Pengujian Kuat Tekan Beton Berdasarkan SNI

Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pengujian ini untuk menentukan kuat tekan (compressive strength) beton dengan benda uji berbentuk silinder yang dibuat dan dimatangkan (curring) di laboratorium maupun di lapangan. Kuat tekan beban beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.
Sebelum melakukan pengujian kuat tekan beton siapkan benda uji terlebih dahulu, peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Cetakan silinder, diameter 152 mm, tinggi 305 mm;
2. Tongkat pemadat, diameter 16 mm, panjang 600 mm, dengan ujung dibulatkan, dibuat dari baja yang bersih dan bebas karat;
3. Mesin pengaduk atau bak pengaduk beton kedap air;
4. Timbangan dengan ketelitian 0,3% dari berat contoh;
5. Mesin tekan, kapasitas sesuai kebutuhan;
6. Satu set alat pelapis (capping);
7. Peralatan tambahan : ember, sekop, sendok, sendok perata, dan talam;
8. Satu set alat pemeriksa slump;
9. Satu set alat pemeriksaan berat isi beton.

Setelah peralatan disiapkan, berikut ini adalah cara pembuatan benda uji:

1. Benda uji dibuat dari beton segar yag mewakili campuran beton;
2. Isilah cetakan dengan adukan beton dalam 3 lapis, tiap-tiap lapis dipadatkan dengan 25 kali tusukan secara merata. Pada saat melakukan pemadatan lapisan pertama, tongkat pemadat tidak boleh mengenai dasar cetakan, pada saat pemadatan lapisan kedua serta ketiga tongkat pemadat boleh masuk kira-kira 25,4 mm kedalam lapisan dibawahnya;
3. Setelah selesai melakukan pemadatan, ketuklah sisi cetakan perlahan-lahan sampai rongga bekas tusukan tertutup, ratakan permukaan beton dan tutuplah segera dengan bahan yang kedap air serta tahan karat, kemudian biarkan beton dalam cetakan selama 24 jam dan letakkan pada tempat yang bebas dari getaran.
4. Setelah 24 jam, bukalah cetakan dan keluarkan benda uji, untuk perencanaan campuran beton, rendamlah benda uji dalam bak perndam berisi air pada temperatur 25^oC disebutkan untuk pematangan (curing), selama waktu yang dikehendaki, untuk pengendalian mutu beton pada pelaksanaan pembetonan, pematangan (curing) disesuaikan dengan persyaratan.

Untuk melaksanakan pengujian kuat tekan beton harus diikuti beberapa tahapan sebagai berikut:

1. Ambilah benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekannya dari bak perendam, kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain lembab;
2. Tentukan berat dan ukuran benda uji;
3. Lapisilah (capping) permukaan atas dan bawah benda uji dengan mortar belerang;
4. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara centris;
5. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik;
6. Lakukan pembebanan sampai uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji;
7. Gambar bentuk pecah dan catatlah keadaan benda uji.

Perhitungan :
Kuat tekan beton = P/A
Keterangan :
P = beban maksimum (kg)
A = luas penampang (cm²)
Beberapa ketentuan khusus yang harus diikuti sebagai berikut:

1. Untuk benda uji berbentuk kubus ukuran sisi 20 x 20 x 20 cm cetakan diisi dengan adukan beton dalam 2 lapis, tiap-tiap lapis dipadatkan dengan 29 kali tusukan; tongkat pemadat diameter 16 mm, panjang 600 mm;
2. Untuk benda uji berbentuk kubus ukuran sisi 15 x 15 x 15 cm, cetakan diisi dengan adukan beton dalam 2 lapis, tiap-tiap lapis dipadatkan dengan 32 kali tusukan, tongkat pemadat diameter 10 mm, panjang 300 mm;
3. Benda uji berbentuk kubus tidak perlu dilapisi;
4. Bila tidak ada ketentuan lain konversi kuat tekan beton dari bentuk kubus ke bentuk silinder, maka gunakan angka perbandingan kuat tekan seperti berikut :
   

   Tabel Angka Perbandingan Kuat Tekan
5. Pemeriksaan kekuatan tekan beton biasanya pada umur 3 hari, 7 hari, dan 28 hari;
6. Hasil pemeriksaan diambil nilai rata-rata dari minimum 2 buah benda uji;
7. Apabila pengadukan dilakukan dengan tangan (hanya untuk perencanaan campuran beton), isi bak pengaduk maksimum 7 dm³ dan pengadukan tidak boleh dilakukan untuk campuran beton slump.

Berikut ini adalah gambar alat uji kuat tekan beton:

BETON

 PENGERTIAN BETON

Dalam konstruksi, beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi aggregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan pasir), semen dan air.

Biasanya dipercayai bahwa beton mengering setelah pencampuran dan peletakan. Sebenarnya, beton tidak menjadi

padat karena air menguap, tetapi semen berhidrasi, mengelem komponen lainnya bersama dan akhirnya membentuk material seperti-batu. Beton digunakan untuk membuat perkerasan jalan, struktur bangunan, fondasi, jalan, jembatan penyeberangan, struktur parkiran, dasar untuk pagar/gerbang, dan semen dalam bata atau tembok blok. Nama lama untuk beton adalah batu cair.

Dalam perkembangannya banyak ditemukan beton baru hasil modifikasi, seperti beton ringan, beton semprot (eng: shotcrete), beton fiber, beton berkekuatan tinggi, beton berkekuatan sangat tinggi, beton mampat sendiri (eng: self compacted concrete) dll. Saat ini beton merupakan bahan bangunan yang paling banyak dipakai di dunia.

SEJARAH BETON

Penggunaan beton dan bahan-bahan vulkanik seperti abu pozzolan sebagai pembentuknya telah dimulai sejak zaman Yunani dan Romawi bahkan mungkin sebelumnya. Dengan campuran kapur, pozzolan, dan batu apung, bangsa Romawi banyak membangun infrastruktur seperti akuaduk, bangunan, drainase dan lain-lain. Di Indonesia penggunaan yang serupa bisa dilihat pada beberapa bangunan kuno yang tersisa. Benteng Indrapatra di Aceh yang dibangun pada abad ke-7 oleh kerajaan Lamuri, bahan bangunannya berupa kapur, tanah liat, dan batu gunung. Orang Mesir telah menemukan sebelumnya bahwa dengan memakai aditif debu vulkanik mampu meningkatkan kuat tekan beton.

Penggunaan beton secara masif diawali pada permulaan abad 19 dan merupakan awal era beton bertulang. Pada tahun 1801, F.Coignet menerbitkan tulisannya mengenai prinsip-prinsip konstruksi dengan meninjau kelembaban bahan beton terhadap taruknya. Pada tahun 1850, J.L. Lambot untuk pertama kalinya membuat kapal kecil dari bahan semen untuk dipamerkan dalam Expo tahun 1855 di Paris. J.Moiner, seorang ahli taman dari Prancis mematenkan rangka metal sebagai tulangan beton untuk mengatasi taruknya yang digunakan untuk tanamannya. Pada tahun 1886, Koenen menerbitkan tulisan mengenai teori dan perancangan struktur beton. C.A.P Turner mengembangkan pelat slab tanpa balok tahun 1906.

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BETON

Kelebihan beton adalah dapat mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi. Selain itu pula beton juga memiliki kekuatan mumpuni, tahan terhadap temperatur yang tinggi dan biaya pemeliharaan yang murah.

Sedang kekurangannya adalah bentuk yang telah dibuat sulit diubah tanpa kerusakan. Pada struktur beton, jika ingin dilakukan penghancuran maka akan mahal karena tidak dapat dipakai lagi. Beda dengan struktur baja yang tetap bernilai. Berat, dibandingkan dengan kekuatannya dan daya pantul yang besar.

Beton memiliki kuat tekan yang tinggi namun lemah dalam tariknya. Jika struktur itu langsung jika tidak diberi perkuatan yang cukup akan mudah gagal. Menurut perkiraan kasar, nilai kuat tariknya sekitar 9%-5% kuat tekannya. Maka dari itu perkuatan sangat diperlukan dalam struktur beton. Perkuatan yang umum adalah dengan menggunakan tulang baja yang jika dipadukan sering disebut dengan beton bertulang

SIFAT BETON

Sebagaimana disebutkan sebelumnya, beton memiliki kuat tekan yang tinggi namun kuat tarik yang lemah. Untuk kuat tekan, di Indonesia sering digunakan satuan kg/cm² dengan simbol K. Misal, beton mutu K300 berarti memiliki kuat tekan 30 MPa. Kuat hancur dari beton sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor :

• Jenis dan kualitas semen
• Jenis dan lekak lekul bidang permukaan agregat. Kenyataan menunjukkan bahwa penggunaan agregat akan menghasilkan beton dengan kuat tekan dan kuat tarik lebih besar daripada penggunaan kerikil halus dari sungai.
• Perawatan. Kehilangan kekuatan sampai dengan sekitar 40% dapat terjadi bila pengeringan diadakan sebelum waktunya. Perawatan adalah hal yang sangat penting pada pekerjaan lapangan dan pada pembuatan benda uji.
• Suhu. Pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat tekan akan tetap rendah untuk waktu yang lama.
• Umur. Pada kekeadaan yang normal kekuatan beton bertambah dengan umurnya

PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman tertentu.
Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan Pile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran beban tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.
Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahananan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah penunjang dengan beberapa tiang.
Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengan tangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.
Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (Steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan Tiang beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting pada sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel.
Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan peningkatan sistem Pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalasi tiang pancang bermunculan.
Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah :
- untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras
- untuk menahan beban vertical, lateral, dan beban uplift
Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil & kurang keras atau apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.
Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan,dan konstruski seharusnya di bangun diatas pondasi tiang. Tiang pancang juga digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jetty atau dermaga.

PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman tertentu.

Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan Pile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran beban tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.

Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahananan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah penunjang dengan beberapa tiang.

Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengan tangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.

Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (Steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan Tiang beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting pada sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel.

Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan peningkatan sistem Pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalasi tiang pancang bermunculan. Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah :

- untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

- untuk menahan beban vertical, lateral, dan beban uplift

Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil & kurang keras atau apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indikator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.

Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan,dan konstruski seharusnya di bangun diatas pondasi tiang. Tiang pancang juga digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jetty atau dermaga. (Willy).

Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja, dan beton bertulang.

a. Pondasi Tiang Pancang Kayu

   Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai. Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengan tangan atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.

Gambar Pondasi Tiang Pancang Kayu

b. Pondasi Tiang Pancang Beton

    Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut :

1) Melakukan test “boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang 

    pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.

2) Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.

3) Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.

Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.

1) Pondasi tiang pancang beton cor ditempat

    Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :

    a) Melakukan pemboran tanah sesuai kedalaman yang ditentukan dengan memasukkan besi 

        tulangan beton.

    b) Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.

    c) Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan

        desakan/tekanan.

    d) Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah,

    e) Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.

Gambar Pondasi Tiang Pancang Beton Cor di Tempat

2) Pondasi tiang pancang beton sistem fabrikasi

   Kemajuan teknologi khususnya pada bidang rancang bangun beton bertulang telah menemukan pondasi tiang pancang sistem fabrikasi. Cetakan-cetakan pondasi dengan beberapa variasi diameter tiang pancang dan panjang tiang pancang dibuat dalam pabrik dengan system “Beton Pra-Tekan” Ukuran tiang pancang produksi pabrik dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Pondasi pemasangan pondasi tiang pancang sistem fabrikasi, sebagai berikut :

a) Dilakukan pengeboran sambil memancangkan tiang pondasi bagian per-bagian. Kedalaman 

    pengeboran sampai dengan batas kedalaman tanah keras yang dapat dilihat secara otomatis dari 

    mesin tiang pancang.

b) Kemudian setiap bagian tertentu dilakukan penyambungan dengan plat baja yang telah dilengkapi 

    dengan “joint” atau ulir penyambungan .

Gambar Pemasangan Pondasi Tiang Pancang Fabrikasi

c.Tiang Pancang Baja (steel)

Gambar Mesin Pancang De WaalpaaI, B.V.

Gambar Mesin Pancang Franki

Hampir di setiap proyek konstruksi pondasi tiang merupakan teknologi pondasi dalam yang telah jamak dipergunakan. Metode pemasangan tiang pondasi lainnya adalah dengan sistim bor. Meski tak sepopuler pondasi tiang pancang, penggunaan tiang bor ini semakin banyak dijumpai. Dalam kedalaman dan diameter dari tiang bor dapat divariasi dengan mudah, pondasi tiang bor dipakai untuk beban ringan maupun beban berat seperti bangunan bertingkat tinggi dan jembatan. Juga dipergunakan pada menara transmisi listrik, fasilitas dok, kestabilan lereng, dinding penahan tanah, pondasi bangunan ringan pada tanah lunak, pondasi bangunan tinggi, dan struktur yang membutuhkan gaya lateral yang cukup besar, dan lain- lain. Setiap alat yang ada hanya sesuai penggunaannya pada kondisi tanah dan teknik pengeboran tertentu saja. 

Salah satunya adalah fight auger. Alat yang sederhana dan ringan ini mempunyai kemampuan membuat lubang bor berdiameter 0,8-3,6 m. Cara kerjanya, rig akan berputar masuk ke tanah sampai terisi penuh oleh tanah, kemudian ditarik kembali ke atas dan diayun supaya tanah yang menempel lepas dari pisaunya. Alat ini efektif pada jenis tanah clan batuan lunak. Tetapi karena di lapangan biasanya mengalami kesulitan pada saat pengeboran, para kontraktor bisanya memilih mesin bor lainnya atau mengganti pisaunya dengan yang lebih baik. Pisau berbenruk spiral melancip akan membantu dalam pengeboran tanah yang keras dan batuan. Selain itu juga terdapat beberapa peralatan lain seperti bucket auger. Berfungsi untuk mengumpulkan basil galian dalam keranjang berbenruk spiral dengan cara mcngambil tanah dari galian ke atas dan dibuang, alat ini biasanya berfungsi baik pada tanah pasir.

Kedua, belling buckets. Alat ini mempunyai keistimewaan dengan ukuran yang lebih besar pada bagian dasarnya. Pembesaran volume biasanya disebut bells atau finder reams. 

Ketiga, core barrels. Alat pemotong berbentuk lingkaran, membuat dan menggali bentuk silinder. Alat ini biasanya digunakan pada tanah keras.

Keempat, multi roller Alat ini hanya digunakan untuk batuan keras. Kelima cleanout bucket yang berfungsi untuk memindahkan hasil galian akhir dari lubang bor dan membuat dasar pengeboran menjadi lebih bersih. Tiang tahanan ujung memburuhkan tipe bucket seperti ini.

Selain itu juga ada yang disebut dengan system pemancangan dengan jacking pile. Sistim pemancangan jacking pile adalah sistim pemancangan dengan metoda tiang bukan dipukul sampai 10 pukulan terakhir < 10 cm tapi ditekan sampai 2x beban rencana(kapasitas alat saat ini 300- 800 ton). 

Kelebihan pemancangan jacking pile yakni : a) Cocok untuk daerah Jakarta yang padat perumahan karena tidak berisik (promosi supplier ditaruh aqua gelas dimesinnya, airnya tidak akan tumpah karena getarannya,jadi kalo orang sekitarnya bilang dia shock / kaca rumahnya pecah gara2x kita pancang,itu tidak mungkin; b) Jumlah tiang bisa berkurang banyak sehingga membuat lebih murah ( di satu proyek 140 tiang dengan hammer bisa jadi 100 tiang dengan jacking pile); c) Di masa depan, jika disetujui oleh P2B, jacking pile bisa untuk menggantikan loading test karena sifatnya berdasarkan tekanan, sehingga menyerupai loading test, sehingga biaya loading test yang ratusan juta bisa dihemat; d) Akurasi pemancangan lebih tepat(kemungkinan miring kecil), sehingga design jarak antar tiang bisa minimal, yang menyebabkan banyaknya besi pilecap dan volume beton pilecap bisa diminimalkan.

Kelemahan pemancangan jacking pile yakni: a) Tidak cocok untuk lokasi yang tanahnya sempit karena jarak bebas alat pancang ke tembok harus 2.5m - 5 m(tergantung alatnya); b).Tidak bisa untuk tanah yang ada lensanya; c) penghematannya bisa dilakukan jika perancangan strukturnya diubah, sehingga harus banyak melibatkan dengan konsultan struktur.

Cara Kerja Jacking Pile

TAHAP 1

Gambar : mengangkat tiang pancang dengan crane

TAHAP 2

Gambar : tiang pancang dimasukkan ke alat pancang

TAHAP 3

Gambar : menjepit tiang dengan penjepit alat pancang dan mulai memancang tiang dengan tekanan hidraulik

TAHAP 4

Gambar 4 : setelah selesai memancang, crane akan mengambil tiang kedua dan sama lagi seperti gambar 1

Kelebihan Dan Kekurangan Pondasi Tiang Pancang

Perkembangan desain pondasi tiang pancang telah maju dengan pesat seiring dengan berkembangnya ilmu dan teknologi rancang bangun dalam dunia teknik sipil. Penggunaan Tiang Pancang dalam berbagai konstruksi sipil turut mengalami perbaikan dan penyempurnaan, jenis pondasi ini masih menjadi pilihan yang utama terutama untuk daerah (site) lapangan yang kurang menguntungkan.

Perilaku dan respon tiang pancang maupun struktur tanah di sekitarnya akan membantu proses desain berjalan dengan baik dengan tingkat akurasi dan validitas hasil desain yang tinggi.

Hambatan utama yang dihadapi dalam melakukan desain pondasi adalah kurang di dapatnya informasi yang memadai mengenai perilaku dan respon pondasi maupun struktur tanah di bawah permukaan tanah. Kesulitan ini selain masih terbatasnya peralatan yang secara langsung dapat memantau perilaku dan respon tiang di kedalaman tanah, juga sifat kenonlinearan tanah mempengaruhi hasil desain yang diperoleh.

Penggunaan Program Komputer untuk menyelesaikan permasalahan desain pondasi tiang pancang banyak dipergunakan dengan berbasis pendekatan metode beda hingga (difference finite method) untuk penyelesaian secara numerik. Diantaranya Program Komputer GROUP yang digunakan untuk penyelesaian desain kelompok pondasi tiang pancang dan analisis perilaku pondasi tiang pancang.

Pondasi tiang pancang termasuk dalam kategori pondasi dalam, dapat mendaya-gunakan kekuatan friksi tanah maupun bearing. Tentu saja ini tergantung dari jenis tanahnya dan panjang pondasi tersebut. Sangat cocok jika kedalaman tanah keras cukup jauh dari permukaan tanah. Tetapi dalam pelaksanaannya memerlukan alat pancang, jika cukup panjang dan beban berat maka tiang pondasinya harus dibuat dari precast PC Pile atau tiang baja, untuk beban ringan mungkin precast RC Pile masih bisa. Pondasi sumuran hanya mengandalkan fenomena bearing saja, sehingga cocok jika tanah keras dekat permukaan tanah. Jika tanah keras terlalu dalam maka pelaksanaannya menjadi masalah tersendiri. Kadang-kadang dihitung sebagai pondasi dangkal.

Tiang pancang unggul terhadap beban vertikal, jika ada beban horizontal maka daya dukungnya relatif kecil. Oleh karena itu jika dalam perencanaan strukturnya menerima gaya horizontal maka diperlukan juga tiang pancang miring. Semakin miring semakin besar daya dukung horizontalnya tetapi pelaksanaannya tidak gampang, jika terlalu miring lalu pakai alat pancang biasa. Bisa-bisa tiangnya patah karena ada eksentrisitas.

Gerakan tanah akibat gempa akan bersama-sama dengan pondasi. Pondasi sumuran, ukurannya lebih masif dibanding tiang pancang, sehingga kemungkinan untuk dapat bergerak bersama-sama dengan tanah lebih banyak. Jadi jika pondasinya tertanam cukup dalam maka fondasinya sendiri relatif tahan terhadap kondisi tersebut.

Kerusakaan akan terjadi jika gerakan tersebut mempunyai pengaruh pada struktur di atasnya yang karena mempunyai massa maka akan mengakibatkan gaya dinamik. Jika gaya dinamik struktur di atas pondasi dan pondasi tidak selaras maka timbul gaya restraint. Ini yang harus diwaspadai.

Karena umumnya sistem jembatan, struktur atas dan struktur bawah tidak menyatu maka dapat terjadi slip (deformasi horizontal yang berbeda satu sama lain). Mekanisme tersebut dapat menyerap enerji gempa. Yang perlu diwaspadai adalah mekanisme slip perlu diberi ruang gerak yang cukup, jangan sampai girder jembatan lepas dari tumpuannya.

BESI BETON

Besi Beton tentu bukan istilah yang asing lagi di telinga kita? Namun walaupun sering mendengarnya, seringkali kita tidak bisa menjelaskan dengan baik pengertian dari istilah besi beton tersebut.

Besi beton berbeda dengan besi – besi biasa. Besi beton adalah besi yang biasa digunakan untuk penulangan dalam konstruksi beton atau yang biasa dikenal dengan sebutan beton bertulang. Besi beton ini memiliki peran yang sangat penting dalam sebuah konstruksi. Beton pada prinsipnya mempunyai kekuatan yang terbatas untuk memikul beban. Oleh sebab itu, penulangan pada beton biasanya ditambah dengan beso beton agar konstruksinya menjadi lebih kuat dan akhirnya dapat memikul beban – beban atau gaya yang bekerja sehingga dikenal istilah beton bertulang.

Munculnya istilah beton bertulang karena terdiri dari dua material dalam instrumen pembuatannya yaitu beton dan besi tulangan. Fungsi tulangan dalam beton bertulang adalah untuk menahan gaya atau tegangan tarik yang bekerja pada konstruksi.

Besi beton terdiri dari dua macam yaitu besi ulir dan besi dengan bentuk polos. Pada besi bentuk polos, bentuk penampangnya tidak bersirip, permukaannya lincin, dan berbentuk bundar. Sedangkan untuk jenis besi ulir identik dengan bentuk bersirip yang memanjang dengan pola tertentu. Pola tersebut bisa bermacam – macam, bisa sesuai dengan pilihan pola pada proses pembuatannya.

Besi beton sebenarnya bukan hal yang baru lagi dalam dunia konstruksi karena besi beton sudah digunakan sejak tahun 1950 sebagai elemen utama untuk pembangunan gedung – gedung tinggi. Pada awal abad ke-20, banyak gedung – gedung tinggi di Amerika yang menggunakan baja profil dalam struktur utamanya. Pada tahun 50an, konstruksi beton baru mulai ikut ambil bagian dalam konstruksi gedung tinggi.

Sementara itu, di Indonesia sendiri, besi beton biasa digunakan sebagai inti untuk pembangunan gedung karena besi beton lebih mudah didapat dan lebih ekonomis daripada konstruksi lainnya. Saat ini besi beton merupakan bahan yang paling penting dalam konstruksi karena digunakan dalam berbagai macam bentuk misalnya untuk jembatan, drainase, dinding penahan tanah, bendungan, bangunan, dll.

DEFINISI TANAH

Tanah di alam terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah dipisahkan satu sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut.

Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau, dan lempung digunakan dalam Teknik Sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik. Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan di belakang material unsur utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya.

Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air, dan bahan padat. Udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Ruang di antara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.

Definisi tanah secara mendasar dikelompokkan dalam tiga definisi, yaitu:
(1) Berdasarkan pandangan ahli geologi
(2) Berdasarkan pandangan ahli ilmu alam murni
(3) Berdasarkan pandangan ilmu pertanian.

Ad 1. Menurut ahli geologi (berdasarkan pendekatan Geologis)
Tanah didefiniskan sebagai lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk regolit (lapisan partikel halus).

Ad 2. Menurut Ahli Ilmu Alam Murni (berdasarkan pendekatan Pedologi)
Tanah didefinisikan sebagai bahan padat (baik berupa mineral maupun organik) yang terletak dipermukaan bumi, yang telah dan sedang serta terus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: bahan induk, iklim, organisme, topografi, dan waktu.

Ad 3. Menurut Ahli Pertanian (berdasarkan pendekatan Edaphologi)
Tanah didefinisikan sebagai media tempat tumbuh tanaman.

Selain ketiga definisi diatas, definisi tanah yang lebih rinci diungkapkan ahli ilmu tanah sebagai berikut:
"Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran sebagai penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan hara ke akar tanaman; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (baik berupa senyawa organik maupun anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial, seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl); dan secara biologis berfungsi sebagai habitat dari organisme tanah yang turut berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif bagi tanaman; yang ketiganya (fisik, kimiawi, dan biologi) secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman sayur-sayuran, tanaman hortikultura, tanaman obat-obatan, tanaman perkebunan, dan tanaman kehutanan.

Penyelidikan Tanah

Salah satu tahapan paling awal yang perlu dilakukan dalam perencanaan pondasi adalah penyelidikan tanah. Uji penyelidikan tanah diperlukan untuk mengetahui daya dukung dan karateristik tanah serta kondisi geologi, seperti mengetahui susunan lapisan tanah/sifat tanah, mengetahui kekuatan lapisan tanah dalam rangka penyelidikan tanah dasar untuk keperluan pondasi bangunan, jalan, jembatan dan lain-lain, kepadatan dan daya dukung tanah serta mengetahui sifat korosivitas tanah. Penyelidikan tanah dilakukan untuk mengetahui jenis pondasi yang akan digunakan untuk konstruksi bangunan, selain itu dari hasil penyelidikan tanah dapat ditentukan perlakuan terhadap tanah agar daya dukung dapat mendukung konstruksi yang akan dibangun. Dari hasil penyelidikan tanah ini akan dipilih alternatif atau jenis pondasi, kedalaman serta dimensi pondasi yang paling ekonomis tetapi masih aman. Jadi penyelidikan tanah sangat penting dan mutlak dilakukan sebelum struktur itu mulai dikerjakan. Dengan mengetahui kondisi daya dukung tanah kita bisa merencanakan suatu struktur yang kokoh dan tahan gempa, yang pada akhirnya akan memberi rasa kenyamanan dan keamanan bila berada di dalam gedung. Penyelidikan tanah yang dilakukan di lapangan yaitu Sondir (DCP), pengeboran tanah, pengujian Standard Penetration Test (SPT) dan lain-lain. Dari sampel tanah yang diambil di lapangan untuk mengetahui sifat-sifat dan karakteristik tanah maka dilakukan uji laboratorium.