1 / 31

Kapasitas Dukung Tanah ( Soil Bearing Capacity)

Kapasitas Dukung Tanah ( Soil Bearing Capacity). by : A. Adhe Noor PSH, ST., MT Geotechnics - Civil Engineering Program Department of Engineering, Faculty of Science and Engineering General Soedirman State University. Konsep Dasar. PENDAHULUAN. Kapasitas Dukung Tanah :

blenda
Download Presentation

Kapasitas Dukung Tanah ( Soil Bearing Capacity)

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. Kapasitas Dukung Tanah(Soil Bearing Capacity) by : A. Adhe Noor PSH, ST., MT Geotechnics - Civil Engineering Program Department of Engineering, Faculty of Science and Engineering General Soedirman State University

  2. Konsep Dasar PENDAHULUAN Kapasitas Dukung Tanah : Kemampuan tanah dalam menahan beban yang bekerja padanya Sumber beban : • Fondasi  transfer beban dari struktur di atasnya • Beban langsung (beban bergerak)  pergerakan kendaraan pada perkerasan jalan

  3. Konsep Dasar Pentingnya kita mempelajari kapasitas dukung tanah ……. Keruntuhan kapasitas dukung tanah  penurunan tanah  ketidak stabilan konstruksi

  4. Konsep Dasar Tinjauan Analisis Kapasitas Dukung Tanah : • Fondasi Dangkal (Shallow Foundation) Fondasi Telapak (Foot Plate) Fondasi Menerus (Continuous Footing) Strap Footing Mat Footing • Fondasi Kaison/Sumuran (Caisson Foundation) 3. Fondasi Dalam (Deep Foundation) Fondasi Tiang Pancang (Driven Pile Foundation) Fondasi Tiang Bore (Bored Pile Foundation)

  5. Konsep Dasar Keruntuhan kapasitas dukung tanah yang ditinjau pada materi ini : Pada fondasi dangkal (shallow foundation) tipe fondasi Menerus (continuous footing)

  6. Beban S1 S2 S3 Penurunan I II III Proses Keruntuhan Tanah Dasar Fase 1 : Tanah di bawah fondasi turun  terjadi deformasi tanah pada arah vertikal dan horisontal ke bawah Penurunan yang terjadi sebanding dengan besar beban (selama beban yang bekerja cukup kecil)  Tanah dalam kondisi keseimbangan elastis Massa tanah di bawah fondasi mengalami kompresi  kenaikan kuat geser tanah  kapasitas dukung bertambah

  7. Beban S1 S2 S3 zona plastis Penurunan I II III Proses Keruntuhan Tanah Dasar Fase 2 : Terbentuk baji tanah pada dasar fondasi Deformasi plastis tanah dimulai dari ujung tepi fondasi  zona plastis semakin berkembang seiring dengan pertambahan beban Gerakan tanah arah lateral makin tampak  tampak retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi fondasi Kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan beban pada zona plastis

  8. Beban S1 S2 S3 Penurunan Bidang runtuh (failure plane) I II III Proses Keruntuhan Tanah Dasar Fase 3 : Deformasi tanah semakin bertambah  diikuti dengan menggelembungnya tanah permukaan  tanah mengalami keruntuhan. Bidang runtuh berbentuk lengkungan dan garis yang disebut bidang geser radial dan bidang geser linier

  9. C A B Tipe Keruntuhan Kapasitas Dukung Tanah General Shear Failure • PROSES KERUNTUHAN • Baji tanah di bawah di dasar fondasi terbentuk (zona A) • baji kemudian menekan tanah di bawahnya sehingga terbentuk zona plastis yang semakin lama semakin berkembang (zona B) • 2 zona ini bergerak ke arah luar dan ditahan oleh tanah di zona C • Saat tahanan tanah di zona C terlampaui  terjadi gerkan tanah yang mengakibatkan penggembungan tanah di sisi fondasi.

  10. C A B General Shear Failure • KARAKTER KERUNTUHAN • Kondisi keseimbangan plastis terjadi penuh di atas failure plane • Muka tanah di sekitarnya mengembang naik • Keruntuhan (slip) terjadi pada salah satu sisi sehingga fondasi miring • Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas rendah atau kaku • Kapasitas dukung tanah ultimit (qult) dapat teramati dengan baik • Keruntuhan terjadi relatif mendadak dan diikuti penggulingan fondasi

  11. C A B Local Shear Failure KARAKTER KERUNTUHAN Bidang runtuh yang terbentuk tidak sampi ke permukaan tanah Pergerakan fondasi bersifat tenggelam  terjadi pada tanah dengan kompresibilitas tinggi Mampatnya tanah tidak sampai mengakibatkan tercapainya kedudukan kritis tanah keruntuhan tanah Zona plastis tidak berkembang Kuat dukung ultimit tanah (qult) susah diamati

  12. Punch / Penetration Shear Failure PROSES KERUNTUHAN Menyerupai GSF • KARAKTER KERUNTUHAN • Tidak terjadi keruntuhan geser tanah • Penurunan fondasi bertambah secara linier seiring dengan penambahan beban • Pemampatan tanah terjadi terbatas pada area di sekitar dasar fondasi • Penurunan yang terjadi tidak cukup memberikan gerakan ke arah lateral yang menuju kedudukan kritis tanah  kuat geser ultimit tanah tidak tercapai • qultimit tanah tidak tercapai. Bidang runtuh tidak nampak sama sekali

  13. Distinction between General Shear & Local Shear Failures 32

  14. BAB 2 TEORI KAPASITAS DUKUNG TANAH Beberapa teori kapasitas dukung tanah : • Terzaghi (dan contoh soal) • Skempton(dan contoh soal) • Meyerhoff (dan contoh soal) • Brinch Hansen (dan contoh soal) • Vesic (dan contoh soal)

  15. Teori Terzaghi (1943) Asumsi yang digunakan : • Fondasi berbentuk memanjang tak berhingga (continous footing) • Tanah dasar homogen • Berat tanah di atas dasar fondasi diganti dengan beban terbagi rata Po = Df.g • Tahanan geser di atas dasar fondasi diabaikan • Dasar fondasi kasar • Bidang keruntuhan berupa lengkung spiral logaritmis dan linier • Baji tanah yang terbentuk di dasar fondasi dalam kedudukan elastis dan bergerak bersama – sama dengan dasar fondasi • Pertemuan antara sisi baji dan dan dasar fondasi membentuk sudut (b)sebesar sudut gesek dalam tanah (j) • Berlaku prinsip superposisi

  16. B Pu b = j (analisis Terzaghi) g.Df b I H F A B 45-j/2 45-j/2 III j j Ppn Ppn III c c D Pp Pp II II G E Terzaghi (1943) Persamaan Umum : dengan Dari mana asal persamaan ini ????

  17. B Pu b = j (analisis Terzaghi) g.Df b F 1 B W 45-j/2 45-j/2 3 c D 2 Pp E Terzaghi (1943) • = j  cos (b-j) = 1 dengan : Pp : tekanan pasif total yang bekerja pada bidang BD dan AD W : berat baji tanah ABD per satuan panjang = ¼.B2.g.tg b c: kohesi tanah B : sudut antara bidang BD dan BA

  18. B Pu b = j (analisis Terzaghi) B/2 B/2 g.Df B B b j H/2 j F 1 B H 45-j/2 H = B/2.tg f 3 akibat kohesi (Ppc) D Ppn D akibat Berat Tanah (Ppg) Pp D d = f 2 E 45-j/2 d = f c.H.Kpc 1/2.g.H2.Kpg B/2 B j H/2 H akibat beban terbagi rata (Ppq) D d = f po.H.Kpq Pp  Tekanan Tanah Pasif Total Pp = Ppc + Ppq + Ppg Ppc : tahanan tanah pasif dari komponen kohesi tanah (BDEF) Ppq : tahanan tanah pasif akibat beban terbagi rata di atas dasar fondasi (di atas BF) Ppg : tahanan tanah pasif akibat berat tanah (BDEF)

  19. Terzaghi (1943) Tekanan tanah pasif yang bekerja tegak lurus (arah normal) sisi baji tanah (BD) adalah Ppn dengan H = ½.B.tg j dan a = 180 - j (sudut antara bidang DB dan BF) Kpc : koefisien tekanan tanah pasif akibat kohesi Kpq : koefisien tekanan tanah pasif akibat beban terbagi rata Kpg : koefisien tekanan tanah pasif akibat berat tanah di atas dasar fondasi Gesekan antara tanah dan bidang BD menyebabkan arah Pp miring sebesar d Nilai d = j karena gesekan terjadi antara tanah dan tanah

  20. Terzaghi (1943) Persamaan umum Pp menjadi : Substitusi Pp ke Persamaan di bawah ini Akan menghasilkan

  21. Terzaghi (1943) Secara singkat : Persamaan Umum Kapasitas Dukung Tanah untuk Fondasi Memanjang menurut Teori Terzaghi (1943) : Df.g dengan : qu : kapasitas dukung ultimit tanah untuk fondasi memanjang (kPa) c : kohesi (kPa) Df : kedalaman fondasi (m) g : berat volume tanah (kN/m3) Po : tekanan over burden pada dasar fondasi (kPa) Nc, Nq, Ng : faktor kapasitas dukung tanah Terzaghi

  22. Terzaghi (1943) • NilaiNc, Nqdan Ngdapatdicaridari : • GrafikHubunganjdanNc, Nqdan Ng (Terzaghi, 1943) • Secaraanalitis GrafikHubunganjdanNc, Nqdan Ng untuksembarangj (Terzaghi, 1943)

  23. Terzaghi (1943) Tabel nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah Terzaghi

  24. Terzaghi (1943) Korelasi parameter kapasitas dukung tanah antara keruntuhan geser umum dan keruntuhan geser lokal tg j’ = (2/3) tg j c’ = (2/3) c dengan j’ : sudutgesek internal tanahpadalocal shear failure c’ : kohesivitastanahpadalocal shear failure Persamaan kapasitas dukung tanah untuk Local Shear Failure dengan N’c, N’q dan N’g adalah parameter kapasitas dukung tanah Terzaghi untuk local shear failure

  25. Beberapa istilah dalam kapasitas dukung tanah menurut Terzaghi : Tekanan fondasi total Tekanan fondasi netto Kapasitas dukung tanah ultimit Kapasitas dukung tanah ultimit netto Kapasitas dukung tanah perkiraan Kapasitas dukung tanah izin Faktor aman Terzaghi (1943)

  26. Pengaruh Bentuk Fondasi pada Persamaan Kapasitas Dukung Tanah Terzaghi (1943) • 1. FondasiLajurMemanjang • kapasitasdukungultimit (qu)  qu = c.Nc + po.Nq + 0,5.B.g.Ng • kapasitasdukungultimitnetto (qun)  qu = c.Nc + po.(Nq -1)+ 0,5.B.g.Ng • 2. FondasiBerbentukBujurSangkar • kapasitasdukungultimit (qu)  qu = 1,3.c.Nc + po.Nq + 0,4.B.g.Ng • kapasitasdukungultimitnetto (qun)  qu = 1,3.c.Nc + po.(Nq -1)+ 0,4.B.g.Ng • 3. FondasiBerbentukLingkaran • kapasitasdukungultimit (qu)  qu = 1,3.c.Nc + po.Nq + 0,3.B.g.Ng • kapasitasdukungultimitnetto (qun)  qu = 1,3.c.Nc + po.(Nq -1)+ 0,3.B.g.Ng • FondasiBerbentukEmpatPersegiPanjang • qu = c.Nc (1+0,3.B/L) + po.Nq + 0,5.B.g. Ng(1- 0,2.B/L)

  27. Pengaruh keberadaan air tanah pada Persamaan Kapasitas Dukung Tanah Terzaghi (1943) Persamaan Umum : Df Suku ke-1 Suku ke-2 Suku ke-3 B dw Kondisi 1 muka air tanah terletak sangat dalam (jauh di bawah dasar fondasi)  z >>B, maka : pada suku ke-2  nilai po = Df.gb pada suku ke-3  nilai g adalah gb atau gd paremeter kuat geser yang digunakan adalah dalam tinjauan tegangan efektif (c’ dan j’) z mat (1)

  28. Terzaghi (1943) Kondisi 2 muka air tanah terletak pada kedalaman z di bawah dasar fondasi (z<B) maka : pada suku ke-2  nilai po = Df.gb pada suku ke-3  nilai g adalah grt karena zona geser di bawah fondasi sebagian terendam air. sehingga grt = g’ + (z/B)(gb-g’) Df B z dw mat (2)

  29. Terzaghi (1943) Kondisi 3 muka air tanah terletak pada dasar fondasi maka : pada suku ke-2  nilai po = Df .gb pada suku ke-3  nilai g adalah g’ (karena zona geser di bawah fondasi sepenuhnya terendam air) dw Df dw Df B Kondisi 4 muka air tanah terletak di atas dasar fondasi maka : pada suku ke-2  nilai po = g’(Df - dw) + gb.dw pada suku ke-3  nilai g adalah g’ (karena zona geser di bawah fondasi sepenuhnya terendam air) B (4) (3)

  30. Terzaghi (1943) Kondisi 5 muka air tanah di permukaan maka : pada suku ke-2  nilai po = g’.Df pada suku ke-3  nilai g adalah g’ (karena zona geser di bawah fondasi sepenuhnya terendam air) Df B (5)

More Related