Unit 13 KESTABILAN CERUN (ANALISIS TEGASAN JUMLAH)

Diploma Kej. Awam

C4008/13/1

UNIT 13

KESTABILAN CERUN (ANALISIS TEGASAN JUMLAH)

OBJEKTIFObjektif Am :Menggunakan Kaedah Analisis Tegasan Jumlah untuk mendapatkan faktor keselamatan cerun

Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:1. menerangkan teori analisis tegasan jumlah 2. menyatakan rumus analisis tegasan jumlah 3. mengira faktor keselamatan cerun (tanah u = 0) 4. melukis bentuk kegagalan cerun berdasarkan sudut, jejari, kejelekitan dan ketumpatan tanah Unit 12 telah menerangkan mengenai jenis-jenis kegagalan cerun dimana cerun-cerun yang dibina haruslah mempertimbangkan factor-faktor keselamatan semasa kerja rekabentuk dilakukan. Unit 13 pula akan menunjukkan bagaimana Kaedah Analisa Tegasan Jumlah dapat digunakan untuk mendapat nilai faktor keselamatan cerun.

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/2

INPUT13.0 PENGENALAN Risiko kegagalan cerun boleh dikurangkan dengan meletakkan satu nilai bersesuaian bagi faktor keselamatan semasa kerja reka bentuk. Faktor keselamatan boleh ditentukan menggunakan pelbagai kaedah, diantaranya :i. ii. c) iii. dengan

Analisis Tegasan Jumlah (tanah u = 0) Analisis Nombor Kestabilan Taylor (tanah u = Kaedah Hirisan Fellenius

Kita akan mulakan dengan memberi kepada anda pendedahan mengenai Kaedah Analisis Tegasan Jumlah (tanah u = 0).

13.1

Kaedah Analisis Tegasan Jumlah (tanah u = 0) Kaedah analisis ini digunakan untuk :pengiraan kestabilan cerun tanah liat tepu untuk kes jangka pendek (iaitu keadaan sebaik sahaja selepas pembinaan) kestabilan yang berlaku mungkin disebabkan oleh berat tanah . tegasan ricih maksimum adalah sama dengan nilai c iaitu u = 0

Sila perhatikan Rajah 13.1a yang menunjukkan sebuah cerun yang gagal secara gelangsar bulat.


Diploma Kej. Awam

C4008/13/3

O R

R G

Permukaaan gelangsar

d W

Rajah 13.1a : Kegagalan cerun gelangsar bulat

Kenalpasti simbol-simbol yang dinyatakan di bawah R C L W G d O - jejari bulatan - kejelekitan - panjang satah gagal - berat sektor (W = isipadu sektor per unit lebar - pusat graviti - jarak W dari O - pusat bulatan - sudut kegagalan (unit radian)

berat ) unit lebar

Dalam analisis ini hanya dipertimbangkan di mana :Untuk keseimbangan,

keseimbangan

momen


Diploma Kej. Awam

C4008/13/4

momen daya merintang = Lihat semula Rajah 13.1a. Momen diambil dari titik O Mo = 0 Momen daya merintang

momen daya penggerak

=CL R =C R = C R2

Dengan kata lain, ia bermaksud momen menghalang daripada berlakunya gelangsar. Manakala, kegagalan cerun adalah akibata dari tindakan momen daya penggerak yang terhasil daripada jumlah berat jisim tanah di atas permukaan kegagalan (kawasan berlorek) Momen daya penggerak =W d =Wd

Oleh itu, Faktor keselamatan F = Momen daya merintang Momen daya penggerak

F =

C R2 Wd

Cerun yang selamat perlu mempunyai faktor keselamatan melebihi 1.

INGAT !! SILA HAFAL RUMUS INI..Ingat kembali = g N/m3 (kg/m3 m/s2) = radian dimana radian = 180

Contoh 13.1a Rajah contoh 13.1 menunjukkan sebuah benteng empangan yang dibina daripada tanah liat tepu yang mempunyai sifat-sifat tanah u = 0 dan c = 30 KN/m2 .NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/5

Tentukan faktor keselamatan terhadap kegagalan jangka pendek benteng ini. Diberi : = 20 KN/m3 c = 30 KN/m2 = 0 A = 29 m2O R=7.9 m =81

G 6m

3.6 m W

Rajah contoh 13.1 Penyelesaian Momen daya merintang = c R2 = 30 7.92 (81 /180) = 2646.9 KNm/m

Momen daya penggerak = d = ( A) d = (20 29) 3.6 = 2088 KNm/m Faktor keselamatan F = Momen daya merintangNORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/6

Momen daya penggerak 2646.9 = 1.27 2088 Oleh kerana faktor keselamatan lebih daripada 1, benteng empangan ini adalah selamat.

F =

AKTIVITI 13AUji kefahaman anda sebelum ke unit selanjutnya ........ Sila semak jawapan anda pada maklum balas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA ! !NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/7

Aktiviti 13A-1O R=10 m =121

6m1

1.5

3m

W

Rajah aktiviti 13.1 Diberi = 1750 kg/m3 c = 18 KN/m2 A = 62 m2 Dapatkan faktor keselamatan cerun seperti dalam rajah aktiviti 13A-1.

Aktiviti 13A-2

O

R

RNORAINAZAIDIMEGAT-PPD

5m d W

Diploma Kej. Awam

C4008/13/8

1

1

Rajah contoh 13A-2 Diberi c A = = = = 20 kg/m2 15 KN/m2 23 m2 62 =0 d = 4.1 m R =9m

Dapatkan faktor keselamatan cerun seperti dalam rajah 13A-2.

MAKLUM BALASPenyelesaian aktiviti 13A-1 Momen daya merintang = c R2 = 18 102 (121 /180) = 2801.3 KNm/m Momen daya penggerak = d =1750 9.81 3 6.2 1 1000

= 3193.2 KNm/m

Faktor keselamatan F = Momen daya merintang Momen daya penggerak F = c R2 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/9

d 3801.3 = 1.2 3193.2 Oleh kerana faktor keselamatan lebih daripada 1, benteng empangan ini adalah selamat. Penyelesaian aktiviti 13A-2 Momen daya merintang = c R2 = 20 92 (62 /180) = 1753.0 KNm/m Momen daya penggerak = d = 23 20 1 4.1 = 1886.0 KNm/m Faktor keselamatan F = Momen daya merintang Momen daya penggerak F = c R2 d 1753.0 = 0.929 1886.0 Oleh kerana faktor keselamatan kurang daripada 1, cerun ini gagal. F = F =

INPUTDari input 13.1, anda telah didedahkan kepada pengiraan faktor keselamatan berdasarkan kepada maklumat-maklumat yang telah diberikan.

Apa yang perlu dilakukan sekiranya maklumat seperti A dan tidak dikemukakan.

SILA IKUTI LANGKAH-LANGKAH BERIKUT .

Sekarang anda perlu sediakan peralatan yang diperlukan dalam unit ini iaitu :NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/10

a. Kertas graf b. Jangka lukis c. Jangka sudut d. Pembaris dan pensil

MARI KITA SAMA-SAMA MENCUBA CONTOH BERIKUT :-

Contoh 13.1b Rajah contoh 13.1b menunjukkan sebuah benteng tanah liat yang mempunyai nisbah cerun 1:1.5 dan ketinggian 10 m.O 6.7 m 5m

R=17.4 m B C

R=17.4 m10 m 1 1.5

A

6.5 m

W


Diploma Kej. Awam

C4008/13/11

Rajah contoh 13.1b Dapatkan faktor keselamatan terhadap kegagalan di sepanjang satah gagal

Penyelesaian contoh13.1b Arahan : i. Ambil kertas graf dan lukiskan rajah contoh 13.1b di atas kertas graf dengan menggunakan skala 2 cm: 2.5 m. ii. Pilih satu titik padu pada kertas graf (titik A). iii. Dapatkan garisan AB berdasarkan cerun yang diberi. iv. Tentukan pusat O, berdasarkan ketinggian dan jarak yang diberi. v. Daripada titik O, ambil jangka lukis, tetapkan jejari dan seterusnya dapatkan satu lengkung daripada titik A sehingga ke titik C. vi. Dengan menggunakan jangka sudut, tentukan titik Q. vii. Kirakan keluasan sektor ABC dengan kaedah membilang kotak. Daripada arahan-arahan tadi, berikut adalah data-data yang diperolehi. = 84 A = 105 m2 Seterusnya mari kita mulakan dengan pengiraan faktor keselamatan pula !! Rumus yang digunakan masih sama dengan rumus input 13.1. Momen daya merintang = c R2 = 40 17.42 (84 /180) = 1775.4 KNm/m Momen daya penggerak = W d = 105 18.5 6.5NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/12

= 12626.3 KNm/m Faktor keselamatan F = Momen daya merintang Momen daya penggerak F = c R2 Wd 17754.8 = 1.4 12626.3 Oleh kerana faktor keselamatan lebih daripada 1, cerun ini adalah selamat. F =

LAKARAN GRAF CONTOH 13.1b


Diploma Kej. Awam

C4008/13/13

AKTIVITI 13BUji kefahaman anda sebelum ke unit selanjutnya ........NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/14

Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA ! ! Aktiviti 13B-1 Rajah aktiviti 13B-1 menunjukkan cerun pada benteng tanah. Semak kestabilan cerun jika data-data berikut diberikan:Diberi : = 16 KN/m3 c = 24.6 KN/m2 W bertindak di bawah titik B

O

4m

R=14 m B C

10 m

60 AW

Rajah aktiviti 13B-1

Penyelesaian aktiviti 13B-1 Lakarkan graf mengikut contoh 13.1b. Daripada graf, didapatiNORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/15

= 74 d = 5.8 m A = 72 m2 Diberi : = 16 KN/m3 c = 24.6 KN/m2 Momen daya merintang = c R2 = 24.6 142 (74 /180) = 6227.3 KNm/m Momen daya penggerak = d = 72 16 5.8 = 6681.6 KNm/m Faktor keselamatan F = Momen daya merintang Momen daya penggerak F = c R2 d F = 6227.3 = 1.2 6681.6

Oleh kerana faktor keselamatan kurang daripada 1,cerun ini adalah TIDAK selamat.

LAKARAN RAJAH AKTIVITI 13B-1


Diploma Kej. Awam

C4008/13/16

PENILAIAN KENDIRIAnda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini bagi mengetahui objektif unit ini telah tercapai. Jika ada masalah yang timbul, ........ Sila berbincang dengan pensyarah anda. SELAMAT MENCUBA ! ! ! SEMOGA BERJAYA ! ! !NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/17

SOALAN 1 Rajah S1 menunjukkan cerun tanah liat yang mempunyai sifatsifat berikut:Diberi :Luas keratan A = 54.5 m2 = 18 KN/m3 c = 20 KN/m2 Dapatkan faktor keselamatan bagi cerun tersebut. O

3m

R=10 m C

R=10 m6m

3m

A

BW

Rajah S1

SOALAN 2 Rajah S2 menunjukkan cerun tanah liat yang mempunyai sifatsifat berikut:Diberi :Berat unit tanah = 20 KN/m3 Kejelekitan = 18.5 KN/m2 Dapatkan faktor keselamatan bagi cerun tersebut.


Diploma Kej. Awam

C4008/13/18

O3.5 m 89.5

R=12 m B C

8m

R=12 m

45 AW

Rajah S2

MAKLUMBALAS KENDIRIAdakah anda telah mencuba dahulu ? Jika YA, Sila semak jawapan anda.JAWAPAN SOALAN 1 F = 1.2 > 1 Cerun Selamat

JAWAPAN SOALAN 2 F = 2.4 > 1 Cerun SelamatNORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/13/19

Bagaimana !!!! ? Adakah jawapan anda betul ? Jika YA, TAHNIAH !! teruskan ke Unit 14. Jika Tidak, kembali dan kenal pasti kesilapan anda dengan mengulangkaji seperti dalam muka surat C4008/13/2.


Unit 13 KESTABILAN CERUN (ANALISIS TEGASAN JUMLAH)

Documents

Transcript of Unit 13 KESTABILAN CERUN (ANALISIS TEGASAN JUMLAH)