TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS TRISAKTI
SISTEM STRUKTUR BANGUNAN TEKNIK SIPIL
Geoteknik
Oleh:
Bimo Dwi Hartono – 051 0013 00018
Pendahuluan.
Geoteknik adalah suatu bagian dari cabang ilmu Teknik Sipil. Didalamnya diperdalam pembahasan mengenai permasalahan kekuatan tanah dan hubungannya dengan kemampuan menahan beban bangunan yang berdiri diatasnya. Pada dasarnya ilmu ini tergolong ilmu tua yang berjalan bersamaan dengan tingkat peradaban manusia, dari mulai pembangunan piramid di mesir, candi Borobudur hingga pembangunan gedung pencakar langit sekarang ini. Salah satu contohnya ialah kemiringan menara pisa di italy disebabkan oleh kekurangan kekuatan dukung tanah terhadap menara tersebut. Secara keilmuan, bidang teknik sipil ini mempelajari lebih mendalam ilmu ilmu:
Isi.
Mekanika Tanah dan batuan
Mekanika tanah adalah bagian dari geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu teknik sipil, dalam bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan Bodenmechanik dalam bahasa Jerman.
Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925 melalui bukunya "Erdbaumechanik auf bodenphysikalicher Grundlage" (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah), yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern, dan menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini, sehingga Terzaghi disebut sebagai "Bapak Mekanika Tanah".
Pada kelanjutannya, ilmu ini digunakan untuk:
Perencanaan perkerasan lapisan dasar jalan (pavement design)
Perencanaan struktur di bawah tanah (terowongan, basement) dan dinding penahan tanah
Perencanaan galian
Perencanaan bendungan.
Pondasi
Pengertian umum untuk Pondasi adalah Struktur bagian bawah bangunan yang
berhubungan langsung dengan tanah, atau bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah yang mempunyai fungsi memikul beban bagian bangunan lainnya di atasnya. Pondasi harus diperhitungkan untuk dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap beratnya sendiri, beban - beban bangunan (beban isi bangunan), gaya-gaya luar seperti: tekanan angin,gempa bumi, dan lain-lain. Disamping itu, tidak boleh terjadi penurunan level melebihi batas yang diijinkan.
menimbulkan penurunan yang berlebihan. Pondasi merupakan bagian struktur dari bangunan yang sangat penting, karena fungsinya adalah menopang bangunan diatasnya, maka proses pembangunannya harus memenuhi persyaratan utama sebagai berikut:
1. Cukup kuat menahan muatan geser akibat muatan tegak ke bawah. 2. Dapat menyesuaikan pergerakan tanah yang tidak stabil (tanah gerak) 3. Tahan terhadap pengaruh perubahan cuaca
4. Tahan terhadap pengaruh bahan kimia
Struktur bawah bangunan pondasi terdiri dari pondasi dan tanah pendukung pondasi. Pondasi berfungsi untuk mendukung seluruh beban bangunan dan meneruskan beban bangunan tersebut kedalam tanah dibawahnya. Suatu sistem pondasi harus dapat menjamin, harus mampu mendukung beban bangunan diatasnya, termasuk gaya-gaya luar seperi gaya angin, gempa, dll. Untuk itu pondasi haruslah kuat, stabil, aman, agar tidak mengalami penurunan, tidak mengalami patah, karena akan sulit untuk memperbaiki suatu sistem pondasi.
Akibat penurunan atau patahnya pondasi, maka akan terjadi : 1. Kerusakan pada dinding, retak-retak, miring dan lain –lain 2. Lantai pecah, retak, bergelombang
3. Penurunan atap dan bagian-bagian bangunan lain.
Suatu sistem pondasi harus dihitung untuk menjamin keamanan, kestabilan bangunan diatasnya, tidak boleh terjadi penurunan sebagian atau seluruhnya melebihi batas-batas yang diijinkan. Pembuatan pondasi dihitung berdasarkan hal-hal berikut :
1. Berat bangunan yang harus dipikul pondasi berikut beban hidup, mati serta beban-beban lain dan beban-beban- beban-beban yang diakibatkan gaya-gaya eksternal.
2. Jenis tanah dan daya dukung tanah.
5. Lokasi dan lingkungan tempat pekerjaan. 6. Waktu dan biaya pekerjaan.
Hal yang juga penting berkaitan dengan pondasi adalah apa yang disebut soil
investigation, atau penyelidikan tanah. Pondasi harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras dan padat.
Untuk mengetahui letak/kedalaman tanah keras dan besar tegangan tanah/ daya dukung tanah, maka perlu diadakan penyelidikan tanah, yaitu dengan cara :
a. Pemboran (drilling) : dari lubang hasil pemboran (bore holes), diketahui contoh-contoh lapisan tanah yang kemudian dikirim ke laboraturium mekanika tanah.
b. Percobaan penetrasi (penetration test) : yaitu dengan menggunakan alat yang disebut sondir static penetrometer. Ujungnyaberupa conus yang ditekan masuk kedalam tanah, dan secara otomatis dapat dibaca hasil sondir tegangan tanah (kg/cm2).
Teknik Pondasi
Pondasi dapat digolongkan menjadi tiga jenis:
Pondasi dangkal: kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu, meneruskan beban dari dinding dan kolom bangunan ke tanah keras. Di dalamnya terdiri dari
Pondasi setempat
Pondasi penerus
Pondasi pelat
Pondasi konstruksi sarang laba – laba
Pondasi dalam. Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras. Contohnya antara lain tiang pancang, tiang bor, kaison, dan semacamnya. Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya.contohnya: fondasi tiang pancang
Kombinasi fondasi pelat dan tiang pancang
Pondasi dalam adalah jenis pondasi dibedakan dari pondasi dangkal dengan kedalaman mereka tertanam ke dalam tanah. Ada banyak alasan seorang insinyur geoteknik akan
merekomendasikan pondasi dalam ke pondasi dangkal, tetapi beberapa alasan umum adalah beban desain yang sangat besar, tanah yang buruk pada kedalaman dangkal, atau kendala situs (seperti garis properti). Ada istilah yang berbeda digunakan untuk menggambarkan berbagai jenis pondasi yang mendalam, termasuk tumpukan (yang analog dengan tiang), tiang jembatan (yang analog dengan kolom), poros dibor, dan caisson. Tumpukan umumnya didorong ke dalam tanah di situ; pondasi mendalam lainnya biasanya diletakkan di tempat dengan
menggunakan penggalian dan pengeboran. Konvensi penamaan dapat bervariasi antara disiplin ilmu teknik dan perusahaan. Pondasi dalam dapat terbuat dari kayu, baja, beton
bertulang dan beton pratekan.
Desain pondasi
Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan / settlement tertentu oleh para Insinyur geoteknik dan struktur.
Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam perteimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya penurunan total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya.
Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap
pondasi( tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu sendiri. Dalamnya tanah serta perubahan-perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya, sepertiga dari kekuatan desainnya.
Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:
Beban horizontal/beban geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding.
Beban vertikal/beban tekan dan beban tarik, contohnya:
Beban mati, contoh berat sendiri bangunan
Beban hidup, contoh beban penghuni, air hujan dan salju
Gaya gempa
Gaya angkat air
Momen
Stuktur bawah tanah
Galian Tanah
Galian tanah untuk pondasi dan galian-galian lainnya harus dilakukan menurut ukuran dalam, lebar dan sesuai dengan peil-peil yang tercantum pada gambar. Semua bekas-bekas pondasi bangunan lama dan akar-akar pohon yang terdapat pada bagian pondasi yang akan dilaksanakan harus dibongkar dan dibuang. Bekas-bekas pipa saluran yang tidak dipakai harus disumbat.
Apabila pada lokasi yang akan dijadikan bangunan terdapat pipa air, pipa gas, pipa-pipa pembuangan, kabel-kabel listrik, telepon dan sebagainya yang masih dipergunakan, maka secepatnya diberitahukan kepada Konsultan Manajemen Konstruksi atau instansai yang berwenang untuk mendapatkan petunjuk-petunjuk seperlunya.
Pelaksana Pekerjaan/ Kontraktor bertanggung jawab penuh atas segala kerusakan-kerusakan sebagai akibat dari pekerjaan galian tersebut. Apabila ternyata penggalian melebihi kedalaman yang telah ditentukan, maka Kontraktor harus mengisi/ mengurangi daerah tersebut dengan bahan-bahan yang sesuai dengan syarat-syarat pengisian bahan pondasi yang sesuai dengan spesifikasi pondasi.
Pelaksana Pekerjaan/ Kontraktor harus menjaga agar lubang-lubang galian pondasi tersebut bebas dari longsoran-longosoran tanah di kiri dan kanannya (bila perlu dilindungi oleh alat-alat penahan tanah) dan bebas dari genangan air (bila perlu dipompa), sehingga pekerjaan pondasi dapat dilakukan dengan baik sesuai dengan spesifikasi.
Struktur Basement
Konstruksi basement sering merupakan solusi yang ekonomis guna mengatasi keterbatasan lahan dalam pembangunan gedung. Tapi sebagai struktur bawah tanah, desain maupun pelaksanaan konstruksi basement perlu dilakukan dengan memperhitungkan banyak hal. Disamping aspek teknis dari basement itu sendiri, tidak kalah pentingnya adalah aspek
lingkungannya. Mutu pekerjaan pada konstruksi basement akan sangat mempengaruhi umur dari basement tersebut.
Pengendalian terhadap mutu terpadu sangat diperlukan untuk mencapai produk konstruksi mutu tinggi dan dapat diandalkan. Beberapa hal yang berkaitan dengan galian Basement yang perlu diperhatikan adalah beban dan metode galian. Beban tersebut biasanya berupa beban terbagi rata, beban titik, dan beban garis dan beban terbagi rata memanjang. Sedangkan metode galian dimana dibagi menjadi: open cut, cantilever, angker, dan strut.
Pemilihan metode galian disesuaikan dengan perencanaan bangunan dan konsdisi di lapangan. Pada metode galian basement ada beberapa factor yang perlu diperhatikan antara lain: jenis tanah, kondisi proyek, muka air tanah, besar tekanan tanah yang bekerja, waktu
pelaksanaan, analisa biaya dan sebagainya.
