Perhitungan Pondasi Telapak

 Untuk mahasiswa teknik sipil yang ingin memperoleh pengetahuan lebih lanjut mengenai pondasi telapak, silakan baca sampai habis!

Pondasi Telapak itu…

Pondasi telapak atau sering juga disebut footplate biasanya digunakan pada bangunan yang jumlah tingkatnya tidak terlalu banyak (1 s/d 3 tingkat) dan daya dukung tanah yang tidak terlalu jelek (>2 kg/cm2)

Orang awam sering menyebutnya pondasi cakar ayam, padahal ini bukan pondasi cakar ayam.

Langkah pehitungan pondasi telapak

 Ada 3 langkah untuk menghitung pondasi telapak, yaitu:

1. Menentukan Ukuran pondasi
2. Kontrol geser
3. Menentukan pembesian/penulangan

Persyaratan ketebalan pondasi telapak

• Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah adalah 75 mm
• Ketebalan pondasi telapak di atas lapisan tulangan bawah tidak boleh kurang dari 150 mm untuk pondasi telapak di atas tanah

Persyaratan kuat geser pondasi telapak

• Aksi geser satu arah dimana masing-masing penampang kritis yang akan ditinjau menjangkau sepanjang bidang yang memotong seluruh lebar pondasi telapak
• Aksi geser dua arah dimana masing-masing penampang kritis yang akan ditinjau harus ditempatkan sedemikian hingga perimeter penampang adalah minimum
• Kedua persyaratan ini harus memenuhi, jika tidak maka pertebal ukuran pondasi

Contoh soal pondasi telapak

• fc = 25.00 Mpa
• fy = 400.00 Mpa
• Daya dukung tanah (σ) = 200.00 kN/m2
• Berat jenis tanah (γ tanah) = 17.00 kN/m3
• Kedalaman pondasi (z) = 1.00 m
• Tebal pondasi (h) = 0.40 m
• Tinggi efektif pondasi telapak (d) = 0.33 m
• Tekanan efektif tanah = σ – γ tanah x z = 183.00 kN/m2

dimana…

• Fc adalah mutu beton yang kita tentukan
• Fy adalah mutu baja/tulangan yang kita tentukan
• Daya dukung tanah dan berat jenis tanah kita peroleh dari laporan penyelidikan tanah/soil test report
• Kedalaman pondasi kita tentukan berdasarkan hasil soil test juga, ambil antara 1 ~ 2 m saja
• Tebal pondasi kita tentukan sendiri asalkan memenuhi syarat. Untuk amannya ambil > 300 mm

Pembebanan pondasi telapak

• Beban kita peroleh dari struktur atas pada salah satu titik kolom
• P = 100 kN (aksial)
• Mx = 5 kNm (Momen)
• My = 7 kNm (Momen)

 Menentukan Ukuran Pondasi Telapak 

Ukuran pondasi ditentukan dengan cara coba-coba, jika tidak memenuhi maka ukuran diperbesar.

• Menentukan ukuran pondasi dengan cara coba-coba, pada kasus ini kita ambil 1 x 1 m.
• Hitung inersia, Ix = Iy = 1/12 * b * h3= 1/12 * 1 * 1 = 0,08 m4
• As pondasi = x = y = 0,5 m
• Lebar kolom struktur/pedestal = 0,4 x 0,4 m
• Tegangan yang terjadi pada tanah, Σ = P/A + Mx*Y/Ix + My*X/Iy = 172 kN/m2
• Σ < Tekanan efektif tanah = 183.00 kN/m2 (AMAN)

Tegangan pada pondasi telapak akibat beban terfaktor

• P = 1,2 x 100 = 120.00 kN
• Mx = 1,2 x 5 = 6.00 kNm
• My = 1,2 x 7 = 8.40 kNm
• Pada Titik A, σ = P/A – MxY/Ix + MyX/Iy = 134,40 kN/m2
• Pada Titik B, σ = P/A + MxY/Ix + MyX/Iy = 33,60 kN/m2
• Pada Titik C, σ = P/A – MxY/Ix – MyX/Iy = 206,40 kN/m2
• Pada Titik D, σ = P/A + MxY/Ix + MyX/Iy = 105,60 kN/m2

Ambil yang terbesar untuk perhitungan selanjutnya

Kontrol Geser pada Pondasi Telapak

Karena pondasi telapak tidak mempunyai tulangan geser, maka gaya geser sepenuhnya ditahan oleh beton.

Geser satu arah

• Gaya geser yang disebabkan oleh beban terfaktor, Vu = L/2-c1/2-d) x B x σ = 5,16 kN
• Gaya geser yang disumbangkan oleh beton, qVc = 1/6 √fc *bw * d = 203,13 kN
• qVc > Vu, Pondasi aman terhadap geser satu arah

 

Geser dua arah

• Gaya geser yang disebabkan oleh beban terfaktor, Vu = (L x B – (C1+ d + c2 + d)) x σ = 51,60 kN
• Gaya geser yang disumbangkan oleh beton,
• Βc = c1/c2 = 1.00
• Bo = keliling geser = (c1 + d + c2 + d) x 2 = 2.50 m
• αs = 40.00 untuk kolom dalam (peraturan)
• • Nilai Vc dipilih yang terkecil dari hasil pers. Dibawah ini:
  • Vc = (1+(2/βc)) x ((√fc x bo x d)/6)  
  • Vc = (αs x d/bo) x 2) x ((√fc x bo x d)/12)
  • Vc = 1/3 √fc x bo x d
  • Diperoleh Vc = 1354.17 kN
  • qVc > Vu, Pondasi aman terhadap geser dua arah

  Menentukan Pembesian / Penulangan Pondasi telapak

  Penulangan pada pondasi telapak untuk tulangan lentur dan tulangan susut.

• Mu = (0.5)x σ x ((B-c1)/2)2) x B = 12.64 kNm
• m = fy/0.85fc = 18.82 kNm
• Rn = Mu/Øbd2 = 0.15

Menentukan rasio tulangan;

• ρ = 1/m (1-√(1-2mRn/fy) = 0.00038
• ρ max = 0.75 x(0.85fcβ/fy)(600/(600+fy) = 0.02032
• ρ min = 1.4/fy = 0.00350
• As = ρ b d = 1137.50 mm2
• Di ambil tulangan diameter 16 dengan luas 1 batang tulangan, As1 = 201,06 mm2
• Maka, jumlah tulangan = As / As1 = 5,66 ~ 6 batang
• Sehingga, jarak antar tulangan menjadi = D16-141 mm
• Ambil luas tulangan atas/susut 20% dari luas tulangan utama yaitu D13-300 mm

Layout Pondasi Telapak

Sumber