BAB 5 : ASAS
5.1 Asas
5.1.1 Pengenalan
Setiap binaan yang terletak di atas tanah perlu mempunyai asas yang sesuai. Binaan tidak terhad kepada bangunan sahaja tetapi meliputi binaan jalan raya, jambatan,landasan lapangan terbang, landasan kereta api, empangan dan lain- lain. Binaan memerlukan sokongan yang teguh dan kukuh daripada keseluruhan anggotanya, terutamanya anggota terbawah yang dikenali sebagai asas. Asas biasanya terletak dibawah permukaan bumi dan berhunbung terus dengan tanah dibawahnya.
Peranan utama asas adalah membolehkan beban daripada anggota lain binaan dipindahkan ke lapisan tanah di bawahnya dengan selamat. Selain itu, asas juga berfungsi untuk mengelakkanberlakunya endapan pada binaan. Oleh itu, adalah perlu untuk mengetahui dan mengambil kira jumlah beban yang digalas oleh asas dan juga keadaan serta kekuatan tanah berkenaan bagi tujuan reka bentuk binaan.
Memandangkan asas merupakan penyokong utama binaan, ia perlu teguh serta mempunyai ketahanlasakan yang tinggi.
5.2 Faktor Pemilihan Sesuatu Jenis Asas
Faktor penting yang perlu diambil kira semasa memilih dan mereka bentuk asas ialah keadaan tanah. Jenis serta saiz struktur asas yang akan dibina.
5.2.1 Keadaan Tanah
Keadaan tanah bagi sesuatu tapak binaan diperoleh daripada penyiasatan tanah yang dilakukan. Hasil penyiasatan tanah menunjukkan keupayaan galas tanah dan kandungan lembapan dalam tanah mempengaruhi kekuatan tanah. Untuk tujuan reka bentuk awal, BS 8004 memberikan anggaran nilai keupayaan galas seperti yang ditunjukkan dalam jadual 5.0.
Jadual 5.0 menunjukkan jenis keupayaan galas berdasarkan CP 2004 : 1872 (BS 8004 : 1986). Jenis tanah Nilai keupayaan galas (kn/m2) Catatan
- Kerikil tumpat atau pasir tumpat dan kerikil
-Kerikil sederhana tumpat atau pasir sederhana tumpat dan kerikil.
-Kerikil longgar atau pasir longgar dan kerikil. -Pasir padat.
-Pasir sederhana tumpat. -Pasir longgar. >600 200 – 600 <200 >300 100 – 300 <100
Lebar asas (B) yang diambil tudak kurang daripada 1m (B ≥ 1m).
Aras air bumi sekurang – kurangnya berada dibawah dasar asas.
-Tanah liat tongkol yang sangat kaku dan tanah liat keras. -Tanah liat kaku
-Tanah liat kukuh
-Tanah liat lembut dan kelodak.
300 – 600 150 – 300 75 – 150
< 75
Tertakluk pada enapan pangukuhan jangka panjang.
Walaupun syarat – syarat keadaan tanah dan kandungan lembapan tanah diikuti semasa proses pemilihan jenis asas dibuat, faktor jenis dan saiz struktur binaan yang akan didirikan juga perlu diambil kira.
Jadual 5.1 menunjukkan rumusan pemilihan jenis asas mengikut jenis dan saiz strukturnya.
Jadual 5.1 menunjukkan pemilihan kenis asas.
Jenis dan Saiz Struktur Jenis Asas
- Binaan yang mempunyai beban struktur yang kecil dan kurang daripada empat tingkat. Berbentuk panjang dan berdinding.
Asas Jalur
- Binaan berkerangka kurang daripada empat tingkat di mana struktur disambungkan ke asas dengan menggunakan tiang.
Asas pad dibawah setiap tiang
- Binaan yang kedudukan tiang yang
terlalu hamper dan dalam. Asas jalur bertiang - Binaan dengan tiang dan dinding
yang berada pada struktur yang sama.
Asas jalur bertiang dan dinding - Binaan dengan beban tiang yang
tinggi dan keupayaan galas yang rendah.
Asas rakit dan asas cerucuk - Binaan dengan luas asas bagi setiap
tiang melebihi separuh daripada jumlah keluasan binaan.
- Binaan seperti tembok penahan yang melibatkan kerja pembinaan membrane kalis lembap.
Asas Rakit
5.3 Fungsi Asas
Fungsi asas yang paling utama adalah untuk memindahkan beban struktur bangunan ke lapisan tanah dibawahnya. Luas permukaan asas dapat di perolehi daripada nilai beban per keupayaan galas tanah.
• Semakin luas permukaan seseuatu asas, semakin bertambah ketebalannya. Apabila keadaan ini berlaku, berat asas itu sendiri menjadi beban terhadap lapisan dibawahnya. Disamping itu, kos yang diperlukan juga bertambah tinggi. Untuk mengatasinya, asas akan dibina daripada konkrit tetulang. Asas konkrit tetulang pada amnya lebih murah dan lebih mudah dibina jika dibandingkan dengan asas konkrit tanpa tetulang yang terlalu besar. Namun demikian, perkhidmatan jurutera struktur diperlukan untuk menyediakan rekabentuk asas konkrit tetulang yang selamat dan ekonomi itu.
•
Dengan reka bentuk yang sesuai, asas tidak sepatutnya mengalami enapan. Sekiranya salah satu asas mengalami enapan, bahagian struktur atas akan mengalami keretakan. Lebih besar enapan yang berlaku, lebih besarlah keretakan yang dihasilkan. Keretakan ini pula akan menjadi punca kecacatan bangunan yang lain. Oleh sebab itu, luas permukaan asas mesti mencukupi dan sesuai dengan keupayaan galas tanah supaya beban dapat dipindahkan ke tanah dengan selamat tanpa mengalami enapan.• Untuk mengekalkan kedudukan bengunan pada kedudukan yang awal. Ini penting bagi bangunan – bangunan pencakar langit yang mungkin mengalami pergerakan akibat tiupan angin kencang. Dalam hal ini, asas
FUNGSI ASAS Memindahkan beban ke lapisan tanah dibawahnya. Mengelakkan berlakunya enapan. Mengekalkan kedudukan bangunan.
bertindak sebagai pengikat supaya bangunan tetap tidak berubah pada kedudukan asalnya.
• Ini dapat dilakukan dengan menentukan jenis asas yang sesuai dengan kedalaman yang mencukupi berdasarkan ketinggian bangunan dan keadaan tanah. Secara umumnya, kedalaman 1m hingga 1.5m dibawah aras bumi. Kedalaman ini cukup untuk mengelakkan pergerakkan bangunan secara mendatar dan juga mengelakkan kerosakkan asas akibat pengembangan dan pengucupan tanah. Pada bengunan tinggi, asas dibina jauh lebih dalam bagi maksud ini. penggunaan cerucuk dapat mempertingkatkan keupayaan asas dalam mengekalkan kedudukan bangunan kerana cerucuk bertindak seperti akar pokok yang mencengkam bumi.
5.4 Faktor Yang Mempengaruhi Reka Bentuk Asas Dan Pemilihan Jenis Asas
Pemilihan jenis – jenis asas yang bersesuaian kebiasaannya bergantung kepada :
a) Magnitud.
b) Penempatan serta penyusunan beban – beban struktur. c) Nilai keupayaan galas tanah selamat.
d) Sifat – sifat enapan tanah.
Sebagaimana yang telah dinyatakan, fungsi utama asas adalah untuk memindahkan beban ke lapisan bawahnya. Oleh itu, dua faktor yang paling utama yang mempengaruhi reka bentuk asas ialah beban dan keadaan tanah. Selain itu ada faktor – faktor lain seperti dalam rajah 5.1(a).
FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REKA BENTUK ASAS
Rajah 5.2 menunjukkan faktor yang mempengaruhi reka bentuk asas.
5.4.1 Beban
Sebenarnya, beban terdiri daripada 3 komponen iaitu beban mati, beban hidup dan beban angin. Beban mati ialah beban bengunan itu sendiri tang meliputi tiang, rasuk, dinding, lantai, bumbung, kemasan dan kemudahan yang terdapat dalam sesebuah bangunan. Beban ini merupakan bahagian yang paling besar antara beban – beban yang lain. Jumlah beban mati dapat dikurangkan dengan memilih bahan – bahan binaan yang ringan bagi unsur – unsur tertentu.
Beban hidup pula terdiri daripada perkara – perkara yang diletakkan dalam bangunan. Ini termasuklah manusia yang menggunakan bangunan, perabot, peralatan dan lain – lain. Bagi bengunan pejabat, beban hidup yang utama adalah perabot dan peralatan pejabat yang lain. Sementara bagi bangunan kilang, beban hidup yang utama adalah jentera, simpanan bahan mentah dan stok keluaran yang
BEBAN KOS BEBAN MATI BEBAN HIDUP BEBAN ANGIN BAHAN LOJI KEADAAN TANAH KEUPAYAAN GALAS ARUS AIR BUMI BAHAN KIMIA KEADAAN TANAH KEPAKARAN PEKERJA MAHIR
belum dijual. Ini bermakna, beban hidup sentiasa berubah – ubah dari masa ke semasa.
5.4.2 Keadaan Tanah
Keadaan tanah hanya dapat diketahui secara terperinci melalui penyiasatan tanah. Antara perkara utama yang perlu dikenal pasti ialah keupayaan galas beban, aras air bumi dan bahan kimia yang terkandung di dalam tanah.
Keupayaan galas beban banyak bergantung pada jenis tanah. Tanah berbatu biasanya lebih kukuh daripada pasir dan tanah liat. Keupayaan galas beban sebenar perlu ditentukan melaui beberapa jenis ujian tanah seperti kaedah korekan dan gerekan atau kaedah geofizik. Keperluan terhadap ujian ini menjadi lebih penting bagi bangunan yang lebih tinggi dan lebih besar. Laporan ujian tanah yang lengkap dan terperinci akan dijadikan panduan asas dalam menyediakan reka bentuk asas.
Aras air bumi turut mempengaruhi keupayaan galas tanah. Air akan menambah berat tanah itu sendiri disamping menjdai bahan pelincir bagi zarah – zarah tanah. Akibatnya keupayaan galas beban tanah akan menurun. Selain itu, aras air yang tinggi akan memberi kesan terhadap asa yang telah dibina. Kesan ini mungkin berpanjangan jika air tersebut meresap ke dalam asas yang telah dibina itu. Kesan buruk air terhadap asas perlu dikenal pasti dan cuba dielakkan. Umpamanya, air yang meresap akan menyababkan tetulang di dalam asas konkrit berkarat. Oleh itu, lapisan pelindung perlu mempunyai ketebalan yang mencukupi dan dibina dengan kualiti yang tinggi untuk mengurangkan kadar penyerapan air kedalam konkrit.
Sumber kewangan klien adalah terhad. Oleh itu, kos yang dapat dibayar kepada konktraktor juga terhad. Oleh itu, binaan yang berkualiti tinggi selalunya dibataskan oleh kos yang terhad itu. Kos diperlukan untuk memilih bahan, menyewa loji dan membayar gaji pekerja. Bahan – bahan utama bagi pembinaan asa ialah simen, batu baur kasar dan batu baur halus. Manakala loji yang diperlukan adalah berkaitan dengan penggunaan konkrit. Konkrit yang bermutu tinggi adalah lebih mahal kerana memerlukan bahan – bahan yang juga bermutu tinggi di samping kawalan mutu yang ketat. Begitu juga dengan saiz dan bentuk yang turut mempengaruhi kos. Oleh itu, kos biasanya menentukan jenis konkrit, bahan dan loji yang akan digunakan.
5.4.4 Teknologi
Pilihan reka bentuk asas juga dipengaruhi oleh teknologi yang wujud di sesuatu tempat. Faktor paling utama ialah kepakaran yang dapat diperoleh untuk membina sesuatu reka bentuk asas. Selain kepakaran, pekerja mahir juga sama pentingnya dalam menangani perubahan dalam teknologi. Oleh yang demikian, penyediaan reka bentuk perlu mengambil kira kepakaran teknologi yang terdapat disesuatu kawasan.
5.5 Jenis – Jenis Asas
Asas dapat diperoleh dalam berbagai – bagai bentuk mengikut keperluan dan kesesuaian. Antara jenis – jenis asas yang biasa digunakan adalah :
1. Asas Pad. 2. Asas Jalur 3. Asas Rakit 4. Asas Cerucuk ASAS PAD
5.5.1 Asas Pad
Asas pad merupakan jenis asas yang paling banyak digunakan untuk binaan rumah atau bangunan satu dan dua tingkat. Hal ini kerana kebanyakan bangunan tersebut di bina dengan menggunakan kerangka. Kerangka tersebut mungkin di bina daripada konkrit, keluli atau kayu. Dalam binaan seperti ini, semua beban bangunan akan dipindahkan ke tanah melalui tiang dan seterusnya melalui asas pad. Bagi bangunan yang mempunyai beban yang besar, asas pad mungkin tidak sesuai untuk digunakan. Sebaliknya asas cerucuk dapat menanggung beban yang lebih besar.
Sebagai alas tiang, asas pad berbentuk segi empat sama. Keluasannya bergantung pada jumlah beban yang diterima daripada tiang dan juga keupayaan galas tanah. Jumlah beban yang lebih besar memerlukan keluasan alas yang lebih besar. Sebaliknya, jika keupayaan galas lebih tinggi, keluasan asas semakin kecil. Ketebalan asas pad pula bertambah mengikut pertambahan keluasan.
Asas pad biasanya di bina daripada konkrit. Campuran konkrit yang biasa digunakan adalah 1:2:4 – 20mm (simen:pasir:batu baur – saiz garis pusat purata batu baur). Keluli tetulang digunakan untuk memperkukuhkan binaan di samping mengurangkan saiz asas. Ini kerana konkrit lemah dalam menanggung beban
ASAS RAKIT ASAS JALUR ASAS CERUCU K JENIS – JENIS ASAS
tegangan. Sebaliknya, konkrit amat kukuh dalam menanggung beban mampatan. Jenis tetulang yang digunakan ialah bar tegangan tinggi.
Kadang kala dua asas pad dicantumkan untuk mengalas dua tiang yang berdekatan. Susunan seperti ini dinamai asas pad bergabung. Ini dilakukan untuk memudahkan kerja dan mengurangkan kos binaan. Selain itu, asas pad juga ada kalanya dihubungkan dengan asas julur. Asas pad tersebut dinamai sebagai asas pad julur.
5.5.2 Proses Pembinaan Asas Pad
Proses pembinaan asas pad terdiri daripada beberapa aktiviti seperti yang ditunjukkan dalam rajah 5.3.
Rajah 5.3 menunjukkan aktiviti pembinaan asas pad.
PEMANCANGAN PENGOREKAN PENYEDIAAN BAHAN - Tetulang - Papan acuan - Simen - Pasir - Batu Baur - Batu KERJA ACUAN PEMASANGAN TETULANG KERJA KONKRIT - Mencampur - Menuang - Mengawet - menguji
Antara aktiviti utama yang diperlukan ialah pemancangan, kerja korekan, kerja acuan, penyediaan keluli tetulang dan kerja konkrit. Ada sesetengah dapat dijalankan secara serentak. Secara umumnya, urutan aktiviti yang biasa dilaksanakan adalah seperti dalam rajah 5.3.
Pemancangan untuk pembinaan asa pad dibuat setelah aras pembentukan di sediakan. Sebenarnya, ketepatan pemancangan adalah penting bagi menentukan kedudukan asa pad yang banyak bilangannya. Setelah kedudukan asas pad ditentukan, kerja korekan lubang berbentuk segi empat boleh dijalankan. Kerja korekan ini biasanya menggunakan excavator.
Rajah 5.4 Menunjukkan asas pad.
Ketika kerja pengorekan dan kerja acuan dijalankan, keluli tetulang boleh disediakan. Kerja – kerja yang terlibat adalah pemotongan dan pembengkokan bar keluli tegangan tinggi. Bar keluli yang telah dipotong dan di bengkokkan perlu disusun mengikut lukisan pelan. Kemudian tetulang tersebut akan di masukkan kedalam acuan kayu yang telah siap di pasang. Acuan yang telah di pasang haruslah di pasang penupang agar ketika kerja – kerja konkrit dijalankan, acuan tersebut dapat menahan konkrit yang masih cair. Walaupun konkrit tersebut masih cair namun ia amat berat dan dapat memecahkan acuan tersebut.
Konkrit yang sedang mengeras di dalam acuan perlu diawet. Tujuannya adalah untuk menahan air yang terkandung di dalamnya daripada sejat sebelum proses pengerasan selesai. Ini dilakukan dengan menutup konkrit tersebut dengan menggunakan guni yang basah atau menyiramnya jika perlu. Akhirnya acuan akan dibuka dan terhasillah asas pad yang dikehendaki.
5.5.3 Asas Jalur
Asas jalur digunakan dalam bangunan yang mempunyai struktur dinding galas beban. Dalam struktur ini, semua beban bangunan di pindahkan menerusi dinding. Ini termasuk beban mati, beban hidup dan beban angin. Daripada dinding, beban tersebut akan di pindahkan ke lapisan tanah menerusi asas jalur. Oleh sebab itu, asas jalur perlu di bina di bawah sepanjang dinding galas beban.
Asas jalur biasanya dibina daripada konkrit. Campuran konkrit yang di gunakan ialah 1:3:6 – 40mm (simen:pasir:batu baur – saiz garis pusat batu baur). Asas jalur dapat dibahagikan kepada tiga jenis, iaitu :
a) Asas jalur biasa b) Asas jalur lebar c) Asas jalur dalam
Rajah 5.5 Menunjukkan contoh asas jalur.
Asas jalur biasa digunakan untuk bangunan setingkat dan dua tingkat yang terletak di atas tanah yang baik. Tanah tersebut mestilah kukuh dan tidak mengecut.
Asas Jalur Lebar
Asas jalur lebar diperlukan apabila keupayaan galas beban tanah rendah jika dibandingkan dengan jumlah beban yang hendak di galasnya. Contohnya ialah tanah liat lembut, tanah lembah dan tanah tambun. Sekiranya luas permukaan asas tidak cukup lebar, ada kemungkinan berlaku enapan tak sekata. Biasanya asas jalur lebar juga dibina daripada konkrit tetulang. Tetulang diperlukan untuk mengelakkan berlakunya kegagalan pada konkrit akibat tegangan.
Asas Jalur Dalam
Asas jalur digunakan pada tanah yang mengandungi kelodak. Ia juga digunakan pada tanah liat yang mengecut dan mengembang mengikut keadaan persekitaran yang berubah. Asas ini lebih teguh dan menjimatkan jika dibandingkan dengan penggunaan bata. Asas jalur dalam mempunyai kelebaran lebih sedikit daripada dinding.
5.5.4 Asas Rakit
Asas rakit dibina meliputi keseluruhan atau sebahagian besar tapak. Ia di bina di bawah keseluruhan lantai bawah bangunan. Oleh itu, beban bangunan akan di pindahkan menerusi lantai, asas rakit dan seterusnya ke lapisan tanah di bawah asas rakit tersebut.
Asas rakit di gunakan pada tanah yang lemah. Pada tanah seperti ini, jika asas pad digunakan, jarak antara satu sama lain mungkin terlalu rapat dan hamper. Penggunaan asas rakit adalah lebih murah jika dibandingkan dengan penggunaan asas pad yang mungkin meliputi 80% daripada keluasan tapak sesuatu bangunan.
Asas rakit dapat dibahagikan kepada tiga mengikut reka bentuk dan binaan. Antaranya adalah seperti berikut :
a) Papak Padu
Asas rakit papak padu terdiri daripada papak konkrit padu yang di tetulangkan dalam kedua – dua arah. Papak padu ringan digunakan untuk bangunan jenis dinding galas beban yang kecil seperti rumah setingkat atau dua tingkat. Papak yang lebih tebal di perlukan untuk bangunan yang mempunyai beban yang lebih besar. Walau bagaimanapun, asas jenis ini hanya ekonomi bagi ketebalan sehingga 305mm. Biasanya, papak ini di perkuatkan dengan keluli tetulang pada kedua – dua arah. Sekiranya tiang atau dinding menanggung beban yang terlalu tinggi, keluli tetulang tambahan akan di letakkan di bawah garis – garis tiang atau dinding tersebut.
b) Rasuk Dan Papak
Sekiranya ketebalan papak yang diperlukan melebihi 305mm, penggunaan binaan rasuk dan papak adalah lebih ekonomi. Papak galas beban di bina di atas tanah, manakala rasuk dibina di atas papak tersebut.
c) Bersel
Sekiranya asas rakit mengalami tegangan yang tinggi dan memerlukan ketegaran, ia memerlukan rasuk yang lebih dalam. Akibatnya, keseluruhan tebal asas rakit mungkin melebihi 1 meter. Dalam keadaan seperti ini, bentuk binaan bersel adalah lebih ekonomi. Ia terdiri daripada papak atas dan papak bawah bersam – sama dengan rasuk hujung dan pertengahan membentuk asas bersel geronggang. Kedalaman asas rakit bersel ini mungkin mencapai kedalaman satu tingkat lantai bawah tanah atau mungkin lebih dalam lagi. Ini di perlukan sekiranya ketegaran yang lebih besar di perlukan sekiranya ketegaran yang lebih besar di perlukan bagi mengelakkan enapan tidak sekata.
Dalam pembinaan asas bangunan, pekerja haruslah menitik beratkan tentang keselamatan ketika bekerja. Ini adalah untuk memastikan perkara yang tidak diingini berlaku dan menyebabkan kerja – kerja pembinaan tergendala akibat kemalangan yang berlaku.
Selain itu, bahan – bahan binaan haruslah digunakan sebaik mungkin. Ini adalah untuk mengelakkan faktor pembaziran berlaku di tapak bina dan akan menyebabkan kerugian kepada syarikat.
5.7 Kesimpulan
Kesimpulannya adalah pemilihan sesuatu jenis asas bergantung pada beberapa faktor seperti tapak, jenis tanah dan beban yang di tanggung. Pemilihan asas biasanya bergantung pada pengalaman tetapi reka bentuk perbandingan perlu dilakukan bagi menentukan jenis asas yang yang paling ekonomik untuk digunakan. Saiz asas bergantung pada keupayaan galas tanah yang selamat. Keupayaan galas itu pula bergantung pada kekuatan ricih yang mampu menanggung beban tanpa menyebabkan sebaran endapan yang berlebihan.
Oleh itu, asas yang di bina haruslah mampu menanggung beban yang dikenakan terhadap bangunan. Ini adalah untuk memastikan asas yang dibina mampu menanggung beban yang dikenakan terhadap bengunan. Selain itu, asas yang digunakan juga perlu bersesuaian dengan kehendak piawaian agar tidak berlakunya kerugian terhadap syarikat.
