Halo semuanya.
Ini Enta.
Hari ini adalah hari terakhir bulan September, ya.
Tiba-tiba saja sudah akhir tahun!!!
Setahun berlalu begitu saja...
Cepat! Terlalu cepat!!!
Hanya sekejap, ya?
Aku merasa setiap tahun di musim ini aku selalu mengatakan hal yang sama, hahaha
Semakin hari semakin jadi beban... w
Kembali ke topik utama
Kali ini, kita akan membahas “efek pinning” dalam pekerjaan pemasangan tulangan baja.
Ada juga yang menyebutnya sebagai “efek Negushi”.
Tancapkan besi tulangan seperti tusuk sate ke gumpalan tanah yang bergerak, lalu jepitkan ke lapisan tanah dasar di bagian dalam yang tidak bergerak.
Gambaran umumnya seperti ini.
Meskipun istilah ini sering kita dengar, ternyata hanya sedikit orang yang bisa menjawab ketika ditanya, “Bagaimana istilah ini ditangani dalam proses perancangan?”
Selain itu, sejauh yang saya telusuri, baik dalam buku pedoman maupun di internet, saya tidak menemukan sumber yang menjelaskan istilah “efek pinning” itu sendiri.
Namun, jika saya menulis “efek Negushi”, yang muncul justru “efek pinning”.
Di Google,
Metode stabilisasi lereng seperti “metode penyisipan tulangan baja (metode baut batu)” dan “tiang pancang” yang ditancapkan ke tanah, secara harfiah mengacu pada kekuatan yang menancapkan dan mengikat gumpalan tanah yang hendak longsor ke tanah yang kokoh. “Efek akar yang menancap” yang dimainkan oleh akar tanaman juga, secara mekanis, merupakan salah satu jenis dari efek penancapan ini.
Kali ini, dengan mengacu pada apa yang tercantum dalam “Metode Pengerjaan Tanah untuk Penguatan Tanah” dan “Pedoman Stabilitas Lereng”, saya akan mencoba menjelaskan bagaimana efek penning diperlakukan dalam proses perancangan, dengan menggunakan bahasa yang sesederhana mungkin.
Apa Itu Efek Pining (Efek Penancapan) pada Pekerjaan Pemasangan Tulangan Baja? | Dasar-dasar yang Dapat Dipahami Melalui Gambar
Pertama-tama, tolong hafalkan dua kata saja.
- Gumpalan tanah yang bergeser: Gumpalan tanah yang dianggap akan runtuh dan meluncur keluar dari lereng
- Gumpalan tanah yang tidak dapat digerakkan: Bukit alami yang terletak di bagian dalam, yang dianggap tidak bergerak
Perbedaan antara keduanya adalahpermukaan geserBegitulah. (Itulah pandangan umum yang berlaku saat ini dalam pekerjaan penguatan tanah pada penggalian di Jepang.)
Besi tulangan yang dipasang oleh pekerja pemasang besi tulangan menembus permukaan geser ini dan menancap dari gumpalan tanah yang bergerak ke gumpalan tanah yang tidak bergerak.
Jika tusuk sate (batang besi) ditusukkan ke bola-bola mitarashi dango (gumpalan tanah yang dapat bergerak) dan ujung tusuk sate tersebut ditancapkan hingga mencapai tanah yang tidak bergerak (gumpalan tanah yang tidak dapat bergerak), bola-bola dango tersebut tidak akan menggelinding ke bawah.
Inilah gambaran dari efek pinning dan efek nekusuki.
Selanjutnya, mari kita lihat gaya apa saja yang bekerja pada tulangan baja saat tanah mulai bergerak.
Dalam buku ini, hal tersebut dibagi menjadi 4 bagian berikut.
- Tarikan: Seperti tali tarik-menarik, ditarik
- Kompresi: Seperti batang penopang, didorong
- geser: Seperti dipotong dengan gunting, digeser ke samping
- Pembengkokan: Melengkung seperti saat membengkokkan penggaris
Gaya mana yang akan menjadi gaya dominan ditentukan oleh sudut antara tulangan baja dan permukaan geser.
Dalam buku-buku disebutkan bahwa tulangan yang berorientasi mendekati horizontal umumnya mengalami tegangan tarik, tulangan yang berorientasi mendekati vertikal mengalami tegangan tekan, sedangkan tulangan yang memotong bidang geser secara hampir tegak lurus umumnya mengalami gaya geser atau gaya lentur.
Apakah akan terjadi geser atau tekukan, itu tergantung pada kekerasan tanah asli.
Pada tanah yang keras seperti batuan, tulangan baja hanya akan bergeser secara tajam dan tidak sejajar di bagian permukaan geser (geser).
Pada tanah yang gembur, seluruh tulangan baja akan melengkung dengan lentur (tekukan).
Dalam buku tersebut disebutkan bahwa efek geser dan tekukan dapat diperkirakan berdasarkan pola deformasi bahan penguat yang benar-benar telah dikumpulkan.
Efek pinning dan efek nekusuki adalah, iniGeser dan TekukSaya rasa boleh saja menafsirkannya seperti itu.
Ini cuma interpretasi saya aja sih w
Tusuk sate itu ditekan dari samping, dan sedang berusaha menahan tekanan, ya.
Yang dihitung dalam perancangan hanyalah “tarikan”｜Efek penahan dan efek pengencang
Efek penguatan yang dipertimbangkan dalam perancanganHanya tarikanSaya melakukannya seperti ini.
Meskipun pada kenyataannya gaya geser dan gaya lentur memang bekerja, namun keduanya tidak dimasukkan ke dalam perhitungan desain.
Alasan yang tercantum dalam buku tersebut adalah sebagai berikut.
- Karena saya ingin berhati-hati
- Untuk geser dan tekukan, karena penelitiannya masih belum memadai (akan diterapkan setelah menunggu perkembangan penelitian lebih lanjut)
- Efeknya berbeda-beda, jadi tidak bisa dijumlahkan begitu saja
Yang ketiga itu penting.
Pada tanah dasar yang keras, gaya geser akan mulai bekerja segera setelah tanah mulai bergerak.
Namun, jika tanahnya lunak, lenturannya baru mulai terasa secara bertahap setelah terjadi pergerakan yang cukup besar.
Selain itu, agar lenturannya berfungsi, tanah di depan tulangan baja harus mengalami deformasi yang besar hingga mampu menahan tekanan dari tulangan baja tersebut.
Dalam buku tersebut bahkan disebutkan bahwa mengharapkan efek pembengkokan di tempat yang tidak memperbolehkan perubahan bentuk adalah hal yang berbahaya.
Ada pula manual tentang pekerjaan pemasangan tulangan yang dipublikasikan oleh pemerintah daerah yang menyebutkan bahwa meskipun gaya tarik, geser, dan lentur dianggap bekerja secara bersamaan, pada prinsipnya penilaian hanya dilakukan berdasarkan gaya tarik saja. (Yah, buku rujukannya hampir semuanya dari Asosiasi Teknik Geoteknik?)
Dalam manual yang sama, juga disebutkan bahwa pada batuan dasar, perlu dilakukan pemeriksaan terhadap gaya geser.
Lalu, dalam hal “tarikan” tersebut, apa yang menjadi fokus dalam proses perancangan?
Yang muncul di sini adalah,Efek penahananとEfek pengencangan.
- Efek penahanan: Gaya yang secara langsung melawan arah di mana benda tersebut hendak tergelincir
- Efek pengencangan: Gaya yang menekan permukaan geser untuk meningkatkan gesekan antar tanah
Jika dituliskan dalam bentuk rumus, maka sebagai berikut.
Gaya penahan = T × cosβ
Gaya jepit = T × sin β × tan φ
T adalah gaya tarik tulangan, β adalah sudut antara tulangan dan permukaan geser, sedangkan φ adalah sudut gesekan internal tanah.
Untuk saat ini, cukup ingat saja bahwa “cos menahan, sedangkan sin × tan mengencangkan”, sehingga saat melihat lembar perhitungan desain, Anda bisa mengangguk-angguk mengerti.
Ngomong-ngomong, metode pemasangan tulangan bukanlah metode yang sejak awal sudah memiliki dasar teori yang jelas.
Menurut laporan teknis dari konsultan geologi swasta (1999), sebelum tahun 1980-an, metode ini disebut “sashin” dan tampaknya digunakan karena, meskipun prinsip kerjanya tidak diketahui, metode ini terbukti efektif dalam mencegah longsor.
Setelah itu, seiring dengan kemajuan eksperimen dan penelitian, muncul pedoman “satu pohon per 2 m²”. (Dalam laporan tersebut)
“Satu tiang per 2 m²” juga tercantum dalam pedoman desain empiris untuk pekerjaan stabilisasi lereng.
Namun, perancangan empiris ini hanya berlaku untuk longsoran dangkal dengan kedalaman sekitar 2 m.
Selain itu, meskipun aturan “satu pohon per 2 meter persegi” seolah-olah didasarkan pada eksperimen atau penelitian, pada kenyataannya aturan tersebut dibuat secara sembarangan, seperti yang diakui oleh pembuatnya sendiri, jadi sebenarnya memang sembarangan.
Tapi, inilah tepatnya yang dimaksud dengan metode empiris yang mengatakan bahwa hal itu membuat permukaan menjadi tidak licin lagi, ya? www
Karena metode konstruksi ini bermula dari prinsip “meski tidak mengerti prinsipnya, tapi efektif”, hingga kini masih ada gaya yang tidak diperhitungkan. Apakah itu yang disebut efek pinning?。
Dalam laporan yang sama juga disebutkan bahwa, selama bentuk pergeseran yang diperkirakan sesuai, belum pernah ada kasus di mana pekerjaan penanggulangan yang telah dilakukan mengalami kerusakan.
Di sisi lain, juga disebutkan bahwa terdapat berbagai contoh longsoran yang terjadi akibat kesalahan penilaian terhadap bentuk permukaan lereng maupun pola keretakan.
Dengan kata lain, bagian yang tidak diperhitungkan itu hanyalah “asuransi tambahan”.
Dengan kata lain, ini memang merupakan desain yang berlebihan, tapi di sisi lain, ada juga hal-hal yang justru terbantu berkat hal itu, ya w (desain Jepang yang seperti asuransi di atas asuransi)
Gaya tarik yang diizinkan yang ditentukan oleh gumpalan tanah yang bergerak dan gumpalan tanah yang tidak bergerak | Apa itu T1pa dan T2pa?
Lalu, apa yang menentukan seberapa besar daya tarik yang dapat ditahan oleh satu batang tulangan baja?
Batang baja bertulang menembus kedua lapisan tanah yang dipisahkan oleh permukaan geser. (Ini hanyalah asumsi.)
Jadi, ada dua pola kerusakan.
- Tarik keluar: Tulangan baja terlepas dari blok tanah yang tidak bergerak, lalu runtuh bersama blok tanah yang bergerak
- Jeda di tengah: Meskipun tulangan baja tidak lepas, tanah tetap merembes masuk ke celah-celah di antara tulangan baja sehingga menyebabkan runtuhnya struktur
Dalam pedoman teknis penanggulangan lereng pun, desainnya dibuat untuk mengantisipasi kedua jenis kerusakan tersebut.
Dalam perancangan, untuk mengantisipasi kedua jenis kerusakan ini, tiga nilai berikut ini diperiksa.
- T2pa: Kesulitan melepaskan gumpalan tanah yang tidak bergerak
- T1pa: Kesulitan melepaskan gumpalan tanah yang berpindah
- Tsa: Kekuatan tulangan baja itu sendiri
T1pa dan T2pa disebut sebagai “daya tahan tarik yang diizinkan” dalam buku tersebut.
Angka ini menunjukkan bahwa “meskipun ditarik hingga sekian kN, baut tersebut tidak akan lepas”.
Apa itu T2pa? | “Ketahanan terhadap lepasnya” pada bagian gumpalan tanah yang tidak bergerak
Bayangkanlah saat Anda menancapkan daun bawang ke tanah, lalu mencabutnya.
Semakin dalam tertancapnya, semakin sulit untuk dicabut, bukan?
Semakin keras tanahnya, semakin sulit pula tanaman ini dicabut.
T2pa memiliki konsep yang sama dengan ini.
T2pa = L2 × Tpa
L2 adalah panjang tulangan yang tertanam dalam gumpalan tanah yang tidak bergerak, sedangkan Tpa adalah tingkat ketahanan terhadap pencabutan per 1 m tulangan.
Tpa ditentukan oleh nilai yang lebih rendah di antara kedua nilai berikut ini.
- Gaya yang membuat tulangan baja dan grout saling menempel (adhesi)
- Gaya gesekan antara grout dan tanah sekitarnya
Mari kita lihat contohnya.
Misalkan kita akan memasang tulangan baja sepanjang 3 m.
Jika desainnya menetapkan permukaan geser berada pada kedalaman 1,0 m, maka panjang tulangan yang menembus gumpalan tanah yang tidak bergerak adalah 2,0 m.
Jika kedalaman permukaan geser yang sebenarnya adalah 1,5 m, maka panjang tulangan yang menembus blok tanah yang tidak bergerak akan menjadi 1,5 m.
Jika geologinya sama, T2pa akan berkurang dari 2,0 m menjadi 1,5 m, atau turun menjadi 75 persen.
Karena tulangan baja ditancapkan secara miring, angka sebenarnya sedikit berbeda.
Cukup pahami saja konsepnya.
Dalam rumus yang tercantum dalam buku tersebut, yang diperhitungkan hanyalah adhesi dan gesekan di sekitar tulangan baja.
Apa itu T1pa? | “Ketahanan terhadap lepasnya” pada bagian gumpalan tanah yang bergerak
Pada bagian gumpalan tanah yang bergeser, karena panjang tulangan yang ada relatif pendek, maka jika dilihat hanya dari sekitar tulangan tersebut, tingkat kesulitannya untuk terlepas tentu saja menjadi lebih rendah. (Mudah terlepas)
Oleh karena itu, kita akan memperhitungkan gaya (T0a) yang ditimbulkan oleh pelat penahan dan struktur penahan tanah untuk menahan tanah.
Semakin keras lerengnya, semakin besar pula gaya penekanan yang dapat diharapkan.
Dalam pedoman tersebut, dengan menggunakan konsep standar jalan tol, tercantum angka-angka berikut (koefisien pengurangan lereng μ) untuk setiap jenis pekerjaan lereng.
| Jenis-jenis pekerjaan penahan tanah | Perkiraan nilai μ |
|---|---|
| Insinyur Vegetasi | 0 |
| Pekerja Penyemprotan Beton | 0,2–0,6 |
| Tukang bingkai | 0,7–1,0 |
| Pekerjaan dinding penahan (tipe pelat berurutan) | 1.0 |
Semakin besar angkanya, semakin besar kemungkinan bahwa gumpalan tanah yang berpindah tersebut akan sulit terlepas.
Dalam buku tersebut, jika menggunakan dinding yang keras dan bersambung seperti dinding penahan, sisi gumpalan tanah yang bergerak dianggap tidak akan terlepas.
Dalam Pedoman Stabilitas Lereng juga disebutkan bahwa jika digunakan konstruksi lereng yang setara atau lebih baik dari konstruksi rangka semprot, maka tidak perlu lagi dilakukan analisis terhadap bagian tanah yang bergeser.
Namun, disebutkan bahwa meskipun bersifat sementara, stabilitasnya harus tetap diperhatikan dengan baik.
Gaya tarik yang dapat ditoleransi ditentukan oleh nilai terkecil di antara ketiga nilai tersebut
Gaya tarik yang diizinkan untuk satu batang tulangan ditentukan oleh nilai terkecil dari tiga nilai berikut ini.
- Kekuatan tulangan baja itu sendiri (Tsa)
- Kesulitan pelepasan pada sisi gumpalan tanah yang bergerak (T1pa＋T0a)
- Kesulitan melepaskan diri dari gumpalan tanah yang tidak bergerak (T2pa)
Jika menggunakan konstruksi lereng yang kokoh seperti rangka semprot atau dinding penahan, hal ini ditentukan oleh dua faktor, tidak termasuk sisi gumpalan tanah yang bergeser.
Bayangkan sebuah rantai yang terdiri dari tiga lingkaran yang saling terhubung.
Kalau ditarik, pasti akan putus dari lingkaran yang paling lemah, kan?
Kekuatan rantai secara keseluruhan ditentukan oleh kekuatan mata rantai yang paling lemah.
Ini sama saja.
Oleh karena itu, meskipun salah satu dari ketiga elemen tersebut diperkuat, daya tarik yang dapat ditoleransi tidak akan meningkat jika elemen lainnya lemah.
Misalnya, jika sisi blok beton yang tidak bergerak (T2pa) dirancang dengan ukuran terkecil, maka meskipun kekuatan tulangan (Tsa) ditingkatkan, kekuatan tarik yang diizinkan tidak akan bertambah.
Namun, T2pa tidak selalu yang paling lemah.
Lingkaran mana yang paling lemah berbeda-beda di setiap lokasi.
Saat membaca dokumen desain, kalau kamu tahu mana di antara ketiga hal ini yang paling kecil, kamu bakal merasa sedikit lebih paham, hehe (awalnya, sekadar begitu saja sudah cukup).
Bagian atas dan konstruksi lereng yang menopang efek pinning | Peran pelat penahan tekanan
Agar tusuk sate dapat berfungsi sebagai tusuk sate, ujungnya harus ditekan.
Dalam bahan referensi buku tersebut, terdapat eksperimen model yang dilakukan pada kondisi gumpalan tanah yang longgar.
Jika tidak ada pelat penahan di ujung tulangan, ujung tulangan tersebut akan berputar dan terbenam ke dalam tanah.
Jika terdapat pelat penahan, tulangan baja akan menahan beban sambil melengkung.
Dengan kata lain, hanya dengan menekan bagian atasnya, tulangan baja tersebut baru dapat berfungsi sebagai penyangga yang mampu menahan gaya dari samping.
Kawat maupun jaring juga dianggap memiliki efek untuk menahan gumpalan tanah dengan membatasi pergerakan ujung tulangan baja (efek penahan).
Meskipun hal tersebut telah dikonfirmasi melalui eksperimen, tampaknya belum sampai pada tahap evaluasi secara kuantitatif.
Namun, secara pribadi saya rasa ukuran pelat penahan tekanan yang sebenarnya sekitar 30 cm × 30 cm sudah cukup, hehe.
Dalam pemasangan pada bagian kepala, terdapat aturan tertentu untuk memaksimalkan efek penahan.
Dalam pedoman tersebut tertulis sebagai berikut.
- Mur bukanlah komponen yang dimaksudkan untuk memberikan tegangan seperti halnya jangkar tanah. Namun, kencangkanlah dengan cukup menggunakan tenaga manusia agar tidak kendur.
- Sebagai patokan, kekuatan pengencangan harus sekitar 50% dari gaya tarik yang dirancang, yang diukur dengan kunci torsi. (Pendekatan ini kurang tepat karena terkadang torsi yang dihasilkan terlalu rendah.)
- Semen cair memiliki fluiditas yang tinggi dan mudah menimbulkan rongga di mulut lubang, sehingga harus diisi dengan mortar yang dikocok kental atau sejenisnya. Jika rongga tersebut dibiarkan, tanah di sekitar mulut lubang dapat menjadi longgar atau tulangan baja dapat berkarat. (Karena pemasangan selubung dapat menyebabkan rongga, risiko ini menjadi tanggung jawab produsen.)
Hal-hal penting yang diperhatikan sutradara di lokasi syuting | Mempertimbangkannya secara terpadu dengan desain
Kedalaman permukaan geser hanyalah perkiraan yang diperoleh dari survei seperti pengeboran atau pengukuran distorsi pipa, yang pada dasarnya hanya menunjukkan “mungkin sekitar sini”. (Meskipun terkadang hasilnya bisa terlihat jelas, hehe.)
Tidak ada yang tahu lokasi sebenarnya.
Sebenarnya, meskipun sedang melakukan pengeboran pada lapisan permukaan yang dangkal, hampir tidak mungkin untuk mengetahui adanya perubahan jenis tanah hanya dari sensasi sentuhan.
Jadi, inilah bagian yang penting dalam proses pemasangan di lapangan.
- Melakukan pengeboran pada posisi, sudut, dan panjang sesuai rancangan
- Suntikkan grout dengan komposisi yang tepat dan akurat mulai dari bagian bawah
- Melakukan penanganan pada bagian kepala dengan tepat
Sebenarnya, ketiga hal ini adalah poin-poin yang muncul secara langsung dalam pembahasan tentang T2pa dan T1pa tadi.
Panjang lubang bor adalah “L2” pada T2pa.
Kualitas penyuntikan memengaruhi tingkat ketahanan terhadap lepasnya tulangan per 1 m, yang disebut “Tpa”.
Bagian atas berfungsi sebagai “T0a” pada sisi gumpalan tanah yang bergerak, serta sebagai landasan efek penahan.
Dengan mempertimbangkannya dalam kaitannya dengan desain seperti ini, pertanyaan “mengapa kita melihat bagian ini?” pun menjadi lebih mudah dijelaskan kepada sutradara muda.
Sulitnya setiap batang tulangan yang telah dipasang untuk dilepas tidak dapat diketahui hanya dari penampilannya saja.
Oleh karena itu, dilakukan uji penerimaan terhadap produk yang ditarik.
Dalam pedoman tersebut, 3% dari seluruh jumlah batang yang diambil secara acak, dengan jumlah minimal 3 batang, harus diberi beban hingga mencapai kekuatan tarik desain untuk dilakukan pengujian.
Memang ada yang bilang begitu, tapi sejujurnya ini juga pasti nggak bakal lepas, dan tulangan baja nggak bakal melar, haha.
Yang mengendur itu adalah koplingnya w (dulu tidak ada pengaturan seperti ini...)
Meskipun saya telah menulis panjang lebar tentang hal-hal yang agak rumit, saya mencoba menjelaskan isi dokumen desain sambil membahas efek pinning (efek akar).
Saya akan menjelaskannya secara singkat.
Intinya cuma itu aja, kalau memasang tulangan baja atau tiang pancang yang keras ke dalam tanah yang lunak, maka seluruh tanahnya jadi lebih kuat, hehe.
Saya mencoba menulis hal ini meskipun terasa merepotkan.
Belakangan ini, AI juga membantu saya, sehingga artikel yang saya tulis dengan asal-asalan bisa disempurnakan.
Tapi, panjang sekali...
Sampai jumpa lagi.
