1 / 40

REKAYASA PONDASI I

REKAYASA PONDASI I. PERTEMUAN 2 KONSEP TEGANGAN TANAH LATERAL. Oleh : Arwan Apriyono. PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK UNSOED TAHUN 2009. Gambar 1. Perkuatan Dinding Penahan Tanah. Analisis Dinding Penahan Tanah (Metode Rankine).

ansel
Download Presentation

REKAYASA PONDASI I

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. REKAYASA PONDASI I PERTEMUAN 2 KONSEP TEGANGAN TANAH LATERAL Oleh : ArwanApriyono PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK UNSOED TAHUN 2009

  2. Gambar 1. Perkuatan Dinding Penahan Tanah

  3. Analisis Dinding Penahan Tanah (Metode Rankine) • Perhitungan Tekanan Aktif Horisontal dan Vertikal : Tekanan Aktif : Dimana : a = Tekanan aktif Rankine pada kedalaman z Untuk tanah granuler dengan kondisi kering dengan tanpa beban diatas, c=0 ; v=1z dan Ka = Tan2(45-1/2), sehingga :

  4. Gambar 2. Analisis Perkuatan Dinding Penahan Tanah

  5. Jika ada penambahan beban di atas seperti Gambar 2, maka : = 1z Akibat berat sendiri tanah Akibat beban

  6. Besarnya v(2) dapat dihitung dengan menggunakan metode distribusi tegangan 2 :1, sesuai dengan Gambar 3a (Laba dan Kennedy, 1986)

  7. Gambar 3. (a) Notasi untuk hubungan v2 - persamaan 3 dan 4; (b) Notasi untuk hubungan a2 – persamaan 6 dan 7

  8. Jika ada penambahan beban di atas,tekanan lateral pada setiap kedalaman : = Ka1z Akibat berat sendiri tanah Akibat beban

  9. Menurut Laba dan Kennedy, 1986, a(2)seperti pada Gambar 3(b): Dalam radians Dimana :

  10. Gaya Lempengan T = tekanan tanah aktif pada kedalaman z x luas dinding yang didukung oleh lempengan = (a)(SVSH) (8) Faktor Keamanan terhadap Patahan Lempengan Dimana : w = lebar dari setiap lempengan t = tebal dari setiap lempengan fy = kekuatan leleh dari material lempengan Faktor keamanan : 2,5 - 3

  11. Gaya gesek maksimum, FR: Dimana : le = panjang efektif v = tekanan vertikal efektif pada kedalaman z  = sudut gesek lempengan - tanah

  12. Faktor Keamanan terhadap Keruntuhan Tarik Substitusi pers (8) dan (10) dalam persamaan (11) : Total Panjang Ikatan L=lr +le (13) Dimana : lr = panjang dengan zone keruntuhan Rankine le = panjang efektif

  13. Sehingga kombinasi persamaan (13), (14) dan (15) :

  14. ProsedurDesainsecaraUmum Tahapan prosedur untuk desain perkuatan dinding penahan tanah : • Menentukan tinggi dinding (H), dan sifat tanah berbutir (granular) sebagai material timbunan di belakang dinding, seperti berat jenis (1) dan sudut gesek (1). • Mendapatkan sudut gesek tanah pada lempengan dinding penahan () dan diperlukan nilai FS(B) dan FS(P). • Asumsikan nilai untuk jarak horisontal dan vertikal lempengan, Juga asumsikan lebar lempengan baja (w) yang akan digunakan. • Hitung a dengan menggunakan persamaan 5, 6 dan 7. • Hitung gaya pada lempengan pada variasi kadalaman dengan menggunakan persamaan 8.

  15. Prosedur Desain secaraUmum • Untuk mengetahui nilai FS(B), hitung ketebalan lempengan (t), untuk menahan patahan lempengan : Kesepakatan menetapkan besar t sama pada semua kadalaman. Jadi a dalam persamaan 17 harus sama dengan a(max).

  16. ProsedurDesainsecaraUmum • Untuk mengetahui nilai  dan FS(P), tentukan panjang (L) dari lempengan dinding penahan pada variasi kedalaman dengan menggunakan persamaan 16. • Besar SV, SH, t, w dan L dapat diubah untuk memperoleh desain yang paling ekonomis. • Setelah perkuatan telah didesain, cek stabilitas dinding penahan secara keseluruhan ; yakni cek terhadap guling, longsor dan keruntuhan kapasitas dukung. (Gambar 4).

  17. Gambar 4.Cek Stabilitas Dinding Penahan Tanah

  18. CEK TERHADAP GULING Tinjauan momen guling terhadap keruntuhan titik B dalam satu meter panjang dinding : Mo = (18) • Dimana Pa = gaya aktif = • Momen lawan per panjang dinding (19) • Di mana : • W1 = (Luas AFEGI)(1)(1) • W2 = (Luas FBDE)(1)(1)

  19. CEK TERHADAP GELINCIR Jadi : Di mana k ≈ ⅔

  20. CEK TERHADAP KERUNTUHAN KAPASITAS DUKUNG • Kapasitas dukung ultimit pondasi dangkal adalah • Untuk kasus ini, semua bentuk, kedalaman, dan faktor inklinasi sama dengan 1. Juga, B = L2, c = c2,  = 2, dan q = 0 sebab kedalaman pondasi adalah nol. Jadi : • Faktor kapasitas dukung Nc dan N sesuai dengan sudut gesek tanah 2. Tegangan vertikal pada z = H, dari persamaan 2, adalah

  21. Contoh 1 : • sehingga faktor keamanan terhadap keruntuhan kapasitas dukung adalah secara umum, nilai minimum dari FS(guling) dan FS(longsor) = 3, dan FS(keruntuhan kapasitas dukung) = 3 sampai 5 yang direkomendasikan. • Suatu perkuatan dinding penahan tanah dengan tinggi 8 m. Data material timbunan adalah , = 16.6 kN/m3 dan 1 = 30°. Baja galvanis digunakan untuk konstruksi dinding. Desain perkuatan dengan FS(B) =3, FS (P,) =3, fy = 2.4 x 105 kN/m2, dan φ = 20. Data tanah asli dibawah dinding penahan adalah 2 = 18 kN/m3, φ2 = 28°, dan c2 = 52 kN/m2.

  22. Solusi Perancangan Ketebalan lempengan • Sv = 0.5 m, SH = 1 m, dan w = 75 mm. Untuk sudut gesek tanah φ1 = 30o : Ka = tan2 (45 – φ1/2) = tan2 (45 - 30/2) = 1/3. Dari persamaan (8), gaya pada lempengan adalah : • Gaya lempengan maksimum terjadi ketika σa maksimum. Karena σa(max) = HKa , jadi : • Dari persamaan (17), ketebalan lempengan adalah

  23. Jika tingkat korosi adalah 0.025 mm/thn dan umur struktur adalah 50 tahun, sehingga ketebalan aktual (t) lempengan menjadi : • Jadi tebal lempengan 5 mm memenuhi • Penentuan panjang lempengan • Merujuk pada persamaan (16). Pada σa = 1zKa dan σa = 1z • Perhitungan disajikan dalam tabel (Catatan : FS(P) = 3, H = 8 m, w = 0,075 m, dan  = 20

  24. Disajikan dalam tabel (FS(P) = 3, H = 8 m, w = 0,075 m, dan  = 20) • Jadi, menggunakan L = 12 m untuk z = 0 sampai 5 m, dan menggunakan L = 10 m untuk kedalaman > 5 m (lihat Gambar 5).

  25. CEK TERHADAP KESTABILAN KESELURUHAN • Terhadap gelincir • Dari persamaan (20) dan Gambar 5,

  26. Gambar 5. Struktur Perkuatan Dinding Penahan Tanah

  27. Terhadap Longsor • Dari Persamaan (21), • Terhadap Kegagalan kapasitas dukung

  28. Dari persamaan (23) • Jadi :

  29. DINDING PENAHAN TANAH DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL Gambar 6.Dinding Penahan tanah dengan perkuatan geotekstil

  30. Langkah-langkah dari prosedur perencanaan dinding penahan tanah dengan perkuatan geotekstil berdasarkan Bell dkk (1975) dan Korner (1990). 1. Tinjauan tekanan tanah aktif σa = Ka. σv = Ka. 1. z (25) dengan : Ka = koefisien tekanan tanah Rankine = tan2 (45-φ1/2) 1 = berat volume tanah timbunan φ = sudut gesek tanah timbunan

  31. 2. Penentuan geotekstil yang sesuai tegangan ijin σG (lb/ft atau kN/m). 3. Tinjauan jarak vertikal tiap lapisan pada kedalaman z Sv = = (26) Persamaan (26) sama dengan persamaan (9). Angka keamanan FS(B)diambil antara 1,3-1,5

  32. 4. Tinjauan panjang dari setiap lapisan geotekstil L = lr + le (27) Dimana : lr = (28) dan (29) le = σa= Ka. 1. z σv= 1 . z FS(P) = 1,3 -1,5 φF= sudut gesek antara geotekstile dan tanah = 2/3 φ1 Persamaan (27), (28) dan (29) sama pada persamaan (13) (15) dan (14)

  33. φF/φ1 = 2/3 dengan mempertimbagkan faktor konservatif. Martin dkk (1984) dari hasil tes laboratorium untuk φF/ φ1 antara jenis tipe dari geotektile and tanah.

  34. 5. Tinjauan panjang putaran geotekstil, ll ll = (30) Minimum panjang putaran geotekstil 3 ft (1m) 6. Cek overall stabilitas dan faktor aman terhadap guling, longsor, keruntuhan kapasitas dukung. Contoh 2 Sebuah perkuatan tanah geotektil tinggi 16 ft. Ditunjukkan pada gambar 11 Untuk tanah timbunan diketahui 1 = 110 lb/ft3, φ1 = 35º. Geotekstil σG = 80 lb/in. Rencanakan perkuatan tanah, Sv, L, dan ll

  35. SOLUSI • Menentukan Ka Ka = tan2 (45 - φ1/2) = tan2 (45 - 35/2) = 0,26 • Menentukan Sv Sv dengan cara trial. Dari persamaan (26) Sv= dengan FS(B) = 1,5 pada z = 8 ft pada z = 12 ft pada z = 16 ft

  36. Sehingga, digunakan Sv = 20 in pada kedalaman z = 0 sampai z = 8 ft dan Sv = 16 in pada kedalaman z > 8 ft. Ditunjukkan pada gambar di bawah ini Gambar 7. Pengaturan jarak (spasi perkuatan)

  37. Menentukan L Dari persamaan (27), (28), dan (29)L = lr + le

  38. dengan FS(P) = 1,5 L = (0,51)(H –z) + 0,438Sv

  39. L = (0,51)(H –z) + 0,438Sv ; H = 16 ft Berdasarkan perhitungan, mengunakan L = 8,5 ft untuk z  8 ft dan L = 4 ft untuk z > 8 ft

  40. Menentukan ll dari persamaan (30) Dengan a = 1zKa, FS(P) =1,5; dengan V = 1z, F = 2/31, sehingga, Pada z = 16 in,

More Related