Mengapa kita perlu mempelajari perihal tegangan efektif dalam teknik sipil

Kode Mata Kuliah/SKS	:	TKS2109/1.5 + 0.5 (laboratory work)
Semester	:	III
Dosen Koordinator		Dr. Eng. Fikri Faris, ST., M.Eng.
Pustaka	:	Das, B.M., 2002, Principle of Geotechnical Engineering, 5th edition, Brooks/Cole, Thomson Learning Craig R.F., 1992, Soil Mechanics, 5th Edition, Chapman & Hall Hardiyatmo, H.C., 2004, Mekanika Tanah I, UGM Press, Yogyakarta Karl Terzaghi, 2016, Soil Mechanics in Engineering Studio work, Amazon Warehouse Deals William Powrie, 2013, Soil Mechanics, Concepts and Applications, CRC Press, Taylor and Francis Group
Informasi mata kuliah
Deskripsi Singkat	:	Kuliah ini membahas tentang pengenalan umum (permasalahan dan aplikasi mekanika tanah), air tanah, zona air tanah, pengaruh air kapiler, permeabilitas, hukum Darcy, penentuan koefisien permeabilitas di laboratorium, uji constant head, falling head. Penentuan uji permeabilitas di lapangan, teori rembesan, jaring arus (flownet), debit rembesan, teori kondisi mengapung, faktor aman terhadap piping (metode Harza, Terzaghi, Lane), tekanan air pada struktur, kondisi tanah anisotropik, filter, tegangan efektif akibat pengaruh aliran rembesan, keamanan dasar galian, kuat geser tanah: Kriteria kegagalan Mohr-Coulomb, uji geser langsung, uji triaksial (UU, CU, CD) dan stress path, uji tekan bebas, uji geser kipas.
Mata Kuliah Prasyarat	:	Pengantar Geologi dan Geoteknik (Semester I)
Wajib/Pilihan	:	Wajib
Praktik Studio	:	Tidak ada
Praktikum	:	Melakukan uji index properties tanah, pemadatan tanah, permeabilitas.
Tujuan spesifik mata kuliah
Tujuan	:	Mahasiswa dapat memahami sifat-sifat indeks tanah, klasifikasi tanah, klasifikasi pemadatan, tegangan efektif, permeabilitas tanah dan pengenalan kuat geser tanah.
Capaian Pembelajaran	:	Memiliki kemampuan untuk mengaplikasikan matematika, sains, teknologi dalam bidang teknik sipil. Memiliki kemampuan dalam merancang dan melakukan penelitian, serta menganalisis dan menginterprestasi data. Memiliki kemampuan merancang sistem dan infrastruktur bidang teknik sipil sesuai kebutuhan dengan mempertimbangkan berbagai kendala seperti kendala ekonomi, lingkungan, kesehatan dan keamanan.
Topik yang dibahas	:	Pengenalan umum, masalah, dan aplikasi mekanika tanah Pengertian kadar air, berat jenis, berat satuan, angka pori, derajat kejenuhan, kerapatan relatif, kepadatan relatif Tanah granuler dan mineral lempung Batas-batas Atterberg Klasifikasi sistem Unified Klasifikasi AASHTO Pemadatan tanah Tegangan efektif Pengenalan pada alat uji laboratorium Permeabilitas tanah, rembesan, teori Bernoulli dan teori flownet Piping pada bangunan air Faktor aman terhadap piping Tekanan rembesan pada struktur

MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 01: TEGANGAN EFEKTIF OLEH ABDUL ROCHIM FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 01: TEGANGAN EFEKTIF OLEH ABDUL ROCHIM

BACAAN: CRAIG, R.F., 1989, MEKANIKA TANAH EDISI KEEMPAT, PENERBIT ERLANGGA, JAKARTA (BAB III – TEGANGAN EFEKTIF, HAL 72 – 79) HARDIYATMO, HARY C., 2002, MEKANIKA TANAH I EDISI -3, GADJAH MADA UNIVERSITY PRESS, YOGYAKARTA (BAB IV – TEGANGAN EFEKTIF, HAL 259 – 282)

JENUH SEBAGIAN / TIDAK JENUH PENDAHULUAN Solid Skeleton Tidak kompresibel TANAH Air Udara kompresibel TANAH JENUH SEMPURNA Pengurangan volume : air keluar JENUH SEBAGIAN / TIDAK JENUH Pengurangan volume: udara keluar

 = u + ’ PRINSIP TEGANGAN EFEKTIF TEGANGAN NORMAL TOTAL ( ) TEGANGAN AIR PORI (U) TEGANGAN NORMAL EFEKTIF (’)  = u + ’ Perlu diketahui bahwa tegangan efektif tidak dapat ditentukan secara langsung, tetapi harus diketahui informasi mengenai besarnya tegangan total dan tekanan air pori.

’ = N’ / A  = P / A P = N’ + uA P/A = N’/A + u  = ’ + u

’v = v – u = (sat - w ). Z = ’.z TEGANGAN VERTIKAL EFEKTIF AKIBAT BERAT SENDIRI TANAH v = sat . z u = w . z ’v = v – u = (sat - w ). Z = ’.z

REAKSI TEGANGAN EFEKTIF AKIBAT PERUBAHAN TEGANGAN TOTAL Kondisi mula-mula tekanan air pori kondisi tunak (steady state pore water pressure) permukaan tanah

Kondisi setelah pembebanan tekanan air pori kondisi tunak P e r m u k a a n t a n a h beban / tegangan vertikal total Tekanan air pori berlebihan (excess pore water pressure) disipasi permukaan tanah mula-mula

tekanan air pori kondisi tunak (steady state pore water pressure) permukaan tanah tekanan air pori kondisi tunak P e r m u k a a n t a n a h beban / tegangan vertikal total Tekanan air pori berlebihan (excess pore water pressure) disipasi permukaan tanah mula-mula

TERDRAINASE (DRAINED) TAK-TERDRAINASE (UNDRAINED) Penurunan air pori berlebihan ke air pori kondisi tunak disebut DISIPASI. Jika disipasi sampai ke air pori kondisi tunak (excess air pori = 0) TERDRAINASE (DRAINED) Jika disipasi belum sampai ke air pori kondisi tunak (excess air pori  0) TAK-TERDRAINASE (UNDRAINED)

Kondisi DRAINED akan cepat terjadi pada tanah dengan permeabilitas tinggi seperti pasir jenuh. Sebaliknya, kondisi UNDRAINED biasanya terjadi pada tanah lempung karena permeabilitasnya yang rendah. Sehingga, seringkali dikatakan: DRAINED TANAH PASIR UNDRAINED TANAH LEMPUNG

Kenaikan Tegangan Efektif Pengurangan Tegangan Efektif KONSOLIDASI vs PEMUAIAN (SWELLING) KONSOLIDASI AIR PORI POSITIF Kenaikan Tegangan Efektif PEMUAIAN (SWELLING) AIR PORI NEGATIF Pengurangan Tegangan Efektif

ANALOGI KONSOLIDASI silinder pegas piston katup

Contoh perhitungan tegangan vertikal efektif :

Cara menghitung ’v pada kedalaman 5m & 9m: Berat isi apung pasir = 20 – 9,8 = 10,2 kN/m3 Berat isi apung lempung = 19 – 9,8 = 9,2 kN/m3 Pada kedalaman 5m: ’v = (3 x 17) + (2 x 10,2) = 71,4 kN/m2 Pada kedalaman 9m: ’v = (3 x 17) + (2 x 10,2) + (4 x 9,2) = 108,2 kN/m2 Kedalaman sv u s'v = sv - u (m) (kN/m2) 3 3 x 17 = 51 5 (3 x 17) + (2 x 20) 91 2 x 9,8 19,6 71,4 9 (3 x 17) + (2 x 20) + (4 x 19) 167 6 x 9,8 58,8 108,2

PENGARUH KENAIKAN KAPILER

Cara menghitung ’v pada kedalaman 5m & 9m: (dengan adanya pengaruh kapiler) Berat isi apung pasir = 20 – 9,8 = 10,2 kN/m3 Berat isi apung lempung = 19 – 9,8 = 9,2 kN/m3 Pada kedalaman 2m: ’v = 2 x 17 = 34 kN/m2 Pada kedalaman 3m: ’v = (2 x 17) + (1 x 20) = 54 kN/m2 Pada kedalaman 5m: ’v = (2 x 17) + (1 x 20) + (2 x 10,2) = 74,4 kN/m2 Pada kedalaman 9m: ’v = (2 x 17) + (1 x 20) + (2 x 10,2) + (4 x 9,2) = 111,2 kN/m2

Kedalaman sv u s'v = sv - u (m) (kN/m2) 2 2 x 17 = 34 3 (2 x 17) + (1 x 20) 54 5 (2 x 17) + (1 x 20) + (2 x 20) 94 2 x 9,8 19,6 74,4 9 (2 x 17) + (1 x 20) + (2 x 20) + (4 x 19) 170 6 x 9,8 58,8 111,2

PENGARUH TIMBUNAN Pertanyaan: Tegangan vertikal efektif pada titik pusat lapisan lempung, Segera setelah penimbunan (penimbunan berlangsung cepat) Beberapa tahun setelah penimbunan

Jawaban: ’v = (5 x 9,2) + (3 x 10,2) = 76,5 kN/m2 b) ’v = (4 x 20) + (5 x 9,2) + (3 x 10,2) = 156,6 kN/m2 Kondisi UNDRAINED Kondisi DRAINED

sat = 19.3 kN/m3 , qc = 12 kg/cm2 , eo = 0.623 Contoh perhitungan tegangan vertikal efektif (kasus PENURUNAN TANAH) impervious layer 1 m 2 m 5 m H = 3m  = 16 kN/m3  = 16 kN/m3 , qc = 17 kg/cm2 , eo = 0.655 sat = 19.3 kN/m3 , qc = 12 kg/cm2 , eo = 0.623 sat = 19.8 kN/m3 , qc = 23 kg/cm2 , eo = 0.77

Full PDF PackageDownload Full PDF Package

This Paper

A short summary of this paper

37 Full PDFs related to this paper

Download

PDF Pack