PERHITUNGAN FONDASI FOOTPLAT
BENTUK EMPAT PERSEGI PANJANG
KODE FONDASI: F1
A. DATA FONDASI FOOT PLAT
DATA TANAH
Kedalaman fondasi,
D
f=
2.00 mBerat volume tanah,
g =
17.00 kN/m3Sudut gesek dalam,
f =
- Kohesi,
c =
- kPaTahanan konus rata-rata
q
c=
250.00 kg/cm2DIMENSI FONDASI
Lebar fondasi arah x,
B
x=
1.80 mLebar fondasi arah y,
B
y=
1.80 mTebal fondasi,
h =
0.60 mLebar kolom arah x,
b
x=
0.25 mLebar kolom arah y,
b
y=
0.50 mPosisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20)
a
s=
40 BAHAN KONSTRUKSIKuat tekan beton,
f
c' =
21 MPaKuat leleh baja tulangan,
f
y=
420 MPaBerat beton bertulang,
g
c=
24 kN/m3BEBAN RENCANA FONDASI
Gaya aksial akibat beban layan,
P
u=
841.950 kNMomen arah x akibat beban layan,
M
ux=
89.500 kNmMomen arah y akibat beban layan,
M
uy=
7.810 kNmGaya aksial akibat beban terfaktor,
P
u=
1053.000 kNMomen arah x akibat beban terfaktor,
M
ux=
109.870 kNmMomen arah y akibat beban terfaktor,
M
uy=
6.160 kNmB. KAPASITAS DUKUNG TANAH
1. MENURUT MAYERHOFF (DATA SONDIR)
Kapasitas dukung ijin tanpa memperhitungkan lebar pondasi
q
ijin= q
c/ 40
Nilai Perlawanan atau Tahanan Konus rata-rata (kg/m2),
q
c=
250.00 kg/cm2Kapasitas dukung tanahy izin,
q
ijin=
6.25 kg/cm2625.00 kN/m2
Kapasitas dukung tanah yang dipakai :
q
a=
625.00 kN/m2C. KONTROL TEGANGAN TANAH
Luas dasar foot plat,
A = B
x* B
y=
3.2400 m2 Tahanan momen arah x,W
x= 1/6 * B
y* B
x2=
0.9720 m3 Tahanan momen arah y,W
y= 1/6 * B
x* B
y2=
0.9720 m3Tinggi tanah di atas foot plat,
z = D
f- h =
1.40 mTekanan akibat berat foot plat dan tanah,
q = h * g
c+ z * g =
38.200 kN/m2 Eksentrisitas pada fondasi :e
x= M
ux/ P
u=
0.1063 m< B
x/ 6 =
0.3000 m (OK)e
y= M
uy/ P
u=
0.0073 m< B
y/ 6 =
0.3000 m (OK)1. Kontrol Akibat Beban Layan
Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :
q
max= Pk / A + M
x/ W
x+ M
y/ W
y+ q =
396.477 kN/m2q
max< q
a396.477 < 625.00 →
AMAN (OK)Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :
q
min= P
k/ A - M
x/ W
x- M
y/ W
y+ q =
199.645 kN/m2q
min>
0199.645 >
0→
tak terjadi teg.tarik (OK)2. Kontrol Akibat Beban Ultimit
Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :
q
max= P
u/ A + M
ux/ W
x+ M
uy/ W
y+ q =
482.572 kN/m2q
max< 1.5 * q
a482.572 < 937.50 →
AMAN (OK)Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :
q
min= P
u/ A - M
ux/ W
x- M
uy/ W
y+ q =
243.828 kN/m2q
min>
0243.828 >
0→
tak terjadi teg.tarik (OK)D. GAYA GESER PADA FOOT PLAT
1. TINJAUAN GESER ARAH X
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton,
d' =
0.075 mTebal efektif foot plat,
d = h - d' =
0.525 mJarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat,
a
x= ( B
x- b
x- d ) / 2 =
0.513 m Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah x,q
x= q
min+ (B
x- a
x) / B
x* (q
max- q
min) =
340.435 kN/m2 Gaya geser arah x,V
ux= [ q
x+ ( q
max- q
x) / 2 - q ] * a
x* B
y=
304.661 kN Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x,b = B
y=
1800 mmTebal efektif footplat,
d =
525 mmRasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, bc
= b
x/ b
y=
0.5000 Kuat geser foot plat arah x, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :V
c= [ 1 + 2 / b
c] * √ f
c' * b * d / 6 * 10
-3=
3608.778 kNV
c= [ a
s* d / b + 2 ] * √ f
c' * b * d / 12 * 10
-3=
4931.997 kNV
c= 1 / 3 * √ f
c' * b * d * 10
-3=
1443.511 kNDiambil, kuat geser foot plat,
→ V
c=
1443.511 kNFaktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75
Kuat geser foot plat, f * Vc
=
1082.634 kNSyarat yang harus dipenuhi,
f * Vc
≥ V
ux1082.634 > 304.661
→
AMAN (OK)2. TINJAUAN GESER ARAH Y
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton,
d' =
0.085 mTebal efektif foot plat,
d = h - d' =
0.515 mJarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat,
a
y= ( B
y- b
y- d ) / 2 =
0.393 m Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah y,q
y= q
min+ (B
y- a
y) / B
y* (q
max- q
min) =
353.557 kN/m2 Gaya geser arah y,V
uy= [ q
y+ ( q
max- q
y) / 2 - q ] * a
y* B
x=
237.961 kN Lebar bidang geser untuk tinjauan arah y,b = B
x=
1800 mmTebal efektif footplat,
d =
515 mmRasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, bc
= b
x/ b
y=
0.5000 Kuat geser foot plat arah y, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :V
c= [ 1 + 2 / b
c] * √ f
c' * b * d / 6 * 10
-3=
3540.040 kNV
c= [ a
s* d / b + 2 ] * √ f
c' * b * d / 12 * 10
-3=
4759.387 kNV
c= 1 / 3 * √ f
c' * b * d * 10
-3=
1416.016 kNDiambil, kuat geser foot plat,
→ V
c=
1416.016 kNFaktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75
Kuat geser foot plat, f * Vc
=
1062.012 kNSyarat yang harus dipenuhi,
f * Vc
≥ V
ux1062.012 > 237.961
→
AMAN (OK)3. TINJAUAN GESER DUA ARAH (PONS)
Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton,
d' =
0.085 mTebal efektif foot plat,
d = h - d' =
0.52 mLebar bidang geser pons arah x,
c
x= b
x+ d =
0.765 m Lebar bidang geser pons arah y,c
y= b
y+ d =
1.015 m Gaya geser pons yang terjadi,V
up= ( B
x* B
y- c
x* c
y) * [ ( q
max+ q
min) / 2 - q ] =
640.174 kN Luas bidang geser pons,A
p= 2 * ( c
x+ c
y) * d =
1.833 m2 Lebar bidang geser pons,b
p= 2 * ( c
x+ c
y) =
3.560 m Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, bc= b
x/ b
y=
0.5000 Tegangan geser pons, diambil nilai terkecil darif
pyang diperoleh dari pers.sbb. :
f
p= [ 1 + 2 / b
c] * √ f
c' / 6 =
3.819 MPaf
p= [ a
s* d / b
p+ 2 ] * √ f
c' / 12 =
2.974 MPaf
p= 1 / 3 * √ f
c' =
1.528 MPaTegangan geser pons yang disyaratkan,
f
p=
1.528 MPaFaktor reduksi kekuatan geser pons, f = 0.75 Kuat geser pons, f * Vnp
= f * A
p* f
p* 10
3=
2100.42 kNSyarat : f * Vnp
≥ V
up2100.424 > 640.174
→
AMAN (OK)f * Vnp
≥ P
u2100.424 > 841.950
→
AMAN (OK)E. PEMBESIAN FOOTPLAT
1. TULANGAN LENTUR ARAH X
Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat,
a
x= ( B
x- b
x) / 2 =
0.775 m Tegangan tanah pada tepi kolom,q
x= q
min+ (B
x- a
x) / B
x* (q
max- q
min) =
311.730 kN/m2 Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,M
ux= 1/2 * a
x2* [ q
x+ 2/3 * ( q
max- q
x) - q ] * B
y=
178.401 kNmLebar plat fondasi yang ditinjau,
b = B
y=
1800 mmTebal plat fondasi,
h =
600 mmJarak pusat tulangan thd. sisi luar beton,
d' =
75 mmTebal efektif plat,
d = h - d' =
525 mmKuat tekan beton,
f
c' =
21 MPaKuat leleh baja tulangan,
f
y=
420 MPaModulus elastis baja,
E
s=
2.00E+05 MPaFaktor distribusi teg. beton, b1
=
0.85 rb= b
1* 0.85 * f
c’/ f
y* 600 / ( 600 + f
y) =
0.02125 Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.90R
max= 0.75 * r
b* f
y* [1-½*0.75* r
b* f
y/ ( 0.85 * f
c’ ) ] =
5.439M
n= M
ux/ f =
198.223 kNmR
n= M
n* 10
6/ ( b * d
2) =
0.39954R
n< R
max→
(OK)Rasio tulangan yang diperlukan,
r = 0.85 * fc
’ / f
y* [ 1 - {1 – 2 * R
n/ ( 0.85 * f
c’ ) } ] =
0.0010Rasio tulangan minimum, rmin
=
0.0025Rasio tulangan yang digunakan,
→
r = 0.0025Luas tulangan yang diperlukan,
A
s= r * b * d =
2362.50 mm2Diameter tulangan yang digunakan,
D
16 mmJarak tulangan yang diperlukan,
s = p / 4 * D
2* b / A
s=
153 mmJarak tulangan maksimum,
s
max=
200 mmJarak tulangan yang digunakan,
→ s =
153 mmDigunakan tulangan,
D 16
-150
Luas tulangan terpakai,
A
s= p / 4 * D
2* b / s =
2412.74 mm22. TULANGAN LENTUR ARAH Y
Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat,
a
y= ( B
y- b
y) / 2 =
0.650 m Tegangan tanah pada tepi kolom,q
y= q
min+ (B
y- a
y) / B
y* (q
max- q
min) =
325.399 kN/m2 Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,M
uy= 1/2 * a
y2* [ q
y+ 2/3 * ( q
max- q
y) - q ] * B
x=
127.226 kNmLebar plat fondasi yang ditinjau,
b = B
x=
1800 mmTebal plat fondasi,
h =
600 mmJarak pusat tulangan thd. sisi luar beton,
d' =
85 mmTebal efektif plat,
d = h - d' =
515 mmKuat tekan beton,
f
c' =
21 MPaKuat leleh baja tulangan,
f
y=
420 MPaModulus elastis baja,
E
s=
2.00E+05 MPaFaktor distribusi teg. beton, b1
=
0.85 rb= b
1* 0.85 * f
c’/ f
y* 600 / ( 600 + f
y) =
0.02125Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.90
R
max= 0.75 * r
b* f
y* [1-½*0.75* r
b* f
y/ ( 0.85 * f
c’ ) ] =
5.439M
n= M
uy/ f =
141.362 kNmR
n= M
n* 10
6/ ( b * d
2) =
0.29610R
n< R
max→
(OK)Rasio tulangan yang diperlukan,
r = 0.85 * fc
’ / f
y* [ 1 - {1 – 2 * R
n/ ( 0.85 * f
c’ ) } ] =
0.0007Rasio tulangan minimum, rmin
=
0.0025Rasio tulangan yang digunakan,
→
r = 0.0025Luas tulangan yang diperlukan,
A
s= r * b * d =
2317.50 mm2Diameter tulangan yang digunakan,
D
16 mmJarak tulangan yang diperlukan,
s = p / 4 * D
2* b / A
s=
156 mmJarak tulangan maksimum,
s
max=
200 mmJarak tulangan yang digunakan,
→ s =
156 mmDigunakan tulangan,
D 16
-150
Luas tulangan terpakai,
A
s= p / 4 * D
2* b / s =
2412.74 mm23. TULANGAN SUSUT
Rasio tulangan susut minimum, rsmin
=
0.0014Luas tulangan susut arah x,
A
sx= r
smin* d * B
x=
1323.000 mm2 Luas tulangan susut arah y,A
sy= r
smin* d * B
y=
1297.800 mm2Diameter tulangan yang digunakan, 13 mm
Jarak tulangan susut arah x,
s
x= p / 4 *
2* B
y/ A
sx=
181 mmJarak tulangan susut maksimum arah x,
s
x,max=
200 mmJarak tulangan susut arah x yang digunakan,
→ s
x=
181 mm Jarak tulangan susut arah y,s
y= p / 4 *
2* B
x/ A
sy=
184 mmJarak tulangan susut maksimum arah y,
s
y,max=
200 mmJarak tulangan susut arah y yang digunakan,
→ s
y=
184 mmDigunakan tulangan susut arah x,
D 13
-180
Digunakan tulangan susut arah y,
D 13
-180