Prposal Terbaru Malik

UNIVERSITAS GUNADARMA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PERBANDINGAN PERENCANAAN PONDASI RAKIT

APARTEMEN 9 RESIDENCES DENGAN PERHITUNGAN

MANUAL DAN SOFTWARE SAFE VERSION 12

Nama : Abdul Malik Khadafi NPM : 19310848

Fakultas : Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan : Teknik Sipil

Diajukan Guna Melengkapi Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Fungsi pondasi adalah sebagai perantara untuk meneruskan beban struktur yang ada di atas muka tanah dan gaya-gaya lain yang bekerja ke tanah pendukung bangunan tersebut. Dalam teknik pondasi kriteria tanah sesuai dengan kemampuan dalam menerima beban di atasnya yaitu tanah baik bila tanah tersebut mempunyai kuat dukung tinggi dan sebagai akibatnya penurunan yang terjadi adalah kecil. Pemilihan jenis pondasi tergantung dari beban yang akan ditahan dan kedalaman lapisan tanah kerasnya.

Dalam perencanaan pondasi yang akan dilakukan, proses perhitungan dilakukan dengan cara manual dengan menggunakan teori-teori dari buku dan bacaan lainnya yang berhubungan dengan perhitungan sesuai dengan karakteristik tanahnya. Pondasi yang akan dirancang adalah jenis pondasi rakit atau raft foundation. Dengan perkembangan teknologi semakin pesat,dalam dunia teknik sipil khususnya geoteknik, perencanaan yang penulis lakukan akan dibandingkan dengan hasil perencanaan program SAFE. SAFE adalah software yang dikeluarkan CSI Berkley yang berbasis fininte element.

1.2 TUJUAN PENULISAN TUGAS AKHIR

Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk merencanakan dan mendesain pondasi rakit. Dalam perhitungan pondasi dihitung secara manual dan dibandingkan dengan perencanaan menggunakan program SAFE.

1.3 RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah penulisan Tugas Akhir, yaitu:

a. Bagaimana perhitungan untuk daya dukung pondasi? b. Bagaimana penurunan pondasi yang terjadi?

c. Bagaimana cara merencanakan pondasi raft yang akan digunakan?

1.4. BATASAN PENULISAN TUGAS AKHIR

Batasan penulisan Tugas Akhir mencakup beberapa hal, seperti :

a. Perhitungan pondasi tiang secara manual dengan rumus-rumus yang sesuai dengan jenis tanah dengan bantuan program excel, dan menggunakan program SAFE.

b. Bagaimana mencari batasan agar pile raft berfungsi dalam segi daya dukung dan penurunan.

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika laporan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi 6 bab yang dapat diuraikan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang masalah, tujuan Tugas Akhir, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang uraian teori-teori yang mendukung tema desain pondasi tiang dan aplikasi program SAFE, baik yang berasal dari buku-buku maupun daru tulisan lain yang berhubungan dengan Tugas Akhir yang dilakukan.

BAB III METODE PERENCANAAN

Berisi tentang metode yang digunakan dalam perencanaan pondasi. BAB IV DATA DAN ANALISIS

Berisi tentang data-data yang digunakan untuk menyusun Tugas Akhir. Pada bab ini juga dijelaskan proses analisis dan perhitungan perncanaan secara manual maupun menggunakan program SAFE.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil pembahasan pada bab-bab sebelumnya, sehingga merupakan rangkaian yang sistematis dan mudah dipahami.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pondasi Rakit

Pondasi rakit adalah plat beton besar yang digunakan untuk mengantarai permukaan (interface) dari satu atau lebih kolom di dalam beberapa garis atau jalur dengan tanah. Pondasi rakit adalah salah satu jenis dari pondasi dangkal. Pondasi rakit biasa digunakan apabila penurunan merupakan suatu masalah misalnya pada tanah lunak. Penurunan ini akan dikontrol dengan cara efek apung yaitu berat bangunan diatur supaya kurang lebih sama dengan berat tanah yang digali, (Bowles, 1979). Beberapa metode yang digunakan untuk merencanakan sebuah pondasi rakit yaitu, (Das, 1988):

1. metode konvensional, 2. metode elastik:

a. prosedur fleksibel kira-kira, b. beda hingga,

c. elemen hingga.

Dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya, tanah memiliki sifat ketidakpastian yang paling besar. Sifat elastik tanah yang digunakan untuk

perhitungan penurunan adalah modulus elastisitas (Es) dan angka Poisson (μ).

Apabila tanah ini dibebani makan tanah dibawahnya akan mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan adanya deformasia partikel tanah, keluarnya air dari dalam pori, dan sebab-sebab lainnya. Secara umum, penurunan (settlement) pada tanah yang disebabkan oleh pembebanan dapatdibagi menjadi dua kelompok besar yaitu :

1. penurunan segera (immediate settlement), yang merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah taua jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air.

2. Penurunan konsolidasi (consolidation immediate settlement),yang merupaka hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya air yang menmpati pori tanah.

Pondasi rakit adalah suatu kombinasi telapak yang menutupi seluruh area bawah suatu struktur dan mendukung semua dinding dan kolom yang terdapat diatasnya. Pondasi rakit umumnya bersentuhan langsung dengan tanah atau batuan tetapi dapat juga didukung oleh tiang-tiang sebagai pengurang dari suatu penurunan yang sering terjadi pada pondasi rakit ini. Pondasi rakit umumnya digunakan untuk situasi sebagai berikut:

a. Bilamana suatu bangunan memiliki beban yang begitu berat/besar atau daya dukung dari tanah kecil sehingga pondasi telapak akan menutupi lebih dari area lantai yang akan menyebabkan pemborosan.

b. Bilamana tanah terdiri dari tanah cukup tidak beraturan sifatnya (aneh) dan itu sangat sulit untuk didefinisikan dan ditaksirkan tingkat dari setiap lubang yang akan digunakan sample. Sehingga ditaksirkan dapat terjadi different settlement. c. Ketika suatu struktur didukung oleh tanah yang sangat sensitif untuk terjadinya

different settlement.

d. Ketika struktur digunakan sebagai gudang bawah tanah, cerobong asap, dan tangki air.

e. Bangunan dimana basement disediakan atau lokasi dari muka air tanah yang tinggi.

f. Jika penggunaan individual foundation akan melebarkan terjadinya momen lentur yang akan menyebabkan perbedaan rotasi dan different settlement dari individual foundation, sehingga membahayakan suatu bangunan.

Kondisi perlapisan tanah yang cocok untuk sistem pondasi tiang rakit adalah sebagai berikut:

a. Perlapisan tanah yang terdiri dari lapisan lempung yang teguh. b. Perlapisan tanah yang terdiri dari lapisan pasir yang padat.

c. Lapisan tanah dimana tanah yang lunak atau lepas tidak berada dibawah lapisan pendukung bagi pondasi tiang yang digunakan.

Sedangkan situasi yang kurang menguntungkan bagi penggunaan sistem pondasi tiang rakit adalah kondisi perlapisan tanah dimana :

a. Terdiri dari lapisan tanah lunak atau lepas didekat permukaan

yang bekerja diatasnya.

Proses desain sistem pondasi tiang rakit meliputi :

a. Tahap desain awal untuk mengestimasi jumlah pondasi tiang yang akan dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan desain.

b. Tahapan desain rinci untuk menentukan jumlah optimum, lokasi dan konfigurasi pondasi tiang, dan menghitung penurunan yang terjadi, momen lentur, dan gaya geser yang terjadi pada pondasi.

Ramiah dan Chickanagappa (1982) memberikan rumus-rumus yang dapat digunakan untuk menghitung penurunan segera yaitu: Timoshenko-Goodier; Burmister; dan Janbu. Sedangkan untuk penurunan konsolidasi dipakai rumus: Terzaghi; Skempton-Bjerrum; dan Lambe. Persamaan yang diusulkan oleh Timoshenko- Goodier adalah:

2 1 i w s S qB I E    ………(2.1) Dengan :

q = tekanan pada plat pondaasi ( 2

/

kN m )

B = lebar pondasi (m)

 = angka poisson (tanpa satuan), tergantung pada jenis tanah

s

E = modulus Elatisitas (Mpa), tergantung pda jenis tanah w

Janbu (1966) mengusulkan sebuah rumus untuk menghitung penurunan segera yaitu sebagai berikut :

2 0 1 1 i s S qB E      ………(2.2)

Dengan ₀dan ₁adalah koefisien penurunan vertical Janbu, berupa grafik . Teori konsolodasi primer Terzaghi memberikan persamaan untuk menghitung besarnya penurunan konsolidasi sebagai berikut.

1) Untuk tanah lempung terkonsolidasi secara normal :

0 0 0 log 1 c c C P P S H e P     ……….(2.3) Dengan : c

C = indeks kompresi, (tanpa satuan) 0

e = angka pori awal (tanpa satuan)

H = tebal lapisan lapisan tanah lempung (m) 0

P = tegangan overburden ( kN/m2) P

 = tambahan tegangan akibat beban luar (kN/m2)

2) Untuk tanah lempung terkonsolidasi secara berlebihan :

0 0 0 log 1 s c C P P S H e P     _{………(2.4)}

b. Bila P₀  P P_c rumus penurunan konsolidasi adalah sebagai berikut : 0 0 0 0 0 log log 1 1 s c c c C H P C H P P S e P e P       ………(2.5) Dengan Pc tekanan prakonsolidasi (kN/m2).

Pada metode Skempton-Bjerrum diusulkan adanya pengaruh regangan lateral dalam bentuk koefisien penurunan Skempton-Bjerrum () sehingga penurunan konsolidasi dinyatakan dalam bentuk :

c oed

S S

………...………(2.6) Soed adalah penurunan berdasarkan uji odeometer, dan diberikan sebagai

berikut :

oed v

S   PH

………(2.7)

v

 adalah koefisien kompresibilitas volume (2/MN).

Pada tanah yang mendukung pondasi dengan berbagai bentuk, umumnya terjadi kenaikan tegangan (P). Kenaikan tegangan tersebut tergantung :

1. Beban per satuan luas dimana pondasi berada

2. Kedalaman tanah dibawah pondasi dimana tegangan tersebut ditinjau 3. Faktor lain

Besarnya kenaikan tegangan vertikal yang terjadi pada tanah akibat beban pondasi harus dihitung agar nilai penurunan yang kan terjadi dapat diperkirakan. Boussineq (1883) dalam Terzaghi dan Peck (1967) telah memecahkan masalah yang berhubungan dengan penentuan tegangan-tegangan disembarang titik pada pada sebuah medium yang homogeni, isotropis dan elastis dimana medium tersebut adalah ruang yang luas tak terhingga dan pada permukaany bekerja sebuah beban terpusat . Untuk menghitung P pada titik A dibawah suatu beban lentur berbentuk persegi panjangyang mempunyai panjang L dan lebar B seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.1. Tambahan Tegangan Vertikal P Sumber : Boussineq, 1883

2.3 SAFE

Safe merupakan adalah alat untuk merancang pondasi, dan plat lantai. Software ini memperkenalkan pemodelan obyek 3D berbasis serbaguna dan alat-alat visualisasi. Dari framing layout untuk produksi detail gambar. Safe mengintegrasikan setiap aspek dari proses desain rekayasa dalam satu lingkungan yang mudah dan

intuitif. Dalam penulisan penulis akan menjelaskan beberapa mengenai SAFE seperti dibawah ini ;

Gambar 2.2. Lembar kerja SAFE Sumber : CSI SAFE, 2009

1. Menginstal SAFE Version 12 2. Set the Units (Mengatur satuan)

Sebelum melnginput data dalam program SAFE yang pertama harus diperhatikan adalah merubah satuan yang aka kita rencanakan.

Gambar 2.3 Menentukan Satuan Sumber : CSI SAFE, 2009

3. Memulai Model

a. Memulai model menggunakan Grid System 1) Memulai Model

Dalam penulisan TA ini penulis menggunakan menu Grid Only dalam perencanaan yang akan dilakukan caranya yaitu, Pilih Menu File > New Model, seperti pada gambar dibawah ini. Pilih Grid Only.

Gambar.2.4 New Model Inilization form Sumber : CSI SAFE, 2009

2) Menyimpan Model

Setelah dilakukan pengaturan sebaiknya model yang akan kita gunakan disimpan terlebih dahulu dengan cara klik File >SAFE, ganti nama dokumen dan simpan di directory yang diinginkan.

b. Memulai model menggunakan Templates c. Impor model dari ETABS 2-7

Gambar 2.5 Salah satu kotak dialog Define Propertis Sumber : CSI SAFE, 2009

a. Material Properties berfungsi memasukkan data material yang akan digunakan.

b. Slab and Drop Properties, berfungsi untuk mengisi data Slab yang akan digunakan.

c. Beam Properties, berfungsi untuk menginput data balok yang akan kita gunakan.

d. Column Properties, berfungsi untuk menginput data kolom yang digunakan e. Wall Properties, berfungsi untuk menginput data dinding yang digunakan. f. Modify Existing Materials (merubah data material yang sudah ada)

5. Menggambar Objek

Gambar 2.6 Salah satu form dari Menu Drawing Sumber : CSI SAFE, 2009

a. Menggambar Slabs/Areas

b. Menggambar Rectangular Slabs/Areas

Gambar 2.7 Rectanguler slab form Sumber : CSI SAFE, 2009

c. Menggambar Design Strips d. Menggambar Beams/Lines

Gambar 2.8 Draw Beams area form Sumber : CSI SAFE, 2009

e. Menggambar Tendons

Gambar 2.9 Tendon Vertical Profile form Sumber : CSI SAFE, 2009

f. Menggambar Columns

Gambar 2.10 Draw Column form Sumber : CSI SAFE, 2009

g. Menggambar Walls

Gambar 2.11 Draw Column form Sumber : CSI SAFE, 2009

h. Menggambar Dimension Lines i. Menggambar Slab Rebar

Gambar 2.12 Draw Slab Rebar object form Sumber : CSI SAFE, 2009

6. Memilih Objek

b. memilih dengan Features c. Deselect

d. Invert Selection

e. Get Previous Selection f. Clear Selection

7. Assign Properties to the Model 8. Load the Model

a. Define Load Patterns b. Self Weight Multiplier c. Auto Live Load Patterning d. Assign Loads

e. Define Mass Source 9. Define Load Cases

10. Mengedit Model Geometry a. Changing Views

b. Editing Tools

BAB 3

METODOLOGI PENULISAN

Pada penulisan Tugas Akhir ini, Penulis merencanakan desain pondasi tiang. Selain perhitungan dengan cara manual, penulis juga menggunakan program SAFE untuk mengecek perencanaan yang penulis lakukan.

Mulai

Pengumpulan Data

Data Tanah Data Struktur

Perencanaan Pondasi Program SAFE Version 12 Perhitungan Manual Selesai

Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Perhitungan manual Mulai Penentuan Kriteria Perencanaan Penentuan Kriteria Perencanaan Penulangan Pondasi Analisa Stabilitas

Perhitungan Pergeseran dan Penurunan Ya

Perencanaan Pile Cap

Penulangan Pile Cap

Selesai Ya

Tidak

Gambar 3.3 Diagram Alir Perencanaan dengan SAFE Version 12 Mulai Input Data perencanaan Proses: SAFE VERSION 12 Output : Efektif Tidak Selesai Ya

BAB 4

JADWAL PELAKSANAAN TUGAS AKHIR

Perencanaan jadwal pelaksanaan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :

Nama Kegiatan

Waktu

April Mei Juni Juli Agustus

Briefing Tugas Akhir

Pendaftaran Tugas Akhir Pengumpulan Draft Seminar Proposal Seminar Proposal Tugas Akhir Progress Report

Seminar Isi Tugaas

Akhir

Perbaikan-Perbaikan

Sidang Akhir

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, JE. 1979. Physical And Geotechnical Properties of soils. Mc Graw Hill Book Company. New York.

CSI SAFE. 2009. SAFE : Defining The Work Flow. Computer & Structures Inc. California.

Ramiah, B.K. dan Chicknagappa L.S.1982. Handbook of Soil Mechanics And Foundations Engineering. A.A. Balkema. Rotterdam .

Terzaghi, K.. and Peck, R.B. 1967. Soil Mechanic In Engineering Practice. Wiley. New York.