Pondasi Dangkal01

MK. REKAYASA PONDASI II

PONDASI DANGKAL MACAM-MACAM PONDASI Bentuk pondasi yang umum dipakai seperti gambar di bawah ini:

PONDASI DANGKAL

PONDASI DALAM

Dari gambar di atas yang termasuk Pondasi Dangkal adalah Pondasi Telapak Terhampar (a) dan Pondasi Rakit (b). Sedangkan Pondasi Tiang Pancang (c) dan Pondasi Tiang Bor (d) disebut Pondasi Dalam.

1

DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL. Disebut Pondasi Dangkal jika Df ”%

Bentuk Keruntuhan Pondasi Dangkal adalah berupa : a. General shear Failure Keruntuhan ini terjadi jika pondasi berada pada pasir padat dan lempung kaku. Pasir Padat jika :

Lempung Kaku jika :

1. 120 < qc < 150

1. Dari data sondir diperoleh

2. NSPT > 30

qc > 60

3. Dr > 0,60

2. Cu > 10 t/m2 3. NSPT > 8

b. Lokal shear Failure Keruntuhan ini terjadi jika pondasi berada pada pasir agak padat dan lempung agak kaku. Pasir Agak Padat jika :

Lempung Agak Kaku jika :

1. 40 < qc < 120

1. Dari data sondir diperoleh

2. 10 < NSPT < 30

30 < qc < 60

3. 0,4 < Dr < 0,60

2. 5 < Cu < 10 t/m2 3. 4 < NSPT < 8

2

PERSAMAAN DAYA DUKUNG ULTIMATE TERZAGHI

3

r = ro e θ tan φ

'

Dimana : W = berat tanah ABJ = γb2 tan φ’

qu B = −W + 2C sinφ ' + 2Pp

C = kohesi sepanjang permukaan AJ dan BJ = c’b/cos φ’

qu 2b = 2Pp + 2bc' tanφ' − γb2 tanφ' qu =

Pp b

+ c ' tan φ ' −

(

γb tan φ ' 2

)

(

2

)

(

)

Pp = 1 / 2γ b tan φ ' K γ + c ' b tan φ ' K c + q b tan φ ' K q Dimana Kγγ, Kc, Kq adalah Koefisien Tekanan Tanah yang merupakan fungsi dari φ.

(

)

[

(

])

(

)

) ]

b 1  γ  tan φ ' K γ tan φ ' − 1  2 2 

2bqu = 2bc' tanφ' [Kc +1] + 2bq tanφ' Kq + b2γ tanφ' Kγ tanφ' −1

) [(

(

q u = c ' tan φ ' [K c + 1] + q tan φ ' K q + Jika c’ = 0 dan q = 0 maka :

qu = qγ =

[

]

b 1  1 γ  tan φ ' K γ tan φ ' − 1  = γ BN γ 2 2  2

Jika γ=0 dan q=0 maka :

(

)

q u = q c = c ' tan φ ' [K c + 1] = c ' N c Jika γ=0 dan c’=0 maka :

[

]

qu = qq = q (tan φ ' )K q = qN q 4

[

]

Secara umum, rumus tersebut adalah :

q u = q c + q q + qγ = c ' N c + qN q +

1 B γN γ 2

Daya Dukung Pondasi Bujur Sangkar :

q u = 1,3 c ' N c + qN q + 0 , 4 B γ N γ Daya Dukung Pondasi Bulat :

q u = 1, 3 c ' N c + qN

q

+ 0 ,3 B γ N γ

Daya Dukung Pondasi Menerus :

q u = c 'N

c

+ qN

q

+

1 B γN 2

γ

Untuk Keruntuhan Lokal, maka :

c’ = 2/3 c tan φ’ = 2/3 tan φ’ Faktor Daya Dukung Nc, Nq dan Nγγ tergantung dari Sudut Geser Dalam φ.

5

Faktor Daya Dukung untuk Keruntuhan Geser Umum tersebut dapat diambil dari Grafik di bawah ini.

Gambar 1 : Faktor Daya dukung untuk General Shear Failure

6

Faktor Daya Dukung Nc’, Nq’ dan Nγγ’ untuk Keruntuhan Geser Lokal tersebut dapat diambil dari Grafik di bawah ini.

Gambar 2 : Faktor Daya Dukung untuk Local Shear Failure

7

Contoh Soal No. 1 : Pondasi Dangkal bentuk Bujur Sangkar seperti gambar di bawah ini :

Q

γ = 1,5 t/m3 φ’ = 30o C = 0,96 t/m2

Df= 1,00 m

1,25 m Tentukan beban Q yang mampu dipikul pondasi tersebut, jika SF = 3. Dengan asumsi terjadi General Shear Failure. Jawab : Daya Dukung Pondasi Dangkal bentuk Bujur Sangkar adalah :

q u = 1,3 c ' N

c

+ qN

q

+ 0 ,4 B γ N

γ

CATATAN: Sepertinya, ada yang perlu dikoreksi pada Contoh Soal No.1 ini. o o Perhatikan nilai φ’ = 30 pada Soal, berbeda dengan nilai φ’ = 20 yang dicari pada Grafik di bawah ini. Bukankah syarat tan φ’ = 2/3 tan φ’ berlaku pada Local Shear Failure (Keruntuhan Lokal)? Silakan dikoreksi sendiri!

8

Faktor Daya Dukung untuk φ = 20o berdasarkan Grafik di bawah ini adalah :

Nc = 18; Nq = 7,4; Nγγ = 5 Daya Dukung Ultimate = qu = 1,3 x 18 + (1 x 1,5) x 7,4 + 0,4 x 1,5 x 1,25 x 5 = 37,31 ton/m2. Daya Dukung Izin = qall = qu /SF = 38,25/3 = 12,44 ton/m2. Beban yang dapat dipikul = Q = qall x A = 12,75 x (1,25 x 1,25 ) = 19,43 ton.

9

Contoh Soal No. 2 : Pondasi Dangkal bentuk Bujur Sangkar seperti gambar di bawah ini :

Q

γ = 1,5 t/m3 φ’ = 30o C = 0,96 t/m2

Df= 1,00 m

1,25 m Tentukan beban Q yang mampu dipikul pondasi tersebut, jika SF = 3. Dengan asumsi terjadi Local Shear Failure. Jawab : Daya Dukung Pondasi Dangkal bentuk Bujur Sangkar adalah :

q u = 1,3 c ' N

c

+ qN

q

+ 0 ,4 B γ N

10

γ

Faktor Daya Dukung untuk φ = 20o berdasarkan Grafik di bawah ini adalah :

Nc’ = 12; Nq’ = 3,8; Nγγ’ = 1,7 C1’ = 2/3 x c = 2/3 x 0,96 = 0,64 t/m2. Daya Dukung Ultimate = qu = 1,3 x 0,64 x 12 + (1 x 1,5) x 3,8 + 0,4 x 1,5 x 1,25 x 1,7 = 16,96 ton/m2. Daya Dukung Izin = qall = qu/SF = 16,96/3 = 5,65 ton/m2. Beban yang dapat dipikul = Q = qall x A = 5,65 x (1,25 x 1,25 ) = 8,83 ton.

11

FAKTOR KEAMANAN Faktor Keamanan (SF) umumnya diambil 3 atau lebih besar (SF ≥ 3). Kapasitas Daya Dukung Gross, qall

qall =

qu SF

Kapasitas Daya Dukung tersebut harus sama dengan beban yang dipikul pondasi.

qu W(D+L) +WF +WS  1 qall = =  × SF  A  SF Dimana: A = Luas Dasar Pondasi. Kapasitas Daya Dukung Ultimate Netto = qunetto

q u (netto ) = q u − q

12

Kapasitas Daya Dukung Izin Netto = qunetto

qall (netto ) =

qu ( netto ) SF

=

qu − q SF

Dengan asumsi berat tanah dan berat pondasi mendekati sama, maka :

WS + W F A

q = γD f = qall (netto ) =

W( D + L ) A

=

qu − q SF

Jika Kapasitas Daya Dukung Izin Gross dihitung dengan Faktor Keamanan (SF) dan Parameter Kuat Geser Tanah c dan q, maka untuk menghitung Kapasitas Daya Dukung Izin Gross adalah sbb. :

1. Hitung : ' c cd' = SF

2. Hitung :

tan φ ' tan φ = SF ' d

3. Hitung Kapasitas Daya Dukung Izin Gross =

q u = c d' N

c

+ qN

q

+ 0 ,4 B γ N

γ

Faktor Daya Dukung diambil dari Gambar di atas berdasarkan nilai φ’d

13

PERSAMAAN KAPASITAS DAYA DUKUNG UMUM Persamaan ini berlaku jika : a. Bentuk tidak bujur sangkar, tidak menerus, tidak bundar. b. Beban miring (inklinasi). c. Ada eksentrisitas e= M/N.

Kapasitas Daya Dukung = qu = qc + qq + qγ Menurut Rissner (1924) :

qq = q Nq

Nq = e

π tan φ '

 φ' tan  45 + 2  2

  

Menurut Prandtl (1924) :

qc = c Nc

N c = (N q − 1)cot φ '

Menurut Caquot & Kerisel (1953) :

qγγ = 1/2Bγγ Nγγ

N γ = 2 (N q + 1)tan φ '

Sehingga: qu

= c’Nc + qNq + ½ γBNγγ

Sama seperti Persamaan Terzaghi.

14

Faktor Daya Dukung dapat diambil dari Tabel di bawah ini :

Persamaan Daya Dukung secara umum memodifikasi Persamaan Daya Dukung di atas, persamaannya sebagai berikut :

1 qu = c λcsλcd λci Nc + qλqsλqd λqi Nq + λγs λγd λγi γBNγ 2 '

Dimana :

λcs, λqs, λγs = Faktor Bentuk. λcd, λqd, λγd = Faktor Kedalaman. λci, λqi, λγi = Factor Inklinasi.

15

Faktor Bentuk, Kedalaman dan Inklinasi diambil dari Tabel di bawah ini:

16