Sub-structure
Pondasi & basement
STRUKTUR BANGUNAN 1
Pondasi
Setiap pondasi bangunan perlu direncanakan berdasarkan jenis, kekuatan dan daya dukung tanah tempat berdirinya.
Bagi tanah yang stabil dan memiliki daya dukung baik, maka cukup dengan konstruksi pondasinya sederhana.
Jika tanahnya labil dan memiliki daya dukung buruk, maka pondasinya juga harus lebih kompleks.
langkah: 1. Soil Investigation 2. Calculate the live and dead load that the foundation needs to transfer. According to that, they select the foundation type & footings. 3. Design the structural member’s specifications such as size, reinforcement and mix ratio to support the load for a longer period.
pemilihan: Bentuk pondasi
ďƒ berat bangunan dan keadaan tanah disekitar bangunan
Kedalaman pondasi ďƒ letak tanah keras yang mendukung pondasi.
Jenis Pondasi Pondasi dangkal
(shallow foundation)
Pondasi dalam (deep foundation)
Jenis Pondasi Pondasi dangkal
(shallow foundation)
Pada tanah dengan kedalaman tanah keras ≤ 3 m Diterapkan pada tanah yang keras atau stabil yang mendukung struktur bangunan yang tidak terlalu berat dan tinggi.
Jenis Pondasi Pondasi dangkal
1. Pondasi batu kali/belah
(shallow foundation) 2. Pondasi tapak (foot plate) 3. Pondasi plat beton lajur
Pondasi Dangkal
1. Pondasi batu kali • Digunakan pada bangunan sederhana yang kondisi tanah aslinya cukup baik. • Kedalaman pondasi ini antara 60 – 80 cm. Dengan lebar tapak sama dengan tingginya. • Kebutuhan bahan baku untuk pondasi ini adalah : – Batu belah (batu kali/guning) – Pasir pasang – Semen PC (abu-abu).
• Pelaksanaan pondasi mudah • Waktu pengerjaan pondasi cepat • Batu belah mudah didapat, (khususnya pulau Jawa)
• Batu belah di daerah tertentu sulit dicari • Membuat pondasi ini memerlukan biaya besar (bila sesuai kondisi pertama) • Pondasi ini memerlukan biaya lebih mahal jika untuk rumah bertingkat.
Pondasi Dangkal
2. Pondasi tapak (foot plate) • Untuk bangunan bertingkat atau bangunan di atas tanah lembek. • Terbuat dari beton bertulang dan letaknya tepat di bawah kolom/tiang dan kedalamannya sampai pada tanah keras. • Dapat dikombinasikan dengan pondasi batu belah/kali. Pengaplikasiannya juga dapat langsung menggunakan sloof beton dengan dimensi tertentu untuk kepentingan pemasangan dinding. • Pondasi ini juga dapat dipersiapkan untuk bangunan di tanah sempit yang akan dikembangkan ke atas.
• Kebutuhan Bahannya adalah: – Batu pecah / split (2/3) – Pasir beton – Semen PC – Besi beton – Papan kayu sebagai bekisting (papan cetakan)
• Lebih murah • Galian tanah lebih sedikit (hanya pada kolom struktur saja) • Untuk bangunan bertingkat penggunaan pondasi foot plate lebih handal daripada pondasi batu belah.
• Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama). • Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton). • Tidak semua tukang bisa mengerjakannya. • Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur. • Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah.
Pondasi Dangkal
3. Pondasi plat beton lajur • Digunakan bila luas penampang yang menggunakan pondasi pelat setempat terlalu besar. Karena itu luas penampang tersebut dibagi dengan cara memanjangkan lajur agar tidak terlalu melebar • Pondasi ini lebih kuat jika dibanding dua jenis pondasi dangkal lainnya. Ini disebabkan seluruhnya terbuat dari beton bertulang. • Harganya lebih murah dibandingkan dengan pondasi batu kali untuk bangunan rumah bertingkat. • Lebar pondasi pelat lajur = lebar bawah pondasi batu kali, yaitu 70 – 120 cm. Ini disebabkan fungsi pondasi pelat lajur adalah menggantikan pondasi batu belah bila batu belah sulit didapat, atau memang sudah ada rencana pengembangan rumah ke atas.
• Lebih murah • Penggunaannya pada bangunan bertingkat lebih handal dibanding pondasi batu belah, baik sebagai penopang beban vertikal maupun gaya horizontal seperti gempa, angin, ledakan dan lain-lain
• Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama). • Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton). • Tidak semua tukang bisa mengerjakannya. • Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur. • Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah.
Jenis Pondasi Pada tanah dengan kedalaman tanah keras > 3 m Digunakan untuk mentransfer beban ke lapisan yang lebih dalam untuk mencapai kedalaman tertentu sampai didapat jenis tanah yang mendukung daya beban strutur bangunan
Pondasi dalam (deep foundation)
Jenis Pondasi
1. Pondasi Sumuran 2. Pondasi Bored Pile 3. Pondasi Tiang Pancang
Pondasi dalam (deep foundation)
Pondasi Dalam
1. Pondasi sumuran • Dicor di tempat dengan beton dan batu belah sebagai pengisinya. Disebut pondasi sumuran karena pondasi ini dimulai dengan menggali tanah berdiameter 60 – 80 cm seperti menggali sumur. • Kedalaman pondasi ini dapat mencapai 8 meter. • Pada bagian atas pondasi yang mendekati sloof, diberi pembesian untuk mengikat sloof. • Digunakan bila lokasi pembangunannya jauh, tidak memungkinkan dilakukan transportasi untuk mengangkut tiang pancang. • Walaupun lokasi pembangunan memungkinkan, pondasi jenis ini jarang digunakan. Selain boros adukan beton, penyebab lainnya adalah sulit dilakukan pengontrolan hasil cor beton di tempat yang dalam.
• Alternatif penggunaan pondasi dalam, jika material batu banyak dan bila tidak dimungkinkan pengangkutan tiang pancang. • Tidak diperlukan alat berat. • Biayanya lebih murah untuk tempat tertentu.
• Bagian dalam dari hasil pasangan pondasi tidak dapat di kontrol (Karena batu dan adukan dilempar/ dituang dari atas) • Pemakaian bahan boros. • Tidak tahan terhadap gaya horizontal (karena tidak ada tulangan). • Untuk tanah lumpur, pondasi ini sangat sulit digunakan karena susah dalam menggalinya.
Pondasi Dalam
2. Pondasi bored pile • Pondasi di tempatkan sampai ke dalaman yang dibutuhkan dengan cara membuat lubang yang dibor dengan alat khusus. • Setelah mencapai kedalaman yang disyaratkan, kemudian dilakukan pemasangan bekisting yang terbuat dari plat besi, kemudian dimasukkan rangka besi pondasi yang telah dirakit sebelumnya, lalu dilakukan pengecoran terhadap lubang yang sudah di bor tersebut. • Cocok untuk lokasi pekerjaan yang disekitarnya rapat dengan bangunan orang lain, karena proses pembuatan pondasi ini tidak menimbulkan efek getar yang besar, seperti pembuatan Pondasi Pile (Tiang Pancang) yang pemasangannya dilakukan dengan cara pukulan memakai beban/hammer.
Video >>
• Volume betonnya sedikit • Biayanya relative murah • Ujung pondasi bisa bertumpu pada tanah keras
• Diperlukan peralatan bor • Pelaksanaan pemasangannya relative agak susah. • Pelaksanaan yang kurang bagus dapat menyebabkan pondasi keropos, karena unsur semen larut oleh air tanah.
Pondasi Dalam
3. Pondasi tiang pancang • Mampu menahan gaya orthogonal ke sumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi tiang pancang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang pancang yang terdapat di bawah konstruksi dengan tumpuan pondasi. • Pelaksanaan pekerjaan pemancangan menggunakan diesel hammer. Sistem kerja diesel Hammer adalah dengan pemukulan sehingga dapat menimbulkan suara keras dan getaran pada daerah sekitar. Itulah sebabnya cara pemancangan pondasi ini menjadi permasalahan tersendiri pada lingkungan sekitar.
1. MINIPILE (UKURAN KECIL) Tiang pancang berukuran kecil ini digunakan untuk bangunanbangunan bertingkat rendah dan tanah relative baik. Ukuran dan kekuatan yang ditawarkan adalah: • Berbentuk penampang segitiga dengan ukuran 28 dan 32. • Berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 20×20 dan 25×25.
2. MAXIPILE (UKURAN BESAR) Tiang pancang ini berbentuk bulat (spun pile) atau kotak (square pile). Tiang pancang ini digunkan untuk menopang beban yang besar pada bangunan bertingkat tinggi. Bahkan untuk ukuran 50Ă—50 dapat menopang beban sampai 500 ton.
Video >>
• Karena dibuat dengan system pabrikasi, maka mutu beton terjamin. • Bisa mencapai daya dukung tanah yang paling keras. • Daya dukung tidak hanya dari ujung tiang, tetapi juga lekatan pada sekeliling tiang. • Pada penggunaan tiang kelompok atau grup (satu beban tiang ditahan oleh dua atau lebih tiang), daya dukungnya sangat kuat. • Harga relative murah bila dibanding pondasi sumuran.
• Untuk daerah proyek yang masuk gang kecil, sulit dikerjakan karena faktor angkutan. • Sistem ini baru ada di daerah kota dan sekitarnya. • Untuk daerah dan penggunaan volumenya sedikit, harganya jauh lebih mahal. • Proses pemancangan menimbulkan getaran dan kebisingan.
Basement
Sebuah tingkat atau beberapa tingkat dari bangunan yang keseluruhan atau sebagian terletak di bawah tanah Basement dibuat sebagai usaha untuk mengoptimalkan penggunaan lahan yang semakin padat dan mahal. Dalam pelaksanaan konstruksi basement, ada tiga hal penting yang perlu diperhatikan: • metode konstruksi, • retaining wall • dewatering.
Basement
Pemilihan tipe basement • • • • •
Ketinggian air tanah di lokasi Kemungkinan kontaminasi dari air tanah Drainase alami Jenis tanah Akses ke lokasi
Kebutuhan Retaining Wall • Kesesuaian struktural • Ketahanan • Pengeluaran kelembaban • Buildability
Tipe Perlindungan Basement Tipe A- Perlindungan Tangki (Tanked Protection) Tipe B- Perlindungan integral struktrur (Structurally integral protection) Tipe C- Perlindungan dengan pengaliran (Drained protection)
Tipe A-
Perlindungan Tanki (Tanked Protection)
• Pelindung tahan air (waterproof ) diaplikasikan di luar dan dalam struktur basement. • Teknik paling umum menggunakan lembara plastic bitumen bituminous ‘stick-on’ . • Relatif murah, tetapi laposan bisa lepas kehilangan adhesi dan mudah rusak saat proses backfilling. • Alternatifnya, membrane dicat atau disemprot ke permukaan terluar basement, dan dilapisi lagi dengan papan drainase untuk perlindungan saat backfilling.
Tipe BPerlindungan integral struktrur (structurally integral protection) Menggunakan beton tahan air, bisa dikombinasikan juga dengan membran waterproof.
Tipe CPerlindungan dengan pengaliran (drained protection) • Struktur menggabungkan rongga alir di antara struktur basement. Ketergantungan permanen daripada rongga ini untuk mengumpulkan air tanah sepanjang palung rembesan struktur dan langsung meneruskan air tersebut ke pembuangan air dari drainase atau dengan pemompaan. • Struktur tembok dapat menggunakan pratekan (prestressed), beton yang dikuatkan atau beton polos ataupun batuan keras.
Tipe CPerlindungan dengan pengaliran (drained protection) • Tembok basement bagian luar harus memiliki ketahanan yang cukup terhadap air untuk memastikan rongga air yang ada hanya mendapatkan limpahan air yang terkontrol. Jika tidak, sistem rongga ini tidak dapat mengatasi air bah melewati batas limpahan air terutama selama kondisi badai/banjir.
Struktur Basement 1. 2. 3. 4.
Pondasi Kolom Dinding Balok dan Plat Lantai
Struktur Basement
1. Pondasi •
Raft foundation atau pondasi slab
•
Jika pada umumnya, pondasi gedung merupakan gabungan antara tiang pancang, pile cap, dan tie beam, maka sistem ini menghilangkan pile cap dan tie beam diganti dengan sebuah pondasi masif yang menyatukan seluruh tiang pancang yang ada.
•
Jika disederhanakan, pondasi ini adalah pondasi yang menggabungkan bukan hanya 4/5 tiang pancang melainkan semua bagian gedung.
Struktur Basement
2. Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang memikul bebandari balok. Kolom merupakan suatu elemen struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan pada suatu kolom dapat menyebabkan keruntuhan bangunan
Struktur Basement
3. Dinding • Dinding pada basement harus dirancang agar kokoh dan kuat, mengingat fungsinya sebagai retaining wall (penahan beban tekanan tanah dan air). • Ketebalan dinding betonnya berkisar antara 15-17.5 cm, bergantung pada kedalaman lantai basement. • Sementara untuk mengantisipasi adanya rembesan air, dinding mutlak diberi lapisan waterproofing.
•Gravity Wall Jenis struktur penahan tanah yang memanfaatkan berat sendiri struktur untuk menahan beban tanah dari kegagalan bearing capacity, overturning, maupung sliding.
•Cantilever Wall Jenis struktur penahan tanah yang biasa terbuat dari material beton bertulang dan memiliki plat dasar struktur
•Counterfold Wall Jenis struktur penahan tanah yang memiliki siar penyangga pada bagian belakang struktur tersebut berfungsi untuk menyeimbangkan struktur akibat beban tanah.
Struktur Basement
4. Balok dan Plat Lantai Balok dan pelat adalah elemen dari sebuah bangunan. Kegagalan dalam merencanakan dimensi dan penulangan dapat menyebabkan keruntuhan dari bangunan tersebut.
Sistem Konstruksi Basement 1. Konvensional 2. Top-down 3. Semi top-down
Sistem Konstruksi Basement
1. Sistem Konvensional • Struktur basement dilaksanakan setelah seluruh pekerjaan galian selesai mencapai elevasi rencana (sistem bottom up). • Pelat basement paling bawah dicor terlebih dahulu, kemudian basement diselesaikan dari bawah ke atas, dengan menggunakan scaffolding. • Kolom, balok dan slab dicor di tempat (cast in place). • Pada sistem ini, galian tanah dapat berupa open cut atau dengan sistem dinding penahan tanah yang bisa sementara dan permanen. • Sistem dinding penahan tanah dapat dengan perkuatan strutting, ground anchoratau free cantilever
Video >>
Sistem Konstruksi Basement
2. Sistem Top-down • Pada sistem ini, struktur basement dilaksanakan bersamaan dengan pekerjaan galian basement. • Urutan penyelesaian balok dan plat lantainya dimulai dari atas ke bawah, dan selama proses pelaksanaan, struktur plat dan balok tersebut didukung oleh struktur tiang (king post) yang dipasang bersamaan dengan bored pile. • Pada dinding basement dicor sistem dinding penahan tanahnya yang dapat berupa diafragma wall atau contiguous pile yang dapat bersifat permanen dan temporary yang juga berfungsi sebagai cut off dewatering.
Video >>
Sistem Konstruksi Basement
3. Sistem Semi Top-down • Pelaksanaannya hampir sama dengan metode sistem top-down. • Perbedaannya adalah terletak pada pekerjaan struktur atasnya yang dapat dikerjakan bersamaan dengan pekerjaan struktur bawah