Mengenal Teknologi Pondasi Cakar Ayam

Dalam mendirikan bangunan-bangunan gedung, jalan-jalan dan landasan pesawat terbang di Indonesia (juga diluar negeri) kita sering menjumpai keadaan-keadaan tanah yang menyulitkan, antara lain keadaan tanah yang terlalu lembek, sehingga tanpa cara-cara yang khusus kita tidak dapat membangun diatasnya. Cara-cara yang khusus ini biasanya mahal biayanya dan/atau memakan waktu yang tidak sedikit, misalnya mengadakan perbaikan tanah, membuat pondasi sumuran, pondasi caisson, pondasi tiang pancang dsb.
Maka uhtuk mengatasi persoalan ini oleh Prof.Dr. Ir. Sedijatmo telah ditemukan suatu cara yang relatif tidak mahal dan tidak memakan waktu, pembuatannyapun tidak sulit, dan tidak memerlukan alat-alat yang khusus dan tinggi harganya. Cara baru ini dinamakan oleh penemunya "Pondasi Cakar Ayam" dan terdiri dari pelat beton bertulang yang tebalnya 10 s/d 12 cm dan dibagian bawahnya diberi pipa-pipa beton bertulang pula yang menempel kuat-kuat pada pelat beton tersebut.


Diameter pipa biasanya diambil 1,20 - 1.50 meter dan panjangnya antara 1.50 - 3.00 meter, sedangkan tebalnya pipa biasa diambil 8 cm."Pipa-pipa beton tsb, dimasukkan kadalam tanah yang (biasanya) lembek dan pelat betonnya berada disebelah atasnya. Pelat beton itu akan mengapung diatas tanah lembek dan pipa-pipa beton yang masuk dalam tanah itu menjaga agar pelat diatasnya tetap datar dan kaku. Pelat ini meskipun tipis namun ia bisa mencapai kekakuan (stiffness) yang besar karena pipa beton yang ada di bawahnya, dan pipa-pipa beton ini mengambil kekuatannya dari sifat-sifat tanah yang dikenal sebagai “passieve gronddruk” suatu sifat yang pada systeem pondasi lain tak pernah dimanfaatkan, Dengan demikian maka jumlah materiaal yang digunakan dapat direduccer sebesar-besarnya.
Pada dasarnya systeem Cakar Ayam ini dapat digunakan untuk segala macam keadaan tanah, dari yang terlembek sampai kepada yang terkeras. Hanya dari sudut biaya maka penggunaannya akan sangat ekonomis dibanding dengan systeem lain apabila daya-tahan-tanah yang diizinkan (toe te laten draagvermogen) terletak antara 0,15 kg/ cm2 sampai 0,35 kg/cm2 atau 1,5 ton/m2 sampai 3,5 ton/m2.

Untuk keadaan tanah semacani ini pemakaian beton keseluruhannya (pelat dan pipa-pipa) akan sebesar 0,25 s/d 0,30 m3/m2 pelat dengan tulangan tidak lebih dari 90 kg/m3 beton. Cara memasangnyapun sangat sederhana dan dapat dilakukan oleh setiap pemborong yang pernah mengerjakan pekerjaan beton bertulang.
Sebagai contoh pelat pondasi Cakar Ayam seluas 2.300 m2 di Semarang selesai dikerjakan dalam waktu 3 bulan dengan baik oleh pemborong kelas menengah.

Hingga kini pondasi Cakar Ayam telah dipakai dengan succes untuk antara lain:
2 bh. hanggar dengan bentang 64 m10-bh. hoogepanningsten P.L.N.
2 bh. Watertorens
1 bh. Scheepshelling di Tg. Priok.
1 bh. Gereja Katolik di Jakarta.
2 bh. pondasi diesel generator
4. bh. pondasi Pusat Tenaga Listrik; Gas di Palernbangl bh. kantor Doane ( Bea Cukai) di Semarang 1 bh. gedung Bank Indonesia di Pakanbaru
1 buah, repair-sation IDA di Godong, Semarang1 Jembatan di Situnggak, Indramayu high tension towers P.L.N. di Gresik, Surabaya 1 gedung P.L.N. bertingkat tiga di Menteng, Jakarta1 hanggar Pertamina di Kmayoran, Jakarta high tension tower di Banjarmasin
high tension tower di Palembang
1 bonded Warehouse II di Ancol 'Tg. Priok'
Dan sekarang sedang dikerjakan pondasi Cakar Ayam. ini untuk :
-pabrik Kompos di Surabaya
-perluasan kantor Pertamina di Palembang.

Mengenai patent-nya sendiri system Cakar Ayam. tersebut telah di-patent-kan di Negara-negara : - Indonesia dengan no. octrooi 1813
- Jerman Timur
- Inggris
- Perancis
- Italia
- Belgia
- Canada
- USA
- Jerman Barat

Sebagaimana disebutkan diatas pipa-pipa yang ada dibawah pelat merupakan alat2 pengkaku pelat (Slab stiffeners)dan bukan merupakan alat-alat penumpu pelat, (slab supporters) karena apabila ada settlement pada pelat pipa-pipa juga akan turut turun.
Jadi kalau dibanding dengan pelat dengan balok-penguat maka balok penguat itulah. yang-dilakukan oleh pipa-pipa tersebut. Bedanya ialah bahwa balok penguat tidak memanfaatkan tekanan tanah pasif, sedangkan pipa Cakar Ayam justru mengexploitir adanya tekanan tanah pasif tersebut. Dari pemikiran ini saja sudah dapat dipahami bahwa volume beton pada pipa Cakar Ayam akan kurang (less) jika dibandingkan volume beton pada pipa penguat yang berarti akan lebih ekonomis.
Prinsip kerjanya Cakar Ayam dapat dipahami dari gambar dan perhitungan berikut:

Periksalah gambar diatas.
Gambar dan uraian tercebut dapat dipahami bahwa pelat akan tetap kaku berkat tekanan pasip yang ada dan ukuran-ukuran dari masing bagian konstruksi dapat ditentukan dari rumus tersebut

Juga tampak bahwa sifat2 phisik tanah (physical properties) menentukan cara positif ukuran-ukuran tersebut.
Luas pelat ditetapkan dari perbandingan muatan dan daya dukung tanah yang diizinkan, yang pada konstruksi jalan maupun runways sama sekali tidak menimbulkan kesulitan. Penurunan pondasi dapat dihitung dengan formula-logaritma sbb.:

Quote:

Z= ∑ h/c 2,3 log ᵟk2/ᵟk1

Dari pengalaman kami yang sudah kami lakukan pada bangunan-bangunan gedung rumus settlement tersebut adalah cukup teliti (reliable). Dibandingkan dengan perhitungan konstruksi pondasi untuk bangunan gedung, maka perhitungan untuk keperluan runways maupun jalan-jalan raya adalah jauh lebih mudah karena muatan yang diatasnya adalah kecil. Sebagai contoh muatan pada runway yang mampu untuk menahan pesawat Jumbo Jet(Boeing 747) tidak akan melebihi 1 ton/m2 dan untuk jalan raya klas 1 tidak melebihi 0,5 ton/m2. Pula untuk kapasitas runway dikemudian hari juga tidak terlalu sulit pelaksanaannya karena hanya dengan menambah tebalnya pelat beton sesuai dengan kebutuhan peningkatan. Sebagai contoh untuk landasan lapangan terbang Banjarmasin kita pergunakan pipa tengah sepanjang 1,80 m, pipa tepi 2,00 m, dan tebal pelat 10 cm sedangkan untuk runway Cengkareng ( 2x3600 mx 60 m) cukup kita pergunakan panjang pipa yang sama hanya tebal pelat yang menjadi 15 cm tebal pelat-pelat tsb, sebaiknya ditambah dengan lapisan hot mixed asphalt sebagai lapisan aus setebal 4 - 5 cm.

Jikalau pada runway yang konvensionil hanya sebagian dari runway yang dibawah roda yang mendukung muatan, maka pada systeem Cakar Ayam secara teoritis seluruh runway ikut mendukungnya, tetapi dalam perhitungan kita ambil sebagian saja dari pada runway yang berdekatan dengan lokasi pesawat terbang. Jadi pada Cakar Ayam ini luas bagian runway yang mendukung menyesuaikan diri dengan muatan yang ada diatasnya, suatu sifat yang tidak ada pada runway system konvensionil maupun jenis pondasi lainnya.
Terhadap benturan kapal terbang pada landasan,pada waktu kapal terbang mendarat, tidak akan mempengaruhi konstruksi ini karena shock tersebut sebagian besar telah "dimatikan” oleh pegas dan shock-absorber landing gear maupun ban udara yang ada dibawahnya. Bila benturan terlalu besar maka pesawat akan mengalami kerusakan lebih dahulu. Secara teoritis maka pelat untuk runway ini tidak perlu memerlukan sambungan dillatatie sehingga tidak menimbulkan benturan kecil pada roda yang terdapat pada runway beton bertulang yang bersambungan.
Untuk keperluan maintenance dillatatie ini bisa diadakan pada jarak-jarak 100m.
(sumber)