Bab 3 geser langsung

1. 22
BAB III
PERCOBAAN GESER LANGSUNG
(DIRECT SHEAR TEST)
Kekuatan geser suatu tanah tergantung pada tahanan geser antara butir-
butir tanah dan kohesi pada permukaan butir tanah. Nilai kekuatan geser tanah
ini berubah-ubah sesuai dengan jenis dan kondisi tanah. Nilai ini digunakan
untuk menghitung daya dukung tanah (bearing capacity), tekanan tanah
terhadap dinding penahan (earth pressure) dan kestabilan lereng (slope
stability).
Keruntuhan geser (shear failure) disebabkan oleh gaya-gaya yang
berkerja antara butirannya, dimana ini akan menyebabkan terjadinya gerak
relatif antara butir tanah. Bila harga batas yang diperoleh dari tegangan yang
berbeda-beda, kita gambarkan pada grafik maka akan berupa garis lurus yang
dinyatakan dengan persamaan Coulomb Hvorslev :
 tan'' C (III.1)
dimana: c’ = Kohesi tanah tekanan efektif.
σ = Tegangan normal efektif.
u = Tegangan air.
τ = Tegangan total pada bidang.
Catatan :
Bila pada tanah jenuh dikerjakan gaya di atasnya, maka tegangan normal yang
bekerja ini akan ditahan oleh air yang terdapat pada pori. Setelah air pori
mengalir ke luar dari porinya maka tekanan ini berangsur-angsur dipikul oleh
butiran tanah. Jumlah tekanan air dan pori serta tekanan efektif disebut tekanan
total. Ada beberapa cara untuk menentukan kuat geser tanah yaitu:
a. Percobaan geser langsung (Direct shear test).
b. Percobaan triaxial (Traxial Test).
c. Percobaan kekuatan geser “Unconfined” (tekanan bebas).

2. 23
III.1 TUJUAN PERCOBAAN
 Mendapatkan nilai sudut geser tanah (ɵ) yang dinyatakan dalam
derajat. Pengertian kekuatan tanah adalah untuk memikul bahan-
bahan atau gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran, keruntuhan,
gelinciran, dan pergeseran tanah. Aplikasi parameter kuat geser dapat
digunakan untuk menghitung :
 Daya dukung tanah dasar.
 Stabilitas lereng.
 Tegangan lateral.
 Mendapatkan nilai kohesi tanah (c) yang dinyatakan dalam kg/cm2 .
Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel sejenis.
III.2 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Alat geser langsung (Direct shear apparatus) terdiri dari :
- Kotak geser.
- Proving ring.
- Perlengkapan beban.
- Cincin dan batu pori.
- Arloji untuk mengukur regangan penggeseran dan penurunan benda
uji.
2. Cincin cetak.
3. Stopwatch.
4. Alat pengeluar contoh tanah (extruder).
III.3 PERSIAPAN BENDA UJI
Siapkan tiga buah benda uji berupa tanah yang dipadatkan di
laboratorium. Tanah ini dipadatkan dalam silinder, setelah padat desak
contoh tanah ini keluar kemudian masukkan ke cincin cetak.

3. 24
III.4 PERSIAPAN ALAT
1. Periksa kelengkapan alat geser langsung.
2. Tempatkan dalam kotak geser berturut-turut :
- Batu pori.
- Pelat gigi (dipasang tegak lurus atas geseran).
- Sampel/benda uji.
- Pelat gigi (dipasang tegak lurus arah geseran).
- Batu pori.
- Pelat penerus beban (loading pad).
III.5 PELAKSANAAN PERCOBAAN
1. Stopwatch disiapkan, ditambahkan beban pemberat pertama 0,5 kg,
kemudian segera isikan air ke kotak geser hingga muka air kira-kira rata
dengan muka tanah atas contoh tanah.
2. Shear stress diputar sedemikian rupa, dari bacaan arloji setiap 30 detik
hingga mencapai nilai maksimum dan menurun (untuk keadaan menurun
cukup dilakukan dua kali pembacaan).
3. Setelah pembacaan terakhir, keluarkan sampel kedua dan ketiga dengan
pemberat 1 kg dan 2 kg.

4. 25
Tabel III.1 Tabel Hasil Percobaan Geser Lngsung
Proyek : Praktikum Mektan II
Bentuk
benda
: Silinder
Lokasi : - Kedalaman : -
Tanggal : 23/04/2018 Kelompok : Kelompok 17
Diameter
(cm)
: 5,975 Luas (cm2) 27,01
Tinggi (cm ) : 1,76
Kalibrasi
(kg)
0,169
Dial
Horizontal
Beban
(ΔH) 0,5 (kg) 1 (kg) 2 (kg)
0 0 0 0 0 0 0
0,2 0 0 1 0,169 13 2,197
0,4 0 0 9 1,521 18 3,042
0,6 1 0,169 11 1,859 23 3,887
0,8 2 0,338 13 2,197 26 4,394
1 3 0,507 13 2,197 28 4,732
1,2 4 0,676 14 2,366 29 4,901
1,4 5 0,845 15 2,535 30 5,07
1,6 6 1,014 16 2,704 31 5,239
1,8 7 1,183 17 2,873 31 5,239
2 7 1,183 18 3,042 31 5,239
2,2 7 1,183 18 3,042
2,4 18 3,042

5. 26
III.6 PERHITUNGAN DAN HASIL PERCOBAAN
 Menghitung Tegangan Geser
Beban 0,5 kg
Tegangan Geser =
∆Hmax ×K
A
=
5 𝑥 0,169
27,01
= 0,031284 kg/cm2
Beban 1 kg
Tegangan Geser =
∆Hmax ×K
A
=
16 𝑥 0,169
27,01
= 0,100111 kg/cm2
Beban 2 kg
Tegangan Geser =
∆Hmax ×K
A
=
31 𝑥 0,169
27,01
= 0,193965 kg/cm2
 Menghitung Tegangan Normal
Beban 0,5 kg
Tegangan Normal =
Beban ×10
A
=
0,5 𝑥 10
27,01
= 0,185116 kg/cm2
Beban 1 kg
Tegangan Normal =
Beban ×10
A
=
1 𝑥 10
27,01
= 0,370233 kg/cm2

6. 27
Beban 2 kg
Tegangan Normal =
Beban ×10
A
=
2 𝑥 10
27,01
= 0,740466 kg/cm2
Tabel III.2 Tegangan Normal dan Tegangan Geser
Beban (kg) 0,5 1 2
Teg. Normal (kg/cm2) 0,185116 0,370233 0,740466
Teg. Geser(kg/cm2) 0,031284 0,100111 0,193965
Tabel III.3 Pembacaan Pmax
Beban (kg) 0,5 1 2
Pmax (kg/cm2) 5 16 31

7. 28
Gambar Grafik III.1 Gaya Normal vs Gaya Geser
 Berdasarkan grafik didapat nilai :
Kohesi (c) = 0,0031 kg/cm2
Sudut geser θ = 14°
 Berdasarkan Persamaan Linier di dapat nilai :
y = 0,2632x + 0,0031
Kohesi (c) = 0,0031 kg/cm2
Sudut Geser = arctan (0,2632)
= 14,745°
y = 0.2632x + 0.0031
R² = 0.98
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
TeganganGeser(kg/cm²)
Tegangan Normal (kg/cm²)
TEGANGAN NORMAL DAN TEGANGAN GESER
Tegangan Geser Vs Tegangan Normal
Linear (Tegangan Geser Vs Tegangan Normal)
C = 0,0031
0,0031

8. 29
III.7 KESIMPULAN
1. Semakin besar tegangan normal bekerja, semakin besar pula tegangan geser
yang terjadi.
2. Dari grafik tegangan normal vs tegangan geser yang berupa garis linier
didapat nilai: Kohesi ( c ) = 0,0031 kg/cm2 diambil dari titik pada sumbu y
(tegangan geser) yang dipotong oleh garis lurus tersebut. Sedangakan nilai
sudut geser diambil dari besarnya sudut garis lurus tersebut dari sumbu x,
yaitu ɵ = 14,745°.
III.8 SARAN
1. Sebelum melakukan praktikum, sebaiknya mahasiswa mengetahui maksud
dan tujuan dalam melakukan praktikum.
2. Mahasiswa harus mendengarkan penjelasan dari pembimbing dengan baik,
agar saat praktikum dapat berjalan dengan lancar.
3. Diharapkan mahasiswa dapat menjaga barang-barang yang terdapat didalam
laboratorium.
4. Sebaiknya saat pembacaan hanya dilakukan oleh satu orang saja agar dalam
pembacaan tidak berubah-ubah.
5. Setelah praktikum selesai dilakukan, diharapkan mahasiswa menyimpan alat
yang sudah digunakan ketempat semula.

9. 30