ANALISA GRAVITY WALL DAN CANTILIVER WALL DITINJAU DARI SEGI EKONOMIS TERHADAP TINGGI YANG VARIATIF

Transkripsi

1 ANALISA GRAVITY WALL DAN CANTILIVER WALL DITINJAU DARI SEGI EKONOMIS TERHADAP TINGGI YANG VARIATIF Tugas Akhir Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil Disusun oleh: MHD. FAUZI VALEFY SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT yang telah memberikan anugrah, berkat dan karunia-nya hingga terselesaikannya tugas akhir ini dengan judul Analisa Gravity Wall Dan Cantiliver Wall Ditinjau Dari Segi Ekonomis Terhadap Tinggi Yang Variatif. Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana teknik sipil bidang studi struktur pada fakultas teknik Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih banyak kekurangannya. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Untuk penyempurnaannya, saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa sangatlah penulis harapkan. Penulis juga menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada ayahanda yang tercinta dan ibunda yang tersayang senantiasa yang dalam keadaan sulit telah memperjuangkan hingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada : 1. Bapak Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan. Selaku dosen pembimbing dan juga selaku Ketua Departemen Teknik Sipil yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini

3 2. Bapak Ir. Syahrizal, M.Sc. Selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil 3. Bapak Prof. DR. Ir. Roesyanto, M.Sc. Selaku Dosen Pembanding I yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengevaluasi tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Torang Sitorus, MT. Selaku Dosen Pembanding II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengevaluasi tugas akhir ini. 5. Ibu Nursyamsi, ST. MT. Selaku Dosen Pembanding III yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengevaluasi tugas akhir ini. 6. Bapak/Ibu staf pengajar jurusan teknik sipil. 7. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam penyelesaian administrasi 8. Untuk sahabat-sahabat stambuk 04, buat doa, semangat dan dukungan kalian. May our friendship will be everlasting no matter where we are tomorrow 9. Seluruh rekan-rekan mahasiswa-mahasiswi jurusan teknik sipil. Akhir kata penulis mengharapkan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Februari 2011 MHD. FAUZI VALEFY

4 ABSTRAK Penulisan tugas akhir ini, merupakan penjabaran Retaining Wall (dinding penahan) merupakan struktur bangunan yang digunakan untuk menahan tanah atau memberikan kestabilan tanah atau bahan lain yang memiliki beda ketinggian dan tidak memperbolehkan tanah memiliki kemiringan longsor lebih dari kemiringan alaminya. Oleh karena itu konstruksi ini digunakan untuk menahan atau menopang suatu peninggian tanah. Untuk jenis Gravity dan Cantiliver, Penggunaan Gravity Wall dan Cantiliver Wall mempunyai berbagai kelebihan dan kelemahan pada sisi efektifitas dan nilai ekonomis terhadap tinggi yang variatif antara 1m sampai dengan 10m. Pada dasarnya konsep yang digunakan adalah membuat Retaining Wall dengan ekonomis. Adapun pembahasan dalam tugas akhir ini adalah menganalisa sejauh mana perbedaaan nilai ekonomis yang terjadi pada ke dua Retaining Wall terhadap ketinggian yang bervariasi sehingga kita dapat mencari ketinggian (h) berapa yang baik digunakan pada Gravity Wall dan Cantilever Wall sehingga hal ini dapat dijadikan pedoman kepada perencana untuk dapat mendesain Retaining Wall secara ekonomis. Setelah dilakukan analisa terhadap Gravity Wall dan Cantiliver Wall, diperoleh nilai keekonomisan dinding terhadap ketinggian. Ketinggian maksimum Gravity Wall terletak pada ketinggian 3 m, jika > 3 m maka dinding tidak ekonomis. Sedangkan Cantiliver Wall lebih ekonomis pada ketinggian > 3 m. Jika ketinggian < 3 m, maka dinding tidak ekonomis.

5 DAFTAR ISI Kata Pengantar... Abstrak... Daftar Isi... Daftar Notasi... Daftar Grafik... Daftar Tabel... Daftar Gambar... i iii iv vi ix x xi BAB I Pendahuluan... 1 I.1. Latar Belakang Masalah... 1 I.2. Permasalahan... 4 I.3. Maksud Dan Tujuan... 6 I.4. Pembatasan Masalah... 6 I.5. Metode Penulisan... 6 BAB II Tinjauan Pustaka... 9 II.1. Dasar-Dasar Teori... 9 II.1.1. Retaining Wall... 9 II.1.2. Fungsi Retaining Wall... 9 II.1.3. Jenis Retaining Wall II.2. Tekanan Tanah Lateral II.2.1. Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam II.2.2. Tekanan Tanah Aktif dan Pasif Menurut Coulomb II.2.3. Tekanan Tanah Aktif dan Pasif Menurut Renkine II.2.4. Pengaruh Muka Air Tanah... 33

6 II.2.5. Tekanan Tanah Akibat Beban Diatasnya II.2.6. Tekanan Tanah Akibat Gempa II.2.7. Pemilihan Pemakain Kondisi Renkine Atau Coulomb 41 BAB III Analisa Gravity Wall Dan Cantiliver Wall III.1. Umum III.2. Sifat Tanah III.3. Stabilitas Dinding Penahan Tanah III.3.1. Analisa Kestabilan Terhadap Guling III.3.2. Analisa Kestabilan Terhadap Geser III.3.3. Kapasitas Daya Dukung Tanah Pada Dasar Dinding Penahan III.3.4. Tegangan Tarik Pada Dinding III.4. Struktur Pada Dinding Penahan III.4.1. Beton Dan Beton Bertulang III.4.2. Kelas Dan Mutu Beton III.4.3. Baja Tulangan III.4.4. Sifat Dari Beton Bertulang BAB IV Aplikasi Analisa Gravity Wall Dan Cantiliver Wall IV.1. Gravity Wall IV.2. Cantiliver Wall BAB V Kesimpulan Dan Saran Daftar Pustaka... xii

7 DAFTAR NOTASI A As B c D e Ec F F R F D F S fc G H h Ko Ka Kp M net M n M u Mo = Luas Penampang = Luas Tulangan = Lebar Pondasi = Kohesi = Kedalaman = Eksentrisitas gaya terhadap sumbu = Modulus Elastisitas Beton = Gaya Normal = Gaya Geser = Gaya Tahanan = Faktor Keamanan Terhadap Geser = Kuat Tekan Beton = Modulus geser = Ketingian = Kedalaman = Koefisien Keadaan Diam = Koefisien Aktif = Koefisien Pasif = Momen Bersih = Kuat Momen Nominal Suatu Penampang = Momen Terfaktor pada penampang = Momen Guling

8 M R N N N c P Pa P p V Qizin q q c W V z α β 1 γ γd σ σa σh σv φ φ = Momen Penahan = Angka Penetrasi Baku = Angka Penetrasi baku setelah dikoreksi = Angka Penetrasi Kohesi = Tekanan = Gaya Aktif = Gaya Pasif = Volume = Kekuatan Tanah Izin = Kekuatan Tanah = Perlawanan Konus = Berat = Volume = Kedalaman = Sudut antara titik longsor = Faktor Reduksi = Berat Volume = Berat Volume Kering = Tegangan = Tegangan Aktif = Tegangan Horizontal = Tegangan Vertikal = Faktor Reduksi kekuatan = Sudut Geser Tanah

9 ρb ρmin ρmax = Rasio Penulangan Pada Keadaan Seimbang Regangan = Rasio Penulangan Minimum = Rasio Penulangan Maksimum

10 DAFTAR GRAFIK Grafik. IV. 1 : Ketinggian Gravity Wall Terhadap Volume Grafik. IV. 2 : Ketinggian Cantiliver Wall Terhadap Volume Grafik. IV. 3 : Perbandingan Gravity Wall Dan Cantiliver Wall Terhadap Volume Grafik. IV. 4 : Perbandingan Gravity Wall Dan Cantiliver Wall Terhadap Biaya... 89

11 DAFTAR TABEL Tabel.I.1 : Perbandingan Gravity Wall dan Cantiliver Wall Secara Umum... 3 Tabel.II.1 : Menentukan Teori Berdasarkan Tekanan Tanah Tabel.II.2 : Nilai Ka Berdasarkan Persamaan Coulomb Tabel.II.3 : Nilai Kp Berdasarkan Persamaan Coulomb Tabel.II.4 : Nilai Ka Berdasarkan Persamaan Renkine Tabel.II.5 : Nilai Kp Berdasarkan Persamaan Renkine Tabel.III.1 : Nilai Faktor Daya Dukung Tabel.III.2 : Nilai Karekteristik Beton Tabel.III.3 : Nilai Tegangan Baja Tabel.III.4 : Nilai Mutu Beton Terhadap Elastisitas Beton Tabel.IV.1 : Nilai Momen Guling Pada Gravity Wall Tabel.IV.2 : Nilai Momen Resultan Pada Gravity Wall Tabel.IV.3 : Dimensi Gravity Wall Terhadap Ketinggian Tabel.IV.4 : Nilai Momen Guling Pada Cantiliver Wall Tabel.IV.5 : Nilai Momen Resultan Pada Cantiliver Wall Tabel.IV.6 : Dimensi Cantiliver Wall Terhadap Ketinggian Tabel.IV.7 : Biaya Gravity Wall Terhadap Ketinggian Tabel.IV.8 : Biaya Cantiliver Wall Terhadap Ketinggian Tabel.IV.9 : Selisih Biaya Gravity Wall Terhadap Cantiliver Wall Tabel.V.I : Perbandingan Volume Gravity Wall Dan Cantiliver Wall Terhadap Biaya... 90

12 DAFTAR GAMBAR Gambar.I.1 : Gravity Wall... 2 Gambar.I.2 : Cantiliver Wall... 3 Gambar.I.3 : Gravity Wall... 5 Gambar.I.4 : Cantiliver Wall... 5 Gambar.II.1 : Sket Potongan Melintang Gravity Wall Gambar.II.2 : Sket Potongan Melintang Semi Cantiliver Wall Gambar.II.3 : Sket Potongan Melintang Counterfort Wall Gambar.II.4 : Sket Potongan Melintang Buttress Wall Gambar.II.5 : Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam Gambar.II.6 : Distribusi Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam Gambar.II.7a : Tekanan Tanah Aktif Menurut Coulomb Gambar.II.7b : Polygon Gaya Gambar.II.8a : Tekanan Tanah Pasif Menurut Coulomb Gambar.II.8b : Polygon Gaya Gambar.II.9 : Tegangan Awal Tanah Gambar.II.10 : Bidang Keruntuhan Pada Tanah Menurut Renkine Gambar.II.11 : Bidang Geser Gambar.II.12 : Distribusi Tekanan Tanah Gambar.II.13 : Tegangan Awal Tanah Gambar.II.14 : Bidang Keruntuhan Pada Tanah Menurut Renkine Gambar.II.15 : Bidang Geser Gambar.II.16 : Distribusi Tekanan Tanah Gambar.II.17 : Beban Titik... 34

13 Gambar.II.18 : Beban Garis Gambar.II.19 : Beban Strip Gambar.II.20 : Peta Zona Gempa Indonesia Gambar.II.21 : Zona Wilayah Gempa Berdasarkan Koefisien Gempa Dasar Dan Waktu Getar Gambar.II.22 : Cantiliver Wall Gambar.II.23 : Gravity Wall Gambar.III.1 : Tulangan Baja Gambar.IV.1 : Pemodelan Gravity Wall Dengan Parameter Tanah Timbunan Gambar.IV.2 : Dimensi Gravity Wall Gambar.IV.3 : Pemodelan Cantiliver Dengan Parameter Tanah Timbunan. 66 Gambar.IV.4 : Dimensi Cantiliver Wall Gambar.IV.5 : Penulangan Pada Cantiliver Wall... 81