Teknik fondasi
Teknik fondasi atau teknik pondasi adalah suatu upaya teknis untuk mendapatkan jenis dan dimensi fondasi bangunan yang efisien, sehingga dapat menyangga beban yang bekerja dengan baik. Teknik fondasi merupakan bagian dari ilmu geoteknik.
Jenis-jenis fondasi
Pondasi dapat digolongkan menjadi tiga jenis:
Pondasi dangkal: kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu, meneruskan beban dari dinding dan kolom bangunan ke tanah keras. Di dalamnya terdiri dari
Pondasi setempat Pondasi penerus Pondasi pelat Pondasi konstruksi sarang laba - laba
Pondasi dalam. Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras. Contohnya antara lain tiang pancang, tiang bor, kaison, dan semacamnya. Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya.contohnya: fondasi tiang pancang
Kombinasi fondasi pelat dan tiang pancang
Jenis pondasi yang digunakan dalam suatu perencanaan bangunan tergantung dari jenis tanah dan beban yang bekerja pada lokasi rencana proyek.
Desain fondasi
Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan / settlement tertentu oleh para Insinyur geoteknik dan struktur.
Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam perteimbangan. 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.
Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:
Beban horizontal/beban geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding.
Beban vertikal/beban tekan dan beban tarik, contohnya:
Beban mati, contoh berat sendiri bangunan
Beban hidup, contoh beban penghuni, air hujan dan salju
Gaya gempa
Gaya angkat air
Momen
Torsi
SIFAT �SIFAT TEKNIS TANAH DAN BATUAN
1. Tanah
Tanah adalah hasil dari proses pelapukan batuan yang terjadi secara kimiawi yang terjadi pada waktu tertentu,istilah-istilah seperti kerkil,pasir lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah.
a. Indentifikasi tanah
Butiran tanah yang berukuran lebih dari 2mm diklasifikasikan sebagai kerikil,jika butir dapat dilihat oleh kasat mata dan berukuran kurang dari 2mm disebut pasir,danpasir halus berdiameter 0,2-0,06mm,dan lanau adalah butiran halus terdiri dari fraksi-fraksi tanah mikrospis yang mengembangkan platisitas dan kohesi tanah,sedangkan lempung adalah kumpulan butiran mineral kristalin yang bersifat mikrofis dan berbentuk serpihan-serpihan atau pelat-palat,lempung ini lebih halus daripada lanau
b. Kadar air tanah
Tanah terdiri dari 3 komponen yaitu:Udara,air,dan bahan padat,udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis,sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat tanah,ruang diantara butiran bias terisi oleh tanah dan air,bila sebagian rongga tanah terisi oleh air seluruhnya maka tanah dikatakan dalam kondisi jenuh,jika rongga tanah berisi udara dan air maka kondisi tanah ,jenuh sebagian,tanah kering adalah tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.
c. Uji kuat geser
Terdapat beberapa cara pengujian dimana kua geser tanah dapat diukur.antara lain: uji geser langsung(direct shear test),uji triaksial,uji tekan bebas(unconfined compression test),dan uji kipas geser atau baling-baling geser(vane shear test).
Kapasitas dukung
1.Macam-macam tipe fondasi
Fondasi adalag bagian terendah dari bangunan yang meneruskan bebanbangunan ke tanah atau batuan yang ada dibawahnya,terdapat dua klasifkasi fondasi yaitu fondasi dangakal dan fondasi dalam,fondasi dangkal adalah fondasi yang langsung meneruskan bangunan ke batuan,sedangakan fondasi dalam adalah fondasi yang meneruskan bangunan ke tanah keras yang letaknya jeuh dari permkaan.
Macam fondasi dangkal:fondasi telapak ,fondasi memanjang dan fondasi rakit
Macam fondasi dalam:fondasi sumuran dan fondasi tiang
a.Fondasi telapak(spread Footing)
Merupakan fondasi yang berdiri sendiri dalam mendungkung kolom
b.Fondasi memenjang(continous footing)
Adalah fondasi yang digunakan untuk mendukung dinding memanjang atau digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat,sehingga bila dipakai fondasi telapak sisinya akan berimpit satu sama lain.
c.Fondasi rakit(raft foundation atau mat foundation)
Adalah yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak ,atau digunakan bila susunan kol.om-kolom sedemikin dekat di semua arahnya ,sehingga bila dipakai fondasi telapak sisi-sinya akan berimpit satu sama lain
d.Fondasi sumuran atau kaison(pier foundation/cassion)
Yang merupakan bentuk peralihan antara fondasi dangkal dan fondasi tiang,
e.Fondasi tiang(pile foundation) digunakan bila ta nah fondasi pada kedlamam normal tidak mampu menahan beban yang ada diatasnya,sedangkan letak tanah eras terlatak pada kedalaman yanag sangat dalam.
Penerunuan
Istilah penurunan(settlement)digunakan untuk menunjukangerakan titik tertentu pada bangunan terhadap titik referensi yang tetap,jiak penurunan bagian bawah tanah turun secara seragam dan tidak berlebihan maka turunya bangunan tidak Nampak oleh mata dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada bamgunan,tapi jika terjadi penurunan yang berlebihan maka membahayakan pada bangunan daripada penurunan total.
Pertimbangan-Pertimbangan Dalam Perencanan Fondasi
1.Langkah-Langkah umum dalam perencanan fondasi
Langkah pertama dalam perancangan fondasi adalah menghitung jumlah beban efektif yang akan di transfer ke tanah di bawah fondasi.langkah kedua adalah menentukan kapasitas nilai dukung izin luar dasar fondasi.lankah ketiga adalah perancangan struktual fondasidan menghitung momem gaya-gaya lentur fondasi,dan pemilihan jenis fondasibergantung pada beban yang didukung ,kondisi tanah dasar,dan biaya pembuatan fondasi yang dibandingkan terhadap biaya struktur atasnya.
2.Penentuan kapasitas dukung izin
Besarnya kapsitas dukung izin tergantung dari sifat-sifat teknis tanah.kedalaman, dimensi fondasi, dan besarnya penurunanyang ditoleransikan.
a.Fondasi pada tanah pasir
Perancangan fondasi pada tanah pasir dan kerikil lebih banyak dipertimbangkan terhadap penurunan tidak seragam,umumnya, perancanagan didasrkan pada cara-cara enmpiris,yang dikaitkan dengan hasil-asil pengujian dilapangan.untuk tana timbunan pengujian sangat cocok dilakukan, sedangkan tanah yang mengandung banyak batuan pengujian ini akan sulit dilakukan.
b.Fondasi pada tanah lempung
Itungan kapasitas dukung fondasi pada tanah lempung dilakukan pada tinjauan analisis tegangan total atau digunakan kuat gesr tak tedrainasi dengan kuat gesr tanah yang digunakan dapat diperoleh ujitraksial atau ujitekan bebas.pengujian dilakukan pada tiap-tiap kedalaman 30cm di sepanjang garis vertikan di bawak dasar pondasi
c.Fondasi pada tanah organic
Jika tanah fondasi banyak mengandung bahan yang organic,tanah tersebut tidak digunakan untuk mendukung bangunan,karena jika tanah dengan kandungan bahan organic yang tinggi akan menghasulkan penurunan yang besar.
d.Fondasi pada tanah timbunan
Tanah lempung plastis,tanah pasir hingga kerikil sudah banytak digunakan sebagai timbunan,kapsitas dukung tanah timbunan bergantung pada macam tanah dan derjat kepadatan.tanah yang akan ditimbun akan dipadatkan 90%-100% berat volume kering maksimum dengan alat pemadat standar proctor dimodifikasi,bila kapasitas dukung tanah ditentukan setelah pemadatan ,tanah timbunan harus dib or dan diuji seperti halnya pengeboran tanah di alam yang akan digunakan untuk mendirikan bangunan.timbunan ynag tidak terkontrol pemadatanya harus tidak digunakan untuk mendukung fondasi.
e.Fondasi pada batu
Hamper semua jenis batuan dapat menehan bangunan dengan baik,tetapi jika berupa batuan kapur ang banyak retakan dan berpori akan mengakibatkan kurangnya stabilitas pada bangunan.
Pondasi Telapak
Pondasi Telapak Biasanya dipakai untuk bangunan bertingkat, hampir tidak pernah dibuat untuk bangunan sederhana berlantai 1 karena biasanya beban bangunan sederhana lantai 1 sudah cukup didukung oleh pondasi batu kali.dan bila Kondisi tanah keras cukup dalam (hingga 2 meter)
1.Kapasitas dukung izin
Hitungan kapasitas dukung maupun penurunan fondasi yang diperlukan untuk penentuan kapasitas dukung izin.
2.Perancangan structural
Perancangan struktur fondasi didasarkan pada momen-momen dan teganagn gesr yang terjadi akibat tekanan sentuh antara dasar fondasi dan tanah
Pondasi sumuran
Pondasi Sumuran dipakai Untuk kedalaman tanah keras lebih dari 2 m, tetapi kurang dari 4 m.Pondasi sumuran ini dubuat dengan cara menggali tanah berbentuk bulat sampai kedalam tanah keras,kemudian diisi adukan beton tanpa tulangan.
Dengan batu � batu dan krikil, pondasi tidak terlalu mahal dan mempunyai daya dukung cukup besar.
Pondasi Tiang straus
Untuk kedalaman tanah keras 4-7 m, biasa digunakan pondasi tiang straus.Pondasi tiang travez adalah tiang beton bertulang diameter 25 atau 30 cm,di cor setempat.
Pengecoran hanya dilakukan bila lubang yang akan di cor dalam keadaan kering. Umumnya diatas tiang straus perlu dipasang pur, terutama untuk memikul kolom-kolom utama.
Sedangkan untuk dinding, cukup dengan sloof dengan bentang relative kecil.
Cara pembuatan pondasi tiang straus
Pondasi Tiang Pancang
Pondasi Tiang Pancang biasa dipakai Untuk kedalaman tanah keras >30 m.Pondasi tiang pancang adalah tiang beton diameter 30 atau 40 cm,dahulu orang menggunakn balok kayu sebagai tiang pancang,tetapi karena kurang kuat dan kurang tahan lama karena pelapukan sekarang tiang pancang dibuat dari campuran beton ,pembuatan tiang pancang beton biasanya dicetak,dan pemasanga tiang inidengan cara dipukul-pukul ke dalam tanah hingga menemukan lapisan tanah keras.
Langkah �langkah perancangan fondasi
1.Menyiapkan denah dasar bangunan yang mempelihatkan letak kolom dan dinding dimana letak ruang khusus,dan dinmana letak ruang mesin yang punya getaran lebih,selain itu perlu diketahui beban mati dan beban hidup
2.Menghitung kapasitas dukung didassarkan karakteristik tanah dasra yang diproleh dari penyelidikn tanah,dari sini kemudian dihitung kemungkinan kapasitas dukung izin pada bebagai kedalaman.dengan memperhatikan factor aman terhadap kapasitas dukung yang sesuaidan penuruna yangterjadi tidak boleh berlebihan.
3.Menentukan kedalaman,tipe dan dimensi fondasi,hal ini dilakuakn dengan jalan memilih kedalaman minimum yang memenuhi syarat keamanan terhadap kapasitas dukung yan telah dihitung.
4.Dengan kapasitas dung yang diperoleh .dihitung jumlah penurunan total dan beda penuruna antara kolom satu dan yang lain,jika penuruna terk\lalu basra,nilai kapasitas dukung harus dikuranagi,,jika kedalaman dangkal fondasi tidak memenuhi syarat kapasitas dukung penurunan .maka gunakan fondasi tiang dan sumuran.
5.Dengan kedalaman fondasi yangtelah diperoleh dilakukan perancangan struktur fondasi (plat fondasi) yaitu dengan cara menghitung gaya lintang dan gaya momen.
Kedalaman fondasi
1.Fondasi harus terletak pada bagian tanagh organaik tau terletak pada bagian tanah yang keras
2.Dasra fondasi harus terletak pada lapisan yang idak dipengaruhi kembang susut tanah akibat cuaca
3.Walaupun tanah dasar fondasi kuat jangan buat fondasi pada tanah bagian dasar karena untuk menghindari dari erosi
4.Jarakdan beda elevasi antara dasar fondasi yang satu dengan yang lain harus sedemikin besar sehingga tidak terdapat pengaruh tumpang tinihnyatekanan .