137442970 tugas perencanaan struktur jembatan

1

PERENCANAAN JEMBATAN (diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah tugas struktur beton dan pondasi)

Disusun Oleh : Nurul Dulami (09 1061 1010)

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER

2013

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala rahmat dan

hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas ini dengan judul “PERENCANAAN JEMBATAN”

tepat waktu. Berbekal kemampuan dan pengetahuan, penulis menyusun tugas ini semaksimal mungkin

untuk memenuhi syarat mata kuliah tugas struktur beton dan pondasi. Penulisan tugas ini dapat terselesaikan dengan baik berkat bimbingan, saran, dan petunjuk dari

berbagai pihak. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

a. Arif Aliehudin S.T, M.T. selaku dosen mata kuliah tugas struktur beton dan pondasi di

jurusan teknik sipil universitas muhammadiyah jember yang telah memberikan

bimbingan, masukan terhadap penyusun.

b. Seluruh teman-teman jurusan teknik sipil universitas muhammadiyah jember angkatan

2009 yang telah memberi bantuan dan masukan terhadap penyusun

Penulis sangat menyadari meskipun tugas ini telah dipersiapkan sebaik-baiknya, namun masih

terdapat kekurangan dalam penulisan tugas ini. Untuk itu penulis mohon kritik dan saran yang

membangun dari pembaca demi perbaikan dalam penulisan laporan ini. Semoga laporan ini dapat

bermanfaat untuk kita semua. Amin.

Jember, 12 Januari 2013

Penulis

3

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................................................................. i

Kata Pengantar ................................................................................................................................. ii

Daftra Isi .......................................................................................................................................... iii

BAB I. DATA-DATA PERENCANAAN ...................................................................................... 1

1.1. Data Jembatan Atas ............................................................................................................... 1

BAB II. PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN ...................................................................... 3

2.1. Jembatan Atas ....................................................................................................................... 3

2.1.1. Tiang Sandaran .......................................................................................................... 3

2.1.2. Pipa Sandaran ............................................................................................................ 6

2.1.3. Penulangan Slab Lantai .............................................................................................. 7

2.1.4. Kontrol Tegangan Geser Pons .................................................................................... 11

2.1.5. Analisa Slab Kerb ...................................................................................................... 13

2.2. Jembatan Bawah .................................................................................................................... 16

2.2.1. Penentuan Lebar Efektif Pelat Lantai .......................................................................... 16

2.2.2. Berat Sendiri Balok Diafragma ................................................................................... 17

2.2.3. Berat Sendiri Balok .................................................................................................... 18

2.2.4. Gaya Geser Dan Momen Akibat Beban Sendiri ........................................................... 19

2.2.5. Beban Mati Tambahan ............................................................................................... 19

2.2.6. Beban Lajur/UDL Dan KEL ....................................................................................... 20

2.2.7. Gaya Rem .................................................................................................................. 21

2.2.8. Beban Angin .............................................................................................................. 22

2.2.9. Penulangan Balok ...................................................................................................... 26

2.3. Abutment .............................................................................................................................. 37

2.3.1. Analisa Data Tanah .................................................................................................... 37

2.3.2. Analisa Beban Mati Struktur Atas ............................................................................... 40

2.3.3. Analisa Beban Hidup .................................................................................................. 41

2.3.4. Beban Mati Tambahan ............................................................................................... 42

2.3.5. Analisa Tekanan Tanah .............................................................................................. 42

2.3.6. Analisa Beban Pedestrian ........................................................................................... 45

2.3.7. Analisa Beban Angin .................................................................................................. 46

2.3.8. Analisa Momen Penahan ............................................................................................ 46

2.3.9. Kontrol Terhadap Guling ............................................................................................ 48

2.3.10. Kontrol Terhadap Geser ........................................................................................... 48

2.3.11. Kontrol Terhadap Daya Dukung ............................................................................... 49

2.3.12. Penulangan Abutment Bawah ................................................................................... 50

2.3.13. Penulangan Abutment Atas ....................................................................................... 53

4

BAB III. PENUTUP ....................................................................................................................... 57

3.1. Kesimpulan ........................................................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKAN ................................................................................................................... 58

LAMPIRAN-LAMPIRAN.............................................................................................................. 59

5

BAB I

DASAR – DASAR PERENCANAAN

1.1. Data Jembatan Atas

Data Teknis

Panjang bentang : 21 m

Jarak antar balok prategang : 1.5 m

Lebar jalan : 8 m

Lebar kerb : 0.8 m

Tebal pelat lantai : 0.21 m

Tebal lapisan aspal : 0.05 m

Dimensi balok diafragma : 20 / 30

Dimensi balok induk : 50 / 130

Dimensi sandaran : 10 / 15

Kelas Jembatan : III (beban klas I)

Jarak antar gelagar : 1.5 m.

Jarak gelagar ke tepi : 0,45 m

Mutu Struktur

Mutu beton, f’c ( plat ) : K 350

: 350 * 0.083 = 29.05 Mpa

Mutu beton, f’c ( girder ) : K 500

Mutu beton tiang sandaran : 22.5 Mpa

Mutu baja, f’y ( < Ø 10 ) : 240 Mpa ( tulangan lentur dan aksial )

Mutu baja, f’y ( > Ø 10 ) : 400 Mpa ( tulangan lentur dan aksial )

6

Konversi Satuan

1 Mpa : 1 N/m2

1 N : 0.1 kg

7

BAB II

PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

2.1. Jembatan Atas

2.1.1. Tiang Sandaran

Menurut PMJJR tiang-tiang Sandaran pada tiap jembatan harus

diperhitungkan dapat menahan muatan horisontal sebesar 75 Kg/m2 yang

bekerja setinggi 70 cm di atas lantai Trotoar.

10 cm H = 0.75 KN/m

45 cm A A

45 cm B B

30 cm

Data-data :

Jarak antar tiang sandaran : 2,0 meter.

Dimensi tiang sandaran : 10/15.

Mutu beton (fc’) : 22,5 Mpa.

Mutu Baja (fy’) : 240 MPa.

a. Momen dan Gaya

dt = 15 cm.

d = 15 – 3 = 12 cm ( tebal efektif )

b = 10 cm.

H = 0.75 KN/m (bekerja setinggi 70 cm dari lantai trotoar).

8

Beban setiap jarak antara sandaran (2,0 m) adalah :

H = 0.75x2,0 = 1.5 KN. ( gaya horizontal pada tiap sandaran )

M a-a = 1.5 x 0,7 = 1.05 KNm. ( momen pada tiap sandaran )

b. Penulangan Lentur

Mu = 휙Mn (Mn momen nominal, beban tetap = 1,5).

Mu = 1,5 Ma-a

= 1,5 x 1.05 = 1.575 KNm. ( momen ultimate rencana )

Rm = ∅

= 1.575 * 106 . = 0,0607 0,8. 22,5. 100. 1202

dengan = 0,0 dari Tabel Rm diperoleh nilai q = 0,06375.

qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.38

Dipakai q = 0,06375

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,06375 * 100 * 120 * (22,5/240) = 71.71875 mm2.

Gunakan tulangan Ø = 10 mm

Jumlah tulangan = As / ( ¼ π d2 )

= 71.71875 / 78.5 = 0.91 gunakan minimal n = 2

Gunakan tulangan Ø 10 – 90 mm

9

b. Penulangan Geser

Mu = 휙Mn (Mn momen nominal, beban tetap = 1,5).

Mu = 1,5 Ma-a

= 1,5 x 1.05 = 2.25 KN. ( gaya geser ultimate rencana )

= 2250 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (22.5 * 106)0.5 * 0.1 * 0.12

= 9.4868 N

ØVc = 0.6 * 9.4868

= 5.6920 N

Vs = Vu – ØVc

= 2250 – 5.6920

= 2244.3079 N


Luas tulangan, Av = 2 * ¼ π d2

= 100.48 mm2 = 100.48 * 10-6 m2

Jarak tulangan geser, S = Av * fy * d / Vs

= 100.48 * 10-6 * 240 * 106 * 0.12 / 2244.3079

= 1.289 m

= 1289 mm

Gunakan tulangan sengkang Ø 8 – 150 mm.

10

2.1.2. Pipa Sandaran

a. Pembebanan H

Gaya horisontal : 0.75 KN/m

Jarak tiang sandaran : 2,0 meter. 2,0 m

M = 1/8 q L2 = 1/8 (0.75) 2,02 = 0.375 KNm. = 37.5 kgm

Dipakai Pipa bulat diameter dalam 3.2 mm Wx = 12.9 cm3 q = 5,77 Kg/m.

Tambahan momen akibat beban pipa :

M = 1/8 (5,77) 2,2 = 2,885 Kgm.

sehingga Momen total = 40.385 Kg.m.

b. Tegangan yang terjadi

f o = M/Wx

= 4038.5 / 12.9

= 313.062 Kg/cm2 < f’ (=1400 Kg/cm2).

11

2.1.3. Penulangan Slab Lantai

Penulangan tumpuan dan lapangan pelat lantai ditempatkan pada jarak masing

– masing 1/5 bentang jembatan.

Data – Data

Mutu beton, f’c : 29.05 Mpa

Lebar tinjau slab beton : 1 m

Mutu Baja (fy’) : 400 MPa

Arah memanjang pelat merupakan arah sumbu y

a. Penulangan Arah Sumbu X

Penulangan Lapangan ( Positif )

Mu,l = 56.3 KNm.

d = ht – d’ = 210 – 30 = 180 mm

Rm = ∅

Rm = 56.3 * 106 . = 0,074 0,8 * 29.05 * 1000.1802

diambil = 0,0 didapat q = 0,0765 (tabel Rm).

qmin = 1,4/fc’ = 1,4 / 29.05 = 0,048

As perlu = q.b.d (fc’/fy) = 0,0765 * 1000 * 180 (29.05 / 400)

= 1000.045 mm2.

Gunakan tulangan Ø 16

Jarak tulangan = ( 1000 * ¼ π d2 ) / As = 200960 / 1000.045

= 200.95 mm

Tulangan yang digunakan adalah Ø 16 – 100 ( jarak tulangan lebih pendek,

berarti lebih mampu dalam menahan beban yang lebih besar dari 56.3 KNm )

12

Penulangan Tumpuan ( Negatif )

Mu,t = 96.1 KNm.

d = ht – d’ = 210 – 30 = 180 mm

Rm = ∅

Rm = 96.1 * 106 = 0,1276 0,8 * 29.05 * 1000.1802


qmin = 1,4/fc’ = 1,4 / 29.05 = 0,048

As perlu = q.b.d (fc’/fy) = 0,13855 * 1000 * 180 (29.05 / 400)

= 1811.194 mm2


Jarak tulangan = ( 1000 * ¼ π d2 ) / As

= 314000 / 1811.194

= 173.366 mm


berarti lebih mampu dalam menahan beban yang lebih besar dari 56.3 KNm

13

b. Penulangan Arah Sumbu y

Penulangan Lapangan ( Positif )

Mu,l = 56.3 KNm.

d = ht – d’ = 210 – 30 = 180 mm

Rm = ∅

Rm = 56.3 * 106 . = 0,074 0,8 * 29.05 * 1000.1802


qmin = 1,4/fc’ = 1,4 / 29.05 = 0,048

As perlu = q.b.d (fc’/fy) = 0,0765 * 1000 * 180 (29.05 / 400)

= 1000.045 mm2.


Jarak tulangan = ( 1000 * ¼ π d2 ) / As = 200960 / 1000.045

= 200.95 mm



14

Penulangan Tumpuan ( Negatif )

Mu,l = 96.1 KNm.

d = ht – d’ = 210 – 30 = 180 mm

Rm = ∅

Rm = 96.1 * 106 = 0,1276 0,8 * 29.05 * 1000.1802


qmin = 1,4/fc’ = 1,4 / 29.05 = 0,048

As perlu = q.b.d (fc’/fy) = 0,13855 * 1000 * 180 (29.05 / 400)

= 1811.194 mm2


Jarak tulangan = ( 1000 * ¼ π d2 ) / As

= 314000 / 1811.194

= 173.366 mm



15

2.1.4. Kontrol Tegangan Geser Pons

Data – Data

Mutu beton, f’c : 29.05 Mpa

Faktor reduksi kekuatan geser : 0.6

Beban roda truk pada slab, PTT : 130 KN

Tebal slab, h : 0.21 m

a : 0.3 m

b : 0.5 m

Tebal lapisan aspal + overlay, t : 0.1 m

Faktor beban ultimate, KT : 2

Tegangan geser Pons

u = a + 2 * t + h = 0.3 + 2 * 0.1 + 0.21

= 0.713 m

v = b + 2 * t + h = 0.5 + 2 * 0.1 + 0.21

= 0.775 m

d' = 0.21 – 0.03

16

= 0.18 m

Luas bidang geser, Av = 2( u + h ) * d’

= 2( 0.713 + 0.21 ) * 0.18

= 0.33228 m2

Kuat geser pons yang disyaratkan, fv = 0.3 푓푐

= 1.61694 Mpa

Gaya geser pons nominal, Pn = Av * fv = 0.33228 * 1.61694 * 106

= 537276.8232 N

ØPn = 0.6 * 537276.8232 = 322366.0939 N

Beban roda ultimate roda truck pada slab, Pu = PTT * KT

= 130000 * 2

= 260000 N

Dikarenakan tegangan yang terjadi oleh roda kendaraan jauh lebih kecil dari

tegangan geser pons minimal pada slab lantai jembatan, maka dapat

disimpulkan bahwa tidak akan terjadi gaya geser akibat beban truck.

Pu < ØPn atau 260000 N < 322366.0939 N, OK.

17

2.1.5. Analisa Slab Kerb

a. Beban Sendiri Kerb

Data - data

Jarak antara tiang railing, L = 2 m

Berat beton bertulang, wc = 25 KN/m3

Berat kerb dihitung per meter panjang

Beban horizontal pada railing = 0.75 KN/m

Beban vertikal terpusat = 20 KN

q = 5 Kpa

Beban horizontal pada kerb = 1.5 KN/m

No b h L Berat Lengan Momen m m m KN m KNm

1 0.15 1 1 3.75 0.875 0.875 2 0.8 0.3 1 6 0.4 0.12 3 0.95 0.21 1 4.9875 0.475 0.09975

Berat Sendiri Kerb per satuan meter panjang PMs 1.2105

b. Beban Hidup Kerb

Beban hidup pada kerb per meter lebar tegak lurus bidang gambar

No Jenis Beban Gaya Lengan Momen KN m KNm

1 Beban horizontal pada railing 0.75 1.005 0.75375 2 Beban horizontal pada kerb 1.5 0.405 0.6075 3 Beban vertikal terpusat 20 0.4 8 4 Beban vertikal merata = q * b 4.75 0.4 1.9

Momen akibat beban hidup kerb MTP 11.26125

c. Momen Ultimate Rencana Slab Kerb

Faktor beban ultimate beban sendiri kerb, KMS : 1.3

Faktor beban ultimate beban hidup kerb, KTP : 2

Momen beban sendiri, MMS : 1.2105 KNm

Momen beban hidup, MTP : 11.26125 KNm

18

Momen ultimate rencana kerb, Mu = KMS * MMS + KTP * MTP

= 1.3 * 1.2105 + 2 * 11.26125

= 24.09615 KNm

d. Penulangan Slab Kerb

Data – Data

Mutu beton, f’c = 29.05 Mpa

Tebal slab beton, h = 300 mm

Tebal selimut beton, t = 30 mm

d' = h – t

= 300 – 30 = 270 mm

b = 800 mm

Penulangan Lentur

Mu = 24.09615 KNm

Rm = ∅

= 24.09615 * 106 . = 0,0177 0,8 * 29.05 * 800 * 2702

dengan = 0,0 dari Tabel Rm diperoleh nilai q = 0,017

qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.325

Dipakai q = 0,017

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,017 * 800 * 270 * (29,05/400) = 266.679 mm2.


Jumlah tulangan = As / ( ¼ π d2 )

= 266.679 / 200.96 = 1.32 gunakan minimal n = 2

19

Jarak tulangan = ( ¼ π d2 ) * 1000 / As

= 200960 / 266.679 = 753.565 mm

Gunakan tulangan Ø 16 - 100

Penulangan Geser

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (29.05 * 106)0.5 * 0.8 * 0.27

= 194.0329 N

ØVc = 0.6 * 194.0329

= 116.419 N

Vs = Vu – ØVc

= 24096.15 – 116.419

= 23979.731 N



= 265.33 mm2 = 265.33 * 10-6 m2


= 265.33 * 10-6 * 400 * 106 * 0.27 / 23979.731

= 1.193 m

= 1193 mm


20

2.2. Jembatan Bawah

Data Jembatan

Panjang balok prategang = 21 m

Jarak antara balok prategang = 1.5 m

Tebal pelat lantai jembatan = 0.21 m

Tebal lap. Aspal + overlay = 0.1 m

Tebal genangan air hujan = 0.05 m

Specific Gravity

Beton prategang, wc = 25.5 KN/m3

Beton Bertulang,wc’ = 25 KN/m3

Beton, wc” = 24 KN/m3

Aspal, w aspal = 22 KN/m3

Air hujan, ww = 10 KN/m3

2.2.1. Penentuan Lebar Efektif Pelat Lantai

L / 4 = 21 / 4 = 5.25 m

s = 1.5 m

12 * h = 12 * 0.21 = 2.52 m

Diambil lebar pelat lantai, be = 1.5 m

Kuat tekan beton pelat, f’c = 0.083 * Kplat = 0.083 * 350

= 29.05 Mpa

Kuat tekan beton balok, f’c = 0.083 * Kbalok = 0.083 * 500

= 41.5 Mpa

Modulus elastic plat beton = 4700 푓 푐푝푙푎푡

= 25332.084 Mpa

Modulus elastic pre stress = 0.043 wc1.5 * 푓 푐 푏푎푙표푘

21

= 0.043 * 25.51.5 * √41.5

= 35669.972 Mpa

Nilai perbandingan ME, n = 25332.084 / 35669.972

= 0.71

Lebar pelat efektif, Beff = n * be

= 0.71 * 1.5 = 1.065 m

Untuk menghindari hambatan dan kesulitan pada saat pengangkutan, maka

balok prategang dibuat dalam bentuk segmental, dengan berat per - segmen

maksimum 80 KN sehingga dapat diangkut dengan truk kapasitas 80 KN,

kemudian segmen – segmen tersebut disambung di lokasi.

2.2.2. Berat Sendiri Balok Diafragma

Dimensi balok diafragma : 20/30

Lebar diafragma : 1 m

Berat 1 diafragma, W : 12.8 KN

Jumlah diafagma, n : 9

Berat diafragma : 12.8 * 9 = 115.2 KN


Jarak diafragma X5 : 10.5 m ( dari as bentang jembatan )

X4 : 7.9 m ( dari as bentang jembatan )



X1 : 0 m ( dari as bentang jembatan )

Momen maksimal berada di tengah panjang bentang jembatan, yaitu

Ra = Rb

= 12.8 * 9 * ½

= 57.6 KN

Mmax = Ra * X5 – P * X4 – P * X3 – P * X2

= 57.6 * 10.5 – 12.8 * 7.9 – 12.8 * 5.3 – 12.8 * 2.7

22

= 604.8 – 101.12 – 67.84 – 34.56

= 401.28 KNm

Berat diafragma ekivalen, Q = 8 * Mmax / L2

= 8 * 401.28 / 212

= 7.279 KN/m

Selain momen maksimum yang berada pada bentang tengah jembatan, penting

juga untuk mengetahui harga dari momen – momen yang berada pada tiap

jarak antar balok diafragma agar dapat menentukan besaran diameter tulangan

yang harus ditempatkan berdasarkan momen, sehingga diameter masing –

masing tulangan akan berbeda / tidak seragam.

2.2.3. Berat Sendiri Balok

Panjang balok prategang, L : 21 m

Luas penampang, A : 0.5 * 1.5 = 0.75 m2

Vms balok = ½ A * L * wc

= ½ 0.75 * 21 * 25.5 = 200.8125 KN

Vms balok + 10 % = 220.89375 KN

Ra = ½ 220.89375

= 110.446 KN

Q balok = A * wc

= 0.75 * 25.5 = 19.125 KN/m

Momen maks = 1/8 * 19.125 * 212

= 1054.265 KNm

23

2.2.4. Gaya Geser dan Momen Akibat Beban Sendiri


Beban, Qms : A * w

Gaya geser, Vms : ½ Qms * L

Momen : 1/8 Qms * L2

No Jenis Beban Sendiri

Lebar, b

Tebal, h

Luas, A

Berat Satuan, w

Beban, Qms

Geser, Vms

Momen, Kms

m m m² KN/m³ KN/m KN KNm 1 Balok 19.125 200.8125 1054.265625 2 Plat lantai 1.5 0.21 0.315 25 7.875 82.6875 434.109375 3 Diafragma 7.279 76.4295 401.254875

Total 34.279 380.01075 1889.629875

2.2.5. Beban Mati Tambahan

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ) adalah berat seluruh bahan

yang menyebabkan suatu beban pada balok girder jembatan yang merupakan

elemen non structural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan,

Girder jembatan direncanakan mampu memikul beban mati tambahan berupa.

Aspal beton setebal 50 mm pada saat overlay

Genangan air hujan setinggi 50 mm apabila drainase buruk


Beban, Qms : A * w

Gaya geser, Vms : ½ Qms * L

Momen : 1/8 Qms * L2

No Jenis Beban Mati tambahan

Lebar, b

Tebal, h Luas, A Berat

Satuan, w Beban, Qms

Geser, Vms

Momen, Kms

m m m² KN/m³ KN/m KN KNm 1 Aspal overlay 1.8 0.1 0.18 22 3.96 41.58 218.295 2 Air hujan 1.8 0.05 0.09 10 0.9 9.45 49.6125

Total 4.86 51.03 267.9075

24

2.2.6. Beban Lajur / UDL dan KEL

Beban lajur terdiri dari beban terbagi merata ( Uniformly Distributed Load )

dan beban garis ( Knife Edge Load ). UDL mempunyai intensitas q ( Kpa )

yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani dan dinyatakan

dengan rumus berikut.

q = 8 KPa untuk L < 30 m

q = 8 * ( 0.5 + 15 / L ) KPa untuk L > 30 m

KEL mempunyai intensitas, p = 44 KN/m

Faktor beban dinamis untuk KEL diambil sebagai berikut,

DLA = 0.4 untuk L < 50 m

DLA = 0.4 – 0.0025 * ( L – 50 ) untuk 50 m < L < 90 m

DLA = 0.3 untuk L > 90 m

Panjang balok, L : 21 m

Jarak antar balok prategang, s : 1.5 m

Beban merata, q = 8 KPa

Beban merata pada balok, Qtd = q * s

= 8 * 1.5 = 12 KN/m

Beban garis, p = 44 KN/m

Faktor beban dinamis, DLA = 0.4

Beban terpusat pada balok, PTD = ( 1 + DLA ) * p * s

= ( 1 + 0.4 ) * 44 * 1.5

= 92.4 KN

Gaya geser dan momen maksimum pada balok akibat beban lajur,

VTD = ½ QTD * L + ½ PTD

= ½ *12 * 21 + ½ * 92.4 = 172.2 KN

MTD = 1/8 * QTD * L2 + ¼ * PTD * L

MTD = 1/8 * 12* 212 + ¼ * 92.4 * 21 = 1146.6 KNm

25

2.2.7. Gaya Rem

Pengaruh pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah

memanjang, dan dianggap bekerja pada jarak 1.80 meter di atas permukaan

lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan tergantung

panjang total jembatan ( Lt ).

Gaya rem, Htb : 250 KN untuk Lt < 80 m

Panjang balok, L : 21 m

Jumlah balok untuk lebar jalur, n : 7

Jarak antar balok, s : 1.5 m

Ttb = Htb / n balok

= 250 / 7 = 35.714 KN

Gaya rem, Ttb = 5 % beban lajur “ D “ tanpa faktor beban dinamis,

Qtd = q * s

= 8 * 1.5 = 12 KN/m

Ptd = p * s

= 44 * 1.5 = 66 KN

Ttb = 0.05 ( Qtd * L + Ptd )

= 0.05 ( 12 * 21 + 66 ) = 15.9 KN

Lengan terhadap titik berat, y = 0.1 + 0.21 + 1.8 = 2.11 m

M = Ttb * y = 15.9 * 2.11

= 33.549 KNm

Gaya geser dan momen maks pada balok akibat gaya rem,

Vtb = M / L = 1.597 KN

Mtb = ½ * M = 16.7745 KNm

26

2.2.8. Beban Angin

Beban garis merata tambahan arah horizontal pada permukaan lantai jembatan

akibat angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan

rumus,

Tew = 0.012 Cw * Vw2 KN/m dengan,

koefisien seret, Cw = 1.2

kec angin, Vw = 35 m/det

Tew = 0.012 Cw * Vw2

= 1.764 KN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan

dengan tinggi 2 m di atas lantai jembatan

h : 2 m

jarak antar roda kendaraan : 1.75 m

Transfer beban angin ke lantai jembatan, Qew = ½ h / x * Tew

= 1.008 KN/m

Panjang balok : 21 m

Gaya geser dan momen maks akibat beban angin,

Vew = ½ Qew * L = 10.584 KN

Mew = 1/8 Qew * L2 = 55.566 KNm

27

Berikut ini adalah rekapitulasi gaya geser dan momen yang terjadi pada berbagai

varian jarak jembatan dengan rumus sebagai berikut.

Gaya geser, Vx = Q ( L/2 – X ) KN

Momen, Mx = ½ Q ( LX – X2 ) KNm

Sedangkan untuk beban lajur yaitu,

Gaya geser, Vx = Qtd ( L/2 – X ) + ½ Ptd KN

Momen, Mx = ½ Qtd ( LX – X2 ) + ½ Ptd * X KNm

untuk beban rem,

Gaya geser, Vx = Mtb / L KN

Momen, Mx = X / L * Mtb KNm

No Ra W Q Vx Jarak ( X ) Momen KN KN KN/m KN m KNm

1 57.6 12.8 7.279 76.4295 0 0 2 57.6 12.8 7.279 56.7762 2.7 179.8277 3 57.6 12.8 7.279 37.8508 5.3 302.8428 4 57.6 12.8 7.279 18.9254 7.9 376.6519 5 57.6 12.8 7.279 0 10.5 401.2549

Gaya geser dan momen balok diafragma

No Q Vx Jarak ( X ) Momen KN/m KN m KNm

1 34.279 359.9295 0 0 2 34.279 267.3762 2.7 846.8627 3 34.279 178.2508 5.3 1426.178 4 34.279 89.1254 7.9 1773.767 5 34.279 0 10.5 1889.63 Gaya geser dan momen Beban sendiri


1 4.86 51.03 0 0 2 4.86 37.908 2.7 120.0663 3 4.86 25.272 5.3 202.2003 4 4.86 12.636 7.9 251.4807 5 4.86 0 10.5 267.9075

Gaya geser dan momen Beban mati tambahan

No Qtd Vx Jarak ( X ) Momen KN/m KN m KNm

1 12 126 0 0 2 12 93.6 2.7 296.46 3 12 62.4 5.3 499.26 4 12 31.2 7.9 620.94 5 12 0 10.5 661.5

Gaya geser dan momen UDL

28

No Ptd Ra Vx Jarak ( X ) Momen KN KN KN m KNm

1 92.4 231 46.2 0 0 2 92.4 231 46.2 2.7 124.74 3 92.4 231 46.2 5.3 244.86 4 92.4 231 46.2 7.9 364.98 5 92.4 231 46.2 10.5 485.1

Gaya geser dan momen KEL Untuk gaya geser dan momen akibat KEL, apabila telah ditinjau satu titik, maka titik yang lain

diabaikan, dan begitu seterusnya.

No Mtb Vx Jarak ( X ) Momen

KN/m KN m KNm 1 16.7745 0.798786 0 0 2 16.7745 0.798786 2.7 2.156721 3 16.7745 0.798786 5.3 4.233564 4 16.7745 0.798786 7.9 6.310407 5 16.7745 0.798786 10.5 8.38725 Gaya geser dan momen Beban rem


1 1.008 10.584 0 0 2 1.008 7.8624 2.7 24.90264 3 1.008 5.2416 5.3 41.93784 4 1.008 2.6208 7.9 52.15896 5 1.008 0 10.5 55.566 Gaya geser dan momen Beban angin

Sehingga diketahui bahwa nilai gaya geser dan momen total yang ditanggung pada

masing – masing varian jarak adalah sebagai berikut.

a. Tinjau titik 1

No Jarak ( X ) Vx Momen

m KN KNm 1 0 670.9718 0 2 2.7 464.3216 1470.276 3 5.3 309.814 2476.652 4 7.9 155.3064 3081.309 5 10.5 0.798786 3284.246

b. Tinjau titik 2


m KN KNm 1 0 624.7718 0 2 2.7 510.5216 1595.016 3 5.3 309.814 2476.652 4 7.9 155.3064 3081.309 5 10.5 0.798786 3284.246

29

c. Tinjau titik 3

No Jarak ( X ) Vx Momen m KN KNm

1 0 624.7718 0 2 2.7 464.3216 1470.276 3 5.3 356.014 2721.512 4 7.9 155.3064 3081.309 5 10.5 0.798786 3284.246

d. Tinjau titik 4


m KN KNm 1 0 624.7718 0 2 2.7 464.3216 1470.276 3 5.3 309.814 2476.652 4 7.9 201.5064 3446.289 5 10.5 0.798786 3284.246

e. Tinjau titik 5


m KN KNm 1 0 624.7718 0 2 2.7 464.3216 1470.276 3 5.3 309.814 2476.652 4 7.9 155.3064 3081.309 5 10.5 46.99879 3769.346

30

2.2.9. Penulangan Balok

Tulangan yang digunakan untuk balok ini bervariasi, tergantung jarak yang

menyebabkan perbedaan momen.Semakin panjang jaraknya, semakin besar

pula momen yang dihasilkan sehingga besar tulangan yang digunakan pun

akan semakin besar pula.Penulangan pada analisa ini ditinjau tiap titik,namun

dikarenakan momen yang terjadi pada ujung jembatan ( titik tinjau 1 ) = 0,

maka gunakan momen yang terjadi pada titik tinjau 2.

K – 500 f'’c = 500 * 0.083

= 41.5 Mpa

b = 500 mm

d = 1500 mm – 30 = 1470 mm

Tulangan mutu 400, maka fs = 170 Mpa.

a. Penulangan Titik Tinjau 1

Penulangan Lentur

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a

= 1595.016 KNm. ( momen ultimate rencana )

Rm = ∅

= 1595.016* 106 = 0,0444 0,8. 41.5 . 500. 14702


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,0425

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,0425 * 500 * 1470 * (41,5/400) = 3240.89 mm2.

Gunakan tulangan Ø = 19 mm, n = 8

31

Luas tulangan = ¼ π d2 * n

= 283.385 * 8 = 2267.08 mm2

Untuk mengurangi penggunaan tulangan berdiameter besar dengan jumlah

banyak, maka kombinasikan juga dengan tulangan berdiameter kecil.



= 200.96 * 6 = 1205.76 mm2

L. tulangan tekan, A‘s = As

= 0.6 * 3240.89 = 1944.534 mm2


Penulangan Geser

Untuk penulangan geser / sengkang, apabila jarak antar sengkang terlalu

sempit maka gunakan kombinasi sengkang vertikal dengan batang yang

dipasang dengan cara membentuk sudut ( miring ) pada tulangan lentur

sebesar 45%. Dengan ketentuan rumus menurut SNI 03-2847-2002 tentang

tulangan geser hal 94.

Vu = 670.9718 KN

= 670971.8 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 0.5 * 1.47

= 2495.514 N

ØVc = 0.6 * 2495.514

= 1497.308 N

Vs = Vu – ØVc

32

= 670971.8 – 1497.308

= 669474.492 N

Gunakan tulangan Ø = 12 mm jarak 150 mm ( sengkang vertikal )


= 226.08 mm2 = 226.08 * 10-6 m2

Vs sengkang vertikal = Av * fy * d / s

= 226.08 * 10-6 * 400 * 106 * 1.47 / 150

= 886.2336 N

Gunakan tulangan Ø = 16 mm jumlah 1 ( sengkang brace )


= 401.92 mm2 = 401.92 * 10-6 m2

Vs sengkang brace = Av * fy * sinα

= 401.92 * 10-6 * 400 * 106 * sin 45

= 113680.143 N


b. Penulangan Titik Tinjau 2

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


Rm = ∅

= 1595.016* 106 = 0,0444 0,8. 41.5 . 500. 14702


qmax =0.85 훽₁

33

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,0425

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,0425 * 500 * 1470 * (41,5/400) = 3240.89 mm2.



= 283.385 * 8 = 2267.08 mm2





= 200.96 * 6 = 1205.76 mm2


= 0.6 * 3240.89 = 1944.534 mm2


Penulangan Geser

Vu = 510.521 KN

= 510521.6 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 0.5 * 1.47

= 2495.514 N

ØVc = 0.6 * 2495.514

= 1497.308 N

Vs = Vu – ØVc

= 510521.6 – 1497.308

= 509024.292 N

34



= 226.08mm2 = 226.08 * 10-6 m2


= 226.08 * 10-6 * 400 * 106 * 1.47 / 509024.292

= 0.26 m

= 260 mm


c. Penulangan Titik Tinjau 3

Penulangan Lentur

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


Rm = ∅

= 2721.512 * 106 = 0,0758 0,8. 41.5 . 500. 14702


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,08075

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,08075 * 500 * 1470 * (41,5/400) = 6157.691 mm2.



= 490.625 * 8 = 3925 mm2

35





= 379.94 * 6 = 2279.64 mm2


= 0.6 * 6157.691 = 3694.614 mm2


Penulangan Geser

Vu = 356.014 KN

= 356014 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 0.5 * 1.47

= 2495.514 N

ØVc = 0.6 * 2495.514

= 1497.308 N

Vs = Vu – ØVc

= 356014 – 1497.308

= 354516.692 N



= 226.08 mm2 = 226.08 * 10-6 m2

36


= 226.08 * 10-6 * 400 * 106 * 1.47 / 354516.692

= 0.374 m


d. Penulangan Titik Tinjau 4

Penulangan Lentur

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


Rm = ∅

= 3446.289 * 106 = 0.096 0,8. 41.5 . 500. 14702


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,10200

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,10200 * 500 * 1470 * (41,5/400) = 7778.1375 mm2.



= 615.44 * 6 = 3692.64 mm2

37





= 490.625 * 6 = 2943.75 mm2



= 379.94 * 4 = 1519.76 mm2


= 0.6 * 7778.1375 = 4666.882 mm2

Gunakan tulangan Ø = 25 mm, n = 6 dan Ø = 22 mm, n = 6

Penulangan Geser

Vu = 201.506 KN

= 201506.4 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 0.5 * 1.47

= 2495.514 N

ØVc = 0.6 * 2495.514

= 1497.308 N

Vs = Vu – ØVc

= 201506.4 – 1497.308

= 200009.092 N

38



= 100.48 mm2 = 100.48 * 10-6 m2


= 100.48 * 10-6 * 240 * 106 * 1.47 / 200009.092

= 0.177 m

= 177 mm

Gunakan tulangan sengkang Ø 8 – 150 mm

e. Penulangan Titik Tinjau 5

Penulangan Lentur

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


Rm = ∅

= 3769.346 * 106 = 0.105 0,8. 41.5 . 500. 14702


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,11263

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,11263 * 500 * 1470 * (41,5/400) = 8588.741 mm2.



= 615.44 * 8 = 4923.52 mm2

39





= 615.44 * 6 = 3692.64 mm2





= 490.625 * 6 = 2943.75 mm2



= 379.94 * 6 = 2279.64 mm2


= 0.6 * 8588.741 = 5153.244 mm2


Penulangan Geser

Vu = 49.998 KN

= 49998.79 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 0.5 * 1.47

= 2495.514 N

ØVc = 0.6 * 2495.514

= 1497.308 N

40

Vs = Vu – ØVc

= 49998.79 – 1497.308

= 48501.482 N



= 100.48 mm2 = 100.48 * 10-6 m2


= 100.48 * 10-6 * 240 * 106 * 1.47 / 48501.482

= 0.73 m

= 730 mm

Gunakan tulangan sengkang Ø 8 – 250 mm

41

2.3. Abutment

2.3.1. Analisa Data Tanah

Dari data tanah yang diketahui, dipakai untuk perencanaan abutment

pada jembatan dan lokasi data tersebut diambil pada pangkal jembatan.

Berdasarkan hasil test sondir yang dilakukan didapatkan nilai konus dan

friction ratio yang mengacu pada tiap kedalaman tanah.

Besar dari nilai konus pada tiap kedalaman akan dapat berbeda

tergantung pada tingkat kekerasan tanah tersebut. Penentuan konsistensi tanah

atau keadaan batas cair suatu tanah kohesif dengan parameternya yaitu air

dalam proporsi tertentu dapat ditentukan jika kita melihat data tanah pada hasil

sondir yaitu friction ratio yang mana apabila friction ratio berada pada 0 – 3,

maka tanah tersebut tergolong tanah pasir, namun apabila friction ratio berada

> 3, maka tanah tersebut tegolong tanah lempung.

Selain friction ratio yang didapat dari harga tekanan konus, dapat

ditentukan juga taksiran harga N pada SPT ( Standart Penetration Test ) yang

pada akhirnya dapat ditemukan harga dari kekuatan geser undrained Cu,

γsaturated, γd, dan sudut geser dalam tanah.

Berikut dibawah ini diberikan tabel data analisa tanah hasil pekerjaan

sondir dan tabel hubungan / korelasi antara CPT ( Cone Penetration Test ) dan

SPT.

42

TABEL KORELASI CPT DAN SPT KONSISTENSI TANAH LEMPUNG DAN LANAU MENURUT MOCHTAR, 2006

KONSISTENSI TANAH TAKSIRAN HARGA KEKUATAN

GESER UNDRAINED CU

TAKSIRAN HARGA N

DARI SPT

TAKSIRAN HARGA TEKANAN

KONUS DARI CPT

KPA TON / METER2 KG / CM2 KPA

SANGAT LUNAK ( VERY SOFT ) 0 - 12.5 0 - 1.25 0 – 2 0 - 10 0 - 1000

LUNAK ( SOFT ) 12.5 - 25 1.25 - 2.5 2 – 4 10 - 200 1000 - 2000

MENENGAH ( MEDIUM ) 25 - 50 2.5 - 5 4 – 8 20 - 40 2000 - 4000

KAKU ( STIFF ) 50 - 100 5 - 100 8 – 15 40 - 75 4000 - 7500

SANGAT KAKU ( VERY STIFF ) 100 - 200 10 - 200 15 – 30 75 - 150 7500 - 15000

KERAS ( HARD ) > 200 > 20 > 30 > 150 > 15000

43

Tabel penentuan jenis tanah berdasar friction ratio

KEDALAMAN CONUS HP FRICTION RATIO JHP JENIS TANAH

0 cm 0 0 0.0 0

LEM

PUN

G I

20 cm 5 10 10.0 10 40 cm 10 10 5.0 20 60 cm 3 4 6.7 24 80 cm 3 4 6.7 28 100 cm 3 4 6.7 32 120 cm 3 4 6.7 36 140 cm 3 4 6.7 40 160 cm 3 4 6.7 44 180 cm 3 4 6.7 48 200 cm 3 4 6.7 52 220 cm 3 4 6.7 56 240 cm 5 10 10.0 66 260 cm 10 10 5.0 76 280 cm 10 16 8.0 92 300 cm 20 10 2.5 102

PASI

R I

320 cm 20 10 2.5 112 340 cm 25 10 2.0 122 360 cm 20 10 2.5 132 380 cm 20 10 2.5 142 400 cm 25 10 2.0 152 420 cm 20 10 2.5 162 440 cm 25 20 4.0 182

LEM

PUN

G II

460 cm 25 26 5.2 208 480 cm 35 10 1.4 218 500 cm 30 30 5.0 248 520 cm 40 30 3.8 278 540 cm 50 90 9.0 368 560 cm 125 20 0.8 388

PASI

R II

580 cm 150 180 6.0 568 600 cm 170 30 0.9 598 620 cm 150 0 0.0 598 640 cm 155 10 0.3 608 660 cm 125 10 0.4 618 680 cm 235 30 0.6 648

44

Tabel penentuan N, dan Cu berdasar Cn tiap kedalaman

Parameter tanah lain sperti berat volume tanah kering dan berat volume

kering jenuh digunakan hasil penelitian korelasi N SPT dan berat volume

tanah dari Herman Wahyudi dan Yudhi Lastiasih ( 2007 ) yang mana

digunakan untuk tanah lempung lunak.

γsat = 0.08 * N SPT + 1.47

γd = 0.09 * N SPT + 0.78

Sedangkan untuk penentuan γt diatas konsistensi tanah soft, dapat dilihat

dari tabel korelasi Bowles JE ( 1984 ) dan Wahyudi H ( 1999 ) berikut.

Selain itu, dapat ditentukan pula besar dari sudut geser dalam tanah ( ø )

dengan rumus,

Ø = ( 12 N )0.5 + 25 Dunham

Ø = ( 20 N )0.5 + 15 Osaki

KEDALAMAN JENIS LAPISAN

TAKSIRAN N, SPT

TAKSIRAN Cu ton / meter2

KONSISTENSI TANAH ( cm )

0 - 280 LEMPUNG 2 0.8 VERY SOFT

280 - 420 PASIR 4 2.5 SOFT

420 - 540 LEMPUNG 8 3.6 MEDIUM

540 - 680 PASIR 32 22 HARD

N SPT < 4 4 - 600 6 - 1500 16 - 25 < 25 KONSISTENSI TANAH VERY SOFT SOFT MEDIUM STIFF HARD γ ( KNewton / meter3 ) 14 - 18 16 - 18 16 - 18 16 - 20 > 20

45

Setelah diketahui parameter – parameter tanahnya, plotkan seluruh data ke dalam gambar rancangan dinding penahan.

2.3.2. Analisa Beban Mati Struktur Atas

No Beban Parameter Volume Berat Satuan Berat (KN) Lebar,b (m) Tebal,t (m) L (m) n

1 Slab 9.9 0.21 21 1 25 KN/m3 1,091.48 2 Kerb,Sandaran 21 2 - KN/m - 3 Balok Diafragma 9.9 9 3.88 KN/m 345.71 4 Balok 21 7 21.1 KN/m 3,101.70 Wms = 4,538.88 Pms = 0.5 Wms 2,269.44

Eksentrisitas,e = -Bx/2 + b14 + b1/2

= -7/2 + 3 + 2/2 = -0.5 m

Mms = Pms * e

= 2269.44 * 0.5 = - 1134.72

2.3.3. Analisa Beban Hidup

Beban yang diperhitungkan adalah beban lajur, yaitu UDL dan KEL

q UDL = 8 Kpa

L = 21 m

bx = 7 m

p KEL = 44 KN

DLA = 0.4

46

Wtd = q*L*(5.5+bx)/2+p*DLA*(5.5+bx)/2

=1160 KN

Beban lajur D, Ptd = ½ * Wtd

= 580 KN


= -9/2 + 3 + 2/2 = -0.5 m

Mtd = Ptd * e

= 580 * 0.5 = - 290

2.3.4. Beban Mati Tambahan

No

Jenis Beban Tebal,t Lebar,b Panjang,L w Jumlah Berat m m m KN/m3 KN

1 Lap Aspal + overlay 0.1 8 21 22 1 369.6 2 air hujan 0.05 9.9 21 9.8 1 101.871 3 Railing, lights 21 0.5 2 21 4 ME 21 0.1 2 4.2 Wma = 496.671 Pma = 0.5 Wma 248.3355


= -7/2 + 3 + 2/2 = -0.5 m

Mma = Pma * e

= 248.3355 * 0.5 = - 124.167

2.3.5. Analisa Tekanan Tanah

Tekanan tanah aktif adalah tekanan tanah langsung yang bekerja

pada struktur akibat γ tiap lapisan tanah serta pengaruh kedalaman tanah.

Posisi muka air tanah disini juga sangat berpengaruh karena dapat

menambah tekanan tanah aktif total yang bekerja pada struktur.

q = 0.6 * γt

q1 = 0.6 * 1.63 = 0.978

q2 = 0.6 * 1.79 = 1.074

q3 = 0.6 * 1.8 = 1.08

q4 = 0.6 * 2 = 1.2

47

a. Kedalaman 2.8 Meter Lapisan Tanah Lempung

Ø = ( 20N )0.5 + 15

= ( 20 * 2 ) 0.5 + 15

= 21.32455o

Ka1 = tan2 ( 45o – Ø / 2 )

= tan2 ( 45o – 21.32455 / 2 )

= tan2 34.33772 o

= 0.46665

Ea1 +Ea2 = ( h1 * q * ka1 + 1 / 2 * γt1 * h12 * ka1 ) * Ljemb

= ( 2.8 * 0.978 * 0.46665 + 0.5 * 1.63 * 2.82 * 0.46665 ) * 9.9

= ( 3.91986 + 2.9817 ) * 9.9

= 68.3254 4

b. Kedalaman 4.2 Meter Lapisan Tanah Pasir ( h = 1.4 Meter )

Ø = ( 20N )0.5 + 15

= ( 20 * 4 ) 0.5 + 15

= 23.94427o Ka3 = tan2 ( 45o – Ø / 2 )

= tan2 ( 45o – 23.94427 / 2 )

= tan2 33.02786 o

= 0.42262 Ea3+Ea4+Ea5= ( h2 * q * ka2 + γt1 * h1 * h2 * ka2 + 1 / 2 γt2 * h2

2 * ka2 ) *

Ljemb

= ( 1.4 * 1.074 * 0.42262 + 1.63 * 2.8 * 1.4 * 0.42262 + 0.5 * 1.79 *

1.42 * 0.42262 ) * 9.9

= 58.98509

c. Kedalaman 5.4 Meter Lapisan Tanah Lempung ( h = 1.2 Meter )

Ø = ( 20N )0.5 + 15

= ( 20 * 8 ) 0.5 + 15

= 27.64911o

48

Ka6 = tan2 ( 45o – Ø / 2 )

= tan2 ( 45o – 27.64911 / 2 )

= tan2 31.17544 o

= 0.36606

Ea6 + Ea7 + Ea8 + Ea9 = ( h3 * q * ka3 + γt1 * h1 * h3 * ka3 + γt2 * h2 *

h3 * ka3 + 1 / 2 γt3 * h32 * ka3 ) * L jemb

= ( 1.2 * 1.08 * 0.36606 + 1.63 * 2.8 * 1.2 * 0.36606 + 1.79 *

1.4 * 1.2 * 0.36606 + 0.5 * 1.8 * 1.22 * 0.36606 ) * 9.9

= ( 1.31781 + 2.00483 + 1.10081 + 0.47441 ) * 9.9

= 48.48881

d. Kedalaman 6.8 Meter Lapisan Tanah Pasir ( h = 1.4 Meter )

Ø = ( 20N )0.5 + 15

= ( 20 * 32 ) 0.5 + 15

= 40.29822o

Ka10 = tan2 ( 45o – Ø / 2 )

= tan2 ( 45o – 40.29822 / 2 )

= tan2 ( 24.85089 o )

= 0.2145

Ea10 + Ea11 + Ea12 + Ea13 + Ea13=( h4 * q * ka4 + γt1 * h1 * ka4 + γt2 * h2

* ka4 + γt3 * h3 * ka4 + 1 / 2 γt4 * h42 * ka4 ) * Ljemb

= ( 1.4 * 1.2 * 0.2145 + 1.63 * 2.8 * 0.2145 + 1.79 * 1.4 *

0.2145 +1.8 * 1.2 * 0.2145 + 0.5 * 2 * 1.42 * 0.2145) * 9.9

= ( 0.9009 + 0.97897 + 0.53753 + 0.46332 + 0.42042 ) * 9.9

= 32.68128

Mtd = ( Ea1 + Ea2 + Ea3 + Ea4 ) * 0.5 * ( H + D )

= (68.32544 + 58.98509 + 48.48881 + 32.68128 ) * 0.5 * ( 7.3

+ 2 )

= 968.767

Ptd = 968.767 * 7.3

= 7072

49

2.3.6. Analisa Beban Pedestrian

L = 21 m

Lebar kerb = 0.8 m

Jumlah = 2

A = 0.8 * 21/2 * 2 = 16.8 m2

q = 5 – 0.0333 (A-10)

= 4.445 KN

Ptp = A * q

= 16.8 * 4.445 = 74.686 KN


= -7/2 + 3 + 2/2 = -0.5 m

Mtp = Ptp * e

= 74.686 * 0.5 = - 37.343

50

2.3.7. Analisa Beban Angin

Beban garis merata tambahan arah horizontal pada permukaan lantai

jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan

dihitung dengan rumus,

Tew = 0.012 Cw * Vw2 KN/m dengan,

koefisien seret, Cw = 1.2

kec angin, Vw = 35 m/det

Tew = 0.012 Cw * Vw2

= 1.764 KN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan

dengan tinggi 2 m di atas lantai jembatan

h : 2 m

jarak antar roda kendaraan : 1.75 m

Transfer beban angin ke lantai jembatan, Qew = ½ h / x * Tew

= 1.008 KN/m

Panjang balok : 21 m

Gaya geser dan momen maks akibat beban angin,

Vew = ½ Qew * L * 2 = 21.168 KN = 2.1168 ton


= -7/2 + 3 + 2/2 = -0.5 m

Mew = Vew * e = - 10.584 KNm = - 1.0584 tonm

2.3.8. Analisa Momen Penahan

Momen penahan disini memperhitungkan kekuatan abutmen dan kekuatan

dari tanah yang dibagi tiap segment untuk mempermudah perhitungan.

Ra = 0.5 ( beban mati + beban hidup )

Beban mati = 453.888 + 49.667

= 503.555 ton

51

Ra = 0.5 ( 503.555 + 116 )

= 309.777 ton

a.) Penentuan Titik O Pada Abutment

Titik O pada dasar abutment,sehingga dihitung juga pada dasar bentang

mana terletak titik O tersebut. Dengan asumsi titik O terletak pada tepi

dasar abutment jika tanah penahan abutment sangat keras dengan nilai N

SPT ( 50 ) .

Segment lebar tinggi A γ W = A * γ * Ljemb Yo Mo = W * Yo

( m ) ( m ) ( m2 ) ( tm-3 ) ( tm ) ( m ) ( tm ) 1 1 1.3 1.3 2.4 30.888 2.5 77.22 2 2 1 2 2.4 47.52 2 95.04 3 2 1 1 2.4 23.76 2.33 55.3608 4 2 6 12 2.4 285.12 4 1140.48 5 7 2 14 2.4 332.64 4 1330.56

719.928 2698.6608 Perhitungan berat abutment dan momen dinding penahan

KONSISTENSI TANAH Segment lebar tinggi A γ

W = A * γ * Ljemb Yo

Mo = W * Yo

( m ) ( m ) ( m2 ) ( tm-3 ) ( tm ) ( m ) ( tm )

Very Soft

6 2 1.3 2.6 1.63 41.9562 1 41.9562 7 1 0.5 0.5 1.63 8.0685 0.5 4.03425 8 1 0.5 0.5 1.63 8.0685 0.5 4.03425 9 1 0.5 0.25 1.63 4.03425 1.66 6.696855

Soft 10 2 0.5 1 1.79 17.721 1 17.721 11 1 0.5 0.25 1.79 4.43025 1.5 6.645375 12 3 0.9 2.7 1.79 47.8467 1.5 71.77005

Medium 13 3 1.2 3.6 1.8 64.152 1.5 96.228 Hard 14 3 1.9 5.7 2 112.86 1.5 169.29

309.1374 249.08598

Perhitungan berat abutment dan momen tanah

Moment Penahan Tot = (1.3*-113.472) – 29 – (12.416*2) + (1.25*707.2) –

Kombinasi 1 (1.8*3.734)- 12.4167+(2*2698.6608)

+(1.25*249.085)

= 6384.611 tonmeter

52

Berat Total Struktur = (1.3*226.944) + 58 + (2*24.335) + (1.25*968.767) +

Kombinasi 1 (1.8*7.468) + (2*719.928)+ (1.25*309.1374)

= 3452.376 ton

Moment Penahan Tot = (1.3*-113.472) – 29 – (2*12.416) +(1.25*707.2) –

Kombinasi 2 (1.8*3.734) - 12.4167+ (2*2698.6608) +

(1.25*249.085) – (1.2*1.0584)

= 6386.531 tonmeter

Berat Total Struktur = (1.3*226.944) + 58 + (2*24.335) + (1.25*968.767) +

Kombinasi 2 (1.8*7.468) + (2*719.928)+ (1.25*309.1374)

+ (1.2*2.1168)

= 3454.232 ton

2.3.9. Kontrol Terhadap Guling

Kontrol terhadap guling diasumsikan dalam keadaan kritis dimana Ra

= 0. Kontrol terhadap guling dicek pada titik 0.

SF = Σ Gaya Penahan > 1.5

Σ Gaya Guling

SF = 6384.611 > 1.5

917.32

SF = 6.98 ( ok!!!! )

2.3.10. Kontrol Terhadap Geser

Kontrol terhadap geser diasumsikan dalam keadaan kritis dimana Ra

= 0. Kontrol terhadap geser dicek pada titik 0.

SF = Σ Momen Penahan ( Berat Total Struktur ) > 1.2

Σ Momen Geser

SF = 3452.376 > 1.2

917.32

SF = 3.76 ( ok!!!! )

53

2.3.11. Kontrol Terhadap Daya Dukung

Kontrol terhadap geser diasumsikan dalam keadaan kritis dimana Ra

= 0. Kontrol terhadap geser dicek pada titik 0.

σ0 = W total + Σ M

A W

= Wabutment+Wtanah+Beban hidup + Mpenahan+Mguling

A W

W = b * l2

6

= 2 * 72 * L jemb = 161.7

6

Wtotal = (1.3*226.944) + 58 + (2*24.335) + (1.25*968.767) +

(1.8*7.468) + (2*719.928)+ (1.25*309.1374)

= 3452.376 + Ra

= 3452.376 + 309.777

= 3762.153 ton

ΣM = Mpenahan + Mguling

= 6384.611 + 917.32

= 7301.931 tonmeter

A = b * l * L jemb

= 2 * 7 * 9.9 = 138.6 meter2


A W

= 3762.153 + 7301.931

138.6 161.7

= 27.14 + 45.157

= 72.297 tonmeter-1

q ultimate = ( C * Nc + q * Nq + 0.5 γt * B * Nγ )

= 0 * 90 + 1.2 * 90 + 0.5 * 1.63 * 8.8 * 80

= 0 + 108 + 573.76

= 681.76 tonmeter-1

54

q ijin = q ultimate

n

= 681.76

5

= 136.352 tonmeter-1

qn = θ * q ijin

= 0.5 * 136.352 * 2

=136.352 tonmeter-1

q > qo

136.352 > 72.297 ( OK !!)

2.3.12. Penulangan Abutment Bawah


A W

= 3762.153 + 7301.931

138.6 161.7

= 27.14 + 45.157

= 72.297 tonmeter-1

σ20 = W total - Σ M

A W

= 3762.153 - 7301.931

138.6 161.7

= 27.14 - 45.157

= 18.017 tonmeter-1

Q1 = 0.828 * 7 * L jemb

= 0.18 * 7 * 9.9 = 12.474

M1 = Q1 * X1

= 12.474 * 18.017

= 224.744 tonm

Q2 = 0.549 * 7 * L jemb

55

= 0.549 * 7 * 9.9 = 38.0457

M2 = Q2 * X1

= 38.0457 * 72.297

= 2750.589 tonm

Penulangan Lentur Abutment Bawah

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


d = 9900 – 3 = 9897 mm

Rm = ∅

= 27505.89* 106 = 0.008 0,8. 41.5 . 2000. 98972


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,0425

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,0425 * 2000 * 7000 * (41,5/400) = 61731.25 mm2.



= 615.44 * 50 = 30772 mm2

56





= 490.625 * 40 = 19625 mm2



= 379.94 * 30 = 11398.2 mm2


= 0.6 * 61731.25 = 37038.75 mm2


Penulangan Geser

Vu = 380.457 KN

= 380457 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 2 * 9.9

= 21258.762 N

ØVc = 0.6 * 21258.762

= 12755.257 N

Vs = Vu – ØVc

= 380457 – 12755.257

= 367701.743 N


= 226.08 mm2 = 226.08 * 10-6 m2

57

Jarak tulangan,s = Av * fy * d / Vs

= 226.08 * 10-6 * 400 * 106 * 9.897 /

367701.743

= 2.43 m

= 2430 mm


2.3.13. Penulangan Abutment Atas

M1 = Ea1 * X1

= 68.325 * 2.8 = 191.31 tonm

M2 = Ea2 * X2

= 58.98509 * 1.9 = 112.071 tonm

M3 = Ea3 * X3

= 48.48881 * 1.2 = 58.185 tonm

M4 = Ea4 * X4

= 32.68128 * 1.9 = 62.093 tonm

= 423.659 tonm

V = ( Ea1 + Ea2 + Ea3 + Ea4 )

= (68.32544 + 58.98509 + 48.48881 + 32.68128 )

= 208.479 ton

58

Penulangan Lentur Abutment Atas

Mu1 = 휙Mn

Mu1 = Ma-a


d = 9900 – 3 = 9897 mm

Rm = ∅

= 4236.59 * 106 = 0.0006 0,8. 41.5 . 2000. 89702


qmax =0.85 훽₁

= 0.85 ∗ 0.85 = 0.32

Dipakai q = 0,0425

As = q.b.d (fc’/fy) = 0,0425 * 2000 * 8970 * (41,5/400) = 61731.25 mm2.



= 615.44 * 30 = 18463.2 mm2





= 490.625 * 30 = 14718.75 mm2



= 379.94 * 30 = 11398.2 mm2

59



= 283.385 * 40 = 11335.4 mm2



= 200.96 * 40 = 8038.4 mm2


= 0.6 * 61731.25 = 37038.75 mm2

Gunakan tulangan Ø = 28 mm, n = 30 dan Ø = 25 mm, n = 30 dan Ø = 16

mm, n = 40

Penulangan Geser

Vu = 2084.79 KN

= 2084790 N

Vc = 1/6 f’c0.5 . b. d

= 1/6 * (41.5 * 106)0.5 * 2 * 9.9

= 21258.762 N

ØVc = 0.6 * 21258.762

= 12755.257 N

Vs = Vu – ØVc

= 2084790 – 12755.257

= 2072034.743 N


= 226.08 mm2 = 226.08 * 10-6 m2

60

Jarak tulangan,s = Av * fy * d / Vs

= 226.08 * 10-6 * 400 * 106 * 9.870 /

2072034.743

= 0.43 m

= 430 mm


61

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Berdasarkan analisa dan perhitungan dalam perencanaan jembatan tersebut

diatas maka dapat disimpulkan bahwa:

Penulangan lentur abutment atas menggunakan tulangan Ø = 28 mm, n = 30 dan Ø =

25 mm, n = 30 dan Ø = 16 mm, n = 40. dan penulangan gesernya menggunakan

tulangan sengkang Ø 12 – 250 mm.

Penulangan Lentur Abutment Atas menggunakan tulangan Ø= 28 mm, n = 30 dan

Ø=25 mm, n = 30 dan Ø = 16 mm, n = 40. Dan dalam penulangan geser

menggunakan tulangan sengkang Ø 12 – 250 mm.

62

DAFTAR PUSTAKA

Aliehudin, Arief. 2011. materi mata kuliah pondasi lanjut. Jember: Universitas

Muhammadiyah Jember.

Aliehudin, Arief. 2010. materi mata kuliah rekayasa pondasi. Jember: Universitas


Priyono, Pujo. 2012. materi mata kuliah struktur beton I dan II. Jember: Universitas


63

LAMPIRAN-LAMPIRAN

137442970 tugas perencanaan struktur jembatan

Documents