Tekanan Tanah Lateral: Teori Rankine dan Teori Coulomb

Metode yang umum digunakan untuk menghitung tekanan tanah lateral dengan sederhana adalah metode Rankine dan metode Coulomb.
Persamaan umum dikembangkan untuk kedua teori didasarkan pada asumsi-asumsi dasar tanah yang dipertahankan meliputi
  1. Dinding penahan tanah diposisikan vertikal.
  2. Antara dinding dengan tanah bebas dari gesekan
  3. Permukaan tanah horizontal dan tidak ada tegangan geser pada batas-batas horizontal dan vertikal
  4. Dinding terbuat dari bahan kaku dan memanjang dengan kedalaman infinitif dalam keadaan kering, homogen, isotropik (sifat tegangan-regangan yang sama ke segala; tidak diperkuat).
  5. Tanah dalam kondisi terurai dan kondisi awal dinding dalam kondisi istirahat (tidak ada pergerakan).
Masing-masing metode digunakan untuk perhitungan tekanan tanah aktif dan pasif.
Gambar 1. Arah gaya aktif dan pasifv saat ada dinding geser
(sumber: budhu, 2011)

TEORI COULOMB

Charles Augustin Coulomb (1776) menggunakan teori keseimbangan batas, yang menganggap blok tanah gagal sebagai freebody untuk menentuken batasan tekanan tanah horizontal. Teoi Coulomb sering digunakan oleh National Concrete Masonry Association, seperti pada Design Manual for Segmental Retaining Walls-2nd Edition.
Anggapan coulomb adalah sebagai berikut:
  1. Coulomb mempertimbangkan gesekan dinding.
  2. Gaya lateral pada dinding penahan berdasarkan batas keseimbangan.
  3. Pergeseran dinding disebabkan masuknya bidang kedalam lengkungan, yang menyebabkan overestimasi tekanan tanah pasif.
  4. Perhitungan koefisien tekanan tanah lateral dengan berikut:
Tinjauan koreksi dengan tabel berikut:
            (sumber: budhu, 2011)
  1. Gaya aktif dan pasif membentuk sudut δ (sudut bidang tembok dengan tanah).
Gambar 2. Dinding penahan pada teori Coulomb untuk kondisi tanah aktif
(sumber: budhu, 2011)
TEORI RANKINE

Teori Rankine (1857) merupakan solusi medan tegangan yang memprediksi tekanan aktif dan pasif. Dengan mengasumsikan bahwa kegagalan terjadi bila tegangan utama maksimum pada setiap titik mencapai nilai sama dengan tegangan tarik. Teori Rankine baik diterapkan untuk bahan rapuh, dan tidak berlaku untuk bahan daktil.
“State of stress” Rankine digunakan oleh AASHTO dan FHWA dan dijelaskan dalam AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges.
Gambar 3. Dinding penahan pada teori Rankine untuk kondisi tanah aktif.
             (sumber: budhu, 2011)

Esensi dari teori Rankine adalah:
  1. Rankine menggunakan keadaan tegang massa tanah untuk menentukan tekanan tanah lateral pada dinding geser.
  2. Jika muka dinding berdiri vertikal, tekanan tanah lateral aktif dan pasif sejajar dengan permukaan tanah
Perhitungan koefisien tekanan tanah lateral dengan metode Rankine:

PERBANDINGAN

Teori Coulomb menganggap gesekan dinding dan sudut kemiringan termauk dalam persamaan untuk tekanan tanah konstan, konstruksi dinding penahan tanah adalah dinding miring dan permukaan kasar. Teori Rankine mengabaikan gesekan dinding, dan konstruksi dindingnya adalah dinding vertikal yang halus/licin.



DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2003. Coulomb/Rankie Earth Pressure. Keystone Retaining Wall System.
Budhu, Muni. 2011. Soil Mechanics and Foundation 3rd Edition. John Wiley & Sons.
en.wikipedia.org/wiki/Lateral_earth_pressure. Revisi terakhir tanggal 14 Februari 2014. Diakses pada 27 Februari 2014.

Hadihardaja, Joetata. 1997. Rekayasa Pondasi I Konstruksi Penahan Tanah. Gunadarma.

Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer