MEKANIKA TANAH 2 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "MEKANIKA TANAH 2 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL"

Shinta Lesmono
7 tahun lalu
Tontonan:

1 MEKANIKA TANAH

2 OUTLINE : 1) Distribusi tegangan dalam tanah ) Konsolidasi dan penurunan (lanjut) 3) Tekanan tanah lateral : Rankine, Coulomb, metode grafis UJIAN TENGAH SEMESTER (jika diperlukan) 5) Kapasitas dukung tanah 6) Pemadatan (compaction) 7) Analisis Stabilitas lereng 8) Eksplorasi tanah UJIAN AKHIR SEMESTER (jika diperlukan)

3 Penilaian : Tugas & kuis : 55 % UTS : 15 % UAS : 5 % 95 % 5 % adalah nilai kepribadian

4 Distribusi Tegangan di dalam tanah Pendahuluan Teori Boussinesq Perhitungan tambahan tegangan vertical cara Newmark Teori Wastergard

5 Konsep Tegangan Tegangan (stress) merupakan besarnya suatu gaya yang bekerja pada suatu bidang yang memiliki luas tertentu, jadi gaya per satuan luas Distribusi tegangan merupakan penyebaran teganagn yang terjadi akibat beban (dalam tanah : berat tanah di atasnya /beban luar) terhadap kedalaman bidang titik yang ditinjau. Semakin jauh titik yang ditinjau akan menerima tegangan semakin kecil.

6 A. Tegangan Tanah Akibat berat sendiri z 1 A g z B g sat

B. Tegangan Tanah Akibat BEBAN LUAR z Besarnya tegangan pada sembarang titik di kedalaman tertentu akibat beban luar pada suatu media tertentu yang luas tak terhingga B Beban luar dapat berupa :

7 B. Tegangan Tanah Akibat BEBAN LUAR z Besarnya tegangan pada sembarang titik di kedalaman tertentu akibat beban luar pada suatu media tertentu yang luas tak terhingga B Beban luar dapat berupa : Beban terpusat Bentuk empat persegi Bentuk segitiga Bentuk trapezium dll PENYEBARAN TEGANGAN Analisis ditinjau arah vertical tegangan vertikal : Cara sederhana Cara elastis (Boussinesq, wastergaard, newmark) Finite element

8 CARA SEDERHANA : Metode Penyebaran Beban V : IH Merupakan cara yang paling sederhana untuk menghitung tegangan vertikal akibat suatu beban permukaan pada kedalaman tertentu Makin ke bawah tegangan terdistribusi mengecil Cara ini merupakan pendekatan empiris dengan anggapan bahwa bidang dimana beban bekerja bertambah luasnya secara sistematis terhadap kedalaman, terjadi tegangan makin kecil terhadap kedalaman Secara sederhana, distribusi tegangan vertikal adalah : 1

9 Pondasi Jalur

10 Pondasi Jalur

11 TEORI ELASTIS Sifat tegangan regangan dan penurunan pada tanah tergantung pada sifat tanah bila mengalami pembebanan Tanah dianggap bersifat elastis, homogen, isotropis dam terdapat hubungan linear antara tegangan regangan Regangan volumetric pada material yang bersifat elastis dinyatakan oleh persamaan : V V = 1 μ E σ x + σ y + σ z

12 TEORI BOUSSINESQ a) Tanah merupakan elastis, isotropis dan homogen b) Perubahan volume tanah diabaikan c) Tanah dianggap tak tertegang sebelum bekerjanya beban d) Hubungan tegangan reganagan menurut hukum Hooke e) Distribusi tegangan tanah akibat beban yang bekerja tidak tergantung jenis tanah Dalam perhitungan distribusi tegangan akibat beban struktur, tegangan yang terjadi biasanya dinyatakan dalam istilah tambahan tegangan (stress increment), yaitu. Karena sebenarnya tanah sudah mengalami tegangan sebelum beban struktur bekerja, yaitu tegangan akibat berat sendiri

13 Tambahan tegangan vertical (z) pada suatu titik A di dalam tanah akibat beban titikq di permukaan dinyatakkan oleh persamaan : σ z = 3Q 1 πz 1 + rτz 5/ atau σ z = Q 3z 3 π r + z 5/ Q = beban titik (tegak lurus permukaan) z = kedalaman diukur dari permukaan tanah sampai titik yang ditinjau r = jarak horizontal dari beban titik ke titik yang ditinjau tegangannya (z)

14 Jika factor pengaruh untuk beban titik pada teori Boussinesq didefinisikan sebagai : I B = 3 π rτz 5/ Maka dapat ditentukan bahwa : σ z = Q z I B Nilai I b didapat dari grafik yang diperlihatkan pada gambar berikut :

15 Faktor pengaruh untuk beban titik berdasarkan teori Boussinesq (I B ) dan Wastergaard (I W )

16 CONTOH SOAL : Pondasi tapak bujur sangkar lebar 0.9 m tereletak pada kedalaman 1 m. Pondasi menahan beban titik dari kolom dengan Q = 85,41 kn. Hitung penambahan tegangan di bawah pusat pondasi (titik B) dan di sudut luasan (titik A) bila beban pondasi dianggap sebagai beban titik pada kedalaman m dari permukaan tanah. Df= 1 m 0.9 m B= 0.9 m Z = 1 m A B 0.9 m A B

17 σ z = q π z 3 x 4 x = z + r

18 Terdiri dari : Square/rectangular Circular Triangle Trapezoidal

19 Rectangular 1 o z m n 1 n m 1 n m mn tan 1 n m n m x m n 1 n m 1 n m mn 4 1 q Disederhanakan menjadi : σ z = q o I qo = tegangan akibat beban pondasi I = nilai factor pengaruh (chart US Navy,1997) q o x y z l b m = l z n = Τ b z z

20 Influence value for vertical stress under corner of a uniformly loaded rectangular are (after US Navy 1971)

21 circular r Di titik pusat : z σ z = q o I I = r Τz 3/ z

22 Untuk titik selain di bawah pusat lingkaran, dapat menggunakan chart dari Foster dan Ahlvin,1954

23 Triangle b R 1 R σ z = q π x α sin δ b Catatan : dan dalam radian z

25 Trapezoidal b a A R 1 R R 0 z σ z = q π β + xα a α z R x b Catatan : dan dalam radian

26 Untuk distribusi tegangan di bawah titik A dapat menggunakan chart Osterberg (1957); US Navy 1971

27 TEORI NEWMARK Newmark (194) menyajikan sebuah diagram pengaruh yang dibuat dengan membuat lingkaran-lingkaran yang sepusat, Jari-jari lingkaran terseut merupakan r/z dan z /q (tak berdimensi) σ z = q r Τz 3/ diubah menjadi r z = 1 σ z q /3 1 σ z q =0; 0.1 ; 0. ; 0.3 ; ; 1 Sehingga terdapat Sembilan lingkaran Nilai pengaruh diberikan oleh 1/n, dengan n adalah jumlah elemen yang terpotong oleh garis lewat pusat lingkaran dengan lingkaranlingkarannya Karena terdapat 00 elemen, maka nilai faktor pengaruhnya adalah 1/00 = 0,005.

29 TEORI NEWMARK Langkah-langkah menentukan besarnya tegangan vertical adalah : 1. Tentukan kedalaman titik z yang akan ditentukan tegangan vertikalnya. Gambarkan denah pondasi sesuai dengan skala panjang satuan garis AB,letakkan gambar bidang beban yang berskala ini di atas grafik Newmark, dimana titik yang ditinjau diletakkan ditengah /pusat lingkaran grafik tsb. 3. Hitung jumlah elemen yang tertutup oleh pondasi tsb misalnya n elemen 4. Tambahan tegangan pada kedalaman z, dihitung dengan menggunakan persamaan : σ z = n. q. I Dimana : q = beban terbagi rata pd pondasi n = jumlah elemen yang tertutup denah pondasi I = factor pengaruh yang ditentukan pada grafik Nwemark

dokumen-dokumen yang mirip

MEKANIKA TANAH (CIV -205)

MEKANIKA TANAH (CIV -205) MEKANIKA TANAH (CIV -05) OUTLINE Konsep tegangan tanah Teori Boussinesq KONSEP TEGANGAN TANAH Tegangan (stress) merupakan besarnya suatu gaya yang bekerja pada suatu bidang yang memiliki luas tertentu,