11. Uji Geser Langsung

25
LABORATORIUM UJI BAHA JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11 Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman : Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012 I. REFERENSI Modul Praktikum Lab Uji Bahan Politeknik Negeri Bandung II. TUJUAN 1. Mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya horizontal, dengan cara menetukan harga kohesi (c) dari sudut geser dalam ( ) dari suatu contoh tanah pad bidang geser tertentu. 2. Menganalisis masalah stabilitas tanah (stabilitas talud, tekanan tanah ke samping pada turap atau tembok penahan) . III. DASAR TEORI Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah yang dimaksud. 1

description

Uji

Transcript of 11. Uji Geser Langsung

Page 1: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

I. REFERENSI

Modul Praktikum Lab Uji Bahan Politeknik Negeri Bandung

II. TUJUAN

1. Mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya horizontal, dengan cara

menetukan harga kohesi (c) dari sudut geser dalam ( ) dari suatu

contoh tanah pad bidang geser tertentu.

2. Menganalisis masalah stabilitas tanah (stabilitas talud, tekanan tanah

ke samping pada turap atau tembok penahan) .

III. DASAR TEORI

Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut

per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang

geser dalam tanah yang dimaksud.

Uji geser langsung merupakan pengujian yang sederhana dan

langsung. Pengujian dilakukan dengan menempatkan contoh tanah ke

dalam kotak geser. Kotak ini terbelah, dengan setengah bagian yang bawah

merupakan bagian yang tetap dan bagian atas mudah bertranslasi. Kotak

ini tersedia dalam beberapa ukuran, tetapi biasanya mempunyai diameter

6.4 cm atau bujur sangkar 5,0 x 5,0 cm . Contoh tanah secara hati-hati

diletakkan di dalam kotak, sebuah blok pembebanan, termasuk batu-batu

berpori bergigi untuk drainase yang cepat, diletakkan di atas contoh tanah.

Kemudian suatu beban normal Pv dikerjakan. Kedua bagian kotak ini akan

menjadi sedikit terpisah dan blok pembebanan serta setengah bagian atas

kotak bergabung menjadi satu.

Kuat geser sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor , antara lain :

1

Page 2: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

1. Tekanan efektif atau tekanan antar butir.

2. Kemampuan partikel atau kerapatan

3. Saling keterkuncian antar partikel: jadi, partikel-partikel yang bersudut

akan lebih saling terkunci dan memiliki kuat geser yang lebih tinggi

syang lebih besar) daripada partikel-partikel yang bundar seperti pada

tebing-tebing.

4. Sementasi partikel, yang terjadi secara alamiah atau buatan.

5. Daya tarik antar partikel atau kohesi.

Perhitungan pada pengujian kuat geser langsung :

1. Hitung gaya geser Ph :

Ph = bacaan arloji x kalibrasi proving ring

2. Hitung kekuatan geser ( )

3. Hitung tegangan normal ( )

4. Gambarkan grafik hubungan versus , kemudian dari

masing-masing benda uji dapatkan

5. Gambarkan garis lurus melalui titik-titik hubungan

dapatkan pula parameter c dan .

6. Untuk mendapat parameter c dan dapat diselesaikan dengan cara

matematis (pesamaan regresi linear). Rumus kekuatan geser :

2

Page 3: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Kekuatan geser tanah dapat dianggap terdiri dari dua bagian atau

komponen, yaitu :

1. Gesekan dalam, yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja

pada bidang geser.

2. Kohesi yang tergantung pada jenis tanah dan kepadatannya

Tanah pada umumnya digolongkan sebagai berikut :

1. Tanah berkohesi atau berbutir halus (misal lempung)

2. Tanah tidak berkohesi atau berbutir kasar (misal pasir)

3. Tanah berkohesi-gesekan, ada c dan ф (misal lanau)

3

Page 4: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Hubungan persamaan ini digambarkan pada kurva berikut ini :

Tergantung dari jenis alatnya ,uji geser ini dapat dilakukan dengan

cara tegangan geser terkendali ,dimana penambahan gaya geser dibuat

konstan dan diatur, atau dengan cara regangan terkendali dimana

kecepatan geser yang diatur.

Kelebihan pengujian dengan cara regangan – terkendali adalah pada

pasir padat, tahanan geser puncak (yaitu pada saat runtuh) dan juga pada

tahanan geser maksimumyang lebih kecil (yaitui pada titik setelah

keruntuhan terjadi) dapat diamati dan dicatat pada uji tegangan –

terkandali ,hanya tahanan geserpuncak saja yang dapat diamati dan

dicatat.Juga harus diperhatikan bahwa tahanan geser pada uji tegangan –

terkendali besarnya hanya dapat diperkirakan saja.Ini disebabkan

keruntuhan terjadi pada tingkat tegangan geser sekitar puncak antara

penambahan beban sebelum runtuh sampai sesudah runtuh.

4

Garis keruntuhan Mohr-Coulomb

Tegangan Normal

C

Page 5: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Pada pengujian tertentu ,tegangan normal dapat dihitung sebagai berikut:

=Tegangan normal=

= Tegangan geser =

Harga – harga yang umum dari sudut geser internal kondisi drained untuk

pasir dan lanau dapat dilihat pada table berikut ini

TIPE TANAH SUDUT GESER DALAM ( )

Pasir : butiran bulat

Renggang /lepas 27 – 30

Menengah 30 – 35

Padat 35 – 38

Pasir : butiran bersudut

Renggang / lepas 30 –35

Menengah 35 – 40

Padat 40 – 45

Kerikil bercampur pasir 34 – 48

Lanau 26 – 35

5

Page 6: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

III. PERALATAN DAN BAHAN

A. PERALATAN

1. Alat geser langsung yang terdiri dari :

a. Stang penekan dan pemberi beban.

b. Alat penggeser lengkap dengan cincin penguji (proving ring)

dan 2 buah alroji geser (Extensiometer)

6

Page 7: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

c. Cincin pemeriksaanyang terbagi dua dengan penguncinya

terletak dalam kotak.

Dua buah batu pori. Gaya normal

Gaya geser

2. Alat pengeluaran contoh tanah dan pisau pemotong.

3. Cincin pencetak benda uji.

4. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

5. Stop Watch.

6. Cawan/talam

B. BAHAN

Benda uji yang digunakan adalah benda uji dari tabung sampel

yang didapatkan dari pengeboran di lapangan.

IV. LANGKAH KERJA

A. Persiapan Benda Uji

7

Kotak geser dari logam

Plat tempat

beban

Batu porous

Batu porous

Page 8: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

1. Benda uji tanah asli (undisturbed)

Contoh tanah asli dari tabung ujungnya diratakan dan cincin

pencetak benda uji ditekan pada ujung tanah tsb. Tanah

dikeluarkan secukupnya untuk 3 benda uji. Pakailah bagian yang

rata sebagai alas dan ratakan bagian atasnya.

2. Benda uji asli bukan dari tabung.

Contoh yang digunakan harus cukup besar untuk membuat 3

buah benda uji. Persiapkan benda uji sehingga tidak terjadi

kehilangan kadar air. Bentuklah benda uji dengan cincin pencetak.

Dalam mempersiapkan benda uji terutama untuk tanah yang peka

harus hati-hati guna menghindarkan terganggunya struktur asli dari

tanah tersebut.

3. Benda uji buatan (dipadatkan)

Contoh tanah harus dipadatkan pada kadar air dan berat isi

yang dikehendaki. Pemadatan dapat langsung dilakukan pada

cincin pemeriksaan atau pada tabung pemadatan.

4. Tebal benda uji kira-kira 1,3 cm tapi tidak kurang dari 6 kali

diameter butir maksimum.

5. Perbandingan diameter terhadap tebal benda uji harus minimal 2 :

1. Untuk benda uji yang berbentuk empat persegi panjang atau

bujur sangkar, perbandingan lebar dan tebal minimal 2 : 1.

Catatan : Untuk tanah lembek pembebanan harus diusahakan agar tidak merusak

benda uji.

B. Pengujian

1. Timbang benda uji.

8

Page 9: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

2. Masukkan benda uji ke dalam cincin pemeriksaan yang telah

terkunci menjadi satu dan pasanglah batu pori pada bagian atas dan

bawah benda uji.

3. Stang penekan dipasang vertikal untuk memberi beban normal

pada benda uji dan diatur sehingga beban yang diterima oleh benda

uji sama dengan beban yang diberikan pada batang tersebut.

9

Page 10: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

4. Penggeser benda uji dipasang pada arah mendatar untuk

memberikan beban mendatar pada bagian atas cincin pemeriksaan.

Atur pembacaan arloji geser sehingga menunjukkan angka nol.

Kemudian buka kunci cincin pemeriksaan.

5. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban diperlukan.

Segera setelah pembebanan pertama diberikan, isilah kotak cincin

pemeriksaan dengan air sampai penuh diatas permukaan benda uji.,

jagalah permukaan ini supaya tetap selama pengujian berlangsung.

6. Diamkan benda uji sehingga konsolidasi selesai. Catat proses

konsolidasi tersebut pada waktu-waktu tertentu sesuai dengan cara

pemeriksaan konsolidasi.

10

Page 11: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

7. Sesudah konsolidasi selesai dihitung t50 untuk menentukan

kecepatan penggeseran. Konsolidasi dibuat dalam tiga beban yang

berlainan. Kecepatan penggeseran dapat ditentukan dengan

membagi deformasi geser maksimum dengan t50. Deformasi geser

maksimum kira-kira 10% diameter/panjang sisi asli benda uji.

8. Lakukan pemeriksaan sehingga tekanan geser konstan dan bacalah

arloji geser setiap 15 detik.

9. Berikan beban normal yang pertama dan lakukan langkah-langkah

6,7, dan 8.

10. Berikan beban normal pada benda uji ketiga sebesar 3 kali beban

normal pertama dan lakukan langkah-langkah 6,7, dan 8

V. DATA, PERHITUNGAN DAN GRAFIK

Dik : D = 6,05 cm

T = 1,925 cm

11

Page 12: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Luas = 28,75 cm2

Tegangan Ring = 0,36 Kg / div.

Shear Rate (ΔD) = 0,6 mm / menit

t = 1 menit

A = 14,36cm2

ΔD / D = 0,6 / 0,6 x 100 %

= 1 %

n = 0,14 Kg / cm2

Bacan ring = 6,5

Menghitung gaya geser Ph

Ph = Bacaan ring x Tegangan ring

= 6,5 x 0,36

= 2,34 Kg

Menghitung kekuatan geser ( )

Menghitung sudut geser dalam ( )

= 27

Menghitung c

Dari grafik didapatkan c = 0,105 kg / cm2

12

Page 13: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

13

Page 14: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Ukuran benda uji :                    Diameter

(D)= 6,05 cm K= 0,36 kg/div  

Tinggi = 1,925 cm D= 0,6 mm/mnt  

Luas (A) = 28,75 cm2    

P (kg)   4     8     12  

  n ( kg/cm2)= 0,04 n ( kg/cm2)= 0,08n (

kg/cm2)= 0,12

t D=

D/D A

Ring

Ph

Ring

Ph

Ring

Ph

menit mm (%) cm2 kg kg/cm2 kg kg/cm2 kg kg/cm2

0 0 0 28,75 0 0 0 0 0 0 0 0 0,000

0,5 0,3 0,5 28,89 5,5 1,98 0,069 6 2,16 0,075 21,5 7,74 0,268

1 0,6 1 29,04 6,5 2,34 0,081 7 2,52 0,087 22,5 8,1 0,279

1,5 0,9 1,5 29,19 7,5 2,7 0,094 8 2,88 0,099 23 8,28 0,284

2 1,2 2 29,34 7,5 2,7 0,094 8,5 3,06 0,104 23 8,28 0,282

2,5 1,5 2,5 29,49 8 2,88 0,100 9 3,24 0,110 23 8,28 0,281

3 1,8 3 29,64 8,2 2,952 0,103 9,2 3,312 0,112      

4 2,4 4 29,95 9 3,24 0,113 10 3,6 0,120      

5 3 5 30,26 8,5 3,06 0,106 10 3,6 0,119      

6 3,6 6 30,59       10 3,6 0,118      

7 4,2 7 30,91       10 3,6 0,116      

8 4,8 8 31,25                  

9 5,4 9 31,59                  

10 6 10 31,94                  

11 6,6 11 32,30                

12 7,2 12 32,67                  

  max= 0,113 max= 0,120 max= 0,284

Grafik vs

14

Page 15: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

vs

Grafik vs

VI. KESIMPULAN

15

%)

(k g/cm

2)

n (k g/cm2)

(k g/cm

2)

Page 16: 11. Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI BAHA

JURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext. 266 Bandung

Topik : Uji Geser Langsung (Directh shear) No. Test : 11Lokasi : Lab. Uji Tanah Kedalaman :Dikerjakan oleh : Riezqi Badruzaman Tanggal : 02 Mei 2012

Dari hasil praktikum pemeriksaan ini didapatkan harga tegangan geser tanah

secara langsung, dan didapatkan nilai :

c (kohesi) = 0,105 kg/cm²

Ø (sudut geser dalam) =27°

Dapat masuk dalam tipe tanah renggang-lepas (27° - 30°)

16