V1.00 Perencanaan Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever Struktur Beton Bertulang (dokumen) PDF

Preview

Summary

Versi 1.0.0 Release Date : Januari 2022 REPORT OUTPUT EXCEL SPREADSHEET Perencanaan Struktur Dinding Penahan Tanah Tipe • Nama Program Kantilever Struktur Beton Bertulang • Versi 1.0.0 • Penyusun Indra K Raj Suweda • email [email protected] A. INPUT DATA PERENCANAAN A.1. Data bahan dan mater...

Description

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

REPORT OUTPUT EXCEL SPREADSHEET • Nama Program

Perencanaan Struktur Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever Struktur Beton Bertulang

• Versi

1.0.0

• Penyusun

Indra K Raj Suweda

• email

[email protected]

A. INPUT DATA PERENCANAAN A.1. Data bahan dan material pada struktur DPT Kuat tekan beton,

fc' =

30,00

MPa

Tegangan leleh baja untuk tulangan lentur,

fy =

390

MPa

Modulus elastis baja,

Es =

200000

MPa

Berat jenis beton bertulang,

γc =

24,00

kN/m3

Berat jenis air,

γw =

9,81

kN/m

Tinggi lengan dinding,

H=

3000,00

mm

Lebar stem pada bagian atas,

b1 =

300,00

mm

Lebar stem pada bagian bawah,

b2 =

400,00

mm

Panjang dari toe,

b3 =

600,00

mm

Panjang dari heel,

b4 =

1200,00

mm

Tinggi dari toe dan heel,

h2 =

300,00

mm

Tinggi dari key,

h3 =

600,00

mm

A.2. Input nilai dimensi dan tulangan dinding penahan tanah

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

3

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

Tinggi Tanah di belakang DPT,

Hsa =

3000,00

mm

Tinggi tanah di depan DPT,

Hsp =

1200,00

mm

Tinggi muka air tanah di belakang DPT,

Hwa =

2700,00

mm

Tinggi muka air tanah di depan DPT,

Hwp =

400,00

mm

Diameter tulangan utama yang digunakan,

D=

19

mm

Diameter tulangan susut yang digunakan,

P=

10

mm

Tebal bersih selimut beton,

ts =

20

mm

Berat jenis tanah profil 1,

γ1 =

18,50

kN/m3

Sudut geser tanah profil 1,

φ1 =

30,21

°

Kohesi tanah profil 1,

c1 =

1,14

kPa

Berat jenis tanah profil 2,

γ2 =

19,60

kN/m3

Sudut geser tanah profil 2,

φ2 =

21,63

°

Kohesi tanah profil 2,

c2 =

4,16

kPa

Berat jenis tanah profil 3,

γ3 =

16,19

kN/m3

Sudut geser tanah profil 3,

φ3 =

14,56

°

Kohesi tanah profil 3,

c3 =

13,34

kPa

Berat jenis tanah profil 4,

γ4 =

19,60

kN/m3

Sudut geser tanah profil 4,

φ4 =

21,63

°

Kohesi tanah profil 4,

c4 =

4,16

kPa

Berat jenis tanah,

γ=

19,60

kN/m

Sudut geser tanah,

φ=

36,80

°

Nilai kohesi tanah,

c=

6,90

kPa

qc =

35,20

kg/m2

A.3. Input data profil tanah di depan dan belakang dinding DPT Profil tanah 1

Profil tanah 2

Profil tanah 3

Profil tanah 4

A.4. Input data profil tanah di bawah struktur DPT

Tahanan konus rata-rata hasil sondir pada dasar DPT, A.5. Input data gempa dan beban hidup di atas struktur DPT Percepatan puncak batuan dasar/PGA,

PGA =

0,3

Faktor amplifikasi getaran periode 0 detik,

FPGA =

1,2

Beban terbagi rata di atas DPT

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Q=

10,00

g kN/m

3

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

B. HASIL PERHITUNGAN PROGRAM BANTU SPREADSHEET B.1. Kontrol stabilitas struktur dinding penahan tanah Kontrol guling terhadap titik X pada DPT, Syarat :

Σ Mp / Σ Mg

≥

2,00

2,831

≥

2,00

→

AMAN [OK]

→

AMAN [OK]

→

AMAN [OK]

→

AMAN [OK]

→

AMAN [OK]

Kontrol geser pada DPT kondisi ada tekanan tanah pasif, Syarat :

Σ Pp / Σ P a

≥

1,50

2,977

≥

1,50

Kontrol geser pada DPT kondisi tanpa tekanan tanah pasif, Syarat :

H / Σ Pa

≥

1,50

1,821

≥

1,50

Kontrol geser pada DPT kondisi tanpa tekanan tanah pasif, Syarat :

0,9 * Σ Wt / Puplift

≥

1,25

3,353

≥

1,25

Kontrol guling terhadap titik X pada DPT akibat tambahan beban seismik, Syarat :

ΣMp / ( ΣMg + ΣMgs(1) + ΣMgs(2) )

≥

1,10

1,729

≥

1,10

Kontrol geser pada DPT kondisi ada tekanan tanah pasif akibat tambahan beban seismik, Syarat :

Σ Pp / (Σ Pa + Σ PKAE)

≥

1,10

2,482

≥

1,10

→

AMAN [OK]

Kontrol geser pada DPT kondisi tanpa tekanan tanah pasif akibat tambahan beban seismik, Syarat :

H / (Σ Pa + Σ PKAE)

≥

1,10

1,518

≥

1,10

→

AMAN [OK]

B.2. Kontrol daya dukung tanah terhadap gaya yang bekerja pada dasar DPT P

M

Komb. 1 : Ada timbunan tanah dan MAT di depan struktur DPT,

192,32

33,54

Komb. 2 : Tidak ada timbunan tanah dan MAT di depan struktur DPT,

176,98

30,02

kN

kN.m

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

a. Akibat kombinasi 1: Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi : qmax =

128,999

kN/m2

qmin =

45,834

kN/m2

Kontrol tegangan tanah, Syarat :

Syarat :

qmax

<

qa

128,999

<

131,74

qmin

>

0

45,834

>

0

→

AMAN (OK)

→

Tanpa teg. tarik (OK)

b. Akibat kombinasi 2: Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi : 2

qmax =

117,667

kN/m

qmin =

43,228

kN/m2

Kontrol tegangan tanah, Syarat :

Syarat :

qmax

<

qa

117,667

<

131,74

qmin

>

0

43,228

>

0

→

AMAN (OK)

→

Tanpa teg. tarik (OK)

B.3. Tulangan pakai dan kontrol gaya dalam momen - geser a. Penulangan pada lengan dinding DPT Digunakan tulangan utama,

D 19

-

125

Digunakan tulangan susut,

P 10

-

125

Kontrol gaya momen ultimit terhadap kapasitas momen, Syarat :

φ * Mn

≥

Mu

220,126

>

189,704

→

AMAN (OK)

→

[ OK ]

Kontrol gaya geser ultimin terhadap tahanan geser beton, Syarat :

Vu

<

φ * Vc

82,182

<

201,174

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

b. Penulangan pada tumit (heel) DPT Digunakan tulangan utama,

D 19

-

175

Digunakan tulangan susut,

P 10

-

150

Kontrol gaya momen ultimit terhadap kapasitas momen, Syarat :

φ * Mn

≥

Mu

141,095

>

122,640

→

AMAN (OK)

→

[ OK ]

Kontrol gaya geser ultimin terhadap tahanan geser beton, Syarat :

Vu

<

φ * Vc

138,824

<

178,352

c. Penulangan pada ujung kaki (toe) DPT Digunakan tulangan utama,

D 19

-

450

Digunakan tulangan susut,

P 10

-

150

Kontrol gaya momen ultimit terhadap kapasitas momen, Syarat :

φ * Mn

≥

Mu

56,545

>

7,976

→

AMAN (OK)

→

[ OK ]

Kontrol gaya geser ultimin terhadap tahanan geser beton, Syarat :

Vu

<

φ * Vc

19,652

<

178,352

C. KONTROL STABILITAS PADA STRUKTUR DPT C.1. Perhitungan gaya lateral yang bekerja pada DPT akibat beban eksisting dan gravitasi Kφ R =

Nilai faktor reduksi untuk φ',

0,7

-1

R

22,174

o

-1

R

o

Sudut gesek dalam terkoreksi,Tanah profil 1 :

φ'1 = tan (Kφ * tan φ1 ) =

Tanah profil 2 :

φ'2 = tan (Kφ * tan φ2 ) =

15,513

Tanah profil 1 :

ka1 = Tan2 (45o - φ'1/2) =

0,4520

Koefisien tanah aktif, Koefisien tanah pasif,

2

o

Tanah profil 2 :

ka2 = Tan (45 - φ'2/2) =

0,5780

Tanah profil 3 :

kp3 = Tan2 (45o + φ3/2) =

1,6716

Tanah profil 4 :

2

o

kp4 = Tan (45 + φ4/2) =

2,1676

Tinggi bidang profil tanah 1,

Hsa(1) = Hsa - Hwa =

0,30

m

Tinggi bidang profil tanah 2,

Hsa(2) = Hwa + h2 + h3=

3,60

m

Tinggi bidang profil tanah 3,

Hsp(3) = Hsp - Hwp =

0,80

m

Tinggi bidang profil tanah 4,

Hsp(4) = Hwp + h2 + h3 =

1,30

m

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

Besar gaya lateral akibat Q pada Hsa(1),

PQ1 = ka1 * Q * Hsa(1) =

1,356

kN / m

Besar gaya lateral akibat Q pada Hsa(2),

PQ2 = ka2 * Q * Hsa(2) =

20,806

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 1 pada Hsa(1),

P1' = 0,5 * ka1 * γ1 * Hsa(1) =

1,254

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 1 pada Hsa(2),

P1" = ka1 * γ1 * Hsa(1) =

5,238

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 2 pada Hsa(2),

P2 = 0,5 * ka2 * γ2 * Hsa(2) =

20,390

kN / m

Pwa = 0,5 * ka2 * γw * Hsa(2) =

10,206

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 3 pada Hsp(3),

P3' = 0,5 * kp3 * γ3 * Hsp(3) =

10,825

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 3 pada Hsp(4),

P3" = kp4 * γ3 * Hsp(3) =

28,075

kN / m

Besar gaya lateral akibat profil tanah 2 pada Hsp(4),

P4 = 0,5 * kp4 * γ4 * Hsp(4) =

27,615

kN / m

Pwp = 0,5 * kp4 * γw * Hsp(4) =

13,822

kN / m

Besar gaya lateral akibat MAT pada Hsa(2),

Besar gaya lateral akibat MAT pada Hsp(4), C.2. Kontrol guling, geser, uplift pada dinding penahan tanah Kontrol guling pada struktur DPT Momen penahan pada DPT untuk titik X

Parameter Berat Bagian

Berat

Lengan

Momen

b

h

shape

(kN)

(m)

(kN.m)

1

300

3000

1,00

21,60

0,85

18,36

2

100

3000

0,50

3,60

0,67

2,40

3

600

300

1,00

4,32

0,30

1,30

4

400

300

1,00

2,88

0,80

2,30

5

1200

300

1,00

8,64

1,60

13,82

Code

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

6

400

600

1,00

5,76

0,80

4,61

A

1200

300

1,00

6,66

1,60

10,66

Bsoil

1200

2700

1,00

63,50

1,60

101,61

Bwater

1200

2700

1,00

31,78

1,60

50,86

Jumlah berat total struktur, Σ Wt

148,75

Σ Mp

205,909

Momen pengguling pada DPT untuk titik X

No.

Code

Nilai beban

Lengan

Momen

kN

m

(kN.m)

1

PQ1

1,356

3,150

4,271

2

PQ2

20,806

1,200

24,968

3

P1'

1,254

3,100

3,888

4

P1"

5,238

1,200

6,286

5

P2

20,390

0,600

12,234

6

Pwa

10,206

0,600

6,123

7

Pwa (uplift)

10,206

1,467

14,968

Jumlah beban, Σ Pa

69,456

Σ Mg

72,739

Kontrol guling terhadap titik X pada DPT, Syarat :

Σ Mp / Σ Mg

≥

2,00

2,831

≥

2,00

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

→

AMAN [OK]

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

Kontrol geser pada DPT

Gaya tahanan pada dasar DPT akibat berat struktur dan kohesi, Jumlah gaya penahan geser,

H = c * B + Σ Wt * tan φ =

126,458

kN

Σ Pp = P3' + P3" + P4 + Pwp + H =

206,796

kN

Kontrol geser pada DPT kondisi ada tekanan tanah pasif, Syarat :

Σ Pp / Σ P a

≥

1,50

2,977

≥

1,50

→

AMAN [OK]

→

AMAN [OK]

Kontrol geser pada DPT kondisi tanpa tekanan tanah pasif, Syarat :

H / Σ Pa

≥

1,50

1,821

≥

1,50

Kontrol tekanan uplift pada DPT

Besar nilai gaya uplift,

Puplift = 0,5 * B * γw * (2 * h2 + Hwa + Hwp) =

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

39,927

kN

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

Kontrol geser pada DPT kondisi tanpa tekanan tanah pasif, Syarat :

0,9 * Σ Wt / Puplift

≥

1,25

3,353

≥

1,25

→

AMAN [OK]

C.3. Kontrol guling dan geser akibat tambahan beban seismik Momen seismik struktur di titik X,

As = FPGA * PGA =

Koefisien respon gempa elastik pada detik ke 0,

0,36

Faktor modifikasi gempa untuk pilecap,

R=

1

Berat jenis beton bertulang,

γc =

24,00

Berat seismik struktur DPT, Parameter Berat Bagian

Berat Seismik

Lengan

Momen

b

h

shape

(kN)

(m)

(kN.m)

1

300

3000

1,00

7,78

1,80

14,00

2

100

3000

0,50

1,30

1,30

1,68

3

600

300

1,00

1,56

0,15

0,23

4

400

300

1,00

1,04

0,15

0,16

5

1200

300

1,00

3,11

0,15

0,47

Code

Jumlah berat seismik total struktur, Σ Wts

14,77

Dapatkan program bantu spreadsheet ini hanya di https://www.inpetra.id/

Σ Mgs(1)

16,537

g kN/m3

Versi 1.0.0

Release Date : Januari 2022

Tekanan Tanah Seismik,

Kh = 0,5 * As =

Koefisien percepatan horizontal,

0,18

g

ϴ = tan (Kh) =

10,204

o

KAE(1) = cos2 ( φ - ϴ ) / cos2 ( ϴ ) * { 1 + √ ( sin φ * sin (φ - ϴ ) / cos ϴ )}-2 =

0,601

-1

Tekanan tanah seismik pada profil 1 koefisien tekanan aktif seismik, Selisih koef. KAE(1) & Ka1,

ΔKAE(1) = KAE(1) - Ka1 =

0,149

QSEIS(1) = γ1 * (Hsa - Hwa) * ΔKAE(1) =

0,828

kN/m

PKAE(1) = 0,5 * (Hsa - Hwa) * Qseis(1) =

0,124

kN

MKAE(1) = PKAE * (2/3 * Hsa + 1/3 * Hwa + h2) =

0,397

kN.m

KAE(2) = cos2 ( φ - ϴ ) / cos2 ( ϴ ) * { 1 + √ ( sin φ * sin (φ - ϴ) / cos ϴ )}-2 =

0,763

Tekanan tanah seismik di bagian atas struktur, Besar gaya geser, Besar momen pada titik X, Tekanan tanah seismik pada profil 2 koefisien tekanan aktif seismik, Selisih koef. KAE(2) & Ka2,

ΔKAE(2") = KAE(2) - Ka2 =

0,185

QSEIS(2") = γ2 * Hwa * ΔKAE(2") =

9,768

kN/m

PKAE(...