PROYEK : PERENCANAAN TEKNIS JEMBATAN WILAYAH - 15NAMA PAKET : PERENCANAAN JEMBATAN PULO BUNGONG KECAMATAN BATEE KABUPATEN PIDIEPROVINSI : ACEH

A. DATA STRUKTUR ATAS

Uraian Dimensi Notasi Dimensi SatuanLebar jalan b1 6.00 mLebar trotoar b2 0.80 mLebar median b3 - mLebar total jembatan b 7.60 mTebal slab lantai jembatan ts 0.20 mTebal lapisan aspal + overlay ta 0.05 mTebal trotoar tt 0.25 mTebal genangan air hujan th 0.05 mTinggi girder hb 1.50 mLuas penampang girder Ag 0.70 m2Luas penampang diafragma Ad 0.24 m2Tinggi bidang samping jembatan ha 3.05 mJarak antara girder s 1.70 mPanjang bentang jembatan L 25.80 m

Specific Gravity Notasi Besar SatuanBerat beton bertulang wc 25.00 kN/m3Berat beton bertulang wc 2.50 ton/m3Berat beton tidak bertulang (beton rabat) w'c 24.00 kN/m3Berat aspal wa 22.00 kN/m3Berat jenis air ww 9.80 kN/m3

ANALISA BEBAN ABUTMENT & JUMLAH BORE PILE

CORETEAM PERENCANAAN 2013

1

B. DATA STRUKTUR BAWAH (ABUTMENT)

Pembagian berat struktur bawah:

Keterangan Notasi (m)Panjang abutment By 9Tebal wing-wall hw 0.4BAHAN STRUKTURMutu beton K- 300Mutu baja tulangan U- 24

(TANAH)

(ABUTMENT) (WING-WALL)

1

2

34

56

7

89

1011

(1.00)1.00

CL12

1413

15

161718

1920

2223

(1.00)1.00

21

CL

14

15

18

23

(1.00)1.00

21

24

25

26

27

CL

2

Lengan momen struktur bawah:

I. ANALISIS BEBAN KERJA1. BERAT SENDIRI (MS)1.1. BERAT SENDIRI STRUKTUR ATAS

Beratb (m) t (m) L (m) n (kN)

1 Slab 6.00 0.20 25.80 1 25.00 kN/m3 774.002 Trotoar (slab, sandaran, dll) 25.80 2 11.25 kN/m 580.50

No.

(ABUTMENT) (WING-WALL)

(TANAH)

Parameter Volume Berat SatuanBeban

1

2

34

56

7

89

1011

(1.00)1.00

CL

0.53

0.63

0.620.53

0.540.48

0.850.85

1.08 1.08

12

1413

15

161718

1920

2223

(1.00)1.00

21

CL2.13

2.130.69

0.62

2.92

1.740.62

2.231.43

0.62

1.841.30

14

15

18

23

(1.00)1.00

21

24

25

26

27

CL1.24

0.69

1.290.62

1.20

0.62

1.290.61

1.30

3

3 Balok girder 25.80 4 17.50 kN/m 1806.004 Diafragma 4.2 6 6.00 kN/m 151.20

Total berat sendiri struktur atas, WMS= 3311.70Beban pada abutment akibat berat sendiri struktur atas PMS=1/2 * WMS = 1655.85

1.2. BERAT SENDIRI STRUKTUR BAWAH

Berat beton, wc = 25 kN/m3Berat tanah, ws = 17.2 kN/m3Lebar abutment By = 9 m2 x tebal wing-wall = 0.8 m

Luas Berat Lengan Momenm2 KN m kN.m

1 0.050 (1.00) 11.250 0.53 (5.96)2 0.580 (1.00) 130.500 0.63 (82.22)3 0.215 (1.00) 48.375 0.62 (29.99)4 0.125 1.00 28.125 0.53 14.915 0.108 (1.00) 24.188 0.54 (13.06)6 0.063 1.00 14.063 0.48 6.757 2.800 0.00 630.000 0.00 0.008 0.203 (1.00) 45.563 0.85 (38.73)9 0.203 1.00 45.563 0.85 38.7310 0.945 (1.00) 212.625 1.08 (229.64)11 0.945 1.00 212.625 1.08 229.64

12 3.900 (1.00) 78.000 2.13 (166.14)13 2.999 (1.00) 59.980 2.13 (127.76)14 0.108 (1.00) 2.150 0.69 (1.48)15 0.280 (1.00) 5.590 0.62 (3.47)16 0.328 (1.00) 6.562 2.92 (19.16)17 1.554 (1.00) 31.078 1.74 (54.08)18 0.366 (1.00) 7.310 0.62 (4.53)19 0.223 (1.00) 4.450 2.23 (9.92)20 0.835 (1.00) 16.694 1.43 (23.87)21 0.301 (1.00) 6.020 0.62 (3.73)22 0.041 (1.00) 0.818 1.84 (1.51)23 0.203 (1.00) 4.050 1.3 (5.27)

14 0.108 (1.00) 15.162 0.69 (10.46)15 0.280 (1.00) 39.421 0.62 (24.44)18 0.366 (1.00) 51.550 0.62 (31.96)21 0.301 (1.00) 42.453 0.62 (26.32)23 0.203 (1.00) 28.561 1.3 (37.13)24 1.380 (1.00) 194.635 1.29 (251.08)25 1.058 (1.00) 149.220 1.29 (192.49)26 0.782 (1.00) 110.293 1.29 (142.28)27 0.644 (1.00) 90.830 1.29 (117.17)

PMS= 2347.702 MMS= (1363.82)

No. DirecAbutment

Wing-Wall

Tanah

4

1.3. BEBEN TOTAL AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)

PMS MMS(kN) (kN.m)

1 Struktur atas (slab, trotoar, girder, dll) 1655.85 -2 Struktur bawah (abutment, pilecap, tanah) 2347.702 -1363.82

4003.5518 -1363.82

2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

No. Tebal (m) Lebar (m) Panjang(m) Jumlah w (kN/m3) Berat (kN)1 0.10 6.00 25.80 1 22.00 15.482 w = 0.5 25.80 2 25.803 w = 0.1 25.80 2 5.164 0.05 7.60 25.80 1 9.80 9.80

Total beban mati tambahan, WMA= 56.24Beban pada abutment akibat beban mati tambahan PMA=1/2 * WMA = 28.122

3. BEBAN LAJUR "D" (TD)

Uniformly Distributed Load (UDL):q = 8.0 kPa untuk L 30 mq = 8.0 * (0.5 + 15 / L) kPa untuk L > 30 m

Untuk panjang bentang, L = 25.80 m q = 8.0 kPap = 49.0 kN/m

Dinamic Load Allowance (DLA) untuk KEL:DLA = 0.4 untuk L 50 mDLA = 0.4 - 0.0025*(L-50) untuk 50 m < L < 90 mDLA = 0.3 untuk L 90 m

Untuk harga, L = 25.80 m DLA = 0.4b1 = 6.00 m

Beban lajur "D": WTD = q * L * (5.5 + b) / 2 + p * DLA * ( 5.5 + b ) / 2 = 1299.5 kN

Beban pada abutment akibat beban lajur "D",PTD =1/2 * WTD = 649.75 kN

4. BEBAN PEDESTRIAN / PEJALAN KAKI (TP)

A = Luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m2)q = Beban hidup merata q

Untuk A 10 m2 : q = 5 kPaUntuk 10 m2 < A 100 m2 : q = 5 - 0.033 * ( A - 10) kPaUntuk A > 100 m2 : q = 2 kPa

Panjang bentang, L = 25.80 mLebar trotoar, b2 = 0.80 mJumlah trotoar, n = 2.00

Luas bidang trotoar yang didukung abutment, A = b2 * L/2 * n = 20.64 m2

Instalasi MEAir hujan

No. Berat sendiri

Jenis beban matitambahan

Lap aspal + overlayRailing, light, dll

5

Beban merata pada pedestrian, q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) = 4.65 kPaBeban pada abutment akibat pejalan kaki, PTP = A * q = 95.95 kN

5. GAYA REM (TB)

Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan sebagai berikut:

Gaya rem, TTB = 250 kN untuk Lt 80 mGaya rem, TTB = 250 + 2.5 * (Lt - 80) kN untuk 80 m < Lt < 180 mGaya rem, TTB = 500 kN untuk Lt 180 m

Untuk, Lt = L = 25.80 mGaya rem, TTB = 250 kN

Lengan terhadap pondasi:YTB = 5.2 m

Momen pada pondasi akibat gaya rem:MTB = PTB * YTB = 1300 kNm

Lengan terhadap breast wall:Y'TB = 4.2 m

Momen pada breast wall akibat gaya rem:MTB = PTB * YTB = 1050 kNm

6. TEKANAN TANAH (TA)

ws' = ws' = tan-1 (KR * tan ) dengan faktor reduksi untuk ', KR = 0.7c' = KcR * c dengan faktor reduksi untuk c', KcR = 1

Koefisien tekanan tanah aktif, Ka = tan2 (45o - ' / 2)Berat tanah, ws = 17.2 kN/m3Sudut gesek dalam, = 35 oKohesi, C = - kPaTinggi total abutment, H = 5.2 mLebar abutment, By = 9 m

Beban merata akibat berat timbunan tanah setinggi 0.6 m yang merupakanekuivalen beban kendaraan:0.6 * ws = 10.32 kPa

' = tan-1 (KR * tan) = 0.32025 rad = 18.349 oKa = tan2 ( 45 - ' / 2 ) = 0.52114

TTA y MTA

Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu-lintas, harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupabeban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut.Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ( ws), sudut gesek dalam ( f ), dankohesi ( c ) dengan :

Lenganthd. ONo Gaya akibat tekanan tanah

TTB

YTB = 5.20 mY'TB = 4.20 m

6

(kN) (m) (kNm)1 TTA = (0.60 * ws)* H * Ka * By 251.70 y = H/2 2.60 654.422 TTA = 1/2 * H^2 * ws * Ka * By 1090.692 y = H/3 1.73 1890.53

TTA = 1342.39 MTA = 2544.95

7. BEBAN ANGIN (EW)7.1. ANGIN YANG MENIUP BIDANG SAMPING JEMBATAN

Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung dengan rumus:

TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw)^2*Ab kN

Cw = koefisien seret Cw = 1.5Vw = Kecepatan angin rencana (m/det) Vw = 35 m/detAb = luas bidang samping jembatan (m2)

Panjang bentang, L = 25.80 mTinggi bidang samping, ha = 3.05 m

Ab = L/2 * ha = 39.35 m2Beban angin pada abutment: TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw)^2*Ab = 43.38 kNLengan terhadap pondasi: YEW1 = H2 + ha/2 = 5.025 mMomen pada pondasi akibat beban angin, MEW1 = TEW1 * YEW1 = 217.97376 kNmLengan terhadap breast wall: Y'EW1 = H1 + ha/2 = 4.025 mMomen pada pondasi akibat beban angin, M'EW1 = TEW1 * Y'EW1 = 174.5959 kNm

7.2. ANGIN YANG MENIUP KENDARAAN

Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban anginyang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :

kNTEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)^2 * L / 2

Lenganthd. ONo Gaya akibat tekanan tanah

H2 = 3.50 mH1 = 2.50 m

7

Cw = 1.2TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)^2 * L / 2 = 22.7556 kN

Lengan terhadap pondasi: YEW2 = H2 + hb + ts + ta = 5.25 mMomen pada pondasi akibat beban angin, MEW2 = TEW2 * YEW2 = 119.4669 kNmLengan terhadap breast wall: Y'EW2 = H1 + hb + ts + ta = 4.25 mMomen pada pondasi akibat beban angin, M'EW2 = TEW2 * Y'EW2 = 96.7113 kNm

7.3. BEBAN ANGIN TOTAL PADA ABUTMENT

Total beban angin pada abutment, TEW = TEW1 + TEW2 = 66.13 kNTotal momen pada pondasi, MEW = MEW1 + MEW2 = 337.44066 kNmTotal momen pada breast wall, M'EW = M'EW1 + M'EW2 = 271.3072 kNm

7.4. TRANSFER BEBAN ANGIN KE LANTAI JEMBATAN

Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan:TEW = 0.0012*CW*(VW)^2 = 1.764 kN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kenderaan dengan tinggi 2 meterdi atas lantai jembatan h = 2 mJarak antar roda kendaraan x = 1.75 mGaya pada abutment akibat transfer beban angin ke lantai jembatan,

PEW = 2 * [ 1/2*h / x * TEW ] * L/2 = 26.01 kN

8. REKAPITULASI BEBAN KERJA ULTIMIT

VertikalNo. Kode P (kN) Tx (kN) Ty (kN) Mx (kNm) My (kNm)

1 Berat sendiri MS 4003.55 -1363.822 Beb. Mati tambahan MA 28.123 Tekanan tanah TA 1342.39 2544.95

Horizontal Momen

Aksi Tetap

REKAP BEBAN KERJA ABUTMENTAksi/Beban

H2 = 3.50 mH1 = 2.50 m

8

Beban Lalu Lintas4 Beban lajur "D" TD 649.755 Beban pedestrian TP 95.956 Gaya rem TB 250.00 1300.00

Aksi Lingkungan7 Beban angin EW 26.01 66.13 337.44

4803.38 1658.52 2818.56

KOMBINASI 1 VertikalNo. P (kN) Tx (kN) Ty (kN) Mx (kNm) My (kNm)1 Berat sendiri 1.3 5204.62 -1772.972 Beb. Mati tambahan 2 56.243 Tekanan tanah 1.25 1677.99 3181.184 Beban lajur "D" 2 1299.505 Beban pedestrian6 Gaya rem 2 500.00 2600.007 Beban angin 1.2 31.21 79.36 404.93

6591.57 2257.35 4413.14

KOMBINASI 2 VertikalNo. P (kN) Tx (kN) Ty (kN) Mx (kNm) My (kNm)1 Berat sendiri 1.3 5204.62 -1772.972 Beb. Mati tambahan 2 56.243 Tekanan tanah 1.25 1677.99 3181.184 Beban lajur "D" 2 1299.505 Beban pedestrian 2 95.956 Gaya rem 2 500.00 2600.007 Beban angin

6656.31 2177.99 4008.21

KOMBINASI 3 VertikalNo. P (kN) Tx (kN) Ty (kN) Mx (kNm) My (kNm)1 Berat sendiri 1.3 5204.62 -1772.972 Beb. Mati tambahan 2 56.243 Tekanan tanah 1.25 1677.99 3181.184 Beban lajur "D"5 Beban pedestrian6 Gaya rem7 Beban angin

5260.86 1677.99 1408.21

VertikalNo. Kombinasi Beban P (kN) Tx (kN) Ty (kN) Mx (kNm) My (kNm)1 KOMBINASI 1 6591.57 2257.35 4413.142 KOMBINASI 2 6656.31 2177.99 4008.213 KOMBINASI 3 5260.86 1677.99 1408.21

9. DESAIN PONDASI

Pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang bor ( bore pile ). Uraian data tanah tanah dan dayadukung pondasi sebagai berikut.

Horizontal MomenAksi/Beban

FaktorBeban

Horizontal MomenREKAP KOMBINASI BEBAN ULT

FaktorBeban

Horizontal MomenAksi/Beban

FaktorBeban

Horizontal MomenAksi/Beban

9

9.1. DATA TANAH

Hasil uji sondir menunjukkan bahwa lapisan yang baik untuk mendukung pondasi terdapat mulaikedalaman 12 m dengan qc rata-rata 79 kg/cm2 dan kondisi yang lebih optimum adalah padakedalaman mulai 13 m dengan qc rata-rata 145 kg/cm2.Oleh karena itu maka panjang bore pile direncanakan 13 meter

9.2. DATA DUKUNG TIANG BOR

Daya dukung aksial tiang terdiri daya dukung ujung dasar tiang dan daya dukung gesekan perm-mukaan keliling tiang, dikurangi berat sendiri tiang dengan rumusan:

Qu = Qd + Qg - WQijin = (Qd + Qg) / FK - W

Dimana: Qu : daya dukung batas tiangQd : daya dukung batas dasar tiangQg : daya dukung batas gesekan tiangW : berat sendiriFK : faktor keamanan tiang = 3

a. Daya Dukung Ujung TiangDaya dukung ujung tiang untuk beberapa kondisi adalah sebagai berikut:i) Untuk tanah non kohesif:Qd = 40 Nb Ap .. (ton) (Mayerhoff:1956)ii) Untuk dasar pondasi di bawah muka air tanah:Nb' = 15 + 0,5 (N - 15)iii) Untuk tanah berpasir N > 50Qd < 750 Ap . (ton) (Suyono Sorsodarsono dan Kazuto Nakazawa)

Keterangan: Nb = harga N-SPT pada elevasi dasar tiang < 40Ap = luas penampang dasar tiang (cm2)

b. Daya Dukung Gesekan Tiangi) Menurut Mayerhoff:

Qg = 0.2 O (ton) (untuk tiang pancang)

Qg = 0.1 O (ton) (untuk tiang bor)

ii) Menurut Suyono Sosorodarsono dan Kazuto Nakazawa:

Qg = O (ton)

Keterangan: Ni/2 < 12 ton/m2O = keliling penampang tiangNi = N - SPT pada segmen I tiangLi = panjang segmen I tiang

Kuat dukung pondasi bore pile dengan berbagai diameter:

D (m) Ap (m2) W (ton) Nb Nb' Qd (ton) Qg (ton) Qijin (ton) Qijin (KN)0.4 0.1257 4.0841 40 27.5 138.2301 16.3280 47.4353 474.35290.6 0.2827 9.1892 40 27.5 311.0177 24.4920 102.6474 1026.47400.8 0.5027 16.3363 40 27.5 552.9203 32.6560 178.8558 1788.55821 0.7854 25.5254 40 27.5 863.9380 40.8200 276.0606 2760.6055

( )( )( /2 )

10

1.2 1.1310 36.7566 40 27.5 1244.0707 48.9840 394.2616 3942.6160

Dari hasil analisis beban abutment, diperoleh beban pada abutment 6656.31 kNBerdasarkan tabel di atas jika digunakan pondasi bore pile diameter 40 cm, maka daya dukungpondasi adalah 474.3529 kN

Sehingga diperoleh jumlah tiang pondasi bore pile ----- > 14.0324101 15 tiang

KESIMPULAN:1. Jumlah tiang bore pile 15 tiang dengan diameter 40 cm. Kedalaman tiang 13 meter.2. Diambil pembesian sama dengan pembesian tiang pancang 40 cm.

11