FONDASI DANGKAL 1 Definisi Fondasi Dangkal 1. Perbandingan antara kedalaman dengan lebar fondasi 1 2. Daerah penyebaran struktur fondasi pada tanah di bawahnya (lapisan penyangga/bearing stratum) lebih kecil atau sama dengan lebar fondasi Secara fisik umumnya fondasi dangkal berupa fondasi tapak dengan bentuk empat persegi panjang, bujur sangkar, atau lingkaran (setempat atau menerus). Sementara fondasi dalam umumnya berupa fondasi tiang dari hasil pemancangan atau berupa sumuran. PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 1 D f B Daerah penyebaran beban Q
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
FONDASI DANGKAL
1 Definisi Fondasi Dangkal
1. Perbandingan antara kedalaman dengan lebar fondasi 1
2. Daerah penyebaran struktur fondasi pada tanah di bawahnya (lapisan
penyangga/bearing stratum) lebih kecil atau sama dengan lebar fondasi
Secara fisik umumnya fondasi dangkal berupa fondasi tapak dengan bentuk
empat persegi panjang, bujur sangkar, atau lingkaran (setempat atau menerus).
Sementara fondasi dalam umumnya berupa fondasi tiang dari hasil
pemancangan atau berupa sumuran.
Gambar 1: Fondasi Dangkal
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 1
Df
B
Daerah penyebaran beban
Q
2 Kriteria Perencanaan
1. Daya dukung sistem fondasi (qult) > tegangan kontak yang terjadi akibat
beban
2. Penurunan fondasi akibat beban < penurunan yang diijinkan
3 Stabilitas Fondasi
Stabilitas fondasi ditentukan oleh :
1. Daya dukung fondasi, yang dipengaruhi oleh:
a. Macam Fondasi: dimensi dan letak fondasi
b. Sifat tanah (indeks dan teknis): berat volume (), kohesi (c), sudut
geser dalam ()
2. Penurunan (settlement):
a. Penurunan segera (immediately settlement); akibat elastisitas tanah
b. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement), akibat keluarnya
air pori tanah yang disebabkan oleh adanya pertambahan tegangan
akibat beban fondasi
Bentuk terjadinya penurunan dibedakan atas:
a. Penurunan seragam (uniform settlement)
b. Penurunan tidak seragam (differential settlement)
a) b)
Gambar 2: Penurunan Fondasi Dangkala) Penurunan seragamb) Penurunan tak seragam
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 2
St
Q
St2
Q
St1
4 Daya Dukung Fondasi
4.1 Konsep Daya Dukung Fondasi Dangkal
Fondasi segi empat dengan lebar B diberi beban merata sebesar q, yang sedikit
demi sedikit ditambah. Seiring dengan bertambahnya harga q, fondasi akan
mengalami penurunan. Bila perbandingan harga q dan besarnya tiap penurunan
diplot akan didapat kurva:
Gambar 3: Keruntuhan daya dukung fondasi dangkal
c) General shear failure
d) Local shear failure
e) Punching shear failure
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 3
4.2 Jenis Keruntuhan
Pada lapisan tanah pasir padat atau pada tanah keras akan didapat kurva
4.3a). Jenis Keruntuhan yang terjadi disebut General Shear Failure
Pada lapisan pasir dengan kepadatan sedang akan didapat kurva 4.3b).
Jenis keruntuhan yang terjadi disebut Local Shear Failure
Apabila fondasi berada di atas tanah sangat lepas , kurva load-settlement
akan terlihat seperti kurva 4.3c), dan keruntuhan yang terjadi disebut
Punching Shear Failure.
Gambar 4: Mode keruntuhan fondasi pada pasir (Vesic, 1973)
4.3 Analisis Daya Dukung
Untuk menghitung besarnya daya dukung sistem fondasi dangkal, terdapat
beberapa formula, di antaranya menurut: Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesic, dll.
Perbedaan antara beberapa formula yang ada ini disebabkan oleh adanya
Fondasi tapak qult = 5 + 0.34 qc [kg/cm2 atau ton/ft2]
PENGARUH BEBAN EKSENTRIS PADA FONDASI
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 14
Dalam beberapa kasus, selain beban vertical fondasi juga harus menahan
momen (Gambar 12).
Gambar 12: Fondasi dengan beben eksentris
Pada kejadian ini tegangan kontak yang terjadi pada dasar fondasi menjadi tidak
seragam. Distribusi tegangan akibat eksentrisitas beban tersebut bisa dituliskan
sebagai berikut:
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 15
dimana Q adalah beban vertical dan M adalah momen.
Selanjutnya untuk menghitung daya dukung sistem fondasi dipergunakan formula daya dukung Meyerhof (1953), yang umumnya memperhatikan metoda bidang kontak efektif (effective area). Dan langkah penyelesaian perhitungan daya dukung ditunjukkan seperti urutan berikut:
1. Perhitungan tegangan kontakPada Gambar 1b ditunjukkan sistem pembebanan yang ekivalen dengan Gambar 1a. Jarak eksentrisitas e adalah:
Dengan menstubtitusikan persamaan eksentrisitas di atas ke persamaan tegangan kontak didapat:
dan
Perhatikan persamaan qmin di atas; jika harga e sama dengan B/6, maka harga qmin akan menjadi 0. Bahkan bila e > B/6, maka harga qmin akan menjadi negatif. Ini berarti akan terjadi tegangan kontak yang berupa tegangan tarik. Karena tanah tidak bisa menerima tegangan tarik, maka pada dasar sebagian bidang kontak (dasar fondasi) akan terjadi celah antara dasar fondasi dengan permukaan tanah. Dan distribusi tegangan pada alas fondasi akan terlihat seperti Gambar 1a. Sementara harga qmax bisa ditulis sebagai berikut:
2. Perhitungan lebar dan panjang efektif
B’ = lebar efektif = B – 2eL’ = panjang efektif = L
Sebaliknya, jika eksentrisitas berada pada arah memanjang, maka panjang efektif L’ = L – 2e dan lebar efektif B” = B.
3. Perhitungan daya dukung (qu) dengan cara Terzaghi atau Meyerhof
Apabila daya dukung dihitung berdasarkan teori Meyerhof, perlu diperhatikan: Faktor bentuk dan factor inklinasi dihitung berdasarkan lebar dan
panjang efektif
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 16
Faktor kedalaman dihitung berdasarkan lebar dan panjang total
4. Daya dukung total
Qult = qult x B’ x L’
5. Faktor keamanan:
FS = Qult / Q
Seperti telah dibahas di atas, bahwa adanya eksentrisitas bisa menyebabkan
berkurangnya daya dukung. Untuk itu salah satu cara untuk lebih mengefisienkan
struktur perlu adanya modifikasi penampang fondasi seperti ditunjukkan pada
gambar di bawah.
Gambar 13: Modifikasi penampang fondasi
PENURUNAN FONDASI DANGKAL
Jenis Penurunan:
1. Penurunan Segera (elastis), Se
2. Penurunan Konsolidasi, Sc
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 17
B/2B/2
e
M
Q
Se terjadi segera setelah pelaksanaan konstruksiSc = f(waktu), akibat disipasi air pori pada lempung jenuh
2 fase penurunan konsolidasi:1. Konsolidasi primer:
- Akibat disipasi air pori- Pada lempung inorganik dan kelanauan
2. Konsolidasi sekunder:- Akibat selip dan reorientasi partikel tanah- Pada tanah organik (gambut)
Penurunan total:
Stotal = Se + Sc
Penurunan Elastis
q0 : tegangan kontak
s : Poisson’s ratio
Es : Modulus elastisitas tanah
Harr (1966): (flexible)
(sudut fondasi)
(pusat fondasi)
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 18
dimana: m = B/LB = lebar fondasiL = panjang fondasi
Penurunan rata-rata:
(flexible)
(rigid)
Janbu, Bjerrum, Kjaernsli (pada lempung jenuh)
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 19
q0
B
Df
H
s = 0.50
A1 = f(H/B)
A2 = f(Df/B)
Hartman (1978) (pada tanah pasir)
dimana: Iz = faktor pengaruh reganganC1 = faktor koreksi kedalaman fondasi
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 20
= 1 - 0.5 (q/(qc-q))
C2 = faktor koreksi terhadap rangkak tanah= 1 + 0.2 log(10 t) t : dalam tahun
qc = tegangan kontak fondasiq = overburden pressure pada level dasar fondasi
Faktor pengaruh regangan:
pada fondasi bujur sangkar dan lingkaran
z = 0 Iz = 0.1z = 0.5B Iz = 0.5z = 2B Iz = 0
pada fondasi dengan L/B 10
z = 0 Iz = 0.2z = B Iz = 0.5z = 4B Iz = 0
Untuk 1 < L/B < 10 Iz : interpolasi
: Bujur sangkar/lingkaran
: Empat persegi panjang, dengan L/B 10
Perkiraan Harga Parameter Elastis Tanah:
Es = 766 NSPT [kN/m2]
Es = 2 qc [pada satuan yang sama]
Es = 250 c – 500 c [lempung NC]
Es = 750 c – 1000 c [lempung OC]
PRINSIP UMUM PERENCANAAN FONDASI 21
0 0.2 0.4 0.60
B/2
B
2B
4B
N : nilai SPT tanahqc : tahanan konus (sondir)c : kohesi tanah (undrained)
Harga-harga empiris:
Tipe tanah Es (MN/m2) s
Pasir lepasPasir agak padatPasir padatPasir kelanauanPasir dan kerikilLempung lunakLempung mediumLempung padat