Ronald R J Mumu 070017115 PU Semester III Mata Kuliah : REKAYASA PONDASI TUGAS ! Buatlah ringkasan materi dan contoh contoh soal serta penyelesaiannya, deng an topik : - Tegangan kontak - Kontrol kestabilan kestabilan pondasi (day a dukung tanah, geser dan g uling) - Tembok penahan tanah TEGANGAN KONTAK
Tegangan yang bekerja tepat dibawah dasar pondasi akibat beban kerja, diberi nama tegangan kontak (contact pressure). Apabila beban tersebut disalurkan secara vertikal dan simetris pada pondasi, maka distribusi tegangan kontak ini pada umumnya tidak linier. Untuk tanah berpasir, tegangan kontak yang terja di lebih besar pada pusat pondasi pondasi dan berkurang pada tepi sekelilingnya. Hal ini disebabkan butiran tanah berpasir tersebut mempunyai sifat yang mudah bergerak. Akibat beban kerja, tanah yang terletak di sekeliling pondasi dapat bergeser ke arah yang tegangan tanahnya lebih kecil. Sebaliknya, pada tanah liat tegangan yang lebh besar terdapat dibagian tepi pondasi pondasi dan berkurang pada pusat pondasi. Hal ini ini disebabkan disebabkan beban kerja menghasilkan tegangan geser di sekelilingnya yang menambah tegangan ke atas. Untuk kepentingn perencanaan (penyederhanaan persoalan), tegangan kontak dianggap terdistribusi secara linier, yaitu terbagi rata untuk beban konsentris dan trapesium atau segitiga untuk beban eksentris. Anggapan ini didasarkan atas perilaku tanah sebagai suatu bahan elastis dan pondasi pondasi mempunyai kekakuan yang ta terhingga.
Distribusi merata Distribusi Distribusi tegangan p d tanah liat Distribusi tegangan pd tanah berpasir
Besarnya tegangan kontak dapat dihitung dengan menggunakan N
Wtn = /A ±
MxX
/Ix ±
MyY
/Iy ,
dengan : Wtn = Tegangan kontak (Mpa) N = Beban aksial (N) 2 A = Luas bidang pondasi (mm ) A = B L, dengan : B adalah lebar pondasi pondasi (mm) L adalah panjang pondasi (mm) Mx = Momen terhadap sumbu x (N mm) My = Momen terhadap sumbu y (N mm)
X,Y = Jarak dari titik berat pondasi ke titik dimana tegangan tegangan kontak dihitung L b sepanjang sumbu x dan y. Untuk penampang persegi : X = /2 dan Y = /2 (ambil X dan Y yang terbesar) 4 1 3 Ix = Momen inersia terhadap sumbu X (mm ) : Ix = /12 BL 4 1 3 Iy = Momen inersia terhadap sumbu Y (mm ) : Iy = /12 LB tegangan kontak dihitung sepanjang sumbu X dan Y + = tegangan tekan = tegangan tarik KONTROL KESTABILAN PONDASI
Daya Dukung Tanah, Geser dan Guling Bagian paling bawah dari suatu konstruksi dinamakan pondasi. Fungsi pondasi ini adalah meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang berada di bawah pondasi. Suatu perencanaan pondasi dikatakan benar apabila beban yang diteruskan pondasi ke tanah tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila kekuatan tanah dilampaui, maka penurunan yang berlebihan atau keruntuhan dari tanah akan terjadi, kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan konstruksi yang berada diatas pondasi tadi. Oleh karena itu, para perancang teknik sipil harus mengevaluasi daya dukung tana h yang pondasinya akan dibangun. Bentuk pondasi ini bermacam macam. Bentuknya biasa dipilih sesuai dengan jenis bangunan dan tanah dimana konstruksi akan dibangun. Jenis keruntuhan pondasi telapak ; para ahli (Moe 1959) mendefinisikan beberapa jenis keruntuhan yang dapat terjadi pada suatu pondasi yang bekerja pada beban beban terpusat. Mekanisme keruntuhan dapat dibagi atas : - Keruntuhan geser tekan Umumnya terjadi pada penampang tinggi dengan bentang pendek. Retak retak miring dengan arah tertentu, tidak mengakibatkan keruntuhan, tetapi menerus kedalam daerah tekan yang akan mereduksi luas daerah tekan yang akhirnya daerah tekan akanruntuh akibat kombinasi tegangan tegangan tekan dan geser. - Keruntuhan tarik diagonal Plat runtuh akibat terbentuknya retak miring pada tepi kolom pada pondasi. - Keruntuhan lentur Umumnya terjadi pada pondasi dengan ratio besar, dengan retak miring tidak terjadi sebelum dicapai kekuatan lenturnya. TEMBOK PENAHAN TANAH
Dinding penahan tanah adalah struktur bangunan yang dibuat untuk menahan longsoran tanah lateral dan kadang kadang juga berfungsi menahan gerusan air. Berdasarkan cara memperoleh stabilitasnya, dinding penahan tanah dapat diklasifikasikan kedalam 6 kelompok, yaitu ; - Gravity wall Stabilitas jenis dinding penahan ini dengan mengandalkan berat dari dinding itu sendiri (gravitasi). Karena faktor berat sendiri yang menjadi dominan dalam desain dinding ini biasanya di desain dari pemasangan batu kali atau bronjong atau beton tembok. - Cantilever wall Dinding jenis ini menggunakan dasar y ang lebar untuk memperoleh gaya perlawanan dari tanah diatasnya karena memerlukan struktur yang kokoh, dinding ini di desain dari beton bertulang atau berupa tiang baja/beton yang dipancang. Dinding penahan tanah dengan tiang pancang ini memanfaatkan jepitan tanah sebagai penahan momen dan geser, pada
-
-
-
umumnya untuk pengamanan pinggir sungai dimana pengecoran dengan beton tidak mungkin dilaksanakan. Counterfort wall Jenis ini untuk dinding penahan tanah yang tinggi dimana gaya l ateral tanah sangat besar Buttrossed wall Prinsipnya hampir sama dengan counterfort wall tetapi pemakuannya terletak diluar tanah, keuntungannya adalah unsur pemaku mengalami gaya tekan dan kerugiannya pemaku tersebut mengambil banyak tempat. Cribb wall Jenis ini merupakan suatu unit struktur dari tumpukan potongan beton atau kayu atau baja yang disusun bersilang agar saling mengikat satu sama lain dan kedalamnya diisikan tanah. Semi gravity wall Jenis ini merupakan gabungan dari gravity dan cantilever wall sehingga stabilitasnya dapat dinaikkan.
CONTOH SOAL
1. Suatu pondasi bentuk lingkaran seperti pada gambar, tentukan beban bruto yang cukup aman(angka keama nan = 3) ag ar dapat dipikul oleh pondasi yang bersangkutan.
0,61 m
K = 18,08
kN
/ m3
C=0
J = 32 r
Permukaan air tanah K = 21,07
kN
/m2
0,61 m
1,22 m
Menggunakan persamaan daya dukung :
qu= cPcs Pcd Pci Nc + PqsPqd Pqi + ½PK s PK d K BNK i dengan ;
Pcs, Pqs, Pys
= faktor bentuk
Pcd, Pqd, PKd
= faktor kedalaman
Pci, Pqi, PKi
= faktor kemiringan
Untuk J = 32r, N c = 35,49 , N q = 23,18, dan N K = 30,22 (diambil dari tabel 11 -1 Buku Mekanika Tanah jilid 2) 23,18
= 1 + N q/Nc =1 + /35,49 = 1,65 Pqs = 1 + tan J = 1 + 0,62 = 1,62 Pys = 0,6 2 Df Pqd = 1 + 2 tan J (1 sin J ) ( /B ) = 1 + 2(0,62)(0,22)(1) = 1,273 PKd = 1 Pcd = Pqd - 1-Pqd /N q tan J 1-1,273 = 1,273 /(23,18)(0,62) = 1,292 Pcs
Sesuai dengan soal, kita mengambil Gamma ( K) terendam air = 9,81 Maka,
= 0,61 (18,08) + 0,61 (21,07 - 9,81) kN 2 = 11,029 + 6,869 = 17,898 /m Jadi, qultimate = (17,898)(1,62)(1,273)(23,18) + (0,5)(0,6)(21,07-9,81)(1,22)(30,22) kN 2 = 11,029 + 124,54 = 17,898 /m q
Sehingga qu
980,12
kN
2
= /3 = /3 = 326,71 /m maka, 2 T beban total gross = ( /4 xB )qijin 2 T = ( /4 x1,22 )326,71 = 281,78 kN qijin
2. diketahui :
pasir
J = 30 r t
3
Ksub = 1,3 /m
ditanya : Pa ( tekanan tanah aktif ) ? penyelesaian : 2
J /
Ka = tan (45 - 2) 2 30 r = tan (45- /2) 2 = tan (45 15) 2 = tan 30r Ka = 0.33 (koefisien aktif)
H= 4 m
Distribusi tekanan :
Pa1
Pa2
tembok
K = Ka . Ksub . H 2
Pa1 = ½ . Ksub . Ka . H t 3 2 = ½ . 1,3 /m . 0,33 . 4 t = 3,432 /m 2
Pa2 = ½ . Kw . H t 3 2 = ½ . 1 /m . 4 t = 8 /m Pa = Pa1 + Pa2 t t = 3,432 /m + 8 /m t = 11,432 /m
-TerimakasihOnal 2009
W = Kw . H
