bab v perencanaan - diponegoro universityeprints.undip.ac.id/33995/8/1876_chapter_v.pdf ·...

Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------

Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-1

BAB V

PERENCANAAN

5.1 Tinjauan Umum

Kota Semarang merupakan Ibukota Propinsi Jawa Tengah yang banyak

dilewati oleh lalu lintas lintas propinsi karena berada di tengah-tengah Pulau Jawa.

Dengan keberadaan yang strategis ini, Semarang diharapkan mampu memberikan

tingkat pelayanan yang memadai untuk melayani arus lalu lintas perjalanan kendaraan

baik dalam kota atau antarkota.

Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Baru Bandara Internasional ini

merupakan pembangunan jalan baru untuk mengalokasikan jalan akses baru seiring

dengan berkembangnya Bandara Ahmad Yani sebagai bandara internasional dan

daerah-daerah di sekitarnya. Dalam bab ini akan dibahas berbagai hal mengenai

proses perencanaan jalan dan jembatan baru yaitu:

• Perencanaan Klasifikasi Jalan

• Perencanaan Geometrik Jalan

• Perencanaan Perkerasan Jalan

• Perencanaan Bangunan Penunjang (Jembatan dsb.) serta Drainase Jalan

5.2 Alternatif Trase (Rute)

A. Umum

Dalam perencanaan pembangunan jalan, pemilihan rute merupakan satu

bagian terpenting. Pemilihan rute dilaksanakan agar mendapat rute yang paling

optimal ditinjau dari segi ekonomis, teknis, lingkungan, perkembangan sosial,

pengembangan wilayah, mobilitas maupun aksesbilitas.

Dengan demikian pembangunan jalan akses ini tidak merugikan masyarakat,

baik masyarakat sekitar maupun pengguna jalan. Hal – hal yang akan dijadikan bahan

pertimbangan dalam mendapatkan rute tersebut adalah : teknis, perencanan tata ruang

dan tata guna lahan, sosial ekonomi, lingkungan.



V-2

B. Faktor – faktor Penentu Pemilihan Trase

Sebagai bahan pertimbangan tingkat kelayakan suatu rute, maka perlu adanya

penilaian dengan menetapkan kriteria-kriteria sehingga dapat diperbandingkan dari

beberapa alternatif.

Pada umumnya, dalam penentuan trase jalan terdapat dua tahap kegiatan,

yaitu:

1. Tahap pertama, menentukan beberapa alternatif trase yang memenuhi

persyaratan.

2. Tahap kedua, adalah tinjauan yang lebih mendalam dari beberapa alternatif yang

telah diidentifikasi pada tahap sebelumnya.

Adapun kriteria-kriteria yang dijadikan bahan pertimbangan di dalam

perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional

Ahmad Yani Semarang adalah :

1. Pengaruh medan / topografi

Topografi merupakan faktor yang mempengaruhi syarat teknis perancangan jalan

seperti : landai jalan (landai maksimum, panjang kritis), jarak pandang,

penampang melintang dan sebagainya. Pada dasarnya, untuk menentukan trase

jalan yang ekonomis, diusahakan dibuat jarak terpendek namun dengan

memperhitungkan kelandaian yang seminimum mungkin.

2. Pembebasan tanah

Biaya pembebasan lahan, terutama di daerah perkotaan bisa sangat tinggi. Belum

lagi masalah proses pembebasan lahan yang seringkali memakan waktu lama dan

menimbulkan masalah sosial. Hal ini dapat mengganggu jadwal pelaksanaan

konstruksi jalan, atau malah menunda hingga waktu yang cukup lama.

3. Lingkungan

Dengan terbangunnya jalan, maka tentunya akan menimbulkan polusi baik polusi

udara, debu, suara, dan lain-lain pada daerah sekitar jalan. Hal ini perlu

dipertimbangkan dengan melibatkan juga masyarakat daerah tersebut.



V-3

4. Sosial

Dampak sosial merupakan hal yang sulit dihindarkan dalam suatu proyek pembangunan

jalan. Diantaranya adalah adanya kerugian secara ekonomi akibat beralihnya arus kendaraan

ke jalan yang baru tersebut. Belum lagi masalah dalam pembebasan lahan dan pemberian

ganti rugi lahan yang terpakai. Dampak sosial tersebut akan mengakibatkan keresahan

masyarakat dan pada akhirnya juga akan merugikan semua pihak terkait.

5. Lalu lintas

Dari segi lalu lintas, rute tersebut harus dapat memberikan kemudahan akses bagi pengguna

jalan, yaitu :

• Dapat menarik banyak lalu lintas.

• Dapat mengurangi waktu perjalanan.

• Dapat mengurangi kemacetan pada jalan negara, propinsi, kota yang

dijadikan jalan alternatif jalan tersebut.

Selain itu juga memperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan perencanaan teknis,

yaitu :

• Panjang rute, sedapat mungkin merencanakan rute terpendek.

• Perlintasan dengan jalan eksisting.

• Sesedikit mungkin melintasi rel Kereta Api dan sungai.

6. Galian dan timbunan

Jumlah pekerjaan tanah dalam pembangunan jalan perlu mendapat perhatian khusus.

Pekerjaan galian dan timbunan memerlukan biaya yang tidak sedikit. Bila pekerjaan galian

melebihi timbunan, maka sisa tanah harus ditempatkan pada lokasi yang tidak merugikan

semua pihak. Dan jika sebaliknya, maka harus didatangkan tanah timbunan dari luar.

7. Jembatan

Pembangunan Jembatan yang akan melewati sungai Siangker nantinya sangat diperlukan

untuk memperlancar arus lalu lintas menuju bandara. Pembangunan jembatan ini meliputi

pemilihan jenis struktur dan perhitungan struktur jembatan.



V-4

C. Alternatif Rute

Berdasarkan data yang didapat baik dari survey langsung ke lapangan maupun dari

peta kontur yang kami dapat dari Pemerintah Kota Semarang tahun 2005, maka didapat 3

(tiga) alternatif dengan kondisi masing-masing sebagai berikut :

1. Alternatif 1

Rute alternatif 1 dimulai dari jalan masuk ke perumahan Puri Anjasmoro yang

terletak di ruas jalan Arteri Utara yang berjarak 1025 m dari bundaran Kalibanteng Jl.

Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 2128 m. Rute ini melewati

permukiman penduduk yang padat, sungai dan tambak-tambak sehingga diperlukan

jembatan untuk melintasi sungai dan perlu adanya pembebasan lahan milik penduduk.

Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya yang

hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan laut).

Jumlah tikungan dari alternatif ini adalah sebanyak 2 buah dan persimpangan 2 buah.

Melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker.

KALI SILANDAK ( RELOKASI )

KAWASAN APPROACH LIGHTING SYSTEM ( ALS )

B

IPA L

L A U T J A W A

KAWASAN LANUMAD

KAW ASAN TERMINAL

LA ND

AS PA

CU

17 -35

Alternatif 1

Alternatif 2

Alternatif 3

Gambar 5.1. Rencana Alternatif Trase



V-5

Tabel 5.1 Sudut tikungan alternatif 1

Kondisi Lapangan Alternatif 1

Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan

yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan

dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut

hasil pengamatan dari survai tersebut:

1. Titik Awal 0 + 000

Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara.

Daerah yang dilalui Trase berupa jalan kecil dimana trase melintasi bangunan publik.

Gambar situasi titik awal trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Titik ∆

A

T1 32.63

T2 33.86

B

Gambar 5.2. denah situasi alternatif I Sta 0 + 000

Jalan Arteri Utara

Gambar 5.3. Jalan masuk alternatif I



V-6

2. STA 0 + 297

Lokasi survey masuk ke dalam perumahan sejauh 297 m.

Daerah yang dilalui trase ini adalah jalan lokal di dalam perumahan Puri Anjasmoro.

Trase ini melalui bangunan permukiman penduduk. Gambar lokasi dapat dilihat

dibawah ini.

Gambar 5.4. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 297

Gambar 5.5. jalan alternatif I yang melalui perumahan Anjasmoro

Jalan Arteri Utara



V-7

3. STA 0 + 532

Lokasi survey di sekitar perumahan Puri Anjasmoro.

Daerah ini melintasi permukiman penduduk tepat di depan Kali Siangker Sehingga

hambatan yang terjadi adalah pembebasan lahan dan sungai.

Gambar 5.6. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 532

Gambar 5.7. Jalan Alternatif I melewati Kali siangker

Jalan Arteri Utara

Kali Siangker



V-8

4. Titik 4

Lokasi survey di atas pematang tambak.

Tarse rencana melalui areal pertambakan penduduk sehingga hambatan yang terjadi

adalah pembebasan lahan dan kondisi permukaan tambak yang basah tergenang air.

Gambar 5.8. Denah situasi alternatif I titik 4

Gambar 5.9. Jalan alternative I melalui lahan pertamabakan

Jalan Arteri Utara

Kali Siangker



V-9

2. Alternatif 2

Rute alternatif 2 dimulai dari jalan alteri utara yang berjarak 2155m dari bundaran

Kalibanteng Jl. Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 1812,17 m. Rute

ini melewati jalan utama menuju PRPP, pusat perbelanjaan hero dan sekolah Krista

Mitra. Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya

yang hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan

laut). Alternatif ini tidak memiliki tikungan, namun melewati 2 buah persimpangan

dan melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker.


Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan

yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan

dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Alternatif

2 ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan dan telah menjadi

proyek Peningkatan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang dengan

pemberi tugas Dinas Bina Marga Jateng dan merupakan bagian dari Rencana Jaringan

Jalan Kota Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005.

Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut:

1. Titik Awal ( 0 + 000 )

Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara.

Daerah yang dilalui Trase berupa jalan utama menuju PRPP, perbelanjaan hero,

sekolah Krista Mitra, dan rumah makan Kampung Laut. Gambar situasi titik awal

trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini.



V-10

Gambar 5.10. Denah situasi alternatif II Sta 0 + 000

Gambar 5.11. Jalan masuk alternatif II



V-11

2. Titik 2 (1 + 200)

Lokasi survey pada tambak.

Daerah yang dilalui trase sebagian besar adalah tambak yang mana untuk menuju ke

tambak ini dari mulai sta 0+000 sampai dengan 0+800 melewati jalan paving block

dan untuk sta selanjutnya masih berupa tanah dan rawa, serta telah ada jembatan yang

melintasi Kali Siangker yang termasuk proyek Bina Marga Jateng, yaitu peningkatan

jalan akses menuju bandara Ahmad Yani.

3. Alternatif 3

Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )

Rencana proyek peningkatan jalan akses menuju bandara A. Yani ( sumber : Dinas Bina Marga Jateng )

Kali Siangker

Gambar 5.12. Denah situasi alternatif II Sta 1 + 200

Gambar 5.13. Jalan alternatif II melalui lahan pertamabakan

Gambar 5.14. Layanan informasi proyek Bina Marga Jawa Tengah



V-12

Seperti pada dua alternatif sebelumnya, rute alternatif 3 dimulai dari jalan

alteri utara yang berjarak 3250 m dari bundaran Kalibanteng Jl.

Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 3400 m. Rute ini melewati

stadion dan Taman Rekreasi Pantai Marina Semarang, melewati 1 sungai, yaitu

Kali Siangker, tambak, serta 3 persimpangan.

Tabel 5.2 Sudut tikungan alternatif 3

Titik ∆

A

T1 7

T2 84

T3 90

T4 85

B


Alternatif ketiga ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan

secara makro dan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan Jaringan Jalan

Pemerintah Kota Semarang merupakan bagian dari Rencana Jaringan Jalan Kota

Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005. Jalan yang

dilewati rute ini juga telah mengalami urugan. Dalam hal ini kondisi lapangan yang

dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan yang dilewati trase rencana. Tujuan

survai ini adalah untuk menghindari bangunan dan fasilitas publik dan mengetahui

keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut:

1. Titik 1 (STA 0 + 000)

Lokasi survey pada jalan Arteri Utara.

Kondisi jalan pada STA ini adalah jalan paving block.Trase pada lokasi ini

merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk, sehingga tidak

ada hambatan berarti. Situasi survai dapat dilihat pada gambar.



V-13

Gambar 5.15. Denah situasi alternatif III Sta 0 + 000

Gambar 5.16. Jalan masuk alternatif III

Jalan Arteri Utara



V-14

Titik 2 ( STA 0 + 625 )

Lokasi survey masih pada jalan paving block, di persimpangan jalan masuk menuju

GOR Yadora.

Jalan pada lokasi ini sebagian telah mengalami urugan. Trase pada lokasi ini

merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk.


Gambar 5.18. Jalan Alternatif III yang telah mengalami urugan.



V-15

2. Titik 3 ( STA 0 + 778 )

Lokasi survey di depan tempat rekreasi Taman Marina.

Trase pada lokasi ini merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman

penduduk.


Gambar 5.20. Trase ini melalui rekreasi Taman Marina.



V-16

3. Titik 4 ( STA 2 + 100 )

Lokasi survey di atas pematang tambak.

Trase pada lokasi ini tidak melewati permukiman penduduk, namun melewati

sungai dan tambak.


Gambar 5.22. Jalan Alternatif III melalui pematang Tambak



V-17

KAWASAN APPROACH LIGHTING SYSTEM ( ALS )

IPAL

L A U T J A W A

4. Titik 5 ( STA 3 + 400 )

Lokasi survey juga di atas pematang sawah.

Trase yang dilewati jalan ini tidak melewati permukiman penduduk, namun

melewati areal pertambakan yang sangat luas.


Gambar 5.24. Trase ini melewati areal pertambakan yang sangat luas.




V-18

D. Pemilihan Alternatif Rute

Alternatif trase dipilih dengan mempertimbangkan parameter sebagai berikut:

1. Kondisi medan / topografi

Dari ketiga alternatif ini termasuk ke dalam kondisi medan datar dan dataran

rendah karena lokasi dekat dengan laut.

2. Pembebasan tanah dan masalah sosial

Pembebasan tanah dapat menjadi masalah yang serius dalam perencanaan

jalan baru. Hal ini sehubungan dengan penggunaan tata guna lahan yang

dilewati oleh trase.

Alternatif pertama banyak melewati daerah pemukiman penduduk Kondisi

yang demikian akan menyebabkan tingginya biaya pembebasan lahan dan

harus dipikirkan relokasi dari pemukiman penduduk yang tergusur oleh

adanya pembuatan jalan baru.

Alternatif kedua melewati jalan umum dan daerah pertambakan. Alternatif

ketiga melewati daerah pertambakan dan tidak ada pemukiman yang dilewati.

STA awal alternatif trase ketiga lebih ke utara dari pada alternatif pertama dan

kedua sehingga biaya pembebasan lahan akan semakin kecil.

3. Lingkungan

Pembuatan jalan baru akan menimbulkan polusi udara, debu, getaran maupun

suara. Banyaknya lokasi pemukiman pada alternatif pertama akan

menyebabkan menurunnya kualitas hidup masyarakat sekitar. Pada alternatif

kedua dan alternatif ketiga, timbulnya polusi tidak terlalu mempengaruhi

masyarakat karena sebagian rute tidak melewati daerah permukiman.

Dengan demikian alternatif yang kedua dan ketiga lebih baik dari pada

alternatif pertama.

4. Rencana teknis trase

Rencana teknis jalan akan menyebabkan besar kecilnya biaya konstruksi. Dari

ketiga alternatif, alternatif kedua mempunyai panjang jalan yang terpendek

dari pada yang lain.

Pada Alternatif 2, trase jalan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan

Jaringan Jalan Kota Semarang sesuai dengan Rencana Jaringan Jalan Kota

Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005.



V-19

Dengan mempertimbangkan terhadap karakteristik dari masing-masing

alternatif seperti yang dijelaskan di atas, dibuat skoring sebagai pembanding,

sehingga didapat alternatif terpilih.

Nilai (skoring) dari ketiga alternatif di atas dapat dilihat pada Tabel 5.4,

gambar alternatif trase dapat dilihat pada gambar 5.25.

Tabel 5.3 Skoring Alternatif Trase

No Uraian Alternatif 1 Alternatif 2 Alternatif 3

Kuantitas Score Kuantitas Score Kuantitas Score

1 Panjang Jalan 2128 m 9 1812,76 m 9 3400 m 8

2 Jumlah Tikungan 2 8 0 9 4 7

3

Jumlah Jembatan Yang

Harus dibuat 1 7 0 9 1 6

4 Jumlah Overpass / 0 9 0 9 0 9

Underpass Yg Harus

Dibuat

5 Jumlah Lintasan Rel KA 0 9 0 9 0 9

6 Jumlah Sungai 1 9 1 9 1 9

7 Jumlah Persimpangan 2 9 2 9 3 8

8

Menanggulangi

Kemacetan 90% 9 90% 9 85% 8

9

Perb. Vol. Galian-

Timbunan 1 : 10 6 1 : 10 6 1 : 9 7

10 Pembebasan Lahan 80% 4 20% 8 30% 7

11

Bangunan Publik Yang

Dilewati ada 6 Tidak ada 9

Tidak

ada 9

12 Landai Maksimum datar 9 datar 9 datar 9

Total Nilai 90 100 93

Sumber : Hasil Analisa



V-20

IPAL

Keterangan nilai (score):

1 – 3 : Buruk

4 – 6 : Cukup

7 – 9 : Baik,

Setelah dijumlahkan alternatif yang memiliki total nilai yang paling tinggi adalah

alternatif yang nantinya akan direncanakan.

Alternatif I : 90

Alternatif II : 100

Alternatif III : 93

Karena yang memiliki total nilai tertinggi adalah alternatif 2, maka yang akan

direncanakan adalah trase Alternatif 2.

Gambar 5.25. Alternatif terpilih (Alternatif 2)


Trase alternatif terpilih (Alternatif 2)



V-21

5.3 Perencanaan Klasifikasi Jalan

5.3.1. Klasifikasi Medan

Kelas medan dibagi atas 3 jenis (datar, perbukitan dan pegunungan) yang

ditentukan oleh kemiringan melintang dalam arah yang kira-kira tegak lurus as jalan

raya selebar ROW (40 m) jalan yang bersangkutan.

Kemiringan melintang dari rencana trase jalan Akses Baru Bandara Ahmad

Yani Semarang dapat dicari dengan rumus sebagai berikut :

Kemiringan melintang = % 100ROWLebar

Elevasi Perbedaan×

Tabel 5.4 Perhitungan Kemiringan Melintang Rata - Rata

Titik Stationing Kiri

(m)

Kanan

(m)

Jarak

(m)

Kemiringan Melintang (%)

( Kanan - Kiri x 100%) / jarak

1 0 + 000 1.26 1.26 40 0

2 0 + 100 0.19 0.78 40 1.475

3 0 + 200 1.41 0.52 40 -2.225

4 0 + 300 1.41 0.59 40 -2.05

5 0 + 400 0.4 0.18 40 -0.55

6 0 + 500 0.8 0.09 40 -1.775

7 0 + 600 1.27 0.24 40 -2.575

8 0 + 700 0.8 0.09 40 -1.775

9 0 + 800 1.27 0.24 40 -2.575

10 0 + 900 1 0.24 40 -1.9

11 1 + 000 1 0.1 40 -2.25

12 1 + 100 1.2 0.1 40 0.1

13 1 + 200 0.2 0.7 40 1.25

14 1 + 300 0.2 0.5 40 0.75

15 1 + 400 0.3 0.1 40 -0.5

16 1 + 500 0.3 0.1 40 -0.5

17 1 + 600 0.2 0.3 40 0.25

18 1 + 700 0.2 0.1 40 -0.25

19 1 + 800 0.2 0.1 40 -0.25



V-22

Berdasarkan perhitungan pada Tabel 5.5 didapatkan nilai kemiringan melintang rata-rata

adalah 1,21 %. Maka, disimpulkan bahwa klasifikasi medan dari trase terpilih adalah daerah

datar.

5.3.2. Klasifikasi Fungsional Jalan

a. Fungsi Jalan

Sesuai dengan sistem jaringan jalan Kota Semarang yang ada, maka

pembangunan akses jalan dan jembatan menuju Bandara Ahmad Yani Semarang

direncanakan dengan fungsi jalan tipe II Primer Kolektor.

b. Kelas Jalan

Lalu lintas yang akan dilayani sampai tahun 2030 adalah 4643.8 smp/hari.

Sesuai dengan Tata Cara Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan 1997,

maka Jalan dan jembatan akses menuju Terminal baru Bandara Ahmad Yani

Semarang ini direncanakan dengan kelas jalan, Kelas II, yaitu jalan merupakan

standar tertinggi bagi jalan dengan 2 atau 4 lajur dalam melayani angkutan cepat

antar kota dan dalam kota, terutama untuk persimpangan tanpa lampu lalu lintas..

c. Karakteristik Jalan

Tipe jalan : Kolektor primer

Kelas jalan : Kelas 2

Kecepatan rencana : 60 km/jam.

5.3.3. Perencanaan Geometrik Jalan

Perencanaan geometrik jalan adalah perencanaan route dari suatu ruas jalan

secara lengkap, meliputi beberapa elemen yang disesuaikan dengan kelengkapan dan

data dasar yang ada atau tersedia dari survai lapangan dan dianalisis serta mengacu

pada Tata Cara Perencanaan Geometrik Untuk Jalan Perkotaan, September 1997.

Adapun rencana teknis geometrik jalan adalah sebagai berikut :

Kecepatan rencana : 60 km/jam

Lebar lajur lalu lintas : 3,5 m

Lebar bahu Jalan : 2,0 m

Lereng melintang perkerasan : 2 %

Lereng melintang bahu jalan : 4 %

Landai memanjang maksimum : 10 %

Lebar (damija) ROW : 40 m



V-23

5.4 Perencanaan Alinyemen Vertikal

Alinyemen vertikal yang akan direncanakan pada trase Jalan Akses Menuju

Bandara Internasional Ahmad Yani Semarang ini dipengaruhi oleh berbagai

pertimbangan antara lain

− Kondisi tanah dasar

− Keadaan medan

− Fungsi jalan

− Kelandaian yanng masih memungkinkan

1. Contoh perhitungan lengkung vertikal cembung

Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut :

− Jenis Lengkung = Vertikal cembung

− Kecepatan rencana = 60 km/jam

− Stasioning PPV = 1+200 m

− Elevasi PPV = + 0,500 m

− Jarak Pandang Henti (JPH) = 75 m

− Jarak Pandang Menyiap (JPM) = 250 m

− g1 = 0,1% ; g2 = 0,75 %

− Lv minimal = 50m (Tabel 2.30)

a. Perbedaan aljabar kelandaian (A)

A = (0,1 –0,75) %

= 0,65 %

b. Perhitungan LV

− Berdasarkan syarat keamanan terhadap JPH

a) Untuk S < L

Lv = 399

2SA×

= (0,00650 x 752)/399

= 0.0916 m

b) Untuk S > L

Lv = 2×S - A

399



V-24

= 2×75 – (399/0.00650)

= -61234,61 m

− Berdasarkan Syarat Keamanan terhadap JPM

a) Untuk S < L

Lv = 960

2SA×

= (0.00650 x 2502)/960

= 0,423 m

b) Untuk S > L

Lv = 2×S - A

960

= 2×250 – (960 / 0.00650)

= -147192,3 m

− Berdasarkan syarat kenyamanan

Lv = 360

2VrA×

= (0.00650 x 602)/360

= 0.065 m

Dari syarat-syarat Lv di atas, dipilih yang terpanjang dengan memperhatikan

jarak antar titik PPV agar tidak terjadi overlap. Maka diambil Lv minimum= 50m

Perhitungan E

E = 800

LvA×

= (0.00650 x 50)

= 0.0325 m

c. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan

− PLV STA = STA PPV – ½ Lv

= 1+200 – ½( 50)

= 1+175

Elevasi = Elevasi PPV – g1 ( ½ Lv )

= +0,500 – 0,001.( ½ . 50)

= +0.475 m



V-25

− PPV STA = 1+200

Elevasi = +0,500

− PTV STA = STA PPV + ½ Lv

= 1+200 + ½( 50)

= 1+225

Elevasi = Elevasi PPV - g2 ( ½ Lv )

= +0,500 - 0.0075.( ½ . 50 )

= -0,3125 m

2. Contoh perhitungan lengkung vertikal cekung

Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut :

− Jenis Lengkung = Vertikal cekung

− Kecepatan rencana = 60 km/jam

− Stasioning PPV = 1 + 150 m

− Elevasi PPV = + 1,1 m

− Jarak pandang henti (JPH) = 75 m (Tabel 2.28)

− Jarak pandang menyiap (JPM) = 250 m (Tabel 2.29)

− g1= -2,25 % ; g2 = 1,25 %

− Lv min = 50 m (Tabel 2.30)

a. Perbedaan Aljabar Kelandaian (A)

A = (2,25 – 1,25) %

= 1 %

b. Perhitungan Lv

− Berdasarkan jarak pandang bebas

a) Untuk S < L

Lv = 3480

2SA×

= (1 x 752)/3480

= 1.6 m

b) Untuk S > L

Lv = 2×S - A

3480

= 2×75 – (3480/1) = -3330 m

− Berdasarkan jarak penyinaran lampu



V-26

a) Untuk S < L

Lv = S

SA.5,3150

2

+×

= (1 x 752)/(150 + 3,5 . 75)

= 13,63m

b) Untuk S > L

Lv = 2×S - A

S.5,3120 +

= 2×75 – (120 + 3,5 . 75)/1

= -232,5 m

− Berdasarkan syarat kenyamanan

Lv = 380

2VrA×

= (1 x 602)/380

= 9,47 m

− Berdasarkan syarat drainase

Lv = 50 × A

= 50 m

− Berdasarkan syarat keluwesan bentuk

Lv = 0,6 × Vr

= 36 m

Dari perhitungan diatas, maka diambil lengkung vertikal (Lv) = 50 m.

c. Perhitungan E

E = 800

LvA×

= (1x 50)/800

= 0.0625 m

d. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan

− PLV STA = STA PPV - ½ Lv

= 1+150 - ½ (50)

= 1+125



V-27

Elevasi = Elevasi PPV + g1 (½ Lv)

= +1,1 + 2,25. (½ .50)

= +57,35 m

− PPV STA = 1+150

Elevasi = Elevasi PPV + E

= +1,1 + 0.0625

= +1,162 m

− PTV STA = STA PPV + ½ Lv

= 1+150 + ½ (50)

= 1+175

Elevasi = Elevasi PPV + g2 ( ½ Lv )

= +1,1 + 0,0125 . (½ .50)

= +1.4125 m

Untuk lebih jelasnya, perhitungan lengkap dari lengkung vertikal dapat dilihat pada

Tabel 5.9 dan Tabel 5.10 dibawah ini.

Tabel 5. 5 Lengkung Vertikal Cekung

No. STA PLV Elv. PLV STA PPV Elv. PPV STA PTV Elv. PTV

1 1+125 57,35 1+150 1,162 1+175 1,412

Tabel 5. 6 Lengkung Vertikal Cembung

No. STA PLV Elv. PLV STA PPV Elv. PPV STA PTV Elv. PTV

1 1+175 0.475 1+200 0,500 1+225 -0,3125



V-28

5.5. Perencanaan Perkerasan Jalan

mengingat kondisi permukaan jalan yang sebagian menggunakan perkerasan

paving block, maka kami merencanakan suatu perkerasan tambahan (overlay) berupa

perkerasan lentur di atas perkerasan paving block dengan menggunakan metode yang

kami dapat dari modul internet yang berjudul Keberadaan Konstruksi Interblok

Sebagai Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan (Frans Mintar Ferry S, - Teknik Sipil

Universitas Pelita Harapan). Agar mempermudah proses perhitungan, maka paving

block tersebut kami asumsikan sebagai permukaan perkerasan lentur seperti yang

tertera pada metode kami pada halaman lampiran.

Untuk sta selanjutnya masih berupa tanah, maka kami merencanakan struktur

perkerasan jalan baru. Perencanaan struktur perkerasan ini merupakan dasar dalam

menentukan tebal perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk konstruksi jalan akses ini.

Yang dimaksud dengan perkerasan lentur dalam perencanaan ini adalah perkerasan

yang pada umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis

permukaan serta bahan berbutir sebagai lapis pondasinya.

Metode yang digunakan dalam perencanaan struktur jalan baru dan overlay

perkerasan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Bandara Internasional Ahmad Yani ini

berdasarkan pada buku “ Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

Raya” DPU 1987 dengan Metode MST 10.

Data yang diperlukan dalam perencanaan adalah CBR tanah dasar, data LHR

rata-rata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana, data

yang menentukan faktor regional (curah hujan).



V-29

5.5.1. Perencanaan Perkerasan Jalan Baru

• Penentuan LHR Rata – rata

LHR yang digunakan dalam perencanaan struktur perkerasan jalan ini adalah LHR rata-

rata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana.

Angka pertumbuhan rata-rata = 4,81% tiap tahun

- LHR 2008

1. Spd mtr = 330,55 + (330,55 x

4,81%)

= 346,463 smp/hari

2. Mobil = 2733,33 + (2733,33 x

4,81%)

= 2864,913 smp/hari

3. Utilitas 1 = 77,78 + (77,78 x 4,81%)

= 81,524 smp/hari

4. Utilitas 2 = 144,44 + (144,44 x

4,81%)

= 151,393 smp/hari

5. Bus = 55,55 + (55,55 x 4,81%)

= 58,224 smp/hari

6. Truk 2 as = 27,78 + (27,78 x 4,81%)

= 29,117 smp/hari

7. Truck 3 as = 16,66 + (16,66 x 4,81%)

= 17,461 smp/hari

- LHR 2030

1. Spd mtr = 330,55 + (330,55 x105%)

= 696.251smp/hari

2. Mobil = 2733,33 + (2733,33 x

105%)

= 5891.42 smp/hari

3. Utilitas 1 = 77,78 + (77,78 x 105%)

= 167.65 smp/hari

4. Utilitas 2 = 144,44 + (144,44 x105%)

= 311.326 smp/hari

5. Bus = 55,55 + (55,55 x 105%)

= 119.732 smp/hari

6. Truk 2 as = 27,78 + (27,78 x 105%)

= 59.877 smp/hari

7. Truk 3 as = 16,66 + (16,66 x 105%)

= 34,153 smp/hari

Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------


V-30

Tabel 5.7. Penentuan LHR Awal dan Akhir Umur Rencana

Golongan

Kendaraan

)/(2008 harismpLHR

LHR2030 (smp / hari)

Motor Cycle 346.463 696.251

Car 2864.913 5891.42

Util 1 81.524 167.65

Util 2 151.393 311.326

Bus 58.224 119.732

Truck 2 as 29.117 59.877

Truck 3 as 17.461 34.153


• Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )

Tabel 5.8. Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )

Jumlah Jalur Kendaraan Ringan Kendaraan Berat

1 Arah 2 Arah 1 Arah 2 Arah

1 1,00 1,00 1,00 1,00

2 0,60 0,50 0,70 0,50

3 0,40 0,40 0,50 0,475

4 - 0,30 - 0,45

5 - 0,25 - 0,425

6 - 0,20 - 0,40

Sumber : PPTPLJR 1987



V-31

• Angka Ekivalen ( E ) Beban Sumbu Kendaraan Menurut MST 10

Angka ekivalen (E) masing - masing golongan beban sumbu tiap

kendaraan ditentukan menurut rumus sebagai berikut :

a. Angka ekivalen sumbu tunggal

4

8160 galsumbu tungsatu beban

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=

Jenis kendaraan 1 (sedan, jeep, dan station wagon / 2Ton) E = 1+ 1

E= 4

160,81

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ + 4

160,81

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ = 0,000452

1 1

Jenis kendaraan 2 (pick-up, combi, dan minibus/ 5 Ton) E= 1,5 + 3,5

3,5 1,5

E = 1,5 + 3,5

= ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡160,85,1 4 +

4

160,85,3

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ 4 = 0,035



V-32

Jenis kendaraan 3 (microtruck / 9Ton) E = 3 + 6

6 3

E = 3 + 6

= ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡160,83 4 + ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡160,86 4 = 0,3103

Jenis kendaraan 4 (bus / 8Ton) E= 3 + 5

5 3

E = 3 + 5

= ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡160,83 4 + ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡160,85 4 = 0,1593

b. Angka ekivalen sumbu ganda 4

8160 gandasumbu beban 086,0 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡×=



V-33

21 14 6

Jenis kendaraan 5 (truck 2 AS)

18 8

E =4

81608

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +{ 0,086 x

4

160,818

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ } = 2,328

c. Angka ekivalen sumbu triple

Jenis kendaraan truck 3AS dan trailer

4

8160kg dalam lesumbu tripbeban 053,0 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡×=

=4

81606

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +

44

816021053,0

81608086,0 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡×+⎥⎦

⎤⎢⎣⎡×

= 4,833

8



V-34

Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP )

Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) ditentukan dengan rumus :

ExCxLHRLEP 2008=

Tabel. 5.9. Perhitungan nilai LEP

Jenis kendaraan LHR

2008(smp/hari)

C E LEP

Car 2864.913 0,3 0,000452 0.388

Util 1 81.524 0,3 0,035 0.856

Util 2 151.393 0,3 0,3103 14.093

Bus 58.224 0,45 0,1593 4.173

Truck 2 as 29.117 0,45 2,328 30.502

Truck 3 as 17.461 0,45 4,833 37.975

Total 3202.632 87.987


Menghitung Lintas Ekivalen Akhir ( LEA )

Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ditentukan dengan rumus :

ExCxLHRLEA 2018=

Jenis kendaraan LHR 2030

(smp/hari)

C E LEA

Car 5891.42 0,3 0,000452 0.798

Util 1 167.65 0,3 0,035 1.760

Util 2 311.326 0,3 0,3103 28.981

Bus 119.732 0,45 0,1593 8.582

Truck 2 as 59.877 0,45 2,328 62.727

Truck 3 as 34,153 0,45 4,833 74.277

Total 6584.158 177.125


Tabel. 5.10. Perhitungan nilai LEA



V-35

Menghitung Lintas Ekivalen Tengah ( LET )

Dari hasil LEP dan LEA kemudian diambil nilai tengahnya yaitu Lintas

Ekivalen Tengah dengan rumus :

LET = 0,5 ( LEP + LEA )

LET = 0,5 ( LEP + LEA )

= 0,5 (87.987+ 177.125) = 132,556

Menghitung Lintas Ekivalen Rencana ( LER )

Lintas Ekivalen Rencana ditentukan dengan rumus :

LER = LET x ( UR / 10 )

LER = LET x ( UR / 10 )

= 132,556 x ( 20 / 10 )

= 265,112

Menentukan Faktor Regional

A. Prosentase kendaraan berat ( kendaraan berat adalah kendaraan yang berat

kosongnya > 1500 kg ). Dengan demikian yang termasuk kendaraan berat disini

adalah : Bus, dan truk 2 as

213.762/6584.158

% Kend Berat = _____________119.732+59.877+34,153_______________ 5891.42 + 167.65 + 311.326 + 119.732 + 59.877+ 34,153

= 3,246 % < 30 %

B. Curah hujan per tahun, < 900 mm/th Iklim I

C. Kelandaian Maksimum < 6 % Kelandaian I

Dari kondisi tersebut, dengan demikian berdasarkan pada Daftar IV

diperoleh FR = 1,0

( PPTPPLJR 1987 hal.14)



V-36

Indeks Perkerasan (IP) = 2,0

CBR tanah dasar = 1,291 %,

maka ; DDT = 2,17.

Atau bisa juga dengan rumus DDT = 4,3 log CBR + 1,7 didapat DDT = 2,17

FR = 1,0

LER = 265,112

Gambar 5.26. Korelasi DDT dan CBR

2,17 1,291



V-37

Menetukan Indeks Permukaan

Lintas Ekivalen Rencana (LER) = 265,112< 1000

a. Klasifikasi Jalan = Kolektor

b. Jenis Lapis permukaan = LASTON

Pada kondisi tersebut maka ditentukan IP = 2,0 dan Ipo = 3,7

( PPTPPLJR 1987 hal 15-16 )

• Menentukan dan Menetapkan Tebal Perkerasan

Daerah bandara dan sekitarnya

DDT = 2,17

LER = 265,112

FR = 1,0

Nilai ITP

Gambar 5.27. Nomogram ITP

didapatkan nilai ITP = 11,5



V-38

a. Lapisan Permukaan / Surface (Laston MS 744)

Koefisien kekuatan relatif bahan ( 1a ) = 0,4 (Laston)

Tebal minimum 10 cm diambil 1d = 10 cm

b. Lapisan Pondasi / Base (Batu Pecah kelas A), CBR 100 %

Koefisien kekuatan relatif bahan ( 2a ) = 0,14

Tebal minimum 20 cm diambil 2d = 20 cm

c. Lapis Pondasi Bawah / Sub Base (Sirtu Kelas A), CBR 70 %

Koefisien kekuatan relatif bahan ( 3a ) = 0,13

Tebal Lapis ( 3d ) dicari dengan rumus sebagai berikut :

332211 ... dadadaITP ++=

332211 ... dadadaITP ++=

11,5= (0,4 x10) + (0,14 x 20) + (0,13x 3d )

3d = 36,153 cm ≈ diambil 36 cm

Gambar 5.28. Susunan Perkerasan Jalan Baru

100 %

36 cm

20 cm

10 cm



V-39

Laston MS 744 t = 4 cm

Perkerasan Lama (Paving block) t = 10 cm

Pondasi Bawah t = 25 cm

Pondasi Atas t = 20 cm

4 cm

10 cm

20 cm

25 cm

OVERLAY Pasir alas t = 4 cm

4 cm

5.5.2. Pelapisan tambahan perkerasan lentur diatas perkerasan concrete block

Susunan perkerasan jalan eksisting menuju bandara A.Yani pada sta 0+000 –

0+800adalah sebagai berikut :

• Interblok tebal = 10 cm

• Alas lapisan pasir = 4 cm

• Batu pecah (CBR 100) = 20 cm

• Sirtu (CBR 70) = 25 cm

Menetapkan tebal lapis tambahan pada sta 0+000 – 0+800 :

Kekuatan jalan lama :

• Interblok tebal = 10 x 90% x 0,4 = 4

• Batu pecah (CBR 100) = 20 x 100% x 0,14 = 2,8

• Sirtu (CBR 70) = 25 x 100% x 0,13 = 3,25

ITP ada = 10,05

∆ ITP = ITPrencana - ITPada

= 11,5 – 10,05

= 1,45

jadi tebal lapis tambahannya yaitu :

1,45 = 0,4 x D1

D1 = 3,625 ≈ 4cm ( laston MS 744 )

Dengan susunan sebagai berikut :

Gambar 5.29. Susunan Perkerasan Overlay



V-40

5.6. Perencanaan Simpang

Secara garis besar simpang dibagi ke dalam dua bagian, persimpangan

sebidang (at grade intersection) dan persimpangan tidak sebidang (grade

separated intersection). Persimpangan sebidang adalah persimpangan jalan

yang ruas-ruas jalannya berpotongan pada satu bidang yang sama, sedangkan

persimpangan tidak sebidang adalah persimpangan jalan yang ruas-ruas

jalannya tidak berpotongan dalam satu bidang melainkan, ruas jalan tersebut

melintas secara bersilangan satu dengan lainnya.

5.6.1. Perencanaan Simpang Pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani

Semarang

Perencanaan simpang pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani

Semarang semuanya menggunakan simpang sebidang. Namun dalam Tugas

Akhir Perencanaan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang ini

hanya akan dibahas pemilihan tipe dan denah simpangnya saja.

Lebih jelasnya akan disajikan dalam bentuk uraian di bawah ini.

Gambar 5.30. Denah Simpangan Jalan Akses Menuju Bandara

1

2

1



V-41

5.6.1.1. Perencanaan Simpang Jalan Menuju Bandara

(ditandai lingkaran merah)

1. Sta 0+000 (Awal Proyek)

Pada awal proyek terdapat simpangan berlengan 4, yaitu antara Jalan Arteri

Utara, Jalan Akses Bandara, dan Jalan Madukoro. Simpang ini termasuk ke

dalam tipe simpang sebidang bersinyal yang dilengkapi dengan traffic light

yang akan diletakkan pada Jalan Arteri Utara 2 arah masing-masing 1 buah,

Jalan Akses Bandara arah dari Bandara 1 buah, dan arah dari Jalan Madukoro

1 buah.

Keterangan :

Pendekat Utara : Kaligawe

Pendekat Barat : Jl Akses Bandara

Pendekat Timur : Jl Madukoro

Pendekat Selatan : Bundaran Kalibanteng

Gambar 5.31. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang bersinyal

Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) ( jam puncak pagi-sore )

Tabel hasil perhitungan fase lampu pengatur lalu lintas dan simpang tak

bersinyal dapat dilihat pada lampiran

10 10

10 10

7

7

7

7

U

Arah ke Kaligawe

ke Bundaran Kalibanteng ke Bandara

ke PU Bina Marga Jateng

1256 87 263

1044

18360

39 56

71

3055

71



V-42

8 2 33

78 detik

Jl. Madukoro

Arteri Utara ( Selatan )

Arteri Utara ( Utara )

Jl.Akses Bandara

13 2

2

2

58

1431

29

34

5

47

2320

31

Untuk urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintasnya disajikan pada gambar

5.32. berikut :

Intergreen Intergreen Intergreen Intergreen

Allred Allred

Gambar 5.32. Urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintas simpang

bersinyal Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) pada jam puncak sore

2. Sta 0+385

Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju

Bandara serta jalan menuju Perumahan Puri Anjasmoro. Simpang ini

termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1

buah yang akan diletakkan pada sta 0+365 Jalan Akses Bandara arah Menuju

Bandara.

Gambar 5.33. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal

Jl. Akses Bandara Sta 0+385

ke Bandara

ke Puri Anjasmoro

ke Arteri 415

233

353 396 222

705

6,7 6,7

7

7

7

7



V-43

5.6.1.2. Perencanaan Simpang Jalan Dari Bandara

(ditandai lingkaran hitam)

1. Sta 0+112,5

Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju

Bandara serta jalan dari dan menuju Perumahan Taman Marina. Simpang ini

termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1

buah yang akan diletakkan pada sta 0+087,5 Jalan Akses Bandara arah dari

Bandara.

Gambar 5.34. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal

Jl. Akses Bandara Sta 0+112,5

ke Taman Marina

ke Bandara

ke Arteri

711

56

53

753

82

7

7

7

7

6 6



V-44

Tabel 5.11. Perencanaan Simpang

(Jalan Menuju Bandara)

No. LOKASI STA Tipe Simpang Sebidang

Jml Lengan

1 Awal proyek, Jl.Arteri Utara Semarang 0+000 dengan sinyal 4

2 Jalan menuju dan dari Perum.Puri Anjasmoro 0+385 dengan rambu 3

Sumber: Hasil Analisa

(Jalan dari Bandara)

No. LOKASI STATipe Simpang Sebidang

Jml Lengan

1 Jalan menuju Perum Taman Marina 0+112,5 dengan rambu 3Sumber: Hasil Analisa



V-45

5.7. Perencanan Bangunan Pelengkap

Bangunan pelengkap jalan merupakan salah satu elemen penting

dalam merencanakan suatu ruas jalan. Peranan dari bangunan pelengkap ini,

walaupun bukan merupakan hal primer, namun sangat penting bagi

terciptanya keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan tersebut.

Bangunan pelengkap yang akan dibahas dalam sub bab ini yaitu jembatan,

saluran drainase, marka dan rambu-rambu.

5.7.1. Jembatan

Jembatan merupakan bangunan pelengkap yang sangat vital

peranannya dalam mendukung suatu ruas jalan. Dalam merencanakan suatu

trase ruas jalan, hampir tidak mungkin bisa dilakukan tanpa melewati suatu

sungai atau saluran drainase eksisting. Untuk inilah jembatan diperlukan agar

fungsi sungai atau saluran drainase tersebut tidak terputus dan menyebabkan

masalah hidrologi dan lingkungan.

Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi Jembatan

Siangker, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis

elemennya.

• Tipe Jembatan : Beton Prategang

• Bentang Jembatan : 32,0 m

• Lebar Jembatan : 9 m ( 2 x 3,5 m + 2 x 1 m )

• Lebar Sungai Siangker : 26,8 m

• Kedalaman Sungai : 1,20 m

(Sumber : ANDAL PSDA

Jawa Tengah, 2005)



V-46

SPESIFIKASI BAHAN

A. Penentuan bahan

Konstruksi Jembatan Siangker secara umum :

1. Konstruksi atas :

a. Tiang sandaran

• Mutu beton : K-350 ( f’c = 35 Mpa )

• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

b. Lantai trotoir

• Mutu beton : K – 350 (f’c = 35 Mpa )

• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400Mpa )

c. Lantai jembatan

• Mutu beton : K- 350 ( f’ c = 35 Mpa )

• Mutu baja : BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

d. Diafragma



e. Beton prategang



f. Plat injak

• Mutu beton : K-225 ( f’c = 22,5 Mpa )

• Mutu baja : BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

2. Bangunan bawah

a. Abutment

• Mutu beton : K-350 (f’c = 35 Mpa )


b.Pondasi

• Jenis : Tiang pancang beton pracetak

• Diameter : 40 cm

• Mutu beton : K- 500 ( f’c = 50Mpa )

• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400Mpa )



V-47

B. Penentuan karakteristik bahan :

• Untuk K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

00580240

41fy1,4 min ,,

===ρ

850dan fy600

600xfy

c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

β=ρ

03620 240600

600x240

22,50,85x 0,85 x 0,75 ,=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+=

• Untuk K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

0058,0400

4,1fy1,4 min ===ρ

850dan fy600

600xfy

c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

β=ρ

0564,0 400600

600400

350,85x 0,85 x 0,75 =⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+= x

• Untuk K-500 ( f ‘ c = 50 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

00350400

41fy1,4 min ,,

===ρ

850dan fy600

600xfy

c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

β=ρ

04060 400600

600x400

500,85x 0,85 x 0,75 ,=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+=



V-48

3200

+3.76

+1.76MAB

+0.56MAB

Wing wall

Abutment-2.56

Diafragma

2500Tiang Pancang D 40

100

50

280

100

150

100

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN

Bangunan atas jembatan merupakan bagian jembatan yang menerima

langsung beban dari kendaraan atau orang yang melewatinya. Secara umum

bangunan atas terdiri dari beberapa komponen utama , antara lain : Tiang sandaran ,

lantai trotoir , lantai jembatan , balok prategang , diafragma , andas / perletakan dan

plat injak. Perencanaan bangunan atas pada pembangunan jembatan Kali Siangker

meliputi :

Gambar 5.35. Potongan memanjang dan melintang jembatan

Railing

Trotoir Diafragma

Balok Prategang

Lantai Jembatan

Perkerasan

Tiang Sandaran

185 185 185 185

900

- 2 % - 2 %

32 m



V-49

1. TIANG SANDARAN

Sandaran selain berfungsi sebagai pembatas jembatan juga sebagai pagar

pengaman baik bagi kendaraan maupun pejalan kaki. Sandaran terdiri dari beberapa

bagian , yaitu ;

1. Railing sandaran

2. Rail post / tiang sandaran

Railing merupakan pagar untuk pengaman jembatan di sepanjang bentang jembatan,

yang menumpu pada tiang-tiang sandaran (Rail Post) yang terbuat dari pipa baja

galvanished

Gambar 5.36. Penampang melintang tiang sandaran

Perencanaan tiang sandaran :

• Mutu beton = K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa )

• Mutu baja = BJTP –24 ( fy = 240 Mpa )

• Tinggi sandaran = 1,00 meter

• Jarak sandaran = 2,00 meter

• Dimensi sandaran = - bagian atas ( 100 x 160 ) mm

- bagian bawah ( 100 x 250 ) mm

°°

16 100 15

10

45

45 20 20

H

100 kg/m’ I I II II

10 200 10

16

10

POT I -I

25

10

POT II -II



V-50

• Tebal selimut = 20 mm

• ∅ tul. utama = 10 mm

• ∅ tul. sengkang = 8 mm

• Tinggi efektif = h – p – 0,5 x ∅ tul. utama - ∅ tul. sengkang

= 250 – 20 – 0,5 x 10 – 8

= 217 mm

Penentuan gaya dan pembebanan

Muatan horisontal H = 100 kg / m’

( Letak H = 90 cm dari trotoir )

P = H x L

= 100 x 2,00

= 200 kg

Gaya momen H sampai ujung trotoir ( h ) = 90 + 20 = 110 cm = 1,1 m

M = P x h

= 200 x 1,1

= 220 kgm = 2200000 Nmm.

M / b d2 = 2,2 x 106 / ( 100 x 2172 ) = 0,467 N / mm2

c' f

fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd

M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

0,467 = 192 ρ - 1204,224 ρ2

ρ = 0,00247

ρmin = 0,0058

ρmaks = 0,0363

As = ρ x b x d = 0,0058 x 100 x 217 = 125,86 mm2

Di pakai tulangan 2 Ø 10 , As terpasang 157 mm2 > 125,86 mm2

ρ < ρ min , dipakai ρ min



V-51

Gambar 5.3. Penulangan tiang sandaran

Gambar 5.37. Penampang melintang tulangan tiang sandaran

2. TROTOIR

Trotoir atau sering disebut side walk adalah sebuah prasarana yang

diperuntukkan bagi pejalan kaki. Yang dimaksud dengan trotoir di sini pertebalan

dari plat lantai kantilever seperti pada gambar di bawah ini. Bagian pertebalan

tersebut direncanakan terbuat dari bahan beton bertulang. Trotoir ini direncanakan

pada sisi jembatan sepanjang bentang jembatan.

Direncanakan :

• Lebar (b) = 1,0 m

• Tebal (t) = 0,2 m

• Mutu beton (f'c) = 35 Mpa

• Mutu baja ( fy ) = 400 Mpa

Pembebanan menurut PPPJR SKB 1987 ( ditinjau 1 meter arah memanjang )

adalah sebagai berikut :

• H1 = 100 kg / m adalah gaya horisontal yang harus ditahan tiang-tiang sandaran

pada setiap tepi trotoir yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas trotoir.

• H2 = 500 kg / m adalah muatan horisontal ke arah melintang yang harus ditahan

oleh tepi trotoir , yang terdapat pada tiap-tiap lantai kendaraan yang bekerja pada

∅ 8 - 100

2 D 10

10

45

45

20

° °

I I

II II

16

10

POT I -I

2 D10

• • ∅ 8 - 100

• •

25

10

POT II -II

2 D10

• • ∅ 8 - 100

• •



V-52

puncak trotoir yang bersangkutan / pada tinggi 28 cm diatas penulangan lantai

kendaraan bila tepi trotoir yang bersangkutan lebih tinggi dari 28 cm

• H3 = 500 kg / m2 adalah muatan yang ditahan oleh konstruksi trotoir.

Gambar 5.38. Lantai Trotoir

Pembebanan :

• Beban Mati

P1 ( Pipa sandaran ) = 2 x 2 x 2,58 = 10,32 kg

P2 ( Tiang sandaran ) = 0,16 x 0,1 x 0,55 x 2400 = 22 kg

P3 ( Tiang sandaran ) = ½ ( 0,25 + 0,25 ) x 0,1 x 0,45 x 2400 = 23,063 kg

P4 ( Balok tepi ) = ½ ( 0,25 + 0,4) x 0,1 x 0.2 x 2400 = 24 kg

P5 ( Plat lantai ) = 1 x 0,2 x 1,00 x 2400 = 480 kg

P6 ( Trotoir ) = 1,0 x 0,2 x 1,0 x 2500 = 480 kg.

A



V-53

• Momen Terhadap potongan titik A

- Akibat beban hidup

MH1 = 100 x 1 x 1,30 = 130 kgm

MH2 = 500 x 1 x 0,40 = 200 kgm

MH3 = 500 x 1,00 x 0,3 = 150 kgm

Jumlah akibat beban hidup = 480 kgm

- Akibat beban mati

MP1 = 10,32 x 1,23 = 12,69 kgm

MP2 = 22 x 1,23 = 27,06 kgm

MP3 = 23,.063 x 1,19= 26,34 kgm

MP4 = 24 x 0,90 = 25,92 kgm

MP5 = 480 x 0,50 = 240 kgm

MP6 = 480 x 0,30 = 240 kgm

Jumlah akibat beban mati = 571,92 kgm

Jumlah momen total = 1,2 x MD + 1,6 ML

= 1,2 x 571,92+ 1,6 x 480

= 1454,304 kgm = 1,454 x 107 Nmm

d = h – p – ½ ∅tulangan utama

= 200 – 20 – ½ x 12 =174 mm

M / b d2 = 1,454 x 107 / ( 1000 x 1742 ) = 0,4802 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

0,4802 = 320ρ - 2150,4 ρ2

ρ = 0,00152

ρmin = 0,0058

ρmaks = 0,0363




V-54

As = ρ x b x d = 0,0058 x 1000 x 174 = 1009,2 mm2

Di pakai tulangan Ø 12 - 100 , As terpasang 1131 mm2 > 1009,2 mm2

Tulangan pembagi = 0,2 x As tulangan utama

= 0,2 x 1131 = 226,2 mm2

Jadi tulangan yang digunakan Ø 8 – 200 ( As = 251 mm2 )

Gambar 5.39. Penulangan Lantai Trotoir

D12-100

∅ 8-200

D12-100

∅12-100

∅8-200

∅8-200

100 cm



V-55

3. PERENCANAAN LANTAI JEMBATAN

Gambar 5.40. Pelat lantai jembatan

Direncanakan :

• Tebal pelat lantai kendaraan ( h ) : 20 cm

• Tebal aspal ( t ) : 10 cm

• Tebal lapisan air hujan ( th ) : 5 cm

• Mutu beton ( f'c ) : K-350 ( f ‘c = 35 Mpa )

• Mutu baja ( fy ) : 400Mpa ( BJTD 40)

• Berat Jenis ( BJ ) beton : 2400 kg/m3

• Berat Jenis ( BJ ) aspal : 2200 kg/m3

• Berat Jenis ( BJ ) air hujan : 1000 kg/m3

3.1. Pembebanan Akibat Beban Mati

Beban mati ( D ) pada lantai kendaraan

Berat sendiri pelat = h x b x BJ beton = 0,2 x 1 x 2400 = 480 kg/m'

Berat aspal = t x b x BJ aspal = 0,1 x 1 x 2200 = 220 kg/m'

Berat air hujan = th x b x BJ air = 0,05 x 1 x1000 = 50 kg/m'

Σ Beban Mati (qD) = Berat sendiri pelat + Berat aspal + Berat air hujan

= 480 + 220 + 50 = 750 kg/m' = 7,50 kN/m'

Lantai Jembatan Diafragma

10 cm 20 cm

Pavement Girder



V-56

Diasumsikan plat lantai menumpu pada dua sisi ( arah ly ) dan terletak bebas

pada dua sisi yang lain ( arah lx ).

Gambar 5.41. Asumsi perletakan plat lantai jembatan

Menurut PBI ‘ 71 Tabel 13. 3.2 :

Mlx = 0,063 x q x ( lx )2 Mlx = 0,063 x 7,5 x 1,852 = 1,617 kNm

Mtx = -0,063 x q x ( lx )2 Mtx = -0,063 x 7,5 x 1,852 = -1,617 kNm

Mly = 0,013 x q x ( lx )2 Mly = 0,013 x 7,5 x 1,852 = 0,334 kNm

3.2. Beban Akibat Muatan "T" pada Lantai Kendaraan

Gambar 5.42. Muatan T

lx

ly

100 kN 100 kN 25 kN

2.75m

500 mm

500 mm

100 kN

200 mm

100 kN

200 mm

500 mm

500 mm

200 mm

25 kN

5 m 4 - 9 m 0.5 m0.5 m 1.75 m

2.75 m 50 kN 200 kN 200 kN

125 mm

125 mm



V-57

10 cm 10 cm 10 cm

90 cm

50 cm

45o

60 cm

20 cm

Beban roda : T = 100 kN

Bidang roda : bx = 50 + 2 (10 + 10) = 90 cm = 0,9 m

by = 20 + 2 (10 + 10) = 60 cm = 0,6 m

Bidang kontak : bxy = 0,6 x 0,9 = 0,540 m2

Muatan T disebarkan : T = 100 / 0,540 =185,185 kN/m2

Gambar 5.43. Penyebaran muatan T pada lantai

Digunakan tabel Bittner ( dari DR. Ernst Bitnner ), dengan ;

lx = 1,85

ly = ∞ ( karena tidak menumpu pada gelagar melintang )

dan setelah di interpolasi, hasilnya sebagai berikut :

• Momen pada saat 1 ( satu ) roda berada pada tengah-tengah plat

tx = 90

lx = 185

ty = 60

lx = 185

Mxm = 0,1477 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 14,77 kNm

Mym = 0,0927 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 9,27 kNm

Momen total ( beban mati +muatan T)

Arah - x : Mxm = 1,617 + 14,77 = 16,387 kNm

Arah - y : Mym = 0,334 + 9,27 = 9,604 kNm

tx / lx = 0,486 fxm = 0,1477

ty / lx = 0,324 fym = 0,0927



V-58

• Momen pada saat 2 ( dua ) roda berdekatan dengan jarak antara as keas

minimum = 1,00 meter. Luas bidang kontak dapat di hitung atas 2 bagian ( I

& II ) sebagai berikut :

Gambar 5.44. Bidang kontak dihitung atas 2 bagian

Bagian - I :

tx = 185

lx = 185

ty = 60

lx = 185

Mxm = 0,0910 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 18,705 kNm

Mym = 0,0608 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 12,497 kNm

Bagian – II :

tx = 10

lx = 185

ty = 60

lx = 185

Mxm = 0,2539 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 2,8211 kNm

Mym = 0,1161 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 1,29 kNm

Jadi : Mxm = I – II = 15,884 kNm

Mym = I – II = 11,207 kNm

Momen total ( beban mati + muatan T )

Mxm = 1,617 + 15,884 = 17,501 kNm

Mym = 0,334 + 11,207 = 11,541 kNm

tx / lx = 1 fxm = 0,0910

ty / lx = 0,324 fym = 0,0608

tx / lx = 0,054 fxm = 0,2539

ty / lx = 0,324 fym = 0,1161

185 10

60

( I ) ( II )

87,5 10 87,5



V-59

• Akibat beban sementara

Beban sementara adalah beban angin yang bekerja pada kendaraan sebesar q

= 150 kg/m2 pada arah horizontal setinggi 2 (dua ) meter dari lantai

Gambar 5.45. Tinjauan terhadap beban angin

Reaksi pada roda = ( 2 x 4 x 1x 150 ) / 1,75 = 685,71 kg = 6,857 kN

Sehingga beban roda, T = 100 + 6,857 = 106,857 kN

Beban T disebarkan = 106,857 : ( 0,6 x 0,9 ) = 197,9 kN

Ditinjau akibat beban 1 ( satu ) roda ( yang menentukan ) pada tengah-tengah

plat.

Mxm = 0,1477 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 15,784 kNm

Mym = 0,0927 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 9,906 kNm

Momen total ( beban mati + beban sementra ) ;

Mxm = 1,617 + 15,784 = 17,401 kNm

Mym = 0,334 + 9,906 = 10,24 kNm

• Momen desain di pakai momen yang terbesar

Mxm = 17,501 kNm

Mym = 11,541 kNm

Mtx = -1,617 kNm

q = 150 kg/m2 2 m

1,75 m



V-60

3.3. Penulangan Plat Lantai

3.3.1. Penulangan lapangan arah x

Mxm = 17,501 kNm

Mu = M / φ

Mu = 17,501 / 0,8 = 21,876 kNm

Direncanakan tulangan Ø 12

dx = h – p – 0,5 Ø = 200 – 40 – 0,5 x 12 = 154 mm

M / b d2 = 21,876 / ( 1 x 0,1542 ) = 922,415 kN / m2 = 922,415 . 10-3 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

922,415 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2

ρ = 0.00294

ρmin = 0,0035

ρmaks = 0,284

As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1 x 0,154 x 106 = 539 mm2

Di pakai tulangan Ø 12 – 200

As terpasang 565 mm2 > 539 mm2

2. Penulangan lapangan arah y

Mym = 11,541 kNm

Mu = M / φ

Mu = 11,541 / 0,8 = 14,426

Direncanakan tulangan Ø 12

dy = h – p – 0,5 Øy – Øx = 200 – 40 - 6 –12 = 142 mm

M / b d2 = 14,426 / ( 1 x 0,1422 ) = 715,433 kN / m2 = 715,433 . 10-3 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

715,433 E-03 = 320ρ - 2150,4 ρ2

Dari perhitungan didapat :

ρ = 0,00227




V-61

ρmin = 0,0035

ρmaks = 0,0284

As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1x 0,142 x 106 = 497 mm2


As terpasang 565mm2 > 497 mm2

3. Penulangan tumpuan

Dari PBI ‘ 71 pasal 8. 5. ( 2 ) “ …tulangan momen negatif paling sedikit 1/3

(sepertiga) dari tulangan tarik total yang diperlukan di atas tumpuan… “

Mtx total = 1,617 + ( 1/3 x 17,501 )

= 1,617 + 5, 833 = 7,45 kNm

Mu = M / φ

Mu = 7,45 / 0,8 = 9,3125 kNm

M / b d2 = 9, 3125 / ( 1 x 0,1542 ) = 392,667 kN / m2 = 392,667 . 10-3 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

392,667 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2


ρ = 0,00124

ρmin = 0,0035

ρmaks = 0,0284

As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1 x 0,154 x 106 = 539 mm2


As terpasang 565mm2 > 539 mm2





V-62

Gambar 5.46. Penulangan Plat Lantai Kendaraan

4. DIAFRAGMA

Diafragma adalah elemen struktural pada jembatan dengan gelagar prategang

berupa sebuah balok yang berfungsi sebagai pengaku. Dalam pembebanannya,

diafragma ini tidak menahan beban luar apapun kecuali berat sendiri balok diafragma

tersebut.

Direncanakan :

Tinggi balok ( h ) = 1075 mm

Mutu beton = K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa )

Berat jenis beton ( BJ ) = 2400 kg/m3

Tebal balok ( t ) = 200 mm

Tebal penutup beton = 40 mm

φ tulangan = 16 mm

φ sengkang = 8 mm

tinggi efektif (d ) = h - p - φ sengkang - 0.5 φ tulangan

= 1075 - 40 - 8 – 0,5 x 16 = 1019 mm

qd = 1,2 x 0,2 x 1,019 x 2400

= 586,944 kg/m = 5,87 kN / m

D12-200.

D12-200

D

12-2

00

D

12-2

00

D12

-200

D12

-200

D8-125 D12-200

D12-200

D12-200

D12-200



V-63

Tulangan Utama ;

M = 1/8 ( q x l2 ) = 1/8 ( 5,87 x 1,002 ) = 2,511 kNm

Mu = M / φ

Mu = 2,511 / 0,8 = 3,138 kNm

Mu / bd2 = 3,138 / ( 0,2 x 1,0192 ) = 15,110 kN / m2 = 15,110 . 10-3 N /mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

15,110 E-03 = 192 ρ - 774,144 ρ2


ρ = 0,00007

ρmin = 0,0058

ρmax = 0,0564

As = ρmin x b x d

= 0,0058 x 0,2 x 1,019 x 106 = 1182,04 mm2

dipilih tulangan 6 φ 16 , As = 1206 mm2 > 1182,04 mm2

Tulangan pembagi = 0,2 x As tul. Utama

= 0,2 x 1206 = 241,2 mm2

Dipakai tulangan 4 ∅ 10 ( As = 314 mm2 > 241,2 mm2)

Gambar 5.47. Penulangan diafragma

ρ < ρmin , maka dipakai ρmin

1,85 m

∅8-10 ∅8-20

3D16

1075 mm

200

1075 mm

3 D 16

4 D 10 ∅ 8 -10

• • • • • • • • • •



V-64

4.1. Perkiraan Gaya Prategang

F = Mu/(0,65 x h)

= 3138000/(0,65 x 1019)

= 4738 N

Fo = F/0,8

= 4738 / 0,8

= 5923 N

4.2. Perhitungan Tendon Balok Diafragma

Pada dasarnya tendon balok diafragma berfungsi sebagai pengikat balok

pratekan dan juga sebagai penahan gaya geser dan guling yang diakibatkan oleh

balok pratekan.

Perencanaan tendon pada balok diafragma ini berupa tendon lurus dan

konsentris (CGC berhimpit dengan CGS).

Gaya Prategang untuk penarikan tendon :

- F = 4738 N

- Fo = 5923 N

Tendon yang digunakan adalah jenis strand 250 KSI, diameter strand 0,25 inch.

Data teknis menurut ASTM A-416 :

• Diameter nominal : 6,35 mm

• Luas nominal : 23,2 mm2

• Minimal UTS : 184 KN

Tegangan putus minimal (fpu) = = 7931 Mpa

As1 = Fo / 0,8 fpu

= 5923 / (0,8 x 7931)

= 0,933 mm2

As2 = F / 0,7 fpu

= 4738 / (0,7 x 7931)

= 0,853 mm2

Digunakan tipe angkur E5-3

( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 304-

305)

184000 23,2



V-65

~

As terpasang = 1 x 2 x 23,2 = 46,4 mm2 Tegangan putus minimal (fpu) =

= 7931 Mpa

As yang digunakan adalah yang terbesar As1 = 0,933 mm2

Jumlah strand yang digunakan = As1 / 23,2

= 0,933 / 23,2 = 0,04 = 2 buah

4.3. Kontrol Tendon Diafragma terhadap Stabilitas Geser dan Guling Balok

Pratekan

- Cek Stabilitas Geser

Pada perhitungan gaya geser balok pratekan pada halaman 110 diketahui

gaya geser balok adalah 0, 206 Mpa dan

Tegangan putus minimal tendon diafragma (fpu) = = 7931 Mpa

0, 206 Mpa < 7931 Mpa …………. Aman !

- Cek Stabilitas Guling

Sfguling = ∑Mv / ∑MH

= (V x X) / MH

= (0,8127 x 0,85) / 1760

= 3,924 x 10-4 KNm

= 1,1744 x 10-3 Mpa < 7931 Mpa …………. Aman !.

184000 23,2

184000 23,2

Gambar 5.48. Angkur Hidup Tipe E5 - 3



V-66

65

55

PERLETA K A N D IA FRA G M ASK A LA 1:15

65

55

65

55

185

185

G elagar

D iafragm aTendon Pre stress

M ortar

G elagar

D iafragm a

Tendon Pre stress

M ortar

TA M PA K A TA SSK A LA 1:15

A B

2310

107

813

Gambar 5.49. Perletakan Tendon Pengikat Diafragma dan Balok



V-67

5. BALOK PRATEKAN

Fungsi utama gelagar prategang adalah untuk menahan gaya lentur yang

ditimbulkan oleh beban-beban di atasnya.

Direncanakan ;

Mutu beton prategang ( f’c ) = K – 500 (f’c =50 Mpa ).

Berat jenis beton ( BJ ) = 2400 kg/m3

Mutu baja ( fy ) = BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

Type kabel prategang = Uncoated Seven-wire Stress-relieved

High Grade Low Relaxation ASTM A-416

Pengangkuran = Sistem Freyssinet

5.1 Analisa Penampang Gelagar Prategang

Gambar 5.50. Gelagar Prategang

550

1600

Yb(p)

Yt(p)

Kb(p)

Kt(p)

Kb(c)

Kt(c)

Yb(c)

Yt(c)

cgc composit cgc prestress

125 75

1075

100

225

180 3

1 2 2

4 4

5

beff = 1850

650



V-68

Tabel 5.12. Ukuran Gelagar Prategang

No A (cm2) Y (cm) A.Y(cm3) I (cm4) A . (Y-Yb(p)) 2 Ix (cm4) 1 687,5 153,75 105703,125 8951,822 4691783,319 4700735,141

2 138,75 145 20118,75 433,59375 756922,82 757356,414

3 2250 85 191250 2929687,50 432224,1 3361911,6

4 235 25,833 6070,755 1305,55 482390,198 483695,748

5 1462,5 11,25 16453,125 61699,22 5245712,69 5307411,91

4773,75 339595,755 14611110,81

• Penentuan cgc balok prategang

Yb(p) = Σ A. Y / Σ A = 339595,755 / 4773,75 = 71,14 cm

Yt(p) = 160 – 71,14 = 88,86 cm

• Penentuan batas inti balok prategang

Kt(p) = Ix / ( A . Yb(p) )

= 14611110,81 / ( 4773,75 x 71,14 ) = 43,024 cm

Kb(p) = Ix / ( A x Yt(p) )

= 14611110,81 / ( 4773,75 x 88,86 ) = 34,44 cm

5.2. Gelagar Komposit

Direncanakan :

• Mutu beton gelagar prategang : f’c = 50 Mpa

• Mutu beton pelat lantai : f’c = 35 Mpa

• Modulus elastisitas beton ( E ) = 4730 √f’c

E plat = 4730 √35

E balok = 4730 √50

• Angka ekivalen ( n ) = E balok / E plat

= 4730 √50 / 4730 √35 = 1,19

• Luas plat lantai = 185 x 20 = 3700 cm2

• Luas plat lantai ekivalen dengan luas beton precast

Aeki = Aplat / n = 3700 / 1,19 = 3109,24 cm2

• beff = Aeki / tplat = 31,094 / 20 = 155,462 cm = 1554,62 mm

• beff maximum = 1850 mm ( jarak bersih antar balok )



V-69

Tabel 5.13. Ukuran Gelagar Komposit

No A (cm2) Y (cm) A.Y(cm3) I (cm4) A . (Y-Yb(p)) 2 Ix (cm4)

P 4773,75 71,14 339604,575 14611110,81 7258267,516 21869378,33 VI 3109,24 170 528570,8 82774 11143695,53 11226469,53

7882,99 868175,375 33095847,86

• Penentuan cgc balok komposit

Yb(c) = Σ A. Y / Σ A = 868175.375 / 7882,99 = 110,113 cm

Yt(c) = 180 – 110,113 = 69,687 cm

• Penentuan batas inti balok komposit

Kt(c) = Ix / ( A . Yb(c) )

= 33095847,86 / ( 7882,99 x 110,113 ) = 38,112 cm

Kb(c) = Ix / ( A x Yt(c) )

= 33095847,86 / (7882,99 x 69,687 ) = 60,091 cm

5.3 Pembebanan Balok Prategang

Beban Mati

1. Berat sendiri balok ( qD1 )

Gambar 5.51. Pembebanan akibat berat sendiri balok

qD1 = Abalok x BJ beton

= 0,4773x 2400 = 1145,52 kg/m’ = 11,46 kN/m’

qUD1= KMS × qD1

= 1,2 × 11,46 kN/m’ = 13,75 kN/m’

32 m B A

13,75 kN/m’ x



V-70

Mencari reaksi tumpuan :

Σ MB = 0

L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0

32 × RA – 0.5 × 13,75 × 322 = 0

RA = 220 kN

Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A :

MX = RA . x – ½ . qUD1 . x2 Dx = RA - qUD1 . x

M0 = 0 kNm

M2 = 412,5 kNm

M4 = 770 kNm

M6 = 1072,5 kNm

M8 = 1320 kNm

M10 = 1512,5 kNm

M12 = 1650 kNm

M14 = 1732,5 kNm

M16 = 1760 kNm

D0 = 220 kN

D2 = 192,5 kN

D4 = 165 kN

D6 = 137,5 kN

D8 = 110 kN

D10 = 82,5 kN

D12 = 55 kN

D14 = 27,5kN

D16 = 0 kN

2. Beban mati tambahan

Beban mati tambahan terdiri atas ;

- Berat Pelat Beton qplat = b x h x BJbeton

= 1,85 x 0,2 x 2400 = 888 kg/m’ = 8,88 kN/m’

- Berat Lapisan Aspal qaspal = b x t x BJaspal

= 1,85 x 0,1 x 2200 = 407 kg/m’ = 4,070 kN/m’

- Berat air hujan qair = b x th x BJair

=1,85x 0,05x 1000 = 92,5 kg/m = 0,925 kN/m’

qD2= 13,875 kN/m’

qUD1 = KMS × qD2

= 1,2 × 13,875 kN/m’ = 16,65 kN/m’

MX = 220.x – 6,875.x2 Dx = 415,226 – 20,505.x MX = 220.x – 6,875.x2 Dx = 220 – 13,75.x



V-71

Gambar 5.52. Pembebanan akibat berat mati tambahan


Σ MB = 0

L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0

32 × RA – 0.5 × 16,65 × 322 = 0

RA = 266,4 kN

Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A

MX = RA . x – ½ . qUD1 . x2 Dx = RA - qUD1 . x

M0 = 0 kNm

M2 = 499,5 kNm

M4 = 932,4 kNm

M6 = 1298,7 kNm

M8 = 1598,4 kNm

M10 = 1831,5 kNm

M12 = 1998 kNm

M14 = 2097,9 kNm

M16 = 2131,2 kNm

D0 = 266,4 kN

D2 = 233,1 kN

D4 = 199,8 kN

D6 = 166,5 kN

D8 = 133,2 kN

D10 = 99,9 kN

D12 = 66,6 kN

D14 = 33,3 kN

D16 = 0 kN

3. Beban terpusat balok diafragma

P1 = b x h x L x BJbeton

= 1.85 x 1.075 x 0.2 x 2400 = 954,6 kg = 9,55 kN

PU1 = 1, 2 x P1

= 1, 2 x 9,55 = 11,46 kN

MX = 266,4.x – 8,325.x2 Dx = 266,4 – 16,65.x

32 m B A

16,65 kN/m’ x



V-72

Gambar 5.53. Pembebanan akibat difragma


ΣKV= 0 ; RA = RB

RA + RB - ΣPu1 = 0

2 RA = Σ PU1

RA = Σ PU1 / 2 = ( 9 x 11,46 ) / 2 = 40,11 kN


M0 = 0 kNm

M2 = 80,22 kNm

M4 = 160,44 kNm

M6 = 217,74 kNm

M8 = 275,04 kNm

M10 = 309,42 kNm

M12 = 343,8 kNm

M14 = 355,26 kNm

M16 = 366,72 kNm

D0 - 4 = 40,11 kN

D4 - 8 = 28,65 kN

D8 - 12 = 17,19 kN

D12 - 16 = 5,73 kN

D16 - 20 = -5,73 kN

D20 - 24 = -17,19 kN

D24 - 28 = -28,65 kN

D28 - 32 = -40,11 kN

B A

PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1

32 m

4 4 4 4 4 4 4 4

x

x1 x2 x3 xi



V-73

Beban hidup ( Beban lajur D )

Gambar 5.54. Beban D

Beban lajur D terdiri dari ;

- Beban terbagi rata sebesar q ton per m’ per jalur

( ) 60mL30untuk(ton/m)30Lx601,12,2q <<−−=

L = 32 m

q = 2.2 - (1.1 / 60 ) x (32 - 30 )) = 2.1633 t/m

Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m

q’ = ( q / 2,75 ) x S

= ( 2,1633 / 2,75 ) x 1,85 = 1,4553 ton/m = 14,55 kN/m’

- Beban garis sebesar P per jalur

P = 12 ton

Koefisien Kejut 41,24)3250(

201

)L50(

201K =

++=

++=

Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m

P’ = ( P / 2,75 ) x K

= ( 12 / 2,75 ) x 1,244 x 1,85 = 10,043 ton = 100,43 kN

Beban garis P=12 ton

Beban terbagi rata q t/m’ 1 jalur



V-74

Gambar 5.55. Pembebanan akibat beban D


ΣKV = 0 ; RA = RB

RA + RB - Pu - qU x L = 0

2 RA = Pu + qU x L

RA = (Pu + ( qU x L)) / 2

= (100,43 + ( 14,55 x 32 )) / 2 = 283,015 kN


MX = RA. x - 1/2 . q’. x2 DX = RA - q’. x

M0 = 0 kNm

M2 = 536,93 kNm

M4 = 1015,66 kNm

M6 = 1436,19 kNm

M8 = 1798,52 kNm

M10 = 2102,65 kNm

M12 = 2348,58 kNm

M14 = 2536,31 kNm

M16 = 2665,84 kNm

D0 = 283,015 kN

D2 = 253,915 kN

D4 = 224,815 kN

D6 = 195,715 kN

D8 = 166,615 kN

D10 = 137,515 kN

D12 = 108,415 kN

D14 = 79,315 kN

D16 = 50,215 kN

B A

P’

32 m

x q’

MX = 283,015.x – ½. 14,55. x2 DX = 283,015 – 14,55. x



V-75

Beban Sekunder pada Balok Prategang

1. Akibat rem dan traksi

Muatan D untuk pias 1,85 m

P = ( 12 / 2,75 ) x 1,85 = 8,073 ton

P = (2,1633 / 2,75 ) x 1,85 x 32 = 46,57 ton

Total Muatan D = 54,643 ton

= 546,43 kN

Gaya rem = 5% x Total Muatan D

= 5% x 546,43 kN = 27,3215 kN

Tebal aspal = 0,1 m

Tebal Plat = 0,2 m

Jarak garis netral Yt(p) = 0,8886

Tinggi pusat berat kendaraan = 1,8 m

HR = 1,6 x 27,3215 = 43,7144 kN

ZR = Yt(p) + h ( pelat & aspal ) + 1,80

= 0,889 + 0,2 + 0,1 + 1,8 = 2,989 m

Gambar 5.56. Pembebanan akibat rem dan traksi

HR

32 m

x

ZR

B A



V-76


Σ MB = 0

( RA x L ) - ( HR x ZR ) = 0

( RA x 32 ) - (43,7144 x 2,989) = 0

RA = 4,083 kN


MX = RA. x DX = RA

M0 = 0 kNm

M2 = 8,166 kNm

M4 = 16,332 kNm

M6 = 24,498 kNm

M8 = 32,664 kNm

M10 = 40,83 kNm

M12 = 48,996 kNm

M14 = 57,162 kNm

M16 = 65,328 kNm

D0 = 4,083 kN

D2 = 4,083 kN

D4 = 4,083 kN

D6 = 4,083 kN

D8 = 4,083 kN

D10 = 4,083 kN

D12 = 4,083 kN

D14 = 4,083 kN

D16 = 4,083 kN

MX = 4,083. x DX = 4,083



V-77

5.4. Rekapitulasi Momen dan Gaya Lintang

Tab

el 5

.14.

Rek

apitu

lasi

Mom

en

MT 0

1537

,316

2894

,832

4049

,628

5024

,624

5796

,9

6389

,376

6779

,132

6989

,088

ML 0

545,

096

1031

,992

1460

,688

1831

,184

2143

,48

2397

,576

2593

,472

2731

,168

MD

0

992,

22

1862

,84

2588

,94

3193

,44

3653

,42

3991

,8

4185

,66

4257

,92

trak

si

0

8,16

6

16,3

32

24,4

98

32,6

64

40,8

3

48,9

96

57,1

62

65,3

28

(Knm

)

hid

up

0

536,

93

1015

,66

1436

,19

1798

,52

2102

,65

2348

,58

2536

,31

2665

,84

Mom

en

diaf

ragm

a

0

80,2

2

160,

44

217,

74

275,

04

309,

42

343,

8

355,

26

366,

72

tam

baha

n

0

499,

5

932,

4

1298

,7

1598

,4

1831

,5

1998

2097

,9

2131

,2

gela

gar

0

412,

5

770

1072

,5

1320

1512

,5

1650

1732

,5

1760

Mom

en

M0

M2

M4

M6

M8

M10

M12

M14

M16



V-78

Tab

el 5

.15.

Rek

apitu

lasi

gay

a lin

tang

DT

813,

608

723,

708

622,

348

532,

448

431,

088

341,

188

239,

828

149,

928

60,0

28

traks

i

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

4,08

3

hidu

p

283,

015

253,

915

224,

815

195,

715

166,

615

137,

515

108,

415

79,3

15

50,2

15

Beb

an

diaf

ragm

a

40,1

1

40,1

1

28,6

5

28,6

5

17,1

9

17,1

9

5,73

5,73

5,73

tam

baha

n

266,

4

233,

1

199,

8

166,

5

133,

2

99,9

66,6

33,3

0

gela

gar

220

192,

5

165

137,

5

110

82,5

55

27,5

0

Gay

a

D

0

D

2 D4

D6

D8

D10

D12

D14

D16



V-79

5.5. Analisa Gaya Pratekan

Direncanakan :

Mutu beton gelagar prategang : f’c = 50 Mpa

Titik berat penampang : Yb(p) = 71,14 cm

Yt(p) = 88,86 cm

Yb(c) = 110,113 cm

Yt(c) = 69,867 cm

Luas penampang : A(p) = 4773,75 cm2 = 477375 mm2

A(c) = 7882,99 cm2 = 788299 mm2

Momen inersia : Ix (p) = 14611110,81 cm4

Ix (c) = 33095847,86 cm4

Statis Momen : Sb (p) = Ix (p) / Yb = 14611110,81 / 71,14

= 205385,308 cm3 = 205385,308 x 103 mm3

St (p) = Ix (p) / Yt = 14611110,81 / 88,86

= 164428,4359 cm3 = 164428,4359 x 103 mm3

Sb (c) = Ix(c) / Yb = 33095847,86/ 110,133

= 300508,003 cm3 = 300508,003 x 103 mm3

St (c) = Ix(c) / Yt = 33095847,86/ 69,867

= 473697,853 cm3 = 473697,853 x 103 mm3

M maks : MDg = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm (akibat berat sendiri gelagar)

MDtot = 4257,92 kNm = 4257,92 x 106 Nmm (akibat beban mati total)

ML = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm (akibat beban hidup)

Diasumsikan kehilangan tegangan adalah 15 % : R = 100 % – 15 % = 85 % = 0,85

• Tegangan batas beton berdasarkan peraturan ACI

f ‘c = 50 MPa

f ‘ci = tegangan beton pada umur 14 hari

= 40 Mpa



V-80

• Tegangan – tegangan ijin

Kondisi awal :

f ci = 0,6 . f ‘ci = 0,6 . 40 = 24 Mpa

f ti = 0,5 .√ f ‘ci = 0,5 .√ 40 = 3,16 Mpa

Kondisi akhir

f c = 0,45 f ‘c = 0,45. 50 = 22,5 Mpa

f t = 0,5 √ f ‘c = 0,5 √ 50 = 3,535 Mpa

St = {ML + (1 – R) MD} / (fc + R . fti)

= { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 22,5 + 0,85 . 3,16 )

= 133798,777. 103 mm3 < St penampang

Sb = { ML + (1 – R) MD } / ( ft + R . fci )

= { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 3,535+ 0,85 . 24 )

= 140791,978 .103 mm3 < Sb penampang

ML / St(c) = 2731,168 x 106 / 473697,853 x 103 = 5,766 N/mm2 ( MPa )

ML / Sb(c) = 2731,168 x 106 / 300508,003 x 103 = 9,088 N/mm2 ( MPa )

MDg/ St(p) = 1760 x 106 / 164428,4359 x 103 = 10,704 N/mm2 ( MPa )

MDg/ Sb(p) = 1760 x 106 / 205385,708 x 103 = 8,569 N/mm2 ( MPa )

MDtot / St(c) = 4257,92 x 106 / 473697,853 x 103 = 8,988 N/mm2 ( MPa )

MDtot/ Sb(c) = 4257,92 x 106 / 300508,003 x 103 = 14,169 N/mm2 ( MPa )

• Tegangan penampang dihitung berdasarkan 4 kasus

Kasus I : fc = 22,5 MPa fci = 24 MPa

Kasus II : fti = -3,16 MPa ft = -3,535 MPa

Kasus III : fc = 22,5 MPa ft = -3,535 MPa

Kasus IV : fti = -3,16 MPa fci = 24 MPa



V-81

Tabel 5.16. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus

σ Ti Rti MDg MDtot ML Ti +MDg RTI+MDtot+M

L

I.

σ top

σ bottom

9,113

32,569

7,746

27,683

10,704

-8,569

8,988

-14,169

5,766

-9,088

17,054 > -3,16

24

22,5

4,426 > - 3.535

II.

σ top

σ bottom

-13,864

23,2027

-11,784

19,722

10,704

-8,569

8,988

-14,169

5,766

-9,088

-3,16

15,348 < 24

2,97 < 22,5

-3.535

III.

σ top

σ bottom

9,113

23,202

7,746

19,722

10,704

-8,569

8,988

-14,169

5,766

-9,088

17,054 > -3,16

15,348 < 24

22,5

- 3.535

IV.

σ top

σ bottom

-13,864

32,569

-11,784

27,683

10,704

-8,569

8,988

-14,169

5,766

-9,088

-3,16

24

5,316 < 22,5

3,755 > - 3.535

Gambar 5.57. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus



V-82

Tegangan yang terjadi pada garis netral penampang beton (cgc) dapat dihitung

dengan memakai perbandingan segitiga.

1. Kasus I.

32,569 / (1600 + x ) = 9,113 / x 32,569 / 2221,623 = σcgc / 1510,223

32,569 x = 9,113 x + 14580,8 σcgc = 22,140 Mpa

x = 621,623 mm

2. Kasus II.

23,202 / (1600 - x ) =13,864 / x 23,202 / 1012,543 = σcgc / 301,143

23,202 x = 22182,4 – 13,864 x σcgc = 6,901 Mpa

x = 598,457 mm

3. Kasus III.

23,202 / (1600 + x ) = 9,113/ x 23,202 / 2634,907 = σcgc / 1923,507

23,202 x = 14580,8 + 9,113 x σcgc = 16,938 Mpa

x = 1034,907 mm

4. Kasus IV.

32,569 / (1600 - x ) =13,864 / x 32,569 / 1122,271 = σcgc / 410,871

32,569 x = 22182,4 – 13,864 x σcgc = 11,923 Mpa

x = 477,729 mm

• Mencari gaya pratekan

σcgc = Ti / A

Ti = σcgc x A

• Eksentrisitas tendon (e) dapat ditentukan

( )cgcbottom

cgcbottom

σσTiSb e

Sb.eTiσ

Sb.eTi

ATi σ

−×=

+=+=



V-83

Tabel 5.17. Eksentrisitas Tendon

Kasus Ti (KN) e (mm)

I

II

III

IV

10569,083

3294,365

8085,778

5691,742

202,663

1016,277

159,111

745,006

Berdasarkan tabel tersebut, kita dapat menggambarkan daerah aman dengan memplot

e sebagai fungsi Ti, setiap titik di daerah aman ini akan memberikan desain yang

baik serta memenuhi persyaratan batas-batas tegangan ijin.

Gambar 5.22. Daerah aman Ti dan e

Gambar 5.58. Grafik Eksentrisitas Tendon

e max = yb – ½ ∅tendon - ∅tul.begel - ∅tul.utama - penutup

= 71,14 – 6,35/2 – 0,6 – 1,4 – 4 = 61,965 cm

Dipilih Ti = 6150 kN dengan e = 618 mm < e max = 619,65 mm

5.6. Penentuan Jumlah Tendon.

Dipakai Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete

Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 dengan pengangkuran sistem Freyssinet.

Spesifikasi dari Freyssinet :

Diameter nominal : 12,7 mm

Luas nominal : 98,71 mm2

Minimal UTS : 184000 N (Ultimate Tension Strangth)

Modulus Elastisitas (E) : 195 KN/mm2

Tegangan putus ( fpu ) : 184000 / 98,71 = 1864 MPa

10569,1 8085,8 6150

5691,7

3294,4

159,11 202,66 618 745,01 1016,28

e (mm)

Ti (kN)

IV

II

I

III



V-84

As = Ti / 0,7 fpu = 6,15 x 106 / 0,7.1864 = 4713,366 mm2

Jumlah strand = 4713,366 / 98,71 = 47,75 ⇒ 48 buah

Tipe angkur ( T.Y. Lin , Desain Struktur Beton Prategang Jilid 2 hal. 254 )

7 K 5 jumlah tendon = 48 / 7 = 6,85 ⇒ 7 buah

12 K 5 = 48 / 12 = 4 ⇒ 4 buah

19 K 5 = 48 / 19 = 2,53 ⇒ 3 buah

Dipilih :

Tipe angkur : 12 K 5

Tipe dongkrak : K 200

Jumlah tendon : 4 buah

Jumlah strand : 48 buah

As terpasang : 48 x 98,71 = 4738,08 mm2

Diameter selongsong : 6,35 cm

Tegangan tendon ( fsi ) : Ti / As = 6,15 x 106 / 4738,08 = 1297,994 Mpa

Ti per tendon : 6,15 x 106 / 4 = 1,5375 x 106 N

Checking lebar badan :

2 x penutup + 2 x ∅tul. + 2 x ∅tul.begel + ∅tendon.

(2 x 4) + (2x 1,2) + (2 x 0,6) + 6,35 ≤ b

17,95 cm < 18 cm ⇒ OK

5.7. Penentuan Kehilangan Tegangan Sesungguhnya.

Harga R yang sesungguhnya dapat ditentukan sesuai dengan kehilangan

tegangan yang sebenarnya. Tegangan-tegangan pada penampang tengah dihitung

kembali serta dibandingkan dengan tegangan ijinnya.

Kehilangan tegangan pada konstruksi beton prategang dapat diakibatkan oleh :

(T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 76 – 91)

1. Elastic shortening of concrete (perpendekan elastis beton)

2. Creep in concrete (rangkak beton)

3. Shrinkage in concrete (susut beton)

4. Steel relaxation (relaksasi baja)



V-85

5.7.1. Perpendekan Elastis Beton ( Elastic Shortening )

Pada postensioning, untuk pemasangan tendon lebih dari satu kehilangan

tegangan terbesar terjadi pada tendon yang diberi tegangan pertama, dan kehilangan

ini akan menurun pada tendon-tendon yang diberi tegangan berikutnya. Pada tendon

yang diberi tegangan terakhir, kehilangan tegangan sama dengan nol. Kehilangan

tegangan rata-rata sama dengan 0,50 dari kehilangan tegangan yang terbesar.

direncanakan :

Ap = 477375 mm2

Ti’ = 1,5375 x 106 N

m = 4 tendon

Ec = 4700 √50 = 33234,018 Mpa

Es = 195000 MPa

n = Es / Ec = 195000 / 33234, 018 = 5, 86

Tendon I :

Fo = 1,5375 x 106 x ( 4 - 1 ) = 4,6125.106 N

ES = 5, 86 x 4,6125 x 106 / 477375 = 56,62 Mpa

Tendon II :

Fo = 1,5375 x 106 ( 3 - 1 ) = 3,075 . 106 N

ES = 5, 86 x 3,075 x 106 / 477375 = 37,747 Mpa

Tendon III :

Fo = 1,5375 x 106 x ( 2 - 1 ) = 1,5375 .106 N

ES = 5, 86 x 1,5375 x 106 / 477375 = 18,87 Mpa

Tendon IV :

Fo = 1,5375 x 106 x ( 1 - 1 ) = 0

ES = 5, 86 x 0 / 477375 = 0

Kehilangan tegangan rata-rata :

Mpa309,284

018,87 747,37 56,62 rata-rata ES =+++

=

Kehilangan tegangan ES = 28,309 Mpa

ES = n . Fo / Ac



V-86

5.7.2. Rangkak Beton ( Creep )

Notasi :

Kcr = Koefisien rangkak

= 1,6 untuk postension

fc = Ti /Ac

= 6,15 x 106 / 477375= 12,88 Mpa

5,86 EcEs n ==

CR = 1,6 x 5, 86 x 12,88 = 120,76 MPa

Kehilangan tegangan CR = 120,76 Mpa

5.7.3. Susut Beton ( Shrinkage )

Notasi :

Ksh = 0,64 ( Tabel 26-1 ACI )

Es = 195000 MPa

V = volume gelagar dalam inch

S = luas permukaan gelagar dalam inch

RH = Angka kelembaban relatif = 80

inch 789,3cm 624,9 1,59.10

1,53.103200x) 2x25,54 2x19,96 2x107,5 2x12,5 2x22,5 65 (55

3200 x 4773,75SV

6

7

==

=++++++

=

Mpa 15,91 ) 80 x 0,015 - 1,5 ( ) 3,789 x 0,06 -1 ( x 0,64 x 195000 x 550.10 SH -6

==

Kehilangan tegangan SH = 15,91 Mpa

SH = 550.10-6 x Kshx Es x ( 1- 0,06 V/S ) ( 1,5 – 0,015 RH )

CR = Kcr x n x fc



V-87

5.7.4. Relaksasi Baja ( Relaxation )

Notasi :

Untuk tipe Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete

Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 didapat ;

Kre = 35 Mpa ( Tabel 4-5 hal.88 Buku T.Y.Lin )

J = 0,04

fpi = 0,7 fpu fpi / fpu = 0,7 dari tabel 26.3 ACI didapat ;

C = 0,75

RE = [ 35 - 0,04 x ( 15,91 + 120,76 + 28,309) ] 0,75

= 21,3 Mpa

Kehilangan tegangan RE = 21,3 Mpa

Kehilangan tegangan total H = ES + CR + SH + RE

= 28,31+ 120,76 + 15,91 + 21,30 = 186,28 MPa

Prosentase kehilangan tegangan

E = (186,28 / 1297,994) x 100%

= 14,35 %

R = 100 – 14,35 = 85,65 %

= 0,86

5.8. Kontrol Tegangan

Tegangan yang terjadi pada penampang ditinjau dari beberapa kondisi, antara

lain :

1. Pada saat transfer tegangan ( hanya memikul berat sendiri saja ).

2. Setelah Pelat di cor (sudah terjadi kehilangan tegangan ).

3. Setelah beban hidup bekerja.

Diketahui ;

Ti = 6150 kN = 6150000 N

e = 618 mm

A(p) = 477375 mm2

RE = [ Kre - J ( SH + CR + ES) ] C



V-88

A(c) = 788299 mm2

Yb(p) = 711,4 mm

Yt(p) = 888,6 mm

Yb(c) = 1101,33 mm

Yt(c) = 698,67 mm

Ix (p) = 14611110,81 x 104 mm4

Ix (c) = 33095847,86 x 104 mm4

Sb (p) = 205385308 mm3

St (p) = 164428435,9 mm3

Sb (c) = 300508003 mm3

St (c) = 473697853 mm3

MDbeam = M akibat berat sendiri balok = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm

MDslab = M akibat beban tambahan = 2497,92 kNm = 2497,92 x 106 Nmm

ML = M akibat beban hidup = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm

MT = M total = 6989,088 kNm = 6989,088 x 106 Nmm

5.8.1. Gaya pratekan dan berat sendiri sesaat setelah transfer tegangan

pratekan

tif tpSbeam D M

xI

tpY).e.i(T

pAiT

topf ≤+−=

9164428435,

10 x 1760 10 x 114611110,8

888,6 x )618 x (6150000 477375

6150000 6

4 +−=

= 0,4737 Mpa < -3,16 Mpa ok !

cif bpSbeam D M

xI

bpY).e.i(T

pAiT

bottomf ≤−+=

205385308 10 x 1760

10 x 114611110,8 711,4 x )618 x (6150000

4773756150000

6

4 −+=

= 22,816 Mpa < 24 Mpa ok !



V-89

5.8.2. Setelah kehilangan tegangan dan pelat dicor

tf tpS

slab D M beam D M

xItpY). e.i(T . R

Ap

iT . R topf ≤

++−=

9164428435,

4257,92x10 10 x 114611110,8

x888,6)618 x 0000,86x(6150 477375

000,86x61500 6

4 +−=

= 17,091 Mpa < -3,535 Mpa ok !

cf bpS

slab D M beam D M

xIbpY).e.i(T . R

pA

iT . R bottomf ≤

+−+=

205385308

4257,92x10 10 x 114611110,8

x711,4)000x6180,86x(6150 477375

000,86x61500 6

4 −+=

= 6,258 Mpa < 22,5 Mpa ok !

5.8.3. Setelah beban hidup bekerja pada balok komposit

cf S

ML tpS

slab D M beam D M

xItpY).e.i(T . R

Ap

iT . R topf ≤+

++−=

5,55710467510 x 2731,168

9164428435, 10 x 4257,92

10 x 114611110,8 888,6 x )618 x (6150000 x 0,86

4773756150000 x 0,86

66

4 ++−=

= 21,991 Mpa < 22,5 Mpa ok !

pf bcS

ML bpS

slab D M beam D M

xIbpY).e.i(T . R

pA

iT . R bottomf ≤

+−+=

300508,003

10 x 2731,168 205385308

10 x 4257,92 10 x 114611110,8

711,4 x )618 x (6150000 x 0,86 477375

6150000 x 0,86 66

4 +=

= -2,826Mpa < -3,535 Mpa ok !



V-90

5.9. Daerah Aman Kabel Prategang

Gaya pratekan Ti =6150 kN dianggap konstan sepanjang tendon. Letak kabel

prategang di dalam beton mengikuti lengkung parabola. Agar konstruksi tetap aman

maka konstruksi kabel harus terletak di antara kedua garis aman kabel.

Diketahui :

fci = 24 Mpa

fti = 3,16 Mpa

fc = 22,5 Mpa

ft = 3,535 Mpa

A (p) = 477375 mm2

A(c) = 788299 mm2

Sb (p) = 205385308 mm3

St (p) = 164428435,9 mm3

St (c) = 473697853 mm3

Sb (c) = 300508003 mm3

Yt(p) = 888,6 mm Yt(c) = 698,67 mm

Yb(p) = 711,4 mm Yb(c) = 1101,33 mm

Ix(p) = 14611110,81 cm4 Ix(c) = 33095847,86 cm4

5.9.1. Keadaan A, Akibat Gaya Pratekan Ti Dan Berat Sendiri Balok Mdbeam

σcgc = Ti / A

= 6,15 x 106 / 477375 = 12,88 Mpa

Pada serat terbawah akan terjadi tegangan :

bSbeam D M

bS

ei(T

pAiT

cif bottomf −+==).

( ) iTbeam D M

cgcσcif iTbS

1e +−=

( ) 6,15x10

beam D M 12,8824

x1015,6 205385308 1e 66 +−=

6,15x10

beam D M 371,363 1e 6+=



V-91

M0 = 0 kNm e0 = 371,363 mm

M2 = 412,5 kNm e2 = 438,436 mm

M4 = 770 kNm e4 = 496,566 mm

M6 = 1072,5 kNm e6 = 545,753 mm

M8 = 1320 kNm e8 = 585,997 mm

M10 = 1512,5 kNm e10 = 617,297 mm

M12 = 1650 kNm e12 = 639,655 mm

M14 = 1732,5 kNm e14 = 652,989 mm

M16 = 1760 kNm e16 = 657,541 mm

Pada serat teratas akan terjadi tegangan :

tSbeam D M

tS

ei(T

pAiT

tif - topf +−==).

( ) iTbeam D M

cgcσtif iTtS

2e ++=

( ) 6,15x10

beam D M 12,8816,3

x1015,6 9164428435, 2e 66 ++=

6,15x10

beam D M 428,85 2e 6+=

M0 = 0 kNm e0 = 428,85 mm

M2 = 412,5 kNm e2 = 495,923 mm

M4 = 770 kNm e4 = 554,053 mm

M6 = 1072,5 kNm e6 = 603,240 mm

M8 = 1320 kNm e8 = 643,484 mm

M10 = 1512,5kNm e10 = 674,785 mm

M12 = 1650 kNm e12 = 697,140 mm

M14 = 1732,5 kNm e14 = 710,550 mm

M16 = 1760 kNm e16 = 715,028 mm



V-92

5.9.2 Keadaan B, setelah beban hidup bekerja dan terjadi kehilangan tegangan

Pada serat teratas akan terjadi tegangan :

tST M

tS

ei(T R.

pAiRT

cf topf +−==).

( ) iRT

MT cgcσRcf iRT

tS 3e ++−=

( ) 100,86x6,15.

T M 88,12.86,05,22

10.15,686,0473697853 3e 66 ++−=

x

5,289x10

T M 1023,094 - 3e 6+=

M0 = 0 kNm e0 = -1023,094 mm

M2 = 1537,316 kNm e2 = -732,431 mm

M4 = 2894,832 kNm e4 = -475,763 mm

M6 = 4049,628 kNm e6 = -257,424 mm

M8 = 5024,624 kNm e8 = -73,080 mm

M10 = 5796,9 kNm e10 = 72,935 mm

M12 = 6389,376 kNm e12 = 184,956 mm

M14 =6779,132 kNm e14 = 258,648 mm

M16 = 6989,088 kNm e16 = 298,344 mm

Pada serat terbawah akan terjadi tegangan :

bST M

- bS

ei(T R.

pAiRT

tf - bottomf).

+==

( ) iRTT M

cgcσRtf iRT

bS 4e +−−=

( ) 100,86x6,15x

T M 88,1286,0535,3

10.15,686,0 300508003 4e 66 +−−= x

x

5,289x10

T M 830,207 - 4e 6+=



V-93

M0 = 0 kNm e0 = -830,207 mm

M2 = 1537,316 kNm e2 = -539,544 mm

M4 = 2894,832 kNm e4 = -282,876 mm

M6 = 4049,628 kNm e6 = -64,537 mm

M8 = 5024,624 kNm e8 = 119,087 mm

M10 = 5796,9 kNm e10 = 265,822 mm

M12 = 6389,376 kNm e12 = 377,843 mm

M14 =6779,132 kNm e14 = 451,535 mm

M16 = 6989,088 kNm e16 = 491,231 mm

Trace dari e1, e2, e3 dan e4 dapat dilukis dan akan memberikan daerah aman bagi

tendon.

Batas – batas ini dapat disederhanakan menjadi e1 dan e4 saja

saat x = 16 m, batas daerah aman = 657,541 –491,231 = 166,310 mm

= 16,631 cm

Gambar 5.23. Daerah aman kabel prategang

Gambar 5.59. Grafik Daerah Aman Kabel Prategang

0 m 4,00 m 8,00 m 12,00 m 16,00 m

σcgc

σcgs

( - )

( +) 618

-888,6 mm

0

711,4 mm

--830,21

-282,88

119,09377,84

491,23 371,363 496,566 585,997

639,655 657,541



V-94

5.10. Lay Out Tendon Prategang

Bentuk lay out tendon memanjang adalah parabola. Untuk menentukan posisi

tendon digunakan persamaan garis lengkung :

Gambar 5.60. Grafik persamaan lengkung parabola

Dimana : y = ordinat tendon

x = panjang tendon

L = panjang bentang

f = tingi puncak tendon

Gambar 5.61. Perencanaan lay out tendon

Puncak lengkung tiap – tiap tendon adalah sebagai berikut :

- Tendon I : fI = 108,271 – 9,34 = 98,931 cm

- Tendon II : fI = 83,514 – 9,34 = 74,174 cm

- Tendon III : fI = 58,757 – 9,34 = 49,417 cm

- Tendon IV : fI = 34 – 9,34 = 24,66 cm

Contoh perhitungan untuk tendon I

l

y1 f

x1 X

Y Y = 4 f ( Lx – x2 ) / L2

0 m 4,0 m 8 m 12,0 m 16,0 m

cgc

108,

271

83,5

14

9,34

34 58,7

57



V-95

2

2

1)(4'

lxlxfy −

=

2

2

2

2

3200) 3200 ( 395,724

3200) (3200 x 98,931 x 4 xxxx −

=−

=

Untuk x = 2,0 m = 200 cm

cm 23,186 3200

) 200200 x (3200 x 395,724' 2

2

1 =−

=y

cm 085,85186,23271,108'11 =−=−= yyy a

Perhitungan jarak kabel dari tepi bawah disajikan dalam tabel berikut ;

Tabel 5.18. Jarak Kabel dari Tepi Bawah Balok

Jarak

Langsung

(cm)

Jarak Tendon ke Tepi bawah (cm)

Tendon I Tendon II Tendon III Tendon IV

ya =

108,271cm

ya = 83,514 cm ya =58,757cm ya =34 cm

0 108,271 83,514 58,757 34

200 85,085 66,129 47,174 28,22

400 64,988 51,062 37,137 23,211

600 47,984 38,314 28,643 18,972

800 34,072 27,883 21,694 15,505

1000 23,252 19,77 16,289 12,807

1200 15,523 13,975 12,428 10,881

1400 10,885 10,498 10,112 9,72

1600 9,34 9,34 9,34 9,34



V-96

Gambar 5.62. Lay out tendon

5.11. Perpanjangan Kabel

( T.Y. Lin N. - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 108 )

Perpanjangan kabel perlu dihitung untuk menentukan masuknya anchor head ke

dalam sheath, bila ditarik dengan gaya sebesar Fn, beton akan mengalami tekanan

sebesar Fn pula.

Sehingga perpanjangan relatif kabel dapat ditentukan sebagai berikut :

• Akibat Lenturan Beton

∆L = ( fsi x L’ ) / Es

dimana :

∆L = perpanjangan kabel

fsi = 1297,994 MPa = 12979,94 kg/cm2

Es = 195000 MPa = 1950000 kg/cm2

L’ = panjang kabel = L x ( 1 + 2,67 x ( f / L )2 )

• Akibat Elastisitas Beton

∆L = ( σb’ x L’ ) / Ec

dimana :

σb’= 0,37 x f’c = 0,37 x 50 = 18,5 MPa = 185 kg/cm2

Ec = 4700 √fc’= 4700 √50 = 33234,02 Mpa = 332340,2 kg/cm2

• Akibat Susut Beton ∆L= ( Eb x L’ )

Eb = 0,003

0 m 4,0 m 8,0 m 12,0 m 16,0 m



V-97

• Untuk Tendon 1

L = 3200 cm

F = 98,931 cm

L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 98,9312 / 32002 ) = 3208,166 cm

• akibat lenturan beton

∆L = ( fsi x L’ ) / Es

∆L = (12979,94 x 3208,166) / 1950000 = 21,354 cm

• akibat elastisitas beton

∆L = ( 185 x 3208,166) / 332340,2 = 1,785 cm

• akibat susut beton

∆L = 0,003 x 3208,166 = 9,624 cm

Perpanjangan Total = 21,354 + 1,785 + 9,624 = 32,763 cm

• Untuk Tendon 2

L = 3200 cm

F = 74,174 cm

L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 74,1742 / 32002 ) = 3204,59 cm


∆L = ( fsi x L’ ) / Es

∆L = (12979,94 x 3204,59) / 1950000 = 21,33 cm


∆L = ( 185 x 3204,59) / 332340,2 = 1,784 cm


∆L = 0,003 x 3204,59= 9,61 cm


• Untuk Tendon 3

L = 3200 cm

F = 49,417 cm

L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 49,4172 / 32002 ) = 3202,037 cm


∆L = ( fsi x L’ ) / Es

∆L = (12979,94 x 3202,037) / 1950000 = 21,314 cm



V-98


∆L = ( 185 x 3202,037) / 332340,2 = 1,782 cm


∆L = 0,003 x 3202,037 = 9,606 cm


• Untuk Tendon 4

L = 3200 cm

F = 34 cm

L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 342 / 32002 ) = 3200,96 cm


∆L = ( fsi x L’ ) / Es

∆L = (12979,94 x 3200,96) / 1950000 = 21,307 cm


∆L = ( 185 x 3200,96) / 332340,2 = 1,782 cm


∆L = 0,003 x 3200,96 = 9,603 cm


5.12. Kontrol Terhadap Lendutan

Akibat Gaya Prategang

Gaya Prategang Awal ( Ti )

Ti = 6,15.106 N

Ix = 14611110,81 x 104 mm4

E = 618 mm

Ec = 33234,02 Mpa

M = Ti x e = 6,15.106 x 618 = 3,8 x 109 Nmm

M = 1/8 x q x L2

q = 8 x M / L2 = 8 x 3,8 x 109 / 320002 = 29,687 N/mm

( )↑=== mm 83,471 10 x 114611110,8 x 02,33234

32000 x 29,687 x 384

5 I Ec. L . qx

3845 δ 4

44

1



V-99

Gaya Prategang Akhir ( RTi )

Ti = 6,15 x 106 N

E = 618 mm

Ix = 33095847,86 x 104 mm4

M = RTi x e = 0,86 x 6,15 . 106 x 618 = 3,268 x 109 Nmm

M = 1/8 x q x L2

q = 8 x M / L2 = 8 x 3,268 x 109 / 320002 = 25,53 N/mm

( )↑=== mm 34,211 10 x 30658584,5 x 02,33234

32000 x 25,531 x 384

5 I Ec. L . qx

3845 δ 4

44

2

Akibat Berat Sendiri Balok Prategang

q = 13,75 kN/m’ = 13,75 N/mm

( )↓==

=

mm 38,661 10 x 114611110,8 x 02,33234

32000 x 13,75 x 384

5

I Ec. L . qx

3845 δ

4

4

4

3

Akibat Berat Diafragma

M = 366,72 kNm =366,72 x 106 Nmm

Ix = 30658584,5 x 104 mm4

q = 8 x M / L2 = 8 x 366,72 x 106 / 320002 = 2,865 N/mm

( )↓==

=

mm 3,84 10 x 30658584,5 x 02,33234

32000 x 2,865 x 384

5

I Ec. L . qx

3845 δ

4

4

4

4

Akibat beban mati ( aspal + air hujan )

q = 16,65 kN/m’ = 16,65 N/mm

( )↓==

=

mm 22,31 10 x 30658584,5 x 02,33234

32000 x 16,65 x 384

5

I Ec. L . qx

3845 δ

4

4

4

5

Akibat Beban Hidup

Muatan Terbagi Rata

q = 14,55 N/mm



V-100

Muatan Terpusat

P = 100,43 kN = 100430 N

( )↓=

+=

+=

mm 26,224

10x 30658584,5 x 02,33234

32000 x 100430 x 481

10 x 30658584,5 x 02,3323432000 x 14,55 x

3845

I Ec.L . P x

481

I Ec. L . qx

3845 δ

4

3

4

4

34

6

Lendutan pada Keadaan Awal

δijin = ( 1 / 300 ) x L = ( 1 / 300 ) x 32000 = 106,66 mm

δ = δ1 + δ3 = 83,5 – 38,66 = 44,84 mm ( ↑ ) < δijin = 106,6 mm

Pada keadaan awal terjadi lendutan ke atas (chamber)

Lendutan pada Keadaan Akhir

δ = δ2 + δ3 + δ4 + δ5 + δ6

= 34,2 – 38,66 – 3,84 – 22,31 – 26,2 = 56,81 ( ↓ ) < δijin = 106,6 mm

Pada keadaan akhir terjadi lendutan ke bawah

5.13. Perhitungan Penulangan Balok Prategang

Perhitungan penulangan konvensional balok prategang adalah terhadap

momen dan gaya lintang akibat berat sendiri balok saat dilakukan ke lokasi pekerjaan

. Kondisi terburuk yang menyebabkan momen serta gaya lintang terbesar apabila

pengangkatan dilakukan melalui ujung –ujung balok.

Gambar 5.63. Gelagar akibat pengangkatan

32 m B A



V-101

Berat sendiri balok ( q ) = 13,75 kN / m

Mencari gaya momen maksimum :

∑ MB = 0

RA x L – 0,5 . q . L2 = 0

RA x 32 – 0,5 ( 13,75 ) x 32 2 = 0

RA = 220 kN

Momen maksimum terletak di tengah bentang ( 0,5 L )

Mmax = RA x X – 0,5 q X2

= 220 x 16 – 0,5 ( 13,75 ) 162

= 1760 kNm

Mencari gaya lintang maksimum

Gaya lintang maksimum terletak di tepi bentang ( x = 0 m )

Dx = RA – q X

= 220 – ( 13,75 ) x 0

= 220 kN Maka tumpuan penarikan pada tepi bentang

Tinggi balok ( h ) = 1600 mm

Lebar balok = 550 mm

Tebal selimut beton = 40 mm

∅ tulangan utama = 16 mm

∅ tulangan sengkang = 12 mm

Tinggi efektif ( d ) = h – p – 0,5 ∅ tul. Utama -∅ tul. Sengkang

= 1600 – 40 – 0,5 x 16 – 8 = 1544 mm

5.13.1. Perhitungan Penulangan Konvensional

M / bd2 = 1760 . 106 / ( 550 x 15442 ) = 1,34 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

1,34 = 320 ρ - 1505,28 ρ2

Dari hasil perhitungan didapat :

ρ = 0,0042



V-102

ρmin = 0,0035

ρmaks = 0,0406

As = ρ x b x d x 106 = 0,0042 x 550 x 1545 = 3568,95 mm2

Di pakai tulangan 20 Ø 14

As terpasang 4019,2 mm2 > 3568,95 mm2

5.13.2 Kontrol Terhadap Tegangan Geser

( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 218 )

Gaya lintang terbesar terjadi pada tumpuan, jadi :

X = 0

Y = 4 f X (L-X) / L2 = 4 f (L X - X2) / L2

Y’ = tg α = 4 f ( L - 2X ) / L2

X = 0 → tg α = 4 f / L ,

Dimana ; f = e = 618 mm

L = 32000 mm

DU = RTi x tg α = 5,289 .106 x 4 x 618 / 32000 = 408575,25 N

DA = gaya lintang di tumpuan = 813,608 kN = 813608 N

Q = DA - DU = 813608 – 408575,25 = 405032,75 N

Data Penampang

A = 477375 mm2

Yb = 711,4 mm

Yt = 888,6 mm

Ix = 14611110,81 cm4 = 14611110,81. 104 mm4

Sb = 205385308 mm3

St = 164428435,9 mm3

τ ijin = 0,43 x f’c = 0,43 x 50 = 21, 5 MPa

τ b = ( Q x St ) / ( b x Ix )

= ( 405032,75 x 164428435,9 ) / ( 180 x 14611110,81. 104 ) = 2,532 Mpa

τ b’ = ( RTi / A ) + ( RTi x e x Yt ) / Ix

= (5,289 .106 / 477375 ) + (5,289 .106 x 618 x 888,6 ) /14611110,81. 104

= 30,958 Mpa

τ t = √ ((τ b )2+ (τ b’/ 2 )2 ) - τ b’ / 2 = √ ( ( 2,532 )2 + ( 30,958 / 2 )2 ) – 30,958 / 2

= 0, 206 MPa < τijin = 21,5 Mpa

ρmin < ρ < ρ max , dipakai ρ



V-103

Maka perencanaan balok prategang tanpa tulangan geser.

5.13.3 Perhitungan Tulangan Sengkang

Persamaan parabola tendon :

Y = ( 4f / L2 ) x ( LX - X2 )

Y’ = tg ∅ = ( 4f / L2 ) x ( L - 2X )

f = e = 618 mm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

Jarak sengkang :

S = ( d x Av x fy ) / Vs

dimana : S = jarak sengkang

d = tinggi balok = 160 cm

d’ = 160 – 2 x 4 = 152 cm

Av = luas sengkang

fy = 4000 kg/cm2 (BJTD 40)

Vs = Vu - Vc

Vu0 = 813608 N

Vu2 = 723708 N

Vu4 = 622348 N

Vu6 = 532448 N

Vu8 = 431088 N

Vu10 = 341088 N

Vu12 = 239828 N

Vu14 = 149928 N

Vu16 = 60028 N

Vc = RTi x sin ∅

RTi = 5,289 .106 N

Untuk jarak 0 - 200 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 -2X )

= ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2 x 0 )

= 0,07725 → ∅ = 4, 417 °



V-104

sin ∅ = 0,077

Vc = RTi x sin∅ = 5,289 .106 x 0,077 = 407253 N

Vs = Vu - Vc = 813608 – 407253 = 406355 N

Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2

S = ( d x Av x fy )/Vs = ( 152 x 1,130 x 4000 )/40635,5 = 16,9 cm ≈ 169 mm

Untuk jarak 200 – 400 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 – 2 x 2000 )

= 0,0675 → ∅ = 3,86 °

sin ∅ = 0,0673

Vc = RTi x sin∅

= 5,289 .106 x 0,0673 = 355949,7 N

Vs = Vu - Vc

= 723708 – 355949,7 = 367758,3 N


S = ( d x Av x fy ) / Vs =(152x 1,13x 4000)/ 36775,83 = 18,7 cm ≈ 187 mm


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x (32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 4000 )

= 0,058 → ∅ = 3,32 °

sin ∅ = 0,058

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,058 = 306762 N

Vs = Vu – Vc

= 622348 – 306762 = 315586 N


S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13x 4000) / 31558,6 = 21,8 cm ≈ 218 mm


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 6000 )

= 0,048 → ∅ = 2, 748 °



V-105

sin ∅ = 0,0432

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,0432 = 228484,8 N

Vs = Vu - Vc

= 532448 – 228484,8 = 303963,2 N


S = (d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000)/ 30396,32 = 22,6 cm ≈ 226 mm


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 8000 )

= 0,038 → ∅ = 2, 176 °

sin ∅ = 0,0379

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,0379 = 200453,1 N

Vs = Vu - Vc

= 431088 – 200453,1 = 230634,9 N


S=(d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 23063,49 = 29,8 cm ≈ 298 mm


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 10000 )

= 0,0289 → ∅ = 1,655 °

sin ∅ = 0,0288

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,0288 = 152323,2 N

Vs = Vu - Vc

= 341088 – 152323,2 = 188764,8 N


S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000 )/18876,48 = 36,4cm ≈ 364 mm



V-106


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 12000 )

= 0,0193 → ∅ = 1,105 °

sin ∅ = 0,0192

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,0192 = 101548,8 N

Vs = Vu - Vc

= 239828 – 101548,8 = 138279,2 N


S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 13827,92 = 49,7 cm ≈ 497 mm


tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )

= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 14000 )

= 0,00965 → ∅ = 0,553 °

sin ∅ = 0,00965

Vc = RTi x sin∅

= 5,289.106 x 0,00965 = 51038,85 N

Vs = Vu - Vc

= 149928 – 51038,85 = 98889,15 N


S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 9888,915 = 69,5 cm ≈ 695 mm

Jadi pada jarak :

x = 0 – 2,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 75

x = 2,0 – 4,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 75



x = 8,0 – 10, 0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 125

x = 10, 0 – 12,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 125





V-107

5.13.4 Perhitungan tulangan pembagi

Tulangan pembagi

As = 0,20 x As tulangan utama

= 0,20 x 3692,64

= 792,528 mm2

Dipakai tulangan pembagi 12∅10 ( As = 942 mm2 )

Gambar 5.64. Penulangan balok prategang

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • •

• • • •

6D16

∅ 12 - 75

2 D16

6 D 16

3 D 16

3 D 16

125

75

1075

100

225

4 m 6 m 6 m

6 D 16 6 D 16 6 D 16



V-108

5.14. Perencanaan End Block

Akibat stressing maka pada ujung balok terjadi tegangan yang besar dan

untuk mendistribusikan gaya prategang tersebut pada seluruh penampang balok,

maka perlu suatu bagian ujung block (end block) yang panjangnya sama dengan

tinggi balok dengan seluruhnya merata selebar flens balok. Pada bagian end block

tersebut terdapat 2 (dua) macam tegangan yang berupa :

1. Tegangan tarik yang disebut Bursting Zone terdapat pada pusat penampang di

sepanjang garis beban.

2. Tegangan tarik yang tinggi yang terdapat pada permukaan ujung end block yang

disebut Spalling Zone (daerah yang terkelupas).

Untuk menahan tegangan tarik di daerah Bursting Zone digunakan sengkang

atau tulangan spiral longitudinal. Sedangkan untuk tegangan tarik di daerah Spalling

Zone digunakan Wiremesh atau tulang biasa yang dianyam agar tidak terjadi retakan.

Perhitungan untuk mencari besarnya gaya yang bekerja pada end block adalah

berupa pendekatan.

Gaya yang terjadi pada end block dicari dengan rumus sebagai berikut :

• Untuk angkur tunggal

( )( ) F

bbbb

FTo

3

12

1220.004.0 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+−

+=

• Untuk angkur majemuk

( )( ) F

bbbb

To

3

12

1220.0 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+−

=

( )γ−= 13FTs

Dimana : To = Gaya pada Spalling Zone

Ts = Gaya pada Bursting Zone

F = Gaya prategang efektif

b1, b2 = bagian – bagian dari prisma



V-109

Gambar 5.65. Gaya pada end block

- Prisma1

F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b1 = 12,378 cm

b2 = 51,729 cm

- Prisma 2

F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b1 = 12,378 cm

b2 = 12,378 cm

- Prisma 3

F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b1 = 12,378 cm

b2 = 12,378 cm

- Prisma 4

F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b1 = 34 cm

b2 = 12,378 cm

b2

b1

F

F

F

F

100

b2

b1

b2

b1

b2

b1



V-110

Perhitungan gaya pada permukaan end block diberikan pada tabel dibawah ini ;

Tabel 5.19. Gaya pada Permukaan End Block

Prisma

Jarak dari angkur

Gaya F (kN)

Surface force (Kn)

b1 (cm) b2 (cm) 0.04 F Fbbbb

3

12

122.0 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+−

1 12,378 51,729 1537,5 61,5 71,11

2 12,378 12,378 1537,5 61,5 0

3 12,378 12,378 1537,5 61,5 0

4 34 12,378 1537,5 61,5 31,157

To1 max = 61,5 kN

To1 ditahan oleh Net Reinforcement yang ditempatkan di belakang pelat pembagi.

Kita gunakan tulangan dengan fy = 400 MPa.

23

s mm 75,153400

10 x 61,5A ==

Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ).

To2 max = 71,11 kN

Ditempatkan di belakang dinding end block. Kita gunakan tulangan dengan fy = 400

MPa.

23

s mm 775,177400

10 x 71,11A ==

Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ).

Perhitungan gaya pada daerah bursting zone (Ts)

Diameter tiap jangkar = 6,35 cm

2a = 0,88 d = 0,88 x 6,35 = 5,588 cm = 0,056 m



V-111

Penulangan Bursting Zone disajikan dalam tabel berikut ;

Tabel 5.20. Penulangan Bursting Zone

No Uraian Bursting Area

Sat Prisma 1 Prisma 2 Prisma 3 Prisma 4

1. Gaya ( F ) 1537,5 1537,5 1537,5 1537,5 kN

2. Sisi Prisma ( 2b ) 0,25 0,25 0,25 0,25 m

3. Lebar ( 2a ) 0,056 0,056 0,056 0,056 m

4. γ = 2b2a 0,224 0,224 0,224 0,224 -

5. Bursting Force

( )γ13FTs −=

397 397 397 397 kN

6. Koefisien reduksi

( 0=bσ ) 1 1 1 1 -

7. Angkur miring

ss T 1,1'T = 436,7 436,7 436,7 436,7 kN

8. fy ( a ) 400 400 400 400 MPa

9. Tulangan diperlukan

aTA s

s'

= 1091,75 1091,75 1091,75 1091,75 mm2

10. Tulangan terpasang

Luas tul. terpasang

10 ∅ 12

1131

10 ∅ 12

1131

10 ∅ 12

1131

10 ∅ 12

1131 mm2



V-112

Gambar 5.66. Penulangan End Block

5.15. Perencanaan Bearings

Untuk perletakkan Jembatan direncanakan digunakan bearings merk CPU

buatan Indonesia.

Gambar 5.67. Bearing pad dan elastomeric bearing

65 40 60

B B

A

POT A – A TAMPAK

4 Ø 8

10 Ø 12

100 4 Ø 8

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• •

POT B - B

• •

A



V-113

CPU Elastomeric Bearings

Spesifikasi :

• Merupakan bantalan atau perletakan elastomer yang dapat menahan beban berat,

baik yang vertikal maupun horisontal.

• Bantalan atau perletakan elastomer disusun atau dibuat dari lempengan elastomer

dan logam yang disusun secara lapis berlapis.

• Merupakan satu kesatuan yang saling melekat kuat , diproses dengan tekanan

tinggi.

• Bantalan atau perletakan elastomer berfungsi untuk meredam getaran, sehingga

kepala jembatan ( abutment ) tidak mengalami kerusakan.

• Lempengan logam yang paling luar dan ujung-ujungnya elastomer dilapisi

dengan lapisan elastomer supaya tidak berkarat.

• Bantalan atau perletakan elastomer juga disebut bantalan Neoprene yang dibuat

dari karet sinthetis.

Pemasangan :

• Bantalan atau perletakan elastomer dipasang diantara tumpuan kepala jembatan

dan gelagar.

• Untuk melekatkan bantalan atau perletakan elastomer dengan beton atau besi

dapat dipergunakan lem epoxy rubber.

Ukuran :

Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai

permintaan.

Bearing Pad / Strip

Spesifikasi :

• Merupakan lembaran karet ( elastomer ) tanpa plat baja

• Berfungsi untuk meredam getaran mesin maupun ujung gelagar Jembatan

• Dipasangkan diantara beton dengan beton atau beton dengan besi

Ukuran :

Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai

permintaan.

Vmax = Σ DTOT = 813,608 kN = 813608 N



V-114

Kerja beban horisontal ( Hr ) sebesar 5% beban D tanpa koefisien kejut.

Hr = 5% x 283,015 kN = 14,15075 kN = 14150,75 N

Digunakan :

• CPU Elastomeric Bearings tebal 67 mm isi 4 plat baja 3 mm

Kuat tekan = 56 kg/cm2 = 560 N/cm2

Kuat geser = 35 kg/cm2 = 350 N/cm2

• CPU Bearing Pad / Strip tebal 20 mm

Kuat geser = 2,11 kg/cm2 = 21,1 N/cm2

Dimensi Ukuran Perletakan :

• CPU Elastomeric Bearings

dibutuhkan = 813608 / 560 = 1452,87 cm2

dipakai ukuran 2 x ( 320 x 320 x 67 ) mm

cek kuat tekan = 813608 / 2 ( 32 x 32 )

= 397,27 N/cm2 < 560 N/cm2

cek kuat geser = 14150,75 / 2 ( 32 x 32 )

= 6,9 N/cm2 < 350 N/cm2

• CPU Bearing Pad / Strip

Dibutuhkan = 14150,75 / 21,1 = 670,651 cm2

digunakan 2 x (300 x 200 x 20 ) mm

cek kuat geser = 14150,75 / 2(30 x 20 )

= 11,8 N/cm2 < 21,1 N/cm2



V-115

P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t t

4 4 4 4 4 4 4 4

DL =5,05 t/m

LL =1,6 t/m

5.16. Penghubung Geser ( Shear Connector )

Karena hubungan antara lantai jembatan dengan gelagar beton prategang

merupakan hubungan komposit, dimana dalam hubungan ini, lantai dengan gelagar

beton tidak dicor dalam satu kesatuan, maka perlu diberi penahan geser agar

hubungan antara lantai dengan gelagar beton dapat bekerja secara bersamaan dalam

menahan beban.

Diketahui

Bentang jembatan : 32 meter

Beban yang diterima gelagar :

• Beban merata (qd)

• Air Hujan : 0.05 * 2 * 1 = 2,500 ton• Perkerasan Jalan : 0.1 * 2 * 2.2 = 0,440 ton• Lantai Jembatan : 0.2 * 2 * 2.4 = 0,960 ton• Balok Induk : 0.477375 * 2.4 = 1,146 ton

Total = 5,046 ton/m¹

• Beban terpusat (p)

Akibat balok diafragma = 3,738 ton (dengan jarak seperti pada

gambar pemodelan beban bawah)

• Beban Merata “DL” (PPPP JR 1987, 2.4.a)

beban “q” = 2.1 t/m1, untuk 30 < L < 50 meter (PPPP JR 1987, 2.4.a)

DL = * 2 * 100% = 1,6 ton/ m1

Gambar 5.68. Diagram Beban Merata

2,1



V-116

Dengan bantuan software “SAP 2000 ver. 11” mengacu pemodelan beban diatas

dengan koefisien beban 1,2*beban mati dan 1,6*beban hidup , maka diperoleh gaya

geser (bidang “D”) sebesar : 79,95 ton (Nomor 1)

Gambar 5.69. Diagram Gaya Geser

1. Jarak 0 – 4,0 m

Dmax : 79,95 ton (nomor 1)

d (tinggi efektif komposit) : 1600 + 200 – 40 = 1760 mm

b (bidang kontak) : 550 mm

V (koef. Gesek) : 1

Q (faktor reduksi) : 0,6

σ = = 176055095,79

× = 825,929 ton/m² = 82,5929 kg/cm²

σ n = tegangan geser yang ditahan bidang kontak

= 5,5 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, tidak terlalu kasar dan tanpa shear

connector)

= 24 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, sedikit kasar dan menggunakan shear

connector minimum)

σ sc = tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector

= σ – Q * Vn

= 82,5929 – 0,6 * 5,5

= 79,2929 kg/cm²

Dengan menggunakan 2 buah shear connector tipe U

dengan tulangan Ø12 (As = 452 mm²)

Jarak pemasangan shear connector = = 552929,79

1240052,4×

×× = 2,487 cm

1 2 3

4,0 m 4,0 m 8,0 m



V-117

Jarak yang diambil antar shear connector = 7,5 cm > 2,487 cm AMAN!

Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-75

2. Jarak 4,0– 8,0m




V (koef. Gesek) : 1

Q (faktor reduksi) : 0,6

σ = = 176055080,54

× = 566,115 ton/m² = 56,611 kg/cm²



connector)


connector minimum)


= σ – Q * Vn

= 56,611 – 0,6 * 5,5

= 53,311 kg/cm²



Jarak pemasangan shear connector = = 55311,53

1240052,4×

×× = 3,699 cm

Jarak yang diambil antar shear connector = 12,5 cm > 3,699 cm AMAN!


3. Jarak 8,0 – 16,0 m






V-118

Ø12-752D16

Shear Connector Ø12-250D12-200 D8-12520

6D1650

20

1512

3

3

V (koef. Gesek) : 1 ; Q (faktor reduksi) : 0,6

σ = = 176055091,35

× = 370,971 ton/m² = 37,097 kg/cm²



connector)


connector minimum)


= σ – Q * Vn

= 37,097– 0,6 * 5,5

= 33,797 kg/cm²



Jarak pemasangan shear connector = = 55 33,797

1240052,4×

×× = 5,835 cm

Jarak yang diambil antar shear connector = 25 cm > 5,835 cm AMAN!


Gambar 5.70. Sambungan Gelagar dengan Plat Lantai menggunakan Shear Connector U Ø 12 – 250 mm



V-119

6 . PELAT INJAK

Tebal pelat injak direncanakan adalah 20 cm .

Panjang pelat injak disesuaikan dengan lebar

abutment yang direncanakan 9 m, sedangkan

lebar pelat injak tersebut diambil 2 m.

Gambar 5.71. Rencana Ukuran Pelat Injak

Pembebanan :

• Berat sendiri pelat injak = 0,2 x 1,00 x 2,4 = 0,48 ton/m’

• Berat aspal = 0,1 x 1,00 x 2,2 = 0,22 ton/m’

• Berat tanah = 0,7 x 1,00 x 2,0 = 1,4 ton/m’

Total beban ( q ) = 2,1 ton /m’

Momen :

M = ½ q l 2

= ½ x 2,1 x 22

= 4,2 tm = 42 kNm = 42 .106 Nmm

Penulangan :

Tebal selimut beton = 20 mm

φ tulangan rencana = 12 mm

Tinggi efektif = 200 – 20 - 0,5.12 = 174 mm

MU / b d 2 = 42 . 106 / ( 1000 x 1742 ) = 1,387 N / mm2

c' f


M2 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=

1,387 = 192 ρ - 1204,224 ρ2

ρ = 0,0076

ρmin = 0,0058

ρmaks = 0,0363

20 cm

2 m

9 m

ρmin< ρ < ρ max , dipakai ρ



V-120

∅16-150.

∅16-150

∅

8-17

5

∅ 8

-175

∅ 8 -175 D16-150

∅ 8 -175

D 16 -150

As = ρ x b x d x 106 = 0,0076 x 1000 x 174 = 1322,4 mm2


As terpasang 1340 mm2 > 1322,4 mm2

Tulangan bagi = 0,2 x As = 0,2 x 1340 = 268 mm2

Dipakai tulangan ∅ 8 – 175 ( As = 287 mm2 )

Gambar 5.72. Penulangan Plat Injak



V-121

7. DINDING SAYAP ( WING WALL )

Gambar 5.73. Perencanaan Wing Wall

Data – data teknis :

Ht = 150 cm

d = 150 – 50 = 100 cm = 1 m

Data tanah urugan : γt = 1,74 ton / m3

ϕ = 30°

q = 1,2 t/ m2

h = q / γt = 1,2 / 2 = 0,6

Akibat tekanan tanah

Koefisien tekanan tanah :

)2

45(tanKa 2 ϕ−=

333,0)2

3045(tan2 =−=Ka

)2

45(tanKp 2 ϕ+=

3)2

3045(tan2 =+=Kp

Lebar dinding abutment yang ditinjau ( d ) = 1 m

30 30 50 540

110 80 110 300

80 G2

G3

G4

G5

Ea1

G1

Ea2

P2 P1

160

470

50

100



V-122

P1 = γt. h .Ka. d = 1,74 x 0,753 x 0,333 x 1,00 = 0,436 t/m2

P2 = γt. h. Ka .d = 1,74 x 7,8 x 0,333 x 1,00 = 4,519 t/m2

Ea1 = H x P1 = 7,8 x 0,436 = 3,400 ton

Ea2 = ½ H . P2 = ½ x 7,8 x 4,519 = 17,624 ton

Bagian Tekanan ( ton ) Jarak thd A ( m ) Momen ( tm )

Ea1 3,400 ½ x 7,8 = 3,9 13,26

Ea2 17,624 1/3 x 7,8 = 2,6 45,822

∑ 21,024 - 59,082

Perhitungan penulangan :

Mu = 1,2 x 0,59 .10 6 Nm = 7,08 .105 Nm

h = 400 mm

b = 1000 mm

fc’ = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

Nxdb

Mu 722 10.138,3

36,0110.068,4

.

5

==

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

'588,01..8,0.

. 2 fcfyfy

dbMu φρ

2150,4 ρ2 – 320ρ + 5,462 = 0

ρ = 0,014

ρ min = 0,00583

ρ min < ρ < ρ max

ρ max = 0,0363

As = ρ . b . d = 0,0106 x 1000 x 360 = 3816 mm2

Dipakai tulangan ∅ 20 –75 ( As = 4189 mm2 )

Tulangan pembagi diambil = 20 % x tulangan utama

= 20 % x 4189 = 837,8 mm2

Dipakai tulangan ∅ 14 –175 ( As = 880 mm2 )

7,08 .105

5,462 x 107 N



V-123

Gambar 5.74. Penulangan Wing Wall

40

D 14 –175

D 20–75

D 14 –175 I

I

• • • • • •

• •

• •

• •

• •

• •

D 20–75

POT. I - I



V-124

- PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH

Fungsi utama bangunan bawah Jembatan adalah untuk menyalurkan semua

beban yang bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perhitungan struktur bawah

meliputi :

• Perhitungan Abutment

• Perhitungan Tiang pancang

Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi bangunan bawah

jembatan, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis

elemennya.

1. PERENCANAAN ABUTMEN

Gambar 5.75. Perencanaan abutment

110 80 110

100

50

300

80

30 30 50 540

470

100

150

160

200

100

900



V-125

1.1. Pembebanan Abutment

1.1.1. Gaya Vertikal

a. Gaya Akibat Berat Sendiri Abutment

Gambar 5.76. titik berat abutment

Tabel 5.21. Titik Berat Abutmen

No A (Luas:m2) X ( m ) Y ( m ) A x X A x Y

I 3,0 1,5 0,50 4,5 1,50

II 0,4 1,5 0,50 0,36 0,204

III 0,275 2,45 1,25 0,673 0,343

IV 0,275 0,733 1,25 0,201 0,343

V 3,76 1,5 3,85 5,64 14,476

VI 0,225 2 6 0,45 1,35

VII 0,45 2,05 6,2 0,923 2,79

VIII 0,525 1,75 7 0,919 3,675

8,91 - - 13,666 24,338

W1

W4 W3 W2

W5

W6

W8

1,75

73 150

245

2,05

2,267

6,20 7

50 1,25

3,85

6



V-126

Titik berat penampang abutment ;

X = m 1,54 12,685

19,5299 A

A.x==

ΣΣ

Y = m 5,77 12,68573,2238

AA.y

==Σ

Σ

b. Beban Mati Akibat Konstruksi Atas

Beban mati konstruksi atas :

♦ Lapis perkerasan = 0,1 x 7 x 32 x 2,4 = 53,76 ton

♦ Air hujan = 0,05 x 9 x 32 x 1,0 = 14,40 ton

♦ Pelat jembatan = 0,2 x 9 x 32 x 2,4 = 138,24 ton

♦ Balok prestress = 0,477375 x 5 x 32 x 2,4 = 183, 452 ton

♦ Diafragma = 0,2 x 1,075 x 1,85 x 4 x 7 x 2,4 = 32,2973 ton

♦ Pipa sandaran = 3,58 x 32 x 4 = 458,24 kg = 0,45824 ton

♦ Tiang sandaran = {( 0,16 x 0,16 x 0,55 ) + ( ½ ( 0,16 + 0,25 ) x 0,45 x

0,16 )}x 0,45 x 0,16 = 2,3533 ton

♦ Sandaran = 1,45 x 0,15 x 0,1 x 2 x 2,4 = 0,1044 ton

♦ Trotoir = 0,2 x 1 x 32 x 2 x 2,4 = 30,72 ton

Beban mati total ( W ) = 445,63154 ton

Beban mati yang diterima abutment ( b ) = 445,63254 : 2 = 222,81577 ton

= 2,228. 106 N

Lengan gaya terhadap titik G = Xb = 1,54 m

Momen gaya terhadap titik G = b x Xb

= 2,228 . 106 x 1,54

= 3,431 . 106 Nm

c. Beban Hidup Akibat Konstruksi Atas

Beban hidup akibat konstruksi atas :

- Beban terbagi rata ;

K = 1+ ( 20 / ( 50 + L )) = 1 + ( 20/ ( 50 + 32 )) = 1,244

q = 2,1633 ton/m’ ( 30 < L < 60 )

ton69,814 2 x 752

1633250 1,85 x 752

16332100 x 32 q' =⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ %+%= )

,,()

,,(

13,666

8,9124,338

8,912,73 m



V-127

- Beban garis ;

P = 12 ton

K = 1,244

ton12,109 0,925 x 752

1250 1,85 752

12100 P' =⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ %+%= )

,()

,(

Berat total beban hidup + kejut (H + K) = ( 69,814 + 12,109 )x 1,244

= 101,912 ton

Beban untuk tiap abutment (c) = ½ x 101,912 = 5,09 .106 N

Lengan Gaya terhadap titik G = Xc = 1,54 m

Momen Gaya terhadap titik G = c x Xc

= 1,54 x 5,09. 106

= 7,84 . 106 Nm

d. Berat tanah vertikal

Berat tanah dihitung dari rumus ;

W = V x γ

W = berat tanah (ton)

V = Volume tanah yang dihitung (m3)

γ = Berat isi tanah pada kedalaman yang ditinjau = 1,74 t/m3

W1 = 2 x ½ 1,74 x 0,3 x 9 x 1,1 = 4,698 ton

W2 = 2 x 1,74 x 2 x 9 x 1,1 = 68,904 ton

W3 = 1,74 x 7,3 x 0,3 x 9 = 34,295 ton

W4 = ½ x 1,74 x 0,3 x 9 x 0,5 = 1,174 ton

W5 = 1,74 x 6,8 x 9 x 0,8 = 85,19 ton

Berat tanah total ( d ) = 194,261 ton = 1,942 . 106 Nm

Titik berat terhadap G ;

{ } m 2,186 )8,98,0()21,1()5,03,0(2)3,73,0()21,1()1,13,0(

)1,13,0(633,2)8,98,0(6,2)21,1(45,2)5,03,05,0(1,2)3,73,0(05,2)21,1(55,0)1,13,0(367,0

X21

21

21

21

=+++++

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

++++++

=xxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxx

Momen gaya terhadap titik G = d x Xd

=1,942 . 106 x 2,186 = 4,245 . 106 Nm

6,8)} = 2,186 m



V-128

Gambar 5.77. Beban akibat berat tanah diatas Abutment

1.1.2. Gaya Horisontal

a. Gaya Rem dan Traksi

Gambar 5.78. Beban akibat gaya rem dan traksi

Beban terbagi rata = q’ = 69,814 ton

Beban garis = P’ = 12,109 ton

Beban hidup total tanpa koefisien kejut (q’ + P’) = 81,923 ton

e = 5% Total beban c

= 5% x 8,19 . 10. 105 = 4,096 . 104 N

Lengan gaya terhadap titik G = Ye = 10,16 m

Momen gaya terhadap titik G = Mge = e x Ye

= 4,096 . 104 x 10,16 = 4,162 . 105 Nm

7,8 m

2,36 m

A W2 W1

W2 W1

2,186 m

ΣWt

2,00m 0,30m

1,78m 2,23m

W3

W4 W5



V-129

b. Gaya Geser Tumpuan dengan Balok Prategang

F = f x Wd

Dimana ;

F = gaya gesek tumpuan dengan balok

f = koefisien gesek antara karet dengan beton/baja (f = 0,15-0,18)

Wba =Beban mati bangunan atas girder prategang = 101,912 ton

g = 0,15 x 101,912 = 15,2868 ton = 1,53 . 105 N

Lengan gaya terhadap titik G = Yg = 12,9 m

Momen gaya terhadap titik G = MGg = g x Yg

= 1,53. 105 x 12,9 = 1,974. 106 Nm

Gambar 5.79. Beban akibat gaya geser tumpuan

c. Gaya Akibat Gempa

Gambar 5.80. Beban gempa terhadap bagian konstruksi

5,25 m 7m

4,1 m

Tba

Tab Tt

7 m

g1



V-130

Gaya gempa arah memanjang :

T= C x W

di mana :

T = gaya horisontal akibat gempa

C = koefisien gempa untuk wilayah Jawa tengah = 0,14 (PPJJR)

W = Muatan mati dari bagian konstruksi yang ditinjau (ton).

- Gaya gempa terhadap bangunan atas ;

Wba = ( 1,2 x 2,228 . 106 ) + ( 1,6 x 5,09 .105 N) = 3,285. 106 N

Tba = 0,14 x 3,285. 106 = 4,599. 104 N

Lengan gaya terjadap titik G = 12,95 m

Momen terhadap titik G = Mba = 4,599 . 104 x 12,95

= 5,956 . 105 Nm

- Gaya gempa terhadap Abutment ;

Wab = 2,739 . 106 N

Tab = 0,14 x 2,739 . 106 = 3,835 . 105 N

Lengan gaya terhadap titik G = 4,1 m

Momen terhadap titik G = 3,835 . 105 x 4,1

= 1,572 . 106 Nm

- Gaya gempa terhadap beban tanah ;

Wt = 1,942 . 106 N

Tt = 0,14 x 1,942 . 106 = 2,71 . 105 N

Lengan gaya terhadap titik G = 5,25 m

Momen terhadap titik G = 2,71 . 105 x 5,25

= 1,42 . 106 Nm



V-131

d. Tekanan aktif tanah

Gambar 5.81. Tekanan aktif tanah

Diketahui :

Ø1 = 30º

γ1 = 1,74 ton/m3

C1 = 0,04

H = 7 m

H1 = 4,1 m

Berat lalu lintas + aspal = ( 12,5 . 103 ) + ( 1,85 x 0,1 x 2200 )

= 1,657. 104 N

) 2

- (45 tan Ka 2 φ°=

0,333 ) 2

30 - (45 tan Ka1 2 =°

°=

• Gaya tekanan tanah aktif

P1 = γ1 x q x Ka1 x H1 x Labutment

= 1,74 x ( 1,657 . 104 ) x 0,333 x 4,1 x 9

= 35427,651 ton

P1

P2

2,35 m 2,35 m 0,5m 1 m



V-132

P2 = γ1 x Ka1 x ½ H12 x Labutment

= 1,74 x 0,333x ½ 4,12 x 9

= 43,83 ton

∑ P = P1 + P2

= 35427,651 + 43,83

= 35471,481 ton

= 3,547 . 105 N

1.2. Kontrol Terhadap Kestabilan Konstruksi

Pilar ditinjau terhadap kombinasi pembebanan sebagai berikut ;

Tabel 5.22. Kombinasi Pembebanan dan Gaya

No. Kombinasi Pembebanan dan Gaya Tegangan yang dipakai

terhadap Tegangan Ijin

I M + (H + K) + Ta + Tu 100%

II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125%

III Kombinasi (1) + Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140%

IV M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu 150%

Keterangan :

A = Beban Angin

Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan

AHg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa

Gg = Gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh = Gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi

(H+K) = Beban hidup dan kejut

M = Beban mati

Rm = Gaya rem

S = Gaya sentrifugal

SR = Gaya akibat susut dan rangkak

Tm = Gaya akibat perubahan suhu

Ta = Gaya tekanan tanah

Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi



V-133

Tu = Gaya angkat

Tinjauan stabilitas Abutment :

- Tinjauan terhadap guling ; n MHMV Fg >

ΣΣ

=

- Tinjauan terhadap geser ; n H

c.B.D x tanV Fg >Σ

+Σ=

φ

- Tinjauan terhadap eksentrisitas ; B 61

V MH - MV -

2B e <

ΣΣΣ

=

- Tinjauan pada dasar Abutment ; qall W

MH AV σ <±=

Diketahui ;

n = 1,5

Ø = sudut geser dalam tanah =32,89°

c = kohesi tanah = 0,004kg/cm2 = 0,04ton/m2

B = Lebar poer abutment = 3 m

L = Panjang poer abutment = 9 m

A = 3 x 9 = 27 m2

W = 1/6 x 32 x 9 = 13,5 m3

Daya dukung tanah ;

qu = (1+0,3B/L).c.Nc + Df. γo.Nq + ½ (1-0,2B/L). γ1.B.Nγ

Nc,Nq,Nγ = Bearing capacity factor (dari tabel terzaghi)

= Untuk Ø = 32,89° → Nc = 33,5 Nq = 22,7 Nγ = 22,6

Df = Kedalaman penanaman = 6,3 m

γo = satuan berat tanah diatas dasar pondasi = = 2 ton/m3

qu = (1+0,3.3/9).0,2.33,5 +6,30. 2. 22,7 + ½ (1-0,2 .3/9). 2 = 287,69 ton/m2

qall = qu/FS =287,69 /1,5 = 191,793 ton/m2



V-134

• Kombinasi I

Tabel 5.23. Kombinasi Pembebanan I

Beban Gaya ( Newton ) Jarak terhadap G (m) Momen (Nm)

Jenis Bagian V H x Y MV MH

M Wa

Wt

Wba

2,74.106

2,12.106

3,29.106

-

-

-

1,54

2,19

1,54

-

-

-

4,22.106

4,63.106

5,06.106

-

-

-

(H+K) Wl

5,09.106

- 1,54

- 7,85.106

-

Ta - - - - - -

Tu - - - - - -

Total 8,65.106 - - - 1,47.107


- Tinjauan terhadap guling ; n %100 MHMV Fg >

ΣΣ

= ………..tidak aman

- Tinjauan terhadap geser ; %n 100 H

c.B.D x tanV Fg >Σ

+Σ=

φ ………..tidak

aman

- Tinjauan terhadap eksetrisitas ;

0,5 3 x 61 0,99-

10.65,8 0 - 10.47,1 -

23 e 6

7

=<== ………..aman

Tinjauan pada dasar Abutment ;

66 6

10.06,1 qall 3,20.10 27

V.10 8,65 σ =<== ………..tidak aman



V-135

• Kombinasi II

Tabel 5.24. Kombinasi Pembebanan II

Beban Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)

Jenis Bagian V H X Y MV MH

M Wa

Wt

Wba

2,74.106

2,12.106

3,29.106

-

-

-

1,54

2,18

1,54

-

-

-

4,22.106

4,63.106

5,06.106

-

-

-

Ta - - - - - -

Ah - - - - - -

Gg Gg

- 1,53.105

- 12,9 - 1,97.106

A - - - - - -

SR - - - - - -

Tm - - - - - -

Total 8,14.106 1,53.105

- - 1,39.107 1,97.106


- Tinjauan terhadap guling ;

1,875 1,5 %125 7,05 10.97,110.39,1 Fg 6

7

=>== x ………..tidak aman

- Tinjauan terhadap geser ;

%n 125 34,4 10.53,1

.3.302.0 32,89 x tan 10.14,8 Fg 5

6

>=+



0,5 3 x 61 0,03

10.14,8 1,97.10 - 10.39,1 -

23 e 6

67

=<== ………..aman

Tinjauan pada dasar Abutment ;

666 6

10.06,1 qall 4,47.10 13,5

1,97.10 27

8,14.10 σ =<=±= ………..tidak aman



V-136

• Kombinasi III

Tabel 5.25. Kombinasi Pembebanan III

Beban

Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)

V H x Y MV MH

Kombinasi I 8,65.106 1,47.107

Rm - 4,09.104 - 16,76 - 6,86.105

Gg Gg

- 1,53.105 - 12,96

- 1,97.106

A - - - - - -

SR - - - - - -

Tm - - - - - -

S - - - - - -

Total 8,65.106 1,94.105 - - 1,47.107 2,66.106



1,25,1%140 5,5 10.66,210.47,1 Fg 6

7

=>== x …….tidak aman


%n 125 28,83 10.94,1

.3.302.0 32,89 x tan 10.65,8 Fg 5

6

>=+



0,5 3 x 61 0,11

10.65,8 2,66.10 - 10.47,1 -

23 e 6

67

=<== ………..aman

- Tinjauan pada dasar Abutment ;

666 6

10.06,1 qall 5,17.10 13,5

2,66.10 27

8,65.10 σ =<=±= ………..tidak aman



V-137

• Kombinasi IV

Tabel 5.26. Kombinasi Pembebanan IV

Beban Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)

Jenis Bagian V H x Y MV MH

M Wa

Wt

Wba

2,74.106

2,12.106

3,29.106

-

-

-

1,54

2,18

1,54

-

-

-

4,22.106

4,63.106

5,06.106

-

-

-

Gh Tba

Tab

-

-

4,59.106

3,84.105

-

-

12,95

5,656

-

-

5,96.106

2,17.106

Tag Tt - 1,30.107 - 6,3 - 8,19.108

Gg Gg1

- 1,53.105 - 12,96

- 1,97.106

Ahg - - - - - -

Tu - - - - - -

Total 8,14.106 1,39.107 - - 1,39.107 8,29.108



25,25,1%15010.29,810.39,1 Fg 8

7

=>= x …….tidak aman


%n 125 10.39,1

.3.302.0 32,89 x tan 10.39,1 Fg 7

7

>+



0,5 3 x 61

10.65,8 2,66.10 - 10.47,1 -

23 e 6

67

=<= ………..aman

- Tinjauan pada dasar Abutment ;

678 7

10.06,1 qall 6,19.10 13,5

8,29.10 27

1,39.10 σ =<=±= ………..tidak aman



V-138

Karena tinjauan poer abutment terhadap guling geser, eksentrisitas tidak aman maka

abutment dipasang tiang pancang.

1.3. Penulangan Abutment

1.3.1. Penulangan Badan Abutment

Penulangan badan abutment ditinjau terhadap momen yang terjadi didasar badan

abutment.

Dari tabel pembebanan kombinasi IV diperoleh ;

PV = 8,14 .106 N

PH = 1,39 .106 N

MH = 8,29.108 Nm

Direncanakan ;

f’c = 22,5 Mpa

h = 800 mm

b = 1000 mm

d’ = 800 – 40 – 0,5 x 20 – 12 = 738 mm

ϕ = 0,5

Gambar 5.82. Pembebanan pada badan abutment

MH = 8,29.107 Nm

MU’ = 1,6 x MH ( SKSNI – T – 15 – 1991 – 03 )

= 1,6 x 8,29 .107

= 1,33 . 109 Nm

PV MH PH

6,00



V-139

MU = MU’ = 1,33 . 109 = 1,47 . 108 Nm

Labutment 9

V = 8,14 . 106 N

VU’ = 1,2 x 8,14 . 106 = 9,77 . 106 Nm

VU = VU’ / Labutment = 9,77 . 106/ 9 = 1,09 . 106 N

W = 1/6 bh2 = 1/6 x 1000 x 7382 = 9,077 . 107 mm3

Kontrol terhadap pecahnya konstruksi :

σ = MU/ W < 0,1 f’c

σ = 1,47 .1011/ 9,077 .107 > 0,1 22,5 ( tidak aman )

Maka diperlukan tulangan

Penulangan :

MU / bd2 = ρ x Ø x fy x ( 1 – 0,588ρ - fy/ f’c )

1,47 .1011/1000x 7382 = 0,271

0,271 = 192ρ - 1204,224 ρ2

ρ = 0,0014

ρmin = 0,00583

ρmaks = 0,0363

Tulangan utama

Astot = ρ x b x d = 0,00583 x 1000 x 738 = 4302,54 mm2

Dipakai tulangan utama Ø 25 – 100 (As = 4910 mm2)

Tulangan bagi

Diambil 20 % tualangan utama = 20 % 4910 = 962 mm2

Dipakai tulangan bagi Ø 12 – 100 (As = 1130,97 mm2)

ρ < ρmin



V-140

Gambar 5.83. Penulangan badan abutment

1.3.2.Plat Pemisah Balok

Pembebanan pada kondisi IV :

• V = 8,143 .106 N

• Mv = 1,39 .107 Nm

• H = 1,399 .107 N

• MH = 8,294 . 107 Nm

Gambar 5.84. Pembebanan pada plat pemisah balok

Diketahui ;

b = 1000 mm

h = 300 mm

d’ = 40 cm

Gh

0,8 m

0,3

Ø12-100

D25

-100

D25-100

Ø 12 – 100

Ø 12 – 100

Ø 12 – 100



V-141

d = h – d’ – ½ x12 – 8 = 246 mm

f’c = 22,5 Mpa

fy = 240 Mpa

Berat konstruksi atas = ( 1,2 x 5,09 .105 ) + ( 1,2 x 2,228 .106 ) = 3,285 . 106 Nm

Gaya gempa (Gh) tiap meter panjang abutment = ( 0,14 x 8,143 .106 ) : 9

= 1,2667.105 N

Mmaks = 1,75 x 1,2667 .105 = 2,217 .105 Nm

Mu = 1,2 x Mmaks ( SKSNI T-15 – 1991 – 03 )

= 1,2 x 2,217 .105 = 2,66 .105 Nm

W = 1/6 b h 2 = 1/6 x 1000 x 300 2 = 1,5 .107 mm2

Kontrol terhadap pecahnya konstruksi :

σ = Mu / W < 0,1 f’c

= 2,66 .108 / 1,5 .107 < 0,1 x 22,5

= 17,7 > 2,25 ( tidak aman )

Maka diperlukan tulangan :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−=

'.588,01..

. 2 fcfyfy

dbMu ρφρ

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −=5,22

240.588,01240.8,0.246100010.66,2

2

6

ρρx

4,3955 = 192ρ ( 1- 6,272 ρ )

1204,224 ρ 2 – 192 ρ + 4,3955 = 0

ρ = 0,0277

ρmin = 0,00583

ρmaks = 0,0363

ρ min < ρ < ρ maks



V-142

• Tulangan utama

A = ρ.b.d.106 = 0,0277 x 1000 x 246 = 6816,85 mm2

Dipakai tulangan Ø25 – 100 (As = 6816,85 mm2)

• Tulangan bagi

Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% 8040 = 1608 mm2

Dipakai tulangan Ø16 – 125 (As = 1608 mm2)

Gambar 5.85. Penulangan plat pemisah balok

Ø25 – 100

Ø16 – 125



V-143

1.4. Penulangan Pile Cap

0,5 1,5 0,5

Gambar. 5.86. Perencanaan Pondasi

50 100 100 100 100 100 100 100 50



V-144

Digunakan pondasi tiang pancang dengan spesifikasi, sebagai berikut :

Jenis tiang pancang : Beton pracetak

Ukuran : diameter 40 cm

Panjang tiang pancang : 25 m

Mutu bahan : Baja : BJTP 24

Beton : K - 450

Pembebanan berdasarkan pada kondisi pembebanan kombinasi IV :

Pembebanan pada kondisi IV :

• V = 8,143 .106 N

• Mv = 1,39 .107 Nm

• H = 1,399 .107 N

• MH = 8,294 . 107 Nm

Direncanakan : b = 1000 mm

h = 700 mm

d’ = 700 – 40 – ½ 20 – 12 = 638 mm

X max = 0,75 m

Y max = 4 m

nx = 2 buah ∑x2 = 9 x 1 x 0,25 2 = 5,0625

ny = 9 buah ∑y2 = 2 x 2 ( 42 + 32 + 22 + 12 + 02 ) = 120

Gaya untuk setiap tiang pondasi :

∑±

∑±= 22 y.nx

maxY.Mxx.nymaxX.My

nPvmaxP

00625,5x9

75,0.10.294,818

maxP86

±± .10 8,143

=

Pmax = 14105063,79 Nm = 1,41 .107 N



V-145

Perhitungan penulangan :

Gambar 5.87. Pembebanan poer abutment

Momen yang terjadi pada potongan A - A

M A – A = P x X = 1,41 .107 x 0,2 = 2,82 .106 Nm

Maka diperlukan tulangan :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−=

'.588,01..

. 2 fcfyfy

dbMu ρφρ

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ρ−ρ=

45240.588,01240.8,0.

638x100010.82,2

2

6

0,0069 = 192ρ ( 1- 3,136 ρ )

602,112 ρ 2 – 192 ρ + 0,0069 = 0

ρ = 0,00003

ρmin = 0,00583

ρmaks = 0,0363

• Tulangan utama

A = ρ.b.d.106 = 0,00583 x 1000 x 638 = 3719,54 mm2

Dipakai tulangan Ø22 – 100 (As = 3800 mm2)

300 20

M

A

V A

ρ < ρ min



V-146

• Tulangan bagi

Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% x 3800 = 760 mm2

Dipakai tualangan Ø16 – 125 (As = 1608mm2)

• Tulangan geser

Syarat perlu tulangan geser :

vu > φ .vc

Vu = 8,143 .106 N

Vu . d / Mu = 8,143 .106 x 0,8 / 1,39 .107 = 0,469 < 1

Vn = Vu / ∅ = = 8,143 .106 / 0,6 =1,36 .107 N

0,3 √ fc’ b . d = 0.3 √ 45 .1000 . 80 = 1,61.106 N

Vc = 0,7 √ fc’ b . d =0,7 √ 45 1000 . 80 = 3,76 .106 N

2/3 √ fc’ b . d =2/3 √ 45 . 1000 . 80 = 3,58 .106 N

( Vn – Vc ) = (1,36 .107 - 3,76 .106 ) = 9,84 .106 N

∅ Vc = 0,6 x 9,84 .106 = 5,91 .106 N

∅ Vc / 2 = 5,91 .106 / 2 = 2,95 .106 N

Vu = 8,143 .106 N > ∅ Vc = 5,91 .106 N ( perlu tulangan geser pons )

Perhitungan penulangan

Av = ( Vu - ∅ Vc ) s / (∅ fy d )

= ( 8,143 .106- 5,91 .106 ) 300 / ( 0,6. 240.80 )

= 581,5 mm2

Dipakai tulangan geser praktis Ø22-300 ( 3800 mm2 )



V-147

Gambar 5.88. Penulangan Abutment

• •

• •

Ø16-125

Ø25-100

Ø12-100

Ø25-100

Ø16-125

Ø22-100 Ø22-300

• • •• • •

• • • •

• • • • • • •

• • •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• • • • • • • • • • • • • •

• •

• •

• • • • • • • •

• •

110 80 110

100 150 100

50 100

30 30 50

160 470

Ø12-100



V-148

2. PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG

2.1. Perencanaan Tiang Pancang pada Abutment

Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment :

• V = 8,143 .106 N

• Mv = 1,399.107 Nm

• H = 1,399 .107 N

• MH = 8,399.108 Nm

2.1.1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang

A. Daya Dukung Tiang Individu

Tinjauan spesifikasi tiang pancang berdasarkan :

a) Kekuatan bahan tiang.

P tiang = σ’bahan x Atiang

Dimana ;

Tiang D 40 cm

Mutu beton = K450

σ’bk = kekuatan tekan beton karakteristik = 450 kg/cm2

σ’b = tegangan iijin bahan tiang = 0,33 σ’bk = 0,33 x 450 ≈ 150 kg/cm2

Atiang = Luas penampang tiang pancang = 1256 cm2

P tiang = 150 x 1256 =188400 kg = 188,4 ton

b) Daya dukung tanah

♦ Rumus Boegemenn

5KxTF

3qcxAPall +=

A : luas tiang pancang beton = ¼ πD2 = ¼ π.402 = 1256 cm2

K : keliling tiang pancang = π.D = π. 40 = 125,6 cm

TF : JHL : total friction , kedalaman –25 m = 110 kg/cm2

qc = ½ ( qcu + qcb ) = point bearing capacity

= ½ ( 80,625 + 110 )

= 90,3125 kg/cm2



V-149

qcu : qonus resistance rata –rata 8D di atas ujung tiang

qcu = ( 18 + 40 + 65 + 90 + 105 + 108 + 109 + 110 ) : 8

= 80,625 kg/cm2

qcb : rata – rata perlawanan conus setebal 4D di bawah tiang

= 110 kg/cm2

NkgxxPall 510.67,872,404995

1106,1253

12563125,90==+=

♦ Rumus Trafimankove

Fk)xK)D:JHL(()A.qc.Kb(Pall +

=

NkgxxxPall 610.07,11070745,2

)6,125)40:110(()125611075,0(==

+=

♦ Rumus Mayerhof

Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As )

Dimana :

Ap = luas tiang pancang D 40 = 1256 cm2

N = nilai SPT pada ujung tiang pancang= 14

Nx = nilai rata-rata SPT= 625,228

129103030303030=

+++++++≈23

As = Luas selimut tiang = 549,5 cm2

Maka ;

Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As )

= 40 + 12 x 1256 + ( 1/5 x 23 x 549,5 )

= 605407,7 kg = 6,05.106 N

♦ Rumus SNPT

Pult = ( Ap x ( Cu’ x Nc’ ) + ( µ x qc x Nq ))

Dimana :

Cu’ : cohesi = 0,027

µ = 1 + 3K2 0

Ko : Koefisien tekanan tanah



V-150

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ φ+

φ+φ−

= sin321

sin1sin1K0 , dimana φ = 31,91 °

108,091,31sin321

91,31sin191,31sin1K0 =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+−

=

Untuk φ = 31,91°, maka Nc = 32 ; Nq = 22

µ = 1 + 3108,0x2 = 1,072 maka :

Pall = 1256 x (( 0,027 x 32 ) + ( 1,072 x 110 x 22 ))

= 3261259,264 kg

= 3,26 .107 N

Dari perhitungan di atas diambil Pall terkecil yaitu menggunakan rumus

Bougemenn sebesar Pall = 8,67.105 N

B. Menentukan jumlah tiang

n = P / Pall = 8,143.106 N/8,67.105 = 9,39 ≈ 18 buah

dicek dengan menggunakan 18 buah tiang pancang dengan rencana pemasangan

2 lajur, 9 baris seperti pada gambar.

Kontrol tiang pancang group

Berdasarkan efisiensi kelompok tiang pancang “Persamaan Converse - Labarre”

akibat pemasangan secara group:

( ) ( )⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −+−φ

−=mxn

n1mm1n90

1E

dimana :

∅ = tan-1 D/S = tan-1 0,4 / 1,0= 21,80

D = diameter tiang pancang = 40 cm

S = jarak antara tiang pancang = 1 m

n = jumlah tiang dalam baris x = 2 buah

m = jumlah tiang dalam baris y = 9 buah

( ) ( ) 6635802x9

21991290

8211E ,,=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ −+−

−=

Pall 1 tiang dalam group = E x Pall 1 tiang tunggal

= 0,66358 x 8,67.105 = 5,75 .105 N



V-151

Kontrol jumlah tiang pancang

n = P / Pall = 8,143.106 / 5,75 .105 = 14,16 ⇒ dipakai 18 buah tiang pancang

Pengecekan terhadap jumlah tiang pancang yang dipasang

P penahan = 18 x 5,75 .105 = 10,35.106 N

Beban vertikal yang bekerja P= 8,143 .106 N

Jadi P penahan > P yang bekerja

Jadi penggunaan 18 buah tiang pancang untuk menahan / mengatasi gaya

vertikal yang bekerja adalah aman.

Gambar 5.89. Denah tiang pancang

50 100 100 100 100 100 100 100 100 50



V-152

2.2. Penulangan Tiang pancang

2.2.1. Momen akibat pengangkatan satu titik

Gambar 5.90. Pengangkatan dengan 1 titik

( ) ( )2

1

222

1

21

xq21xRMx

aL 22aqqL

a)-(L2qa -

2a)-(L q

aL1qa

21 aL q

21R

aq21M

−=

−−

==−

×−−=

××=

Syarat Maksimum 0=dx

dMx

( )

)(,)(,

uhitidakmemenm393amemenuhim696a

2.14.1.625100100

a

0625a100a

m 25 L 0LaL4a

a)-(L 22aL L a

2

1

2

1,2

2

22

2

==

−−±=

=+−

=→=+−

−=

a = 0,297 × L = 0,297 x 25 = 7,245 m

WD = betond γπ ××× 2

41 = 240040143

41 2 ××× ,, = 301,44 kg/m

WL = 40 kg/m

qtot = 1,2 WD + 1,6 WL = (1,2 × 301,44) + (1,6 × 40) = 425,728 kg

M1 = M2 = Mmax

M2

L

R1

R2

L-a

a

x

M1



V-153

= 2

21 aq ×× = 26,69 44301

21

×× ,

= 9526,96 kgm

= 9,527.104 Nm

2.2.2. Momen akibat pengangkatan dengan dua titik

Gambar 5.91. Pengangkatan dengan dua titik

( )

( )

L0,209a

qa212aL q

81qa

21

MM

qa212aL q

81M

aq21M

222

21

222

21

×=

−−=

=

−−=

××=

a = 0,209 x 25 = 5,125

M1= M2 = Mmax = 2

21 aq ×× = 1255 728425

21 ,, ×× = 5811,32 kgm

Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1

titik karena momen yang didapat dari 2 titik pengangkatan lebih kecil daripada

momen pengangkatan akibat 1 titik. Pada perhitungan tulangan didasarkan pada

momen pengangkatan dengan 1 titik.

M design = 1,5 × MMax = 1,5 × 9526,96 = 14290,44 kgm = 1,43 .105 Nm

a a L-2a L

M1 M1

M2



V-154

Direncanakan ;

f’c = 45 Mpa

fy = 240 Mpa

Diameter pancang (h) = 400 mm

Tebal selimut (p) = 50 mm

Diameter efektif (d) = 400 – 50 – 0,5 × 14 – 8 = 335 mm

Tulangan

Untuk K – 450 ( fc’= 545 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

07260240600

600x240

45x850x850x750

8501anafy600

600xfy

xfc850x1x750

005830240

41fy41

,,,,max

,dim',,max

,,,min

=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+=ρ

=β⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

β=ρ

===ρ

Tiang pancang berbentuk bulat, sehingga perhitungannya dikonfirmasikan ke dalam

bentuk bujur sangkar dengan b = 0,88D = 0,88. 0,4 = 0,352 m

02783192112602

112602192352352

1,43.10

45240x58801240x80x

bxdMu

fcfyx58801fy

bxdMu

2

22

8

2

2

=+ρ−ρ

ρ−ρ=×

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ρ−ρ=

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ρ−φρ=

,,

,

,,

',..

ρ = 0,0181

ρmin = 0,00583

ρmaks = 0,0724

Tulangan utama

Ast = ρmin.b.d.106 = 0,0181x 352x352 = 2242,66 mm2

Dipakai tulangan 4Ø28 ( Ast = 2463 mm2 > 2242,66 mm2 )

ρ min< ρ < ρ max



V-155

• Kontrol terhadap Tumbukan Hammer

Jenis Hammer yang akan digunakan adalah tipe K –35 dengan berat hammer

3,5ton.

Daya dukung satu tiang pancang = 8,67.105 N

Rumus Tumbukan :

( )csHWrR+Φ

=.

Dimana :

R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan

Wr = Berat Hammer = 3,5 T = 35 kN

H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m

s = final settlement rata-rata = 2,5 cm

c = Koefisien untuk double acting system Hammer = 0,1

Cara kerja Double Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Rangkap) adalah

menggunakan tenaga uap untuk mengangkat balok besi kemudian mendorongnya

kembali ke tanah juga dengan menggunakan tenaga uap. Lain halnya dengan

Single Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Tunggal) yang hanya

melepaskannya dan mengandalkan gaya gravitasi untuk menjatuhkannya

kembali.

(Analisis dan Desain Pondasi, edisi ke-empat jilid 2, Joseph E. Bowles, hal. 304)

Maka :

( )csHWrR+Φ

=.

( )1,0025,02,05,135+

=xR = 210 kN = 2,1.105 N < Ptiang = 8,67.105 N ( Aman )

• Penulangan Akibat Tumbukan

Dipakai rumus New Engineering Formula :

csHWrehPU +

=..

Dimana :

PU = Daya Dukung Tiang tunggal

eh = efisiensi Hammer = 0,8



V-156

H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m

S = final settlement rata-rata = 2,5 cm

Maka :

csHWrehPU +

=.. =

1,0025,05,1358,0

+xx = 336 kN

Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5

Kuat Tekan Struktur :

Pmaks = 0,8 ( 0,85 f’c ( Ag – Agt ) + fy.Ast )

336000 = 0,8 ( 0,85.45 ( 3,14.2002- Ast ) + 45.Ast )

Ast = - 830746

Karena hasil negatif, maka digunakan :

Ast = 1 % x 3,14 x 2002

Ast = 3256 mm2

Dipakai tulangan 8 ∅ 28 ( Ast = 4926 mm2 > Ast )

Kontrol geser

( ) ( )

( ) ( )2b

22b

40x143x41x9025x728425x21696x728425

d41x90Lq21aq

d41x90D

,,/,,/,,./,

../../,

max

+=τ

π+−

=π

=τ

= 72272,826 kg/m2 = 7,227 kg/cm2 2

b cmkg1600530 /, =σ→σ=τ

= 0,53 . 1600 = 848 kg /cm2

karena bτ < ijinbτ maka tidak perlu tulangan geser,maka digunakan tulangan

sengkang praktis yaitu tulangan spiral.

2.2.3. Perhitungan Tulangan Spiral

Rasio penulangan spiral :

065602400450x1

30414041450

fyfcx1

AcAg450

2

2

s

s

,../../,

,

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ππ

=ρ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=ρ



V-157

As = 2 x ρs x Ac

= 2 x 0,0656 x ¼.π 402

= 164,85 cm2

s = 2 x π x Dc x Asp/s

= 2 x 3,14 x 40 x ¼ .3,14.0,82/164,85 = 0,76 cm→ 6 cm

sehingga dipakai tulangan Ø8-60

sengkang pada ujung tiang dipakai Ø8-60

sengkang pada tengah tiang dipakai Ø8-100

Gambar 5.92. Detail Tiang Pancang dan Penulangannya



V-158

Gambar 5.93. Penulangan Tiang Pancang

Ø8-60

8Ø28

Ø8-100

Ø8-60

8Ø28



V-159

2.3. Analisa Tiang Pancang Miring

Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment :

• V = 8,143 .106 N H = 1,399 .106 N

• Mv = 1,399.107 Nm MH = 8,399.108 Nm

Perhitungan kemiringan tiang pancang

( )2xVex

nVVn

∑±=

Dimana :

ex : eksentrisitas : jarak V dengan pusat berat pile

V : Resultante vertikal dari gaya luar

x : jarak setiap pile terhadap pusat berat pile

n : banyak pile

Vn : beban yang diterima oleh setiap pile

Momen terhadap titik A :

MA = ( 0,5-0,5 )/2 = 0→ ex = 0

V1 = V2 = 8,143.106/ 2

Kemiringan = H / ( V1 + V2 )

= 1,399.106/ 8,143.106 = 0,17

Gambar 5.94. Rencana Kemiringan Tiang Pancang

Direncanakan Kemiringan tiang pancang 1 : 2

α = 30°

H

1

2

V

0,5 0,5

A



V-160

2.3.1. Perhitungan pergeseran tanah akibat gaya lateral

Gambar 5.95. Gaya horisontal pada tiang pancang

B = 3 m

d = 1/3 Lp

Lp = panjang tiang pancang = 25 m

Ld = 1/3. 25 = 8,33 m ≈ 9 m

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ φ

+=2

45Kp 2tan

γ = berat jenis tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data

φ = sudut geser dalam tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data

• Perhitungan Diagram Tekanan Tanah

BF = γ.Kp . h1.B = 1,593 . 0,331 .2,25. 3 = 3,559 t/m2

CG = γ.Kp . h2.B = 1,593 . 0,331 .4,50. 3 = 7,118 t/m2

DH = γ.Kp .h3.B = 1,566 . 0,303 .6,75. 3 = 9,609 t/m2

225

225

225

225 225

A

B

C

D M

D’

F

C’

La

-2,00

-3.00

Ld

PH

Lp



V-161

EI = γ.Kp . h4.B = 1,580 . 0,270 .9,00.3 = 11,518 t/m2

Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja

BF = 3,559 ton/m

CC’ = ¾ CG = ¾ x 7,118 = 5,339 ton/m

DD’ = 1/3 DH = 1/3 x 9,609 = 3,203 ton/m

P1 = 0,5 x 2,25 x 3,559 = 4,004 ton

P2 = 0,5 x 2,25 x ( 3,559 + 5,339 ) = 10,01 ton

P3 = 0,5 x 2,25 x ( 5,339 + 3,203 ) = 9,609 ton

P4 = 0,5 x 2,25 x 3,203 = 3,603 ton

ΣP = P1 + P2 + P3 + P4 = 27,226 ton

Titik tangkap resultan

ΣP.Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5

L1 = ( 1/3 .2,25 + 6,75 ) = 7,5 m

L2 = ( 1/2 .2,25 + 4,50 ) = 5,625 m

L3 = ( 1/2 .2,25 + 2,25 ) = 3,375 m

L4 = ( 1/3 .2,25 ) = 0,75 m

ΣP x Lz = 4,004 x 7,5 + 10,01x 5,625 + 9,609x 3,375 + 3,603 x 0,75

= 121,468Tm

Lz = m 4,461 226,27468,121

=

Kontrol gaya horisontal yang terjadi

Σ Ms = 0

PH ( 0,5 + Ld + Lz) = ΣP x 2 x Lz

PH = ( )Lz)Ld(0,5

Lz x 2 x P++

Σ = Nton 510.84,1424,185,43,85,0

4,5 x 2 x 226,27==

++

= 1,84 .105 N < PH max yang terjadi ( 1,399.107 ) ….tidak aman

Kesimpulan dari perhitungan di atas adalah diperlukannya pemasangan tiang

pancang miring, ini disebabkan karena tekanan tanah pasif efektif yang terjadi masih

belum dapat mengatasi gaya horisontal yang bekerja pada konstruksi.



V-162

2.3.2. Perhitungan Tiang Pancang Miring

Rumus :

H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS

Dimana :

H ijin : gaya horisontal yang mampu ditahan oleh tekanaan tanah pasif

N : jumlah tiang pancang miring

P : daya dukung tiang pancang vertikal dalam group

H yang bekerja : total gaya horisontal yang bekerja

H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS

1,84 .105 + ( 5,75 .105 sin 5,71 ) ≥ 1,399 .107 x 1,5

N1 ≥ 3,478 ≈ 4 buah

2.3.3. Chek Gaya Vertikal

( ) ( )[ ] VPxNPxN ≥+ αcos.12

dimana :

P : kemampuan tiang pancang vertikal dalam group

N1 : jumlah tiang pancang miring

N2 : jumlah tiang pancang vertikal

V : beban vertikal yang bekerja pada konstruksi

N = N1 + N2

18 = 4 + N2 → N1 = 14 buah

( ) ( )[ ] VPxNPxN ≥+ αcos.12

(5,75 .105 x 14 ) + 4 ( 5,75 .105 cos 5,71 ) ≥ 8,143.106

7,22 .107 N ≥ 8,143 .106 N……………………aman



V-163

Gambar 5.96. Penempatan tiang pancang vertikal dan miring

Keterangan :

: tiang pancang vertikal

: tiang pancang miring

A

A

A

A

A

50 100 100 100 100 100 100 100 100 50

100 100 100



V-164

2.4. Penurunan (Settlement)

• Penurunan pondasi tiang pancang

Diketahui data sebagai berikut :

-6,00

Gambar 5.97. Penurunan (Settlement) Tiang Pancang

Pasir kasar :γsub = 1,74 gr/cm3

-7,5 m

- 20 m

- 22 m

- 25m

- 31 m

- 33 m

- 35 m

1

2

3



V-165

♦ Perhitungan penurunan

Beban Vertikal = 8,143.106 N= 814,3 ton

Berat tiang pancang =0,25 x π x D2 x γ x 25 x 18

= 0,25 x 3,14 x 0,42 x 1,74 x 25 x 18 = 135,648 ton

Berat beban total = beban vertikal + berat tiang pancang

= 814,3 + 135,648 = 949,948 ton

Tegangan pada tanah akibat berat bangunan dan muatannya dapat diperhitungkan

merata pada kedalaman 2/3 Lp dan disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1

Lp = 25 m

2/3 . Lp = 2/3 x 25 = 16,67 m = 17 m

Kedalaman penurunan yang diperhitungkan = 17 + 5 = 22 m

Beban total disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1

L = 3 meter

B = 9 meter

A = 3 x 9 = 27 m2

1833527

948949 ,,AVq === t/m2

♦ Penurunan yang terjadi :

Lapisan 1 ( kedalaman – 33 m )

L1 = L + 2X tan 30

= 9 + 2.1 tan 30 = 10,155 m

B1= B + 2X tan 30

= 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m

A1 = B1.L1 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2

515221833519142

27

1

,,x,

xqAAP ===∆ t/m2 = 2,25 kg/cm2

P0 = ( 23 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 25 t/m2 = 2,5 kg/cm2

4,75 kg/cm2

Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka

dapat dihitung :

e0 = 1,183

e1 = 1,003



V-166

∇e = 0,135

maka : 3610013811

13501 0

1 ,x,

,xHees =

+=

+∆

= m

Lapisan 2 ( kedalaman – 35 m )

L2 = L + 2X tan 30

= 9 + 2.3 tan 30 = 6,464 m

B2= B + 2X tan 30

= 3 + 2.3 tan 30 = 12,464 m

A2 = B2.L2 = 6,464 x 12,464 = 80,045 m2

2128091833504584

27

1

,,x,

xqAAP ===∆ t/m2 = 80,9 kg/cm2

P0 = ( 25 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 29 t/m2 = 2,9 kg/cm2

83,8 kg/cm2


dapat dihitung :

e0 = 1,183

e2 = 1,035

∇e = 0,103

maka : 82,4100x138,11

103,0xHe1es

02 =

+=

+=

∆ m

Lapisan 3 ( kedalaman –37 m )

L3 = L + 2X tan 30

= 9 + 2.5 tan 30 = 14,774 m

B3= B + 2X tan 30

= 3 + 2.5 tan 30 = 8,774 m

A3 = B3.L3 = 8,774 x 14,774 = 129,627 m2

328718335627129

27

1

,,x,

xqAAP ===∆ t/m2 = 0,7328 kg/cm2

P0 = ( 27 x 2,00 ) – ( 25 x 1 ) = 29 t/m2 = 2,9 kg/cm2

3,6328 kg/cm2



V-167


dapat dihitung :

e0 = 1,183

e3 = 1,059

∇e = 0,079

maka : 695,3100x138,11

079,0xHe1es

03 =

+=

+=

∆ m

Lapisan 4 ( kedalaman –39 m )

L4 = L + 2X tan 30

= 9 + 2.7 tan 30 = 10,155 m

B4= B + 2X tan 30

= 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m

A4 = B4.L4 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2

515221833519142

27

1

,,x,

xqAAP ===∆ t/m2 = 2,25 kg/cm2

P0 = ( 29 x 2,00 ) – ( 27 x 1 ) = 25 t/m2 = 2,5 kg/cm2

4,75 kg/cm2


dapat dihitung :

e0 = 1,138

e1 = 1,086

∇e = 0,052

maka : 43,2100x138,11

052,0xHe1es

04 =

+=

+=

∆ m

Maka settlement ( penurunan ) total = s1 + s2 + s3 + s4

s = 6,3 + 4,82 + 3,695 + 2,43

s = 17,245 cm



V-168

5.8. Jalan Pendekat (Oprit)

1. Perencanaan Geometrik Oprit

• Alinyemen Horisontal dan Vertikal Oprit

Dalam perencanaan Jembatan Siangker akses menuju Bandara ini alinyemen

horizontal dan vertikal oprit mengikuti alinyemen jalan, sehingga tidak terjadi

perubahan pada alinyemen horizontal maupun vertikal.

Alinyemen horizontal dan vertikal yang terjadi yaitu jalan lurus baik dari arah

menuju maupun meninggalkan Bandara.



V-169

5.9. Perencanaan Saluran Drainase

2 % 2 %

2,00 3,50 2,003,50

Gambar 5.98. Sketsa Potongan Melintang Jalan Saluran Drainase

Jalan Akses Bandara Sebelah Kiri (arah ke Bandara)

Saluran drainase pada Jalan Akses Menuju Bandara pada STA. 0+000 –

STA. 1+800 terletak di sebelah kiri jalan dengan bagian tengah jalan

dipisahkan oleh sungai sebagai median. Saluran drainase sebelah kiri jalan

menggunakan pasangan batu dengan bentuk trapesium.

a. Saluran Drainase pada STA. 0+000 – STA. 0+350

Data teknis :

Panjang saluran (L) = 350 m

Luas daerah tangkapan hujan (A) = 0,006 Km2

Kecepatan pengaliran (V) = 2,00 m3/detik

Kemiringan saluran (S) = 0,019 %

Curah hujan daerah (R) = 150.725 mm/tahun

Perhitungan :

1. Besarnya I (Intensitas hujan)

VLt =

jamt 056,000,2

350==

32

t24x

24RI ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= jammmxI /431,355

056,024

24725.150 3

2

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=



V-170

2. Besarnya C

3. Besarnya Debit rencana saluran

Q = 0,278 x I x C x A

Q = 0,278 x 355,431 x 0,503 x 0,006 = 0,438 m3/detik

Untuk perhitungan debit saluran pada STA. 0+350 – STA.

0+700, STA. 0+700 – STA. 1+150, STA. 1+150 – STA. 1+400, STA.

1+400 – STA. 1+800, perhitungannya dapat ditabelkan.

STA L V S R t A I

C Q

(m) (m3/dtk) (%) (mm) (jam) (Km2) (mm/jam) (m3/dtk) 0+000 - 0+350 Kiri 350 2,00 0,019 150.725 0,049 0,006 393,117 0,503 0,347 0+350 - 0+700 Kiri 350 2,00 0,019 150.725 0,049 0,006 393,117 0,503 0,347 0+700 - 1+150 Kiri 450 2,00 0,019 150.725 0,063 0,008 332,447 0,503 0,377 1+150 - 1+400 Kiri 250 2,00 0,049 150.725 0,035 0,005 492,028 0,503 0,310 1+400 - 1+800 Kiri 400 2,00 0,049 150.725 0,056 0,007 359,618 0,503 0,362

Tabel 5.30. Hasil Perhitungan Debit Rencana Saluran

STA. 0+000 - STA.1+800

( )( )( )L3 L2 L1

L2L1 x 0.2 L2 x 0.5 L1 x CaC++

+++=

( )( ) 503,0

9 2 79 x 0.2 2 x 0.5 7 x 0,95C =

++++

=



V-171

Untuk perhitungan dimensi saluran drainase diambil debit yang terbesar, yaitu

Q = 0,377 m3/detik yang terletak pada STA. 0+700 – STA. 1+150, agar apabila

suatu saat terjadi debit maksimum (Q = 0,372 m3/detik), dimensi saluran drainase

dapat terpenuhi.

4. Perhitungan Dimensi Saluran

Q = Qs = 0,377 m3/detik

V = (1,5 – 2,0) m/detik

Tinggi jagaan (w) = 0,400 m

Untuk pasangan batu, V diambil = 2,0 m/detik

m = 1 dan n = 1,5

A = Qs/V

= 0,377/2,0 = 0,186 m2

b = n x h

= 1,5 x 0,30 = 0,45 = 0,50 m

Luas Penampang Saluran (Trapesium) :

A = (b + m x h) x h

= (0,50 + 1 x 0,30) x 0,30 = 0,240 m2

V = Qs/A

= 0,377/0,240 = 1,592 m/detik

D = A/T

( )nmAh+

=

( ) mh 30,0302,05,11

186,0==

+=

DxgVFr =



V-172

T = b + 2 x m x h

= 0,50 + 2 x 1 x 0,30 = 1,10 m

D = A/T

= 0,240/1,10 = 0,218 m

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi


m = 1 dan n = 1,5

A = Qs/V

= 0,377/1,0 = 0,455 m2

b = n x h

= 1,5 x 0,40 = 0,60 m


A = (b + m x h) x h

= (0,60 + 1 x 0,40) x 0,40 = 0,40 m2

V = Qs/A

= 0,377/0,40 = 0,955 m/detik

DxgVFr =

089,1218,0x81,9

592,1Fr ==

( )nmAh+

=

( ) mh 40,0427,05,11

377,0==

+=

DxgVFr =



V-173

D = A/T

T = b + 2 x m x h

= 0,6 + 2 x 1 x 0,40 = 1,40 m

D = A/T

= 0,40/1,40 = 0,286 m

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi


m = 1 dan n = 1,5

A = Qs/V

= 0,377/0,75 = 0,601 m2

b = n x h

= 1,5 x 0,50 = 0,75 = 0,80 m


A = (b + m x h) x h

= (0,80 + 1 x 0,50) x 0,50 = 0,650 m2

V = Qs/A

= 0,377/0,650 = 0,588 m/detik

DxgVFr =

570,0286,0x81,9

955,0Fr ==

( )nmAh+

=

( ) m50,0490,05,11

601,0h ==+

=



V-174

D = A/T

T = b + 2 x m x h

= 0,80 + 2 x 1 x 0,50 = 1,80 m

D = A/T

= 0,650/1,80 = 0,361 m

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr memenuhi. (0,312 < 0,55)

R = A/P

R = A/P

= 0,650/2,214 = 0,294 m2

1mxhx2bP ++=

214,2 11x50,0x20,80P =++=

342

2

RxKst

VI =

029,0294,0x60

588,0I3

42

2

==

342

2

RxKst

VI =

DxgVFr =

DxgVFr =

312,0361,081,9

588,0==

xFr



V-175

5. Spesifikasi saluran

Qs = 0,377 m3/detik

m = 1

n = 1,5

b = 0,8 m

h = 0,5 m

w = 0,4

V = 0,75 m/detik

Kst = 60

P = 2,214

R = 0,294

I = 0,029



V-176

0,3 m 0,3 m 0,8 m

0,3 m

0,3 m

0,5 m

0,4 m

Gambar 5.99. Detail Dimensi Saluran Drainase



V-177

5.10. Perhitungan Gorong-gorong

Gorong-gorong dipasang melintang pada STA 1+150 karena digunakan

untuk mengalirkan air dari saluran drainase pada STA. 0+000 ke STA.

1+150,sebelum jembatan dan STA. 1+400, ke STA. 1+800 yang memiliki elevasi

yang rendah.

Gambar 5.100. Penampang Melintang Gorong-gorong

1. Perhitungan Dimensi

Q = 0,377 m3/detik

V = (1,5 – 2) m/detik diambil 2 m/detik

A = Q/V

= 0,377/2 = 0,186 m2

Luas Penampang Saluran (Lingkaran) :

A = (3,14 x d2)/4

0,186 = (3,14 x d2)/4

d2 = 4 x 0,186/3,14 = 1,258

d = 1,121 = 1,121 m

3,00

2,00

1,00 0,00

STA. 0+000 0+350 0+700 1+150 1+400 1+800 Kemiringan (%) 0,019 0,019 0,019 0,049 0,049 Elevasi Rencana (m) 2,01 1,94 1,88 1,80 1,70 1,50



V-178

2.Kemiringan Gorong-gorong

R = A/P

P = π x d

= 3,14 x 1,12 = 3,517

R = A/P

= 0,186/3,517 = 0,281

3.Kehilangan Tinggi Energi

z = 0,252 m

342

2

RxKst

VI =

342

2

RxKst

VI =

m010,0152,0x70

23

42

2

==

zxgx2xAxQ µ=

zx81,9x2x288,0x90,0455,0 =

0,2814/3 0,004 m

1,977 0,186 x

112 140

20

5 140

Gambar 5.101. Gorong-gorong



V-179

5.11. Dinding Penahan Tanah

Dinding penahan tanah merupakan suatu konstruksi yang terbuat dari

pasangan batu kali, yang berfungsi sebagai penahan tanah atas beda tinggi

antara elevasi jalan rencana dengan elevasi jalan asli. Dinding penahan tanah ini

direncanakan dengan dimensi sebagai berikut :

Gambar 5.102. Rencana Dinding Penahan Tanah

Data – data Teknis

Bahan = Pasangan Batu Kali

Berat Jenis = 2,2 ton/m3

Adapun perencanaan DPT pada TA Perencanaan Jalan dan Jembatan ini

meliputi perencanaan dimensi, pemeriksaan stabilitas geser dan guling dengan

dimensi rencana dan daya dukung tanah terhadap longsoran.

Berdasarkan Laporan Hasil Penyelidikan Tanah Laboratorium Mekanika

Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, didapat tanah

daerah Bandara Ahmad Yani dan Sekolah Krista Mitra Semarang dengan data-

data sebagai berikut :

γt = 1,74 t/m3

∅ = 12 o

c = 0,10 kg/cm2 = 1,0 t/m2

2,05 0,5 0,5

0,5

0,5 1

0,5



V-180

Perencanaan kekuatannya didasarkan atas bagioan dinding penahan tanah yang

tertinggi.

Penentuan Gaya – gaya

♦ Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah

Ka = tan2 ( 45 - ∅/2 )

= tan2 ( 45 – 12/2 )

= 0,331

Kp = tan2 ( 45 + ∅/2 )

= tan2 ( 45 + 12/2 )

= 3,021

♦ Perhitungan Tekanan Tanah Aktif ( Pa )

Gambar 5.103. Perataan Beban Segi Tiga

q = ( BJ tanah x 0,5 ) / 2

= ( 1,74 x 0,5 )/ 2

= 0,39825 ton /m2

qr = 0,5 q

= 0,5 x 0,39825

= 0,199125 ton /m2

σa1 = qr x Ka – 2 x c x √ Ka

= 0,199125 x 0,331 – 2 x 0,10 x √ 0,331

= - 0,394 ton /m2

q

Pa2

Pa1

Pp

3,05



V-181

σa2 = Ka x γ x h

= 0,331 x 1,74 x 3,05

= 1,608 ton / m2

σa = σa1 + σa2 = - 0,394 + 1,608 = 1,214 ton / m2

Sehingga diagram tegangannya menjadi :

Gambar 5.104. Diagram Tegangan Dinding Penahan Tanah

h = 1,214 x 3,5 /1,845 = 2,754 m

Pa = σa x h x b ; b = 1 m

= 1,451 x 3,5 x 1

= 3,994 ton

♦ Perhitungan Tekanan Tanah Pasif ( Pp )

Gambar 5.105. Tekanan Tanah Pasif

σp = Kp x γ x h

= 3,021 x 1,74 x 1

= 4,812 ton / m2

Pp = σp1x h/2 x b ; b = 1 m

= 4,812 x 0,5 x 1

= 2,406 ton / m2

- 0,394 ton/m2 - 0,394 ton/m2

- 0,394 t/m2 1,608 t/m2

h

Pp h

1,214 t/m2



V-182

1 0,5

II 3,05 m

I 0,5

♦ Perhitungan Gaya Vertikal Berat Sendiri ( V )

Gambar 5.106. Gaya Vertikal Berat Sendiri

V = A x γ batu kali x b ; b = 1 m

= (( 0,5 x 0,5 ) + ( 2 x 0,5 x 3,163 )) x 2,2 x 1

= 7,5086 ton

♦ Penentuan Titik Berat Bangunan

Gambar 5.107. Titik Berat Dinding Penahan Tanah

♦ Statis Momen terhadap Tepi Kiri

A x X = ∑ Ai x Xi

X = ∑ Ai x Xi / A

V

3,05 m

1 0,5

0,5



V-183

Tabel 5.31. Titik Berat Dinding Penahan Tanah

Bagian Bi ( m ) Hi ( m ) Ai ( m2 ) Xi ( m ) Ai x Xi ( m3 )

I

II

0,500

0,500

0,500

3,500

0,250

3,163

0,250

0,750

0,0625

2,37225

3,413 2,43475

X = 2,43475/3,4130 = 0,7133 m

♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Guling

Sfguling = ∑Mv / ∑MH

= ( V x X + Pp x h/3 ) / ( Pa x h/3 )

= ( 7,5086 x 0,7133 + 2,406 x 3,5/3 ) / ( 3,994 x 2,754/3 )

= 1,751 > 1,5 ( aman )

♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Geser

Sf geser = ∑V/ ∑H

= V/ ( Pp – Pa )

= 7,5086/ ( 3,996 - 2,406 )

= 4,73 > 1,5 ( aman )

♦ Kontrol Terhadap Daya Dukung Tanah

Tegangan Tanah yang terjadi pada dasar tapak :

σ1.2. = N / A ± M / W

σ1.2 = 7,5086 / ( 1 x 0,5 ) ± ( 7,5086 x 2,406 – 3,994 x 2,754/3 )

σ1 = 29,4162

σ2 = 0,6182

Daya Dukung Tanah yang terjadi :

∅ = 12°

Dari koefisien daya dukung Terzaghi , untuk sudut geser 12°, didapat harga – harga

sebagai berikut :

Nc = 33,5

Nq =22,7

Nγ =22,6



V-184

Daya Dukung Tanah :

q = c x Nc x γ x Df x Nq + 0,5 x γ x B x Nγ

= ( 0,10 x 33,5 ) + ( 1,74 x 1 x 22,7 ) + ( 0,5 x 1,74 x 1 x 22,6 )

= 55,502 > σ1.2 ( aman )

Gb.

5.33. Wing

wall

bab v perencanaan - diponegoro universityeprints.undip.ac.id/33995/8/1876_chapter_v.pdf ·...

Documents