iv. presentasi data dan analisis iv.1. · pdf filestruktur konstruksi dengan sistem operasi...

33

IV. PRESENTASI DATA DAN ANALISIS

IV.1. Umum

Pada penelitian ini yang ditinjau adalah jembatan dengan bangunan atas tipe

gelagar beton bertulang. Adapun data mengenai bentang, lebar dan kelas jembatan

yang ditinjau dapat dilihat pada tabel IV.1.

Tabel IV.1 Bentang, Lebar dan Kelas Jembatan

Bentang Jembatan

(m)

Lebar Jembatan

(m) Kelas

7 7 A

9 7 A

11 7 A

13 7 A

15 7 A

17 7 A

19 7 A

21 7 A

23 7 A

IV.2 Data Jembatan

IV.2.1 Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m

Jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m memiliki dua kelas jembatan yaitu

kelas A dan kelas B. Yang membedakan antara kelas satu dengan yang lainnya

adalah lebar jalur lalu lintas dan pembebanan. Pada gambar IV.1 dan gambar IV.2

dapat dilihat gambar potongan memanjang dan melintang jembatan gelagar beton

bertulang bentang 7m kelas A.

Pada penelitian ini yang ditinjau merupakan jembatan gelagar beton bertulang

bentang 7m kelas A dengan lebar trotoar 1m dan lebar lantai kendaraan 7m.

34

Gambar IV.1 Potongan Memanjang Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m

Gambar IV.2 Potongan Melintang Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m



kelas A dan kelas B. Perbedaan antara kelas A dan kelas B adalah lebar jalur lalu

lintas dan pembebanan. Pada gambar IV.3 dan gambar IV.4 dapat dilihat gambar

potongan memanjang dan melintang jembatan gelagar beton bertulang bentang

9m kelas A.



35








11m kelas A.

36









37


13m kelas A.





38






15m kelas A.





39




lintas dan pembebanan. Pada gambar IV.11 dan gambar IV.12 dapat dilihat

gambar potongan memanjang dan melintang jembatan gelagar beton bertulang

bentang 17m kelas A.





40











41











42











43

IV.3 Perhitungan

IV.3.1 Perhitungan Lendutan

Perhitungan lendutan dilakukan dengan bantuan program SAP 2000 v10 dimana

program SAP 2000 v10 merupakan program yang digunakan untuk desain

struktur konstruksi dengan sistem operasi Windows. Program SAP 2000 v10

dapat menampilkan model struktur berupa dua dimensi maupun tiga dimensi dan

dapat digunakan untuk material baja maupun beton.

Data-data yang diperlukan untuk menghitung lendutan:

Data panjang jembatan (p) dan lebar jembatan (l)

Data dimensi balok yang meliputi nilai b, b1, bw, t, ht, h1 dan h2

seperti gambar di bawah ini

Gambar IV.19 Potongan Melintang Balok

Data material beton yang meliputi:

Kuat tekan beton : 25 MPa

Poisson’s ratio : 0,2

Modulus elastisitas beton : 23500 MPa

Berat jenis beton : 24000 N/m3

Beban-beban yang bekerja meliputi beban mati dan beban hidup

44

Langkah-langkah perhitungan lendutan:

1. Pembuatan model jembatan menggunakan program SAP v2000

2. Buka program SAP v2000

a. Masukkan data panjang jembatan (p) dan lebar jembatan (l)

b. Masukkan data material beton, seperti nilai f’c, poisson’s ratio,

modulus elastisitas dan berat jenis.

c. Masukkan data dimensi balok

d. Tentukan beban-beban yang bekerja

e. Masukkan nilai kombinasi beban

f. Letakkan posisi balok dan tambahkan perletakan

g. Berikan beban-beban yang bekerja

3. Setelah semuanya dimasukkan lalu run programnya

4. Didapatkan nilai lendutan yang dimiliki oleh jembatan tersebut

5. Lakukan langkah dua dengan penambahan beban-beban yang bekerja

6. Langkah dua dilakukan terus-menerus sampai akhirnya menemukan nilai

lendutan yang didapat = nilai lendutan ijin

IV.4. Hasil Perhitungan

Pada penelitian ini dengan bantuan program SAP v10 diharapkan dapat diperoleh

nilai lendutan dari masing-masing bentang jembatan yang ditinjau.

IV.4.1. Nilai Lendutan

Menurut Jack C. McCormac daya layan diukur dengan memperhatikan besar

lendutan, retak dan getaran struktur dan juga memperhatikan kerusakan

permukaan beton dan karat pada tulangan. Nilai lendutan merupakan salah satu

tolak ukur untuk mengetahui kondisi batas daya layan suatu struktur, dimana pada

penelitian ini yang akan ditinjau adalah kondisi batas daya layan jembatan gelagar

beton bertulang. Dengan kata lain, hal tersebut untuk memberitahukan bahwa

kondisi jembatan gelagar beton bertulang apakah masih nyaman atau tidak untuk

digunakan oleh pengguna (user) jembatan tersebut dan biasanya tidak sampai

mengalami keruntuhan.

45

Lendutan ijin digunakan sebagai pembanding untuk menentukan apakah lendutan

yang terjadi akibat beban masih memenuhi persyaratan atau tidak. Pada penelitian

ini, lendutan ijin yang digunakan adalah L/240 berdasarkan ketentuan dari SK

SNI T-15-1991-03.

Pada sub-bab berikut ini dapat dilihat nilai lendutan untuk masing-masing bentang

jembatan gelagar beton bertulang yang ditinjau.

IV.4.1.1. Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m

Dimensi balok pada jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m dapat dilihat

pada gambar di bawah ini.

� �

� �

� �

� �

� � �

Gambar IV.20 Potongan Melintang Balok Bentang 7m

Sedangkan hasil perhitungan lendutan untuk bentang 7m dapat dilihat pada tabel IV.2.

Tabel IV.2 Nilai Lendutan Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m

Beban (%)

Nilai Lendutan (mm) L/240

100 10 29

160 16 29

200 20 29

240 24 29

290 29 29

46

2929292929

10

14

18

22

26

30

100 140 180 220 260Beban (%)

Lend

utan

(mm

)

Gambar IV.21 Nilai Lendutan Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 7m

Berdasarkan gambar IV.21, nilai lendutan yang terjadi pada jembatan gelagar

beton bertulang dengan bentang 7m mengalami penambahan seiring dengan

adanya penambahan beban hidup yang diberikan. Untuk jembatan gelagar beton

bertulang dengan bentang 7m, pada saat beban hidup dinaikkan sebesar 290%,

nilai lendutan yang diperoleh sama dengan lendutan ijin.

IV4.1.2. Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 9m




47



Beban (%)


100 13 38

160 21 38

220 29 38

260 34 38

290 38 38

38 38 38 38 38

13

19

25

31

37

100 140 180 220 260Beban (%)

Lend

utan

(mm

)





bertulang dengan bentang 9m, pada saat beban hidup yang dinaikkan sebesar

290%, nilai lendutan yang diperoleh sama dengan lendutan ijin.

48







Beban (%)


100 20 46

130 26 46

160 32 46

190 38 46

230 46 46

49

46 46 46 46 46

20

26

32

38

44

100 120 140 160 180 200 220Beban (%)

Lend

utan

(mm

)











50


Tabel IV.5 Nilai Lendutan Jembatan Gelagar Beton Bertulang Bentang 13m Beban

(%) Nilai Lendutan

(mm) L/240

100 34 54

120 40 54

140 47 54

162 54 54

54545454

34

38

42

46

50

54

100 110 120 130 140 150 160Beban (%)

Lend

utan

(mm

)







51







(%) Nilai Lendutan

(mm) L/240

100 45 63

110 49 63

130 58 63

143 63 63

52

63636363

45

48

51

54

57

60

63

100 110 120 130 140Beban (%)

Lend

utan

(mm

)




adanya penambahan beban yang diberikan. Untuk jembatan gelagar beton

bertulang dengan bentang 15m, pada saat beban dinaikkan sebesar 143%, nilai

lendutan yang diperoleh sama dengan lendutan ijin.





53



(%) Nilai Lendutan

(mm) L/240

100 52 71

110 57 71

120 63 71

130 68 71

136 71 71

71 71 71 71 71

52

57

62

67

72

100 110 120 130Beban (%)

Lend

utan

(mm

)










54




(%) Nilai Lendutan

(mm) L/240

100 58 79

110 64 79

120 70 79

130 75 79

136 79 79

7979797979

58

63

68

73

78

100 110 120 130Beban (%)

Lend

utan

(mm

)


55












(%) Nilai Lendutan

(mm) L/240

100 64 88

110 70 88

120 77 88

130 83 88

138 88 88

56

8888888888

64

69

74

79

84

89

100 110 120 130Beban (%)

Lend

utan

(mm

)











57


Tabel IV.10 Nilai Lendutan Jembatan Gelagar Beton Bertulang 23m

Beban (%) Nilai Lendutan (mm) L/240

100 67 96

110 73 96

130 86 96

145 96 96

96 96 96 96

67

72

77

82

87

92

97

100 110 120 130 140Beban (%)

Lend

utan

(mm

)







Berdasarkan gambar IV.38, dapat diperoleh bahwa:

Untuk jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m dapat

memikul beban sebesar 290%

58














memikul beban sebesar138%



Pada jembatan gelagar beton bertulang dengan bentang 17m, 19m dan 21m

mencapai lendutan = lendutan ijin yang didapat akibat penambahan beban yang

diberikan.

Secara teoritis, dengan adanya penambahan beban pada jembatan akan

mengakibatkan lendutan yang terjadi juga mengalami peningkatan. Pada gambar

IV.39, dapat dilihat beban yang dapat dipikul oleh masing-masing bentang

jembatan dari perhitungan lendutan.

Untuk jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m mempunyai

nilai lendutan sebesar 29mm





59













60

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

7 9 11 13 15 17 19 21 23

Bentang Jembatan (m)

Beb

an (%

)

Gambar IV.38 Beban Maksimum yang Dapat Dipikul Masing-Masing Bentang Jembatan

61

29

39

49

59

69

79

89

7 9 11 13 15 17 19 21 23


Lend

utan

(mm

)

Gambar IV.39 Lendutan Maksimum yang Dimiliki Masing-Masing Bentang Jembatan

62

IV.4.2. Nilai Momen

Pada sub-bab ini akan dipaparkan mengenai nilai momen untuk masing-masing

bentang jembatan gelagar beton bertulang yang ditinjau. Nilai momen merupakan

tolak ukur untuk mengetahui kondisi batas kekuatan suatu struktur, dimana pada

penelitian ini yang akan ditinjau adalah kondisi batas kekuatan jembatan gelagar

beton bertulang. Dengan kata lain, hal tersebut untuk memberitahukan bahwa

kondisi jembatan gelagar beton bertulang apakah masih kuat atau tidak untuk

memikul beban yang bekerja pada jembatan tersebut.

Pada penelitian ini, nilai momen yang akan dicari adalah nilai moman ultimit (Mu)

dan momen nominal (Mn). Secara teoritis disebutkan bahwa nilai momen nominal

(Mn) dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan (Ø) harus lebih besar dari nilai

momen ultimit (Mu).

Diketahui:

Data panjang jembatan (p)

Diameter tulangan (d)

Jumlah tulangan (n)

Nilai f’c dan fy

Dimensi balok

Langkah-langkah yang dilakukan pada perhitungan nilai momen nominal (Mn):

1. Hitung luas tulangan

2. Kalikan luas tulangan dengan jumlah tulangan

3. Hitung nilai T dengan rumus T = As x fy

4. Hitung nilai Ac dengan rumus Ac = T/ (0.85 x f’c)

5. Hitung luas flens

Hitung nilai a = Ac/ lebar flens

6. Hitung lengan momen = dbalok – a/2

7. Hitung momen nominal (Mn) dengan rumus Mn = T (dbalok – a/2)

8. Lalu nilai Mn dikalikan dengan faktor reduksi

63

Diketahui:

Data panjang jembatan (p)

Dimensi balok

Beban mati dan beban hidup

Tahap-tahap yang dilakukan pada perhitungan nilai momen ultimit (Mu):

1. Hitung luas total balok (A)

2. Hitung momen akibat beban mati dan beban hidup

Momen akibat beban mati dengan rumus MDL = 1/8 q x L2

Momen akibat beban hidup dengan rumus MLL = ¼ P x L

3. Kalikan MDL dengan faktor 1.4

Kalikan MLL dengan faktor 1.6

4. Jumlahkan hasil yang diperoleh pada tahap 4

5. Penjumlahan pada langkah 4 menghasilkan nilai momen ultimit (Mu)

6. Lakukan langkah 1-5 dengan menaikkan nilai beban hidup

7. Perhitungan momen ultimit dilakukan terus-menerus sampai akhirnya

menemukan nilai Mu = nilai Mn dikalikan dengan faktor reduksi

Pada sub-bab berikut ini, akan dipaparkan mengenai nilai momen dari masing-

masing bentang jembatan gelagar beton bertulang.


Hasil perhitungan momen untuk jembatan gelagar beton bertulang pada bentang

7m dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV.11 Nilai Momen Jembatan Beton Bertulang Bentang 7m

Beban (%) Mu (N.mm) Ø x Mn

100 322273000 390970139

110 346341800 390970139

120 370410600 390970139

128 390970139 390970139

64

300000000310000000320000000330000000340000000350000000360000000370000000380000000390000000400000000

100 110 120

Beban (%)

Mom

en (N

.mm

)

Gambar IV.40 Nilai Momen Jembatan Beton Bertulang Bentang 7m

Berdasarkan gambar IV.40, nilai momen yang terjadi pada jembatan gelagar beton

bertulang dengan bentang 7m mengalami kenaikan seiring dengan adanya

penambahan beban hidup yang diberikan. Untuk jembatan gelagar beton bertulang

dengan bentang 7m, pada saat beban dinaikkan sebesar 128%, nilai momen yang

diperoleh sama dengan momen nominal.






100 491274000 692078777

120 560077200 692078777

140 628880400 692078777

158 692078777 692078777

65

490000000510000000530000000550000000570000000590000000610000000630000000650000000670000000690000000

100 110 120 130 140 150

Beban (%)

Mom

en (N

.mm

)












100 705551000 868371618

110 751821400 868371618

120 798091800 868371618

138 868371618 868371618

66

700000000720000000740000000760000000780000000800000000820000000840000000860000000880000000900000000

100 110 120 130

Beban (%)

Mom

en (N

.mm

)







Sedangkan untuk jembatan gelagar beton bertulang pada bentang 13m, 15m, 17m,

19m, 21m dan 23m sebelum ditambahkan beban nilai momen ultimitnya sudah

sama dengan momen nominalnya.

Berdasarkan gambar IV.43, dapat diperoleh bahwa:

Untuk jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m diperoleh

nilai momen sebesar 390.970.139Nmm.








nilai momen sebesar 1.219.552.819Nmm.

67


nilai momen sebesar 1.346.722.819Nmm.


nilai momen sebesar 1.780.641.821 Nmm.





Secara teoritis, dengan adanya penambahan beban pada jembatan akan

mengakibatkan momen yang terjadi juga mengalami peningkatan. Pada gambar

IV.44, dapat dilihat beban maksimum yang dapat dipikul oleh masing-masing

bentang jembatan dari perhitungan momen.

Untuk jembatan gelagar beton bertulang bentang 7m pada saat

diberi beban sebesar 128% dicapai kondisi momen nominal =

momen ultimit.



momen ultimit.



momen ultimit.

Untuk jembatan gelagar beton bertulang bentang 13m, 17m, 19m,

21m dan 23m telah mencapai kondisi momen nominal = momen

ultimit tanpa adanya penambahan beban.

68

370000000

870000000

1370000000

1870000000

2370000000

2870000000

7 10 13 16 19 22


Mom

en (N

.mm

)

Gambar IV.43 Nilai Momen Balok Masing-Masing Bentang Jembatan Akibat Pembebanan

69

128

158

138

100.01 100.01 100.01 100.01 100.01 100.01

98

106

114

122

130

138

146

154

7 9 11 13 15 17 19 21 23


Beb

an (%

)

Gambar IV.44 Beban Maksimum Masing-Masing Bentang Jembatan

70

IV.5 Studi Kasus

Jembatan pada studi kasus yang ditinjau merupakan jembatan gelagar beton

bertulang kelas A. Adapun data mengenai jembatan gelagar beton bertulang pada

studi kasus sebagai berikut:

Bentang jembatan dimulai dari bentang 7m sampai 23m

Lebar lantai kendaraan 7m dan lebar trotoar 1m

Dibangun pada tahun 1980-an sampai tahun 1990-an

Nilai kondisi pada laporan Bridge Management System diperoleh dari hasil

pemeriksaan jembatan. Pemeriksaan jembatan dibagi menjadi tiga macam, yaitu:

1. Pemeriksaan Inventarisasi

Merupakan pemeriksaan yang dilakukan pada saat awal BMS

2. Pemeriksaan Detail

3. Pemeriksaan Rutin

Kondisi jembatan yang akan dilihat adalah jembatan-jembatan yang berada pada

satu ruas jalan. Pada tabel IV.14 ditampilkan data mengenai nilai kondisi

jembatan gelagar beton bertulang pada ruas jalan Palembang-Ogan Komering

Timur setelah dianalisis.

Dengan asumsi bahwa lalu lintas yang lewat akan melalui semua jembatan pada

ruas jalan Palembang-Ogan Komering Timur.

Tabel IV.14 Data Jembatan Ruas Jalan Palembang-Ogan Komering Timur

No. Jembatan Nama Jembatan

Bentang Jembatan

(m)

Tahun Bangun

N.K. Bang. Atas

Hasil Evaluasi

15.090.006.0 Jamban Teras 9 1990 0 sesuai dgn analisis

15.090.007.0 Jahe 17 1990 0 +

15.090.008.0 Nanga 17 1990 0 +

15.090.009.0 Burnai 23 1991 3 sesuai dgn analisis

15.090.010.0 Trum Butul I 9 1991 0 sesuai dgn analisis

15.090.013.0 Kubang 13 1990 1 +

15.090.020.0 Umbul Mutung 15 1990 0 +

71

Tabel IV.14 (lanjutan) Data Jembatan Ruas Jalan Palembang-Ogan Komering Timur


Bentang Jembatan

(m)

Tahun Bangun

N.K. Bang. Atas

Hasil Evaluasi

15.090.023.0 Unit VII 9 1987 0 sesuai dgn analisis

15.090.027.0 Sungai Gadis 13 1990 3 sesuai dgn analisis

15.090.029.0 Dabuk I 15 1990 3 sesuai dgn analisis

15.090.030.0 Dabuk II 15 1990 3 sesuai dgn analisis

15.090.031.0 Sungkai I 9 1990 0 sesuai dgn analisis

15.090.032.0 Sungkai II 11 1991 0 sesuai dgn analisis

15.090.034.0 Ulak Besar 15 1990 1 +

15.090.035.0 Ulak Kecil 9 1991 3 -

Sedangkan pada tabel IV.15 ditampilkan data nilai kondisi jembatan gelagar beton

bertulang untuk ruas jalan Palembang-Muara Enim.

Tabel IV.15 Data Jembatan Ruas Jalan Palembang-Muara Enim


Bentang Jembatan

(m)

Tahun Bangun

N.K. Bang. Atas

Hasil Evaluasi

15.003.002.0 Lubuk Raman I 11 1993 0 sesuai dgn analisis

15.003.009.0 Marau 11 1988 0 sesuai dgn analisis

Pada tabel di bawah ini dapat dilihat data nilai kondisi jembatan gelagar beton

bertulang pada ruas jalan Palembang-Lahat.

Tabel IV.16 Data Jembatan Ruas Jalan Palembang-Lahat

No. Jembatan

Nama Jembatan

Bentang Jembatan

(m)

Tahun Bangun

N.K. Bang. Atas

Hasil Evaluasi

15.035.002.0 Asam 11 1995 0 sesuai dgn analisis

15.035.004.0 Lokoh 9 1986 0 sesuai dgn analisis

15.035.005.0 Melacar 7 1986 0 sesuai dgn analisis

15.035.006.0 Ketapang 7 1987 0 sesuai dgn analisis

15.035.009.0 Resik 17 1995 3 sesuai dgn analisis

72

Berdasarkan data dari tabel IV.14, IV.15 dan IV.16, untuk bentang jembatan 7m,

9m dan 11m memiliki nilai kondisi bangunan atas sama dengan nol. Sedangkan

untuk bentang jembatan 13m, 15m, 17m dan 23 m memiliki nilai kondisi

bangunan atas sama dengan satu atau tiga.

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pada sub-bab sebelumnya, ternyata

dengan melihat nilai kondisi yang diperoleh dari hasil pemeriksaan bahwa

jembatan gelagar beton bertulang bentang 13m, 15m, 17m, 19m, 21m dan 23m

merupakan jembatan gelagar beton bertulang yang memiliki safety factor lebih

kecil dibandingkan bentang lainnya.

Sedangkan ada beberapa bentang jembatan yang nilai kondisinya tidak sesuai

dengan perhitungan yang telah dilakukan, hal tersebut kemungkinan disebabkan

adanya faktor lain.

Dengan mengetahui safety factor masing-masing bentang jembatan gelagar beton

bertulang, maka pengelola jembatan harus memberikan perhatian lebih terhadap

bentang tersebut dibandingkan bentang lainnya.

iv. presentasi data dan analisis iv.1. · pdf filestruktur konstruksi dengan sistem operasi...

Documents