PRAKTIKUM 02 : Cara uji kuat geser langsung tanah terkonsolidasi dan terdrainase SNI 2813:2008 2.1 TUJUAN PRAKTIKUM Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam pengujian laboratorium geser dengan cara uji langsung terkonsolidasi dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser tanah terganggu atau tanah tidak terganggu yang terkonsolidasi, dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan kecepatan gerak tetap. 2.2 PERALATAN 1. Alat geser langsung 2. Ring cetakan benda uji 3. Extruder 4. Pisau pemotong 5. Stop watch 6. Proving ring 7. Dial Untuk pembacaan horizontal Untuk pembacaan vertikal 2.3 BENDA UJI Benda uji yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut : 1. Diameter minimum benda uji dibentuk lingkaran sekitar 50 mm. 2. Diameter benda uji tidak tergantung yang dipotong dari tabung sampel, minimal 5 mm lebih kecil dari diameter tabung sampel. 3. Tebal minimum benda uji kira-kira 12,5 mm, namun tidakl kurang dari 6 kali diameter butiran maksimum. 4. Diameter benda uji berbanding 2:1. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 1
2.4 BAHAN PENUNJANG Bahan penunjang untuk pengujian diperlukan air suling atau air bersih, bebas dari limbah dan suspense lumpur. 2.5 PROSEDUR PENGUJIAN 1. Ukur diameter dalam dan tinggi dari cincin cetak (D) sampai ketelitian 0,1 mm kemudian timbang berat cincin cetak dengan ketelitian 0,01 gram. 2. Cetak benda dari tabung sampel, ratakan bagian atas dan bawah dengan pisau atau gergaji kawat. 3. Timbang benda uji tersebut dengan ketelitian 0,01 gram. 4. Keluarkan kotak geser dari bak airnya, dan pasang baut pengunci agar kotak geser bagian bawah dan atasnya menjadi satu. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 2
5. Masukan plat dasar pada bagian bawah dari kotak geser, dan di atas dipasang batu pori. 6. Pasang plat berlubang yang beralur, dengan alur menghadap ke atas serta arah alur harus tegak lurus bidang pergeseran. 7. Masukan kembali kotak geser dalam bak air dan setel kedudukan kotak geser dengan mengencangkan kedua buah baut penjepit. 8. Keluarkan benda uji dari cetakan/ ring dengan alat pengeluar, kemudian masukkan ke dalam kotak geser. 9. Pasang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk pembebanan tepat diatas benda uji. 10. Pasang rangka pembebanan vertikal, angkat ujung lengannya agar rangka dapat diatur dalam posisi vertikal (posisi pengujian). Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 3
11. Pasang dial untuk penguku ran gerak vertikal, setel pada posisi nol. 12. Pasang dial untuk pengukuran gerak horizontal, setel kedudukan dial agar menyentuh bak air, jarum dial pada posisi nol. 13. Jenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga benda uji dan batu pori terendam seluruhnya. 14. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban yang diperlukan. 15. Putar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban geser. Baca dial proofing ring dan dial pergeseran setiap 15 detik, sampai tercapai beban maksimum atau deformasi 10% diameter benda uji. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 4
16. Berikan beban normal pada benda uji kedua sebesar dua kali beban normal pertama dengan mengurangi prosedur 2 s/d 15. 17. Untuk pengujian ketiga, beban normal yang diberikan tiga kali beban normal pertama dan urutan pengujian sama dengan di atas. 2.6 PERAWATAN 1. Keringkan bak perendam setelah percobaan selesai. 2. Bersihkan cincin geser terutama bidang gesernya agar tidak terjadi hambatan bial diberikan beban horizontal. 3. Lumasi as pendorong yang menempel pada proving ring agar dapat bergerak bebas tanpa hambatan. 4. Bila engkol pemutar sulit digerakkan/berbunyi, buka box gigi penggeraknya. Hilangkan dempul yang menutup kepala baut L dikeempat sisinya lalu buka. Periksa isi box tersebut, kencangkan baut (borg) penahan gigi dan tambahkan stempet/oli secukupnya. Putar engkol maju mundur berulang-ulang sampai lancar. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 5
2.7 HASIL PRAKTIKUM UJI GESER LANGSUNG DIAMETER CINCIN (cm) = 6,50 TINGGI CINCIN (cm) = 1,90 SAMPEL 1 SAMPEL 2 SAMPEL 3 Waktu (detik) P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg Pembacaan arloji beban geser 0 0,0 0,0 0,0 15 2,0 2,0 2,3 30 3,3 3,9 3,8 45 4,5 4,5 5,0 60 5,8 5,8 6,2 75 6,8 6,9 7,0 90 8,0 8,2 8,3 105 8,8 8,8 9,0 120 8,6 9,5 9,75 135 9,4 10,0 150 10,5 165 10,5 180 10,2 195 210 BERAT SAMPEL+ CINCIN (gr) 160,14 164,20 168,32 BERAT CINCIN (gr) 41,44 41,44 41,44 Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 6
UJI GESER LANGSUNG DIAMETER CINCIN (cm) = 6,50 TINGGI CINCIN (cm) = 1,90 RERATA SAMPEL GAYA GESER (v) TEGANGAN GESER ( ) Waktu (detik) P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg Pembacaan arloji beban geser kg kg/cm 2 0 0,0 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 15 2,0 2,0 2,3 3,11 3,11 3,56 0,09 0,09 0,11 30 3,3 3,9 3,8 5,04 5,91 5,77 0,15 0,18 0,17 45 4,5 4,5 5,0 6,78 6,78 7,51 0,20 0,20 0,23 60 5,8 5,8 6,2 8,66 8,66 9,23 0,26 0,26 0,28 75 6,8 6,9 7,0 10,08 10,23 10,37 0,30 0,31 0,31 90 8,0 8,2 8,3 11,79 12,07 12,21 0,36 0,36 0,37 105 8,8 8,8 9,0 12,85 12,92 13,20 0,39 0,39 0,40 120 8,6 9,5 9,75 12,63 13,90 14,25 0,38 0,42 0,43 135 9,4 10,0 0,00 13,76 14,60 0,00 0,41 0,44 150 10,5 0,00 0,00 15,30 0,00 0,00 0,46 165 10,5 0,00 15,30 0,00 0,46 180 10,2 0,00 14,88 0,00 0,45 195 0,00 0,00 0,00 0,00 210 0,00 0,00 0,00 0,00 MAKSIMUM 0,39 0,42 0,46 PERSAMAAN KALIBRASI ALAT (dalam satuan lbf) = a.x b.k a = 3,53 b = 0,96 faktor konversi ke kg/cm 2 k = 0,4535924 Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 7
UJI GESER LANGSUNG JUDUL PEKERJAAN : UJI GESER LANGSUNG LOKASI PEKERJAAN : LAB. MEKTAN JURUSAN TEKNIK SIPIL, UNNES. NOMOR BORING : - JENIS SAMPEL : TANAH ASLI DESKRIPSI TANAH : LEMPUNG ANORGANIK KEDALAMAN : - TANGGAL PENGUJIAN : 8 April 2014 DIUJI OLEH : KELOMPOK 7 ROMBEL 1 DIA. CINCIN (cm) = 6,50 No. PENGUJIAN 1 2 3 GAYA NORMAL P (kg) 3 6 9 TEG. NORMAL (kg/cm 2 ) 0,0903 0,1807 0,2711 TEG. GESER (kg/cm 2 ) 0,39 0,42 0,46 PERSAMAAN REGRESI y = ax + b a = 0,409 b = 0,348 KOHESI (c) 0,348 kg/cm 2 SUDUT GESER DALAM ( 22,24 Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 8
2.8 LANGKAH PERHITUNGAN a. Perhitungan Gaya Geser (V) Dengan, a dan b = Data dari kalibrasi alat x = Pembacaan arloji beban geser k = Faktor konversi ke kg/cm 2 Contoh Perhitungan : 1. Pembacaan arloji beban geser pada pembebanan 3 kg, di waktu 15 detik adalah 2,0, kalibrasi alat a= 3,53 ; b= 0,96 dan faktor konversi 0,4535924 jawab : V = 3,53 * 2,0 0,96 * 0,4535924 V = 3,11 Kg...dst. b. Perhitungan Tegangan Geser (τ) Dengan, τ = Tegangan geser (kg/cm 2 ) V =Gaya geser (kg) A = Luas penampang (cm 2 ) Contoh Perhitungan : 1. Pada pembacaan arloji beban geser dengan pembebanan 3 kg, gaya gesernya adalah 3,11 kg, diameter cincin 6,5 cm jawab : Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 9
A = = 33,166 cm 2 Kg/cm 2...dst. c. Perhitungan Tegangan Normal (σ) σ = P/A Dengan, σ = Tegangan normal (kg/cm 2 ) P = Gaya normal (kg) A = Luas penampang (cm 2 ) Contoh Perhitungan : 1. Uji geser langsung dengan pembebanan gaya normal 3 kg, dan diameter cincin 6,5 cm jawab : = 0,0903 Kg/cm 2...dst. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 10
d. Perhitungan Kohesi (c) dan Sudut Geser Dalam (υ) Dari Tegangan geser dan tegangan normal didapat grafik persamaan linier dengan persamaan regresi: Diketahui: No. Tegangan Normal σ (Kg/cm 2 ) Tegangan Geser τ (Kg/cm2) 1 0,0903 0,39 2 0,1807 0,42 3 0,2711 0,46 Persamaan garis regresi: No. Xi (Tegangan Normal) Yi (Tegangan Geser) XiYi Xi 2 a b 1 0,0903 0,39 0,0349 0,0082 2 0,1807 0,42 0,0757 0,0327 3 0,2711 0,46 0,1250 0,0735 0,409 0,348 Jumlah 0,5421 1,2667 0,2356 0,1143 Persamaan regresi Mencari nilai a dan b: o = 0,409 o = 0,348 Jadi, Y = 0,409x +0,348 Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 11
Kohesi (c) = 0,348 Kg/cm 2 Sudut Geser Dalam (υ) = arc tan a = arc tan 0,409 = 22,24 2.9 PEMBAHASAN Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (Shear failur) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut. Dengan demikian kekuatan geser tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja antara butirannya. Pada kekuatan geser tanah terdapat dua komponen yaitu: 1. Bagian yang bersifat kohesif yang bergantung kepada macam tanah. 2. Bagian yang mempunyai sifat gesekan yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang geser. Dari hasil praktikum didapatkan hasil sebagai berikut : Nilai Kohesi (c) = 0,348 kg/cm 2 Nilai Sudut Geser Dalam (υ) = 22,24º Harga kohesi tanah dan sudut geser tanah merupakan parameter yang sangat penting dalam perhitungan daya dukung tanah, perencanaan dinding penahan tanah, dsb. Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 12
2.10 FOTO DOKUMENTASI Teknik Sipil S.1 Universitas Negeri Semarang 13