tugas perencanaan sheet pile
DESCRIPTION
tugas sheet pileTRANSCRIPT
TUGAS PERENCANAAN SHEET PILE
TUGAS PERENCANAAN SHEET PILE
1. a) Menghitung panjang D teoritis :
Diketahui :
Lapisan tanah I: sand
Data :
L1 =2.5m
=20
C =0
=16kN/m
Lapisan tanah II: sand
Data :
L2 =3m
=25
C =0
sat =20kN/m
Lapisan tanah III: sand
Data :
L3 =Dm
=30
C =0
sat =21kN/m
Penyelesaian :
Ka (1)=0.490291Kp (1)=2.039606729
Ka (2)=0.405859Kp (2)=2.463912811
Ka (3)=0.333333Kp (3)=3
'(1) = sat (lapisan 2) - wat
=10.19kN/m
'(2) = sat (lapisan 3) - wat
=11.19kN/m
p1 = x L1 x Ka (1)
=19.61162
p2 =p1 + ['(1) x L2 x Ka(2)]
=32.01872
L3 =p2
'(2) x [Kp (3) - Ka (3)]
=1.073013
P =2 p1. L1 + p1. L2 + 2 (p2 - p1).L2 + 2 p2. L3
=106.7312
z = ME =[2 p1. L1 (L3+L2+L1/3) + p1. L2 (L3+L2/2)+ 2 (p2 - p1).L2 (L3+L2/3)
P +2 p2. L3 (2L3/3)]/P
=323.659
106.7312
=3.032468
L4 L4 +1.54 L4 (L2+L3) - 3P[(L1+L2+L3)-(z)] =0
'(2) [Kp(3) -Ka(3)]
L4 + 6.28 L4 -35.77 = 0
maka :
L4 =2.1m
D teori =L3 + L4
=3.173013m
b) Menghitung D aktual jika terjadi penambahan panjang sebesar 30% :
penambahan 30%, maka panjang D aktual menjadi = 130 % panjang
sehingga :
D aktual =1.3 x D teoritis
=4.1249174m
2.a) Menghitung panjang D teoritis :
Diketahui :
Lapisan tanah 1: sand
Data :
L1 =5.5m
=20
C =0
=16kN/m
Lapisan tanah II: sand
Data :
L2 =Dm
=30
C =0
sat =21kN/m
Penyelesaian :
Ka (1)=0.490291Kp (1)=2.039607
Ka (2)=0.333333Kp (2)=3
' = sat - watL3 =L. Ka
=11.19kN/mKp - Ka
p2 = x L2 x Ka (1)=0.6875m
=43.14557
p5 = . L. Kp + '. L3. (Kp - Ka)
=199.7766
P =2 p2. L + 2 p2. L3
=133.4816
z = L3 + L3
=2.520833
A1' =p5=6.686568
(Kp - Ka)
A2' =8 x P=35.74128
(Kp - Ka)
A3' =6P[2.z..(Kp - Ka) + p5)] =313.291
(Kp - Ka)
A4' =P (6.z.p5 + 4P)=528.7754
(Kp - Ka)
L4 + A1' L4 - A2' L4 - A3' L4 - A4' = 0
L4 + 6.69' L4 - 35.68 L4 - 313.29 L4 - 528.77 = 0
maka diperoleh :
L4 7.01422m
L4 7m
sehingga :
D teori =L3 + L4
=7.6875m
b) Menghitung D aktual apabila terjadi penambahan panjang sebesar 30%.
D aktual =1.3 x D teoritis
=9.99375m
3.a) Menghitung panjang D teoritis :
Diketahui :
Lapisan tanah I: sand
Data :
L1 =2m
=18
C =0
=15.5kN/m
Lapisan tanah II: sand
Data :
L2 =3.5m
=20
C =0
sat =20kN/m
Lapisan tanah III: clay
Data :
L3 =Dm
=0
C =15kN/m
sat =21kN/m
Penyelesaian :
Ka (1)=0.527864Kp (1)=1.894427
Ka (2)=0.490291Kp (2)=2.039607
' = sat - wat
=11.19kN/m
p1 = x L1 x Ka (1)
=16.36379
p2 =p1 + ['(1) x L2 x Ka(2)]
=35.56602
P =2 p1. L1 + p1. L2 + 2 (p2 - p1) L2
=104.5301
z = ME =[2 p1. L1 (L2+L1/3) + p1. L2 (L2/2)+ 2 (p2 - p1).L2 (L2/3)]/P
P
=1.96023m
D teoriD [4C - (.L1 + '. L2)] - 2 D.P1 - P1(P1 + 12.C.Z)
(.L1+'.L2)+2C
-6.665 D - 209.06 D - 494.54 = 0
maka diperoleh :
D 2.580325m
D 2.58m
D teori =2.58m
b) Menghitung D aktual apabila terjadi penambahan panjang sebesar 30%.
D aktual =1.3 x D teoritis
=3.354m
4.a) Menghitung panjang D teoritis
Diketahui :
Lapisan tanah I: sand
Data :
L1 =5.5m
=18
C =0
=15.5kN/m
Lapisan tanah II: clay
Data :
L2 =Dm
=0
C =15
sat =21kN/m
Penyelesaian :
Ka (1)=0.527864Kp (1)=1.894427
p2 =.L.Ka =45.00041
p6 =4C - .L =-25.25
p7 =4C + .L =145.25
P1 =2 L.P2 =123.7511
D teori D (4C - .L) - 2.D.P1 - P1(P1 + 12.C.z) =0
.L + 2C
-25.25 D - 248.49 D - 489.7 = 0
maka diperoleh :
D teori 2.73m
b) Menghitung D aktual apabila terjadi penambahan panjang sebesar 30%.
D actual =1.3 x D teoritis
=3.6309m
5.Data-data pekerjaan
Karakteristik Tanah Lapisan 1
Berat Isi Tanah16.000 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah6.000 kN/m3
Sudut geser dalam tanah20.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.349 radian
Kohesi Tanah0.000 kN/m2
Karakteristik Tanah Lapisan 2
Berat Isi Saturated Tanah20.000 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah10.000 kN/m3
Sudut geser dalam tanah25.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.437 radian
Kohesi Tanah0.000 kN/m2
Karakteristik Tanah Lapisan 3
Berat Isi Saturated Tanah21.000 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah11.000 kN/m3
Sudut geser dalam tanah30.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.524 radian
Kohesi Tanah0.000 kN/m2
Data-data Kondisi Muka Air Tanah
Posisi Rencana Angkur2.00m di bawah elevasi rencana dermaga
Kedalaman Muka Air tanah2.50m di bawah elevasi rencana dermaga
Jarak muka Air tanah ke rencana lokasi angkur-0.50m
Kedalaman sheet pile di atas muka tanah5.50m
Kedalaman sheet pile di bawah muka air tanah3.00m
Beban Permukaan Rencana0.00kN/m2
Analisis Gaya yang bekerja pada Sheet Pile
Koefisient Tekanan Tanah Aktif
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka10.491
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka20.406
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka30.782
Koefisient Tekanan Tanah Passip
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp12.043
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp22.468
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp33.606
Kedalaman Pemancangan Sheet Pile3.77m
Faktor Keamanan panjang sheet pile1.50
Panjang Sheet Pile yang terpancang5.66m
Total Panjang Sheet Pile11.16m
1. Perhitungan Panjang Pemancangan Sheet Pile
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif ke titik ikat angker (A)
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap A Terhadap A
(kN)(m)(kNm)
10.000.000.00
215.710.335.24
30.002.500.00
448.752.50121.88
518.281.0018.28
616.210.8914.35
7123.810.89109.57
897.280.8986.09
947.801.5172.33
Total427.75
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap A Terhadap A
(kN)(m)(kNm)
1 281.88 1.51 426.58
Momen Aktif-Momen Pasif1.16kNm
Momen Aktif-Momen Pasif0.12t.m
Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d = 3.77 m
Faktor Keamanan yang diambil 1.50
Nilai yang dilaksanakan di lapangan 5.66 m
Total Kedalaman Sheet Pile 11.16 m
2. Penentuan Profil Baja Sheet Pile Yang akan digunakan
Tentukan Momen Maksimum yang akan bekerja dengan cara mengganti-ganti d
Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d =3.77 m
Momen Maksimum yang terjadi1.16kNm
Tegangan Ijin material Sheet Pile230.00mN/m2
Tegangan Ijin material Sheet Pile230000.00mN/m2
Momen Kelembaman Sheet Pile0.000000506m3
Momen Kelembaman Sheet Pile0.51cm3
Pilih profil yang digunakan sehingga nilai W terpenuhi
3. Penentuan Diameter Baja Angkur
Perhitungan Gaya Tarik
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif terhadap titik B
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 - 8.27 -
2 15.71 7.94 124.65
3 - 5.27 -
4 48.75 5.27 256.92
5 18.28 4.77 87.20
6 16.21 1.89 30.56
7 123.81 1.89 233.39
8 97.28 1.89 183.38
9 47.80 1.26 60.06
367.84 976.17
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif terhadap titik B
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 281.88 1.26 354.23
Gaya Tarik (T) 7.27
Titik B = Titik ujung sheet pile sebelah bawah
Untuk kondisi pemasangan setiap jarak 2m
maka diperoleh rekapitulasi gaya dan momen sebagai berikut:
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
735.69 1952.34
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 563.77 708.47
2171 7.27 1243.17
1951.64
Selisih Gaya yang terjadi0.70kNm
Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 171.00 kN
Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 17,100.00 kg
Tegangan Ijin Angkur 1,000.00 kg/cm2
Luasan yang diinginkan 17.10 cm2
Diameter angkur 4.67 cm
Luasan Angkur 17.10 cm2
Dengan coba-coba diperoleh diameter 4.67 cm
Faktor keamanan untuk Diameter Angkur 1.50
Diameter yang digunakan 7.00 cm
4. Perencanaan Blok Angker
Posisi Kedalaman angkur 2.000 m di bawah elevasi rencana dermaga
Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 171.000 kN
Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 17.100 ton
Tinggi Angkur dari as 1.000 m
Total Panjang Angkur (h) 2.000 m
Total nilai H 3.000 m
Lebar Angkur, B 2.000 m
Tekanan Tanah Aktif pada dasar Plat 13.252 t/m2
Tekanan Tanah Passip pada dasar Plat 55.160 t/m2
Koefisient Tekanan Tanah diam, Ko 0.400
Koefisient Tekanan Tanah Aktif 0.491
Koefisient Tekanan Tanah Pasip 2.043
Berat Isi Tanah 6.000 kN/m3
Sudut Geser Dalam tanah 0.349 radian
Tangen sudut geser dalam tanah 0.364
Diasumsikan kondisi Plane Strain
Besar Gaya Tarik yang bekerja dihitung dengan menggunakan rumusan Teng (1962)
Komponen 1 83.817 ton
Komponen 2 1.142 ton
Komponen 3 4.823 ton
Total Gaya Tarik yang mampu dipikul 89.782 ton
Faktor keamanan terhadap Ankur 5.250
5. Penentuan Panjang Anchor
Sudut geser dalam tanah lapis 1 20.000 derajat
Sudut geser dalam tanah lapis 1 0.349
Sudut geser dalam tanah lapis 2 25.000 derajat
Sudut geser dalam tanah lapis 2 0.437
Sudut kelongsoran aktif yang terbentuk 32.500 derajat
Sudut aktif yang terbentuk 0.567
Posisi sheet pile 2.000 m di bawah permukaan tanah
Tinggi Sheet Pile 5.500 m dari permukaan tanah
Sheet pile yang tertanam 3.770 m
Tinggi untuk perhitungan bidang longsor 2.513 m
Tinggi bidang longsor 8.013 m
Panjang Bidang longsor 1 5.108 m
Panjang Bidang longsor 2 1.275 m
Total panjang angker, L 6.382 m
Faktor keamanan terhadap panjang sheet pile 1.500
Panjang Yang dilaksanakan 9.57 m dari ujung sheet pile
Jika ada penambahan kedalaman sebesar 30% dari panjang teoritis, maka total panjang perencanaan sheet pile adalah sebesar :Panjang Teoritis setelah penambahan 30% 4.90 m
Faktor Keamanan yang diambil 1.50
Nilai yang dilaksanakan di lapangan 6.40 m
Total Kedalaman Sheet Pile 11.90 m
6.Data-data pekerjaan
Karakteristik Tanah Lapisan 1
Berat Isi Tanah15.500 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah5.500 kN/m3
Sudut geser dalam tanah18.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.314 radian
Kohesi Tanah0.000 kN/m2
Karakteristik Tanah Lapisan 2
Berat Isi Saturated Tanah20.000 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah10.000 kN/m3
Sudut geser dalam tanah20.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.349 radian
Kohesi Tanah0.000 kN/m2
Karakteristik Tanah Lapisan 3
Berat Isi Saturated Tanah21.000 kN/m3
Berat isi Efektif Tanah11.000 kN/m3
Sudut geser dalam tanah0.000 derajat
Sudut geser dalam tanah0.000 radian
Kohesi Tanah15.000 kN/m2
Data-data Kondisi Muka Air Tanah
Posisi Rencana Angkur2.00m di bawah elevasi rencana dermaga
Kedalaman Muka Air tanah2.00m di bawah elevasi rencana dermaga
Jarak muka Air tanah ke rencana lokasi angkur0.00m
Kedalaman sheet pile di atas muka tanah5.50m
Kedalaman sheet pile di bawah muka air tanah3.50m
Beban Permukaan Rencana0.00kN/m2
Analisis Gaya yang bekerja pada Sheet Pile
Koefisient Tekanan Tanah Aktif
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka10.528
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka20.491
Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka31.000
Koefisient Tekanan Tanah Passip
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp11.897
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp22.043
Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp31.000
Kedalaman Pemancangan Sheet Pile2.54m
Faktor Keamanan panjang sheet pile1.50
Panjang Sheet Pile yang terpancang3.81m
Total Panjang Sheet Pile9.31m
1. Perhitungan Panjang Pemancangan Sheet Pile
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif ke titik ikat angker (A)
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap A Terhadap A
(kN)(m)(kNm)
10.000.000.00
216.380.335.46
30.002.750.00
434.362.7594.48
530.061.3340.08
613.970.273.77
755.880.2715.09
897.790.2726.40
9266.130.69184.52
Total369.80
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap A Terhadap A
(kN)(m)(kNm)
1 532.26 0.69 369.03
Momen Aktif-Momen Pasif0.77kNm
Momen Aktif-Momen Pasif0.08t.m
Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d = 2.54 m
Faktor Keamanan yang diambil 1.50
Nilai yang dilaksanakan di lapangan 3.81 m
Total Kedalaman Sheet Pile 9.31 m
2. Penentuan Profil Baja Sheet Pile Yang akan digunakan
Tentukan Momen Maksimum yang akan bekerja dengan cara mengganti-ganti d
Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d =2.54 m
Momen Maksimum yang terjadi0.77kNm
Tegangan Ijin material Sheet Pile230.00mN/m2
Tegangan Ijin material Sheet Pile230000.00mN/m2
Momen Kelembaman Sheet Pile0.0000003346m3
Momen Kelembaman Sheet Pile0.33cm3
Pilih profil yang digunakan sehingga nilai W terpenuhi
3. Penentuan Diameter Baja Angkur
Perhitungan Gaya Tarik
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif terhadap titik B
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 - 7.04 -
2 16.38 6.71 109.86
3 - 4.29 -
4 34.36 4.29 147.39
5 30.06 3.71 111.43
6 13.97 1.27 17.74
7 55.88 1.27 70.97
8 97.79 1.27 124.19
9 266.13 0.85 225.32
514.57 806.90
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif terhadap titik B
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 532.26 0.85 450.64
Gaya Tarik (T) 6.04
Titik B = Titik ujung sheet pile sebelah bawah
Untuk kondisi pemasangan setiap jarak 2m
maka diperoleh rekapitulasi gaya dan momen sebagai berikut:
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1,029.14 1613.80
Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif
No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan
terhadap B Terhadap B
(kN)(m)(kNm)
1 1,064.51 901.29
2117 6.04 706.68
1607.97
Selisih Gaya yang terjadi5.84kNm
Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 117.00 kN
Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 11,700.00 kg
Tegangan Ijin Angkur 1,000.00 kg/cm2
Luasan yang diinginkan 11.70 cm2
Diameter angkur 3.86 cm
Luasan Angkur 11.70 cm2
Dengan coba-coba diperoleh diameter 3.86 cm
Faktor keamanan untuk Diameter Angkur 1.50
Diameter yang digunakan 5.79 cm
4. Perencanaan Blok Angker
Posisi Kedalaman angkur 2.000 m di bawah elevasi rencana dermaga
Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 117.000 kN
Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 11.700 ton
Tinggi Angkur dari as 1.000 m
Total Panjang Angkur (h) 2.000 m
Total nilai H 3.000 m
Lebar Angkur, B 2.000 m
Tekanan Tanah Aktif pada dasar Plat 13.079 t/m2
Tekanan Tanah Passip pada dasar Plat 46.962 t/m2
Koefisient Tekanan Tanah diam, Ko 0.400
Koefisient Tekanan Tanah Aktif 0.528
Koefisient Tekanan Tanah Pasip 1.897
Berat Isi Tanah 5.500 kN/m3
Sudut Geser Dalam tanah 0.314 radian
Tangen sudut geser dalam tanah 0.325
Diasumsikan kondisi Plane Strain
Besar Gaya Tarik yang bekerja dihitung dengan menggunakan rumusan Teng (1962)
Komponen 1 67.767 ton
Komponen 2 1.009 ton
Komponen 3 4.636 ton
Total Gaya Tarik yang mampu dipikul 73.412 ton
Faktor keamanan terhadap Ankur 6.275
5. Penentuan Panjang Anchor
Sudut geser dalam tanah lapis 1 18.000 derajat
Sudut geser dalam tanah lapis 1 0.314
Sudut geser dalam tanah lapis 2 20.000 derajat
Sudut geser dalam tanah lapis 2 0.349
Sudut kelongsoran aktif yang terbentuk 35.000 derajat
Sudut aktif yang terbentuk 0.611
Posisi sheet pile 2.000 m di bawah permukaan tanah
Tinggi Sheet Pile 5.500 m dari permukaan tanah
Sheet pile yang tertanam 2.540 m
Tinggi untuk perhitungan bidang longsor 1.693 m
Tinggi bidang longsor 7.193 m
Panjang Bidang longsor 1 5.040 m
Panjang Bidang longsor 2 1.401 m
Total panjang angker, L 6.441 m
Faktor keamanan terhadap panjang sheet pile 1.500
Panjang Yang dilaksanakan 9.66 m dari ujung sheet pile
Jika ada penambahan kedalaman sebesar 30% dari panjang teoritis, maka total panjang perencanaan sheet pile adalah sebesar :Panjang Teoritis setelah penambahan 30%3.302 m
Faktor Keamanan yang diambil1.5
Nilai yang dilaksanakan di lapangan4.802 m
Total Kedalaman Sheet Pile10.302 m
Hal 17