Soal no 1 Teor

a

b

c.

UNIVERSI FAKULTA

1.

ri . Sebutkan

JawabanData fisik

Ukurasanaggeser

Liquidakan b

Unit w

. Sebutkan

JawabanPengujiakuat gese Uncon Direct Triaxi Vane s

. Apa yang

JawabanUji SPT tanah bepengukurPengujiakedalama(split spoalat ditudipukul djatuh 76dipukul sinches) didefinisiadalah sb

ITAS BRAWIJAS TEKNIK

Jawaban

n data fisik t

: k tanah yangan butir, distt berpengar tanah d limit & plberpengaruhweight ( γ ),

n percobaan

: n yang mener c, φ nfined compt shear test al compressshear test

g saudara ke

: dilakukan

erbutir (graran kerapatan SPT dilaan yang akaoon sampleurunkan samdari atas den,2 cm (30 isedalam 15 atau 2 (duikan sebagabb:

JAYA

n UAS TeknikTangga

tanah yang d

g diperlukantribusi ukuraruh pada de

lastic limit h pada kuat specific gra

apa saja un

nghasilkan si

ression test (uji geser la

sion test (uji

etahui tentan

karenaantarnular). Padan relatif seakukan padan diuji, matr). Setelah

mpai ujungnngan alat peinches). Tahcm (6 inche

ua) kali 6 ai nilai SPT

k Pondasi (Wl : 11 Juni 2

diperlukan u

n untuk perean butir. Paensity dan

( batas atte geser tanahavity Gs

ntuk menyaj

ifat mekanis

(uji kuat teangsung) i tekan 3 su

ng SPT

ra lain sulita pengujian

ecara langsuda saat peta bor dileptabung dip

nya mencapemukul (hamhap pertamaes) , kemudinches. Ju

. Contoh h

Waktu 120 m2013

untuk perenc

encanaan adada tanah bedensity san

erberg), kadh

ikan sifat m

s (mechanic

ekan bebas)

umbu)

tnya mempn ini, sifat-sng di lapang

engeboran as diganti dasang bersa

pai lapisan mmer) berata , tabung ian tahap k

umlah pukuubungan an

enit)

canaan.

alah: erbutir kasagat berpeng

dar air. Pad

mekanis tana

cal propertie

peroleh undsifat tanah gan. inti, jika

dengan tabuama-sama dtanah dasa

t 63,5 kg (14belah (split

kedua sedalalan tahap

nata N – sif

r nonkohesigaruh pada

da tanah ko

ah.

es) param

isturbed sa ditentukan

telah mencng belah staengan pipa r dan kemu40 lbs) dan tt spoon samam 30,48 cmkedua ini

fata tanah

f aka kuat

ohesif

meter

ample dari

capai andar bor, udian tinggi

mpler) m (12 yang pasir

d

e

HUBUNGAPASIR.

30-50

10-30

5-10

0-5

N

. Apa Yang JawabanTes Pemmengetapondasi t

. Bagaimanpembeba JawabanSalah sapembebamendapakeamana

N N - KEPADATAN

60-9

30-6

5-30

0-5

Dr (%

KEPADATAN

g saudara ke

: mbebanan ad

hui daya dutiang dilakuk

na saudara anan

: atu cara unanan adalahatkan daya dan.

RELATIF, Φ TANA

3895

3560

280

265

%)

ΦN RELATIF

etahui tenta

dalah penguukung tanahkan sbb:

menentuka

ntuk menenh cara Davidukung ijin

AH

8-46

5-42

8-35

6-30

(o)

ng Tes Pemb

ujian yang h. Seperti c

n daya du

ntukan dukuisson sepert= beban ba

bebanan

dilakukan lcontoh untu

ukung izin t

ung ijin tiati gambar tas (ultimat

angsung di uk mengetah

iang pancan

ang pancangberikut. Sete load) dib

lapangan uhui daya du

ng dari hasi

g dari hasielanjutnya uagi dengan

untuk ukung

il tes

l tes untuk faktr

f.

g.

h

Kriteria a JawabanDalam pepenururu(stabilitypersyarat Angka

angka Penur

masih

. Apa tujua JawabanTujuan p

1. Mene2. Meng3. Mem4. Mene

(coll5. Mem6. Mem7. Mene

. Dalam mperlukan JawabanData tanadalah dmuka air

apa saja yan

: erencanaan unan yang y) dan kritetan yang ha

a keamanan keamanan 3unan ponda dalam bata

an penyelidi

: penyelidikan entukan jengevaluasi be

mperkirakan etukan poteapsible soil)

mperkirakan mperkirakan entukan car

enentukan d

: nah yang ddensity/unit r, parameter

ng harus dipe

pondasi harberlebihan

eria penururus dipenuh terhadap ke3. si baik total

as toleransi.

ikan tanah (

tanah, antais dan kedal

eban - dayapenurunan

ential proble) dll. air tanah tekanan tana pelaksana

daya dukung

iperlukan d weight/berr kuat geser

enuhi untuk

rus memperh. Untuk it

unan (elastici dalam pereeruntuhan g

l dan perbed

( sebutkan m

ara lain: laman pondaa dukung po

em misal : ta

nah lateral man ( constru

g pondasi d

dalam menerat satuan t tanah c dan

k merencana

hitungkan adtu perlu dcity). Sepeencanaan pogeser harus

daan (total

minimal lima

asi ndasi

anah ekspan

misal : untukuction meth

dangkal , dat

entukan daytanah γ baikn φ.

akan pondasi

danya kerundipenuhi krrti telah dondasi adalacukup, umu

and differen

a )

sif, tanah m

k dinding pehod )

ta tanah apa

ya dukung k di atas m

i

ntuhan geseriteria stabijelaskan b

ah: umnya digun

ntial settlem

mudah longso

enahan tanah

a saja yang

pondasi danmaupun di b

r dan bilitas ahwa

nakan

ment)

or,

h

anda

ngkal awah

i. Sebutkan beberapa jenis uji lapangan untuk tanah yang anda ketahui ( minimal 4 jenis ) Jawaban : Uji lapangan untuk keperluan perencanaan pondasi : 1. Uji penetrasi standar (Standard Penetration Test/SPT) 2. Uji sondir (Cone Penetration Test) 3. Uji pembebanan pelat (Plate Loading Test) 4. Uji geser kipas (Vane Shear Test)

j. Kenapa jarak tiang pancang dalam satu grup akan mempengaruhi daya dukung grup tiang pancang . Jawaban : Pada tanah pasir pemancangan akan meningkatan kepadatan dari tanah sehingga meningkatan density dan kekuatan tanah makin dekat jarak tiang daya dukung akan meningkat sehingga efisiensi η > 1, dimana Qg = η.jumlah tiang.Q1

Pada tanah lempung pemancangan akan menyebabkan tanah sekitar tiang menjadi terganggu (disturbed) dan kuat gesernya menurun sehingga daya dukung kelompok akan menurun , efisiensi η < 1. Pada rumus Converse Laberre : dimana :

η = efisiensi θ = tg -1 (d/s) D = diameter tiang s = jarak tiang m = jumlah baris tiang n = jumlah tiang dalam baris

 

  

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −+−

−=n m 90

1)n(m1)m(n1 θη

Soal no 2.

   

3/17 mkN=γ

3/19 mkNsat =γ

o35=φ

 

a. Menghitung beban. MEYERHOF Faktor daya dukung

16,37)35.4,1().130,33().4,1().1(

30,33).2

3545().2

45(

13,4635).130,33().1(

)35.(02).(02

=−=−=

=+=+=

=−=−=

tgtgNqN

etgetgNq

ctgctgNqNc

tgtg

φγ

φφ

πφπ

69,3)2

3545(tan)2

45(tan 22 =+=+==φφ KpN

11

Beban KemiringanFaktor

14,10,20,2.69,3.1,01.1,01

28,10,20,2.69,3.2,01.2,01

PondasiKedalaman Faktor

0,10.69,3.1,011,01

0,10.69,3.2,012,01

PondasiBentuk Faktor .

===

=+=+==

=+=+=

=+=+==

=+=+=

iqici

BDNdqd

BDNcd

LBNsqs

LBNcs

ζγζζ

φζγζ

φζ

φζγζ

φζ

  qu = c.Nc.ζcs.ζcd.ζci + q.Nq.ζqs.ζqd.ζqi + ½ .γ.B.Nγ.ζγs.ζγdζγi = 0.46,13.1,0.1,28.1 + 17.2,0.33,30.1,0.1,14.1 + 0,5.9.2,0.37,16.1,0.1,14. 1 = 1671,97KN/m2

qa net = SFD. -qu γ

= 3

200,1797,1671 ×− = 545,99 KN/m2

P maks= qa net x B = 545,99 x 2 = 1091,98 KN/m

b. Penurunan Menggunakan cara Schmertmann et.al (1978)

 

 

 

 

 

        Izp   =    0,5 +0,1 vp''q

σ 

     =   0,5 + 0,129217

99,545×+×

 

     =    0,82 

 

 

 

 

∑=s

z

EHIqCCCs '321

97,099,5452175,01

'5.011 =

×−=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ′−=

qC zDσ

46,11,0

20log2,011.0

log2.012 =+=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+=tC

73,073.0/03.003.13 =≥−= BLC

     Bila pasir dianggap normally consolidated umur < 100 tahun, Es = 2,5.qc

Lapisan  H (mm)  qc (kN/m2)  Es (kN/m2)  Iz  Iz.H/Es 

1  1000  5100  12750  (0,2+0,51)/2=0,355  0,028 2  1000  6500  16250  (0,51+0,82)/2=0,665  0,041 3  1400  6500  16250  (0,82+0,63)/2=0,725  0,062 4  900  5900  14750  (0,63+0,51)/2=0,57  0,035 5  3700  11000  27500  0,51/2=0,255  0,034 

 

Penurunan pondasi 20 tahun setelah pelaksanaan konstruksi adalah 112,89 mm.

Soal no 3.

Pondasi tiang pancang dalam kelompok pada tanah lempung seperti tergambar, Cu=40 kN/m2 , γ=18 kN/m3,e0=1,0 ; Cc=0,30 ; Cr=0,05 ; σc=70 kN/m2; sedangkan diameter tiang= 40 cm.

Pertanyaan : a. Hitung beban maksimum yang dapat dipikul pondasi bla SF = 3. b. Hitung penurunan pondasi akibat konsolidasi tanah lempung dengan anggapan penyebaran beban sampai kedalaman 2B di bawah ujung tiang. 

 

Penyelesaian :

a. Menghitung beban. Daya dukung ujung . Ujung tiang bertumpu pada lapisan lempung cu = 40 kN/m2

Daya dukung ujung (end bearing capacity) Qbu

qbu’=9.cu =9 x 40= 360 kPa

Qbu = Ab.qbu’ = ¼ x π x (0,40)2x 360 = 45,24 kN

20,0=∑s

z

EHI

mmEHIqCCCss

z 89,11220,099,54573,046,197,0'321 =××××== ∑

Daya dukung geser (skin friction capacity) Qsu

Tanah sekitar tiang adalah tanah lempung cara α

qsu = α × Cu cara API untuk cu = 40 kPa α = 0,85 sehingga qsu = 0,85 x 40 = 34 kPa Qsu = qsu x As = 34 x π x 0,4 x 12 = 512,71 kN

Daya dukung ijin = , , 185,98 Kelompok tiang Sekeliling tiang tanah lempung efisiensi η < 1

Efisiensi

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −+−

−=nm

mnnm.

)1()1(90

1 θη

θ = tan-1(d/s) = tan-1(0,4/1,2) = 18,43o

71,0

4.33)14(4)13(

9043,181 =⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ −+−

−=η

Daya dukung ijin kelompok Qg = η x juml. tiangxQijin = 0,71 x 3 x 4 x 185,98 = 1584,55 kN   

Bila ditinjau keruntuhan block : Daya dukung kelompok tiang Dimana : D = 12 m ; B = 2,8 m ; L = 4,0 m ; su1 = su2 =cu = 40 kN/m2 ; Nc = 9 Sehingga  

Maka beban maksimum yang dapat dipikul pondasi adalah 1584,55 kN

b. Penurunan Untuk menghitung penurunan konsolidasi digunakan imaginary footing method penyebaran beban pada tanah kohesif seperti gambar dan selanjutnya pengaruh beban diperhitungkan sampai kedalaman 2B = 2x4 = 8m di bawah ujung tiang. Penyebaran beban dengan pendekatan 2V : 1H dan selanjutnya lapisan dibagi menjadi 6 sub lapis masing-masing tebal 2m.

*21)(2 cugguggag NsLBsLBDQ ++=

kNQag 105609400,48,240)0,48,2(122 =×××+×+××=

Tegangan vertikal efektif sebelum pembebanan pada tengah-tengah sub lapis lempung z dari mulai penyebaran beban, sehingga:

zz

zlempung

18144').8(18'

)8('

0

0

0

+=+=

+=

σσ

γσ

'' LB

P×

=Δσ

Selanjutnya perhitungan ditabelkan sebagai berikut:

Lapis  z (m) 

B’=B+z (m) 

L’=L+z (m) 

Δσ (kPa) 

σ0’ (kPa) 

σ1’=σ0’+Δσ (kPa) 

Sc (mm) 

1  1  5  3,8  83,40  162  245,40  54,12 2  3  7  5,8  39,03  198  237,03  23,44 3  5  9  7,8  22,57  234  256,57  12,00 4  7  11  9,8  14,70  270  284,70  6,91 5  9  13  11,8  10,33  306  316,33  4,33 6  11  15  13,8  7,65  342  349,65  2,88             Σsc = 103,68 mm 

 

Karena σ0’ > σc’ tanah normallyconsolidated maka digunakan rumus

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Δ++

='

'log..

1 0

0

0 σσσ

He

Cs CC

Penurunan pondasi akibat konsolidasi lempung adalah 103,68 mm = 10,37 cm

Soal no4. Dinding turap baja (steel sheet pile wall) memikul beban tanah seperti gambar. Pertanyaan : a. Hitung kedalaman pemancangan D. b. Tentukan dimensi turap bila dipakai baja dengan tegangan ijin 210 MPa.

3/17 mkN=γ

030'

/190

3

==

=

c

mkNsat

φ

γ

2

0

3

/400'

/19

mkNc

mkNsat

=

=

=

φ

γ

 

Penyelesaian :

ka= )2φ(45tan 2 − = )

23045(tan 2 − = 0,333

p1= akLγ 1 = 17 x 1,5 x 0,333 = 8,49 kN/m2/m’

p2= akLγLγ ×+ )( 21 = [17 x 1,5 + (19-10) x 4,0] x 0,333 = 20,48 kN/m2/m’

dimana γ’ = γsat - γw

P1= area ACDE = 0,5p1L1 + p1L2 + 0,5(p1-p2) L2 = 0,5(8,49)(1,5) + (8,49)(4,0) + 0,5 (20,48 – 8,49) x 4,0 = 64,31 kN/m

Hitung 1

_

z dengan mengambil momen terhadap E pada area ACDE = P1 1

_

z

1

_

z = )]30,4(98,23)

20,4(96,33)

35,10,4(37,6[

31,641

+++

= 2,00 m Hitung D dengan menggunakan persamaan :

( )[ ] ( ) cLγLγzcPP

DPLγLγcD2)12(

2'421

111121

2

+++

−−+− = 0

( )[ ] ( ) )40(2)0,4)(9()5,1)(17())0,2)(40(1231,64(31,64)31,64(2)0,4)(9()5,1)(17()40)(4(2

+++

−−+− DD = 0

atau 98,5D2 – 128,62D – 465,54 = 0 D2 – 1,31 D – 4,73 = 0; didapat D = 2,93 m Dactual = 1,5 D = 1,5 (2,93) = 4,40 m

p6= ( )21 '4 LγLγc +− = (4)(40) – [(17)(1,5) + (9)(4,0)] = 98,5

p7= ( )21 '4 LγLγc ++ = (4)(40) + [(17)(1,5) + (9)(4,0)] = 221,5

L4= cPDp

4)( 16 − =

)40)(4(31,64)5,98)(93,2( −

= 1,40 m

Distribusi tegangan bisa digambar seperti yang ditunjukkan pada gambar di depan

z’= 6

1

pP

= 5,9831,64

= 0,65 m

Mmax= 2

')'(

26

1zp

zzP −+ = 2

)65,0(5,98)65,00,2(31,642

−+ = 149,61 kNm/m’

S = allσ

M max ; dimana S = modulus section minimum dari turap

σall = tegangan ijin turap = 210 MN/m2

S = allσ

M max = 31021061,149x

= 0,712 x 10-3 m3/m dari dinding (atau 71,2 x 10-5 m3/m)

Gunakan PZ-27 dengan PSA-23 (S = 91,92 x 10-5 m3/m) > Sperlu