Pemodelan dan analisis struktur pondasi rumah panggung titin nuryawati

Pemodelan dan Analisis Struktur Pondasi Rumah Panggung

Pondasi adalah kontruksi bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah yang berfungsi memikul/mendukung bangunan gedung diatasnya, termasuk beban-beban struktur bangunan untuk diteruskan ke tanah pendukung.

Struktur pondasi ditinjau terhadap kombinasi antara beban mati (D), beban hidup (L), dan pergerakan pondasi (S). Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain termasuk berat keran. Beban hidup adalah beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan beban lingkungan, seperti beban angin, beban hujan, beban gempa, beban banjir, atau beban mati.

Dalam studi ini dipilih kriteria sebagai berikut, dan digambarkan dalam Gambar 1.

A.Pondasi menggunakan beton, dengan mutu Beton K-225:

• Bentuk pondasi prisma dengan ukuran penampang atas 25x25 cm, ukuran penampang bawah 60x60 cm, dan tinggi 90 cm

• Modulus elastisitas (E) = 200 000 kg/cm2 = 20 000 MPa

• Berat jenis beton = 2 400 kg/m3

• Angka Poisson= 0.25

B. Kolom dari kayu berbentuk lingkaran dengan diameter 22 cm, luas (A) = 0.038 m2, tinggi kolom 2,7 m.

• Nama Kayu johar atau pheasant wood

• Massa jenis 800 kg/m3

• Modulus elastisitas = 110 000 kg/cm2 = 11 000 MPa

• Poisson ratio 0.3

Gambar 1. Susunan pondasi umpak dan kolom.

Akibat pengaruh beban maka akan terjadi tegangan, regangan dan displacement pada pondasi dan dihitung dengan persamaan:

A. Tegangan Tekan (Compressive stress)

Tegangan yang terjadi akibat gaya tekan kolom, dan dihitung dengan persamaan:

σ=P/A=P/x^2

dimana σ = tegangan tekan (Mpa), P adalah besar beban yang terkena pada pondasi (N), dan A adalah luas penampang yang mengalami pembebanan (mm2), dalam hal ini nilai x ditinjau berdasarkan ketinggian pondasi dengan persamaan fungsi sebagai berikut.

x=b+((a-b))/t h

Gaya tekan dari kolom ke pondasi berupa beban mati yaitu berat beban konstruksi ditambah beban hidup.

B. Regangan

Akibat gaya aksial P, pondasi mengalami perubahan panjang sebesar δ, maka besarnya regangan, ε (perpanjangan persatuan panjang) yang terjadi dapat dihitung dengan persamaan:

ε=dδ/dh

dimana ε = regangan normal (non dimensi), δ = perubahan panjang (mm), L= panjang awal benda uji (mm).

Hukum Hooke menyatakan persamaan hubungan antara regangan dan tegangan sebagai berikut.

σ=E∙ε

δ=(4∙P∙t)/(E∙a.b)

C.Displacement / perpindahan

Perpindahan pondasi berupa penurunan pondasi yang dipengaruhi mekanisme pengalihan beban, maka penyelesaian untuk perhitungan penurunan hanya bersifat pendekatan. Metode yang digunakan dalam perhitungan penurunan tiang tunggal ini adalah dengan menngunakan metode semi empiris. Nilai deformasi akan diperoleh dari persamaan sebagai berikut.

μ = FL/EA

dimana :

E = Modulus Elastisitas

σ = Tegangan

ε = Regangan

F = Gaya beban pada tumpuan

A = Luas Penampang

L = Panjang tumpuan

u = Perubahan bentuk

Pemodelan Struktur Pondasi

• Sebuah benda yang diberikan gaya akan mengalami perubahan bentuk searah dengan gaya

•Perubahan bentuk pada kasus ini didefinisikan sebagai displacement (u)

•Pendekatan model dilakukan dengan model 1 dimensi karena gaya-gaya yang terjadi berada pada suatu sumbu yang sama.

Persamaan Umum

E= σ/ε= (F/A)/(∆L/L)

F= (EA/L) ΔL

u = F L / E A

dimana : E = Modulus Elastisitas

σ = Tegangan

ε = Regangan

F = Gaya beban pada tumpuan

A = Luas Penampang

L = Panjang tumpuan

u = Perubahan bentuk /deformasi

Parameter input yang digunakan

F = 2000 N

x1 = 25 cm

x2 = 60 cm

L = 90 cm

E = 20 000 MPa

Perhitungan menggunakan EES

Hasil Perhitungan dengan EES