BAB I

PENDAHULUAN

Pondasi merupakan elemen bangunan bawah (substructure) yang menjadi

perantara dan berfungsi untuk mentransfer beban dari bangunan atas

(upperstructure) ke tanah dasar yang akan mendukung beban dari sebuah bangunan.

Kerusakan konstruksi yang di akibatkan perencanaan pondasi yang tidak memadai

umumnya karena di akibatkan oleh penurunan (settlement) yang berlebihan serta

terjadinya retakan jika lapisan tanah mengalami pembebanan. Konstruksi yang

didirikan pada tanah tersebut biasanya akan mengalami penurunan dan retakan yang

berbeda, disebabkan karena massa tanah dan beban yang menerima berbeda-beda.

Oleh karena itu, elemen-elemen pondasi harus direncanakan dengan baik,

pada tingkat kapasitas daya dukung yang aman dan batas penurunan sampai batas

penurunan yang dapat diterima. Walaupun demikian akibat perancangan yang

buruk, baik karena kecerobohan ataupun kurangnya kemampuan merekayasa, dapat

juga menimbulkan masalah pada konstruksi tersebut.

Dalam perencanaan ini, konstruksi yang menjadi tinjauan adalah “Jembatan

Lueng Ie, Sibreh”. Konstruksi bagian bawah tanah (substructure) yang direncanakan

adalah pondasi dalam (pondasi tiang pancang). Pemahaman yang mendalam

mengenai sifat fisis dan sifat mekanis tanah merupakan dasar dalam merancang

suatu pondasi.

Daya dukung dan penurunan harus diselidiki untuk setiap konstruksi,

penurunan akan menentukan daya dukung yang diijinkan. Ketidakpastian suatu daya

dukung tanah lebih besar dari pada kita menghitung kekuatan elemen bangunan atas

(upperstructure) di antara hal-hal ketidakpastian adalah:

sifat tanah yang heterogen,

kurangnya pemahaman terhadap masalah lingkungan,

kurangnya pengetahuan seseorang tentang kondisi tanah di daerah

permukaan,

analisis matematik yang tidak memadai pada saat perencanaan,

ketidakmampuan menentukan parameter tanah dengan tepat.

1

1

Data-data yang berkenaan dengan beban konstruksi harus ditentukan lebih

dahulu sebelum memulai perhitungan perancangan. Jenis dan bentuk pondasi yang

sesuai dengan lokasi.

Analisa yang dilakukan, adalah:

1. Analisa muatan-muatan yang bekerja.

2. Analisa terhadap abutment (Kestabilan terhadap penggunaan pengulingan,

pergeseran, daya dukung tanah dasar dan penurunan).

Peraturan-peraturan yang dipakai dalam analisa muatan-muatan adalah

berdasarkan PMUJJR No. 12/1971. Hasil analisa yang dilakukan tidak dapat

dibandingkan dengan perencana yang sebenarnya disebabkan penulis tidak

mengetahui asumsi-asumsi yang digunakan oleh perencana.

2

BAB II

BEBAN UNTUK PONDASI

Dalam menentukan kemampuan daya dukung pondasi digunakan metoda

yang dianggap cukup sesuai dan berhubungan dengan keadaan setempat dan

konstruksi yang direncanakan. Hal ini sangat berhubungan dengan gaya-gaya atau

beban yang bekerja pada konstruksi tersebut yang menentukan besarnya dimensi

daripada konstruksi yang akan direncanakan.

2.1 Analisa Beban

Beban yang dipakai untuk mengetahui kekuatan serta kestabilan konstruksi

jembatan di Indonesia umumnya didasarkan pada ketentuan yang ditetapkan oleh

Departemen Pekerjaan Umum dalam Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan

Jalan Raya (PPPJJR-1987). Beban-beban tersebut berupa beban primer, beban

sekunder dan beban khusus.

Perencanaan pada bagian kostruksi didasarkan pada kombinasi beban-beban

atau gaya-gaya yang bekerja sesuai dengan kemungkinan-kemungkinan dari beban

untuk setiap kombinasi. Berdasarkan kombinasi beban tersebut perhitungan selalu

didasarkan pada kombinasi beban yang menentukan.

Beban primer adalah beban utama dalam perhitungan tegangan untuk setiap

perencanaan jembatan, di antaranya beban mati, beban hidup dan beban kejut.

Beban sekunder merupakan beban sementara yang tidak selalu terjadi pada

jembatan, terdiri dari beban angin, gaya rem, traksi dan gaya akibat perubahan suhu.

Muatan khusus adalah muatan yang tidak langsung membebani jembatan tetapi

hanya mempengaruhi jembatan pada bagian tertentu yaitu pada pier dan abutment

yang terdiri dari beban gempa, beban aliran air dan benda-benda hanyut serta beban

akibat tekanan tanah.

3

3

2.1.1 Beban primer

Beban primer merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan pada

setiap perencanaan jembatan. Yang termasuk beban primer adalah:

1. Beban mati (M).

2. Beban hidup (H).

3. Beban kejut (D’).

4. Gaya akibat tekanan tanah (Ta).

Dalam perencanaan ini, akan dihitung ke semua beban primer ditambah gaya

tekanan tanah akibat gempa bumi (Tag), yang merupakan bagian dari gaya akibat

tekanan tanah (Ta).

2.1.1.1 Beban mati (M)

Menurut PPPJJR-1987, berat volume beton bertulang adalah 2500 kg/m3,

berat volume aspal 2220 kg/m3 dan berat volume air 1000 kg/m3.

Direncanakan dari gambar bestek, antara lain:

Jarak antar gelagar melintang : 185 cm

Jarak antar gelagar memanjang : 825 cm

Panjang bentang jembatan beton pratekan : 3360 cm

Lebar jembatan beton pratekan : 792 cm

Lebar lantai kendaraan : 600 cm

Lebar trotoar : 50 cm

Tinggi tiang sandaran : 100 cm

Tebal tiang sandaran : 16 cm

Tebal plat lantai beton bertulang : 20 cm

Tebal lapisan aspal : 5 cm

4

Gambar Rencana Bestek

POTONGAN MELINTANG

5

A. Muatan mati

a. Konstruksi sandaran.

Diameter pipa sandaran Ø 3 ” (7,62 cm) dan panjang pipa sandaran (L)

33,6 m. Bj baja tuang sebesar 7,85 t/m3 degan ketebalan pipa 2 mm (0,2

cm).

Jadi, D1 = 7,62 + 04 = 8,02 cm dan D2 = 7,62 cm.

Luas pipa sandaran (Aps) = L1 – L2

= -

=

= 4,911cm2 = 4,911 x 10-4 m2

Berat pipa sandaran (Qps)

(Qps) = npipa ×

= 4 ×

= 5,1802464 ton = 5180,2464 kg.

Lebar tiang sandaran (t) 10 cm, maka;

Luas tiang (Ats)1 =((16×55)-(2x ))

= 880 – 91,16

= 788,84 cm2.

Luas tiang (Ats)2 =(1/2(16+31)×70)

= 1645 cm2.

Luas tiang (Ats) = L1+ L2

= 788,84 + 1645

= 2433,84 cm2.

= 0,243 m2.

6

Berat tiang sandaran (Qts),

Qts = ntiang × Ats × t × Bj beton bertulang

= 36 × 0,243× 0,1 × 2,5

= 2,187 ton = 2187 kg.

Beban dianggap terbagi rata pada semua gelagar, yaitu:

b. Perkerasan aspal beton

Tebal aspal 5 cm = 0,05 m

γ aspal = 2220 kg/m3

Berat aspal beton = 0,05 m x 2220 kg/m3

= 111 kg/m2.

Berat pada gelagar dalam (Qgd)

Berat pada gelagar tepi (Qgt)

c. Lantai beton bertulang

Tebal plat lantai beton bertulang 20 cm = 0,20 m

γ beton bertulang = 2500 kg/m3

Berat lantai beton bertulang = 0,20 x 2500 kg/m3 = 500 kg/m2

Berat pada gelagar dalam

7

Berat pada gelagar tepi

d. Berat trotoar

Trotoar dengan lebar 50 cm dan tebal 25 cm

Berat trotoar = luas trotoar × Bj beton × L

= 2(0,5 × 0,25) × 2,5 × 33,6

= 10,5 ton

= 10500 kg

Beban dianggap terbagi rata pada setiap gelagar,

e. Gelagar beton pratekan dengan panjang bentang jembatan 15 m

Ukuran gelagar beton pratekan 45×105 cm

Luas gelagar dalam,

8

F1 = (0,15 x 0,5 ) = 0,075 m2

F2 = (2 x ½ x 0,1 x 0,7) = 0,07 m2

F3 = (0,3 x 1,3) = 0,39 m2

F4 = (2 x ½ x 0,1 x 0,13) = 0,013 m2

F5 = (0,25 x 0,56) = 0,14 m 2 +

Total = 0,688 m2

Berat gelagar (Qg)

Qgd = luas gelagar x panjang bentang x Bj beton x jumlah gelagar beton

= 0,688 m2 x 33,6 m x 2500 kg/m3 x 3

= 173376 kg/gelagar

f. Diafragma beton dengan lebar jembatan 6 m

Luas diafragma beton = 30 × 60

= 1800 cm2

= 0,18 m2

Berat diafragma

Qdf = Luas diafragma x jarak diafragma x Bj beton x jumlah diafragma

= 0,18 m2 x 1,85 m x 2500 kg/m3 x 8

= 6660 kg/gelagar

Total muatan mati bangunan atas

Qtotal = berat tiang sandaran + berat aspal beton + berat lantai beton + berat

trotoar + berat gelagar beton + berat diafragma

9

= 2187 + 8764,56 + 39480 + 10500+ 173376 + 6660

= 240967,56 kg = 240,967 ton

Distribusi beban mati bangunan atas terhadap abutment, yaitu:

2.1.1.2 Beban hidup (H)

Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan yang

bergerak/lalu lintas dan berat orang yang berjalan kaki yang dianggap bekerja

pada jembatan sesuai PMUJJR No. 12/70.

Beban yang ditinjau dinyatakan dalam dua (2) beban yaitu beban T dan D.

Beban T merupakan beban dari kendaraan truk yang mempunyai beban roda

ganda (dual wheel load) sebesar 10 ton. Beban D merupakan susunan beban pada

setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terpusat (P) sebesar 12 ton, dan

beban terbagi rata sebesar “ q ” (t/m) panjang jalur.

a. Beban hidup terbagi rata

Beban untuk jembatan dengan berbagai variasi panjang bentang, besarnya

harga “q” (t/m’) dapat ditentukan sebagai berikut (sesuai dengan PPPJJR-87):

q = 2,2 t/m’ → untuk L < 30 m

q = t/m’ → untuk 30 m < L < 60 m

q = t/m’ → untuk L > 60 m

Panjang bentang jembatan (L) untuk perencanaan ini adalah 33,6 m

(untuk 30 m < L < 60 m ), maka beban merata (q) adalah:

q = t/m’

q = 2,134 t/m’

10

- Beban hidup terbagi rata (jalur lalu lintas)

Beban hidup terbagi rata dihitung dengan menggunakan rumus:

qj =

dimana, l = lebar bentang jembatan = 6 m

qj =

= 4,462 ton.

- Beban hidup terbagi rata (trotoar)

Menurut PMUJJR beban hidup terbagi rata untuk trotoar sebesar 500 kg

dalam perhitungan untuk gelagar diambil 60%.

qt = 0,5 x 0,6 = 0,3 ton

qt = 2 x 0,5 x 0,6 x 33,6

= 20,16 ton

qtotal = 2,134 + 4,462+ 20,16

= 26,756 ton

Q untuk abutment =

= = 13,378 ton

b. Beban garis terpusat (P = 12 ton)

Beban garis total (P’) dengan menggunakan persamaan:

P’ =

di mana, l = panjang jembatan = 6 m

P’ =

= 27,273 ton.

Besarnya beban hidup yang diterima oleh gelagar, yaitu:

- Gelagar tepi,

11

Qgt

Qgt =

= 844,283 ton/gelagar.

- Gelagar dalam,

Qgd

Qgd

= 82,281 ton/gelagar.

Q beban garis = 2 Qgt + 3 Qgd

= 2 (844,283) + 3 (82,821)

= 1937,029 ton/gelagar

Q untuk abutment =

= = 968,514 ton

c. Beban roda (T)

Berdasarkan PMUJJR-71, besarnya beban roda (T) sebesar 10 ton.

Jembatan hydramood wilayah IV (pidie) merupakan jembatan kelas I,

dimana jembatan penghubung primer yang mengangkut alat-alat berat dan

lain-lain.

T = 100 % x 10 ton = 10 ton (muatan kelas I)

1. Melintang

Kedudukan beban untuk memperoleh reaksi maksimum, sebagai

berikut:

12

2. Memanjang

Kedudukan beban untuk memperoleh reaksi maksimum sebagai berikut:

RA =

= 139,613 ton

260 – ( RA + RB ) = 0

RB = 260 – 139,613

RB = 120,387 ton

Beban hidup = beban terbagi rata + beban terpusat + beban roda

= 13,378 + 968,514 + 139,613

13

= 1121,505 ton

Distribusi beban hidup (H) terhadap abutment, yaitu:

H =

H =

Momen (MH) = H x L

= 560,753x 33,6

= 18841,301 tm

2.1.1.3 Beban kejut

Untuk menghitung beban kejut, terlebih dahulu dihitung koefisien kejut

(K), dengan persamaan:

k =

di mana, L = panjang bentang = 33,6 m

k =

= 1,25

Besarnya beban kejut (D’),

D =

=

= 10,578 ton/gelagar

14

Beban kejut yang timbul dengan adanya koef. kejut (k),

D’ = D x k

= 10,578 x 1,25

= 13,225 ton/gelagar

Distribusi beban kejut (K) terhadap abutment, yaitu:

K =

K =

Momen beban kejut (MD’) = K x L

= 6,612 x 33,6

= 222,163 tm.

2.1.1.4 Tekanan tanah aktif (Pa) dan Tekanan tanah pasif (Pp)

Tekanan tanah yang timbul, yaitu:

Pa = ½ x γ x h1 + Ka x L

Pp =½ x γ x h2 + Ka x L

di mana :

γ = Berat jenis tanah (1,6 ton/m3)

q = muatan jalur terbagi rata (2,134 ton/m’)

h1 = tinggi abutment (5,97 m)

Ka = tg2 (45˚ -½ Ø) = tg2(45˚ -½ (30)) = 0,333

Kp = tg2 (45˚ + ½ Ø) = 3

Ø = sudut lereng alam (30˚)

L = lebar jembatan (7,92 m)

maka:

Pa = ½ x 1,6 x 5,972 + 0,333 x 7,92

= 31,15 t/m

Pp =½ x 1,6 x 32 + 3x 7,92

= 30,96 t/m

15

Gaya yang bejerja pada abutment

Pa = 31,150 t/m

Pp = 30,96 t/m

P = F x Bj beton x lebar jembatan

P1 = 0,060 x 2,5 x 7,92 = 1,188 ton

P2 = 0,608 x 2,5 x 7,92 = 12,038 ton

P3 = 0,150 x 2,5 x 7,92 = 2,97 ton

P4 = 0,632 x 2,5 x 7,92 = 12,513 ton

P5 = 0,940 x 2,5 x 7,92 =18,612 ton

16

P6 = 0,670 x 2,5 x 7,92 = 13,266 ton

P7 = 1,200 x 2,5 x 7,92 = 23,76 ton

P8 = 0,402 x 2,5 x 7,92 = 7,959 ton

P9 = 2100 x 2,5 x 7,92 = 41,58 ton

Y1 = 5,82 m

Y2 = 4,91 m

Y3 = 4,025 m

Y4 = 3,7 m

Y5 = 3,25 m

Y6 = 2,75 m

Y7 = 1,75 m

Y8 = 0,85 m

Y9 = 0,35 m

Ya = 1/3 ( 5,97 ) = 1,99 m

Yp = 1/3 (3) = 1 m

2.1.1.5 Kestabilan guling dititik A

Momen guling

Memon guling dihitung dengan mengalikan gaya-gaya yang bekerja

dibelakang dinding dengan jarak terhadap dasar turap.

Besarnya Momen Guling (MG)

MG = P1 Y1 + P2 Y2 + P3 Y3 ........

Maka :

MG = Pa Ya + P1 Y1 + P2 Y2 + P3 Y3 + P4 Y4 + P5 Y5 + P6 Y6 + P7 Y7

+P8 Y8 + P9 Y 9

= ( 31,150 x 1,99 ) + ( 1,188 x 5,82 ) + ( 12,038 x 4,91 ) + ( 2,97 x 4,025 ) +

( 12,513 x 3,7 ) + ( 18,612 x 3,25 ) + ( 13,266 x 2,75 ) + ( 23,76 x 1,75 ) +

( 7,959 x 0,85 ) + ( 41,58 x 0,35 )

= 346,249 tm

17

Momen Penahan Guling

Momen guling turap adalah gaya tekanan tanah pasif dikalikan dengan

jarak terhadap dasar turap

MPG = Pp x Yp

MPG = 30,96 x 1

= 30,96 tm

Angka Keamanan ( Fs )

Angka keamanan diperoleh antara perbandingan antara momen tahanan

dengan momen guling

Fs = MPG / MG

Fs ≥ Fs izin = 1,5 .............. (aman)

Maka:

Fs = 30,96 / 346,249 = 0,0894 tm ≤ Fs izin = 1,5 .............. ( tidak aman)

2.1.1.6 Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi (Tag)

Pag = E x P total

E = koefisien gempa daerah Aceh = 0,8 ( SNI-1726-2002)

Pag = 0,8 x 62,11 = 49,688 ton

2.1.2 Beban sekunder

Beban sekunder adalah beban pada jembatan, yang merupakan beban

sementara, yang selalu bekerja untuk perhitungan tegangan-tegangan pada setiap

perencanaan jembatan. Pada umumnya beban ini mengakibatkan tegangan-

tegangan yang relatif lebih kecil dari pada tegangan akibat beban primer dan

biasanya tergantung dari bentang, sistem jembatan, bahan, dan keadaan setempat.

Beban sekunder dalam suatu konstruksi jembatan meliputi, antara lain:

1. Beban angin.

2. Gaya akibat perbedaan suhu.

18

3. Gaya akibat rangkak dan susut.

4. Gaya rem dan traksi.

5. Gaya akibat gempa bumi.

6. Gaya akibat gesekan pada tumpuan-tumpuan bergerak.

2.1.2.1 Beban angin

Pengaruh tekanan angin sebesar 150 kg/m2 bekerja 2 meter di atas lantai

jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya beban angin horizontal terbagi rata pada

bidang vertikal jembatan dalam arah tegak lurus () sumbu memanjang jembatan.

Jumlah luas bidang vertikal jembatan yang dianggap terkena oleh angin

ditetapkan sebesar 1,5 kali (150%) jumlah luas bagian sisi jembatan. Hal tersebut

di atas berdasarkan peraturan yang terdapat di dalam PUMJJR.

Beban angin yang ditinjau dalam perhitungan ini ialah beban angin yang

bekerja pada abutment dan pilar jembatan.

Beban angin pada abutment

19

F1 = 0,2 x 0,3 = 0,060 m2

F2 = 0,4 x1,52 = 0,608 m2

F3 = 0,6 x 0,25 = 0,150 m2

F4 = 1,58 x 0,4 = 0,632 m2

F5 = 1,88 x 0,5 = 0,940 m2

F6 = ½ (0,8 + 1,88) x 0,5 = 0,670 m2

F7 = 0,8 x 1,5 = 1,200 m2

F8 = ½ (0,8 + 1,88) x 0,3 = 0,402 m2

F9 = 4 x 0,8 = 2,100 m2

Luas abutment,

Ftotal = F1 + F2 + F3 + F4 + F5 + F6 + F7 + F8

= 0,060 + 0,608 + 0,150 + 0,632 + 0,940 + 0,670 + 1,200 + 0,402 + 2,100

= 6,762m2

Berat abutment,

GA = Ftotal x BJ beton x Lebar jembatan

= 6,762 x 2,5 x 7,92

= 133,887 ton.

Beban angin yang bekerja pada abutment,

KA = P x GA

= 0,015 x 133,887

= 2,008 ton

Letak titik berat abutment

o Statis momen terhadap sisi terbawah

20

Y = 2,122 m

o Statis momen terhadap sisi terkanan

X = 1,399 m

Momen angin yang timbul akibat gaya horizontal ( KA )

MgY = KA x Y

= 2,008 x 2,122

= 4,261 tm

2.1.2.2 Beban rem dan traksi (Rm)

Beban rem dan traksi dihitung sebesar 5% dari beban jalur (D), tanpa

faktor kejut.

Besarnya beban rem dan traksi,

Gaya rem (Rm) = 5% × muatan (D) tanpa kejut

= 5 % x 13,225

= 0,661 ton.

21

Momen yang bekerja pada abutment,

MRm = Rm x Y

= 0,661 x 2,122

= 1,403 tm

2.1.2.3 Beban gempa

Beban gempa pada perhitungan ini ditinjau terhadap abutment dan pilar

jembatan. Beban gempa dihitung dengan rumus,

KG = E x GA

di mana:

KG = gaya horizontal,

E = koefisien gempa yang ditentukan menurut PMUJJR,

GA = berat sendiri abutment yang ditinjau.

Beban gempa pada abutment

Berat abutment (GA) = 133,887 ton

Beban gempa yang bekerja pada abutment,

KG = E x GA

= 0,8 x 133,887

= 107,1096 ton

Momen gempa yang timbul akibat gaya horizontal (KG)

MG = KG x Y

= 107,1096 x 2,122

= 227,286 tm

2.1.3 Beban khusus

Beban khusus merupakan beban yang tidak membebani kontruksi bagian

atas jembatan, seperti pilar dan abutment. Beban khusus terdiri dari, antara lain:

- Gaya sentrifugal,

22

- Gaya tumbuk pada jembatan layang,

- Beban dan gaya selama pelaksanaan,

- Beban aliran air dan benda-benda hanyutan, dan

- Gaya angkat.

-

2.1.3.1 Gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan (ΔH)

Gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan dapat dihitung

dengan persamaan:

p = k x V2

ΔH = p x bp

di mana :

p = tekanan aliran air,

k = koefisien aliran (k = 0,025),

V = kecepatan aliran air (V diambil = 3 m/detik),

ba = luas bidang pengaruh pada suatu abutment.

Gaya aliran air yang bekerja pada muka air normal, yaitu:

ΔH = k x V2 x ba

ΔH = 0,025 x 32 x 6,762

ΔH = 1,521 ton

Momen akibat aliran air pada muka air normal (Ma),

Ma = ΔH x lebar abutment

Ma = 1,521 x 3

= 4,563 tm

Pada jembatan Hydramood wilayah IV Pidie tidak terdapat pilar pada

bentang jembatan, maka gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan

tidak mempengaruhi pada perhitungan kombinasi pembebanan dan gaya.

Perhitungan gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan pada Bab II

tersebut hanya sebagai pengetahuan.

23

2.1.3.2 Gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan (ΔHg)

Gaya aliran air pada saat muka air banjir yang bekerja pada konstruksi

(ΔHg), yaitu:

ΔHg = E x ΔH

ΔHg = 0,8 x 1,521

= 1,216 ton

Momen akibat aliran air pada muka air banjir,

MΔHg = ΔHg x lebar abutment

MΔHg = 1,216 x 3

= 3,648 tm

Tabel 2.1 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

No. Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Tegangan yang digunakan

(%) terhadap tegangan izin

keadaan Elastis

I

II

III

IV

V

M + H + K + Ta + Tu

M + Ta + Δh + Gg + A + SR + Tm

Komb.1 + Rm + Gg + A + SR + Tm + S

M + Gh + Tag + Gg + ΔHg + TU

M + P1

100 %

125 %

140 %

150 %

130%

Keterangan :

A : beban angin

Δh : gaya akibat aliran dan hanyutan

ΔHg : gaya akibat aliran dan hanyutan pada waktu gempa

24

Gg : gaya geser pada tumpuan bergerak

Gh : gaya horizontal ekivalen akibat gempa bumi

H : beban hidup

K : beban kejut

M : beban mati

P1 : gaya-gaya pada waktu pelaksanaan

Rm : gaya rem

S : gaya sentrifugal

SR : gaya akibat susut dan bergerak

Ta : gaya tekanan tanah

Tb : gaya tumbuk

Tm : gaya akibat perubahan suhu

Tag : gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tu : gaya angkat

Tabel 2.2 Beban dan Momen

No. Jenis Muatan P (ton) MY (tm)

25

I.

1.

2.

3.

4.

5.

II.

1.

2.

3.

III.

1.

2.

Beban Primer

Beban Mati (M)

Beban Hidup (H)

Beban Kejut (K)

Gaya Akibat Tekanan Tanah

(Ta)

Pa (gaya aktif)

Pp (gaya pasif)

Gaya Tekanan Tanah Akibat

Gempa Bumi (Tag)

Beban Sekunder

Beban Angin (KA)

Beban Rem dan Traksi (Rm)

Beban Gempa (KG)

Beban Khusus

Gaya Aliran Air dan

Tumbukan Benda-benda

Hanyutan (ΔH)

Gaya Aliran Air dan

Tumbukan Benda-benda

Hanyutan Saat Banjir (ΔHg)

361,451

560,753

5,086

31,150

30,96

49,688

2,008

0,661

107,1096

1,521

1,216

18841,301

169,8816

4,261

1,403

227,286

4,563

3,648

26

Tabel 2.3 Perhitungan Kombinasi Pembebanan dan Gaya (Abutment)

No. Kombinasi Pembebanan dan Gaya x Tegangan Hasil (ton)

I

II

III

IV

V

M + H + K + Ta + Tu

(361,451+ 560,753+ 5,086 + 66,779 + 0) x 100%

M + Ta + Δh + Gg + A + SR + Tm

(361,451+ 66,779 + 0 + 0 + 2,008 + 0 + 0) x 125%

Komb.1 + Rm + Gg + A + SR + Tm + S

(994,069 + 0,661 + 0 + 2,008 + 0 + 0 + 0) x 140%

M + Gh + Tag + Gg + ΔHg + TU

(361,451+ 107,109 + 53,423 + 0 + 1,216+ 0) x 150%

M + P1

(361,451+ 0) x 130%

994,069

430,74

1395,433

784,799

469,886

Beban yang paling besar adalah 1395,433 ton (kombinasi nomor III).

Beban vertikal yang bekerja pada superstruktur jembatan Hydramood

wilayah IV Pidie adalah 1395,433 ton. Beban vertikal tersebut bekerja pada setiap

konstruksi abutment jembatan.

27

2.2 Kestabilan Pondasi

2.2.1 Kestabilan pondasi pada abutment

a. Analisa kestabilan dengan titik referensi kanan - bawah

Analisa momen yang bekerja pada tubuh abutment,

No. VariabelGaya

(ton)

Momen

M+ M-

1 Berat sendiri 226.818   443.617

2 Gaya gempa 25.4036 41.2538  

3 Berat tanah 133.029   98.5105

4 Tekanan tanah lateral      

  Aktif 1.81406   1.9991

  Pasif 5.68681 6.60807  

Diagram momen pada abutment,

28

Analisa akibat berat konstruksi abutment,

Ukuran   Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang Bj Beton M+ M-

G1 0.8 4 13 2.5 104 2   208

G2 1.65 0.3 13 2.5 8.04375 2.9   23.3269

G3 0.7 0.3 13 2.5 6.825 2   13.65

G4 1.65 0.3 13 2.5 8.04375 1.1   8.84813

G5 2 0.7 13 2.5 45.5 2   91

G6 0.5 0.3 13 2.5 2.4375 2.45   5.97188

G7 0.7 0.5 13 2.5 11.375 2   22.75

G8 0.5 0.3 13 2.5 2.4375 1.48   3.6075

G9 1.5 0.5 13 2.5 24.375 1.9   46.3125

G10 0.8 0.08 13 2.5 2.08 2   4.16

G11 0.75 0.4 13 2.5 9.75 1.35   13.1625

G12 0.3 0.2 13 2.5 1.95 1.45   2.8275

Total 226.818     443.617

Analisa akibat berat tanah,

Ukuran   Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang Bj Tanah M+ M-

Ws1 1.75 1.15 13 1.8 47.0925 0.58   27.3137

Ws2 0.5 0.5 13 1.8 2.925 1.32   3.861

Ws3 2 1.65 13 1.8 77.22 0.83   64.0926

Ws4 1.65 0.3 13 1.8 5.7915 0.56   3.24324

Total 133.029     98.5105

29

Analisa akibat gempa,

Ukuran Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang Bj Beton M+ M-

K1 0.8 4 13 0.28 11.648 0.4 4.6592  

K2 1.65 0.3 13 0.28 0.9009 0.9 0.81081  

K3 0.7 0.3 13 0.28 0.7644 0.95 0.72618  

K4 1.65 0.3 13 0.28 0.9009 0.9 0.81081  

K5 2 0.7 13 0.28 5.096 2.1 10.7016  

K6 0.5 0.3 13 0.28 0.273 3.43 0.93639  

K7 0.7 0.5 13 0.28 1.274 3.35 4.2679  

K8 0.5 0.3 13 0.28 0.273 3.43 0.93639  

K9 1.5 0.5 13 0.28 2.73 3.83 10.4559  

K10 0.8 0.08 13 0.28 0.23296 4.14 0.96445  

K11 0.75 0.4 13 0.28 1.092 4.48 4.89216  

K12 0.3 0.2 13 0.28 0.2184 5 1.092  

Total 25.4036   41.2538  

Analisa akibat tekanan lateral tanah,

Analisa Koef. Gaya (Ton)Lengan

Momen

Momen

M+ M-

Pa 5.0251 0.361 1.81406 1.102 1.9991

Pp 2.053 2.77 5.68681 1.162 6.60807

Total 7.50087 6.60807 1.9991

Koef. tekanan aktif (Ka) = tan2 (45 – 28/2) = 0,361

Koef. tekanan pasif (Kp) = tan2 (45 + 28/2) = 2,77

Pa = (14-9,81)/2 x 4,8522 = 49,28 kN = 5,0251 ton

Pp = (14-9,81)/2 x 3,12 = 20,133 kN = 2,053 ton

30

Di dapat:

ΣM+ = momen gempa + momen tekanan pasif

= 41,2538 + 6,60807

= 47,86187 tm

ΣM- = momen berat sendiri + momen berat tanah + momen tekanan aktif

= 443,617 + 98,5105 + 1,9991

= 544,1266 tm

ΣV = berat sendiri + berat tanah

= 226,818 + 133,029

= 359,847 ton

ΣH = gaya gempa + tekanan tanah lateral aktif

= 25,4036 + 1,81406

= 27,21766 ton

Kestabilan abutment dapat berdasarkan:

1. Tinjauan terhadap gaya guling

≥ 1,5

≥ 1,5 ......... (aman)

2. Tinjauan terhadap gaya geser

≥ 1,5

n = 7,03 ≥ 1,5 ...... (aman)

b. Analisa kestabilan dengan titik referensi kiri - bawah

31

Analisa momen yang bekerja pada tubuh abutment,

No. VariabelGaya

(ton)

Momen

M+ M-

1 Berat sendiri 226.82 455.32

2 Gaya gempa 25.404 41.254

3 Berat tanah 133.029 434.91

4 Tekanan tanah lateral  

  Aktif 1.81406 1.9991

  Pasif 5.68681 6.6081

Diagram momen pada abutment,

Analisa akibat berat konstruksi abutment,

32

UkuranBj Beton

Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang M+ M-

G1 0.8 4 13 2.5 104 2 208

G2 1.65 0.3 13 2.5 8.04375 1.1 8.84813

G3 0.7 0.3 13 2.5 6.825 2.9 19.7925

G4 1.65 0.3 13 2.5 8.04375 1.1 8.84813

G5 2 0.7 13 2.5 45.5 2 91

G6 0.5 0.3 13 2.5 2.4375 1.55 3.77813

G7 0.7 0.5 13 2.5 11.375 2 22.75

G8 0.5 0.3 13 2.5 2.4375 2.52 6.1425

G9 1.5 0.5 13 2.5 24.375 2.1 51.1875

G10 0.8 0.08 13 2.5 2.08 2 4.16

G11 0.75 0.4 13 2.5 9.75 2.65 25.8375

G12 0.3 0.2 13 2.5 1.95 2.55 4.9725

Total 226.818 455.317

Analisa akibat berat tanah,

Ukuran Bj

Tanah

Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang M+ M-

Ws1 1.75 1.15 13 1.8 47.0925 3.43 161.527  

Ws2 0.5 0.5 13 1.8 2.925 2.68 7.839  

Ws3 2 1.65 13 1.8 77.22 3.18 245.56  

Ws4 1.65 0.3 13 1.8 5.7915 3.45 19.9807  

Total 133.029   434.907  

Analisa akibat gempa,

33

Ukuran Bj

Beton

Gaya

(Ton)

Lengan

Momen

Momen

Lebar Tinggi Panjang M+ M-

K1 0.8 4 13 0.28 11.648 0.4   4.6592

K2 1.65 0.3 13 0.28 0.9009 0.9   0.81081

K3 0.7 0.3 13 0.28 0.7644 0.95   0.72618

K4 1.65 0.3 13 0.28 0.9009 0.9   0.81081

K5 2 0.7 13 0.28 5.096 2.1   10.7016

K6 0.5 0.3 13 0.28 0.273 3.43   0.93639

K7 0.7 0.5 13 0.28 1.274 3.35   4.2679

K8 0.5 0.3 13 0.28 0.273 3.43   0.93639

K9 1.5 0.5 13 0.28 2.73 3.83   10.4559

K10 0.8 0.08 13 0.28 0.23296 4.14   0.96445

K11 0.75 0.4 13 0.28 1.092 4.48   4.89216

K12 0.3 0.2 13 0.28 0.2184 5   1.092

Total 25.4036     41.2538

Analisa akibat tekanan lateral tanah,

Analisa Koef. Gaya (Ton)Lengan

Momen

Momen

M+ M-

Pa 5.0251 0.361 1.81406 1.102   1.9991Pp 2.053 2.77 5.68681 1.162 6.60807  

Total 7.50087   6.60807 1.9991

Koef. tekanan aktif (Ka) = tan2 (45 – 28/2) = 0,361

Koef. tekanan pasif (Kp) = tan2 (45 + 28/2) = 2,77

Pa = (14-9,81)/2 x 4,8522 = 49,28 kN = 5,0251 ton

Pp = (14-9,81)/2 x 3,12 = 20,133 kN = 2,053 ton

Di dapat:

34

ΣM+ = momen sendiri + momen tanah + momen tekanan pasif

= 455,32 + 434,91 + 6,6081

= 896,8381 tm

ΣM- = momen gempa + momen tekanan aktif

= 41,254 + 1,9991

= 43,2531 tm

ΣV = berat sendiri + berat tanah

= 226,82 + 133,029

= 359,849 ton

ΣH = gaya gempa + tekanan tanah lateral aktif

= 25,404 + 1,81406

= 27,21806 ton

Kestabilan abutment dapat berdasarkan:

1. Tinjauan terhadap gaya guling

≥ 1,5

≥ 1,5 ......... (tidak aman)

2. Tinjauan terhadap gaya geser

≥ 1,5

n = 7,03 ≥ 1,5 ...... (aman)

35