Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif

5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 1/7

II '

B a b 7 T e k a n a n T a n a h A k t i f d a n P a s i f

Konsep tekanan tanah aktif dan pasif sangat penting untuk masalah-masalah stabilitas tanah,pemasangan batang batang penguat pada galian, desain dinding penahan tanah, dan

pembentukan tahanan tarik dengan memakai berbagai jenis peralatan angkur.

Permasalahan di sini hanyalah semata mata untuk menentukan faktor keamanan terhadap

keruntuhan yangdisebabkan oleh gaya lateral. Pemecahan diperoleh dengan mernbandingkan

nilai gaya-gaya (kumpulan gaya-gaya yang bekerja). I

Gaya Iadalah gaya yang cenderung

menghancurkan

Gaya II adalah gaya yang cenderung

mencegah keruntuhan.

Gaya penghancur di sini misalnya gaya-

gaya lateral yang bekerja horisontal atau

mendatar biasanya menyebabkan bangunan Gaya Vertikal

guling.,

Gaya penghambat misalnya berat dari bangunan I strutur gaya berat dari bangunari ini

arah bekerjanya vertikal sehingga dapat menghambat gaya-gaya lateral atau gaya y~ngbekerja horisontal.

Perhitungan-perhitungan seperti tersebut di atas sering disebut perhitungan kestabilan

(S tab il it y Computat ion .)

1. TEKANAN TANAH AKTIF (DENGAN KOHESI NOL, C = 0)

Suatu dinding penahan tanah dalam keseimbangan menahan tekanan tanah horisontal

tekanan ini dapat dievaluasi dengan menggunakan koefisien tanah Ka Jadi bila berat suatu

tanah sampai kedalaman H maka tekanan tanahnya adalah yH dengan yadalah berat volumetanah. dan arah dari tekanan tersehut adalah arahnya vertikal ke atas. Sedangkan urauk

mendapatkan tekanan horisontal maka Ka adalah konstanta yang fungsinya rnengubah

tekanan vertikal tersebut menjadi tekanan horisontal.

Oleh karena itu tekanan horisontal dapat dituliskan sebagai

Pa= Kay H NIM

62

I I j. ,



Dimana harga Ka 1 _ sin Q ~ Q )untuk tanah datar adalah:Ka = = tan? 45 --2

1+ sin Q

Untuk tanah miring Ka =

1+

cos Q

2

Q = sudut geser tanah

8 = kemiringan tanah

sin Q sin (Q - 8)

cos g

2. TEKANAN TANAH AKTIF BERKOHESI

Kohesi adalah lekatan antara butir butir tanah, sehingga kohesi mempunyai pengaruh

mengurangi tekanan aktif tanah sebesar 2c..[Ka

Pa = KayH - 2c..[Ka

dimana c =Kohesi dalam N/m 2

Contoh:

Hitunglah gaya dorong aktif total pactadinding vertikal setinggi 5 meter yang menahan tanah

berpasir dengan berat isi 17 KNIM3 <1>=35°engan permukaan horisontal dan muka air didasar

dinding

Hitung gaya dorong aktif bila air tanah naik 3 meter dan berat isi pasir 20 KN1M3 .

jawab:

wmm~llll*""t

17 KNIM3

~=35·

5 m ••••••••••••••••••••

a . Ka = 1 - sin 35 = 0.271 + sin 35

Pa =KayH

= 0.27 175

= 22.9 KNIM2

Ea = 22.9 H 0.5

= 57.5 KNIM2

hl=2m

2h2=3m Ea=1 Ka yH

+--

Pa=KayH

63



h . Eal = 1/2 Ka g h2

= 1/20.27 1722

=9.2KNIM

Ea2 = Ka y h Z

= 0.27 1723

= 27.6KNIM

Ea3 = 1/ Ka y' H 22 2

= 1/20.27 (20-9.8) 32

= 12.4 KNIM

Ea4 = 1/ 1 . H Z2 w

=1/

2

9.832

= 44.1 KNIM

3 . TEKANAN TANAH PASIF

Dalam hal tertentu suatu dinding penahan tanah dapat terdorong kearah tanah yang di taban,

Dan arah dari tekanan pas if ini berlawanan dengan arah tekanan aktif. Kp adalah koefisien

tekanan pasif yang besamya

Untuk tanah datar

1 - sin Q ~ Q )Kp = = tarr' 45+-

1+ sin Q 2

Maka tahanan pasif suatu tanah datar tanpa kohesi (c = 0)

Pp=KpyH

Tahanan pas if suatu tanah datar dengan cohesi

Pp = Kp YH - 2 c ..fKP

Untuk Tanah Miring

Kp=

2

cos Q

sin Q sin (Q + 0)

cos 5

Maka Tekanan tanah pasif tanpa kohesi Pp = Kp ' Y H

Tekanan tanah pasif dengan kohesi Pp = Kp YH - 2c . . . / K P

64

I I " ,



Contoh soal:

Dinding penahan seperti gambar disamping tertanam di tanah sampai kedalaman 1.8 m dan

menahan tanah setinggi 5.4 m. Bila kondisi tanah seperti tersebut dalam gambar, makahitunglah tekanan tanah yang bekerja pada dinding tersebut dan gambarkan grafiknya.

q:::O.5T/M2

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Ql=32°Cl=Oyl=I.8t1m3

Tanahl

hl=5,4 In

Jawab:

« « , : : :tarf (45 + ; )::: tan' (45 + 3

2

2) :::0.3072

Ka2

= tan? (45 + ~o):::0.704

Kp = tan! (45 + 120)::: 1.42

C2

= 0.15 kg/em' = 1.5 Tlm2

Ea, = qKalH= O~5X 0.3 0 72 X 5.4

::: 0.829 Tim

Eaz :: : _ ! _ t,s« , HI2

2

: : : _ ! _ x 1.8 x 0.31 (5.4)22

65



Ea3

= « q + h ; y) KazH ) " 2c ../Kaz (Hz)

= «0.55.4 x 1.8) 0.704 x 1.8) " 2 x 1.5../0.704 (1.8)

= 0.842 TIM

1 2

E a4 = 2Y I Ka 2 H I

1= 2x 1.7 x 0.704 x (1.8)2

= 1.939 TIM

EP I = 2c2. fKi H 2

= 2 x 1.5../1.421.8

= 6 .3 9 T IM

Ea = 1 2 K2 "2 H 2 Y 2 P

1= 2X (1.8)2 X 1.7 x 1.42

= 3.91 TIM

LEa = 19.25 TIMLEp = 10.345 TIM

Contoh Soal

Diketahui dinding penahan tanah seperti pada gambar hitunglah faktor keamanan terhadap

guling (fs ~ 1.5) dan tekanan maksimum dan minimum pada tanah.

E a, = KaqH= 0.22 x 40 x 5.4

= 47.5 KNIM

1Eal

= 2Y I KaH2

1= 2x 17 x 0.22 x (5.4)2

= 54.6KNIM

Bl beton23.5 KN/M)

H=5.4m

= 5 x 0.3 x 23.5

= 35.3 KNIM= 3 x 0.4 x 23.5

= 28.2 KNIM

Berat tanah diatas badan dasar = 5 x 1.75 x 17

= 148.8 KNIM

Berat beton

Berat badan dasar

66

I I . . ,



Beban merata q = 40 x 1.75

=70KNIM

Jadi

Gaya gaya horisontal total (Rh) = 47.5 + 54.6

= 102.1 KNIM

Gaya-gaya vertikal (Rv) = 35.3 + 28.2 + 148.8 + 70

= 282.3 KNIM

Momen momen yang terjadi:

Akibat Eal

Akibat badan pondasi

Akibat badan dasar

Akibat tanah

Akibat beban q

= 47.5 x 5.4 =128.2 KNM2

= 54.6 x 5.4 =98.3 KNM

30.3

= 35.3 x (1.75+-)= 67 KNM2

3= 28.2 x (2)= 42.3 KNM

1.75= 148 x (-) = 130.2 KNM

2

1.75= 70 x (-2-) = 61.5 KNM

Untuk mencari faktor aman terhadap guling pada pondasi tersebut maka langkah

pertamaadalah menentukan gaya yang bekerja padadinding. Sehinggadiperoleh komponen-

komponen horisontal dan vertikal (Rh dan Rv) dan gaya resultan R yang bekerja pada

dinding.

Posisi R ditentukan dengan membagi jumlah aljabar mornen-mornen dari semua gaya

terhadap sembarang titik pada dasar dinding dengan komponen vertikal (Rv), Komponen R

harus bekerja pada sepertiga bagian tengah dasar dinding, dan eksentrisitas (e) dari resultan

pada dasar dinding tak boleh lebih besar dari B/6. Dimana B adalah lebar dasar dinding. Maka

tekanan rnaksimum dan minimum pada dasar dinding adalah sebagai berikut.

. Rv ( 6e)Pmm =B 1- Ii

Maka untuk soal diatas

B M B 527e = - _ __ _I ! ! ! ! ! ! _ - - = -- - 1.5 = 1.86 - 1.5 = 0.36 m

2 Rv 2 282.3

67



Maka tekanan maksimum dan minimum pada tanah

Rv ( 6e ) 282.3 ~ 6 x 0.36jp=- 1+- = 1±---B B 3 3

= 94 (1 ± 0.72)

= 162 KNIM l (m aks) dan 26 KN IM2 (min)

R v TanoFs adalah faktor aman yang besamya ---

Rh

dimana 0 adalah sudut friksi antara dasar dinding dan lapisan bawah tanah.

did F Rv lanO 282.3 tan 30 . .Maka faktor aman 1 apat s = = = 1.6 yang berarti lebih besar dari

Rh 1 02.1 :

yang disyaratkan (1.5).

Rv

R

Rh I-- .._ _.--... Dasar dinding

e

~ ,.B /2 : B /2

,

B

68

I I

Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif

Documents

Transcript of Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif