STUDI EKSPERIMENTAL FONDASI DANGKAL DENGAN BEBAN TARIK PADA TANAH PASIR

RAUDAH AHMAD, Ir. Agus Darmawan Adi, M.Sc., Ph.D.

2015 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Pada bangunan seperti menara transmisi listrik ataupun menara telekomunikasi, beban lateral yang bekerja sementara lebih dominan, seperti beban angin atau beban gempa dan beban akibat akibat putusnya kabel antar menara transmisi. Kombinasi beban tersebut pada struktur atas mengakibatkan sebagian kaki menara mengalami beban tarik, sedangkan sebagian lagi mengalami beban desak. Sejauh ini fondasi yang umumnya digunakan pada struktur tersebut adalah fondasi tiang. Beban mati yang diterima fondasi tiang pada bangunan yang mengalami beban tarik tersebut relatif kecil. Sehingga pemilihan fondasi tiang dinilai masih kurang efektif. Jenis fondasi yang lain adalah fondasi dangkal (shallow foundation) yaitu fondasi yang menahan langsung beban bangunan di atasnya. Fondasi tersebut diharapkan mampu memberikan kapasitas dukung yang baik terhadap adanya beban tarik pada struktur bangunan. Penelitian lebih lanjut mengenai perilaku fondasi dangkal dalam menahan beban tarik khususnya dalam menggambarkan deformasi butiran tanah pasir akibat beban tarik pada fondasi dangkal menjadi topik yang menarik untuk diteliti. Pengujian fondasi dangkal dengan beban tarik di Laboratorium mengacu pada ASTM D 3689-90 untuk standar pengujian tiang tunggal dengan beban tarik aksial statis. Prosedur pembebanan yaitu metode gaya tarik dengan kecepatan yang tetap. Tipe fondasi dangkal yaitu fondasi telapak dengan ukuran kecil. Bentuk telapak persegi dan lingkaran dengan ukuran lebar dan diameter fondasi 30 cm. Variasi kedalaman fondasi 10 cm, 20 cm dan 30 cm. Analisis kapasitas ultimit tarik menggunakan metode yang dikemukakan oleh Das dan Seeley (1975), Rowe dan Davis (1982), Murray dan Geddes (1987) dan Bowles (1988). Nilai perpindahan yang terjadi akan disimulasikan dengan metode elemen hingga menggunakan program Plaxis sehingga diperoleh mekanisme keruntuhan tanah pasir akibat beban tarik. Hasil pengujian tarik diperoleh kapasitas ultimit tarik dan diameter bidang runtuh di permukaan meningkat dengan bertambahnya rasio kedalaman. Prisma tanah yang terangkat membentuk sudut kelongsoran yaitu  = ½. Hasil pengujian tarik model fondasi dangkal dengan telapak persegi lebih besar 28,35% terhadap telapak lingkaran pada lebar (B) dan diameter (D) yang sama. Das dan Seeley (1975) menghasilkan nilai kapasitas ultimit tarik terbesar. Nilai yang dihasilkan oleh metode Bowles (1988) menghasilkan nilai terkecil. Metode Murray dan Geddes (1987) memiliki nilai kapasitas ultimit tarik yang mendekati hasil pengamatan. Perbedaan hasil analisis pada masing-masing metode dikarenakan perbedaan asumsi tanah yang terangkat. Hasil simulasi diperoleh pergerakan butiran tanah pada sudut pelat hingga kepermukaan tanah yang membentuk kerucut terpotong. Kata kunci: Kapasitas ultimit tarik, tanah pasir, metode elemen hingga, fondasi telapak

Transmition tower structures which is the lateral load which working dominant like wind load or seismic load and the load caused by the breaking of cables between electricity transmition tower. That load combination will make a large uplift load on one side of structure legs and another is compressive load. The foundations are commonly used in that structures is pile foundations. Where the dead loads received by pile foundations are relatively small so it is not effective to be applied to this structures. Another type of foundation is shallow foundation which resist directly load of the structure on it with a small loads. The further research regarding behavior of shallow foundation due to uplift load in sand especially to describing the failure mechanism is becomes important. The Laboratory test of footing with uplift load refer to ASTM D3689-90 for standard test method for individual piles under static axial tensile load. Loading procedure is constant rate of uplift method. Shallow foundation type is footing with a small scale. Footing shape are square and circular. Depth of footing are 10 cm, 20 cm and 30 cm. Analysis of ultimate uplift capacity method were proposed by Das and Seeley (1975), Rowe and Davis (1982), Murray and Geddes (1987) and Bowles (1988). Displacement occurs will be simulate with finite element methods by Plaxis program in order to obtain sand failure mechanisms due to uplift load. The Laboratory test result were ultimate uplift capacity and diameter of surface failure increased with the increasing embedment ratio. Soil deformation make an angle inclination equal to half of internal friction angle = ½ . Uplift load capacity for square footing greater 28,35% than circular footing at the same width (B), diameter (D) and depth. Das dan Seeley (1975) method give a biggest uplift load capacity. Bowles (1988) method give a smallest uplift load capacity. Murray and Geddes (1987) method very close with the Laboratory result. Simulation result by Plaxis program is soil deformation start from the edge of plate and extending to the surface that forms the truncated cone. Keywords : ultimate uplift capacity, sandy soil, shape of footing, finite element methods

Kata Kunci : Kapasitas ultimit tarik, tanah pasir, metode elemen hingga, fondasi telapak; ultimate uplift capacity, sandy soil, shape of footing, finite element methods