Materi Kuliah Rekayasa Pondasi II-Deep Foundation

Waspada terhadap bencana gempa, tsunami, banjir, longsor, letusan gunung berapi !!!

Selasa, 16 November 2010

Modulus Elastisitas Tanah E50

Re: [forum-geoteknik-indonesia] Antara E-50, E-ur, Ei, dan Modulus dari wave equation
From:haje

mas Khoiri,
Ini pendapat saya:

1. Berapakah rasio antara E-50 (modulus 50% stress) dan E-ur (modulus unloadinjavascript:void(0)g-reloading) untuk kebanyakan tanah?, dan apakah berbeda antara cohessive soil dan cohessiveless soil?. Info sementara yang saya tahu menurut default manual Plaxis pada HS-model E-ur = 3xE-50. Tapi menurut Finno dalam salah satu papernya untuk clay rasionya 2.7 dan untuk sand 3

> Modulus tanah dipengaruhi banyak hal termasuk tipe tanah (sand/clay), effectve stress, plasticity, void ratio, moisture content, OCR (spt yg pak Gouw sampaikan), kecepatan pembebanan, senistivity dll. Oki ratio E50 dan E-ur akan berbeda tergantung dari berbagai faktor di atas.
> Secara definisi, E50 adalah secant modulus pada saat stress level=50%, atau dengan kata lain pembebanan mencapai 50% dari beban runtuh, atau mempunyai faktor keamanan =2.
> Sedangkan E-ur adalah modulus unload-reload), yg mirip bahkan bisa dianggap sama dengan initial modulus pada regangan kecil (small strain), walaupun biasanya Ei yg diperoleh dari triaxial test lebih kecil dari E-ur dikarenakan oleh gangguan sampel.
> Ratio antara E50 dan Eu bisa tergantung dari regangan pada E50, tapi berkisar antar 2 sampai 10.(!!). Utk clay bisa 3 sampai 5, tergantung plastisitasnya.
> Pernah nge-run program SHAKE? Disitu ada kurva hubungan antara G/Gmax utk berbagai regangan, utk tiap macam tanah. Kita tinggal menentukan tipe tanahnya, sand atau clay. kalau clay berapa plastisitasnya, lantas lihat regangan pada saat stress level 50% dan berapa ratio G/Gmaxnya.
> Kalau mau baca lebih banyak silakan lihat "Manual for estimating soil properties for foundation design" karangan Mayne and KULHAWY, yg linknya bisa dilihat di website FGI.
>
> 2. Apa yang mempengaruhi rasio tersebut diatas? Lihat jawaban di atas.
>
> 3. Apakah modulus (E ) yang didapatkan dari wave equation dapat digunakan untuk kasus pembebanan statik (pondasi atau deep excavation)?, mengingat modulus dari wave equation kan berdasarkan 'small strain'sehingga modulusnya cenderung sangat besar, sedangkan peristiwa pembebanan statik umumnya 'large strain' dengan modulus yg lebih kecil.
>
> Kalau yg anda maksud adalah gmax=ro*vs^2, maka jawabannya adalah ya. tapi yg anda dapat adalah Shear modulus (G). Harus di ubah dulu ke Secant modulus (E) dg rumus ini:

E=2*(1+mu)*G; dimana mu adalah possion ratio.

Kalau utk pondasi, tergantung dari stress levelnya. Spt kata pak Gouw, pondasi yg termobilisasi sampai stress level 50% (atau FOS=2) adalah large strains.

Kalau utk galian, menurut hemat saya, bisa dipakai utk tanah yg berada di bawah tanah galian (yg mengalami heave). tapi utk tanah di dinding kemungkinan akan menghasilkan deformasi yg terlalu kecil, karena tanah dinding ini mengalami unloading tapi dlm kondisi plane strain. Kalau mau, ubah Gmax yg anda dari perhitungan shear wave velocity ke modulus dlm kondisi plane strain. Rumusnya? Lihat buku lambe and Whitman.
Tapi sebaiknya lakukan dulu kalibrasi dg kasus deep excavation dari site yg mempunyai kondisi tanah yg mirip dan hitung balik (back analyse) modulusnya.

> 4. Adakah modulus dari hasil wave equation tsb 'berkerabat dekat' dengan Ei (E initial) pada hyperbolic model stress-strain relationship tanah (utk kasus static loading)?.

Itu adalah saudara kembarnya. Yg membedakan hanya lah faktor 2(1+mu) saja.
Jangan lupa, Ei yg didapat dari TX test sangat terpengaruh dg gangguan sample. kalau faktor gangguna ini dihilangkan, maka hasilnya akan mirip.
Semoga tidak memusingkan..kalau pusing juga..salah sendiri kenapa nanya..:-)..
Sekali lagi baca buku Mayne dan Kulhawy yg saya kutip di atas...:-)..

salam,
haje

2010/11/13 GTL

Pak Khoiri,

Ratio tsb bisa diambil dari kebalikan perbadingan antar Cs dan Cc dari test konsolidasi.
Umumnya berkisar 1-5
Untuk no 2 - stress history berpengaruh.
Untuk no 3 - tidak bisa, beban pondasi yg didesign dengan F K 2-3 tidak masuk dalam kategori small strain
Untuk no 4 - menurut hemat saya, masih lebih besar yg didapat dari wave equation. Umimnya E wave equation didapat dari dynamic loading dgn strain yg sangat kecil. Teman2 yg sering bekerja or riset di lab pasti bisa berikan jawaban lebih bagus.

Best Regards,
GOUW Tjie Liong
Senior Geotechnical Consultant
Senior Financial Services Consultant
Agent of Geotechnical Softwares (Plaxis, Geo5, etc)
Provider of PIT, Sonic Logging, Instrumentatio


On Nov 12, 2010, at 15:37, Mohamad Khoiri wrote:

> Dear rekan2 millis,
>
> Barangkali ada yang bisa membantu untuk menjelaskan beberapa hal berikut :
>
> 1. Berapakah rasio antara E-50 (modulus 50% stress) dan E-ur (modulus unloading-reloading) untuk kebanyakan tanah?, dan apakah berbeda antara cohessive soil dan cohessiveless soil?. Info sementara yang saya tahu menurut default manual Plaxis pada HS-model E-ur = 3xE-50. Tapi menurut Finno dalam salah satu papernya untuk clay rasionya 2.7 dan untuk sand 3.
> 2. Apa yang mempengaruhi rasio tersebut diatas?
> 3. Apakah modulus (E ) yang didapatkan dari wave equation dapat digunakan untuk kasus pembebanan statik (pondasi atau deep excavation)?, mengingat modulus dari wave equation kan berdasarkan 'small strain'
> sehingga modulusnya cenderung sangat besar, sedangkan peristiwa pembebanan statik umumnya 'large strain' dengan modulus yg lebih kecil.
> 4. Adakah modulus dari hasil wave equation tsb 'berkerabat dekat' dengan Ei (E initial) pada hyperbolic model stress-strain relationship tanah (utk kasus static loading)?
>
> Terimakasih banyak
>
> Salam hangat
>
> M Khoiri

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar