Soal 1 (Dinding Penahan Tanah) - TRI WAHYU KUNINGSIH-1 [PDF]

Citation preview

TRI WAHYU KUNINGSIH BE THE BEST WHATEVER YOU ARE stay updated via rss



Soal 1 ( dinding Penahan Tanah ) Posted: 14 Agustus 2011 in DINDING PENAHAN TANAH 5 SOAL 1 Diketahui suatu  struktur dinding penahan dan batu kali ( gravity wall ) dengan pembebanan dan pro�l lapisan tanah seperti pada gambar di bawah ini sebagai salah satu solusi untu keadaan sebenarnya di lapangan di bawah ini.



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/1.png) KETENTUAN : H1        = 3,00 m          B1        = 2,50 m                      Tanah I ( urug )           Tanah II ( asli) H2        = 4,00 m          B2        = 0,50 m                      c 1         = 0 kN/m           c2         = 10 kN/m H3        = 1,50 m          B3        = 0,50 m                      Ø 1        = 30º                    Ø2        = 30º H4        = 3,00 m          B4        = 1,50 m                      γ 1         = 20 kN/m3       γ2         = 18 kN/m3 q          = 10 kN/m2



DIMINTA : Analisis konstruksi tersebut terhadap : 1. Stabilitas Geser 2. Stabilitas Guling, dan 3. Stabilitas daya dukung tanah 4. Gambarkan konstruksi tersebut ( skala 1 : 50 ) beserta sistem drainase pada dinding. PENYELESAIAN :



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/2.png) Berat Dinding Penahan Tanah dan Beton di atasnya Bidang 1 Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3 W1     = ½ . a . t . γ = ½ . 0,50 . 7,00 . 25 = 43,75 kN/m Bidang 2 Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3 W2     = p . l . γ = 7,00 . 0,50 . 25 = 87,5 kN/m Bidang 3 Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3



W3     = p . l . γ = 5,00 . 1,50 . 25 = 187,5 kN/m Bidang 4 W4     = p . l . γ = 3,00 . 2,50 . 20 = 150 kN/m Bidang 5 W5     = p . l . ( γ1 – γw ) = 4,00 . 2,50 . ( 20 – 10 ) = 100 kN/m Beban Akibat Beban Merata W      = q . L = 10 kN/m2 x 2,50 m = 25 KN/m Jarak Beban Terhadap Ujung Dinding Penahan ( di titik O ) 1. x1         = ( ⅔ . 0,50 ) + 1,50                                      = 1,833 m 2. x2       = ( ½ . 0,50 ) + 0,50 + 1,50                     = 2,25 m 3. x3         = ( ½ . 5,00 )                                                   = 2,50 m 4. x4       = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50      = 3,75 m 5. x5       = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50      = 3,75 m 6. x         = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50      = 3,75 m Momen Terhadap Ujung Dinding Penahan ( Titik O ) M1     = W1 . x1 = 43,75 . 1,833 = 80,19375 kN M2     = W2 . x2 = 87,5 . 2,25 = 196,875 kN



M3     = W3 . x3 = 187,5 . 2,50 = 468,75 kN M4     = W4 . x4 = 150 . 3,75 = 562,5 kN M5     = W5 . x5 = 100 . 3,75 = 375 kN M6     = W6 . x6 = 25 . 3,75 = 93,75 kN Tabel 1.1 Hasil Perhitungan Momen Akibat Gaya Vertikal



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/3.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/11.png) Koe�sien Tekanan Aktif ( Ka )



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com /2011/08/4.png)



Koe�sien Tekanan Tanah Pasif ( Kp )



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /5.png) Tekanan Tanah Aktif ( Pa ) Pa1     = Ka . q . H = ⅓ . 10 8,50 = 28,333 kN Pa2     = Ka . γ1 . H1 . ( H2 + H3 ) = ⅓ . 20 . 3,00 . ( 4,00 + 1,50 ) = 120 kN Pa3     = ½ . Ka . γ’ . ( H2 + H3 )2 = ½ . ⅓ . ( 20 – 10 ) . ( 4,00 + 1,50 ) 2 = 50,4167 kN Pa4     = ½ . γw . ( H2 + H3 )2 = ½ . 10 . ( 4,00 + 1,50 )2 = 151,25 kN Pa5     = ½ . Ka . γ1 . ( H1 )2 = ½ . ⅓ . 20 . ( 3,00 )2 = 30 kN Σ Pa     = Pa1 + Pa2 + Pa3 + Pa4 + Pa5 = 28,333 + 120 + 50,4167 + 151,25 + 30 = 379,9997 kN Tekanan Tanah Pasif ( Pp ) Pp             = ½ . Kp . γ . ( H4 )2 = ½ . 3. 20 . ( 3,00 )2



= 270 kN Jarak  l  Lengan Terhadap Titik  O l1          = ½ . H                            = ½ . 8,50                                      = 4,25 m l2          = ½ . ( H2 + H3 )          = ½ . 4,00 . 1,50                         = 3,00 m l3       = ⅓ . (H2 + H3 )            = ⅓ . 4,00 . 1,50                           = 2,00 m l4       = ⅓ . (H2 + H3 )            = ⅓ . 4,00 . 1,50                           = 2,00 m l5       = ( ⅓ . H1 ) + H2 + H3 = ( ⅓ . 3,00 ) + 4,00 + 1,50     = 6,50 m l6       = ⅓ . H4                           = ⅓ . 3,00                                        = 1,00 m Tabel 1.2 Gaya – Gaya Horizontal & Perhitungan Momen



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/6.png) Tabel 1.3 Gaya Horizontal Akibat Tekanan Pasif



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/7.png) Jumlah Gaya – Gaya Horizontal Σ Ph          = Σ Pa – Σ Pp = 379,9997 – 270,0 = 109,9997 kN Momen yang Mengakibatkan Penggulingan Σ Mg        = Σ Ma – Σ Mp = 1078,749 – 270,0 = 808,749 kN Menghitung Stabilitas Terhadap Penggeseran



Tahanan geser pada dinding sepanjang B = 5,00 m, dihitung dengan menganggap dasar dinding sangat kasar. Sehingga sudut geser δ b = ϕ2 dan adhesi cd = c2. Untuk tanah c – ϕ ( ϕ > 0 , dan c > 0 ) Σ Rh = cd . B + W tan δb Dengan                 Σ Rh    = tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran cd         = adhesi antara tanah dan dasar dinding B         = lebar pondasi ( m ) W        = berat total dinding penahan dan tanah diatas plat pondasi δb         = sudut geser antara tanah dan dasar pondasi Σ Rh         = cd . B + W tan δb = ( 10 kN/m . 5,00 m ) + 593,75 kN/m . tan 30º = 50 kN/m + 342,8017 kN/m = 392,8017 kN/m



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /21.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /31.png) = 3,5709 ≥ 1,5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( dimensi tidak perlu diperbesar ) Dimana : Fgs      = faktor aman terhadap penggeseran Σ Ph     = jumlah gaya – gaya horizontal Menghitung Stabilitas Terhadap Penggulingan Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah dibelakang dinding penahan, cenderung menggulingkan dinding, dengan pusat rotasi terletak pada ujung kaki depan dinding penahan tanah.



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /41.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /51.png) = 1,647 ≥ 1,5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( dimensi tidak perlu diperbesar ) Dimana :          Fgl       = Faktor aman terhadap penggulingan Σ Mw  = Jumlah momen yang melawan penggulingan Σ Ma    = Jumlah momen yang menyebabkan penggulingan Karena faktor aman konstruksi dinding penahan tanah terhadap geser dan guling lebih dari 1,5 ( ≥ 1,5 ), maka dimensi konstruksi  sudah aman dan tidak perlu diperbesar. Stabilitas Terhadap Keruntuhan Kapasitas Daya Dukung Tanah Dalam hal ini akan digunakan persamaan Hansen pada perhitungan, dengan menganggap pondasi terletak di permukaan.



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /61.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/71.png) Eksentrisitas ( e )



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/8.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /9.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com /2011/08/10.png) Lebar Efektif ( B’ )   = B – 2e



= 5,00 – ( 2 x 1,324 ) m = 2,352 m A’        = B’ x 1 = 2,352 x 1 = 2,352 m2 Gaya – Gaya yang ada pada dinding Gaya horizontal           = 1078,749 kN/m Gaya vertikal               = 593,75 kN/m Faktor Kemiringan Beban



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com /2011/08/111.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/12.png) = 0,707



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08 /13.png) Berdasarkan tabel : ( untuk ϕ = 30º ) Nc       = 30,14 Nq       = 18,40 Nγ       = 15,07



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com /2011/08/14.png) = 0,690



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/15.png)



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/16.png) = 0,718



Kapasitas Dukung Ultimit untuk Pondasi di permukaan menurut Hansen : Df        = 0 dc        = dq     = dγ Sc        = Sq     = Sγ Didapat : qu        = iq . C . Nc + iy . 0,5 . B’ . γ 2 . Nγ = 0,707 . 10 . 30,14 + 0,718 . 0,5 . 2,352 . 18 . 15,07 = 213,0898 + 229,043 = 442,1328 kN/m2 Bila dihitung berdasarkan lebar pondasi efektif, yaitu tekanan pondasi ke tanah dasar terbagi rata secara sama, maka



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/17.png) Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas daya dukung tanah :



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com /2011/08/18.png) Atau dapat pula dihitung dengan kapasitas berdasar distribusi tekanan kontak antara tanah dasar pondasi dianggap linear.



(https://triwahyukuningsih.�les.wordpress.com/2011/08/19.png)



Komentar rycecen berkata: 1 Maret 2012 pukul 12:47 am thanks berat atas ilmunya, saya ada dua pertanyaan : Kenapa di dalam gambar disain dinding penahan tanah ini 1. selalu/biasanya ada bagian b1 (dalam gbr diatas) yaitu sisi kaki turap yang masuk ke dalam tanah timbunan. 2. kaki turap harus berada di bawah permukaan tanah. trims…ditunggu ya… Balas Rendi berkata: 7 Juni 2012 pukul 9:20 pm Trimakasih sudah berbagi ilmunya…… Izin copy untuk dipelajari ya… Balas trimbil berkata: 26 Juni 2012 pukul 6:43 am terima kasih, semoga bermanfaat buat ujian saya Balas Wisnu Aji berkata: 28 Juli 2012 pukul 12:45 pm Terima kasih atas pembahasannya, saya ingin menanyakan buku apa saja yg dijadikan referensi dl perhitungan tsb? Balas Wisnu Aji berkata: 28 Juli 2012 pukul 1:44 pm lalu hal lain yg ingin saya tanyakan terkait “momen yang menyebabkan penggulingan” bukankah yg seharusnya digunakan adalah Mg (=80kNm) bukan Ma (=1078kNm)? terimakasih Balas



Blog di WordPress.com.