ANALISA DINDING PENAHAN TANAH DENGAN
PERKUATAN BAMBU
OLEH :
IR. A.A KETUT NGURAH TJERITA, MSC
NIP : 195312311986021003
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
i
KATA PENGANTAR
Pengetahuan mengenai bangunan penahan tanah dewasa ini sangat pesat perkembangannya selaras dengan muculnya berbagai bahan sintetis untuk keperluan konstruksi bangunan antara lain bahan geotextile yang digunakan sebagai perkauatan tanah baik dijalan raya, bangunan penahan tanah, bendungan dan bangunan konstruksi lainnyan.
Dalam penulisan ini adalah menganalisa dinding penahan tanah memakai perkuatan bambu dengan mengambil teori-teori dan penulisan dari literature yang telah dilakukan oleh penulis yang ada didaftar pustaka. Penulisan ini bertujuan untuk menambah bahan bacaan bagi mahasiswa sebagai refrensi pembanding yang telah banyak dilakukan dengan bahan-bahan sintetis yang lebih modern. Dalam masalah kemantapan lereng pada bangunan teknik sipil adalah merupakan suatu hal yang sangat prinsip, karena sifat-sifat dan perilakunya tanah atau batuan sebagai cerminan kekuatan daya dukungnya/kemampuan lereng pada tanah tersebut harus stabil dan aman dari beban yang dipikulnya, apalagi saat-saat musim hujan. Dengan penggunaan bahan perkuatan dari bamboo sudah tentu nilai biayanya lebih murah dan mudah didapatkan disekitar pekejaan dinding penahan tanah yang lokasinya ditempat terpencil jauh dari perkotaan. Penulisan ini dirangkum dari beberapa buku sesuai dengan referensi yang ada pada daftar pustaka dan mungkin banyak terdapat kesalahan dari penterjemahan bahasa asing. Dengan sangat menyadari pula barangkali ada hal-hal yang kurang sempurna dalam penyelesaian penulisan ini, masukan dan saran dari pembaca sangat diharapkan dan semoga penulisan ini ada manfaatnya bagi kita serta perkebangan ilmu pengetahuan di Indonesia.
Denpasar, Juli 2017 Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ……… i
DAFTAR ISI ………. ii
PENDAHULUAN ... 1
I. PENGGUNAAN BAMBU SEBAGAI PENGUATAN TANAH …...………. 1
II. PERUMUSAN MASALAH …....………. 1
TINJAUAN PUSTAKA ... 3
I. ANALISA DINDING PENAHAN TANAH (RETAINING WALL) DAN PENGUATAN 4 II. PENULANGAN UNTUK SHALLOW FOOTING……….. 6
III. MEKANISME KERUNTUHAN ………... 8
IV. HASIL PERCOBAAN UNTUK RETAINING WALL………. 16
V. PENULANGAN UNTUK TANAH COHESIVE ……….. 19
KESIMPULAN ... 24
I. BAMBU SEBAGAI BAHAN TULANGAN ……… 24
PUSTAKA ……...………... 23
1
PENDAHULUAN
I. Penggunaan Bambu Sebagai Penguatan Tanah
Penguatan tanah dengan penggunaan batang-batang pohon, bahan fiber dan bahan-bahan lainnya dapat memperbaiki kwalitas tanah, baik dilihat dari segi kekuatannya menerima beban maupun dari segi kompressibilitasnya. Hal ini dapat diartikan. Bahwa massa tanah yang diberikan penguatan tersebut mempunyai kekakuan (stiffness) yang lebih tinggi.
Penggunaan metal tipis berupa strip untuk menaikan daya dukung tanah telah dilaporkan antara lain oleh Jean Binquet, Kenneth Lee dan lain-lain. Selain dari faktor naiknya daya dukung, maka faktor ekonomisnya telah pula dibandingkan, misalkan biaya konstruksi tembok penahan dengan dan tanpa penguatan (reinforcement).
Pada dasarnya, prinsip dari penguatan tanah dengan menggunakan metal tipis atau bahan lain yang diletakan horizontal sesuai arah lapisan-lapisan tanah, adalah timbulnya geseran antara bidang kontak bahan penguatan dengan tanah. Besar dari tegangan geser yang timbul tergantung antara lain pada tegangan nomal dan adhesi antara kedua bahan. Dilihat dari pola keruntuhan yang mungkin terjadi, maka ada dua hal yang perlu diperhatikan, yaitu keruntuhan tarik dari bahan penguatan dan keruntuhan geser pada bidang kontak.
Untuk bahan penguatan, diajukan sebagai alternative adalah penggunaan bambu. Dilihat dari pengalaman-pengalaman, bamboo yang ditanam didalam tanah dapat tahan beberapa puluh tahun . Selain itu bahan ini relatif murah dan mempunyai ruas /buku-buku yang khas.
II. Perumusan Masalah.
Pengaruh penguatan atau penulangan tergantung pada kerja sama kedua material. Penempatan penulangan dan susunannya, akan menentukan pola keruntuhanyang akan terjadi.
2 Pada gambar ( a ) jarak d > B, penulangan tidak berfungsi, karena bidang runtuh tidak mencapai daerah tulangan. Pada gambar 1 ( b ) untuk d < B , penulangan ada fungsinya. Keruntuhan dapat menimbulkan dua kemungkinan yaitu :
- Tulangan putus karena tarikan .
- Keruntuhan terjadi karena dilampauinya kuat geseran pada bagian tertentu dari panjang tulangan.
Masalah yang perlu diselidiki adalah :
1. Distribusi tegangan geser disepanjang tulangan, hal ini akan menentukan panjang tulangan yang diperlukan.
2. Pengaruh susunan tulangan dua arah, terutama pada masalah tiga dimensi misalnya fundasi bujur sangkar, bentuk lingkaran dan lain-lain.
3. Pengaruh kohesi tanah dan tegangan air pori pada tegangan geser.
4. Penyelidikan kwalitas bahan bamboo dan pengaruh buku-bukunya dalam sumbangannya terhadap geser dan tarik.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Konsep penguatan tanah mulai dikembangkan secara teknis oleh Henri Vidal, Prancis, dalam,1960. The French Research Road Laboratory, telah melaksanakan percobaan-percobaan pada tembok penahan tanah (retaining wall) dengan menggunakan tanah yang diperkuat dengan penulangan. Richardson and Kenneth Lee (1975), UCLA, telah melakukan penelitian pengaruh seismic pada retaining wall pada percobaan di laboratorium dengan menggunakan sinusoidal seismic loading diatas shaking table.
Beberapa analisa untuk tanah yang diperkuat dengan tulangan, antara lain telah dikemukakan oleh Kenneth Lee et.al (1973), Jean Binguet & Kenneth Lee (1975), Jerry Chang & Raymond A.F. (1977), Karl M . Rontstad & L.R . Herrmann (1976 ), Joe O . Akinmusuru & & J.A. Akinbolade (1981) . Pada dasarnya analisa untuk reinforced earth dapat dibagi atas :
o Analisa reinforced earth untuk retaining wall o Analisa reinforced earth untuk shallow footing.
Keuntungan dari penulangan dapat dilihat secara sederhana seperti dikemukakan oleh Hendri Vidal . Ia melakukan suatu test vacuum triaxial dari suatu contoh tanah pasir. Hubungan tegangan – regangan (strees – strain ) untuk tanah pasir biasa dan untuk tanah pasir yang diberi wood shaving, dapat dilihat pada gambar 2.
4 Terlihat bahwa pengaruh penulangan menaikan kekuatan, beberapa kali lebih besar. Kenaikan itu sangat tergantung antara lain pada kekuatan tarik bahan penguatan (tulangan) dan geser (bond) antara bahan penguatan dan tanah. Pada umumnya, baik kuat geser tanah maupun
bond, tergantung kepada tegangan normal efektif yang bekerja pada elemen yang ditinjau. Teori
yang telah berkembang sampai saat ini terbatas kepada tanah-tanah yang non cohesive, dimana masalah tegangan air pori dan kohesi tanah, tidak termasuk.
I. Analisa Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall) dan Penguatan
Gambar 3 (a) Gambar 3 (b)
Gambar (3a) dan (3b) memperihatkan penulangan pada retaining wall, tulangan-tulangan dibagian depan dipegang oleh konstruksi yang disebut skin. Skin ini dapat terbuat dari
steel sama seperti bahan tulangan. Material properti dari bahan tulangan, misalnya sebagai
berikut : E = 196.7 KN/ m2 Μ = 0.28 Yield strength = 255.3 KN/M2 b = 60 mm t strip = 2 ~ 3 mm t skind = 3 ~ 5 mm s ~ 0.5, 1.0 , 1.5 m z = 25 cm
5 Pada keadaan aktif (active State), diagram tegangan dianggap berupa diagram segitiga, dengan sudut Ø = 450 + Ø/2 dan nilai K
A = tan2 (450 - Ø/2).
Kriteria yang harus dipenuhi oleh tulangan adalah adalah : kuat terhadap tarik dan cukup panjang untuk memberikan tahanan geser (bond).
Gaya tarik :
Gambar 4 a- Metoda Rankine b- Metoda Coulomb
c- Metoda Coukomb – Moment.
Anggapan ialah bahwa gaya tarik yang terjadi pada tulangan, mulai nol pada ujung bebas dan maksimum pada dinding (gambar 4 ). Untuk menghitung besarnya gaya tarik pada tulangan tersebut ada beberapa metoda :
a. Metoda Rankine (R)
Ԏd = Ka . ϒ.d . z . s (1)
d = kedalaman tulangan yang tinjau , dari muka tanah . Nilai maksimum terjadi pada kedalaman d = H , sehingga
Ԏmax = Ka .ϒ. H. z. s (2)
b. Metoda Coulomb – Force (CF)
Cara ini diturunkan dengan prinsip, bahwa gaya aktif yang tejadi diimbangi oleh jumlah dar masing-masing gaya dari n buah tulangan. Dinyatakan terhadap gaya maksimum yang terjadi pada d = H dari tulangan yang ke n, diperoleh :
Ԏmax = Ka H z s (3)
c. Metoda Coulomb (CM) ialah dengan menghitung keseimbangan moment terhadap titik kaki, diperoleh :
6
τmax = Ka H z s (4)
Jika tegangan batas tulangan disebut y , dan luas penampangnya disebut At , maka :
SFy = (5)
Gaya geser : untuk ini perlu estimasi dari panjang efektif tulangan yang memberikan efektif adalah bagian tulangan yang berada dibelakang bidang runtuhAB (Gb. 3a )
Untuk tulangan yang berbentuk strip dengan lebar b dan δ sebagai sudut geser atara bahan tulagan dengan tanah maka diperleh :
Fg = 2 b l ϒ d tan δ (6a) Untuk tulangan dengan penampang lingkaran diperoleh :
Fg = De l d tan (6b)
Dari gambar (3a) dapat diketahui total panjang L yang diperlukan sehubungan dengan geseran adalah :
L = + (SFØ) (7)
Jika dipakai metoda Coulomb – Force, diperoleh gaya geser sebagai berikut :
Fg = 2 z b tan [ L – ( n –i ) z tan ( 450 - ) (8a)
atau Fg = Dl . z tan [ L – ( n – i ) z tan ( 450 - ) ] (8b)
dan SFØ = [ L - ( n-1) z tan ( 450 - ) ] (8c)
N adalah nilai i yang pertama ditemui dari atas, yang berada lewat bidang runtuh AB
II. Penulangan untuk Shallow Footing
Tulangan yang digunakan disusun secara horizontal seperti pada retainin wall . Beberapa istilah yang berhubungi dengan cara pembesian disini perlu dijelaskan sebagai berikut :
7
a. BCR ( Bearing Capacity Ratio) = b. LDR ( Linear Density of Reinforcement)
BCR adalah perbandingan anatara harga rata-rata tegangan kontak ( contact-pressure) pada tanah yang diberikan tulangan, dengan tanah tanpa tulangan masing-masing pada vertical settlement yang sama.
LDR adalah jumlah lebar dari tulangan-tulangan untuk setiap satuan panjang / lebar dari pondasi.
Susunan Penulangan
Ditinjau dahulu susunan penulangan satu arah . Untuk susunan satu arah ini ada kemunkinan 3 hal sebagai berikut ((Gambar. 5) :
Gambar 5(a) Gambar 5(b)
Gambar 5(c)
Pada gambar 5(a), bidang runtuh tidak memasuki daerah penulangan . Hal ini terjadi jika > dan jumlah baris tulangan atau konsentrasi tulangan sedemikian banyak.
Jadi daerah tulangan seolah – olah lapisan tanah dengan tulangan adalah daerah rigid yang tidak dapat ditembus oleh geser.
8
Untuk Gambar 5 (b), keruntuhan yang terjadi sedemikian, sehingga tulangan mengalami geser. Hal ini terjadi untuk < , dengan n < 3 (jumlah layer), atau panjangnya tulangan kurang.
Untuk Gambar 5(c) , dengan perbandingan < , tapi n > 3, maka keruntuhan tarik putus dimulai dari tulangan yang paling atas.
Keadaan yang digambarkan pada Gambar 5(b) dan Gambar 5(c) adalah yang sesuai dengan tinjauan disini. Agar tidak terjadi runtuh tarik dan runtuh geser, maka harus dipenuhi syarat :
T (8)
III. Mekanisme Keruntuhan
Gambar (6(a), 6(b))
Gambar 6 menunjukkan penyebaran tegangan dan mekanisme keruntuhan, untuk menyebarkan daya dukung pada tanah dengan tulangan. Terlihat ada bagian yang terdorong kebawah dan ada bagian yang terdorong kesamping. Batas antara kedua
gerak tersebut dinyatakan oleh garis ac dan a,c, , yaitu garis-garis yang menghubungi
9
Dari Gambar 7 (a) terlihat ada gaya vertical normal FVAD(qo,z) dan FVBC (qo,z)
disertai gaya geser vetikal S(qo,z) , yaitu untuk elemen tanah tanpa tulangan. Untuk
tanah dengan tulangan system gaya yang serupa berlaku juga, ditambah dengan gaya
D(Z<N) pada tulangan. Mekanisme terjadinya gaya D terlihat pada gambar 7(c).
Selanjutnya diambil anggapan, bahwa beasarnya D berbanding terbalik dengan
jumlah lapisan tulangan N, jadi :
D(Z,N) = (9)
Keseimbangan pada gambar 7(a) memberikan hubungan sebagai berikut : FVAD (qo,Z) - FVBC(qo,z) - S(qo,z) = 0 (10)
Begitu pula untuk tanah dengan tulangan , diperoleh :
FVAD(q,z) - FVBC(q,z) - S(q,z) - D(Z,N=1) = 0 (11)
Jika diambil fundasi dengan dimensi B yang sama untuk suatu fundasi menerus dan gaya-gaya diatas diambil pada lapis tanah dengan penurunan yang sama sebagai akibat beban, maka
FVBC(q0,z) = FVBC(q,z) (12)
Tapi q > q0, Perbedaan akibat q > q0 ini menimbulkan gaya pada tulangan untuk
mengimbangi hal tersebut. Dengan kombinasi rumus-rumus (10,) (11) dan (12), diperoleh :
FVAD (q,z) - FVAD(qo,z) = S(q,z) - S(q0,z) + D(Z,N=1) (13)
Dari persamaan (13 ) kiranya D(Z,N=1) yang tidak dapat diperoleh langsung ,
sedangkan suku-suku lainnya dapat ditentukan sebagai berikut :
10
Gambar 7(a) Gambar 7(b)
Gambar 7(c) Gambar (8)
S(q,z) = xz (x0 , z) (15)
11
Gambar (9(a), 9(b))
Dalam bentuk tak berdimensi, persamaan (14) dan (15) dapat diubah menjadi bentuk: FVAD(q,z) = J ( ) q. B
Dalam mana J ( ) = (16)
S (q,z) = I ( ) q . (17)
Dalam mana I ( ) = (18)
Jadi rumus-rumus (16), (17) dan (18) berlaku untuk sembarang B dan sembarang niai q. Jika persamaan (9), (16) dan (17) dimasukkan kedalam persamaan
(13), diperoleh persamaan untuk mendapat D pada sembarang kedalaman z sebagai
ketergantungan perbandingan :
D(Z<N) = q0 . ( (19)
Kekuatan Tarik Ry
Kekuatan tarik pada tulangan dapat dihitung dari hubungan :
12
Dimana : w = lebar dari satu strip t = tebal strip
NR = banyak strip tulangan per unit panjang fundasi
Atau Ry = (20a)
Untuk bentuk tulangan dengan penampang At
Untuk bentuk strip wNR = LDR (20b)
Dengan membandingkan rumus untuk D dan Ry dapat diketahui ada atau
tidak bahaya putus tarik .
Kekuatan Geser Fg
Untuk mengetahui Fg, diperlukan gaya normal sepanjang FG (Gambar 8), yaitu bagian diluar bidang geser ac.
F FG(q,z) = LDR (untuk strip) (21a)
= NR . ( .Dl ) (untuk penampang lingkaran) (21b)
Integrasi sepanjang FG itu sebenarnya cukup dibatasi pada daerah dimana tegangan mvertikalnya sudah mencapai 1% dari tegangan akibat beban luar.
Jika disebutkan jarak itu adalah L0 (Ganbar. 9) , maka batas integrasi cukup dari
x0 ke L0 saja.
Dalam bentuk tak berdimensi, rumus (2.1) dapat ditulis sebagai berikut :
F VFG(q,z) = LDR. B. M ( ) q (22)
Dimana M ( ) = (23) Parameter M ( ) dapat dihitung, misalnya dengan persamaan Boussinesq.
13
Pengaruh overburden pressure, dapat dihitung sebagai berikut : misalkan ada overburden sedalam D dihitung dari dasar fundasi, maka total gaya normal pada tulangan dikedalaman z, adalah :
FNt = FVFG(q,z) + LDR . (L0 – x0 )( z + D) (untuk strip) (24a)
= FVFG(q,z) + DL . NR . (L0 – X0 )( Z + D) (untuk lingkaran) (24b)
Jika sudut geser antara bahan tulangan dengan tanah disebut dan SFg
adalah angka keamanan untuk geser, maka koefisien geser menjadi :
F = (25) Dengan kombinasi persamaan-persamaan (22), (24), dan (25) diperoleh :
Fg(z) = 2 f . LDR M ( ) B .q0( ) + (L0 - X0 ) ( Z+ D ) ] (untuk strip) (26a)
= Dz . NR . [ M ( )B . q0 ( ) + (L0 – X0)(z + D)] (untuk lingkaran) (26b)
Bahaya keruntuhan geser dapat dilihat dari perbandngan antar persamaan (26a) dan D
persamaan (19).
Jadi untuk daya dukung, design parameter seperti D (Z,N) , Ry dan Fg (z) harus
diperiksa untuk setiap lapisan tulangan. Dengan membandingkan nilai-nilai RY dan Fg
terhadap D akan diketahui mana yang paling kritis, apakah keruntuhan tarik atau
keruntuhan geser dari tulangan yang ditinjau untuk suatu nilai BCR tertentu. Beberapa hasil percobaan yang telah dilakukan (J. Binguet & K. Lee 1975) Tipe konstruksi : strip footing
Jenis tanah : Ottawa sand no. 90
Cu = 1,5 kg/cm2 d min = 1300 kg/m3 d max = 1640 kg/m3 tr = 35 plain = 42 g = 18
14
Susunan model lihat gambar 9 (seri A, B dan C )
Seri A
Seri B
15
Tulangan terdiri dari aluminium foil 0,013 mm tebal dan 13 mm lebar. Kekuatan tarik
putus adalah 17 N ; g = 18 (peak) dan 10 residual.
Untuk Foam rubber : E = 124 KN/m2 sedqangkan untuk pasir 2100 KN/m2 .
Pasir diletakan dalam box lebar 50 cm dan panjang 150 cm, diberikan pasir lapis demi lapis setebal 2,5 cm dan dikompak dengan vibrator.
NR = 17 ; LDR = 17 x = 42,5 %
Ada 3 seri test yang dilakukan. Seri A adalah untuk tanah homogen dengan tulangan. Seri B untuk tanah yang mempunyai satu lapis soft soil yang dalam hal ini diwakili oleh foam rubber.
Seri C adalah untuk tanah yang mengandung kantong tanah lunak . Untuk ketiga seri
test diatas , LDR sama dan h sama. Yang berbeda-beda adalah Zb dan banyak lapisan
tulangan n.
Hasil-hasil experiment untuk seri A, B, dan C dibandingkan dengan teori dapat dilihat dibawah ini : (Gambar 10)
16
Gambar 10
IV. Hasil Percobaan Untuk Retaining Wall
Percobaan dilakukan K. Lee, Adam, Jean Marie dan Vagneron (1973) untuk tanah pasir dengan kotak kayu ukuran (76 x 120 x 61 ) cm. Skin element terbuat dari aluminjum sheet tebal 0,3 mm dalam bentuk semisirkular. Untuk tulangan dipakai aluminum foil tebal 0,013 mm , 3,9 mm, dengan kuat tarik 4,9 N atau kekuatan runtuh
17
dengan karakteristik : D50 = 0,15 mm, Cu = 1,5 kg/cm2 , max = 1,64 gr/cc dan min
= 1,31 gr/cc . Pasir ditimbun lapis perlapis ( a’ 2,54 cm ) dengan suatu alat corong pada ketinggian tertentu dan bergerak kemuka dan kebelakang. Tidak ada pemadatan yang dilakukan. Percobaan dilakukan dengan berbagai variasi dari panjang dan jarak antar tulangan dengan spasi vertikal tetap dibuat sebesar 2,54 cm ( sesuai tinggi dari skin).
Tinggi backfill ditambah terus sampai dengan terjadinya keruntuhan. Lalu backfill diambil dengan hati-hati dan bidang runtuh dicatat posisinya. Percobaan ini dilakukan untuk bermacam-macam variasi panjang dan spasi horizontal dari tulangan , dengan spasi vertikal constant, yaitu 2,54 cm ( = 1 in ). Untuk test yang telah dilakukan
oleh K. Lee etal itu, dua macam density diambil, yaitu : Dr = 20% (loose) dan Dr 63
% (medium dense). Untuk nilai diambil dari hasil plane strain test pada low confining
pressure antara 0,3 1,9 KN/m2, maka diperoleh harga masing-masing 31 dan
44 pada loose dan medium dense. Untuk harga sudut geser g antara aluminum foil
dan pasir, diperoleh nilai g = 31 .
Beberapa hasil percobaan dalam bentuk gambar-gambar disampaikan dalam tulisan ini.
Keruntuhan : Putus tarik.
Gambar 16 Gambar 17
18
Gambar 18 Gambar 19a (Putus Tarik)
Gambar 19b (Runtuh geser)
Tekanan tanah lateral, psi
19
Gambar 21
V. Penulangan Pada Jenis Tanah Cohesive
Untuk tanah-tanah cohesive, tegangan geser dipengaruhi bukan saja oleh tegangan normal efektif, tapi ada pula pengaruh cohesive tanah yang berupa adhesi.
= ( - ) tan g + C ad (27)
Dimana : = sudut geser antara tanah dan bahan tulangan.
= tegangan normal
= tegangan air pori
C ad = adhesi antara tanah dan bahan tulangan.
Karena = f ( q, z, x ) dan = F ( q, z, x,t ), maka selain tergantung kepada beban dan koordinat titik yang ditinjau , ia tergantung pula pada waktu t . Tegangan air pori berubah dengan waktu serta cara pembebanan dan perubahan itu tergantung pula pada syarat-syarat batas, yang berhubungan dengan kondisi drainage yang ada.
20
Dengan demikian ada 2 hal pokok yang perlu dilihat jika digunakan tanah kohesive :
a. Pengaruh susunan tulangan pada konsolidasi tanah. Jika dipandang
density dari tulangan tertentu , hal ini akan menyebabkan stiffness massa tanah menjadi berubah, mak masalah konsolidasi tanah dengan tulangan, dapat ditinjau sebagai suatu material dengan equivalen kekakuan pengganti, untuk dapat menghitung deformasinya.
b. Rumusan terhadap D dan Fg harus memasukkan faktor pengaruh
air pori sebagai fungsi waktu.
Jika kita kembali kepada rumus-rumus untuk D dan Fg maka kiranya pengaruh
tersebut harus dimasukkan.
Penulis mencoba untuk memberi gambaran perubahan tersebut dimana pengaruh air pori sebagai fungsi waktu dan tempat, dicoba diformulasikan.
Maka rumus ( 14 , 15 ) mungkin dapat ditulis sebagai berikut :
FVAD ( q, z, t ) = q, z,x,t dxdt (28)
Dan S (q, z, t) = xz ( x0, z, t ) (29)
Demikian pula rumus ( 21a, 21b ), dapat ditulis sebagai :
FVFG(q,z,t) = LDR (untuk strip) (30a)
= NR (untuk lingkaran) (30b)
Dalam rumus-rumus diatas, , tegangan air pori, sebagai fungsi waktu dan tempat, mungkin dapat didekati dari solusi persamaan dibawah ini :
Cz = (31)
Pemecahan persamaan diatas tergantung pada boundary condition dan arah dominan dari pada aliran air pori
21
Hal – hal diatas adalah tinjauan untuk konstruksi (sistem) penulangan dua dimensi. Untuk tipe dondasi langsung berbentuk persegi panjang atau bujur sangkar atau pelat penuh, maka ada kemungkinan dilakukan penulangan dalam dua arah. Tinjauan untuk ini belum termasuk. Tapi percobaan model test di laboratorium, telah dilaporkan oleh Joe, 0. Akub\nmusuru dan Jones A. Akinboldae (Nigeria, 1981). Percobaan yang dilakukan adalah dengan box kayu ukuran 1mx1m dan tinggi 0.7m (square box). Tanah adalah pasir uniformly graded antara + BS 14 dan – BS 200 British Standard ; D50 = 0,43, D10 = 0,14, Gs = 2.70 = 1700 kg/m3 dan = 380.
Reinfoncing material, adalah “iko” yang biasa dipakai di Nigeria untuk sleeping
mats. Lebar iko 10 mm, tebal 0,03 mm dengan tegangan tarik putus 80 N/mm2 , dan
nilai = 12 .
Ukuran fundasi adalah 10 cm bujur sangkar dari steel plate 13 mm tbal. Beban dilakukan secara bertahap dan centris. Hubungan beban dan displacement menunjukkan strain-hardening effect. Keruntuhan dalam hal ini diambil tegangan pada titik permulaan strain-hardening.
Gambar 22 Susunan tulangan 2 arah Beberapa hasil test dapat dilaporkan sebagai berikut :
a. Pengaruh spasi horizontal.
22
Gambar 25
Gambar 26
Untuk retaining wall, rumus (6a, 6b) akan berubah, sesuai dengan pengaruh kohesi dan tegangan air pori tanah.
Untuk keruntuhan geser tanah diperoleh hubungan sebagai berikut :
Fg = (32)
Dalam mana :
xy = ( z,x - z,x ,t ) tan + Cad (33)
Seterusnya :
SF = = . zyt dxdt (34)
Baik rumus-rumus 28, 29, 30, 32, dan 34 dapat dikembangkan penyelesaiannya dalam bentuk numerik.
23
KESIMPULAN
I. Bambu Sebagai Bahan Tulangan
Bambu sebagai bahan telah banyak dikenal dan digunakan di Indonesia, bahkan untuk beberapa konstruksi besar, menggunakan bambu sebagai bahan fundasi.
- Sebagai cerucuk bambu yang dipancang vertikal kedalam lapisan tanah lunak dan dibebani kemudian diatasnya. Undasi disini adalah sebagai grup tiang. Antara lain digunakan pada jembatan-jembatan dijalan daerah utara pulau Jawa sejak zaman penjajahan Belanda yang lalu.
- Sebagai fundasi tiang yang diatasnya diberi beban konstruksi penahan gelombang, seperti yang ada di Tanjung Priok yang dibangun oleh Perhubungan Laut sekitar tahun antara tahun 1955 – 1960 dengan pelaksanaan dari Perancis.
- Akhir-akhir ini dilakukan percobaan untuk tulangan pada pavement sebagai pengganti tulangan baja. Percobaan untuk ini telah dilakukan di Singapore beberapa tahun yang lalu.
Beberapa data tentang bambu :
Tensile strength 1000 4000 kg/cm2
Compressive strength 250 1000 kg/cm2
E 105 3 x 105 kg/cm2
Flexural strength 1000 2400 kg/cm2
Specifik gravity 0,6 0,8 overdry Moisture Conten ( 10 45 ) %
Skrinkage & swellinh : longitudinal ( 0,2 0,5 )% Tangential ( 10 20 ) %
Radial ( 15 30 ) %
Dapat dilihat bahwa dari segi kekuatan, bambu cukup baik dibandingkan dengan tanah. Beberapa masalah yang harus diselidiki menyangkut :
- Pengaruh shrinkage & swelling jika tanah berubah kadar airnya.
- Pengaruh muka air tanah yang berubah baik terhadap mechanical properties maupun chemical properties
- Kemungkinan treatment
24
PUSTAKA
1. Kenneth L . Lee et al , “ Reinforced Earth Retaining Wall “. Journal of The Soil Mechanics and Foundation Division. Proc. Of the ASCE, vol 99, No. SM 10, Oct, 1973.
2. Jean Binguet and Kenneth L. Lee, “ Bearing Capacity Tests on Reinforced Earth Slabs” , Jounal of the Geotechnical Engineering Division,
Proc. Of ASCE, vol. 101 No.GT 12 Dec.1975.
3. Jean Binguet and Kenneth L.Lee, “ Bearing Kavacity Analysis of Reinforced Warth Slabs” , Journal of the Geotechnical Enginnering Division, Proc. Of the ASCE, vol, 101, No,GT 12 , Dec.1975.
4. Steiner, R.S., “ Reinforced Earth Bridge Highway Sinkhole “ , Civil Engineering ASCE, vol. 45, No. 7 Juli 1975.
5. Richardson , G.N . , and Lee, K.L. , “ Seismic Dsign of Reinforced Earth Wall” , Journal of the Geotechnical Division , ASCE, vol. 101 , No.GT 2, Proc. Paper 11143, Feb.1975. 6. Desai and Christian , “ Numerical Methods in Geotechical Engineering “ Mc Graw Hill
1977.
7. G. Gudehus, “ Finite Elements in Geomechanics “
Wiley Interscience Publication, Jhon Wiley & Sons, 1977.
8. Wai-Fah-Chen, “ Limit Analysis and Soil Plasticity”, Elsevier, Science Publishing Coy, 1955
9. M . E. Haar, “ Mechanics of Particulate Media, A Probabilistic Approach”, MC Graw Hill , 1977.
10. I. K. Lee, “ Soil Mechanics – New Horizon “ , London Butterworth Group, 1974.
-
