Download Spreadsheet Excel, Perencanaan Pondasi Telapak

Download Spreadsheet Excel, Perencanaan Pondasi Telapak

Perencanaan pondasi harus mencakup segala aspek agar terjamin keamanan sesuai dengan persyaratan yang berlaku, misalnya penentuan dimensi pondasi yang meliputi panjang, lebar dan tebal, kemudian jumlah dan jarak tulangan yang harus dipasang pada pondasi. Adapun peraturan untuk perencanaan pondasi telapak tercantum pada SNI 03-2847-2002 merujuk pada pasal 13.12 dan pasal 17. Jika teman2 ada yang belum memiliki peraturan tersebut. Silahkan klik disini untuk download SNI 03-2847-2002.

Desain Perencaan Fondasi Telapak

1. Menentukan Dimensi Pondasi
Dimensi yang direncanakan meliputi : panjang, lebar dan ketebalan telapak pondasi. Semuanya harus di desain sedemikian rupa, sehingga tegangan yang terjadi pada dasar pondasi tidak melebihi daya dukung tanah dibawahnya
.

2. Mengontrol Kuat Geser 1 Arah
Kerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring pada daerah beton tarik (seperti creep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan  bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.

Nah…dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan ini, maka mengakibatkan beton tidak mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami keruntuhan. Berikut ini ilustrasinya :

Gambar 1. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.

Gambar 2. Keretakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

3. Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)
Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geser pons, dimana akibat gaya geser ini pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2. Berikut ini ilustrasinya :

Gambar 3. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 2 arah

4. Menghitung Tulangan Pondasi

Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi (lihat pasal 17.4.3)

5. Mengontrol Daya Dukung Pondasi

Pondasi sebagai struktur bangunan bawah yang menyangga kolom memikul beban-beban diatasnya (bangunan atas), harus mampu menahan beban axial terfaktor (Pu) dari kolom tersebut. Maka dari itu beban dari Pu diisyaratkan tidak boleh melebihi daya dukung dari pondasi (Pup) yang dirumuskan sebagai berikut :

Pu  <  Pup

Pup = Ø x 0,85 x fc’ x A

Dimana :
Pu    = Gaya aksial terfaktor kolom…………….…… (N)
Pup  = Daya dukung pondasi yang dibebani………...  (N)
fc’    = Mutu beton yang diisyaratkan……………….  (Mpa)
A     = Luas daerah yang dibebani……………………(mm2)

Untuk memudahkan perhitungan desain pondasi tersebut, dibuatlah rumus- rumus yang dimasukkan dalam Spreadsheet Excell. Salah satu kekuatan Excel adalah bahasa macro-nya. Hal ini tentu tidak lepas dari aplikasi Visual Basic (Visual Basic for Application) yang bekerja dengan Excel. Macro yang selama ini kita kenal, umumnya digunakan otomasi langkah- langkah pekerjaan dalam aplikasi perkantoran. Namun dalam hal lain, juga dapat digunakan untuk aplikasi perhitungan. Disini terdapat kombinasi yang unik antara spreadsheet dan Visual Basic yang ternyata banyak memberikan kemudahan bagi pemakai.

Nah…berikut adalah salah satu aplikasi excel yang diterapkan pada bidang teknik sipil, dimana kemampuan Excel dalam mengolah teks, angka, rumus, database dan grafik akan dimanfaatkan sepenuhnya untuk membuat spreadsheet desain Pondasi telapak bujur sangkar. Berikut ini adaah tampilan spreadsheet excell nya :

Gambar 4. Input Data Pondasi Telapak

Gambar 5. Skema Perhitungan Fondasi

Gambar 6. Analisa Perhitungan

Gambar 7. Desain Tulangan

Gambar 8. Lampiran Peraturan SNI 03-2847-2002 yang terkait

 Gambar 9.  Laporan singkat perhitungan

Untuk download Spreadsheet Excell nya, monggo klik disini atau hitungan dengan versi yang lain disini.

Pelaksanaan Pondasi Bore Pile

Pelaksanaan Pondasi Bore Pile

Pekerjaan pondasi umumnya merupakan pekerjaan awal dari suatu proyek. Oleh karena itu langkah awal yang dilakukan adalah pemetaan terlebih dahulu. Inilah gunanya ilmu ukur tanah. Umumnya yang ngerjain adalah alumni STM geodesi dan pertanahan. Proses ini sebaiknya  dilakukan sebelum alat- alat proyek masuk, karena jika sesudahnya wah susah itu untuk ‘nembak’-nya. Dan dari pemetaan ini dapat diperoleh suatu patokan yang tepat antara koordinat pada gambar kerja dan kondisi lapangan. Bayangin…!! jika salah kerja di tempat orang lain. Bisa kacau itu..!!
Berikut ini adalah tahapan- tahapan awal pekerjaan :

 Foto 1 : Excavator mempersiapkan areal proyek agar alat-alat berat yang lain bisa masuk.

Pekerjaan pondasi tiang bor memerlukan alat- alat berat dalam suatu proyek . Disebut alat- alat berat memang karena bobotnya yang berat, makanya manajer proyek harus dapat memastikan perkerjaan persiapaan apa yang diperlukan agar alat yang berat tersebut dapat masuk ke areal dengan baik. Jika tidak disiapkan dengan baik, bisa saja alat berat tersebut ambles karena daya dukung tanahnya yang jelek.

 

Foto 2 : Bahkan bila perlu, dipasang juga pelat- pelat baja.

Pelat baja tersebut dimaksudkan agar alat- alat berat tidak ambles jika kekuatan tanahnya diragukan. Jika sampai ambles, untuk ‘ngangkat’ kembali biayanya lebih besar dibanding biaya yang diperlukan untuk mengadakan pelat- pelat tersebut. Perlu tidaknya pelat-pelat tersebut tentu didasarkan dari pengalaman- pengalaman sebelumnya, nggak ada itu di buku teks. Itu yang saya maksud dengan ‘seni’ agar pekerjaan lancar. Coba, di buku mana itu ada..!?

Foto 3 : Pekerjaan penulangan pondasi tiang bor.

Paralel dengan pekerjaan persiapan, maka pembuatan penulangan tiang bor telah dapat dilakukan. Ini penting, karena jangan sampai sudah dibor, eh ternyata tulangannya belum siap. Jika tertunda lama, tanah pada lubang bor bisa rusak (mungkin karena hujan atau lainnya). Bisa- bisa perlu dilakukan pengerjaan bor lagi. Pemilihan tempat untuk merakit tulangan juga penting, tidak boleh terlalu jauh, masih terjangkau oleh alat- alat berat tetapi tidak boleh sampai mengganggu manuver alat- alat berat itu sendiri. Ini gambar detail strukturnya, biasanya digambarkan seperti ini. Ini fondasi franki yang terkenal itu, yang dibagian bawahnya membesar. Itu khas-nya Franky. Ada yang diameternya lebih dari 1 m, tapi prinsipnya hampir sama. Kedalaman pondasi adalah sampai tanah keras (SPT 50) dalam hal ini adalah 17-18 m (lokasi di Bogor).

Gambar 4 Detail Pondasi Franki

Jika alat-alat berat sudah siap, juga tulangan- tulangannya, serta pihak ready mix concrete-nya sudah siap, maka dimulailah proses pengeboran. Skema alat- alat bornya adalah.

Gambar diatas bisa menggambarkan secara skematik alat- alat yang digunakan untuk mengebor. Dalam prakteknya, mesin bor-nya terpisah sehingga perlu crane atau excavator tersendiri seperti ini.

Foto 5 : Persiapan Alat Bor

Perhatikan mesin bor warna kuning belum dipasangkan dengan mata bornya yang dibawah itu. Saat ini difoto, alat bor sedang mempersiapkan diri untuk memulai.

Foto 6. tahapan Awal Pengeboran

Kecuali alat bor dengan crane terpisah, pada proyek tersebut juga dijumpai alat bor yang terintegrasi dan sangat mobile. Mungkin ini yang lebih modern, tetapi kelihatannya jangkauan kedalamannya lebih terbatas dibanding yang sistem terpisah. Mungkin juga, karena diproyek tersebut ada beberapa ukuran diameter tiang bor yang dipakai. Jadi pada gambar- gambar nanti, fotonya gabungan dari dua alat tersebut.

Pengeboran
Ini merupakan proses awal dimulainya pengerjaan pondasi tiang bor, kedalaman dan diameter tiang bor menjadi parameter utama dipilihnya alat-alat bor. Juga terdapatnya batuan atau material dibawah permukaan tanah. Ini perlu diantisipasi sehingga bisa disediakan metode, dan peralatan yang cocok. Kalau asal ngebor, bisa-bisa mata bor-nya stack di bawah. Biaya itu. Ini contoh mesin bor dan auger dengan berbagai ukuran siap ngebor.

Foto 7. Mesin Bor dan Auger

Setelah mencapai suatu kedalaman yang ‘mencukupi’ untuk menghindari tanah di tepi lubang berguguran maka perlu di pasang casing, yaitu pipa yang mempunyai ukuran diameter dalam kurang lebih sama dengan diameter lubang bor.

Foto 8. Persiapan Pemasangan casing

Perhatikan mesin bor-nya beda, tetapi pada prinsipnya cara pemasangan casing sama: diangkat dan dimasukkan pada lubang bor. Tentu saja kedalaman lubang belum sampai bawah, secukupnya. Kalau nunggu sampai kebawah, maka bisa-bisa tanah berguguran semua. Lubang tertutup lagi. Jadi pemasangan casing penting.semua. Lubang tertutup lagi. Jadi pemasangan casing penting.

Foto 9. Casing yang telah tertanam di dalam tanah


Setelah casing terpasang, maka pengeboran dapat dilanjutkan. Gambar di atas, mata auger sudah diganti dng Cleaning Bucket yaitu untuk membuang tanah atau lumpur di dasar lubang.

Foto 8. Pembersihan lumpur dan tanah di dalam lubang

Jika pekerjaan pengeboran dan pembersihan tanah hasil pengeboran dan akhirnya sudah menjadi kondisi tanah keras. Maka untuk sistem pondasi Franky Pile maka bagian bawah pondasi yang bekerja dengan mekanisme bearing dapat dilakukan pembesaran. Untuk itu dipakai mata bor khusus, Belling Tools sebagai berikut.

Foto 10. Penggunaan mata bor Belling Tool untuk pengeboran tanah keras.

Akhirnya setelah beberapa lama dan diperkirakan sudah mencapai kedalaman rencana maka perlu dipastikan terlebih dahulu apakah kedalaman lubang bor sudah mencukupi, yaitu melalui pemeriksaan manual.

 

 Foto 11. Pemeriksaan kedalaman manual pondasi

Perlu juga diperhatikan bahwa tanah hasil pemboran perlu juga dichek dengan data hasil penyelidikan terdahulu. Apakah jenis tanah adalah sama seperti yang diperkirakan dalam menentukan kedalaman tiang bor tersebut. Ini perlu karena sampel tanah sebelumnya umumnya diambil dari satu dua tempat yang dianggap mewakili. Tetapi dengan proses pengeboran ini maka secara otomatis dapat dilakukan prediksi kondisi tanah secara tepat, satu persatu pada titik yang dibor. Apabila kedalaman dan juga lubang bor telah ‘siap’, maka selanjutnya adalah penempatan tulangan rebar.

Foto 12. Pengangkatan tulangan
Jika perlu, mungkin karena terlalu dalam maka penulangan harus disambung di lapangan. Ngangkatnya bertahap.

Foto 13. Penyambungan tulangan pondasi

Ini kondisi lubang tiang bor yang siap di cor.

Gambar 14. Kondisi lubang pondasi yang telah siap di cor

Pengecoran beton :

Setelah proses pemasangan tulangan baja maka proses selanjutnya adalah pengecoran beton. Ini merupakan bagian yang paling kritis yang menentukan berfungsi tidaknya suatu pondasi. Meskipun proses pekerjaan sebelumnya sudah benar, tetapi pada tahapan ini gagal maka gagal pula pondasi tersebut secara keseluruhan.
Pengecoran disebut gagal jika lubang pondasi tersebut tidak terisi benar dengan beton, misalnya ada yang bercampur dengan galian tanah atau segresi dengan air, tanah longsor sehingga beton mengisi bagian yang tidak tepat.

Adanya air pada lobang bor menyebabkan pengecoran memerlukan alat bantu khusus, yaitu pipa tremi. Pipa tersebut mempunyai panjang yang sama atau lebih besar dengan kedalaman lubang yang dibor.

Foto 14. Pipa Tremi untuk pengecoran

Cukup panjang kan..? Inilah yang disebut pipa tremi. Foto ini cukup menarik karena bisa mengambil gambar mulai dari ujung bawah sampai ujung atas. Ujung di bagian bawah agak khusus lho, nggak berlubang biasa tetapi ada detail khusus sehingga lumpur tidak masuk kedalam tetapi beton di dalam pipa bisa mendorong keluar. Mau tahu detailnya..?

Foto 15. Pengecoran dengan pipa tremi

Yang teronggok di bawah adalah corong beton yang akan dipasang di ujung atas pipa tremi, tempat memasukkan beton segar. Yang di bawah ini pekerjaan pengecoran pondasi tiang bor di bagian lain, terlihat mesin bor (warna kuning) yang difungsikan crane-nya (mata bor nya nggak dipasang, mesin bor non-aktif).

Posisi sama seperti yang diatas, yaitu pipa tremi siap dimasukkan dalam lobang bor.

Pipa tremi sudah berhasil dimasukkan ke lubang bor. Perhatikan ujung atas yang ditahan sedemikian sehingga posisinya terkontrol (dipegang) dan tidak jatuh. Corong beton dipasang. Pada kondisi pipa seperti ini maka pengecoran beton siap. Truk readymix siap mendekat.

Pada tahap pengecoran pertama kali, truk readymixed dapat menuangkan langsung ke corong pipa tremi seperti kasus di atas. Pada tahap ini, mulailah pengalaman seorang supervisor menentukan.
Kenapa ?

Karena pipa tremi tadi perlu dicabut lagi. Jadi kalau beton yang dituang terlalu banyak maka jelas mencabut pipa yang tertanam menjadi susah. Sedangkan jika terlalu dini mencabut pipa tremi, sedangkan beton pada bagian bawah belum terkonsolidasi dengan baik, maka bisa-bisa terjadi segresi, tercampur dengan tanah. Padahal proses itu semua kejadiannya di bawah, di dalam lobang, nggak kelihatan sama sekali. Jadi pengalaman supervisi atau operator yang mengangkat pipa tadi memegang peran sangat penting. Sarjana baru lulus pasti kesulitan mengerjakan hal tersebut. Pada kasus ini, tidak hanya teori, lha itu seninya di lapangan. Perlu feeling yang tepat. Ingat kalau salah, pondasi gagal, cost-nya besar lho.

Jangan sepelekan aba-aba seperti di atas. Belum tentu seorang sarjana teknik sipil yang baru lulus dengan IP 4.0 bisa mengangkat tangan ke atas secara tepat. Karena untuk itu perlu pengalaman. Jadi menjadi seorang engineer tidak cukup hanya ijazah sekolah formil, perlu yang lain yaitu pengalaman yang membentuk mental engineer yang handal. 

Jika beton yang di cor sudah semakin ke atas (volumenya semakin banyak) maka pipa tremi harus mulai ditarik ke atas. Perhatikan bagian pipa tremi yang basah dan kering. Untuk kasus ini karena pengecoran beton masih diteruskan maka diperlukan bucket karena beton tidak bisa langsung dituang ke corong pipa tremi tersebut.

Adanya pipa tremi tersebut menyebabkan beton dapat disalurkan ke dasar lubang langsung dan tanpa mengalami pencampuran dengan air atau lumpur. Karena BJ beton lebih besar dari BJ lumpur maka beton makin lama-makin kuat untuk mendesak lumpur naik ke atas. Jadi pada tahapan ini tidak perlu takut dengan air atau lumpur sehingga perlu dewatering segala. Gambar foto di atas menunjukkan air / lumpur mulai terdorong ke atas, lubang mulai digantikan dengan beton segar tadi. 

Proses pengecoran ini memerlukan supply beton yang continuous, bayangkan saja bila ada keterlambatan beberapa jam. Jika sampai terjadi setting maka pipa treminya bisa tertanam lho dibawah dan nggak bisa dicabut. Sedangkan kalau keburu di cabut maka tiang beton bisa tidak continue. Jadi bagian logistik / pengadaan beton harus memperhatikan itu.

Jika pengerjaan pengecoran dapat berlangsung dengan baik, maka pada akhirnya beton dapat muncul dari kedalaman lobang. Jadi pemasangan tremi mensyaratkan bahwa selama pengecoran dan penarikan maka pipa tremi tersebut harus selalu tertanam pada beton segar. Jadi kondisi tersebut fungsinya sebagai penyumbat atau penahan agar tidak terjadi segresi atau kecampuran dengan lumpur.
Sampai tahap ini pekerjaan tiang bor selesai.

Pondasi Tiang Pancang (Pile Cap Foundation)

Pondasi Tiang Pancang (Pile Cap Foundation)

Dalam merencanakan pondasi untuk suatu konstruksi dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi ini didasarkan atas :

1. Fungsi bangunan atas (upper structure) yang akan dipikul oleh pondasi tersebut.
2. Besarnya beban dan berat dari bangunan atas.
3. Kondisi tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan.
4. Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.

Seperti yang kita ketahui bahwa tipe pondasi cukup banyak macamnya, dan tergantung dari fungsi serta kegunaannya. Nah.. salah satu di antara tipe pondasi yang dapat digunakan adalah pondasi tiang pancang. Konstruksi pondasi tersebut bisa terbuat dari kayu, baja, atau beton yang berfungsi untuk meneruskan beban- beban dari struktur bangunan atas ke lapisan tanah pendukung (bearing layers) dibawahnya pada kedalaman tertentu

Mengapa harus Pondasi Tiang Pancang ?

Tiang pancang saat ini banyak digunakan di Indonesia sebagai pondasi bangunan, seperti jembatan, gedung bertingkat, pabrik atau gedung-gedung industri, menara, dermaga, bangunan mesin-mesin berat,  dll. Dimana semuanya merupakan konstruksi-konstruksi yang memiliki dan menerima beban yang relatif berat. Penggunaan tiang pancang untuk konstruksi biasanya bertitik tolak pada beberapa hal mendasar seperti anggapan adanya beban yang besar sehingga pondasi langsung jelas tidak dapat digunakan, kemudian jenis tanah pada lokasi yang bersangkutan relatif lunak (lembek) sehingga pondasi langsung tidak ekonomis lagi untuk dipergunakan. 

Dikarenakan begitu pentingnya peranan dari pondasi tiang pancang tersebut, maka jika  pembuatannya dibandingkan dengan pembuatan pondasi lain, pondasi tiang pancang ini mempunyai beberapa keuntungan sebagai berikut :

1. Biaya pembuatannya kemungkinan besar (dengan melihat letak lokasi dan lainnya), lebih murah bila dikonversikan dengan kekuatan yang dapat dihasilkan.
2. Pelaksanaannya lebih mudah.
3. Di Indonesia, peralatan yang digunakan tidak sulit untuk didapatkan.
4. Para pekerja di Indonesia sudah cukup terampil untuk melaksanakan bangunan yang mempergunakan pondasi tiang pancang.
5. Waktu pelaksanaannya relatif lebih cepat.

Secara umum pemakaian pondasi tiang pancang dipergunakan apabila tanah dasar dibawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban diatasnya, dan juga bila letak tanah keras yang memiliki daya dukung yang cukup untuk memikul berat dari beban bangunan diatasnya terletak pada posisi yang sangat dalam. Dari alasan itulah maka dalam mendesain Pondasi tiang pancang mutlak diperlukan informasi mengenai :

1. Data tanah dimana bangunan akan didirikan.
2.  Daya dukung dari tiang pancang itu sendiri (baik single pile ataupun group pile).
3. Analisa negative skin friction (karena mengakibatkan beban tambahan).

Gaya geser negatif (negative skin friction) adalah suatu gaya yang bekerja pada sisi tiang pancang dimana gaya tersebut justru bekerja kearah bawah sehingga malah memberikan penambahan beban secara vertikal selain beban luar yang bekerja. Negative skin friction berbeda dengan Positif skin friction, karena positif skin friction justru membantu memberikan gaya dukung pada tiang dalam melawan beban luar/vertikal yang bekerja dengan cara memberikan perlawanan geser disisi-sisi tiang, dengan arah kerja yang berlawanan dari arah gaya luar yang bekerja ataupun gaya dari negative skin friction tersebut.

Negatif skin friction terjadi ketika lapisan tanah yang diperkirakan mengalami penurunan yang cukup besar akibat proses konsolidasi, dimana akibat proses konsolidasi ini, tiang mengalami gaya geser dorong kearah bawah yang bekerja pada sisi sisi tiang (karena terbebani). keadaan ini disebut sebagai keadaan dimana tiang mengalami gaya geser negatif (negative skin friction). Nah....jika jumlah gaya gaya sebagai akibat dari beban luar dan gaya geser negatif ini melebihi gaya dukung tanah yang diizinkan, maka akan terjadilah penurunan tiang yang disertai dengan penurunan tanah disekitarnya.

Keadaan ini bisa terjadi karena tanahnya yang lembek, pemancangan pondasi pada daerah timbunan baru, atau akibat penurunan air tanah pada tanah yang lembek, dimana kondisi tersebut memungkinkan terjadinya penurunan atau konsolidasi tanah yang cukup besar. Pondasi tiang pancang hendaknya direncanakan sedemikian rupa sehingga gaya luar yang bekerja pada kepala tiang tidak melebihi gaya dukung tiang yang diizinkan. Adapun yang dimaksud dengan gaya dukung tiang yang diizinkan adalah meliputi aspek gaya dukung tanah yang diizinkan, tegangan pada bahan tiang perpindahan kepala tiang yang diizinkan, dan gaya- gaya lain (seperti perbedaan tekanan tanah aktif dan pasif). 

Perhitungan serta pengevaluasian tersebut tidak saja dilaksanakan terhadap tiang secara individu (single pile) tetapi juga harus dilaksanakan terhadap tiang-tiang dalam kelompok (group pile). Umumnya pondasi tiang pancang dapat ditinjau dari :

1. Jenis / bahan yang digunakan, meliputi : kayu, baja, beton, atau komposit (perpaduan dari beberapa bahan).
2. Cara Penyaluran Beban.

Berdasarkan cara penyaluran beban dapat dibedakan atas :

a. Tumpuan Ujung (End Bearing Pile) :

Penyaluran beban dimana sebagian besar daya dukungnya adalah akibat dari perlawanan tanah keras pada ujung tiang. Tiang yang dimasukan sampai lapisan tanah keras, secara teoritis dianggap bahwa seluruh beban tiang dipindahkan kelapisan keras melalui ujung tiang.

Anggapan tanah keras yang dimaksudkan disini sebetulnya relatif dan tergantung dari beberapa faktor, antara lain seperti besar beban yang harus dipikul oleh tiang. Sehingga bisa saja ada anggapan asalkan  pada posisi dimana daya dukung tanahnya sudah mumpuni untuk mengimbangi besarnya beban yang dipikul tiang, maka disitu diasumsikan letak tanah keras berada. Anggapan ini tidak salah tapi juga tidak betul, namun supaya tidak terjadi perbedaan yang tajam dalam perspektif anggapan, maka untuk dianggap sebagai lapisan tanah pendukung yang baik, dapat digunakan ketentuan sebagai berikut :

1. Lapisan non kohesif (pasir, kerikil) mempunyai harga standard penetration test (SPT), N > 35.
2. Lapisan kohesif mempunyai harga kuat tekan bebas (Unconfined compression strength) qu antara 3 s/d 4 kg/cm2 atau N > 15 s/d 20.

Dari hasil sondir dapat dipakai kira- kira harga perlawanan konis S ≥ 150 kg/cm2 untuk lapisan non kohesif, dan S ≥ 70 kg/cm2 untuk lapisan kohesif.

b. Tumpuan Geser/Sisi (Friction Pile)

Penyaluran beban dimana sebagian besar daya dukungnya adalah akibat dari gesekan antara tanah dengan sisi- sisi tiang pancang, atau dengan kata lain kemampuan tiang pancang dalam menahan beban hanya mengandalkan gaya geseran antara tiang dengan  tanah disekelilingnya. Hal ini bisa terjadi karena pada dasarnya kenyataan dilapangan mengenai data kondisi tanah tidak bisa diprediksi, sehingga sering kita menjumpai suatu keadaan dimana lapisan yang memenuhi syarat sebagai lapisan pendukung yang baik ditemui pada kedalaman yang dalam, sehingga untuk mendapatkan tumpuan ujungnya kita perlu merogoh kocek lebih dalam dikarenakan biayanya sangat mahal.

Pada kenyataan seperti ini praktis daya dukung yang didapat adalah dari gesekan antara sisi tiang dengan tanah disekelilingnya namun bukan berarti perlawanan diujungnya kita anggap melempem atau tidak ada, tapi pada kenyataannya tumpuan diujung ini juga memiliki andil dalam memberikan sumbangan daya dukung walaupun itu kecil.

Perbedaan dari kedua jenis tiang pancang ini, semata-mata hanya dari segi kemudahan, karena pada umumnya tiang pancang berfungsi sebagai kombinasi antara friction pile (tumpuan sisi) dan end bearing pile (tumpuan ujung). Kecuali tiang pancang yang menembus tanah yang sangat lembek sampai lapisan tanah dasar yang padat.

Berikut ini adalah beberapa contoh rangkaian pekerjaan pondasi tiang pancang di lapangan :

Gambar 1. Tampak Kepala Tiang Pancang Sebelum Dipecah

Gambar 2. Pemecahan Kepala Tiang Pancang

 Gambar 3.Penyusunan Bata Hebel (sebagai pengganti bekisting), untuk Poer Pondasi

Gambar 4. Perakitan Tulangan Untuk Poer Pondasi

Gambar 5. Perakitan Tulangan Untuk Sloof ke Poer Pondasi

 Gambar 6. Pondasi yang Telah di Cor Beton

Gambar 7. Tulangan Sisa dari Pondasi Untuk Disambung ke Kolom


Untuk mendownload hitungan pondasi tiang pancang dalam bentuk Excel, bisa klik disini.

Download Spreadsheet Excel Perencanaan Jembatan Tipe Beton

Download Spreadsheet Excel Perencanaan Jembatan Tipe Beton

 Perencanaan jembatan mengikuti Standar Bina Marga (BM-70). Input gaya dan geometri struktur cukup mudah dan sederhana pada lembar perhitungan input data. Output dari program ini adalah dimensi jembatan dan gambar penulangan jembatan. Silahkan jika ingin mendownload Perhitungan struktur atas jembatan beton tipe Balok T  lebar jembatan 5 m, dengan 2 buah gelagar :  Bridge (T-beam).xls

Berikut adalah tampilan screen shoot programnya :

Sedangkan untuk perhitungan struktur desain gelagar jembatan beton tipe balok-T (T-Beam Girder), yang sesuai tipe jembatan BM-100 Bina Marga. Dimana lebar jalur lalu lintas 7.00 m (atau didesain sesuai kebutuhan), dengan jumlah gelagar 5 buah, atau lebih. Bentang jembatan balok-T sesuai BM-100 adalah 5 m sampai 25 m. Perhitungan tulangan beton menggunakan cara Ultimit. Program perhitungan tersebut dapat anda download disini.

Untuk perhitungan stabilitas dan struktur pilar jembatan tipe beton. Input gaya dan geometri struktur cukup mudah dan sederhana pada lembar perhitungan input data. Output dari program ini adalah dimensi pilar dan gambar penulangan pilar jembatan. File ini saya peroleh dari Mas Arga yang juga telah di publish. Silahkan jika ingin mendownload spreadsheet excel: Pilar Jembatan.xls

Jembatan dengan struktur beton mempunyai beberapa kelemahan, sehingga tentu kita lebih sering menjumpai Jembatan dengan struktur baja, silahkan baca Kelebihan Jembatan dengan Struktur Baja. Semoga bermanfaat...

Konstruksi Atap Baja Ringan

Konstruksi Atap Baja Ringan

Langkah untuk mengganti konstruksi atap kayu dengan material baja ringan dan genteng metal adalah langkah tepat, karena dengan mengganti material kayu dengan material alternatif ini berarti kita juga telah membantu menyelamatkan hutan dan mencegah terjadinya bencana alam.

Sesuai dengan namanya, material ini memang sangat ringan. Bobotnya per meter persegi hanya sekitar 12 kg dibandingkan dengan rangka kayu yang bobotnya sekitar 40 kg/m2. Baja ringan merupakan baja mutu tinggi yang memiliki sifat ringan dan tipis, namun memiliki fungsi setara baja konvensional. Baja ringan ini termasuk jenis baja yang dibentuk setelah dingin (cold form steel). Meskipun tipis, baja ringan memiliki kekuatan tarik yang tinggi yaitu sekitar 550 MPa, sementara baja biasa sekitar 300 MPa. Ketebalan baja ringan untuk atap ringan yang beredar sekarang ini berkisar dari 0,4 mm – 1mm.


Walaupun ringan tapi Anda tidak perlu khawatir karena material berbahan baku zincalume atau galvalume ini daya tahannya lebih unggul dibandingkan material kayu. Selain itu kecepatan dalam perakitan (20-30 m2/hari) dengan tenaga kerja yang lebih sedikit akan memberikan nilai ekonomis sehingga dapat menekan biaya pembangunan. Biaya per meter persegi jika ingin merenovasi atap dengan material baja ringan tergantung kualitas dan merk dagang material ini di pasaran, kisaran harganya antara 110 ribu – 180 ribu per m2. Jika dibandingkan dengan harga kayu yang tahan rayap (kelas I), tentunya harga baja ringan ini relatif murah.

Jika ita mendapatkan job untuk mendesain atap baja ringan dengan SAP atau STADPRO, ada beberapa parameter yang harus kita perhatikan.

Beberapa parameter tersebut adalah :

1. Tegangan maksimum  550 MPa
2. Kuat leleh 550 MPa
3. Modulus geser 80.000 MPa
4. Modulus Elastisitas 200.000 MPa
5. Berat Jenis 7400 kg/m3

Source : Handbook Energy and Calculation with Directory of Products and Services, Pister D OSBORN. Butterworth & Co. (published), 1985, UK

Peraturan Muatan Indonesia 1970, Depth. PUTL, DC DPMB 1980, Bandung

Perhitungan kuda- kuda rangka baja ringan sangat berbeda dengan kayu, yakni cenderung lebih rapat. Semakin besar beban yang harus dipikul, jarak antar kuda- kuda semakin pendek. Misalnya untuk genteng dengan bobot 40 kg/m2 jarak kuda- kuda atap baja bisa dibuat setiap 1,4 m. Sementara bila bobot genteng mencapai 75kg/m2, maka jarak kuda- kuda atap baja ringan menjadi 1,2 m.

 

 Gambar 1. Pemasangan Rangka Atap Kuda- Kuda

Konstruksi atap baja ringan ini tidak membutuhkan konstruksi tambahan karena bobotnya lebih ringan dari material kayu, sehingga struktur rumah Anda sudah cukup kuat untuk menahan beban atap tersebut. Hanya ada sedikit catatan untuk material penutup atap atau genteng yang akan digunakan, karena semakin berat jenis genteng yang digunakan, maka jarak antar rangka kuda- kudanya semakin rapat sehingga beban atap pun akan semakin berat. Berikut ini adalah beberapa kekurangan dan kelebihan dari atap baja ringan :

Kekurangan  :

1. Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon.
2. Karena strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan (biasanya perhitungan strukturnya langsung dilakukan oleh structural engineer dari aplikatornya).
3. Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil. (makanya jarang digunakan pada bangunan tradisional…)

Kelebihan:

1. Karena bobot rangka atap yang ringan menurut konstruksi sipil maka dibandingkan kayu, beban yang harus ditanggung oleh struktur di bawahnya lebih rendah (jadi lebih irit strukturnya).
2. Baja ringan bersifat tidak membesarkan api (non-combustible).
3. Tidak bisa dimakan rayap (memangnya rayap makan baja atap ringan…?.)
4. Pemasangan rangka baja relatif lebih cepat apabila dibandingkan rangka kayu.
5. Baja ringan nyaris tidak memiliki nilai muai dan susut, jadi tidak berubah karena panas dan dingin (itu kata aplikatornya lho).

Jika anda menggunakan genteng metal untuk penutup atap rumah, tentunya material ini sudah sesuai untuk diaplikasikan pada konstruksi baja ringan karena bobot genteng ini juga sangat ringan sekitar 5 kg/m2. Jika ingin mengaplikasikannya pada rangka kayu juga tidak masalah, Anda hanya harus menyesuaikan jarak reng yang disyaratkan oleh produsen genteng metal tersebut, karena bentuk dan ukuran genteng metal ini juga bervariasi. Genteng metal ini juga bebas perawatan karena tahan terhadap karat, jamur, pecah serta perubahan warna karena faktor cuaca.

Gambar 2. Jenis- jenis Genteng Metal

Pengerjaan konstruksi atap baja ringan ini membutuhkan keahlian khusus, sehingga praktisnya anda dapat menghubungi beberapa aplikator baja ringan untuk dapat membandingkan harga serta kualitasnya. Anda cukup menyerahkan desain arsitektur dari bangunan anda atau mengundang aplikator tersebut untuk mensurvei bangunan anda dan mereka akan membuat rancangan atap dengan menggunakan software khusus yang hasilnya lebih akurat.

Untuk mendownload analisa struktur dengan baja ringan, bisa download contoh perhitungan dengan Excel berikut :

• Rangka Atap Baja Tipe 1
• Rangka Atap Baja Tipe 2
• Rangka Atap Baja Tipe 3