Fond Continous

7/29/2019 Fond Continous

1/14

PERHITUNGAN FONDASI CONTINOUS FOOTING(FOUNDATION GIRDER)

[C]2010 : M. Noer Ilham

A. DATA FONDASI CONTINOUS FOOTING

1. DATA TANAH

Kedalaman fondasi, Df= 4.50 mBerat volume tanah, g = 18.40 kN/m3

Sudut gesek dalam, f = 28.00 Kohesi, c = 0.00 kPa

Tahanan konus rata-rata (hasil pengujian sondir), qc = 82.00 kg/cm2

Nilai N hasil uji SPT N = 18

2. DIMENSI FONDASI

Lebar dasar fondasi, B = 1.50 m

Panjang dasar fondasi arah x, Lx = 8.00 m

Panjang dasar fondasi arah y, Ly = 6.00 m

Lebar foundation girder, b = 0.50 m

Tinggi foundation girder arah x, hx = 1.10 m

Tinggi foundation girder arah y, hy = 0.90 m

Tebal foot plat, hp = 0.20 m


2/14

3 . BAHAN KONSTRUKSI

Kuat tekan beton, fc' = 25.0 MPa

Kuat leleh baja tulangan deform dengan > 12 mm, fy = 400 MPa

Kuat leleh baja tulangan polos dengan 12 mm, fy = 240 MPaBerat beton bertulang, gc = 24 kN/m

3

4 . BEBAN RENCANA FONDASI

Gaya aksial akibat beban terfaktor, Pu = 3200.00 kN

Momen arah x akibat beban terfaktor, Mux = 800.00 kNm

Momen arah y akibat beban terfaktor, Muy = 75.00 kNm

Gaya lateral arah x akibat beban terfaktor, Vux = 928.00 kN

Gaya lateral arah y akibat beban terfaktor, Vuy = 87.00 kN

B. KAPASITAS DUKUNG TANAH

1. MENURUT TERZAGHI DAN PECK (1943)

Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi dan Peck (1943) :

qu = c * Nc * (1 + 0.3 * B / L) + Df* g * Nq + 0.5 * B * Ng * (1 - 0.2 * B / L)

c = kohesi tanah (kN/m2) c = 0.00

Df= Kedalaman fondasi (m) Df= 4.50 m

g = berat volume tanah (kN/m3

) g = 18.40 kN/m3

B = lebar fondasi (m) B = 1.50 m

L = panjang fondasi (m) L = 8.00 m

Sudut gesek dalam, f = 28.00 f = f / 180 * p= 0.4886922 rad

a = e(3*p / 4 - f/2)*tan f

= 3.0737236

Kpg = 3 * tan [ 45 + 1/2*( f + 33) ] = 44.85441

Faktor kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi :

Nc = 1/ tan f * [ a / (2 * cos (45 + f/2) - 1 ] = 31.612

Nq = a / [ (2 * cos (45 + f/2) ] = Nc * tan f + 1 = 17.808Ng = 1/2 * tan f * [ Kpg / cos f - 1 ] = 15.030

Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi :

qu = c*Nc*(1+0.3*B/L) + Df*g*Nq + 0.5*B*Ng*(1-0.2*B/L) = 1485.37 kN/m2

Kapasitas dukung tanah, qa = qu / 3 = 495.12 kN/m2


3/14

2. MENURUT MEYERHOF (1956)

Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof (1956) :

qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ] * Kd ( dalam kg/cm2

)

dengan, Kd = 1 + 0.33 * Df / B harus 1.33

qc = tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar fondasi ( kg/cm2

)



Kd = 1 + 0.33 * Df / B = 1.99 > 1.33

Diambil, Kd = 1.33

Tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar fondasi, qc = 82.00 kg/cm2

qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ] * Kd = 4.759 kg/cm2

Kapasitas dukung ijin tanah, qa = 466.86 kN/m2

3. MENURUT SKEMPTON (1986)

Kapasitas dukung tanah menurut Skempton (1986) :

qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ] * Kd ( dalam kN/m2

)

dengan, N' = CN * N

CN = 2 / ( 1 + po / pr)

Kd = 1 + 0.33 * Df / Bharus 1.33



po = tekanan overburden efektif, po = Df* g = 82.8 kN/m2

pr = tegangan efektif referensi, pr= 100 kN/m2

CN = faktor koreksi overburden, CN = 2 / ( 1 + po / pr) = 1.09

N' = nilai SPT terkoreksi, N' = CN * N = 19.69

Kd = 1 + 0.33 * Df / B = 1.99 > 1.33

Diambil, Kd = 1.33Kapasitas dukung ijin tanah,

qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ] * Kd = 471.47 kN/m2


4/14

4. KAPASITAS DUKUNG TANAH YANG DIPAKAI

1) Kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi dan Peck : qa = 495.12 kN/m2

2) Kapasitas dukung tanah tanah menurut Meyerhof : qa = 466.86 kN/m2

3) Kapasitas dukung tanah tanah menurut Skempton : qa = 471.47 kN/m2

Kapasitas dukung tanah terkecil, qa = 466.86 kN/m2

Diambil kapasitas dukung tanah, qa = 460.00 kN/m2

C. PERHITUNGAN FONDASI

1. KONTROL TEGANGAN TANAH

Luas dasar fondasi, A = B * [ Lx + ( Ly - B ) ] = 18.7500 m2

Momen inersia luasan fondasi arah x,

Ix = 1/12 * B * Lx + 1/12 * ( Ly - B ) * B = 65.2656 m4

Momen inersia luasan fondasi arah y,

Iy = 1/12 * B * Ly + 1/12 * ( Lx - B ) * B = 28.8281 m4

Tahanan momen arah x, Wx = Ix / ( Lx / 2 ) = 16.3164 m3

Tahanan momen arah y, Wy = Iy / ( Ly / 2 ) = 9.6094 m3

Tekanan akibat berat beton dan tanah,

q = hp * gc + ( Df- hp ) * g = 83.920 kN/m2

Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :

qmax = Pu / A + Mux / Wx + Muy / Wy + q = 311.422 kN/m2

Syarat : qmax qa311.422 < 460.00 AMAN (OK)


5/14

Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :

qmin = Pu / A - Mux / Wx - Muy / Wy + q = 197.751 kN/m2

Syarat : qmin 0

197.751 > 0.00 tak terjadi teg.tarik (OK)

Tahanan lateral tanah, H = Pu * tan f = 1701.47 kNGaya lateral arah x akibat beban terfaktor, Vux = 928.00 kN

Gaya lateral arah y akibat beban terfaktor, Vuy = 87.00 kN

Resultan gaya lateral, Vu = ( Vux + Vuy ) = 932.07 kNSyarat : Vu H

932.07 < 1701.47 AMAN (OK)

2. MOMEN DAN GAYA GESER PADA GIRDER

Tegangan netto tanah pada dasar fondasi : qn = qmax - q = 227.502 kN/m2

Lebar fondasi, B = 1.50 m

2.1. GIRDER ARAH X

Panjang bentang girder, Lx = 8.00 m

Momen positif, Mu+

= 1/12 * qn * B * Lx = 1820.02 kNm

Momen negatif, Mu-= 1/24 * qn * B * Lx = 910.01 kNm

Gaya geser, Vu = 1/2 * qn * B * Lx = 1365.01 kN

2.2. GIRDER ARAH Y

Panjang bentang girder, Ly = 6.00 m

Momen positif, Mu+

= 1/12 * qn * B * Ly = 1023.76 kNm

Momen negatif, Mu-= 1/24 * qn * B * Ly = 511.88 kNm

Gaya geser, Vu = 1/2 * qn * B * Ly = 1023.76 kN


6/14

3. GAYA GESER PADA FOOT PLAT

Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 0.075 m

Tebal efektif foot plat, d = hp - d' = 0.125 m

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat, a = ( B - b - d ) / 2 = 0.438 m

Tegangan tanah netto, qn = qmax - q = 227.502 kN/m2

Lebar bidang geser untuk tinjauan per meter, b = 1000 m

Gaya geser, Vu = qn * a = 99.532 kN

Tebal efektif footplat, d = 125 mm

Kuat geser foot plat, Vc = 1 / 3 * fc' * b * d * 10-

= 208.333 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75Kuat geser foot plat, f * Vc = 156.250 kN

Syarat yang harus dipenuhi,f * Vc Vu

156.250 > 99.532 AMAN (OK)

4. PEMBESIAN FOOTPLAT


7/14

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat, a = ( B - b ) / 2 = 0.500 m

Tegangan tanah netto, qn = qmax - q = 227.502 kN/m2

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,

Mu = 1/2 * a * qn = 28.438 kNm

Lebar plat fondasi yang ditinjau, b = 1000 mmTebal plat fondasi, h = 200 mm

Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton, d' = 75 mm

Tebal efektif plat, d = h - d' = 125 mm

Kuat tekan beton, fc' = 25.0 MPa

Kuat leleh baja tulangan, fy = 400 MPa

Modulus elastis baja, Es = 2.00E+05 MPa

Faktor distribusi teg. beton, b1 = 0.85rb = b1* 0.85 * fc/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0.0270938

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.80Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc ) ] = 6.574

Mn = Mux / f = 35.547 kNmRn = Mn * 10 / ( b * d

) = 2.27502

Rn < Rmax (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan,

r = 0.85 * fc / fy *[ 1 - {1 2 * Rn / ( 0.85 * fc ) } ] = 0.0060Rasio tulangan minimum, rmin = 0.0025Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.0060Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 753.72 mm

2

Diameter tulangan yang digunakan, D 16 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, s = p / 4 * D * b / As = 267 mmJarak tulangan maksimum, smax = 200 mm

Diambil jarak tulangan, s = 200 mm

Digunakan tulangan, D 16 - 200

Luas tulangan terpakai, As = p / 4 * D * b / s = 1005.31 mm2

5. TULANGAN SUSUT

Rasio tulangan susut minimum, rsmin = 0.0014Luas tulangan susut, As = rsmin* b * d = 175.000 mm

2

Diameter tulangan yang digunakan, 10 mm


8/14

Jarak tulangan susut, sx = p / 4 * * By / Asx = 449 mmJarak tulangan maksimum, smax = 200 mm

s = 200 mm

Digunakan tulangan susut arah x, 10 - 200

D. PEMBESIAN GIRDER

Diameter tulangan (deform) yang digunakan, D = 25 mm

Diameter sengkang (polos) yang digunakan, P = 12 mm

Tebal bersih selimut beton, ts = 50 mm

Kuat tekan beton, fc' = 25 MPa

Tegangan leleh baja (deform) untuk tulangan lentur, fy = 400 MPa

Tegangan leleh baja (polos) untuk tulangan geser,fy =

240 MPa

1. PEMBESIAN GIRDER ARAH X

Lebar balok b = 500 mm

Tinggi balok h = hx = 1100 mm

Momen rencana positif akibat beban terfaktor, Mu+

= 1820.016 kNm

Momen rencana negatif akibat beban terfaktor, Mu-= 910.008 kNm

Gaya geser rencana akibat beban terfaktor, Vu = 1365.012 kN

Untuk : fc' 30 MPa, b1 = 0.85Untuk : fc' > 30 MPa, b1 = 0.85 - 0.05 * ( fc' - 30) / 7 = -Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0.85Rasio tulangan pada kondisi balance,

rb = b1* 0.85 * fc/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0.0271


9/14

Faktor tahanan momen maksimum,

Rmax = 0.75 * rb * fy * [ 1 - *0.75 * rb * fy / ( 0.85 * fc ) ] = 6.5736

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.80Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, ds = ts + P + D/2 = 74.50 mm

Jumlah tulangan dlm satu baris, ns = ( b - 2 * ds) / ( 25 + D ) = 7.02Digunakan jumlah tulangan dalam satu baris, ns = 7 bh

Jarak horisontal pusat ke pusat antara tulangan,

x = ( b - ns * D - 2 * ds ) / ( ns - 1 ) = 29.33 mm

Jarak vertikal pusat ke pusat antara tulangan, y = D + 25 = 50.00 mm

1.1. TULANGAN MOMEN POSITIF

Momen positif nominal rencana, Mn = Mu+

/ f = 2275.019 kNm

Diperkirakan jarak pusat tulangan lentur ke sisi beton, d' = 100 mm

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 1000.00 mm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10 / ( b * d) = 4.5500

Rn < Rmax (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc / fy *[ 1 - * [1 2 * Rn / ( 0.85 * fc ) ] = 0.01295Rasio tulangan minimum, rmin = fc' / ( 4 * fy ) = 0.00313Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.00350Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.01295Luas tulangan yang diperlukan,

As = r * b * d =6477 mm

2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / ( p / 4 * D )= 13.195

Digunakan tulangan, 14 D 25

Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D = 6872 mm2

Jumlah baris tulangan, nb = n / ns = 2.00

nb < 3 (OK)

Baris Jumlah Jarak Juml. Jarak

ke ni yi ni * yi

1 7 74.50 521.50

2 7 124.50 871.50

3 0 0.00 0.00

n = 14 S [ ni * yi ] = 1393

Letak titik berat tulangan, d' = S[ ni * yi ] / n = 99.50 mm99.50 < 100 perkiraan d' (OK)


10/14


a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 258.719 mm

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-

= 2394.672 kNm

Tahanan momen balok, f* Mn = 1915.738 kNmSyarat : f* Mn Mu

+

1915.738 > 1820.016 AMAN (OK)

1.2. TULANGAN MOMEN NEGATIF

Momen negatif nominal rencana, Mn = Mu-/ f = 1137.510 kNm




Rn < Rmax (OK)


r = 0.85 * fc / fy *[ 1 - * [1 2 * Rn / ( 0.85 * fc ) ] = 0.00572Rasio tulangan minimum, rmin = fc' / ( 4 * fy ) = 0.00313Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.00350Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.00572Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 2932 mm

2



Luas tulangan terpakai,As = n * p / 4 * D =

2945 mm2


nb < 3 (OK)


ke ni yi ni * yi

1 6 74.50 447.00

2 0 0.00 0.00

3 0 0.00 0.00

n = 6 S [ ni * yi ] = 447



a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 110.880 mm


= 1142.825 kNm


11/14

Tahanan momen balok, f* Mn = 914.260 kNmSyarat : f* Mn Mu-

914.260 > 910.008 AMAN (OK)

1.3. TULANGAN GESERGaya geser ultimit rencana, Vu = 1365.012 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = ( fc') / 6 * b * d * 10-

= 416.667 kN

Tahanan geser beton, f * Vc = 312.500 kNPerlu tulangan geser

Tahanan geser sengkang, f * Vs = Vu - f * Vc = 1052.512 kNKuat geser sengkang, Vs = 1403.349 kN

Digunakan sengkang berpenampang : 4 P 12

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns * p / 4 * P = 452.39 mm2

Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av * fy * d / ( Vs * 10) = 77.37 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = d / 2 = 500.25 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = 200.00 mm

Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 77.37 mm

Diambil jarak sengkang : s = 70 mm

Digunakan sengkang, 4 P 12 70

2. PEMBESIAN GIRDER ARAH Y

Lebar balok b = 500 mm

Tinggi balok h = hy = 900 mm

Momen rencana positif akibat beban terfaktor, Mu+

= 1023.759 kNm

Momen rencana negatif akibat beban terfaktor, Mu-= 511.879 kNm

Gaya geser rencana akibat beban terfaktor, Vu = 1023.759 kN

Untuk : fc' 30 MPa, b1 = 0.85

Untuk : fc' > 30 MPa, b1 = 0.85 - 0.05 * ( fc' - 30) / 7 = -Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0.85Rasio tulangan pada kondisi balance,

rb = b1* 0.85 * fc/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0.0271


12/14

Faktor tahanan momen maksimum,

Rmax = 0.75 * rb * fy * [ 1 - *0.75 * rb * fy / ( 0.85 * fc ) ] = 6.5736

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.80Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, ds = ts + P + D/2 = 74.50 mm

Jumlah tulangan dlm satu baris, ns = ( b - 2 * ds) / ( 25 + D ) = 7.02Digunakan jumlah tulangan dalam satu baris, ns = 7 bh

Jarak horisontal pusat ke pusat antara tulangan,

x = ( b - ns * D - 2 * ds ) / ( ns - 1 ) = 29.33 mm

Jarak vertikal pusat ke pusat antara tulangan, y = D + 25 = 50.00 mm

1.1. TULANGAN MOMEN POSITIF

Momen positif nominal rencana, Mn = Mu+

/ f = 1279.698 kNm




Rn < Rmax (OK)


r = 0.85 * fc / fy *[ 1 - * [1 2 * Rn / ( 0.85 * fc ) ] = 0.01117Rasio tulangan minimum, rmin = fc' / ( 4 * fy ) = 0.00313Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.00350Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.01117Luas tulangan yang diperlukan,

As = r * b * d =4469 mm

2



Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D = 4909 mm2


nb < 3 (OK)


ke ni yi ni * yi

1 7 74.50 521.50

2 3 124.50 373.50

3 0 0.00 0.00

n = 10 S [ ni * yi ] = 895



13/14


a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 184.800 mm


= 1409.986 kNm

Tahanan momen balok, f* Mn = 1127.989 kNmSyarat : f* Mn Mu

+

1127.989 > 1023.759 AMAN (OK)

1.2. TULANGAN MOMEN NEGATIF

Momen negatif nominal rencana, Mn = Mu-/ f = 639.849 kNm




Rn < Rmax (OK)


r = 0.85 * fc / fy *[ 1 - * [1 2 * Rn / ( 0.85 * fc ) ] = 0.00499Rasio tulangan minimum, rmin = fc' / ( 4 * fy ) = 0.00313Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.00350Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.00499Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 2047 mm

2



Luas tulangan terpakai,As = n * p / 4 * D =

2454 mm2


nb < 3 (OK)


ke ni yi ni * yi

1 5 74.50 372.50

2 0 0.00 0.00

3 0 0.00 0.00

n = 5 S [ ni * yi ] = 372.5



a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 92.400 mm


= 765.076 kNm


14/14

Tahanan momen balok, f* Mn = 612.061 kNmSyarat : f* Mn Mu-

612.061 > 511.879 AMAN (OK)

1.3. TULANGAN GESERGaya geser ultimit rencana, Vu = 1023.759 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = ( fc') / 6 * b * d * 10-

= 333.333 kN

Tahanan geser beton, f * Vc = 250.000 kNPerlu tulangan geser

Tahanan geser sengkang, f * Vs = Vu - f * Vc = 773.759 kNKuat geser sengkang, Vs = 1031.678 kN

Digunakan sengkang berpenampang : 5 P 12

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns * p / 4 * P = 565.49 mm2

Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av * fy * d / ( Vs * 10) = 105.24 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = d / 2 = 405.25 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = 200.00 mm

Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 105.24 mm

Diambil jarak sengkang : s = 100 mm

Digunakan sengkang, 5 P 12 100

Fond Continous

Documents

Transcript of Fond Continous