TEKNOLOGI BAHAN BANGUNAN KONSTRUKSI PDF

Preview

Summary

BAHAN KULIAH TEKNOLOGI DAN BAHAN KONSTRUKSI Disusun Dody Kusmana,MT 1 BAB I PONDASI I. PONDASI A. Pengertian Istilah pondasi digunakan dalam teknik sipil untuk mendefenisikan suatu konstruksi bangunan yang berfungsi sebagai penopang bangunan dan meneruskan beban bangunan di atasnya (upper structure)...

Description

BAHAN KULIAH TEKNOLOGI DAN BAHAN KONSTRUKSI

Disusun Dody Kusmana,MT

1

BAB I PONDASI

I.

PONDASI

A. Pengertian Istilah pondasi digunakan dalam teknik sipil untuk mendefenisikan suatu konstruksi bangunan yang berfungsi sebagai penopang bangunan dan meneruskan beban bangunan di atasnya (upper structure) ke lapisan tanah yang cukup kuat daya dukungnya. Untuk itu, pondasi bangunan harus diperhitungkan agar dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri, beban – beban yang bekerja, gaya – gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi dan lain – lain. Di samping itu, tidak boleh terjadi penurunan melebihi batas yang diijinkan. Ada beberapa pengertian tentang pondasi yaitu: 1. Suatu konstruksi bangunan yang memiliki fungsi untuk memindahkan beban/bobot /gaya yang ditimbulkan oleh banguna yang ada diatasnya kedalam tanah. 2. Adalah bagian bangunan yang menghubungkan bangunan tersebut dengan tanah, dimana tanah harus menerima beban dari bangunan tersebut (beban mati dan beban hidup) dan tugas pondasi untuk membagi beban itu sehingga tekanan tanah yang diizinkan (daya dukung) tidak terlewati. 3. Konstruksi yang diperhitungkan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri dan menghindari penurunan bangunan yang tidak merata. Sehingga dapat disimpulkan, pengertian pondasi adalah: Bagian dari elemen bangunan yang berfungsi meletakkan dan meneruskan beban ke dasar tanah yang kuat mengimbangi dan mendukung (merespon) serta dapat menjamin kestabilan bangunan, paling tidak terhadap beratnya sendiri, beban yang bekerja serta beban gempa.

Pondasi dalam suatu bangunan merupakan bagian paling bawah dan berhubungan langsung dengan tanah. Pada struktur bangunan, pondasi berfungsi untuk memikul beban bangunan yang ada diatasnya. Untuk menghasilkan bangunan yang kokoh, pondasi juga harus direncanakan dan dikerjakan dengan sangat hati-hati. Pondasi harus diperhitungkan sedemikian rupa baik dari segi dimensi maupun secara analitis mekanis.

2

Setiap pondasi bangunan perlu direncanakan berdasarkan jenis, kekuatan dan daya dukung tanah tempat berdirinya. Bagi tanah yang stabil dan memiliki daya dukung baik, maka pondasinya juga membutuhkan konstruksi yang sederhana. Jika tanahnya labil dan memiliki daya dukung buruk, maka pondasinya juga harus lebih kompleks.

Dalam mendesain pondasi harus mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam pertimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya penurunan total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya.

Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap pondasi(tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu sendiri. Dalamnya tanah serta perubahan-perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya, sepertiga dari kekuatan desainnya.

B. Bahan Pondasi a. Bata

• Kurang ideal, sebab bahan lunak dan berporeus.

• Digunakan untuk pembebanan yang ringan atau bangunan sementara. • Sebaiknya tidak pada lapisan tanah yang berair.

b. Batu kali

• Cukup baik, asalkan susunan batu harus tersusun dengan benar dan kompak. • Untuk pondasi bangunan permanent berlantai 1/2/3.

• Kekokohan landasan dapat agak lunak hingga sedang, tergantung besarnya beban bangunan.

c. Beton (tidak bertulang) •

•

•

Cukup baik, asal dibuat dengan perbandingan semen yang sesuai. Beton blok : 1PC : 4/5 PS di press dalam cetakan Beton : 1 PC : 3 PS : 5/7 kerikil

3

•

•

Hanya dapat menahan beban tekan. Kekokohan landasan dapat lunak hinnga sedang, tergantung besarnya beban bangunan.

d.Beton bertulang

• Sangat ideal digunakan karena bahan yang padat, kompak dan kedap air. • Dapat diperhitungkan untuk menahan beban tarik.

• Perlu perhatian dalam pembuatannya dan kualitas betonnya. (perlu lantai kerja untuk peletakan tulangan besi) perbandingannya 1 PC : 3 PS : 5 KR

C. Fungsi Pondasi merupakan komponen/struktur paling bawah dari sebuah bangunan, meski tidak terlihat secara langsung saat bangunan sudah selesai, namun secara fungsi struktur, keberadaan pondasi tidak boleh terabaikan. Perlu perencanaan yang matang, karena salah satu faktor yang mempengaruhi keawetan atau keamanan bangunan adalah pondasi. Berdasarkan struktur beton bertulang, pondasi berfungsi untuk : 1. Mendistribusikan dan memindahkan beban – beban yang bekerja pada struktur bangunan di atasnya ke lapisan tanah dasar yang mendukung struktur tersebut; 2. Mengatasi penurunan yang berlebihan dan penurunan tidak sama pada struktur; 3. Memberi kestabilan pada struktur dalam memikul beban horizontal akibat angin, gempa dan lain – lain.

Dalam menentukan jenis, ukuran, dan konstruksi pondasi harus memperhatikan jenis bangunan, beban bangunan, kondisi tanah, dan faktor-faktor lain yang berpengaruh secara langsung maupun tidak langsung. Karena fungsi pondasi adalah sebagai perantara untuk

4

meneruskan beban struktur yang ada di atas muka tanah dan gaya-gaya lain yang bekerja ke tanah pendukung bangunan tersebut. Dengan demikian, sebaiknya perlu perhitungan matang dan tidak hanya berdasar kebiasaan setempat. Karena sering ditemui, banyak yang membuat rumah hanya didasari dari kebiasaan masyarakat. Sebagai contoh: Sebuah rumah sudah mengalami retak pada dindingnya, padahal konstruksinya sudah sangat kuat, mulai dari sloof, kolom, dinding, semua menggunakan konstruksi yang kuat. Tapi ada yang terlupakan, tanah yang dipergunakan untuk membangun rumah saat ini adalah bekas sawah, sehingga kondisi tanah belum stabil, sedangkan pondasi yang digunakan adalah pondasi yang biasa digunakan diwilayah tersebut.

D. Jenis - jenis Pondasi Pondasi bangunan biasanya dibedakan atas dua bagian yaitu pondasi dangkal (shallow foundation) dan pondasi dalam (deep foundation), tergantung dari letak tanah kerasnya dan perbandingan kedalaman dengan lebar pondasi. Pondasi dangkal kedalamannya kurang atau sama dengan lebar pondasi (D ≤ B) dan dapat digunakan jika lapisan tanah kerasnya terletak dekat dengan permukaan tanah. Sedangkan pondasi dalam digunakan jika lapisan tanah keras berada jauh dari permukaan tanah.

Bentuk dan jenis pondasi sangat dipengaruhi beberapa hal, yaitu: 1. Jenis Tanah, (mempengaruhi daya dukung tanah) 2. Berat Bangunan, untuk bangunan dengan bobot yang berat/sangat berat harus memperkatikan pemilihan pondasi yang aman. 3. Kondisi Geografi, Geologi dan lingkungan sekitar Lokasi, diperhitungkan khususnya pada bangunan yang terletak pada daerah jalur gempa atau pengaruh alam lainnya. 4. Peralatan yang dipergunakan

Pondasi adalah bagian bangunan yang menghubungkan bangunan dengan tanah. Pondasi berfungsi untuk meneruskan beban-beban dari semua unsur bangunan yang dipikulkan kepadanya ke tanah. Pondasi harus diperhitungkan sedemikian rupa agar dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap : a.

Beban bangunan

b.

Berat sendiri

c.

Beban berguna

d.

Gaya-gaya luar : 5

•

•

•

•

•

•

•

Angin Gempa bumi Beban termis Beban dinamis Penurunan pondasi gaya angkat air Momen dan Torsi

Pondasi dibedakan atas dua bagian yaitu : 1.

Pondasi Dangkal Pondasi jenis ini biasanya dilaksanakan pada tanah dengan kedalaman tanah tidak lebih

dari 3 meter atau sepertiga dari lebar alas pondasi. Dengan kata lain, pondasi ini diterapkan pada tanah yang keras atau stabil yang mendukung struktur bangunan yang tidak terlalu berat dan tinggi, dengan kedalaman tanah keras kurang dari 3 meter. Pondasi dangkal tidak disarankan untuk dilaksanakan pada jenis tanah yang kurang stabil atau memiliki kepadatan tanah yang buruk, seperti tanah bekas rawa/gambut. Bila kondisi memaksa untuk dilaksanakan pada tanah yang kurang stabil, harus diadakan perbaikan tanah terlebih dahulu, dengan sistem memakai cerucup/tiang pancang yang ditanam dibawah pondasi.Jenis pondasi dangkal diantaranya: ¾

Pondasi Umpak Biasanya jenis pondasi ini digunakan pada rumah adat, rumah kayu, atau rumah

tradisionaljaman dulu.

6

Pondasi ini dilaksanakan untuk mendukung beban titik seperti kolom praktis, tiang kayu pada rumah sederhana atau pada titik kolom struktural. Contoh pondasi setempat: -

Pondasi ompak batu kali, dilaksanakan untuk rumah sederhana.

- Pondasi ompak beton, dilaksanakan untuk rumah sederhana, rumah kayu pada rumah tradisional, dan lain-lain. - Pondasi plat setempat, jenis pondasi ini dapat juga dibuat dalam bentuk bertingkat atau

haunched jika pondasi ini dibutuhkan untuk menyebarkan beban dari kolom berat.

Pondasi tapak

disamping diterapkan dalam pondasi dangkal dapat juga digunakan untuk

pondasi dalam. Dapat

dilaksanakan pada bangunan hingga dua lantai, tentunya sesuai

dengan perhitungan mekanika. ¾

Pondasi Batu Bata Jenis pondasi yang dibuat dengan bahan dasar batu bata. Dalam pemasangannya disusun

sedemikian rupa sehingga dapat menahan berat bangunan yang ada di atasnya dan meneruskanya ke tanah.Pondasi batu bata adalah sama seperti pondasi batu kali, pondasi ini biasanya di pakai pada bangunan lantai 1, dimana tanah keras terletak sangat dekat.

7

¾

Pondasi Rollag Bata Pada awalnya pondasi rollag bata merupakan pondasi yang diaplikasikan untuk

menopang berat beban pada bangunan.Namun, pada saat ini pondasi rollag bata telah lama ditinggalkan.Selain mahal, pemasangannya pun membutuhkan waktu yang lama serta tidak memiliki kekuatan yang bisa diandalkan.Akan tetapi, pondasi ini tetap digunakanuntuk menahan beban ringan, misalnya pada teras.

¾

Pondasi Batu Kali. Jenis pondasi yang bahan dasarnya batu kali.Pondasi ini digunakan untuk

bangunan-bangunan sederhana pada tanah asli yang cukup baik. Biasanya kedalamannya antara 60-80 lebar tapak sama dengan tinginya. Kebutuhan bahan baku untuk pondasi ini adalah

batu

belah

(batu

kali/gunung),

Pasir

pasang,

dan

semen

PC

(semen

abu-abu).Kekurangan pondasi ini jika kedudukan pondasi diatas tanah lunak, yang beresiko pondasi retak yang mengakibatkan penurunan pondasi hingga dinding bangunan ikut retak.

Pondasiini digunakan pada bangunan sederhana yang kondisi tanah aslinya cukup baik. Biasanya kedalaman pondasi ini antara 60 - 80 cm. Dengan lebar tapak sama dengan tingginya.

8

-

Kelebihan : 1. Pelaksanaan pondasi mudah 2. Waktu pengerjaan pondasi cepat 3. Batu belah mudah didapat, (khususnya pulau jawa)

-

Kekurangan : 1.

Batu belah di daerah tertentu sulit dicari

2.

Membuat pondasi ini memerlukan cost besar (bila sesuai kondisi pertama)

3. Pondasi ini memerlukan biaya lebih mahal jika untuk rumah bertingkat. ¾

Pondasi bor mini (Strauss Pile) Jenis pondasi yang paling sering digunakan untuk pondasi bangunan 2 lantai dan 3 lantai

dalam 3 tahun terakhir karena pondasi ini bertumpu di tanah dalam sehingga dianggap mampu menahan beban bangunan yang berdiri di atas tanah lunak, serta dari segi pembuatannya yang bisa dibilang praktis dan efisien daripada pondasi dalam lainnya(pondasi bored piledan tiang pancang) dan cocok untuk pondasi rumah 2 lantai atau 3 lantai di daerah jakarta (padat perumahan). -

Kekurangan pondasi strauss pile adalah : 1. Tanah yang bisa di bor berupa tanah lunak bukan berupa tanah urug campur puing, tanah padas dan jenis tanah keras lainnya. 2. Kedalaman pondasi strauss pile rata rata 6 meter atau sesuai kondisi tanah yang dikerjakan dan tidak bisa mencapai kedalaman tanah keras hasil rekomendasi dari soiltest / sondir. 3. Diameter bor yang dapat dikerjakan berkisar 20 cm s/d 30 cm.

-

Kelebihan pondasi strauss pile adalah : 1. Alat sederhana dan praktis sehingga dapat menergerjakan ditempat / lokasi padat perumahan bahkan di bekas bangunan yang belum dibongkar. 2. Dalam pengerjaannya tidak membutuhkan waktu yang lama, kapasitas 1set alat dapat mengerjakan kurang lebih 25 meter atau 4 s/d 5 titik perhari bila kedalaman 6 meter.

9

3. Pondasi bertumpu di tanah dalam sehingga resiko penurunan pondasi yang mengakibatkan dinding retak dapat diminimalisir. ¾

Pondasi Telapak/ Footplat Biasanya pemasangan pondasi tapak di kedalaman 50 cm hingga 2 meter dari permukaan

tanah, tapi jika lapisan tanah kerasnya terletak dikedalaman lebih dari 2 meter baiknya di bantu dengan pondasi strauss pile. Pondasi yang biasa digunakan untuk bangunan bertingkat atau bangunan di atas tanah lembek. Pondasi ini terbuat dari beton bertulang dan letaknya tepat di bawah kolom/tiang dan kedalamannya sampai pada tanah keras.Pondasi tapak ini dapat dikombinasikan dengan pondasi batu belah/kali. Pengaplikasiannya juga dapat langsung menggunakan sloof beton dengan dimensi tertentu untuk kepentingan pemasangan dinding. Pondasi ini juga dapat dipersiapkan untuk bangunan di tanah sempit yang akan dikembangkan ke atas.

Kebutuhan Bahannya adalah: 1.

Batu pecah / split (2/3)

2.

Pasir beton

3. Semen PC

-

4.

Besi beton

5.

Papan kayu sebagai bekisting (papan cetakan)

Kelebihan : 1. Pondasi ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya 2. Galian tanah lebih sedikit (hanya pada kolom struktur saja) 3. Untuk bangunan bertingkat penggunaan pondasi foot plate lebih handal daripada pondasi batu belah.

-

Kekurangan : 1. Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama). 2. Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton). 3. Tidak semua tukang bisa mengerjakannya. 4. Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur. 5. Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah. 10

¾

Pondasi Pelat Beton Lajur Pondasi pelat beton lajur atau jalur digunakan bila luas penampang yang menggunakan

pondasi pelat setempat terlalu besar. Karena itu luas penampang tersebut dibagi dengan cara memanjangkan lajur agar tidak terlalu melebar. Pondasi ini lebih kuat jika dibanding dua jenis pondasi dangkal lainnya. Ini disebabkan seluruhnya terbuat dari beton bertulang. Harganya lebih murah dibandingkan dengan pondasi batu kali untuk bangunan rumah bertingkat.Ukuran lebar pondasi pelat lajur sama dengan lebar bawah pondasi batu kali, yaitu 70 - 120 cm. Ini disebabkan fungsi pondasi pelat lajur adalah menggantikan pondasi batu belah bila batu belah sulit didapat, atau memang sudah ada rencana pengembangan rumah ke atas.

11

-

Kelebihan : 1. Pondasi ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya. 2. Galian tanah lebih sedikit karena hanya berada di titik yang terdapat kolom strukturnya. 3. Penggunaannya pada bangunan bertingkat lebih handal dibanding pondasi batu belah, baik sebagai penopang beban vertikal maupun gaya horizontal seperti gempa, angin, ledakan dan lain-lain

-

Kekurangan : 1. Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama). 2. Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton). 3. Tidak semua tukang bisa mengerjakannya. 4. Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur. 5. Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah.

¾

Pondasi konstruksi sarang laba-laba. Pondasi ini merupakan pondasi dangkal konvensional, kombinasi antara sistem pondasi

plat beton pipih menerus dengan sistem perbaikan tanah. Pondasi ini memamfaatkan tanah sebagai bagian dari struktur pondasi itu sendiri. Pondasi

Sarang Laba-Laba dapat

dilaksanakan pada bangunan 2 hingga 8 lantai yang didirikan diatas tanah dengan daya dukung rendah. Sedangkan pada tanah dengan daya dukung tinggi, bisa digunakan pada bangunan lebih dari 8 lantai.

12

Plat beton tipis menerus itu di bagian bawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak tipis yang relatif tinggi, sehingga secara menyeluruh berbentuk kotak terbalik. Rib-rib tegak dan kaku tersebut diatur membentuk petak-petak segitiga dengan hubungan kaku (rigit). Rib-rib tersebut terbuat dari beton bertulang. Sementara rongga yang ada dibawah plat diantara rib-rib diisi dengan perbaikan tanah/pasir yang dipadatkan dengan baik, lapis demi lapis per 20 cm.

2.

Pondasi Dalam Pondasi dalam adalah pondasi yang didirikan didalampermukaan tanah dengan kedalam

tertentu dimana daya dukung dasar pondasi dipengaruhi oleh beban struktural dan kondisi permukaan tanah. Pondasi dalam biasanya dipasang pada kedalaman lebih dari 3 m di bawah elevasi permukaan tanah. Pondasi dalam dapat dijumpai dalam bentuk pondasi tiang pancang, dinding pancang dan caissons atau pondasi kompensasi.Pondasi dalam dapat digunakan untuk mentransfer beban ke lapisan yang lebih dalam untuk mencapai kedalam yang tertentu sampai didapat jenis tanah yang mendukung daya beban strutur bangunan sehingga jenis tanah yang tidak cocok di dekat permukaan tanah dapat dihindari. Jenis pondasi dalam diantaranya:

¾

Pondasi tiang pancang (driven pile). Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada

dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja padanya Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman lebih dari 8 meter.Pondasi tiang pancang merupakan pondasi yang biasanya dipergunakan pada tanah tanah lembek , tanah berawa dengan kondisi daya dukung tanah kecil.Jadi pondasi tiang

13

pancang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya orthogonal ke sumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan.

Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer 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 terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Tiang Pancang umumnya digunakan : 1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah

stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi

terlibat. 2.

Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah

tanah

dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara te...