Lab Mektan - Geser Langsung Kelompok

Download Lab Mektan - Geser Langsung Kelompok

Post on 12-Nov-2015

2 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

lab

TRANSCRIPT

<p>Percobaan Geser Langsung</p> <p>Percobaan Geser Langsung</p> <p>A. Dasar Teori</p> <p>Kekuatan geser tanah (soil shear strength) dapat di definisikan sebagai kemampuan maksimum tanah untuk bertahan terhadap usaha perubahan bentuk pada kondisi tekanan (pressure) dan kelembapan tertentu (Head, 1982). Kekuatan geser dapat diukur dilapangan maupun dilaboratorium. Pengukuran dilapangan antara lain dapat dilakukan menggunakan vane shear, plate load dan test penetrasi. Pengukuran dilaboratorium meliputi penggunaan miniatur vane shear, direct shear, triaxial compression dan unconfined compression (sallberg, 1965) dan fall-cone soil shear strength. </p> <p>1. Konsep Kekuatan Geser Tanah</p> <p>Gambar 1 menunjukan cara pengukuran kuat geser tanah secara langsung (direct shear strength) menggunakan kotak terpisah (split box). Contoh tanah tidak terganggu (intact soil sample) atau terganggu (disturbed soil sample) ditempatkan pada boks bagian bawah, kemudia boks bagian atas yang berukuran sama ditempatkan terbalik menutup boks bagian bawah. Boks bagian bawah statis atau tidak bergerak, sedangkan boks atas digerakan kesatu arah secara konstan sambil sambil mengaplikasikan tekanan normakepermukaan contoh tanah. Ada dua gaya yang bekerja yaitu:a) Tekanan normal yang diakibatkan oleh pemberian beban pada contoh secara tegak lurus (vertikal) dan</p> <p>b) Tekanan geser yang diakibatkan oleh pemberian beban horizontal.</p> <p>Gambar 1. Skema alat Uji Geser Langsung</p> <p>Terhadap contoh tanah yang sudah ditempatkan di dalam kotak diaplikasikan dengan tekanan normal tertentu, kemudian diaplikasikan tekanan geser secara berangsur-angsur bebannya ditambah sampai terjadi keruntuhan (shearing failure). Sejumlah test dilaksanakan terhadap contoh tanah yang sama dengan cara menambah tekanan normalnya, yang berarti juga meningkatkan nilai tekanan gesernya. Data tersebut kemudia diplot untuk mendapatkan persamaan regresi.2. Pengujian Direct Shear</p> <p>Percobaan Geser Langsung merupakan salah satu jenis pengujian tertua dan sangat sederhana untuk menentukan parameter kuat geser tanah (shear strength parameter) c dan f. Dalam percobaan ini dapat dilakukan pengukuran secara langsung dan cepat nilai kekuatan geser tanah dengan kondisi tanpa pengaliran (undrained), atau dalam konsep tegangan total (total stress). Pengujian ini pertama-tama diperun-tukkan bagi jenis tanah non-kohesif, namun dalam perkembangannya dapat pula diterapkan pada jenis tanah kohesif. Pengujian lain dengan tujuan yang sama, yakni: Kuat Tekan Bebas (Percobaan - X), dan Triaksial (Percobaan - X1), serta percobaan Geser Baling (Vane test), yang dapat dilakukan dilaboratorium maupun dilapangan.</p> <p>Bidang keruntuhan geser yang terjadi dalam pengujian geser langsung adalah bidang yang dipaksakan, bukan merupakan bidang terlemah seperti yang terjadi pada pengujian kuat tekan bebas ataupun triaksial. Dengan demikian selama proses pembebanan horisontal, tegangan yang timbul dalam bidang geser sangat kompleks, hal ini sekaligus merupakan salah satu kelemahan utama dalam percobaan geser langsung.</p> <p>Nilaikekuatangesertanah antaralain digunakan dalam merencanakankestabilan lereng, serta daya dukung tanah pondasi, dan lain sebagainya.Pengukuran kuat geser tanah dengan cara langsung didadasrkan pada persamaan Columb :</p> <p> Merupakan fungsi linear antara ( dan (. Dengan demikian jika diketahui nilai ( dan (, maka dapat ditentukan harga sudut geser dalam ( atau kohesi C.Untuk tegangan levis digunakan rumus :</p> <p>Dimana :</p> <p>K1 :Koreksi luar tampang selama gerakan geser, bila pengecilan bidang dapat diabaikanUL</p> <p>:Penunjuk beban geser3. Kriteria Keruntuhan Mohr-Coloumb</p> <p>Pengetahuan tentang kekuatan geser telah diperlukan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berhubungan dengan stabilitas masa tanah. Bila suatu titik pada sembarang bidang dari suatu masa tanah memiliki tegangan geser yang sama dengan kekuatan gesernya maka terjadi keruntuhan pada titik tersebut.</p> <p>Kekuatan geser tanah ((f) di suatu titik pada suatu bidang tertentu dikemukakan oleh Coloumb sebagai suatu fungsi linier terhadap tegangan normal ((f) pada bidang tersebut, pada titik yang sama sebagai berikut :</p> <p>Dimana c dan ( adalah parameter-parameter kekuatan geser yang berturut-turut didefinisikan sebagai kohesi (Cohesion Intercept atau Apparent Cohesion) dan sudut tahanan geser (Angle of Shearing Resistence).Berdasarkan konsep Terzaghi, tegangan geser pada suatu tanah hanya dapat ditahan oleh tegangan-tegangan partikel-partikel padatnya. Kekuatan geser tanah dapat juga dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan normal efektif sebagai berikut </p> <p> Dimana c dan ( adalah parameter-parameter kekuatan geser yang berturut-turut didefinisikan sebagai kohesi (Cohesion Intercept atau Apparent Cohesion) dan sudut tahanan geser (Angle of Shearing Resistence).Selain itu kekuatan geser juga dinyatakan dalam tegangan utama, besar (1 dan (3 pada keadaan runtuh titik yang ditinjau. Garis yang dihasilkan oleh persamaan dia atas pada keadaan runtuh merupakan garis singgung terhadap lingkaran yang ditunjukkan keadaan tegangan dengan nilai positif untuk tegangan tekan seperti koordianat titik singgungnya adalah ( f dan ( f dimana </p> <p>Gambar 2. Kondisi tegangan pada keadaan runtuh.</p> <p>Gambar 3. Alternatif gambar kondisi teganganDengan memplot terhadapmaka setiap kondisi tegangan dapat dinyatakan dengan suatu titik tegangan (stress point) yang lebih baik dari lingkaran mhor, seperti yang diperlihatkan gambar di atas. Parameter-parameter kekuatan geser untuk suatu tanah tertentu dapat ditentukan dari hasil-hasil pengujian laboratorium pada contoh tanah lapangan yang mewakili. Diperlukan ketelitian dan perhatian yang besar dalam proses pengambilan contoh, penyimpanan contoh sebelum pengujian terutama untuk contoh tidak terganggu (undisturbed), dimana struktur tanah di lapangan dan kadar airnya harus dipertahankan. Dimana ( adalah sudut teoritis antara suatu bidang utama dan besar bidang runtuh. Dengan demikian, jelas bahwa :</p> <p>Dari gambar, dapat dilihat juga hubungan antara tegangan utama efektif pada keadaan runtuh dan kekuatan geser kini.</p> <p>Sehingga</p> <p>Di dalam praktek, kriteria keruntuhan mohr coulomb ini paling sering digunakan karena kesederhanaannya walaupun bukan satu-satunya kriteria keruntuhan tanah. Selubung untuk keruntuhan tanah tertentu, tidak selalu berbentuk garis lurus yang diambil dari suatu rentang tegangan serta parameter-parameter kekuatan geser pada rentang tersebut.B. Tujuan</p> <p>Pemeriksaan kekuatan geser tanah dengan percobaan geser langsung dilakukan dengan cara memaksakan bidang geser tanah pada saat keruntuhan pada bidang geser. Hasil percobaan berupa sudut geser dalam ( dan c dari tanah tersebut.</p> <p>C. Benda Uji</p> <p>Diameter contoh tanah minimum 6 cm dan tebalnya 3 cm. Benda Uji dibentuki dengan menggunakan trimmer.D. Peralatan </p> <p>1. Mesin geser langsung.2. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah (extruder)3. Trimmer dan gergaji kawat (wire saw), jangka sorong</p> <p>4. Arloji pengukur regangan</p> <p>5. Timbangan dengan ketelitian 0,1 kg</p> <p>6. Peralatan pengukuran kadar air</p> <p>7. StopwatchE. Prosedur Percobaan</p> <p>1. Persiapan mesin geser langsung. Periksa mekanisme mesin yang digunakan.</p> <p>2. Ukur diameter dan tinggi cincin pemotong. Timbang pasangan batu pori, kaca alas dengan cincin pemotong yang akan dipakai.</p> <p>3. Keluarkan contoh tanah dari tabung dengan menggunakan extruder secara pelan-pelan. Gunakan trimmer untuk membentuk sampel. Potonglah contoh tanah dengan gergaji sesuai ukuran cincin.</p> <p>4. Lakukan langkah kerja 2 dan 3 menurut jumllah contoh yang diinginkan (baisanya 3 buah).5. Tempatkan contoh pada mesin geser langsung. Atur semua sekrup pengatur dan pengukuh, tuangkan air ke dalam bak sampel, tunggu kira-kira 20-30 menit dan perhatikan penunjukan deformasi sampai pengaruh peresapan air berhenti. Pada saat ini diperkirakan proses konsolidasi telah selesai.6. Persiapkan formulit catatan dan stopwatch. Berikan beban yang pertama.7. Jalankan mesin untuk proses geser bersamaan menjalankan stopwatch dan lakukan pencatatan penunjukkan gerakan vertikal atau deformasi (Sdi), penunjukan gerakan horizontal (Shi), dan penunjukkan beban geser (Sli).</p> <p>8. Hentikan mesin bila angka penunjukan beban geser telah menunjukkan angka penurunan9. Keluarkan contoh tanah dari kotaknya dan lakukan pemeriksaan kadar air.10. Lakukan langkah 5 s.d. 9 terhadap contoh tanah kedua dan ketiga dengan beban vertikal yang sesuai.</p> <p>F. PerhitunganDiameter contoh tanah: 6 cm : 60 mmLuas (A): 28,26 cm: 2826 mm2Tinggi (t): 2,92 cm : 29,2 mm</p> <p>Volume (V): 82,51 cm2Kecepatan pergeseran : 0,1 mm/mntKalibrasi alat: 0,44</p> <p>Proving ring: 0,44</p> <p>PerhitunganUntuk t =15 detik</p> <p> Pergeseran = </p> <p> = </p> <p> = 0,025 mm Regangan = </p> <p> EMBED Equation.3 x 100 %</p> <p> = x 100 %</p> <p> = 0.017 %</p> <p>Beban 4 Kg Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p> = 12,1 x 0,44</p> <p> = 5,324 Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0.00188 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,141 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00546 kg/mm</p> <p>Beban 8 Kg</p> <p> Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p>= 15,1 x 0,44</p> <p>= 6,644</p> <p> Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0,00235 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,00283 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00593 kg/mm</p> <p>Beban 16 Kg</p> <p> Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p> = 17,1 x 0,44</p> <p> = 7,524 Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0,00266 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,00566 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00624 kg/mm</p> <p>Untuk t =150 detik</p> <p> Pergeseran = </p> <p> = </p> <p> = 0,250 mm</p> <p> Regangan = </p> <p> EMBED Equation.3 x 100 %</p> <p> = x 100 %</p> <p> = 0,171 %</p> <p>Beban 4 Kg Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p>= 35,1 x 0,44</p> <p>= 15,444 Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0,00546 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,141 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00546 kg/mm</p> <p>Beban 8 Kg</p> <p> Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p>= 38,1 x 0,44</p> <p>= 16,764 Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0,00593 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,00283 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00593 kg/mm</p> <p>Beban 16 Kg</p> <p> Gaya geser = pembacaan arloji x proving ring</p> <p> = 40,1 x 0,44</p> <p> = 17,644 Tegangan geser = </p> <p> = </p> <p> = 0,00624 kg/mm</p> <p> Tegangan normal = </p> <p> = </p> <p> = 0,00566 kg/mm</p> <p> Tegangan geser max = </p> <p>= </p> <p>= 0,00624 kg/mm</p> <p>WaktuPergeseranRegangan (%)Beban 4 kgBeban 8 kgBeban 16 kg</p> <p>Pem.ArlojiGaya</p> <p>GeserTegangan</p> <p>GeserPem.ArlojiGaya</p> <p>GeserTegangan</p> <p>GeserPem.ArlojiGaya</p> <p>GeserTegangan</p> <p>Geser</p> <p>150,0250,01712,15,3240,0018815,16,6440,0023517,17,5240,00266</p> <p>300,0500,03415,16,6440,0023518,17,9640,0028220,18,8440,00313</p> <p>450,0750,05118,17,9640,0028221,19,2840,0032923,110,1640,00360</p> <p>600,1000,06825,111,0440,0039128,112,3640,0043830,113,2440,00469</p> <p>750,1250,08625,111,0440,0039128,112,3640,0043830,113,2440,00469</p> <p>900,1500,10327,111,9240,0042230,113,2440,0046932,114,1240,00500</p> <p>1050,1750,12027,111,9240,0042230,113,2440,0046932,114,1240,00500</p> <p>1200,2000,13731,113,6840,0048434,115,0040,0053136,115,8840,00562</p> <p>1350,2250,15435,115,4440,0054638,116,7640,0059340,117,6440,00624</p> <p>1500,2500,17135,115,4440,0054638,116,7640,0059340,117,6440,00624</p> <p> Tabel Perhitungan</p> <p>Gambar Alat</p> <p>Gambar Alat</p> <p>Gambar 4. Alat Uji Geser Langsung( = C + ( tgn (</p> <p>( f = C + (f tgn (</p> <p>( f = C + (f tgn (</p> <p>( = ((1- (3) sin 2 (</p> <p>(f = ((1- (3)+ ((1- (3)</p> <p>(</p> <p>(</p> <p>(1</p> <p>(f</p> <p>(3</p> <p>(f</p> <p>C</p> <p>2((</p> <p>(</p> <p>(1</p> <p>(3</p> <p>Titik Tegangan</p> <p> ((1- (3)</p> <p>Modifikasi selubung keruntuhan</p> <p> ((1- (3)</p> <p>_1208315257.unknown</p> <p>_1459506213.unknown</p> <p>_1459506531.unknown</p> <p>_1459506570.unknown</p> <p>_1459506651.unknown</p> <p>_1459506666.unknown</p> <p>_1459506622.unknown</p> <p>_1459506504.unknown</p> <p>_1459506398.unknown</p> <p>_1459506425.unknown</p> <p>_1459506380.unknown</p> <p>_1459506247.unknown</p> <p>_1459506277.unknown</p> <p>_1208316503.unknown</p> <p>_1459506153.unknown</p> <p>_1208319185.unknown</p> <p>_1208319149.unknown</p> <p>_1208315996.unknown</p> <p>_1208316331.unknown</p> <p>_1208315343.unknown</p> <p>_1208227652.unknown</p> <p>_1208227782.unknown</p> <p>_1208227801.unknown</p> <p>_1208303438.unknown</p> <p>_1208227678.unknown</p> <p>_1208227391.unknown</p> <p>_1208227561.unknown</p> <p>_1208227591.unknown</p> <p>_1208227476.unknown</p> <p>_1208227175.unknown</p> <p>_1208227132.unknown</p> <p>_1208225541.unknown</p> <p>_1208227095.unknown</p>