BAB V TURAP
TURAP • Fungsi turap sama persis seperti dinding penahan tanah • Turap adalah dinding vertikal yang relatif tipis yang berfungsi untuk menahan tanah ataupun menahan masuknya air ke dalam lubang galian.
dinding penahan tanah
turap
Perbedaan turap dan dinding penahan tanah No.
Turap
Dinding penahan tanah
1
Konstruksi ringan, tipis/kecil
Berat; besar
2
Pelaksanaan cepat
Relatif lebih lama
3
Berdasarkan jepitan pada tanah/angker
Stabilitas berdasar berat sendiri
• Turap tidak cocok untuk menahan timbunan tanah yang sangat tinggi • Turap tidak cocok digunakan pada tanah granular /berbatu tanpa angker
dengan angker
• pengunaan turap: – – – –
dermaga turap coffer dam pemecah gelombang penahan tanah
TIPE TURAP BERDASARKAN BAHAN 1. Turap kayu • Digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidak tinggi • Digunakan pada tanah yang tidak berkerikil • Banyak digunakan untuk pekerjaaan sementara; penahan tebing galian
2. Turap beton – Umumnya dibuat fabrikasi – Stabilitas : momen akibat tekanan tanah – momen pengangkatan – Tebal minimum ±20 cm
3. Turap baja – – – – –
Konstruksi lebih ringan dibanding beton Mudah dipancang Dapat dibongkar dan dipancang Keawetan tinggi Mudah dilakukan penyambungan
TIPE TURAP BERDASARKAN KONSTRUKSINYA 1. 2. 3. 4.
Dinding turap kantilever Dinding turap dengan angker Dinding turap dengan platform Dinding turap untuk bendungan elak seluler
Gaya lateral pada dinding turap 1. 2. 3. 4. 5. 6.
tekanan aktif tanah tekanan pasif tanah ketidakseimbangan muka air beban di atas permukaan gaya gempa benturan gelombang dan tarik kapal
ANALISIS PERANCANGAN Stabilitas konstruksi • Menentukan panjang bagian yang dipancang ke dalam tanah • Menentukan dimensi turap → Tabel profil → Jumlah tulangan → Tebal kayu
– Turap baja – Turap beton – Turap kayu
TURAP TANPA ANKER 1. Tanah non kohesif
H
B do d Do D
Asumsi : Papan turap merupakan konstruksi kaku sempurna, garis elastis merupakan garis lurus yang miring sesuai dengan gambar dan berputar lewat titik putar Do Analisis : • Diambil lebar 1m ⊥ bidang gambar • Ditentukan panjang bagian turap yang tertanam “d” SF → 1,2 – 2,0 • Dimensi papan turap berdasar Mmaks yang terjadi
CONTOH SOAL • Sebuah turap kayu menahan tanah setinggi 1,5 m dengan karakteristik tanah ϕ = 30°, γ = 17 kN/m3, sedangkan kayu mempunyai kuat tarik = 10 MPa, tentukan panjang dan dimensi turap ! ϕ 1 Ka = tg 2 45° − = • Penyelesaian : 2 3
A
ϕ Kp = tg 2 45° + = 3 2
H=1,5 m
Ea = ½.(H+d0)2.γ.Ka
B d0 D0 D
d
Ep= ½.d02.γ.Kp ep=1/3.d0 d0.γ.Kp (H+d0).γ.Ka
ea=1/3.(H+d0)
• ditinjau turap lebar 1m ⊥ bidang gambar H1 = H + d0 → 1,5 + d0 Ea = ½.H12.γ.Ka = ½.(1,5 + d0)2.17.1/3 = 2,83 (1,5 + d0)2 terhadap D0 Ep = ½.d02.γ.Kp = ½.(d0)2.17.3 = 25,5.(do)2 terhadap D0 • Panjang Do E a .e a − E p .e p = 0 ∑MD0 = 0
ea = (1,5 + d0)/3
ep = do/3
2 1 2 1 2,83(1,5 + d o ) . (1,5 + d o ) − 25,5.d o . .d o = 0 3 3 1 2 3 2,83 2,25 + 3d o + d o . 0,5 + d o − 8,5d o = 0 3 1 2 3 6,37 + 8,5d o + 2,83d o 0,5 + d o + 8,5d o = 0 3
(
( (3,19 − 6,37d
)
)
)
− 4,25d o − 7,56d o = 0 2
o
→ d o = +1,388 m
3
Panjang turap yang dipancang Panjang turap seluruhnya
d = 1,2.1,388 = 1,66 L = H + d = 1,5+1,66 = 3,16 m
• Dimensi turap Diasumsikan Mmaks terjadi pada jarak x dari titik B 1 2 E ax = K a . .(1,5 + x ) .γ 2
= 2,83(1,5 + x ) terhadap x e ax = 2
1 (1,5 + x ) 3
1 E px = K p . .x 2 .γ 2 1 terhadap x e px = x 3
= 25,5x 2
2 1 2 1 = → + + ( ) ( ) F 0 2,83 1,5x . 1,5 x 25,5x . x=0 ∑ H 3 3 2 1 2,83 4 + 4x + x 2 . + x + 8,5x 3 = 0 3 3 → x = 0,5 m
(
)
M maks = 13,7 kNm (arah kiri ) W=
1 2 M 1 13,7 → t2 = → t = 8,2 cm t →σ= 6 W 6 10
2. Tanah kohesif b = lebar tiang perlawanan tanah setebal 1,5b diabaikan A
A
H
B
H
B
1,5 b do
Do
9.Cu.b D
tanah kohesif
do
d
3.b.do.γ.kp
d
Do D
tanah non-kohesif
• Berdasarkan Japan Port dan Harbour Structures diberikan Kc = 0,5 dan tekanan tanah aktif dikalikan Kc, sedangkan tekanan tanah pasif dikalikan Kp = 2
Untuk menghitung nilai z dari gaya pada jarak tertentu, ΣFx=0 R a + (R p ' − R p ) = 0
(R (R
p ' − R p ) = [4 c − q + 4 c + q ]
' − R p ) = 4 cz − [4 c − q ]D
p
z − [4 c − q ]D 2
Subtitusi ke pers a’ z =
(4 c − q )D
− Ra
4c
Momen max
M
max
Ra 1 Ra = Ra + y− 4 c − q 2 4 c − q
Contoh perhitungan: Gbr. Turap pada tanah kohesive dengan timbunan granular
Tentukan: a. Panjang turap terpancang, D, dimana Dsf = 1.3D b. Momen maksimum, Mmax
c. D, dengan menggunakan gambar korelasi antara rasio panjang dengan rasio kohesi untuk Turap d. Mmax, dengan menggunakan gambar korelasi antara rasio panjang dengan rasio kohesi untuk Turap Penyelesaian:
1 R 1 = (205 )6 . 6 2 R 2 = 205 ( 9 . 9 ) 1 R 3 = ( 387 − 205 )( 9 . 9 ) 2 R a = R 1 + R 2 + R 3 = 3608 lb/ft of wall R a y = R1 y1 + R 2 y 2 + R 3 y 3
6 .6 9 .9 9 .9 677 9 . 9 + + 2030 + 901 3 2 3 y = = 5 . 88 ft 3608 4 c − q = 4 ( 982 ) − 1260 = 2668 psf 4 c + q = 4 ( 982 ) + 1260 = 5188 psf Anggap momen terjadi pada ujung bawah Turap, maka
D ( 4 c − q ) − 2 DR 2
a
(
)
R a 12 c y + R a − = 0 2c + q
3608 (12 ( 982 )( 5 . 88 ) + 3608 D ( 2668 ) − 2 D ( 3608 ) − 2 ( 982 ) + 1260 2
2668 D
2
− 7216 D − 81 . 581 = 0
)=
0
D =
7216 ±
(7216 )2 + 4 (2668 )(81 . 581 ) 2 (2668 )
(a) D = 7.04 ft Mmax didapat,
M
max
Ra 1 Ra = Ra + y− 4 c − q 2 4 c − q 1 3608 3608 = 3608 + 5 . 88 − 2 2668 2668 = 3608 [( 7 . 230 ) − 0 . 676 ]
b) Mmax = 23.646 ft-lb/ft of wall
Dengan menggunakan gambar korelasi didapat,
6 .6 = 0 .4 α = 16 . 5 2qu − q 4c − q 2668 = = = 8 . 78 γ bK aH γ bK aH ( 60 )( 0 . 307 )( 16 . 5 )
D ≅ 0 . 43 H c) Sehingga didapat,
D = ( 0 . 43 )( 16 . 5 ) = 7 . 09 ft
d) Mmax, dengan menggunakan gambar korelasi tersebut
M max γ bK aH
3
= 0 . 28
Sehingga didapat,
M
max
= ( 0 . 28 )( 60 )( 0 . 307 )( 16 . 5 ) 3
M
max
= 23 . 168 ft - lb/ft of wall
TURAP DENGAN ANKER 1. Tanah non kohesif – Pengaruh tekanan aktif cukup besar – Dukungan : bawah → jepitan tanah atas → angker
B
a A H
Garis defleksi 1. Bila CDo pendek ujung bawah lepas 2. Bila CDo tepat pada batas dianggap sendi 3. Bila CDo panjang dianggap jepit
C
2
3
1 Do
Pengaruh panjang turap mempengaruhi defleksi turap
D =
7216 ±
(7216 )2 + 4 (2668 )(81 . 581 ) 2 (2668 )
(a) D = 7.04 ft Mmax didapat,
M
max
Ra 1 Ra = Ra + y− 4 c − q 2 4 c − q 1 3608 3608 = 3608 + 5 . 88 − 2 2668 2668 = 3608 [( 7 . 230 ) − 0 . 676 ]
b) Mmax = 23.646 ft-lb/ft of wall
Analisis Turap dengan Angker 1. Panjang bagian yang diperpanjang B
Panjang d di tentukan dengan asumsi titik tumpuan angker sebagai titik tetap d = 1,5do ∑Ma = 0 ∑Ma - ∑Mp = 0 dengan cara polinomial / coba banding do ketemu
a A H La
Lp C Ea Ep Do
2. Dimensi turap dMx Mmaks diasumsikan di antara di antara A dan Do Mmaks → dx = 0 3. Letak titik A (panjang a) Paling hemat Mmaks = Mmin a = 0,3 – 0,45 (H+do) → muka air tinggi titik A ±0,3 dari muka air ∑Mdo = 0
4. Dimensi batang angker Gaya angker = reaksi tumpuan di A (R) Beban pada batang angker = Ra x b (jarak) R = Ra x b Dimensi batang angker b
b
As =
R σ tarik
