Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penulisan Laporan Tugas Akhir ini. Kesimpulan berisi rangkuman dari seluruh pembahasan masalah, sedangkan saran berisi tentang pengembangan sistem yang dibuat.
BAB II
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini akan dibahas dasar-dasar teori yang melandasi setiap tahapan yang dilakukan dalam sistem, termasuk didalamnya teori yang mendukung setiap analisis yang dilakukan terhadap permasalahan yang ada.
2.1 Aplikasi Konstruksi
Aplikasi Konstruksi merupakan suatu aplikasi berbasis komputer, yang menyediakan informasi tentang struktur suatu bangunan. Dimana data-data dari suatu bangunan dan kondisi lingkungan disekitar bangunan berdasarkan hasil survei. Yang kemudian dari data-data tersebut dilakukan proses perhitungan dari struktur bangunan dan hasilnya dianalisa untuk dapat menentukan tingkat kestabilan dari bangunan tersebut, sehingga dapat menghasilkan suatu informasi yang valid dan akurat, yang bertujuan untuk mendukung aktivitas pembangunan suatu konstruksi.
2.2 Retaining Wall
Retaning Wall adalah suatu konstruksi yang digunakan untuk memberikan stabilitas tanah atau bahan lain yang kondisinya memiliki beda ketinggian dan tidak memperbolehkan tanah memiliki kemiringan longsor (slope) lebih besar dari kemiringan alaminya. Biasanya konstruksi ini digunakan untuk menahan atau menopang peninggian tanah, onggokan batu bara atau onggokan biji tambang dan air (Bowles, BE., 1988).
Gravity wall (dinding gravitasi) merupakan tipe sederhana dari retaining wall. Bahan dari konstruksi ini dapat dibuat dari beton atau pasangan batu. Stabilitas konstruksi jenis ini bergantung kepada beratnya. Fungsi dari pemakaian bahan untuk dinding penahan adalah untuk memperoleh berat tertentu setinggi stabilitas dinding terjamin. Tembok penahan macam gaya berat ini bertujuan untuk memperoleh ketahanan terhadap tekanan tanah dengan beratnya sendiri. Karena bentuknya yang sederhana dan juga pelaksanaan yang mudah, jenis ini sering digunakan apabila dibutuhkan konstruksi penahan yang tidak terlalu tinggi atau bila kondisi tanahnya baik (Suyono Sosrodarsono., 1988).
2.3 Tekanan Tanah Lateral
Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah dibelakang struktur penahan tanah. Besarnya tekanan lateral sangatlah dipengaruhi oleh perubahan letak dari dinding penahan dan sifat tanahnya. Tekanan tanah lateral yang terjadi dibedakan atas tiga keadaan yaitu :
2.3.1. Tekanan tanah pada keadaan diam
Tekanan tanah diam akan terjadi dan bekerja pada suatu retaining wall apabila retaining wall tersebut sama sekali tidak bisa bergerak di dalam tanah. Hal ini dinyatakan dalam persamaan :
P0 = K0 x γ x H Dimana :
γ : berat volume tanah
K0 : koefisien tekanan tanah pada keadaan diam H : tinggi dinding
Tekanan tanah pada keadaan diam, merupakan pancang awal K0, yang digunakan sebagai acuan dalam menentukan tekanan tanah aktif dan pasif dan merupakan bidang-bidang utama (principal planes) bila keadaan K0 telah dicapai. Tanah dalam keadaan tak berkohesi terkonsolidasi normal (Bowles, BE., 1988).
2.3.2. Tekanan tanah aktif
Tekanan tanah aktif akan terjadi dan bekerja pada suatu retaining wall apabila retaining wall tersebut harus menahan longsornya tanah. Dengan kata lain tekanan tanah aktif dapat terjadi apabila retaining wall bergerak menjauhi tanah. Hal ini dinyatakan dalam persamaan :
Pa = Ka x γ x H Dimana :
Ka : koefisien tekanan tanah aktif
Pada kondisi aktif, dianggap tanah ditahan dalam arah horisontalnya sehingga sembarang elemen tanah akan sama seperti benda uji dalam alat triaxial yang diuji dengan penerapan tekanan sel yang dikurangi, sedangkan tekanan aksial tetap konstan. Ketika tekanan horisontal dikurangi sampai nilai tertentu, kuat geser tanah akan sepenuhnya berkembang dan tanah akan mengalami keruntuhan (Bowles, BE., 1988).
2.3.3. Tekanan tanah pasif
Tekanan tanah pasif akan terjadi dan bekerja pada suatu retaining wall apabila tanah tersebut harus menahan bergeraknya retaining wall, atau dengan
kata lain tekanan tanah pasif akan terjadi apabila dinding didorong menuju tanah. Hal ini dinyatakan dalam persamaan :
Pp = Kp x γ x H Dimana :
Kp : koefisien tekanan tanah pasif
Untuk kondisi pasif, dianggap tanah ditekan dalam arah horizontal, maka sembarang elemen tanah akan sama kondisinya seperti keadaan benda uji dalam alat triaxial yang dibebani sampai runtuh melalui penambahan tekanan sel, sedang tekanan aksial tetap (Bowles, BE., 1988).
2.4. Analisis Stabilitas Konstruksi
Dalam teori retaining wall dikenal dua macam kestabilam konstruksi, yakni kestabilan terhadap gaya eksternal dan kestabilan terhadap gaya internal (Bowles, BE., 1988). Karena itu dalam perhitungan stabilitas dari konstruksi retaining wall, juga ditinjau terhadap dua macam gaya, yakni gaya eksternal dan gaya internal. Untuk dapat menghitung gaya-gaya tersebut dibutuhkan data yang terbagi atas tiga kelompok, yakni data dimensi, data tanah dan data umum.
Gambar 2.1. Bentuk Retaining Wall
T1 T2 A B C D E H g φ1,γ1,C1 φ2,γ2,C2
Data Dimensi
• Panjang A, B, C, D, E (dalam satuan meter) • Panjang T1, T2 dan H (dalam satuan meter) Data Tanah
• Phi1 (f1) = Sudut geser dalam tanah timbunan (°) • Gamma1 (g1) = Berat jenis tanah timbunan (t/m3) • Kohesi1 (C1) = Kohesi tanah timbunan (t/m2)
• Phi1 (f2) = Sudut geser dalam tanah timbunan (°) • Gamma1 (g2) = Berat jenis tanah timbunan (t/m3) • Kohesi1 (C2) = Kohesi tanah timbunan (t/m2) Data Umum
• Beban (q) = Beban merata diatas tanah timbunan (t/m2) • Gamma (gpas) = Berat jenis pasangan (t/m3)
• gpas beton = 2,4 t/m3 • gpas batu kali =1,89 t/m3
2.4.1. Gaya eksternal
Gaya eksternal merupakan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi retaining wall secara keseluruhan (utuh). Jadi bila gaya-gaya eksternal yang bekerja melampaui kestabilan retaining wall yang diijinkan akan menyebabkan keruntuhan konstruksi secara keseluruhan. Rumus pertama adalah rumus tekanan tanah lateral (Bowles, BE., 1988), yaitu :
Ka = tan2 (45 – f1/2) Kp = tan2 (45 + f1/2)
Pa1 = g1 x H x H/2 x Ka Pa2 = q x H x Ka Pp = γ1 x T2 x T2/2 x Kp Ma1 = Pa1 x H/3 Ma2 = Pa2 x H/3 Mp = Pp x T2/3 Keterangan :
• Ka = koefisien tekanan tanah aktif • Kp = koefisien tekanan tanah pasif
• Pa1 = tekanan tanah aktif akibat tanah timbunan • Pa2 = tekanan tanah aktif akibat beban merata
• Pp = tekanan tanah pasif dari tanah diseberang tanah timbunan • Ma1 = momen akibat gaya Pa1 terhadap titik ujung pondasi • Ma2 = momen akibat gaya Pa2 terhadap titik ujung pondasi • Mp = momen akibat gaya Pp terhadap titik ujung pondasi
Rumus berikutnya adalah rumus pembebanan atau mencari beban sendiri. Rumus yang digunakan pada intinya adalah :
Beban = (luas penampang) x (Berat Jenis Bahan)
Momen = (Beban) x (jarak titik berat penampang ke ujung pondasi) Secara detail rumus-rumus pembebanan yang digunakan adalah :
G1 = C x T1 x γpas
G2 = (A + B + C +D + E) x T2 x γpas G3 = D/2 x T1 x γpas
G5 = B/2 x T1 x γpas G6 = E x T1 x γ1 • Gtotal = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6 L = A + B + C + D + E Mg1 = G1 x (A + B + (C/2)) Mg2 = G2 x L/2 Mg3 = G3 x (A + B + C + (D/3)) Mg4 = G4 x (A + B + C + (2 x D/3)) Mg5 = G5 x (A + (2 x B/3)) Mg6 = G6 x (A + B + C + D + (E/2))
Setelah itu dihitung rumus untuk menganalisis faktor guling, adalah : Mguling = Ma1 + Ma2
Mtahan = Mg1 + Mg2 + Mg3 + Mg4 + Mg5 + Mg6 + Mp Guling = Mtahan / Mguling
Bila faktor guling ≥ S.F. (=1,5) → AMAN
Bila faktor guling < S.F. (=1,5) → TIDAK AMAN
Dimana tegangan guling yang diijinkan (S.F.) adalah 1,5 untuk jenis tanah non kohesif (misal tanah pasir) dan 2 untuk jenis tanah kohesif (misal tanah lempung). Dalam tinjauan stabilitas ini, bila tekanan tanah pasif dapat diandalkan keberadaannya maka akan dapat memperbesar momen perlawanan ataupun mengurangi besarnya momen guling.
Setelah itu dihitung rumus untuk menganalisis faktor geser, yaitu : Vφ = Gtotal x tan(φ1)
Vφ = gaya geser yang terjadi akibat total gaya normal vertical (Gtotal) (Joseph E. Bowles, Analisa dan Desain Fondasi Jilid 2)
Pah = Pa1 + Pa2
Geser = (Vf + Pp) / Pah
Bila faktor geser ≥ S.F. (=1,5) → AMAN
Bila faktor geser < S.F. (=1,5) → TIDAK AMAN
Dalam perhitungan kasar, lebih baik jika menggunakan terori gaya perlawanan dengan anggapan tanah dasar pondasi adalah tanah non kohesif, karena selain lebih aman juga dikarenakan kadar kohesi suatu tanah tidak dapat diprediksi secara pasti untuk waktu yang lama (kohesi suatu tanah sangat dipengaruhi kadar air, kelembapan dan beberapa factor luar lain). Karena itu tegangan geser yang diijinkan adalah 1,5 (tegangan geser minimum untuk tanah non kohesif).
Berikutnya adalah rumus untuk menganalisis eksentrisitas dan daya dukung pondasi. Rumus yang digunakan adalah :
• Eksentrisitas (eks)
Bila eks ≤ (L / 6) → AMAN
Bila eks > (L / 6) → TIDAK AMAN
Besarnya eksentrisitas terhitung dari tengah pelat lantai ke titik kerja resultante. Tegangan pada segmen badan dinding tersebut harus dijaga supaya selalu terjadi tegangan yang sejenis. Bila pada segmen tersebut terjadi tegangan tidak sejenis (eksentrisitas dalam > seperenam lebar badan dinding), maka mengakibatkan
L Eks = 2 Mtahan - Mguling Gtotal -
pecahnya konstruksi badan. Dan bila hal tersebut terjadi pada segmen sambungan antara badan dinding penahan dengan kaki pondasi dinding penahan, maka dapat menyebabkan pecahnya konstruksi badan sehingga badan dinding akan runtuh/terpisah dari kaki pondasi.
• Rumus umum daya dukung tanah
Qu = [c x Nc] + [γ3 x H3 x (Nq – 1)] + [1/2 x γ3 x L x Nγ] Dimana : γ3 = γ2 C = C2
H3 = T2 L = L Dengan : Nq = [eks2π (0,75 - φ3 / 360) tan φ3] 2
2 cos2 (45 + φ3 / 2) Jika φ3 = 0 → Nc = 5,7
Jika φ3 > 0 → Nc = (Nq – 1) / tan φ3
Nγ = 2 (Nq – 1) φ3
1 + 0,4 sin (4φ3)
(Donald P. Corduto : Pile Foundation – Methode and Application) • Qijin = Qu / SF ; SF (Safety Factor) = 5
• Cek Daya Dukung :
Gtotal Qmax = L 1 + 6 . eks L Gtotal Qmin = L 1 - 6 . eks L
Keadaan AMAN bila : 0 ≤ Qmax ≤ Qijin (= Qu / 5) 0 ≤ Qmin ≤ Qijin (= Qu / 5) Keadaah TIDAK AMAN bila :
Qmax < 0 atau Qmax > Qijiin (= Qu / 5) Qmin < 0 atau Qmin > Qijiin (= Qu / 5)
2.4.2. Gaya internal
Gaya internal merupakan gaya-gaya yang berkerja pada konstruksi retaining wall per segmen penampang. Bila gaya-gaya internal yang bekerja pada suatu segmen penampang dinding penahan melampaui mutu bahan atau kestabilan yang diijinkan, maka akan menyebabkan pecahnya / retaknya konstruksi dinding penahan pada segmen penampang tersebut. Untuk menghitung gaya-gaya pada penampang badan dinding penahan digunakan rumus tekanan tanah lateral, yaitu :
Ka = tan2 (45 – φ1/2) Kp = tan2 (45 + φ1/2) Ph1 = γ1 x T1 x T1/2 x Ka Ph2 = q x T1 x Ka Mh1 = Ph1 x T1/3 Mh2 = Ph2 x T1/2 Mh = Mh1 + Mh2 Keterangan :
• Ka = koefisien tekanan tanah aktif • Kp = koefisien tekanan tanah pasif
• Ph1 = tekanan tanah aktif akibat tanah timbunan • Ph2 = tekanan tanah aktif akibat beban merata
• Mh1 = momen akibat gaya Ph1 terhadap titik ujung badan dinding • Mh2 = momen akibat gaya Ph2 terhadap titik ujung badan dinding
Kemudian mencari beban sendiri dari badan dinding penahan dengan menggunakan rumus pembebanan. Yang pada intinya adalah :
Beban = (luas penampang) x (Berat Jenis Bahan)
Momen = (Beban) x (jarak titik berat penampang ke ujung pondasi) Secara detail rumus pembebanan pada dinding penahan yang digunakan adalah :
G1 = C x T1 x γpas G3 = D/2 x T1 x γpas G4 = D/2 x T1 x γ1 G5 = B/2 x T1 x γpas • Gtotal = G1 + G3 + G4 + G5 Lh = B + C + D Mgh1 = G1 x (B + (C / 2)) Mgh3 = G3 x (B + C + (D / 3)) Mgh4 = G4 x (B + C (2 x D / 3)) Mgh5 = G5 x (2 x B / 3) • Mv = Mgh1 + Mgh 3 + Mgh 4 + Mgh 5
Berikutnya adalah rumus untuk menganalisa eksentrisitas dan kestabilan badan dinding penahan. Rumus umum yang dipergunakan adalah :
• Eksentrisitas dalam
Dimana : eks = eksdlm Mguling = Mh L = Lh Gtotal = Gdalam Mtahan = Mv
Syarat untuk menentukan tingkat kestabilan eksentrisitas ialah: Bila eksdlm ≤ (Lh / 6) → AMAN
Bila eksdlm > (Lh / 6) → TIDAK AMAN
Tegangan pada segmen badan dinding tersebut harus dijaga supaya selalu terjadi tegangan yang sejenis. Bila pada segmen tersebut terjadi tegangan tidak sejenis (eksentrisitas dalam > seperenam lebar badan dinding), maka mengakibatkan pecahnya konstruksi badan. Dan bila hal tersebut terjadi pada segmen sambungan antara badan dinding penahan dengan kaki pondasi dinding penahan, maka dapat menyebabkan pecahnya konstruksi badan sehingga badan dinding akan runtuh/terpisah dari kaki pondasi.
• Rumus umum daya dukung tanah
Qu = [c x Nc] + [γ3 x H3 x (Nq – 1)] + [1/2 x γ3 x L x Nγ] Dimana : γ3 = γ2 C = C2
H3 = T2 L = L Dengan : Nq = [eks2π (0,75 - φ3 / 360) tan φ3] 2
2 cos2 (45 + φ3 / 2) Jika φ3 = 0 → Nc = 5,7 Jika φ3 > 0 → Nc = (Nq – 1) / tan φ3 L Eks = 2 Mtahan - Mguling Gtotal -
Nγ = 2 (Nq – 1) φ3
1 + 0,4 sin (4φ3)
(Donald P. Corduto : Pile Foundation – Methode and Application) • Qijin = Qu / SF ; SF (Safety Factor) = 5
• Rumus umum untuk cek daya dukung :
Dimana : Qmax = Qmax dlm Qmin = Qmin dlm Gtotal = Gdlm L = Lh
Eks = eks dlm Keadaan AMAN bila :
0 ≤ Qmax dlm ≤ Qijin (= Qu / 5) 0 ≤ Qmin dlm ≤ Qijin (= Qu / 5) Keadaah TIDAK AMAN bila :
Qmax dlm < 0 atau Qmax dlm > Qijiin (= Qu / 5) Qmin dlm < 0 atau Qmin dlm > Qijiin (= Qu / 5)
Untuk menganalisis daya dukung (Q), kita tentukan terlebih dahulu Qijin (=Qu / SF). Dari hasil tersebut kita dapatkan bahwa daya dukung harus bernilai antara nol sampai Qijin tersebut. Kemudian dapat kita tentukan daya dukung maksimal dan minimal dengna menggunakan rumus diatas, dan hasilnya harus bernilai diantara nol sampai Qijin.
Gtotal Qmax = L 1 + 6 . eks L Gtotal Qmin = L 1 - 6 . eks L
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Analisa Permasalahan
Sejak awal, perhitungan tingkat stabilitas retaining wall menunjukkan kebutuhan untuk mengoptimalkan sumber daya yang ada baik sarana dan prasarana untuk menghasilkan tingkat akurasi yang lebih tinggi. Retaining wall merupakan struktur bangunan yang digunakan untuk menahan tanah atau memberikan kestabilan tanah atau bahan lain yang memiliki beda ketinggian dan tidak memperbolehkan tanah memiliki kemiringan longsor lebih dari kemiringan alaminya.
Umumnya perhitungan dan analisa tingkat stabilitas retaining wall dilakukan berdasarkan metode coba-coba. Dalam perhitungan dan analisa tingkat stabilitas retaining wall, diperlukan ketelitian yang tinggi untuk menghasilkan tipe retaining wall yang akan digunakan secara tepat.
Dengan adanya beberapa tipe retaining wall yang dapat digunakan, maka masalah yang timbul bagi para praktisi adalah dalam melakukan perhitungan dan penganalisaan retaining wall, untuk menentukan tipe retaining wall yang sesuai kondisi di lapangan.
Penelitian ini tergolong dalam Pembuatan Perangkat Lunak (Software
Development). Dalam penelitian ini digunakan flowchart atau diagram alir untuk
menggambarkan jalannya proses dari awal sampai akhir. Pada Gambar 3.1, diagram alir tersebut melakukan proses perhitungan dan analisa tingkat stabilitas retaining wall, terdapat beberapa bagian sub proses, antara lain : menghitung Ka
& Kp, menghitung tekanan tanah dan berat sendiri, analisa Guling, analisa Geser dan analisa Daya Dukung.
Gambar 3.1. Diagram Alir Keseluruhan Proses
Flowchart diatas merupakan bagan yang menjelaskan secara rinci
langkah-langkah dari pola pikir program, yang digunakan sebagai acuan dalam mengimplementasikan program. Sehingga memudahkan untuk meneliti kekurangan dari program yang akan dibuat untuk dicari pemecahannya. Secara garis besar untuk langkah-langkah pembuatan program, analisisnya dapat dilihat seperti dalam diagram alir (flowchart) yang telah dibuat diatas, yakni :
Mulai
Masukkan Data Dimensi, Tanah & Umum
Hitung Ka & Kp Hitung Tekanan Tanah & Berat Sendiri Analisa Guling Analisa Geser Analisa Daya Dukung Hasil (kontrol stabilitas) Selesai Analisa Gaya Internal
• Memasukkan Data Umum
• Mendimensi Penampang (memasukkan data dimensi) • Menghitung tekanan Tanah Lateral
• Menghitung Beban
• Menghitung Stabilitas Guling • Menghitung Stabilitas Geser
• Menganalisis Eksentrisitas dan Daya Dukung
• Menganalisis Stabilitas Konstruksi Badan Terhadap Gaya Internal
. Pada analisa guling, kita melakukan perhitungan untuk menganalisa keamanan konstruksi terhadap bahaya guling. Untuk menganalisa memerlukan data momen guling akibat gaya aktif dan momen perlawanan akibat berat sendiri, lalu menghitung momen-momen diatas untuk menganalisis faktor guling. Proses ini dapat digambarkan pada diagram alir di bawah ini :
Gambar 3.2. Diagram Alir Proses Analisa Stabilitas Guling Mulai Ma1, Ma2, Mg1, Mg2, Mg3, Mg4, Mg5, Mg6 Mguling=Ma1+Ma2 Mtahan=Mg1+Mg2+Mg3+Mg4+Mg5+Mg6 S.F. Guling = Mtahan / Mguling
S.F. > 1,5
Aman Tidak
Aman
Selesai
Langkah-langkah untuk menganalisa stabilitas guling seperti pada Gambar 3.2., yaitu :
• Masukkan data momen guling akibat gaya aktif (Ma1,Ma2) dan momen perlawanan akibat berat sendiri (Mg1,Mg2,Mg3,Mg4,Mg5,Mg6).
• Hitung momen guling (Mguling) dan momen tahan (Mtahan) kemudian hitung faktor guling (S.F. guling).
• Analisa hasil faktor guling, jika faktor guling lebih besar dari Stability Factor
(S.F = 1,5) maka analisa stabilitas gaya guling dinyatakan AMAN dan jika sebaliknya, analisa stabilitas gaya guling dinyatakan TIDAK AMAN
Pada analisa geser, kita melakukan perhitungan untuk menganalisa keamanan konstruksi terhadap bahaya geser. Untuk menganalisa memerlukan data beban total konstruksi, derajat kemiringan serta tekanan tanah aktif dan pasif. Proses ini dapat digambarkan pada diagram alir di bawah ini
Gambar 3.3. Diagram Alir Proses Analisa Stabilitas Geser Mulai
Gtotal, phi2, Pp, Pah
Vf = Gtotal x tan(phi2) S.F. Geser = (Vphi + Pp) / Pah
S.F. > 1,5
Aman Tidak
Aman
Selesai
Langkah-langkah untuk menganalisa stabilitas geser seperti pada Gambar 3.3, yaitu:
• Masukkan data data beban total konstruksi (Gtotal), derajat kemiringan (phi2) serta tekanan tanah aktif dan pasif (Pah,Pp) .
• Hitung gaya geser akibat total gaya normal vertikal (Vf) kemudian hitung faktor geser (S.F. geser).
• Analisa hasil faktor geser, jika faktor geser lebih besar dari Stability Factor (S.F = 1,5) maka analisa stabilitas gaya geser dinyatakan AMAN dan jika sebaliknya, analisa stabilitas gaya geser dinyatakan TIDAK AMAN.
Pada analisa daya dukung, kita melakukan perhitungan untuk menganalisa keamanan konstruksi terhadap daya dukung tanah. Untuk menganalisa memerlukan data luas penampang pondasi, momen guling dan momen perlawanan, beban total konstruksi, derajat kemiringan dan besar daya dukung tanah. Proses ini dapat digambarkan pada diagram alir di bawah ini
Gambar 3.4. Diagram Alir Proses Analisa Stabilitas Daya Dukung Mulai
L, Mtahan, Mguling, Gtotal, phi2, Qu
Eks = (L/2)-(Mtahan-Mguling/Gtotal) Qijin = Qu / 5
Qmax,min = (Gtotal/L) x [1±(6xeks/L)]
Eks <= L/6 Qmax<=Qijin Qmin>=0 Aman Tidak Aman Selesai Y T
Secara garis besar langkah-langkah untuk menganalisa stabilitas daya dukung seperti pada gambar 3.4, yaitu :
• Masukkan data luas penampang pondasi (L), momen guling (Mguling) dan momen perlawanan (Mtahan), beban total konstruksi (Gtotal), derajat kemiringan (phi2) dan besar daya dukung tanah (Qu).
• Hitung nilai eksentrisitas (eks), daya dukung tanah yang diijinkan (Qijin) serta daya dukung tanah maksimal dan minimal (Qmax,min).
• Menganalisa daya dukung, jika 0≤Qmax≤Qijin(=Qu/5) dan 0≤Qmin≤Qijin(=Qu/5) maka analisa stabilitas terhadap daya dukung tanah
dinyatakan AMAN, dan jika Qmax<0 atau Qmax>Qijin(=Qu/5) dan Qmax<0 atau Qmax>Qijin(=Qu/5) maka analisa stabilitas terhadap daya dukung tanah dinyatakan TIDAK AMAN.
Pada analisa gaya internal, kita melakukan perhitungan untuk menganalisa stabilitas konstruksi terhadap gaya-gaya internal terutama pada segmen badan dinding yaitu pada segmen sambungan antara badan dinding penahan dengan kaki pondasi dinding penahan. Untuk menganalisa memerlukan data tekanan tanah aktif, momen akibat gaya tekanan tanah aktif, beban konstruksi dan momen beban. Proses ini dapat digambarkan pada diagram alir di bawah ini
Gambar 3.5. Diagram Alir Proses Analisa Stabilitas Gaya Internal
Secara garis besar langkah-langkah untuk menganalisa stabilitas daya dukung seperti pada gambar 3.5, yaitu :
• Masukkan data data tekanan tanah aktif (Ph1,Ph2), momen akibat gaya tekanan tanah aktif (Mh,Mh1,Mh2), beban konstruksi (G1,G3,G4,G5,Gdlm) dan momen beban(Mgh1,Mgh3,Mgh4,Mgh5,Mv) serta lebar pondasi (Lh) • Hitung nilai eksentrisitas dalam (Eksdlm), daya dukung tanah yang diijinkan
(Qijin) serta daya dukung tanah maksimal dalam dan minimal dalam (Qmaxdlm,mindlm).
• Menganalisa stabilitas gaya internal, jika eksdlm≤(Lh/6) dan 0≤Qmaxdlm≤Qijin(=Qu/5) dan 0≤Qmindlm≤Qijin(=Qu/5) maka analisa
stabilitas terhadap gaya internal dinyatakan AMAN, dan jika eksdlm>(Lh/6) Qmax<0 atau Qmax>Qijin(=Qu/5) dan Qmax<0 atau Qmax>Qijin(=Qu/5) maka analisa stabilitas terhadap gaya internal dinyatakan TIDAK AMAN.
Mulai Ph1,Ph2,Mh1,Mh2,Mh,G1, G3,G4,G5,Gdlm,Mgh1, Mgh3,Mgh4,Mgh5,Mv,Lh Eksdlm = (Lh/2)-(Mv-Mh/Gdlm) Qijin = Qu / 5 Qmaxdlm,mindlm = (Gdlm/Lh) x [1±(6xeksdlm/Lh)] Eksdlm<=Lh/6 Qmax<=Qijin Qmin>=0 Aman Tidak Aman Selesai Y T
3.2. Data Blok Diagram
Data blok diagram merupakan suatu bagan yang menggambarkan keseluruhan program secara global. Data blok diagram terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu : Input, Proses dan Output. Dimana ketiga bagian tersebut merupakan satu kesatuan dari sistem yang akan dibuat.
Gambar 3.6. Data blok diagram proses perhitungan & analisa retaining wall
3.3. Model Perhitungan dan Analisa Retaining Wall
Dalam melakukan analisa, penulis melakukan langkah-langkah seperti yang tertera pada blok diagram pada gambar 3.2. Berdasarkan gambar 3.2., maka terdapat 7 langkah proses analisa, yaitu :
1. Mendefinisikan input data
2. Menghitung Tekanan Tanah Lateral 3. Menghitung Beban
4. Analisis Stabilitas Guling 5. Analisis Stabilitas Geser
6. Analisis Eksentrisitas dan Daya Dukung
7. Analisis Stabilitas Konstruksi Badan Terhadap Gaya Internal
Input Proses Retaining Wall Output
• Data Dimensi
• Data Tanah
• Data Umum
• Langkah 1 : Mendefinisikan Input Data
• Langkah 2 : Menghitung Tekanan Tanah Lateral
• Langkah 3 : Menghitung Beban
• Langkah 4 : Analisis Stabilitas Guling
• Langkah 5 : Analisis Stabilitas Geser
• Langkah 6 : Analisis Eksentrisitas & Daya Dukung
• Langkah 7 : Analisis Stabilitas Konstruksi Badan Terhdap Gaya Internal
• Hasil Perhitungan & Analisis • Tipe Retaining Wall
3.3.1. Masukkan data dimensi, data tanah dan data umum
Misalkan disini yang akan kita hitung dan analisa adalah retaining wall bentuk I (satu). Berikut ini adalah data data yang diperlukan.
Gambar 3.7. Retaining Wall Bentuk I Data Dimensi Lebar Dimensi A = 0,1 m Lebar Dimensi B = 0,1 m Lebar Dimensi C = 0,3 m Lebar Dimensi D = 0,1 m Lebar Dimensi E = 0,1 m Lebar Pondasi = 0,7 m Tinggi Badan/Stem (T1) = 1 m Tinggi Pondasi/Footing (T2) = 0,3 m
Tinggi Retaining Wall = 1,3 m
Data Tanah
Sudut Geser Dalam Timbunan (Φ1) = 35 derajat
Berat Jenis Tanah Timbunan (
γ
1) =1,7 t/m3 Kohesi Tanah Timbunan (c1) = 0 t/m2Sudut Geser Dalam Tanah Timbunan (Φ2) = 35 derajat Berat Jenis Tanah Pondasi (
γ
2) =1,7 t/m3 Kohesi Tanah Pondasi (c2) = 0 t/m2T1 T2 A B C D E H g φ1,γ1,C1 φ2,γ2,C2
Data Umum
Beban Merata (q) = 0 t/m2
Berat Jenis Bahan (
γ
pas) = 1,89 t/m3 (pas batu kali)3.3.2. Menghitung tekanan tanah lateral
Analisis tekanan tanah lateral ditinjau pada kondisi keseimbangan plastis, yaitu saat massa tanah pada kondisi tepat akan runtuh (Bowless, 1988). Sehingga nilai tekanan tanah lateral yang dihasilkan dapat digunakan sebagai acuan agar tanah terhindar dari keruntuhan. Untuk merancang suatu konstruksi retaining wall diperlukan analisis mengenai tekanan tanah lateral dimana tekanan tanah lateral itu sendiri adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah dibelakang struktur penahan tanah. Data-data pada langkah pertama, dapat dihitung tekanan tanah lateral sebagai berikut :
• Menghitung Ka dan Kp.
Ka = koefisien tekanan tanah aktif
Ka = tan2(45 - Φ1/2) = tan2(45 - 35/2) = 0,271 Kp = koefisien tekanan tanah pasif
Kp = tan2(45 + Φ2/2) = tan2(45 + 35/2) = 3,68
3.3.3. Menghitung gaya dan beban yang bekerja.
Dalam perhitungan retaining wall dengan jenis gravity wall, kestabilan dari konstruksi jenis sangat tergantung pada beban sendiri. Perhitungan pembebanan bertujuan untuk mencari berat sendiri dari konstruksi merupakan perhitungan yang sangat vital.
Akibat Gaya Berat.
G1 = C x T1 x
γ
pas = 0,3 x 1 x 1,89 = 0,567 ton per pias 1m G2 = L x T2 xγ
pas = 0,7 x 0,3 x 1,89 = 0,397 ton per pias 1m G3 = D/2 x T1 xγ
pas = 0,1 / 2 x 1 x 1,89 = 0,095 ton per pias 1m G4 = D/2 x T1 xγ
1 = 0,1 / 2 x 1 x 1,7 = 0,085 ton per pias 1m G5 = B/2 x T1 xγ
pas = 0,1 / 2 x 1 x 1,89 = 0,095 ton per pias 1m G6 = E x T1 xγ
1 = 0,1 / 2 x 1 x 1,7 = 0,17 ton per pias 1m Gtotal = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6= 0,567+0,397+0,095+0,085+0,095+0,17 = 1,408 ton per pias 1m
Tekanan Tanah Aktif dan Pasif.
Pa1 = H x
γ
1 x Ka x H/2 = 1,3 x 1,7 x 0,271 x 1,3 / 2 = 0,389 ton per pias 1mPa2 = q x Ka x H = 0 x 0,271 x 1,3 = 0 ton per pias 1m
Pp = T2 x
γ
1 x Kp x T2/2 = 0,3 x 1,7 x 3,68 x 0,3 / 2 = 0,282 ton per pias 1mPah = Pa1 + Pa2 = 0,389 + 0 = 0,389 ton per pias 1m
• Menghitung Besar Momen Terhadap Pelat Ujung. Ma1 = Pa1 x H/3 = 0,389 x 1,3 / 2 = 0,168 tm per pias 1m Ma2 = Pa2 x H/2 = 0 x 1,3 / 2 = 0 tm per pias 1m Mp = Pp x T2/3 = 0,282 x 0,3 / 2 = 0,028 tm per pias 1m Mg1 = G1 x (A+B+(C/2)) = 0,567 x (0,1 + 0,1 + (0,3/2)) = 0,198 tm per pias 1m
Mg2 = G2 x (L/2) = 0,397 x (0,7 / 2) = 0,139 tm per pias 1m Mg3 = G3 x (A+B+C+(D/2)) = 0,095 x (0,1 + 0,1 + 0,3 + (0,1/2)) = 0,050 tm per pias 1m Mg4 = G4 x (A+B+C+(2D/3)) = 0,085 x (0,1 + 0,1 + 0,3 + (2 x 0,1/3)) = 0,048 tm per pias 1m Mg5 = G5 x (A+(2B/3)) = 0,095 x (0,1 + (2 x 0,1 / 3)) = 0,016 tm per pias 1m Mg6 = G6 x (A+B+C+D+(E/2)) = 0,17 x (0,1 + 0,1 + 0,3 + 0,1 + (0,1/2) = 0,050 tm per pias 1m
3.3.4. Menganalisis stabilitas gaya guling.
Dalam kasus gravity wall seperti yang dimiliki, titik guling tersebut dianggap terletak pada ujung pondasi (toe) dan gaya-gaya yang menyebabkan konstruksi terguling adalah tekanan tanah aktif, sedang gaya-gaya yang memberikan stabilitas terhadap guling pada konstruksi gravity wall adalah berat sendiri dan tekanan tanah pasif (bila dapat diandalkan).
Mguling = Ma1 + Ma2 = 0,168 + 0 = 0,168 tm per pias 1m Mtahan = Mg1 + Mg2 + Mg3 + Mg4 + Mg5 + Mg6
= 0,198+0,139+0,050+0,048+0,016+0,050 = 0,590 tm per pias 1m S.F. thd guling = Mtahan = 0,590 = 3,5
Mguling 0,168
S.F. > 1,5 → AMAN
Dimana tegangan guling yang diijinkan (S.F.) adalah 1,5 untuk jenis tanah non kohesif (misal tanah pasir) dan 2 untuk jenis tanah kohesif (misal tanah lempung). Dalam perhitungan kasar, lebih baik jika menggunakan teori gaya perlawanan dengan anggapan tanah dasar pondasi adalah tanah non kohesif, karena selain