Nilai Kondisi Perencanaan 1.1 1)
Propert erti ma material Rock Rock (surr surrou ound ndiing mate materrial ial) Kondisi batuan berdasarkan klasifikasi Terzaghi Terzaghi adalah tipe IV (moderatel block and seam) γ r !erat "enis 1.#$ t6m+ r %odulus elastisitas &.'*+ t6m& Rasio Poisson
&)
+)
-) a)
µr
.&
!eton K,&&$ !erat "enis
γ c
&.- t6m+
%odulus elastisitas
c
#.*$ t6m&
Rasio Poisson
µc
.1/
Tulangan 0,&!erat "enis
γ s
/.'$ t6m+
%odulus elastisitas
s
&.1*/ t6m&
Rasio Poisson
µs
.&
Tegangan i"i"in !eton K,&&$ Tegangan,tegangan beton ang dii"inkan Tegangan Tegangan lentur tanpa atau dengan gaa normal tekan (σca) , Pembebanan tetap , Pembebanan sementara
/$ kg6cm& 1&$ kg6cm&
Tegangan Tegangan geser oleh lentur atau pun tir tanpa tulangan geser (τa) , Pembebanan tetap , Pembebanan sementara b)
1 kg6cm&
!esi Tulangan 0,&Tegangan Tegangan tarik ang dii"inkan (σsa) , Pembebanan tetap , Pembebanan sementara
c)
.$ kg6cm&
2ngka k ki3alensi (n (n) , Pembebanan tetap , Pembebanan sementara
1- kg6cm& & kg6cm&
&1 1-
1.&
2nalis 2nalisa a gaa,g gaa,gaa aa dala dalam m menggu menggunak nakan an 4tand 4tandard ard Indi India a (I4 (I4 -'+) -'+)
1.+
Konsep Konsep perenc perencana anaan an menggun menggunaka akan n konsep konsep tegangan tegangan ker"a ker"a (5ork (5orking ing stres stress) s)
4and cla Er &' 7 -& t6m& r
.&7.+ &' kg6cm&
&.
4truktur 8eometri Permukaan tanah
r
h
R
t
Tunnel :
r R t : +.
9 "ari,"ari lingkaran dalam tunnel 9 "ari,"ari rata,rata tunnel 9 tebal tunnel 9 &;(r*t)
1.1 1.&$ .+ &.'
m m m m
Kondisi Pembebanan :iagram pembebanan menurut I4 -'+
!eban merata 3ertikal akibat beban batuan
-$o
-$o
Tekanan pasif triangular
Reaksi tanah akibat berat sendiri tunnel Reaksi tanah akibat berat air di d alam tunnel Reaksi tanah akibat beban merata 3ertikal
Kondisi batuan berdasarkan klasifikasi Terzaghi adalah tipe IV (moderatel block and seam). 4ehingga tinggi beban batuan (
0ntuk tunnel berbentuk lingkaran maka ! dan
maka
9 berat "enis batuan
1.#$* t6m+
-.
Perhitungan lendutan dan gaa,gaa dalam ang ter"adi
-.1 :ata I P r R t γ 5
γ c
#> .&&$ #.$$$ 1.1 1.&$ .+
t6m& mt m m m
1 t6m+ &.- t6m+
?endutan horisontal masing,masing permukaan pada diameter horisontal 2kibat beban batuan 9 .-1/;P;R+6I .+ m 9 .1+#;γ c;t;R 6I 2kibat berat sendiri tunnel 1./,- m
.+&+
9 .$-$;γ 5;r ;R 6I 2kibat berat air di dalam tunnel Total lendutan horisontal kearah luar
/.1,+ 0.377837
&
+
1./,&
/.1,$ m
?endutan horisontal ke arah dalam akibat tekanan lateral batuan dengan intensitas 1 t6m& dia 9 .$$$;K;R-6I $./1,$ m 5.71E-02 mm Intensitas beban triangular lateral pada diameter horisontal (K) K 9 Total lendutan horisontal ke arah luar 6 lendutan horisontal ke arah dalam
6.61
-.& 8aa,gaa dalam dan lendutan ang ter"adi 1)
%omen (%) dalam tonm Beban merata vertikal akibat beban batuan
π6-
1.493 0.000
& .-- ;γ c;t;R & ,.++- ;γ c;t;R
π6&
,.1&$ ;P;R
-1.493
+π6-
0.000
,.+#&/ ;γ c;t;R & .++- ;γ c;t;R
1.493
.+--' ;γ c;t;R
π &)
.1&$ ;P;R
Berat sendiri tunnel
.1&$ ;P;R
&
&
Berat 0.4957
.&&+
-0.0376
,.1/
-0.4418
,.1#+
0.0376
.1/
0.3879
.1/&-
8aa normal (@) dalam ton Beban merata vertikal akibat beban batuan
Berat sendiri tunnel
Berat
.1/ ;γ c;t;R 1.1++& ;γ c;t;R
0.150
,1.-1
1.020
,./'#
1.414
,.&1-
2.389
1.$/' ;γ c;t;R .-+/ ;γ c;t;R
0.394
,.-&//
0.000
,.1/ ;γ c;t;R
-0.150
,$.$'+-
0.000
π6-
.&$ ;P
2.389
π6&
.$ ;P
4.778
+π6-
.&$ ;P
π
+)
8aa geser radial (A) ton
-)
Berat sendiri tunnel
Berat
0.000
-0.808
,.--''
0.150
.'++
0.606 0.000
.++
π6-
,.&$ ;P
-2.389
π6&
0.000
,.'#/ ;γ c;t;R .1/ ;γ c;t;R
+π6π
.&$ ;P
2.389 0.000
./+& ;γ c;t;R
?endutan horisontal dalam m
π6π6& +π6π $)
Beban merata vertikal akibat beban batuan 0.000
Beban merata vertikal akibat beban batuan 0.0000 .1-/+ ;P;R+6I +
.-1/ ;P;R 6I +
.1-/+ ;P;R 6I
Berat sendiri tunnel 0.000
0.000
.&$&
0.0004
.$- ;γ c;t;R 6I .1+# ;γ c;t;R 6I
0.000
.$-$
0.0001 0.0000
.-&& ;γ c;t;R 6I
0.000 0.000
.&1'
0.0001
Berat
-
-
?endutan 3ertikal dalam m
Beban merata vertikal akibat beban batuan 0.0000
π6-
.&#- ;P;R 6I
0.0002
π6&
.-1/ ;P;R+6I
0.0004
+
+π6-
.$- ;P;R+6I
0.0005
π
.'+++ ;P;R+6I
0.0007
Berat sendiri tunnel
Berat 0.000
.#&/# ;γ c;t;R 6I .1+#1/ ;γ c;t;R 6I
0.000
.--
0.000
.#$'
.1'$+$ ;γ c;t;R 6I .&1' ;γ c;t;R 6I
0.000
.#&'
0.000
.1+#
-
-
Keterangan 9 modulus elastisitas material lining (material tunnel) I 9 momen inersia penampang K 9 intensitas beban lateral triangular pada diameter horisontal P 9 beban total batuan pada diameter rata,rata r 9 "ari,"ari lingkaran dalam tunnel R 9 "ari,"ari rata,rata tunnel t 9 tebal tunnel γ 5 9 berat "enis air
γ c
9 berat "enis beton bertulan
γ r α
9 berat "enis batuan 9 sudut antara diameter 3ertikal dengan titik ang ditin"au pada tunnel
Per"an"ian tanda a. %omen positif menun"ukkan bah5a sisi dalam tunnel mengalami tarik dan sisi luar b. 8aa normal positif menun"ukan bah5a penampang mengalami tekan
c. d. e.
8aa geser positif menun"ukkan bah5a penampang sebelah kiri dari gaa bergese on left of the section acts out5ards 5hen 3ie5ed from inside ?endutan horisontal positif menun"ukkan bah5a lendutan men"auhi pusat tunnel (k ?endutan horisontal negatif menun"ukkan bah5a lendutan mendekati pusat tunnel (
mm mm mm mm eter horisontal
t6m&
air di dalam tunnel
Tekanan lateral asi! akibat de!ormasi tunnel
Total
;γ 5;r &;R
0.333
,.1-+- ;K;R&
-1.482
0.8401
;γ 5;r ;R
-0.025
,.'- ;K;R&
-0.087
-0.1496
;γ 5;r ;R
-0.297
.1$+ ;K;R&
1.708
-0.5237
;γ 5;r ;R
0.025
&
,.1'/ ;K;R
-0.193
-0.1304
;γ 5;r ;R
0.261
,.1&#$ ;K;R&
-1.338
0.8035
& & & &
air di dalam tunnel
Tekanan lateral asi! akibat de!ormasi tunnel
Total
;γ 5;r;t
-0.531
.-/$- ;K;R
3.930
3.549
;γ 5;r;t
-0.295
.+$' ;K;R
2.528
5.641
;γ 5;r &
-0.260
0.000
5.932
&
;γ 5;r
-0.518
.&/- ;K;R
2.210
4.475
;γ 5;r
-6.756
.+/$& ;K;R
3.101
-3.804
&
Tekanan lateral asi! akibat de!ormasi tunnel 0.000 0.000
air di dalam tunnel
Total 0.000
&
;γ 5;r
-0.543
.+$' ;K;R
2.528
-1.212
&
;γ 5;r
0.101
,.&- ;K;R
-0.203
0.047
;γ 5;r &
0.407 0.000
,.&/- ;K;R
-2.210 0.000
1.192 0.000
Tekanan lateral asi! akibat de!ormasi tunnel 0.000 0.000
air di dalam tunnel ;γ 5;r ;R 6I &
+
;γ 5;r ;R 6I &
+
;γ 5;r ;R 6I &
+
0.000 0.000 0.000 0.000
,.1/$ ;K;R-6I
Total 0.000
0.000
0.000
-
-0.004
-0.003
-
0.000 0.000
0.000 0.000
,.$$+ ;K;R 6I ,.1&- ;K;R 6I
Tekanan lateral asi! akibat de!ormasi tunnel 0.000 0.000
air di dalam tunnel
Total 0.000
;γ 5;r ;R 6I
0.000
,.+1/ ;K;R 6I
0.000
0.000
;γ 5;r &;R+6I
0.000
,.-##$ ;K;R-6I
-0.004
-0.003
;γ 5;r ;R 6I
0.000
,.'1 ;K;R-6I
-0.001
0.000
;γ 5;r ;R 6I
0.000
,.#/+# ;K;R-6I
-0.001
0.000
&
& &
+
+ +
engalami tekan
-
men"auhi pusat tunnel arah luar) ke arah dalam)
$.
2nalisis Tegangan Tabel "nalisis Te#an#an $iversion Tunnel
%4
0
:imensions b (cm) 1 h (cm) +. dB (cm) 1 d (cm) & n 1Internal Corce % (kgcm) '->1&.' @ (kg) +>$-'. A (kg) . Dalculation u9d,h6& (cm) $. f9%6@*u (cm) &'./ %B9%*@u (kgcm) 11>/$$. =udgement,1 (%iddle,third condition) e9%6@ (cm) &+./ h6 (cm) $. =udge. %,dominant %inimum Re,bar (E) .& ReFuired concrete ar (cm&) &>. 2sreF (cm&) -. Re,bar 2rrangement 2s (cm&) #.#+ p92s6bd σ9@62 σc9σ6(1*np) σs9n6(1*np); σ τ=Q/bh Re,bar 2s
(cm&)
2sB
(cm&)
Parameter for D> 4> H α =d'/d β =f/d γ =As'/As p92s6bd
(kg6cm&) (kg6cm&) (kg6cm&) (kg6cm&)
. 1.& 1.1 1$.$ .
%2
1 +. 1 & 1-
3 %4
1 +. 1 & 1-
1 +. 1 & 1-
1->#&.# $>-1.1>&11.'
$&>+$.+ $>#+1. -/.$
1+>+'.# ->-/$.$ 1>1#1.$
$. /./ -+>1#./
$. 1+.' '&>&+.
$. /.# +$>-1.&
&./ $.
'.' $.
&.# $.
@,dominant
%,dominant
@,dominant
.' /$.& .
.& &>. -.
.' $#./ .$
#.#+&
#.#+&
#.#+&
. 1.# 1.' &-. .-
. &. 1.' &$.# .
. 1.$ 1.1#.$ .-
#.#+& #.#+& #.#+& #.#+& :1G& :1G& :1G& :1G&
.$ 1.-+. .-#/
.$ .+'+ . .-#/
.$ .#1 . .-#/
.$ .+# . .-#/
np
./
./
./
k
.+1
.+1
D 4
/.1## 1.- .+1 1.11$
/.1## 1.- .+1 1.11$
/.1## 1.- .+1 1.11$
/.1## 1.- .+1 1.11$
(kg6cm&) (kg6cm&) (kg6cm&)
1'.+ $/1 .
/.' &-& ./
1-.' - .
.1## ./
(kg6cm&) (kg6cm&) (kg6cm&)
/$ 1- .$
/$ 1- .$
/$ 1- .$
/$ 1- .$
ξ H 4tress σc9%B;D6(b;d&) σs9%B;4;n6(b;d&) τ=A;H6(b;d) 2llo5able 4tress σca σsa τa Judgement σc σs
τ @ @9 k9
KJ KJ KJ +>$-'.
KJJ KJJ KJJ $>-1.-
.+1
./
KJ KJ KJ $>#+1.
.+1
KJJ KJJ KJJ ->-/$.$
.+#/##'#& .+#/##'# .+#/##'#& .+#/##'#&
@ not eFual (Trial calcualation) k1 .-1-/ .-1-/ .-1-/ .-1-/ k&9 .$-111///# &.--#'-$1 1.&#&##/1'-# &.+/'-1+111 eps .1+#-///# &.+$1-$1 .'#1$&/1'-# 1.#/#-+111
1 +. 1 & 1'>+$+. +>'-.$ . $. &.1 ##>+/$.+ &1.1 $. @ormal force dominant .& !ending moment dominant &>. -.
%,dominant
#.#+& . 1.+ 1.& 1. . #.#+& Tension bar :1G& Dompression bar
.$ 1.+ . .-#/
.'E(Total) .&E (Total)
./ .+1 /.1## 1.- .+1 1.11$ 1/.# $$' . /$ 1- .$ KJ KJ KJ +>'-.$ .+#/##'#&
.-1-/ .#1&&$+ .&'1+1&&$+
$e!ormed Bar &'() * 3112+
:ia. mm : : 1 : 1+ : 1 : 1# : && : &$ : &# : +& : +$ : +' : -1 : $1
2ctual :iameter mm .+$ #.$+ 1&./ 1$.# 1#.1 &&.& &$.&'. +1.' +-.# +'.1 -1.+ $.'
Dross 4ectional 2rea cm& .+1/ ./11.&/ 1.#' &.' +.'/& $.# .-&/ /.#-$ #.$/ 11.- 1+.-& &.&/
,ound Bar &'() *319+
:ia. mm φ φ / φ ' φ # φ 1 φ 11 φ 1& φ 1+ φ 1φ 1 φ 1' φ 1# φ & φ && φ &φ &$
Dross 4ectional 0nit Leight 2rea cm& .&'+ .+'$ .$+ .+ ./' .#$1 1.1+1 1.+&' 1.$- &.11 &.$- &.'+ +.1-+ +.'+ -.$& -.#11
kg6m .&&& .+&& .+#-/ .-## .1' ./-+ .'''& 1.-&1.&'# 1.$/# 1.##'&.&& &.-/1 &.#'$& +.$$&/ +.'$-#
0nit Leight kg6m .&-'/ .$& .##-' 1.$$#+ &.&$1 +.+#' +.#/#+ $.-$1 .&+/& /.$1&$ '.#$++ 1.$&$ 1$.#1/
2ctual Dircumference cm &. +. +.## $. . .#' /.#' '.## #.## 1.#/ 11.#/ 1&.#' 1$.#/
4pacing $ .+1-.&/ &$.+$ +#./+ $/.++ //.-$ 11.+' 1&'.$1$'.#1 1#1.- &&'.11 &'.-$.$+
/$ -.&& #.$1 1.# &.-' +'.&& $1.+ /.$# '$.# 1$.#1&/. 1$&./ 1/'.# &/.+$
100 +.1/ /.11&./ 1#.' &'. +'./& $.# -.&/ /#.-$ #$./ 11-. 1+-.& &&./
125 &.$+ $./1 1.11$.'# &&.#+ +.#' -.$$ $1.-1 +.$ /.$ #1.&1/.&1 1&.&1
150 &.11 -./ '.-$ 1+.&1#.11 &$.'& ++./# -&.'$ $&.#/ +.' /.'#.+$ 1+$.1'
200 1.$' +.$/ .+#.#+ 1-.++ 1#.+ &$.+$ +&.1+ +#./+ -/.'$ $/.+ /.1 11.+'
250 1.&/ &.'$ $./ /.#$ 11.-/ 1$.-# &.&' &$./1 +1./' +'.&' -$.& $+.1 '1.11
