More Related Content
What's hot (20)
Similar to dinding penahan tanah (DPT).pdf (20)
Recently uploaded (7)
dinding penahan tanah (DPT).pdf
- 1. DPT Dinding Penahan Tanah Oleh Prof. Ir. I Wayan Redana, MASc, PhD, IPU Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Denpasar, Bali, Indonesia 1
- 2. Soal Pre-Test 1 Hitung dan Gambar Tekanan vertikal dan Horisontal lapisan tanah pada a) 15,7 20,2 34,2 8,1 20,5 12,1 6,3 24,5 0 Tekanan vertikal Tekanan horisontal h1=1m h2=0,5m h3=2m Pasir: =15,7kN/m3 э=9,0kN/m3 Ko=0,4 Lempung: э=7kN/m3 Ko=0,6 a) b) c) v kPa h kPa (air) kPa a b c d d) 2 Gambar 1. Tekanan Tanah Vertikal dan Horisontal
- 3. Soal Pre-Tes 2 Gambar Lingkaran Mohr dan Hitung tekanan normal dan geser pada bidang runtuh 30o pada benda (a) 1=50 kPa =30o 3=10 kPa 1=? 3=? (鰹 = 器)?? (kPa) (kPa) 0 A =30o 20 30 40 P 20 (a) (b) kPa 2 3 1 ? kPa 2 3 1 R ? 3 Gambar 2. Lingkaran Mohr
- 4. TEORI TEKANAN TANAH RANKINE Gambar 3. Elemen Tekanan Tanah Aktif 1 3 4
- 5. 1 3=KAx1 3=Kox1 (kPa) (kPa) o Gambar 4. Lingkaran Mohr Tekanan Tanah Aktif A B C D 1 3 Soil at Rest Soil at Failure 5
- 6. Gambar 5. Elemen Tekanan Tanah Pasif v h Dead Man Angker 6
- 7. v h h=KPx v (kPa) (kPa) o Gambar 6. Lingkaran Mohr Tekanan Tanah Pasif A B C D h initial h at Failure v h Angker 7
- 8. Pikirkan.dan Buktikan. Dari Lingkaran Mohr Tekanan Tanah Aktif (Gb.4) ) aktif ah tan tekanan koefisien ( K sin 1 sin 1 A 1 3 2 jariDC Jari 3 1 2 AC TitikPusat 3 1 AC DC sin 8 Rankine (1857)
- 9. Pikirkan.dan Buktikan. Dari Lingkaran Mohr Tekanan Tanah Pasif (Gb.6) ) pasif ah tan tekanan koefisien ( sin 1 sin 1 KP v h A P K 1 K 2 jariDC Jari v h 2 AC TitikPusat h v AC DC sin 9 Rankine (1857)
- 10. KEAMANAN DPT Keamanan Terhadap Geser Keamanan Terhadap Guling Distribusi Tekanan pada DPT Tekanan pada dinding Momen dan geser pada dasar dinding/kantilever RESULTANTE Gaya Jatuh pada B/3 Tekanan Maksimum dan minimum pada dasar DPT Tekanan netto pada dasar DPT 10
- 11. Contoh Soal 1: Stabilitas DPT pada Gambar 5 Hitung Stabilitas Geser Hitung Stabilitas Guling Hitung Distribusi Tekanan pada DPT Tekanan pada dinding Momen dan geser pada dasar dinding/kantilever RESULTANTE Gaya Jatuh pada B/3 Tekanan Maksimum dan minimum pada dasar DPT Tekanan netto pada dasar DPT 11
- 12. 12 W1 W2 W3 W4 B/3 B/3 B/3 Rv V=0 H=0 Gambar 7 Contoh Menghitung Gaya pada DPT A q =30 kPa H=4 m B=3,2 m Urugan Tanah : Unit weight =20 kN/m3, =30o Unit weight beton b=23,6 kN/m3 t=0.3 m H/3 H/2 Pb=1/2H2KA Pq=qHKA
- 13. Jawaban: 13 3 1 30 1 30 1 1 1 K Rankine aktif ah tekanan Koefisien o o A sin sin sin sin tan Distribusi beban pada DPT digambar pada Gambar 7. Gaya horisontal dan vertikal yang terjadi pada DPT seperti pada Gambar 7 Perhitungan beban, momen terhadap titik A pada Tabel 1. Perhitungan eksentrisitas terhadap titik A, eA pada Tabel 1
- 14. Beban (kN/m) Lengan Momen Terhadap A (m) Momen terhadap A (kNm) W1 = 30x1.9 = 57.0 2.25 128.2 W2 = 16x3.7x1.9 = 112.5 2.25 253.1 W3 = 23.6x0.3x3.7 = 26.2 1.15 30.1 W4 = 23.6x0.3x3.2 = 22.7 1.60 36.3 V = 218.4 M1= 447.7 Ps = 0.5 H2 KA = 42.7 1.33 -56.9 Pq = = 40.0 2.00 -80.0 M2= -136.9 Net Momen MA= 310.8 eA = M/ V = 310.8/218.4 = 1.42m > B/3 = 1.07m (Gaya jatuh pada 1/3B bagian tengah) Tabel 1Perhitungan beban dan momen 14
- 15. 15 Sliding Ambil = = 300, 52 1 7 82 30 4 218 H R v R geser FS o . , tan ) , ( tan ) ( Overturning 5 1 89 1 guling penyebab 25 x 4 9 136 guling penahan 7 447 guling F . . ) ( . ) ( . ) (
- 16. DISTRIBUSI TEKANAN PADA DPT KANTILEVER 16 S M Luas Rv atau I My Luas Rv Rumus komponen tekanan axial dan flexural sbb: My = momen kearah sumbu y I = momen inergia penampang = 1/12 bh3. M = M terhadap titik tengah dasar S = modulus penampang
- 17. 17 Modulus penampang terhadap titik tengah dasar dinding adalah: S = 1/6 bd 2 di mana: b = 1 dan d = B dan A = B x 1 = Luas dasar dinding Sehingga Persamaan menjadi: B e 6 1 B Rv Tekanan Maximum pada Tanah Dasar kPa 2 45 2 3 18 0 6 1 2 3 4 218 , ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( min kPa 3 91 2 3 18 0 6 1 2 3 4 218 , ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( max ) ( , , , kekiridari m 18 0 42 1 2 2 3 e 2 B e A
- 18. Distribusi Tekanan pada DPT Tekanan pada DINDING (STEM) DPT seperti pada Gambar 8 (c) Dinding Tegak (Stem) Gambar 8(d) Momen terhadap a-a = 0.5x19.7x3.7x3.7/3+ 10x3.7x3.7/2 = 113.4 kNm/m. Maksimum gaya geser = 0.5x19.7x3.7x3.7 + 10x3.7 = 73.4 kN/m. Distribusi Tekanan dibawah dasar DPT seperti pada Gambar 8 (e) Distribusi Tekanan NETTO dibawah dasar DPT seperti pada Gambar 8 (f) 18
- 19. 19 Gambar 8. Distribusi Tekanan pada DPT 10 B/3 q =30 kPa Pq=qHKA Pb=1/2H2KA H=4 m 19.7 Beban q Urugan B/3 B/3 eA 91.3 45.2 30 3,7x16=59,2 0,3x23,6=7,1 e (a) DPT (c) Beban pada Dinding Tegak (Stem) (b) Difleksi (d) Sistem Gaya pada Dasar DPT (e) Distribusi Tekanan pada Dasar DPT (kPa) (f) Netto Distribusi Tekanan pada Dasar DPT (kPa) T=3,7 m H/3 H/2 T/2 T/3 A 51.1 84,2 63,9 30,5 H V a a
- 20. Distribusi Tekanan Maksimum bila Resultante gaya diluar B/3 bagian tengah dan Tekanan tidak bisa diteruskan oleh bidang kontak antara beton dan tanah 20 V e 2 B 3 5 0 v R max . Sempurnakan persamaan maka: e 2 B 3 v R 2 max Tekanan maksimum harus dihitung dengan menghitung luas segitiga ABC: max Rv e 3eA A B C Gambar 9. Distribusi Tekanan pada Dasar DPT bila gaya Resultante Diluar B/3 Tengan
- 21. Gambar 10 DPT dengan Urugan Menyudut q (beban merata) Pq Pb H* H*K* A qK* A PA bekerja // slope 21 H B 2 1 2 2 2 1 2 2 A K cos cos cos cos cos cos cos *
- 22. TEORI TEKANAN TANAH COULOMB A PA R W 鰹n 鰹n r r=R h=PA 22 A 鰹h 鰹v 鰹h 鰹v Bila bidang kritis BC membentuk sudut 450 + /2 terhadap horisontal, maka: A B C PA (mak) = 0,5 H2 KA PP (mak) = 0,5 H2 KP Gambar 11. Teori Tekanan Tanah Coulomb =RANKINE
- 23. TEKANAN AKTIF COULOMB 隆=20o A B C H PA R 隆 PA R W W 硫 (a) (b) Polygon gaya -硫 1 1 2 1 2 1 23 * * . A K 2 H 5 0 A P 2 2 1 2 2 2 cos cos sin sin 1 cos cos cos * * A K Apabila Tanah Granular dan Urugan tidak membentuk sudut, maka KA sama dengan KA Rankine Gambar 12. Tekanan Aktif Coulomb
- 24. TEKANAN PASIF COULOMB 隆=20o A B C H R 隆 PP PP W 硫 W R (a) (b) Polygon gaya -硫 1 1 90o-+隆 + 24 * * . P K 2 H 5 0 A P 2 2 1 2 2 2 cos cos sin sin 1 cos cos cos * * P K Apabila Tanah Granular dan Urugan tidak membentuk sudut, maka KP sama dengan KP Rankine Gambar 13 Tekanan Tanah Pasif Coulomb
- 25. CONTOH SOAL: Hitung Tekanan Aktif PA pada DPT dengan Metode Coulomb W=150 kN/m 1m 1m 2m 3,5m Urugan pasir =18 kN/m3 =30o 隆=20o A B C 1m 4m WT PA PA R R 隆 隆 (a) (b) Polygon gaya WT 2 2 1 1 106,8o 1 25 Gambar 14 DPT Gravity dengan Metode Coulomb
- 26. 26 Berat tanah yang longsor, WABC=1/2x5,5x5x18=247,5 kN/m Berat beban garis W=150 kN/m Beban Total WT= WABC+W=397,5 kN/m Gesekan antara dinding dan tanah serta tanah pada bidang keruntuhan BC diabaikan, karena urugan adalah pasir. Poligon gaya digambar seperti pada Gambar 14. Dengan mengukur panjang garis gaya PA dan R didapat besar masing- masing R=310 kN/m dan PA=180 kN/m.
- 27. 27 o 9 34 5 5 3 1 1 , , tan o 8 21 5 2 1 2 , tan o 25 1 o 30 o 90 1 o 2 48 2 o 20 o 90 2 , m kN 5 175 A P T W o 8 106 A P 1 / , , sin sin m kN 5 309 R T W o 8 106 R 2 / , , sin sin Besar gaya PA dan R, juga bisa dihitung dengan ilmu ukur sudut sbb: dan dan Jadi, perhitungan dengan poligon gaya dan dengan ilmu ukur sudut memberikan hasil yang sama
- 28. ANGKER DEAD MAN Syarat: h < 1/3 s/d 1/2 H 28 T XP XA h z dz H Sisi pasif Sisi aktif angker h1/2H Gambar 15 Dead Man Angker
- 29. Angker pada Lapisan Pasir 29 T = PP PA PP = 0,5 H2 KP = tahanan pasif PA = 0,5 H2 KA = tahanan aktif T (design) = 0,5 H2K K = (KP /F)- KA F=1.5-2
- 30. Angker pada Lapisan Lempung Parameter tanah: cu dan = 0, KA = KP = 1 H<z = 2 cu/ Parameter H = z + 2 cu PP (mak) = 0,5 H2 + 2 cu H T (design) = 0,5 H2 + 2 cu H/F (H>2cu/): PA = 0,5 H2 - 2 cu H + 2 cu 2/ 30 2 ) ( 2 4 F c F H c F P P T u u A P design
- 31. SOAL LATIHAN 31 1. Perhatikan Contoh Soal 1 dan Gambar 7. Tentukan eA = B/3 (resultante pada sepertiga dasar), hitung beban horisontal H (distribusi tekanan segitiga). 2. Apabila H meningkat dan mencapai H = 30 kN/m, Hitung Stabilitas DPT dan distribusi tekanan pada DPT Kantilever tersebut. Beri saran untuk meningkatkan Stabilitas DPT tersebut.
- 32. W1 W2 W3 W4 B/3 B/3 B/3 Rv H=4 m Gambar 5 DPT Kantilever dengan Urugan menyudut 1 3 3. Diketahui DPT seperti Gambar 5, Hitung Stabilitas geser, guling dan distribusi tekanan pada DPT tersebut 32 B=3,8 m Urugan Tanah : Unit weight =20 kN/m3, =30o Unit weight beton b=23,6 kN/m3