uji kuat geser

8/16/2019 Uji Kuat Geser

1/13

BAB III

UJI KUAT GESER

3.4 Uji Kuat Geser

3.4.1 Tujuan Pengujian Kuat Geser

Pengujian kuat geser ini dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik

batuan apabila diberi tekanan berupa kekuatan gesernya pada sampel/specimen

yaitu dari segi berapa kekuatan specimen terhadap suatu geseran yang

diberikan disertai adanya pembebanan yang masih mampu ditahan oleh

specimen tersebut. Ini banyak dimanfaatkan sebagai analisis kestabilan lereng

pada batuan samping di lubang bukaan bawah tanah dan lain sebagainya.

3.4.2 Landasan Teori

Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari

tentang perilaku (behaviour ) batuan baik secara teoritis maupun terapan,

merupakan cabang dari ilmu mekanika yang berkenaan dengan sikap batuan

terhadap medanmedan gaya pada lingkungannya atau juga !ecara umum

mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan

bila terhadapnya dikenakan gaya atau tekanan."ekuatan batuan dapat diukur secara insitu (di lapangan) sebaik

pengukuran di laboratorium. regangan (deformasi) diukur di area tambang

kemudian dihubungkan terhadap tegangan dengan berpedoman pada konstanta

elastik dari laboratorium. #egangan sebelum penambangan merupakan kondisi

tegangan asli, sulit dihitung, tetapi merupakan parameter desain tambang yang

penting

Mekanika batuan sendiri mempunyai karakteristik mekanik yang diperoleh

dari penelitian ini adalah kuat tekan batuan ($t), kuat tarik batuan ($c ), Modulus

Young (%), Nisbah Poisson (&), selubung kekuatan batuan (strength envelope),

kuat geser ('), kohesi (), dan sudut geser dalam ().Pengujian ini untuk mengetahui kekuatan batuan terhadap suatu geseran

pada tegangan normal tertentu. *ari hasil pengujian kuat geser ini dapat

ditentukan+


2/13

• aris -Coulomb’s shear strength.

• ilai kuat geser (shear strength) batuan.

• !udut geser dalam (0).• "ohesi ().

Ga!ar 3.4.1S"ea a#at Uji Geser Langsung

3.4.3 A#at$a#at %ang diguna"an

• !atu set alat untuk uji kuat geser dari suatu batuan.

• !atu specimen dengan bentuk segiempat atau ketupat dan specimen

yang diujinya berada di tengahtengah segiempat yang tengahnya dibuat

belah.

• Pompa pembebanan serta penunjuknya dalam satuan ", dengan skala

satu stripnya 1 ".

• Penunjukkan keadaan gesernya specimen dengan skala 2,3 per strip.

• 4umlah specimen yang diuji adalah 1 buah specimen dengan 5 kali uji.

3.4.4 Prosedur

• 6kur terlebih dahulu panjang dan lebar contoh lalu catat pada form yang

ada.

Sumber: Laboratorium Tambang Unisba

&oto 3.4.1Pengu"uran 'iensi Sa(e#

• Masukkan specimen ke dalam bo7 penyimpanan di alat shear bo7,

kemudian beri beban normal sesuai dengan perhitungan.

• Pasang selang oli pressure pada saat posisi maju saat pengukuran maju,

demikian pula pada saat pengukuran mundur selang dipindahkan.


3/13


&oto 3.4.2Peasangan a#at

• Pompa beban yang digunakan (1 ", 8 ", 5 ") dan ditahan supaya

konstan selama pengujian masih dilakukan.


&oto 3.4.3

Peo(aan ter)ada( Sa(e#

• 9aca pressure gauge sesuai waktu yang diminta sebanyak 18 mm

perubahan.


&oto 3.4.4Pe!a*aan Pressure Gauge

• 9eban yang diberikan jangan sampai berubah. :pabila berubah maka

pressure gaugenya pun berubah. Penunjuk keadaan geser specimen

dengan skala 1 strip bernilai 2,3 ".

• Pompa untuk menggeser specimen, digerakgerakkan selama alat

penunjuk geser maju atau mundur itu berputar satu putaran penuh


4/13

• !etelah satu putaran dicatat data yang dihasilkan dari alat penunjuk

kekuatan geser (yang letaknya di dekat pompa yang berfungsi untuk

menggeser).


&oto 3.4.+Pen*atatan 'ata Tia( Satu Putaran

• Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dengan keadaan menggeser ke arah

maju dan ke arah mundur.

3.4.+ Ruus$Ruus %ang 'iguna"an9eberapa rumus yang digunakan diantaranya adalah +

N

σ n =

A

P s ;

A"eterangan+ s ; "uat eser, kg/cm8

; 9eban ormal, kg : ;


5/13

dengan arah yang berbeda seakanakan batuan tersebut menerima gaya secara

alami. 9erikut merupakan data pengamatan yang didapatkan+

Ta!e# 3.4.1 'ata -asi# Pengaatan

:rahaya

Perubahaneser (mm)

Perubahaneser (cm)

ayaeser (3 kg)

ayaeser (12 kg)

ayaeser (82 kg)

Maju

1 2,1 5 > 3

8 2,8 5 ? >

5 2,5 @ > >

@ 2,@ @,3 > ?

3 2,3 > > ?

> 2,> ? ? A

? 2,? ?,3 ? B

A 2,A > ? 12

B 2,B > ? 18

12 1 ?,3 >,3 13

11 1,1 12 ? 1>

18 1,8 12 ?,3 1?

Mundur

18 1,8 5 ? >

11 1,1 3 ?,3 >

12 1 3,3 ?,3 >

B 2,B > A >

A 2,A A A >

? 2,? A A ?

> 2,> A A,3 ?

3 2,3 A A,3 ?

@ 2,@ A A,3 ?

5 2,5 A B ?

8 2,8 A B ?

1 2,1 A B ?,3Sumber: Laboratorium Tambang Unisba

:. Perubahan ormal ; Perubahan eser (cm) 7 aya eser ("g)

• Perubahan ormal 3 kg (Maju)

1. 2,1 7 5 ; 2,5 kg.cm

8. 2,8 7 5 ; 2,> kg.cm

5. 2,5 7 @ ; 1,8 kg.cm

@. 2,@ 7 @,3 ; 1,A kg.cm

3. 2,3 7 > ; 5 kg.cm

>. 2,> 7 ? ; @,8 kg.cm

?. 2,? 7 ?,3 ; 3,83 kg.cm

A. 2,A 7 > ; @,A kg.cm

B.2,B

7>

; 3,@ kg.cm


6/13

12.

17

?,3; ?,3 kg.cm

11. 1,1 7 12 ; 11 kg.cm18.

1,87

12; 18 kg.cm

• Perubahan ormal 3 kg (Mundur)

1. 1,8 7 5 ; 5,> kg.cm

8. 1,1 7 3 ; 3,3 kg.cm

5. 1 7 3,3 ; 3,3 kg.cm

@. 2,B 7 > ; 3,@ kg.cm

3. 2,A 7 A ; >,@ kg.cm

>. 2,? 7 A ; 3,> kg.cm

?. 2,> 7 A ; @,A kg.cm

A. 2,3 7 A ; @ kg.cm

B. 2,@ 7 A ; 5,8 kg.cm12. 2,5 7 A ; 8,@ kg.cm

11. 2,8 7 A ; 1,> kg.cm18. 2,1 7 A ; 2,A kg.cm

0 2 4 6 8 101214

0

2

4

6

8

10

12

Kurva Gaya Geser - Perubahan Geser(5 kg)

Gaya Geser Maju

Gaya Geser Mundur

Perubahan Normal (Kgcm)

Gaya Geser (Kg/cm2


Grai" 3.4.1

Kur/a Ga%a Geser 0 Peru!a)an ora# + Kg

"uat eser ; > kg/cm8


7/13

*ari data grafik diatas maka didapatkan nilai kuat geser pada beban 3 kg

adalah > kg/cm8.


1.2,1

7>

;2,> kg.cm

8.2,8

7?

;1,@ kg.cm

5.2,5

7>

;1,A kg.cm

@.2,@

7>

;8,@ kg.cm

3. 2,3 7 > ; 5 kg.cm

>. 2,> 7 ? ;@,8 kg.cm

?.2,?

7?

;@,B kg.cm

A.2,A

7?

;3,> kg.cm

B.2,B

7?

;>,5 kg.cm

12.

17

>,3;

>,3 kg.cm

11.1,1

7?

;?,? kg.cm

18. 1,8 7 ?,3 ; B kg.cm

• Perubahan ormal 12 kg (mundur)

1. 1,8 7 ? ; A,@ kg.cm

8. 1,1 7 ?,3 ; A,83 kg.cm

5. 1 7 ?,3 ; ?,3 kg.cm

@. 2,B 7 A ; ?,8 kg.cm

3. 2,A 7 A ; >,@ kg.cm

>. 2,? 7 A ; 3,> kg.cm

?. 2,> 7 A,3 ; 3,1 kg.cm

A. 2,3 7 A,3 ; @,83 kg.cm

B. 2,@ 7 A,3 ; 5,@ kg.cm12. 2,5 7

B; 8,? kg.cm

11. 2,8 7 B ; 1,A kg.cm18. 2,1 7

B; 2,B kg.cm


8/13

0 2 4 6 8 10

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Gaya Geser Maju

Gaya Geser Mundur

Perubahan Normal (kgcm)

Gaya Geser (kg/cm2

Sumber: Laboratorium Tambang UnisbaGrai" 3.4.2

Kur/a Ga%a Geser 0 Peru!a)an ora# 1 Kg


adalah ?,@3 kg/cm8.


1.2,1

73

; 2,3kg.cm

8.2,8

7>

; 1,8kg.cm

5.2,5

7>

; 1,Akg.cm

@.2,@

7?

; 8,Akg.cm

3.2,3

7?

; 5,3kg.cm

>.2,>

7A

; @,Akg.cm

?.2,?

7B

; >,5kg.cm

A.2,A

712

; Akg.cm


9/13

B.2,B

718

;12,

Akg.cm

12. 1 7 13 ; 13 kg.cm

11.1,1

71>

;1?,

>kg.cm

18.

1,87

1?;

82,@

kg.cm

• Perubahan ormal 82 kg (Mundur)

1. 1,8 7 > ; ?,8 kg.cm

8. 1,1 7 > ; >,> kg.cm

5. 1 7 > ; > kg.cm

@. 2,B 7>

; 3,@ kg.cm3. 2,A 7 > ; @,A kg.cm

>. 2,? 7 ? ; @,B kg.cm

?. 2,> 7 ? ; @,8 kg.cm

A. 2,3 7 ? ; 5,3 kg.cm

B. 2,@ 7 ? ; 8,A kg.cm12. 2,5 7

?; 8,1 kg.cm

11. 2,8 7 ? ; 1,@ kg.cm18. 2,1 7

?,3; 2,?3 kg.cm

0 5 10 15 20 25

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18


Gaya Geser Maju

Gaya Geser Mundur

Perubahan Normal

Gaya Geser


Grai" 3.4.3

Kur/a Ga%a Geser 0 Peru!a)an ora# 2 Kg


10/13


adalah ?,2? kg/cm8.

9. cm8

. #egangan ormal ; P

A

• #egangan ormal 3 kg ;5

28,26

; 2,1?> kg/cm8

• #egangan ormal 12 kg ; 1028,26

; 2,535 kg/cm8

• #egangan ormal 82 kg ;20

28,26

; 2,?2? kg/cm8

Ta!e# 3.4.2 Kuat Geser 0 Tegangan ora#

"uat eser

(kg/cm8)

"uat eser

(Mpa)

#egangan ormal

(kg/cm8)> 2,> 2,1?>

?,@3 2,?@3 2,535

?,2? 2,?2? 2,?2?Sumber: Laboratorium Tambang Unisba


11/13

0 0.2 0.4 0.6 0.8

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8Kurva Kuat Geser - Tegangan Normal

Kurva Kuat Geser -

Tegangan Nora!

"#near $Kurva Kuat Geser

- Tegangan Nora!%

Tegangan Normal (kg/cm2)

Kuat Geser (Pa)

*ari data kur&a diatas diperolah nilai kohesi pada batuan adalah 2,>8.

*an D ; arc tan ((2,?1832,>5?3)/(2,>2,18A)) ; 12,312

!ehingga didapatkan nilai kuat geser dari tiap beban+

"uat eser (!) ; $n.#anD = "ohesi ()

• "uat eser (!) beban 3 kg ; 2,1?>.#an 12,312 = 2,>8

; 2,>35

• "uat eser (!) beban 12 kg ; 2,535.#an 12,312 = 2,>8

; 2,>A3

• "uat eser (!) beban 82 kg ; 2,?2?.#an 12,312 = 2,>8

; 2,?31

3.4. -asi# Pengo#a)an 'ata

Ta!e# 3.4.3 -asi# Pengo#a)an 'ata

"uat eser

(kg/cm8)

"uat eser

(Mpa)

#egangan

ormal (kg/cm8)

"ohesi D

> 2,> 2,1?>

2,>8 12,31

2

?,@3 2,?@3 2,535

?,2? 2,?2? 2,?2?

3.4. Ana#isa

"ohesi ; 2,>8

θ


12/13

Pada pengujian kuat geser terhadap batuan ini merupakan jenis

pengujian untuk mengetahui seberapa besar kekuatan suatu batuan untuk

menahan beban diatasnya hingga mengalami pergeseran. Pengujian ini

dilakukan dengan alat uji kuat geser yang sistem kerjanya dengan menggunakan

pompa hidraulik yang akan memberikan gaya pada sampel batuan secara

berlawanan yaitu dengan tujuan agar diketahui seberapa kuat batuan tersebut

menahan gaya ketika bergerak pada arah yang berbeda baik itu gaya dari arah

kiri/mundur maupun kanan/maju karena pada keadaan nyatanya gaya akan

diberikan dari berbagai arah. Pada pengujian didapatkan data secara berangsur

angsur naik gaya gesernya namun terkadang tibatiba mengalami penurunan. Ini

diakibatkan saat pengujian, alat berusaha untuk menggeser batuan dalam posisi

yang rata layaknya suatu benda yang mengalami gaya gesek namun

dikarenakan batuan tersebut memiliki sedikit cekungan maka alat akan tibatiba

turun dan mengakibatkan gaya gesernya pun berkurang bukannya konstan

ataupun naik dengan nilai sudut yang dibentuk bernilai A32.

3.4.5 Kesi(u#an

Pada sampel batuan yang menerima gaya pada 12 kg lebih kuat dayaikat batuannya dibandingkan beban 82 kg karena nilai kohesi pada beban 12 kg

lebih besar dari pada beban 82 kg. amun untuk kekuatan geser pada beban 82

kg lebih besar bila dibandingkan dengan beban 12 kg sehingga batuan akan

berusaha lebih besar untuk menahan beban di atasnya.

'A&TAR PUSTAKA


13/13

Miner, 1B28. 6Geoteknik Tambang dan Mekanika Batuan7. http+// 1B28 miner.

Eordpress.com/bfiabhfcbafhueceaj/geoteknik/. *iakses pada tanggal 1?

:pril 821@.

*asuha. 6Uji Kuat Geser 7. http+//dasuha.wordpress.com/tag/6ji"uateser/.

*iakses pada tanggal 1? :pril 821@.
http://1902miner.wordpress.com/bfiabhfcbafhueceaj/geoteknik-tambang/mekanika-batuan/http://dasuha.wordpress.com/tag/sifat-fisik-batuan/http://dasuha.wordpress.com/tag/sifat-fisik-batuan/http://dasuha.wordpress.com/tag/sifat-fisik-batuan/http://1902miner.wordpress.com/bfiabhfcbafhueceaj/geoteknik-tambang/mekanika-batuan/

uji kuat geser

Documents