Metode Analisis Pondasi Dangkal

A.  Anggapan Dasar

• Analisis fondasi dangkal dengan metode elastis  plat fondasi dianggap kaku sempurna (tidak melengkung), plat fondasi boleh mengalami penurunan, miring akibat beban yang bekerja sedangkan tanah tidak mampu menahan beban tarik
• Plat fondasi kaku (tidak lentur), jika lentur terjadi perubahan bentuk mengakibatkan retak pada komponen betonnya, jika kemasukan air semakin parah akan terjadi perlemahan beton penyusunnya, sehingga anggapan fondasi kaku lebih aman

B. Jenis Beban

1. Beban terbagi rata q  kN/m2

σ = qtotal = q1 +q2 + q3

a). Beban lantai (q1)

b). Beban di atas pelat fondasi (q2)

c). Beban pelat fondasi (q3)

Jumlah beban terbagi rata yang bekerja pada plat fondasi q total = q1 + q2 + q3

2. Beban titik

a) Beban titik sentris (P) : jika beban bekerja dipusat luasan dasar fondasi, yang termasuk beban titik sentris adalah resultan beban-beban yang bekerja pada kolom fondasi.

Reaksi tanah akibat beban yang bekerja : σ = ( P/A)

b) Beban titik eksentris (P) : jika beban tidak bekerja dipusat luasan dasar fondasi

3. Momen

Perjanjian :

Pusat berat dasar fondasi O

Momen berputar terhadap pusat berat fondasi (O)

Momen yang bekerja searah jarum jam bertanda (+)

Momen yang bekerja berlawanan arah jarum jam bertanda (-)

Momen yang berporos sb. Y = My

Momen yang berporos sb. X = Mx

Lebar fondasi arah sb. X = B

Lebar fondasi arah sb. Y = L

Reaksi melawan beban (momen); momen kearah kanan, reaksi kearah kiri

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/analisis-pondasi-dangkal

Pondasi Telapak Gabungan dan Pondasi Telapak Kantilever

Pondasi telapak tunggal tidak selalu dapat digunakan disebabkan oleh

1. Beban kolom terlalu besar sedang jarak kolom dengan kolom terlalu dekat, sehingga menimbulkan luasan plat fondasi yang dibutuhkan akan saling menutup (overlapping)

2. Bila digunakan telapak tunggal akan menimbulkan momen yang cukup besar akibat pusat kolom tak sentris terhadap pusat berat alas fondasi. Untuk mengurangi pengaruh momen dilakukan penggabungan dengan luasan fondasi dan diusahakan pusat berat alas fondasi berimpit dengan resultante gaya-gaya yang bekerja

3. Ruangan terbatas

• Tanah yang terbatas
• Bangunan lain
• Padat bangunan

pondasi gabungan digunakan untuk mendukung beban – beban struktur yang tidak begitu besar,namun tanahnya mudah mampat atau lunak dan pondasi dipengaruhi momen guling. Keuntungan pemakaian pondasi gabungan :

1. Menghemat biaya penggalian dan pemotongan tulagan beton
2. Dapat mengurangi penurunan tidak seragam yang berlebihan akibat adanya lensa-lensa tanah lunak dan bentuk variasi lapisan tanah tidak beraturan
   
   

Cara penggabungan fondasi-fondasi dapat dilakukan dengan beberapa cara :

1. Fondasi telapak Gabungan (combined footing)
2. Fondasi telapak kantilever (cantilever footing)
3. Fondasi telapak ikat (strap footing)

Bentuk fondasi telapak gabungan

Pondasi Telapak Kantilever

Jika fondasi terdiri dari 2 atau lebih fondasi telapak dan diikat oleh satu balok –> fondasi telapak kantilever atau fondasi telapak ikat. Fondasi telapak kantilever digunakan jika luasan fondasi berada ditepi luasan bangunan terbatas oleh batas kepemilikan. 

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/pondasi-telapak-gabungan-dan-pondasi-telapak-kantilever

Tanah Bertulang

I. Pendahuluan

Penulangan tanah banyak digunakan pada :

1. Dinding penahan tanah
2. Pangkal jembatan
3. Timbunan badan jalan
4. Penahan galian
5. Perbaikan stabilitas lereng alam
6. Tanggul
7. Bendungan
8. Fondasi rakit
9. Bangunan-bangunan pelengkap
   
   

Bahan tulangan terbuat dari metal maupun geosintetik. Keuntungan tanah menggunakan sistem penulangan tanah:

• Merupakan struktur yang fleksibel
• Tidak mempunyai resiko besar jika terjadi deformasi struktur
• Mudah dalam pelaksanaan
• Merupakan struktur yang tahan terhadap gempa
• Biaya pembangunan lebih ekonomis dibanding struktur konvensional
• Tipe elemen-elemen penutup dinding depan dibuat dalam bentuk yang bermacam-macam

II. Penulangan Tanah Untuk Timbunan Baru

Sistem penulangan tanah untuk struktur yang terbentuk oleh tanah timbunan baru dapat dibedakan menurut jenis tulangan yang dipakai. Jenis tulangan yang digunakan :

1. Tulangan lajur

2. Tulangan grid

3. Tulangan lembaran

4. Tulangan batangan dgn angker

5. Dan lain-lain

Tulangan geogrid dan tulangan lembaran

Dinding Tanah bertulang geogrid

Tulangan Angker

Dinding Tanah bertulang dengangeotekstil (tulangan lembaran)

 III. Perancangan Dinding Tanah Bertulang

Analisis stabilitas dinding penahan umumnya dilakukan dengan menganggap struktur mempunyai panjang tak terhingga, sehingga analisis dilakukan dua dimensi. Struktur dinding tanah bertulang harus dirancang tahan terhadap pengaruh gaya dalam dan gaya luar.

a. Stabilitas Ekstern

Hitungan stabilitas ekstern dilakukan dengan menganggap struktur dinding penahan sebagai blok padat yang mampu menahan beban-beban luar tanpa resiko keruntuhan. Keruntuhan ditinjau terhadap mekanisme-mekanisme

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/tanah-bertulang

Dinding Penahan Tanah

A. Pendahuluan

Bangunan dinding penahan tanah berguna untuk menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan oleh tanah urug atau tanah asli yang labil. Dinding penahan tanah banyak digunakan pada proyek-proyek :

• jalan raya
• irigasi
• pelabuhan
• bangunan ruang bawah tanah (basement)
• pangkal jembatan (abutment), dll

Kestabilan dinding penahan tanah diperoleh terutama dari :

• berat sendiri struktur, dan
• berat tanah yang berada di atas pelat fondasi.
• Besar dan distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah, sangat tergantung pada gerakan tanah lateral terhadap DPT.

B. Tipe – tipe dinding penahan tanah

1. Dinding gravitasi

Biasanya terbuat dari beton tak bertulang atau pasangan batu, sedikit tulangan diberikan pada permukaan dinding untuk mencegah retakan permukaan.

2. Dinding semi gravitasi

Dinding grafitasi yang bentuknya agak ramping, krn rampingnya pada struktur ini dibutuhkan penulangan beton, namun hanya pada bagian dinding saja.

3. Dinding kantilever

Terdiri dari kombinasi dinding dan fondasi beton bertulang yang berbentuk T. Ketebalan DPT ini relatif tipis dan diberi tulangan secara penuh unutk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja.

4. Dinding counterfort : dinding beton bertulang yang tipis pada bagian  dalam dinding pada jarak tertentu didukung oleh plat / dinding vertikal yang disebut counterfort. Ruang di atas plat fondasi, diantara counterfort diisi dengan tanah.

5. Dinding krib, dibuat dari balok-balok beton yang disusun menjadi DPT.

6. DPT dengan perkuatan (reinforced earth wall) dinding yang berupa timbunan tanah yang diperkuat bengan material lain. (geosintetik atau metal, dll)

C. Tekanan Tanah Lateral

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah. Analisis tekanan tanah lateral antara lain digunakan untuk :

• Perancangan dinding penahan tanah
• Pangkal jembatan
• Turap
• Terowongan
• Saluran bawah tanah, dsb.

1. Tekanan Tanah Lateral Pada Saat Diam

Kondisi kesetimbangan di tempat yang dihasilkan dari kedudukan tegangan-regangan tanpa adanya tegangan geser yang terjadi didefinisikan sebagai KO.

Ditinjau suatu turap yang dianggap tidak mempunyai volume, sangat kokoh dan licin, dipancang pada tanah tak berkohesi (gambar 1a). Tanah di kiri dinding turap digali perlahan-lahan sampai kondisinya seperti pada gambar 1.b.

Bersama-sama dengan penggalian ini, dikerjakan suatu gaya horizontal Ph yang besarnya sama dengan gaya horizontal tanah sebelum penggalian. Tekanan gaya horizontal (Ph) pada dinding ini disebut tekanan tanah pada saat diam, yaitu tekanan tanah ke arah lateral tanpa suatu pergeseran (regangan). Nilai banding antara tekanan horizontal dan tekanan vertikal pada kedalam tersebut disebut koefisien tekanan tanah pada saat diam atau KO

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/dinding-penahan-tanah

Diesel Hammer

Diesel Hammer adalah sebuah alat yang digunakan untuk memancang/memukul tiang pancang ke dalam tanah yang digunakan untuk pondasi sebuah bangunan bertingkat, jembatan, dermaga, tower, dll.

Bagian-bagian penting alat pancang :

1. Pemukul (Hammer)Bagian ini biasanya terbuat dari baja masif/pejal yang berfungsi sebagai palu untuk pemukul tiang pancang agar masuk ke dalam tanah.
2. LeaderBagian ini merupakan jalan (truck) untuk bergeraknya pemukul (hammer) ke atas dan ke bawah. Macam-macam Leader :- Fixed Leader (leader Tetap)- Hanging Leader (Leader Gantung)- Swinging Leader (Leader yang dapat berputar dalam bidang vertikal).
3. Mesin uap untuk menggerakkan pemukul (hammer) pada single atau double acting steam hammer.
   
   

Kelebihan Diesel Hammer

• Ekonomis dalam pemakaian
• Mudah dipakai di daerah terpencil
• Berfungsi sangat baik di daerah dingin
• Mudah perawatannya
  
  

Kekurangan Diesel Hammer

• Kesulitan dalam menentukan energi / blow
• Sulit / Sukar dalam pengerjaan pada tanah lunak
  
  

Ikhtisar diesel hammer

Tubular diesel Hammer sebagian besar digunakan untuk pekerjaan beton menengah sampai berat dan untuk tiang baja. Kapasitas mengemudi tinggi Tubular Diesel Hammer diperoleh karena rasio kompresi yang relatif kecil (CR=15) dan tinggi pukulan (s=3000-3300mm) dicomparaison dengan rod type Diesel Hammer (CR=25-28) dan (s=2000-2500mm). Tubular Diesel Hammer sebagai palu diesel paling terbaik.

Bagian-bagian Tubular Diesel Hammer SP-79

1. Silinder atas
2. Piston
3. Tangki bahan bakar
4. Pompa bahan bakar
5. Silinder lebih rendah
6. Blok landasan
7. Selang minyak anvil blok
8. Tangki air
9. Pompa minyak
10. Tangki minyak
11. Crab
12. Kendali crab
13. Selang minyak cincin Ram
14. Mengisi batang pengisian
15. Pipa batang pengisian
    
    
    
    

Pengoperasian

Tabung Diesel Hammer beroperasi sebagai berikut: Piston dengan bantuan dari crab dan  pekerja ahli katrol mengemudi tumpukan khusus, kemudian dinaikkan ke posisi atas dengan crab dan dijatuhkan ke bawah. Sebelum bawah Ram melewati exhaust port piston mendorong tuas pompa bahan bakar dan bahan bakar dari pompa dipasok ke landasan. Dampak energi dibagi antara penguapan bahan bakar dan pencampuran udara panas dan mengemudi tumpukkan. Setelah singkat waktu, campuran udara – bahan bakar dinyalakan dan tekanan dari gas buang memperluas piston dibangkitkan dan impuls mengemudi tambahan ditransmisikan ke tumpukan.

Diagram Operasi diesel Hammer

 sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/diesel-hammer

Turap

Turap adalah dinding vertikal yang relatif tipis yang berfungsi untuk menahan tanah ataupun menahan masuknya air ke dalam lubang galian. Fungsi turap sama persis seperti dinding penahan tanah.

Perbedaan turap dan dinding penahan tanah, dari segi konstruksi turap lenih ringan dan tipis, sedangkan DPT berat dan besar. Turap pelaksanaan nya cepat, sedangkan DPT relatif lebih lama. Stabilitas turap berdasarkan jepitan pada tanah/angker, sedangkan DPT berdasarkan berat sendiri.

Ada 2 hal yang harus diingat :

1. Turap tidak cocok untuk menahan timbunan tanah yang sangat tinggi
2. Turap tidak cocok digunakan pada tanah granular / berbatu

Turap sering digunakan pada konstruksi :

1. Dermaga turap
2. Coffer dam
3. Pemecah gelombang
4. Penahan tanah
   
   

Tipe turap berdasarkan bahan

1. Turap Kayu

• Digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidak tinggi
• Digunakan pada tanah yang tidak berkerikil
• Banyak digunakan untuk pekerjaaan sementara; Penahan tebing galian

2. Turap Beton

• Umumnya dibuat fabrikasi
• Stabilitas : momen akibat tekanan tanah dan momen pengangkatan
• Tebal minimum ± 20 cm

3. Turap Baja

• Konstruksi lebih ringan dibanding beton
• Mudah dipancang
• Dapat dibongkar dan dipancang
• Keawetan tinggi
• Mudah dilakukan penyambungan

Tipe turap berdasarkan konstruksinya

1. Dinding turap kantilever
2. Dinding turap dengan angker
3. Dinding turap dengan platform
4. Dinding turap untuk bendungan elak seluler
   
   

Gaya lateral pada dinding turap

1. Tekanan aktif tanah
2. Tekanan pasif tanah
3. Ketidakseimbangan muka air
4. Beban di atas permukaan
5. Gaya gempa
6. Benturan gelombang dan tarik kapal

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/turap

Drop Hammer

Dalam pembangunan sebuah gedung, pondasi adalah salah satu bagian terpenting untuk  menopang bangunan di atas tanah. Untuk pemasangan pondasi pada bangunan sederhana tidak memerlukan alat bantu, tetapi untuk pemasangan pondasi pada bangunan pencakar langit yang biasanya menggunakan pondasi tiang pancang maka diperlukan alat bantu. Alat bantu tersebut berupa alat pemukul yang dapat berupa pemukul (hammer) mesin uap, pemukul getar, atau pemukul yang hanya dijatuhkan.

Alat pemukul yang berupa pemukul yang hanya dijatuhkan disebut dengan drop hammer atau pemukul jatuh. Drop hammer merupakan pemukul jatuh yang terdiri dari balok pemberat yang dijatuhkan dari atas.

Cara kerja drop hammer adalah penumbuk (hammer) ditarik ke atas dengan kabel dan kerekan sampai mencapai tinggi jatuh tertentu, kemudian penumbuk (hammer) tersebut jatuh bebas menimpa kepala tiang pancang . Untuk menghindari kerusakan pada tiang pancang maka pada kepala tiang dipasang topi/ cap (shock absorber), cap ini biasanya terbuat dari kayu.

Drop Hammer dibuat dalam standar ukuran yang bervariasi antara 500 lb – 3000 lb, dan tinggi jatuh yang digunakan antara 5 ft – 20 ft. Jika energi yang diperlukan besar, perlu hammer dengan berat yang lebih besar dan dengan tinggi jatuh yang besar pula.

Kelebihan dari drop hammer adalah :

1. Investasi rendah
2. Mudah dalam pengoperasiannya
3. Mudah dalam mengatur energi per blow dengan mengatur tinggi
   
   

Kelemahan dari drop hammer adalah :

1. Pekerjaan pemancangan berjalan lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang kecil
2. Kemungkinan rusaknya tiang akibat tinggi jatuh yang besar
3. Kemungkinan rusaknya bangunan disekitar lokasi akibat getaran pada permukaan tanah
4. Tidak dapat digunakan untuk pekerjaan dibawah air
   
   

Elemen-elemen dalam sistem pemancangan adalah :

1. Lead adalah rangka baja dengan dua bagian paralel sebagai pengatur tiang agar pada saat dipancang arahnya benar, jadi leader berfungsi agar jatuhnya pemukul tetap terpusat pada sistem
2. Ram adalah bagian pemukul yang bergerak ke atas dan ke bawah yang terdiri dari piston dan kepala penggerak.
3. Anvil adalah bagian yang terletak pada dasar pemukul yang menerima benturan dari ram dan mentransfernya ke kepala tiang.
4. Bantalan dibuat dari kayu keras atau bahan lain yang di tempatkan di antara penutup tiang (pile cap) dan puncak tiang untuk melindungi kepala tiang dari kerusakan. Bantalan juga menjaga agar energi per pukulan seragam. Bantalan harus dibuat dari material yang kuat ,biasanya dispesifikasikan oleh pabrik pemukul. Semua kayu, tali pengikat, dan bantalan pemukul dari asbes tidak diijinkan untuk di gunakan. Bahan-bahan kurang awet, yang mudah rusak saat pelaksanaan pemancangan akan menyebabkan ketidaktentuan energi pukulan tiang. Pada prinsipnya, semakin tebal bantalan energi yang diterima tiang semakin berkurang.
5. Topi (helmet) atau drive cap (penutup pancang) adalah bahan yang terbuat dari baja cor yang diletakkan di atas tiang untuk mencegah tiang dari kerusakan saat pemancangan dan untuk menjaga agar as tiang sama dengan as pemukul.

Berikut ini adalah gambar drop hammer :

Gambar Drop Hammer

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/drop-hammer