1. PENDAHULUAN

a. Latar BelakangUntuk memperkuat jaringan jalan

provinsi, pada tahun 2010 Pemerintah Provinsi Banten melakukan perencanaan untuk membangun jembatan Cidanghinag baru dengan bentang 51 m dan lebar perkerasan 7.5 m. Jembatan tersebut terletak di samping jembatan existing pada ruas jalan Munjul – Panimbang Kabupaten Pandeglang - Provinsi Banten.

Perencanaan jembatan yang dilakukan oleh Dinas Bina Marga dan Tata Ruang Provinsi Banten menggunakan 2 pilar pada bagian tengah dengan jarak antar pilar 20 m. dan menggunakan girder baja HB 900 x 300 x 15 x 23.

Perencanaan jembatan baru akan menggunakan 2 bentang yaitu 1 segmen rangka baja dengan bentang 41 meter dan 1 segmen komposit girder dengan bentang 10 meter. Penggunaan rangka baja digunakan karena strukturnya memiliki kekuatan atau usia yang tahan lama serta mudah pada pengerjaan di lapangan. Sehingga diharapkan jembatan baru ini mampu menampung volume lalu lintas kendaraan yang cukup padat.

b. Tujuan PenelitianMenghitung dan merencanakan bangunan atas jembatan meliputi:1) Merencanakan gelagar - gelagar induk2) Perhitungan lantai kendaraan3) Perencanaan batang-batang Struktur4) Ikatan angin5) Merencanakan sambungan pada profil

rangka bajaMenghitung dan merencanakan bangunan bawah jembatan meliputi:1) Merencanakan Elastomer/Perletakan.2) Merencanakan abutment.3) Merencanakan pondasi yang sesuai

dengan tanah setempat.

c. Batasan Penelitian1) Tipe jembatan yang digunakan adalah

jenis jembatan rangka Baja 2) Analisa struktur manual dan program

bantu SAP 2000 v.14

3) Pembebanan jembatan mengacu pada SNI T-02-2005 tentang Pembebanan Untuk Jembatan

4) Pembebanan gempa jembatan mengacu pada PD T-04-2004-B tentang Perencanaan Beban Gempa Untuk Jembatan

5) Analisis struktur atas jembatan mengguanakan metode LRFD

2. TINJAUAN PUSTAKAA. Riyadul Faizin dan Dhikie Afriyana

P, UNTIRTA (2011) melakukan perencanaan jembatan rangka baja pada Jembatan Linduk Ruas Banten Lama – Pontang Kabupaten Serang . Jembatan didesain dengan mengambil bentang 50 m untuk Rangka Batang. Beban-beban yang dipakai untuk merencanakan jembatan ini akan mengacu pada peraturan RSNI T-02-2005 dan BMS 1992. Perencanaan struktur atas jembatan megacu pada peraturan AISC-LRFD. Perhitungan beban-beban yang bekerja, dianalisa dengan menggunakan program SAP 2000. Hasil perencanaan berupa Rangka Batang dengan bentang 50 m dengan tinggi rangka 6.25 m. Dimensi profil diadapt untuk gelagar melintang berupa WF 900 x 300 x 18 x 34 dan gelagar memanjang WF 500 x 300 x 11 x 18 Batang Horisontal atas WF 400 x 400 x 20 x 35, batang diagonal WF 400 x 400 x 15 x l5, batang horisontal bawah WF 400 x 400 x 20 x 35 dengan menggunakan mutu baja BJ 55. Kontruksi abutment selebar 10 m yang ditumpu pada pondasi tiang pancang.

Gusti Riki Parmono, Universitas Muhammadiah Malang (2008) hasil penelitiannya struktur atas jembatan yang mempunyai kekuatan yang besar dalam mengatasi lendutan yaitu dengan menggunakan bentuk pelengkung (busur). Beban-beban yang bekerja pada lantai kendaraan akan didistribusikan ke seluruh busur rangka melalui gantungan-gantungan (hangers). Hasil analisa perancangannya, rangka baja busur dan gelagarnya menggunakan metode LRFD. Hasil analisa perencanaan, dimensi dari rangka busur yang digunakan yaitu untuk batang pelengkung atas menggunakan profil WF 400.400.30.50, batang pelengkung bawah mengunakan profil WF 400.400.50.70, batang vertikal

menggunakan profil WF 400.400.15.15 dan batang diagonal menggunakan profil WF 400.200.7.11. Sedangkan untuk gelagar memanjang menggunakan profil WF 400.200.8.13 dan untuk gelagar melintang profil WF 900.300.18.34.

3. METODOLOGI PENELITIAN

a. Pengumpulan DataSeluruh data/informasi perencanaan

jembatan berdasarkan data-data sekunder yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga Propinsi Banten. Adapun data-data yang diperoleh tersebut di antaranya:1) Data Laporan Topografi

Dari gambar layout direncanakan jembatan mempunyai bentang 51 m. Pada bangunan bawah jembatan terdiri atas dua buah kepala jembatan (abutment) yang berada pada sisi-sisi jembatan serta satu buah pilar.

2) Data Laporan Penyelidikan tanahBebarapa kesimpulan yang dapat

diambil dari hasil penyelidikan tanah adalah:

a) Dari hasil uji bor mesin didapatkan tanah keras pada kedalaman 40 meter, hal ini ditunjukkan dengan hasil pengujian Nspt yang melebihi nilai 60.

b) Nilai kadar air rata-rata menunjukkan angka 34,85%

c) Indeks plastisitas sebagai hasil dari pengujian batas atterberg mendapatkan nilai 12,12

d) Berat jenis tanah pada lokasi jembatan adalah 2,67

e) Berat isi tanah sebesar 17,15 kNf) Berdasarkan perhitungan dari

pengujian direct shear tanah didapatkan angka kohesi (c) sebesar 0 sedangkan sudut geser yang terbentuk sebesar 13,604 (Dinas bina marga dan tata ruang Provinsi Banten,laporan analisa geoteknik,2010)

b. Metode Penyusunan

Gambar Existing JembatanBerupa gambar Proyek Jembatan yang

terdiri dari potongan memanjang, potongan melintang, layout jembatan. Gambar existing jembatan yang dikerjakan oleh Tim Ahli dari

Perencana/Konsultan yang telah disetujui oleh Pemilik Proyek. Gambar kontruksi ini berupa gambar jembatan dengan panjang bentang adalah 51 m dengan lebar jembatan 8 meter.

Gambar modifikasi JembatanBerupa gambar (Preliminary Desain)

yang akan dijadikan sebagai acuan dalam membuat gambar rencana kontruksi jembatan atau berupa gambar hasil. Modifikasi dari gambar existing kontruksi jembatan.

Perencanaan Awala) Penentuan Letak Lantai Kendaraan

LK = ± 0.00 mDirencanakan Jembatan dengan lantai kendaraan diatas

b) Penentuan Jenis Jembatan Tinggi ruang bebas (H1) : 5,1 m

Direncanakan Jembatan tertutup

Data-data asli:

a) Nama jembatan : Cidanghiangb) Lokasi Jembatan : Ruas Jalan Munjul

Panimbang Kab. Pandeglang – Banten c) Tipe Bangunan Atas : Pelat beton

bertulangd) Lebar Jembatan : 1 + 7 metere) Tipe Pilar : Dinding Beton

Bertulangf) Tipe Pondasi : Pondasi tiang

pancangg) Jumlah bentang : 3 Bentang

Data-data Modifikasi:

Jenis jembatan L1 (Jembatan Rangka Baja)

a) Panjang Jembatan : 41 meter b) Lebar Jembatan : 9 meter ( 1 + 7 + 1

meter)c) Tinggi ruang bebas :5,1 m

Jenis jembatan L2 (Jembatan Girder Komposit)

a) Panjang Jembatan : 10 meter b) Lebar Jembatan : 9 meter ( 1 + 7 + 1

meter)

Gambar Tampak Samping Rencana Jembatan

Gambar Potongan Melintang Bentang L1 (Rangka Baja)

Gambar Potongan Melintang Bentang L2 (Girder Komposit)

4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Perencanaan Plat Lantai Kendaraan

Gambar Lantai Jembatan

Data lantai jembatanTebal slab lantai jembatan ts = 0.2 mTebal lapis overlay aspal ta = 0.05 mTebal genangan air hujan th = 0.05 mJarak antar girder s = 1.6 mLebar jalur lalu lintas b1 = 7 mLebar trotoar b2 = 1 mLebar total jembatan b = 9 mPanjang bentang jembatan L1 =10 m

L2 = 41 mData foamed steel deckTinggi profil hr = 0.05 m

wr = 0.16 mlebar efektif profil sr = 0.32 m

tc = 0.15 m

Tabel Data Propertis Foamed Steel Deck

Data bahan strukturBeton k -350 f’c = 29.5 MPaBerat isi ϒc = 24 kN/m3

Modulus elastisitas Ec = 25332.085 MPaAngka poisson υ = 0.2Modulus geser G = 12666.042 Koefisien muai beton α = 0.00001Tulangan BJ 37 fy = 240 MPaModulus elastisitas Es = 200000 MPa

Tabel kombinasi Pembebanan pada Lantai Jembatan

Perencanaan deck baja Dignakan deck baja dengan ketebalan 1 mm dengan data sebagai berikut :tinggi profil hr = 50 mmLebar efektif profil Sr = 320 mm

  Unit

Base Metal Thickness-BMT

0.7 1 1.2

Area mm2/mm 889.69 1269.7 1524Inertia moment mm4/mm 409687.5 526563 701979Section Modulus mm3/mm 15156.25 19479.2 25958

Mass kg/m2 7.38 10.34 12.33

JENIS BEBAN M tumpuan

M lapangan

Mu tumpuan

Mu lapangan

Berat Sendiri 1.3 2.511 1.506 3.264 1.958Beban Mati Tambahan 2 0.588 0.353 1.177 0.706

Beban Truk T 1.8 8.507 5.200 15.313 9.360

Beban Angin 1 0.656 0.401 0.656 0.401

Mu total 20.410 12.426

Berat profil Wx = 10.34 kg/m2

Luas profil As = 1269.7 mm2

dx = 150 mmtebal selimut d’ = 30 mmDiameter baut ɸ baut = 14 mmMomen ultimit Mu = 20.410 kNmMenentukan tinggi efektif slab

d=dx−d '−(0.5 ɸbaut )=150−30−(0.5×14 )=113mm

k= Mu

ɸ× b × d2×0.85 f ' c= 20.410

0.8 ×1000 ×1132× 0.85 ×29.05=0.081

Menghitung rasio tulangan

ρ=0.85 f ' cfy

× (1−√1−2 k )

ρ=0.85 × 29.05390

× (1−√1−2 ×0.081 )=0.0053

ρ min=1.4fy

= 1.4390

=0.0036

ρmax=0.75 × 0.85 f ' c× βfy

×( 600600+ fy )

ρmax=0.75 × 0.85× 29.05 ×0.81390

×( 600600+390 )=0.0233

karena ρ min < ρ < ρmax maka ρ yang digunakan = 0.0053As= ρ× b ×d=0.0053 ×1000 ×113=604.433 mm2

Persyaratan As < As rencana (604.433 mm2 < 1269.7 mm2) okeDek baja bisa digunakan pada lantai jembatan

Perencanaan tulangan lentur positifMomen ultimit rencana Mu = 12.426 kNmTebal pelat lantai kendaraan, dx = 150 mmTebal selimut beton , d’ = 30 mm

d = 150 - 30 = 120 mmModulus elastisitas baja , Es = 200000 MPa

β1 = 0.85

ρb=( β 1 ×0.85× fc ’fy )×( 600

600+ fy )ρb=( 0.85 ×0.85 × 29.05

390 )×( 600600+390 )=0.033

Rma=0.75 × ρb × fy ×[1 – ( ½×0.75× ρb× fy0.85 × fc ’

)]

Rmax=0.75× 0.033×390×[1 – (½×0.75× 0.033× 3900.85× 29.05 )]=8.312

Rn= Mn(b × d2)

= 12.426 ×106

(1000 ×1202 )=1.079<R max

Syarat Rn < R max (oke)

Rasio tulangan minimum

ρmin=1.4fy

= 1.4390

=0.00359

rasio tulangan perlu

ρ=0.85 × fc ’fy

×[1−√1 –2Rn

0.85 × f ' c ]ρ=0.85× 29.05

390×[1– √1 –

2×1.0790.85×29.05 ]=0.00283

Karena ρ perlu < ρ min maka ρ = 0.00359

Maka luas tulangan yang diperlukan adalahAs= ρ× b ×d=0.00359× 1000 ×120=430.769 mm2

Tulangan yang digunakan adalah D14 , maka jarak tulangan yang diperlukan adalah

s=

π4

× D2 ×b

As=

3.144

×142 ×1000

430.769=357 mm

Maka dipasang tulangan φ14 – 300 mm

As terpasang=

π4

× D2 ×b

s=512.867 mm2

Tulangan susut diambil 50% tulangan pokokA s'=50 % As=0.5 × 430.769=178.588 mm2

Tulangan yang digunakan adalah φ14 , maka jarak tulangan yang diperlukan adalah

s=

π4

× D2 ×b

As=

3.144

×142 ×1000

178.588=862mm

Maka dipasang tulangan φ14 – 300 mm

As terpasang=

π4

× D2 ×b

s=512.867 mm2

Kontrol lendutan slabTebal total slab h = 200 mmTebal selimut d’ = 30 mmTebal efektif slab beton d = h – d’ = 170 mm

Luas tulangan slab As = (2 x 512.867) + 1269.7 = 2295.433 mm2

Panjang bentang slab Lx = 5000 mmDitinjau slab selebar b = 1600 mmBeban terpusat P = TTT = 144.643 kNBeban merata Q = PMS + PMA = 9.684

Momen inersia penampang bruto

Ig= 112

×b × h3= 112

×1600 ×2003=1.07 ×109mm3

Modulus keruntuhan lentur beton

fr=0.7 ×√ f c '=0.7 ×√29.05=3.773 MPa

Nilai perbandingan modulus elastisitas

n= EsEc

=20000025332

=7.895

Jarak garis netral terhadap sisi atas beton

c=n× Asb

=7.895 ×2295.4331600

=11.327 mm

Momen inersia yang ditransformasikan ke beton dapat dihitung sebagai berikut

Icr=( 13

× b × c3)+(n× As × (d−c )2)

Icr

¿( 13

×1600 ×11.3273)+(7.895× 2295.422 × (170−11.327 )2 )

Icr=4.57× 108

Menghtung momen retak

yt=h2=200

2=100

Mcr= fr × Igyt

=3.773× 1.07 ×109

100=40243879 Nmm

Momen maksimum akaibat beban terpusat dan merata

Ma=( 18

×Q × Lx2)+( 14

× P × Lx)Ma=( 1

8×9.684 × 50002)+( 1

4×144.63 ×5000)=211.066kNm

Ma=2.11×108

Inersia efektif untuk perhitungan lendutan

Ie=[(McrMa )

3

× Ig ]+[(1 – ( McrMa )

3

)× Icr ]

Ie=[( 402438792.11×108 )

3

×1.07× 109]+¿

[(1 – ( 40243879

2.11×108 )3

)×4.57 × 108]=4.61 ×108

Lendutan elastis akibat beban mati dan hidup dihitung dengan cara :

δe=(

5384

× Q× Lx4

Ec∗Ie)+(

148

× P× Lx3

Ec∗Ie)

δe=(

5384

× 9.7 ×50004

25332.08 × 4.61× 108 )

+(

148

× 14464.9× 50003

25332.08 × 4.61 ×108 )=6.776 mm

Rasio tulangan slab lantai jembatan

ρ= Asb × d

= 2295.4331600 × 170

=0.00844

Factor ketergantungan waktu untuk beban mati (jangka waktu > 5 taun) dihitung dengan menggunakan :ζ = 2

λ= ζ1+ (50 × ρ )

= 21+ (50 × 0.00844 )

=1.407

Lendutan jangka panjang akibat rangkak dan susut

δg= λ ×

5384

×Q × Lx4

Ec × Ie

¿1.407 ×

5384

× 9.7 ×16004

25332.08 × 4.61× 108 =9.485

Lendutan total pada plat jembatan memiliki syarat (δ=δe+δg¿< Lx/24016.261 < 20.83 oke

Gambar Rencana Penulangan Plat Lantai

Jembatan

Garis pengaruh batang horizontal bawah

Gambar Batang Horizontal Bawah

Garis pengaruh 1 (s1 = s8)Satu satuan di A maka RA = 40/40 = 1Σ Mj = 0(2.5 x 1)-(1 x 2.5)-(6 x S1) = 02.5 – 2.5 – 6 S1 = 0S1 = 0

Garis Pengaruh 2 (S2 = S7)Satu satuan di C maka RA = 35/40 = 0.88Σ Mk = 0(7.5 x 0.88) – (1 x 2.5) – (6 x S2) = 06.6 – 2.5 – 6 S2 = 0S2 = 0.68

Garis pengaruh 3 (S3 = S6)Satu satuan di D, maka Ra = 30/40 = 0.75

Σ Ml = 0(12.5 x 0.75) – (1 x 2.5) – (6 x S3) = 09.38 – 2.5 – 6 S3 = 0S3 = 1.1

Garis Pengaruh 4 (S4)Satu satuan di E, maka RA = 25/40 = 0.63Σ Mm = 0(17.5 x 0.63) – (1 x 2.5) – (6 x S4) = 011 - 2.5 – 6 S4 = 0S4 = 1.42

Garis pengaruh 5 (S5)Satu satuan di F, maka RA = 20/40 = 0.5Σ Mm = 0(17.5 x 0.5) – (6 x S5) = 08.75 – 6 S5 = 0S5 = 1.46

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.5

0

0.5

1

1.5

batang s1

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.50

0.51

1.5

batang s2

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.5

0.5

1.5

batang 3

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.5

0.5

1.5

batang s4

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.5

0.5

1.5

batang s5

PembebananDirencanakan rangka utaman menggunakan profil WF 400x400x13x21 dengan berat per meter panjang 1.68 kN/m. Beban MatiP1 akibat berat rangka horizontal atasP1 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP1 = 1 x 5 x 1.68 = 8.42 kNP2 akibat berat rangka horizontal bawahP2 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP2 = 1 x 5 x 1.68 = 8.42 kNP3 akibat rangka diagonalP3 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP3 = 2 x 6.5 x 1.68 = 21.89 kNP4 akibat rangka atapP4 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP4 = 1 x 9.3/2 x 0.54 = 2.53 kNP5 akibat ikatan angin atasP5 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP5 = 1 x 6.7 x 0.33 = 2.21 kNP6 akibat ikatan angin bawahP6 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP6 = 1 x 10.5 x 0.33 = 3.46 kNP7 akibat balok memanjangP7 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP7 = 3 x 5 x 1.34 = 19.57 kNP8 akibat balok melintangP8 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP8 = 1 x 4.65 x 1.73 = 8.03 kNP9 akibat railingP9 = jumlah batang x panjang batang x berat / meterP9 = 2 x 5 x 0.087 = 0.87 kNP10 akibat berat trotoarP10 = Panjang x lebar x tinggi x berat / meter3

P10 = 5 x 1 x 0.15 x 24 = 18 kNP10 akibat berat lantai kendaraan

P10 = Panjang x lebar x tinggi x berat / meter3

P10 = 5 x 4.65 x 0.2 x 24 = 111.60 kNP11 akibat berat aspalP10 = Panjang x lebar x tinggi x berat / meter3

P10 = 5 x 3.5 x 0.05 x 22 = 19.25 kN

Besarnya beban mati yang diterima rangka utama adalahP tot = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 + P8 + P9 + P10 + P11P tot = 8.42 + 8.42 + 21.89 + 2.53 + 2.21 + 3.46 + 19.57 + 8.03 + 0.87 +18 + 111.60 + 19.25 = 224.24 kN

Beba HidupBeban merata

U=(100 % qUDL× L×5.52 )

+(50 % qUDL× L× 0.75 )+(u trotoar )

U=(45 ×5×5.52 )+( 45/2× 5× 0.75 )+(5×1 ×5 )=728 kN

Beban TerpusatP=(100 % KEL× 5.5/2)+(50 % KEL× 0.75)+(P trotoar)

P=(69 ×5.52 )+( 69

2× 0.75)+(20 )=234 kN

Garis pengaruh

Total koefisien

beban mati (kN)

beban hidup (kN)

Beban Total (kN)

Batang S1 0.00 0.00 0.00 0.00

Batang S2 2.73 612.93 2647.92 3260.85

Batang S3 4.58 1027.78 4440.10 5467.89

Batang S4 5.68 1274.45 5505.73 6780.18

Batang S5 5.83 1308.09 5651.04 6959.13

Batang S6 4.58 1027.78 4440.10 5467.89

Batang S7 2.73 612.93 2647.92 3260.85

Batang S8 0.00 0.00 0.00 0.00

Tabel Rakapitulasi Gaya Batang

Batang tarik horizontalBeban ultimit batang tekan horizontal Pu = 6959.13 kNBatang tekan horizontal direncanakan menggunakan profil IWF 400x400x13x21 dengan tumpuan sendi – sendi (k = 1)

Mutu baja yang digunakan adalah BJ – 55 dengan fy = 410 MPaTegangan dasar fs = fy/1.5

= 410/1.5 = 273.33 MpaModulus elastisitas E = 200000 MPaControl kekuatan Pn=ɸc × Ag× fy=0.9 ×21870 × 410=8070030 NPuPn

<1 →6959.138070.03

<1

0.86<1 ok e

Sambungan batang horizontal bawahBatang horizontal atas IWF 400x400x13x21

tw = 21 mmPelat rangka utama tw = 20 mmDiameter baut d = 25 mmDiameter lubang dL = d + (2x1.5 mm)

d = 28 mmMutu baja yang digunakan BJ – 55

fy = 410 MPaTegangan tarik putus fu = 550 MPaMutu bautTegangan leleh baja fy = 585 MPaTegangan tarik putus fu = 825 MPaLuas penampang Ab = 491 mm2

Gaya aksial ultimit Pu = 6959.13 kN

Periksa kekuatan plat tertipisLuas kotor Ag = p x tp = 400 x 20 = 8000 mm2

Luas netto An = (P – (m x dl)) x tpAn = (400 – (4 x 28)) x 20= 5760 mm2

An max =0.85 x Ag = 0.85 x 8000 = 6800 mm2

Luas efektif Ae = 5760 mm2

Tn = φ x fy x Ag = 0.9 x 585 x 8000 = 4212 kNPn = φ x fu x Ae = 0.75 x 825 x 5760 = 3564 kN

Kekuatan 1 bautrl baut tanpa ulir rl = 0.5factor reduksi φf = 0.75jumlah baris m = 4tebal pelat tp = 20 mm

kuat geserϕRn=ϕf × rl × fub × Ab ×mϕRn=0.75 ×0.5 × 825 ×491 × 4=607148.4 N=607.15 kNkuat tumpuϕRn=ϕf × 2.4 db × tp× fuϕRn=0.75 ×2.4 ×25 ×20 ×550=495000 N=495 kNdiambil φRn terkecil antara kuat geser dan kuat tumpu, maka didapat jumlah baut yang dibutuhkan

n= VuϕRn

=6959.13495

=14.1baut

baut yang digunakan n = 28 baut

syarat penentuan jarak baut3 db < S < 15 tp1.5 db < S1 < 4 tp + 100 atau 200 mm1.23 db < S2 < 12 tp atau 150 mmJarak antar as baut (S)Minimal 3 db = 3 x 25 = 75 mmMaksimal 15 tp = 15 x 20 = 300 mmDiambil S = 100 mmJarak as baut ke tepi plat (S1)Minimal 1.5 db = 1.5 x 25 = 37.5 mmMaksimal 4 tp + 100 = (4 x 20) + 100 = 180 mmDiambil S = 50 mm

Gambar rencana perletakan bautCek keruntuhan geser balokAnv=( L−(n × dl ) )× tp

¿ (650−(6.5 ×28 )) × 20=18720 m m2

Ant=( L−(n ×d ) ) × tp

¿ (150−(1.5× 28 ) ) ×20=4320 m m2

0.6 x fu x Anv = 0.6 x 550 x 18720 = 6177.6 kNFu x Ant = 550 x 4320 = 2376 kNϕPn=ϕ × ( (0.6 × fu × Anv )+( fu× Ant ) )¿0.9 × (6177.6+2376 )=7093.2kNφPn > Vu (7093.2 kN > 6959.13 kN) OKE

Gambar detail sambungan pelat rangka

bawah

Perencanaan Abutment

Stabilitas guling arah X

Gambar stabilitas guling arah X

Pondasi tiang pancang tidak diperhitungkan dalam analisis stabilitas guling, sehingga angka aman (SF) diambil > 2.2 dan letak titik guling berada di titik A (ujung pondasi). Momen penahan guling dapat dihitung dengan rumus :

MPX = P x ( BX / 2 ) x (1 + k)SF = MPX / MX > 2.2k = persen kelebihan beban yang diijinkan (%)Mx = momen penyebab guling arah XSF angka aman terhadap guling

Untuk beban kombinasi 1Bx / 2 = 5 / 2 = 2.5 mP = 8904.877 kNMx = 1076.663 kNmk = 0 %MPX = P x ( BX / 2 ) x (1 + k)

MPX= 8904.877 x 2.5 x (1 + 0) = 22262.19 kNmSF = MPX / MX = 22262.19 / 1076.663 = 20.677 > 2.2 OKE

Stabilitas guling arah Y

Gambar stabilitas guling arah Y

Pondasi tiang pancang tidak diperhitungkan dalam analisis stabilitas guling, sehingga angka aman (SF) diambil > 2.2 dan letak titik guling berada di titik A (ujung pondasi). Momen penahan guling dapat dihitung dengan rumus :MPX = P x ( BY / 2 ) x (1 + k)SF = MPY / MY > 2.2k = kelebihan beban yang diijinkan (%)My = momen penyebab guling arah YSF angka aman terhadap guling

Untuk beban kombinasi 2By / 2 = 11 / 2 = 5.5 mP = 8956.029 kNMy = 436.44 kNmk = 0 %MPY = P x ( BY / 2 ) x (1 + k) MPY= 8956.029 x 5.5 x (1 + 25%) = 61572.7 kNmSF = MPY / MY = 61572.7 / 436.44 = 141.078 > 2.2 OKE

Stabilitas geser arah X

Gambar stabilitas geser arah X

Sudut geser φ = 13.6 °Kohesi c = 0 kPaUkuran pile cap Bx = 5 m

By = 11 mGaya penahan geserH= (C × Bx × By+P × tan ɸ )× (1+k )>1.1k = persen kelebihan beban yang diijinkanTx = gaya penyebab geserBeban kombinasi 1k = 0 %Tx = 1534.498 kNP = 8904.877 kNH= (C × Bx × By+P × tan ɸ )× (1+k )>1.1H=( (0×5×11 )+(8904.877 × tan 13.6)) × (1+0% )=2154.975kN

SF= HTx

>1.1→2154.9751534.498

>1.1

1.404>1.1OKE

Penulangan Breast wallMutu baja BJ – 41Tegangan leleh baja fy = 250 MPaTegangan dasar fs = fy / 1.5 = 166.67 MPaModulus elastisitas Es = 200000 MPaKuat tekan beton f’c = 29.05 MPaModulus elastisitas Ec = 4700 √f’c = 25332.08 MPa

Dimensi breast wall 11 x 1 m tetapi untuk perencanaan penulangan ditinjau breast wall selebar 1 x 1 mb = 1000 mm h = 1000 mmluas penampang Ag = b x h 1000 x 1000 = 1000000 mm2

φPn = Pu α = φPn / (f'c x Ag) = Pu x 103 /(f'c x Ag)

φMn = Mu β = φMn / (f'c x Ag x h) = Mu x 106 /(f'c x Ag x h)

Tabel Rekapitulasi Pu dan Mu Abutment / m

KOMBINASI

Pu(kN)

Mu(kNm)

α β

kombinasi 1 652.66 477.26 0.022 0.016

kombinasi 2 676.25 611.25 0.023 0.021

kombinasi 3 652.66 607.65 0.022 0.021

kombinasi 4 681.83 477.26 0.023 0.016

kombinasi 5 431.40 653.17 0.015 0.022

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton d’ = 100 mm

h’ = h – 2d’ = 800 mmh’/h = 0.8

nilai α dan β dimasukan kedalam diagram interaksi kolom untuk mendapatkan rasio tulangan perlu

0.000 0.100 0.2000.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

Gambar diagram interaks kolom

Dari diagram interaksi kolom didapat rasio tulangan perlu 1 %Luas tulangan yang diperlukan As = ρ x b x h = 0.01 x 1000 x 1000 = 10000 mm2

As tekan = As tarik = ½ x As = ½ x 10000 = 5000 mm2

Digunakan tulangan D – 25

s=

τ4

× D2 ×b

12

× As

¿

3.144

×252×1000

5000=98.125 mm

Tulangan Tekan : 2 D 25 – 150As = 6541.67 mm2

Tulangan Tekan : 2 D 25 – 150As = 6541.67 mm2

As total 13083.33 mm2 ρ = 1.31 %

Perencanaan Tiang Pancang Abutment

Perhitungan beban ultimit diambil dari beban kombinasi 5 untuk perencanaan tiang pancang.P = 9876.515 kNTx = 4262.331 kNTy = 1669.306 kNMx = 10997.74 kNmMy = 6810.771 kNm

Daya dukung tanah individuDirencanakan menggunakan tiang pancang bulat berongga dari PT WIKA Beton, dengan data spesifikasi :Diameter tiang pancang D = 400 mmTebal tiang pancang d = 75 mmMomen lentur (retak) Mr = 5.5 ton mMomen lentur (batas) Mb = 8.25 ton mGaya aksial P = 121 ton

Dari laporan peyelidikan tanah Dinas Bina Marga dan Tata Ruang Provinsi Banten pada bulan juli 2010 didapatkan data sondir sebaai berikut :

Gambar grafik sondir

Gambar grafik sondir

Perhitungan daya dukung tanah menggunakan rumus boegemenn

P all=qc× A3

+ k ×Tf5

Luas tiang pancang

A=14

× π × ( D−d )2=14

× 3.14 × ( 40−7.5 )2=829.156 c m2

Keliling tiang pancangK=π × D=3.14 × 40=125.6 cmTotal Friction pada kedalaman -30 m TF = 1663 kg/cm2

Qonus Resistance rata – rata 8 D diatas ujung tiang

qcu=48+46+49+52+55+58+58.5+608

=53.313 kg/c m2

rata – rata perlawanan konus setebal 4 D dibawah tiang pancang

qcb=60.7+61.7+62.7+63.74

=62.2kg /c m2

point bearing capacity qc = ½ x (qcu + qcb) = 57.756 kg/cm2

P all=qc× A3

+ k ×Tf5

¿ 57.756 ×829.1563

+ 125.6× 16635

¿57737.5 kg

P all = 57737 x 9.81 / 1000 = 566.40 kNMenentukan jumlah tiang pancang

N= PP all

=9876.515566.40

=17.437 buah

Direncanakan menggunakan tiang pancang kelompok 18 buah dengan pemasangan 3 lajur 6 baris dengan kedalaman pancang 30 m

Kontrol tiang pancang kelompokBerdasarkan efisiensi kelompok tiang pancang “Persamaan Converse – Labarre” akibat pemasangan secara grupJarak antar tiang pancang

s = 1.8 mJumlah tiang pancang dalam baris x

n = 3Jumlah tiang pancang dalam baris y

m = 6

Φ=tan−1 DS

= tan−1 0.41.8

=0.22

E=1−( Φ90 )( (n−1 )× m+ (m−1 )× n

m× n )E=1−( 0.22

90 )( (3−1 ) ×6+ (6−1 ) ×36×3 )=0.996

P 1 tiang dalam kelompok = E x P all =0.996 x 566.40 = 564.341 kNKontrol jumlah tiang pancang kelompok

n = P / P all = 9876.515 / 564.341 = 17.5 < 18 Oke18 x P all > Pu10158.14 > 9876.515 Oke

Gambar 110 rencana denah tiang pancang abutment

Gambar Penulangan Abutment

5. KESIMPULANa. Dimensi melintang lantai kendaraan

lengkap dengan trotoar adalah 9 m untuk jalan 2 lajur 2 arah. Lantai kendaraan berupa pelat beton dengan tebal 200 mm.

b. Dimensi profil untuk gelagar melintang berupa WF 800 x 350 x 16 x 28 dan gelagar memanjang yaitu WF

600 x 190 x 13 x 25 dengan menggunakan mutu baja BJ 55.

c. Struktur utama Rangka batang baja dengan profil untuk Batang Horisontal atas WF 400 x 400 x 13 x 21. profil batang diagonal WF 400 x 400 x 13 x 21 dengan mutau baja BJ 41, dan batang horisontal bawah WF 400 x 400 x 13 x 21 dengan mutu baja BJ 55.

d. Struktur sekunder berupa ikatan angin atas dengan dimensi profil yaitu L 150 x 150 x 15 (diagonal), ikatan angin bawah menggunakan profil L 150 x 150 x 15 (diagonal), sedangkan untuk dimensi portal akhir berupa profil WF 250 x 125 x 10 x 19 dengan mutu baja BJ 41

e. Perletakan yang digunakan adalah perletakan jenis TRB 2 dengan dimensi 480 x 300 x 101 mm f. Konstruksi abutment berupa dinding beton setebal 1 m selebar 11 m dengan tinggi 7.15 m yang ditumpu pondasi tiang pancang beton kelompok dengan diameter 0.4 m kedalaman 30 m sebanyak 18 buah.

6. DAFTAR PUSTAKASetiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur

Baja dengan Metode LRFD. Erlangga: Jakarta.

A. Riyadul Faizin, Dhikie Afriyana P. 2011. Perencanaan Jembatan Linduk Ruas Banten Lama – Pontang Bentang 50 m Dengan Tipe Rangka Baja . Cilegon : UNTIRTA

Standard Nasional Indonesia. 2005. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan. RSNI T-03-2005: Departemen PU Dirjen Bina Marga.

Standard Nasional Indonesia. 2008. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Jembatan . SNI 2833 : 2008: Departemen PU Dirjen Bina Marga.

Standard Nasional Indonesia. Standard Pembebanan untuk Jembatan. RSNI T-02-2005: Departemen PU Dirjen Bina Marga.