BAB IV
DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL
1. IDENTIFIKASI PROGRAM
Program ini menggunakan satuan kN-meter dalam melakukan analisa daya dukung
pondasi dangkal. Pendekatan yang digunakan dalam menghitung daya dukung
pondasi dangkal didasarkan atas teori yang dikembangkan oleh Meyerhoff.
Termasuk klasifikasi pondasi dangkal adalah pondasi sumuran dengan panjang
pondasi lebih kecil dari 4 kali diameter pondasi sumuran tersebut.
Keluaran dari program ini adalah daya dukung ultimate dan juga daya dukung
ijin pondasi dangkal pada kedalaman yang diinginkan yang didasarkan atas
angka keamanan yang diberikan.
Perlu ditegaskan bahwa program ini dibuat untuk tujuan pendidikan dan
pelatihan SRRP (Sumatera Region Road Project) IBRD Loan No. 4307-IND.
Tanggung jawab terhadap pengunaan hasil keluaran program ini 100 % ada di
pengguna. Pengguna wajib melakukan pengecekan terhadap kesahihan hasil
keluaran program ini. Karena program ini tidak mencakup semua aspek disain,
sebaiknya penggunaannya dibatasi untuk proses pra disain.
2. Teori Dasar
1. Persamaan Umum
Persamaan umum daya dukung pondasi dangkal yang diusulkan oleh Meyerhoff
(1963)
(4.1)
dimana
"c "= "Cohesi tanah "
"q "= "Tegangan efektif di dasar pondasi "
"( "= "Berat jenis tanah "
"B "= "Dimensi terkecil dari panjang dan lebar lebar "
" " "pondasi "
" " "(diameter pondasi lingkaran) "
"Fcs,Fqs,F("= "Faktor bentuk "
"s " " "
"Fcd,Fqd,F("= "Faktor kedalaman "
"d " " "
"Fci,Fqi,F("= "Faktor inklinasi beban "
"i " " "
"Nc,Nq,N( "= "Faktor daya dukung "
2. Faktor Daya Dukung
Faktor daya dukung dihitung dengan rumus dibawah ini.
(4.2)
(4.3)
(4.4)
3. Faktor Bentuk
Faktor bentuk dihitung dengan rumus berikut (De Beer 1970)
(4.5)
(4.6)
(4.7)
B adalah dimensi terkecil dari panjang atau lebar pondasi dangkal tersebut.
4. Faktor Kedalaman
Faktor kedalaman dihitung dengan rumus berikut (Hansen 1970)
a. Untuk Kasus Df/B ( 1
(4.8)
(4.9)
(4.10)
b. Untuk Kasus Df/B > 1
(4.11)
(4.12)
(4.13)
B adalah dimensi terkecil dari panjang atau lebar pondasi dangkal tersebut.
5. Faktor Inklinasi
Faktor Inklinasi Beban dihitung dengan rumus (Mayerhof 1963. Mayerhof &
Hanna 1981)
(4.14)
(4.15)
dimana ( adalah inklinasi dari beban ke pondasi terhadap vertical seperti
ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Sudut Inklinasi Beban (
6. Pengaruh Muka Air Tanah
Persamaan daya dukung pondasi dangkal diatas didasarkan atas asumsi bahwa
muka air tanah terletak jauh dibawah dasar pondasi. Jika muka air tanah
terletak di dekat dasar pondasi, perlu dilakukan modifikasi untuk
menentukan daya dukung pondasi dangkal tersebut.
Gambar 4.2 Pengaruh Muka Air Tanah
a. Kasus 1
Jika muka air tanah terletak pada sedemikian sehingga 0(D1(Df maka
parameter q dan ( pada persamaan daya dukung harus dihitung sebagai
berikut
(4.16)
(4.17)
b. Kasus 2
Jika muka air tanah terletak sedemikian sehingga 0(d(B maka parameter q
dan ( pada persamaan daya dukung harus dihitung sebagai berikut
(4.18)
(4.19)
c. Kasus 3
Jika air tanah terletak sedemikian sehingga d(B, maka air tanah tidak
akan mempengaruhi daya dukung pondasi dangkal.
3. Input Data
a. Panjang dan Lebar Pondasi (meter)
Panjang dan Lebar Pondasi diperlukan untuk menentukan faktor bentuk,
faktor kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Untuk pondasi yang
berbentuk lingkaran, panjang dan lebar pondasi didapat dengan
mengekivalensikan luas lingkaran menjadi empat persegi.
b. Kedalaman Dasar Pondasi (m)
Kedalaman Pondasi berkaitan dengan elevasi dimana dasar pondasi
diletakkan. Elevasi tersebut sangat bergantung kepada kondisi tanah dan
juga tipe pondasi yang digunakan.
c. Kedalaman Muka Air tanah (m)
Adanya muka air tanah akan mempengaruhi faktor q pada persamaan (4.1).
Kedalaman muka air tanah akan berperan jika muka air tanah maksimum tidak
terlalu dalam. Jika muka air tanah tidak berperan, gunakan angka yang
besar untuk kedalaman muka air tanah.
d. Sudut Beban Terhadap Bidang Vertikal (derajat)
Kemiringan beban terhadap bidang vertikal akan digunakan untuk menghitung
Faktor inklinasi sesuai persamaan (1.14) dan (4.15). Jika beban tegak
lurus dengan bidang horizontal, maka nilainya sama dengan 0.
e. Data Lapisan-Lapisan tanah
Data lapisan tanah yang diperlukan adalah tebal lapisan (m), berat jenis
( (kN/m3), sudut geser dalam ( (derajat) , dan kohesi c (kN/m2). Untuk
lapisan paling bawah sebaiknya ketebalan lapisan diambil suatu angka yang
relatif besar.
f. Angka Keamanan
Daya dukung yang di dapat dari rumus umum diatas adalah daya dukung
ultimate. Untuk mendapatkan daya dukung ijin/elastis, daya dukung
tersebut perlu dibagi dengan suatu angka keamanan. Secara umum, disain
pondasi dilakukan dengan cara elastis, sehingga yang dingin dicari adalah
daya dukung ijin pada elevasi tertentu. Besarnya angka keamanan yang umum
digunakan adalah
( Untuk pembebanan sementara = 2
( Untuk pembebanan tetap = 3
4. Cara Pemakaian Program
a. Langkah pertama adalah mengaktifkan program/software dengan meng-klik
file program yaitu SHALW.EXE. Pada layar monitor akan muncul Form
Input Data.
b. Pada Form Input Data masukkan parameter-parameter Input Data. Jika
ingin menganalisa data yang sudah pernah disimpan, gunakan tombol BUKA
FILE
c. Pada Form Input Data jika ingin menyimpan data kasus yang sedang
dianalisa, klik tombol SIMPAN FILE dan tuliskan nama file yang akan
digunakan.
d. Pada Form Input Data melakukan analisis perhitungan daya dukung pondasi
dangkal dilakukan dengan meng-klik tombol HITUNG. Sehingga akan berada
pada Lembar Analisis dan Output.
e. Pada Lembar Analisis dan Output ini ditampilkan semua parameter yang
digunakan dalam perhitungan daya dukung pondasi dangkal serta besarnya
daya dukung pondasi dangkal ultimate dan elastis/ijin.
f. Pada Lembar Analisisi dan Output, jika ingin memodifikasi data input,
gunakan tombol KEMBALI untuk kembali berada di Form Input.
g. Pada Lembar Analisis dan Output Jika ingin menyimpan file laporan
perhitungan gunakan tombol LAPORAN dan masukkan nama file yang akan
digunakan untuk menyimpan data laporan yang berbentuk file dengan
extension TXT.
5. Interpretasi Hasil Keluaran.
4.5.1 Notasi Yang Digunakan
Gambar 4.3 Notasi Yang Digunakan
4.5.2 Optimasi dari Penggunaan Program.
Setelah didapat hasil keluaran berupa daya dukung ijin untuk dimensi
pondasi tertentu, maka nilai tersebut bisa digunakan untuk menghitung
dimensi pondasi yang diperlukan. Jika dari hasil perhitungan ternyata
dimensi pondasi yang didapat dari perhitungan berbeda dengan dimensi yang
digunakan untuk menentukan daya dukung, maka untuk hasil yang lebih akurat
sebaiknya prosedur perhitungan diulang sekali lagi.
Untuk pondasi yang berbentuk lingkaran, bisa dilakukan dengan cara
ekivalensi luasan untuk mendapatkan dimensi dari empat persegi panjang.
6. Contoh Kasus
Suatu pondasi pelat setempat dengan dimensi 1.5 m x 1.5 meter diletakkan
pada kedalaman 1.2 meter dari permukaan tanah. Tentukan daya dukung ijin
pada dasar pondasi tersebut jika data lapisan tanah adalah
a. lapisan 1 : tebal 1 meter c=1.5 t/m2 = 15 kN/m2, (=20(, (=1.6 t/m3 = 16
kN/m3
b. lapisan 2 : c=1.0 t/m2 = 10 kN/m2, (=30(, (=1.8 t/m3 = 18 kN/m3
c. Tidak ada pengaruh muka air tanah pada lokasi tersebut.
d. Angka keamanan diambil = 3,
e. Beban yang bekerja mempunyai sudut 0( terhadap sumbu vertikal.
1. Faktor daya dukung
Faktor daya dukung dihitung dengan rumus dibawah ini.
= 18.401
= 30.140
= 22.402
2. Faktor Bentuk
Faktor bentuk dihitung dengan rumus berikut (De Beer 1970)
= 1.611
= 1.577
= 0.600
3. Faktor Kedalaman
Untuk kasus Df/B ( 1, factor kedalaman dihitung dengan rumus
= 1.320
= 1.231
= 1.000
4. Faktor Inklinasi
Faktor inklinasi beban dihitung dengan rumus
= 1.000
= 1.000
dimana ( adalah inklinasi dari beban ke pondasi terhadap vertical.
4.6.5 ( dan q
a. ( pada lapisan 2 dimana dasar pondasi diletakkan = 18 kN/m3
b. q pada dasar pondasi = ((h = 19.6 kN/m2
6. Daya dukung ultimate
Daya dukung ultimate dihitung dngan rumus berikut
= 1522.47 kN/m2
4.6.7 Daya Dukung Ijin
Daya dukung ijin dengan Angka Keamanan 3 dihitung sebagai berikut
= 507.49 kN/m2
-----------------------
Lapisan 2 : (2,c2,(2
Lapisan 1 : (1,c1,(1
Batas lapisan 1
Muka air tanah
Muka tanah
Kedalaman muka air tanah
Kedalaman pondasi
dimensi (panjang x lebar) pondasi
Muka air tanah (kasus 1)
B
d
D2
Muka air tanah (kasus 2)
df
D1
(
(
