fond footplat

PERHITUNGAN FONDASI FOOTPLAT BENTUK EMPAT PERSEGI PANJANG

[C]2010 : M. Noer Ilham

A. DATA FONDASI FOOT PLAT

DATA TANAH

Kedalaman fondasi, 2.50

Berat volume tanah, 17.60

Sudut gesek dalam, 34.00

Kohesi, c = 0.00

Tahanan konus rata-rata (hasil pengujian sondir), 95.00

Nilai N hasil uji SPT N = 18

DIMENSI FONDASI

Lebar fondasi arah x, 2.20

Lebar fondasi arah y, 1.80

Tebal fondasi, h = 0.40

Lebar kolom arah x, 0.40

Lebar kolom arah y, 0.30

Df =

g =

f =

qc =

Bx =

By =

bx =

by =

Posisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20) 40

BAHAN KONSTRUKSI

Kuat tekan beton, 20.0

Kuat leleh baja tulangan, 390

Berat beton bertulang, 24

BEBAN RENCANA FONDASI

Gaya aksial akibat beban terfaktor, 850.000

Momen arah x akibat beban terfaktor, 155.000

Momen arah y akibat beban terfaktor, 136.000

B. KAPASITAS DUKUNG TANAH

1. MENURUT TERZAGHI DAN PECK (1943)

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

c = c = 0.00

Kedalaman fondasi (m) 2.50

17.60

B = lebar fondasi (m) 1.80

L = panjang fondasi (m) 2.20

Sudut gesek dalam, 34.00

0.59341195

4.01140898

72.4763059

Faktor kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi :

52.637

36.504

35.226

Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi :

1632.71

Kapasitas dukung tanah, 544.24

as =

fc' =

fy =

gc =

Pu =

Mux =

Muy =

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

kohesi tanah (kN/m2)

Df = Df =

g = berat volume tanah (kN/m3) g =

B = By =

L = By =

f = f = f / 180 * p =a = e(3*p / 4 - f/2)*tan f =

Kpg = 3 * tan2 [ 45° + 1/2*( f + 33°) ] =

Nc = 1/ tan f * [ a2 / (2 * cos2 (45 + f/2) - 1 ] =

Nq = a2 / [ (2 * cos2 (45 + f/2) ] = Nc * tan f + 1 =

Ng = 1/2 * tan f * [ Kpg / cos2 f - 1 ] =

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

qa = qu / 3 =

2. MENURUT MEYERHOF (1956)

Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof (1956) :

dengan,



1.45833333

® diambil, 1.33

Tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar fondasi, 95.00

5.211

Kapasitas dukung ijin tanah, 521.14

3. MENURUT SKEMPTON (1986)

Kapasitas dukung tanah menurut Skempton (1986) :

dengan,



44

tegangan efektif referensi, 100

1.39

N' = nilai SPT terkoreksi, 25.00

1.45833333

® Diambil, 1.33

Kapasitas dukung ijin tanah,

qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd ( dalam kg/cm2)

Kd = 1 + 0.33 * Df / B harus £ 1.33

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

B = By =

Df = Df =

Kd = 1 + 0.33 * Df / B =

Kd =

qc =

qa = qc / 33 * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd =

qa =

qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd ( dalam kN/m2 )

N' = CN * N

CN = 2 / ( 1 + po / pr )

Kd = 1 + 0.33 * Df / B harus £ 1.33

Df = Df =

B = By =

po = tekanan overburden efektif, po = Df * g =

pr = pr =

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

N' = CN * N =

Kd = 1 + 0.33 * Df / B =

Kd =

565.71

4. KAPASITAS DUKUNG TANAH YANG DIPAKAI

Kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi dan Peck : 544.24

Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof : 521.14

Kapasitas dukung tanah menurut Skempton : 565.71

Kapasitas dukung tanah yang dipakai : 521.14

C. KONTROL TEGANGAN TANAH

Luas dasar foot plat, 3.9600

Tahanan momen arah x, 1.4520

Tahanan momen arah y, 1.1880

Tinggi tanah di atas foot plat, 2.10

Tekanan akibat berat foot plat dan tanah, 46.560

Eksentrisitas pada fondasi :

0.1824 m < 0.3667 m

0.1600 m < 0.3000 m

Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :

482.434

< ® AMAN (OK)

qa = 12.5 * N' * [ ( B + 0.3 ) / B ]2 * Kd =

qa =

qa =

qa =

qa =

A = Bx * By =

Wx = 1/6 * By * Bx2 =

Wy = 1/6 * Bx * By2 =

z = Df - h =

q = h * gc + z * g =

ex = Mux / Pu = Bx / 6 =

ey = Muy / Pu = By / 6 =

qmax = Pu / A + Mux / Wx + Muy / Wy + q =

qmax qa

Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :

39.979

> 0 ® tak terjadi teg.tarik (OK)

D. GAYA GESER PADA FOOT PLAT

1. TINJAUAN GESER ARAH X

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

Tebal efektif foot plat, d = h - d' = 0.325

Jarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat, 0.738

Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah x,

334.111

Gaya geser arah x, 480.173

Lebar bidang geser untuk tinjauan arah x, 1800

Tebal efektif footplat, d = 325

Rasio sisi panjang thd. sisi pendek kolom, 1.3333

1090.083

2010.598

872.067

Diambil, kuat geser foot plat, ® 872.067

Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75

Kuat geser foot plat, 654.050

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

qmin

ax = ( Bx - bx - d ) / 2 =

qx = qmin + (Bx - ax) / Bx * (qmax - qmin) =

Vux = [ qx + ( qmax - qx ) / 2 - q ] * ax * By =

b = By =

bc = bx / by =

Kuat geser foot plat arah x, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :

Vc = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' * b * d / 6 * 10-3 =

Vc = [ as * d / b + 2 ] * √ fc' * b * d / 12 * 10-3 =

Vc = 1 / 3 * √ fc' * b * d * 10-3 =

Vc =

f =

f * Vc =

Syarat yang harus dipenuhi,

≥654.050 > 480.173 ® AMAN (OK)

2. TINJAUAN GESER ARAH Y



Jarak bid. kritis terhadap sisi luar foot plat, 0.593

Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah y,

336.793

Gaya geser arah y, 473.240

Lebar bidang geser untuk tinjauan arah y, 2200

Tebal efektif footplat, d = 315


1291.329

1995.691

1033.063

Diambil, kuat geser foot plat, ® 1033.063

Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75

Kuat geser foot plat, 774.798

Syarat yang harus dipenuhi,

f * Vc Vux

ay = ( By - by - d ) / 2 =

qy = qmin + (By - ay) / By * (qmax - qmin) =

Vuy = [ qy + ( qmax - qy ) / 2 - q ] * ay * Bx =

b = Bx =

bc = bx / by =

Kuat geser foot plat arah y, diambil nilai terkecil dari Vc yang diperoleh dari pers.sbb. :

Vc = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' * b * d / 6 * 10-3 =

Vc = [ as * d / b + 2 ] * √ fc' * b * d / 12 * 10-3 =

Vc = 1 / 3 * √ fc' * b * d * 10-3 =

Vc =

f =

f * Vc =

≥774.798 > 473.240 ® AMAN (OK)

3. TINJAUAN GESER DUA ARAH (PONS)



Lebar bidang geser pons arah x, 0.715

Lebar bidang geser pons arah y, 0.615

Gaya geser pons yang terjadi,

755.615

Luas bidang geser pons, 0.838

Lebar bidang geser pons, 2.660


1.863

2.511

1.491

Tegangan geser pons yang disyaratkan, 1.491

f * Vc Vux

cx = bx + d =

cy = by + d =

Vup = ( Bx * By - cx * cy ) * [ ( qmax + qmin ) / 2 - q ] =

Ap = 2 * ( cx + cy ) * d =

bp = 2 * ( cx + cy ) =

bc = bx / by =

Tegangan geser pons, diambil nilai terkecil dari fp yang diperoleh dari pers.sbb. :

fp = [ 1 + 2 / bc ] * √ fc' / 6 =

fp = [ as * d / bp + 2 ] * √ fc' / 12 =

fp = 1 / 3 * √ fc' =

fp =

Faktor reduksi kekuatan geser pons, 0.75

Kuat geser pons, 936.80

Syarat : ≥936.801 > 755.615 ® AMAN (OK)

≥936.801 > 850.000 ® AMAN (OK)

E. PEMBESIAN FOOTPLAT

1. TULANGAN LENTUR ARAH X

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat, 0.900

Tegangan tanah pada tepi kolom,

301.430

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,

273.768

Lebar plat fondasi yang ditinjau, 1800

Tebal plat fondasi, h = 400

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

Tebal efektif plat, d = h - d' = 325

Kuat tekan beton, 20


Modulus elastis baja, 2.00E+05

f =

f * Vnp = f * Ap * fp * 103 =

f * Vnp Vup

f * Vnp Pu

ax = ( Bx - bx ) / 2 =

qx = qmin + (Bx - ax) / Bx * (qmax - qmin) =

Mux = 1/2 * ax2 * [ qx + 2/3 * ( qmax - qx ) - q ] * By =

b = By =

fc' =

fy =

Es =

Faktor distribusi teg. beton, 0.85

0.02245532

Faktor reduksi kekuatan lentur, 0.80

5.299

342.210

1.79992

< ® (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan,

0.0049

Rasio tulangan minimum, 0.0025

Rasio tulangan yang digunakan, ® 0.0049

Luas tulangan yang diperlukan, 2860.30

Diameter tulangan yang digunakan, D 16

Jarak tulangan yang diperlukan, 127

Jarak tulangan maksimum, 200

Jarak tulangan yang digunakan, ® s = 127

Digunakan tulangan, D 16 - 120

Luas tulangan terpakai, 3015.93

2. TULANGAN LENTUR ARAH Y

Jarak tepi kolom terhadap sisi luar foot plat, 0.750

Tegangan tanah pada tepi kolom,

b1 =

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

f =

Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] =

Mn = Mux / f =

Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) =

Rn Rmax

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - Ö {1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) } ] =

rmin =

r =

As = r * b * d =

s = p / 4 * D2 * b / As =

smax =

As = p / 4 * D2 * b / s =

ay = ( By - by ) / 2 =

298.078

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,

231.674

Lebar plat fondasi yang ditinjau, 2200

Tebal plat fondasi, h = 400

Jarak pusat tulangan thd. sisi luar beton, d' = 85

Tebal efektif plat, d = h - d' = 315

Kuat tekan beton, 20


Modulus elastis baja, 2.00E+05

Faktor distribusi teg. beton, 0.85

0.02245532

Faktor reduksi kekuatan lentur, 0.80

5.299

289.592

1.32661

< ® (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan,

0.0035

Rasio tulangan minimum, 0.0025

Rasio tulangan yang digunakan, ® 0.0035

Luas tulangan yang diperlukan, 2457.22

Diameter tulangan yang digunakan, D 16

Jarak tulangan yang diperlukan, 180

Jarak tulangan maksimum, 200

Jarak tulangan yang digunakan, ® s = 180

Digunakan tulangan, D 16 - 180

Luas tulangan terpakai, 2457.42

qy = qmin + (By - ay) / By * (qmax - qmin) =

Muy = 1/2 * ay2 * [ qy + 2/3 * ( qmax - qy ) - q ] * Bx =

b = Bx =

fc' =

fy =

Es =

b1 =

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

f =

Rmax = 0.75 * rb * fy * [1-½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] =

Mn = Muy / f =

Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) =

Rn Rmax

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - Ö {1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) } ] =

rmin =

r =

As = r * b * d =

s = p / 4 * D2 * b / As =

smax =

As = p / 4 * D2 * b / s =

3. TULANGAN SUSUT

Rasio tulangan susut minimum, 0.0014

Luas tulangan susut arah x, 819.000

Luas tulangan susut arah y, 970.200

Diameter tulangan yang digunakan, Æ 12

Jarak tulangan susut arah x, 249

Jarak tulangan susut maksimum arah x, 200

Jarak tulangan susut arah x yang digunakan, ® 200

Jarak tulangan susut arah y, 256

Jarak tulangan susut maksimum arah y, 200

Jarak tulangan susut arah y yang digunakan, ® 200

Digunakan tulangan susut arah x, Æ 12 - 200

Digunakan tulangan susut arah y, Æ 12 - 200

rsmin =

Asx = rsmin* d * Bx =

Asy = rsmin* d * By =

sx = p / 4 * Æ2 * By / Asx =

sx,max =

sx =

sy = p / 4 * Æ2 * Bx / Asy =

sy,max =

sy =

m

°

kPa

m

m

m

m

m

kN/m3

kg/cm2

MPa

MPa

kN

kNm

kNm

°

m

m

m

°

rad

kN/m3

* (1 - 0.2 * B / L)

kN/m3

kN/m2

kN/m2

m

m

> 1.33

m

m

> 1.33

kg/cm2

kg/cm2

kN/m2

kN/m2

kN/m2

m

(OK)

(OK)

kN/m2

kN/m2

kN/m2

kN/m2

kN/m2

m2

m3

m3

kN/m2

kN/m2

tak terjadi teg.tarik (OK)

m

m

m

kN

mm

mm

kN

kN

kN

kN

kN

kN/m2

kN/m2

m

m

m

kN

mm

mm

kN

kN

kN

kN

kN

kN/m2

m

m

m

m

kN

m

MPa

MPa

MPa

MPa

m2

kN

m

kNm

mm

mm

mm

mm

MPa

MPa

MPa

kN/m2

kNm

mm

mm

mm

mm

m

mm2

mm2

kNm

mm

mm

mm

mm

MPa

MPa

MPa

kNm

mm

mm

mm

mm

kN/m2

mm2

mm2

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm2

mm2

fond footplat

Documents