EVALUASI KEAMANAN JEMBATAN GELAGAR BETON BERTULANG BALOK “T” DALAM STANDAR TAHUN 1997 BERDASARKAN PEMBEBANAN RSNI T-02-2005

TUGAS AKHIR EVALUASI KEAMANAN JEMBATAN GELAGAR BETON BERTULANG BALOK “T” DALAM STANDAR TAHUN 1997 BERDASARKAN PEMBEBANAN RSNI T-02-2005

DISUSUN OLEH: BAYU KURNIAWAN 08/268794/TK/34070

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012

TUGAS AKHIR

EVALUASI KEAMANAN JEMBATAN GELAGAR BETON BERTULANG BALOK “T” DALAM STANDAR TAHUN 1997 BERDASARKAN PEMBEBANAN RSNI T-02-2005 dipersiapkan dan disusun oleh

Bayu Kurniawan 08/268794/TK/34070 telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal : ……………………… Susunan Dewan Penguji Dosen Pembimbing

Dr. -Ing. Ir. Andreas Triwiyono Dosen Penguji I

Dosen Penguji II

Dr. -Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Ir. Darmanto, Dip.HE., M.Sc.

Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Tanggal ……………………………….. Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan

Prof. Ir. Bambang Suhendro M.Sc., Ph.D. NIP. 195612261980101001

Dipersembahkan untuk Bapak dan Mamak serta Mba Ajeng tercinta

iii

Kata Pengantar

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Rahmat, Hidayah serta Karunia-Nya yang senantiasa Ia berikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dalam rangka memenuhi syarat akademik untuk menyelesaikan Program Studi S-1 di Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat banyak bantuan dari banyak pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. -Ing. Ir. Andreas Triwiyono selaku dosen pembimbing Tugas Akhir 2. Bapak Dr. -Ing. Ir. Djoko Sulistyo selaku dosen penguji tugas akhir. 3. Bapak Ir. Darmanto, Dip.HE., M.Sc.selaku dosen penguji tugas skhir. 4. Bapak dan Mamah, serta Mba Ajeng dan seluruh keluarga yang selalu mendukung penulis. 5. Teman-teman Sipil UGM angkatan 2008 yang selalu menemani dan berbagi dalam semua kegiatan baik di dalam maupun di luar kampus. Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, penulis menerima saran dan kritik yang membangun dari pembaca untuk dijadikan acuan dalam penyusunan tugas / makalah selanjutnya. Semoga tugas ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan juga bagi penulis. Yogyakarta, Oktober 2012

Penulis

iv

Daftar Isi

Kata Pengantar ....................................................................................................... iv Daftar Isi.................................................................................................................. v Daftar Gambar ....................................................................................................... vii Daftar Tabel ........................................................................................................... ix Intisari .................................................................................................................... xi Abstract ................................................................................................................. xii BAB I Pendahuluan ................................................................................................ 1 1.1.

Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2.

Tujuan ....................................................................................................... 2

1.3.

Manfaat ..................................................................................................... 2

1.4.

Batasan Masalah ....................................................................................... 3

BAB II Tinjauan Pustaka ........................................................................................ 4 BAB III Landasan Teori.......................................................................................... 6 3.1.

Umum ....................................................................................................... 6

3.2.

Jembatan Balok T ..................................................................................... 6

3.3.

Perbedaan Peraturan Pembebanan ............................................................ 9

3.4.

Analisis Pelat Lantai Kendaraan berdasarkan Metode M. Pigeaud ....... 11

3.5.

Pembebanan Jembatan Jalan Raya berdasarkan RSNI-T-02-2005 ........ 19

3.6.

Kombinasi Beban ................................................................................... 35

3.7.

Analisis Lendutan ................................................................................... 39

3.8.

Perancangan dan Analisis Balok T ......................................................... 41

BAB IV Metodologi Penelitian............................................................................. 48 4.1.

Umum ..................................................................................................... 48

4.2.

Langkah-langkah Analisis ...................................................................... 48

4.3.

Bagan Alir Penelitian ............................................................................. 50

BAB V Analisis dan Pembahasan ......................................................................... 51 5.1.

Analisis Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan ....................................... 51 v

5.2.

Analisis Pembebanan Jembatan ............................................................. 57

5.3.

Analisis Lendutan ................................................................................... 78

5.4.

Analisis Kapasitas Pelat Lantai Kendaraan ............................................ 80

5.5.

Analisis Kapasitas Gelagar Balok -T ..................................................... 82

5.6.

Pembahasan ............................................................................................ 86

BAB VI Penutup ................................................................................................... 96 6.1.

Kesimpulan ............................................................................................. 96

6.2.

Saran ....................................................................................................... 97

Daftar Pustaka ....................................................................................................... 98 Lampiran

vi

Daftar Gambar

Gambar 3. 1 Penampang melintang jembatan balok T ........................................... 7 Gambar 3. 2 Penampang memanjang jembatan balok T......................................... 7 Gambar 3. 3 Bidang beban roda dan penyebaran beban dalam metode M. Pigeaud ............................................................................................................ 12 Gambar 3. 4 Penyebaran beban dalam metode M. Pigeaud .................................. 12 Gambar 3. 5 Kombinasi perletakan sisi pelat dan faktor koreksinya .................... 13 Gambar 3. 6 Beban terpusat berada tepat di tengah pelat ..................................... 15 Gambar 3. 7 Dua beban terpusat simetris sumbu panjang pelat ........................... 15 Gambar 3. 8 Dua beban terpusat simetris terhadap sumbu pendek pelat.............. 16 Gambar 3. 9 Satu beban terletak simetris terhadap sumbu pendek pelat ............. 16 Gambar 3. 10 Satu beban terletak simetris terhadap sumbu panjang pelat ........... 17 Gambar 3. 11 Beban terpusat berada sembarang pada pelat ................................. 17 Gambar 3. 12 Penyebaran beban roda kendaraan dalam analisis geser pons ....... 18 Gambar 3. 13 Beban lajur “D” .............................................................................. 24 Gambar 3. 14 Pembebanan truk "T" ..................................................................... 26 Gambar 3. 15 Pembebanan untuk pejalan kaki ..................................................... 28 Gambar 3. 16 Penampang melintang balok T terhubung ...................................... 42 Gambar 3. 17 Penampang melintang balok T terisolasi ....................................... 43 Gambar 3. 18 Balok T tulangan tunggal ............................................................... 44 Gambar 4. 1 Bagan alir penelitian......................................................................... 50 Gambar 5. 1 Gambar potongan pelat .................................................................... 51 Gambar 5. 2 Kondisi pembebanan 2 ..................................................................... 54 Gambar 5. 3 Formasi (i) kondisi pembebanan 2 ................................................... 54 Gambar 5. 4 Formasi (ii) kondisi pembebanan 2 .................................................. 55 Gambar 5. 5 Model jembatan bentang 20 meter pada SAP 2000 ......................... 57 Gambar 5. 6 Pembebanan beban tersebar merata (BTR) ...................................... 59 Gambar 5. 7 Pembebanan beban garis (BTR) ....................................................... 59 Gambar 5. 8 Skema perhitungan garis pengaruh .................................................. 60

vii

Gambar 5. 9 Penyaluran beban angin ................................................................... 68 Gambar 5. 10 Beban roda truk .............................................................................. 79 Gambar 5. 11 Potongan tengah bentang gelagar ................................................... 82 Gambar 5. 12 Potongan tepi bentang gelagar ....................................................... 84 Gambar 5. 13 Perbandingan hasil lendutan dengan lendutan batas ...................... 88 Gambar 5. 14 Grafik perbandingan gaya geser beban truk dan beban lajur ......... 89 Gambar 5. 15 Grafik perbandingan momen lentur beban truk dan beban lajur .... 90 Gambar 5. 18 Grafik perbandingan VU dan ϕ Vn ................................................... 91 Gambar 5. 19 Grafik perbandingan Mu dan ϕ Mn ................................................. 91

viii

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Perbandingan hasil pembebanan beban lajur “D” dan beban truk “T” (Asmadi, 2009) ..................................................................................... 4 Tabel 2.2 Perbandingan hasil analisis pelat dalam berbagai posisi pembebanan arah sumbu pendek pelat ...................................................................... 5 Tabel 3. 1 Perbedaan peraturan pembebanan .......................................................... 9 Tabel 3. 2 Koefisien reduksi momen (rm) (Siswanto, 1999) ................................. 14 Tabel 3. 3 Berat isi untuk beban mati (kN/m3) (RSNI T-02-2005) ...................... 20 Tabel 3. 4 Sifat-sifat untuk tekanan tanah (RSNI T-02-2005) .............................. 22 Tabel 3. 5 Jumlah lajur lalu lintas rencana (RSNI T-02-2005) ............................. 23 Tabel 3. 6 Faktor distribusi untuk pembebanan truk "T" (RSNI T-02-2005) ....... 26 Tabel 3. 7 Temperatur jembatan rata-rata nominal (RSNI T-02-2005) ................ 30 Tabel 3. 8 Sifat bahan rata-rata akibat pengaruh temperatur (RSNI T-02-2005) . 30 Tabel 3. 9 Kecepatan angin rencana VW (RSNI T-02-2005)................................. 31 Tabel 3. 10 Koefisien seret CW (RSNI T-02-2005) ............................................... 31 Tabel 3. 11 Faktor kepentingan (RSNI T-02-2005) .............................................. 33 Tabel 3. 12 Faktor tipe bangunan (RSNI T-02-2005) ........................................... 34 Tabel 3. 13 Ringkasan aksi-aksi rencana (RSNI T-02-2005) ............................... 35 Tabel 3. 14 Kombinasi beban untuk keadaaan batas layan (RSNI T-02-2005) .... 36 Tabel 3. 15 Kombinasi beban umum untuk keadaan batas kelayanan dan ultimit (sumber RSNI T-02-2005) ................................................................. 38 Tabel 5. 1 Hasil output SAP 2000 untuk beban tetap (PMS).................................. 58 Tabel 5. 2 Hasil output SAP 2000 untuk beban mati tambahan (PMA) ................. 58 Tabel 5. 3 Hasil output SAP 2000 untuk beban lajur “D” (TTD) ........................... 60 Tabel 5. 4 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 5 meter ........................... 61 Tabel 5. 5 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 10 meter ......................... 61 Tabel 5. 6 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 15 meter ......................... 62 Tabel 5. 7 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 20 meter ......................... 63 Tabel 5. 8 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 25 meter......................... 64

ix

Tabel 5. 9 Hasil analisis pembebanan untuk beban truk "T" (TTT) ....................... 66 Tabel 5. 10 Hasil output SAP 2000 untuk beban rem (TTB) .................................. 67 Tabel 5. 11 Hasil output SAP 2000 untuk beban pejalan kaki (TTP)..................... 67 Tabel 5. 12 Hasil output SAP 2000 untuk beban angin (TEW) .............................. 69 Tabel 5. 13 Hasil output SAP 2000 untuk beban gempa (TEQ) ............................. 70 Tabel 5. 14 Gaya geser ultimit untuk masing-masing bentang ............................. 71 Tabel 5. 15 Momen lentur ultimit untuk masing-masing bentang ........................ 72 Tabel 5. 16 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 5 meter. .......................... 73 Tabel 5. 17 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 10 meter ......................... 74 Tabel 5. 18 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 15 meter ......................... 75 Tabel 5. 19 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 20 meter ......................... 76 Tabel 5. 20 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 25 meter ......................... 77 Tabel 5. 21 Gaya geser dan momen lentur ultimit ................................................ 78 Tabel 5. 22 Hasil analisis lendutan ....................................................................... 80 Tabel 5. 23 Data potongan tengah bentang gelagar .............................................. 83 Tabel 5. 24 Data potongan tepi bentang gelagar ................................................... 84 Tabel 5. 25 Hasil analisis kapasitas gelagar .......................................................... 85 Tabel 5. 26 Hasil analisis pembebanan pelat lantai kendaraan (momen) ............. 86 Tabel 5. 29 Perbandingan hasil desain ulang dengan momen ultimit ................... 92 Tabel 5. 30 Perbandingan hasil desain ulang dengan momen ultimit ................... 92 Tabel 5. 31 Perbandingan jumlah tulangan desain ulang...................................... 93 Tabel 5. 32 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 5 meter .......... 93 Tabel 5. 33 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 10 meter ........ 93 Tabel 5. 34 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 15 meter ........ 94 Tabel 5. 35 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 20 meter ........ 94 Tabel 5. 36 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 25 meter ........ 94 Tabel 5. 37 Perbandingan jumlah tulangan geser hasil desain ulang .................... 95

x

Intisari

Pada tahun 1997, Departemen Pekerjaan Umum melalui Direktorat Jenderal Bina Marga menerbitkan Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T” untuk mempermudah perencanaan serta pelaksanaan. Standar tersebut berisi spesifikasi serta detail jembatan bentang 5 – 25 meter dengan menggunakan gelagar beton bertulang balok –T dengan pembebanan mengacu pada Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya tahun 1987 (PPPJJR 1987). Melalui RSNI T-02-2005, Pembebanan untuk Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum membuat peraturan pembebanan baru untuk jembatan yang dijadikan acuan dalam perancangan jembatan. Dibandingkan dengan PPPJJR 1987, pada RSNI T-02-2005 terdapat beberapa perubahan, antara lain beban kendaraan, beban angin dan beban gempa. Selain itu standar jembatan balok –T tersebut didasarkan pada metode Allowable Stress Design (ASD). Untuk mengetahui apakah standar tersebut masih bisa digunakan maka diperlukan evaluasi keamanannya. Evaluasi dilakukan terhadap pelat lantai dan gelagar jembatan. Evaluasi dilakukan dengan cara membandingkan kapasitas lentur dan geser jembatan dengan kuat perlu yang dihitung berdasarkan pembebanan yang baru (RSNI T-02-2005) dengan metode Load and Resistance Factor Design (LRFD). Jika pelat lantai dan gelagar tidak aman, akan dilakukan perancangan kebutuhan tulangan geser atau tulangan longitudinal dengan dimensi tetap. Hasil analisis menunjukkan bahwa spesifikasi jembatan sesuai dengan standar tersebut tidak memenuhi syarat pembebanan sesuai RSNI T-02-2005 untuk pelat lantai dan gelagarnya khususnya untuk bentang > 10 meter. Desain ulang dilakukan dengan mengubah jarak tulangan pada pelat lantai dan mengubah tulangan lentur gelagar dari 295 MPa menjadi 390 MPa. Kata kunci: jembatan, balok –T, evaluasi, RSNI T-02-2005

xi

Abstract

In 1997, Public Works Department (PU) through Directorate General of Highways issued “Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T”” to facilitate planning and construction of short-span bridge. The standard contains spesifications and design of bridge for 5-25 meters using T-beam reinforced concrete girder in which the load assignment was based on “Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya tahun 1987” (PPPJJR 1987. Through RSNI T-02-2005, “Pembebanan untuk Jembatan”, Public Works Department made new regulations in loading assigntment for bridges, which will be used as a code in designing a bridge. Comparing to PPPJJR 1987, RSNI T-02-2005 has many changes in vehicle load, wind load and earthquake load. The other difference is the analytical method used, RSNI T-02-2005 use Load and Resistance Factor Design (LRFD) while PPPJJR 1987 use Allowable Stress Design (ASD). By evaluating the safety, it can be known whether the standard can still be used or not. Evaluation is done by analysing foor plate and girder and redesigning will be done to the reinforcement if needed. Analysis result show that the standard is not meeting the requirement according to RSNI T-02-2005, neither the plate nor the girder for > 10 metres span. The redesigning is done by changing the distance of floor plate reinforcement, and changing the quality of beam reinforcement from 295 MPa to 390 MPa. Keyword: bridge, T- beam, evaluation, RSNI T-02-2005

xii

BAB I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Jembatan adalah struktur yang fungsi utamanya untuk menghubungkan dua daerah yang terpisah oleh kondisi-kondisi alam seperti sungai, lembah, laut dan sebagainya. Jembatan mempunyai peranan penting karena bersama jalan menjadi tulang punggung sistem transportasi. Dengan semakin meningkatnya transportasi, perkembangan jembatan juga menjadi suatu keharusan agar terjadi keselarasan dengan prasarana lain. Bentuk jembatan paling sederhana dapat berupa gelagar bentang sederhana (simple beam) atau bentang menerus (continuous beam), yang biasa digunakan untuk jembatan bentang 5-20 m. Jenis jembatan lainnya adalah cantilever bridges, arch bridges, suspension bridges dan

cable-stayed bridges yang mampu

digunakan untuk bentang-bentang yang lebih panjang, dimana saat ini jembatan dengan bentang terpanjang adalah Akashi Kaikyo Bridge di Jepang dengan panjang 1991 meter dengan model suspension bridges. Salah satu jenis dari beam bridges adalah jembatan balok – T yang banyak digunakan di Indonesia untuk jembatan bentang pendek. Untuk mempermudah perencanaan dan pelaksanaan, pada tahun 1997 Departemen Pekerjaan Umum menerbitkan Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok –T untuk bentang 5 – 25 meter, sehingga tercapai efisiensi dan penghematan waktu dalam pembangungannya. Dalam

perencanaannya,

standar

tersebut

didasarkan

pada

standar

pembebanan yang dikeluarkan oleh Bina Marga yakni Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya tahun 1987, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan Jalan Raya (SNI 03-2833-1992), Bridge Management System (BMS) tahun 1992 dan SK SNI T-15-1991-03, dimana saat ini sudah ada peraturan terbaru, yakni RSNI T-02-2005 Pembebanan untuk Jembatan, yang menggantikan peraturan-peraturan tersebut. RSNI tersebut mengakomodasi

1

beban-beban seperti pada peraturan-peraturan di atas, dimana hampir semua beban mengalami kenaikan. Oleh karena itu standar tersebut perlu dievaluasi menggunakan RSNI T-022005 sehingga dapat diketahui apakah standar tersebut masih bisa digunakan. Evaluasi dilakukan pada bentang 5, 10, 15, 20 dan 25 meter terhadap pelat serta balok gelagarnya agar diketahui hubungan antara kapasitas yang ada dengan beban yang harus dipikul sesuai dengan peraturan tersebut. 1.2. Tujuan Tujuan dari evaluasi Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok –T ini seoerti tersebut di bawah ini. 1. Membandingkan besar momen ultimit dan gaya geser ultimit yang terjadi pada pelat lantai jembatan bentang 5, 10, 15, 20 dan 25 meter terhadap kapasitasnya. 2. Membandingkan besar momen ultimit dan gaya geser ultimit yang terjadi pada gelagar jembatan bentang 5, 10, 15, 20 dan 25 meter terhadap kapasitasnya. 3. Membandingkan lendutan yang terjadi dengan lendutan batas. 4. Mendesain ulang pelat lantai dan atau gelagar apabila kapasitas momen atau gaya gesernya tidak mencukupi. 1.3. Manfaat Manfaat dari tugas akhir ini adalah agar pembaca dan juga pihak terkait, Departemen Pekerjaan Umum, dapat mengetahui apakah Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok – T ini sesuai RSNI T-02-2005 sehingga dapat digunakan sebagai dasar perancangan untuk jembatan bentang 5 – 25 meter.

2

1.4. Batasan Masalah Batasan masalah yang ditentukan dalam evaluasi Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok –T ini adalah seperti tersebut di bawah ini. 1. Analisis ulang dilakukan terhadap pelat lantai dan gelagar balok T terhadap bentang 5, 10, 15, 20 dan 25.. 2. Analisis pelat menggunakan metode M. Pigeaud. 3. Tinjauan dilakukan terhadap momen lentur dan gaya geser. 4. Beban yang digunakan dalam re-analisis adalah beban mati/tetap, beban mati tambahan, beban hidup + kejut, beban rem, beban pejalan kaki, beban angin dan beban gempa sesuai RSNI T-02-2005.

3

BAB II Tinjauan Pustaka Penelitian mengenai perancangan jembatan menggunakan peraturan pembebanan berdasarkan RSNI T-02-2005 sudah banyak dilakukan. Dalam tugas akhir dari Rokhmany (2011), dilakukan perbandingan antara hasil perancangan jembatan komposit baja-beton menggunakan metode LRFD (RSNI T-022005)dan metode ASD (AISC 1989). Dari hasil penelitian didapat bahwa untuk jembatan komposit metode LRFD memberikan angka aman yang lebih tinggi dibandingkan metode ASD. Pembebanan lalu-lintas dalam RSNI T-02-2005 terdapat dua macam, yakni beban lajur “D” dan beban truk “T” dimana untuk perancangan diambil nilai terbesar dari dua pembebanan tersebut. Dalam tugas akhir dari Asmadi (2009), beban truk “T” memberikan hasil pembebanan yang lebih besar daripada beban lajur “D” baik untuk momen lentur ataupun gaya geser. Perbandingan hasil pembebanan dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2. 1 Perbandingan hasil pembebanan beban lajur “D” dan beban truk “T” (Asmadi, 2009) Bentang (m) 10 15 20

Beban lajur “D” Gaya geser Momen lentur (kN) (kNm) 50,96 163,03 69,31 313,35 87,66 505,55

Beban truk “T” Gaya geser Momen lentur (kN) (kNm) 111,51 206,21 125,26 397,15 132,13 588,09

Dalam analisis beban hidup pada pelat lantai menggunakan metode M. Pigeaud, kondisi pembebanan memberikan pengaruh yang signifikan. Tabel 2.2. menunjukkan perbandingan hasil analisis momen lentur berdasarkan metode M. Pigeaud dari beberapa penelitian sebelumnya.

4

Tabel 2. 2 Perbandingan hasil analisis pelat dalam berbagai kondisi pembebanan arah sumbu pendek pelat Dimensi pelat Hasil analisis momen (kNm/m) (m x m) Kondisi 1 Kondisi 2 Kondisi 3 Asmadi (2009) 20,0 x 1,6 16,11 22,62 Siswanto (1999) 5,0 x 2,0 12,81 14,73 13,88 (Penjelasan mengenai kondisi pembebanan dapat dilihat pada sub-bab 3.4. hal 11) Penelitian

5

BAB III Landasan Teori 3.1. Umum Jembatan adalah terminologi umum untuk konstruksi yang diperuntukkan menjadi sarana penghubung dua daerah yang terpisah oleh sungai, palung, lembah, danau, selat, dan jalan baik untuk transportasi jalan raya, jalan kereta api, orang, binatang maupun transportasi air atau jalan air (Raka dalam Asmadi, 2009) Secara umum jembatan dibagi menjadi 4 bagian utama, yakni struktur atas (super-structure), struktur bawah (sub-structure), jalan pendekat dan bangunan pengaman (Siswanto, 1999). Struktur atas adalah bagian-bagian jembatan yang memindahkan bebanbeban lantai jembatan ke perletakan. Struktur atas terdiri atas gelagar-gelagar induk, struktur tumpuan atau perletakan, struktur lantai jembatan dan pertambatan arah melintang dan memanjang. Struktur bawah adalah struktur yang langsung berdiri di atas tanah. Struktur bawah terdiri atas fondasi, pangkal jembatan dan pilar. Jalan pendekat merupakan jalan yang menghubungkan ruas jalan dengan struktur jembatan, sedangkan bangunan pengaman merupakan bangunan yang diperlukan untuk mengamankan jembatan terhadap lalu-lintas darat, lalu-lintas air, penggerusan air dan lain-lain (Siswanto, 1999) 3.2. Jembatan Balok T Jembatan dapat dikategorikan menjadi bermacam-macam jenis / tipe bergantung pada hal apa yang ditinjau, seperti fungsi, material yang dipakai, struktur dan lain-lain. Berdasarkan bahan / material yang digunakan, jembatan dapat diklasifikasikan menjadi (Siswanto, 1999): a. Jembatan kayu b. Jembatan baja c. Jembatan beton bertulang (konvensional, prategang) d. Jembatan bambu

6

e. Jembatan komposit f. Jembatan pasangan batu kali atau bata Dari keenam jenis diatas, jembatan beton bertulang dan jembatan baja adalah jenis yang paling banyak digunakan. Salah satu tipe jembatan yang menggunakan baton bertulang sebagai bahan / material adalah jembatan balok – T seperti pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.2.

Gambar 3. 1 Penampang melintang jembatan balok T (Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T”, 1997)

Gambar 3. 2 Penampang memanjang jembatan balok T (Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T”, 1997) Berdasarkan SNI 03-2487-2002, Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung , ketentuan-ketentuan tentang balok –T adalah sebagai berikut: 1) Pada konstruksi balok –T, bagian sayap dan badan harus dibuat menyatu (monolit) atau harus dilekatkan secara efektif sehingga menjadi satu kesatuan.

7

2) Lebar pelat efektif sebagai bagian dari sayap balok –T tidak boleh melebihi seperempat bentang balok, dan lebar efektif sayap dari masingmasing sisi badan balok tidak boleh melebihi: (1) delapan kali tebal pelat, dan (2) setengah jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan. 3) Untuk balok yang mempunyai pelat hanya pada satu sisi, lebar efektif sayap dari sisi badan tidak boleh lebih dari: (1) seperduabelas dari bentang balok, (2) enam kali tebal pelat, dan (3) setengan jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan. 4) Balok –T tunggal, dimana bentuk T-nya diperlukan untuk menambah luas daerah tekan, harus mempunyai sayap tidak kurang dari setengah lebar badan balok, dan lebar efektif sayap tidak lebih dari empat kali lebar badan balok. 5) Bila tulangan lentur utama pelat, yang merupakan bagian sayap balok – T (terkecuali untuk konsteuksi pelat rusuk), dipasang sejajar dengan balok, maka harus disediakan penulangan di sisi atas pelat yang dipasang tegak lurus terhadap balok berdasarkan ketentuan berikut: (1) Tulangan transversal tersebut harus direncanakan untuk memikul beban terfaktor selebar efektif pelat yang dianggap berperilaku sebagai kantilever. Untuk balok –T tunggal, seluruh lebar dari sayap yang membantang harus diperhitungkan. Untuk balok –T lainnya, hanya

selebar

bagian

pelat

efektifnya

saja

yang

perlu

diperhitungkan. (2) Tulangan transversal harus dipasang dengan spasi tidak melebihi lima kali tebal pelat dan juga tidak melebihi 500 mm.

8

3.3. Perbedaan Peraturan Pembebanan Dalam evaluasi Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok –T ini, analisis dilakukan terhadap pelat lantai kendaraan dan gelagar balok – T dengan menggunakan peraturan pembeban terbaru sebagai acuan yakni RSNI T-02-2005, Pembebanan untuk jembatan. Sedangkan aturan yang digunakan dalam pembuatan Standar tersebut adalah Pedoman Perencanaan Jembatan Jalan raya SKBI-1.3.28.1987, UDC:624.042:624. Perbedaan antara pembebanan yang lama dengna peraturan terbaru dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3. 1 Perbedaan peraturan pembebanan Perbedaan

Pembebanan SKBI 1987

Pembebanan RSNI 2005

Beban D (lajur)

2,2 t/m’, per lajur

9 kPa

(8 kN/m2)

(9 kN/m2)

45 ton (total)

50 ton (total)

20 ton (beban gandar roda

22,5 ton (beban gandar roda

belakang)

belakang)

150 kg/m2

TEW = 0,0006 . CW . (VW)2 Ab

Beban T (truk)

Beban angin

(kN) Beban gempa

SNI 1992 - Tata Cara

SNI 2008 – Standar

Perencanaan Ketahanan

Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Jembatan

Gempa untuk Jembatan

Jalan Raya Kombinasi beban

I. M + (H + K) + Ta + Tu II. M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm III. I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S IV. M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu V. M + Pl VI. M + (H+K) + Ta + S +

I. 1,3 PMS + 2 PMA + 1,8 TTT / TTD + 1,8 TTB + TBF /TET /TEF/ TEW II. 1,3 PMS + 2 PMA + 1,8 TTP + TTT / TTD / TBF / TET III. . 1,3 PMS + 2 PMA + 1,8 TTT / TTD + TEF + TTB / TBF / TET / TEW IV. 1,3 PMS + 2 PMA + 1,2 TEW

9

Tb

+ TTT / TTD / TTB / TBF / TET / TEF

Dengan: A : beban angin Ah : gaya aliran & hanyutan AHg : gaya aliran & hanyutan saat gempa Gg : gaya gesek pada tumpuan Gh : gaya horisontal ekivalen akibat gempa (H+K) : beban hidup + kejut M : beban mati Pl : gaya saat pelaksanaan Rm : gaya rem S : gaya sentrifugal SR : gaya akibat susut

V. 1,3 PMS + 2 PMA + TEQ + TTT / TTD VI. 1,3 PMS + 2 PMA + TBF / TET / TEF

Dengan: PMS : berat sendiri PMA : beban mati tambahan TTD : beban lajur “D" TTT : beban truk “T” TTB : gaya rem TTP : beban pejalan kaki TEW : angin TEQ : gempa TBF : gesekan perletakan TET : tempertatur TEF : aliran / benda hanyutan

rangkak Tm : gaya akibat perubahan suhu Ta : gaya tekanan tanah Tag : gaya tekanan tanah saat gempa Tb : gaya tumbuk Tu : gaya angkat

10

3.4. Analisis Pelat Lantai Kendaraan berdasarkan Metode M. Pigeaud Dalam analisis struktur dan perancangan jembatan yang dibebani kelompok beban terkonsentrasi, terdapat pendistribusian beban ke struktur utama jembatan (primary structure of the bridge), gelagar longitudinal utama dan gelagar melintang. Di samping itu, pendistribusian beban tersebut masih ditambah dengan pendistribusian tegangan lokal (local stress distribution) pada pelat lantai kendaraan yang ditimbulkan oleh beban roda kendaraaan. Distribusi tegangan ini, umumnya terbatas pada pelat lantai kendaraan saja yang membentang antara gelagar memanjang dengan gelagar melintang (Siswanto, 1999). Akibat lendutan struktur jembatan secara keseluruhan, tiap gelagar memanjang dan gelagar melintang mempunyai nilai lendutan yang berbeda sehingga kondisi batas pelat kendaraan menjadi sangat rumit. Untuk menyederhanakan kondisi batas ini dari segi analisis struktur, dengan memberikan suatu faktor tertentu untuk memperhitungkan konntinuitas pelat di atas tumpuannya. Pengasumsian ini dipergunakan oleh M. Pigeaud dalam membuat metode analisis struktur lantai kendaraan pada jembatan (Siswanto, 1999). Metode M. Pigeaud disusun berdasarkan penyelesaian persamaan Langrange untuk pelat tipis berlendutan kecil dan berlaku untuk sembarang rasio panjang terhadap lebar pelat dan nilai rasio sisi bidang beban terhadap sisi pelat yang berkesusaian. Notasi yang dipergunakan dalam metode ini diperlihatkan seperti pada Gambar 3.3. dan Gambar 3.4.

11

Gambar 3. 3 Bidang beban roda dan penyebaran beban dalam metode M. Pigeaud (Siswanto, 1999)

Gambar 3. 4 Penyebaran beban dalam metode M. Pigeaud (Siswanto, 1999) Beban roda diasumsikan disebarkan 45° sampai ke tulangan pelat. Menurut Standar Pembebanan untuk Jembatan (RSNI – T – 02 – 2005), nilai u dan v ditentukan sebagai berikut: u = 500 + 2h

(3.1)

v = 200 + 2h

(3.2)

12

dengan: u

: asumsi panjang bidang beban roda (mm)

v

: asumsi lebar bidang beban roda (mm)

h

: tinggi penyebaran beban roda (mm)

3.4.1. Langkah-langkah Umum Penggumaam Metode M. Pigeaud Secara umum penggunaan Metode M. Pigeaud untuk menentukan momen pada pelat lantai dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut: a. Menghitung nilai u dan v sehingga nilai u/B dan v/L ditemukan. b. Menentukan faktor koreksi perletakan f1 berdasarkan keadaan keempat sisi pelat seperti yang ditunjukan Gambar 3.5.

+

+

+

+

+

fl =1,0

Gambar 3. 5 Kombinasi perletakan sisi pelat dan faktor koreksinya (Aswani, 1975 dalam Siswanto, 1999) c. Menentukan rasio sisi panjang terhadap sisi pendek terkoreksi, k (3.3) dengan: f1

: faktor koreksi perletakan

L

: panjang pelat

B

: lebar pelat

Pada pelat bertanda “+” (gambar), bila nilai k < 1 makan nilai L dan B dipertukarkan, demikian juga nilai u dan v. d. Menentukan nilai koefisien m1 dan I dengan cara memplotkan nilai u/B dan v/L pada grafik M. Pigeaud sesuai dengan nilai k dari Persamaan 3.3.

13

e. Menghitung momen lentur pada arah lebat dan panjang pelat, Mx dan My sebagai berikut: Mx = P (m1 + υ m2)

(3.4)

My = P (m2 + υ m1)

(3.5)

dengan: P

: beban roda

m1

: koefisien momen lebar pelat

m2

: koefisien momen panjang pelat

Mx

: momen lentur arah lebar

My

: Momen lentur arah panjang

υ

: poisson ratio

f. Menentukan momen lentur berdasarkan kondisi perletakan keempat sisinya, rm. Untuk pelat yang bertumpuan jepit atau pelat bersifat menerus pada keempat sisinya, niali Mx dan My direduksi sebesar 20% sedangkan kondisi perletakan yang lain ditentukan berdasarkan letak pelat seperti disajikan Tabel 3.2. Tabel 3. 2 Koefisien reduksi momen (rm) (Siswanto, 1999) Letak pelat khusus

Letak pelat umum Bentang tengah Tumpuan

rm

Pelat dalam

0,70

Pelat tepi

0,85

Pelat tumpuan ujung

0,25

Pelat tumpuan penultimate

0,95

Pelat tumpuan dalam

0,9

Adanya koefisien reduksi momen mengakibatkan Persamaan 3.6 dan Persamaan 3.7. menjadi Mx = rm P (m1 + v m2)

(3.6)

My = rm P (m2 + v m1)

(3.7)

14

3.4.2. Kondisi Pembebanan Untuk pembebanan hidup berupa beban roda kendaraan terdapat beberapa kondisi letak beban sebagai berikut: a.

Beban terpusat berada tepat di tengah pelat (Gambar 3.6) 1) dicari koefisien momen m1 dan m2 untuk u/B dan v/L, 2) besarnya momen rencana: Mx = P (m1 + υ m2)

(3.8)

My = P (m2 + υ m1)

(3.9)

Gambar 3. 6 Beban terpusat berada tepat di tengah pelat (Siswanto, 1999) b. Dua beban terpusat simetris terhadap sumbu panjang pelat (Gambar 3.7) 1) dicari koefisien momen m1 dan m2 (i) untuk u = 2(u1 + x) dan v = v, lalu dikalikan dengan (u1 + x) 2) dicari m1 dan m2 (ii) untuk u = 2x dan v = v, kemudian dikalikan dengan (x) 3) harga m1 dan m2 diperoleh dari (i) dikurangi (ii) 4) Momen rencana: (3.10) (3.11) Gambar 3. 7 Dua beban terpusat simetris sumbu panjang pelat (sumber : Siswanto, 1999) 15

c. Dua beban terpusat simetris terhadap sumbu pendek pelat (Gambar 3.8) 1) dicari koefisien momen m1 dan m2 (i) untuk u = u dan v = 2(v1 + y), lalu dikalikan (v1 + y) l

2) dicari m1 dan m2 (ii) untuk u = u dan v = 2y, lalu dikalikan dengan (y) 3) harga m1 dan m2 diperoleh dari (i)

l

dikurangi (ii) 4) Momen rencana: (3.12) (3.13)

Gambar 3. 8 Dua beban terpusat simetris terhadap sumbu pendek pelat (Siswanto, 1999)

d. Satu beban terletak simetris terhadap sumbu pendek pelat (Gambar 3.9) 1) langkah-langkah mencari m1 dan m2

seperti

pada

kondisi

pembebanan b, 2) Momen rencana: (3.14) (3.15) l

Gambar 3. 9 Satu beban terletak simetris terhadap sumbu pendek pelat (Siswanto, 1999)

16

e. Satu beban terletak simetris terhadap sumbu panjang pelat (Gambar 3.10) 1) langkah-langkah mencari m1 dan m2

seperti

pada

kondisi

pembebanan c, 2) Momen rencana: (3.16) (3.17) l

Gambar 3. 10 Satu beban terletak simetris terhadap sumbu panjang pelat (Siswanto, 1999) f. Beban terpusat berada sembarang pada pelat (Gambar 3.11) 1) dicari koefisien momen m1 dan m2 (i) untuk u = 2(u1 + x) dan v = (v1 + y), kemudian dikalikan dengan ((u1 + x)(v1 + y)), 2) dicari koefisien momen m1 dan m2 (ii) untuk u = 2x dan v = 2y, kemudian dikalikan dengan (xy) l

3) dicari koefisien momen m1 dan m2 (iii) untuk u = 2(u1 + x) dan v =

l

2y, kemudian dikalikan dengan (y(u1 + x)),

Gambar 3. 11 Beban terpusat berada sembarang pada pelat (Siswanto, 1999)

17

4) dicari koefisien momen m1 dan m2 (iv) untuk u = 2x dan v = 2(v1 + y), kemudian dikalikan dengan (x(v1 + y)) 5) harga m1 dan m2 diperoleh dari (i + ii) dikurangi (iii + iv) 6) Momen rencana: (3.18) (3.19)

3.4.3. Analisis pelat terhadap geser Tegangan geser pons dapat terjadi di sekitar beban terpusat, ditentukan antara lain oleh tahanan tarik beton di bidang kritis yang berupa piramida atau kerucut terpancung di sekitar beban atau reaksi tumpuan terpusat tersebut yang akan berusaha lepas dari (menembus) panel. Bidang kritis untuk perhitungan geser pons dapat dianggap tegak lurus pada bidang panel dan terletak pada jarak d/2 dari keliling beban (reaksi) terpusat yang bersangkutan, dimana d adalah tinggi efektif pelat (Gambar 3.12)

Gambar 3. 12 Penyebaran beban roda kendaraan dalam analisis geser pons Dimensi bidang penyebaran roda sebesar 500 mm x 300 mm (p x l), dengan nilai u dan v sebesar: u

= 500 + 2t + d

v

= 300 + 2t + d

18

Besarnya kuat geser dari pelat (Vn) dalam menahan geser pons dapat dihitung sesuai Persamaan 3.20. √ (3.20) dengan: bo

: keliling bidang penyebaran beban di tengah dari tebal pelat = 2 (u + v)

d

: tebal pelat

3.5. Pembebanan Jembatan Jalan Raya berdasarkan RSNI-T-02-2005 Perhitungan pembebanan jembatan direncanakan dengan menggunakan aturan yang terdapat pada RSNI-T-02-2005. Meskipun masih dalam bentuk rencana atau draft namun peraturan ini telah disesuaikan dengan keadaan saat ini serta peraturan terkait yang terbaru, yaitu dengan merubah nilai serta faktor pembebanan yang ada.

3.5.1. Aksi dan beban tetap Beban mati jembatan terdiri dari berat masing-masing bagian struktural dan elemen-elemen non-struktural. Masing-masing berat elemen ini harus dianggap sebagai aksi yang tidak dipisahkandan tidak boleh menjadi bagianbagian pada waktu menerapkan faktor beban biasa dan terkurangi. Beban-beban yang termasuk dalam beban tetap adalah sebagai berikut: a.

Berat sendiri Berat sendiri dari bangunan adalah berat dari bagian tersebut dan elemen-

elemen struktural lain yang dipikulnya, yakni berat bahan dan bagian dari jembatan yang merupakan elemen struktural serta elemen non-struktural yang dianggap tetap. Berat isi untuk berbagai jenis bahan dapat dilihat pada Tabel 3.3.

19

Tabel 3. 3 Berat isi untuk beban mati (kN/m3) (RSNI T-02-2005) No.

Bahan

Berat Isi

No.

Bahan

(kN/m3)

b.

Berat Isi (kN/m3)

1

Lapisan aspal

22,00

15

Beton bertulang

25,00

2

Aspal beton

24,00

16

Beton siklop

23,00

3

Macadam

22,50

17

Beton ringan

22,00

4

Tanah padat

20,00

18

Besi tempa

76,80

5

Lempung lepas

12,80

19

Besi tuang

72,50

6

Lumpur lunak

17,50

20

Baja

78,50

7

Kerikil padat

22,00

21

Batu pasangan

21,00

8

Kerikil lepas

16,00

22

Alumunium paduan

28,00

9

Pasir padat

20,00

23

Timbal

114,00

10

Pasir kering

17,50

24

Neoprene

11,50

11

Pasir lepas

16,00

25

Kayu (ringan)

8,00

12

Pasir basah

23,00

26

Kayu (keras)

11,20

13

Beton biasa

24,00

27

Air murni

10,00

14

Beton prategang

26,00

28

Air garam

10,25

Beban mati tambahan Beban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu

beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan, seperti lapis aspal dan genangan air hujan. c.

Pengaruh penyusutan dan rangkak Pengaruh rangkak dan penyusutan harus diperhitungkan dalam perencanaan

jembatan-jembatan beton. Pengaruh ini harus dihitung dengan menggunakan beban mati dari jembatan. Apabila rangkak dan penyusutan bisa mengurangi pengaruh muatan lainnya maka harga dari rangkak dan penyusutan tersebut harus diambil minimum (misalnya pada waktu transfer dari beton prategang).

20

d.

Pengaruh prategang Prategang akan menyebabkan pengaruh sekunder pada komponen-

komponen yang terkekang pada bangunan statis tidak tentu. Pengaruh sekunder tersebut harus diperhitungkan baik pada batas daya layan ataupun batas ultimit. Prategangan harus diperhitungkan sebelum (selama pelaksanaan) dan sesudah kehilangan tegangan dalam kombinasinya dengan beban-beban lainnya. Pengaruh utama dari prategang dipertimbangkan sebagai berikut: a. pada keadaan batas daya layan, gaya prategang dapat dianggap bekerja suatu sistem beban pada unsur. Nilai rencana dari beban prategang tersebut harus dihitung dengan menggunakan faktor beban daya layan sebesar 1,0. b. pada keadaan batas ultimit, pengaruh utama dari prategang tidak dianggap sebagai beban yang bekerja, melainkan harus tercakup dalam perhitungan kekuatan unsur. e.

Tekanan tanah Koefisien tekanan tanah nominal harus dihitung dari sifat-sifat tanah. Sifat-

sifat tanah (kepadatan, kadar kelembaban, kohesi, sudut geser dalam dan lain sebagainya) bisa diperoleh dari pengukuran dan pengujian tanah. Tekanan tanah lateral mempunyai hubungan yang tidak linier dengan sifatsifat bahan tanah. Tekanan tanah lateral daya layan dihitung berdasarkan harga nominakl ws, c dan φ. Tekanan tanah lateral ultimit dihitung dengan menggunakan harga nominal dari ws dan harga rencana dari c dan φ. Harga-harga rencana dari c dan φ diperoleh dari harga nominal dengan menggunakan Faktor Pengurangan Kekuatan KR, seperti terlihat dalam Tabel 3.4.

21

Tabel 3. 4 Sifat-sifat untuk tekanan tanah (RSNI T-02-2005) Sifat-sifat Bahan untuk Menghitung Tekanan Tanah

Keadaan Batas Ultimit Biasa

Terkurangi

ws

ws

Aktif : ws* = φ*

=

*

=

c

tan -1 (KϕR tan φ)

tan-1 [(tan φ) /

)

c/

Pasif : ws* =

ws

φ*

=

tan-1 [ (tan φ) /

c*

=

c/

Vertikal : ws* =

ws

ws )

tan -1 (KϕR tan φ)

ws

Pada bagian tanah di belakang dinding penahan harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang bekerja apabila beban lalu lintas kemungkinan akan bekerja pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis. Besarnya beban tambahan ini adalah setara dengan tanah setebal 0,6 meter yang bekerja secara merata pada bagian tanah yang dilewati oleh beban lalu lintas tersebut. Beban tambahan ini hanya diterapkan untuk menghitung tekanan tanah dalam arah lateral saja, dan faktor beban yang digunakan harus sama seperti yang telah ditentukan dalam menghitung takanan tanah arah lateral. Faktor pengaruh pengurangan dari beban tambahan ini harus nol. Tekanan tanah lateral dalam keadaan diam biasanya tidak diperhitungkan pada Keadaan Batas Ultimit. Apabila keadaan demikian timbul, maka Faktor Beban Ultimit yang digunakan untuk menghitung harga rencana dari tekanan tanah dalam keadaan diam harus sama seperti untuk tekanan tanah dalam keadaan aktif. Faktor Beban Daya Layan untuk tekanan tanah dalam keadaan diam adalah 1,0, tetapi dalam pemilihan harga nominal yang memadai untuk tekanan harus hati-hati.

22

f.

Pengaruh tetap pelaksanaan Pengaruh tetap pelaksanaan adalah beban muncul disebabkan oleh metoda

dan urut-urutan pelaksanaan jembatan beban ini biasanya mempunyai kaitan dengan aksi-aksi lainnya, seperti pra-penegangan dan berat sendiri. Dalam hal ini, pengaruh faktor ini tetap harus dikombinasikan dengan aksi-aksi tersebut dengan faktor beban yang sesuai. Bila pengaruh tetap yang terjadi tidak begitu terkait dengan aksi rencana lainnya, maka pengaruh tersebut harus dimaksudkan dalam batas daya layan dan batas ultimit dengan menggunakan faktor beban yang tercantum. 3.5.2. Beban lalu lintas Beban lalu lintas untuk perencanaan jembatan terdiri dari beban lajur “D” dan beban truk “T”. Beban lajur “D” bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekuivalen dengan suatu iriniringan kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur “D” yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri. a.

Lajur lalu lintas rencana Lajur lalu lintas Rencana harus mempunyai lebar 2,75 m. Jumlah

maksimum lajur lalu lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan bisa dilihat dalam Tabel 3.5. Lajur lalu lintas rencana harus disusun sejajar dengan sumbu memanjang jembatan. Tabel 3. 5 Jumlah lajur lalu lintas rencana (RSNI T-02-2005) Tipe Jembatan (1)

Lebar Jalur Kendaraan (m)

Jumlah Lajur Lalu-

(2)

lintas Rencana (nl)

Satu Lajur

4,0 – 5,0

1

Dua arah, tanpa

5,5 – 8,25

2 (3)

median

11,3 – 15,0

4

Banyak arah

8,25 – 11,25

3

11,3 – 15,0

4

15,1 – 18,75

5

18,8 – 22,5

6

23

b.

CATATAN 1

Untuk jembatan tipe lain, jumlah lajur lalu lintas rencana harus ditentukan oleh Instansi yang berwenang.

CATATAN 2

Lebar jalur kendaraan adalah jarak minimum antara kerb atau rintangan untuk satu arah atau jarak antara kerb/rintangan/median dengan median untuk banyak arah.

CATATAN 3

Lebar minimum yang aman untuk dua-lajur kendaraan adalah 6.0 m. Lebar jembatan antara 5,0 m sampai 6,0 m harus dihindari oleh karena hal ini akan memberikan kesan kepada pengemudi seolah-olah memungkinkan untuk menyiap.

Beban lajur “D” Beban lajur “D” terdiri atas beban tersebar merata (BTR) yang digabung

dengan beban garis (BGT) seperti pada Gambar 3.13.

Gambar 3. 13 Beban lajur “D” (RSNI T-02-2005) BTR mempunyai intensitas sebesar q kPa, dimana besarnya q tergantung pada panjang total yang dibebani L seperti berikut: L ≤ 30 m

; q = 9,0 kPa

(3.21)

L > 30 m

; q = 9,0 ( 0,5 + 15/L ) kPa

(3.22)

24

dengan: q : intensitas beban BTR L : panjang total jembatan yang dibebani BGT berupa beban garis dengan intensitas p kN/m yang ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49,0 kN/m. Bila lebar jalur kendaraan jembatan kurang dari atau sama dengan 5,5 m, maka beban “D” harus ditempatkan pada seluruh jalur dengan intensitas 100%. Sedangkan apabila lebar jalur lebih besar dari 5,5 m, beban “D” harus ditempatkan pada jumlah lajur lalu-lintas rencana (nl) yang mendekati, dengan intensitas 100%. Hasilnya adalah beban garis ekuivalen sebesar n l x 2,75 q kN/m dan beban terpusat ekuivalen sebesar n1 x 2,75 p kN, kedua-duanya bekerja berupa strip pada jalur sebesar nl x 2,75 m. Beban “D” tambahan harus ditempatkan pada seluruh lebar sisa dari jalur dengan intensitas 50%. c.

Beban truk “T” Pembebanan truk “T” terdiri dari kendaraan truk semi trailer yang

mempunyai susunan dan berat as seperti terlihat pada Gambar 3.14. Berat dari masing-masing as disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 as tersebut bisa diubah-ubah antara 4,0 m sampai 9,0 m untuk mendapatkan pengaruh terbesar pada arah memanjang jembatan.

25

Gambar 3. 14 Pembebanan truk "T" (RSNI T-02-2005) Distribusi beban hidup dalam arah melintang digunakan untuk memperoleh momen dan geser dalam arah longitudinal pada gelagar jembatan dengan: 1) menyebar beban truk tunggal “T” pada balok memanjang sesuai dengan faktor yang diberikan dalam Tabel 3.6. Tabel 3. 6 Faktor distribusi untuk pembebanan truk "T" (RSNI T-02-2005) Jenis bangunan atas

Jembatan jalur tunggal

Jembatan jalur majemuk

Pelat lantai beton di atas: -

balok baja I atau balok beton pratekan

-

balok beton bertulang T

-

balok kayu

Lantai papan kayu Lantai baja gelombang tebal 50 mm atau lebih

S/4,2

S/3,4

(bila S>3,0 m lihat catatan 1)

(bila S>3,0 m lihat catatan 1)

S/4,0

S/3,6

(bila S>1,8 m lihat catatan 1)

(bila S>1,8 m lihat catatan 1)

S/4,8

S/4,2

(bila S>3,7 m lihat catatan 1)

(bila S>3,7 m lihat catatan 1)

S/2,4

S/2,2

S/3,3

S/2,7

26

Kisi-kisi baja: -

kurang dari tebal 100

S/2,6

S/2,4

S/3,6

S/3,0

(bila S>3,7 m lihat catatan 1)

(bila S>3,7 m lihat catatan 1)

mm -

tebal 100 mm atau lebih

CATATAN 1

Dalam hal ini, beban pada tiap balok memanjang adalah reaksi beban roda dengan menganggap lantai antara gelagar sebgai balok sederhana.

CATATAN 2

Geser balok dihitung untuk beban roda dengan reaksi 2S yang disebarkan oleh S/faktor ≥ 0,5.

CATATAN 3

S adalah jarak rata-rat antara balok memanjang.

2) momen lentur ultimit rencana akibat pembebanan truk “T” yang diberikan dapat digunakan untuk pelat lantai yang membentangi gelagar atau balok dalam arah melintang dengan bentang 0,6 dan 7,4 m. 3) bentang efektif S diambil sebagai berikut: i. untuk pelat lantai yang bersatu dengan balok atau dinding (tanpa

peninggian), S = bentang bersih; ii. untuk pelat lantai yang didukung pada gelagar dari bahan berbeda atau

tidak dicor menjadi satu kesatuan, S = bentang bersih + setengah lebar dudukan tumpuan. d.

Gaya rem Bekerjanya gaya-gaya di arah memanjang jembatan akibat gaya rem dan

traksi harus ditinjau berlaku untuk kedua jurusan lalulintas. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan gaya rem sebesar 5% dari beban lajur “D” yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas. Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 m diatas permukaan lantai kendaraan. e.

Pembebanan untuk pejalan kaki Semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langung

memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa. Jembatan

27

pejalan kaki dan trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan untuk memikul beban per m2 dari luas yang dibebani seperti pada Gambar 3.15.

Intensitas Beban (kPa)

6

Jembatan dan trotoar yang berdiri sendiri terhadap bangunan atas

4 Trotoar yang dipasang pada bangunan atas jembatan

2

0 0

20

40

60

80

100

120

Luas Beban (m2)

Gambar 3. 15 Pembebanan untuk pejalan kaki (sumber : RSNI T-02-2005) 3.5.3. Aksi Lingkungan Aksi lingkungan memasukkan pengaruh temperatur, angin, banjir, gempa dan penyebab penyebab alamiah lainnya. Besarnya beban rencana yang diberikan dalam standar ini dihitung berdasarkan analisa statistik dari kejadian-kejadian umum yang tercatat tanpa memperhitungkan hal khusus yang mungkin akan memperbesar pengaruh setempat. Perencana mempunyai tanggung jawab untuk mengidentifikasi kejadian-kejadian khusus setempat dan harus memperhitungkannya dalam perencanaan. a.

Penurunan Jembatan harus direncanakan untuk bisa menahan terjadinya penurunan yang

diperkirakan, termasuk perbedaan penurunan, sebagai aksi daya layan. Pengaruh penurunan mungkin bisa dikurangi dengan adanya rangkak dan interaksi pada struktur tanah.

28

Penurunan dapat diperkirakan dari pengujian yang dilakukan terhadap bahan fondasi yang digunakan. Apabila perencana memutuskan untuk tidak melakukan pengujian akan tetapi besarnya penurunan diambil sebagai suatu anggapan, maka nilai anggapan tersebut merupakan batas atas dari penurunan yang bakal terjadi. Apabila nilai penurunan ini adalah besar, perencanaan bangunan bawah dan bangunan atas jembatan harus memuat ketentuan khusus untuk mengatasi penurunan tersebut. b.

Pengaruh temperatur / suhu Pengaruh temperatur dibagi menjadi: i. variasi temperatur jembatan rata-rata digunakan dalam menghitung pergerakan pada temperatur dan sambungan pelat lantai, dan untuk menghitung beban akibat terjadinya pengekangan dari pergerakan tersebut. Variasi temperatur rata-rata berbagai tipe bangunan jembatan diberikan dalam Tabel 3.7. Besarnya harga koefisien perpanjangan dan modulus elastisitas yang digunakan untuk menghitung besarnya pergerakan dan gaya yang terjadi diberikan dalam Tabel 3.8. Perencana harus menentukan besarnya temperatur jembatan rata-rata yang diperlukan untuk memasang sambungan siar muai, perletakan dan lain sebagainya, dan harus memastikan bahwa temperatur tersebut tercantum dalam gambar rencana. ii. variasi temperatur di dalam bangunan atas jembatan atau perbedaan temperatur disebabkan oleh pemanasan langsung dari sinar matahari diwaktu siang pada bagian atas permukaan lantai dan pelepasan kembali radiasi dari seluruh permukaan jembatan diwaktu malam. Pada tipe jembatan yang lebar mungkin diperlukan untuk meninjau gradien perbedaan temperatur dalam arah melintang. Pada tipe jembatan yang lebar mungkin diperlukan untuk meninjau gradien

perbedaan temperatur dalam arah melintang.

29

Tabel 3. 7 Temperatur jembatan rata-rata nominal (RSNI T-02-2005) Tipe Bangunan Atas

Temperatur Jembatan

Temperatur

Rata-rata minimum (1)

Jembatan Rata-rata Maksimum

Lantai beton di atas gelagar atau boks beton Lantai beton di atas gelagar, boks atau rangka baja

15° C

40° C

15° C

40° C

15° C

40° C

Lantai pelat baja di atas gelagar, boks, atau rangka baja CATATAN 1

Temperatur jembatan rata-rata minimum bisa dikurangi 5°C untuk lokasi yang terletak ada ketinggian lebih besar dari 500 m diatas permukaan laut.

Tabel 3. 8 Sifat bahan rata-rata akibat pengaruh temperatur (RSNI T-022005) Bahan

Koefisien Perpanjangan

Modulus Elastisitas

Akibat Suhu

(MPa)

12 x 10-6 per °C

200.000

Kuat tekan < 30 MPa

10 x 10-6 per °C

25.000

Kuat tekan > 30 MPa

11 x 10-6 per °C

34.000

Alumunium

24 x 10-6 per °C

70.000

Baja Beton:

c.

Beban Angin Gaya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung

kecepatan angin rencana sebagai berikut: TEW = 0,0006 Cw (Vw)2 Ab

(3.23)

dengan: Vw : kecepatan angin rencana (m/s) untuk keadaaan batas yang ditinjau 30

Cw : koefisien seret (Tabel 3.10.) Ab : luas koefisien bagian samping jembatan (m2) Kecepatan angin rencana harus diambil seperti yang diberikan dalam Tabel 3.9. Tabel 3. 9 Kecepatan angin rencana VW (RSNI T-02-2005) Lokasi Keadaan Batas

Sampai 5 km dari

> 5 km dari pantai

pantai Daya layan

30 m/s

25 m/s

Ultimit

35 m/s

30 m/s

Luas ekuivalen bagian samping jembatan adalah luas total bagian yang masif dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Untuk jembatan rangka, luas ekuivalen ini dianggap 30% dari luas yang dibatasi oleh batangbatang bagian terluar. Angin harus dianggap bekerja secara merata padaseluruh bangunan atas. Apabila suatu kendaraan sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horisontal harus diterapkan pada permukaan lantai seperti diberikan dengan persamaan: TEW = 0,0012 Cw (Vw)2 Ab

(3.24)

dengan: Cw = 1,2 Tabel 3. 10 Koefisien seret CW (RSNI T-02-2005) Tipe Jembatan

Cw

Bangunan atas masif: (1), (2) b/d = 1,0

2,1 (3)

b/d = 2,0

1,5 (3)

b/d ≥ 6,0

1,25 (3)

Bangunan atas rangka

1,2

31

CATATAN 1

b : lebar keseluruhan

jembatan dihitung dari sisi luar

sandaran d : tinggi bangunan atas, termasuk tinggi bagian sandaran yang masif CATATAN 2

Untuk harga b / d bisa diinterpolasi linier

CATATAN 3

Apabila bangunan atas mempunyai superelevasi Cw harus dinaikkan sebesar 3 % untuk setiap derajat superelevasi, dengan kenaikan maksimum 2,5 %.

d.

Pengaruh gempa Beban rencana gempa minimum diperoleh dari rumus berikut:

TEQ = Kh I WT

(3.25)

dimana: Kh = C S

(3.26)

dengan pengertian : TEQ

: gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau (kN)

Kh

: koefisien beban gempa horisontal

C

: koefisien geser dasar untuk daerah , waktu dan kondisi setempat yang sesuai

I

: faktor kepentingan

S

: faktor tipe bangunan

WT

: berat total nominal bangunan yang mempengaruhi percepatan gempa, diambil sebagai beban mati ditambah beban mati tambahan (kN) Nilai Kv , berdasarkan SNI 03-2833-200X, Standar perencanaan ketahanan

gempa untuk jembatan, adalah sebesar 0,5-0,67 Kh. Waktu dasar getaran jembatan yang digunakan untuk menghitung geser dasar harus dihitung dari analisa yang meninjau seluruh elemen bangunan yang memberikan kekakuan dan fleksibilitas dari sistem fondasi.

32

Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat kebebasan yang sederhana, rumus berikut bisa digunakan: √ (3.27) dengan pengertian : T

: waktu getar dalam detik untuk freebody pilar dengan derajat kebebasan tunggal pada jembatan bentang sederhana

g

: percepatan gravitasi (m/dt2)

WTP

: berat total nominal bangunan atas termasuk beban mati tambahan ditambah setengah berat dari pilar (bila perlu dipertimbangkan) (kN)

Kp

: kekakuan gabungan sebagai gaya horisontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan pada bagian atas pilar (kN/m) Jembatan biasanya mempunyai waktu getar yang berbeda pada arah

memanjang dan melintang sehingga beban rencana statis ekuivalen yang berbeda harus dihitung untuk masing-masing arah. Faktor kepentingan I ditentukan dari Tabel 3.11. Faktor lebih besar memberikan frekuensi lebih rendah dari kerusakan bangunan yang diharapkan selama umur jembatan. Tabel 3. 11 Faktor kepentingan (RSNI T-02-2005) 1. Jembatan memuat lebih dari 2000 kendaraan/hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri dan jembatan dimana tidak ada rute alternatif. 2. Seluruh jembatan permanen lainnya dimana rute alternatif tersedia, tidak termasuk jembatan yang direncanakan untuk pembebanan lalu lintas yang dikurangi. 3. Jembatan sementara (misal: Bailey) dan jembatan yang direncanakan untuk pembebanan lalu lintas yang dikurangi

1,2 1,0

0,8

Faktor tipe bangunan, S ,yang berkaitan dengan kapasitas penyerapan energi (kekenyalan) dari jembatan, diberikan dalam Tabel 3.12.

33

Tabel 3. 12 Faktor tipe bangunan (RSNI T-02-2005) Tipe Jembatan

Jembatan dengan

Jembatan dengan Saerah Sendi

(1)

Daerah Sendi

Beton Prategang

Bertulang atau Baja

Prategang

Prategang

Parsial (2)

Penuh (2)

Tipe A (3) (4)

1,0 F

1,15 F

1,3 F

Tipe B (3) (4)

1,0 F

1,15 F

1,3 F

3

3,0

3

Tipe C (4) CATATAN 1

Jembatan mungkin mempunyai tipe bangunan yang berbeda pada arah melintang dan memanjang, dan tipe bangunan yang sesuai harus digunakan untuk masing-masing arah.

CATATAN 2

Yang dimaksud dalam tabel ini, beton prategang parsial mempunyai prapenegangan yang cukup untuk kira-kira mengimbangi pengaruh dari beban tetap rencana dan selebihnya diimbangi oleh tulangan biasa. Beton prategang penuh mempunyai prapenegangan yang cukup untuk mengimbangi pengaruh beban total rencana.

CATATAN 3 F

=Faktor perangkaan = 1,25 – 0,025 n ; F ≥ 1,00

n

(3.28)

: jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral pada masing-masing monolit dari jembatan yang berdiri sendiri-sendiri (misalnya : bagian-bagian yang dipisahkan

oleh

sambungan

siar

muai

yang

memberikan keleluasan untuk bergerak dalam arah lateral secara sendirisendiri) CATATAN 4 Tipe A : jembatan daktail (bangunan atas bersatu dengan bangunan bawah) Tipe B : jembatan daktail (bangunan atas terpisah dengan bangunan bawah) Tipe C : jembatan tidak daktail (tanpa sendi plastis) 34

Kantilever horisontal harus direncanakan untuk percepatan arah vertikal (ke atas atau kebawah) sebesar 0,1 g. Beban keatas jangan dikurangi oleh berat sendiri kantilever dan bangunan pelengkapnya. 3.6. Kombinasi Beban Aksi rencana digolongkan ke dalam aksi tetap dan transien, seperti terlihat dalam Tabel 3.13. Kombinasi beban umumnya didasarkan kepada beberapa kemungkinan tipe yang berbeda dari aksi yang bekerja secara bersamaan. Aksi rencana ditentukan dari aksi nominal yaitu mengalikan aksi nominal dengan faktor beban yang memadai. Seluruh pengaruh aksi rencana harus mengambil faktor beban yang sama, apakah itu biasa atau terkurangi. Disini keadaan paling berbahaya harus diambil. Tabel 3. 13 Ringkasan aksi-aksi rencana (RSNI T-02-2005) Aksi Nama Berat sendiri Beban mati tambahan Penyusutan & rangkak Prategang Tekanan Tanah Beban Pelaksanaan Tetap Beban lajur “D” Beban truk “T” Gaya Rem Gaya Sentrifugal Beban Trotoar Beban-beban tumbukan Penurunan Temperatur Aliran/Benda hanyutan Hidro/daya apung Angin Gempa Gesekan Getaran Pelaksanaan

Simbol (1) PMS PMS

Lamanya waktu (3) Tetap Tetap

PSR PPR PTA PPL

Tetap Tetap Tetap Tetap

TTD TTT TTB TTR TTP TTC PES TET TEF TEU TEW TEQ TBF TVI TCL

Tran Tran Tran Tran Tran Tran Tetap Tran Tran Tran Tran Tran Tran Tran Tran

Faktor Beban pada keadaan batas Daya Layan Keadaan Ultimit K Normal Terkurangi 1,0 * (3) * (3) 1,0/1,3 2,0/1,4 0,7/0,8 (3) (3) (3) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 * (3) * (3) 1,0 1,25 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 * (3) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 * (3)

1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 * (3) * (3) 1,2 * (3) 1 1,2 1 1,3 * (3)

0,8 1,0 0,8 * (3)

35

CATATAN (1) Simbol yang terlihat hanya untuk beban nominal, simbol untuk beban rencana menggunakan tanda bintang, untuk : PMS : berat sendiri nominal, P*MS : berat sendiri rencana CATATAN (2) Tran : transien CATATAN (3) Untuk penjelasan lihat Pasal yang sesuai ( RSNI T-02-2005) a.

Kombinasi beban untuk keadaan batas daya layan Kombinasi pada keadaan batas daya layan primer terdiri dari jumlah

pengaruh aksi tetap dengan satu aksi transien. Pada keadaan batas daya layan, lebih dari satu aksi transien bisa terjadi secara bersamaan sesuai Tabel 3.14.

Tabel 3. 14 Kombinasi beban untuk keadaaan batas layan (RSNI T-022005) Kombinasi primer

Aksi tetap

+ satu aksi transien (1) (2)

Kombinasi sekunder

Kombinasi primer + 0,7 x (satu aksi transien lainnya)

Kombinasi tersier

Kombinasi primer + 0,5 x (dua atau lebih aksi transien)

CATATAN 1 Beban lajur "D" yaitu TTD atau beban truk "T" yaitu TTT diperlukan untuk membangkitkan gaya rem TTB dan gaya sentrifugal TTR pada jembatan. Tidak ada faktor pengurangan yang harus digunakan apabila TTB atau TTR terjadi dalam kombinasi dengan TTD atau TTT sebagai kombinasi primer. CATATAN 2 Gesekan pada perletakan TBF bisa terjadi bersamaan dengan pengaruh temperatur TET dan harus dianggap sebagai satu aksi untuk kombinasi beban. b.

Kombinasi pada keadaan batas ultimit Kombinasi pada keadaan batas ultimit terdiri dari jumlah pengaruh aksi

tetap dengan satu pengaruh transien.

36

Gaya rem TTB atau gaya sentrifugal TTR bisa digabungkan dengan pembebanan lajur "D" yaitu TTD atau pembebanan truk "T" yaitu TTT, dan kombinasinya bisa dianggap sebagai satu aksi untuk kombinasi beban . Gesekan pada perletakan TBF dan pengaruh temperatur TET bisa juga digabungkan dengan cara yang sama. Pada keadaan batas ultimit, tidak diadakan aksi transien lain untuk kombinasi dengan aksi gempa. Beberapa aksi kemungkinan dapat terjadi pada tingkat daya layan pada waktu yang sama dengan aksi lainnya yang terjadi pada tingkat ultimit. Kemungkinan terjadinya kombinasi seperti ini harus diperhitungkan, tetapi hanya satu aksi pada tingkat daya layan yang dimasukkan pada kombinasi pembebanan. Kombinasi pembebanan dapat dilihat pada Tabel 3.15.

37

Tabel 3. 15 Kombinasi beban umum untuk keadaan batas kelayanan dan ultimit (sumber RSNI T-02-2005) Aksi Aksi Permanen: Berat sendiri Beban mati tambahan Susut rangkak Pratekan Pengaruh beban tetap pelaksanaan Tekanan tanah Penurunan Aksi Transien: Beban lajur “D” atau beban truk “T” Gaya rem ayau gaya sentrifugal Beban pejalan kaki Gesekan perletakan Pengaruh suhu Aliran / hanyutan / batang kayu dan hidrostastik /apung Beban angin Aksi khusus: Gempa Beban tumbukan Pengaruh getaran Beban pelaksanaan “X” berarti beban yang selalu aktif “O” berarti beban yang boleh dikombinasikan dengan beban aktif, tunggal atau seperti yang ditunjukkan.

Kelayanan 3 4

5

6

1

2

Ultimit 3 4

5

6

X

X

X

X

X

X

X

X

X

O O

O O

O O

X X

O O

O O

O

X X O O

O O X O

O O O X

O O X O O

O O X O

O O O X

1

2

X

X

X

X X

O O X O O

O O O

O O O O

O O O O

O O O X

X

X

X Salah satu (1) = semua beban “x” + beban “o” atau (2) = (1) + 0,7 beban “o” atau (3) = (1) + 0,5 beban “o” + 0,5 beban “o”

X Tiap satu dari beban “o” pada tingkat kelayanan boleh ditinjau bersama dengan beban aktif “x” untuk menghasilkan beban terburuk.

38

38

3.7. Analisis Lendutan Lendutan balok dan pelat akibat beban layan harus dikontrol sebagai berikut: a) Geometrik dari penampang harus direncanakan untuk melawan lendutan akibat pengaruh tetap sehingga sisa lendutan (positif atau negatif) masih dalam batas yang dapat diterima. b) Agar lendutan tidak mengganggu tampak dari struktur, lendutan akibat pengaruh tetap yang diberikan pada Peraturan Pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya harus sedemikian sehingga pada bagian tengah bentang tidak melebihi 1/300 bentang. c) Lendutan akibat beban rencana untuk daya layan pada Peraturan Pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya tidak melampaui 1/250 bentang. d) Lendutan akibat beban hidup layan termasuk kejut harus dalam batas yang sesuai dengan struktur dan kegunaannya. Kecuali dilakukan penyelidikan lebih lanjut, dan tidak melampaui L/800 untuk bentang dan L/400 untuk kantilever. 3.7.1. Lendutan sesaat pada balok Lendutan yang terjadi sesaat sesudah bekerjanya beban harus dihitung dengan

metoda

atau

formula

standar

untuk

lendutan

elastis,

dengan

memperhitungkan pengaruh retak dan tulangan terhadap kekakuan komponen struktur. Harga Ief dapat ditentukan dari penampang melintang yang ditinjau sebagai berikut : a) Untuk balok di atas dua perletakan, diambil di tengah bentang. b) Untuk bentang tengah pada balok menerus dua ujung, diambil dari 70% harga di tengah bentang ditambah 15% dari harga masing-masing perletakan menerus. c) Untuk bentang tepi pada balok menerus salah satu ujungnya, diambil 85% dari harga di tengah bentang ditambah 15% harga untuk perletakan menerus. d) Untuk kantilever, diambil harga Ief pada perletakan.

39

3.7.2. Lendutan jangka panjang Untuk balok beton bertulang atau prategang, lendutan yang terjadi setelah lendutan sesaat harus dihitung sebagai jumlah dari : - komponen susut dari lendutan jangka panjang, ditentukan dari perkiraan sifatsifat susut beton dan prinsip mekanika; dan - lendutan rangkak jangka panjang tambahan, dihitung dengan mengalikan deformasi beton jangka pendek akibat beban dengan koefisien rangkak yang memadai. Jika tidak dihitung dengan analisis yang lebih mendetail dan teliti, lendutan jangka panjang untuk komponen struktur lentur beton normal dan beton ringan harus dihitung dengan mengalikan lendutan sesaat akibat beban tetap dengan salah satu faktor berikut ini: a) Bila lendutan sesaat didasarkan pada Ig, faktor pengali untuk lendutan jangka panjang harus diambil 4. b) Bila lendutan sesaat didasarkan pada Ief, faktor pengali untuk lendutan jangka panjang harus diambil: (

)

(3.29) dengan: As’

: luas tulangan tekan

As

: luas tulangan tarik

Lendutan (δ) akibat beban terbagi merata (Q) yang dalam jembatan berupa beban mati dapat dihitung dengan persamaan 3.30.

(3.30) dengan: L

: panjang benatang jembatan 40

E

: modulus elastisitas bahan

I

: momen inersia penampang

Sedangkan untuk lendutan pada tengah bentang akibat beban terpusat dapat dihitung dengan Persamaan 3.31.

(3.31) dengan: P

: beban terpusat

b

: jarak beban ke tumpuan terdekat

3.8. Perancangan dan Analisis Balok Perancangan balok tampang –T tidak seperti halnya perancangan balok persegi. Ukuran balok umumnya sudah ditetapkan sehingga luasan tulangan saja yang masih harus ditentukan. Namun demikian bila ukuran belum diketahui maka perkiraan ukuran balok tampang T dapat didekati melalui perancangan tampang balok persegi lebih dahulu. Kondisi seimbang pada balok –T tidak berbeda dari balok persegi, karena posisi garis netral seimbang (cb) hanya bergantung pada tinggi efektif (d) dan kualitas baja (fy), cb = 600 d / (600 + fy). Untuk mendapatkan kondisi seimbang beban yang dikerjakan umumnya sangat besar, misalnya pada jembatan.

3.8.1. Analisis kekuatan momen lentur (Mn) Tidak selalu seluruh lebar sayap boleh diperhitungkan sebagai bagian dari balok tampang T dalam perhitungan kapasitas lentur, untuk pendekatan nilai lebar sayap digunakan SNI 03-2847-2002 dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Pelat sayap balok tampang T terhubung dan terangkai dengan balok tampang T lainnya sehingga terdapat tampang T sisi tengah (interior dan sisi tepi (eksterior), disebut balok tampang T terhubung seperti pada Gambar 3.16. 41

Gambar 3. 16 Penampang melintang balok T terhubung (Priyosulistyo, 2008) Keterangan gambar: - t : tebal pelat lantai - bw : lebar badan - bf : lebar sayap Bagian Interior: bf ≤ L/4

(3.32)

bf ≤ 0,5 (L1 + L2) + bw

(3.33)

bf ≤ 16 t + bw

(3.34)

Bagian Exterior-1: bf ≤ L/12

(3.35)

bf ≤ L0 +0,5 L1 + bw

(3.36)

bf ≤ 12 t + bw

(3.37)

Bagian Exterior-2: bf ≤ L/12

(3.38)

bf ≤ 0,5 L2 + bw

(3.39)

bf ≤ 6 t + bw

(3.40)

2. Pelat sayap balok tampang T tidak terhubung dan terangkai dengan balok tampang T lainnya, disebut balok tampang T terisolasi (Gambar 3.17)

42

Gambar 3. 17 Penampang melintang balok T terisolasi (Priyosulistyo, 2008) Keterangan gambar: - t : tebal pelat lantai - bw : lebar badan - bf : lebar sayap

t ≥ 0,5 bw

(3.41)

bf ≤ 4 bw

(3.42)

Untuk mengetahui letak blok beton tekan dilakukan pembandingan antara kapasitas momen nominal yang dipikul oleh sayap (Mr) dan momen nominal eksternal (Mn = Mu / ϕ). Bila momen nominal sayap lebih besar daripada momen nominal eksternal maka blok beton tekan seluruhnya berada di dalam sayap, dan sebaliknya. Analisis balok umumnya dilakukan bila terjadi keraguan atas perancangan yang sudah terlanjur dikerjakan tetapi bahan yang digunakan tidak memenuhi syarat / diragukan kualitasnya. Dengan demikian kualitas dan kuantitas bahan sudah diketahui (fc’, fy dan luas tulangan), sedang permasalahannya terletak pada penghitungan kekuatan tampang dalam menahan momen lentur nominal. Seperti halnya pada analisis balok tampang 4 persegi panjang maka kedalaman blok beton tekan (a) yang didasarkan pada kualitas beton (fc’), lebar

43

badan (bw), jumlah tulangan terpasang (As) dan tegangan leleh yang diketahui (fy) dapat memiliki nilai lebih kecil atau lebih besar daripada blok tekan beton seimbang (ab). Bila a < ab maka balok berperilaku daktail (under reinforced). Untuk menghitung kapasitas lentur dari balok T tulangan tunggal (Gambar 3.18) perlu dicari terlebih dahulu nilai bf sesuai dengan Persamaan 3.32, 3.33, dan 3.4.1 dan diambil nilai yang paling kecil.

Gambar 3. 18 Balok T tulangan tunggal (Priyosulistyo, 2008)

Kapasitas lentur (momen) dari balok T dapat dihitung dengan persamaan: (3.43) dengan: fc’

: kuat tekan beton (MPa)

bf

: lebar blok beton tekan (mm)

a

: kedalaman blok beton tekan (mm)

d

: jarak tepi beton atas ke tulangan (mm)

Nilai a diperoleh dengan menyamakan nilai tegangan tarik dari tulangan, dengan menggangap tulangan telah leleh, dan tekan dari beton

44

T s = Cc

(3.44)

dimana Ts = As . fy

(3.45)

Cc = 0,85 . fc’. a. b

(3.46)

Apabila nilai a yang diperoleh lebih besar dari ab,

(3.47) dimana β1

= 0,85

; untuk fc’ ≤ 30 MPa

(3.48)

β1

= 0,85 – 0,007 (fc’ – 30)

; untuk fc’ ≤ 30 MPa

(3.49)

fy

: kuat tarik baja

maka baja tulangan belum leleh dan nilai a dapat diperoleh dengan persamaan (3.50) Pada balok T sederhana dengan bagian sayap tertarik, luas tulangan tidak boleh kurang dari nilai terkecil di antara: √ (3.51) dan

√ (3.52) serta tidak boleh melebihi 0,75ρb, dengan:

(

) (3.53)

45

Pada pelat lantai, luas tulangan minimum diambil nilai terkecil dari Persamaan 3.51. serta Persamaan 3.54.

(3.54) 3.8.2. Analisis kapsitas geser (Vn) Perencanaan penampang akibat geser harus didasarkan pada : Vu < ϕ Vn

(3.55)

dimana Vu : gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau Vn : kuat geser nominal Vn dihitung dari persamaan: Vn = Vc + Vs

(3.56)

dimana Vc :kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton Vs : kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser. Kuat geser nominal dari beton pada komponen struktur yang dibebani geser dan lentur saja dapat diperoleh dari persamaan: (

√

) (3.57)

Tulangan geser yang dipasang harus memenuhi persyaratan berikut: a) Apabila 0,5ϕVc < Vu < ϕVc, maka harus dipasang tulangan minimum sebesar:

(3.59) dimana 46

Av : luas tulangan geser s

: jarak sengkang

b) Tulangan geser minimum ini dapat tidak dipasang untuk balok di mana kebutuhan kekuatan geser terfaktor Vu ≤ 0,5ϕVc, atau bila Vu ≤ ϕVc dan tinggi total balok tidak melampaui nilai terbesar dari 250 mm, 2,5 kali tebal sayap atau setengah lebar bagian dalam. c) Apabila Vu >ϕVc, tulangan geser harus dipasang dimana kuat geser nominal dari tulangan geser (sengkang) dapat diperoleh dari persamaan:

(3.60)

47

BAB IV Metodologi Penelitian 4.1. Umum Penelitian (analisis ulang) ini dilakukan dalam berbagai tahap, yakni dimulai dari studi literatur, pengumpulan data sekunder, analisis pembebanan, analisis kapsitas struktur serta desain ulang apabila diperlukan. Secara detail langkah-langkah tersebut dijelaskan dalam sub-bab 4.2 serta Gambar 4.1. 4.2. Langkah-langkah Analisis 4.2.1. Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan mempelajari buku, jurnal serta tugas akhir teradahulu yang berkaitan dengan topik dalam tugas akhir ini. Studi literatur dilakukan untuk mengetahui dan mempelajari konsep-konsep yang berkaitan dengan analisis serta perencanaan jembatan beton bertulang yang mencakup pembebanan jembatan, analisis kapasitas balok T, analisis pelat lantai kendaraan dan hal-hal lain yang berkaitan. 4.2.2. Pengumpulan Data Sekunder Data sekunder diperoleh dari Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T”, Bentang Jembatan 5 m – 25 m yang diterbitkan oleh Departemen Pekerjaan Umum melalui Direktorat Jenderal Bina Marga yang diterbitkan tahun 1997. Standar ini berisi detail baik material, metode pelaksanaan serta gambar detail jembatan balok T untuk bentang 5 – 25 m. Data yang digunakan dari standar ini yakni data material atau material properties dari tiap material serta detail struktur jembatan dari bentang 5 m – 25 m.

Data ini kemudian digunakan baik dalam analisis pembebanan maupun

analisis kapasitas struktur.

48

4.2.3. Analisis Pembebanan Analisis

pembebanan

dilakukan

berdasarkan

RSNI

T-02-2005

Pembebanan untuk jembatan, SNI 03-2833-200X Standar perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan dan RSNI 03-1726-xxxx Peta gempa. Analisis pembebanan dilakukan menggunakan SAP 2000 untuk beban sendiri, beban mati tambahan, beban lajur “D”, gaya rem, pembebanan untuk pejalan kaki, beban angin dan pengaruh gempa, dan diambil kondisi beban yang menghasilkan respon struktur terbesar. Sedangkan untuk beban truk “T” dilakukan analisis manual. Analisis beban pada pelat lantai kendaraan dilakukan dengan metode M. Pigeaud.

4.2.4. Analisis Kapasitas Struktur Analisis kapasitas struktur dilakukan pada gelagar jembatan serta pelat lantai kendaraan. Hasil dari analisis kapasitas ini kemudian dibandingkan dengan hasil dari analisis pembebanan untuk menentukan apakah diperlukan adanya deasin ulang terhadap struktur tersebut. 4.2.5. Desain Ulang Desain ulang pada gelagar serta pelat lantai dilakukan apabila struktur tidak mampu menahan beban sesuai dengan peraturan pembebanan terbaru. Desain ulang bisa terhadap dimensi struktur, jumlah tulangan ataupun kualitas material yang digunakan.

49

4.3. Bagan Alir Penelitian

Mulai

Studi literatur

Pengumpulan data

Analisis kapasitas - Gelagar jembatan - Pelat lantai

Analisis pembebanan dan kuat perlu untuk gelagar dan pelat lantai

Ya

Aman? Tidak Desain ulang

Penyusunan laporan

Selesai Gambar 4. 1 Bagan alir penelitian 50

BAB V Analisis dan Pembahasan 5.1. Analisis Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan 5.1.1. Data Struktur Pelat Untuk analisis pembebanan pelat lantai kendaraan digunakan dimensi pelat terbesar, yakni pada bentang 11 meter, dengan ukuran 5,2 m x 1,2 m dan tebal 20 cm. Potongan pelat yang ditinjau dalam analisis pembebanan dapat dilihat pada Gambar 5.1.

Gambar 5. 1 Gambar potongan pelat

51

5.1.2. Analisis Pembebanan Pembebanan pada pelat lantai kendaraan dihitung berdasarkan metode M. Pigeaud. Beban yang disertakan yakni beban mati, berupa berat struktur sendiri, berat aspal + overlay dan berat genangan air hujan, dan beban hidup, yakni beban dari roda kendaraan. Untuk menentukan grafik M. Pigeaud yang digunakan dalam perhitungan ditentukan terlebih dahulu nilai k, berdasarkan persamaan 3.3 serta gambar 3.2 untuk menentukan f1:

Nilai k > 2,5 sehingga digunakan grafik M. Pigeaud dengan nilai k = ~. Koefisien reduksi momen, rm = 0,8. a.

Analisis beban mati Data pelat lantai kendaraan dan beban mati: Panjang pelat (Ly)

= 5,2 m

Lebar pelat (Lx)

= 1,2 m

Tebal pelat (ts)

= 0,2 m

Tebal perkerasan + overlay (tp)

= 0,125 m

Tinggi genangan air (tw)

= 0,05 m

Berat jenis beton (γc)

= 24,5 kN/m3

Berat jenis aspal (γp)

= 22 kN/m3

Berat jenis air (γw)

= 10 kN/m3

Poisson ratio (υ)

= 0,2

Perhitungan beban mati: -

Beton

= 24,5 x 0,2 x 5,2 x 1,2

= 31,2 kN

-

Aspal

= 22 x 0,125 x 5,2 x 1,2

= 17,16 kN

-

Air

= 10 x 0,05x 5,2 x 1,2

= 3,12 kN

Beban mati total (Pd) = 51,48 kN

52

Pada beban mati nilai u = B dan v = L, karena beban bekerja penuh terhadap luasan pelat sehingga u/B =1 dan v/L = 1. Dari grafik M. Pigeaud untuk k = ~ diperoleh: m1 = 0,078 m2 = 0,019 Momen lentur akibat beban mati dihitung dengan menggunakan persamaan 3.6 dan 3.7: Mdlx

= rm Pd ( m1 + υ m2) = 0,8 (51,48) (0,078 + 0,2 . 0,019) = 3,37 kNm

Mdly

= rm Pd ( υ m1 + m2) = 0,8 (51,48) (0,2 . 0,078 +0,019) = 1,42 kNm

b.

Analisis beban hidup Besar beban hidup dari roda kendaraan (Pd) berdasarkan RSNI T – 02 –

2005 adalah sebesar 112,5 kN. Besar nilai h untuk menghitung u adalah jarak dari permukaan perkerasan ke pusat tulangan lentur. h

= 0,125 + (0,2 – 0,03 – 0,012/2) = 0,289 m

u

= 0,5 + 2 x 0,289 = 1,078 m

v

= 0,3 + 2 x 0,289 = 0,878

Dari hasil studi literatur, kondisi pembebanan 2 menghasilkan momen lentur yang paling besar sehingga analisis dilakukan berdasarkan kondisi pembebanan 2 (Gambar 5.2)

53

Gambar 5. 2 Kondisi pembebanan 2 Formasi (i) (Gambar 5.3)

Gambar 5. 3 Formasi (i) kondisi pembebanan 2 54

u

= 1,2 m

v

= 0,878 m

Rasio bidang beban pelat

Dari grafik M. Pigeaud untuk k = ~ diperoleh nilai koefisien momen: m1 = 0,093

m1 (u1 + x) = 0,056

m2 = 0,07

m2 (u1 + x) = 0,042

Formasi (ii) (Gambar 5.4)

Gambar 5. 4 Formasi (ii) kondisi pembebanan 2 u

= 0,956 m

v

= 0,878 m

55

Rasio bidang beban pelat

Dari grafik M. Pigeaud untuk k = ~ diperoleh nilai koefisien momen: m1 = 0,113

m1 (x) = 0,054

m2 = 0,085

m2 (x) = 0,041

Formasi (iii) = Formasi (i) + Formasi (ii) m1 = 0,110 m1 = 0,083 Besar momen lentur dihitung berdasarkan persamaan 3.10 dan 3.11.

Momen rencana ditambah faktor beban dinamis sebesar 30%: Mux

= 1,3 (3,37) + 1,8 (1,3 . 23,79) = 60,05 kNm

Muy

= 1,3 (1,42) + 1,8 (1,3 . 19,69) = 47,92 kNm

56

5.1.3. Analisis geser pelat lantai kendaraan Besar geser pons dihitung dari beban mati berupa pelat itu sendiri dan aspal serta beban hidup berupa roda kendaraan ditambah beban kejut. Vu

= 1,8 (1,3 . 112,5) = 263,25 kN

5.2. Analisis Pembebanan Jembatan Analisis pembebanan dilakukan menggunakan SAP 2000 kecuali untuk beban truk yang menggunakan metode garis pengaruh secara manual untuk memperoleh posisi beban dengan hasil maksimum. Contoh permodelan dengan SAP 2000 untuk jembatan bentang 20 meter dapat dilihat pada Gambar 5.5. (untuk bentang lain lihat Lampiran 1).

Gambar 5. 5 Model jembatan bentang 20 meter pada SAP 2000 5.2.1. Beban Tetap a.

Berat sendiri (PMS) Berat sendiri dari jembatan meliputi berat gelagar, diafragma, pelat lantai

kendaraan serta bangunan pelengkap meliputi trotoar serta pagar pengaman. Analisi pembebanan dilakukan dengan program SAP 2000 untuk bentang 5, 10, 15, 20 dan 25 meter.

57

Hasil analisis untuk berat sendiri dapat dilihat pada Tabel 5.1. Tabel 5. 1 Hasil output SAP 2000 untuk beban tetap (PMS) Output gaya maksimum

b.

Bentang jembatan 5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser, VMS (kN)

6,85

47,85

96,67

173,60

267,83

Momen lentur, MMS (kNm)

10,63

127,94

384,65

917,88

1738,68

Beban mati tambahan (PMA) Beban mati tambahan pada jembatan meliputi beban-beban berikut: 1. Perkerasan aspal dan overlay Tebal perkerasan adalah 75 mm dan tebal overlay 50 mm, dengan berat isi 22 kN/m3 maka besarnya beban adalah P

= 22 x (0,075+0,05) = 2,75 kN/m2

2. Genangan air Tinggi genangan air dianggap 50 mm dan berat isi air 10 kN/m3, maka besarnya beban adalah P

= 10 x 0,05 = 0,5 kN/m2

Total beban mati tambahan (PMA) sebesar PMA

= 2,75 + 0,5 = 3,25 kN/m2

Hasil analisis untuk beban mati tambahan dapat dilihat pada Tabel 5.2. Tabel 5. 2 Hasil output SAP 2000 untuk beban mati tambahan (PMA) Output gaya maksimum

Bentang jembatan 5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser, VMA (kN)

2,45

12,45

19,86

28,20

35,63

Momen lentur, MMA (kNm)

3,63

31,80

75,31

139,17

218,42

58

5.2.2. Beban Lalu-lintas a.

Beban lajur “D” (TTD) Berdasarkan tabel 3.4, untuk lebar jalur kendaraan (b) sebesar 7 meter

maka jumlah lajur lalu-lintas rencana adalah 2. Karena lebar jalur lebih dari 5,5 meter, maka besar beban di pinggir (di luar lebar 5,5 meter) dikurangi menjadi 50%. Ilustrasi pembebanan untuk beban tersebar merata (BTR) dan beban garis (BGT) dapat dilihat pada Gambar 5.6. dan 5.7.

Gambar 5. 6 Pembebanan beban tersebar merata (BTR)

Gambar 5. 7 Pembebanan beban garis (BTR)

59

Hasil analisis untuk beban lajur “D” dapat dilihat pada Tabel 5.3. Tabel 5. 3 Hasil output SAP 2000 untuk beban lajur “D” (TTD) Output gaya maksimum

b.

Bentang jembatan 5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser, VTD (kN)

57,56

65,46

75,29

97,36

156,84

Momen lentur, MTD (kNm)

104,11

213,17

400,3

640,77

1221,3

Beban truk “T” (TTT) Beban truk dianalisis menggunakan garis pengaruh untuk memperoleh

nilai momen dan gaya geser terbesar arah memanjang jembatan. Perhitungan garis pengaruh dilakukan pada tiap bentang dengan cara seperti pada Gambar 5.8.

Gambar 5. 8 Skema perhitungan garis pengaruh Dari hasil perhitungan garis pengaruh dari masing-masing bentang kemudian dipilih posisi pembebanan yang menghasilkan momen serta gaya geser terbesar. Perhitungan beban truk untuk masing-masing bentang dapat dilihat pada Tabel 5.4., Tabel 5.5., Tabel 5.6., Tabel 5.7., dan Tabel 5.8.

60

Tabel 5. 4 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 5 meter Garis pengaruh gaya geser X

Garis pengaruh momen

Reaksi 1

Reaksi 2

(kN)

(kN)

0,00

270,00

0,10

0,00

0,80

0,00

1,50

0,70

2,00

(m)

P1

P2

P3

0,00

1,00

0,20

0,50

0,90

1,00

Momen

P1

P2

P3

180,00

0,00

0,50

0,00

112,50

225,00

225,00

0,25

0,25

0,00

112,50

0,00

180,00

270,00

0,50

0,00

0,00

112,50

0,00

0,00

157,50

67,50

0,75

0,00

0,00

168,75

0,60

0,00

0,00

135,00

90,00

1,00

0,00

0,00

225,00

2,50

0,50

0,00

0,00

112,50

112,50

1,25

0,00

0,00

281,25

3,00

0,40

0,00

0,00

90,00

135,00

1,00

0,00

0,00

225,00

3,50

0,30

0,00

0,00

67,50

157,50

0,75

0,00

0,00

168,75

4,00

0,20

0,00

0,00

45,00

180,00

0,50

0,00

0,00

112,50

4,50

0,10

0,00

0,00

22,50

202,50

0,25

0,00

0,00

56,25

5,00

0,00

0,00

0,00

0,00

225,00

0,00

0,00

0,00

0,00

(kNm)

Tabel 5. 5 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 10 meter Garis pengaruh gaya geser X

Garis pengaruh momen

Reaksi 1

Reaksi 2

(kN)

(kN)

0,10

365,00

0,55

0,05

0,90

0,50

1,50

0,85

2,00

(m)

P1

P2

P3

0,00

1,00

0,60

0,50

0,95

1,00

Momen

P1

P2

P3

135,00

0,00

2,00

0,50

475,00

340,00

160,00

0,25

2,25

0,25

575,00

0,00

315,00

185,00

0,50

2,50

0,00

675,00

0,45

0,00

292,50

157,50

0,75

2,25

0,00

675,00

0,80

0,40

0,00

270,00

180,00

1,00

2,00

0,00

675,00

2,50

0,75

0,35

0,00

247,50

202,50

1,25

1,75

0,00

675,00

3,00

0,70

0,30

0,00

225,00

225,00

1,50

1,50

0,00

675,00

3,50

0,65

0,25

0,00

202,50

247,50

1,75

1,25

0,00

675,00

4,00

0,60

0,20

0,00

180,00

270,00

2,00

1,00

0,00

675,00

4,50

0,55

0,15

0,00

157,50

292,50

2,25

0,75

0,00

675,00

5,00

0,50

0,10

0,00

135,00

315,00

2,50

0,50

0,00

675,00

5,50

0,45

0,05

0,00

112,50

337,50

2,25

0,25

0,00

562,50

6,00

0,40

0,00

0,00

90,00

360,00

2,00

0,00

0,00

450,00

6,50

0,35

0,00

0,00

78,75

146,25

1,75

0,00

0,00

393,75

(kNm)

61

7,00

0,30

0,00

0,00

67,50

157,50

1,50

0,00

0,00

337,50

7,50

0,25

0,00

0,00

56,25

168,75

1,25

0,00

0,00

281,25

8,00

0,20

0,00

0,00

45,00

180,00

1,00

0,00

0,00

225,00

8,50

0,15

0,00

0,00

33,75

191,25

0,75

0,00

0,00

168,75

9,00

0,10

0,00

0,00

22,50

202,50

0,50

0,00

0,00

112,50

9,50

0,05

0,00

0,00

11,25

213,75

0,25

0,00

0,00

56,25

10,0

0,00

0,00

0,00

0,00

225,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Tabel 5. 6 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 15 meter Garis pengaruh gaya geser X

Garis pengaruh momen

Reaksi 1

Reaksi 2

(kN)

(kN)

0,40

410,00

0,70

0,37

0,93

0,67

1,50

0,90

2,00

(m)

P1

P2

P3

0,00

1,00

0,73

0,50

0,97

1,00

Momen

P1

P2

P3

90,00

0,00

2,00

3,00

600,00

393,33

106,67

0,25

2,25

2,75

700,00

0,33

376,67

123,33

0,50

2,50

2,50

800,00

0,63

0,30

360,00

140,00

0,75

2,75

2,25

900,00

0,87

0,60

0,27

343,33

156,67

1,00

3,00

2,00

1000,00

2,50

0,83

0,57

0,23

326,67

173,33

1,25

3,25

1,75

1100,00

3,00

0,80

0,53

0,20

310,00

190,00

1,50

3,50

1,50

1200,00

3,50

0,77

0,50

0,17

293,33

206,67

1,75

3,75

1,25

1300,00

4,00

0,73

0,47

0,13

276,67

223,33

2,00

3,50

1,00

1287,50

4,50

0,70

0,43

0,10

260,00

240,00

2,25

3,25

0,75

1275,00

5,00

0,67

0,40

0,07

243,33

256,67

2,50

3,00

0,50

1262,50

5,50

0,63

0,37

0,03

226,67

273,33

2,75

2,75

0,25

1250,00

6,00

0,60

0,33

0,00

210,00

290,00

3,00

2,50

0,00

1237,50

6,50

0,57

0,30

0,00

195,00

255,00

3,25

2,25

0,00

1237,50

7,00

0,53

0,27

0,00

180,00

270,00

3,50

2,00

0,00

1237,50

7,50

0,50

0,23

0,00

165,00

285,00

3,75

1,75

0,00

1237,50

8,00

0,47

0,20

0,00

150,00

300,00

3,50

1,50

0,00

1125,00

8,50

0,43

0,17

0,00

135,00

315,00

3,25

1,25

0,00

1012,50

9,00

0,40

0,13

0,00

120,00

330,00

3,00

1,00

0,00

900,00

9,50

0,37

0,10

0,00

105,00

345,00

2,75

0,75

0,00

787,50

10,0

0,33

0,07

0,00

90,00

360,00

2,50

0,50

0,00

675,00

10,5

0,30

0,03

0,00

75,00

375,00

2,25

0,25

0,00

562,50

(kNm)

62

11,0

0,27

0,00

0,00

60,00

390,00

2,00

0,00

0,00

450,00

11,5

0,23

0,00

0,00

52,50

172,50

1,75

0,00

0,00

393,75

12,0

0,20

0,00

0,00

45,00

180,00

1,50

0,00

0,00

337,50

12,5

0,17

0,00

0,00

37,50

187,50

1,25

0,00

0,00

281,25

13,0

0,13

0,00

0,00

30,00

195,00

1,00

0,00

0,00

225,00

13,5

0,10

0,00

0,00

22,50

202,50

0,75

0,00

0,00

168,75

14,0

0,07

0,00

0,00

15,00

210,00

0,50

0,00

0,00

112,50

14,5

0,03

0,00

0,00

7,50

217,50

0,25

0,00

0,00

56,25

15,0

0,00

0,00

0,00

0,00

225,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Tabel 5. 7 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 20 meter Garis pengaruh gaya geser X

Garis pengaruh momen

Reaksi 1

Reaksi 2

(kN)

(kN)

0,55 0,53 0,50 0,48 0,45 0,43 0,40 0,38 0,35

432,50 420,00 407,50 395,00 382,50 370,00 357,50 345,00 332,50

4,50 0,78 0,58

0,33

5,00 0,75 0,55

(m)

P1

P2

P3

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

1,00 0,98 0,95 0,93 0,90 0,88 0,85 0,83 0,80

0,80 0,78 0,75 0,73 0,70 0,68 0,65 0,63 0,60

Momen

P1

P2

P3

67,50 80,00 92,50 105,00 117,50 130,00 142,50 155,00 167,50

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00

2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00

4,50 4,75 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50

675,00 800,00 925,00 1025,00 1125,00 1225,00 1325,00 1425,00 1525,00

320,00

180,00

2,25 4,25 3,25

1625,00

0,30

307,50

192,50

2,50 4,50 3,00

1725,00

5,50 0,73 0,53

0,28

295,00

205,00

2,75 4,75 2,75

1825,00

6,00 0,70 0,50

0,25

282,50

217,50

3,00 5,00 2,50

1925,00

6,50 0,68 0,48

0,23

270,00

230,00

3,25 4,75 2,25

1912,50

7,00 0,65 0,45

0,20

257,50

242,50

3,50 4,50 2,00

1900,00

7,50 0,63 0,43

0,18

245,00

255,00

3,75 4,25 1,75

1887,50

8,00 0,60 0,40

0,15

232,50

267,50

4,00 4,00 1,50

1875,00

8,50 0,58 0,38

0,13

220,00

280,00

4,25 3,75 1,25

1862,50

9,00 0,55 0,35

0,10

207,50

292,50

4,50 3,50 1,00

1850,00

9,50 0,53 0,33 10,0 0,50 0,30 10,5 0,48 0,28

0,08 0,05 0,03

195,00 182,50 170,00

305,00 317,50 330,00

4,75 3,25 0,75 5,00 3,00 0,50 4,75 2,75 0,25

1837,50 1825,00 1700,00

(kNm)

63

11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0

0,45 0,43 0,40 0,38 0,35 0,33 0,30 0,28 0,25 0,23 0,20 0,18 0,15 0,13 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00

0,25 0,23 0,20 0,18 0,15 0,13 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

157,50 146,25 135,00 123,75 112,50 101,25 90,00 78,75 67,50 56,25 45,00 39,38 33,75 28,13 22,50 16,88 11,25 5,63 0,00

342,50 303,75 315,00 326,25 337,50 348,75 360,00 371,25 382,50 393,75 405,00 185,63 191,25 196,88 202,50 208,13 213,75 219,38 225,00

4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00

2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1575,00 1462,50 1350,00 1237,50 1125,00 1012,50 900,00 787,50 675,00 562,50 450,00 393,75 337,50 281,25 225,00 168,75 112,50 56,25 0,00

Tabel 5. 8 Hasil analisis garis pengaruh untuk bentang 25 meter Garis pengaruh gaya geser X

Garis pengaruh momen

Reaksi 1

Reaksi 2

(kN)

(kN)

0,64 0,62 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50 0,48

446,00 436,00 426,00 416,00 406,00 396,00 386,00 376,00 366,00

4,50 0,82 0,66

0,46

5,00 0,80 0,64

(m)

P1

P2

P3

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

1,00 0,98 0,96 0,94 0,92 0,90 0,88 0,86 0,84

0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68

Momen

P1

P2

P3

54,00 64,00 74,00 84,00 94,00 104,00 114,00 124,00 134,00

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00

2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00

4,50 4,75 5,00 5,25 5,50 5,75 6,00 6,25 6,00

675,00 800,00 925,00 1050,00 1175,00 1300,00 1425,00 1550,00 1650,00

356,00

144,00

2,25

4,25 5,75

1750,00

0,44

346,00

154,00

2,50

4,50 5,50

1850,00

5,50 0,78 0,62

0,42

336,00

164,00

2,75

4,75 5,25

1950,00

6,00 0,76 0,60

0,40

326,00

174,00

3,00

5,00 5,00

2050,00

6,50 0,74 0,58

0,38

316,00

184,00

3,25

5,25 4,75

2150,00

(kNm)

64

7,00 0,72 0,56

0,36

306,00

194,00

3,50

5,50 4,50

2250,00

7,50 0,70 0,54

0,34

296,00

204,00

3,75

5,75 4,25

2350,00

8,00 0,68 0,52

0,32

286,00

214,00

4,00

6,00 4,00

2450,00

8,50 0,66 0,50

0,30

276,00

224,00

4,25

6,25 3,75

2550,00

9,00 0,64 0,48

0,28

266,00

234,00

4,50

6,00 3,50

2537,50

9,50 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0

0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

256,00 246,00 236,00 226,00 216,00 206,00 196,00 186,00 176,00 166,00 156,00 146,00 136,00 126,00 117,00 108,00 99,00 90,00 81,00 72,00 63,00 54,00 45,00 36,00 31,50 27,00 22,50 18,00 13,50 9,00 4,50 0,00

244,00 254,00 264,00 274,00 284,00 294,00 304,00 314,00 324,00 334,00 344,00 354,00 364,00 374,00 333,00 342,00 351,00 360,00 369,00 378,00 387,00 396,00 405,00 414,00 193,50 198,00 202,50 207,00 211,50 216,00 220,50 225,00

4,75 5,00 5,25 5,50 5,75 6,00 6,25 6,00 5,75 5,50 5,25 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00

5,75 5,50 5,25 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

2525,00 2512,50 2500,00 2487,50 2475,00 2462,50 2450,00 2325,00 2200,00 2075,00 1950,00 1825,00 1700,00 1575,00 1462,50 1350,00 1237,50 1125,00 1012,50 900,00 787,50 675,00 562,50 450,00 393,75 337,50 281,25 225,00 168,75 112,50 56,25 0,00

0,62 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00

0,46 0,44 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

65

Dari hasil perhitungan tersebut, kemudian dihitung beban yang dipikul oleh tiap gelagar dengan memperhitungkan faktor distribusi dan faktor beban dinamis. FD

= s/3,6 = 1,2/3,6 = 0,33 Untuk bentang 20 meter, besar momen dan gaya geser rencana adalah:

MTT

= 130% x 1925 x 0,33 = 834,17 kNm

VTT

= 130% x 432,5 x 0,33 = 187,42 kN Hasil perhitungan untuk bentang yang lain dapat dilihat pada Tabel 5.9. Tabel 5. 9 Hasil analisis pembebanan untuk beban truk "T" (TTT) Bentang jembatan

c.

Output gaya

5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser (VTT)

117

158,17

177,67

187,42

193,27

Momen lentur (MTT)

121,77

292,5

563,33

834,17

1105

Gaya rem (TTB) Beban rem adalah sebesar 5% dari beban lajur “D” dan bekerja horisontal

dengan titik tangkap setinggi 1,8 meter diatas permukaan lantai kendaraan. Besar beban rem dari beban BTR: TTB

= 5% x 9 kN/m2 = 0,45 kN/m2 Momen yang ditimbulkan:

M

= 0,45 x 1,8 = 0,81 kNm/m2 Besar beban rem dari beban BTG:

TTB

= 5% x 49 kN/m = 2,45 kN/m

66

Momen yang ditimbulkan: M

= 2,45 x 1,8 = 4,41 kNm/m Hasil analisis untuk gaya rem dapat dilihat pada Tabel 5.10. Tabel 5. 10 Hasil output SAP 2000 untuk beban rem (TTB) Output gaya maksimum

Bentang jembatan 5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser, VTB (kN)

0,74

1,22

0,95

0,71

0,86

Momen lentur, MTB (kNm)

1,06

2,58

8,62

11,52

14,19

d.

Pembebanan untuk pejalan kaki (TTP) Beban dari pejalan kaki sebesar 5 kPa dan bekerja sepanjang trotoar. Hasil analisis untuk beban pejalan kaki dapat dilihat pada Tabel 5.11. Tabel 5. 11 Hasil output SAP 2000 untuk beban pejalan kaki (TTP) Output gaya maksimum

Bentang jembatan 5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser, VTP (kN)

0,30

2,37

5,15

7,38

10,40

Momen lentur, MTP (kNm)

0,66

7,92

24,71

49,29

82,78

5.2.3. Aksi Lingkungan a.

Beban angin (TEW) Beban angin pada sisi jembatan dihitung dengan persamaan 3.22.

Kecepatan angin diambil yang terbesar yakni 35 m/s. Untuk bentang 20 meter, nilai b = 9,6 meter dan d = 2,65 meter. Dari Tabel 3.8, untuk nilai b/d = 3,62 diperoleh nilai Cw dari hasil interpolasi sebesar 1,398. TEW

= 0,0006 . Cw . (Vw)2 . Ab = 0,0006 . 1,398 . (35)2 . 3 = 2,72 kN/m

67

Sedangkan beban angin akibat adanya kendaraan yang melintas di jembatan dihitung dengan menggunakan persamaan 3.23, dimana tinggi kendaraan yang lewat adalah 3 meter. TEW

= 0,0012 . Cw . (Vw)2 . Ab = 0,0012 . 1,2 . (35)2 . 3 = 5,29 kN/m

TEW

TEW vertikal

Gambar 5. 9 Penyaluran beban angin Selain menyebabkan beban arah horisontal, beban angin akibat kendaraan yang lewat di atas jembatan juga mengakibatkan gaya vertikal ke bawah yang disalurkan lewat roda kendaraan sebesar: TEW vertikal

= (TEW . h/2) / 1,75 = (5,29 . 3/2 ) / 1,75 = 4,54 kN/m

68

Hasil analisis untuk beban angin dapat dilihat pada Tabel 5.12. Tabel 5. 12 Hasil output SAP 2000 untuk beban angin (TEW) Bentang jembatan

b.

Output gaya

5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser (VEW)

0,99

1,06

0,94

1,29

1,44

Momen lentur (MEW)

0,48

2,95

3,67

6,48

6,79

Pengaruh gempa (TEQ) Analisis beban gempa menggunakan SAP 2000 dengan metode statik

ekivalen berdasarkan RSNI T-02-2005 dengan menggunakan peraturan gempa terbaru 2010. Dengan kala ulang 500 tahun, diambil nilai PGA sebesar 0,8 (pada peraturan gempa sebelumnya nilai PGA terbesar 0,6). Nilai C diambil pada daerah dengan C Daerah 1 (pada Standar perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan Daerah 1 adalah daerah dengan nilai C terbesar) untuk tanah lunak, kemudian diinterpolasi dengan nilai PGA sebesar 0,8. Sedangkan nilai Kv diambil sebesar 0,67 Kh. Diperoleh ketentuan untuk perhitungan beban gempa sebagai berikut: a. Nilai koefisien geser dasar (C) sebesar 0,307 b. Faktor kepentingan (I ) sebesar 1,2 c. Faktor tipe bangunan (S) sebesar 1,225 Kh

= C . S = 0,307 . 1,225 = 0,376

Kv

= 0,67 . Kh = 0,252

TEQ

=Kh I WT = 0,252 . 1,2 . WT = 0,302 WT

Nilai 0,302 kemudian dimasukkan sebagai faktor beban dalam SAP untuk beban gempa vertikal terhadap berat mati dan beban mati tambahan. Hasil analisis untuk beban gempa dapat dilihat pada Tabel 5.13.

69

Tabel 5. 13 Hasil output SAP 2000 untuk beban gempa (TEQ) Bentang jembatan Output gaya

5m

10 m

15 m

20 m

25 m

Gaya geser (VEQ)

2,81

18,21

35,19

60,94

91,65

Momen lentur (MEQ)

4,31

48,24

138,91

319,23

591,04

5.2.4. Kombinasi Beban Dalam perhitungan kombinasi beban, yang digunakan adalah keadaan ultimit. Perhitungan pembebanan keadaan ultimit untuk masing –masing bentang dapat dilihat pada Tabel 5.14. dan Tabel 5.15. Sedangkan perhitungan kombinasi pembebanan untuk masing-masing beban dapat dilihat pada Tabel 5.16., Tabel 5.17., Tabel 5.18., Tabel 5.19., dan Tabel 5.20.

70

Tabel 5. 14 Gaya geser ultimit untuk masing-masing bentang V (kN) Jenis Beban

Bentang (m) 5

10

15

20

25

Berat sendiri

6,85

47,85

96,67

173,60

267,83

Beban mati tambahan

2,45

12,45

19,86

28,20

117,00

158,17

177,67

Rem

0,74

1,22

Pejalan kaki

0,30

Angin Gempa

Lalu lintas

Vu terfaktor (kN)

Faktor Beban

Bentang (m) 5

10

15

20

25

1,3

8,90

62,20

125,67

225,68

348,18

35,63

2

4,91

24,90

39,73

56,40

71,25

187,42

193,27

1,8

210,60

284,71

319,81

337,36

347,89

0,95

0,71

0,86

1,8

1,32

2,19

1,72

1,27

1,55

2,37

5,15

7,38

10,40

1,8

0,53

4,26

9,27

13,29

18,73

2,00

6,08

8,45

11,47

13,88

1,2

2,40

7,29

10,14

13,76

16,65

2,81

18,21

35,19

60,94

91,65

1

2,81

18,21

35,19

60,94

91,65

71 71

Tabel 5. 15 Momen lentur ultimit untuk masing-masing bentang Jenis Beban

M (kNm)

Faktor

Mu terfaktor (kNm)

Beban 5

10

15

20

25

Berat sendiri

10,63

127,94

384,65

917,88

1738,68

Beban mati tambahan

3,63

31,80

75,31

139,17

121,77

292,50

563,33

Rem

1,06

2,58

Pejalan kaki

0,66

Angin Gempa

Lalu lintas

72

5

10

15

20

25

1,3

13,82

166,33

500,04

1193,24

2260,29

218,42

2

7,26

63,61

150,61

278,33

436,84

834,17

1221,30

1,8

219,19

526,50

1013,99

1501,51

2198,34

8,62

11,52

14,19

1,8

1,91

4,65

15,52

20,74

25,54

7,92

24,71

49,29

82,78

1,8

1,20

14,26

44,48

88,71

149,01

1,05

7,43

18,00

27,70

49,09

1,2

0,58

3,54

4,41

7,78

8,15

4,31

48,24

138,91

319,23

591,04

1

4,31

48,24

138,91

319,23

591,04

72

Tabel 5. 16 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 5 meter. Aksi Berat mati Beban Mati Tambahan Lalu lintas Rem Pejalan kaki Angin Gempa Total

Keterangan :

Gaya V M V M V M V M V M V M V M V M

1 8,9 13,8 4,9 7,3 210,6 219,2 1,3 1,9

2 8,9 13,8 4,9 7,3 (117,0) (121,8)

Keadaan Ultimit 3 4 8,9 8,9 13,8 13,8 4,9 4,9 7,3 7,3 (117,0) (117,0) (121,8) (121,8)

5 8,9 13,8 4,9 7,3 (117,0) (121,8)

6 16,8 22,0 7,0 8,3

0,5 1,2 (2,0) (1,0)

227,7 243,2

2,4 1,3

131,3 144,0

130,8 142,8

133,2 144,1

(2,0) (1,0) 2,8 4,3 133,6 147,2

25,8 31,4

Tanda kurung menunjukkan beban dalam kondisi layan

73 73

Tabel 5. 17 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 10 meter Aksi Berat mati Beban Mati Tambahan Lalu lintas Rem Pejalan kaki Angin Gempa Total

Gaya V M V M V M V M V M V M V M V M

1 62,2 166,3 24,9 63,6 284,7 526,5 1,3 4,7

2 62,2 166,3 24,9 63,6 (158,2) (292,5)

Keadaan Ultimit 3 4 62,2 62,2 166,3 166,3 24,9 24,9 63,6 63,6 (158,2) (158,2) (292,5) (292,5)

5 62,2 166,3 24,9 63,6 (158,2) (292,5)

6 62,2 166,3 24,9 63,6

4,3 14,3 (6,1) (7,4)

379,2 768,5

7,3 8,9

249,5 536,7

245,3 522,4

252,6 531,4

(6,1) (7,4) 18,2 48,2 263,5 570,7

93,2 237,4

Keterangan : Tanda kurung menunjukkan beban dalam kondisi layan

74 74

Tabel 5. 18 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 15 meter Aksi Berat mati Beban Mati Tambahan Lalu lintas Rem Pejalan kaki Angin Gempa Total

Gaya V M V M V M V M V M V M V M V M

1 125,7 500,0 39,7 150,6 319,8 1014,0 1,7 15,5

2 125,7 500,0 39,7 150,6 (177,7) (563,3)

Keadaan Ultimit 3 4 125,7 125,7 500,0 500,0 39,7 39,7 150,6 150,6 (177,7) (177,7) (563,3) (563,3)

5 125,7 500,0 39,7 150,6 (177,7) (563,3)

6 125,7 500,0 39,7 150,6

9,3 44,5 (8,5) (18,0)

495,4 1698,2

10,1 21,6

352,3 1258,5

343,1 1214,0

353,2 1235,6

(8,5) (18,0) 35,2 138,9 378,3 1352,9

173,8 668,7

Keterangan : Tanda kurung menunjukkan beban dalam kondisi layan

75

75

Tabel 5. 19 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 20 meter Aksi Berat mati Beban Mati Tambahan Lalu lintas Rem Pejalan kaki Angin Gempa Total

Gaya V M V M V M V M V M V M V M V M

1 225,7 1193,2 56,4 278,3 337,4 1501,5 1,3 20,7

2 225,7 1193,2 56,4 278,3 (187,4) (834,2)

Keadaan Ultimit 3 4 225,7 225,7 1193,2 1193,2 56,4 56,4 278,3 278,3 (187,4) (187,4) (834,2) (834,2)

5 225,7 1193,2 56,4 278,3 (187,4) (834,2)

6 225,7 1193,2 56,4 278,3

13,3 88,7 (11,5) (27,7)

632,2 3021,5

13,8 33,2

482,8 2394,5

469,5 2305,7

483,3 2339,0

(11,5) (27,7) 60,9 319,2 530,4 2625,0

293,6 1499,3

Keterangan : Tanda kurung menunjukkan beban dalam kondisi layan

76 76

Tabel 5. 20 Kombinasi beban keadaan ultimit bentang 25 meter Aksi Berat mati Beban Mati Tambahan Lalu lintas Rem Pejalan kaki Angin Gempa Total

Gaya V M V M V M V M V M V M V M V M

1 348,2 2260,3 71,3 436,8 347,9 2198,3 1,5 25,5

2 348,2 2260,3 71,3 436,8 (193,3) (1221,3)

Keadaan Ultimit 3 4 348,2 348,2 2260,3 2260,3 71,3 71,3 436,8 436,8 (193,3) (193,3) (1221,3) (1221,3)

5 348,2 2260,3 71,3 436,8 (193,3) (1221,3)

6 348,2 2260,3 71,3 436,8

18,7 149,0 (13,9) (49,1)

782,7 4970,1

16,7 58,9

631,4 4067,4

612,7 3918,4

629,4 3977,3

(13,9) (49,1) 91,6 591,0 704,3 4509,5

433,3 2746,2

Keterangan : Tanda kurung menunjukkan beban dalam kondisi layan

77 77

Dengan mengambil kombinasi dengan hasil terbesar diperoleh gaya geser serta momen ultimit untuk tiap bentang seperti pada Tabel 5.21. Tabel 5. 21 Gaya geser dan momen lentur ultimit

5.3.

Bentang

Mu (kNm)

Vu (kN)

5

243,2

227,7

10

768,5

379,2

15

1698,2

495,4

20

3021,5

632,2

25

4970,1

782,7

Analisis Lendutan

Lendutan pada jembatan dihitung pada keadaan beban layan dengan memperhitungkan beban jangka panajang dan jangka pendek. Lendutan beban jangka panjang merupakan lendutan hasil dari beban tetap (berat sendiri dan beban mati tambahan) dikalikan dengan faktor sesuai persamaan 3.xx. (diperoleh faktor sebesar 3). Sedangkan lendutan jangka pendek merupakan lendutan hasil pembebanan beban lalu-lintas yakni beban truk “T”. Analisis untuk bentang 20 meter. √

( (

) √

)

= 26875 MPa Nilai I (momen inersia) dari penampang dihitung dengan memperhitungkan perbandingan nilai Ec dan Es. Ix

= 52,85 x 1010 mm4

Beban mati merata (Q) untuk bentang 20 m sebesar 20,81 kN/m dan lendutan dikali 3 karena merupakan beban jangka panjang.

78

= 9,15 mm Untuk beban hidup dihitung dengan mempertimbangkan beban kejut dan faktor distribusi beban. Gambar 5.10. menunjukkan posisi pembebanan.

Gambar 5. 10 Beban roda truk

= 2,19 mm

δtotal

= 9,15 + 11,35 = 11,35 mm

79

Tabel 5.22. menunjukkan hasil analisis lendutan untuk semua bentang. Tabel 5. 22 Hasil analisis lendutan Bentang 5 10 15 20 25

Lendutan (mm) 2,90 3,15 7,72 11,35 16,43

5.4. Analisis Kapasitas Pelat Lantai Kendaraan Data penulangan pelat lantai kendaraaan: - Arah x = D12-100 (melintang lajur jalan) - Arah y = D12-200 (searah lajur jalan) Mutu tulangan = 240 MPa Kapasitas momen pelat lantai kendaraan: - Arah x

(

)

= 34,23 kNm 80

- Arah y

(

)

= 17,6 kNm Kapasitas geser pons pelat lantai kendaraan: Panjang bidang penyebaran (u) = 0,5 + 2 . 0,125 + 0,2 = 0,95 m Lebar bidang penyebaran (v)

= 0,3 + 2 . 0,125 + 0,2 = 0,75 m

Keliling bidang penyebaran beban (bo)

= 2 . (0,95 + 0,75) = 3,4 m

√ √

81

5.5. Analisis Kapasitas Gelagar Balok -T Berikut adalah data gelagar balok –T untuk bentang 5, 10, 15, 20, dan 25 meter yang akan dianalisis kapasitasnya. Untuk perhitungan kapasitas momen, dimensi gelagar yang digunakan adalah dimensi pada tengah bentang gelagar (Gambar 5.11., data potongan pada Tabel 5.23.)dimana akan mengalami momen terbesar sedangkan untuk gaya geser, analisis dilakukan pada tepi gelagar tepat di atas tumpuan (Gambar 5.12., data potongan pada Tabel 5.24.).

Gambar 5. 11 Potongan tengah bentang gelagar

82

Tabel 5. 23 Data potongan tengah bentang gelagar Diameter

Bentang

h

bw

tf

bf

d

n tulangan

(m)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(buah)

5

500

300

200

1200

457,5

5

25

10

850

250

200

1200

793,1

9

25

15

1050

250

200

1200

980,0

12

25

20

1400

300

200

1200

1327,2

15

25

25

1750

300

200

1200

1661,1

21

25

tulangan (mm)

fy = 295 MPa Analisis kapasitas momen untuk bentang 20 meter : mm2

a < ab, hal ini berarti baja tulangan telah leleh.

83

= 2232,26 kNm

Gambar 5. 12 Potongan tepi bentang gelagar Tabel 5. 24 Data potongan tepi bentang gelagar Diameter

Bentang

h

bw

d

s

(m)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

5

500

300

457,50

100

10

10

600

400

557,50

80

10

15

750

450

643,06

70

10

20

850

500

801,00

90

12

25

1050

550

991,25

80

12

Keterangan:

tulangan (mm)

d = jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik s = jarak antar tulangan geser fy = 240 MPa

84

Analisis kapasitas geser untuk bentang 20 meter: √ ( ) (

√

)

Vn = Vc + Vs = 454,32 + 672,31 = 1126,63 kN ϕ Vn

= 0,7 . 1126,63 = 788,641 kN

Hasil perhitungan untuk semua bentang dapat dilihat pada Tabel 5.25. Tabel 5. 25 Hasil analisis kapasitas gelagar Φ Mn

Φ Vn

(kNm)

(kN)

5

256,77

200,79

10

800,21

313,98

15

1315,57

443,20

20

2232,20

571,83

25

3895,95

901,58

Bentang (m)

85

5.6. Pembahasan 5.6.1. Pelat Lantai Kendaraan Tabel 5.26. menunjukkan hasil analisis pembebanan serta kapasitas dari pelat lantai kendaraan. Tabel 5. 26 Hasil analisis pembebanan pelat lantai kendaraan (momen) Momen

Mu (kNm)

ϕ Mn (kNm)

Arah x

60,05

34,23

Arah y

47,92

17,46

Untuk kedua arah, baik arah x maupun arah y, nilai ϕ Mn < Mu, sehingga perlu adanya perencanaan ulang untuk penulangan kedua arah. Desain ulang dilakukan dengan mengubah diameter tulangan dari 12 mm menjadi 19 mm. Sehingga kapasitas momen pelat lantai menjadi:

√ √

= 1041,67 mm2

86

(

)

= 0,0537 As maks = 0,75 . 0,0537 . 1000 . 200 = 8063,62 mm2 Luas tulangan memenuhi syarat As min < As < As maks.

(

= 78,66 kNm

)

> 60,05 kNm

Untuk penulangan arah y, jarak antar tulangan diubah dari 200 mm menjadi 150 mm. Sehingga kapasitas momen pelat lantai menjadi:

87

Dengan syarat tulangan yang sama seperti arah x, luas tulangan arah y memenuhi syarat.

(

)

= 54,37 kNm > 47,92 kNm Dengan mengubah diameter tulangan menjadi 19 mm serta mengubah jarak menjadi 150 mm untuk arah y, maka pelat lantai mampu memikul momen yang terjadi karena nilai ϕ Mn > Mu . Untuk gaya geser pons berikut hasil analisis beban serta kapasitas: Vu

= 263,25 kN

ϕ Vn

= 396,67 kN

ϕ Vn ≥ Vu, sehingga pelat masih aman dalam menahan gaya geser pons. 5.6.2. Lendutan Lendutan maksimal yang diperbolehkan untuk jembatan adalah sebesar L/800. Gambar 5.13 menunjukkan perbandingan lendutan yang terjadi dengan lendutan batas yang diperbolehkan. 35 31,25

Lendutan (mm)

30 25

25

20

18,75 16,43

15 12,5

11,35

10 6,25

5 0

5

Lendutan batas

3,15

2,90

0

Lendutan

7,72

10

15

20

25

30

Bentang (m)

Gambar 5. 13 Perbandingan hasil lendutan dengan lendutan batas 88

Dari Gambar 5.13. terlihat bahwa lendutan yang terjadi masih di bawah lendutan batas untuk semua bentang. 5.6.3. Gelagar Balok -T Dalam analisis pembebanan jembatan, ada dua beban lalu-lintas yakni beban lajur “D” serta beban truk “T”. Dari hasil pembebanan dua beban tersebut diambil nominal yang terbesar untuk kemudian disertakan dalam kombinasi pembebanan dengan beban yang lain. Besar kedua beban tersebut dipengaruhi oleh panjang bentang jembatan. Perbandingan hasil analisis pembebanan untuk kedua beban tersebut baik gaya geser atau momen lentur dapat dilihat pada Gambar 5.14. dan Gambar 5.15. 250

Gaya geser , Vu (kN)

200

193,27

187,42

177,67 158,17

150 117,00

115,55

100

98,31 75,71

Beban Truk "T"

57,95

50

Beban Lajur "D" 17,91

0 5

10

15

20

25

Bentang (meter)

Gambar 5. 14 Grafik perbandingan gaya geser beban truk dan beban lajur

89

1200 1105,00

Momen lentur, Mu (kNm)

1000 913,24

834,17 800 600 400 200

650,16

563,33 402,27

292,50

Beban Truk "T"

218,87

121,77

Beban Lajur "D"

42,40

0 5

10

15

20

25

Bentang (meter)

Gambar 5. 15 Grafik perbandingan momen lentur beban truk dan beban lajur Dari grafik di atas terlihat bahwa untuk jembatan bentang sampai 25meter, beban truk “T” memberikan beban yang lebih besar baik pada gaya geser atau momen lentur. Berdasarkan

perhitungan

kombinasi

beban,

kombinasi

beban

1

menghasilkan kombinasi pembebanan yang terbesar untuk tiap bentang. Hal ini karena pada kombinasi 1, beban aktif yakni beban lalu-lintas mempunyai nominal yang besar serta faktor beban ultimit yang besar juga yakni 1,8. Faktor beban pada keadaan batas (ultimit) merupakan perbedaan utama antara Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya 1987 dengan Pembebanan untuk Jembatan RSNI T-02-2005. Pada Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR) 1987, tidak ada faktor beban tersebut, sedangkan pada Pembebanan untuk Jembatan RSNI T-02-2005, faktor beban ada untuk tiap jenis beban dengan nilai yang bervariasi. Hasil perhitungan dengan RSNI 2005 kemudian dibandingkan dengan kapasitas momen serta geser nominal dari gelagar (Gambar 5.18. dan Gambar 5.19.) 90

900,0 788,88

800,0

782,74

Gaya geser, Vu (kN)

700,0

632,18

600,0

571,83

495,37

500,0

443,20

379,21

400,0 300,0

313,98

227,73 200,79

200,0

ϕ Vn

Vu

100,0 0,0 0

5

10

15 20 Bentang (meter)

25

30

Gambar 5. 16 Grafik perbandingan VU dan ϕ Vn

Momen lentur, Mu (kNm)

6000,0 5000,0

4970,10

4000,0

3895,95 3021,51

3000,0

2232,20

1698,17

2000,0

1315,57

800,21

1000,0

256,77

ϕ Mn

Mu 768,52

243,22

0,0 0

5

10

15

20

25

30

Bentang (meter)

Gambar 5. 17 Grafik perbandingan Mu dan ϕ Mn Dari grafik terlihat bahwa untuk gaya geser, ϕ Vn untuk bentang 5, 10, 15, dan 20 lebih kecil daripada Vu. Sedangkan untuk momen lentur, bentang 15, 20, dan 25 nilai ϕ Mn lebih kecil daripada Mu. Hal ini menunjukkan perlu adanya desain ulang terhadap Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T” agar memenuhi syarat pembebanan berdasarkan RSNI T-02-2005.

91

Untuk momen lentur, desain ulang dilakukan dengan mengganti mutu tulangan dari 295 MPa dengan tulangan 390 MPa untuk bentang 15, 20 dan 25 meter. Dengan cara yang sama pada sub-bab 5.4. diperoleh kapasitas momen nominal seperti pada Tabel 5.29 (hitungan selengakapnya lihat Lampiran 8). Tabel 5. 27 Perbandingan hasil desain ulang dengan momen ultimit Bentang

Φ Mn desain ulang

Mu

(m)

(kNm)

(kNm)

5

256,77

243,2

10

800,21

768,5

15

1719,1

1698,2

20

2919,5

3021,5

25

5088,8

4970,1

Dari Tabel 5.29 terlihat, hanya bentang 20 meter yang masih belum memenuhi. Sehingga perlu penambahan tulangan lentur dari 15D25 menjadi 16D25, dan dengan cara perhitungan yang sama diperoleh nilai momen nominal seperti pada Tabel 5.30. Tabel 5. 28 Perbandingan hasil desain ulang dengan momen ultimit Bentang

Φ Mn desain ulang

Mu

(m)

(kNm)

(kNm)

5

256,77

243,2

10

800,21

768,5

15

1719,1

1698,2

20

3099,7

3021,5

25

5088,8

4970,1

Tabel 5.31. menunjukkan perbandingan hasil desain ulang tulangan lentur dengan tulangan lentur berdasarkan standar.

92

Tabel 5. 29 Perbandingan jumlah tulangan desain ulang Bentang

No

(m)

Tulangan lentur pada

Tulangan lentur kebutuhan

Standar (fy = 295 MPa)

1

5

5 D 25

5 D 25

2

10

9 D 25

9 D 25

3

15

12 D 25

12 D 25(390 MPa)

4

20

15 D 25

16 D 25 (390 MPa)

5

25

21 D 25

21 D 25(390 MPa)

Sedangkan untuk gaya geser, desain ulang dilakukan dengan mengubah diameter tulangan dari 10 mm menjadi 12 mm serta mengubah jarak sengkang. Hasil analisis ulang dapat dilihat untuk masing-masing bentang dapat dilihat pada Tabel 5.32, Tabel 5.33, Tabel 5.34.,Tabel 5.35., dan Tabel 5.36. Tabel 5. 30 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 5 meter x

Tulangan

Φ Vn

Vu

Desain ulang

Φ Vn desain ulang

(m)

(mm)

(kN)

(kN)

(mm)

(kN)

0-1

Φ10-100

200,79

225,62

Φ12-100

253,92

1-2

Φ10-200

140,43

151,18

Φ12-200

166,60

2-2,5

Φ10-250

128,36

101,77

Φ12-250

149,60

Tabel 5. 31 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 10 meter x

Tulangan

Φ Vn

Vu

Desain ulang

Φ Vn desain ulang

(m)

(mm)

(kN)

(kN)

(mm)

(kN)

0-1

Φ10-80

313,98

358,89

Φ12-90

365,48

1-2

Φ10-150

255,19

315,53

Φ12-150

316,57

2-4

Φ10-200

220,31

262,21

Φ12-200

266,34

4-5

Φ10-250

199,38

153,32

Φ12-300

216,11

93

Tabel 5. 32 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 15 meter x

Tulangan

Φ Vn

Vu

Desain ulang

Φ Vn desain ulang

(m)

(mm)

(kN)

(kN)

(mm)

(kN)

0-1,5

Φ10-70

443,10

471,59

Φ12-90

474,56

1,5-3

Φ10-150

315,46

416,63

Φ12-125

441,03

3-4,5

Φ10-200

272,34

339,74

Φ12-275

355,87

4,5-7,5

Φ10-250

246,46

269,54

Φ12-250

292,00

Tabel 5. 33 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 20 meter x

Tulangan

Φ Vn

Vu

Desain ulang

Φ Vn desain ulang

(m)

(mm)

(kN)

(kN)

(mm)

(kN)

0-2

Φ12-90

571,83

611,07

Φ12-80

614,11

2-4

Φ12-200

484,43

531,31

Φ12-150

568,49

4-6

Φ12-250

434,00

427,32

Φ12-250

434,00

6-10

Φ12-300

400,38

332,46

Φ12-300

400,38

Tabel 5. 34 Hasil desain ulang gelagar untuk gaya geser bentang 25 meter x

Tulangan

Φ Vn

Vu

Desain ulang

Φ Vn desain ulang

(m)

(mm)

(kN)

(kN)

(mm)

(kN)

0-2,5

Φ12-80

788,88

750,29

Φ12-80

788,88

2,5-5

Φ12-200

606,31

653,27

Φ12-150

711,48

5-7,5

Φ12-250

543,18

518,80

Φ12-250

543,18

7,5-12,5

Φ12-300

501,10

401,12

Φ12-300

501,10

Tabel 5.37. menunjukkan perbandingan hasil desain ulang tulangan geser dengan tulangan geser berdasarkan standar.

94

Tabel 5. 35 Perbandingan jumlah tulangan geser hasil desain ulang No

1

2

3

4

5

Bentang

Jarak

Tulangan berdasarkan

(m)

(m)

standar

5

10

15

20

25

Tulangan yang dibutuhka

(fy = 240 MPa)

(fy = 240 MPa)

0-1

Φ10-100

Φ12-100

1-2

Φ10-200

Φ12-200

2-2,5

Φ10-250

Φ12-250

0-1

Φ10-80

Φ12-90

1-2

Φ10-150

Φ12-125

2-4

Φ10-200

Φ12-275

4-5

Φ10-250

Φ12-250

0-1,5

Φ10-70

Φ12-90

1,5-3

Φ10-150

Φ12-125

3-4,5

Φ10-200

Φ12-275

4,5-6

Φ10-250

Φ12-250

0-2

Φ12-90

Φ12-80

2-4

Φ12-200

Φ12-150

4-6

Φ12-250

Φ12-250

6-10

Φ12-300

Φ12-300

0-2,5

Φ12-80

Φ12-80

2,5-5

Φ12-200

Φ12-150

5-7,5

Φ12-250

Φ12-250

7,5-12,5

Φ12-300

Φ12-300

95

BAB VI Penutup 6.1. Kesimpulan Dari analisis dan pembahasan dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan seperti di bawah ini. 1. Untuk pelat lantai kendaraan sebagai berikut. a. Momen ultimit (Mu) pada pelat lantai untuk arah x sebesar 60,05 kNm/m dan untuk arah y sebesar 47,92 kNm/m, lebih besar daripada momen nominalnya (ϕ Mn), yakni 34,23 kNm/m untuk arah x dan 17,46 kNm/m untuk arah y. b. Gaya geser ultimit (Vu) pada pelat lantai sebesar 263,25 kN lebih kecil dari gaya geser nominal (ϕ Vn) sebesar 396,67 kN. 2. Untuk gelagar jembatan sebagai berikut. a. Momen ultimit (Mu)

pada gelagar lebih kecil (aman) daripada momen

nominal (ϕ Mn) untuk bentang 5 dan 10 meter, sedangkan untuk bentang 15, 10, dan 25 meter lebih besar (tidak aman). b. Gaya geser ultimit (Vu) pada gelagar lebih besar daripada gaya geser nominal (ϕ Vn) untuk bentang 5, 10, 15 dan 20 meter, sedangkan untuk bentang 25 meter lebih kecil. 3. Lendutan yang terjadi lebih kecil dari lendutan batas untuk semua bentang. 4. Desain ulang dilakukan terhadap pelat lantai dan gelagar jembatan seperti beikut. a. Desain ulang pelat lantai dilakukan dengan mengubah diameter tulangan menjadi 19 mm dan mengubah jarak tulangan untuk arah y dari 200 mm menjadi 150 mm. b. Desain ulang gelagar untuk tulangan lentur dilakukan dengan mengubah mutu tulangan dari 295 MPa menjadi 390 MPa untuk bentang 15, 20 dan 25 meter dan menambah jumlah tulangan dari 15 menjadi 16 pada benatang 20 meter.

96

c. Desain ulang gelagar pada tinjauan gaya geser dengan mengubah diameter tulangan sengkang menjadi 12 mm serta mengubah jarak sengkang (Tabel 5.37).

6.2. Saran 1. Perlu dilakukan pembatasan beban atau perkuatan terhadap jembatan yang telah dibangun yang menggunakan Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T” sebagai dasar perancangannya. 2. Pembatasan beban dilakukan dengan membatasi beban kendaraan truk sebesar, maksimum: a.

62,27 % (31,13 ton) untuk bentang 15 meter,

b.

47,43 % (23,72 ton) untuk bentang 20 meter,

c.

51,14 % (25,57 ton) untuk bentang 25 meter.

3. Perkuatan jembatan dapat dilakukan dengan: a.

memperbesar penampang gelagar,

b.

penambahan elemen struktur (gelagar),

c.

memberikan prategang eksternal pada gelagar,

d.

Steel Plate Bonding (menambah pelat baja pada gelagar),

e.

Fiber Reinforced Plastic (FRP), atau

f.

perubahan sistem struktur.

4. Perlu dilakukan penelitian lebih mendetail terhadap Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T” untuk bentang-bentang yang lain serta tumpuan (perletakan) jembatan, sehingga standar ini dapat digunakan secara penuh.

97

Daftar Pustaka

Asmadi, R., 2009, Perancangan Struktur Atas Jembatan Gelagar Komposit BajaBeton Berdasarkan Peraturan SNI 2005, Yogyakarta : Teknik Sipil dan Lingkungan, UGM Direktorat Jenderal Bina Marga, 1992, Bridge Management System, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga, 2011, Perbaikan dan Perkuatan Struktur Beton pada Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997, Standar Jembatan Gelagar Beton Bertulang Balok “T” Bentang Jembatan 5 m – 25 m, Departemen Pekerjaan Umum Priyosulistyo, H., 2008, Struktur Beton Bertulang I, Yogyakarta: Biro Penerbit Teknik Sipil Raju, N. Khrisna, 1998, Design of Bridges, Third Edition, Oxford & IBF Publishing, New Delhi Rokhmany, Ardhian Z, 2011, Perbandingan Metode LRFD RSNI T-02-2005 dengan ASD AISC 1989 untuk Analisa Struktur Atas Jembatan Rangka Baja, Yogyakarta, Teknik Sipil dan Lingkungan, UGM RSNI 03-1726-2010, 2010, Rancangan Standar Nasional Indonesia – Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, Departemen Pekerjaan Umum RSNI T-02-2005, 2005, Pembebanan untuk Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum

98

RSNI T-12-2004, 2004, Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum SKBI-1.3.28.1987, 1987, Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya, Departemen Pekerjaan Umum SNI 03-2833-2008, 2008, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan, Depertemen Pekerjaan Umum SNI 03-2487-2002 , 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, Departemen Pekerjaan Umum Supriyadi, B., 2005, Jembatan, Yogyakarta: Beta Offset

99

Lampiran 1 Permodelan jembatan dalam software SAP 2000

Bentang 5 m

Bentang 10 m

Bentang 15 m

Bentang 20 m

Bentang 25 m

Lampiran 2 Pembebanan untuk bentang 20 meter dengan software SAP 2000

Beban mati tambahan

Beban lajur - Beban garis (BGT)

Beban lajur - Beban terbagi rata (BTR)

Beban rem (gaya horisontal)

Beban rem (momen)

Beban pejalan kaki

Beban angin

Lampiran 3 Gambar detail jembatan bentang 5 meter berdasarkan Standar Jembatan Gelagat Beton Bertulang Balok “T”

Lampiran 4 Gambar detail jembatan bentang 10 meter berdasarkan Standar Jembatan Gelagat Beton Bertulang Balok “T”

Lampiran 5 Gambar detail jembatan bentang 15 meter berdasarkan Standar Jembatan Gelagat Beton Bertulang Balok “T”

Lampiran 6 Gambar detail jembatan bentang 20 meter berdasarkan Standar Jembatan Gelagat Beton Bertulang Balok “T”

Lampiran 7 Gambar detail jembatan bentang 25 meter berdasarkan Standar Jembatan Gelagat Beton Bertulang Balok “T”

Lampiran 8 Hitungan desain ulang gelagar Bentang 15 meter Mu

= 1698, 2 kNm

fc’

= 25 MPa

fy

= 390 MPa (kualitas ditingkatkan)

Data dimensi gelagar sesuai Tabel 5.23 (hal. 83)

mm2

a < ab, hal ini berarti baja tulangan telah leleh. Ditinjau luas tulangan terhadap As min dan As max. √ √

= 1570,51 mm2 √

√

= 3770,84 mm2 (dipakai sebagai As min)

(

)

= 0,028 As max = 0,75 . 0,028 . 1200 . 980,0 = 24706,08 mm2 Luas tulangan memenuhi syarat karena As min < As < As max.

= 1719,06 kNm > Mu = 1698, 2 kNm

OK!!

Bentang 20 meter Mu

= 3021,5 kNm

fc’

= 25 MPa

fy

= 390 MPa (kualitas ditingkatkan)

Data dimensi gelagar sesuai Tabel 5.23 (hal. 83)

mm2

a < ab, hal ini berarti baja tulangan telah leleh. Ditinjau luas tulangan terhadap As min dan As max. √ √

= 2548,08 mm2 √

√

= 5096,15 mm2 (dipakai sebagai As min)

(

)

= 0,028 As max = 0,75 . 0,028 . 1200 . 1325,0 = 33472,47 mm2 Luas tulangan memenuhi syarat karena As min < As < As max.

= 3099,66 kNm > Mu= 3021,5 kNm

OK!!

Bentang 25 meter Mu

= 4970,1 kNm

fc’

= 25 MPa

fy

= 390 MPa (kualitas ditingkatkan)

Data dimensi gelagar sesuai Tabel 5.23 (hal. 83)

mm2

a < ab, hal ini berarti baja tulangan telah leleh. Ditinjau luas tulangan terhadap As min dan As max. √ √ = 3194,37 mm2 √

√

= 6388,74 mm2 (dipakai sebagai As min)

(

)

= 0,028 As max = 0,75 . 0,028 . 1200 . 1661,1 = 41962,4 mm2 Luas tulangan memenuhi syarat karena As min < As < As max.

6361,0 = 5088,82 kNm > Mu= 4970,1 kNm

OK!!