Anchored Sheet Pile Design (Sand)

By -
Design of Anchored Sheet Pile Wall Penetrating Sand
DESIGN OF ANCHORED SHEET PILE WALL PENETRATING SAND
Enter the value of the angle of shearing resistance of sand (f) degrees Enter the value of the dry unit weight of sand (gd) kN/m3
Enter the value of the saturated unit weight of sand (gsat) kN/m3
Enter the sheet pile depth to sea level (L1) m
Enter the sheet pile depth from sea level to dredge line (L2) m
Enter the depth of anchor tie rod from ground surface (h1) m
Enter the distance between anchor tie rod and sea level (h2) m
the value of the effective unit weight of sand gsub = gsat - (gw = 9.81 kN/m3) = kN/m3
coefficient of active earth pressure (Ka) = (1 - sin f) / (1 + sin f) =
coefficient of passive earth pressure (Kp) = (1 + sin f) / (1 - sin f) =
pressure P1 = gd L1 Ka = kPa
pressure P2 = (gd L1 + gsub L2) Ka = kPa
distance L3 = P2 / [gsub (Kp - Ka)] = m
force F1 = P1 L1 / 2 = kN/m
force F2 = P1 L2 = kN/m
force F3 = (P2 - P1) L2 / 2 = kN/m
force F4 = P2 L3 / 2 = kN/m
force F = F1 + F2 + F3 + F4 = kN/m
distance d = [F1 (L1 / 3 + L2 + L3) + F2 (L2 / 2 + L3) + F3 (L2 / 3 + L3) + F4 (2 L3 / 3)] / F = m
coefficient A1 = 1.5 (h2 + L2 + L3) =
coefficient A2 = 3 F [(L1 + L2 + L3) - (d + h1)] / [gsub (Kp - Ka)] =
To find the length L4, the following equation must satisfy
(L4)3 + A1 (L4)2 - A2 = 0
Enter a trial value for the length L4 m
the right hand side (RHS) of the above L4 equation , if different from zero, assume a new trial value for L4, enter in the box in the previous step and calculate RHS again. Repeat these steps until RHS matches zero.
the theoretical depth of sheet pile D = L3 + L4 = m
the actual depth of sheet pile Dact = 1.3 D = m
the total height of sheet pile L1 + L2 + Dact = m
force in anchor Fanchor = F - (gsub / 2) (Kp - Ka) (L4)2 = kN/m
Calculation of maximum moment and section modulus
distance of plane of zero shear Z' = {-P1 + [(P1)2 - 2 (Ka gsub) (P1 h1 / 2 - Fanchor)]1/2} / (Ka gsub) = m
maximum moment Mmax = (-P1 L1 / 2) ( Z' + L1 / 3) + Fanchor (Z' + h2) - (P1 / 2) (Z')2 - (Ka gsub / 6) (Z')3 = kN.m
SteelType
 Allowable Stress(sall) MN/m2
ASTM A-328 170
ASTM A-572 210
ASTM A-690 210
Enter, from Table above, the allowable flexural stress of the sheet pile material sall = MN/m2
section modulus of sheet pile S = Mmax / sall = m3/m of wall
Calculation of pullout capacity of anchor plateEnter height of plate (h) m
Enter width of plate (B) m
the force due to active earth pressure acting on plate = PA = h B gd Ka h1 = kN
the force due to passive earth pressure acting on plate = PP = h B gd Kp h1 = kN
the pullout capacity of anchor plate Pu = PP - PA = kN
For safe design, Pu should be greater than Fanchor.

Calculation of minimum distance between sheet pile wall and anchor plate distance d1 = (L1 + L2 + Dact) / [tan (45 + f/2)] = m
distance d2 = (h1 + h/2) / [tan (45 - f/2)] = m
total distance = d1 + d2 = m
Summary of Design

Angle of shearing resistance of sand (f) degrees
Dry unit weight of sand (gd) kN/m3
Saturated unit weight of sand (gsat) kN/m3
Sheet pile depth to sea level (L1) m
Sheet pile depth from sea level to dredge line (L2) m
Depth of anchor tie rod from ground surface (h1) m
Distance between anchor tie rod and sea level (h2) m
Theoretical depth of sheet pile D = m
Actual depth of sheet pile Dact = m
Total height of sheet pile = m
Force in anchor Fanchor = kN/m
Maximum moment Mmax = kN.m
Allowable flexural stress of the sheet pile material sall = MN/m2
Section modulus of sheet pile S = m3/m of wall
Pullout capacity of anchor plate Pu = kN
Minimum distance between sheet pile wall and anchor plate = m
Copyright 2007-2016 A. Ghaly. All rights reserved. Contact A. Ghaly at ghalya@union.edu
Disclaimer: The author disclaims any and all responsibility for the application of stated principles, and shall not be liable for any loss or damage arising therefrom.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Menghitung Stabilitas Guling dan Geser (Gravity Wall)

By -
Image
Stabilitas guling berkaitan dengan momen yang terjadi pada struktur gravity wall. Momen tersebut terjadi karena adanya gaya-gaya lateral tanah terhadap gravity wall , baik tekanan tanah aktif maupun pasif terhadap titik guling struktur dinding penahan tanah. Selain itu akan terjadi momen resistensi dikarenakan berat sendiri struktur terhadap titik guling, yang akan berfungsi untuk menahan momen guling akibat gaya aktif tanah. Untuk langkah selanjutnya kita hitung dan rangkum perhitungan gaya-gaya momen seperti pada tabel di bawah ini : Momen (kN.m) = gaya (kN) x jarak (m) Momen akibat berat sendiri struktur dinding penahan tanah Bidang W (berat) kN Jarak dari titik guling O (m) Momen (kN.m) 1 148.5 3.5 519.75 2 55 2.5 137.5 3 111.375 1.5 167.0625 4 63 4 252 5 190 4 760 Jumlah 567.875 1836.313 Jadi, ΣW = ...
Read more

Menghitung Tekanan Tanah Aktif dan Pasif (Gravity Wall)

By -
Image
Dengan adanya perbedaan elevasi tanah maka tentunya suatu dinding penahan tanah akan mengalami gaya tekanan dari tanah, baik tekanan aktif maupun pasif. Maka, setelah menghitung berat sendiri dinding penahan tanah, langkah selanjutnya adalah menggambar tekanan tanah aktif dan pasif seperti di bawah ini :   Sebelum kita hitung nilai tekanan tanah aktif maupun tekanan tanah pasifnya, terlebih dahulu kita harus menghitung koefisien tekanan tanah aktif dan pasif. Perhitungannya sebagai berikut : karena tanah I dan II nilai kohesi (c) = 0, maka rumus yang digunakan : Nilai Ka dan Kp sudah dihitung, maka selanjutnya kita hitung Tekanan tanah aktif dan pasif masing-masing bidang.   <<<Sebelumnya | Selanjutnya>>>
Read more

Cara Menghitung atau Merencanakan Gravity Wall (Dinding Penahan Tanah)

By -
Image
Dalam perkuliahan teknik sipil, tentunya kita akan diajarkan cara menghitung dan merencanakan sebuah dinding penahan tanah yang kuat dan stabil. Sebuah dinding penahan tanah yang baik harus memiliki beberapa kriteria, yaitu Stabilitas terhadap guling Stabilitas terhadap geser Stabilitas terhadap daya dukung tanah Ada beberapa macam jenis dinding penahan tanah, salah satunya adalah gravity wall . Lalu apa itu gravity wall ? Gravity wall merupakan suatu struktur yang berbentuk dinding yang berfungsi untuk menahan tekanan aktif tanah dikarenakan perbedaan adanya elevasi tanah dengan menggunakan berat sendiri struktur tersebut.  Sesuai namanya, "gravity wall" atau bisa diartikan sebagai dinding gravitasi, berat sendiri dari struktur akan direkayasa sebagaimana mestinya agar mendapatkan nilai stabilitas yang disyaratkan. Sehingga struktur gravity wall menjadi kuat dan stabil. Berikut adalah contoh soal untuk menghitung gravity wall . SOAL Rencanakan suatu strukt...
Read more