PLAXIS (Finite Element Code For Soil and Rock Analysis) adalah program pemodelan dan postprocessing metode elemen hingga yang mampu melakukan analisa masalah-masalah geoteknik dalam perencanaan sipil. PLAXIS V. 7.2 menyediakan berbagai analisa teknik tentang displacement, tegangan-tegangan yang terjadi pada tanah, dan lain-lain. Program ini dirancang untuk dapat melakukan pembuatan geometri yang akan dianalisa.
Parameter tanah yang digunakan dalam program PLAXIS diantaranya yaitu :
a) Berat Volume Tanah Kering / dry soil weight (γ dry)
b) Berat Volume Tanah Basah / wet soil weight (γ wet)
c) Permeabilitas Arah Horizontal / horisontal permeability (kx)
d) Permeabilitas Arah Vertikal / vertical permeability (ky)
e) Modulus Young / Young’s Modulus (E),
f) Poisson’s Ratio (v)
g) Kohesi / Cohesion (c)
h) Sudut Geser / Friction Angle (φ)
i) Sudut Dilatasi / Dilatancy Angle (ψ)
Program komputer ini menggunakan elemen segitiga dengan pilihan 6 nodal atau 15 nodal. Pada analisis ini digunakan elemen segitiga dengan 6 nodal agar dapat dilakukan interpolasi dan peralihan nodal dengan menggunakan turunan berderajat dua. Dengan menggunakan elemen ini akurasi hasil analisis sudah cukup teliti dan dapat diandalkan.
PLAXIS terdiri dari 4 program :
1. Input program
2. Calculation program
3. Output program
4. Curve program
Diketahui suatu struktur turap dari baja dengan pembebanan dan profil lapisan tanah seperti pada gambar di bawah ini.
KETENTUAN :
H1 = 2,00 m tanah I Tanah II
H2 = 3,00 m c = 0 c = 0
H3 = 5,00 m ϕ = 34º ϕ = 34º
q = 2 t/m γ = 1,8 t/m3 γ = 2,2 t/m3
γw = 1 t/m3
DIMINTA :
- Gambarkan diagram distribusi tekanan tanahnya
- Hitung kedalaman pancang aktual, dengan faktor keamanan 10% – 30%
- Hitung gaya angkur jika angkur dipasang tiap 6 meter / 10 meter.
- Gambar desain angkur, turap, dan pertemuan keduanya ( skala 1 : 20 )
- Desainkan profil baja turap yang bisa dipakai dan ekonomis ( sesuai momen maksimal ).
( untuk tipe baja dan profil baja dapat dilihat pada tabel baja )
PENYELESAIAN
Menghitung Koefisien Tekanan Tanah
- Tekanan Tanah Aktif
- Tekanan Tanah Pasif
Gambar Sket Diagram Distribusi Tanah
SOAL 1
Diketahui suatu struktur dinding penahan dan batu kali ( gravity wall ) dengan pembebanan dan profil lapisan tanah seperti pada gambar di bawah ini sebagai salah satu solusi untu keadaan sebenarnya di lapangan di bawah ini.
KETENTUAN :
H1 = 3,00 m B1 = 2,50 m Tanah I ( urug ) Tanah II ( asli)
H2 = 4,00 m B2 = 0,50 m c1 = 0 kN/m c2 = 10 kN/m
H3 = 1,50 m B3 = 0,50 m Ø1 = 30º Ø2 = 30º
H4 = 3,00 m B4 = 1,50 m γ1 = 20 kN/m3 γ2 = 18 kN/m3
q = 10 kN/m2
DIMINTA :
Analisis konstruksi tersebut terhadap :
- Stabilitas Geser
- Stabilitas Guling, dan
- Stabilitas daya dukung tanah
- Gambarkan konstruksi tersebut ( skala 1 : 50 ) beserta sistem drainase pada dinding.
PENYELESAIAN :
Berat Dinding Penahan Tanah dan Beton di atasnya
Bidang 1
Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3
W1 = ½ . a . t . γ
= ½ . 0,50 . 7,00 . 25
= 43,75 kN/m
Bidang 2
Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3
W2 = p . l . γ
= 7,00 . 0,50 . 25
= 87,5 kN/m
Bidang 3
Diambil berat jenis beton = 25 kN/m3
W3 = p . l . γ
= 5,00 . 1,50 . 25
= 187,5 kN/m
Bidang 4
W4 = p . l . γ
= 3,00 . 2,50 . 20
= 150 kN/m
Bidang 5
W5 = p . l . ( γ1 – γw )
= 4,00 . 2,50 . ( 20 – 10 )
= 100 kN/m
Beban Akibat Beban Merata
W = q . L
= 10 kN/m2 x 2,50 m
= 25 KN/m
Jarak Beban Terhadap Ujung Dinding Penahan ( di titik O )
- x1 = ( ⅔ . 0,50 ) + 1,50 = 1,833 m
- x2 = ( ½ . 0,50 ) + 0,50 + 1,50 = 2,25 m
- x3 = ( ½ . 5,00 ) = 2,50 m
- x4 = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50 = 3,75 m
- x5 = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50 = 3,75 m
- x = ( ½ . 2,50 ) + 0,50 + 0,50 + 1,50 = 3,75 m
Momen Terhadap Ujung Dinding Penahan ( Titik O )
M1 = W1 . x1
= 43,75 . 1,833
= 80,19375 kN
M2 = W2 . x2
= 87,5 . 2,25
= 196,875 kN
M3 = W3 . x3
= 187,5 . 2,50
= 468,75 kN
M4 = W4 . x4
= 150 . 3,75
= 562,5 kN
M5 = W5 . x5
= 100 . 3,75
= 375 kN
M6 = W6 . x6
= 25 . 3,75
= 93,75 kN
Tabel 1.1 Hasil Perhitungan Momen Akibat Gaya Vertikal
Koefisien Tekanan Aktif ( Ka )
Koefisien Tekanan Tanah Pasif ( Kp )
Tekanan Tanah Aktif ( Pa )
Pa1 = Ka . q . H
= ⅓ . 10 8,50
= 28,333 kN
Pa2 = Ka . γ1 . H1 . ( H2 + H3 )
= ⅓ . 20 . 3,00 . ( 4,00 + 1,50 )
= 120 kN
Pa3 = ½ . Ka . γ’ . ( H2 + H3 )2
= ½ . ⅓ . ( 20 – 10 ) . ( 4,00 + 1,50 )2
= 50,4167 kN
Pa4 = ½ . γw . ( H2 + H3 )2
= ½ . 10 . ( 4,00 + 1,50 )2
= 151,25 kN
Pa5 = ½ . Ka . γ1 . ( H1 )2
= ½ . ⅓ . 20 . ( 3,00 )2
= 30 kN
Σ Pa = Pa1 + Pa2 + Pa3 + Pa4 + Pa5
= 28,333 + 120 + 50,4167 + 151,25 + 30
= 379,9997 kN
Tekanan Tanah Pasif ( Pp )
Pp = ½ . Kp . γ . ( H4 )2
= ½ . 3. 20 . ( 3,00 )2
= 270 kN
Jarak l Lengan Terhadap Titik O
l1 = ½ . H = ½ . 8,50 = 4,25 m
l2 = ½ . ( H2 + H3 ) = ½ . 4,00 . 1,50 = 3,00 m
l3 = ⅓ . (H2 + H3 ) = ⅓ . 4,00 . 1,50 = 2,00 m
l4 = ⅓ . (H2 + H3 ) = ⅓ . 4,00 . 1,50 = 2,00 m
l5 = ( ⅓ . H1 ) + H2 + H3 = ( ⅓ . 3,00 ) + 4,00 + 1,50 = 6,50 m
l6 = ⅓ . H4 = ⅓ . 3,00 = 1,00 m
Tabel 1.2 Gaya – Gaya Horizontal & Perhitungan Momen
Tabel 1.3 Gaya Horizontal Akibat Tekanan Pasif
Jumlah Gaya – Gaya Horizontal
Σ Ph = Σ Pa – Σ Pp
= 379,9997 – 270,0
= 109,9997 kN
Momen yang Mengakibatkan Penggulingan
Σ Mg = Σ Ma – Σ Mp
= 1078,749 – 270,0
= 808,749 kN
Menghitung Stabilitas Terhadap Penggeseran
Tahanan geser pada dinding sepanjang B = 5,00 m, dihitung dengan menganggap dasar dinding sangat kasar. Sehingga sudut geser δb = ϕ2 dan adhesi cd = c2.
Untuk tanah c – ϕ ( ϕ > 0 , dan c > 0 )
Σ Rh = cd . B + W tan δb
Dengan Σ Rh = tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran
cd = adhesi antara tanah dan dasar dinding
B = lebar pondasi ( m )
W = berat total dinding penahan dan tanah diatas plat pondasi
δb = sudut geser antara tanah dan dasar pondasi
Σ Rh = cd . B + W tan δb
= ( 10 kN/m . 5,00 m ) + 593,75 kN/m . tan 30º
= 50 kN/m + 342,8017 kN/m
= 392,8017 kN/m
= 3,5709 ≥ 1,5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( dimensi tidak perlu diperbesar )
Dimana :
Fgs = faktor aman terhadap penggeseran
Σ Ph = jumlah gaya – gaya horizontal
Menghitung Stabilitas Terhadap Penggulingan
Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah dibelakang dinding penahan, cenderung menggulingkan dinding, dengan pusat rotasi terletak pada ujung kaki depan dinding penahan tanah.
= 1,647 ≥ 1,5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( dimensi tidak perlu diperbesar )
Dimana : Fgl = Faktor aman terhadap penggulingan
Σ Mw = Jumlah momen yang melawan penggulingan
Σ Ma = Jumlah momen yang menyebabkan penggulingan
Karena faktor aman konstruksi dinding penahan tanah terhadap geser dan guling lebih dari 1,5
( ≥ 1,5 ), maka dimensi konstruksi sudah aman dan tidak perlu diperbesar.
Stabilitas Terhadap Keruntuhan Kapasitas Daya Dukung Tanah
Dalam hal ini akan digunakan persamaan Hansen pada perhitungan, dengan menganggap pondasi terletak di permukaan.
Eksentrisitas ( e )
Lebar Efektif ( B’ ) = B – 2e
= 5,00 – ( 2 x 1,324 ) m
= 2,352 m
A’ = B’ x 1
= 2,352 x 1
= 2,352 m2
Gaya – Gaya yang ada pada dinding
- Gaya horizontal = 1078,749 kN/m
- Gaya vertikal = 593,75 kN/m
Faktor Kemiringan Beban
= 0,707
Berdasarkan tabel : ( untuk ϕ = 30º )
Nc = 30,14
Nq = 18,40
Nγ = 15,07
= 0,690
= 0,718
Kapasitas Dukung Ultimit untuk Pondasi di permukaan menurut Hansen :
Df = 0
dc = dq = dγ
Sc = Sq = Sγ
Didapat :
qu = iq . C . Nc + iy . 0,5 . B’ . γ2 . Nγ
= 0,707 . 10 . 30,14 + 0,718 . 0,5 . 2,352 . 18 . 15,07
= 213,0898 + 229,043
= 442,1328 kN/m2
Bila dihitung berdasarkan lebar pondasi efektif, yaitu tekanan pondasi ke tanah dasar terbagi rata secara sama, maka
Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas daya dukung tanah :
Atau dapat pula dihitung dengan kapasitas berdasar distribusi tekanan kontak antara tanah dasar pondasi dianggap linear.
PERENCANAAN JARINGAN PDAM PERUMAHAN SELARAS SEHATI SEMARANG
Pengisian Data Pipa :
Pengisian Data Pompa :
Pengisian Data Node :
MEMULAI MEMBUAT JARINGAN PIPA
1. Membuat jaringan pipa, dengan berdasarkan tipe perumahan.
2. Menentukan Letak reservoir pada node 1 dengan elevasi 250 m. Reservoir berasal dari jenis sumber mata air pegunungan.
3. Pemasangan Tangki pada node 2, agar pompa tidak bekerja terlalu berat.
4. Pemasangan pompa pada pipa nomor 1 agar air dapat mengalir ke tangki. Pastikan bahwa arah air tidak terbalik.
5. Pemasangan katup ( valve ) pada jaringan pipa adalah agar dapat mengatur aliran air apabila terjadi kerusakan di suatu titik pipa. Saat ada kebocoran pipa maka katup akan ditutup sehingga air tidak mengalir pada pipa yang akan diperbaiki. Pemasangan katup (valve) tidak boleh dekat dengan tangki air karena katup akan mudah rusak. Pada perencanaan Jaringan PDAM Perumahan Selaras Sehati Semarang ini pemasangan katup (valve) pada node 3,4,8, dan 10. Alasan pemasangan katup pada node itu dikarenakan Katup harus dipasang pada node kosong. Maksimum 2 cabang pipa, tidak boleh dihubungkan langsung dengan pompa atau katup lain. Jumlah katup maksimum 20 unit.
6. Me-running Jaringan Pipa bertujuan untuk melihat apakah air dapat mengalir pada jaringan pipa.
Ternyata setelah di running hasilnya berwarna kuning dan ada penjelasannya. Kecepatan pada beberapa pipa terlalu rendah sehingga terjadi aliran laminer. Program ini menghasilkan kehilangan energi yang lebih besar untuk aliran laminer. Jadi hasil hitungan khususnya pada pipa tersebut kemungkinan tidak akurat. Aliran laminer pada pipa berikut : 2 dan 11.
Lalu saya mencoba dengan satu katup pada node 8, dalam keadaaan terbuka dan hasilnya setelah di running adalah hijau. Yang artinya bahwa untuk hasil terbaik adalah dengan memakai satu katup karena aliran ini termasuk aliran melingkar. Jika terlalu banyak katup maka akan menjadikan aliran laminer. SUKSES
7. Membuat garis kontur dengan interval 10 ( 250 – 220 )
Warna merah : 284.939
Warna orange : 279.654
Warna kuning : 274.388
Warna hijau muda : 269.083
Warna hijau : 263.798
Warna hijau tua : 258.512
Warna biru muda : 253.227
Warna biru agak tua : 247.941
Warna biru : 242.856
Warna biru tua : 237.371
Apa itu Gempa?
Posted: 14 Juni 2011 in Mengapa Dalam men-design Suatu Bangunan Harus Memperhitungkan Efek Gempa?Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan tanah di bawah permukaan bumi. Ketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut gelombang seismik ( getaran gempa yang menjalar di dalam dan dipermukaan bumi dengan cara longitudinal dan transfersal ). Gelombang ini menjalar menjauhi fokus ( sumber gempa di dalam bumi, tempat batuan pertama patah. ) gempa ke segala arah di dalam bumi. Ketika gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya bisa merusak atau tidak tergantung pada kekuatan sumber dan jarak fokus, disamping itu juga mutu bangunan dan mutu tanah dimana bangunan berdiri.
