1.8 Beban Eksentris pada Pondasi
Pembebanan yang tidak sentris pada pondasi bisa terjadi apabila beban
vertikal yang bekerja mempunyai eksentrisitas terhadap titik pusat pondasi
atau jika pondasi menerima momen selain beban vertikal. Adapun dalam
perhitungan, Meyerhof (1953) menggolongkan pengaruh eksentristas beban
terhadap kapasitas dukung pondasi segi empat menjadi 3 (tiga) bagian, yaitu
seperti Gambar 1.11.
a. Eksentrisitas satu arah (Gambar 1.11a.)
b. Eksentrisitas dua arah (Gambar 1.11b.)
c. Eksentrisitas dua arah yang disederhanakan (Gambar 1.11c.).
Gambar 1.11. Pengaruh eksentrisitas pada kapasitas dukung pondasi
segi empat dengan beban vertikal (Meyerhof, 1953)
a. Eksentrisitas satu arah
Pada Gambar 1.12 terlihat pengaruh eksentrisitas beban satu arah pada
pondasi segiempat terhadap distribusi tekanan tanah dan dimensi efektif
pondasi.
Gambar 1.12. Detail pengaruh eksentrisitas beban satu arah pada
pondasi segi empat
Distribusi tekanan dibawah pondasi adalah :
(1.21)
(1.22)
Tahapan menghitung beban batas dan faktor keamanan pada pondasi satu arah :
1. Dari Gambar 1.12b. menunjukkan system pembebanan yang sama dengan Gambar
1.12a., maka jarak e adalah :
(1.23)
Memasukkan Rumus 1.23. dalam Rumus 1.21. dan Rumus 1.22., maka :
(1.24)
(1.25)
Jika e > B/6, maka qmin adalah negatif artinya adalah daerah tarik.
Karena tanah tidak dapat menerima gaya tarik, maka terdapat perubahan
perhitungan qmax sebagai berikut :
(1.26)
2. Menentukan dimensi efektif B dan L
Jika beban eksentris pada arah lebarnya (B, misal arah x) :
B = B – 2.ex ; L = L (1.27)
Jika beban eksentris pada arah memanjangnya (L, misal arah y) :
L = L – 2.ey ; B = B (1.28)
3. Menentukan kapasitas dukung ultimit pondasi (qu), maka Rumus 1.15
menjadi:
qu = c.Nc.Fcs.Fcd.Fci + (.Df.Nq.Fqs.Fqd.Fqi + ½.(.B .N(.F(s.F(d.F(i
(1.29)
dengan :
Fcs ; Fqs ; F(s gunakan Tabel 1.4.dengan B dan L
Fcd ; Fqd ; F(d gunakan Tabel 1.4. dengan lebar pondasi B
4. Beban batas total yang dapat diterima pondasi adalah:
Qult = qu . A = qu . (B ).(L ) (1.30)
5. Faktor keamanan daya dukung adalah :
(1.31)
b. Eksentrisitas dua arah
Keadaan sebuah pondasi yang mengalami beban batas maksimum (Qult) dan
sebuah momen (M) seperti pada Gambar 1.13a. dan Gambar 1.13b. Sedangkan
pondasi yang mengalami pembebanan batas maksimum dan momen dua arah (Mx dan
My) seperti pada Gambar 1.13c. Ekivalen dari dua momen tersebut membentuk
dua eksentrisitas (x = eB = ex dan y = eL = ey) seperti pada Gambar 1.13d.
Gambar 1.13 Analisis momen satu arah dan dua arah dari pondasi dangkal
Jika beban eksentris dua arah (eB dan eL) maka lebar efektif pondasi (B )
ditentukan sedemikian rupa sehingga resultan beban terletak di pusat berat
luas efektifnya (A ) dengan L adalah sisi terpanjang pada luas efektif
tersebut.
dengan : (1.32)
Beban total maksimum (Qult) seperti halnya pada pondasi eksentrisitas satu
arah :
Qult = qu . A = qu . (B ).(L ) (1.33)
Sedangkan luas, panjang dan lebar efektif (A , L dan B ) ditentukan dengan
menggunakan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Jika eL/L 1/6 dan eB/B 1/6, seperti pada Gambar 1.14., maka :
A = ½.B . L (1.34)
(1.35)
(1.36)
L = nilai terbesar antara L1 dan B1, serta
(1.37)
Gambar 1.14 Area efektif untuk kasus eL/L 1/6 dan eB/B 1/6
2. Jika eL/L < ½ dan 0 < eB/B < 1/6, seperti pada Gambar 1.15, maka :
A = ½.(L1 + L2).B (1.38)
L = L1 atau L2 (dipakai yang terbesar, L1 dan L2 dari Gambar 1.15b
(1.39)
B = A / L (1.40)
Gambar 1.15 Area efektif untuk kasus eL/L < ½ dan 0 < eB/B < 1/6
3. Jika eL/L < 1/6 dan 0 < eB/B < ½, seperti pada Gambar 1.16., maka :
A = ½.(B1 + B2).L ; (B1 dan B2 dari Gambar 1.16b) (1.41)
L = L (1.42)
(1.43)
Gambar 1.16. Area efektif untuk kasus eL/L < 1/6 dan 0 < eB/B < ½
4. Jika eL/L < 1/6 dan eB/B < 1/6, seperti pada Gambar 1.17., maka :
A = L2.B + ½.(B + B2).(L – L2) (2.44)
L = L (2.45)
(2.46)
Gambar 1.17. Area efektif untuk kasus eL/L < 1/6 dan eB/B < 1/6
c. Eksentrisitas dua arah yang disederhanakan seperti Gambar 1.11c.
Jika beban eksentris dua arah (eB dan eL) disederhanakan akan didapat :
B = B – 2.eB dan L = L – 2.eL (1.47)
d. Eksentrisitas pada pondasi lingkaran, pada kasus pondasi lingkaran yang
menerima beban eksentris seperti Gambar 1.18, eksestrisitas selalu dalam
satu arah dan luasan efektif (A ) dan lebar efektif (B ) diberikan
seperti pada Tabel 1.5. Bila A dan B salah satu sudah ditentukan
maka panjang efektif adalah: L = A / B
Gambar 1.18 Luasan efektif pondasi lingkaran
Tabel 1.5 Variasi nilai A /R2 dan B /R dengan eR/R untuk pondasi
lingkaran
"eR/R "A /R2 "B /R "
"0.1 "2.8 "1.85 "
"0.2 "2.4 "1.32 "
"0.3 "2.0 "1.2 "
"0.4 "1.61 "0.80 "
"0.5 "1.23 "0.67 "
"0.6 "0.93 "0.50 "
"0.7 "0.62 "0.37 "
"0.8 "0.35 "0.23 "
"0.9 "0.12 "0.12 "
"1.0 "0 "0 "
Bersumber dari MODUL AJAR Politeknik Negeri Malang jurusan teknik sipil.
-----------------------
