198120954 Kuat Geser Tanah Mektan

Download 198120954 Kuat Geser Tanah Mektan

Post on 01-Mar-2016

16 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kuat geser

TRANSCRIPT

<ul><li><p>Kuat Geser TanahShear Strength of Soils</p><p>Dr.Eng. Agus Setyo Muntohar, S.T., M.Eng.Sc.</p><p>Mengapa mempelajari kekuatan tanah? Keamanan atau kenyamanan struktur yang berdiri di atas tanah tergantung pada kekuatan tanah dibawahnya. Jika tanah runtuh, maka struktur tersebut akan runtuh yang merenggut korban dan kerugian ekonomi. Kekuatan tanah yang dimaksud adalah kekuatan geser tanah (shear strength).</p></li><li><p>Apa kekuatan tanah? Kekuatan geser (shear strength) tanah merupakan gaya tahanan internal yang bekerja per satuan luas masa tanah untuk menahan keruntuhan atau kegagalan sepanjang bidang runtuh dalam masa tanah tersebut. Pemahaman terhadap proses dari perlawanan geser sangat diperlukan untuk analisis stabilitas tanah seperti kuat dukung, stabilitas lereng, tekanan tanah lateral pada struktur penahan tanah.</p><p>Kriteria Keruntuhan Mohr Coulomb Keruntuhan dalam suatu bahan dapat terjadi akibat kombinasi kritis dari tegangan normal dan tegangan geser, dan bukan salah satu dari tegangan normal maksimum atau tegangan geser maksimum. Hubungan antara kedua tegangan tersebut :</p><p>f = f() Bila anah mengalami pembebanan akan diahan oleh kohei (c) dan geekan anar buir-buir anah ().</p><p> = c+ an </p></li><li><p>Theory Mohr - CoulombKurva kerunuhan = ()</p><p>C a B A</p><p>b</p><p>Bidang Runuh</p><p>D c</p><p> = c + an </p><p>Krieria Kerunuhan Mohr Coulomb Jika dan pada bidang runuh ab mencapai iik A, kerunuhan geer idak akan erjadi. Kerunuhan geer akan erjadi, jika dan pada bidang runuh ab mencapai iik B dalam kurva elubung kerunuhan. Keadaan egangan pada iik C idak akan pernah erjadi, ebab kerunuhan elah erjadi ebelum mencapai egangan erebu.</p></li><li><p>Lingkaran Mohr Unuk Kua Geer 1 E d g O c e 2 F 2 = 90 + </p><p> 3h</p><p> = 45 + /2</p><p> = c + an </p><p> 3</p><p>a</p><p> 1</p><p>b</p><p>Lingkaran Mohr Unuk Kua Geer</p><p> 1 = 3 an 2 45 +or</p><p> + 2c an 45 + 2 2 2</p><p> 1 = 3 an 2 45 + + 2c an 45 + 2</p></li><li><p>Kurva p - (p curve)1 = ( 1 3) 2Gari elubung kerunuhan d g a O e 45o 45o h</p><p> = rc sin(tn )c = cos </p><p> 3</p><p> 1</p><p>b</p><p>p 1 p = ( 1 + 3 ) 2</p><p>Uji Parameer Kekuaan Geer Tanah di Laboraorium Jeni pengujian yang ering dilakukan : Uji geer langung (direc hear e) Uji iga paki (riaxial e) Uji ekan beba (unconined compreion e)</p><p>Dalam penenuan jeni pengujian perlu diperhaikan leak anah yang akan diuji. Uji geer langung akan lebih euai unuk menenukan parameer kua geer anah bila digunakan unuk ondai. Uji riaxial akan lebih relevan unuk abilia lereng aau ondai.</p></li><li><p>Penenuan Uji Kekuaan Geer Tanah1. 2. 3. 4. Uji ekan beba Uji riaxial Uji geer langung Uji geer langung/riaxial 2 4 3 Slip plane 1</p><p>Uji Geer Langung (direc hear e/DST)Dial gauge penurunan Porou one</p><p>Beban Normal</p><p>Gaya Geer</p><p>Slip plane</p><p>Dial gauge pergeeran</p><p>Porou one Pengukuran air pori</p><p>DST adalah cara pengujian parameer kua geer anah yang paling mudah dan ederhana. Benuk benda uji dapa berupa lingkaran (ring) aau peregi (uare). DST lebih euai unuk menguji anah berpair dalam kondii looe dan dene.</p></li><li><p>Inerpreai Hail DSTN</p><p>F</p><p>v</p><p>Slip plane</p><p>h</p><p>Akiba beban normal (N) benda uji mengalami penurunan v. Akiba beban geer (F) benda uji mengalami pergeeran h, unuk waku erenu. Hail uji DST berupa : c dan , graik hubungan anara pergeran dan egangan geer, Graik hubunngan pergeeran dan penurunan</p><p>Kondii pengujian : drained aau undrained, conolidaed aau unconolidaed.</p><p>Inerpreai Hail DSTKua geer makimum</p><p>Tegangan Geer, </p><p>Pair Pada</p><p>Tegangan Geer, </p><p>Kua geer ulimae Pair Lepa</p><p>F = A</p><p>p =</p><p>p </p><p>p</p><p>p</p><p>=</p><p>N A</p><p>Pengembangan</p></li><li><p>Pergeeran, h</p><p>Tegngn norml, hDilaancy (pengembangan) erjadi anara pair lepa dan pada ebear p p st kekutn geser mksimum (punck) Kut geser ultimte tu kritis kn terji p st perubhn tinggi ben uji tetp ( = 0)</p><p>Perubhn tinggi ben uji, v</p><p>pp = x y</p><p>Penurunan</p></li><li><p>Keidakenuan Hail DSTN Benda uji dipaka unuk mengalami kerunuhan (ailure) pada bidang yang dienukan. Diribui egangan pada bidang runuh idak eragam dan komplek. Pergeeran hanya erbaa pada gerakan makimum ebear ala DST digerakan. Lua bidang konak anara anah di kedua eengah bagian koak geer berkurang keika pengujian berlangung.</p><p>F</p><p>v</p><p>Bidang runuh</p><p>h </p><p>Conoh Analii DST Hail uji geer langung uau conoh anah lempung berpair ukuran : diameer = 50 mm dan ebal = 25 mm (Lua, A = 1.96 x 10-3 m2) Tenukan nilai-nilai parameer kua geer anah erebu.</p><p>Te No. 1 2 3 4</p><p>Beban Normal (N) 150 250 350 550</p><p>Beban geer aa runuh (N) 157.5 199.9 257.6 363.4</p><p>Beban geer reidu (N) 44.2 56.6 102.9 144.5</p></li><li><p>Conoh Analii DST Tegangan Geer, : Tegangan Normal, :</p><p>=</p><p>F A N = ATegangan Geer Runuh, (kPa) 80.2 101.8 131.2 185.1 Beban geer reidu (N) 44.2 56.6 102.9 144.5 Tegangan Geer Reidu r (kPa) 22.5 28.8 52.4 73.6</p><p>Te Beban Tegangan No. Normal Normal, (N) (kPa) 1 2 3 4 150 250 350 550 76.4 127.3 178.3 280.1</p><p>Beban geer aa runuh (N) 157.5 199.9 257.6 363.4</p><p>Conoh Analii DST250</p><p>Tegangan Geer, (kPa)</p><p>200</p><p>Failure</p><p>150</p><p>100</p><p>Reidual = 27.6o r = 15o</p><p>50</p><p>Hubungan anara egangan normal dan egangan geer : Unuk kekuaan makimum (puncak) : = 38.2 + an 27.6o Unuk kekuaan rediual : r = 0.6 + an 15o</p><p>c= 38.20 0 50 100 150</p><p>200</p><p>250</p><p>300</p><p>350</p><p>Tegangan Norm al, (kPa)</p></li><li><p>Conoh Analii DST Hail uji geer langung uau conoh anah lempung berpair ukuran : diameer = 63.1 mm dan ebal = 25 mm (Lua, A = 3127 mm2)</p><p>Uji Geer Tiga Paki (Triaxial Shear Te) Beban NormalKaup Pembuangan Udara Sel Triaxial Porou one Air aau Glycerin Membrane Benda uji Porou one Back Preure Tekanan Sel, 3 Pengukuran air pori Dial gauge penurunan</p><p>Uji geer riaxial lebih reliable unuk menenukan parameer kua geer anah. Benuk benda uji berupa ilinder dengan ukuran inggi 2 X diameer (biaanya : 38 mm x 76 mm aau 50 mm x 100 m) Benda uji dimaukkan dalam membrane dan dileakkan di dalam el riaxial. Tekanan di ekeliling benda uji diberikan melalui ekanan air yang dinamakan egangan el (3)</p></li><li><p>Kondii Pengujian Geer TriaxialBeban NormalDial gauge penurunan</p><p>Back Preure Tekanan Sel, 3 Pengukuran air pori</p><p>Kerunuhan geer erjadi dengan cara memberikan gaya akial (normal) pada benda uji yang dinamakan egangan deviaor (). Selama penerapan gaya akial, penurunan benda uji dicaa unuk penghiungan regangan (). Kondisi pngujian : (1) Consolidatd-draind (CD), (2) Consolidatdundraind (CU), (3) unconsolidatd-undraind (UU)</p><p>Kondisi CD Bnda uji dibrikan tgangan sl (3) dan dijenuhkan dengan pemberian ekanan balik (back preure) agar mengalami proe konolidai hingga eleai. Kemudian dibebani dengan gaya akial melalui egangan deviaor () ampai erjadi kerunuhan. Selama proe konolidai erjadi perubahan volume benda uji. Namun , elama penggeeran, air pori diijinkan keluar dari benda uji.3 3 + = 1 3 3 3</p><p>3</p><p>uc= 0</p><p>ud= 0</p><p>3</p><p>3 + = 1</p></li><li><p>Kondii UU Benda uji diberikan egangan el (3) , anpa mengalami proe konolidai, kemudian dibebani dengan gaya akial melalui egangan deviaor () ampai erjadi kerunuhan. Selama penggeeran, air pori idak diijinkan keluar dari benda uji. Oleh karena iu, gaya akial idak diraner ke buiran anah. Keadaan anpa drainae menyebabkan ekanan pori berlebih (exce pore preure) dan idak ada ahanan geer dari perlawanan dari buiran anah. Pada kondii anah yang jenuh air, nilai udu geek inernal anah () dapa mencapai nol. Sehingga pada pengujiannya hanya memperoleh nilai kohei (c).</p><p>Kondii CU Benda uji diberikan egangan el (3) dan dijenuhkan dengan pemberian ekanan balik (back preure) agar mengalami proe konolidai hingga eleai. Kemudian dibebani dengan gaya akial melalui egangan deviaor () ampai erjadi kerunuhan. Selama proe konolidai erjadi perubahan volume benda uji. Namun , elama penggeeran, air pori idak diijinkan keluar dari benda uji maka idak erjadi perubahan volume benda uji Keadaan anpa drainae menyebabkan ekanan pori berlebih (exce pore preure).</p></li><li><p>Inerpreai Hail Uji Kondii CDKua geer makimum</p><p>Tegangan Deviaor, d</p><p>Pengembangan</p><p>Pair Pada</p><p>(d)Pair Lepa</p><p>Perubahan inggi benda uji, Vc</p><p>Waku, </p><p>(d)Regangan Akial, a</p><p>Pmampatan</p><p>Pngmbangan</p><p>Prubahan tinggi bnda uji, Vd</p><p>Uji riaxial pada kondii CD idak lazim dilakukan pada lempung, karena waku yang diperlukan unuk menjamin air pori erdrainae anga lama, ehingga egangan deviaor dierapkan dengan kecepaan yang anga lamba.</p><p>Pemampaan</p><p>Lingkaran Mohr: Kondii CD3 3 3 3</p><p> = 45 +</p><p>2</p><p>Gari elubung kerunuhan egangan eeki</p><p>B A2 2</p><p>O</p><p>3 = 3</p><p>1 = 1</p></li><li><p>Selubung kegagalan egangan eeki kondii CD unuk anah lempung NC dan pair</p></li><li><p>Lingkaran Mohr: Kondii CDOC NC</p><p>b A 12</p><p>c O</p><p> 3</p><p> 1 c</p><p>Selubung kegagalan egangan eeki kondii CD unuk anah lempung OC</p><p>Inerpreai Hail Uji Kondii CUKua geer makimum</p><p>Tegangan Deviaor, d</p><p>Pengembangan</p><p>Pair Pada</p><p>(d)Pair Lepa</p><p>Perubahan inggi benda uji, Vc</p><p>Waku, </p><p>(d)Regangan Akial, a</p><p>Pmampatan</p><p>Pngmbangan</p><p>Tkanan Air Pori, ud</p><p>Tengan runuh uama = 3 + (d) Tengan runuh uama 1 = 1 - (ud) Tengan runuh uama Tengan runuh uama 3 = 3 - (ud)</p><p>major (oal) : 1 major (eeki) : minor (oal) : 3 minor (eeki) :</p><p>Pemampaan</p></li><li><p>Lingkaran Mohr: Kondii CUGari elubung kerunuhan egangan oal = an </p><p>Gari elubung kerunuhan egangan eeki = an </p><p>C O</p><p> 3</p><p>3</p><p> 1 1</p><p>A</p><p>D</p><p>B</p><p>Selubung kegagalan egangan eeki dan egangan oal pada kondii CU</p><p>Lingkaran Mohr: Kondii CU = an = c + an 1</p><p>d</p><p>b</p><p>A a c O 1</p><p>3</p><p>1</p><p>Selubung kegagalan egangan oal kondii CU unuk anah lempung OC</p></li><li><p>Lingkaran Mohr: Kondii UUGari elubung kerunuhan egangan oal =0</p><p>cu A O 33 3 1</p><p>B1</p><p>C1</p><p>Selubung kegagalan egangan oal kondii UU unuk anah lempung jenuh air</p><p>Uji Tekan Beba (Unconined Compreive Te)Beban Normal Uji ekan beba (unconined compreive e/UCT) adalah jeni uji khuu dari kondii unconolidaed-undrained e. UCT lebih euai unuk benda uji dari anah lempung. Benuk benda uji berupa ilinder dengan ukuran inggi 2 X diameer (50 mm x 100 m) Dalam UCT, ekanan di ekeliling 3 = 0 Gaya akial diberikan ecara cepa di aa benda uji hingga runuh.</p><p>Dial gauge penurunan</p><p> Benda uji</p></li><li><p>Uji Tekan Beba (Unconined Compreive Te)Beban Normal Dalam uji ini, kua geer idak berganung pada egangan el jika benda uji benar-benar jenuh air dan idak erdrainae. Maka egangan geer :</p><p>Dial gauge penurunan</p><p> =Benda uji eelah dibebani</p><p>12</p><p>=</p><p>u = cu 2</p><p>Dimana u adalah kua ekan beba. Secara eorii, unuk anah lempung jenuh air hail uji riaxial UU dan UCT menghailkan nilai cu yang ama. Namun biaanya, nilai dari UCT &lt; Triaxial UU</p><p>Lingkaran Mohr unuk UCT1</p><p>1</p><p>Gari elubung kerunuhan egangan oal =0</p><p>cu A O 3 = 0 1 = u</p><p>Selubung kegagalan egangan oal UCT unuk anah lempung jenuh air</p></li></ul>