Beranda Sipil Dinding Penahan Tanah Batu Belah (Tipe Gravitasi)

Dinding Penahan Tanah Batu Belah (Tipe Gravitasi)

3843
0
BERBAGI
dinding penahan tanah batu belah

Dinding penahan tanah berfungsi menyokong tanah serta mencegahnya dari bahaya kelongsoran. Ada beberapa tipe dinding penahan tanah, diantaranya:

  1. Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi
  2. Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever
  3. Dinding penahan tanah non – konstruksi

Tapi disini kita hanya membahas dinding penahan tanah tipe gravitasi. Dinding gravitasi (gravity walls) umumnya terbuat dari batu belah. Kekuatan dinding tipe gravitasi ini sepenuhnya tergantung pada berat sendirinya. Sedangkan dinding non-gravity mengandalkan konstruksi dan kekuatan bahan untuk kestabilannya.

Pada umumnya dinding penahan tanah gravitasi berbentuk trapesium dan direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan gaya tarik akibat gaya yang bekerja.

Sebuah dinding penahan tanah yang baik harus memiliki beberapa kriteria, yaitu:

Stabilitas terhadap guling

dinding penahan tanah

Stabilitas terhadap geser

dinding penahan tanah

Stabilitas terhadap daya dukung tanah

dinding penahan tanah

Stabilitas guling terjadi apabila momen yang dihasilkan oleh beban lebih besar dari pada momen yang ditahan oleh dinding dengan mengambil sebuah titik pada dinding sebagai acuan.

Dan stabilitas geser adalah fungsi dari kekasaran permukaan bawah dinding dan gaya gesek tanah. Dinding bergeser akibat adanya tekanan tanah lateral yang terjadi pada dinding.

Besarnya tekanan tanah sangat dipengaruhi oleh fisik tanah, sudut geser, dan kemiringan tanah terhadap bentuk struktur dinding penahan.

Sedangkan untuk menghitung stabilitas daya dukung tanah sama seperti menghitung daya dukung pondasi telapak.

Menghitung Stabilitas Dinding Penahan Tanah

Berikut adalah contoh sederhana dalam menghitung stabilitas dinding penahan tanah:
Diketahui sebagai berikut:

dinding penahan tanah

  • H1 = 2 m, H2 = 0.3 m
  • b1 = b2 = 0.6 m
  • q = 10 kN/m2, γ tanah = 20 kN/m2, θ tanah = 30°, c = 10

Penyelesaian:

Stabilitas Terhadap Guling
dinding penahan tanah
menghitung berat dinding

Berat dinding (gunakan berat jenis, γb = 25 kN/m3)

  • W1 = b1 * H1 * γb = 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m= 30 kN
  • W2 = 1/2 * b1 * H1 * γb =1/2 x 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m = 15 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

  • X1 = 1/2 * b1 + b2 = 1/2 * 0.6 + 0.6 = 0.9 m
  • X2 = 1/2 * b2 = 1/2 * 0.6 = 0.3 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

  • Mb1 = W1 * X1 = 30 x 0.9 = 27 kNm
  • Mb2 = W2 * X2 = 15 x 0.3 = 4.5 kNm
  • ΣW = 45 kN, ΣMb = 31.50 kNm
dinding penahan tanah
menghitung tekanan tanah

Koefisien tekanan aktif (Ka)

  • Ka = 1 – sin θ /  1 + sin θ = 1 – sin 30 /  1 + sin 30 = 1/3

Koefisien tekanan pasif(Kp)

  • Kp = 1/Ka = 1 : 1/3 = 3

Tekanan tanah aktif (Pa)

  • Pa1 = Ka * q * H1 = 1/3 x 10 x 2 = 20/3 kN
  • Pa2 = 1/2 Ka* γ’ * H1^2 =  1/2 x 1/3 x (20 – 10) x 2^2 = 20/3 kN
  • Pa3 = 1/2 * γ air * H1^2 =  1/2 x 10 x 2^2 = 20 kN
  • Pp = 1/2 *  γ * Kp * H2^2 = 1/2 * 20 * 3 * 0.3^2 = 2.7 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

  • Y1 = 1/2 * H1 = 1/2 x 2 = 1 m
  • Y2 = Y3 = 1/3 * H1 = 1/3 x 2 = 2/3 m
  • Yp = 1/3 * H2 = 1/3 x 0.3 = 0.1 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

  • Mp1 = Pa1 * Y1 = 20/3 x 1 = 6.67 kNm →
  • Mp2 = Pa2 * Y2 = 20/3 x 2/3 = 4.45 kNm  →
  • Mp3 = Pa3 * Y3 = 20 x 2/3 = 13.33 kNm  →
  • Mpp =Pp * Yp = 2.7 x 0.1 = 0.27 kNm ←
  • ΣPa = 33.33 kN ΣMp (1-3) = 24.45 kNm

[ΣMb / ΣMp] ≥ 1.5 (Safety factor)

[31.50 / 24.45] = 1.29 < 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah harus diperbesar)

Revisi Ukuran Dinding dengan merubah b1=

Berat dinding (gunakan berat jenis, γb = 25 kN/m3)

  • W1 = b1 * H1 * γb = 0.8 x 2.0 x 25 x 1 m= 40 kN
  • W2 = 1/2 * b1 * H1 * γb =1/2 x 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m = 15 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

  • X1 = 1/2 * b1 + b2 = 1/2 * 0.8 + 0.6 = 1 m
  • X2 = 1/2 * b2 = 1/2 * 0.6 = 0.3 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

  • Mb1 = W1 * X1 = 40 x 1 = 40 kNm
  • Mb2 = W2 * X2 = 15 x 0.3 = 4.5 kNm
  • ΣW = 55 kN, ΣMb = 44.50 kNm

[ΣMb / ΣMp] ≥ 1.5 (Safety factor)

[44.50 / 24.45] = 1.82 > 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah Aman)

Stabilitas Terhadap Geser

Σ Rh = cd . B + W tan δb. dimana,

  • Σ Rh = tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran
  • cd = adhesi antara tanah dan dasar dinding = c (dengan menganggap permukaan dinding sangat kasar)
  • B = lebar pondasi ( m )
  • W = berat total dinding penahan tanah
  • δb = sudut geser antara tanah dan dasar pondasi

Maka, Σ Rh = 10 * 1.4 + 55 tan 30° = 45.75 kN

Jumlah Gaya – Gaya Horizontal

  • Σ Ph = Σ Pa – Σ Pp = 33.33 kN – 2.7 kN = 30.63

[ΣRh / ΣPh] ≥ 1.5

[45.75 / 30.63] = 1.49 ~ 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah Aman)

Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah

Perhitungannya sama dengan cara menghitung pondasi telapak. Silahkan baca artikelnya disini.

Sumber referensi: blog.nobelconsultant.com

Sekian postingan kali ini, semoga bisa menambah wawasan kita semua. Jangan lupa share artikel ini ke sosial media agar yang lain bisa membacanya juga. Ikuti fanspage blog ini difacebook agar tidak ketinggalan artikel terbaru. Sampai jumpa pada artikel berikutnya.

TINGGALKAN KOMENTAR

Silakan masukkan komentar anda!
Please enter your name here