DISTRIBUSI TEGANGAN DI DALAM TANAH

         Hitungan tegangan-tegangan yang terjadi di dalam tanah  berguna untuk analisis tegangan-regangan (stress-strain) dan penurunan (settlement). Sifat-sifat tegangan –regangan dan penurunan bergantung pada sifat tanah bila mengalami pembebanan. Dalam hitungan tegangan di dalam tanah, tanah dianggap bersifat elastis, homogen, isotropis, dan terdapat hubungan linier antara tegangan dan regangan.

1.Metode Penyebaran Beban 2V : 1H

Bermacam-macam cara telah digunakan untuk menghitung tambahan tegangan akibat beban fondasi. Semuanya menghasilkan kesalahan bila nilai banding z/B bertambah.salah satu cara pendekatan kasar yang sangat sederhana untuk menghitung tambahan tegangan akibat beban dipermukaan diusulkan oleh Boussinesq. Caranya denganmembuat garis penyebaran beban 2V : 1H (2 Vertikal dibanding 1 Horisontal). Dalam cara ini, dianggap beban fondasi Q didukung oleh piramid yang mempunyai kemiringan sisi 2V : 1H

2. Penyebaran Tegangan pada Tanah Berlapis

Modulus elastisitas tanah bagian atas adalah E1, sedang yang dibawahnya adalah E2, dengan E1>E2 dan H adalah tebal lapisan bagian atas. Gambar 2.2 berlaku untuk H = B. Kurva E1/E2 = 1 adalah sama dengan teori Boussinesq. Dalam Gambar 2.2 terlihat bahwa untuk E1>E2 > 1, nilai ∆σz/q untuk z/B tertentu berkurang dengan kenaikan E1/E2 (dibandingkan dengan cara Boussinesq)
Tegangan yang terjadi di dalam massa tanah dapat disebabkan oleh beban yang bekerja di permukaan atau oleh beban akibat berat sendiri tanah. Tegangan yang berasal dari beban di permukaan tanah berkurang bila kedalaman tanah bertambah. Sebaliknya, tegangan yang berasal dari berat sendiri tanah bertambah bila kedalamannya bertambah Regangan volumetrik pada material yang bersifat elastis dinyatakan oleh persamaan:

Dalam persamaan, bila pembebanan yang mengakibatkan penurunan, terjadi pada kondisi tanpa drainasi (undrained),ataupenurunan terjadi pada volumekonstan, maka ∆V/V = 0. Dalam kondisi ini angka Poisson μ = 0,5. jika pembebanan menyebabkan perubahan volume (seperti contohnya penurunan akibat proses konsolidasi) sehingga ∆V/V > 0, maka μ < 0,5

3. Teori Boussinesq

ü  Beban Titik 

Analisis tegangan yang terjadi di dalam massa tanah akibat pengaruh beban titik di permukaan dapat dilakukan dengan menggunakan teori Boussinesq (1885). Anggapan-anggapan yang dipakai dalam teori Boussinesq adalah:

1.     Tanah merupakan bahan yang bersifat elastis, homogen, isotropis, dan semi tak terhingga (semi-infinite).

2.    Tanah tidak mempunyai berat.

3.    Hubungan tegangan-regangan mengikuti hukum Hooke.

4.    Distribusi tegangan akibat beban yang bekerja tidak bergantung pada jenis tanah.

5.    Distribusi tegangan simetsi terhadap sumbu vertikal (z)

6.    Perubahan volume tanah diabaikan

7.    Tanah  tidak sedang mengalami tegangan sebelum beban Q  diterapkan.

Teori Boussinesq (1885) untuk tambahan tegangan vertical akibat beban titik dianalisis dengan meninjau system tegangan pada koordinat silinder.

Share this post