Perhitungan Struktur Dinding Penahan [PDF]

Citation preview

Rencanakan suatu struktur dinding penahan dari batu kali (gravity wall) dengan pembebanan dan profil lapisan tanah yang bervariasi dengan adanya muka air seperti pada gambar di bawah ini, yang AMAN terhadap : 1. Stabilitas Geser 2. Stabilitas Guling 3. Stabilitas Daya Dukung Tanah



ϒb (berat jenis pasangan batu kali) = 22kN/m3 Tanah I : ϒ1= 18 kN/m3 φ1= 30 deg c1 = 0 kN/m2 Tanah II : ϒ2 = 19 kN/m3



φ2 = 30 deg c2 = 0 kN/m2 Tanah III : ϒ3 = 19 kN/m3 Φ3 = 35 deg C3 = 20 kN/m2 Berat sendiri dinding penahan tanah dihitung dengan cara mengalikan volume dalam (m3) dengan berat jenis pasangan batu kali (kN/m3). Dari desain dinding penahan tanah maka distibusi bebannya dapat dilihat seperti di bawah ini :



Dari gambar di atas maka dapat dihitung : Bidang 1



Bidang 2



Bidang 3



Bidang 4



Bidang 5



Dengan adanya perbedaan elevasi tanah maka tentunya suatu dinding penahan tanah akan mengalami gaya tekanan dari tanah, baik tekanan aktif maupun pasif. Maka, setelah menghitung berat sendiri dinding penahan tanah, langkah selanjutnya adalah menggambar tekanan tanah aktif dan pasif seperti di bawah ini :



Sebelum kita hitung nilai tekanan tanah aktif maupun tekanan tanah pasifnya, terlebih dahulu kita harus menghitung koefisien tekanan tanah aktif dan pasif. Perhitungannya sebagai berikut : karena tanah I dan II nilai kohesi (c) = 0, maka rumus yang digunakan :



Nilai Ka dan Kp sudah dihitung, maka selanjutnya kita hitung Tekanan tanah aktif dan pasif masing-masing bidang.



Stabilitas guling berkaitan dengan momen yang terjadi pada struktur gravity wall. Momen tersebut terjadi karena adanya gaya-gaya lateral tanah



terhadap gravity wall, baik tekanan tanah aktif maupun pasif terhadap titik guling struktur dinding penahan tanah. Selain itu akan terjadi momen resistensi dikarenakan berat sendiri struktur terhadap titik guling, yang akan berfungsi untuk menahan momen guling akibat gaya aktif tanah.



Untuk langkah selanjutnya kita hitung dan rangkum perhitungan gaya-gaya momen seperti pada tabel di bawah ini : Momen (kN.m) = gaya (kN) x jarak (m)



Momen akibat berat sendiri struktur dinding penahan tanah Bidan g 1 2 3 4 5 Jumla h



W (berat) kN 148.5 55 111.375 63 190



Jarak dari titik guling O (m) 3.5 2.5 1.5 4 4



567.875



Momen (kN.m) 519.75 137.5 167.0625 252 760 1836.313



Jadi, ΣW = 567,875 kN dan ΣMW = 1836,313 kN.m



Momen akibat gaya lateral tanah Untuk Tekanan Aktif Bangu Jarak dari titik n Pa (kN) guling O (m) Momen (kN.m) 1 84.58333 3.625 306.6146 2 9.1875 6.083333 55.89063 3 60.95833 2.75 167.6354 4 45.375 1.833333 83.1875 5 151.25 1.833333 277.2917 Jumla h 351.3542 890.6198 Untuk Tekanan Pasif Jarak dari titik guling O Pp (kN) (m) 144.28125



Momen (kN.M) 162.31 1.125 64



Jadi, Σptotal = 351,35-144,38 = 207,07 kN dan ΣMg total = 890,62 – 162,32 = 728,30kN.m



Menghitung Stabilitas Guling Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah di belakang dinding penahan, cenderung menggulingkan dinding, dengan pusat rotasi terletak pada ujung kaki depan dinding penahan tanah.



Menghitung Stabilitas Geser Stabilitas geser berkaitan dengan gaya transversal yang dapat menggeser struktur dinding penahan tanah. Akan tetapi gaya tersebut akan ditahan oleh gaya gesek yang terjadi antara bidang dasar dinding penahan tanah dengan tanah yang ada di bawahnya.



Nilai Cd dan φ diambil dari data tanah 3 yang berhimpit langsung dengan lapis bawah pondasi, yaitu c3 = 20 kN/m2 dan φ = 35O .