Desain pondasi adalah pembuatan rencana konstruksi untuk pondasi bangunan. Ini adalah fungsi yang sangat terspesialisasi dan biasanya dilakukan oleh seorang insinyur struktural. Fondasi adalah dasar struktural yang berdiri di atas tanah dan mendukung sisa bangunan. Oleh karena itu, desain pondasi harus melibatkan studi ekstensif terhadap tanah di bawah pondasi serta desain dan bahan yang digunakan pada pondasi itu sendiri.
Kedalaman Fondasi
Ada banyak jenis pondasi bangunan. Dengan pengecualian pondasi slab-on-grade, yang diletakkan di permukaan tanah, sebagian besar pondasi dapat dipasang pada berbagai kedalaman. Kedalaman yang dibutuhkan dari fondasi apa pun dapat bergantung pada beberapa faktor:
- Daya dukung tanah. Ini menentukan berapa banyak beban (berat atau gaya) yang dapat ditahan oleh tanah yang ada.
- Jenis tanah. Jenis tanah yang berbeda memiliki sifat yang berbeda yang dapat mempengaruhi kesesuaiannya untuk menopang pondasi.
-
Kedalaman es. Kedalaman dimana tanah membeku pada waktu terdingin dalam satu tahun, dikenal sebagai kedalaman beku atau garis beku, sering digunakan untuk menentukan kedalaman minimum untuk banyak jenis pondasi.
- Tabel air tanah. Muka air tanah yang tinggi dapat membatasi kedalaman pondasi serta jenis pondasi yang dapat digunakan. Ketinggian air tanah biasanya dimasukkan dalam studi tanah.
- Kedalaman minimal. Mengabaikan faktor lain, kedalaman minimum pondasi biasanya tidak kurang dari 18 inci untuk menghilangkan tanah lapisan atas dan variasi permukaan tanah.
Bahan Fondasi
Fondasi biasanya dibangun dengan pasangan bata, seperti balok beton atau bata, atau dengan beton tuang. Material batu menawarkan kekuatan tekan yang tinggi dan jauh lebih tahan terhadap kerusakan akibat kelembapan dan tanah dibandingkan material kayu dan logam. Fondasi batu biasanya memanjang di atas tanah untuk melindungi bahan bangunan lainnya dari kelembaban dan efek merusak lainnya dari kontak tanah. Fondasi batu biasanya diperkuat secara internal dengan tulangan logam atau bahan lainnya. Kontraktor akan sering menggunakan semen hidrolik untuk menyegel di sekitar pipa atau saluran yang menembus pondasi batu atau beton.
Beberapa fondasi bangunan dibangun dengan tiang atau tiang kayu yang dirawat. Dalam hal ini, penopang pondasi didorong jauh ke dalam bumi dan/atau bertumpu pada bantalan batu atau beton. Tiang dan dermaga sering digunakan saat membangun di atas atau di dekat air atau di mana tanahnya rawan banjir.
Salah satu bahan pondasi terpenting adalah alas, atau subbase, dari bahan anorganik yang diletakkan langsung di bawah pondasi. Secara umum, tanah dan tanah liat yang terendam memiliki daya dukung yang terbatas dan tidak dapat menahan beban yang dikenakan oleh bangunan. Oleh karena itu, tanah digali dan diganti dengan bahan padat yang kering dan seragam, seperti kerikil atau batu pecah yang menawarkan ketahanan geser dan daya dukung maksimum. Bahan dasar juga mendorong drainase air bawah permukaan dan tidak mengembang dengan tingkat kelembapan yang tinggi, seperti halnya tanah.
Pemindahan Beban Pondasi
Fondasi harus dirancang sedemikian rupa sehingga beban yang dikenakan oleh bangunan dipindahkan secara seragam ke permukaan kontak untuk meneruskan jumlah beban mati, beban hidup, dan beban angin ke tanah. Kapasitas beban bersih yang masuk ke tanah tidak boleh melebihi daya dukung tanah. Desain pondasi juga harus mempertimbangkan pengendapan yang diharapkan dari bangunan untuk memastikan bahwa semua pergerakan terkendali dan seragam untuk mencegah kerusakan pada struktur. Selain itu, desain keseluruhan pondasi, bangunan atas, dan karakteristik tanah harus dipelajari untuk mengidentifikasi strategi konstruksi yang berpotensi menguntungkan.
