PERENCANAAN PILAR JEMBATAN

Data Perencanaan :

Panjang jembatan : 38 m

Lebar jembatan : 9,8 m

Kelas jembatan : I (satu)

Jumlah gelagar : 6 buah

Jarak antar gelagar : 1,4 m

Mutu beton (f’c) : 50 Mpa

Tinggi Pilar : 20 m

Berat jenis tanah (ɣ) : 1800 kg/m2

Sudut geser Tanah : 31o

Ka = tan2(45-Ø/2) : 0,32

Kp = tan2(45+Ø/2) : 3,124

Kohesi (c) : 0

Pembebanan (Per Pias 1 meter) :

Gaya vertikal :

- Va (Reaksi gelagar) = 108.183 kg

Va pada pilar = Ratotal

Jarak antar gelagar=108183

1,4=77273,571 kg

Gaya Horizontal :

- Beban garis : P=120002,75

=4363,63 kg

-Beban terbagi Rata : q=22002,75

=800 kg /m

H = 5% (q L + P ) . 2

= 5% (800 . 38 + 4363,63 ) 2

= 3476,363 kg

201

3,414

2

1

0,5 1

181

0,5

5

2 1 2

0,5

I

IV

VIIVI V

IIIII

b a

d c

0,6

*Kondisi 1 (Tanpa Bangunan Atas)

Momen Tahanan (perpias 1 m)

Segmen Uraian

gaya vertikal

(kg)

gaya horizontal

(kg)jarak momen

    (m) kgm1 2 x 0,5 x 2400 2400 2,5 60002 0,5 x 0,5 x 0,5 x 2400 300 1,83 5493 0,5 x 0,5 x 0,5 x 2400 300 3,17 9514 1 x 18 x 2400 43200 2,5 1080005 0,5 x 0,6 x 2 x 2400 1440 1,33 1915,26 0,5 x 0,6 x 2 x 2400 1440 3,67 5284,8

7 5 x 1 x 2400 12000 2,5 30000a 2 x 0,5 x 1000 6800 1 6800b 2 x 0,5 x 1000 6800 4 27200c 0,5 x 0,6 x 2 x 1000 600 0,67 402D 0,5 x 0,6 x 2 x 1000 600 4,33 2598

Pw 0,5 x 0,32 x 52 x 10004001,23545

7 1,33 5321,6432                             

  total 758804001,23545

7   195021,64Momen Guling

Segmen Uraian

gaya vertikal

(kg)

gaya horizontal

(kg)jarak momen

    (m) kgm

Up 52 x 0,32 x 10008002,470

9   2,5 20006,177           

8002,4709   20006,177

Kontrol Stabilitas

- Stabilitas terhadap guling

SF = MT−MG

MG=195021,64−20006,177

20006,177=8,74>3 ok !

- Stabilitas terhadap Geser

F = 0,6 A = 40 m2

ΣH = 4001,235 kg ΣV = 67877,52 kg

F ΣV +C AΣ H

=0,6 x67877,52+0 x 404001,235

=10,19>3

Ra RaHa

2

1

0,5 1 0,5

I

IV

VIIVI V

IIIII

b a

d c

201

3,414

181

0,5

5

2 1 2

0,6

*Kondisi 2 ( dengan Bangunan Atas )

Momen Tanahan (per pias 1 m)

Segmen Uraian

gaya vertikal

(kg)

gaya horizontal

(kg)jarak momen

    (m) kgm1 2 x 0,5 x 2400 2400   2,5 60002 0,5 x 0,5 x 0,5 x 2400 300   1,83 5493 0,5 x 0,5 x 0,5 x 2400 300   3,17 9514 1 x 18 x 2400 43200   2,5 1080005 0,5 x 0,6 x 2 x 2400 1440   1,33 1915,26 0,5 x 0,6 x 2 x 2400 1440   3,67 5284,8

7 5 x 1 x 2400 12000   2,5 30000a 2 x 0,5 x 1000 6800   1 6800b 2 x 0,5 x 1000 6800   4 27200c 0,5 x 0,6 x 2 x 1000 600   0,67 402d 0,5 x 0,6 x 2 x 1000 600   4,33 2598

Pw 0,5 x 0,32 x 52 x 1000   4001,235457 1,33 5321,6432RA1   77273,571   2 154547,14RA2   77273,571   3 231820,71

             total 230427,14 4001,235457   581389,5

Momen Guling

Segmen Uraian

gaya vertikal

(kg)

gaya horizontal

(kg)jarak momen

    (m) kgm

Up 52 x 0,32 x 10008002,470

9   2,5 20006,177

H    3476,36363

6 20 69527,273           

8002,4709

3476,363636 89533,45

Kontrol Stabilitas

- Stabilitas terhadap guling

SF = MT−MG

MG=581389,5−89533,45

89533,45=5,5>3 ok !

- Stabilitas terhadap Geser

F = 0,6 A = 40 m2

ΣH = 7477,6 kg ΣV = 222424,67 kg

F ΣV +C AΣ H

=0,7 x238944,67+0 x 107477,6

=17,87>3 ok !

Penulangan Pilar Jembatan

Data Perencanaan

f’c = 30 MPa

fy = 240 MPa

ρmin=1,4fy

= 1,4240

=5,833 x10−3

ρmaks=0,75(0,85f ' cfy

β1600

fy+600 )ρmaks=0,75(0,85

30240

0,85600

240+600 )ρmaks=0.048

- Beban yang bekerja

Pw = Ka x 1000 x h2 x 0,5

= 0,32 x 1000 x 52 x 0,5 = 4000 kg

- Momen yang terjadi

Mz = 4000 x 0,33 + 2400 x 0,5 + 300 x 1,33 – 300 x 0,33 + 43200 x 0,5

= 24420 kgm

Penulangan

b = 100 cm

d = 100-10 = 90 cm

f’c = 30 MPa

fy = 240 MPa

Mn=Mz∅

=244200,8

=30525 kgm

Rn= Mnb. d2=

30525 x104

1000 .9002 =0,38 Mpa

m= fy0,85 f ' c

= 2400,85 x30

=9.41

ρ= 1m (1−√1−2. m. Rn

fy )ρ= 1

9,41 (1−√1−2 x 9,41 x 0,38240 )

ρ=0,0016

5,833 x10−3>0,0016

ρmin > ρ digunakan ρmin = 0,005833

As = ρ . b . d = 0,005833 x 100 x 90 = 52,5 cm2

Aso = 0,2 x As = 0,2 x 52,5 = 10,5 cm2

Dipakai : Tulangan utama D32-150 mm ; As = 53,00 cm2

Tulangan bagi D13-100 mm; Aso= 12,70 cm2

KONTROL:

Keseimbangan gaya

C=T

Cc=T

0.85 . f ’ c . a . b=As . fy

a= As . fy

0.85 . f ' c . b

¿ 5300 x 2400.85 x 30 x1000

a=50 mm

Letak garis netral:

c= aβ1

= 500.85

=58,82 mm<d '=90 mm

Kontrol tegangan dan regangan baja:

Regangan baja

ε s=εc xd−c

c

ε s=0.003 x100−58,82

58,82

ε s=0,002

Tegangan baja

fs = εs x Es

= 0.002 x 200000

= 400 MPa > 240 MPa OK!

Kontrol momen nominal:

Mn=As . fy(d−a2 )

Mn=5300 x240(100−58,822 )

Mn=89790480 Nmm

Mn=89790,4 kgm

Mu∅

≤ Mn

271200.8

≤ 89790,4

33900 ≤ 89790,4 OK!

Penulangan Bore Pile dan Pile Cap :

Data Perencanaan :

- Mutu Beton ( f’c ) : 25 MPa

- Mutu Baja ( fy ) : 240 MPa

- Diameter bore pile : 30 cm

- Faktor Keselamatan : 1,5

Data Sondir tanah :

- qc : 200 kg/cm2

- H : 7,8 m

- JHP : 635,782 kg/cm

Dari Analisis :

- Pu : 230427,1 x 8 = 1843416,8 kg

- Mu : 491856,05 x 8 = 3934848,4 kgm

Luas bidang bor :

A = 1/4 x π x D2 =1/4 x π x 0,32 = 0,071 m2 = 706,86 cm2

Keliling Lubang Bor :

K = π x D = π x 0,3 = 0,9425 m

Kapasitas daya dukung tiang bor tunggal :

Qult = A . qc + K . JHP

= 706,86 . 200 + 94,25 . 635,782

= 201294,45 kg

Kapasitas daya dukung

Qijin = A . qc

3+ K . JHP

5=706,86 . 200

3+ 94,25 . 635,782

5= 59108,4907 kg

Direncanakan pondasi bore pile dengan sengkang spiral (∅ = 0,7) dan tulangan memanjang 6 – D12

Ast = π . D2 . n / 4

= π . 1,22 . 6 / 4

= 6,875 cm2 = 678,5 mm2

Ag = A

= 706,86 cm2

∅Pn = 0,85.∅.[0,85.f'c.(Ag-Ast)+fy.Ast]

= 0,85.0,7.[0,85.250.(70686-678,5)+2400. 678,5]

= 9820471,281 N

= 982047,128 kg

∅Pn/1,5= 982047,128/1,5 = 654698,085 kg

Sehingga, jumlah tiang bor

Pu / (∅Pn/1,5) = 2,81 ~ maka digunakan 3 buah tiang bor

81

1,5

5

1 11,51,5

1,51,5

11,5

Jumlah gaya yang diterima tiap tiang pancang :

Qi = Pn

+ Mx . Ymax

ΣY 2=

1843416,815

+ 3934848,4 x3

(6 x 1,52 + 6 x 32 ) =297776,6 kg

Kapasitas Izin kelompok tiang

Ef = η = 1- θ(m-1)n + (n-1) m

90.m.n

θ = tan-1 (d/s) = tan-1 (0,3/2) = 0,15

Ef = η = 1 – θ (m-1)n + (n-1) m = 1 - 0,15. (1-1)15 + (15-1)1 = 0,998 90.m.n 90.1.15

Q = n x Qi x Ef = 15 x 297776,6 x 0,998

= 4457715,769 kg > Pmax = 1843416,8 ….. OK!

Penulangan Pile Cap

0,6

5

2 1 2

III

1 II

I

Berat mati: W1 = 0,5 x 0,6 x 2 x 2400 = 1440 kg

W2 = 2 x 1 x 2400 = 4800 kg

Momen : Mw1 = 1440 x 0,67 = 964,8 kgm

Mw2 = 4800 x 1 = 4800 kgm

Momen akibat reaksi Pile : Mp = 1x = 297776,6 = 297776,6 kgm

Momen Ultimate :

Mu = Mp - Mw1 - Mw2 = 297776,6 – 964,8 – 4800

= 292011,8 kgm

Mu per pias 1 m

Mu = 292011,8 / 8 = 36501,475 kgm

Penulangan Pile Cap

Mu = 36501,475 kgm

ρmin=1,4fy

= 1,4240

=0,00583

ρmax=0,75 x0,85 x f ' c

fyx β x

600600+ fy

¿0,75 x0,85 x25

240x0,85 x

600600+240

=0,04031

b = 1000 mm

d = 1000 – 100 = 900 mm

Rn= Mu∅ b d2 =

36501,475 x104

0,8 x1000 x 9002 =0,56

m= fy0,85 x f ' c

= 2400,85 x 25

=11,294

ρ= 111,294 [1−√1−2x 11,294 x 0,56

240 ]=0,0035

As= ρmin x b x d=0,00583 x 1000 x900=5247 mm2

As’ = 0,2 x 5247 = 1049,4 mm2

Tulangan utama : D32 – 150 = 5300 mm2

Tulangan bagi : D19 – 250 = 1150 mm2

KONTROL:

Keseimbangan gaya

C=T

Cc=T

0.85 . f ’ c . a . b=As . fy

a= As . fy

0.85 . f ' c . b

¿ 5300 x 2400.85 x 30 x1000

a=50 mm

Letak garis netral:

c= aβ1

= 500.85

=58,7 mm<d '=100 mm

Kontrol tegangan dan regangan baja:

Regangan baja

ε s=εc xd−c

c

ε s=0.003 x900−58,7

58,7

ε s=0,04

Tegangan baja

fs = εs x Es

= 0.04 x 200000

= 800 MPa > 240 MPa OK!

Kontrol momen nominal:

Mn=As . fy(d−a2 )

Mn=5300 x240(900−58,72 )

Mn=1107466800 Nmm

Mn=110746,68kgm

Mu∅

≤ Mn

36501,4750.8

≤ 110746,68

36501,475 ≤ 110746,68 OK!