gelagar induk
DESCRIPTION
jembatanTRANSCRIPT
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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