TEKNIK PEMBESIAN PELAT FONDASI Hotma Prawoto Sulistyadi Program Diploma Teknik Sipil Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
1
SUB STRUCTURE
UPPER STRUCTURE
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
Bagian bangunan yang berada di atas permukaan tanah
Bagian bangunan yang berada di bawah permukaan tanah
basement fondasi dsb.
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
2
pile cap (poer)
fondasi tiang (pile foundation)
fondasi tapak (foot plate)
SUB STRUCTURE
UPPER STRUCTURE
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
fondasi tiang bor (bored pile) fondasi sumuran (caisson)
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
3
SUB STRUCTURE
UPPER STRUCTURE
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
Basement sebagai bagian dari fondasi bangunan gedung
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
4
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
5
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
KANTOR PUSAT BANK BPD-DIY, YOGYAKARTA Arsitek : Arie Adrian Struktur : Hotma Prawoto
Fondasi Gedung BPD-DIY (8 lantai) Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
6
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
pile cap (poer)
PELAT FONDASI
fondasi tiang (pile foundation)
fondasi tapak (foot plate)
Bagian fondasi yang fungsinya meneruskan dan/atau meratakan beban yang bekerja pada fondasi (kolom, dinding, atau balok-ikat) ke fondasi atau tanah dasar di bawahnya fondasi tiang bor (bored pile) fondasi sumuran (caisson)
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
7
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI TAPAK TUNGGAL (SINGLE FOOTING)
a. Dengan momen lentur searah Pz
Pz
Z+
Pz
Z+
ex
My = P z . e x X+ J
X+
X+
K
L
ex
J
K
Pz
Y+ qNJ B
K
J
Pz
My
Pz
Pz Z+
qNK
qJ qK
qMJ qMK X+
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
8
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI TAPAK TUNGGAL (SINGLE FOOTING)
a. Dengan momen lentur searah Pz
qJ= qNJ - qMJ
Z+
qK = qNK`+ qMK
My X+
O J
L Y+
Tekanan di dasar fondasi akibat gaya aksial sentris Pz adalah
K
Y
Tekanan di dasar fondasi akibat momen My diperoleh dengan cara sebagai berikut: My
B
X
O X+ qNJ
qNK
qMJ qMK Hotma Prawoto - DTS SV UGM
9
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI TAPAK TUNGGAL (SINGLE FOOTING)
a. Dengan momen lentur searah Pz
qJ= qNJ - qMJ
Z+
qK = qNK`+ qMK
My X+
O J
L Y+
Dari diagram tekanan akibat My , qMJ = qMK, sehingga
K xK
Y Jadi besarnya qMK adalah : My
B
X
O
Dengan cara sama diperoleh:
X+ Tekanan total di dasar fondasi Pz dan My adalah qNJ
qNK
dan
qMJ qMK Hotma Prawoto - DTS SV UGM
10
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI TAPAK TUNGGAL (SINGLE FOOTING)
b. Dengan momen lentur dua arah Pz
Jika pada fondasi tapak tergambar bekerja gaya Pz, Mx dan My dengan arah seperti tergambar, maka, besarnya tegangan di sembarang titik dengan koordinat U (xU, yU) terhadap pusat O adalah
Z+ My X+
O J
K
L Y+
Pz
xU
Y
MX U yU
B O
qU X
My Mx
MY
X+
L
Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
11
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI YANG MENERIMA BEBAN GARIS/LAJUR
Fungsi balok adalah sebagai perata beban
k
bidang kritis pada elemen lajur yang tidak monolit dengan pelatnya
bidang kritis pada elemen lajur yang monolit dengan pelatnya
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
12
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI PELAT FONDASI YANG MENERIMA BEBAN TERPUSAT/TITIK
kolom penampang persegi
kolom penampang lingkaran
bidang kritis pelat fondasi yang menerima beban kolom penampang empat persegi panjang
bidang kritis pelat fondasi yang menerima beban kolom penampang lingkaran Hotma Prawoto - DTS SV UGM
13
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
d
penampang kritis aksi geser searah penampang kritis aksi geser dua arah penampang kritis momen lentur
d/2
d/2
d
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
14
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
d
penampang kritis aksi geser searah penampang kritis aksi geser dua arah penampang kritis momen lentur
d/2
d/2
d
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
15
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS MOMEN LENTUR PADA PELAT FONDASI
l
penampang kritis momen lentur
d
t qN
b
Mn max = (qN.b).l.(l/2) = 0.5 qN.b.l2 Mn max
BMD
Rn max = Mn max / bd2 Untuk t < 200, analisis penampang harus didasarkan pada penampang dengan bajatulangan tunggal, sehingga harus dipenuhi Rn max < Rno d
Dengan cara yang sama dapat dilakukan analisis untuk arah lainnya
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
16
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS GESER SEARAH PADA PELAT FONDASI
l
penampang kritis aksi geser searah
d
t qN
b
Vn max = (qN.b).(l) = qN.b.l Vn max d
SFD
vn max = Vn max / bd Untuk t < 200, gaya geser yang terjadi harus dipikul sepenuhnya oleh beton (tanpa tulangan geser), sehingga vn max < vc d
Dengan cara yang sama dapat dilakukan analisis untuk arah lainnya
Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
17
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS GESER SEARAH PADA PELAT FONDASI penampang kritis aksi geser searah
l
d
t qN
b
Vn max = (qN.b).(l) = qN.b.l Vn max d
vn max = Vn max / bd
SFD
Menurut pasal 13.12. RSNI, nilai vn maximum tidak boleh melebihi nilai-nilai berikut: (jika tebal t < 200) (jika tebal t lebih dari 200)
d
Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
18
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS GESER DUA ARAH PADA PELAT FONDASI
Pn
penampang kritis aksi geser dua arah
bo = [ x + 2 (d/2) ] + [ y + 2 (d/2) ] = [ x + y + 2d ]
x y
Luas bidang geser pons (punch shear) adalah: Ap = bo . d
d/2
Tegangan geser dua arah (tegangan geser pons) yang terjadi:
d
vnp = Pn / Ap = Pn / (bo.d) d/2
d
Untuk t < 200, gaya geser pons yang terjadi harus dipikul sepenuhnya oleh beton (tanpa tulangan geser), sehingga vnp < vc aksi dua arah Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
19
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS GESER DUA ARAH PADA PELAT FONDASI penampang kritis aksi geser dua arah x
vnp = Pn / Ap = Pn / (bo.d)
Menurut pasal 13.12. RSNI, besarnya vnp tidak boleh melebihi nilai-nilai berikut ini:
y
d/2
d/2
d
Hotma Prawoto - PDTS Hotma Prawoto - DTS SV UGM FTUGM
20
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI KETENTUAN KHUSUS UNTUK PELAT & FONDASI TAPAK (RSNI 13.12)
ANALISIS GESER DUA ARAH PADA PELAT FONDASI
a b x
b
a>b
a
y
d/2
as = 20 d/2
as = 30
as = 40
d
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
21
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
Pembatasan Tulangan pada penampang persegi
b
d
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
22
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
(a). Perencanaan Penampang Dengan Bajatulangan Tunggal Berlaku untuk pelat dengan tebal (t) maksimum 200. Syarat yang harus dipenuhi adalah Rn < Rno l
Rn = Mn max / bd2
b d
qN Mn max
t
d
BMD
Luas penampang bajatulangan yang diperlukan adalah:
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
23
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
(b). Perencanaan Penampang Dengan Bajatulangan Rangkap Berlaku untuk pelat dengan tebal (t) lebih dari 200 dan terdapat nilai Rn < Rno. Perlu tambahan bajatulangan di daerah tekan (bajatulangan tekan) l
Mno = Rno bd2
d’
b
d
Mn1 = Mn - Mno c = co = aod/b
qN Mn max
t
d
BMD
f’s = [600.(c –d’)/c - f”c] Dilakukan kontrol nilai f’s sesuai ketentuan yang berlaku
selanjutnya
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
24
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
D d – s’x D d - sx
Beberapa ketentuan umum penggambaran tulangan D d - sy
D d – s’y
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
Prinsip penggambaran tulangan pelat fondasi mengikuti ketentuan penggambaran pelat lantai/atap Di dalam segala hal, luas bajatulangan terpasang (baik atas maupun bawah) tidak boleh kurang dari luas bajatulangan minimum yang diperlukan untuk memikul susut (lihat Bab Pelat Atap/Lantai) Diamater bajatulangan yang digunakan untuk penulangan pelat fondasi minimum setara dengan D-12 Jarak maksimum tulangan (s atau s’) tidak boleh melebihi 200 Di dalam praktek, tulangan atas tetap dipasang (meskipun analisisnya adalah penampang dengan bajatulangan tunggal). Fungsinya adalah untuk memikul susut
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
25
FONDASI BANGUNAN GEDUNG PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
PELAT FONDASI STRUCTURAL BEHAVIOUR FRAMES
BEAM SIDESWAY MECHANISM
dasar dinding struktur yang terangkat
mekanisme leleh balok
mekanisme leleh pada dinding-rangka struktural
BEAM-WALL SIDESWAY MECHANISM Hotma Prawoto - DTS SV UGM
26
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI
1. Daerah potensial terjadi sendi plastis, sehingga beton dianggap tidak memberikan kontribusi terhadap kuat geser penampang (Vc = 0) 2. Seluruh gaya geser yang terjadi di daerah ini dipikul oleh bajatulangan
2 kali panjang sisi kolom yang lebih besar
DETAIL HUBUNGAN ANTARA KOLOM DAN PELAT FONDASI
penjangkaran tulangan kolom yang panjangnya tidak boleh kurang dari panjang salur tegangan minimum yang disyaratkan
Ld
tulangan atas tulangan kolom tulangan bawah batu tahu lantai kerja Hotma Prawoto - DTS SV UGM
27
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI DETAIL HUBUNGAN ANTARA KOLOM DAN PELAT FONDASI c1
c2
l Jika c1 > c2 digunakan l = 2 c1 Jika c2 > c1 digunakan l = 2 c2
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
28
FONDASI BANGUNAN GEDUNG
PELAT FONDASI
PENULANGAN MOMEN PADA PELAT FONDASI DETAIL HUBUNGAN ANTARA KOLOM DAN PELAT FONDASI
Tidak dianjurkan untuk detil berdasarkan SRPMK (hanya bisa dibuat untuk daerah dengan kegempaan sangat ringan atau di daerah tanpa gempa)
Hotma Prawoto - DTS SV UGM
29