BAB III.docx Praktek Mektan

Download BAB III.docx Praktek Mektan

Post on 05-Aug-2015

60 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>BAB III TEST KUAT GESER LANGSUNG (DIRECT SHEAR TEST)Tegangan-geser tanah merupakan salah satu aspek penting dalam problem-problem yang berkaitan dengan pondasi, diataranya perencanaan daya dukung pondasi dangkal dan pondasi tiang, slope stability untuk dam, sertya tegangan tanah lateral pada dinding penahan. Dalam persamaaan Coulomb, kuat geser tanah dapat dinyatakan sebagai: = c = ( -u ) tan Dimana: = s = kuat geser tanah C = kohesi = tegangan total U= tekanan air pori = sudut geser dalam (angle of internal friction) Pada tanah berbutir kasar harga kohesi (c)sama dengan nol, maka kuat gesernya tergantung pada gesekan antar butir tanah. Tanah-Tanah semacam ini disebut sebagai tanah granular atau non kohesif. Sebaliknya tanah yang banyak mengandung butiran halus, seperti lempung, lanau dan koloid disebut sebagai tanah berbutir halus atau tanah kohesif. a. Tanah granular Tanah granular mempunyai tahana geser yang berupa gesekan. Tahanan gesernya merupakan fungsi dari tegangan normal.Jika tegangan normalnya besar, maka tahanan gesernya juga besar. Karena harga kohesi, c = 0 maka tegangan geser untuk tanah granular dapat dituliskan sebagai : = tan</p> <p>Pada gambar 3.1 ditunjukkan bahwa kuat geser tanah granular bertambah secara signifikan dengan kenaikan tegangan normalnya. Tegangan normal ( ) adalah tegangan yang bekerja tegak lurus pada bidang gesernya. Jika tanah granular kering dan tegangan normal san dengan nol, maka tahanan gesernya juga nol. Apabila tanah basah, kemungkinan tanah ini dapat mempunyai kohesi yang lemah. Namun kohesi tersebut tidak boleh diperhitungkan sebagai bagian dari kuat geser dalam perencanaan pondasi. b. Tanah Kohesif Menentukan parameter kekuatan geser tanah kohesif dapat dilakukan dengan test di laboratorium, yaitu menggunakan direct shear test atau triaxial test. Jika pada tanah kohesif jenih diberikan beban, maka pertama kali beban tersebut akan diterima oleh tekanan air dalam rongga pori tanah.Pada kondisi ini butiran-butiran tanah lempung tidak dapat mendekat satu sama lain untuk mengembangkan tahanan geser selam rongga pori masih terisi jenuh air. Karena rongga pori pada tanah lempung sangat kecil, maka keluarnya air dari dalam rongga pori akan memerlukan waktu yang cukup lama.Setalah dalam waktu yang lama air di dalam rongga pori berkurang, maka butiran-butiran lempung akan mendekat satu sama lain sehingga tahana gesek tanahnya berkembang. Pda tanah kohesif, untuk memeperoleh nilai kuat geser sangat poenting untuk mengetahui besarnya tekanan air pori dalam tiaptahap pengujian. Pada uji kuat geser menggunakan triaxial, dilakukan pada tekanan kekang (3)</p> <p>yang berbeda dengan tanpa adanya air yang keluar</p> <p>(kjondisi undrained), maka pada setiap pengujian untuk contoh yang sama atau identik akan diperoleh tegangan-tegangan utrama efektif ( 1 dan )yang sama. Demikian pula nilai tegangan pada saat runtuh ( juga akan sama. ( adlah tegangan utama mayor dan 1 )</p> <p>adlah tegangan</p> <p>utama minor ) Pada kondisi ini hanya akan di peroleh kohesi tak terdrainase (Cu), dengan =0</p> <p>Apabila jika pada saat pembebanan air pori yang ada di dalam rongga diberi kesempatan untuk keluar (kondisi draine), maka butiran-butiran tanah lempung akan mendekat satu sama lain sehingga menyebabkan kuat geser lempung menjadi bertambah.Dengan demikian tekanan yang didukung oleh contoh tanah berupa tegangan efektif. Pada kondisi ini akan di peroleh nilai kohesif efektif (C) dan sudut geser dalam efektif ( ) sehingga kuat geser tanahnya dinyatakan dengan persamaan : = c + tan 1. Tujuan Pengujian : Pengujian ini memepunyai tujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser tanah terganggu atau tanah tidak terganggu yang terkonsolidasi. Dan di uji geser dengan di beri kesempatan berdrainase dan kecepatan gerak tetap untuk skema pengujian ini didapat dilihat gambara 3.32. Peralatan Dan Bahan Yang Digunakan :</p> <p>a.Tabung contoh tanah b. Alat pendorong contoh tanah (extruder) c. Gergaji kawat (pisau pemotong) d. satu set peralatan direct shear e. Batu bata f. Dial Holder G. Timbangan dengan ketelitian h. Stop watch i. Cawan j. Contoh tanah k. Air suling atau air bersih</p> <p>3. Urutkan Pelaksanaan Test : Test direct ini dilakukan sebanyak 3 kali dengan beban yang berbeda, yaitu 10 kg, 20 kg dan 40 kg. Langkah-Langkah yang diambil dalam pelaksanaan test adalah : a. Persiapan benda uji b. Pemasangan benda uji pada kotak geser c. Penyetelan rangka pembeban vertical d. Penyetelan Arloji ukur gerak vertical e. Penyatelan Arloji ukur gerak Horisontal 4. Urutkan Langkah-Langkah Persiapan Benda Uji : a. Ambil contoh tanah dengan menggunakan tabung contoh b. Letakkan tabung contoh tanah pada alat pendorong (extruder) stel dan kunci alat tersebut hingga tabung contoh tidak bergerak.c. Putar alat pendorong hingga contoh tanah di dalam tabung keluar</p> <p>sedikit. Potong dan ratakan dengan gergaji kawat bagian permukaan sampai mendapatkan permukaan tanah yang bersih (tidak terdapat batu) d. Setelah mendapatakan permukaan yang bersih, letakkan ring direct shear (cincin cetak) bpada bagian tepi tabung. Selanjutnya dorong terus contoh tanah tersebut hingga masuk ke dalam cincin, lalu ratakan permukaan contoh tanah bagian atas dan bawah dengan pisau atau gergaji kawat.5. Urutkan Langkah-Langkah Pemasangan benda uji pada kotak</p> <p>geser. a. Sebelum memasukkan contoh tanah kedalam kotak geser, terlebih dahulu periksa dan bersihkan kotak geser, pasang baut pengunci agar kotak geser bagian atas dan bawah menjadi satu rangkaian. b. Masukkan batu pori bagian bawah kedalam kotak geser, lalu letakkan cincin cetak yang berisi contoh tanah, pada kotak geser</p> <p>dengan posisi bagian runcingnya menghadap ke atas (lihat gambar 3. 4) c. Masukkan contoh tanah ke dalam kotak geser dengan menggunakan alat pengeluar contoh zang ditekan hingga keseluruhan contoh tanah masuk ke dalam alat geser, seperti terlihat pada gambar 3.4 d. Pasang batu pori bagian atas, dan stel alat pembelian vertikal.untuk beban pada pengujian pertama ini yang diberikan adalah 10kg. Selanjutnya pasang arloji ukur gerak vertikal. e. Stel dan pasang arloji ukur gerak horisontal. f. Jenuhkan contoh tanah dengan cara mengisi bak dengan air hingga contoh tanah dan batu pori terendam seluruhnyag. Sebelum melakukan pergeseran horisontal terlebih dahulu lakukan</p> <p>pembebanan konsolidasi.Dan tentukan waktu menentukan terjadinya 50% konsolidasi primer (t50)h. Setelah mendapatkan harga t50 kemudian dilakukan untuk</p> <p>perhitungan untuk melakukan pergeseran horisontal. Pergeseran horisontal ini dilakukan terus sampai tanah tersebut mengalami keruntuhan, baru kemudian dihentikan 6. Urutkan Penyetelan Rangka Pembeban Vertikal a. Angkat ujung lengan pembeban agar rangka pembebanan dapat diatur sedemikian rupa hingga posisinya benar-benar vertikal tegak lurus. b. Luruskan stang pembeban dan letakkan sampai menyentuh kotak geser dan usahakan agra posisinya tidak berubah. c. Pasang beban 10kg pada gantungan beban hingga lengan pembeban tidak mengembang letaknya. 7. Urutkan Penyetelan Arloji Ukur Gerak Vertikal : a. Psang arloji ukur pada penopang arloji ukur</p> <p>b. Setel lengan penggantung arloji ukur agar batang arloji ukur menyentuh batang penekan bagian atas c. Setel arloji ukur sehingga letak jarum berada pada posisi nol. 8. Urutkan Penyetelan Arloji Ukur Gerak Horisontal : a. Urutkan arloji ukur pada penopang arloji ukur horisontal. b. Setel penopang arloji ukur agar batang arloji ukur menyentuh kotak gesr yang berisi contoh tanah. c. Setel arloji ukur sehingga letak jarum berada pada posisi nol. 9. Urutkan Langka-Langkah Melakukan Pembebanan Konsolidasi a. Lepaskan beban 10 kg yang terpasang b. Pasang beban pada gantunga beban sehingga contoh tanah mendapat tekanan sesuai dengan tekanan yang akan dialami di lapangan c. Buka kunci lengan pembeban dan baca defleksi pada arloji ukur gerak vertikal untuk waktu t = 0 menit, 0.25 menit, 1 menit, 4menit,6,25menit, 120menit, 240menit, 480menit dan 1440 menit. 10. Perhitungan : Untuk data hasil pengamatan test direct shear sebaiknya ditabelkan seperti contoh tabel 3. 1 adapun urutan pengisian table tersebut adalah : a. Tentukan diameter contoh tanah (D) cm b. Tentukan Luas contoh tanah (A) cm c. Untuk pengisian tabel dapat dilakukan sesuai dengan urutan test, yaitu yang pertama dihitung untuk test dengan beban 10kg d. Kolom 1 pada tabel 3.1 diisi dengan waktu selama pengamatan test dilakukan (dalam satuan menit)e. Kolom 2 pada tabel 3.1, P(satuan)dapat diisikan data dari hasil</p> <p>pembacaan dial reading selama pengujian</p> <p>f. Kolom 3 pada tabel 3.1, menentukan gaya geser (P geser dapat diisikan berdasarkan data dari pembacaan dial reading horisontal akibat pergeseran horisontal yang diberikan. Harga gaya geser (P) ditentukan dengan cara mengalikan data yang ada pada kolom 2 dengan faktor koreksi, atau dengan melihat tabel proving ring dari alat tersebut. g. Kolom 4 pada tabel 3.1 , dial reading (mm) merupakan pengukuran pembacaan akibat dari deformasi horisontal yang terjadih. Selanjutnya tentukan harga tegangan normal (</p> <p>), yaitu dengan</p> <p>rumus sebagai berikut :</p> <p>Dimana : = tegangan normal gaya normal Luasan contoh tanah</p> <p>i. :</p> <p>Tentukan harga tegangan ( ) dengan persamaan sebagai berikut</p> <p>Dimana : = tegangan geser P = gaya geser maximum A = luasan contoh tanah J. Selanjutnya gambar grafik antara tegangan antara tegangan normal dengan tegangan geser untuk menentukan harga kohesi (C) dan sudut geser ( ).Tegangan normal diplot sebagai sumbu mendatar (arah X) dan tegangan geser diplot sebagai sumbu vertikal arah y), seperti contoh terlihat pada gambar 3.5</p> <p>BAB IV UNCONFINED TESTPengujian Unconfined adalah jenis pengujian khusus dari test triaxial unconsolidated undrained (UU) yang umum dilakukan untuk tanah lempung.Pada pengujian ini tegangan penyekap,3</p> <p>adalah sama</p> <p>dengan nol. Tegangan aksial dilakukan terhadap benda uji secara relative cepat sampai mencapai keruntuhan (lihat Gambar 4.1 ). Pada titik keruntuhan , harga tegangan total utama kecil,3</p> <p>(minior</p> <p>pricipal stress) adalah sama dengan nol, sedangkan harga tegangan total utama besar,1= 3+ 3= 1</p> <p>dituliskan dengan persamaan :</p> <p>3 = qu</p> <p>Karena tegangan kekuatan geser kondisi air termampatkan dari tanah tidak tergantung pada tegangan penyekap maka</p> <p>Harga qu di atas kita kenal sebagai kekuatan tekanan tanah kondisi tak tersekap. Pada tabel 4.1 diberikan perkiraan hargaharga konsistensi tanah lempung berdasarkan harga kekuatan tekanan tak tersekap. Secara teoritis untuk tanah lempung jenuh air yang sama, dengan diberikan uji tekanan tak tersekap dalam kondisi air termampatkan tak terkendali ( Unconso;lidated Undrained) akan menghasilkan harga Cu yang sama. Tetapi pada kenyataanya pengujian Unconfined Comnpression pada tanah lempung jenuh air biasanya menghasilkan harga Cu yang sedikit lebih kecil dari harga yang diperoleh dari pengujian UU. Hal ini dapat dilihat seperti yang tertera pada ganbar 4. 2 1. Tujuan Pengujian Pengujian ini bertujuan untuk menentukan parameter kekuatan tekan bebas tanah kohesif pada kondisi tanah asli (undisturbed) maupun tanah yang dipadatkan/ dibuat (remoulded) 2. Peralatan Yang Digunakan a. Tabung contoh tanah b. Mesin Penekan c. Tabung penuh dan Tabung belah d. Alat pengeluar contoh e. Dial deformasi f. Jangka sorong g. Stop watch h. Oven i. Timbangan j. Gergaji kawat atau pisau 3. Benda uji nyang digunakan :</p> <p>a. ukuran Benda Uji : Benda uji yang digunakan mempunyai diameter minimum 1.3 in (33 mm), apabila ukuran maksimum partikel benda uji lebih kecil dari 1/10 diameter benda uji.Untuk benda uji zang berdiameter minimal 2.8 in (17 mm) atau lebih, digunakan apabila ukuran partikel maksimum lebih kecil dari 1/6 diameter benda uji. Tinggi contoh dibuat 2 atau 3 kali diameternya. b. Benda uji Asli Untuk menjamin keaslian benda uji keluarkan benda uji dari dalam tabung contoh asli, potong bagian contoh yang terdapat pada tepi tabung contoh asli sepanjang 2 cm. Dorong benda uji pada tabung contoh asli, sampai masuk seluruhnza ke dalam tabung yang akan di uji. Ratakan kedua ujung permukaan benda uji dengan pisau. Ambil benda uji dari tabung contoh asli dengan memasang tabung zang sesuai ukuran benda uji yang di gunakan tepat di tengah-tengah. Keluarkan benda uji yang sudah tercetak dalam tabung dengan alat pengeluar contoh, tentukan berat benda uji tersebut. c. Benda Uji Buatan Siapkan tabung belah yang sudah diberi pelumas bagian</p> <p>dalamnza dengan ukuran sesuai pada langkah 1. Siapkan benda uji dari contoh tanah asli atau dari contoh tanah terganggu. Untuk benda uji dari contoh tanah buatan, remas-remas dengan jari tangan hingga mendapatkan berat isi seragam. Masukkan sedikit demi sedikit ke dalam tabung belah dan padatkan. Pengisian terus dilakukan sampai Memenuhi isi tabung. Usahakan dalam memadatkan benda uji tersebut menghasuilkan tingkat kepadatan yang sama. Keluarkan benda uji tersebut, tentukan beratnya.</p> <p>4. Urutkan Pelaksana Test :</p> <p>a. Tempatkan benda uji pada mesin penekan tepat di tengahtengah plat bagian bawah. Turunkan plat bagian atas sampai menyentuh permukaan benda uji. b. Putar dial beban maupun dial deformasi pada posisi nol c. Lakukan penekanan dengan nilai regangan - 2% per menit fan catat nilai beban dan deformasi yang terjadi setiap 30 detik. d. Penekanan terus diklakukan hingga sudah tidak ada penambahan regangan atau hingga tercapainya regangan 20% e. Tentukan kadar air benda uji f. Gambarkan pola keruntuhan yang terjadi pada benda uji tersebut, dan ukur sudut kemiringan keruntuhanya. 5. Tahapoan Perhitungan : Sebelum melangkah pada tahap perhitungan, hendaknya semua data hasil pengamatan ditabulasikan seperti pada contoh Tabel 4.2 Adapun langkah-langkah perhitunganya yang diisikan seperti contoh Tabel 4. 2 adalah sebagaio berikut : a. Tentukan berat uji (gr) b. Tentukan tinggi benda uji (cm) c. Tentukan diameter bemnda uji (cm)d. Tentukan luas benda uji (A0 Cm2)</p> <p>e. Tentukan harga berat volume bendsa uji (gr/cm3) f. Pada kolom 1, data zang diisikan adalah data waktu pengamatan (menit) g. Kolom 2, diisikan data berdasarkan dari hasil pengamatan pembacaan dial resding regangan selama pengujian h. Kolom 3, diisikan data berdasarkan dari hasil pengamatan pembacaan dial beban (load dial)</p> <p>i.</p> <p>Kolom 4, hitung harga deformasi benda uji ( h) dalam satuan cm, yaitu dengan cara data dari kolom 2 dikalikan 0,001, contohpada tabel 4. 2 dapat dilihat Pada awktu 0,5 menit pembacaan dial reading menunjukkan 38, maka harga h = 38 x 0,01 = 0,038 (kolom 4)</p> <p>j.</p> <p>Kolom 5, hitung harga regangan aksial ( ) dalam satuan persen. Nilai regangan aksial selama beban diberikan, sebagai berikut = h/h (%) imana = = regangan aksial h= perbedaan tinggi benda uji h=tinggi benda uji semula contoh pada tabel 4. 2 Pada waktu 0,5 menit, diperoleh harga h = 0,038 cm (dari kolom 4), sedangkan tinggi sample (h) = 7.6 cm = h/h=0,038/7,6 x 100% =0,5%</p> <p>k. Kolom 6, zaitu harga factor korelasi luas menggunakan rumus = (1- ) yaitu dengan cara = satu dikuran...</p>