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