PONDASI BETON BERTULANG | Karya Tulis Ilmiah

PONDASI BETON BERTULANG
7.1. Pendahuluan
Struktur paling bawah dari bangunan adalah pondasi yang berfungsi sebagai
pendukung bangunan dan menyalurkan beban yang berasal dari bangunan ke tanah.
Penyaluran beban yang berasal dari bangunan atas ke pondasi dapat berupa beban
terpusat melalui kolom yang berhubungan langsung dengan pondasi untuk bangunan
dengan struktur utama berupa rangka atau frame, dan dapat berupa beban merata
melalui panel dinding ke pondasi menerus dibawahnya. Pondsi yang dirancang harus
mampu mendukung bangunan diatasnya dan tanah dibawah pondasi harus mampu
mendukungnya tanpa terjadi penurunan yang tidak merata (deferensial settlement) pada
sistem struktur bangunan juga tanpa terjadi keruntuhan pada tanah.
Didalam merencanakan suatu pondasi ada dua hal yang harus diperhatikan yaitu
kekuatan bahan dari pondasi dalam mendukung beban dan kekuatan atau daya dukung
dibawah pondasi. Apabila tanah tidak mampu mendukung pondasi dan terjadi
penurunan yang tidak merata, maka akan terjadi deformasi struktur diatasnya.
Deformasi ini akan menyebabkan terjadinya momen lentur dan torsi tambahan pada
kolom maupun balok yang mengalami deformasi / penurunan dan bila momen
tambahan tersebut melebihi kapasitas tahanan elemen struktur, maka akan
mengakibatkan retak yang berlebihan karena lelehnya tulangan, dan akhirnya dapat
menyebabkan terjadinya keruntuhan pada bangunan.
Perencanaan fungsi bangunan dapat bermacam-macam mulai dari rumah

sederhana sampai dengan gedung bertingkat tinggi. Hal ini akan menyebabkan
beragamnya denah bangunan dan beban yang bekerja pada bangunan. Begitu juga jenis
tanah pada suatu daerah dapat berbeda-beda baik pada lokasi daerah yang berjauhan
maupun yang berdekatan. Sebagai akibatnya, pemilihan jenis pondasi harus didasarkan
pada faktor-faktor tersebut diatas, ditambah faktor lain seperti faktor ekonomis. Dari
penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa seorang perencana struktur harus
mempunyai data-data tanah yang lengkap sebelum merencanakan jenis data letak
pondasi pada struktur yang akan direncanakan.
7.2. Jenis-jenis Pondasi

Jenis pondasi yang dipakai untuk mendukung bangunan dapat bermacammacam tergantung dari berat beban diatasnya gambar 7.2.1. Didalam perencanaan
pondasi yang paling utama adalah pondasi tersebut harus cukup mempunyai
kemampuan dalam memikul beban yang berasal dari kolom diatasnya, berat sendiri
pondasi dan beban tambahan lainnya tanpa melampaui tegangan tanah yang
diizinkan.
Adapun secara umum jenis pondasi beton bertulang dapat digolongkan menjadi 5 jenis
pondasi yaitu :
1. Pondasi pelat setempat / pondasi telapak.
Pondasi jenis ini dipakai untuk mendukung beban satu kolom dan dapat berbentuk
segi empat atau bujur sangkar. Untuk membentuk kestabilan maka diatas pondasi

dipasang balok penghubung / slofe. Pondasi ini sering dipakai pada tanah keras yang
tidak memerlukan telapak pondasi yang luas
2. Pondasi dinding / pelat menerus
Bila beban yang bekerja merata misalnya pada penel dinding, maka dapat dipakai
pondasi pelat yang dipasang menerus sepanjang panel dinding
3. Pondasi telapak gabungan
Bila beban yang berasal dari kolom cukup besar maka memerlukan luasan dasar
pondasi yang lebih luas untuk dapat mendukung beban tersebut. Sebagai
alternatifnya dapat dipakai pondasi telapak gabungan untuk mendapatkan dasra
pondasi yang lebih luas
4. Pondasi pelat penuh
Bila beban yang bekerja diatasnya cukup besar dan daya dukung tanah dibawah
pondasi kecil, maka sebagai alternatif dapat dipilih pondasi pelat penuh yaitu
dengan membuat pelat pondasi seluas bangunan
5. Pondasi tiang pancang
Bila letak tanah keras cukup dalam maka dapat dipakai tiang pancang sebagai
alternatif pemilihan pondasi, dimana fungsi tiang pancang adalah menyalurkan
beban melalui gesekan tanah disekililing tinggi dan tahanan ujung tiang. Penyaluran
beban dari tiang pancang ke tanah dapat berupa tiang pancang tunggal atau melalui
kelompok tiang

(a) Pondasi telapak atau pondasi pelat setempat

(c) Pondasi telapak gabungan

7.3. Tekanan Tanah Pada Dasar Pondasi
Penyebaran tekanan tanah dibawah pondasi tergantung dari penyaluran beban
yang berasal dari kolom ke pelat pondasi dan tergantung pula pada momen inersia
pondasi. Ada dua hal yang perlu diperhatikan untuk menghitung tekanan tanah dibawah
pondasi yaitu :
1. Daya dukung tanah terhadap pondasi tergantung dari distribusi beban yang berasal
dari kolom
2. Tanah di bawah pondasi dianggap merupakan material yang elastis dan pondasinya
dianggap kaku sehingga :
a. Tekanan tanah terdistribusi merata bila beban P (dari kolom) terletak pada titik
sumbu pondasi (b sentris)
b. Tekanan tanah berbentuk trapesium bila beban P (dari kolom) eksentris

(a) Beban P terletak pada pusat
Sumbu pelat
 

P
 tan
A

(b) Beban eksentris sejarak e dari pusat
sumbu pelat :
 mak 

P P. . y

 tan
A
1

 min 

P P. . y

 tan

A
1

Gambar 7.3.1. Pengaruh eksentrisitas beban terhadap tekanan dasar pondasi

Dimana :



= Tegangan tanah pada dasar pondasi

 tan = Tegangan ijin tanah

P

= Beban kolom

A

= Luas pondasi (b x h)

e

= Eksentrisitas  e 

y

= Jarak dari pusat berat ke tepi dari penampang

I

= Momen inersia penampang pondasi




M

P

7.4. Pengaruh Beban Eksentris Terhadap Pondasi
Eksentrisitas beban pada pondasi dapat diakibatkan kolom yang tidak sentris
atau adanya beban P dan M pada pondasi. Eksentrisitas ini dapat mempengaruhi bentuk
tekanan tanah pada dasar pondasi. Bila beban terpusat didalam kern maka seluruh dasar
pondasi akan tertekan, sebaliknya bila beban terpusat berada di luar kern maka tepi
terjauh dari beban akan mengalami tegangan tarik.
(a)

Bil
a

eksentrisitas beban
e

1
h (P didalam kern)
6

 max 

P P.e. y

(tekan)
A
1

 min 

P P.e. y

(tekan)
A
1

Seluruh dasar pondasi
sehingga aman
untuk perencanaan pondasi

mengalami

tekan

(b) Bila

eksentrisitas

beban
1
6

tepat pada titik kern e  h

 max 

P P.e. y

(tekan)
A
1

 min 

P P.e. y

=0
A
1

Tepi terdekat dari beban akan mengalami tekan
sedangkan titik terjauh dari beban tegangannya
sama dengan nol

(c) bila eksentrisitas beban
1
e  h (P diluar kern)
6

 max 

P P.e. y


(tekan)
A
1

 min 

P P.e. y

(tarik)
A
1

Hal ini harus dihindari dalam perencanaan
pondasi karena luasan dasar pondasi titik dapat
digunakan

secara

penuh

dan

dapat

menyebabkan guling.

Gambar 7.4.1. Pengaruh kern terhadap tekanan dasar pondasi

7.5. Tegangan Tanah untuk Penulangan Pondasi
Pada perencanaan pondasi anggapan beban yang bekerja adalah berupa tekanan
tanah pada dasar pondasi akibat beban yang bekerja pada kolom. Pada pondasi telapak
atau pondasi telapak gabungan, maka kolom dapat diasumsikan sebagai perletakan

sehingga bentuk struktur pondasi dapat dianggap sebagai struktur kantilever untuk
pondasi pelat setempat dan berupa balok menerus untuk pondasi pelat gabungan.
Bila eksentrisitas beban hanya satu arah, maka besarnya momen dan gaya geser
yang bekerja pada pelat pondasi dapat digambarkan sebagai berikut :
a. Untuk bidang pelat yang searah dengan momen atau eksentrisitas beban (arah
h)

Momen yang bekerja pada pelat arah x :
1 
2 

2 
3 

Mx = P1  x   P2  x 
Dimana Mx = Momen pelat KNm/m lebar pelat arah y
P1 =  1  1

1
 h  1
2

P2 =  2  2

1
 h  1
4

b. Untuk bidang pelat yang tegak lurus dengan momen atau eksentrisitas beban
(arah b)

Berbeda dengan gaya-gaya yang bekerja pada sumbu x tekanan tanah dasar pondasi
sumbu y berbentuk segi empat karena gaya yang bekerja hanya gaya aksial tekan
yang berasal dari kolom.

Momen yang bekerja pada pelat arah y :
1
My  P
2


y


Dimana : My adalah momen arah y (KNm/m lebar pelat arah x)
P = y (x.y) KNm/m
7.6. Bentuk Tulangan Pondasi
Bentuk penulangan utama pada pelat pondasi titik berbeda dengan penulangan
pada pelat lantai. Penulangan pada pelat pondasi dapat berupa penulangan tunggal atau
penulangan rangkap tergantung dari besarnya momen yang bekerja pada pondasi.
Penulangan pelat pondasi adalah dua arah, karena pelat pondasi menahan momen dua
arah. Untuk pelat pondasi yang bertulangan rangkap maka tulangan tarik diletakkan
disebelah bawah. Khusus untuk pondasi pelat dengan pengaku balok rib, maka
penulangan pelat pondasi adalah satu arah tegak lurus balok rib tersebut.

Gambar 7.6.1. Penulangan tunggal pelat pondasi

Gambar 7.6.2. Penulangan rangkap pelat pondasi

Keterangan :
Beban kolom

Pu = 1,2 PD + 1,6 PL

Momen pondasi Mu = 1,2 MD + 1,6 ML
 tan 

gult
;
Fs

qult = 1,3 CNc +  D + Ng + 0,4  Ny
Fs = 3 s/d 5

7.7. Tinjauan Terhadap Geser
Perilaku pondasi terhadap geser tidak berbeda dengan balok dan pelat. Dengan
demikian prinsip-prinsip dan persamaan geser yang telah dibahas pada bab sebelumnya
dapat dipakai dalam desain pondasi.
7.7.1. Geser satu arah
Seperti halnya balok, penampang kritis terhadap geser pada plat pondasi terletak
sejarak d dari muka reaksi terpusat dan terletak pada bidang yang melintang pada
seluruh lebar pelat seperti pada gambar 7.7.1.1.

Gambar 7.7.1.1 Penampang kritis pada pelat pondasi pada geser satu arah

Apabila hanya geser dan lentur yang bekerja, maka kekuatan yang disumbangkan beton
adalah :
Vc 

1
6

fc'.bw.d .............................................7.7.1.1

Gaya geser nominal penampang sejarak d dari muka kolom harus lebih kecil atau sama
dengan kekuatan geser beton sehingga :
Vn Vc
Vu

.................................................. 7.7.1.2
1

fc'.bw.d

Maka :   6

.............................7.7.1.3

Dimana :
Vu = Gaya geser sejarak d dari muka kolom
Vc = Geser beton
bw = Lebar pondasi
d

= h – d’ (h adalah tinggi pelat dan d’ adalah selimut beton)

 = 0,6 (reduksi kekuatan untuk geser)

7.7.2. Aksi Dua Arah
Bidang penampang kritis yang tegak lurus bidang pelat mempunyai keliling
dengan masing-masing sisi sebesar b0 dimana penampang kritis terjadi sejarak
muka tumpuan yang diperlihatkan pada gambar 7.7.1.2.1.
Kekuatan geser beton pada penampang kritis tersebut adalah :

2 
.2
Vc  1 
 o 


fc'.bo.d

...........................7.7.2.1

Dimana :
bo = Keliling daerah kritis
= 2 (bo + ho)
o

=

h
; h (sisi panjang kolom)
b

b (sisi pendek kolom)
d

= Tinggi efektif penampang

1
d dari
2

Gaya geser nominal penampang :
Vu



Vn Vc  Vs 4

fc'.bw.d .......................7.7.2.2

Vs = Kuat geser tulangan geser
Vu 

Pu
ho 2  bo 2 
A

Pu = Beban berfaktor pada kolom
A = Luas pondasi (B x L)

Gambar 7.7.2.1. Daerah geser aksi dua arah pada pelat pondasi

7.7.3. Contoh Soal Perencanaan
Diketahui suatu pondasi seperti gambar
dengan beban yang bekerja pada kolom :
PD = 15
ton
PL = 20
ton
MD = 10
tm
ML =

5

tm
 tan

= 1,6
t/m3
fc’ = 25 mpa
fy
 tan

= 400 mpa
= 10 t/m2

Ditanyakan :
1. Rencanakan dimensi pondasi
2. Rencana tulangan pondasi
Jawab :
Pu = 1,2 PD + 1,6 PL
= 1,2 (15) + 1,6 (20) = 50 ton
Mu = 1,2 MD + 1,6 ML
= 1,2 (10) + 1,6 (5) = 20 ton
e

=

Mu
Pu

=

20
0,4 m
50

Agar tegangan dasar pondasi dalam kondisi tekan maka e < 1 I , dan direncanakan

6

eksentrisitas e = 1 L

8

Menghitung panjang pondasi (L) :
L =8xe
= 8 x 0,4 = 3,2 m

 3,5 m

Menghitung lebar pondasi (B) :
 mak 

P P.e. y

 tan
A
1

1

50 0,4 .3,2 
50
2
 10

1
B  3,2
3
B  3,2
12
15,625 11,718

10
B
B
15,625  11,718
B
2,73 m 2,8 m 3 m
10

Jadi ukuran pondasi :
B = 3,0 m, L = 3,5 m
t

= 0,4 m (diasumsikan)

Kontrol Gaya Geser :
d = t – d’
= 40
– 6 = 34
cm
a

= 40

+ 34
= 74
cm
b
+ 34
= 74 cm

a) Geser Lentur (Satu Arah)
vu =

Pu
50.000

0,48 kg / cm 2
A
350 x300
Vu

0,48

2
vn =   0,6 0,80 kg / cm

= 40

Gaya geser Vn sejauh d dari muka kolom :
 350 40


 34  300 29040 kg
2
 2


Vn = 0,80

Vn = 290400 N
Vc =

1
6

=

1
6

fc '.bw.d
25. 3000  340 850.000 N

Vn < Vc Oke !
b) Kontrol Geser Pondasi (Aksi dua arah)
Vu =

Pu 
1 
1 

  axb   40  d  40  d  
A 
2 
2 

50.000

2
2
= 350 x 300  74  57  1060,5 Kg = 10605 N



Vc1 = 1 


o =

bo

2

2
 

fc '.bw.d

40
1
40

= 2 (a +b)
= 2 (74 + 74) = 296 cm



2
1

4

fc '.bo.d

Vc1 = 1   2 25.2960.340 30192000 N
Vc2 =
=

4 25  2960 340  20128000

N

Vu

Vn =  17675 N  Vc 2 ok!! (tanpa tulangan geser)
c) Kontrol Tegangan Maksimum
 max =

Pu Mu

A
W
50.000

= 3,5 x 3 

20.000 (b)
8027 Kg / m 2 8,027 t / m 2
3 x 3,5

Tegangan Tanah Netto :
 netto 10 

 0,6 x 3 x 3,51,6   0,4 x 3 x 3,5 2,4

 netto 8,68 t / m 2

3 x 3,5

3 x 3,5

 max   netto Oke !!!

Penulangan Pondasi :

=

Pu Mu

A
W

 max = 8,027 t /m2

 8 t /m2

 min = 1,496 t /m2

 1,5 t /m2

Tegangan pada muka kolom
1,95

x 6,5
 1 = 1,5 
3,5

= 5,12 t / m2
 2 = 6,5 – 5,12 = 1,38 t / m2

P1

=  2 x 1,55
= 5,12 x 1,55 = 7,94 t /m

P2

= 2 x

1,55
2

= 1,32 x
2
3

1,55
1,07 t / m
2




Mu = P1 (1,55) + P2  .1,55 
2
3




= 7,9 (1,55) + 1,07  .1,55 
= 13,36 tm /m (lebar) = 133,6 KNm/m
Penulangan pelat pondasi :
Mtx(max) = 133,6 Knm/m2
h = 140 mm ;b = 1000 mm (direncanakan tiap 1 m lebar pelat)
drenc. = h – 30 = 400 – 60 = 340 mm
K =
=



Mu

.b. d renc 

2

133,6.10 6
2
0,8.1000. 340 

= 0,85 

1,445

0,72  1,7

K
fc '

= 0,85 

0,72  1,7

1,445
0,0615
25

 = . fc' 0,0615. 25 0,003844
fy
400
=

b

=

 600 
0,85. fc '
;  1 0,85 untuk fc’= 25 mpa
. 1 
fy
 600  fy 

0,85.25
600


.0,85
 0,04014
300
600

300



 max 0,75. b 0,75. 0,04014 0,03011
1,4
1,4
 min 

0,0035
fy
400

Pemeriksaan Rasio tulangan tarik :

 = 0,003844 >  max = 0,35
<  min = 0,03011
Harga rasio tulangan tarik memenuhi syarat
Luas tulangan :
As =  .b.drenc
= 0,003844 (1000) (340) = 1307 mm2
Dipakai tulangan  16 – 150 mm (As pakai = 1340,4 mm2)
Pemeriksaan dpakai = h – selimut beton = 400 – 40 –

1
 tulangan
2

1
16 = 352 mm > drenc
2

Keterangan : Untuk tulangan arah tegak lurus dibuat sama

(oke)

Gambar 7.7.1.3.1. Penulangan pelat pondasi.

SOAL-SOAL LATIHAN
1. Rencanakan suatu pondasi pelat setempat yang mendukung kolom bujur sangkar
berdiameter 400 x 400 mm. Beban terpusat yang bekerja pada kolom tersebut adalah
beban mati PD = 900 kN dan beban hidup PL = 1500 KN. Tegangan tanah ijin 165
kpa, berat jenis tanah 15,7 KN/m3 dan kedalaman dasar pondasi terletak 1,5 m
dibawah muka tanah. Mutu beton fc’ = 25 Mpa dan baja fy = 400 Mpa.
2. Rencanakan suatu pondasi pelat setempat seperti gambar dibawah yanh mendukung
kolom bujur sangkar berdimensi 400 x 400 mm. Beban terpusat yang bekerja pada
kolom tersebut adalah beban mati PD = 900 KN dan beban hidup P L = 700 KN.
Tegangan tanah ijin 240 kpa, berat jenis tanah 16 KN/m 3 dan kedalaman dasar
pondasi terletak 1,5 m dibawah muka tanah. Mutu beton fc’= 25 Mpa dan baja fy =
400 Mpa dan ditentukan lebar pondasi tidak boleh kurang dari 2,10 m.