TINJAUAN MATA KULIAH PDF

TINJAUAN MATA KULIAH

I. Deskripsi Singkat

Bahan ajar “Rekayasa Pondasi 1” ini dirancang dengan susunan sebagai berikut:

1. KriteriaDesain Pondasi 2. Tekanan Tanah Lateral Grafis 3. Tekanan Tanah Lateral Analitis

4. Tekanan Tanah Lateral akibat beban titik, garis dan merata 5. Perencanaan Dinding Penahan tanah

6. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan Batu

7. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan Beton

II. Relevansi

Untuk memudahkan dalam mempelajari bahan ajar “Desain Pondasi” ini, maka mahasiswa harus menguasai bahan ajar Statika, Mekanika Bahan, Geologi Rekayasa, Mekanika Tanah, dan Analisa Struktur”

III. Capaian Pembelajaran

1. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK)

Setelah menyelesaikan Bahan ajar ini, mahasiswa akan mampu memahami, menganalisa dan menghitung:

1. KriteriaDesain Pondasi 2. Tekanan Tanah Lateral Grafis 3. Tekanan Tanah Lateral Analitis

4. Tekanan Tanah Lateral akibat beban titik, garis dan merata

6. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan Batu

7. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan Beton

2. Sub-Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (Sub-CPMK) a. KriteriaDesain Pondasi

b. Tekanan Tanah Lateral Grafis c. Tekanan Tanah Lateral Analitis

d. Tekanan Tanah Lateral akibat beban titik, garis dan merata e. Perencanaan Dinding Penahan tanah pasangan batu f. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan

Batu

g. Contoh Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pasangan Batu

3. Indikator

Komposisi keberhasilan mahasiswa dalam proses pembelajaran terdiri dari 3 komponen yaitu:

1. Komposisi tugas : 40 %

2. UTS : 30 %

3. UAS : 30 %

Batasan penilaian akhir pembelajaran adalah:

1. Nilai A : 80 – 100 2. Nilai B :70 – 79,99 3. Nilai C : 60 – 69,99 4. Nilai D : 50 – 59,99 5. Nilai E < 50

Tingkat keberhasilan mahasiswa dalam proses pembelajaran mempunyai nilai minimal 60, dapat dinyatakan lulus dalam matakuliah tersebut

A. KRITERIA

DESAIN PONDASI

1. Pendahuluan 1.1. Deskripsi Singkat

Bahan ajar ini dirancang membahas kriteria desain pondasi

1.2. Relevansi

Untuk memudahkan dalam mempelajari bahan ajar

“Kriteria Desain Pondasi” ini, maka mahasiswa harus menguasai bahan ajar ”Mekanika Tanah”.

1.3. Capaian Pembelajaran

1.3.1. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK)

Setelah menyelesaikan Bahan ajar ini, mahasiswa akan mampu memahami, menganalisa dan menghitung pengertian Kriteria Desain Pondasi.

1.3.2. Sub-Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (Sub-CPMK) Setelah menyelesaikan Bahan ajar Kriteria Desain Pondasi, mahasiswa akan mampu menjelaskan dan menerangkan:

1. Fungsi dan klasifikasi pondasi 2. Jenis pondasi

3. Diskripsi pondasi

1.4. Petunjuk Pembelajaran

1. Bacalah dan pahami dengan baik uraian materi yang disajikan pada masing-masing kegitan pembelajaran.

Apabila terdapat materi yang kurang jelas segera tanyakan kepada Dosen.

2. Kerjakan setiap kegiatan diskusi, soal latihan dengan baik untuk melatih kemampuan penguasaan pengetahuan konseptual.

2. Penyajian 2.1. Uraian

Pondasi adalah bagian dari struktur bangunan yang berada paling bawah yang berfungsi untuk menyalurkan beban bangunan di atasnya (superstructure) ke tanah (soil ) atau batuan (rock )(Bowles, 1997). Pondasi secara umum dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: Gambar 1.1)

(1) Pondasi dangkal (shallow) (2) Pondasi dalam (deep) D/B≥4

Gambar 1. 1 Pondasi (Bowles, 1997)

Pondasi dangkal biasanya digunakan untuk bangunan yang beratnya relatif tidak besar yang biasanya disebut pondasi langsung (spread footing) di Gambar 1.2, yaitu dengan memperlebar bagian bawah dari kolom atau dinding bangunan, sehingga beban bangunan disebarkan (spread) menjadi desakan yang lebih kecil daripada daya dukung tanah yang diizinkan.

σ_𝑣 = P/A 1.1

dimana:

A = luas pondasi (m²) P = beban bangunan (kN) σv = tegangan izin tanah (kN/m²)

Pondasi dangkal menurut bentuk konstruksinya dapat dibagi menjadi empat bagian yaitu:

• Pondasi dangkal

 pondasi telapak (spread footing)

 pondasi lajur (strip footing)

 pondasi gabungan (combined footing)

 pondasi telapak gabungan (strap footing)

 pondasi rakit (raft/mat foundation)

• Pondasi menengah : pondasi sumuran

• Pondasi dalam : pondasi tiang (pile foundation)

Deskripsi Pondasi Pondasi Dangkal

Diskripsi pondasi telapak dan pondasi lajur meliputi: (Gambar 1.3)

• Digunakan untuk menyebarkan tegangan pada tanah yang cukup dangkal, dimana kapasitas dukung (tegangan) dari tanah tidak terlampaui.

• Pada umumnya tanah memiliki kapasitas dukung 200 kPa sampai 250kPa.

• Penyebaran beban pada arah lateral dari pondasi telapak berbeda pada pondasi tiang, penyebaran beban pada arah vertikal.

• Tinjauan penurunan (settlement) diperlukan jika tanah kompresibel (compressible)

Gambar 1. 2 Spread footing

Gambar 1. 3 Pondasi Lajur

Deskripsi Pondasi Rakit

Diskripsi pondasi rakit lajur di Gambar 1.4 meliputi:

• Pondasi rakit adalah plat beton yang luas yang menutup keseluruhan luasan dari stuktur dan mendukung beberapa kolom dan dinding, (Das, 2007 pp 275).

• Digunakan pada tanah dengan daya dukung rendah (low bearing) atau kolom memiliki beban yang sangat tinggi

sehingga >50% luasan tertutup oleh spread footing.

(Bowles, 1997 pp 537).

• Digunakan pada tanah yang dicurigai memiliki lensa-lensa endapan yang kompresibel (compressible) atau suspended bounder dll. (Bowles, 1997 pp 537).

Gambar 1. 4 Pondasi rakit (raft foundation)

Deskripsi Pondasi tiang

Diskripsi pondasi tiang di Gambar 1.5, meliputi (Bowles, 1997, pp 867):

• Pondasi tiang terbuat dari material kayu (timber); beton (concrete); baja (steel).

• Pondasi tiang pada umumnya lebih mahal dibandingkan pondasi telapak.

• Transfer beban pada pondasi tiang berupa tahanan ujung (pile point or point bearing) dan tahanan perlekatan (friction)

• Pondasi tiang sering kali untuk kontrol dari pergerakan tanah misalnya longsor (landslide).

• Sangat jarang hanya menggunakan pondasi dengan tiang tunggal namun dengan kelompok tiang (pile group) yang disatukan dengan pile cap.

Gambar 1. 5 Pondasi Dalam

Pondasi dalam adalah pondasi yang biasanya dipasang pada kedalaman lebih dari 3 meter dibawah permukaan tanah.

Pondasi dalam digunakan untuk mentransfer beban bangunan ke lapisan tanah yang lebih dalam sehingga mencapai lapisan tanah yang mampu mendukung beban struktur yang ada di atasnya.

Pondasi dalam jenisnya antara lain:

 Pondasi sumuran

Pondasi sumuran merupakan sebuah bentuk peralihan diantara pondasi dangkal dan pondasi tiang. Pondasi sumuran sangat tepat digunakan pada tanah kurang baik dan lapisan tanah kerasnya tidak terlalu dalam, diantara kedalaman 3 – 5 meter.

Diameter sumuran biasanya antara 0.80 - 1.00 m dan ada kemungkinan dalam satu bangunan diameternya berbeda-beda, ini dikarenakan masing-masing kolom berbeda bebannya.(Gambar 1.6)

Gambar 1. 6 Pondasi sumuran

 Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang digunakan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan atau tanah yang daya dukungnya mencukupi untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah yaitu lebih dari 8 meter. Fungsi dari pondasi tiang pancang adalah untuk meneruskan beban-beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja, Hal seperti ini sering digunakan pada konstruksi dermaga yang terjadi tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Gambar 1.10 Delmag D30–20 diesel hammer on American style leaders with helmet for driving steel H-piles.

Metode pelaksanaan

Menurut Bowles 1997 pp 868, metode pelaksanaan pondasi tiang dimasukkan ke tanah ada beberapa metode meliputi:

 Dengan dipukul (driving by blows) pada salah satu ujung tiang di Gambar 1.7 – Gambar 1.12.

Gambar 1.7 Dengan dipukul ke dalam tanah (driven into the ground)

Gambar 1.9 BSP CX110 hydraulic piling hammer on Hitachi crane- mounted leader (courtesy BSP International Foundations Ltd).

Gambar 1.8 MRBS air/steam single- acting hammer with stabilizing cage driving 54 inch diameter piles in legs of offshore jacket platform (courtesy

Menck GmbH).

 Dengan menggunakan alat penggetar (driving using vibratory device) yang dipasang pada salah satu ujung tiang.(Gambar 1.11)

Gambar 1. 11 Driving a pile casing with a PVE 200 m free hanging vibrator.

Dengan menekan (jacking the pile) menggunakan dongkrak hidrolis dan pemberat.(Gambar 1.12)

Gambar 1. 12 Ditekan dengan perangkat hidrolik (jacked into the ground)

 Dengan membuat lubang pada tanah, mengisi lubang dengan concrete dan memasukkan tulangan pada concrete yang masih basah (bored pile).

Tiang bor (bored pile) dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, baru kemudian diisi dengan tulangan dan dicor beton.

 Keuntungan

 Tidak ada resiko kenaikan muka air

 Kedalaman tiang dapat divariasikan

 Tanah dapat diperiksa dan dicocokan dgn data laboratorium

 Dapat dipasang dalam, diamater besar, pembesaran ujung bawah

 Penulangan tidak dipengaruhi tegangan waktu pengangkutan dan pemancangan.

 Kerugian

 Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan (pasir & berkrikil)

 Pengecoran sulit pada air tanah, kontrol mutu tidak baik

 Air yang mengalir dalam lubang, mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang

 Pembesaran ujung bawah tidak dapat dilakukan untuk tanah pasir

Jenis pondasi ini prinsip kerjanya hampir sama dengan pondasi tiang pancang. Perbedaannya terletak pada cara pemasangannya, kalau tiang pancang masuk kedalam tanah dengan kekuatan tumbukan sehingga menimbulkan suara yang keras, tetapi lain halnya dengan bored pile yang suaranya tidak mengganggu lingkungan, sehingga jenis pondasi ini banyak digunakan di daerah perkotaan dalam pembangunan apartemen, mall, dan gedung pencakar langit.(Gambar 1.13)

Gambar 1. 14 Bored pile in water

Gambar 1. 13 Tiang Bor.

Pelaksanaan pengeboran

Dibuat lubang dengan dibor sampai kedalaman sesuai gambar rencana seperti Gambar 1.14 dan Gambar 1.15.

 Sebelum pengecoran semua lubang harus utuh, dasar casing harus dipertahankan.

 Sampai kedalaman 3 m dari permukaan, beton yang dicor harus digetarkan dengan alat penggetar, dan sebelumnya semua kotoran dibersihkan, demikian juga bila ada air dalam lubang bor harus dikeluarkan

 Saat pencabutan casing digetarkan untuk menghindari menempelnya beton pada dinding casing.

Contoh bangunan di areal diatas air yang sudah dilakukan, , seperti gambar dibawah ini.(Gambar 1.16)

Gambar 1. 16 Bangunan diatas air

Contoh bangunan galian dalam yang sudah dilakukan, seperti Gambar 1.17.

Gambar 1. 17 banguan galian dalam

Contoh bangunan galian dalam yang mengalami kegagalan. , seperti Gambar 1.18.

2.2. Latihan

1. Jelaskan ada berapa jenis pondasi secara umum dan berikan contoh gambarnya

2. Sebutan ada berapa cara memasukan pondasi tiang dan berikan contohnya.

3. Penutup 3.1. Rangkuman

1. Tipe pondasi tergantung dari pelimpahan beban bangunan (supper structure) ke tanah (soil) dan juga karakteristik tanah yang akan menerima beban,

2. Pemakian jenis pondasi dangkal tergantung dari beban bangunan (supper structure) ke tanah (soil) dan tanah kerasnya tidak terlalu dalam, apabila kondisi tanah keras agak dalam, maka diperlukan pengabungan pondasi dangkal dan semi dalam.

3. Pemakian pondasi dalam pada umumnya dipakai untuk beban bangunan yang berat pada kondisi tanah tanah keras nya sangat dalam atau menembus tanah keras.

3.2. Test Formatif

1. Kapan kita memakai pondasi dalam dan pondasi dangkal, berikan alasannya

2. Sebutkan keuntungan dan kerugiannya memakai Pondasi pancang dan pondasi tiang bor

3.3. Umpan Balik

Materi yang sedang Anda pelajari merupakan pengetahuan pendukung terhadap kompetensi “Penndahuan”. Berdasarkan kriteria tingkat penguasaan kompetensi

Kompetensi utama : 90% - 100%

Kompetensi pendukung : 75%-90&

Maka standar minimal yang ditetapkan untuk penguasaan materi ini adalah 75. Bandingkan hasil jawaban tes mahasiswa dengan kunci jawaban yang terdapat pada bagian akhir bahan ajar ini, kemudian ukurlah hasil penguasaan yang telah dicapai menggunakan rumus berikut:

Σ Jawaban benar

Tingkat penguasaan = --- X 100%

Σ Soal

3.4. Tindak Lanjut

Jika hasil yang diperoleh telah mencapai 75% atau lebih, maka mahasiswa telah menguasai materi yang dipelajari dan berhak melanjutkan pembelajaran berikutnya dengan persetujuan dosen pembimbing. Namun jika hasil yang diperoleh belum mencapai 75% Anda masih harus mengulangi atau mempelajari kembali bahan ajar ini

3.5. Kunci Jawaban Test Formatif

1. Untuk pemakai Pondasi dalam dan pondai dangkal tergantung dari:

a. Beban struktur atas yang akan dipikul b. karakteristik tanah

Alasannya:

a. Faktor beban , seandainya beban sangat berat dan bangunan tinggi, kita memakai pondasi dangkal , mungkin dilaksanakan bisa dan mungkin terjadi kondisi tanah keras dangkal sesuai persyaratan pondasi dangkal, tetapi jika tanah kerasnya dalam, maka harus memakai pondasi dalam b. Untuk beban bangunan ringan, kita memakai pondasi

dangkal, dapat dipastikan sangat bisa, jika tanah kerasnya dangkal, tetapi seandainya tanah kerasnya dalam , maka

maka dapat memakai pondasi semi dalam (pondasi sumuran).

2. Keuntungan dan kerugian pemakaian pondasi tiang dan pondasi bor :

Pondasi tiang

Pemakaian pondasi tiang pancang mempunyai keuntungan dan kerugian antara adalah:

• Keuntungannya yaitu :

 Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan.

 Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah

 Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.

 Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

• Kerugiannya :

 Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah di sekitarnya.

 Pemancangan sulit, bila dimeter tiang terlalu besar.

 Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

 Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

Pondasi bor

• Keuntungan

 Tidak ada resiko kenaikan muka air

 Kedalaman tiang dapat divariasikan



 Dapat dipasang dalam, diamater besar, pembesaran ujung bawah

 Penulangan tidak dipengaruhi tegangan waktu pengangkutan dan pemancangan.

• Kerugian

 Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan (pasir & berkrikil)

 Pengecoran sulit pada air tanah, kontrol mutu tidak baik

 Air yang mengalir dalam lubang, mengurangi kapasitas dukung tanah thd tiang

 Pembesaran ujung bawah tidak dapat dilakukan untuk tanah pasir

Daftar Pustaka

1. Braja M. Das, Principles of found. Eng, Brooks, Calofornia, 1984

2. Bowles. J: Found. Analysis Design, MC. Graw Hill, New York, 1977

3. Brahma. SP: Found. Eng, Tata Mc. Graw Hill, New Delhi 4. Gregory. P : Retaining Found & Earth Struct, Mc. Graw

Hill, New York

5. Punmia, B.C., Soil Mechanic and Foundations Standard Book House, New Delhi.

Senarai

Bearing capacity : Daya dukung Bored pile : Tiang bor

Casing : Selubung/tabung

Concrete : Beton

Jacking : Menekan

Failure deep Excavation : Kegagalan galian dalam

Soil : Tanah

Spread footing : Pondasi Telapak

Strap footing : Pondasi telapak gabungan Strip footing : Pondasi lajur

Structure retaining : Struktur dinding Supper structure : Beban struktur Vibratory : Penggetar