PERENCANAAN DINDING PENAHAN TANAH JENIS CORRUGATED CONCRETE SHEET PILE (CCSP) PADA PEKERJAAN GALIAN

APARTEMEN BENGAWAN MALANG

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

oleh:

ARYO LAKSMANA ATIBRATA D 100 160 190

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2020

Aryo Laksmana A

Typewritten text

i

Aryo Laksmana A

Typewritten text

ii

Aryo Laksmana A

Typewritten text

iii

1

PERENCANAAN DINDING PENAHAN TANAH JENIS CORRUGATED

CONCRETE SHEET PILE (CCSP) PADA PEKERJAAN GALIAN

APARTEMEN BENGAWAN MALANG

ABSTRAK

Semakin padatnya pemukiman membuat lahan konstruksi semakin sempit, menjadikan

pemaksimalan lahan dan konstruksi secara vertikal menjadi solusi. Seiring berjalannya masa,

moderenisasi sangat diutamakan dalam pembangunan konstruksi. Tersedianya program bantu

dalam membantu proses perencanaan menjadikan hasil yang didapatkan menjadi lebih

maksimal. Baik dalam bidang geoteknik, perencanaan tentang stabilitas tanah dan perencanaan

dinding penahan tanah semakin lebih efisien dalam perencanaannya. Penggunaan program

bantu Geo5 dalam hal ini menggunakan data tanah dari Proyek Apartemen Bengawan Malang,

Jl. Raya Tlogomas No.1, Tlogomas, Kec. Lowokwaru, Kota Malang, Jawa Timur. Perencanaan

ini adalah perencanaan dinding penahan tanah jenis Corrugated Concrete Sheet Pile atau bisa

disebut turap beton. Turap didesain menggunakan angkur pada kedalaman 2 m. Analisa

kestabilan tanah galian terhadap kelongsoran dan didukung perencanaan sheet pile dengan

kedalaman pemancangan yang aman menggunakan metode Rankine untuk mendukung galian

sedalam 10 meter. Menggunakan parameter tanah pada kedalaman 0,0-10,0 meter, berat

volume tanah (γ) 17,85 KN/m3; kohesi ( c) 11,77 KN/m2; Berat jenis (Gs) 2,66; sudut gesek

dalam (𝜑) 14 ͦ . Pada kedalaman 10,0 – 40,0 meter, berat volume tanah (γ) 18,24 KN/m3; kohesi

( c) 0 KN/m2; Berat jenis (Gs) 2,45; sudut gesek dalam (𝜑) 28 ͦ ; berat volume tanah jenuh (γsat)

20,74 KN/m2, dengan posisi muka air tanah pada kedalaman 12,7 meter. Metode perhitungan

yang dilakukan dengan mengecek stabilitas kelongsoran, dan menghitung kedalaman

pemancangan yang aman secara manual dan dengan program bantu Geo5. Perhitungan

menghasilkan faktor aman galian terhadap kelongsoran 0,628 < 1,5 (tidak aman), kedalaman

pemancangan secara manual 5,191 m, kedalaman pemancangan dengan Geo5 5,160 m, panjang

total turap secara manual 15,191, panjang total turap dengan Geo5 15,160 m. Turap didesain

dengan tebal 500 mm dengan bentuk persegi panjang pipih dengan mutu beton 30 MPa. Angkur

pada kedalaman 2 m panjang angkur 30 m menggunakan baja diameter 10 cm ditahan dengan

papan angkur setinggi 2,5 m dan tebal 5 cm. perbedaan selisih hasil perhitungan manual dan

hasil program Geo5, dikarenakan perbedaan persamaan dalam menghitung tekanan tanah

lateral. Rankine digunakan dalam perhitungan secara manual dan pada Geo5 menggunakan

modifikasi rumus Rankine yaitu The Mazindrani Theory.

Kata kunci : program Geo5, sheet pile, tekanan tanah lateral.

ABSTRACT

The denser settlements make the construction area narrower, making maximizing land

and vertical construction a solution. Over time, modernization is prioritized in construction.

The availability of assistive programs in assisting the planning process makes the results

obtained are maximized. In both the geotechnical field, soil stability planning and retaining

wall planning are increasingly efficient in planning. The use of the Geo5 program in this case

uses land data from the Bengawan Malang Apartment Project, Jl. Raya Tlogomas No.1,

Tlogomas, Kec. Lowokwaru, Malang City, East Java. This plan is a retaining wall plan with

the type of Corrugated Concrete Sheet Pile or can be called a concrete sheet pile. The sheet pile

is designed using an anchor at a depth of 2 m. Analysis of the stability of the excavated soil

against landslides and supported by sheet pile planning with a safe depth using the Rankine

method to support excavation as deep as 10 meters. Using soil parameters at a depth of 0.0-

10.0 meters, soil volume weight (γ) 17.85 KN / m3; cohesion (c) 11.77 KN / m2; Specific

gravity (Gs) 2.66; inner friction angle (φ) 14 ͦ. At a depth of 10.0 - 40.0 meters, the weight of

the soil volume (γ) 18.24 KN / m3; cohesion (c) 0 KN / m2; Specific gravity (Gs) 2.45; inner

2

friction angle (φ) 28 ͦ; saturated soil volume weight (γsat) 20.74 KN / m2, with groundwater

level at a depth of 12.7 meters. The method of calculation is done by checking the stability of

the landslide and calculating the safe mounting depth manually and with the Geo5 auxiliary

program. The calculation resulted in the excavation safety factor against landslides 0.628 <1.5

(unsafe), manual piling depth 5.160 m, depth of piling with Geo5 5.160 m, a total length of

sheet pile manually 15.191, total sheet length with Geo5 15.160 m. The sheet is designed with

a thickness of 500 mm with a flat rectangular shape with a concrete quality of 30 MPa. Anchor

at a depth of 2 m, the length of the anchor is 30 m using 10 cm diameter steel, supported by an

anchor board 2.5 m high and 5 cm thick. The difference is the difference between the results

of manual calculations and the results of the Geo5 program, due to differential equations in

calculating lateral ground pressure. Rankine is used in manual calculations and Geo5 uses a

modified Rankine formula, namely The Mazindrani Theory.

Keywords : Programs Geo5, Sheet Pile, Lateral Soil Pressure.

1. PENDAHULUAN

Kota Malang merupakan salah satu kota besar yang berada di provinsi Jawa Timur.

Kepadatan penduduk membuat semakin menyempitnya lahan kosong yang tersedia.

Pemanfaatan lahan dan konstruksi secara vertikal menjadi solusi alternatif untuk menunjang

pembangunan konstruksi sebagi peningkatan perekonomian daerah. Pekerjaan dalam

kawasan padat mempunyai resiko yang tinggi apa bila perencanaan yang kurang baik.

konstruksi secara vertikal mempunyai resiko keruntuhan tanah saangatlah besar. Perencanaan

penahan tanah yang baik sangatlah diperlukan. Turap adalah dinding vertikal relatif tipis

yang berfungsi selain untuk menahan tanah juga berfungsi untuk menahan masuknya air ke

dalam lubang galian (Hardiyatmo, 2002). Sama hal nya dengan dinding penahan tanah,

konstruksi dinding turap terdiri dari beberapa lembaran turap yang dipancangkan ke dalam

tanah, berguna sebagai penahan tibunan tanah atau tanah berlereng. Turap (sheet pile) beton

merupakan balok balok yang dicetak sebelum dipasang dengan bentuk tertentu. Balok-balok

turap dibuat saling mengait satu sama lain dengan ujung bawah dibuat meruncing agar

memudahkan pemancangan (Novika, dkk , 2015). Penggunaan turap diharapkan dapat

mengurangi resiko terjadinya bahaya seperti keruntuhanataukelongsoran pada galian atau

timbunan. Tipe turap beton (Corrugated Concrete Sheet Pile, CCSP), dipilih berdasarkan

kemudahan pekerjaan di lapangan dan kualitas bahan yang baik untuk menahan tanah dengan

berbagai kondisis tanah. Selain itu turap tipe ini memiliki nilai estetika yang lebih tinggi

disbanding turap jenis lainnya.

Program bantu (Software) bukan hal asing bagi seorang perencana konstruksi. Selain

penggunaan yang relatif mudah program bantu dapat memperingan ataupun mempermudah

dalam perencanaan suatu project. Bidang geoteknik menjadi salah satu bidang

ketekniksipilan yang mana para ahli bidang ini sudah banyak menggunakan program bantu

dalam membuat suatu perencanaan geoteknik. Geo5 keluaran dari perusahaan Fine Software

yang khusus

3

membuat program bantu pada bidang teknik sipil, merupakan salah satu software untuk

membantu perencanaan geoteknik. Program ini membantu dalam perencanaan dinding

penahan tanah, yang mana mampu memberikan informasi tetang stabilitas dinding penahan

tanah dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Pekerjaan tanah menjadi fokus dalam program

bantu ini, meskipun ada aspek lain yang dapat dianalisis dari program bantu ini.

Berdasaran latar belakang tersebut, pencapainan yang ditujukan dalam penelitian ini untuk

mengetahui stabilitas dan faktor keamanan turap. Selain itu, perenccanaan pemancangan turap

yang aman untuk menahan beban tanah dibelakangnya, dan sebagai pembanding perhitungan

manual yang dihitung dengan metode Rankine dengan hasil analisis yang didapatkan dari

program bantu Geo5. Aspek lain yang ingin dicapai adalah mengetahui jumlah tulangan yang

dibutuhkan dalam perencanan dinding penahan tanah tipe Carrugated Concrete Sheet Pile

(CCSP) ini.

Teori yang digunakan untuk menganaisis tekanan tanah lateral, diantaranya teoi Rankine

(1857). Dengan asumsi tanah dalam kedudukan plastis, tidak berkohesi ( c = 0), gesekan

dinding dan tanah licin sempurna ( δ = 0) (Hardiyatmo, H.C. 2002). Koefisien tekanan aktif,

persamaannya sebagai berikut :

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔2(45° − 𝜑

2) ............................................................................................. ( 1 )

Koefisien tekanan pasif :

𝐾𝑝 = 1

𝐾𝑎 .............................................................................................................. ( 2 )

Setelah diketahu koefisien tekanan tanah, dihitung tekanan tanah aktif pada kedalaman z dari

permukaan tanah.

𝑃𝑎 = 𝑧 𝛾 𝐾𝑎 ........................................................................................................ ( 3 )

Tekanan tanah pasif.

Pp= z γ Kp .......................................................................................................... ( 4 )

Tekanan tanah pada tanah kohesif , tekanan aktif :

Pa= −2𝑐√𝐾𝑎 …….............................................................................................. ( 5 )

Tekanan tanah pasif pada tanah kohesif :

𝑃𝑝 = 2c√𝐾𝑝 ……............................................................................................... ( 6 )

Analisa kelongsoran dengan metode Fellenius, persamaannya :

F =𝐶 𝑥 𝛴𝐿+ 𝛴𝑊𝑡 cos ⍬ 𝑥 tan 𝜑

𝛴𝑊𝑡 sin ⍬ ….……....................................................................... ( 7 )

Perencanan blok angkur pada tanah kohesif ;

T ≤ L (Pp-Pa) + 2cH² ….……................................................................................ ( 8 )

4

Penulangan dinding penahan tanah turap sheet pile, menghitung momen perlu ;

Mu(-) = (1

2.qu.L2)/3 ….…….................................................................................... ( 9 )

Menghitung momen pikul pelat ;

K = 𝑀𝑢

Ø.𝑏.𝑑² ….……................................................................................................ ( 10 )

Menghitung tingi blok tegangan beton tekan pesegi ekivalen :

a = (1 − √2.𝐾

0,85.𝑓′𝑐) 𝑑 .……............................................................................... ( 11 )

Luas tlangan tarik

As = 0,85.𝑓′𝑐.𝑎.𝑏

𝑓𝑦 .……........................................................................................... ( 12 )

Jarak antar tulangan

s =

1

4.𝜋.𝐷2.𝑏

𝐴𝑠,𝑢 .……................................................................................................ ( 13 )

2. METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kapaitas dukung dan faktor aman galian,

stabilitas turap, gaya lateral yang bekerja pada turap, dan kedalaman pemancangan dinding

penahan tanah pada pekerjaan galian Proyek Apartemen Bengawan Malang. Data yang

digunakan adalah data sekunder yang diperoleh dari Proyek Apartemen Bengawan Malang, Jl.

Raya Tlogomas No.1, Tlogomas, Kec. Lowokwaru, Kota Malang, Jawa Timur. Diantaranya

berupa Gambar teknis, Data bore log, dan Data N-SPT.

Penelitian ini sepenuhnya berupa pengolahan data sekunder yang sudah disebutkan diatas.

Peralatan penunjang penelitian dan pengolahan data digunakan beberapa program bantu

(software), diantaranya; Microsoft office, Geo5 v. 16. , AutoCad 2015.

Metode penelitian yang dilakukan ada beberapa tahapan. Tahap pertama berupa

pengumpulan dan memahami beberapa artikel sebagai penunjang pengolahan data dan

pelengkap teori-teori yang digunakan dalam penelitian. Atau yang biasanya disebut dengan

Study Literature.

Tahap kedua, mengumpulkan data-data yang diperoleh dari lapangan, dan menganalisis

data yang didapatkan untuk mencani parameter awal sebagai dasar dalam perhitungan anaisis

dinding penahan tanah. parameter tersebut diantaranya, berat volume tanah (γ), Berat jenis

(Gs), kohesi ( c), sudut gesek dalam (𝜑), dan mencari posisi kedalaman muka air tanah.

Tahap ketiga menganalisis kestabilan galian terhadap kelongsoran dengan menggunakan

metode Fellenius, kestabilan ini sebagai pengecekan apakah galian tersebut aman terhadap

5

kelongsoran jika tanpa menggunakan penahan tanah. Analisis selanjutnya setelah mendapatkan

hasil analisa galian, dilakukan analisa dinding penahan tanah dengan perhitungan manual yang

dibandingkan dengan analisa dinding penahanan tanah dengan program bantu Geo5.

Dilanjutkan dengan perhitungan tulangan dinding penahan tanah.

Tahap keempat setelah mendapatkan hasil analisis, dilakukan pembuatan kesimpulan dari

semua hasil yang didapat dan saran untuk penelitian yang dilakukan dan untuk kebaikan

penelitian kedepannya.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Analisa Data Tanah

Analisa yang dilakukan menggunakan data hasil bore log dan N-SPT , hasil tersebut

menjadi parameter yang diperlukan dalam dasar perhitungan selanjutnya dalam analisis

dinding penahan tanah. Data tersebut dapat dilihat pada Tabel.1.

Tabel 1. Data Tanah

Gambar 1. Data Tanah

Kedalaman Jenis Tanah Parameter Satuan Nilai

Kohesi ( c ) KN/m² 11,77

Sudut Gesek Dalam ( φ ) …ͦ 14

Berat Volume Tanah (γ ) KN/m³ 17,85

Gs - 2,66

Kadar air % -

Kohesi ( c ) KN/m² 0

Sudut Gesek Dalam ( φ ) …ͦ 28

Berat Volume Tanah (γ ) KN/m³ 18,24

Berat Volume Jenuh (γsat ) KN/m³ 20,74

Gs - 2,45

Kadar air % 22,32

0,0 m - 10,0 mLempung

Berlanau

10,0 m - 40,0 m Pasir

Berlanau

6

Data Beton

Berat volume (γc) = 2400 kg/cm3 = 24 kN/ m3

Tegangan tekan beton f’c = 30 Mpa

Tegangan tarik baja = 400 Mpa

3.2 Analisa Kelongsoran

Perhitungan stabiilitas lereng galian menggunakan metode Fellenius, untuk mengecek

stabilitas galian dari kelongsoran tanpa diperkuat dengan turap (Aji., 2018) . Angka

aman dari stabilitas lereng galian :

F < 1,5. Lereng tidak stabil.

F = 1,5. Lereng dalam keadaan kritis, artinya dengan sedikit tambahan momen penggerak

maka lereng menjadi tidak stabil.

F > 1,5. Lereng stabil.

Gambar 2. Perhitungan akibat berat sendiri

7

Tabel 2. Hasil perhitungan Trial Error akibat berat sendiri, R = 16,81 m

Perhitungan Faktor Keamanan :

F =𝐶 𝑥 𝛴𝐿+ 𝛴𝑊𝑡 cos ⍬ 𝑥 tan 𝜑

𝛴𝑊𝑡 sin ⍬ .……........................................................................ ( 14 )

F = 11,77 𝑥 12,39+ 639,323 𝑥 tan 14

485,777

F = 0,628 < 1,5 , maka lereng tidak stabil.

3.3 Analisis Turap

Metode yang digunakan dalam perhitungan manual dengan metode Rankine. Menentukan

tulangan yang dipakai untuk struktur turap sheet pile beton (Listyawan, Anto .B., dkk.

2017).. Direncanajan diatas lapisan tanah ada beban dengan q = 15 kN/m2

Gambar 3. Desain Penampang Galian

1) Perhitungan koefisien tekaan tanah

a. Nilai Ka dan Kp tanah lempung

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔2 (45° −𝜑

2) .…….......................................................................... ( 15 )

L Luas θ Sin ⍬ Cos ⍬ Wt

(m) (m²) (ο) (ο) (ο) kN

1 1,01 7,5635 25 0,423 0,906 135,008 57,057 122,359

2 0,95 6,5373 29 0,485 0,875 116,691 56,573 102,060

3 1,09 6,7581 32 0,530 0,848 120,632 63,925 102,302

4 1,43 7,6318 37 0,602 0,799 136,228 81,984 108,796

5 1,39 6,0016 42 0,669 0,743 107,129 71,683 79,612

6 1,61 5,2157 47 0,731 0,682 93,100 68,089 63,494

7 1,59 3,4315 52 0,788 0,616 61,252 48,267 37,711

8 1,77 2,0194 58 0,848 0,530 36,046 30,569 19,102

9 1,55 0,4797 63 0,891 0,454 8,563 7,629 3,887

Σ 12,39 Σ 485,777 639,323

No W Sin ⍬ W Cos ⍬

8

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔2 (45° −14

2) = 0.61

𝐾𝑝 = 1

𝐾𝑎 .……............................................................................................ ( 16 )

𝐾𝑝 = 1

0.61= 1,64

b. Nilai Ka dan Kp tanah pasir

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔2 (45° −𝜑

2) .……......................................................................... ( 17 )

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔2 (45° − 28

2) = 0,36

𝐾𝑝 = 1

𝐾𝑎 .……............................................................................................. ( 18 )

𝐾𝑝 = 1

0,36= 2,77

K’ = (Kp-Ka) .…….................................................................................... ( 19 )

= (2,77 – 0,36) – 2,41

Gambar 4. Distribusi tekanan tanah pada turap

2) Menghitung tekanan di tiap titik

Pa1 = q. h1.Ka = 15x10x0,61 = 91,50 kN/m

Pa2 = 1

2γ1h1

2Ka = 1

2 x 17,85x102x0,61 = 544,425 kN /m

Pa3 = - 2c.√𝐾𝑎 h1 = 2x11,77x√0,61 x10 = - 183,853 kN /m

Σγh =q x γ1h1 = 15 + 17,85 . 10 = 193,5 KN/m3 .……....................................... ( 20 )

y0 = ΣγhxKa

γ𝐾′=

1393,5𝑥0,36

18,24 𝑥 2,41 = 1,585 m .…….......................................................... ( 21 )

Pa4 = 1

2(q+γ1h1) Ka2 x yo .…….......................................................................... ( 22 )

= 1

2 (15+17,85.10) 0,36 . 1,585 = 55,206 kN /m

9

3) Mencari panjang lengan L terhadap titik 0

L1 = 1

2x h1 + yo =

1

2 x 10 + 1,585 = 6,585 m

L2 = 1

3x h1 + yo =

1

3 x 10 + 1,585 = 4,918 m

L3 = 1

2x h1 + yo =

1

2 x 10 + 1,585 = 6,585 m

L4 = 2

3 x yo =

2

3 x 1,585 = 1,057 m

4) Mencari momen terhadap titik 0

Pa .y’ = ΣMomen .……..................................................................................... ( 23 )

y = ΣMomen’

ΣPa

Tabel 3. Hasil Perhitungan Momen Terhadap Titik 0

y’ = ΣMomen

ΣPa=

2127.690

507.278 = 4.194 m .……............................................................ ( 24 )

ya = h2 + yo –y’ = 8 +1,585 – 4,194 = 5,391 m .……......................................... ( 25 )

Karena muka air tanah diantara diagram tekanan pasif maka :

Gambar 5. Distribusi tekanan tanah pasif pada turap

Pp1 = 1

2γ2 K’ X1

2 = 1

2 x18,24x2,41x1,1152 = 27,325 kN/m

Pp2 = γ2X1 K’ X22 = 18,24x1,115x2,41x X2

= 49,014 X2 kN/m

Pp3 = 1

2γ’ K’ X2

2 = 1

2 x10,74x2,41x X2

2 = 12,942 X22 kN/m

Tekanan L Momen

kN/m m KN.m

Pa1 91,500 6,585 602,528

Pa2 544,425 4,918 2677,482

Pa3 -183,853 6,585 -1210,672

Pa4 55,206 1,057 58,353

ΣPa 507,278 ΣM 2127,690

Tekanan

Tanah

10

Panjang lengan tekanan pasif terhadap titik angkur

R1 = h2+yo+2

3x X1 = 8+1,585+

2

3x1,115 = 10,328 m

R2 = h2+yo+X1+1

2x X2 = 8+1,585+1,115+

1

2xX2 = 10,7+0,5 X2 m

R3 = h2+yo+X1+2

3x X2 = 8+1,585+1,115+

2

3xX2 = 10,7+0,67 X2 m

5) Menghitung momen pada titik angkur

Pa.ya = ΣPp. R .……...................................................................................... ( 26 )

507,278 x 5,391 = (27,925x10,328)+(49,014 X2 x(10,7+0,5 X2)

+(19,942 X22 x(10,7+0,67 X2))

2734,736 = 282,213 + 524,450 X2 + 24,507 X22 + 138,479 X2

2

+ 8,671 X23

2734,736 = 282,213 +524, 524,450 X2 +162,986 X22 + 8,671 X2

3

Didapat

X2 = 2,491 m

Do = X1 + X2 = 2,491 + 1,115 = 3,606 m

D = Do + yo = 3,606 + 1,585 = 5,191 m

L = 10 + 5,191 m = 15,191 m

SF= D’ = 1,3 x D = 1,3 x 5,191 = 6,748 m

L’ = 10 + 6,748 = 16,748 m

6) Besar gaya yang bekerja pada angkur

Pa – Pp – Ta = 0 .…….................................................................................... ( 27 )

Ta = Pa – ΣPp

= 507.278 – (27,325+(49,014x2,4912)+(12,942x2,4913))

= 507.278 – 229,612 = 277,666 KN/m

7) Mencari momen maksimum pada titik C

a. Mencari hm

q.Ka.hm + 1

2 γ1.Ka. hm

2 - 2c.√𝐾𝑎 hm – Ta =0 .…….................................. ( 28 )

15.0,61. hm + 1

217,85.0,61. hm

2 - 2.11,77.√0,61 hm – 277,666 = 0

Didapat :

hm = 8,039 m

ha + y’ + ya = 10 + yo .……........................................................................ ( 29 )

2 + 4,194 + 5.391 = 10 + 1,585

11,585 – 11,585 … Okay

11

ha = 10 + yo – y’ – ya

= 10 + 1,585 – 4.194 – 5.391

= 2 m

b. Momen Maksimum

Mmax = q.Ka.hm x (1

2hm) +

1

2γ1.Ka. hm

2 x 1

3hm - 2c.√𝐾𝑎 hm x

1

2 hm

– Ta x (hm – ha) = 0 .……............................................................. ( 30 )

Mmax = 15x0,61x8,039x(1

2x8,039) +

1

2x17,85x0,61x8,0392x

1

3x8,039

- 2x11,77x√0,61 x8,039x(1

2x8,039) - 285,993x(8,039-2)

Mmax = 295,662 + 942,807 – 594,081 – 1676,825

Mmax = - 1032,437 KN.m

8) Perhitungan Penulangan turap

Mmax = -1032,437 KN.m (Dari hasil perhitungan)

Gambar 6. Profil Turap Sheet Pile

Hitung kebutuhan tulangan momen (dengan tulangan tunggal) (Asroni, A. 2014;150)

Direncanakan profil ½ m

f’c = 30 Mpa

fy = 400 Mpa

Mu = 516,218 KN.m

b = 500 mm

h = 500 mm

Sn = 50 mm

12

D = 28 mm

db = 10 mm

ds = (Sn+D) /2=(50+28/2) = 64 mm

d = h-ds = 500 – 64 = 436 mm

Kmaks = 382,5.𝛽1.𝑓′𝑐.(600+𝑓𝑦−225.𝛽1)

(600−𝑓𝑦)2 .……...................................................... ( 31 )

= 382,5.0,85.30.(600+400−225.0,85)

(600−400)2

= 7,888 Mpa

K = 𝑀𝑢

Ø.𝑏.𝑑² =

516,216

0,8.500.436² = 6,789 Mpa .……................................................. ( 32 )

a = (1 − √2.𝐾

0,85.𝑓′𝑐) 𝑑 .……..................................................................... ( 33 )

= (1 − √2.6,789

0,85.30 ) 436

= 117,848 mm

As = 0,85.𝑓′𝑐.𝑎.𝑏

𝑓𝑦 .……................................................................................... ( 34 )

=0,85.30.117,848.500

400

= 3756,405 mm2

As,min = 1,4

𝑓𝑦 .b.d =

1,4

400 . 500.436 = 763 mm2 .……....................................... ( 35 )

Dipilih nilai As yang terbesar, As,u = 3756,405 mm2

Jumlah tulangan (n)

n = 𝐴𝑠,𝑢

1

4.𝜋.𝐷2.𝑏

= 3756,405

1

4.𝜋.282.500

= 6,101 .……........................................................ ( 36 )

Dipakai tulangan 6D28

Tulangan Geser

Vu = Pu = 507,278 kN

𝑉𝑐 =1

6. √𝑓′𝑐. 𝑏. 𝑑 .……........................................................................................ ( 37 )

=1

6. √30. 500.436 = 199005,863 𝑁 = 199,006 𝑘𝑁

𝑉𝑠 =(𝑉𝑢−∅.𝑉𝑐)

∅ .…….............................................................................................. ( 38 )

=(507,278−0,75.199,006)

0,75 = 477,365 𝑘𝑁

𝑉𝑠 ≤2

3. √𝑓′𝑐. 𝑏. 𝑑 (ok)

13

Perhitungan luas tulangan geser (Av,u) permeter panjang yang diperlukan:

𝐴𝑣,𝑢 =𝑉𝑠.𝑆

𝑓𝑦.𝑑 =

477,365.1000

400.436= 2,37 𝑚𝑚2 .……..................................................... ( 39 )

𝐴𝑣,𝑢 =𝑏.𝑆

3.𝑓𝑦 =

500.1000

3.400= 416,667 𝑚𝑚2 .……..................................................... ( 40 )

𝐴𝑣,𝑢 =75.√𝑓′𝑐.𝑏.𝑆

1200.𝑓𝑦=

75.√30.500.1000

1200.400= 427,908 𝑚𝑚2 .……................................. ( 41 )

Diambil terbesar, Av,u = 427,908 mm2

Jarak tulangan (dipakai D10) :

𝑆 =𝑛.

1

4.𝜋.𝑑𝑝2.𝑆

𝐴𝑣,𝑢 =

2.1

4.𝜋.102.1000

427,908 = 367,082 𝑚𝑚 .…….......................................... ( 42 )

𝑆 ≤𝑑

2=

436

2= 218 𝑚𝑚

𝑆 ≤ 600 𝑚𝑚

Diambil jarak terkecil S = 218 mm = 200 mm

Jadi dipakai tulangan geser Av = D10-200

Tabel 4. Hasil Perhitungan Penulangan Sheet Pile

Tabel 4. Hasil Perhitungan Tulangan Geser Sheet Pile

Gambar 7. Penulangan Turap

Sn D ds h d K a As As,min n n

mm mm mm mm mm Mpa mm mm² mm² mm dipakai

50 28 64 500 436 6,789 117,848 3756,405 763 6,101 6

Vu Vc Vs Av,u db s s

kN kN kN mm² mm mm dipakai

507,278 199,006 477,365 427,908 10 218 200

14

9) Perencanaan Angkur

a. Perencanaan diameter angkur

Jarak angkur = S = 1 m

T’ = T x S .…….......................................................................................... ( 43 )

T’ = 277,666 x 1

T’ = 277,666 KN/m

Diketahui Ϭangkur baja = 3900 kg/cm2

A (luas penampang) = 1

4πr2 .……................................................................. ( 44 )

Ϭangkur =𝑇

𝐴

Ϭ =𝑇′𝑥 1000

0,25.𝜋.ز .……..................................................................................... ( 45 )

Ø=√277,666 𝑥 1000

0,25𝑥𝜋𝑥3900 = 9,521 cm

Dipakai diameter = 10 cm

b. Perencanaan blok angkur

Diasumsikan bahwa h = 1 m dan H = 3 m

Gambar 8. Perencanaan Blok Angkur

Gambar 9. Detail Dimensi dan Gaya Blok Angkur

15

Direncanakan panjang angkur X= 30 m

Papan angkur yang digunakan adalah tipe menerus

Diasumsikan bahwa h = 0,5 m dan H = 3 m

Apabila h ≤ H/3 maka dianggap tinggi papan angkur = H , dan termsuk jenis blok

angkur memanjang dekat permukaan tanah.

h < H/3 = 1 ≤ 3/3 = 0,5 ≤ 1 ( OK )

maka H = 3

Angkur pada tanah kohesif (Hardiyatmo, Hary C., 2015).

T ≤ L (Pp-Pa) + 2cH² .……......................................................................... ( 46 )

Pp = 1

2x γ1xKpxH2 =

1

2x17,85x1,64x3² = 131,733 KN.m .…….................... ( 47 )

Pa = 1

2x γ1xKaxH2 =

1

2x17,85x0,61x3² = 48,988 KN.m .……....................... ( 48 )

Maka

277,666 ≤ L (131,733 – 48,988) + 2x11,77x3²

277,666 ≤ L.82,745 + 211,860

L ≥ 0,795

Dipakai H = 3 m sehingga tinggi blok angkur L = H-h = 3-0,5 = 2,5 m

L = 2,5 > 0,795 (OK)

c. Menentukan dimensi blok angkur

Gambar 10. Desain Blok Angkur

T = 277,666 KN/m f’c = 30 Mpa

h = 0,5 m L = H - h

H = 3 m = 3 – 0,5

S = 1 m = 2,5 m

Momen pada blok angkur

16

Gambar 11. Momen Blok Angkur

q = T = 277,666 KN/m

M = 1

12.q.S² (jepit-jepit) .……................................................................ ( 49 )

= 1

12 x 277,666 x 1²

= 23,139 KN.m

b = √6.𝑀

𝑓′𝑐 .𝐿 .……................................................................................... ( 50 )

b = √6.23,139

30 𝑥.2,5 𝑥 1000

b = 0,043 m

= 4,3 cm

Dipakai b = 5 cm

d. Gambar perencanaan angkur

Gambar 12. Potongan Melintang Turap Sheet Pile

Gambar 13. Potongan Memanjang Turap Sheet Pile

17

Gambar 14. Detail Sambungan Turap dengan Batang Angkur

Gambar 15. Detail Blok Angkur

3.4 Analisa Sheet Pile dengan Program Geo5

Analisis dinding penahan tanah jenis turap sheet pile ini bisa didapatkan kedalaman

pemancangan yang aman dan gaya yang bekerja pada angkur. Analisis ini juga bisa

mengetahui berapa momen maksimum yang diampu oleh turap. Untuk mengetahui

hasil analisis dengan, klik Analysis lalu pada Verification klik Analyze. Maka akan

muncul hasilnya. Untuk perancangan ujung bebas tekan pada Wall hinged at heel.

18

Gambar 16. Tampilan Layar Analysis.

Gambar 17. Hasil Analyze.

4. PENUTUP

Berdasarkan hasil analisa diatas dapat disimpulkan beberapa hal. Perencanaan turap sheet

pile direncanakan agar mampu untuk menahan galian tanah dan tahan terhadap kelongsoran.

Hasil analisis tersebut dapat dilihat sebagai berikut :

1) Hasil analisis kelongsoran galian dengan perhitungan manual 0,628 < 1,5.

Tanah galian tidak aman terhadap kelongsoran jika tanpa perkuatan.

2) Hasil perhitungan manual perenncanaan kedalaman turap :

a. Kedalaman pemancangan D = 5,191 m

b. Panjang total turap L = 15,191 m

3) Hasil perhitungan program geo5 :

a. Kedalaman pemancangan D = 5,160 m

b. Panjang total turap L = 15,160 m

19

4) Struktur penulangan turap sheet pile

a. Tulangan pokok 6D28 mm2

b. Tulangan geser D10 – 200 mm2

5) Hasil perhitungan perencanaan angkur

a. Diameter angkur = 10 cm

b. Panjang angkur = 30 m

c. Tinggi blok angkur = 2,5 m

perbedaan selisih hasil perhitungan manual dan hasil program Geo5, dikarenakan

perbedaan persamaan dalam menghitung tekanan tanah lateral. Rankine digunakan dalam

perhitungan secara manual dan pada Geo5 menggunakan modifikasi rumus Rankine yaitu The

Mazindrani Theory.

DAFTAR PUSTAKA

Asroni, A. 2017 Balok Plat Betpn Bertulang Berdasarkan SNI 2847- 2013. Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Listyawan, A.B., dkk. 2017. Mekanika Tanah dan Rekayasa Pondasi, Muhammadiyah

University Press, Surakarta.

Hardiyatmo, H.C. 2002. Teknik Fondasi II (edisi IV). Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press.

Novika dan Surya Agustama. 2015. Perencanaan Pembangunan Dinding Penahan Tanah

Desa Kamal Kecamatan Pamulutan Barat Kabupaten Ogan Ilir. Politeknik Negeri

Sriwijaya Palembang,

Hardiyatmo, Harry Christady. 2015. Analisis dan Perencanaan Fondasi II Edisi Ketiga.

Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Aji, Nanda M., 2018. Perencanaan Turap dengan Menggunakan Program Plaxis Di Piyungan

Yogyakarta, Surakarta.