Karakteristik Beton

Karakteristik dari beton harus dipertimbangkan dalam hubunganya dengan kwalitas yang dituntut untuk suatu tujuan kontruksi tertentu. Pendekatan praktis yang paling baik untuk mengusahakan kesempurnaan semua sifat beton, akan berarti pemberosan bila mana dipandang dari segi ekonomi. Yang paling diharapkan dari suatu kontruksi ialah dapat memenuhi harapan maksimal, dengan tepat mengikuti variasi sifat – sifat beton, dan tidak hanya terpancang pada satu pandangan saja, misalnya kekuatan harus semaksimal mungkin.

Beton dapat mencapai kuat hancur sampai sekitar 80 N/mm² (12.000 lb/in²), atau lebih, tergantung pada perbandingan air seman serta tingkat pemadatannya. Kuat hancur antara 20 dan 50 N/mm² pada umur 28 hari biasa diperoleh dilapangan bila pengawasan pekerjaannya baik, dengan perbandingan campuran semen : pasir : agregat : kasar sebagai 1 : 2 : 4. Dalam jenis kontruksi tertentu seperti bantalan rel kereta api pra-cetak, kekuatan berkisar antara 40 sampai 65 N/mm² pada 28 hari, yang dicapai dengan menggunakan campuran yang banyak semenya dan rendah perbandingan air/ semenya.

Kuat hancur dari beton dipengaruhin oleh sejumlah faktor, selain oleh perbandingan air semen  dan tingkat pemadatannya.

Basf

mimpi

Ambisi dan mimpimu adalah samudra.
Meski kadang terjadi pasang surut,
tapi takkan pernah surut airnya.
Oleh sebab itu, bersemangatlah
selalu, meski perkerjaannya sekecil
apapun. Jangan pernah menunda-nunda
apa yang bisa dilakukan hari ini.
Ingatlah, engkau insan manusia yang
luar biasa! Hindari selalu menunggu
motivasi untuk bergerak, tetapi
bergeraklah sekarang juga, dan dirimu
akan termotivasi dengan sendirinya!

Setiap insan manusia dilahirkan luar
biasa. Kita semua sebenarnya diberi
kemampuan dan potensi yang besar dan
hebat.
Oleh sebab itu, kembangkanlah
setiap potensi yang ada semaksimal
mungkin, dan gunakan dengan tepat,
agar bermanfaat bagi sebanyak umat.

Gempa yang terjadi dikelompokkan menjadi 3 bagian,  yaitu:

1. Gempa Ringan, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non-struktural (dinding retak, genting dan langit-langit jatuh, kaca pecah, dsb) maupun pada komponen strukturalnya (kolom dan balok retak, pondasi amblas, dsb).

2.   Gempa Sedang, bangunan boleh mengalami kerusakan pada komponen non-strukturalnya akan tetapi komponen struktural tidak boleh rusak.

3.   Gempa Besar, bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non-struktural maupun komponen strukturalnya, akan tetapi jiwa penghuni bangunan tetap selamat, artinya sebelum bangunan runtuh masih cukup waktu bagi penghuni bangunan untuk keluar/mengungsi ketempat yang aman.

Pondasi Tiang

Fondasi  tiang  digolongkan  berdasarkan  kualitas  bahan  material  dan  cara pelaksanaan.  Menurut  kualitas  bahan  material  yang  digunakan,  tiang  pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja dan tiang pancang composite (kayu – beton dan baja – beton).
a. Tiang Pancang Beton
Tiang pancang beton berdasarkan cara pembuatannya dibedakan menjadi dua macam yaitu :
-          Cast in place (tiang beton cor ditempat atau fondasi tiang bor) dan
-          Precast pile (tiang beton dibuat ditempat lain atau dibuat dipabrik).
Fondasi  tiang  pancang  dibuat  ditempat  lain (pabrik,  dilokasi)  dan  baru dipancang sesuai dengan umur beton setelah 28 hari. Karena tegangan tarik beton adalah kecil, sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah diberi tulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan  pemancangan.  Pemakaian  fondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan kerugian antara adalah sebagai berikut ini :
Keuntungan nya yaitu :
1.   Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan. Lebih – lebih karena pemeriksaan dapat dapat dilakukan setiap saat.
2.  Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah
3.  Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.
4.  Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.
Kerugian nya :
1.  Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah disekitarnya.
2.   Pemancangan sulit, bila dimeter tiang terlalu besar
3.   Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.
4.   Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.
Metode  pelaksanaan :
1.   Penentuan lokasi titik dimana tiang akan dipancang.
2.   Pengangkatan tiang.
3.   Pemeriksaan kelurusan tiang.
4.   Pemukulan tiang dengan palu (hummer) atau dengan cara hidrolik
b. Tiang Pancang Kayu

Tiang pancang dengan bahan material kayu dapat digunakan sebagai tiang pancang pada suatu dermaga. Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah : bahan kayu yang dipergunakan harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu belian.
Semula tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan.
Semua kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang memerlukan pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 – 86 dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan. Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, pengawetan dengan tangki terbuka secara panas dan dingin, harus digunakan. Beberapa kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada umumnya, kebutuhan untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan beratnya kondisi pelayanan.
Kepala Tiang Pancang
Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan memasang cincin baja atau besi yang kuat atau dengan metode lainnya yang lebih efektif.
Setelah  pemancangan,  kepala  tiang  pancang  harus  dipotong  tegak  lurus  terhadap panjangnya sampai bagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet sebelum pur (pile cap) dipasang.
Bilamana tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur permanen dan akan dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tiang pancang tersebut telah dipotong pada atau di bawah permukaan air tanah yang terendah yang diperkirakan. Bilamana digunakan pur  (pile cap) dari beton, kepala tiang pancang harus tertanam dalam pur dengan ke dalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan gaya. Tebal beton di sekeliling tiang pancang paling sedikit 15 cm dan harus diberi baja tulangan untuk mencegah terjadinya keretakan.
Sepatu Tiang Pancang
Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk melindungi ujung tiang selama pemancangan, kecuali bilamana seluruh pemancangan dilakukan pada tanah yang lunak.  Sepatu  harus  benar-benar  konsentris (pusat  sepatu  sama  dengan  pusat  tiang pancang) dan dipasang dengan kuat pada ujung tiang. Bidang kontak antara sepatu dan kayu harus cukup untuk menghindari tekanan yang berlebihan selama pemancangan.
Pemancangan
Pemancangan berat yang mungkin merusak kepala tiang pancang, memecah ujung dan menyebabkan retak tiang pancang harus dihindari dengan membatasi tinggi jatuh palu dan jumlah penumbukan pada tiang pancang. Umumnya, berat palu harus sama dengan beratnya  tiang  untuk  memudahkan  pemancangan.  Perhatian  khusus  harus  diberikan selama pemancangan untuk memastikan bahwa kepala tiang pancang harus selalu berada sesumbu dengan palu dan tegak lurus terhadap panjang tiang pancang dan bahwa tiang pancang dalam posisi yang relatif pada tempatnya.

Penyambungan
Bilamana diperlukan untuk menggunakan tiang pancang yang terdiri dari dua batang atau lebih, permukaan ujung tiang pancang harus dipotong sampai tegak lurus terhadap panjangnya untuk menjamin bidang kontak seluas seluruh penampang tiang pancang. Pada tiang pancang yang digergaji, sambungannya harus diperkuat dengan kayu atau pelat penyambung baja, atau profil baja seperti profil kanal atau profil siku yang dilas menjadi satu membentuk kotak yang dirancang untuk memberikan kekuatan yang diperlukan. Tiang pancang   bulat harus diperkuat dengan pipa penyambung. Sambungan di dekat titik-titik yang mempunyai lendutan maksimum harus dihindarkan.
c. Tiang Pancang Baja Struktur

Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa profil baja gilas biasa, tetapi tiang pancang pipa dan kotak dapat digunakan. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak digunakan, dan akan diisi dengan beton, mutu beton tersebut minimum harus K250.
Perlindungan Terhadap Korosi
Bilamana korosi pada tiang pancang baja mungkin dapat terjadi, maka panjang atau ruasruasnya yang mungkin terkena korosi harus dilindungi dengan pengecatan menggunakan lapisan  pelindung  yang  telah  disetujui  dan/atau  digunakan  logam  yang  lebih  tebal bilamana daya korosi dapat diperkirakan dengan akurat dan beralasan. Umumnya seluruh panjang tiang baja yang terekspos, dan setiap panjang yang terpasang dalam tanah yang terganggu di atas muka air terendah, harus dilindungi dari korosi.
Kepala Tiang Pancang
Sebelum  pemancangan,  kepala  tiang  pancang  harus  dipotong  tegak  lurus  terhadap panjangnya dan topi pemancang (driving cap) harus dipasang untuk mempertahankan sumbu tiang pancang segaris dengan sumbu palu. Setelah pemancangan, pelat topi, batang baja atau pantek harus ditambatkan pada pur, atau tiang pancang dengan panjang yang cukup harus ditanamkan ke dalam pur (pile cap).
Perpanjangan Tiang Pancang
Perpanjangan tiang pancang   baja harus dilakukan dengan pengelasan. Pengelasan harus dikerjakan sedemikian rupa hingga kekuatan penampang baja semula dapat ditingkatkan. Sambungan harus dirancang dan dilaksanakan dengan cara sedemikian hingga dapat menjaga alinyemen dan posisi yang benar pada ruas-ruas tiang pancang. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak akan diisi dengan beton setelah pemancangan, sambungan yang dilas harus kedap air.
Sepatu Tiang Pancang
Pada umumnya sepatu tiang pancang tidak diperlukan pada profil H atau profil baja gilas lainnya. Namun bilamana tiang pancang akan dipancang di tanah keras, maka ujungnya dapat diperkuat dengan menggunakan pelat baja tuang atau dengan mengelaskan pelat atau siku baja untuk menambah ketebalan baja. Tiang pancang pipa atau kotak dapat juga dipancang tanpa sepatu, tetapi bilamana ujung dasar tertutup diperlukan, maka penutup ini  dapat  dikerjakan  dengan  cara  mengelaskan  pelat  datar,  atau  sepatu  yang  telah dibentuk dari besi tuang, baja tuang atau baja fabrikasi.
Perbandingan Jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation) Berdasarkan Metode Konstruksinya
Pengeboran (Drilled)

• Kelebihan:

1. Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat menggangu lingkungan sekitar.
2. Cocok untuk pondasi yang berdiameter besar.
3. Pondasi dapat dicetak sesuai kebutuhan.

• Kekurangan:

1. Pekerjaan agak rumit karena pondasi dicetak di lapangan.
2. Lebih banyak memerlukan alat bantu seperti mesin bor, casing, cleaning bucket dan alat bantu pengecoran sehingga mengeluarkan biaya yang lebih besar.
3. Rentan terhadap pengaruh tanah dan lumpur di dalam lubang.
4. Waktu pengerjaan lebih lama.
Pemancangan

• Kelebihan:

1. Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.
2. Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.
3. Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.
4. Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.
5. Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

• Kekurangan:

1. Pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan.
2. Pemancangan sulit, bila dimeter tiang terlalu besar.
3.  Kesalahan metode pemancangan dapat menimbulkan kerusakan pada pondasi.
4.  Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.
5. Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.
Tekan (Pressed)

• Kelebihan:

1.  Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat menggangu lingkungan sekitar.

1. Tidak menimbulkan kerusakan pada pondasi akibat benturan.
2. Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.
3. Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.
4. Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.
5. Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.
6. Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

• Kekurangan:

1. Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.
2. Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.
3. Tidak cocok untuk pondasi dengan diameter yang agak besar.
4. Memerlukan mesin hydraulic press untuk menekan pondasi.

Pondasi Tiang Pancang

Secara definitif, tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari berbagai bahan bangunan (kayu, beton atau baja) yang digunakan untuk mentransmisikan beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah. Hal tersebut dapat merupakan distribusi vertikal dari beban sepanjang poros tiang pancang aau pemakaian beban secara langsung terhadap lapisan yang lebih rendah sepanjang ujung tiang pancang.

Pondasi tiang pancang digunakan untuk mentransfer beban yang dipikul pondasi (struktur serta penggunanya) ke lapisan tanah yang dalam, dimana dapat dicapai daya dukung yang lebih baik. Pondasi tiang pancang ini juga berguna untuk menahan gaya angkat akibat tingginya muka air tanah dan gaya dinamis akibat gempa.

Jika dilihat dari pemakaiannya, maka pondasi tiang pancang dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu tiang pancang tunggal dengan tiang pancang kelompok. Sedangkan, bila dilihat dari bahan yang dipakai menjadi tiang pancang, maka tiang pancang dapat dibedakan menjadi tiang pancang kayu, tiang pancang baja, tiang pancang beton pracetak, tiang pancamg beton prategang dan tiang pancang komposit.

Kegunaan Pondasi Tiang Pancang

Secara terperinci, kegunaan dari pondasi tiang pancang ini meliputi beberapa hal, yaitu diantaranya adalah :

1. Untuk membawa beban-beban konstruksi di atas permukaan tanah ke dalam tanah melalui lapisan tanah. Dalam hal ini, trasfer gaya yang terjadi tidak hanya menyangkut beban gaya vertikasl saja, namun juga meliputi gaya lateral.

2. Untuk menahan gaya desakan ke atas yang sering kali menyebabkan terjadinya kegagalan guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah di bawah bidang batas air jenuh. Pondasi telapak dapat juga dipakai untuk menopang kaki-kaki menara terhadap kegagalan guling, dimana gaya momen yang dihasilkan dari beban horisontal (dalam hal ini beban angin) dapat ditahan oleh gaya friksi tanah terhadap permukaan pondasi tiang pancang.

3. Dapat memampatkan endapan tak berkohesi yang bebas lepas di dalam tanah dengan melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan saat pemancangan. Dalam pelaksanaannya, pondasi tiang pancang tersebut dapat ditarik keluar kemudian.
4. Mengontrol penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.
5. Membuat tanah di bawah pondasi sebuah mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekwensi alamiah dari sistem mesin tersebut bila dijalankan. Dalam hal ini, transfer beban dinamis akibat getaran (vibrasi) sebuah mesin dapat dilaksanakan dengan baik tanpa harus mengubah struktur tanah, dimana tanah menjadi kaku dan teredam dari vibrasi mesin.
6. Sebagai faktor keamanan tambahan di bawah tumpuan jembatan dan tiang khususnya, jika erosi merupakan persoalan yang potensial. Dengan adanya pondasi tiang pancang, kegagalan gelincir yang dapat disebabkan oleh erosi dan beban horisontal akan dapat diatasi.
7. Dalam konstruksi yang didirikan pada lepas pantai, pondasi tiang pancang digunakan untuk meneruskan beben-beban yang terjadi di atas permukaan air pada struktur ke dalam air dan ke dalam dasar tanah yang mendasari air tersebut. Hal ini berlaku pada pondasi tiang pancang yang ditanamkan sebagian ke dalam tanah pada dasar air dan yang terpengaruh oleh beban vertikal dan tekuk serta beban lateral. Dengan demikian, dengan dipakainya pondasi tiang pancang pada suatu struktur pada lepas pantai, selain memanfaatkan daya dukung tanah seperti pondasi pada umumnya, juga memanfaatkan daya dukung air untuk menjaga kestabilan struktur.

Macam – macam Tiang pancang jika dilihat dari bahan penyusunnya ada 3 yaitu :

1. Tiang pancang beton
2. Tiang pancang kayu
3. Tiang pancang baja

Mekanika Tanah

Definisi Mekanika Tanah

Mekanika Tanah adalah bagian dari Geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil, dalam Bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan Bodenmechanik dalam Bahasa Jerman. Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925 melalui bukunya “Erdbaumechanik auf bodenphysikalicher Grundlage” (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah), yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern, dan menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini, sehingga Terzaghi disebut sebagai “Bapak Mekanika Tanah”.

Definisi Tanah

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari:

1. Agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain.
2. Zat Cair.
3. Gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara butiran mineral-mineral padat tersebut.

Tanah berguna sebagai pendukung pondasi bangunan dan juga tentunya sebagai bahan bangunan itu sendiri (contoh: batu bata).

Percobaan:
Ilmu ini mempelajari sifat-sifat tanah melalui serangkaian percobaan laboratorium dan percobaan di lapangan.

Percobaan di Lapangan :

• Sondir
• Bor
• Uji Tekan Pelat
• Uji Kekuatan Geser Tanah di lapangan, dengan menggunakan Uji Baling-Baling

Percobaan di Laboratorium

• Distribusi Butiran Tanah, untuk tanah berbutir besar digunakan Uji Ayak (eng: Sieve Analysis, de: Siebanalyse), untuk tanah berbutir halus digunakan Uji Hidrometer (eng: Hydrometer, de: Aräometer / Sedimentationsanalyse).
• Berat Jenis Tanah (eng: Specific Grafity, de: Wichte)
• Kerapatan Tanah (eng: Bulk Density, de: Dichte) dengan menggunakan Piknometer.
• Kadar Air, Angka Pori dan Kejenuhan Tanah (eng: Water Content, Pore Ratio and Saturation Ratio; de: Wassergehalt, Hohlraumgehalt, Sättigungszahl)
• Permeabilitas (eng: Permeability, de: Wasserdurchlässigkeit)
• Plastisitas Tanah, dengan menggunakan Atterberg Limit Test untuk mencari:
  – Batas Cair dan Plastis,
  – Batas Plastis dan Semi Padat,
  – Batas Semi Padat dan Padat
  (eng: Liquid Limit, Plastic Limit, Shrinkage Limit;
  de: Zustandgrenzen und Konsistenzgrenzen)
• Konsolidasi (eng: Consolidation Test, de: Konsolidationversuch)
• Uji Kekuatan Geser Tanah, di laboratorium terdapat tiga percobaan untuk menentukan kekuatan geser tanah, yaitu:
  – Percobaan Geser Langsung (eng: Direct Shear Test, de: Direktscherversuch),
  – Uji Pembebanan Satu Arah (eng: Unconvined Test, de: Einaxialversuch) dan
  – Uji Pembebanan Tiga Arah (eng & de: Triaxial)
• Uji Kemampatan dengan menggunakan Uji Proctor

Penggunaan Ilmu
Pada kelanjutannya, ilmu ini digunakan untuk:

• Perencanaan pondasi
• Perencanaan perkerasan lapisan dasar jalan (pavement design)
• Perencanaan struktur di bawah tanah (terowongan, basement) dan dinding penahan tanah)
• Perencanaan galian
• Perencanaan bendungan