studi respon seismik jembatan balok komposit...
TRANSCRIPT
1
TUGAS AKHIR - RC 1380
STUDI RESPON SEISMIK JEMBATAN BALOK KOMPOSIT SEDERHANA YANG
DIRETROFIT DENGAN LINK SLAB DITINJAU DARI BENTANG JEMBATAN
DAN KEKAKUAN BANGUNAN BAWAH
ADITYA NUGROHO RAHARJO
NRP 3108 100 141
Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Hidayat Soegiharjo M, MS.
Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc., PhD.
JURUSAN TEKNIK SIPIL
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2012
2
STUDI RESPON SEISMIK JEMBATAN BALOK KOMPOSIT SEDERHANA YANG DIRETROFIT
DENGAN LINK SLAB DITINJAU DARI BENTANG JEMBATAN DAN KEKAKUAN BANGUNAN
BAWAH
Nama Mahasiswa : Aditya Nugroho Raharjo
NRP : 3108 100 141
Jurusan : Teknil Sipil FTSP – ITS
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Hidayat Soegiharjo M, MS.
Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc. PhD.
ABSTRAK
Jembatan komposit sederhana dengan bentang banyak yang dihubungkan dengan link slab
(jembatan nirsambung) merupakan jembatan semi integral. Dengan adanya link slab mengakibatkan
jembatan lebih kaku dan tidak daktail. Pada studi terdahulu jembatan komposit sederhana dengan
menggunakan link slab mendapatkan dimensi balok dan dimensi link slab untuk bentang 12m sampai 30m
menggunakan pembebanan non seismik.
Pada studi ini telah dilakukan perencanaan bangunan bawah untuk bentang 12m sampai 30m
dengan pembebanan seismik. Dimensi bangunan bawah setiap bentang berbeda sehingga kekakuan struktur
bangunan bawah juga berbeda. Hasil studi untuk jembatan komposit dengan konstruksi link slab yang
ditinjau dari bentang jembatan dan kekakuan struktur bawah adalah didapatkan pengaruh bangunan bawah
terhadap konstruksi link slab, kemampuan link slab dari studi terdahulu masih mampu jika terdapat beban
seismik.
Kata kunci : jembatan komposit, link slab, struktur bawah, kekakuan struktur.
3
STUDY OF SEISMIC RESPONSE OF SIMPLE COMPOSITE BEAM BRIDGE RETROFITTING
WITH LINK SLAB REVISED FROM SPAN BRIDGE AND SUBSTRUCTURE RIGIDITY
Name : Aditya Nugroho Raharjo
NRP : 3108 100 141
Departement : Teknil Sipil FTSP – ITS
Supervisor : Dr. Ir. Hidayat Soegiharjo M, MS.
Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc. PhD.
ABSTRACT
Simple composite bridges with multisimple-spans are connected by a link slabs is a semi-integral
bridges. Given the link slab bridge resulted in more rigid and ductile. In the previous study, using a simple
composite bridge link slab to get the dimensions of the beam and link slab dimensions to span 12m to 30m
using non-seismic loading.
In the present study was performed substructure plan for span 12m up to 30m with seismic loading.
Dimensions of the substructure each span different so that the stiffness of substructure different too. Study of
seismic response of simple composite beam bridge retrofitting with link slab revised from span bridge and
substructure rigidity is obtained the influence of the construction of link slab, link slab capabilities of the
earlier studies are still capable if there are seismic loads.
Key words: composite bridge, link slab, substructure, structural stiffness.
4
BAB I
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Jembatan merupakan struktur yang
berfungsi sebagai sarana untuk menyeberangi
jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta
api ataupun jalan raya. Struktur ini sangat
diperlukan untuk menunjang perkembangan dan
pemerataan kesejahteraan masyarakat Indonesia.
Dengan kondisi wilayah Indonesia yang terdiri
dari pulau-pulau besar dan kecil terdiri dari
sekitar 17.000 pulau. Kondisi alam Indonesia
berupa pulau-pulau dengan bukit-bukit,
pegunungan dan sungai-sungai besar serta
kondisi tanah lunak (rawa-rawa & gambut) yang
tersebar diseluruh kepulauan Indonesia, sehingga
masih banyak diperlukan pembangunan jembatan
yang sesuai dengan perkembangan teknologi
untuk mendukung sistem jaringan jalan.
Pada daerah terpencil yang terhalang sungai
ataupun jurang, jembatan merupakan solusi yang
paling efektif untuk tercapainya pertumbuhan
kesejahteraan ekonomi dan perkembangan sosial
budaya. Jembatan yang merupakan bagian dari
jalan sangat diperlukan dalam sistem jaringan
transportasi darat yang akan menunjang
pembangunan nasional pada masa yang akan
datang.
Dari sekian banyak jembatan di Indonesia,
sebagian besar menggunakan jembatan dengan
sistem perletakan sederhana, yang berarti struktur
antara lantai kendaraan dengan abutmen atau
lantai kendaraan jembatan yang satu dengan yang
lainnya terpisah dengan siar. Siar tersebut
biasanya ditutup dengan menggunakan
konstruksi yang dinamakan expansion joint.
Permasalahan yang muncul dengan adanya
siar tersebut adalah terjadinya ketidaknyamanan
bagi pengguna jalan. Seiring dengan
bertambahnya waktu, expansion joint akan
mengalami deterioration dan terjadi retak di
sekitarnya. Air hujan juga bisa mengalir melewati
expansion joint. Hal ini akan mengakibatkan
karat pada girder maupun perletakannya dan
tumbuhnya tanaman serta lumut yang berakibat
rusaknya bearing pad.
Beberapa permasalahan tersebut pada
akhirnya menimbulkan dampak terhadap
ketidaknyamanan bagi pemakai jalan, biaya yang
tinggi dalam perawatan dan berkurangnya umur
jembatan. Untuk mengatasi permasalahan
tersebut dan banyaknya jembatan panjang di
Indonesia menggunakan sistem pratekan diatas
dua perletakan, maka perlu dilakukan studi
terhadap Konstruksi Lantai Menerus dengan
menggunakan Link slab.
Fungsi link slab adalah sebagai elemen tarik
dan tekan. Metoda retrofitting tanpa
memperhitungkan kemampuan tekan dapat
menyebabkan kerusakan pada ujung balok akibat
gempa kuat. Studi analitik dan disain retrofitting
pada jembatan balok pratekan sederhana dengan
bentang-banyak dengan meninjau kinerja seismik
telah dilakukan oleh Caner et al. (2002). Dalam
studi ini retrofitting dilakukan, dimana ujung
balok jembatan tidak monolit (tidak terintegrasi
dengan abutmen) atau yang biasa dikenal sebagai
semi integral bridge.
Studi kinerja seismik yang akan dilakukan
berdasar metoda yang telah dilakukan oleh Caner
et al. (2002) dan merupakan pengembangan dari
analisis nonseismik dari studi terdahulu Irawan
(2010), Sugihardjo et al. (2010). Bentang
jembatan yang di studi 12,16,20,25 dan 30 meter
sesuai dengan standard bangunan atas jembatan
komposit.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam studi lantai menerus pada jembatan
komposit dengan menggunakan link slab yang
ditinjau dari kekakuan struktur bawah ini,
permasalahan yang timbul yaitu :
1. Bagaimana menentukan desain abutment dan
pilar untuk bentang 12, 16,20,25 dan 30 m?
2. Bagaimana menganalisa desain struktur
bangunan bawah dengan bentang 4x12m,
4x16m, 4x20m, 4x25m dan 4x30m akibat
pembebanan secara seismik dan non seismik ?
3. Bagaimana permodelan struktur ?
4. Bagaimana pengaruh kekakuan struktur
dengan terhadap konstruksi link slab ?
1.3. Batasan Masalah
Untuk mendapatkan hasil studi Jembatan
komposit dengan menggunakan link slab yang
memadai, tinjuan dalam studi ini dibatasi sebagai
berikut :
1. Studi ini tidak membahas detail ECC
(Engineer Cementitious Composite) yang
digunakan bahan material link slab.
2. Studi ini dilakukan untuk bentang 4x12m,
4x16m, 4x20m, 4x25m dan 4x30m.
3. Menggunakan perletakan sederhana.
4. Struktur yang diperhitungkan pondasi
dianggap terjepit.
5. Struktur terletak pada zona gempa 1 (gempa
kuat).
6. Jenis tanah yang diperhitungkan adalah
tanah loose.
7. Analisa numerik menggunakan program
SAP 2000.
5
1.4. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam studi
analisa jembatan link slab ini adalah :
1. Mendapatkan desain abutmen dan pilar
untuk bentang 4x12m, 4x16m, 4x20m,
4x25m dan 4x30m.
2. Mengetahui redistribusi gaya pada bangunan
bawah akibat penggunaan link slab yang
dilakukan pembebanan secara seismik dan
mengetahui pengaruh kekakuan struktur
terhadap pilar dan abutmen.
3. Mengetahui Permodelan struktur yang
sesuai.
4. Mengetahui pengaruh kekakuan struktur
terhadap studi link slab terdahulu.
1.5. Manfaat
Adapun manfaat yang ingin diperoleh dari
studi ini adalah sebagai berikut :
1. Mampu memperbaiki expansion joint pada
jembatan komposit sederhana dengan
konstruksi lantai menerus menggunakan link
slab untuk berbagai bentang.
2. Mengetahui perilaku struktur apabila terjadi
pembebanan secara seismik.
BAB II
Tinjauan Pustaka
( Sengaja tidak dicantumkan )
BAB III
Metodologi
3.1 Diagram Alir
Diagram alir adalah suatu diagram yang
menggunakan notasi-notasi untuk
menggambarkan arus dari data sistem, yang
penggunaannya sangat membantu untuk
memahami sistem secara logika, tersruktur dan
jelas. Digram alir merupakan alat bantu dalam
menggambarkan atau menjelaskan diagram alir
ini sering disebut juga dengan nama Bubble
chart, Bubble diagram, model proses, diagram
alur kerja, atau model fungsi. Diagram alir ini
berfungsi untuk memberikan indikasi mengenai
bagaimana Studi ini ditransformasi pada saat data
bergerak melalui sistem serta menggambarkan
fungsi-fungsi (dan sub fungsi) yang
mentransformasi aliran data. Diagram alir untuk
studi ini dijelaskan sebagai berikut :
Gambar 3.1 Diagram Alir Metodologi
Desain Retrofitting dan permodelan
tanah
Analisa Non Seismik berdasarkan bentang
- Kontrol retak link slab
- Menghitung displacemen perletakan
- Menghitung kekakuan perletakan
- Menghitung Displacemen ijin
Desain Analisa Seismik
- Time History
Kontrol Desain
-Kontrol dengan respon
spectrum dan time history
analysis
Selesai
Kesimpulan
Permodelan kekakuan tanah
urug
Analisa Struktur
-Permodelan pada SAP 2000
Mulai
Studi Literatur :
Jurnal dan Peraturan yang
berkaitan
Studi Non Seismik Link Slab
Terdahulu
Perencanaan Bangunan Bawah Setiap jenis
bentang
- Pembebanan
- Kontrol Geser dan Guling
- Penulangan
- Tiang Pancang
6
3.2 Urutan Tahap-Tahap Pengerjaan Tugas
Akhir
Urutan pengerjaan tugas akhir tentang
“Studi Respon Seismik Jembatan Balok Komposit
Sederhana yang Diretrofit dengan Link Slab
Ditinjau Dari Bentang Jembatan dan Kekakuan
Bangunan Bawah” adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Karena dalam penulisan Tugas Akhir ini
lebih cenderung melakukan penerapan dan
pengembangan dari teori-teori dasar yang ada
pada buku-buku penunjang, maka dalam
perhitungan dan analisa masalah yang
dihadapi, dilakukan studi literatur diantaranya
yaitu :
Jurnal "Seismic Performance of Multisimple-
Span Bridges Retrofitted with Link Slabs"
RSNI T-02-2005, Standar pembebanan untuk
jembatan
Bridge Management Sistem (BMS, 1992)
Hasil Studi link Slab terdahulu (Irawan, 2010)
2. Hasil Desain Studi Nonseismik Terdahulu
Dari analisis nonseismik terdahulu
diperoleh penampang dan penulangan link slab
serta tambahan stud connector seperti pada
Gambar 3, Irawan (2010), Sugihardjo et al.
(2010). Dari studi ini diperoleh tebal link slab
195 mm dan dengan lebar model sebesar 1200
mm yaitu jarak antar balok baja pemikul.
Langkah 1
Untuk perencanaan link slab jembatan ini
menggunakan data sebagai berikut :
Panjang bentang balok ( Lsp ) = 25 m
Rasio
Ldz
Lsp = 7%
Panjang debonding zone ( Ldz ) = 1,75 m
Lebar slab = 1200
mm
Tebal pelat = 195
mm
Bj Beton = 2,4
t/m3
Mutu baja : - fy = 410
MPa
- Es =
210000 Mpa
Cor setempat ( slab ) :- fc’ = 35 Mpa
- Ec = 4700 fc' = 27805,57
Mutu baja tulangan : - fy = 390 MPa
- Es = 210000 MPa
Diameter tulangan = 22 mm
Decking Beton : - d’ = 40 mm
- d = 144 mm
Penentuan Luasan Tulangan
Gambar 6.1 Penentuan Luasan Tulangan
Bentang 25 m
Tulangan terpasang D22 – 100
As =
s
lD 2
4
1 =
100
120022
4
1 2
= 4561,59 mm2/1,2m’
ρ =lsAs
d
=
1200 144
4561,59
= 0,026
Beban yang Dipergunakan
Beban untuk analisis link slab
menggunakan beban UDL dan KEL :
1. Beban KEL (P) = 76,44 KN = 7644 kg
2. Beban UDL (q) = 10,8 KN / m’
3. Beban mati ( q balok ) = 1,59 KN/m’
4. Beban super imposed dead load ( q aspal ) =
1,32 KN/m’
Koefisien Daerah Tekan
n = Es/Ec = 210000 / 27805,57 = 7,55
K = nr (nr ) 2(nr ) 2
= 7,55(0,026) (7,55 0,026) 2(7,55 0,026)
2
= 0,46
Kd = 0,46 x 144 = 66,65
Momen Inersia Link Slab
- Inersia crack untuk link slab :
2
2
212
3
, kddAsnkd
kdlsBkdlsB
crlsI
266,65144 4561,597,55
2
2
66,6566,651200
12
366,651200
crls,I
4mm 5324551740,, crlsI
- Inersia gross untuk link slab :
3
12
1
, lsHlsBglsI
7
31951200
12
1
, glsI
48107, mmglsI
Rotasi Besarnya rotasi dihitung dengan rumus :
apIcE
spqL
apIcE
spPL
24
3
16
2
71,13121426
101,216
225007644
1
00108,01
72,13121426
101,224
225008,10
2
00255,02
00255,000108,0
00364,0
Tegangan Pada Penulangan Link Slab
y
kddAs
dzL
lsIcE
40,0
3
1
9,2
y 40,0
65,663
114459,4561
00364,0100075,1
810857,278052
Mpa192,154
Tegangan Tarik Ijin Tulangan
Mpafyy 1563904,04,0
%84,98156
192,154
y
s
Dipakai tulangan D22 – 100 ( As = 4561,59
mm’/1,2m’)
Penulangan Arah Memanjang
Dipasang tulangan susut dan suhu dengan
ketentuan sebagai berikut :
As min = 0,002 A bruto pelat (tulangan deform ;
fy = 300 MPa)
As min = 0,0018 A bruto pelat (tulangan deform ;
fy = 400 MPa)
Dengan interpolasi untuk tulangan deform ; fy =
390 MPa.
Didapatkan → harga ρ = 0.00188
As min = 0,00188 x 192 x 1000 = 360,96 mm’
Dipakai tulangan D13 – 300 (As = 442,44 mm’)
Hasil Studi Nonseismik setiap jenis bentang
Lsp
(m)
(1)
Penampang
balok
WF
(2)
(rad)
(3)
Ldz/
Lsp
(%)
(4)
s/
0.4y
(%)
(5)
Penulanga
n
(6)
12 400x400x21x21 0,00363 14,5 99,27 D22-100
16 460x400x30x50 0,00374 11,5 96,76 D22-100
20 900x300x15x23 0,00347 8,5 97,09 D22-100
25 925x400x24x38 0,00364 7,0 98,84 D22-100
30 1200x500x20x35 0,00335 5,5 96,74 D22-100
3. Perencanaan Bangunan Bawah
Desain Pilar dan abutment jembatan
didasarkan pada gaya dari struktur bangunan atas
dan gaya tekanan tanah yang terjadi. Untuk
desain abutmen dan pilar yaitu dengan langkah-
langkah sebagai berikut :
Langkah 1 : Menghitung Beban-beban yang bekerja
pada abutmen dan pilar yang berasal dari beban
struktur atas dan tekanan tanah.
Langkah 2 :
Menentukan Dimensi abutment dengan
trial dimensi dan menghitung letak titik berat
abutmen dan pilar.
Langkah 3 : Menghitung Momen yang terjadi pada
titik berat abutmen
Langkah 4 :
Kontrol Stabilitas terhadap guling
dengan syarat 2.3.4
Langkah 5 :
Kontrol Stabilitas terhadap geser dengan
syarat 2.3.4
Langkah 6 :
Perhitungan kebutuhan tiang pancang
dengan mengolah data tanah. dengan
memperhitungkan efisiensi tiang pancang.
Langkah 7 : Penulangan untuk struktur utama
4. Desain Retrofitting
Jembatan komposit yang akan dianalisa
merupakan jembatan sederhana statis tertentu
dengan perletakan sendi dan rol untuk setiap
bentangnya.
Gambar 3.2 Permodelan Struktur Jembatan
8
Dengan konfigurasi :
Abutment barat : Sendi
Pilar barat perletakan barat : Rol
Pilar barat perletakan timur : Rol
Pilar tengah perletakan barat : Sendi
Pilar tengah perletakan timur : Rol
Pilar timur perletakan barat : Sendi
Pilar timur perletakan timur : Rol
Abutment timur : Sendi
5. Permodelan Tekanan Tanah Pada Struktur Abutmen jembatan dimodelkan sebagai
pondasi dinamis. Dimana di sisi belakang
abutmen diberi pegas sehingga akan terjadi 1
derajat kebebasan, yaitu translasi.
Gambar 3.4 Pemodelan Abutmen Jembatan
Langkah 1
Dengan pemodelan ini akan dikaji dari
berbagai dimensi abutmen. Yaitu dengan
perbedaan bentang maka dimensi abutmen akan
bervariasi. Langkah pertama yaitu menentukan
jenis tanah. Dimana nilai modulus reaksi tanah
dasarnya bisa didapat dari tabel 3.1 dibawah ini.
Tabel 3.1 Interval nilai modulus
reaksi tanah dasar h (saran. dkk 1985)
Soil h (KN/m³)
Active Passive
Loose sand 200-300 400-600
Medium dense sand 400-600 800-1200
Dense sand 800-1200 1600-2400
Langkah 2
Menghitung kekakuan pegas translasi
yaitu dengan persamaan berikut;
2
16
1hk h
2
2 hk h
2
3 2 hk h
21 hik hi
243
6
1hnk hn
Dimana 1k adalah kekakuan pegas paling
atas, dan nk adalah kekakuan pegas paling
bawah. n adalah jumlah banyak pegas yang akan
dipasang. h adalah modulus reaksi tanah dasar
yang didapat dari tabel 3.1 berdasarkan jenis
tanahnya dan sifatnya.
Desain Analisia Nonseismik
Kontrol Displacement berdasarkan
tegangan geser
Menghitung besarnya displesemen
longitudinal perletakan akibat beban gempa pada
sebuah sistim jembatan di atas 2 perletakan:
𝛿𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛 =𝑇𝐸𝑄∗
𝑘𝑒𝑓𝑓=𝐶𝐼𝑆𝑊𝑇𝑘𝑒𝑓𝑓
dimana 𝑇𝐸𝑄∗ =beban gempa rencana
minimum, RSNI bagian 7.7.1; C=koefisien
respon seismik elastis=koefisien geser dasar
untuk zona gempa, perioda dan kondisi tanah
tertentu; I=faktor kepentingan; S=faktor tipe
bangunan WT=berat satu bentang jembatan; dan
keff=kekakuan efektip, dimana diasumsikan
sebagai setengah kekakuan lateral bangunan
bawah pada sistim di atas 2 perletakan.
Perioda alam struktur jembatan untuk
menghitung koefisien respon seismik elastis
dapat dihitung sebagai berikut:
𝑇 = 2𝜋 𝑊𝑇
𝑔𝑘𝑒𝑓𝑓
dimana g=percepatan gravitasi
Besarnya displesemen longitudinal
perletakan yang dihitung dengan Persamaan (2)
tidak boleh melebihi kemampuan pergerakan
maksimum perletakan tipe rol. Untuk perletakan
elastomer tipe geser, besarnya displesemen
longitudinal yang diijinkan sebelum terjadi slip
adalah:
𝛿𝑖𝑗𝑖𝑛 =𝜏𝐴𝑏
𝑘 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛
dimana 𝜏 =tegangan geser yang terjadi,
dimana besarnya 20% dari tegangan normal (σ)
pada perletakan akibat beban mati pada regangan
geser elastomer 70%, Iverson dan Pfeifer (1986);
Ab=luas permukaan perletakan elastomer; dan
𝑘𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛 =kekakuan geser perletakan
elastomer. Besarnya kekakuan geser perletakan
elastomer adalah:
𝑘 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛 =𝐺𝐴𝑏
H
k
1 k
2 k
3
k
n
-
1 k
n DYNAMIC
PASSIVE
DYNAMIC
ACTIVE
T
INITIAL
POSITION ∆h
∆h
9
dimana G=modulus geser perletakan;
h=tinggi bantalan elastomer diantara pelat baja.
Kontrol Gaya Gempa Statik pada Link
Slab
Menghitung besarnya gaya gempa statik
yang bekerja pada link slab dengan metoda
pendekatan:
𝑇𝐿𝑆∗ = 𝐶𝐼𝑆𝑊𝑇(1+2)
dimana WT(1+2)=berat dari 2 bentang yang
berdekatan di setiap sisi link slab
6. Desain Analisa Seismik
Pada Analisis Riwayat Waktu, nilai PGA
(Peak Ground Acceleration) gempa diperoleh
dengan menyamakan intensitas gempa Denpasar,
Elcentro, Miyagi, Kobe dan Northridge dengan
respon spektrum redaman 5% RSNI (2005),
sehingga spektra respon disainnya kompatibel,
Caner et al. (2002); AASHTO (2007). Spektra
kecepatan dan percepatan dihitung dengan
bantuan Program SREL, Wahyudi (1990) dan
besarnya intensitas gempa:
𝐼 = 𝑆𝑣 𝑑𝑇
dimana Sv=percepatan spektra; dT=diferensiasi
perioda
Analisis Riwayat Waktu digunakan
untuk kontrol penulangan yang telah didisain
nonseismik masih memenuhi syarat akibat gaya-
gaya dalam yang timbul akibat pembebanan
seismik. Jika pada beban nonseismik tegangan
pada tulangan beton link slab dibatasi 40%
tegangan lelehnya, maka untuk beban seismik
dibatasi 50%, Caner et al. (2002).
7. Permodelan SAP Untuk Setiap Jenis
Bentang
Setelah tahap 1 sampai tahap 6
terselesaikan dengan baik maka hasil dari analisa
diatas di masukkan dalam program SAP untuk
menganalisa displacement perletakan, gaya
horizontal yang terjadi, partisipasi massa dan
tegangan yang terjadi pada link slab.
BAB IV
Perencanaan Bangunan Bawah
4.1 Desain Bangunan Bawah
Dari perhitungan bab sebelumnya, didapatkan;
Dimensi :
- Abutment
Bentang Breast Wall
Lentur Geser-x Geser-y
12 D25-250 D13-200 D13-250
16 D25-200 D13-200 D13-250
20 D29-200 D13-300 D13-250
25 D29-200 D13-250 D13-250
30 D29-200 D13-200 D13-250
Bentang Pile Cap
Lentur Bagi Geser x Geser y
12 D25-200 D16-250 D16-300 D16-200
16 D29-200 D16-200 D16-200 D16-250
20 D29-150 D19-100 D16-250 D16-250
25 D32-150 D19-100 D16-250 D16-250
30 D32-150 D19-100 D16-250 D16-250
Bentang
Ukuran Pile Cap
Jumlah Pancang
jumlah
pancang
total
diameter
pancang bx by x y
12 5 10 3 7 21 D=0.5
16 5 10 4 6 24 D=0.5
20 5 10 4 7 28 D=0.5
25 6 11 4 7 28 D=0.6
30 6 11 4 7 28 D=0.6
Bentang Back Wall
Lentur Bagi Geser
12 D27-200 D22-250
Tidak perlu tulangan
geser(dipasang praktis)
16 D27-200 D16-200
20 D27-200 D16-200
25 D32-200 D19-200
30 D27-200 D16-200
Bentang Wing Wall Vertikal
Lentur Bagi Geser
12 D22-200 D13-200 D13-200
16 D22-200 D13-200 D13-200
20 D22-200 D13-200 D13-200
25 D22-200 D13-200 D13-200
30 D22-200 D13-200 D13-200
h4
h3
h2
h1
b2
ba
h4
h3
h2
h1
bb
b1 b1
Bx
b2
bc
b1 b1
By
b2
b2
b2
b2
10
Bentang Wing Wall Horizontal
Lentur Bagi Geser
12 D22-200 D13-200 D13-200
16 D22-200 D13-200 D13-200
20 D22-200 D13-200 D13-200
25 D22-200 D13-200 D13-200
30 D22-200 D13-200 D13-200
- Pilar
Bentang Kolom Pilar Balok Pilar
diameter Tul b d Tulangan
12 1.2 48D35-70 1.3 1.3 14D-32
16 1.4 47D35-80 1.3 1.3 14D-32
20 1.5 54D35-75 1.3 1.3 16D-32
25 1.7 54D35-90 1.3 1.3 18D-32
30 1.8 60D35-80 1.3 1.3 20D-32
Bentang Pile Cap
Lentur Bagi Geser x Geser y
12 D29-200 D19-250 D16-200 D16-250
16 D36-150 D22-250 D16-200 D16-250
20 D32-200 D19-200 D16-200 D16-250
25 D32-150 D19-150 D16-200 D16-250
30 D32-150 D19-150 D16-200 D16-250
Bentang
Ukuran Pile Cap
Jumlah Pancang
jumlah
pancang
total
diameter
pancang bx by x y
12 5 10 3 7 21 D=0.5
16 5 11 4 6 24 D=0.5
20 6 12 4 7 28 D=0.5
25 5 13 4 7 28 D=0.6
30 6 13 4 7 28 D=0.6
BAB V
DESAIN DAN ANALISA NONSEISMIK
5.1 Desain Link Slab
Dari studi nonsesismik terdahulu, (2010);
Sugihardjo dkk. (2010), diketahui;
Dimensi Link Slab:
- Panjang = 9 m
- Lebar = 1,7 m
- Tebal = 0,195 m
- Diameter Tulangan = 22 mm
- Mutu Beton = 35 MPa
- Mutu Baja Tulangan = 390 MPa
- Material beton = Engineered
Cementious Composite (ECC)
5.2 Analisa Nonseismik
Kontrol Retak Link Slab
Kontrol besarnya tebal retak yang terjadi,
ω (mm), dimana besarnya tidak boleh melebihi
0.33 mm, ASSHTO (2007):
ω = 0,000011β√dcA
Dimana;
β = 2 (asumsi)
fls = 40%fy
= 0,4 x 390
= 156 MPa
dc = 50 mm
h’ = 2 x dc
= 100 mm
S = 100 mm
A = h’ x s
= 100 x 100
= 10000 mm2
ω = 0,000011*2*156*√50*100000
= 0,272 mm < 0,33 mm (OK)
Retak selebar 82,5% dari retak ijin ini
dapat diatasi dengan penggunaan beton
Engineered Cementious Composite (ECC) yang
mempunyai kekuatan tarik 350 kali beton
normal, Kim et al. (2004).
Analisa Displesemen Longitudinal
Displesemen longitudinal perletakan
akibat beban gempa pada sebuah sistim
jembatan di atas 2 perletakan:
𝛿𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛 =𝑇𝐸𝑄∗
𝑘𝑒𝑓𝑓=𝐶𝐼𝑆𝑊𝑇
𝑘𝑒𝑓𝑓
𝐾𝑝𝑖𝑙𝑎𝑟 =3𝐸𝐼
𝐿3 𝐾𝑎𝑏𝑢𝑡 =
3𝐸𝐼
𝐿3
Keff = (Kpilar + Kabut)/2
𝑘 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎 𝑘𝑎𝑛 =𝐺𝐴𝑏
𝛿𝑖𝑗𝑖𝑛 =𝜏𝐴𝑏
𝑘 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑒𝑡𝑎𝑘𝑎𝑛
Dari Perencanaan bangunan atas dan
dimasukkan ke dalam rumus-rumus tersebut,
maka didapat nilai displasemen ijin untuk setiap
bentang jembatan sebagai berikut :
11
BAB VI
DESAIN DAN ANALISA SEISMIK
6.1 Analisa Simplikasi
Besarnya gaya gempa statik yang bekerja
pada link slab pada satu pilar bentang 25 meter
dapat dihitung dengan persamaan (3.10).
𝑇𝐿𝑆∗ = 𝐶𝐼𝑆𝑊𝑇(1+2)
C = 0,23 (wilayah gempa 1 tanah lunak)
I = 1,2 (jembatan pada jalan raya utama)
S = 3 (tipe jembatan tidak daktail)
Wt = 2754 kN (berat struktur atas 1 bentang)
T*LS = 0,23 x 1,2 x 3 x 2754
= 2280,3 kN
Luas tulangan,
A = 1/4πD2s
= 38013,3 mm2/m
Didapatkan tegangan yang terjadi pada link slab,
yaitu;
σ = T*LS / A
= 2280,3 x 1000 / 38013,3
= 59,98 Mpa
Tabel 6.1 Analisa Simplikasi
Bentang Bentang 12 Bentang 16 Bentang 20 Bentang 25 Bentang 30 Satuan
Wt 1090.799 1774.592 1860.258 2753.628 3424.054 kN
CIS 0.828 0.828 0.828 0.828 0.828 -
TLS 903181.340 1469362.308 1540293.227 2280004.183 2835116.381 kN
A 38013.300 38013.300 38013.300 38013.300 38013.300 mm
Tegangan 23.760 38.654 40.520 59.979 74.582 Mpa
6.2 Analisa Dinamik
Analisa dinamik menggunakan program
bantu SAP 2000 (2009).
Tabel 6.2 Kekakuan Spring Aktif
Tabel 6.3 Kekakuan Spring Pasif
Perletakan dimodelkan sebagai balok 2D,
dengan beberapa konstrain sesuai fungsinya
sebagai perletakan tetap atau bergerak, dimana
kekakuan gesernya sebesar 4114,3 kN/m untuk
tiap perletakan.
Model struktur jembatan 3D seperti seperti
ditunjukkan pada Gambar
BAB VII
Hasil Dan Pembahasan
Sebagai hasil studi perencanaan gelagar
komposit sederhana yang diretrofit dengan link
slab, studi untuk berbagai jenis bentang dari
perencanaan struktur jembatan diatas pada
program bantu SAP 2000.
7.1. Displesemen Perletakan
Bentang 12 m
Dari desain dan analisa didapatkan
displasemen ijin perletakan pada struktur
bentang 12 m, yaitu δijin = 4,73 mm
Gambar 7.1.a Displasement Perletakan
Struktur Asli
Depth N ƞh K K
(kN/m)
ΔK
(kN/m)
0 1 300 K1 =1/6*ƞh*L2 50
1 2 300 K2 = ƞh*L2 300 175
2 3 300 K3 = 2*ƞh*L2 600 450
3 4 300 K4 =3*ƞh*L2 900 750
4 5 300 K5 = 4*ƞh*L2 1200 1050
5 6 300 K6 = 5*ƞh*L2 1500 1350
6 7 300 K7 = 6*ƞh*L2 1800 1650
7 8 300 K8 = 1/6*(3n-4)*ƞh*L2 1000 1400
Depth n ƞh K K
(kN/m)
ΔK
(kN/m)
0 1 600 K1 =1/6*ƞh*L2 100
1 2 600 K2 = ƞh*L2 600 350
2 3 600 K3 = 2*ƞh*L2 1200 900
3 4 600 K4 =3*ƞh*L2 1800 1500
4 5 600 K5 = 4*ƞh*L2 2400 2100
5 6 600 K6 = 5*ƞh*L2 3000 2700
6 7 600 K7 = 6*ƞh*L2 3600 3300
7 8 600 K8 = 1/6*(3n-4)*ƞh*L2 2000 2800
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
12
Gambar 7.1.b Displasement Perletakan
Struktur Retrofitting
Dari gambar 7.1.a diatas dapat dilihat
bahwa jembatan pada struktur asli bentang 12
m displasemen terbesar terjadi pada saat
history dari gempa Northridge, nilai
displasemen melebihi batas slip yaitu 48,37
mm pada pilar tengah, sehingga
dimungkinkan jatuhnya balok utama.
sedangkan pada gambar 7.1.b merupakan
struktur yang telah diretrofit dengan link slab
menunjukkan kinerjanya, yaitu mengurangi
displasemen pada perletakan. hal ini terjadi
karena pada sambungan tersebut dibuat lebih
kaku.
bentang 16 m
Dari desain dan analisa didapatkan
displasemen ijin perletakan pada struktur
bentang 16 m, yaitu δijin = 7,19 mm
Gambar 7.2.a Displasement Perletakan
Struktur Asli
Gambar 7.2.b Displasement Perletakan
Struktur Retrofitting
Dari gambar 7.2.a diatas dapat dilihat
bahwa jembatan pada struktur asli bentang 16
m displasemen terjadi hampir sama dengan
bentang 12 m pada pilar tengah, nilai
displasemen melebihi batas slip yaitu 46,27
mm, sehingga dimungkinkan juga jatuhnya
balok utama.
Bentang 20 m
Dari desain dan analisa didapatkan
displasemen ijin perletakan pada struktur
bentang 20 m, yaitu δijin = 7,54 mm
Gambar 7.3.a Displasement Perletakan
Struktur Asli
Gambar 7.3.b Displasement Perletakan
Struktur Retrofitting
Dari gambar 7.3.a diatas dapat dilihat
bahwa jembatan pada struktur asli bentang 20
m displasemen terbesar terjadi pada gempa
kobe, nilai displasemen melebihi batas slip
yaitu 18,65 mm pada pilar timur, sehingga
dimungkinkan jatuhnya balok utama.
Bentang 25 m
Dari desain dan analisa didapatkan
displasemen ijin perletakan pada struktur
bentang 25 m, yaitu δijin = 8,37 mm
Gambar 7.4.a Displasement Perletakan
Struktur Asli
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (
mm
)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
13
Gambar 7.4.a Displasement Perletakan
Struktur Retrofitting
Dari gambar 7.4.a diatas dapat dilihat
bahwa jembatan pada struktur asli bentang 25
m displasemen terbesar terjadi pada gempa
Denpasar, nilai displasemen melebihi batas
slip yaitu 213,87 mm pada pilar timur dan
pilar barat, sehingga dimungkinkan jatuhnya
balok utama.
Bentang 30 m
Dari desain dan analisa didapatkan
displasemen ijin perletakan pada struktur
bentang 30 m, yaitu δijin = 6,69 mm
Gambar 7.5.a Displasement Perletakan
Struktur Asli
Gambar 7.5.b Displasement Perletakan
Struktur Retrofitting
Dari gambar 7.5.a diatas dapat dilihat
bahwa jembatan pada struktur asli bentang 30
m displasemen terbesar terjadi pada gempa
Kobe, nilai displasemen melebihi batas slip
yang sangat besar yaitu 24,8 mm pada pilar
timur dan pilar barat, sehingga dimungkinkan
jatuhnya balok utama.
Displasemen pada perletakan yang
diretrofit dengan link slab menunjukkan
kinerjanya dengan baik pada setiap bentang.
Displasemen yang terjadi pada semua bentang
sangatlah kecil dan kurang dari displasemen
ijin.
7.2. Gaya Horizontal
Bentang 12 m
Gaya horizontal yang terjadi pada base
reaction pada bangunan bawah akibat beban
seismik dari Time HIstory Analysis pada
bentang 12 m.
Gambar 7.6.a Gaya Horizontal Struktur Asli
Gambar 7.6.a Gaya Horizontal Struktur
Retrofitting
Pada Gambar 7.6.a terlihat bahwa gaya
horizontal yang terjadi pada base reaction
jembatan bentang 12 m, untuk pilar tengah
dan pilar timur mempunyai nilai yang besar.
Sedangkan gaya horizontal pada struktur
retrofitting lebih merata.
Hal ini menunjukkan bahwa dengan
retrofitting mengakibatkan struktur seolah-
olah menjadi satu kesatuan dan gaya
horizontal yang terjadi didistribusikan merata
pada abutmen dan pilar.
Bentang 16 m
Gaya horizontal yang terjadi pada base
reaction pada bangunan bawah akibat beban
seismik dari Time HIstory Analysis pada
bentang 16 m.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
kn
(m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ABUTMENT BARAT PILAR BARAT PERLETAKAN
BARAT
PILAR BARAT PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TENGAH PERLETAKAN
BARAT
PILAR TENGAH PERLETAKAN
TIMUR
PILAR TIMUR PERLETAKAN
BARAT
PILAR TIMUR PERLETAKAN
TIMUR
ABUTMENT TIMUR
Dis
pla
se
me
n P
erle
ta
ka
n (m
m)
D-RSNI
D-DNPSR
D-NRIDGE
D-MIYAGI
D-KOBE
D-ELCNTR
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
14
Gambar 7.7.a Gaya Horizontal Struktur Asli
Gambar 7.7.a Gaya Horizontal Struktur
Retrofitting
Pada Gambar 7.7.a terlihat bahwa gaya
horizontal yang terjadi pada base reaction
jembatan bentang 16 m, untuk pilar tengah
dan pilar timur mempunyai nilai yang besar.
Sedangkan gaya horizontal pada struktur
retrofitting lebih merata.
Bentang 20 m
Gaya horizontal yang terjadi pada base
reaction pada bangunan bawah akibat beban
seismik dari Time HIstory Analysis pada
bentang 20 m.
Gambar 7.8.a Gaya Horizontal Struktur Asli
Gambar 7.8.b Gaya Horizontal Struktur Asli
Pada Gambar 7.8.a terlihat bahwa gaya
horizontal yang terjadi pada base reaction
jembatan bentang 20 m, untuk pilar tengah
dan pilar timur mempunyai nilai yang besar.
Sedangkan gaya horizontal pada struktur
retrofitting lebih merata.
Bentang 25 m
Gaya horizontal yang terjadi pada base
reaction pada bangunan bawah akibat beban
seismik dari Time HIstory Analysis pada
bentang 12 m.
Gambar 7.9.a Gaya Horizontal Struktur Asli
Gambar 7.9.b Gaya Horizontal Struktur Asli
Pada Gambar 7.9.a terlihat bahwa gaya
horizontal yang terjadi pada base reaction
jembatan bentang 25 m, untuk pilar tengah
dan pilar timur mempunyai nilai yang besar.
Sedangkan gaya horizontal pada struktur
retrofitting lebih merata.
Bentang 30 m
Gaya horizontal yang terjadi pada base
reaction pada bangunan bawah akibat beban
seismik dari Time HIstory Analysis pada
bentang 30 m
Gambar 7.10.a Gaya Horizontal Struktur
Asli
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Re
ak
si
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l b
ase
re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
actio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
rix
on
ta
l B
ase
Re
acy
ion
(k
N)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
15
Gambar 7.10.b Gaya Horizontal Struktur
Retrofitting
Pada Gambar 7.10.a terlihat bahwa gaya
horizontal yang terjadi pada base reaction
jembatan bentang 30 m, untuk pilar tengah
dan pilar timur mempunyai nilai yang besar.
Sedangkan gaya horizontal pada struktur
retrofitting lebih merata.
Secara umum, dengan adanya link slab
gaya-gaya yang terjadi akan menyebar lebih
merata pada struktur jembatan. untuk melihat
prosentase gaya yang didistribusikan seperti
tabel dibawah ini :
Tabel 7.1 Prosentase distribusi gaya
horizontal
* Tanda (-) : Gaya berkurang
Tanda (+) : Gaya Bertambah
7.3. Tegangan Pada Tulangan Link Slab
Bentang 12 m
Tegangan tulangan yang terjadi pada link slab
untuk bentang jembatan 12 m.
Gambar 7.11 Tegangan tulangan bentang 12
m
Tegangan yang terjadi pada link slab
harus < nilai maksimum 40%fy untuk desain
nonseismik dan 50%fy untuk desain seismik.
Pada Gambar 7.11 menunjukkan tegangan
yang terjadi pada bentang 12 m masih
dibawah dari tegangan tulangan minimum
50% fy = 195 Mpa
Bentang 16 m
Tegangan tulangan yang terjadi pada link slab
untuk bentang jembatan 16 m.
Gambar 7.12 Tegangan tulangan bentang 16
m
Tegangan yang terjadi pada link slab
harus pada bentang 16 m, pada Gambar 7.12
menunjukkan tegangan yang terjadi masih
dibawah dari tegangan tulangan minimum
50% fy = 195 Mpa
Bentang 20 m
Tegangan tulangan yang terjadi pada link slab
untuk bentang jembatan 20 m.
Gambar 7.13 Tegangan tulangan bentang 20
m
Tegangan yang terjadi pada link slab
harus pada bentang 20 m, pada Gambar 7.13
menunjukkan tegangan yang terjadi masih
dibawah dari tegangan tulangan minimum
50% fy = 195 Mpa
Bentang 25 m
Tegangan tulangan yang terjadi pada link slab
untuk bentang jembatan 25 m.
0
500
1000
1500
2000
ABUTMEN BARAT PILAR BARAT PILAR TENGAH PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Ga
ya
Ho
riz
on
ta
l B
ase
Re
ak
tio
n (
kN
)
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
RATA-RATA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ABUTMEN BARAT
PILAR BARAT PILAR TENGAH
PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Te
ga
ng
an
Tu
lan
ga
n (
MP
a)
METODE SIMPLIKASI
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ABUTMEN BARAT
PILAR BARAT PILAR TENGAH
PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Te
ga
ng
an
Tu
lan
ga
n (
MP
a)
METODE SIMPLIKASI
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ABUTMEN BARAT
PILAR BARAT PILAR TENGAH
PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Te
ga
ng
an
Tu
lan
ga
n (
MP
a)
METODE SIMPLIKASI
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
16
Gambar 7.14 Tegangan tulangan bentang 25
m
Tegangan yang terjadi pada link slab
harus pada bentang 25 m, pada Gambar 7.14
menunjukkan tegangan yang terjadi masih
dibawah dari tegangan tulangan minimum
50% fy = 195 Mpa.
Bentang 30 m
Tegangan tulangan yang terjadi pada link slab
untuk bentang jembatan 30 m.
Gambar 7.15 Tegangan tulangan bentang 30
m
Tegangan yang terjadi pada link slab
harus pada bentang 30 m, pada Gambar 7.15
menunjukkan tegangan yang terjadi masih
dibawah dari tegangan tulangan minimum
50% fy =
195 Mpa
Secara umum, tegangan yang terjadi
pada link slab akibat pembebanan seismik
dengan Time History Analisis masih dibawah
dari persyaratan 50% fy, sehingga desain link
slab pada studi terdahulu masih mampu jika
dipasang pada wilayah gempa kuat.
7.4. Perioda dan Partisipasi Massa
Bentang 12 m
Tabel 7.2 Periode dan Partisipasi Massa
Bentang 12 m
Ragam
Periode Partisipasi Massa
Struktur
Asli Retrofitting-1
Struktur
Asli Retrofitting-1
(detik) (detik) (detik) (detik)
1 0.272584 0.15503 0.34 0.83
2 0.260122 0.126078 0.36 0.83
3 0.132096 0.120749 0.36 0.83
4 0.127003 0.114714 0.36 0.83
5 0.121408 0.111654 0.36 0.83
6 0.119773 0.053774 0.83 0.83
7 0.118843 0.048616 0.83 0.83
8 0.052847 0.043498 0.83 0.83
9 0.048314 0.029175 0.83 0.83
10 0.043726 0.027834 0.83 0.83
11 0.041025 0.025379 0.83 0.83
12 0.030361 0.024975 0.83 0.93
13 0.029169 0.024106 0.83 0.93
14 0.027057 0.023459 0.83 0.93
15 0.025485 0.022794 0.83 0.93
16 0.024193 0.017719 0.83 0.95
17 0.023207 0.015369 0.94 0.95
18 0.014231 0.014084 0.94 0.95
19 0.014138 0.013883 0.94 0.95
20 0.01386 0.013325 0.94 0.95
21 0.01385 0.013321 0.94 0.95
Dari tabel 7.2 terlihat bahwa periode
pada struktur yang telah diretrofit menjadi
lebih kecil daripada struktur aslinya. Hal ini
menunjukkan bahwa struktur yang telah
diretrofit menjadi lebih kaku.
Sedangkan partisipasi massa sudah
mencapai 90% (syarat SNI – 03– 1726 –
2002) dari 20 noda. Artinya respon spectrum
bisa digunakan dan dianalisa.
Bentang 16 m
Tabel 7.3 Periode dan Partisipasi Massa
Bentang 16 m
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ABUTMEN BARAT
PILAR BARAT PILAR TENGAH
PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Te
ga
ng
an
Tu
lan
ga
n (
MP
a)
METODE SIMPLIKASI
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ABUTMEN BARAT
PILAR BARAT PILAR TENGAH
PILAR TIMUR ABUTMEN TIMUR
Te
ga
ng
an
Tu
lan
ga
n (
MP
a)
METODE SIMPLIKASI
RESP-SNI
DENPASAR
NORTHRIDGE
MIYAGI
KOBE
ELCENTRO
17
Raga
m
Periode Partisipasi Massa
Struktur
Asli Retrofitting-1
Struktur
Asli Retrofitting-1
(detik) (detik) (detik) (detik)
1 0.264422 0.235514 0.38 0.00006892
2 0.256018 0.232192 0.4 0.0004287
3 0.251121 0.228242 0.4 0.000504
4 0.247465 0.225975 0.4 0.0006901
5 0.243705 0.172209 0.4 0.87
6 0.242075 0.073001 0.4 0.87
7 0.13697 0.068532 0.88 0.87
8 0.073067 0.063049 0.88 0.87
9 0.069171 0.059726 0.88 0.87
10 0.064567 0.046606 0.88 0.87
11 0.062101 0.042113 0.88 0.87
12 0.048665 0.038427 0.88 0.87
13 0.046655 0.027952 0.88 0.87
14 0.04308 0.027601 0.88 0.87
15 0.040132 0.027082 0.88 0.87
16 0.028676 0.025402 0.88 0.88
17 0.028142 0.025279 0.88 0.94
18 0.027054 0.024018 0.88 0.94
19 0.026175 0.023847 0.88 0.94
20 0.023926 0.019421 0.88 0.96
21 0.023362 0.019311 0.96 0.96
Dari tabel 7.3 terlihat bahwa periode pada
struktur yang telah diretrofit menjadi hampir
sama dengan bentang 12 m. Partisipasi massa
sudah mencapai 90% dari 20 noda.
Bentang 20 m
Tabel 7.4 Periode dan Partisipasi Massa
Bentang 20 m
Raga
m
Periode Partisipasi Massa
Struktur
Asli Retrofitting-1
Struktur
Asli Retrofitting-1
(detik) (detik) (detik) (detik)
1 0.243902 0.192256 0.39 0.00003861
2 0.238284 0.187513 0.39 0.0004853
3 0.196999 0.182388 0.39 0.0006895
4 0.192197 0.179948 0.39 0.001436
5 0.187145 0.162548 0.39 0.86
6 0.184918 0.064258 0.39 0.86
7 0.128807 0.059072 0.86 0.86
8 0.063834 0.052589 0.86 0.86
9 0.058855 0.046576 0.86 0.86
10 0.052618 0.040332 0.86 0.86
11 0.047385 0.035913 0.86 0.88
12 0.045533 0.035632 0.86 0.88
13 0.040462 0.032283 0.86 0.88
14 0.035952 0.030113 0.86 0.88
15 0.032751 0.027147 0.86 0.88
16 0.026941 0.021581 0.86 0.88
17 0.022211 0.020989 0.93 0.88
18 0.022 0.020908 0.93 0.93
19 0.02146 0.02089 0.93 0.93
20 0.020945 0.019692 0.93 0.93
21 0.020930 0.019651 0.93 0.93
Dari tabel 7.4 terlihat bahwa periode pada
struktur yang telah diretrofit menjadi hampir
sama dengan bentang 16 m. Partisipasi massa
sudah mencapai 90% dari 20 noda.
Bentang 25 m
Tabel 7.5 Periode dan Partisipasi Massa
Bentang 25 m
18
Raga
m
Periode Partisipasi Massa
Struktur
Asli Retrofitting-1
Struktur
Asli Retrofitting-1
(detik) (detik) (detik) (detik)
1 0.230872 0.207678 0.41 0.000007589
2 0.226182 0.201899 0.41 0.0001027
3 0.210089 0.195718 0.41 0.0001516
4 0.204305 0.192885 0.41 0.0003116
5 0.198175 0.168661 0.41 0.88
6 0.195456 0.069273 0.41 0.88
7 0.138231 0.063329 0.89 0.88
8 0.068919 0.056013 0.89 0.88
9 0.063112 0.049713 0.89 0.88
10 0.055966 0.042201 0.89 0.88
11 0.050188 0.036991 0.89 0.88
12 0.048463 0.033185 0.89 0.88
13 0.042128 0.032188 0.89 0.9
14 0.037038 0.030675 0.89 0.9
15 0.033305 0.027336 0.89 0.9
16 0.024843 0.023028 0.89 0.9
17 0.02332 0.022232 0.89 0.9
18 0.022544 0.020849 0.89 0.9
19 0.021454 0.020648 0.95 0.9
20 0.021025 0.020235 0.95 0.95
21 0.020812 0.020222 0.95 0.95
Dari tabel 7.5 terlihat bahwa periode pada
struktur yang telah diretrofit menjadi hampir
sama dengan bentang lainnnya. Partisipasi
massa sudah mencapai 90% dari 20 noda.
Bentang 30 m
Tabel 7.6 Periode dan Partisipasi Massa
Bentang 30 m
Ragam
Periode Partisipasi Massa
Struktur
Asli Retrofitting-1
Struktur
Asli Retrofitting-1
(detik) (detik) (detik) (detik)
1 0.277951 0.274431 3.352E-17 0.000001647
2 0.27285 0.269416 5.199E-17 0.00001093
3 0.26756 0.26414 7.26E-17 0.00001633
4 0.265256 0.261698 3.066E-16 0.00002535
5 0.228938 0.169947 0.43 0.9
6 0.223072 0.083073 0.43 0.9
7 0.139097 0.077567 0.91 0.9
8 0.083015 0.070991 0.91 0.9
9 0.077637 0.067235 0.91 0.9
10 0.071265 0.049945 0.91 0.9
11 0.067722 0.044653 0.91 0.9
12 0.052542 0.040012 0.91 0.9
13 0.049594 0.036256 0.91 0.91
14 0.044466 0.03286 0.91 0.91
15 0.039889 0.03192 0.91 0.91
16 0.031159 0.030881 0.91 0.91
17 0.029599 0.029356 0.91 0.91
18 0.029461 0.026887 0.91 0.91
19 0.027142 0.024952 0.91 0.91
20 0.025249 0.020893 0.91 0.95
21 0.025233 0.020872 0.91 0.95
Dari tabel 7.6 terlihat bahwa periode pada
struktur yang telah diretrofit menjadi hampir
sama dengan bentang lainnnya. Sedangkan
partisipasi massa sudah mencapai 90%
Secara umum, periode akibat beban
seismik untuk struktur retrofitting lebih kecil
dari struktur asli, artinya struktur lebih kaku,
sedangkan untuk partisipasi massa
membutuhkan node hingga 20 node untuk
mencapai partisipasi massa 90% kecuali untuk
bentang 16 meter 21 node.
BAB VIII
KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 Kesimpulan dan Saran
Dengan adanya retrofitting menggunakan
link slab, displasemen perletakan akan
menjadi kecil.
Dengan adanya jenis tanah urugan pada
oprit yang dimodelkan mempunyai
kekakuan kekuatan abutment menahan
gaya mendapatkan bantuan dari tanah
sehingga gaya horizontal yang terjadi pada
abutment dapat terserap juga oleh
kekakuan tanah.
Dengan adanya link slab, gaya horizontal
yang semula terpusat pada perletakan sendi
menjadi tersebar merata pada struktur
bawah jembatan.
19
Tegangan yang terjadi pada link slab pada
studi terdahulu pada bentang 12, 16, 20,
25, dan 30 masih memenuhi batas aman
50%fy= 195 Mpa
Periode yang terjadi pada setiap bentang
setelah retrofitting dengan link slab
menjadi lebih kecil, yang artinya struktur
lebih kaku.
Analisa dinamis dengan time history
analisis sangatlah tidak menentu, karena
setiap gempa mempunyai kharakteristik
intensitas dan PGA yang berbeda-beda.
Untuk pelaksanaan pembangunan
jembatan harus memperhatikan jenis tanah.
Pembesaran dimensi bangunan bawah akan
sangat mempengaruhi kekakuan struktur,
semakin kaku struktur maka semakin kecil
displasemen, semakin kecil gaya
horizontal yang terjadi dan periode akan
lebih cepat.