Kohesi c dan sudut geser dalam φ adalah parameter utama untuk menghitung daya dukung pondasi, tekanan tanah, dan stabilitas lereng. Salah satu cara paling sederhana untuk mendapatkannya adalah uji geser langsung.
Artikel ini membahas cara mengolah data uji geser langsung dari beban normal dan gaya geser sampai nilai c dan φ, beserta contoh tiga benda uji.
Diperbarui 12 November 2026 · Disusun oleh Tim Badoystudio Engineering
Bagaimana cara menghitung kohesi dan sudut geser dari uji geser langsung?
Jawaban singkat
Untuk setiap benda uji, hitung tegangan normal σ = beban normal / luas bidang geser dan tegangan geser puncak τ = gaya geser maksimum / luas. Plot τ terhadap σ, tarik garis lurus terbaik, lalu baca kohesi c sebagai titik potong sumbu τ dan φ dari kemiringan garis (tan φ). Contoh tiga benda uji dengan σ = 0,5; 1,0; 1,5 kg/cm² dan τ = 0,62; 0,89; 1,17 kg/cm² memberi c = 0,343 kg/cm² dan φ = 28,8°.
Poin penting uji geser langsung
Empat hal ini perlu diingat.
- Kriteria Mohr-Coulomb: τ = c + σ tan φ.
- Minimal tiga benda uji dengan tegangan normal berbeda diperlukan untuk menarik garis.
- Uji geser langsung lebih cocok untuk tanah yang tidak terlalu padat, misalnya tanah lembek dan tanah mengandung lempung, seperti dicatat jurnal Unissula.
- Kadar air saat pemadatan sangat mempengaruhi hasil c dan φ.
Istilah dalam uji geser langsung
Simbol berikut dipakai di contoh.
| Istilah | Arti |
|---|---|
| σ | Tegangan normal pada bidang geser. |
| τ | Tegangan geser puncak. |
| c | Kohesi, titik potong garis dengan sumbu τ. |
| φ | Sudut geser dalam, kemiringan garis. |
Apa rumus uji geser langsung?
Rumus berikut dipakai untuk tiap benda uji.
σ = P / A ; τ = T / A
τ = c + σ · tan φ
Regresi linear: tan φ = Σ(σ − σ̄)(τ − τ̄) / Σ(σ − σ̄)² ; c = τ̄ − tan φ · σ̄
Langkah mengolah data uji geser langsung
Contoh: tiga benda uji tanah lempung dalam kotak geser 6 × 6 cm (A = 36 cm²). Data adalah contoh.
Langkah 1: Hitung tegangan normal dan geser
Bagi beban normal dan gaya geser maksimum dengan luas bidang geser.
| Benda uji | Beban normal P (kg) | σ (kg/cm²) | Gaya geser maks T (kg) | τ (kg/cm²) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 18 | 0,50 | 22,32 | 0,62 |
| 2 | 36 | 1,00 | 32,04 | 0,89 |
| 3 | 54 | 1,50 | 42,12 | 1,17 |
Langkah 2: Tarik garis Mohr-Coulomb
Regresi linear dari tiga titik memberi tan φ = 0,550 dan c = 0,343 kg/cm².
Langkah 3: Hitung sudut geser
φ = arctan(0,550) = 28,81°. Dalam satuan SI, c = 33,7 kPa (1 kg/cm² = 98,0665 kPa).
Hitung otomatis dengan SoilLab Studio
SoilLab Studio mengolah 13 jenis uji laboratorium mekanika tanah sesuai SNI dan ASTM, termasuk uji geser langsung, UCS, triaksial, Proctor, dan CBR.
Kesalahan yang sering terjadi saat mengolah uji geser langsung
Kesalahan berikut sering ditemukan.
- Memakai luas kotak awal tanpa memperhatikan apakah prosedur mensyaratkan koreksi luas.
- Memakai gaya geser pada akhir uji, bukan nilai puncak.
- Menarik garis hanya dari dua titik terjauh tanpa regresi.
- Mencampur benda uji dengan kepadatan atau kadar air berbeda.
Analisis sensitivitas: bila satu titik meleset
Bila τ benda uji ketiga terbaca 1,05 kg/cm² (bukan 1,17), garis berubah.
| Kasus | c (kg/cm²) | φ (°) |
|---|---|---|
| Data contoh | 0,343 | 28,8 |
| τ3 = 1,05 | 0,423 | 23,3 |
Dengan hanya tiga titik, satu pembacaan yang meleset langsung mengubah c dan φ. Periksa kurva gaya geser terhadap pergeseran tiap benda uji sebelum memakai hasilnya.
Pertanyaan seputar uji geser langsung
Beberapa pertanyaan yang sering muncul.
Apa beda uji geser langsung dan triaksial?
Uji geser langsung memaksa bidang geser horizontal dan lebih sederhana. Uji triaksial mengontrol tekanan sel dan drainase sehingga lebih lengkap.
Kenapa kadar air berpengaruh?
Jurnal Sigma Teknika Unrika melaporkan sudut geser dan kohesi turun saat kadar air pemadatan dinaikkan dari sisi kering ke sisi basah optimum.
Satuan apa yang dipakai?
Data laboratorium sering dalam kg/cm². Untuk desain, ubah ke kPa dengan 1 kg/cm² = 98,0665 kPa.
Sumber dan rujukan
Rujukan berikut dipakai dalam artikel ini dan bisa dibaca untuk pendalaman.
- Permodelan friksi tiang bor dengan direct shear (Jurnal Ilmiah Sultan Agung, Unissula) — σ = P/A, plot τ terhadap σ, kohesi dan sudut geser
- Prototipe alat uji geser tanah (REM Umsida) — τf = c + σ tan φ
- Pengaruh kadar air terhadap kuat geser tanah (Sigma Teknika Unrika) — pengaruh kadar air terhadap c dan φ
- Analisis daya dukung bore pile dari data sondir (Intertech Ubhara) — 1 kg/cm² = 98,0665 kPa
Hasil hitungan dalam artikel ini adalah contoh. Perencanaan untuk proyek tetap harus diperiksa dan disahkan oleh tenaga ahli yang berwenang.