gelagar induk

51
PRIYADI (12101034) 1. PERHITUNGAN BANGUNAN BAWAH Bangunan Bawah 1. Pelat injak a. Mutu beton : 20 MPa b. Mutu tulangan :345 MPa 2. Abutment a. Mutu beton : 20 MPa b. Mutu tulangan : 345 MPa c. Jenis : Kontraport 3. Bangunan pondasi a. Mutu beton : 20 MPa b. Mutu tulangan : 345 MPa c. Jenis : Tiang pancang Fungsi utama bangunan bawah jembatan adalah untuk menyalurkan semuabeban yang bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perencanaan bangunan bawah bertujuan untuk mendapatkan konstruksi bawah yang kuat, dan efisien. Perhitungan bangunan bawah meliputi : 1. Perhitungan Pelat Injak 2. Perhitungan Abutment 3. Perhitungan Tiang Pancang A. Data Tanah Data dari hasil penyelidikan tanah, dapat disimpulkan bahwa : a. Pada Kedalaman ± 0,00 meter sampai dengan -1,00 meter, lapisan tanah berupa jenis lanau kepasiran berwarna coklat tua. b. Kedalaman -1,00 meter sampai -2,00 lapisan tanah berupa jenis lanau kepasiran campur koral dan kerikil dengan nilai SPT > 60,00. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 74

Upload: adipati

Post on 15-Jan-2016

61 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

jembatan

TRANSCRIPT

Page 1: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

1. PERHITUNGAN BANGUNAN BAWAH

Bangunan Bawah

1. Pelat injak

a. Mutu beton : 20 MPa

b. Mutu tulangan :345 MPa

2. Abutment

a. Mutu beton : 20 MPa

b. Mutu tulangan : 345 MPa

c. Jenis : Kontraport

3. Bangunan pondasi

a. Mutu beton : 20 MPa

b. Mutu tulangan : 345 MPa

c. Jenis : Tiang pancang

Fungsi utama bangunan bawah jembatan adalah untuk menyalurkan semuabeban yang

bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perencanaan bangunan bawah bertujuan untuk

mendapatkan konstruksi bawah yang kuat, dan efisien.

Perhitungan bangunan bawah meliputi :

1. Perhitungan Pelat Injak

2. Perhitungan Abutment

3. Perhitungan Tiang Pancang

A. Data Tanah

Data dari hasil penyelidikan tanah, dapat disimpulkan bahwa :

a. Pada Kedalaman ± 0,00 meter sampai dengan -1,00 meter, lapisan tanah berupa jenis

lanau kepasiran berwarna coklat tua.

b. Kedalaman -1,00 meter sampai -2,00 lapisan tanah berupa jenis lanau kepasiran

campur koral dan kerikil dengan nilai SPT > 60,00.

c. Kedalaman -2,00 meter sampai dengan -10,00 meter lapisan tanah berupa jenis koral

dengan nilai N SPT > 60,00.

d. Muka air tanah terdapat pada kedalaman -1,00 meter dari permukaan tanah setempat.

Dipakai pesifikasi sebagai berikut :

γ1 = 1,566 gr/cm3

θ1 = 20o

C1 = 0,02 kg/cm2

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 74

Page 2: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

B. Spesifikasi Bahan

Adapun spesifikasi bahan yang dipakai antara lain :

a. Abutment direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 20 Mpa.

b. Pelat injak direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 20 Mpa.

c. Pondasi tiang pancang direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 20 Mpa.

d. Wingwall direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 20 Mpa.

Tulangan yang digunakan :

Ø 8 dan Ø 10 merupakan tulangan polos dengan mutu fy = 345 Mpa

D12, D14,D16, D25 adalah tulangan ulir dengan mutu fy = 345 Mpa

1. Perhitungan Pelat Injak

a. Pembebanan Pelat Injak

Beban Mati

No. Jenis BebanTebal (tb)

(m)Lebar (s)

(m)Berat (Wc)

(kN/m3)Beban(kN/m)

1. Lantai Jembatan 0,20 1,00 25 5,0002. ta + overlay 0,10 1,00 22 2,2003. Air hujan 0,05 1,00 9,8 0,4904. Agregat 0,55 1,00 14,5 7,985

Berat Mati ( QDL) 15,675

Momen dan Gaya Lintang

M DL=18

× QDL × L2=18

×15,675 kN /m× (2,0 m)2=7,837 kNm

Beban Hidup

Bentang jembatan = 34 m, maka :

q=19,100 KN /m

Beban terbagi rata q¿=19,100 KN /m

2,75×2,0=13,890 KN /m

M ¿=18

×q¿× L2=18

× 13,890 KN /m× (2,0 m )2=6,945 KNm

MTOTAL= 7,837 kNm + 6,945 kNm = 14,782 kNm

b. Penulangan Pelat Injak

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 75

2500

Page 3: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

f’c = 20 Mpa

fy = 345 Mpa

b = 100 cm

φ = 14 mm

d = h – p – ½ φ tulangan

= 200 – 34 – 7 = 159 mm

14mm = ¼ d2

= ¼ . . (14mm)2

= 153,86 mm2

ρmin=1.4fy

= 1.4345

=0,0040

ρbalance=( 0.85× f ' c× β1

fy )( 600600+fy )→dimana f ' c=25 MPa≤ 30 MPa

maka β1=0,85

ρbalance=( 0.85× 20 ×0.85345 )( 600

600+345 )=0,345

ρmaks=0.75 x ρbalance=0.75 × 0,345=0,0258

Mu

b .d2= 26,573 KNm

1,00 ×0,1932=550,633 KN /m2

= 0,550633 MPa

Dari tabel dengan fc’ = 20 MPa dan fy = 345 MPa

Maka: k < ktabel , maka diambil nilai ρmin = 0,0049

Asperlu=ρ ×b× d=0,0049 ×1000 ×200=980.00 mm2

dipakai∅ 14−150 , dengan Aspakai=1026,3 mm2

Menurut SKSNI T15-1991-03 pasal3.16.12. dalam arah tegak lurus terhadap

tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi tegangan susut dan suhu untuk

fy=345 MPa

Asperlu=ρ ×b× d=0,00235 ×1000 ×200=470,00 mm2

dipakai∅ 10−150 , dengan Aspakai=540.05 mm2

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 76

Page 4: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

2. Perencanaan Abutment

Gaya-gaya yang bekerja pada abutment antara lain:

1. Beban Mati meliputi:

a. Berat sendiri

b. Beban mati bangunan atas

c. Gaya akibat beban vertikal tanah

2. Beban Hidup meliputi:

a. Beban hidup bangunan atas

b. Gaya horisontal akibat rem dan traksi

c. Gaya akibat tekanan tanah aktif

d. Gaya gesek tumpuan bergerak

e. Gaya gempa

f. Beban angin

Direncanakan abutment sesuai gambar berikut :

Lebar abutment = 3,6 m

Berat jenis Abutment = 2500 Kg/m3

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 77

Page 5: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

A. Perhitungan Berat Sendiri Abutment

Tabel. Perhitungan berat sendiri abutment

No. Luas l Vol BJ Berat titik berat Momen terhadap B

(m2) (m) (m3) KN/m3 KN x y x y

1 0.150 10.2 1.530 25.000 38.250 2.350 6.950 89.888 265.838

2 0.490 10.2 4.998 25.000 124.950 2.550 6.350 318.623 793.433

3 0.125 10.2 1.275 25.000 31.875 2.650 5.750 84.469 183.281

4 0.175 10.2 1.785 25.000 44.625 2.567 5.267 114.552 235.040

5 5.000 10.2 51.000 25.000 1275.000 1.900 3.500 2422.500 4462.500

6 0.420 10.2 4.284 25.000 107.100 2.700 1.237 289.170 132.483

7 0.490 10.2 4.998 25.000 124.950 0.934 1.237 116.703 154.563

8 3.600 10.2 36.720 25.000 918.000 1.800 0.500 1652.400 459.000

2664.750 5088.304 6686.137

Titik Berat abutment :

X= MxBerat

=5088.3042664.750

=1,909 m

Y= MyBerat

=6686.1372664.750

=2,509 m

Berat sendir abutmen Qbs = 2664.750KN

Momen akibat beban sendiri abutment terhadap titik B :

MB = 5088.304KN

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 78

Page 6: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

B. Perhitungan Beban Mati Akibat Konstruksi Atas

Beban mati untuk abutmen = beban mati total rasuk induk =1053,742 KN

Lengan gaya terhadap titik berat = 1,800 m

Momen beban mati kostruksi atas terhadap eksentrisitas pancang :

ML = 1053,742 KN x 1,800 m = 1896,7356 KNm

C. Perhitungan Beban Hidup Akibat Konstruksi Atas

Beban hidup untuk abutmen = beban hidup total rasuk induk = 238,518 KN

Lengan gaya terhadap titik berat = 1,800 m

Momen beban mati kostruksi atas terhadap Titik B :

ML = 238,518KN x 1,800 m = 429,332 KNm

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 79

Page 7: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

D. Perhitungan Akibat Beban Vertikal Timbunan Tanah

Berat jenis tanah γ1 = 16,78KN/m3

Tabel. Perhitungan Beban Timbun Tanah Abutmen

No.Luas l Vol BJ Berat titik berat Momen terhadap B

(m2) (m) (m3) (KN/m3) KN X y x y

1 0.840 10.2 8.568 16.780 143.771 3.250 6.100 467.256 877.003

2 0.490 10.2 4.998 16.780 83.866 3.250 5.150 272.566 431.912

3 0.175 10.2 1.785 16.780 29.952 2.733 5.030 81.860 150.660

4 3.720 10.2 37.944 16.780 636.700 3.000 3.250 1910.101 2069.276

5 0.420 10.2 4.284 16.780 71.886 3.200 1.467 230.034 105.456

6 1.001 10.2 10.210 16.780 171.327 0.933 5.046 159.848 864.517

7 4.018 10.2 40.984 16.780 687.705 0.700 3.135 481.393 2155.955

8 0.490 10.2 4.998 16.780 83.866 0.467 1.467 39.166 123.032

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 80

Page 8: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Jumlah 1909.074 3642.223 6777.811

Titik Berat terhadap B :

X= MxBerat

=3642.2231909.074

=1,908 m

Y= MyBerat

= 6777.8111909.074

=3,550 m

Momen akibat berat tanah terhadap titik B :

MS = 3642.223KN

E. Perhitungan Gaya Rem Dan Traksi

Gaya rem dan traksi HRT bekerja sebesar 5% dari muatan D tanpa koefisien kejut yang

memenuhi semua lajur lalu lintas yang ada dan dalam satu jalur lalu lintas.

Beban hidup untuk abutmen PTD = 238.518 KN

Gaya rem dan traksi

HRT = 5% x 238,518 KN = 11,9259KN

Lengan rem dan traksi terhadap titik B

= h + 1,2 = 7,2 + 1,8 = 9,00 m

Momen gaya rem dan traksi terhadap titik eksentrisitas pancang :

MRT = 11,9259 KN x 9,00 m = 107,3331 KNm

F. Perhitungan Beban Akibat Tekanan Tanah Aktif

a) Tanah Lapisan 1 (tanah urugan)

γ1 = 20KN/m3

φ1 = 28o

C1 = 100KN/m2

H1= 6,5 m

b) Tanah lapisan 2 (tanah dasar)

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 81

Page 9: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

γ2 = 15,66 KN/m3

φ2 = 20o

C2 = 2KN/m2

H2= 5,2 m

c) Koefisien tekanan tanah aktif:

Ka1 = tan2 (450 – φ1 /2) =tan2 (450 – 28 /2) = 0,360

Ka2 = tan2 (450 – φ2 /2) = tan2 (450 – 20 /2) = 0,490

d) Koefisien tekanan tanah pasif:

Kp = tan2 (450 + φ /2) =tan2 (450 +20 /2) = 2,039

e) Perhitungan tinggi kritis dari timbunan:

Hcr= Cu × Ncγtimbunan

Nc = factor daya dukung untuk Ө2 = 11.52

SF=1×5,52

=2,25<3 ..................................................................(aman)

Menurut pasal 1.4 P3JJR SKBI 1.3.28.1987, muatan lau lintas dapat diperhitungkan

sebagai beban merata senilai dengan tekanan tanah setinggi: h = 60 cm, jadi beban lalu

lintas (qx) :

qx = h × γ

= 0,6 x 20

= 12 kN/m2

q1 = qpelat injak + qx

= 9 kN /m2 + 12 kN/m2

= 21 kN/m2

Gaya tekanan tanah aktif:

P1 = Ka1 x q1 x H1 x B

= 0,36 x 21 KN/m2 x 6,5 m x 10,2 m

= 501,228 KN

P2 = ½ x Ka1 x q1 x H1 x B

= ½ x 0,36 x 21 KN/m2 x 6,5 m x 10,2 m

= 250,614 KN

Gaya tekanan tanah pasif:

Pp1 = ½ x Kp1 x γ2 x H22

= ½ x 2,039 x 15,66 x 5,22

= 431,70 kN

F = P1 +P2 – Pp1

= 501,228 kN + 250,614 kN – 431,70 kN

= 320,142 kN

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 82

Page 10: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Yf =∑l=1

4

(Ti× Yi )

f=

(501,228 KN × 3,35 m)+(250,614 KN ×2,233 m ) – ( 431,70 KN ×1,733 m )320,142 KN

¿4,656 m

Momen terhadap titik G:

Mg = F x Yf

= 320,142 KN × 4,656 m

= 1490,598KNm

G. Perhitungan Beban Akibat Gesekan (Pmi 70)

Menurut pasal 2.6 halaman 15 PPJJR SKBI 1.3.28.1987, gaya gesek yang timbul hanya

ditinjau akibat beban mati saja, sedangkan besarnya ditentukan berdasarkan koefesien

gesek, pada tumpuan yang bersangkutan.

Fges = Pm x C

dimana:

fges = gaya gesek tumpuan bergerak

Pm = beban mati konstruksi atas (T)

C = koefisien tumpuan karet

dengan baja = 0,15

Fges = 1053,742 KN × 0,15= 158,0613 KN

Lengan gaya terhadap titik G :

Yges = 6,037 m

Momen terhadap titik G :

Mges = Fges x Yges

= 158,0613 KN x 6,037 m = 954,2160 KNm

H. Perhitungan Beban Gempa

h = E x M

dimana :

h = gaya horisontal akibat gempa

E = Koefesien gempa untuk daerah Jawa Tengah pada wilayah II = 0,14

(Peraturan Muatan Untuk Jalan Raya no.12/1970)

M = Muatan mati dari konstruksi yang ditinjau

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 83

Page 11: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

a) Gaya gempa terhadap berat sendiri abutment :

PBB = 2664.750 KN

GhmB = 2664.750 KN x 0,14 = 373,065KN

YB = 2,509 m

M = 373,065KNx 2,509 m = 936,020KNm

b) Gaya gempa terhadap bangunan atas :

PMB = 1053,742 KN

GhmB = 1053,742 KN x 0,14 = 147,5238 KN

YmB = 6,037 m

M = 147,5238 KN x 6,037 m = 890,6011 KNm

c) Gaya gempa terhadap tanah diatas abutment :

PTB = 1909.074KN

GhTB = 1909.074KN x 0,14 = 224,850 KN

YTB = 3,550 m

M = 224,850 KNx 3,550 m = 987,218KNm

I. Perhitungan Pertambahan Angin

Data teknis perencanaan pertambatan angin :

Tekanan angin = 150 kg/m2

Panjang sisi bawah jembatan = 34 m

Panjang sisi atas jembatan = 28,33 m

Tinggi jembatan = 6,3 m

luas bidangrangkautama=( 35+28,332 )×6,3 m=309,7395 m2

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 84

Rangka indukWf.350.350.12.19

Gelagar melintangWf.588.300.12.20

gelagar memanjangWf.400.400.13.21

1150

1150

1150

1150

100 100

Page 12: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Bagian jembatan yang langsung terkena angin ( angin Tekan ) :

a. Beban angin pada sisi rangka jembatan (d1) :

d1 = 50% x (( 30% x A )) x w

= 50% x (( 30% x 303,0930)) x 150

= 69,69138 kN

b. Beban angin pada muatan hidup setinggi 2 m (d2) :

d2 = 100% × w× l× 2

= 100%x 150 x34 x 2

= 102,0000 KN

c. Beban angin pada sisi rangka jembatan (d1) :

d1 = 50% x (( 15% x A )) x w

= 50% x (( 15% x303,0930)) x 150

= 34,09796KN

Penentuan titik tangkap gaya akibat beban angin ( s ) :

a. Beban angin pada sisi rangka jembatan ( s1 )

s1 = ½ x tinggi jembatan

= ½ x 6,30 m

= 3,150 m

b. Beban angin pada muatan hidup seringgi 2 m ( s2 )

Tinggi profil gelagar melintang ( h1) = 58,8 cm ( 588 x300x20x28-150 )

Tebal sayap gelagar melintang ( h2 ) = 3,4 cm

Lebar profil rangka induk ( h3 ) = 35,0 cm (350.350.12.19-136)

Tebal plat lantai kendaraan ( h4 ) = 20 cm

Tebal perkerasan ( h5 ) = 8 cm

Tinggi bidang vertikal beban hidup (h6) = 200 cm

S 2=(h 1−h 2−h 32 )+h 4+h 5+ h6

2=(58,8−3,4−30

2 )+20+8+ 2002

¿168,4 cm=1,684 m

Lengan terhadap B :

Y1 = Y2 = 3,155 + 6,037 = 9,187m

Y3 = 1,684 + 6,037 = 7,721m

Momenterhadap titik B :

MB = d1 x y1 + d2 x y2 + d3 x y3

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 85

Page 13: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

= (69,69138x 9,187m) +(102,0000 KN x 9,187m) + (34,0979KN x7,721m)

= 1840,5978KNm

J. Perhitungan Gaya Tekanan Tanah Akibat Gempa Bumi

PTt = 305,496KN

Ta = 305,496KN x 0,14 = 42,769 KN

YTt = 4,736 m

Momen terhadap titik B :

MTA = 42,769KN x 4,736m = 202,556 KNm

K. Kombinasi Pembebanan

Konstruksi jembatan ditinjau terhadap kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin

bekerja, sesuai dengan sifat-sifat dan kemungkinan-kemungkinan pada setiap beban.

Tegangan yang digunakan pada setiap pemeriksaan kekuatan konstruksi yang

bersangkutan dinaikkan terhadap tegangan yang diijinkan sesuai dengan keadaan elastis.

1. KOMBINASI I

no

Aksi/ pembebanan

Kode

Gaya Jarak Lengan Momen

V

(KN)

H

(KN) Xo Yo Mv (KNm)

Mh

(KNm)

Aksi Tetap

1 Berat Sendiri MS 2664.750 1.909 5088.304

2

Beban Mati

Tambahan MA 1053,742 1.800 1896,7356

3 Tekan Tanah TA 327.177 4.414 1444.159

Beban Lalu Lintas

4 Beban Lajur "D" TD 388.276 1.800 698.8968

5 Gaya Rem TB

Aksi Lingkungan

6 Beban Angin EW

7 Gempa EQ

Jumlah 4106,768 327.177 5.509 4.414 7083,936 1444.159

100% 4106,768 327.177 5.509 4.414 7083,936 1444.159

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 86

Page 14: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

2. KOMBINASI II

no

Aksi/

pembebanan

Kode

Gaya Jarak Lengan Momen

V

(KN)

H

(KN) Xo Yo

Mv

(KNm)

Mh

(KNm)

Aksi Tetap

1 Berat Sendiri MS 2664.750

1.90

9 5088.304

2

Beban Mati

Tambahan MA 1053,742

1.80

0 1896,7356

3 Tekan Tanah TA 327.177 4.414 1444.159

Beban Lalu Lintas

4 Beban Lajur "D" TD 388.276

1.80

0 698.400

5 Gaya Rem TB

Aksi Lingkungan

6 Beban Angin EW 136,097 8.642 1176,150

7 Gempa EQ

Jumlah 4242,865 327.177

5.50

9 13.056 7083,936 1320,309

125% 5303,581 408.971

6.88

7 16.320 8854,920 1650,386

3. KOMBINASI III

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 87

Page 15: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

4. KOMBINASI IV

no

Aksi/

pembebanan

Kod

e

Gaya Jarak Lengan Momen

V

(KN)

H

(KN) Xo Yo

Mv

(KNm)

Mh

(KNm)

Aksi Tetap

1 Berat Sendiri MS

2664.75

0 1.909 5088.304

2

Beban Mati

Tambahan MA

1053,74

2 1.800 1896,7356

3 Tekan Tanah TA

327.17

7

4.41

4

1444.15

9

Beban Lalu

Lintas

4 Beban Lajur "D" TD

5 Gaya Rem TB

Aksi Lingkungan

6 Beban Angin EW

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 88

no

Aksi/

pembebanan

Kod

e

Vertikal Jarak Lengan Momen

V

(KN)

H

(KN) Xo Yo

Mv

(KNm)

Mh

(KNm)

Aksi Tetap

1 Berat Sendiri MS 2664.750 1.909 5088.304

2

Beban Mati

Tambahan MA 1053,742 1.800 1896,7356

3 Tekan Tanah TA 327.177 4.414 1444.159

Beban Lalu

Lintas

4 Beban Lajur "D" TD 388.276 1.800 698.400

5 Gaya Rem TB 39.249 353.237

Aksi Lingkungan

6 Beban Angin EW 136,097 8.642 1176,150

7 Gempa EQ

Jumlah 4242,865 327.177 44.758

13.05

6 8036,676 1320,309

140% 5940,011 458.048 62.661

18.27

8 11251,347 1848,432

Page 16: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

7 Gempa EQ

Jumlah

3718,49

2

327.17

7 3.709

4.41

4 6985,503

1444.15

9

150%

5577,73

8

490.76

6 5.564

6.62

1

10478,254

5

2166.23

9

A. Kontrol Terhadap Kestabilan Konstruksi

1. Kontrol Terhadap guling

Kestabilan konstruksi diperiksa terhadap kombinasi gaya dan muatan yang paling

menentukan.

F=M V

M H

=¿1,5(aman)

ΣMV = jumlah momen vertical yang terjadi

ΣMH = jumlah momen horisontal yang terjadi

SF = safety factor = 1,5

Kombinasi Mv Mh F SF Ket

1 7083,936 1444.159 4.913 > 1.5 Aman

2 8854,920 1650,386 5,365 > 1.5 Aman

3 11251,347 1848,432 6,086 > 1.5 Aman

4 10478,2545 2166.239 4,837 > 1.5 Aman

2. Kontrol terhadap geser

Tan δ = faktor geser tanah antara tanah & dasar tembok

(Buku Teknik Sipil) = 0,45 (Beton dengan tanah lempung padat dan

pasir gravelan padat)

Ca = adhesi antara tanah dan dasar tembok = 0

B = lebar dasar pondasi = 3,600 meter

α=V × tan φH

>1,5=(aman)

Kombinas

i V(KN) tan

c

a B(m) VH (KN) FS SF ket

1

4106,76

8 0.450 0 3.6 327.18

6.06331

4 > 1.1

ama

n

2

5305,58

1 0.450 0 3.6 408.97

6.26668

9 > 1.1

ama

n

3

5940,01

1 0.450 0 3.6 458.05

6.26427

8 > 1.1

ama

n

4 5577,73 0.450 0 3.6 490.77 5.49005 > 1.1 ama

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 89

Page 17: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

8 6 n

3. Kontrol terhadap eksentrisitas

e=B2

−M V −M H

V< B

6

Kombinas

i 0.5B Mv Mh V(KN) e+ 1/6B ket

1

1.80

0 7083,936 1444.159 4106,768 -0.070 < 0.6 aman

2

1.80

0 8854,920 1650,386 5305,581 -0.088 < 0.6 aman

3

1.80

0 11251,347 1848,432 5940,011 -0.112 < 0.6

Ama

n

4

1.80

0

10478,254

5 2166.239 5577,738 -0.104 < 0.6

Ama

n

4. Kontrol terhadap daya dukung

Kapasitas dukung tanah dasar (bearing capacity) dipengaruhi oleh parameter γ, ,

dan c. Besarnya kapasitas dukung tanah dasar dapat dihitung dengan metode

Terzaghi, yaitu :

qult=Ap×(c× Nc ×(1+0.3 B

L ))+ (γ × Df × Nq )+(γ × B × Nγ ×(1−0.2 BL ))

dimana :

qult = Daya dukung ultimate tanah dasar (t/m2)

c = kohesi tanah dasar (t/m2)

γ = berat isi tanah dasar (t/m3)

B=D = lebar pondasi (meter)

Df = kedalaman pondasi (m)

Nγ, Nq, Nc = faktor daya dukung Terzaghi

Ap = luas dasar pondasi

B = lebar pondasi

L = panjang pondasi

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 90

Page 18: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Berdasarkan data tanah :

γ2 = 1.566 gr/cm3 ; c2 = 0.02 kg/cm2 ; Ø2 = 20o

qult=(c× Nc ×(1+0.3 B

L ))+(γ × Df × Nq )+(γ × B × Nγ ×(1−0.2 B

L ))

qult=6,337 Kg /cm2=633,6755 KN /m2

σ all=13

× qult

σ all=13

× 633,6755 KN /m3=211,225633,6755 KN /m2

σ=VA

±M V −M H

W≤ σ all

dimana :

SF = safety factor 1.5 ~ 3

B = lebar abutment = 3.60 meter

L = panjang abutment = 10.20 meter

A = 3,60 x10,20 = 36,720 m2

W = 1/6 x L x B = 1/6 x 10.20 x 3,60 = 22,032 m

V = gaya vertical ( ton )

MV = jumlah momen vertical yang terjadi

MH = jumlah momen vertical vertical yang terjadi

Karena tinjauan stabilitas abutment tidak aman, maka dipasang pondasi tiang pancang

untuk menanggulangi kegagalan konstruksi.

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 91

Page 19: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

B. Penulangan Abutmen

1. Penulangan Badan Abutment

Beban yang digunakan dalam penulangan badan abutment diambil dari kombinasi

pembebanan yang menghasilkan beban dan momen terbesar yaitu kombinasi pembebanan

III.

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 92

no

Aksi/

pembebanan

Kod

e

Vertikal Jarak Lengan Momen

V

(KN)

H

(KN) Xo Yo

Mv

(KNm)

Mh

(KNm)

Aksi Tetap

1 Berat Sendiri MS 2664.750 1.909 5088.304

2

Beban Mati

Tambahan MA 1053,742 1.800 1896,7356

3 Tekan Tanah TA 327.177 4.414 1444.159

Beban Lalu

Lintas

4 Beban Lajur "D" TD 388.276 1.800 698.400

5 Gaya Rem TB 39.249 353.237

Aksi Lingkungan

6 Beban Angin EW 136,097 8.642 1176,150

7 Gempa EQ

Jumlah 4242,865 327.177 44.758

13.05

6 8036,676 1320,309

140% 5940,011 458.048 62.661

18.27

8 11251,347 1848,432

Page 20: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Data Teknis Perencanaan :

f’c = 20 MPa

fy = 345 Mpa

Ag = luas penampang

= 1000 × 1000

= 106 mm2

Ht = tinggi badan = 5000 mm

b = 1000 mm (tiap meter lebar abutment)

h = 1000 mm

Diameter tulangan utama dipakai D20, dan tulangan pembagi dipakai D16, sehingga :

d = h - ( p + ½ φ tulangan + φ bagi)

= 1000 – (50 + ½ 20 + 16) = 924mm

d '

h= 76 mm

1000 mm=0,086 ≈ 0,1

Φ = 0,65

Pu∅× Ag ×0,85 × fc '

= 5940,011 KN

0,65 ×106 ×0,85 × 25 MPa=1,553

e= MuPu

=11251,347 KNm5940,011 KN

=1,982 m

eh=1982,23 mm

1000 mm=1,982

Pu∅× Ag ×0,81 × fc '

×eh=0,5009× 1,982=0,9927

Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang seri beton 4, didapat nilai :

r = 0,000 ; = 1,0 maka = r. = 0.000 x 1,0 = 0%

menurut SK-SNI 03-2847-2002, rasio tulangan g tidak boleh kurang dari 1% dan tidak

boleh lebih dari 8% maka, diambil perlu = 1%

1. Menghitung Luas Tulangan perlu

Astot = . Agr = 1% x 106 mm2 = 10.000 mm2

Askiri = Askanan = 0,25x Agr = 5000 mm2

Gunakan tulangan D20- 50(As = 6284mm2)

2. Tulangan bagi

Asbagi = 20% x Aspokok = 20%x10000mm2 = 2000 mm2

Gunakan tulangan D16 - 100(As = 2011mm2)

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 93

Page 21: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

1. Penulangan Badan Abutment

2. Penulangan Kepala Abutment

Gaya horisontal gempa (Gg) :

a) Gaya gempa terhadap berat sendiri abutment :

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 94

Page 22: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

PBB = 2664.750 KN

GhmB = 2664.750 KN x 0,14 = 373,065KN

YB = 2,509 m

M = 373,065KNx 2,509 m = 936,020KNm

b) Gaya gempa terhadap bangunan atas :

PMB = 1358,347 KN

GhmB = 1358,347 KN x 0,14 = 190,1685 KN

YmB = 6,037 m

M = 190,1685 KN x 6,037 m = 1148,0477 KNm

Mt = 936,020KNm + 1148,0477 KNm = 2084,0677 KNm

Penulangan Kepala Abutment

f’c = 20 MPa

fy = 345 Mpa

b = 300 mm

h = 1000 mm

Diameter tulangan utama dipakai D20, dan tulangan pembagi dipakai D16,

sehingga :

d’ = h – (50 + 16 + ½ 20) = 1000 – (50 +16+ 10) = 924 mm

Ф = 0,65

ρmin=1.4fy

= 1.4345

=0.0040

ρbalance=( 0.85× f ' c× β1

fy )( 600600+fy )→dimana f ' c=20 MPa≤ 30 MPa

maka β1=0.85

ρbalance=( 0.85× 20 ×0.85345 )( 600

600+345 )=0.0345

ρmaks=0.75 ρbalance=0.75 ×0.040=0.030

Mu∅ b . d2 =ρ ×× fy ×(1−0.59 ρ ( fy

f ' c ))2084,0677 KNm

0,8 ×1m× (0 , 924 m )2= ρ× 345 MPa×(1−0.59 ρ( 345 MPa

20 MPa ))2224 ρ2−345+7.0725=0→ ρ1=0,1886 dan ρ2=0,0110

maka diambil → ρperlu=0.0110

3. Menghitung Luas Tulangan perlu

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 95

Page 23: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Astot = . b . d= 0,0110x 300 x 924 mm2 = 3049,2mm2

Askiri = Askanan = 0,5x Agr = 1524,6 mm2

Gunakan tulangan D20- 200(As = 1571mm2)

4. Tulangan bagi

Asbagi = 20% x Aspokok = 20%x3049,2 mm2 = 609,84 mm2

Gunakan tulangan D10 -125(As = 628mm2)

3. PenulanganPoer

P1 = 0,5 x 1,4 x 0,7 x 2,5 x 1 = 12,25 KN

P2 = 1,8 x 1,4 x 2,5 x 1 = 63 KN

Momen yang terjadi pada potongan A:

MB = Pmaks x 1,4 – P1 x 0,6 – P2 x 0,9

= 899,64 KN/m2 x 1,4 – 12,25 KN x 0,6 – 63 KN x 0,9

= 1195,446 KNm

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 96

Page 24: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Direncanakan :

f’c = 20 MPa

fy = 345 Mpa

b = 1400 mm

h = 1000 mm

Diameter tulangan utama dipakai D20, dan tulangan pembagi dipakai D16,

sehingga :

d’ = h – (50 + 16 + ½ 20) = 1000 – (50 +16+ 10) = 924 mm

Ф = 0,65

ρmin=1.4fy

= 1.4345

=0.0040

ρbalance=( 0.85× f ' c× β1

fy )( 600600+fy )→dimana f ' c=20 MPa≤ 30 MPa

maka β1=0.85

ρbalance=( 0.85× 20 ×0.85345 )( 600

600+345 )=0.040

ρmaks=0.75 ρbalance=0.75 ×0.040=0.030

Mu∅ b . d2 =ρ × fy ×(1−0.59 ρ( fy

f ' c ))1195,446 KNm

0,8 ×1m× (0 , 924 m )2= ρ× 345 MPa×(1−0.59 ρ( 345 MPa

20 MPa ))2224 ρ2−345+7,0725=0→ ρ1=0,18860 dan ρ2=0,0061

maka diambil → ρperlu=0.0061

5. Menghitung Luas Tulangan perlu

Astot = . b . d= 0,0061x 1400 x 924 mm2 = 7890,96 mm2

Askiri = Askanan = 0,5x Agr =3945,48mm2

Gunakan tulangan D20-75(As = 4189mm2)

6. Tulangan bagi

Asbagi = 20% x Aspokok = 20%x7890,96 mm2 = 1578,192mm2

Gunakan tulangan D16 - 125(As = 1608mm2)

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 97

Page 25: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

4. Penulangan Wing Wall

a. Pembebanan Wingwall

7. Akibat Berat Sendiri

Tebal wingwall minimum = 1/20 x hw = 1/20 x 619,7 cm = 30,985 cm

Direncanakan tebal wingwall = 40 cm

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 98

Page 26: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

No.p

(m)

l

(m)

T

(m)

v

(m3)beton

W

(KN)

x

(m)

Momen

(KNm)

1 2.500

0.50

0 0.400 0.500 2.500 12.500 1.250 15.625

2

2.100 5.00

0 0.400 4.200 2.500 105.000 1.050 110.250

3

0.400 0.70

0 0.400 0.112 2.500 2.800 0.267 0.748

4

0.400 3.10

0 0.400 0.496 2.500 12.400 0.200 2.480

5

1.400 0.70

0 0.400 0.392 2.500 9.800 1.667 16.337

6

1.200 0.70

0 0.400 0.336 2.500 8.400 0.600 5.040

Jumlah 6.036 150.900 150.479

8. Akibat Tekanan Tanah

Dari perhitungan pembebanan abutment akibat tekanan tanah aktif, diperoleh :

a) Tanah Lapisan 1 (tanah urugan)

γ1 = 20KN/m3

φ1 = 28o

C1 = 100KN/m2

H1= 6,5 m

b) Koefisien tekanan tanah aktif:

Ka1 = tan2 (450 – φ1 /2) = tan2 (450 – 28 /2) = 0,360

Menurut pasal 1.4 P3JJR SKBI 1.3.28.1987, muatan lau lintas dapat diperhitungkan

sebagai beban merata senilai dengan tekanan tanah setinggi: h = 60 cm, jadi beban

lalu lintas (qx) :

qx = h × γ

= 0,6 x 20

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 99

Page 27: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

= 12 KN/m2

q1 = qpelat injak + qx

= 7,8375 KN /m2 + 12 KN/m2

= 19,8375 KN/m2

Gaya tekanan tanah aktif:

P1 = Ka1 x q1 x H1

= 0,36 x 19,8375 KN/m2 x 6,5 m

= 46,41975 KN

P2 = ½ x Ka1 x q1 x H12

= ½ x 0,36 x 19,8375 KN/m2 x(6,5 m)2

= 145,8844 KN

M = 46,41975 KN x 3.6m + 145,8844 KN x 4.8m

= 867,35622KNm

b. Penulangan Wing Wall

f’c = 20 MPa

fy = 345 Mpa

b = 1000 mm

h = 1000 mm

Mtot = 145,8844 KNm + 867,35622KNm

= 1013,24062 KNm

Diameter tulangan utama dipakai D16, dan tulangan pembagi dipakai D14,

sehingga :

d’ = h – (50 + 14 + ½ 16) = 1000 – (50 +14+ 8) = 928 mm

Ф = 0,65

ρmin=1.4fy

= 1.4345

=0.0040

ρbalance=( 0.85× f ' c× β1

fy )( 600600+fy )→dimana f ' c=20 MPa≤ 30 MPa

maka β1=0.85

ρbalance=( 0.85× 20 ×0.85345 )( 600

600+345 )=0.040

ρmaks=0.75 ρbalance=0.75 ×0.040=0.030

Mu∅ b . d2 =ρ × fy ×(1−0.59 ρ( fy

f ' c ))

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 100

Page 28: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

1075.5870 KNm

0,8 ×1m× (0 , 928 m)2=ρ ×300 MPa×(1−0.59 ρ(345 MPa

20 MPa ))2124 ρ2−300+7.0742=0→ ρ1=0,18860 dan ρ2=0,0054

maka diambil → ρperlu=0.0054

9. Menghitung Luas Tulangan perlu

Astot = . b . d= 0,0054x 1000 x 928 mm2 = 5021,7170 mm2

Askiri = Askanan = 0,5x Astot =2510.8585mm2

Gunakan tulangan D16-75(As = 2681mm2)

10. Tulangan bagi

Asbagi = 20% x Aspokok = 20% x5021,7170mm2 = 1004,3434mm2

Gunakan tulangan D14 - 150(As = 1026mm2)

3. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

a. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang

Perencanaan beban maksimal(Pmax) yang mampu ditahan tiang pancang ditinjau

terhadap empat kombinasi pembebanan terhadap titik pusat tiang pancang.

Pondasi mengunakan tiang pancang dari beton dengan spesifikasi :

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 101

Page 29: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Ø tiang = 35 cm

Luas penampang ( A ) = ¼ π D2

= 961,625 cm2

Keliling penampang tiang = π D

= 109,90 cm

Panjang tiang pancang = 14 meter

Berat permeter tiang = 961,625x 2500x10-4

= 240,41 kg/m

Berat tiang pancang = 240,41Kg/m x14m

= 4808,2 Kg = 48,08 KN

Pmaks=Pvn

+M × Xmaks

ny× ∑ X2

Dimana :

Pmak = beban maksimum yang diterima tiang pancang

PV = beban vertical ( normal )

M = jumlah momen yang bekerja pada titik berat tiang pancang

Xmax = jarak terjauh tiang kepusat berat kelompk tiang = 1,6 m

n = jumlah pondasi tiang pancang = 10 bh

ny = jumlah pondasi tiang pancang dalam satu baris arah tegak lurus bidang

momen = 5 bh

∑ X 2=1,62=2 , 56 m

Gaya maksimum yang dipikul tiang pancang

P= Pvn

+M × Xmaks

ny× ∑ X2

Kombinas

i

V

(KN)n

Mv

(KNm)

Xmaks

(m)

Xmak2

(m2)

n

y

Pmaks

(KN)

Pmin

(KN)

1 4546.897 10 8057.129 1.6 2.56 5 1461.831 -552.451

2 5887.770 10 10071.412 1.6 2.56 5 1847.703 -670.149

3 6594.302 10 11774.512 1.6 2.56 5 2131.244 -812.384

4 6034.646 10 11299.994 1.6 2.56 5 2015.964 -809.035

Dari table perhitungan diperoleh bahwa Pmaks terjadi pada kombinasi III sebesar

2131.244KN. Maka daya dukung tanah haru lebih besar dari Pmaks tersebut.

b. Pehitungan Daya Dukung Tiang Pancang

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 102

Page 30: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

1. Daya dukung tiang individu

Tinjauan spesifikasi tiang pancang berdasarkan :

a. Kekuatan bahan tiang

Mutu beton : fc’ = 25 MPa

σb=13

× fc '

σb=13

×20 MPa=6,666 MPa

Ptiang=σb× A tiang

¿6,666 MPa× 961,625× 102 mm=64101,92 N=641,0192 KN

b. Daya dukung tanah

Rumus Umum

Pult=( Kb× qc× A )+( Ks × JHP× O )

SF

Kb = 0,75

Ks = 0,5 – 0,75

Luas penampang ( A ) = ¼ π D2

= 961,625 cm2 = 0,0961625 m2

Keliling penampang tiang (O) = π D

= 109,90 cm =10,990 m

Dari data tanah diperoleh :

qc = ½ ( qcu + qcb)

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 103

Page 31: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

qcu = qc rata - rata 3,5 D dibawah ujung tiang = 206,667

qcb = qc rata – rata 8 D diatas ujung tiang = 145

qc = ½ ( 206,667 + 145) = 175,835

JHP = 1300

Pult=( Kb× qc× A )+( Ks × JHP× O )

SF

Pult=(0,75 ×175,835 × 0,0961625 m2 )+ (0,75× 1300 ×10,990 m )

3=3614 KN

Rumus Trofimankof

Pult=( Kb× qc× A )+( JHP

D×O)

SF , dimana D = 1,5

Pult=(0,75 ×175,835 × 0,0961625 m2 )+( 1300

1,5×10,990 m)

3=3217,08 KN

Rumus S.P.T (Standard Penetration Test) untuk tanah pasir

Qu = 40 x N x Ab + 0,2 x N x As

Qu = Daya Dukung Batas Tiang (ton)

N = Nilai rata – rata SPT seanjang Tiang = 60

As = Luas Total Selimut Tiang (m2)

= kell O x H tiang = 1,099 x 14 = 15,386 m2

Ab = luas penampang ujung tiang (m2)

= π . r ( S + r) = 3,14 x 0,175 (0,789 + 0,175) = 0,529 m2

Qu = (40 x 60 x 0,529) + (0,2 x 60 x 15,386 )

= 1454,232 T = 14542,32 KN

Qa = QuSF

=14542,32 KN3

=4847,44 KN

Rumus Meyerhof

Qult=40 x N x Ab+ Nx × As5

N = Nilai SPT ujung Tiang = 60

As = Luas Total Selimut Tiang (m2)

= kell O x H tiang = 1,099 x 14 = 15,386 m2

Ab = luas penampang ujung tiang (m2) = 0,529m2

Nx = nilai rata rata SPT = 60

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 104

Page 32: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Qult=40 x N x Ab+ Nx × As5

Qult=40 x60 x0,529+ 60 ×15,3865

Qult = 14542,32 KN

Qa = QuSF

=14542,32 KN3

=4847,44 KN

Rumus Begemann

Pult=(qc× A )

3+

( JHP× O )5

Pult=(175,835 ×0,0961625 m2 )

3+

(1300 ×10,990 m )5

=2913,74 KN

Dari tinjauan diatas dipakai nilai daya dukung terkecil = 2913,74 KN

2. Daya Dukung Kelompok Tiang

Berdasarkan perumusan dari converse labarre :

Eff =1−θ(n−1 ) m+(m−1 ) n

90 × m×n

Dimana :

m = jumlah tiang dalam baris y = 5

n = jumlah baris = 2

θ = arc tan θ (D/S) = arc tan (0,35/1,6) = 12,298o

D = diameter tiang = 35 cm

S = jarak antar tiang = 160 cm

Eff =1−θ(n−1 ) m+(m−1 ) n

90 × m×n=1−12,298 °

(2−1 )5+ (5−1 ) 290 ×5×2

=0,8224

Daya dukung tiap kelompok tiang pada kelompok tiang :

Pall = 2913,74 KN x 0,8224 = 2396,2598 KN

Kontrol Pall terhadap Pmaks yang terjadi :

Pall = 2396,2598 KN > Pmaks = 2131.244KN ……………………….OK

c. Kontrol Gaya Horizontal

Diketahui :

Lp = 14 m

La = 1,0 m

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 105

Page 33: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Panjang penjepitan :

Ld = 1/3 Lp = 1/3 x 14 = 4,667 m

Lh = Ld +La = 4,667 + 1,00 = 5,667 m

Lebar Poer = 10,2 m

Kedalaman 0 – 15 m :

γ2 = 15,66 KN/m3

φ2 = 20o

C2 = 2KN/m2

Kp = tan2 (450 + φ /2) =tan2 (450 +20 /2) = 2,039

Perhitungan diagram tekanan tanah pasif :

FL = (Kp x γ x AF) x L = (2,039 x15,66 x 5,667) x 10,2 = 1845,705 KN/m

EK = (Kp x γ x AE) x L = (2,039 x15,66 x 4,500) x 10,2 = 1465,621 KN/m

DJ = (Kp x γ x AD) x L = (2,039 x15,66 x 3,333) x 10,2 = 1085,537 KN/m

CI = (Kp x γ x AC) x L = (2,039 x15,66 x 2,167) x 10,2 = 705,777 KN/m

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 106

Page 34: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

BH = (Kp x γ x AB) x L = (2,039 x15,66 x 1,000) x 10,2 = 325,694 KN/m

Tekanan tanah pasif efektif bekerja :

BH = 325,694 KN/m

CM = 0,75 x 705,777 KN/m = 529,333 KN/m

DN = 0,5 x 1085,537 KN/m = 542,768 KN/m

EO = 0,25 x 1465,621 KN/m = 366,405 KN/m

Resultan tekanan pasif :

P1 = 0,5 x BH x La = 0,5 x 325,694 x 1,00m = 162,846KN

P2 = 0,5 x(BH+CM) x BC = 0,5 x (325,694 + 529,333) x1,167m = 490,908KN

P3 = 0,5 x(CM+DN) x CD = 0,5 x (529,333 + 542,768) x1,167m = 625,571 KN

P4 = 0,5 x(DN+EO) x DE = 0,5 x (542,768 + 366,405) x1,167m = 530,503 KN

P5 = 0,5 x(EO+0) x EF = 0,5 x (366,405+0) x1,167m =213,797KN

Titik tangkap resultan :

ΣP.Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5

L1 = 5,003 m

L2 = 4,056 m

L3 = 2,889 m

L4 = 1,723 m

L5 = 1,167 m

Lz= P1. L1+P 2. L2+P 3. L3+P 4. L 4+P5. L 5ΣP

Lz=(162,846 ×5,003 )+( 490,908× 4,056 )+ (625,571× 2,889 )+(530,503 ×1,723 )+(13,797 × 1,167 )

2031,627¿2,859 m

Σ Ms = 0

PH= ΣP × Lz(1,00+Ld+Lz )

PH= 2031,627 KN × 2,859 m(1,00+4,6667+2,859 m)

=681,341 KN

PH perlu > PH maks , yaitu 681,341 KN>327,177 KN………………………(aman)

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 107

Page 35: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Kesimpulan dari perhitungan di atas adalah tidak diperlukannya pemasangan tiang

pancang miring, ini disebabkan karena tekanan tanah pasif efektif yang terjadi

Sudah dapat mengatasi gaya horisontal yang bekerja pada konstruksi.

d. Perhitungan Penulangan Tiang pancang

1. Momen akibat pengangkatan satu titik

M 1=12

×q ×a2

R1=12

× q × ( L−a )−12

× q× a2

×1

( L−a )=

q ( L−a )2

− q × a2

2 ( L−a )=q l2−2 qa

2 ( L−a )

Mx=R1 x−12

× q × x2

syarat maksimum=dMxdx

=0

R 1−qx=0

x= R 1q

= l2−2 al2 ( L−a )

Mmaks=M 2

Mmaks={R1×l2−2 al2 ( L−a ) }−{1

2q( l2−2 al

2 ( L−a ) )2}

Mmaks={12

q( l2−2 al2 ( L−a ) )

2}M 1=M 2

12

q a2=12

q ( l2−2al2 ( L−a ) )

2

a = l2−2al2 ( L−a )

a2−4 al+ l2=0 →l=14 m

a2−56 a+196=0

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 108

Page 36: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

a1, 2=−B ±√(B)2−4 × A ×C

2× A=

−(−56)±√(−56)2−4 × 1× 1962× 1

=0

a1 = 3,75 (memenuhi)

a2 = 52,25m (tidak memenuhi)

WD=14

π × D2× γbeton

WD=14

π × 0,35 m2 ×2500 kg /m3=240,460 Kg /m

WL=40 Kg /m

qtot=1,2WD+1,6 WL=1,2 ×240,460+1,6 × 40=352,487 Kg /m

M 1=M 2=Mmaks

¿ 12

q a2=12

×352,487 × (3,7518 )2=2480,804 kgm=24,808 KNm

R1=q l2−2 qa2 ( L−a )

=(352,487 × 142 )− (2× 352,487 ×3,7518 )

2(14−3,7518)=32,416 KN

R2=q l2

2 ( L−a )=

(352,487× 142 )2(14−3,7518)

=33707,11 KN

2. Momen akibat pengangkatan dua titik

M 1=12

×q ×a2

M 2=( 18

q ( L−2a )2)−( 12

× q ×a2)M 1=M 2

12

q a2=( 18

q ( L−2a )2)−( 12

×q ×a2)4 a2+4al−l2=0→ l=14 m

4 a2+56 a−196=0

a1, 2=−B ±√(B)2−4 × A ×C

2× A=

−56 ±√(56)2−4 × 4 ×(−196)2× 4

=0

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 109

Page 37: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

a1 = 2,899 (memenuhi)a2 = -16,900 m (tidak memenuhi)

M 1=M 2=Mmaks

¿ 14

q a2=12

×352,487 × (2,899 )2=740,593 kgm=7,406 KNm

R1=14

qa=14

×352,487 × 2,899=471,793 kg=4,718 KN

Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1 titik karena momen yang didapat dari 2 titik pengangkatan lebih kecil dari pada momen pengangkatan akibat 1 titik. Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1 titik.

M design=1,5 × Mmaks=1,5 × 24,808 KNm=37.212 KNm

Direncanakan :fc' = 20 MPafy = 345 MPa Diameter pancang (h) = 350 mm Tebal selimut (p) = 50 mm Diameter efektif (d) = 350 – (50 +14 + ½ 20 ) = 276 mm

ρmin=1.4fy

= 1.4345

=0.0040

ρbalance=( 0.85× f ' c× β1

fy )( 600600+fy )→dimana f ' c=20 MPa≤ 30 MPa

maka β1=0.85

ρbalance=( 0.85× 20 ×0.85345 )( 600

600+345 )=0.040

ρmaks=0.75 ρbalance=0.75 ×0.040=0.030

Tiang pancang berbentuk bulat, sehingga perhitungannya dikonfirmasikan kedalam

bentuk bujur sangkar dengan b = 0,88D = 0,88. 0,35 = 0,308 m

Mu∅ b . d2 =ρ × fy ×(1−0.59 ρ( fy

f ' c ))37,212 KNm

0,8 ×0,308 m× (0 , 276 m )2= ρ× 345 MPa×(1−0.59 ρ( 345 MPa

20 MPa ))2124 ρ2−345+1.9825=0→ ρ1=0,1343 dan ρ2=0,0070

maka diambil → ρperlu=0.030

3. Menghitung Luas Tulangan perlu

Astot = . b . d= 0,03x 308mm x 276 mm = 2550,24 mm2

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 110

Page 38: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Gunakan tulangan 525 (As = 2945mm2)

e. Kontrol Gaya Vertikal

Rumus : P x N1 ≥ V

dimana :

P = kemampuan tiang pancang vertikal dalam group = 2396,2598 KN

N1 = jumlah tiang pancang vertical = 10 bh

V = beban vertikal yang bekerja pada konstruksi = 6594.302 KN

P x N1 ≥ V

2396,2598 KN x 10 ≥ 6594.302 KN

23962,598 KN ≥ 6594.302 KN…………………………………………. OK

f. Kontrol terhadap Tumbukan Hammer

Jenis Hammer yang akan digunakan adalah tipe K –35 dengan berat hammer

3,5 ton.

Daya dukung satu tiang pancang = 2131.244KN

Rumus Tumbukan :

R=Wr × H∅ (s+c )

Dimana :

R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan

Wr = Berat Hammer = 36 KN

H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m

S = final settlement rata-rata = 2,5 cm = 0,025 m

C = Koefisien untuk double acting system Hammer = 0,1

Maka :

R=Wr × H∅ (s+c )

= 36 KN ×1,5 m0,2(0,025 m+0,1)

=2160 KN >2131,244 KN……………………OK

g. Penulangan Akibat Tumbukan

Dipakai rumus New Engineering Formula :

Pu= eh×Wr × H( s+c )

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 111

Page 39: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

Dimana :

PU = Daya Dukung Tiang tunggal

eh = efisiensi Hammer = 0,8

H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m

S = final settlement rata-rata = 2,5 cm = 0,025 m

C = Koefisien untuk double acting system Hammer = 0,1

Maka :

Pu= eh×Wr × H( s+c )

=0,8× 36 KN × 1,5 m(0,025 m+0,1)

=345,6 KN

Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5

Kuat Tekan Struktur :

Pmak = 0,8 ( 0,85 f’c ( Ag – Agt ) + fy.Ast )

34560 N = 0,8( 0,85 x 200MPa ([¼ x x (35mm2)) - Ast ] + (3450 MPa x Ast )

Ast = 345,38 mm2

Dipakai tulangan 5 ∅ 16 ( 1000 mm2 )

h. Kontrol geser

τb= Dmaks

0,9×l4

π D2=

(q× a )+( 12

× qL)0,9 ×

l4

π D 2

τb= Dmaks

0,9×l4

π D2=

(352,487 ×3,7518 )+(12

×352,487 ×14 )0,9 ×

l4

π 0,352=39391,118kg /m2=3,9391 kg/c m2

τb=0,53 σ ,dimana σ=2400 kg /cm2

¿0 , s 53× 2400 kg /cm2=1272 kg/cm2

Karenaτb<τb, maka tidak perlu tulangan geser,maka digunakan tulangan sengkang

praktis yaitu tulangan spiral.

Perhitungan Tulangan Spiral

Rasio penulangan spiral :

ρ s=0,45( AgAc

−1)×( fc 'fy )

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 112

Page 40: gelagar induk

PRIYADI (12101034)

ρ s=0,45(14

π 352

14

π 252−1)×( 20

345 )=0,078

As = 2 x ρs x Ac

= 2 x 0,078 x (¼.π 252)

= 76,557cm2

s=2 πD× Asps

s=( 2π ×35 ×14

× π × 12

164.85 )=2,5519 cm , dipakai 50 mm

sehingga dipakai tulangan = Ø8-50

sengkang pada ujung tiang dipakai = Ø8-50

sengkang pada tengah tiang dipakai = Ø8-100

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN 113