mektan ii - 12-13 kuat dukung tanah

30
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JAMBI 2016  TANAH II Alfra Silaru!i" S#T#" M#E$%. KAPASITAS DUKUNG TANAH

Upload: audy-ikhsan

Post on 06-Jul-2018

225 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 1/30

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTASTEKNIK 

UNIVERSITAS JAMBI2016

 

TANAH II

Alfra Silaru!i" S#T#"M#E$%.

KAPASITAS DUKUNG

TANAH

Page 2: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 2/30

DA&A DUKUNG TANAH adalahkemampuan tanah untukmendukung beban baik berupabeban Pondasi sendiri dan bebanyang lain , yaitu berupa bebantetap, beban bergerak, bebanangin, dan beban gempaANALISIS KAPASITAS DUKUNGTANAH adalah analisis kemampuantanah dalam mendukung bebanPondasi yang bekerja di atasnya.

P'$(a)ulua$

Page 3: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 3/30

Bangunan terdiri dari:• Bangunan gedung (building)•

 Bangunan civil (jembatan,bendungan, dll)

Struktur bangunan terdiri atas:• Struktur atas• Struktur bawah (Pondasi)

P'$(a)ulua$

Page 4: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 4/30

P*$(a+i  merupakan bagian yangpaling penting dari sistem rekayasakonstruksi yang bertumpu padatanah. Suatu konstruksi bangunan bagian

paling bawah yang berhubunganlangsung dengan tanah atau

batuan.FUNGSI:• menahanmendukung bangunan

diatasnya• meneruskan beban yang ditopang

oleh Pondasi dan beratnya sendiri

P'$(a)ulua$

Page 5: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 5/30

!alam merancang Pondasi, terdapatpersyaratan yang harus dipenuhi:". #aktor aman   S# terhadap

keruntuhan akibat terlampauinyakapasitas dukung tanah harusdipenuhi (S# $ %)

&. Penurunan Pondasi  harus dalambatas'batas toleransi

P'$(a)ulua$

Page 6: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 6/30

PS*+S !- +-/apasitas dukung i0in (qa, allowablebearing capacity) tekanan maksimum yang dapat

dibebankan pada tanah, sehingga &persyaratan di atas terpenuhi.

apasitas dukung batasultimit (qu,

ultimate bearing capacity) tekanan minimum yang menyebabkan

keruntuhan geser (shear failure) padatanah pendukung secara cepat ke

bawah.

Page 7: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 7/30

#S1'#S1 12-+/- 

Pondasintuk mempelajari perilaku tanah pada saat permulaan sampaimencapai keruntuhan dilakukan tinjauan terhadap Pondasi kakupada kedalaman dasar Pondasi yang tidak lebih dari lebarPondasinya dengan penambahan beban secara berangsur'angsur.

I II III

Beban

        P      e      n      u      r      u      n      a

      n

S1 S2 S,

Page 8: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 8/30

#S1 *

wal pembebanan tanah dibawah Pondasi turun, terjadi de3ormasilateral dan vertikal ke bawah. Penurunan yang terjdi sebandingdengan besarnya beban tanah dalam kondisi keseimbanganelastis. 4asa tanah di bawah Pondasi mengalami komPresisehingga kuat geser tanah naik, sehingga daya dukungbertambah.

I II III

Beban

        P      e      n      u      r      u      n      a

      n

S1 S2 S,

Page 9: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 9/30

#S1 **Pada penambahan beban selanjutnya, penurunan tanah

terbentuk tepat di dasar Pondasi dan de3ormasi plastis tanahmenjadi dominan. erakan tanah pada kedududkan plastisdimulai dari tepi Pondasi, dengan bertambah beban 0ona plastisberkembang, kuat geser tanah berkembang.

erakan tanah ke arah lateral semakin nyata, sehinggaterjadi retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi

Pondasi.

0ona plastis

I II III

Beban

        P      e      n      u      r      u      n      a

      n

S1 S2 S,

Page 10: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 10/30

#S1 ***

#ase ini dikarekteristikkan oleh kecepatan de3ormasi yangsemakin bertambah sejalan dengan penambahan beban yangdiikuti oleh gerakan tanah kearah luar sehingga permukaan tanahmenggembung, sehingga tanah mengalami keruntuhan disebutbidang geser radial dan linier.

Bi(a$%ru$-u)

.failure plane/

I II III

Beban

        P      e      n      u      r      u      n      a

      n

S1 S2 S,

Page 11: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 11/30

41-*S41 

12-+/-

Berdasarkan pengujian model 5esic("67%) membagi mekanismekeruntuhan Pondasi menjadi % macam:

a. eruntuhan geser umum (general

shear 3ailure)b. eruntuhan geser lokal (local shear

3ailure)

c. eruntuhan penetrasi (penetration

3ailure)

12-+/- 1S12

Page 12: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 12/30

12-+/- 1S12 

44eruntuhan yang terjadi pada tanah yang tidak mudah

mampat, yang mempuntai kekuatan geser tertentu ataudalam keadaan terendam.

Suatu baji tanah terbentuk tepat pada dasar Pondasi (0ona) yang menekan ke bawah hingga aliran tanah sacaraplastis pada 0ona B. erakan ke arah luar ditahan oleh

tahanan pasi3 dibag 8.Saat tahanan pasi3 terlampaui, terjadi pengembungandipermukaan. eruntuhan secara mendadak yang diikutioleh penggulingan Pondasi.

Page 13: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 13/30

12-+/- 1S12 

99 Pola keruntuhan terjadi pada tanah yang mudah

mampat atau tanah yang lunak. Bidang gelincir tidakmencapai permukaan tanah tetapi berhenti di suatutempat. Pondasi tenggelam akibat bertambahnya bebanpada kedalaman yang relati3 dalam sehingga tanah

yang didekatnya mampat. +erdapat sedikit penggembungan tanah, tetapi tidak

terjadi penggulingan Pondasi. !ari gra;k terlihat bahwadengan pertambahan bebanakan bertambah pulapenurunannya sehingga beban maksimum mungkin tidak

dicapai.

Page 14: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 14/30

12-+/- 1S12 

P1-1+2S*

Penggembungan permukaan tanah tidak terjadi, akibatpembebanan Pondasi bergerak ke bawah arah vertikaldengan cepat dan menekan tanah ke samping sehinggaterjadi pemampatan tanah dekat Pondasi. Penurunanbertambah secara linier dengan penambahan beban.

Page 15: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 15/30

!istinction between eneral Shear <9ocal Shear #ailures

General Shear Failure Local/Punching Shear Failure

Occurs in dense/stiff soilΦ>36o, N>30, I

D>70%, C

u>100 kPa

Occurs in loose/soft soilΦ!"o, N#, I

D!0%, C

u#0 kPa

$esults in sall strain &#%' $esults in lar(e strain &>!0%'

)ailure *attern +ell defined clear )ailure *attern not +ell defined

-ell defined *eak in P. cure No *eak in P. cure

ul(in( fored in t2e nei(2our2ood of footin( at t2esurface

 No ul(in( osered in t2e nei(2our2ood offootin(

45tent of 2oriontal s*read of disturance at t2e surfacelar(e

45tent of 2oriontal s*read of disturance at t2esurface er sall

Osered in s2allo+ foundations Osered in dee* foundations

)ailure is sudden catastro*2ic )ailure is (radual

8ess settleent, ut tiltin( failure osered Considerale settleent of footin( osered

Page 16: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 16/30

9apisan tanah yang mempunyai pola keruntuhan ini=

9apisan pasir yang sangat lunak

9apisan tanah yang mudah mampat

9apisan pasir yang terletak di atas lapisan tanah lunak

9apisan tanah lunak yang mendapat pembebanan

perlahan dan memungkinkan tercapainya kondisi

drainase.

Pola keruntuhan ini dapat juga terjadi apabila

kedalaman Pondasi (Df ) sangat besar bila dibandingkan

dengan lebarnya (B)

12-+/- Pondasi

Page 17: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 17/30

 +12* PS*+S !- +-/

Page 18: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 18/30

-9*S*S PS*+S !- +-/ (+12* +12>/*)

nalisis keruntuhan kapasitas dukungdilakukan dengan menganggap bahwatanah berkelakuan sebagai bahan bersi3at

plastis.

Persamaan kapasitas dukung tanah:(Persamaan 4ohr'8oulomb)

τ = c + σ tan φ

τ $ uat geser tanahc $ ohesi

φ $ Sudut gesek dalamσ  $ +e an an normal

Page 19: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 19/30

9susi :era(2i dala en(analisis daa dukun( ; Pondasi ean<an( tak ter2in((a :ana2 di dasar Pondasi dian((a* 2oo(en erat tana2 di atas Pondasi da*at di(anti den(an ean tera(i rata

seesar = D 5 ?, den(an D adala2 kedalaan dasar Pondasi, ?

adala2 erat olue tana2 di atas dasar Pondasi@

:a2anan (eser tana2 di atas dasar Pondasi diaaikan Dasar Pondasi kasar  idan( keruntu2an terdiri dari len(kun( s*iral lo(aritis &radial

 shear ' dan linier &linear shear ' a<i tana2 an( terentuk di dasar Pondasi dala keadaan elastis dan

 er(erak ersaa.saa den(an dasar Pondasina@ Perteuan antara sisi a<i den(an dasar Pondasi eentuk sudut

seesar sudut (esek dala tana2 A@ erlaku *rinsi* su*er*osisi

9anjutan

Page 20: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 20/30

9anjutan

Page 21: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 21/30

9anjutanPersaaan uu untuk Ba*asitas Dukun( ltiit enurut :era(2i

adala2;

qu  cN c  D f  γN q  0,5 γ BN γ

den(an;

c ko2esi &kN/!'

 D f  kedalaan Pondasi &'

γ erat olue tana2 &kN/3'

 B lear Pondasi &'

 N c faktor ka*asitas dukun( akiat *en(aru2 ko2esi

 N q faktor ka*asitas dukun( akiat *en(aru2 ean tera(i rata

 N γ faktor ka*asitas dukun( akiat *en(aru2 erat tana2

&nilai  Nc, Nq, dan  N γ   merupakan 3ungsi dari sudut gesekdalam) 

nggapan:

- Pondasi mempunyai panjang takterhingga- didasarkan pada kondisi

'ru$-u)a$ %'+'r u!u!

 Df × γ  po

Page 22: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 22/30

9anjutanntuk 2itun(an ka*asitas dukun( tana2 *ada <enis tana2 den(an

keruntuhan geser lokal, aka seluru2 faktor ka*asitas dukun( di2itun(

keali en((unakan φ’ dan c’, den(an;

tan φ’ &!/3' tan φ

c’  &!/3' c

Eaka, *ersaaan uu untuk ka*asitas dukun( ultiit *ada Pondasi

ean<an( kondisi keruntu2an (eser lokal adala2;

qu  c’N c’  D f  γN q’   0,5 γ BN γ’ 

nilai Nc, Nq, dan N γ  serta nilai  Nc’, Nq’ , dan N γ’  dapat dilihat padaGraf 1 atau Ta'l 1.

Page 23: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 23/30

Frafik 1@ Guun(an A dan Nc, Nq, N γ (+er0aghi,"6?%) 

Page 24: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 24/30

 φ ./

K'ru$-u)a$ G'+'rU!u!

K'ru$-u)a$ G'+'rL*al

-c -@ -A -c -@ -ACD E,F ",D D,D E,F ",D D,D

E F,% ",7 D,E 7,F ",? D,&

"D 6,7 &,F ",& G,D ",6 D,E

"E "&,6 ?,? &,E 6,F &,F D,6

&D "F,F F,? E,D "",G %,6 ",F

&E &E," "&,F 6,F "?,G E,7 %,&

%D %F,& &&,E "6,F "6,D G,% E,F

%? E&,7 %7,E %E &%,F "",F 6,D

%E EF,G ?",? ?&,? &E,& "&,7 "D,"

?D 6E,F G",% "DD,? %?,6 &D,E "G,G

?E "F&,% "F%,% &6F,E E",& %E," %F,F

?G &EG,% &GF,6 FGD," 77,G ED,E 7D,?

ED %?F,7 ?"E," ""E%,& G",% 7E,E GF,"

 +abel ". -ilai 3aktor kapasitas dukung tanah (+er0aghi, "6?%)

Page 25: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 25/30

Pengaruh Bentuk Pondasi pada apasitas!ukung +anah

1. Pondasi Lajur Memanjang

ka*asitas dukun( ultiit &=u'    qu  cN c  po N q  0,5 γBN γ

ka*asitas dukun( ultiit netto &=un'  qun  cN c  po(N q -1)  0,5 γBN γ

2. Pondasi Berbentuk Bujur Sangkar

ka*asitas dukun( ultiit &=u'    qu  1,3 cN c  po N q  0,H γBN γ

ka*asitas dukun( ultiit netto &=un'    qun  1,3 cN c  po(N q -1)  0,H γBN γ

. Pondasi Berbentuk Lingkaran

 ka*asitas dukun( ultiit &=u'

 qu  1,3 cN c  po N q  0,3 γBN γ

 ka*asitas dukun( ultiit netto &=un'    qun  1,3 cN c  po(N q -1)  0,3 γBN γ

!. Pondasi Berbentuk "m#at Persegi Panjang

 qu  cN 

c &1 0,3 B/'  p

o N 

q  0,# γBN 

γ &1. 0,! B/'

$

Page 26: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 26/30

$atatan;

Persaaan di atas 2ana cocok untuk

 *ondasi dan(kal & D f  ! B'@ edan(kan

untuk *ondasi dala &*ondasi

suuran atau kaison' :era(2ueeri faktor taa2an an( 2arus

di*er2itun(kan@ )aktor ini eli*uti

(esekan se*an<an( sisi *ondasi@

Persaaan uu :era(2i untuk 

en(2itun( *ondasi dala an(

 erentuk lin(karan adala2;

 " u’ # " u $ "  s# qu % p $ &Df  s D f 

 D

 f  s  D f 

Pondasi dala & D f ' 5B' &:era(2i, 1JH3'

 " u’  ka*asitas dukun( ultiit total untuk *ondasi dala &kN'

 " u ka*asitas dukun( ultiit total untuk *ondasi dan(kal &kN'

 "  s *erla+anan (esekan *ada dindin( &kN'

qu 1,3 cN c  po N q  0,H γDN γ &kN/!'

 f  s faktor (esekan *erukaan antara dindin( dan tana2

 D f  kedalaan *ondasi &'

 D diaeter *ondasi &'

!

t k 2it F kt & 'SF( k diti < i d l i i

Page 27: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 27/30

 Nilai f  s &%abel 2' er(antun( *ada aterial *ondasi dan sifat tana2, dan eru*akan

 <ula2 dari (esekan dan ad2esi *ersatuan luas antara *ondasi dan tana2@ &1 k(/c! 

K 100 kN/!'

Lenis tana2  f  s &k(/c!'

8anau dan le*un( lunak 8e*un( san(at kakuPasir tidak *adatPasir *adat

Berikil *adat

0,07 M 0,300,HJ M 1,J#0,1! M 0,370,1H M 0,6"

0,HJ M 0,J"

ntuk en(2itun( Faktor &man 'SF(, aka ditin<au apasias duun* uli+i

oal neo, diana; ean *ondasi aksiu neto;

 " un qun × % p

Ba*asitas dukun( ultiit total neto; " un’ # " un $ "  s

:aa2an ean akiat ean *ondasi;

 "  p ean an( didukun( *ondasi M erat tana2 di(ali

ean an( didukun( *ondasi . &8uas dasar *ondasi × D f × γ)

Maka, SF )  p

un

 " 

 "    N

Page 28: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 28/30

Pengaruh ir +anah pada apasitas !ukung +anah

Page 29: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 29/30

-9*S*S PS*+S !- +-/ (+12* 41H12/#)

Page 30: Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

8/17/2019 Mektan II - 12-13 Kuat Dukung Tanah

http://slidepdf.com/reader/full/mektan-ii-12-13-kuat-dukung-tanah 30/30

21#121-S* Bambang Surendro, &D"?, 4ekanika +anah,

 +eori, Soal, dan Penyelesaian, Hogyakarta:

Penerbit ndi.

/ary 8hristady /ardiyatmo, "66&, 4ekanika

 +anah **, Hogyakarta: adjah 4ada niversity

Press.