DINAMIKA TANAH

Oleh:

Giwa Wibawa Permana1215011048

2015

Jurusan Teknik SipilUniversitas Lampung

Beban Dinamis

SIFAT-SIFAT TANAH AKIBAT BEBAN DINAMIS

Sifat-Sifat Tanah Kuat Dukung

Contoh

o Beban dinamis mesin (cyclic loading) Fondasi mesin

o Interaksi tanah dan bangunan Beban gempa

o Bendungan atau timbunan tanah Tahan gempa

Untuk

mengetahui

sifat-sifat tanah

akibat pengaruh

beban dinamis

dilakukan

Uji di Laboratorium

Uji di Lapangan

Korelasi Empiris

Uji di Laboratorium

Uji di Lapangan

LINGKARAN MOHR

Y

X

> 0

< 0

< 0

> 0 < 0

> 0

𝛼

+

-

+-

= + cos 2 - sin 2

= sin 2 - cos 2 …𝑃𝑒𝑟𝑠 .1¿

𝜎 𝑌

𝜎 𝑋

Dari persamaan tersebut diatas diperoleh pusat lingkaran mohr ( = ( + )/2, = 0)

Radius =

𝜎

𝜏

𝑃 𝐴(𝜎 ¿¿ 𝑋 ,0)¿ (𝜎¿¿𝑌 ,0)¿

Cara analitis Tegangan yang terjadi

𝐺𝑎𝑚𝑏𝑎𝑟 2¿

Cara grafis Menentukan titik Pole (P)

Pole : Setiap garis yang ditarik melalui Pole (P) akan memotong lingkaran mohr pada suatu titik, yang memberikan tegangan geser dan normalnya pada suatu bidang miring dengan orientasi yang sama di dalam ruang sebagai garis.

Pada gambar 2) P sebagai Pole

Contoh

Tentukan tegangan normal dan geser yang memotong elemen tanah dan membentuk sudut 45° arah jarum jam dari horisontal.

4

2

4

2

1

1

1

145° = 4

= +1

𝜏

𝜎

1

0−11 2 3 4 5

𝑃 (4,1)

𝐶 (2,-1)

:

a) Bidang horisontal : (4,1)Bidang Vertikal : (2,-1)

b) Titik A dan B terletak di lingkaran mohr.

c) Buat lingkaran mohr dengan diameter AB atau R = d) Buat garis melalui A mendatar memotong lingkaran mohr Pole (P).

e) Melalui P ditarik garis sejajar bidang yang membuat sudut 45° titik C.

f) Tegangan ujung dicari, koordinat C (4,-1) atau = 4 dan = -1.

TEGANGAN UTAMA

Bila tidak ada tegangan geser, dijumpai bidang-bidang utama dengan tegangan-tegangan utama (principal stress).

𝜎 𝛼

=

= 0

= 0

𝜏𝛼

𝛼

= 0

= 0

Tegangan dengan besaran besar = Major principal stress ()

Tegangan dengan besaran kecil = Minor principal stress ()

Diantaranya :

Intermediate Principal Stress (terjadi dalam dimensi – 3)

𝜎 3

𝜎 𝛼

𝜎 1

𝛼

a. Elemen dalam kondisi seimbang

b. Diagram lingkaran mohr

Radius =

𝜏

𝜎02𝛼 𝛼

(Pole𝜎 1𝜎 3

𝜎1+¿𝜎3

2¿

𝜎

𝜏

0 𝜎 3 𝜎 2 𝜎 1

c. Diagram lingkaran mohr dengan

biasanya lebih kecil dari

Contoh

Dua bidang a dan b dipisahkan oleh sudut pada bidang a, = 10 kPa, = +2 kPa. Bidang a membentuk sudut 15° dengan bidang horisontal. Tegangan pada bidang b : = +9 kPa, dan = -3 kPa.

Cari :a. Major dan minor tegangan utamab. Tegangan pada bidang horisontalc. Tentukan sudut antara bidang a dan b

Bid. Horisontal 15°

= 2 kPa = 10 kPa,

Bidang a

Bidang t

1

2

𝜏 (𝑘𝑃𝑎)

𝜎 (𝑘𝑃𝑎)0

(2

4

2 4 6 81012

-3

15°θ𝑃

= 3,61

𝐻 (8,6,3,8)

= 10,65

𝐵 (9 ,−3 )𝑑𝑖𝑏𝑎𝑔𝑖2

𝑀

Tahapan Pengerjaan :

1. Cari koordinat A dan BA adalah bidang aB adalah bidang b

2. Tarik garis AB, bagi AB sama panjang dari tengah-tengah AB ditarik garis tegak lurus AB memotong sumbu ketemu M

3. M membentuk pusat lingkaran mohr.

4. A membentuk 15° terhadap bidang horisontal ketemu titik pole P.

5. Dari P ditarik garis ke B Ketemu sudut (sudut antara bidang A dan B).

6. Tegangan pada bidang horisontal diperoleh dengan cara menarik garis horisontal dari P sampai memotong lingkaran mohr ketemu titik H.

PENGUKURAN SIFAT-SIFAT TANAH AKIBAT BEBAN DINAMIS

I. UJI DI LABORATORIUM

a. Tegangan Geser Tanah di bawah Pengaruh Pembebanan Cepat (UU Test)

Tanah Lempung

𝜎 3𝜎 3

𝜎 3

𝜎 3 𝜎 3

𝜎 3

𝜎 3

𝜎 3

∆ 𝜎

∆𝜎

+ =

+ =

(Major Principal Stress)

(Minor Principal Stress)

= -

≤ 0,5%

𝜀(𝑎𝑥𝑖𝑎𝑙 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑖𝑛)

𝜏

𝜎𝑜𝜎 3 𝜎 1

1𝑥 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛

Cu

𝜏

𝜎𝜎 31

kenyang air

𝜎 32 𝜎 33𝜎 11 𝜎 12𝜎 13 :

= = (R)

TERIMA KASIH