Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Contoh Perhitungan Analisa Perencanaan Pondasi Telapak

 

Sebuah kolom dengan dimensi 50 cm x 50 cm direncanakan akan ditahan oleh pondasi telapak secara kosentris (kolom tidak memiliki eksentrisitas). Daya dukung ijin pada dasar pondasi adalah 20 t/m2 = 200 kN/m2. Gaya-gaya reaksi pada dasar kolom adalah sebagai berikut.

 

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Gempa

Gaya aksial (kN)

18.0

13.0

0.0

Gaya horisontal arah x (kN)

2.0

1.5

3.0

Gay horizontal arah y (kN)

1.5

1.0

0.0

Momen arah x (kN-m)

4.0

3.0

5.0

Momen arah y (kN-m)

3.0

2.0

0.0

Kondisi pembebanan yang digunakan beserta koefisien bebannya adalah sebagai berikut

Kondisi Beban

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Gempa

Kondisi 1

1.2

1.6

0

Kondisi 2

1.05

1.05

1.05

Kondisi 3

1.05

1.05

-1.05

Pelat pondasi beton tersebut direncanakan menggunakan beton dengan mutu f’c = 21 Mpa dan baja tulangan diameter 16 dengan mutu fy = 240 MPa.

1. TEGANGAN YANG TERJADI PADA TANAH

Diasumsikan dimensi pondasi adalah 2 meter x 2 meter dengan tebal 30 cm. Untuk tujuan analisa dimensi pondasi, metode yang digunakan adalah metode elastis dengan menggunakan beban hidup dan beban mati tidak terfaktor.  Gaya gaya elastis pada dasar pondasi dihtung sebagai berikut

Gaya aksial                   = 180 + 130 + 2*2*0.3*25       = 340 kN

Gaya horisontal arah x = 20 +15                                   = 35 kN

Momen arah x               = 40 + 30 + 20*0.3 + 15*0.3    = 80.5 kN-meter

Dengan cara yang sama untuk arah y, didapat gaya-gaya pada dasar pondasi sebagai berikut

 

Arah x

Arah y

Gaya aksial (kN)

340.0

340.0

Gaya horisontal (kN)

35.0

25.0

Momen (kN-meter)

80.5

57.5


 

Untuk tegangan dengan intensitas lebih kecil dari 0, digunakan nilai = 0. Dalam bentuk tabel, tegangan kontak dengan tanah dinyatakan sebagai berikut

 

kiri-bawah

  kanan-bawah

 kiri-atas

 kanan-atas

 Akibat Gaya arah X (kN/m2)

       24.6

145.4 

24.6

 145.4

 Akibat Gaya arah Y (kN/m2)

       41.9

 128.1

  41.9

 128.1

 Akibat Gaya arah X & Y (kN/m2)

  0.0

 102.3

  67.7

 188.5

Dari tabel diatas terlihat bahwa tegangan maksimum yang terjadi adalah 188.5 kN/m2 pada ujung kanan-atas. Nilai tersebut lebih kecil dari tegangan ijin tanah 200 kN/m2, sehingga dimensi pondasi telah memenuhi persyaratan.

2. PENULANGAN LENTUR

Penulangan lentur didasarkan atas gaya-gaya terfaktor yang bekerja di dasar pondasi. Gaya-gaya terfaktor tresebut diperoleh dengan mengalikan besarnya gaya dengan koefisien beban. Gaya disain/terfaktor di dasar pondasi adalah sebagai berikut

Gaya aksial arah x  untuk kondisi beban 1 = 1.2*180 + 1.6*130 + 1.2*2*2*0.3*25

                                                                     = 460 kN

Gaya horz. arah x untuk kondisi beban 1    = 1.2*20 + 1.6*15  = 48 kN

Momen arah x untuk kondisi beban 1         = 1.2*40 + 1.6*30 + 1.2*20*0.3 + 1.6* 15*0.3

                                                                     = 110.4 kN-m

Dengan cara yang sama untuk arah y dan juga untuk kondisi pembebanan 2 dan 3, akan didapat gaya-gaya terfaktor di dasar pondasi yang ditampilkan dalam bentuk tabel berikut

                         

Kondisi beban1

Kondisi beban  2

Kondisi beban 3

Gaya Aksial (kN)

         460.00

   357.00

   357.00

 Horizontal arah X (kN)

      48.00

    68.25

     5.25

 Horizontal arah Y (kN)

      34.00

    26.25

    26.25

 Momen      arah X (kN-m)

     110.40

   146.48

    22.57

 Momen      arah Y (kN-m)

      78.20

    60.38

   60.38

Lokasi momen kritis adalah terletak tepat dimuka kolom sehingga jarak potongan kritis tersebut adalah sebagai berikut

a.         Arah x

Potongan kritis 1 berjarak ( ½ Bx – ½ kx) = 2 – 0.5*0.5 =  0.75 meter dari tepi kiri

Potongan kritis 2 berjarak ( ½ Bx – ½ kx) = 2 – 0.5*0.5 =  0.75 meter dari tepi kanan

b.        Arah y

Potongan kritis 3 berjarak ( ½ By – ½ ky) = 2 – 0.5*0.5 =  0.75 meter dari tepi bawah

Potongan kritis 4 berjarak ( ½ By – ½ ky) = 2 – 0.5*0.5 =  0.75 meter dari tepi atas

Untuk menentukan besarnya momen disain arah x pada potongan 1 dan potongan 2 pada kondisi beban 1 perlu dihitung terlebih dahulu besarnya tegangan yang terjadi pada potongan tersebut. Untuk mengetahui tegangan yang terjadi pada potongan kritis perlu dihitung eksentrisitas akibat gaya-gaya yang bekerja dan tegangan di tepi kiri dan kanan.


Dengan cara yang sama untuk arah y serta untuk  kondisi beban 2 dan kondisi beban 3 akan didapat gaya geser kritis pada pelat pondasi sebagai berikut

 

Deskripsi gaya

Potongan 1

Potongan 2

Geser arah -X kondisi beban 1 (kN)

      37.65

   153.15

Geser arah -X kondisi beban 2 (kN)

       0.00

   151.43

Geser arah -X kondisi beban 3 (kN)

     61.43

    85.05

                               

Deskripsi gaya

Potongan 3

Potongan 4

Geser arah -Y kondisi beban 1 (kN)

     136.31

    54.49

Geser arah -Y kondisi beban 2 (kN)

     104.82

    41.65

Geser arah -Y kondisi beban 3 (kN)

    104.82

    41.65

Dari tabel diatas dapat ditentukan gaya geser disain maksimum dalam arah x dan y pada pelat pondasi sebagai berikut.

a. Gaya geser disain maksimum arah X  = 153.15 kN

b. Gaya geser disain maksimum arah Y = 136.31 kN

Pengecekan terhadap kekuatan geser dari pelat pondasi dilakukan dengan membandingkan gaya geser nominal yang mampu diterima oleh penampang beton pada lokasi kritis (Vn) dengan gaya geser yang terjadi pada potongan kritis tersebut (Vd). Jika besarnya gaya geser maksimum lebih besar dari kemampuan penampang menerima gaya geser, maka pada penampang tersebut perlu diberi tulangan geser atau bisa juga dengan menaikkan tebal pelat pondasi tersebut.

Gaya geser yang mampu diterima penampang beton 30 cm x 200 cm dengan mutu fc’ = 21 MPa  dihitung dengan persamaan berikut.



 

Karena gaya geser maksimum yang terjadi lebih kecil dari Vnc maka kekuatan geser dari penampang pelat beton telah memenuhi persyaratan dan tidak perlu digunakan tulangan geser.

3. PENGECEKAN GESER PONS

Lokasi gaya geser kritis terletak pada jarak  ½ tp dimuka kolom dimana tp adalah tebal pelat pondasi = 30 cm. Keliling kritis yang merupakan garis yang berada ½ tp di muka kolom dihitung sebagai berikut

u = ½ tp + kx + ½ tp + ½ tp + ky + ½ tp + ½ tp + kx + ½ tp + ½ tp + ky + ½ tp = 320 cm

Sehingga potongan yang harus menerima gaya geser pons tersebut mempunyai dimensi 20 cm x 320 cm

Gaya-gaya terfaktor pada dasar kolom adalah sebagai berikut

                         

Kondisi beban 1

Kondisi beban  2

Kondisi beban 3

Gaya aksial (kN)

424.0

   325.5

325.5

Momen  arah X (kN)

     96.0

   126.0

21.0

Momen  arah Y (kN)

      68.0

52.5

   52.5

Pengecekan terhadap kekuatan geser pons dari pelat pondasi dilakukan dengan membandingkan gaya aksial penyebab geser pons nominal yang mampu diterima oleh penampang beton pada lokasi kritis (Vn) dengan gaya aksial yang menyebabkan geser pons yang terjadi pada potongan kritis tersebut (Vd). Jika besarnya gaya aksial disain tersebut lebih besar dari kemampuan penampang, maka pada penampang tersebut perlu diberi tulangan geser pons atau bisa juga dengan menaikkan tebal pelat pondasi tersebut.

Kemampuan irisan pada potongan kritis menahan gaya aksial yang menyebabkan geser pons didihitung dengan persamaan berikut

Dengan cara yang sama untuk kondisi beban 2 dan kondisi beban 3 diperoleh

Kondisi beban

Vnc (kN)

Vd (kN)

Kondisi beban 1

     636.6

     424.0

Kondisi beban 2

     547.1

     325.5

Kondisi beban 3

760.7

     325.5

Karena besarnya Vnc lebih besar dari Vd, maka kekuatan geser pons dari penampang pelat beton telah memenuhi persyaratan dan tidak perlu digunakan tulangan geser pons.

Baca juga :

 

Posting Komentar untuk "Contoh Perhitungan Analisa Perencanaan Pondasi Telapak"