“PROGRAM ANALISA STABILITAS ABUTMEN”
Disusun Oleh :
KHUSNIDZAR ARDIANI
L2A 004 083
MOCHAMMAD HARRY F.
L2A 004 090
Telah disahkan pada tanggal 27 Februari 2009
Disetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Muhrozi, MS.
Ir. Windu Partono, MSc.
NIP.131 672 478
NIP.131 596 954
Mengetahui,
Ketua Jurusan Sipil
Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Ir. Sri Sangkawati, MS
NIP. 130 872 030
KATA PENGANTAR
Pertama-tama kami panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan rahmat dan karunia-Nya, kami telah dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “ Program Analisa Stabilitas Abutmen ”.
Tugas Akhir merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana (S1). Tugas akhir ini mempunyai bobot sebesar empat satuan Kredit Semester (4 SKS).
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ir. Sri Sangkawati, MS. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Diponegoro.
2. Ir. Arif Hidayat, CES. MT. selaku Ketua Bidang Pendidikan Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
3. Ir. Muhrozi, MS. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan
bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini.
4. Ir. Windu Partono, MSc. selaku dosen pembimbing II yang telah
memberikan bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini.
5. Ir. Parang Sabdono, M.Eng. selaku dosen wali (2156) yang telah
memberikan motivasi, nasehat , dukungan dan arahan.
6. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang atas jasa-jasanya selama kami menuntut ilmu.
7. Orang tua dan seluruh keluarga kami yang selalu mendoakan kami,
mencurahkan kasih sayang dan perhatiannya serta atas dukungan moral, spiritual dan finansial selama ini.
8. Teman-teman seperjuangan khususnya seluruh mahasiswa Teknik Sipil
melewati berbagai kenangan indah dalam suka dan duka bersama selama ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah
membantu kami baik secara langsung maupun tidak dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran sangat diharapkan untuk penyempurnaan Laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro.
Semarang, Februari 2009
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Maksud Dan Tujuan. ... I-1 1.3. Ruang Lingkup Pembahasan ... I-2 1.4. Sistematika Penulisan ... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Uraian Umum ... II-1 2.2. Parameter Desain ... II-2 2.3. Geometri Abutmen ... II-2 2.4. Tekanan Tanah Lateral ... II-3 2.4.1 Koefisien Tekanan Tanah ... II-3 2.4.2 Tekanan Tanah Akibat Berat Isi (γ) dan Kohesi (c) ... II-5 2.4.3 Tekanan Tanah Akibat Beban yang Bekerja Pada
Tanah Urugan ... II-6 2.4.3.1 Beban Terbagi Rata ... II-6 2.4.3.2 Beban Titik ... II-7 2.4.3.3 Beban Garis ... II-7 2.4.3.4 Beban Terbagi Rata Memanjang / Strip ... II-8 2.5. Beban Gempa ... II-9 2.5.1 Tekanan Tanah Lateral Gempa Untuk Tanah Non-Kohesif ... II-9 2.6. Faktor Keamanan ... II-10
2.6.2 SF Guling ... II-11 2.6.3 SF Geser ... II-11 2.6.4 SF Eksentrisitas ... II-12 2.6.5 SF Daya Dukung Tanah ... II-12 2.7. Gaya Dalam Pada Konstruksi ... II-14 2.7.1 Gaya Dalam Pada Dinding ... II-14 2.7.2 Gaya Dalam Pada Lantai ... II-14 BAB III METODOLOGI
3.1. Umum ... III-1 3.2. Pembatasn Perencanaan ... III-1 3.3. Implementasi Perencanaan ... III-2 3.4. Pengujian Program ... III-2 3.5. Visualisasi Program ... III-3 BAB IV ANALISA PROGRAM
4.1 Bagan Alir Program ... IV-1 4.1.1 Flowchart Umum Program ... IV-1 4.1.2 Perhitungan Luas dan Titik Berat Abutmen ... IV-3 4.1.3 Perhitungan Berat Tanah Timbunan ... IV-4 4.1.4 Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah Aktif ... IV-4 4.1.5 Perhitungan Tekanan Tanah Aktif Lateral ... IV-5 4.1.6 Perhitungan Tekanan Tanah Aktif Akibat Gempa ... IV-7 4.1.7 Perhitungan Tekanan Tanah Akibat Beban Tambahan ... IV-8 4.1.8 Perhitungan Total Gaya ... IV-10 4.1.9 Perhitungan Daya Dukung Tanah ... IV-11 4.1.10 Perhitungan Tegangan Kontak ... IV-11 4.1.11 Perhitungan Stabilitas... IV-12 4.1.12 Perhitungan Gaya Dalam Pada Dinding ... IV-12 4.1.13 Perhitungan Gaya Dalam Pada Lantai ... IV-13 4.2 Cara Pemakaian Program ... IV-14 4.2.1 Memulai Program ... IV-14 4.2.2 Input Data ... IV-14
4.2.3 Hasil Analisa ... IV-17 4.2.4 Membuka dan Menyimpan Data ... IV-20 BAB V ANALISA MANUAL DAN VALIDASI HASIL PROGRAM
5.1 Perhitungan Manual ... V-1 5.1.1 Kasus 1 ... V-1 5.1.2 Kasus 2 ... V-20 5.1.3 Kasus 3 ... V-36 5.2 Perbandingan Hasil Program dengan Metode Manual... V-48 5.2.1 Kasus 1 ... V-48 5.2.2 Kasus 2 ... V-49 5.2.3 Kasus 3 ... V-50 5.2.4 Nilai Rata-rata Selisih ... V-51 BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan ... VI-1 6.2 Saran ... VI-1 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
2.1. Koefisien geser dasar untuk tekanan tanah lateral ... II-10 2.2. Faktor keutamaan ... II-10 5.1. Pembebanan abutmen akibat berat sendiri ... V-2 5.2. Pembebanan abutmen akibat tanah timbunan ... V-2 5.3. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat berat tanah ... V-6 5.4. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat beban merata ... V-7 5.5. Gaya tekanan tanah aktif akibat gempa ... V-10 5.6. Beban-beban yang terjadi pada abutmen ... V-11 5.7. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat berat tanah ... V-17 5.8. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat beban merata ... V-18 5.9. Gaya tekanan tanah aktif pada abutmen akibat gempa ... V-19 5.10. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat berat sendiri ... V-21 5.11. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat tanah timbunan.. V-22 5.12. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat berat tanah dan kohesi ... V-24 5.13. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat beban merata ... V-26 5.14. Tabel beban-beban yang bekerja pada abutmen ... V-28 5.15. Tekanan tanah aktif pada abutmen akibat berat tanah dan kohesi ... V-33 5.16. Tekanan tanah aktif akibat beban merata ... V-34 5.17. Gaya dalam terhadap dinding(A-A) ... V-36 5.18. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat berat sendiri ... V-37 5.19. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat tanah timbunan.. V-38 5.20. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat beban garis ... V-39 5.21. Beban-beban yang bekerja pada abutmen ... V-41 5.22. Gaya yang terjadi pada dinding penahan tanah akibat beban garis ... V-46 5.23. Validasi program vs manual kasus 1 ... V-48 5.24. Validasi program vs manual kasus 2 ... V-49 5.25. Validasi program vs manual kasus 3 ... V-50
DAFTAR GAMBAR
2.1. Gaya pada abutmen ... II-1 2.2. Abutmen tipe kantilever dan gravitasi ... II-2 2.3. Bentuk keruntuhan menurut teori Rankine ... II-4 2.4. Tegangan akibat berat jenis tanah (γ) ... II-5 2.5. Tegangan tanah aktif pada tanah kohesif ... II-5 2.6. Tekanan tanah lateral akibat q ... II-6 2.7. Tekanan tanah akibat beban titik ... II-7 2.8. Tekanan tanah lateral akibat beban garis ... II-8 2.9. Tekanan tanah lateral akibat beban terbagi rata ... II-8 2.10. Jenis-jenis kegagalan dalam kestabilan abutmen ... II-11 2.11. Gaya yang bekerja pada dinding ... II-14 2.12. Gaya yang bekerja pada toe dan heel ... II-15 3.1 Form tampilan ... III-3 3.2 Form data input dan analisa stabilitas ... III-3 3.3 Form data tegangan akibat tiap beban dalam 100 pias ... III-4 4.1. Flowchart umum program ... IV-2 4.2. Flowchart perhitungan Luas dan titik berat abutmen ... IV-3 4.3. Flowchart perhitungan berat tanah timbunan ... IV-4 4.4. Flowchart perhitungan koefisien tekanan tanah aktif ... IV-5 4.5. Flowchart perhitungan tekanan tanah aktif lateral ... IV-6 4.6. Flowchart perhitungan tekanan tanah aktif akibat gempa ... IV-7 4.7. Flowchart tegangan akibat beban merata ... IV-8 4.8. Flowchart gaya akibat beban titik ... IV-9 4.9. Flowchart gaya akibat beban garis ... IV-9 4.10. Flowchart gaya akibat beban strip ... IV-10 4.11. Flowchart perhitungan total gaya ... IV-10 4.12. Flowchart perhitungan daya dukung tanah ... IV-11 4.13. Flowchart perhitungan tegangan kontak ... IV-11 4.14. Flowchart perhitungan stabilitas ... IV-12
4.15. Flowchart perhitungan gaya dalam pada dinding ... IV-12 4.16. Flowchart perhitungan gaya dalam pada lantai ... IV-13 4.17. Memulai program ... IV-14 4.18. Jendela program ... IV-14 4.19. Tombol input geometri ... IV-15 4.20. Form input geometri dinding kantilever ... IV-15 4.21. Form input geometri dinding gravitasi ... IV-15 4.22. Tombol input parameter tanah ... IV-15 4.23. Input parameter tanah ... IV-16 4.24. Tombol input beban ... IV-16 4.25. Form input beban ... IV-16 4.26. Tombol material dan S.F ... IV-17 4.27. Form material dan S.F ... IV-17 4.28. Tombol analyze ... IV-17 4.29. Tombol report ... IV-17 4.30. Form report data input dan cek stabilitas ... IV-18 4.31. Tombol total stress ... IV-18 4.32. Tombol view stress ... IV-18 4.33. Tombol View total stress ... IV-18 4.34. Form tegangan total pada abutmen ... IV-19 4.35. Tegangan akibat masing-masing beban ... IV-19 4.36. Grafik tegangan total ... IV-20 4.37. Form open file ... IV-20 4.38. Form save file ... IV-21
