Upload
hebron-kala-tasik
View
135
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
xCxc
Citation preview
BAB 1 TURAP
Konstruksi turap adalah suatu konstruksi yang banyak digunakan dalam
rekayasa sipil, yang bisa berupa konstruksi sederhana hingga konstruksi sangat
berat.
1.1 PENGGUNAAN DINDING TURAP
Beberapa penggunaan dinding turap antara lain adalah:
1. Dinding penahan tanah misalnya pada tebing jalan raya atau tebing sungai.
2. Dinding dermaga.
3. Dinding penahan galian misalnya pada pembuatan pondasi langsung atau
pondasi menerus, pembuatan basement dan lain-lainnya.
1.2 JENIS DAN FUNGSI TURAP
Tiang-tiang turap (sheet piles) sering digunakan untuk membangun
sebuah dinding yang berfungsi sebagai penahan tanah, yang bias berupa
konstruksi berskala besar maupun kecil.
Berdasarkan material yang digunakan dikenal beberapa jenis turap, yaitu:
a. Turap Kayu
b. Turap Beton dan Baja
Gambar 1
1.2.1 Turap Kayu
1.2.1.1 Dinding Turap Kayu
Turap kayu biasa digunakan pada bangunan yang tidak permanen,
seperti bangunan perancah untuk penggalian pondasi dan sebagainya.
Untuk bangunan permanen, pengawetan bahan dan perlindungan
bahan terhadap pelapikan harus benar-benar diperhatikan.
Penggunaan material kayu untuk dinding turap mempunyai
keuntungan dan kerugian. Adapun keuntungannya adalah bahan ini
mudah dicari. Sedangkan kerugiannya adalah masa pakai dari material
ini. relative pendek serta diperlukannya teknik pengawetan.
1.2.1.2 Tiang Turap Kayu
Tiang turap kayu digunakan hanya untuk konstruksi ringan yang
bersifat sementara yang berada di atas permukaan air. Tiang turap
yang biasa digunakan adalah papan kayu atau beberapa papan yang
digabung (wakefield piles). Papan kayu kira-kira dengan ukuran
penampang 50 mm x 300 mm dengan takik pada ujung-ujungnya
seperti terlihat pada gambar 2(a). Tiang wakefield dibuat dengan
memakukan tiga papan secara bersama-sama dimana papan tengahnya
dioffset sejauh 50 – 75 mm seperti gambar 2(b). Papan kayu juga bisa
di takik dalam gambar 2(c). Atau pada gambar 2(d) dengan
menggunakan besi yang ditanamkan pada masing-masing papan
setelah tiang dimasukkan ke dalam tanah.
Gambar 2
1.2.2 Turap Beton dan Baja
1.2.2.1 Dinding Turap Beton dan Baja
Dinding turap baja biasa digunakan pada bangunan permanen.
Konstruksi turap ini lebih ringan, lebih mudah pelaksanaanya di
lapangan serta hasilnya lebih baik. Sedangkan kerugiannya adalah
adanya tenggang waktu pemesanan serta adanya bahaya korosi.
Bahaya korosi pada konstruksi ini dapat dicegah dengan memberikan
catodic protection.
Variasi konstruksi baja sangat tergantung pada pabrik pembuatan.
Beberapa variasi antara lain:
- Variasi di daerah Eropa, seperti Laarsen, Krupp dan De Wendell
DPF.
- Variasi di daerah Amerika seperti DP type dan ZP type.
Biasanya pada setiap pabrik akan disediakan bentuk penampang
tipe-tipe di bawah ini:
- Tipe penampang U (U type sections)
- Tipe penampang Z (Z type sections)
- Tipe penampang F (F type sections)
- Tipe penampang kotak/box (Box type sections)
- Tipe penampang straight web
- Tipe penampang tabung pipa (Pipa tube sections)
Jika tidak berdasarkan factor ekonomi ataupun keterpaksaan
pengadaan jenis bahan, maka pada pemakaian konstruksi dindig turap
(sheet pile) dianjurkan untuk memilih konstruksi baja dengan alasan:
- Lebih tahan driving stresses missal pemancangan pada tanah
dengan lapisan tanah keras atau batuan.
- Lebih tipis penampangnya.
- Bisa digunakan berkali-kali.
- Panjang pile bias ditambah atau dikurangi dengan mudah.
- Bisa digunakan baik dibawah ataupun diatas air.
- Penyambungan yang mudah memungkinkan untuk mendapatkan
dinding yang menerus dan lurus pada waktu pemancangan.
Dinding turap beton biasa digunakan pada bangunan permanen
atau pada detail-detail konstruksi yang agak sulit. Keuntungan
pemakaian jenis dinding turap ini bias dibuat ditempat, sehingga waktu
pelaksanaan lebih cepat karena tanpa tenggang waktu pemesanan dan
pengangkutan. Sedangkan kerugiannya adalah sulitnya pelaksanaan
dilapangan karena sering terjadi kebocoran-kebocoran.
1.2.2.2 Tiang Turap Beton dan Baja
Tiang turap beton pracetak adalah untuk konstruksi berat yang
dirancang dengan tulangan untuk menahan beban permanen setelah
konstruksi dan juga menangani tegangan yang dihasilkan selama
konstruksi. Penampang tiang-tiang ini adalah sekitar 500-800 mm
lebar dan tebal 150-250 mm. Gambar 2( e) memperlihatkan diagram
skematik ketinggian dan penampang tiang turap beton bertulang.
Tiang turap baja di USA adalah sekitar 10-13 mm tebal.
Penampang tiang turap yang berasal dari Eropa bias lebih tipis tetapi
lebih lebar. Penampang tiang bias berbentuk Z, lengkung dalam (deep
arch), lengkung rendah (low arch) atau sayap lurus (straight web).
Interlok pada tiang turap dibentuk seperti jempol-telunjuk atau bola-
keranjang untuk hubungan yang ketat untuk menahan air. Gambar 3(a)
memperlihatkan diagram skematik untuk hubungan interlock jempol-
telunjuk untuk penampang sayap lurus. Sedangkan tipe interlock bola-
keranjang untuk penampang Z diberikan pada gambar 3(b).
Gambar 3
Tiang turap baja sangat baik digunakan karena daya tahannya
terhadap tegangan yang tinggi selama penyorongan kedalam tanah
yang keras. Tiang ini juga relative ringan dan dapat digunakan kembali
(penggunaan yang berulang-ulang). Oleh karena itu tura baja sering
digunakan untuk pemakaian sementara. Turap sementara dipakai
ketika melakukan penggalian, misalnya dalam pembuatan gorong-
gorong. Setelah gorong-gorong berada pada kedudukan yang
direncanakan, turap dicabut dan penggalian dan penggalian ditimbun
kembali. Konstruksi sementara sering juga dipakai pada bendungan
elak (cofferdam). Bendungan elak ini dibangun untu melaksanakan
proses dewatering selama konstruksi berlangsung.
1.3 JENIS DAN METODE KOSTRUKSI TURAP
Pada prinsipnya, perencanaan dinding turap dapat dibagi dua jenis, yaitu:
a. Dinding Cantilever (Cantilever Walls)
b. Dinding Berjangkar (Anchored Walls)
Turap dengan dinding cantilever, sebagaimana dinyatakan dalam namanya
adalah tiang yang ujungnya tertahan oleh tanah sehingga seolah-olah
tergantung. Stabilitas turap jenis ini sangat tergantung pada panjang
penanaman tiang. Sedangkan turap berjangkar, disamping ujung tiangnya
tertanam, disekitar ujung lainnya dipasang jangkar yang akan memberikan
gaya tarik melawan kecenderungan tiang turap terdorong kearah yang
berlawanan dengan tanah.
Dalam metode konstruksi tiang turap terdapat beberapa cara antara lain:
1. Dengan meletakkan tiang turap di dalam tanah yang terlebih dahulu digali
lalu kemudian diisi kembali dengan tanah isian.
2. Dengan memancangkan tiang turap ke dalam tanah, kemudian tanah
didepannya digali. Atau dalam hal konstruksi dermaga, tiang turap
dipancangkan dalam air hingga mencapai tanah, kemudian tanah isian
diberikan di belakangnya.
Dalam banyak kasus tanah isian yang diletakkan dibelakang dinding turap
biasanya adalah tanah granular. Sementara tanah di bawah garis penggalian
bias tanah pasir atau lempung. Permukaan tanah dimana air berada biasanya
diacu sebagai garis galian (dredge line). Berdasarkan hal ini terdapat dua
macam metode konstruksi turap, yaitu:
1. Struktur Urugan (Backfilled Structure)
2. Struktur Galian (Dredged Structure)
Gambar 4 dan 5
1.3.1 TURAP CANTILEVER
Yang dinamakan dinding turap cantilever adalah dinding penahan
yang tidak menggunakan jangkar. Dinding turap cantilever biasanya
direkomendasikan untuk dinding dengan ketinggian sedang berkisar 6
m atau kurang diatas garis galian. Dinding turap cantilever diperoleh
dengan cara memancangkan turap tersebut pada suatu kedalaman
tertentu. Kestabilan dari dinding ini hanya merupakan hasil mobilisasi
tekanan tanah lateral pasif sebagai antisipasi dari tekanan-tekanan yang
bekerja pada dinding tersebut antara lain tekanan aktif dan tekanan
residu air.
Prinsip dasar untuk menghitung distribusi tekanan tanah lateral
tiang turap cantilever dapat dijelaskan dengan bantuan gambar 6, yang
menunjukkan perilku leleh dinding cantilever yang tertanam pada
lapisan pasir di bawah garis galian. Dinding berputar pada titik O.
Oleh karena adanya tekanan hidrostatik pada masing-masingsisi
dinding, maka tekanan ini akan saling menghilangkan, dengan
demikian yang diperhitungkan hanya tekanan tanah lateral efektif saja.
1. Pada Zona A, tekanan lateral hanyalah tekanan aktif saja yang
berasal dari tanah sebelah di atas garis galian.
2. Pada Zona B, oleh karena pelenturan dinding di daerah ini, maka
bekerja tekanan tanah lateral aktif dari bagian tana sebelah atas
garis galian dan tekanan tanah pasif di bawah garis galian
disebelah air. Kondisi pada zona ini akan berkebalikan dengan
Zona C yaitu di bawah titik rotasi.
Distribusi tekanan tanah bersih ditunjukkan pada Gambar 6(b), namun
untuk penyederhanaan biasanya Gambar 6(c) akan digunakan dalam
perencanaan.
Gambar 6
Pada bagian berikutakan diberikan sejumlah formula matematis
untuk analisis dinding turap cantilever. Namun perlu diperhatikan
bahwa analisis ini berlaku untuk konstruksi yang sebelahnya
menghadap air dan permukaan air biasanya akan berfluktuasi sebagai
akibat pasang surut. Oleh karena itu harus hati-hati dalam menentukan
pengaruh air pada diagram tekanan bersih.
1.3.1.1 TURAP CANTILEVER PADA PASIR
Untuk mengembangkan huubungan untuk kedalaman
penanaman tiang turap yang dibutuhkan didalam tanah
granular, perhatikan Gambar 7(a). Tanah yang akan ditahan
oleh dinding turap, berada diatas garis galian, adalah juga tanah
granular. Permukaan air tanah berada pada kedalaman L1 dari
puncak tiang. Ambilah sudut gesek pasir sebagai φ.
Intensitas tekanan aktif pada kedalaman z = L1 dapat
dinyatakan sebagai:
p 1=γ .L 1.Ka (1)
dimana:
Ka : koefisien tekanan aktif Rankine = tan2(45- φ /2)
γ : berat isi tanah di atas muka air
Dengan cara yang sama, tekanan aktif pada kedalaman
z = L1+L2 (yaitu pada kedalaman muka galian) adalah sama
dengan:
p 2=( γL1+γL2 ) . Ka (2)
Perlu dicatat bahwa pada kedalaman garis galian, tekanan
hidrostatik dari kedua arah dinding adalah sama dan oleh
karena itu akan saling menghilangkan.
Untuk menentukan tekanan tanah bersih dibawah garis galian
hingga pada titik rotasi O seperti ditunjukkan pada Gambar
6(a) sebelumnya, haruslah dipertimbangkan bahwa tekanan
pasif yang bekerja dari sebelah kiri(sebelah air) kea rah sebelah
kanan (sebelah tanah) dan juga tekanan aktif bekerja dari
sebelah kanan ke sbelah kiri dinding. Untuk kasus ini,
pengabaian tekanan hidrostatik untuk kedua sisi dinding dan
tekanan aktif pada kedalaman z dapat diberikan sebagai:
pa=[γL1+γL2+γ (z−L 1−L 2)]. Ka (3)
Adapun tekanan pasif pada kedalaman z adalah:
pp=γ ( z−L1−L2). Kp (4)
dimana:
Kp : koefisien tekanan pasif Rankine = tan2(45- φ /2)
Maka dengan mengkombinaskan persamaan (3) dan (4),
tekanan lateral bersih ditentukan sebagai:
p=pa−pp
p=[γL1+γL2+γ (z−L1−L 2)] . Ka−γ (z−L1−L2). Kp
p=(γL1+γL2) Ka−γ (z−L 1−L 2)(Kp−Ka)
p=p 2−γ (z−L)(Kp−Ka)
p=p 2−γ (z−L)(Kp−Ka) (5)
dimana:
L = L1 + L2
Tekanan bersih p menjadi = 0 pada kedalaman L3 dibawah
garis galian;
p 2−γ ( z−L ) (Kp−Ka )=0
atau
( z−L )=L 3= p 2γ ( Kp−Ka ) (6)
Dari persamaan sebelumnya, kelihatan bahwa kemiringan
(slope) garis distribusi tekanan bersih DEF adalah 1 vertikal
dengan (Kp-Ka) horizontal. Sehingga didalam diagram:
HB=p 3=L 4 (Kp−Ka)γ (7)
Pada dasar tiang turap, tekanan pasif (pp) bekerja dari kanan
ke kiri, dan tekanan aktif (pa) bekerja dari kiri ke kanan,
sehingga pada z = L + D
pp=(γL1+γL2+γD) Kp (8)
pa=γD . Ka (9)
Maka tekanan lateral bersih pada dasar turap adalah sebagai
berikut;
p 4=pp−pa
pp−pa=(γL1+γL2+γD )Kp−γD . Ka
pp−pa=(γL1+γL2)Kp+γD(Kp−Ka)
pp−pa=(γL1+γL2 ) Kp+γL3 ( Kp−Ka )+¿
γL 4( Kp−Ka)
p 4=p5+γL 4(Kp−Ka)
p4=p5+γL 4(Kp−Ka) (10)
dimana:
p 5=( γL1+γL2 ) Kp+γL3 ( Kp−Ka ) (11)
D=L 3+L 4 (12)
Untuk kestabilan turap, prinsip statika sekarang dapat
digunakan,
∑ gaya – gaya horizontal per satuan panjang dinding = 0
dan
∑ momen per satuan panjang dinding pada titik B = 0
Jumlah dari seluruh gaya-gaya horizontal adalah,
Luas ACDE pada diagram tekanan – luas EFBH + luas
FHBG = 0
atau
P−12
p3. L 4+ 12
L 5( p 3+p 4)=0 (13)
dimana,
P = Luas ACDE pada diagram tekanan
Penjumlahan momen ke titik B dari seluruh gaya-gaya menjadi,
P(L 4+z)−( 12
L 4. p 3)+( L 43
)+12
L5( p 3+ p 4)+( L53
)=0
(14)
Dari Pers. (13)
L 5= p3. L 4−2 Pp 3+p 4
(15)
Dengan mengkombinasikan Pers. (6), (10), (14) dan (15), dan
kemudian menyederhanakan mereka secara bersama-sama,
maka akan diperoleh sebuah persamaan berderajat 4 dalam L4.
L 44+ A 1. L 43−A 2. L 42−A 3. L 4−A 4=0 (16)
dimana,
A 1= p 5γ (Kp−Ka)
(17)
A 2= 8 Pγ (Kp−Ka) (18)
A 3=6P ¿¿ (19)
A 4=P(6 z p5+4 P)γ2(Kp−Ka)2 (20)
1.3.1.1.1 Prosedur Menentukan Diagram Tekanan
Berdasarkan teori yang diberikan sebelumnya, berikut ini
adalah prosedur langkah demi langkah untuk menentukan diagram
tekanan yang dibutuhkan untuk mendapatkan kedalaman tiang
turap cantilever pada tanah-tanah granular:
1. Hitung Ka dan Kp.
2. Hitung p1 (Pers.1) dan p2 (Pers. 2) . Catatan: L1 dan L2 sudah
diketahui.
3. Hitung L3 (Pers. 6).
4. Hitung P.
5. Hitung z (yaitu pusat tekanan untuk luasan ACDE) dengan
mengambil momen di E.
6. Hitung p5 (Pers. 11).
7. Hitung A1, A2, A3 dan A4 (Pers. 17 sampai Pers. 20).
8. Menyelesaikan Pers. 16 dengan cara coba-coba untuk
menentukan L4.
9. Hitung p4 (Pers. 10).
10. Hitung p3 (Pers. 7).
11. Menentukan L5 dari Pers. 15.
12. Sekarang diagram distribusi tekanan sebagaimana
diperlihatkan oleh Gambar 7(a) dapat dengan mudah
digambarkan.
13. Menentukan kedalaman teoritis Pers.12 penetrasi tiang turap
sebagai L3 + L4. Kedalaman aktual penetrasi tiang turap dapat
ditentukan dengan menaikkan besaran kedalaman teoritis
sebesar 20-30%.
1.3.1.1.2 Metode Lain
Pada metode sebelumnya, factor keamanan yang ditunjukkan
pada langkah ke-13 dilakukan dengan menaikkan kedalaman actual
sebesar 20-30%. Namun ada perencana yang lebih suka
menggunakan factor keamanan bukan pada hasil akhir tetapi pada
awalnya, yaitu koefisien tekanan tanah pasif. Dalam hal ini pada
langkah ke-1;
Kp (rencana )= KpFK
dimana,
FK : factor keamanan (biasanya antara 1,5 sampai 2,0)
1.3.1.1.3 Menghitung Momen Lentur Maksimum
Variasi diagram momen untuk dinding turap cantilever
diperlihatkan pada Gambar 7 (b). Momen maksimum akan terjadi
antara titik E dan F’. Untuk menentukan momen maksimum Mmax
per satuan panjang dindingm, maka terlebih dahulu harus
ditentukan sebuah titik dimana gaya geser (gaya lintang) = 0.
Dengan memakai suatu acuan jarak baru z’ (dengan titik asal pada
E) untuk gaya geser = 0 berlaku:
P=12
( z ' )2(Kp−Ka)γ
atau
z '=√ 2 P(Kp−Ka)γ
(21)
Sekali titik dimana gaya geser = 0 dapat ditentukan F” pada
Gambar 7 (a), maka besarnya momen maksimum dapat diperoleh
sebagai,
Mmax=P ( z+ z' )−[ 12
γ z '2 ( Kp−Ka )] [ 13
z ' ] (22)
Ukuran profil tiang turap yang dibutuhkan kemudian dapat dibuat
dengan mengacu kepada tegangan lentur izin bahan yang
digunakan, atau;
S= Mmaxσ all
(23)
dimana,
S : modulus penampang (section modulus) tiang turap yang
dibutuhkan per satuan panjang struktur.
σ all : tegangan lentur izin turap.
1.3.1.1.4 Turap Cantilever dengan Keadaan Khusus
Berikut ini dua macam kasus khusus yang berkenaan dengan
tidak adanya muka air tanah dan cantilever bebas akan
memperlihatkan adanya perubahan formulasi matematis atas
besaran-besaran untuk menentukan L4.
1.3.1.1.4.1 Turap Tanpa Muka Air Tanah
Jika tidak terdapat muka air tanah, maka diagram tekanan
tanah bersih akan menjadi seperti yang ditunjukkan oleh
Gambar 8, yang sebenarnya merupakan modifikasi dari
Gambar 7. Berdasarkan gambar ini beberapa besaran juga akan
mengalami perubahan, sehingga;
p2 = γLKa (24)
p3 = L4 (Kp – Ka) γ (25)
p4 = p5 + γ L4 (Kp – Ka) (26)
p5 = γLKp + γ L3 (Kp – Ka) (27)
L 3= p2γ (Kp – Ka)
= LKa(Kp – Ka)
(28)
P=12
p2 L+ 12
p 2 L3 (29)
z=L 3+ L3= LKa
Kp−Ka+L3=
L(2Ka+Kp)3(Kp−Ka)
(30)
L 44+ A 1 ' . L 43−A 2 ' . L 42−A 3 ' . L 4−A 4 '=0 (31)
dimana;
A 1 '= p 5γ (Kp−Ka)
(32)
A 2 '= 8 Pγ (Kp−Ka) (33)
A 3 '=6 P ¿¿ (34)
A 4 '=P(6 z p5+4 P)γ2(Kp−Ka)2 (35)
1.3.1.1.4.1 Turap Ujumg Bebas
Pada Gambar 9 diperlihatkan sebuah turap cantilever yang
ujungnya bebas tertanam pada pasir yang menderita beban
garis P per satuan panjang dinding. Dalam hal ini persamaan
untuk memperoleh kedalaman penanaman menjadi,
D4−[ 8 Pγ (Kp−Ka) ]D2−[ 12 PL
γ (Kp−Ka) ]D−[ 2 Pγ (Kp−Ka) ]
2
=0 (36)
dan,
L 5=γ (Kp−Ka)D2−2P
2 D(Kp−Ka)γ (37)
Selanjutnya,
Mmax=P ( L+z ' )− γ z3(Kp−Ka)6
(38)
z '=√ 2 P(Kp−Ka)γ
(39)
1.3.1.2 TURAP CANTILEVER PADA LEMPUNG
Dalam beberapa kasus, tiang turap cantilever harus
disorongkan ke dalam lapisan lempung yang mempunyai
kohesi taksalur (undrained cohesion), c (konsep φ = 0). Diagram
tekanan bersih akan agak berbeda daripada yang diperlihatkan
pada Gambar 7(a). Gambar 10 memeperlihatkan sebuah
dinding turap yang disorongkan ke dalam lempung dengan
bahan isian di belakang turap adalah tanah granular yang
terletak di atas garis galian tanah. Misalkan permukaan air
terletak padakedalaman L1 di bawah puncak turap.
Sebagaimana sebelumnya, dengan menggunakan Pers. (1) dan
(2), intensitas tekanan tanah bersih p1 dan p2 dapat dihitung,
sehinga diagram untuk distribusi tekanan tanah diatas
permukaan garis galian dapat digambarkan.
Pada kedalaman z yang lebih besar dari L1 + L2 dan diatas
titik rotasi (titik O pada Gambar 6 (a), tekanan aktif (pa) dari
kanan ke kiri dapat dinyatakan dengan,
pa=[ γL1+γL2+γsat ( z−L 1−L 2 ) ] .Ka−2 c √Ka (40)
dimana,
Ka : koefisien tekanan tanah aktif Rankine; dengan φ = 0,
besarannya akan menjadi nol.
Dengan cara yang sama, tekanan pasif (pp) dari kiri ke kanan
dapat diberikan sebagai,
pp=γsat ( z−L1−L2 ) . Kp+2c√ Kp (41)
dimana,
Kp : koefisien tekanan tanah pasif Rankine; dengan φ = 0,
besarannya akan menjadi nol.
Maka tekan bersih menjadi;
p 6=pa−pp
¿ [γsat ( z−L 1−L 2 )+2 c ]−[γL1+γL2+γsat ( z−L1−L2 ) ]+2c
¿4 c−(γL1+γL2)
p 6=4c−(γL1+γL2) (42)
Pada dasar tiang turap, tekanan pasif (pp) bekerja dari kanan
ke kiri, dan tekanan aktif (pa) bekerja dari kiri ke kanan
adalah,
pp= (γL1+γL2+γsat D )+2 c (43)
pa=γsat D−2 c (44)
Maka tekanan bersih menjadi,
p 7=pp−pa=4 c+(γL1+γL2) (45)
Untuk analisis kesetimbangan, ∑FH = 0 (yaitu luas diagaram
tekanan ACDE - luas EFIB + luas GIH = 0), atau;
P 1−[4 c−( γL1+γL2 ) D ]+12
L 4 [4 c−( γL1+γL2 )+4 c+ (γL1+γL2 )]=0
dimana,
P1 = luas diagram tekanan ACDE
Dengan menyederhanakan persamaan sebelumnya, maka diperoleh;
L 4=D [4c− (γL1+γL2 )]−P1
4 c (46)
Sekarang ambilah momen di titik B, ∑MB = 0, atau;
P 1 ( D+z 1 )−[ 4 c−( γL1+γL2 ) ] D2
2+ 1
2L 4 (8 c )( L 4
3)=0 (47)
dimana,
z1 = jarak dari pusat tekanan pada diagram ACDE diukur dari
permukaan garis galian.
Dengan mengkombinasikan Pers. (46) dan (47) dapat diturunkan;
D2 [4 c−(γL1+γL2 ) ]−2D P1−P 1¿¿ (48)
Dengan menyelesaikan persamaan ini maka dapat diperoleh D, yaitu
kedalaman penetrasi ke dalam lapisan lempung yang dibutuhkan oleh
turap.
1.3.1.2.1 Prosedur Menentukan Diagram Tekanan
Berdasarkan teori yang diberikan sebelumnya, berikut ini
adalah prosedur langkah demi langkah untuk menentukan diagram
tekanan yang dibutuhkan untuk mendapatkan besarnya penetrasi
turap pada lapisan lempung.
1. Menghitung Ka = tan2(45- φ /2) untuk tanah isian.
2. Mendapatkan p1 dan p2 [Pers. (1) dan (2)] .
3. Hitung P dan z1.
4. Menggunakan Pers. (48) untuk memperoleh kedalaman teoritis
D.
5. Menggunakan Pers. (46) untuk menghitung L4.
6. Menghitung p6 dan p7 [ Pers. (42) dan (45)].
7. Menggambarkan diagram distribusi tekanan seperti Gambar 10
8. Hitung p3 (Pers. 7).
9. Kedalaman actual penetrasi turap dihitung sebagai Daktual = 1,4
sampai 1,6 (Dteoritis).
1.3.1.2.2 Menghitung Momen Lentur Maksimum
Dengan merujuk pada Gambar 10, momen maksimum (yaitu
momen di titik dimana gaya geser = 0) akan terjadi di antara L1 +
L2 < z <L1 + L2 + L3. Dengan menggunakan system koordinat z’
(z’ = 0 pada garis galian) gaya geser menjadi,
P 1−p6 . z '=0
atau
z '=P 1p 6
(49)
Besarnya momen maksimum kemudian dapat dihitung dengan
rumus;
Mmax=P 1( z'+z1 )− p6 z '2
2 (50)
Dengan diketahuinya momen lentur maksimum, maka modulus
penampang dapat dihitung dari pers (23), untuk selanjutnya
menentukan profil tiang turap yang diperlukan.
1.3.1.2.3 Turap Cantilever dengan Keadaan Khusus
Berikut ini dua macam kasus khusus yang berkenaan dengan
tidak adanya muka air tanah dan cantilever bebas akan
memperlihatkan adanya perubahan formulasi matematis atas
besaran-besaran untuk menentukan panjang penanaman turap pada
tanah lempung.
1.3.1.2.3.1 Turap Tanpa Muka Air Tanah
Jika tidak terdapat muka air tanah, maka diagram tekanan
tanah bersih akan menjadi seperti yang ditunjukkan oleh
Gambar 11. Berdasarkan gambar ini dapat diperoleh,
1.3.1.2.3.1 Turap Ujumg Bebas
Pada Gambar 12 diperlihatkan sebuah turap cantilever yang
ujungnya bebas tertanam pada lempung yang menderita beban
garis P per satuan panjang dinding.