Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Mercu Buana 13
MODUL 13PENURUNAN
1. PENDAHULUAN
Istilah penurunan (settlement) digunakan untuk menunjukkan gerakan titik
tertentu pada bangunan terhadap titik referensi yang tetap. Jika seluruh permukaan
tanah dibawah dan diisekitar bangunan turun secara seraga dan penurunan terjadi tidak
berlebihan, maka turunnya bangunan akan tidak nampak oleh pendangan mata dan
penurunan yang terjadi tidak menimbulkan kerusakan bangunan. Namun, kondisi
kondisi demikian tentu mengganggu baik pandangan mata maupun kestabilan
bangunan, bila penurunan terjadi secara berlebihan. Umumnya, penurunan tak seragam
lebih membahayakan bangunan dari pada penurunan total.
Contoh-contoh kerusakan bangunan akibat penurunan tak seragam ditunjukkan
dalam Gambar 1
1) Gambar 1a. Jika tepi bangunan turun lebih besar dari paada bagian
tengahnya, bangunan diperkirakan akan retak-retak pada bagian A.
2) Gambar 1b. Jika bagian tengah bangunan turun lebih besar bagian atas
bangunan dalam kondisi tertekan dan bagian bawah tertarik. Kalau deformasi
yang terjadi sangat besar, tegangan tarik yang akan berkembang dibawah
bangunan dapat mengakibatkan retak-retak pada bangunan.
3) Gambar 1c. Penurunan satu tepi dapat berakibat retak pada bagian C
4) Gambar 1d. Penurunan terjadi berangsur-angsur dari salah satu tepi bagian
bangunan, yang berakibat miring bangunan tanpa menyebabkan keretakan.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTREKAYASA FUNDASI
Gambar 1 Contoh kerusakan bangunan akibat penurunan
2. TEKANAN SENTUH
Pertimbangan pertama dalam menghitung penurunan adalah penyebaran
tekanan fondasi ke tanah di bawahnya. Hal ini sangat bergantung pada kekuatan
pondasi dan sifat-sifat tanah. Tekanan yang terjadi pada bidang kontak antara dasar
fondasi dan tanah, disebut tekanan sentuh atau tekanan kontak (contac pressure).
Besarnya intensitas tekanan akibat beban fondasi ke tanah dibawahnya, semakin ke
bawah semakin berkurang. Variasi tekanan sentuh dibawah pondasi lingkaran atau
fondasi memanjang yang kaku, yang dibebani dengan beban terbagi rata q,
diperlihatkan pada gambar 2.
Distribusi tekanan sentuh untuk fondasi pada tanah lempung, diperlihatkan
dalam Gambar 2a. Fondasi yang sama, bila diletakkan pada tanah pasir atau kerikil,
distribusi tekanan sentuhnya seperti dalam Gambar 2b. Selanjutnya, jika fondasi
tersebut diletakkan pada tanah campuran antar lempung dan pasir, bentuk distribusi
tekanan sentuhnya akan seperti pada Gambar 2c.
Pada fondasi yang fleksible, seperti fondasi tangki minyak yang terletak pada
tanah lempung, distribusi tekanan sentuh akan seragam dan penurunan berbentuk
cekungan seperti bentuk mangkuk (Gambar 2d).
Dalam praktek, sangat jarang fondasi yang benar-benar kaku. Karena itu,
distribusi tekanan sentuh yang terjadi adalah antara bentuk fondasi yang kaku dan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTREKAYASA FUNDASI
fleksible. Dengan alasan ini, dalam praktek, distribusi tekanan sentuh fondasi ke tanah
dianggap seragam atau uniform, bila beban terbagi rata seragam.
Gambar 2 : Distribusi tekanan sentuh di bawah pondasi
(a)fondasi kaku pada lempung
(b)fondasi kaku pada pasir dan kerikil
(c)fondasi kaku pada campuran lempung dan pasir
(d)fondasi fleksibel pada tanah lempun
3. HITUNGAN PENURUNAN
Penurunan (settlement ) fondasi yang terletak pada tanah berbutir halus yang
jenuh dapat dibagi menjadi 3 komponen, yaitu : penurunan segera
(immediatesettlement), penurunan konsolidasi primer, penurunan konsolidasi sekunder.
Penurunan total adalah jumlah ketiga komponen penuruanan tersebut, dan bila
dinyatakan dalam persamaan :
S = Si + Sc + Ss (1)
Dengan:
S = penurunan total
Si = penurunan segera
Sc = penurunan konsolidasi primer
Sc = penurunan konsolidasi sekunder
Penurunan segera atau penurunan elastis adalah penurunan yang dihasilkan
oleh distorsi masa tanah yang tertekan, dan terjadi pada volume konstan. Penurunan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTREKAYASA FUNDASI
pda tanah-tanah berbutir kasar dan tanah-tanah berbutir halus yang tidak jenuh
termasuk tipe penurunan segera, karena penurunan terjadi segera setalah terjadi
penrapan beban.
Penurunan Konsolidasi terjadi dari 2 tahap, yaitu tahap penurunan konsolidasi
primer dan tahap penurunan konsolidasi sekunder. Penurunan konsolidasi primer adalah
penurunan yang terjadi sebagai hasil dari pengurangan volume tanah akibat aliran air
meninggalkan zona tertekan yang diikuti oleh pengurangan kelebihan tekanan air pori
(excess pore water pressure). Penurunan konsolidasi merupakan fungsi dari waktu.
tahap Penurunan konsolidasi sekunder, adalah penurunan yang tergantung dari waktu
juga, namun berlangsung pada waktu setelah konsolidasi primer selesai, dimana
tegangan efektif akibat bebannya telah konstan.
Besarnya penurunan bergantung pada karakteristik tanah dan penyebaran
tekanan fondasi ke tanah di bawahnya. Penurunan fondasi bangunan dapat diestimasi
dari hasil-hasil uji laboratorium pada contoh-contoh tanah tak terganggu yang diambil
dari pengeboran, atau dari persamaan- persamaan empiris yang dihubungkan dengan
hasil pengujian dilapangan secara langsung.
1) PENURUNAN SEGERA
1.1 Tanah Homogen dengan Tebal Tak Terhingga
Persamaan penurunan segera atau penurunan elastis dari fondasi yang terletak
dipermukaan tanah yang homogen, elastis, isotropis, pada media semi tak terhingga,
dinyatakan oleh :
S iqBE
1− 2I p (2a)
Dengan :
Si
q
B
E
μ
Ip
= penurunan segera
= tekanan pada dasar fondasi
= lebar fondasi
= modulus elastis (Tabel 3)
= angka poison (Tabel 2)
= faktor pengaruh (Tabel 1)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTREKAYASA FUNDASI
1
ln L / B2 1
Nilai faktor tergantung dari lokasi titik yang ditinjau dimana penurunan akan
dihitung, bentuk dan kekakuan fondasi. Untuk fondasi fleksible, Terzaghi (1943)
menyarankan nilai Ip umtuk menghitung penurunan pada sudut luasan empat persegi
panjang, sebagai berikut :
Ip 1 L
ln
L / B2 1L / B
L B
(2b)
Dengan L dan B adalah panjang dan lebar fondasi. Nilai-nilai Ip untuk berbagai bentuk
fondasi, ditunjukkan dalam Tabel 1
Tabel 1 Faktor pengaruh Im (Lee,1962) dan Ip (Schleicher, 1962) untuk pondasi kaku,
dan faktor faktor pengaruk untuk fondasi fleksibel (Terzaghi,1943)
Schleicher (1952) juga mengusulkan akto-faktor pengaruh Ip untuk pondasi
kaku, seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 1 . Untuk fondasi-fondasi yang terletak di
permukaan (Das,1983)
Si (rata-ratafleksible)≡0,85 Si (dipusatt, fleksible)
Si (kaku)≡0,93 Si (rata-rata, fleksible)
Si (kaku)≡0,80 Si (rata-rata, fleksible)
(3a)
(3b)
(3c)
Jika beban eksentris, fondasi yang kaku akan brotasi akibat momen pengulingan. Lee
(1962) menyarankan nilai faktor pengaruh Im untuk fondasi yang kaku ada pembebanan
eksentris, atau pembebanan yang menimbulkan momen.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTREKAYASA FUNDASI
Top Related