rekayasa pondasi 2

5/26/2018 Rekayasa pondasi 2

1/20

REKAYASA PONDASI II 2013/2014

1 M. TAUFIK HARIADY (D121 12 064)

TURAP

1. PendahuluanTurap merupakan struktur sheet piles yang dipancang secara kontinu kedalam tanah

sehingga membentuk dinding vertikal yang menerus dan digunakan untuk menahan tanahyang berbeda elevasinya.

1.1 Jenis dan fungsi turap

Tiang-tiang turap (Sheet piles) sering digunakan untuk membangun sebuah dindingyang berfungsi sebagai penahan tanah, yang biasa berupa konstruksi berskala besar maupunkecil. . Turap dapat dibagi menjadi :

- Turap Baja

Ukurannya bisa dibuat panjang sehingga konstruksi yang memerlukan turap yangpanjang cocok memakai turap baja. Tetapi bila digunakan untuk konstruksi yang terkena airlaut langsung, misalnya di pelabuhan laut, maka turap baja sangat jarang, bahkan hampirtidak pernah digunakan karena turap baja tidak bisa terkena air laut yang dapat membuatnyamenjadi berkarat

- Turap Beton

Turap beton adalah turap yang paling sering digunakan arena turap beton dapatdipakai untuk konstruksi yang besar maupun yang kecil. Turap beton biasanya dibuat di

pabrik (prefabricated), sehingga kekuatannya dapat dikontrol dengan baik. Turap beton jugalebih murah daripada turap baja. Tapi turap baja mempunyai masalah dengan ukurannya yang

terbatas.

- Turap Kayu

Turap kayu hanya digunakan untuk struktur yang kecil saja. Keuntungan turap kayuadalah pengerjaan / instalasinya yang simple serta tidak memerlukan alat-alat berat pada saatinstalasi. Tapi turap kayu memiliki kekuatan yang paling kecil dibandingkan dengan turap

baja maupun turap beton dan turap kayu tidak begitu tahan terhadap perubahan suhu/iklim.

1.2 Dinding turap

Dinding turap adalah konstruksi dinding penahan tanah lentur yang dapat menahantekanan tanah di sekelilingnya, mencegah terjadinya kelongsoran, Di dalam konstruksi

dinding penahan tanah, dikenal konstruksi dinding penahan tanah kaku dan lentur. Dinding

penahan tanah lentur biasa disebut konstruksi dinding turap atau dinding turap saja. Dengan

tidak memakai jangkar/angkur, dinding turap juga bisa disebut dinding turap kantilever.


2/20



1.3 Metode Pembangunan Dinding turap (sheet pile)

Dinding sheet pile bisa digunakan kembali dan bisa menjadi 2 kategori dasar, yaitu :

a. Dinding sheet pile kantileverb.

Dinding sheet pile berjangkarDalam membangun dinding sheet pile, sheet pile bisa dipancang ke tanah dan

selajutnya ditempatkan pada sisi tanah. (Belakang dinding) atau sheet pile dikeruk/digali.

Pada beberapa kasus, tanah yang digunakan urugan dibelakang sheet pile adalah butiran.

Tanah dibawah garis keruk bisa berpasir atau tanah lempung.

Gambar 1. Tahapan Pekerjaan Dinding Turap.

1.4 Gaya-gaya yang bekerja pada turap

Pada sebuah konstruksi turap, gaya-gaya yang bekerja dapat digolongkan menjadidua, yaitu :

Tekanan tanah aktif (Pa)

Yang dimaksud dengan tekanan tanah aktif adalah tekanan tanah lateral minimumyang mengakibatkan keruntuhan geser tanah akibat gerakan dinding menjauhi tanahdibelakangnya (Hary Christady, 1996)

Tekanan tanah pasif (Pp)

Yang dimaksud dengan tekanan tanah pasif adalah tekanan tanah lateral maksimum

yang mengakibatkan keruntuhan geser tanah akibat gerakan dinding menekan tanah urug(Hary Christady, 1996)
http://4.bp.blogspot.com/-f2K6O4kacDo/UNRsGpghKeI/AAAAAAAAA8k/-AjpJFwh5uE/s1600/Turap1.jpg


3/20



1.5 Analisis Gaya yang Bekerja pada Turap

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa turap mengalami gaya-gaya, yaitutekanan aktif dan tekanan tanah oasif. Gaya-gaya inilah yang selalu bekerja pada sebuahkonstruksi turap. Koefisien tekanan tanah dapat dilihat pada rumus dibawah ini

Dimana :

Ka = koefisien tekanan tanah aktif

Kp = koefisien tekanan tanah pasif

= sudut geser dalam

Sementara itu tekanan tanah aktif dan tekanan tanah pasif merupakan luasan daridiagram tekanan tanah yang terjadi dikalikan dengan koefisien tekanan tanahnya. Contoh

Bila diagram tekanan tanahnya berbentuk segiempat :

Bila diagram tekanan tanahnya berbentuk segitiga :

Dimana :

= berat volume tanah

H = kedalaman titik yang ditinjau dari permukaan tanah

Ka = koefisisen tekanan tanah aktif

Begitu juga dengan rumus untuk menghitung tekanan tanah pasif. Analogi denganrumus tekanan tanah pasif.

Berikut adalah gambar contoh diagram tekanan tanah yang terjadi pada sebuahkonstruksi turap.


4/20



2. Turap kantileverDinding Turap kantilever biasanya direkomendasikan untuk dinding dengan

ketinggian sedang, sekitar 6 m atau kurang diatas garis galian. Pada dinding ini, turapberprilaku seperti sebuah balok lebar kantilever diatas garis galian. Prinsip dasar untukmenghitung distribusi tekanan tanah lateral tiang turap kantilever dapat dijelaskan dengan

bantuan gambar 6, yang menunjukan prilaku leleh dinding kantilever yang tertanam padalapisan pasir dibawah garis galian. Dinding berputar pada titik O. Oleh karena ada nyatekanan hidrostatik pada masing-masing sisi dinding, maka tekanan ini akansalingmenghilangkan., dengan demikian Yang diperhitungkan hanya tekanan tanah lateralevektif saja. Pada zona A, tekanan tanah hanya lah tekanan tanah aktif saja yang berasal daritanah sebelah diatas garis galian. Sementara pada zona B, oleh karena pelenturan dindingdidaerah ini, maka bekerja tekanan tanah lateral aktif dari bagian tanah sebelah atas garisgalian dan tekanan tanah pasif dibawah garis galian disebelah air. Kondisi pada zona $B$ iniakan berkebalikan dengan zona C, yaitu dibawah titik rotasi O. Distribusi tekanan tanah

bersih ditunjukan pada gambar 6(b), namun untuk penyederhanaan biasanya gambar 6(c)akan digunakan dalam perencanaan.

Gambar 6 Tiang turap kantilever tertanam pada pasir
http://4.bp.blogspot.com/_hfr9GSsZCY4/TUj7dn6g6bI/AAAAAAAAAAc/HRg5wuU7ihc/s1600/turap.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_hfr9GSsZCY4/TUj7dn6g6bI/AAAAAAAAAAc/HRg5wuU7ihc/s1600/turap.JPG


5/20



2.1 Turap kantilever pada tanah pasir

Untuk mengembangkan hubungan untuk kedalaman penanaman tiang turap yangdibutuh kan kedalam didalam tanah granular perhatikan gambar 7(a). Tanah yang akanditahan oleh dinding turap, brada diatas garis galian, adalah juga tanah granular.

Permukaanair yanah berada pada kedalaman L1 dari puncak tiang. Ambillah sudut geserpasir sebagai . Intensitas tekanan aktif pada kedalaman Z=L1 dapat dinyatakan sebagai ;

P1 = L1Ka

Dimana ;Ka = koefisien tekanan aktif Rankine = tan

2(45 - /2) = berat isi tanah diatas muka air

Gambar 7. Tiang turap kantilever tertanam pada pasir

Dengan cara yang sama, tekanan aktif pada kedalaman Z = L1+L2(pada kedalamanmika galian) adalah sama dengan ;

P2= (L1+L2)Ka

Perlu dicatat bahwa pada kedalaman garis galian, tekanan hidrostatis dari kedua arah

didning adalah sama dan oleh karena itu, akan saling menghilangkan.

Untuk menentukan tekanan tanah bersih dibawah garis galian hingga pada titik rotasiO, seperti ditunjukan pada gambar 6(a) sebelumnya, harus lah dipertimbangkan bahwatekanan pasif bekerja dari sebelah kiri (sebelah air) kearah sebelah kanan(sebelah tanah) dan

juga tekanan aktif bekerja dari sebelah kanan ke sebelah kiri dinding. Tekanan aktif padakedalaman Z dapat diberikan sebagai ;

Pa= [ L1+ L2+ (z - L1 - L2) ]Ka

Juga tekanan pasif pada kedalaman z adalah sama dengan ;

Pp= ( z - L1- L2) Kp


6/20



Dimana, Kp = koefisien tekanan pasif rankine = tan2(45 + /2)

Maka dengan mengkombinasikan Pers. Diatas, tekanan lateral bersih dapat ditentukansebagai berikut ;

P = PaPp= (L1+ L2) Ka - ( z - L1- L2)(KaKp) = P2 (z L)( KaKp)

Dimana ; L = L1+ L2

Tekanan bersih P menjadi sama dengan 0 pada kedalaman L3 dibawah garis galian,atau ;

P2- ( z - L )( Kp - Ka ) = 0

Atau :

( z - L ) = L3 = P2/(Kp - Ka)

2.1 Turap kantilever pada tanah Lempung

- Menghitung Dteoritis dengan persamaan:D2[4.C(. L1+ .L2)]2.D.P -

CLL

ZCPP

.2)2'.1.(

)..12.(

= 0


7/20



- Mencari L4:L4=

C

PLLCD

.4

)]2'.1.(.4.[

- Menghitung P6dan P7:P6= 4.C(. L1 + . L2)

P7= 4.C + (. L1 + . L2)

- Kedalaman penetrasi sesungguhnya:D aktual = 1,41,6 . D teoritis

- Mencari Z dan M max dengan persamaan:Z = 6P

P

- M max = P(Z + Z) -Z

ZP 2'.6

3. Turap berjangkarAda dua metode dasar pelaksanaan dinding sheeet pile berjangkar :

1. Metode dukungan tanah bebas (Free Earth Support Methode)


8/20



2. Metode dukungan tanah terjepit (Fixed Earth Support Methode)

3.1 JangkarJenis umum jangkar yang digunakan pada dinding sheet pile adalah sebagai berikut :

Anchor Plates dan Beams (Deadman). Anchor plates dan beams umumnya dibuat dari balok

cetak. Jangkar dipasangkan pada sheet pile oleh tic rods. Wale ditempatkan disisi depan atau

belakang suatu sheet pile untuk mempermudah pemasngan tic rods ke dinding, untuk

melindungi tic rods dari karat, umumnya dilindungi dengan cat atau bahan aspal.


9/20



Tie Backs

Vertical anchor piles


10/20



Anchor Beam Supported By Bakter pile

.

3.2Turap berjangkar tumpuan bebas pada tanah pasir

P1 = LKa

Pada kedalaman Z = L1 + L2

P2 = [ L1+ L2] Ka

Dibawah garis galian, tekanan netto akan nol pada z = L1+ L2+ L3

O


11/20



Hubungan L3diberikan oleh ;

L3= P2/ (KpKa)

Pada kedalaman z = L1+ L2+ L3+L4

P3 = ( KpKa) L4

Untuk kesetimbangan gaya-gaya horizontal pada sheet pilew HF = 0 dan M padatitik O = 0. Julmah gaya horizontal perunit panjang sheet pile adalah ;

Luas diagram tekanan ACDBarea EBFF = 0

Dimana F adalah gaya tarik batang angkur perdiameter panjang dinding sheet pileatau ;

Ra1/2P3L4F = 0 atau

F = Ra[(KpKa)]L4

Sekarang ambil momen pada titik O akan memberikan

- Ra[(L1 + L2 + L3)( Z + l1)] + [(Kp- Ka)] L42(l2+ L2+ L3+ 2/3 L4) = 0 atau

L43+ 1,5L4

2 (l2+ L2+ L3)3Ra[(L1+ L2+ L3)( Z + l1)] / (KpKa) = 0

Persamaan diatas dapat diselesai kan dengan coba-coba untuk menentukan kedalamanteoritis L4.

Dteoritis= L3+ L4

Untuk perencanaan konstruksi, kedalaman teoritis dapat ditambah sekitar 30-40%atau ;

Ddesain= 1,3 + 1,4 Dteoritis

Momen maksimum teoritis dapat terjadi pada kedalaman z = L1 dan z = L1 + L2.Momen maksimum dapat dihitung pada suatu kedalaman z dimana gesersama dengan0 yaitu ;

P1L1F + P1(zL1) + 1/2Ka(z L1)2= 0

Ketika z diketahui, maka momen maksimum dapat dihitung.

Sheet pile adalah fleksible. Perpindahan (displacement) yang terjadi skibatdistribusi tekanan tanah cenderung mengurangi besar nya momen lentur maksimum.Untuk alasan inilah Rowe (1952-1957) menyarankan suatu prosedur reduksi momen

desain maksimum pada sheet pile yang didapat metode tumpuan tanah bebas.


12/20



Beberapa notasi yang digunakan dalam perhitungan reduksi momen adalah :

Hadalah panjang total sheet pile yang terpasang = L1+ L2 + Ddesain

Kekakuan relatife sheet pile, = (H4/EI)10,91x10-7

H = Panjang total sheet pile (m)

E = Modulus material sheet pile(MN/m2)

Md = Momen desain

Mmax = Momen maksimum teoritis


13/20



Berikut adalah beberapa contoh konstruksi dinding turap kantilever dengan

material baja yang kebetulan merupakan material dikerjakan pada tugas terstruktur ini

:


14/20



PERENCANAAN TURAP

A. Data1. Tinggi eksisting : h1 = 1 m h2 = 3,5 m2. Tanah lapisan : = 7o = 1,5 ton/m33. Jenis turap : Baja

Dredged Line

h1= 1 mI

h2 = 3,5 m

II


15/20



B. PerhitunganKa = tg2(45

2

) = tg2(45

2

7) = 0,783

Kp = tg2(45 +2

) = tg2(45 +

2

7) = 1,278

1111' KahP 1745,1783,015,1'1 xxP ton/m

2

121121112 '' hhKahhhP W 611,615,30,1783,015,35,115,1'2 xP ton/m

2

KaKpP

L

2

2

3'

'

904,8

783,0278,15,1

611,63

L m

32121212111 '2

1

''2

1

''2

1

LPLLPPLLPLPRa

904,8611,62

115,31745,1611,6

2

115,31745,111745,1

2

1xxxxRa

751,39Ra ton/m

Ra

MZ

E

3

2xx'

2

1

3

1x''

2

1

2

1x'

1332131121311 LLpLLLppLLLp

RaRa

Mz

E

m4,767

3

2x8,904x8,904611,6

2

1

3

1x1904,811745,1611,6

2

1

2

1x1904,81.1745,1

751,39

1

z

z

app KKLKLLp 3115 ''' 2

5

ton/m10,445783,0278,18,904.5,1278,11.5,11.5,1' p


16/20



783,0278,15,1

445,10

'

'51

xKaKp

PA

067,141A

783,0278,15,1

751,398'

82

x

KaKpRaA

29,4282A

22

5

3

'

''26

KaKp

PKaKpZRaA

223

783,0278,15,1

445,10783,0278,15,1767,42751,396

x

xxxxxA

227,75813 A

22222

2

2

5

4

783,0278,15,1

751,394445,10767,46751,39

'

4'6

x

xxxx

KaKp

RaPZRaA

422,330054 A

0... 44324234144 ALALALAL0422,33005227,758129,428067,14 4

2

4

3

4

4

4 LLLL

Dengan cara coba-coba di dapat 5961,224 L m 596,224L m

5,31596,22904,843 LLDteo m

95,403,15,31 xDdesain

m

45,445,395,402 hDL desain m L = 44,5 m > 12 m

Karena L sheet pile terlalu panjang lebih dari 12 m, maka perencanaan selanjutnya

digunakan jangkar. Adapun posisi jangkar dan diagram tekanan adalah sebagai

berikut :


17/20



GambarTekananDenganJangkar

Jadi untuk mengetahui panjang h4 dapat digunakan rumus sebagai berikut :

0'

35,1 1323122

2

4

3

4

KaKp

lZLLRaLLLlLL

0)783,0278,1(5,1

5,0767,4904,850,3751,393904,800,150,35,05,1

2

4

3

4

x

xLL

Dengan cara coba-coba di dapat 8162,64 L m

720,158162,6904,843 LLDteo m

436,203,1720,15 xDdesain

m

5,3436,202hDL desain 23,936 m 24 m

B

Dredged Line

h1 = 1 m

d

I

II

P'2

P'1

Ra

h2 = 3,5 m

h3

h4

A

C

D

E

F

HP'3

Z

Z

F

l1 = 0,5 m

l2 = 0,5 m


18/20



Gaya yang bekerja pada jangkar :

2421 ' hKaKpRaF 503,228162,6783,0278,15,1751,39 221 xxF ton/m

Untuk gaya geser sama dengan nol, maka :

0''' 211121111121 hZKahZPFhP Misalkan Zh1= n, maka:

0'''2

2

11112

1 nKanPFLP

05,1783,01745,1503,2200,11745,1 2

21

21 nxxnxx

0916,211745,1587,0 2

nn

027,5

587,02

916,21587,041745,11745,1 2

x

xxn m

027,600,10274,51 hnZ m

Momen maksimum terjadi pada gaya geser sama dengan nol, maka :

3

'2

'3

' 21121

2

121

1121

max

nnKa

nPlnF

hnhPM

3

027,5027,55,1783,0

2

027,51745,1

5,0027,5503,223

0,1027,50,11745,1

2

21

2

21

max

xxxxx

xxxxM

519,81max M ton.m/m


19/20



Dimensi :

Menggunakan Tipe AU-25

Plat AngkurSehubungan dengan = 15o, sehingga untuk mencari nilai variasi Kp cos tidak

diperoleh akibat dari grafik Ovesen & Stromann (1972) tersebut nilai terkecil = 25o.

Untuk peencanaan plat angkur digunakan metode Ghaly (1997) dengan rumus sebagai

berikut :


20/20



AHA

HPu 1

28,02

1tan

4,5

ton.m/m

230,3015,15,15,15,15,1

0,115tan4,5

28,0

2

xxxx

xP

ou ton/m

076,183

230,30

SF

PP uizin ton/m > F = 13,018 ton/m ok

Batang AngkurDirencanakan jangkar Tie Roddi pasang setiap jarak 2 m, maka gaya tarik yang bekerja

pada angker adalah:

036,262018,13 xFSPtarik ton

rekayasa pondasi 2

Documents