuan, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam

makalah ini, namun penulis berharap semoga saran dan kritik pembaca dapat lebih membangun

dan menyempurnakan makalah selanjutnya.

Cimahi, Januari 2013

Penyusun

Page 2: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR 1DAFTAR ISI 2

BAB I PENDAHULUAN 3

A. Latar Belakang 3

B. Rumusan Masalah 4

C. Tujuan 4

BAB II PONDASI MESIN 5

A. Pengertian Pondasi Mesin 5

B. Perencanaan Pondasi Mesin 6

BAB III PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) 14

A. Pengertian Perkerasan Kaku 14

B. Perencanaan Perkerasan Kaku 15

BAB IV KESIMPULAN 21

DAFTAR PUSTAKA 22

Page 3: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

3

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Saat ini sejalan dengan perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK), maka

diperlukan suatu pembangunan di suatu wilayah dimana akan menunjukkan tingkat kemajuan

dan perkembangunan di wilayah tersebut. Pembangunan ini dapat berupa pembangunan fisik

dan pembangunan non fisik. Pembangunan fisik meliputi pembangunan infrastruktur yang

dapat berupa infrastuktur jalan, bangunan keairan dan infrastruktu gedung. Semua

infrastruktur tersebut pastilah mempunyai struktur pondasi yang berfungsi untuk menjaga

kestabilan infrastruktur tersebut terhadap berat pondasi itu sendiri, beban-beban berguna, dan

gaya-gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain. Jadi dapat dibayangkan

apabila suatu bangunan atau infrastruktur tidak memiliki pondasi., bangunan tersebut pasti

tidak bertahan lama bahkan akan mengalami kegagalan konstruksi yang cukup parah. Atau

jika diibaratkan pondasi merupakan faktor pertama yang menyebabkan bangunan tersebut

berdiri.

Secara umum terdapat dua jenis pondasi yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pondasi

dangkal biasanya dipakai untuk bangunan bertanah keras atau bangunan-bangunan

sederhana. Sedangkan pondasi dalam biasanya dipakai untuk bangunan bertanah lembek,

bangunan berbentang lebar (memiliki jarak kolom lebih dari 6 meter), dan bangunan

bertingkat.

Salah satu contoh pondasi dangkal pada struktur bangunan gedung adalah pondasi mesin.

Sedangkan contoh pondasi untuk infrstuktur jalan adalah pondasi untuk perkerasan kaku

(rigid pavement). Pada dasarnya struktur pondasi merupakan salah satu faktor penting

berdirinya atau bertahannya suatu struktur dalam menahan beban-beban yang ditanggung

oleh struktur bangunan tersebut.

Oleh karena itu setiap perencana sebuah struktur harus mengetahui bagaimana cara

melakukan perencanaan struktur pondasi pada suatu bangunan. Dalam hal ini khususnya

mengenai struktur pondasi mesin dan perkerasan kaku atau rigid pavement.

Page 4: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

4

B. Rumusan Masalah

Dalam makalah “Pondasi Mesin dan Rigid Pavement” ini, penulis akan membahas beberapa

hal yaitu :

1. Pengertian Pondasi Mesin

2. Perencanaan Pondasi Mesin

3. Pengertian Perkerasan Jalan Kaku (Rigid Pavement)

4. Perencanaan Perkerasan Jalan Kaku (Rigid Pavement)

C. Tujuan

Penulisan makalah “Pondasi Mesin dan Rigid Pavement” ini mempunyai tujuan sebagai

berikut :

1. Menambah pengetahuan masyarakat pada umumnya dan mahasiswa khususnya

mahasiswa Teknik Sipil tentang pondasi mesin beserta cara perencanaannya.

2. Menambah pengetahuan masyarakat pada umumnya dan mahasiswa khususnya

mahasiswa Teknik Sipil tentang pondasi rigid pavement atau perkerasan kaku beserta

cara perencanaannya.

Page 5: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

5

BAB II

PONDASI MESIN

A. Pengertian Pondasi Mesin

Pondasi bangunan adalah kontruksi yang paling terpenting pada suatu bangunan. Karena

pondasi berfungsi sebagai ”penahan seluruh beban (hidup dan mati ) yang berada di atasnya

dan gaya – gaya dari luar”. Pondasi merupakan bagian dari struktur yang berfungsi

meneruskan beban menuju lapisan tanah pendukung dibawahnya. Dalam struktur apapun,

beban yang terjadi baik yang disebabkan oleh berat sendiri ataupun akibat beban rencana

harus disalurkan ke dalam suatu lapisan pendukung dalam hal ini adalah tanah yang ada di

bawah struktur tersebut. Pada pondasi tidak boleh terjadi penurunan pondasi setempat

ataupun penurunan pondasi merata melebihi dari batas – batas tertentu, yaitu:

Jenis bangunanPenurunan

maksimum

Bangunan

umum2.54 Cm

Bangunan

pabrik3.81 Cm

Gudang 5.08 Cm

Pondasi mesin 0.05 Cm

Sumber : Foundation Design – W.C Teng

Pondasi mesin (rotating equipment atau RE) merupakan salah satu pondasi dangkal yang

direncanakan untuk menahan getaran yang diakibatkan oleh mesin. Tujuan utama dalam

merancang pondasi untuk mesin adalah membatasi gerakannya terhadap amplitudo yang

tidak akan membahayakan bekerjanya mesin atau yang akan mengganggu orang yang

bekerja di sekitar mesin tersebut. Kunci utama keberhasilan rancangan pondasi untuk mesin

adalah analisis secara hati-hati dari respon beban dinamik terhadap pondasi akibat bekerjanya

mesin yang akan digunakan. Analisis tersebut diperlukan untuk memahami penyebab-

Page 6: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

6

penyebab persoalan yang terjadi. Oleh karena itu diperlukan kajian khusus yang dapat

digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang timbul.

Jenis RE yang sering dijumpai dalam plant/kilang Migas/Petrokimia/Refinery misalnya

adalah:

1. Kompresor (Reciprocating dan Centrifugal).

2. Turbin (Gas dan Uap/Steam)

3. Pompa (Rotary dan Reciprocating)

4. Genset (biasanya hanya sebagai back up dari system catu daya listrik kilang).

Pondasi mesin akan mengakibatkan beberapa jenis getaran pada suatu struktur atau

konstruksi, yaitu :

a. Vertical Excitation.

b. Horizontal Translation.

c. Rocking Exictation.

d. Torsional Excitation.

e. Coupled Horizontal Translation & Rocking Oscillation.

Dengan demikian, seorang design engineer harus mempertimbangkan bahwa bentuk atau

dimensi dan massa pondasi serta daya dukung tanah harus benar-benar kuat untuk menahan

akibat getaran tersebut. Serta memperhitungkan faktor-faktor sekunder seperti kondisi

sekeliling, antisipasi lemahnya workmanship dari pekerja lapangan dan lain sebagainya.

B. Perencanaan Pondasi Mesin

Berat pondasi yang akan didesain

Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa kunci utama keberhasilan rancangan pondasi

untuk mesin adalah analisis secara hati-hati dari respon beban dinamik terhadap pondasi

akibat bekerjanya mesin yang akan digunakan, dalam perencanaan pondasi emgginering

harus ada atau mendapatkan data analisis dinamis dari RE. Akan tetapi apabila perencana

tidak ada/tidak bisa mendapatkan data analisa dinamis (dynamic analysis) dari RE, maka

rule of thumb dapat digunakan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

Page 7: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

7

a. Struktur pendukung atau pondasi untuk RE Centrifugal yang mengeluarkan output

kurang dari 500 HP (horse power), maka berat pondasi didesain tidak boleh kurang

dari 3 (tiga) kali dari berat RE secara keseluruhan, kecuali jika ada pemberitahuan

lain dari pabrik pembuatnya.

b. Struktur pendukung atau pondasi untuk RE Reciprocating yang mengeluarkan output

kurang dari 200 HP, maka berat pondasi didesain tidak boleh kurang dari 5 (lima) kali

dari berat RE secara keseluruhan, kecuali jika ada pemberitahuan lain dari pabrik

pembuatnya.

Meskipun pendekatan dengan metode ini merupakan best practice terhadap rule of

thumb, sebaiknya pada desain tetap dilakukan analisa dinamis untuk memprediksi

perilaku pondasi akibat RE.

Jarak pondasi RE dengan struktur lain

Selain itu, perencana juga harus mempertimbangkan bahwa untuk penempatan atau

lokasi pondasi RE haruslah terpisah dari pondasi dan bangunan lain. Dasar pemikiran ini

adalah bahwa massa pondasi RE maupun efek getaran yang dihasilkan akan memberikan

stress/tekanan pembebanan terhadap pondasi dan bangunan disampingnya dan ataupun

sebaliknya jika tidak ada pemisahan. Jarak pemisahan pondasi RE terhadap struktur lain

disampingnya biasanya minimal sebesar 2,5 kali lebar pondasi berukuran terkecil.

Nilai ini dianggap sebagai best practice serta karena stress yang diderita tanah dibawah

struktur/pondasi lain (pada jarak ruang antara tersebut) tidak akan menimpa tanah

dibawah pondasi RE dan sebaliknya. Pada jarak tersebut juga, dapat dihindarkan akibat

negative dari transmisi amplitudo getaran yang merugikan lewat tanah disekeliling.

Tetapi, jika nilai jarak antar tersebut tidak bisa diterapkan karena keterbatasan ruang,

maka terdapat beberapa opsi atau pilihan yang tergantung dari hasil perhitungan

amplitudo getaran dan perilaku tanah yaitu antara lain :

a. Dilakukan dan atau diperlukan perhitungan teknis yang dapat memberikan indikasi

bahwa transmisi amplitude getaran masih dapat diterima.

Page 8: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

8

b. Menggunakan softboard (misalnya gabus/Styrofoam atau bahan yang tidak rigid) atau

menggunakan lapisan slurry (campuran semen) yang dibuat seperti dinding atau

bahkan sheetpiles yang diletakkan diantara pondasi yang berdekatan.

c. Jika pondasi RE terletak di area paving atau pavement atau di sekeliling slab beton,

maka perlu pula diberikan isolation joint di sekeliling pondasi. Untuk penerapan

isolation joint ini biasanya mempunyai lebar minimum 12 mm dan kedalaman sekitar

20 mm dan material yang sesuai penggunaan yaitu jenis material untuk expansion

joint. Untuk itu, ACI 504R (Guide for Sealing Joints in Concrete Structures) bisa

dijadikan rujukan.

Kedalaman pondasi RE

Untuk menentukan kedalaman pondasi RE dari muka tanah khususnya untuk pondasi

berbentuk blok, ada beberapa pendapat yaitu minimum 50% dari tebal pondasi yang

harus tertanam dalam tanah dan ada juga yang berpendapat minimum 80%.

Selain itu untuk menentukan ketebalan minimum lebih spesifik adalah dengan

menggunakan azas:

0.60 + L/30 (dalam satuan meter).

Misalnya: Direncanakan panjang (L) pondasi = 1,50 meter maka ketebalan minimum

adalah 0.60 + 1,5 m/30 = 0.605 m.

Faktor lain yang patut dipertimbangkan adalah jika ada anchor bolt yang harus ditanam

ke dalam pondasi maka meskipun ketebalan minimum sudah terpenuhi dengan azas

diatas, ketebalan harus mengakomodasi panjang anchor bolt tertanam plus ketebalan

sekitar minimum 100 mm di atas lapisan tulangan terbawah.

Lebar pondasi RE

Untuk menentukan lebar minimum, secara teknis digunakan nilai minimum yaitu 1,5 kali

jarak vertical dari dasar ke garis tengah RE dan tambahkan lebar mimimum dengan area

bebas (jarak ke tepi beton) dari base plate/mounting plate/skid RE yaitu 100 mm ke

segala arah.

Contoh :

Page 9: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

9

Lebar skid 1000 mm , maka lebar pondasi disarankan 1000 mm + 100 mm (kiri) + 100

mm (kanan) = 1200 mm.

Hal ini untuk mengantisipasi jika terjadi retak pinggir yang sering terjadi karena

kekurang cermatan pekerja lapangan dalam mengkonstruksi pondasi dan jarak 100 mm

ini dipandang cukup mengakomodasi sudut tekanan yang tercipta dari skid.

Perancangan tulangan

Penulangan diperlukan untuk menahan gaya-gaya dalam dan momen yang relatif kecil

dalam suatu pondasi berbentuk blok disebabkan oleh ukuran pondasi yang masif. Untuk

itu, minimum jumlah tulangan yang diperlukan lebih banyak diperlukan untuk

mengantisipasi penyusutan dan temperatur beton. Di ACI 318 memang tidak secara

spesifik menyebutkan kebutuhan tulangan minimum untuk pondasi blok, tetapi

pemakaian nilai 0,0018 (sebagai A min tulangan) dikalikan luasan arah melintang beton

dapat dipergunakan sebagai panduan.

Pengecualian terhadap nilai tersebut dapat kita lihat di ACI 207.2R jika ketebalan

pondasi ternyata setelah kita hitung melebihi 1,2 meter. Dimana ketebalan tersebut kita

perlukan lebih pada faktor kestabilan, kekakuan dan peredaman akibat getaran serta

untuk mengakomodasi panjang anchor bolt, maka disarankan tulangan minimum

memakai diameter 22 mm dengan jarak maksimum antar tulangan adalah 300 mm (center

to center).

Sedangkan jika menggunakan pier , maka jumlah tulangan minimum yang harus

disediakan di pier adalah tidak boleh kurang dari 1% dan tidak boleh lebih dari 8%

dikalikan luasan potongan melintang beton. Jika mempergunakan pedestal, maka

tulangan minimum tidak boleh kurang dari ½%.

Untuk pondasi dengan ketebalan minimum 500 mm, maka haruslah disediakan tulangan

susut dan penahan temperature beton sesuai ACI 318. Untuk nilai ED dalam menghitung

kekakuan beton, kita memakai:

ED (dalam satuan MPa) = 6560 x (fc’)0,5

Kuat tekan beton disarankan minimum 28 MPa (atau sekitar 4000 psi). Perlu dipahami

nilai modulus dinamis elastisitas harus lebih tinggi dari modulus statis.

Eksentrisitas ijin

Page 10: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

10

Ada beberapa batasan yang saya anut dalam menentukan nilai eksentrisitas ijin yaitu,

1. untuk eksentrisitas horizontal, tegak lurus terhadap bantalan poros (bearing axis),

antara titik pusat garis berat pondasi dan pusat area kontak tanah tidaklah boleh

melebihi nilai 0,05 dikalikan lebar pondasi.

2. Untuk eksentrisitas searah/parallel dengan bantalan poros, maka tidak boleh melebihi

0,05 dikalikan panjang pondasi.

3. Jika menggunakan pier atau pedestal, maka penerapan nilai tersebut juga harus

disesuaikan plus pertimbangan terhadap center of gravity dari RE.

Rasio frekuensi naturan ijin

Pembatasan rentang frekuensi natural yang diijinkan dalam suatu system pondasi

berkaitan dalam upaya menghindari bahaya yang terjadi akibat getaran yang berlebihan.

Secara umum, rasio antara frekwensi operasi mesin (f) dengan frekwensi natural dari

system pondasi f(n) tidak diharapkan berada pada rentang 0,7 hingga 1,3.

Sehingga, untuk frekwensi natural HTS harus berada dibawah nilai 0,7 dan untuk LTS

f/f(n) nilainya harus diatas 1,3. Jika rasio f/f(n) mendekat angka 1, akan terjadi

penambahan peningkatan secara cepat terhadap amplitude getaran.

Untuk itulah dalam menyediakan faktor keamanan terhadap resonansi getaran, frekuensi

alami ini dibatasi yaitu antara 0,7 – 1,3 ini. Sedangkan untuk respon dinamis maksimum

dari system hanya terbatas sedikit lebih besar dari nilai defleksi statis system pondasi.

Meskipun demikian, pembatasan rentang frekwensi natural ini sangat sulit dicapai jika

mendesain suatu system struktur yang rumit seperti halnya kombinasi kekakuan steel

structure dengan sistim pondasi. Pondasi untuk RE yang memilik beragam mode

kecepatan, pondasi untuk RE yang sangat berat (turbo compressor yang berdimensi luar

biasa besar misalnya), maka harus disediakan perhitungan yang lebih rumit (misalnya

menghitung maksimum kecepatan getaran dalam fasa dan 180 derajat diluar fasa,

penentuan lokasi dimana amplitude getaran yang dominan berada dan lain sebagainya).

Untuk itu jika kita harus disediakan suatu platform struktur baja, terutama jika mendesain

pondasi RE dengan memakai TT (table top), maka platform tersebut sebaiknya terpisah

dengan system pondasi TT.

Page 11: tugas pondasi UAS

Lap. Tanah

m

Qo eiwt

Cz = Konstanta dashbotKz = Konstanta spring

Wahyu Nurwening 2411101029

11

Berikut ini adalah persamaan-persamaan untuk pondasi mesin dimana tanah di bawah

pondasi diidealisasikan mass-spring-dashbot, hal ini dilakukan untuk meredam gaya getaran

dari mesin :

1. mz + Cz z + Kz = Qo eiwt

Keterangan :

m = massa

Cz = Konstanta dashbot

Kz = Konstanta spring

Gb. Bentuk mass-spring-dashbot

2. Perhitungan amplitude mesin

a. Mesin Gerakan Vertikal

ro=√ BLπ

Wpakai=( L x B x H x γ beton )+Wmesin

m=Wg

Kz=FzGz

1−μ√BL

Bz=1−μ4

xW

γ x ro3

Dz=0,425Bz

Page 12: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

12

fn= 12 π √ Kz

m

fr=fn √1−( 2Dz2 )

Fo( z )=w x ( fr30

)2

As=Fo( z )

Kz

As maks=Az x N '

b. Mesin Gerakkan Rocking

ro=4√ B L3

3 π

Wpakai=( L x B x H x γ beton )+Wmesin

m=Wg

K ψ=FψG

1−μB3

Iψ=m x ( ro2

4+ h2

3 )Bψ=

3 (1−μ)8

xIψ

ρ ro5

Dz= 0,415(1+Bψ )√Bψ

fn= 12 π √ Kψ

m

fr=fn √1−( 2D2 )

As= MKψ

As maks=Az x N '

Dimana :

B = Lebar Pondasi

L = Panjang Pondasi

Page 13: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

13

ro = Jari-Jari Lingkaran Ekuivalen

Wpakai = Berat total dari berat sendiri pondasi + berat mesin

m = massa

Kz, Kψ = Konstansta spring

Iψ = Momen Inersia

Bz, Bψ = Inersia rasio

Dz, Dψ = damping ratio

Fn = frekuensi natural

Fr = frekuensi resonant

As = amplitudo

BAB III

RIGID PAVEMENT

(PERKERASAN KAKU)

Page 14: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

14

A. Pengertian Perkerasan Kaku

Perkerasan beton semen adalah struktur yang terdiri atas pelat beton semen yang bersambung

(tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau menerus dengan tulangan, terletak di atas

lapis pondasi bawah atau tanah dasar, tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal. Struktur

perkerasan beton semen secara tipikal sebagaimana terlihat pada gambar berikut :

Gambar 9.1 Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen

Pada perkerasan beton semen, daya dukung perkerasan terutama diperoleh dari pelat beton.

Sifat, daya dukung dan keseragaman tanah dasar sangat mempengaruhi keawetan dan

kekuatan perkerasan beton semen. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah kadar air

pemadatan, kepadatan dan perubahan kadar air selama masa pelayanan.

Lapis pondasi bawah pada perkerasan beton semen adalah bukan bagian utama yang

memikul beban, tetapi merupakan bagian yang berfungsi sebagai berikut :

Mengendalikan pengaruh kembang susut tanah dasar

Mencegah intrusi dan pemompaan pada sambungan, retakan dan tepi-tepi pelat.

Memberikan dukungan lantai kerja selama pelaksanaan

Beberapa keuntungan dan manfaat dari perkerasan jalan dengan menggunakan beton adalah :

Biaya keseluruhan umur rencana yang lebih rendah

Biaya pemeliharaan selama umur rencana yang rendah

Dapat juga dilaksanakan dengan sistem padat karya

Dapat dilaksanakan di daerah persimpangan, terminal, pemberhentian bus dan alinemen

dengan kelandaian yang curam

Bisa diterapkan pada jalan lama yang sudah rusak dengan cara pelapisan ulang

Page 15: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

15

Bisa dibangun menyatu dengan kerb dan gater (gutter)

Bisa menggunakan bahan lokal

Mempunyai kekesatan yang tinggi

Membutuhkan penerangan yang lebih kecil bilamana lampu jalan dipasang

B. Perencanaan Rigid Pavement

1. Tanah Dasar

keawetan dan kekuatan pelat atau slap beton (sebagai lapis permukaan) sangat

dipengaruhi oleh sifat dan daya dukung dan keseragaman tanah dasar. Keseragaman daya

dukung tanah dasar akan membantu menurunkan pengaruh tegangan pada slab beton.

Keseragaman daya dukung tanah dasar lebih penting dari pada nilai kekuatan dari daya

dukung tanah itu sendiri. Namun apabila tanah dasar mempunyai nilai CBR lebih kecil

dari 2 %, maka harus dipasang pondasi bawah yang terbuat dari beton kurus (Lean-Mix

Concete) setebal 15 cm yang dianggap mempunyai nilai CBR tanah dasar efektif 5 %.

Parameter yang paling umum digunakan untuk menyatakan daya dukung tanah dasar

pada perkerasan beton semen adalah Modulus Reaksi Tanah Dasar (k). Modulus reaksi

tanah dasar ditetapkan di lapangan dengan pengujian “plat bearing”, dengan diameter

pelat 76 cm yang dinyatakan dalam kg/cm3 (MPa/m). Karena pengujian “plat bearing”

memerlukan waktu yang lama dan biaya mahal, maka “k” dapat diperkirakan dari nilai

CBR, baik CBR insitu sesuai dengan SNI 03-1731-1989 atau CBR laboratorium sesuai

dengan SNI 03-1744-1989.

Page 16: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

16

Gb. Hubungan antara Nilai CBR dengan Modulus Reaksi Tanah Dasar (k)

Tipe tanah dasar kekuatanNilai k

(Mpa/m)

Tanah berbutir halus sebagian besar terdiri dari partikel tanah liat dan silt

Rendah 20 - 30

Pasir atau campuran pasir kerikil yang mengandung tanah liat atau silt

Sedang 35 - 40

Pasir atau campuran pasir dan kerikil yang sedikit sekali mengandung butiran tanah liat halus

Tinggi 50 - 60

Cement Treated Base Sangat tinggi 70 - 110

Tabel Nilai k untuk Beberapa Tipe Tanah Dasar

2. Lapis Pondasi Bawah

Bahan pondasi bawah dapat berupa agregat berbutir, stabilisasi semen tanah atau beton

kurus (lean concrete). Disarankan pada daya dukung dengan tanah dasar yang lemah

untuk menggunakan stabilisasi semen tanah atau beton kurus sebagai bahan pondasi

bawah.

Fungsi utama pondasi bawah dalam perkerasan beton adalah :

Mengendalikan pengaruh kembang susut tanah dasar.

Sebagai platform (lantai kerja) dari lapisan dibawahnya yang memungkinkan untuk

pelaksanaan seterusnya tanpa merusak permukaan tanah dasar.

Sebagai lapisan perata (levelling) membentuk formasi yang rata sebelum dilapisi slab

beton.

Untuk mencegah rembesan dan pumping pada sambungan atau retakan

Tebal lapisan pondasi minimum 10 cm yang paling sedikit mempunyai mutu sesuai

dengan SNI No. 03-6388-2000 dan AASHTO M-155 serta SNI 03-1743-1989. Bila

direncanakan perkerasan beton semen bersambung tanpa ruji, pondasi bawah harus

menggunakan campuran beton kurus (CBK).

Page 17: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

17

Pada perkerasan beton, lapis pondasi bawah perlu diperlebar sampai 60 cm diluar tepi

perkerasan beton semen tersebut. Untuk tanah ekspansif perlu pertimbangan khusus

perihal jenis dan penentuan lebar lapisan pondasi dengan memperhitungkan tegangan

pengembangan yang mungkin timbul. Pemasangan lapis pondasi dengan lebar sampai ke

tepi luar lebar jalan merupakan salah satu cara untuk mereduksi prilaku tanah ekspansif.

Gb. Tebal Pondasi Bawah Minimum untuk Perkerasan Beton Semen

Page 18: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

18

Gb. CBR Tanah Dasar Efektif dan Tebal Pondasi Bawah

a. Lapisan pondasi bawah dari material berbutir

Material berbutir tanpa pengikat harus memenuhi persyaratan sesuai dengan SNI 03-

6388-2000. Persyaratan dan gradasi pondasi bawah harus sesuai dengan kelas B.

Sebelum pekerjaan dimulai, bahan pondasi bawah harus diuji gradasinya dan harus

memenuhi spesifikasi bahan untuk pondasi bawah, dengan penyimpangan ijin 3 % - 5

%.

Ketebalan minimum lapis pondasi bawah untuk tanah dasar dengan CBR minimum 5

% adalah 15 cm. Derajat kepadatan lapis pondasi bawah minimum 100 %, sesuai

dengan SIN 03-1743-1989.

b. Lapisan pondasi bawah dengan bahan pengikat

Pondasi bawah dengan bahan pengikat (BP) dapat digunakan salah satu dari :

Stabilisasi material berbutir dengan kadar bahan pengikat yang sesuai dengan

hasil perencanaan, untuk menjamin kekuatan campuran dan ketahanan terhadap

erosi. Jenis bahan pengikat dapat meliputi semen, kapur, serta abu terbang

dan/atau slag yang dihaluskan.

Campuran beraspal bergradasi rapat (dense-graded asphalt).

Campuran pada umur 28 hari minimum 5,5 MPa (55 kg/cm2)

c. Lapisan pondasi bawah dengan Beton Kurus

Campuran Beton Kurus (CBK) harus mempunyai kuat tekan beton karakteristik pada

umur 28 hari minimum 5 MPa (50 kg/cm2) tanpa menggunakan abu terbang, atau 7

MPa (70 kg/cm2) bila menggunakan abu terbang, dengan tebal minimum 10 cm.

3. Material Beton Semen

Kekuatan beton harus dinyatakan dalam nilai kuat tarik lentur (flexural strength) umur 28

hari, yang didapat dari hasil pengujian balok dengan pembebanan tiga titik (ASTM C-78)

yang besarnya secara tipikal sekitar 3-5 MPa (30-50 kg/cm2).

Kuat tarik lentur beton yang diperkuat dengan bahan serat penguat seperti serat baja,

aramit atau serat karbon, harus mencapai kuat tarik lentur 5 – 5,5 MPa (50 – 55 kg/cm2).

Page 19: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

19

Kekuatan rencana harus dinyatakan dengan kuat tarik lentur karakteristik yang dibulatkan

hingga 0,25 MPa (2,5 kg/cm2) terdekat.

Hubungan antara kuat tekan karakteristik dengan kuat tarik-lentur beton dapat didekati

dengan rumus berikut :

f cf =K (fc ' )0 , 50 dalam MPa ...................................................................................... (10.1)

atau

f cf =3 ,13 K ( fc ' )0,50 dalam kg/cm2 ..........................................................................(10.2)

Kuat tarik lentur dapat juga ditentukan dari hasil uji kuat tarik belah beton yang

dilakukan menurut SNI 03-2491-1991 sebagai berikut :

f cf =1 ,37 f cs (MPa) .................................................................................................

(10.3)

atau

f cf =13 , 44 f cs (kg/cm2) ............................................................................................

(10.4)

dimana :

fc ' = kuat tekan beton karakteristik 28 hari (kg/cm2)

f cf = kuat tarik lentur beton (MR) umur 28 hari (kg/cm2)

K = konstanta, 0,7 untuk agregat tidak dipecah dan 0,75 untuk agregat pecah

f cs = kuat tarik belah beton 28 hari

Page 20: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

20

Beton dapat diperkuat dengan serat baja (steel-fibre) untuk meningkatkan kuat tarik

lenturnya dan mengendalikan retak pada pelat khususnya untuk bentuk tidak lazim. Serat

baja dapat digunakan pada campuran beton, untuk jalan plaza tol, putaran dan perhentian

bus.

Panjang serat baja antara 15 mm dan 50 mm yang bagian ujungnya melebar sebagai

angker dan/atau sekrup penguat untuk meningkatkan ikatan. Secara tipikal serat dengan

panjang antara 15 dan 50 mm dapat ditambahkan ke dalam adukan beton, masing –

masing sebanyak 75 dan 45 kg/m3.

Semen yang akan digunakan untuk pekerjaan beton harus dipilih dan sesuai dengan

lingkungan dimana perkerasan akan dilaksanakan.

Perencanaan rigid pavement ini akan tergantung terhadap :

a. Material yang akan digunakan

b. Pertumbuhan lalu lintas

c. Umur rencana

d. Jumlah lalu lintas kendaraan rencana

BAB IV

KESIMPULAN

Page 21: tugas pondasi UAS

Wahyu Nurwening 2411101029

21

DAFTAR PUSTAKA

http://civilandstructure.wordpress.com/2011/04/05/belajar-desain-pondasi-mesin-rotating-

equipment-foundation/

www.iptek.net.id/ind/?mnu=8&ch=jsti&id=290

Agus Juhara. “Modul Diktat Mata Kuliah ‘Perancangan Perkerasan Jalan’ “.