PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN

BANGILTAK DESA KEDUNG RINGIN

KECAMATAN BEJI KABUPATEN PASURUAN

DENGAN BUSUR RANGKA BAJA

SEMINAR TUGAS AKHIR

OLEH :

AHMAD FARUQ FEBRIYANSYAHAHMAD FARUQ FEBRIYANSYAH

3107100 523

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. DJOKO IRAWAN, MS

JURUSAN TEKNIK SIPIL LINTAS JALUR

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

LATAR BELAKANG

1. Kabupaten Pasuruan merupakan kawasan rawan banjir. Sehingga perlu diadakan normalisasi sungai untuk mengatasi permasalahan banjir tersebut.permasalahan banjir tersebut.

2. Dengan penampang sungai yang bertambah lebar, maka perlu dibangun jembatan-jembatan baru.

3. Digunakan jembatan yang tidak mengurangi penampang basah sungai. Maka dipilih jembatan dengan busur rangka baja.

PERMASALAHAN

1. Bagaimana prosedur perencanaan busur

rangka batang baja jembatan?

2. Bagaiman prosedur perencanaan bangunan

bawah jembatan?bawah jembatan?

3. Bagaimana prosedur perencanaan

bangunan pelengkap jembatan?

BATASAN MASALAH

1. Perencanaan dimensi dan analisis struktur

busur rangka batang, abutment jembatan

dan bangunan pelengkap jembatan.

2. Penggunaan rumus-rumus yang sesuai2. Penggunaan rumus-rumus yang sesuai

dengan yang ada di peraturan ataupun

literatur yang digunakan.

3. Penggambaran hasil perencanaan struktur

jembatan.

TUJUAN

1. Perencanaan bangunan atas jembatan yang

meliputi perencanaan busur rangka batang,

balok memanjang, balok melintang, trotoar

dan kerb jembatan. dan kerb jembatan.

2. Perencanaan bangunan bawah jembatan

yang meliputi perencanaan Abutment, poer

serta kebutuhan tiang pancang.

METODOLOGI

1. Mengumpulkan dan mempelajari data dan literatur yang berkaitan dengan proses perencanaan.

2. Mendesain lay out awal jembatan.

3. Menentukan jenis pembebanan yang bekerja 3. Menentukan jenis pembebanan yang bekerja pada jembatan.

4. Analisa struktur utama jembatan.

5. Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan struktur.

6. Merencanakan struktur bawah jembatan.

7. Menuangkan bentuk dan analisa dalam gambar teknik

METODOLOGI

Pengumpulan Data Dan Literatur :

• Data umum jembatan, data eksisting, dan data tanah

• Buku-buku yang berkaitan

• Peraturan-peraturan yang berkaitan

START

Mendesain Lay Out Awal Jembatan

Merencanakan Dimensi Profil Jembatan :

• Penentuan tinggi penampang

• Penentuan lebar penampang

A C

C

Menentukan Jenis Pembebanan :

• Beban mati (DL)

• Beban hidup (LL)

• Beban angin (WL)

• Beban gempa (EL)

A

C

Analisa Struktur Utama :

• Analisa tegangan terhadap berat sendiri, beban mati tambahan, dan beban hidup.

• Perhitungan gaya-gaya yang bekerja.

• Permodelan struktur dengan program SAP2000

B

B

Kontrol Terhadap

Kekuatan Dan Kestabilan Struktur :

• Kontrol penampang

• Kontrol geser

• Kontrol lendutan

C

Not OK

Perencanaan Struktur Bawah, Meliputi :

• Perencanaan perletakan

• Perencanaan kepala jembatan dan penulangannya

• Perencanaan pondasi dan penulangannya

D

OK

Menuangkan Bentuk Dan Analisa Dalam Bentuk Gambar Teknik

D

FINISH

KRITERIA DESIGN

DATA EKSISTING :

TIDAK ADA DETAIL JEMBATAN EKSISTING, YANG ADA HANYA DATA BENTANG

JEMBATAN DARI HASIL PENGUKURAN TANAH.

DATA EKSISTING

Nama jembatan : Jembatan Kedung Ringin

Kabupaten Pasuruan

Tipe jembatan : Jembatan beton konvensional

Lokasi : Ruas Jalan Kecamatan Kedung Lokasi : Ruas Jalan Kecamatan Kedung

Ringin, Kabupaten Pasuruan,

Propinsi Jawa Timur.

Lebar jembatan : 7 meter.

Bentang jembatan : 90 meter. Dibagi menjadi 2 x

45 meter

LOKASI

JEMBATAN

SUNGAI

BANGILTAK

KRITERIA DESIGN

DATA PERENCANAAN :

DATA PERENCANAAN

Lebar jembatan : 10.5 meter.

Tinggi fokus : 22 meter.

Tinggi tampang : 4 meter.Tinggi tampang : 4 meter.

Bentang jembatan : 120 meter

Struktur utama : Baja.

DATA PERENCANAAN

� Data Bahan

Kekuatan tekan beton (fc’) = 35 MPa

Tegangan leleh baja (fy) = 400 Mpa

� Mutu profil baja BJ 50 dengan :� Mutu profil baja BJ 50 dengan :

Tegangan leleh (fy) = 290 MPa

Tegangan putus (fu) = 500 Mpa

� Data Tanah

Data tanah digunakan untuk merencanakan pondasi jembatan tersebut.

PRELIMINARY DESIGN

� Bentang jembatan memiliki panjang 120 meter

� Jarak tiap gelagar melintang terdiri dari 24

segmen @ 5 meter

� Profil gelagar memanjang WF 500 x 300 x 11 x 18� Profil gelagar memanjang WF 500 x 300 x 11 x 18

� Lebar jembatan 10,5 m

� Jarak tiap gelagar memanjang @ 1,75 meter

� Profil gelagar melintang WF 900 x 300 x 18 x 34

ANALISA PEMBEBANANPEMBEBANAN PADA STRUKTUR

BEBAN

TETAP BEBAN

LALU–LINTAS

BEBAN

LINGKUNGAN

BERAT SENDIRI BEBAN MATI

TAMBAHAN

BEBAN UDL BEBAN KEL

LALU–LINTAS

BEBAN TRUK

1. BERAT TROTOAR

2. BERAT SANDARAN

3. BERAT AIR HUJAN

1. BERAT PROFIL

2. BERAT ASPAL

3. BERAT PLAT BETON

BEBAN

ANGIN

BEBAN

GEMPA

PERHITUNGAN PELAT LANTAI

JEMBATAN

Menurut SNI T-12-2004, tebal minimum pelat

lantai kendaraan,

d ≥ 200 mm

d ≥ 100 + 0.04 . (b) d ≥ 100 + 0.04 . (b)

≥ 100 + 0.04 . 1750

≥ 170 mm

Direncanakan tebal pelat lantai kendaraan 250

mm

PEMBEBANAN PELAT LANTAI

� Beban Mati

Berat sendiri pelat = 0.25 x 1 x 1.75 x 2.5 = 1.09 Ton/m

Berat aspal = 0.05 x 1 x 1.75 x 2.2 = 0.19 Ton/m

Beban air hujan = 0.05 x 1 x 1.75 x 1 = 0.09 Ton/m

Tot al beban mati = 1.37 Ton/m

+

Tot al beban mati = 1.37 Ton/m

� Beban Hidup

Menurut SNI T-02-2005 ps. 6.4.1, beban T ditentukan

sebesar 112.5 KN = 11.25 Ton

Faktor beban ultimate untuk beban T = 1,8. Maka total

beban T = 1,8 x 11.25 x (1+0.3) = 26.325 Ton

MOMEN PADA PELAT LANTAI

Momen-momen :

� Momen akibat beban mati :

MD = 1/10 x qD x b2 = 1/10 x 1.37 x 1.752

= 0.42 ton.m

Momen akibat beban hidup :� Momen akibat beban hidup :

ML = 0.8 x ((S+0.6) x Tu)/10

= 0.8 x ((1.75+0.6) x 26.325) / 10

= 6.186 ton.m

� Mu = 0.42 + 6.186 = 6.606 ton.m

PENULANGAN PELAT LANTAI

Dari perhitungan, didapatkan nilai :

ρ max = 0.0271

ρ min = 0.0035

ρ perlu = 0.0044

ρ min < ρ perlu < ρ max

As perlu = 0.0044 x 1000 x 202

= 888.80 mm2

Dipasang D16 – 200 (As = 1005 mm2)

PENULANGAN PELAT LANTAI

Untuk tulangan arah memanjang, digunakan

tulangan susut. Dengan ketentuan untuk fy =

400 MPa digunakan rasio tulangan = 0.0018.

maka,maka,

As = 0.0018 x 1000 x 187.50

= 337.50 mm2

Dipasang D13-200 (As = 663.66 mm2)

PERHITUNGAN BALOK MEMANJANG

Digunakan WF 500 x 300 x 11 x 18

� Beban Mati

Berat pelat beton

= 0.25 x 1.75 x 2400 x 1.3 = 1365.00 kg/m

Berat aspal

= 0,05 x 1.75 x 2200 x 1.3 = 250.25 kg/m= 0,05 x 1.75 x 2200 x 1.3 = 250.25 kg/m

Berat bekisting

= 50 x 1.45 x 1.4 = 101.50 kg/m

Berat sendiri balok

= 128 x 1.1 = 140.80 kg/m

Qd (u) = 1857.55 kg/m

Momen akibat beban mati = 1/8 x qD x L2

= 5804.844 Kg.m

� Beban terbagi rata (UDL)

Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps. 6.3.1 (2)

q = 5.625 Kpa = 562.50 Kg/m2

qL = 562.5 x 1.75 x 2 = 1968.75 kg/m

� Beban garis (KEL)� Beban garis (KEL)

Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps 6.3.1 (3)

P = 49 kN/m = 4900 kg/m

P1 = (1+0.3) x 49 x 1.75 x 1.80 = 200.655 kN

= 20065.50 Kg

� Beban Truk = 112.50 kN

PEMBEBANAN UDL DAN KEL

PEMBEBANAN TRUKPEMBEBANAN TRUK

PERHITUNGAN BALOK MEMANJANG

PROFIL MEMENUHI SYARAT, SETELAH

DILAKUKAN BEBERAPA KONTROL, ANTARA

LAIN :

� KONTROL PENAMPANG� KONTROL PENAMPANG

� KONTROL TEKUK

� KONTROL LENDUTAN

� KONTROL GESER

PERHITUNGAN BALOK MELINTANG

DIGUNAKAN WF 900 x 300 x 18 x 34

DILAKUKAN KOTROL :

� KONTROL PENAMPANG� KONTROL PENAMPANG

� KONTROL TEKUK

� KONTROL LENDUTAN

� KONTROL GESER

PERENCANAAN STRUKTUR KOMPOSIT

STRUKTUR UTAMA

� Struktur Busur

f = 24 meter .... 1/6 ≥ f ≥ 1/5 (Hool, Kinne)

h = 4 meter .... 1/40 ≥ h ≥ 1/25 (Hool, Kinne)

� Struktur Penggantung� Struktur Penggantung

Panjang penggantung dihitung menggunakan rumus parabola :

Yn = (4.f.x.(L-x))/L2

� Profil yang digunakan :

Busur : WF 498x432x70x45

Penggantung : WF 350 x 350 x 14 x 22

STRUKTUR SEKUNDER

� Ikatan Angin Atas

WF 300x300x11x17(horizontal)

WF 250x250x11x11 (diagonal)

� Ikatan angin bawah� Ikatan angin bawah

WF 300x300x11x17(horizontal)

WF 250x250x11x11 (diagonal)

� Portal Akhir

Balok end frame WF 400x400x45x75

Kolom end frameWF 450 x 200 x 8 x 12

SAMBUNGAN

Contoh Perhitungan,

Digunakan Baut dengan data :

φ = 20 mm

fy = 55 MPa

Kekuatan ijin 1 baut,Kekuatan ijin 1 baut,

Kekuatan geser, Vd = 21900.83 Kg

Kekuatan tumpu, Rd = 38367 Kg

P = 178989.54 Kg

n = P/Vd

= 178989.54 / 21900.83 = 9.2 ≈ 10 buah baut

BANGUNAN BAWAH

Pembebanan

Peninjauan beban:

1. Beban Primer

1. Beban Mati

2. Beban Hidup

2. Beban Sekunder

1. Beban Rem

2. Beban Angin

3. Beban Gempa

4. Tekanan Tanah

1. Kombinasi 1 = M + H + Ta

2. Kombinasi 2 = M + Ta + Gg + A

3. Kombinasi 3 = Kombinasi 1 + Rm + Gg + A

4. Kombinasi 4 = M + Ta + Hg + Tag

5. Kombinasi 5 = M + Hg + Gg + A

6. Kombinasi 6 = M + Ta

Dimana :

M = Beban mati

H = Beban hidup

Ta = Tekanan tanah

A = Beban angin

Gg = Gaya gesek = 0,15 (M + H)

Rm = Beban rem

Hg = Beban gempa

Tag = Tekanan tanah akibat gempa

Kontrol stabilitas pondasi

� Kontrol terhadap guling

� Kontrol terhadap geser

� Kontrol terhadap daya dukung tanah (turun)

Dari hasil kontrol, abutment memenuhi

persyaratan guling dan geser. Tetapi kontrol

terhadap daya dukung tidak memenuhi.

Sehingga perlu pondasi tiang pancang.

Perhitungan daya dukung pile

� QL grup = QL x n x ηDengan,

� QL = A x Cn + Kell x JHP

� η = 1 – arctan D/S x ((m-1).n+(n-1).m)/(90.m.n)

Dan QL < P ijin bahan dari tiang pancang

Penulangan abutment

� Penulangan abutment diambil dari momen

yang dihasilkan oleh tekanan tanah.

� Penulangan poer diambil dari momen yang

dihasilkan oleh reksi tiang pancang.dihasilkan oleh reksi tiang pancang.

KESIMPULAN

� Pelat lantai kendaraan dengan tebal pelat beton bertulang 250 mm. Tulangan terpasang arah melintang D16-200 dan arah memanjang D13-200.

� Gelagar melintang WF 900.300.18.34

� Busur WF 400x400x45x70 dan penggantung menggunakanWF 350 x 350 x 14 x 22.

� Ikatan angin WF 300 x 300 x 11 x 17, ikatan angin bawah WF � Ikatan angin WF 300 x 300 x 11 x 17, ikatan angin bawah WF 300 x 300 x 11 x 17 (diagonal), portal akhir berupa profil WF 400 x 400 x 45 x dengan menggunakan mutu baja BJ 55.

� Perletakan berupa perletakan sendi dan rol.

� Konstruksi abutment berupa dinding penuh setebal 2.4 m selebar 12 m untuk mendukung bentang 120 m yang ditumpu pondasi tiang pancang beton dengan diameter 0,6 m dengan kuat tekan K600, sebanyak 35 buah kedalaman 13 m untuk S-1 dan . Ukuran pile cap (poer) 9.6 x 12 x 2 m.