Dasar-dasar konstruksi bangunan (PONDASI)

A.BAGIAN BAWAH
a.PONDASI
a.I Pengertian Pondasi
Pengertian umum untuk Pondasi Rumah adalah Struktur bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah, atau bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah yang mempunyai fungsi memikul beban bagian bangunan lainnya di atasnya.

Kesimpulannya, pondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya.
Untuk memilih tipe pondasi yang memadai, perlu diperhatikan apakah pondasi itu cocok untuk berbagai keadaan di lapangan dan apakah pondasi itu memungkinkan untuk diselesaikan secara ekonomis sesuai dengan jadwal kerjanya.

Hal-hal berikut perlu dipertimbangkan dalam pemilihan tipe pondasi:
1. Keadaan tanah pondasi
2. Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (upper structure)
3. Keadaan daerah sekitar lokasi
4. Waktu dan biaya pekerjaan
5. Kokoh, kaku dan kuat

Umumnya kondisi tanah dasar pondasi mempunyai karakteristik yang bervariasi, berbagai parameter yang mempengaruhi karakteristik tanah antara lain pengaruh muka air tanah mengakibatkan berat volume tanah terendam air berbeda dengan tanah tidak terendam air meskipun jenis tanah sama.

Jenis tanah dengan karakteristik fisik dan mekanis masing-masing memberikan nilai kuat dukung tanah yang berbeda-beda. Dengan demikian pemilihan tipe pondasi yang akan digunakan harus disesuaikan dengan berbagai aspek dari tanah di lokasi tempat akan dibangunnya bangunan tersebut.
Suatu pondasi harus direncanakan dengan baik, karena jika pondasi tidak direncanakan dengan benar akan ada bagian yang mengalami penurunan yang lebih besar dari bagian sekitarnya.

Ada tiga kriteria yang harus dipenuhi dalam perencanaan suatu pondasi, yakni :
1. Pondasi harus ditempatkan dengan tepat, sehingga tidak longsor akibat pengaruh luar.
2. Pondasi harus aman dari kelongsoran daya dukung.
3. Pondasi harus aman dari penurunan yang berlebihan.

a.II Fungsi Pondasi
Pada dasarnya fungsi pondasi adalah untuk menyalurkan beban-beban yang bekerja diatas pondasi ke struktur yang ada dibawahnya tanpa mengalami kerusakan. Pondasi harus direncanakan untuk menjamin stabilitas dibawah pengaruh beban statis maupun beban dinamis. Meskipun beban dinamis yang bekerja cukup kecil namun bekerjanya berulang selama periode waktu tertentu sehingga membutuhkan perhatian khusus dalam perencanaan.
Ragam getaran yang terjadi pada pondasi dianalisa dengan metode lumped parameter system. Metode ini menawarkan penambahan frekwensi alami untuk mengurangi getaran pada sistem dengan cara mengatur konstanta pegas dan peredam.
Dimensi pondasi blok dengan panjang, lebar dan tebal masing-masing: 9 m, 4 m, dan 1 m memenuhi kriteria perencanaan dimana amplitudo arah vertikal dan horisontal (0,0146 mm; 0,0313 mm) lebih kecil dari batas ijin amplitudo arah vertikal dan horisontal (0,2 mm; 0,4 mm). Kombinasi beban statis dan dinamis menghasilkan gaya-gaya yang diterima tanah berturut-turut: gaya arah vertikal dan horisontal sebesar: 0,8032 t, 0,5356 t, rotasi arah x, y, z sebesar: 1,6907 tm, 2,2018 tm, 2,2371 tm dan getaran torsi sebesar 10,0659 tm. Gaya-gaya tersebut mampu diterima tanah dimana total tegangan tanah sebesar 0,5316 Kg/cm2 masih lebih kecil dari tegangan ijin tanah sebesar 2,7375 Kg/cm2. Pondasi menggunakan tulangan D16-100 pada sisi lebar maupun sisi panjang, D20 – 50 pada bagian atas, D22 – 50 pada dasar pondasi, dan D18 – 100 sebagai tulangan bagi yang difungsikan untuk mengatasi efek susut dan suhu.
Pondasi dari suatu bangunan khususnya pada bangunan gedung adalah suatu konstruksi dari bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah atas bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah berfungsi meneruskan beban atau gaya di atasnya dan termasuk berat pondasi ke tanah di bawahnya. Sehingga pondasi yang merupakan bagian dari konstruksi bangunan harus memenuhi beberapa persyaratan, antara lain :
1. Cukup kuat untuk mencegah/menghindarkan timbulnya patah geser yang disebabkan muatan tegak ke bawah.
2. Dapat menyesuaikan terhadap kemungkinan terjadinya gerakan-gerakan tanah antara lain, tanah mengembang, tanah menyusut, tanah yang tidak stabil, kegiatan pertambangan dan gaya mendatar dari gempa bumi.
3. Menahan gangguan dari unsur-unsur kimiawi di dalam tanah baik organic maupun anorganik.
4. Dapat menahan tekanan air yang mungkin terjadi. Suatu konstruksi pondasi yang tidak cukup kuat dan kurang memenuhi persyaratan tersebut diatas, dapat menimbulkan kerusakan pada bangunannya. Akibat yang ditimbulkan oleh kerusakan ini, memerlukan perbaikan dari bangunannya bahkan kemungkinan terjadi seluruh bangunan menjadi rusak dan harus dibongkar.
Tanah tempat konstruksi pondasi diletakkan harus cukup kuat. yang di dasarkan atas kekuatan tanah atau daya dukung tanah. Letak tanah kuat untuk konstruksi pondasi pada masing-masing tempat, tidak sama. Pada tanah yang baik dapat dipasang konstruksi pondasi dangkal kedalaman tanah yang kuat antara 70-100 cm dibawah permukaan tanah. Akan tetapi pada tanah lunak harus dipasang konstruksi pondasi dalam, dengan kedalaman 20 m atau lebih dari permukaan tanah keadaan ini tergantung pada jenis susunan tanah setempat.


a.III Teknik Pondasi
Teknik Pondasi (ada juga yang mengeja teknik fondasi) adalah suatu upaya teknis untuk mendapatkan jenis dan dimensi pondasi bangunan yang efisien, sehingga dapat menyangga beban yang bekerja dengan baik. Merupakan bagian dari ilmu Geoteknik.

Untuk membuat pondasi maka diperlukan adanya pekerjaan gakian tanah, hal ini dilakukan karena pada umumnya lapisan tanah dipermukaan setebal +/- 50 cm adalah lapisan tanah humus yang sangat labil dan tidak mempunyai daya dukung yang baik, oleh karena itu pada dasar pondasi tidak boleh diletakkan lapisan tanah humus ini. Untuk menjaga kstabilan pondasi dan memperoleh daya dukung tanah yang besar, dasar pondasi harus diletakkan lebih dari 50 cm didalam permukaan tanah sampai mencapai lapisan yang keras. Lebar galian tanah pondasi dibuat secukupnya asal bisa untuk memasang pondasi, karena tanah yang sudah terusik akan berubah sifat maupun kekuatannya.

Prinsip kerja dari pondasi adalah seperti ujung pensil, kalau ujungnya lancip ditekan pada telapak tangan akan terasa sakit, dan lebih mudah masuk kudalam daging, sedang jika ujungnya tumpul akan terjadi sebaliknya. Pada pondasi hal demikian juga berlaku, jika lebar dasar pondasi lebarnya kecil maka daya dukung pondasi nya kecil sehingga bangunan lebih mudah ambles, sebaliknya jika dasar pondasi mempunyai lebar yang besar maka daya dukungnya juga besar sehingga bangunan tidak medah ambles didalamnya. Sehingga makin berat bangunan yang didukung makin besar daya dukng tanah yang diperlukan sehingga lebar dasar pondasi juga makin besar.


a.IV Material pondasi
Disamping teknik strukturnya yang harus benar, mutu material pembuat pondasi dan beton juga harus berkwalitas. Karakteristik dan sifat beton sangat tergantung dari design campuran dan kwalitas bahan-bahan penyusunnya, setiap tahapan dalam proses produksi pondasi dan beton dilapangan memegang peranan penting dalam menghasilkan pondasi beton yang berkwalitas antara lain :
Pasir dan koral : Kesalahan penempatan dan penyimpanan material, dapat menyebabkan menurunnya kwalitas pondasi. Penempatan pasir dan koral harus sedemikian rupa jangan sampai tercampur oleh bahan-bahan lain. Selain itu penggunaan landasan untuk stok material sangat dianjurkan agar dapat mencegah terbawanya tanah saat pengambilan barang.
Semen : Dijaga agar tidak lembab, disimpan didalam ruangan atau gudang dan dibawahnya di beri landasan agar semen tidak langsung kena uap lantai, karena apabila uap mengenai semen, mengakibatkan kwalitas semen menurun dan sebagian akan mengeras, berubah menjadi butiran butiran kasar.
Persiapan dan Proses Pencampuran : Untuk menghasilkan beton dengan kwalitas yang seragam, bahan- bahan penyusun pondasi harus disiapkan dan ditakar dengan teliti karena akan mempengaruhi homogenitas campuran, pencampuran dapat dilakukan dengan cara manual atau mekanis, pencampuran manual yaitu menggunakan tenaga manusia dengan peralatan cangkul dan skop, disarankan untuk pekerjaan volume pondasi yang besar sebaiknya dilakukan dengan cara mekanis. Pencampuran mekanis yaitu dengan cara mixer (mollen), utnuk mendapatkan campuran yang baik diperlukan minimal 50 kali putaran mixer atau tidak kurang dari 1 menit untuk volume pengecoran 1 m3.
Kekentalan adukan : Harus disesuaikan dengan cara transportasi, cara pemadatan, jenis konstruksi yang bersangkutan dan kerapatan dari tulangan. Kekentalan tersebut bergantung pada berbagai hal. Jumlah dan jenis semen, nilai factor air semen, jenis dan susunan butir dari agregat serta bahan pembantu lain.

a.V Jenis-jenis pondasi
Pondasi dapat digolongkan menjadi tiga jenis:
• Pondasi Dangkal (eng: Shallow Foundation, de: Flach- und Flächengründungen), di dalamnya terdiri dari:
- Pondasi Setempat (eng: Single Footing, de: Einzelfundament)
- Pondasi Menerus (eng: Continuous Footing, de: Streifenfundament)
- Pondasi Pelat (eng: Plate Foundation, de:Plattenfundament)
Disebut Pondasi dangkal karena kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu,meneruskan beban dari dinding dan kolom bangunan ke tanah keras.
• Pondasi KADAL (eng: Deep Foundation, de: Tiefgründungen). Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras. Contohnya antara lain Tiang Pancang, Tiang Bor, kaison, dan semacamnya. Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya.contohnya: Pondasi Tiang Pancang (eng: Pile Foundation, de: Pfahlgründungen)
• Kombinasi Pondasi Pelat dan Tiang Pancang (eng: Combination of Plate-Pile Foundation, de: Kombinierte Platten-Pfahlgründungen-KPP)
Jenis pondasi yang digunakan dalam suatu perencanaan bangunan tergantung dari jenis tanah dan beban yang bekerja pada lokasi rencana proyek.
1. Pondasi Langsung (STAHL)
Pondasi langsung (Stahl) dipakai pada kondisi tanah : “ baik “, Yaitu dengan kekerasan tanah atau sigma tanah = 2 Kg / Cm2 , dengan kedalaman tanah keras lebih kurang = 1,50 Cm, kondisi air tanah cukup dalam. Bahan material yang dipergunakan untuk pondasi jenis ini biasanya dipakai : batu kali, batu gunung, atau beton tumbuk.
Pondasi poorplat dipergunakan pada kondisis tanah dengan sigma
2. Pondasi Poor Plat
antara : 1,5-2,00 kg/cm2. Pondasi poorplat ini biasanya dipakai untuk bangunan gedung 2 – 4 lantai, dengan kondisi tanah yang baik dan stabil. Bahan dari pondasi ini dari beton bertulang. Untuk menetukan dimensi dari pondasi ini dengan perhitungan konstruksi beton bertulang.
3. Pondasi Sumuran
Pondasi sumuran dipakai untuk tanah yang labil, dengan sigma lebih kecil dari 1,50 kg/cm2. Seperti bekas tanah timbunan sampah, lokasi tanah yang berlumpur.
4. Pondasi Merata (Slab Foundation)
Pondasi merata dipergunakan pada kondisi tanah sangat lembek (lunak). Juga dipergunakan untuk pondasi lantai bawah tanah/bassment suatu bangunan gedung.
5. Pondasi Tiang Pancang
Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air
tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja, dan beton bertulang.

a. Pondasi Tiang Pancang Kayu
Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai.
b. Pondasi Tiang Pancang Beton
Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut :
1) Melakukan test “ boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.
2) Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.
3) Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.
Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.
Pondasi tiang pancang beton cor ditempat
Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :
1) Melakukan pemboran tanah sesuai kedalaman yang ditentukan dengan memasukkan besi tulangan beton.
2) Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.
3) Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.
4) Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah,
5) Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.
a.VI Desain Pondasi
Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan/ settlement tertentu oleh para Insinyur geoteknik dan struktur. Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam perteimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya penurunan total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya.
Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap pondasi( tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu sendiri. Dalamnya tanah serta perubahan-perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya, sepertiga dari kekuatan desainnya.
Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:
• Beban Horizontal/Beban Geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding.
• Beban Vertikal/Beban Tekan dan Beban Tarik, contohnya:
- Beban Mati (Beban mati : berat dari semua beban bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, pekerjaan pelengkap/finishing, alat atau mesin yang merupakan bagian tak terpisahkan dari rangka bangunannya). contoh berat sendiri bangunan
- Beban Hidup (Beban hidup : berat dari penghuni dan atau barang-barang yang dapat berpindah), contoh beban penghuni, air hujan dan salju
- Gaya Gempa
- Gaya Angkat Air (eng: Lifting Force, de: Auftriebskraft)
• Momen
• Torsi