SHEET PILE

PENDAHULUAN

Sheet pile banyak digunakan untuk membangun konstruksi yang menghadap ke air, mulai dari fasilitas peluncuran kapal kecil sampai pada dock yang besar. Sheet pile juga digunakan untuk stabilitas miring dan pelindung terhadap erosi. Masalah dinding papan turap adalah suatu masalah tekanan tanah lateral yang pemecahannya disarankan menggunakan metode Coloumb.

Jenis-jenis dinding papan turap (Types of Sheetpiling):

1. Wooden Sheet Pile

Digunakan hanya untuk bangunan ringan dengan bentangan pendek, beban lateral ringan, dan umumnya digunakan untuk konstruksi-konstruksi yang bersifat sementara. Jika digunakan pada konstruksi permanen di atas permukaan air, maka diperlukan pengawetan. Walaupun demikian umur pemakaiannya relatif pendek. Jenis ini mempunyai kegunaan paling besar sebagai papan turap yang diperkukuh untuk konstruksi penahan yang bersifat sementara dalam penggalian. Jenis yang paling umum adalah ordinary wooden planks dan wakefield pile.

2. Piecast Concide Sheet Pile

Pile berat yang direncanakan perkuatan untuk menahan tekanan permanen, dimana bangunan akan dibebankan setelah pembangunan dan juga menangani tekanan yang dihasilkan selama pelaksanaan penampang melintang, lebar jenis pile ini sekitar 500 800 mm dan tebalnya 150 250 mm.

3. Steel Sheet PileDinding papan turap baja adalah jenis paling umum yang digunakan karena beberapa segi keuntungan di banding dengan bahan-bahan lain, yaitu:a. Tahan terhadap tegangan pemancangan yang tinggi dan berkembang pada bahan yang keras dan berbatu

b. Mempunyai berat yang relatif ringan

c. Dapat dipakai berulang-ulang (beberapa kali)d. Umur pemakaiannya cukup lama, baik di atas maupun di bawah air, memakai perlindungan sederhana menurut NBS (1962) yang meringkaskan data tentang sejumlah tiang pancang yang diperiksa setelah pemakaian yang berlangsung lama.

e. Mudah menambah panjang tiang pancang, baik dengan pengelasan atau dengan pemasangan baut.

JENIS-KENIS KONSTRUKSI DINDING TIANG PANCANG1. Dinding Papan Turap Konsol.

2. Dinding Papan Turap Pengait.3. Turap Pengait

4. Papan Turap yang Diperkokoh.

TEORI TEKANAN TANAH COULUMB

Anggapan-anggapan dasar di dalam teori tekanan tanah yang dikemukakan oleh coulumb adalah sebagai berikut :

1. Tanah adalah Isotrofik dan Homogen yang mempunyai gesekan dalam dan kohesi.

2. Bidang runtuh adalah bidang datar/rata.

3. Permukaan tekanan (Pressure surface) adalah datar.

4. Terdapat daya geser tembok (Wall Friction) pada permukaan tekanan (Pressure Surface).

5. Segitiga Longsor adalah Rigid Body

6. Longsor dalam dua Dimensi

TEKANAN TANAH AKTIF

Keterangan :

1. Saat ( akan longsor, massa tanah dengan dinding akan tergelincir dari B ke A, ditahan oleh triksi dari A ke B. Jika Pn adalah total normal maka dengan triksi yang dimobilisir akan menimbulkan gaya PA (tekanan aktif).

2. Pada saat segitiga tanah akan longsor terdapat triksi dari A ke C, Wn membentuk R.

Gambar. Keseimbangan gaya pada tekanan Aktif

Berat W per unit panjang

Dari Poligon gaya didapat PA

Subtitusi persamaan 1 ke persamaan 2 :

Harga PA maksimum jika dPA = 0, didapat:

d(

atau :

dengan :Analisa RANKINE

Apabila dinding Vertikal dan licin sedangkan tanah isian Horizontal maka :

i = ( = 00 , ( = 900 , menjadi :

TEKANAN TANAH PASIFKESEIMBANGAN GAYA PADA TEKANAN PASIF

Berat W

Gaya Pasif Pp :Harga Pp maksimum didapat dengan mendeferensialkan persamaan tadi terhadap (=00,

Atau :

dengan :

Analisa RANKINE

Apabila dinding Vertikal dan licin sedangkan tanah isian Horizontal maka :

i = ( = 00 , ( = 900 , menjadi :

METODE DINDING SHEET PILE Dinding sheet pile dapat dibagi menjadi dua kategori dasar yaitu :

a. Dinding sheet pile kantilever, dan

b. Dinding sheet pile berjangkarBerdasarkan metode pembangunan bisa dibagi menjadi dua yaitu :1. Struktur urugan ( Backfill Structure ) Anchor rod

Original ground surface

Backfill

Dredge Dradge line2. Dredge Structure Anchor rod

Original ground surface Backfill Backfill Backfill

DredgeA. SHEET PILE BERJANGKAR

Ada 2 macam metode dasar pelaksanaan dinding sheet pile berjangkar :

a. Metode dukungan tanah bebas

b. Metode dukungan tanah jepit.Water table Anchor Water table Anchor

Deflection Deflection

Dredge line moment Dredge line moment

Metode Dukung Tanah Bebas Metode Dukung Tanah Jepit( Metode Dukungan Tanah Bebas 1. Pemancangan di tanah pasir.

A L1 Anchor tie rod F I1 Sand Water Table P1 Water Table , I2

C

L2 z P Sand

Dredge Line P2 sat , L3 1 ````````

Sand L4 sat ,

F P8 BPada suatu kedalaman z = L1.P = .L1.Ka dan pada z = L1+L2, P2 = (.h+.L2)KaDi bawah garis keruk, tekanan netto sama dengan nol pada kedalaman z=L1+L2+L3

Hubungan untuk L3 diberikan dengan persamaan berikut :

EMBED Equation.3 Kedalaman z = ( L1+L2 + L3 ), tekanan netto :P8 =

L4 dapat dicari dengan persamaan:

L43 + 3/2.L42. (L1+L2+L3) 3P.[(L1+L2+L3) - (z+l1)] = 0

Kedalaman penetrasi ( D ) teoritis dihitung dengan persamaan:

Dteoritis = L3 + L4Kedalaman penetrasi ( D ) sesungguhnya:

Daktual = 1.3 1.4 DteoritisPada kedalaman z, geser sama dengan nol, momen maksimumnya didapat dari persamaan:

F =

2. Pemancangan di Tanah Lempung

A

L1 Anchor tie rod F I1

Sand Water Table P1 Water Table , I2

C

L2 P z

Sand

Dredge Line P2 D sat ,

D Clay

sat ,

F P6 BDistribusi tekanan netto di bawah garis keruk dapat diberikan dengan persamaan berikut :

Jumlah gaya arah horizontal dihitung dengan persamaan :

dimana : P1 = Luas diagram tekanan ACD

F = Gaya jangkar per satuan panjang dinding sheet pileBesarnya kedalaman penetrasi teoritis (D):

Pb.D2+2.Pb.D.(L1+L2 - l1) 2.P.(L1+L2 l1.z) = 0

Kedalaman penetrasi aktual:

D aktual = 1,3 1,4 . D teoritis

( Dukungan Tanah Jepit

Pemancangan di tanah kepasiran A

L1 Anchor F I1

Sand

Water Table P1 Water Table ,

Deflected

C

Shape of z

Shape pile L2 Sand

P2 D sat ,

L5 L3 I E

F L 4 P' Sand

sat , H' G BB. SHEET PILE KANTILEVERDinding sheet pile kantilever untuk dinding yang agak tinggi. Pada dinding- dinding ini, sheet pile bekerja seperti balok kantilever di atas garis keruk.

1. Pemasangan di tanah berpasir

A

L1 Sand

Water Table Water Table

L P1

C

z

L2 Sand

Dredge line P2 D

L3 E 1 D

L4 F P5 F' Sand

L5

H P3 B P 4 G

Pehitungan P1 dan P2 menggunakan persamaan berikut:P1 = . L1. Ka

P2 = . L1. Ka + . L2. Ka

Mencari L3:

L3 =

Menghitung P dengan persamaan:

P = . P1. L1 + P1. L2 + . (P1 P2). L2 + . P3. L3

Menghitung Z (yaitu pusat tekanan untuk luas ACDE) dengan mengambil momen pada titik E.

Hitung Ps:

Ps = .L1.Kp1 + .L2.Kp2 + .L3.(Kp Ka)

Hitung A1, A2, A3, dan A4 dengan persamaan:

A1=

A2=

A3=

A4=

Mencari L4 dengan cara trial dan error:

L44 + A1. L43 A2. L42 A3. L4 A4 = 0

Hitung P4 dan P3 dengan persamaan:

P4= Ps + . L4. (Kp Ka)

P3= (Kp Ka). L4

Hitung L5 menggunakan persamaan:

L5=

Kedalaman penetrasi teoritis dan kedalaman penetrasi yang sesungguhnya didapat dari:

D teoritis = L3 + L4

D aktual = 1,3 .D teoritis

Perhitungan Z dan M max dengan persamaan:

Z=

M max = P. (Z + Z ) [. '. Z2. (Kp Ka)]. Z/3

2. Pemasangan di tanah lempung.

A

L1 Sand

Water Table Water Table

P1

C

z

L2 Sand

Dredge line E P2 D

L3 P6

D

L4 G Clay

B P7 HMenghitung Dteoritis dengan persamaan:

D2 [4.C (. L1 + .L2)] 2.D.P - = 0Mencari L4:

L4 =

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

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

Kedalaman penetrasi sesungguhnya:

D aktual = 1,4 1,6 . D teoritis

Mencari Z dan M max dengan persamaan:

Z =

M max = P.(Z + Z) -

KETENTUAN-KETENTUAN DALAM PERENCANAAN SHEET PILE

Turap Tunggal

Merupakan konstruksi sederhana yang terdiri dari sederet tiang yang sama jaraknya dan tertanam sebagian di dalam tanah pada tiang-tiang tersebut dipasang dinding papan kayu:

Segitiga longsor menekan pada dinding kayu, yang meneruskannya ke tiang-tiang yang akan melawannya :

a. Tiang-tiang

Biasanya di pasang rebah ke belakang dengan 10:1 atau 20:1 (maksimal 6:1) tujuannya adalah untuk menghindarkan supaya turap jangan condong ke muka melebihi garis tegak lurus sewaktu mendapat tekanan pengembangan dari tanah. Jarak antara tiang 1 1,5 m bila di benam dalam tanah pasir ujung tiang dibuat tidak tumpul yang panjangnya 1,5 2d (d=tebal tiang) dan tembok sebesar 16 25 cm. Pada tanah lunak ujung tiang dapat dipotong biasa. Pada tanah keras ujung tiang diberi sepatu baja.

b. Papan-papan turap

Tebal papan turap 3 7 cm tergantung dari jarak sumbu ke sumbu tiang dan tinggi turap. Lebar papan 25 30 cm. Papan harus dipasang kira-kira 0,3 0,4 m kedalaman tanah sebelah luar untuk mencegah tanah dibelakang tertekan ke luar.

c. Dinding bendung dan balok pasir

Jika kedalaman tanah (AR) lebih dari 0,5 m akan sulit memasang papan dinding turap. Oleh karena itu dibuat dinding bendung yaitu barisan papan yang dipancang tegak lurus. Papan-papan itu bersandar pada balok penutup yaitu balok yang dipasang pada tiang.

Untuk turap dengan tinggi lebih dari 1,20 m (h >1,20 m) dibuat gabungan papan turap dan dinding bendung. Ujung bawah dari papan bendung minimum mencapai 1m dibawah muka tanah sebelah muka turap. Ujung sebelah atas dinding bendung disatukan pada balok pasir yang sekurang-kurangnya terletak 0,3 m di bawah muka air tanah.Sambungan antara tiang dan balok pasir menggunakan sambungan bekukan yang diperkuat dengan paku atau baut.Bagian bawahnya terdiri dari sebaris tiang turap dan diatasnya terletak balok air yang berguna untuk menyokong dinding bendung. Balok air dibuat sekurang-kurangnya 0,3 m dibawah muka air tanah. Di atas balok air didirikan tiang kubus dari balok segi empat dan diatasnya diberi balok papan penutup.PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN

Water Table Water Table

Dredge Line 1

Diketahui:

Bahan: Baja

Jenis: Kantilever

L1: 0,5 m

L2: 1 mKoefisien tekanan tanah:

Lapisan tanah I :Ka1 = cos

= cos 0

= 0,839Kp1 = cos

= cos 0

= 1,191Lapisan tanah II :

Ka2 = cos

= cos 0

= 1Kp2 = cos

= cos 0

= 1Menghitung Distribusi Tekanan Tanah :P0= -2.c1.ka1+q.ka1

= -2.0.0,839+0.0,839

= 0

P1= P0+(.h1.ka1)

= 0+(1,5.0,5.0,839)

= 0,629 t/m2P2= P1+(.(h2-h1).ka1)

= 0,629+(0,5.(1,5-0,5).0,839)

= 1,048 t/m2

Menghitung Gaya Luar :

P= ((P1).h1/2)+(P1.(h2-h1))+((P2-P1).((h2-h1/2)))

= ((0,629.0,5/2)+((0,629.(1,5-0,5))+((1,048-0,629).((1,5-0,5/2)))

= 0,157+0,629+0,524

= 1,31 t/m

Ph= P.cos

= 1,31.cos 0

= 1,31 t/m

Pv= P.sin

= 1,31.sin 0

= 0

Menghitung Nilai Z :

Z= 1/P.(P1.h1/2.((h2-h1)+h1/3)+P1.(h2-h1).(h2-h1)/2+((P2-P1).(h2-h1)/2.(h2-h1)/3)

= 1/1,31.(0,629.0,5/2.((1,5-0,5)+0,5/3)+0,629.(1,5-0,5).(1,5-0,5)/2+((1,048- 0,629).(1,5-0,5)/2.(1,5-0,5)/3)= 0,763.(0,183+0,315+0,628)

= 0,859 mMenghitung P6 dan P7P6= 4.c-(.L1+'.L2)

= 4.0,5-(1,5.0,5+(0,5.1)

= 0,75 t/mP7= 4.c+(.L1+.L2)

= 4.0,5+(1,5.0,5+0,5.1)

= 3,25 t/mMenghitung D Teoritis dengan Persamaan :

D{4.c-(.L1+.L2)}-2.D.P-= 0D{4.0,5-(1,5.0,5+0,5.1)}-2.D.1,31-= 0

0,75 D - 2,62.D 3,763Dari Persamaan Tersebut, Dapat diperoleh Nilai D dengan Rumus ABC

D1,2=

=

=

= 4,586 m

Mencari L4

L4=

=

= 1,064 m

Diagram Tekanan Tanah

Panjang Sheet Pile Total adalah = H+D

= 1,5 + 4,586

= 6,086 mKedalaman Penetrasi Sesungguhnya :

D act= (1,4-1,6).Dteo

= 1,4 .4,586

= 6,420 mMenghitung Z dan M max dengan Bersamaan :

Z= P/P6

= 1,31/0,75

= 1,746 m

M max= P (Z+Z)-P6.Z/Z

= 1,31 (0,859+1,746)-(0,75.1,746/1,31)

= 2,413 t.m = 241,3 t.cmMenentukan Profil TurapModel Arcelor

Digunakan section designation Az 12, dimana :

all= 210x10 kN/m = 210x10 t.cm

b= 670 mmh= 302 mm

Section modulus izin (S izin) = 1200 cm/m

S=

=

= 114,905 cm < 1200 cm ...ok

Jadi dimensi dinding turap

1. D teoritis= 4,586 m2. D actual= 6,420 m3. Panjang turap= L + D actual= 1,5 + 6,420

= 7,92 m = 8 m4. Profil baja Az 12 (b = 670 mm, h = 320 mm) EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

D

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

q

Pasir

= 1,5 t/m2

= 5

C = 0

L1= 0,5 m

L2= 1,0 m

Lempung

= 1,5 t/m2

= 0

C = 0,5

D

netto achmad d111 12 04818

_1199181664.unknown

_1491081742.unknown

_1491082524.unknown

_1491091283.unknown

_1491091952.unknown

_1491092860.unknown

_1491676940.unknown

_1491677156.unknown

_1491093022.unknown

_1491092696.unknown

_1491091856.unknown

_1491084200.unknown

_1491090197.unknown

_1491084183.unknown

_1491082399.unknown

_1491082506.unknown

_1199182266.unknown

_1199182661.unknown

_1199182615.unknown

_1199181786.unknown

_1199182184.unknown

_1199181674.unknown

_957240259.unknown

_1190973115.unknown

_1199098278.unknown

_1199181639.unknown

_1199181651.unknown

_1199171198.unknown

_1199177538.unknown

_1190973268.unknown

_1195614067.unknown

_1195614090.unknown

_1190973633.unknown

_1190973239.unknown

_1190790510.unknown

_1190961092.unknown

_1190961802.unknown

_1190973069.unknown

_1190961128.unknown

_1190932882.unknown

_1190961061.unknown

_1190787717.unknown

_1190788582.unknown

_1190787597.unknown

_957240343.unknown

_957239984.unknown

_957239998.unknown

_956942497.unknown

_956942890.unknown

_956943869.unknown

_956944235.unknown

_956943293.unknown

_956942693.unknown

_956941009.unknown

_956941770.unknown

_956940917.unknown