KP 06 Parameter Bangunan

Bahan Bangunan 1

REPUBLIK INDONESIA DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL SUMBER DAYA AIR

STANDAR PERENCANAAN IRIGASI

KRITERIA PERENCANAAN BAGIAN PARAMETER BANGUNAN KP – 06 TAHUN 2009

Kriteria Perencanaan Perencanaan – Parameter Bangunan

Bahan Bangunan 2

DAFTAR ISI

1

Halaman PENDAHULUAN 1.1 Umum ..............................

1 1

...

1.2 Sistem SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Persyaratan Persyarat an dan Kode Praktek . . . . . . . . . . . .

1 2

...

2

BAHAN BANGUNAN 2.1 Persyaratan Persyarat an Bahan 2.2 Sifat-sifat Bahan Bangunan

3 ............

3

...........

3

.. . .......

4

.. . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . .

4

... 2.2.1 Berat volume ...

2.3 Tanah ...

2.3.1 Sistem klasifikasi tanah menurut

Unified

Soil Classification Classification System .. . . . . . . . . . . . .

4

. . .. 2.3.2 Stabilitas lereng .. . . . . . . . . . . . . . . .. .

11

2.2.3 Daya dukung tanah bawah untuk pondasi

16

2.3.4 Penurunan tanah dasar .. . . . . . . . . . . . . . .

24

.. . 2.3.5 Perbaikan tanah lunak .. . . . . . . . . . . . .

25

. . ..

3

TEGANGAN RENCANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


40

Bahan Bangunan 3

....

3.1 Beban .

.. . . . . . . . . . . . . . . .

.. . . . . . . .

40

.... 3.1.1 Beban mati . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . .

40

... 3.1.2 Beban hidup. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . .

40

....

3.2 Tekanan tanah dan Tekanan lumpur . . .. . . . .

46

... 3.2.1 Tekanan tanah. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . .

46

... 3.3 3.3.2 3.3.3 3.3.4

3.2.2 Tekanan lumpur . . . . . . . . . . . . . . . .

49

Tekanan Air

50

.. . . . . . . . . . . . . . . .

ekanan hidrodinamik. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . Rembesan. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . Faktor keamanan keamanan Rembesan di hilir lantai lantai belakang belakang Bendung . . . . . . . . . . . . . . . . .

72

3.4 Beban akibat Gempa . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .

73

3.5 Kombinasi Pembebanan . . . . . . . . . . . . . . . .

78

3.6 Tegangan Izin dan Faktor Keamanan . . . . . . . .

78

3.6.1 Tegangan Izin

. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .

3.6.2 Faktor Keamanan . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .

3.7. Tekanan tanah akibat gempa . . . . .. . . . . . . .. . . . 3.7.1 Acuan normative. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.2 Tekanan tanah akibat gempa 4

51 51

PASANGAN BATU DAN BATA MERAH . . . . . . . . . . . . . . .


78 79 80 80 80 83

Bahan Bangunan 4

5

6

4.1

Umum ………………………………… …………………………………………………………………….. …………………………………..

83

4.2

Batu

…………………………………………………………………… ………………………………… …………………………………… …

83

4.3

Mortel ………………………………… …………………………………………………………………….. …………………………………..

84

BETON …………………………………………………………………………… BETON …………………………………………………………………………… . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . 5.1 Permasalahan .

86 86

5.2

Klasifikasi …………………………………………………………….

87

5.3

Tulangan

88

5.4

Analisis Kekuatan Batas Beton Bertulang

. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . ………….

91

5.4.1 Notasi ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. 5.4.2 Analis plat terlentur …………………………………….… …………………………………….…

91 103

5.5 Penampang balok T dan balok bertulangan rangkap. …………………………………………………………………

106

5.5.1 Permasalahan …………………………………… …………………………………………… ………

106

5.5.2 Analis balok T terlentur ……………………………

109

5.5.3 Dihitung sebagai Balok T pesegi jika Nt < ND

111

5.5.4 Pembatasan penulangan tarik balok T………………

112

PONDASI TIANG

…………………………………………………………

114

6.1

Permasalahan ……………………………………………………

114

6.2

Persyaratan-Persyaratan ……………………………………

115

6.2.1. Kondisi Geoteknik ……………………………………………

116

6.2.2. Data-data Penunjang

116

. . . . .. . . . . . . .. . .

6.2.3. Persyaratan Persyaratan Keawetan Tiang 6.3

Ketentuan-Ketentu Ketentuan-Ketentuan an

. . . . .. . . . .

. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . ..

6.3.1. Daya Dukung Aksial Tiang Vertikal


. . . . .. .

117 118 118

Bahan Bangunan 5

6.3.2. Tahanan Lateral

. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . ..

6.3.3. Penurunan Pondasi Tiang 6.3.4. DeformasiLateral

128

. . . . .. . . . . .

144

. . . . .. . . . . . . .. . . . . .

151

6.3.5. Kekuatan Tekuk Tiang

. . . . .. . . . . . . .. .

6.3.6.. Gaya-Gaya Ultimit dan Layan

152

. . . . .. . . .

154

. . . . .. . . . . .

154

6.3.8 Perencanaan Perencanaan Struktur Tiang. . . . . .. . . . . . . ..

157

6.3. 9. Analisa Pondasi Tiang

146

6.3.7. Perencanaan Balok Pondasi

6. 3.10

. . . . .. . . . . . . .. .

Struktur Ujung Dan Kepala Tiang . . . .


148

Bahan Bangunan 6

DAFTAR TABEL

Tabel

2.

1

Tabel

2.

2

Tabel

2.

3

berat volume massa ( ρ ) . . . . .. . . . . . . . . Klasifikasi sistim kelompok . . . . .... . . . . . . Kriteria Klasifikasi Tanah Secara Laboratoris dari USBR / USCE ……………………………………..

4 6 7

Tabel

2.

4

Kriteria klasifikasi tanah system UNIFIED .

8

Tabel

2.

5

10

Tabel

2.

6

Tabel

2.

7

Kriteria klasifikasi tanah system AASHTO . Standar saringan A.S . . . . .. . . . . . . .. . . . Metode Bishop - mernasukkan perhitungan ke dalam bentuk table (Capper, 1976 ) . .

Tabel

2.

Tabel

2.

Tabel

2.

Tabel Tabel

2. 2.

Daftar harga Sc dan Sτ sesuai bentuk potongan melintang pondasi ……………………… 9 Harga-harga perkiraan daya dukung izin . 10 Fakror- factor daya dukung untuk persamaan Terzaghi ……………………………………………………….

11 15

8

11 12

16 17 18

Faktor bentuk, kedalaman , dan inklinasi dari rumus Meyerhof ……………………………………………

19

Faktor factor bentuk, kedalaman dan inklinasi dari rumus Hansen …………………………………………

21 24

Tabel

2.

13

Modulus Kemampatan Kemampatan

Tabel

2.

14

Jenis Penyelidikan Karakterstik tanah lunak di lapangan . ……………………………………………………

26

…………………………………

Tabel

2.

15

Jenis Pengujian tanah di Laboratorium . . .

27

Tabel

2.

16

Sifat Konsistensi Tanah ………………………………… .

28

Tabel

2.

17

Klasifikasi Sifat Pengembangan Pengembangan Tanah

28

Tabel

2.

18

Kuat geser tanah

28

Tabel

2.

19

Sifat sensitivitas tanah …………………………………

30

Tabel

3.

1

Penentuan Penentuan lebar jembatan

44

Tabel

3.

2

Dalamnya tanah penutup dan Koefisien kejut


lunak ……………………………

…………………………

45

Bahan Bangunan 7

Tabel

Tabel

3.

3.

3

4

Harga-harga koefisien tegangan aktif Ka untuk dinding miring kasar dengan permukaan datar/ horizontal …………………………………………………… Harga-harga koefisien koefisien tegangan tegangan pasif Ka untuk dinding dinding miring kasar dengan permukaan datar/ horizontal ……………………………………………………

47

48

Tabel

3

5

Tabel

3.

6

Tabel

3.

7

Koreksi kemiringan dari berbagai nilai V/H

65

Tabel

3.

8

tekanan awal dari masing-masing titik A,B, C, D , E, F , G, H, I, J, K, dan L ( lihat gambar 3.18 a )

70

Hasil perhitungan tinggi tekanan dibawah lantai bangunan metode Khosla ……………………………….

71

Tabel Tabel

3. 3.

9 10

Harga – harga dari C………………………………… C……………………………………… ……

Harga-harga Harga-harga minimum angka rembesan lane (C L)

4 57

Koefisien Koefisie n Zona gempa pada Zona A,B,C,D,E,F A,B,C, D,E,F ………… 74

Tabel

3.

11

Periode ulang dan percepatan dasar gempa, a c c ………

75

Tabel

3.

12

Faktor Koreksi pengaruh jenis tanah setempat …………

76

Tabel

3.

13 menunjukkan kombinasi pembebanan dan kenaikan dalam tegangan izin rencana. ……………………………..

78 79

Tabel

3.

14

Tabel

3.

15 Faktor keamanan keamanan terhadap gelincir / r ≤ Fs**)

Tabel

5.

1

Tabel Tabel

5. 5.

2

Faktor kearnanan M 1 1 /M g g ≤ Fg*) terhadap guling …...

Perbedaan tata cara perhitungan struktur Beton dengan PBI-1971 atau NI-2 PBI -1971 dan SK SNI T-15-1991- 03 Departemen Pekerjaan Umum ………… Klasifikasi mutu beton sesuai SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum ………..

3 mutu beton , slump dan susunan bahan campuran beton sesuai perbandingan berat berdasarkan SNI 73942008 …………………….…………………………………


80

86 87

88

Bahan Bangunan 8

Tabel

5.

4

Penutup beton minimum……………………………………….

Tabel

5.

5

Jenis dan Kelas Baja Tulangan ( SII 0136 – 80 ) ……

90

Tabel

5.

6

Konstanta perencanaan perencanaan Sesuai SNI 03-2847-1992 03-2847-1992

90

Tabel

5.

7

Luas Tulangan Susut Minimum…………………………

105

Tabel

5.

8

Daftar tebal Minimum balok dan Plat satu Arah …………

105

Tabel

5.

9

Nilai-nilai A S S ( maksimm ) untuk balok T ………………

113

Tabel

6.

1

Parameter untuk Tiang pada tanah non Kohesif ……………………………………………………..

Tabel

6.

2

Luas Penampang Dan Keliling efektif Tiang…………………………………………………

Tabel

6.

3

105

107

Kontribusi Tahanan Gesek sesua ,…………………… 111

Tabel Tabel

6. 6.

Tabel

6.

Tabel

6.

Tabel

6.

Tabel

6.

5 6 7 8 9

Faktor reduksi kuat geser / Parameter tanah……………………………………………….…………

113

Parameter Untuk Tiang Pada Tanah Kohesif………………………………………………………

113

Kondisi Kapala Tiang………………………………

120

Nilai S dan Z……………………………… Z…………………………………………… ……………

121

Kondisi Tiang Pada Tanah Tidak Kohesif Efisiensi Tahanan lateral ultimit kelompok tiang Secara Teoritis ………………………………

125 131

6.

10 11

Nilai E Undrained ………………………………………….. Ratio Penurunan kelompok tiang R S ………………

6.

12

Rumus kantilever ekuivalen untuk perencana an tiang terhadap beban lateral …………………

150

Parameter Elastis Rencana …………………………

151

Tabel

6.

Tabel Tabel Tabel

4

6.

13


135 149

89

Bahan Bangunan 9

Tabel

6.

14

Nilai S U dan S L

…………………………………………………………………………………

153

DAFTAR GAMBAR Hala man Gambar Gambar Gambar

2.

1

2 2. 3 2.

Kurve-kurve Taylor untuk stabilitas tanggul (dan Copper, 1976) ……………………………………………

12

Metode irisan …………………………………

13

Faktor-faktor daya dukung beban garis dekat permukaan ( dari Copper,1976 ) …………….......

18

Gambar

2.

4

Metode menghitung ukuran telapak efektif ……

23

Gambar

2.

5

Potongan tanah …………………………………………… ……………………………………………

22

Gambar

3.

1

Gaya gempa ……………………………………………… ………………………………………………

42

Gambar

3.

2

Grafik gaya rem dan panjang jalur ……………….

Gambar

3.

3

Perubahan beban gandar sesuai SK.SNI sesuai SK.SNI T-02- 2005 ……………………………………………………

Gambar

Gambar

Gambar

3.

3.

3.

4

5

6

Perubahan beban UDL dan Garis sesuai SK.SNI T-02-2005 ………………………………………………… Tegangan smpaing ktif dan pasif, cara pemecahan Rankine: ( a ) aktif ; …………………… …………………… Tekanan (a) aktif dan (b) pasif, menurut Rankine ……………………………………………………… ekanan air pada

dinding Tegak ………………

43

44 45

47

48

Gambar

3.

7

Gambar

3.

8

Gaya Tekan air ke atas………………………………… atas…………………………………

51

Gambar

3.

9

Tekanan hidrodinamik ………………………………… …………………………………… …

51

Gambar

3.

10

Jalur rembesan antara bangunan dan tanah


50

Bahan Bangunan 10

Gambar

3.

11

sekitarnya ………………………………………………

53

Konstruksi jaringanaliran air menggunakan analog listrik …………………………………………....... ………………………………………….......

53

Gambar

3.

12

Gaya tekan ke atas pada pondasi bending ….……

54

Gambar

3.

13

Panjang creep line sesuai metode Bligh ……………

55

Gambar

3.

Gambar

3.

15

Gafik Khosla’s secara empiris…………………………

Gambar

3.

16

( a) Sejumlah potensi aliran air ke bawah pada sisi terluar sheet pile yang lebih banyak dari pada permukaan sisi dalam atau aliran horizontal ……

Gambar

3.

14

16

Metode angka rembesan Lane ………………………….. …………………………..

(b ) Definisi Jaringan aliran air ( “Flownet “) yang mengalir diantara dua garis garis equi-potensi equi-potensi yang selalu tetap. …………………………………………………..

57 59

60

61

Gambar

3.

17

seepage melalui suatu lantai …………………………..

61

Gambar

3.

18

Khosla’s secara Variable bebas bebas (Independent) (Independent) …

63

Gambar

3.

19

Lantai muka dengan 3 lokasi sheet pile dan pemisahan lokasi sheet pile secara tersendiri ( Independent ) metode Khosla ……………………

64

Gambar

3.

20

Tebal lantai dan kedalaman netto sheet pile ……..

65

Gambar

3.

21

(a) Hydraulic Hy draulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla …………………………………… ……………………………………………….. …………..

67

( b) Hydraulic b) Hydraulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di hulu

68

Gambar Gambar

Gambar

3. 3.

3.

Gambar

3.

Gambar

3.

21 21

21

(c) Hydraulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di tengah (d) penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di hilir ……………………………………………….

Cara rembesan aliran air gradient keluar ……… 23 Pembagian Zona wilayah gempa di Indonesia 22


68

69 72

Bahan Bangunan 11

dibagi menjadi 6 daerah ………………………………… Gambar

3.

24 Tekanan tanah akibat gempa ………………………

Gambar

4.

1

77 82

menunjukkan blok-blok batu yang dipakai untuk batu candi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

84

Gambar

5.

1

Kotak kayu ukuran 0,50 x 0,5 x 0,50 M3 …………..

89

Gambar

5.

2

Diagram regangan, tegangan dan momen kopel Balok Menahan Ultimit . ………………………………

91

Gambar

5.

3

Tegangan ekivalen Whitney . . . . . . . . .

92

Gambar

5.

4

Keadaan diagram regangan . . . . . . . . .

95

Gambar

5.

5

Analis balok tulangan . . . . . . . . . . . . . .

98

Gambar

5.

6

Diagram Regangan Dan Kopel Momen beton baja pada balok tulangan rangkap ( Kondisi II ) . . .

99

Gambar

5.

7

Plat Satu Arah . . . . . . . . . . . . . . . . . .

104

Gambar

5.

8

Balok T sebagai bagian sistim lantai . . . . . . .

107

Gambar

5.

9

Balok T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

109

Gambar

5.

10

Balok T dianggap balok pesegi . . . . . . . . .

111

Gambar

6.

1

(a) Potongan melintang pangkal jembatan dan talang dengan pondasi tiang . . . . . . . .

114

Gambar

6.

1

(b) Potongan melintang tubuh bendung karet / Type Gergaji dengan dengan pondasi tiang . …………………………………………………

Gambar

Gambar

6 .

6 .

1

2

c) Potongan melintang tembok tepi / penahan tanah dan Bendung beton Type gravitasi dengan pondasi tiang. . . . . . . Komponen Daya Dukung Tiang. . . . . . .


115

1115 120

Bahan Bangunan 12

Gambar Gambar Gambar

Gambar

Gambar

Gambar Gambar Gambar Gambar

Gambar Gambar

Gambar

6 . 6 .

4

6 .

5

6 .

6 .

6 . 6 . 6 . 6 .

6 . 6 .

6 .

Gambar

6 .

Gambar

6 .

Gambar

3

6 .

6

6

7 8 9

Tahanan Lateral Tiang Pada Tanah Non Kohesif . . ……………………………………… Tahanan Lateral Tiang Pada Tanah Kohesif Tahanan Lateral kelompok Tiang Secara Empiris . . ……………………………………………… Mekanisme Untuk Jenis Tiang Tidak Tertahan Dalam Tanah Kohesif.(a) Tiang Pendek jenis tidak tertahan ………………………………………..… Mekanisme Untuk Jenis Tiang Tidak Tertahan Dalam Tanah Kohesif.(b) Kohesif.(b) Tiang Panjang Panjang jenis tidak tertahan ……………………………………………

129 130 131

132

133

Ketahanan Ultimit untuk tiang Untuk Untuk Tiang Pendek Dlam Tanah Kohesif ……………

135

Ketahanan lateral ultimit untuk tiang panjang dalam Tanah Kohesif …………………

136

Mekanisme untuk jenis tiang panjang tertahan dalamTanah Kohesif. . . . . . . . . . . . . .

136

10 Mekanisme Runtuh Untuk Jenis Tiang

Bebas Dalam Tanah Tidak Kohesif . . . .

Ketahanan Lateral Ultimit Ultimit Untuk Jenis Jenis Tiang Pendek Dalam Tanah Tidak Kohesif …………………………………………… 12 Ketahanan Lateral Ultimit Ultimit Untuk Jenis Jenis Tiang Panjang Dalam Tanah Tidak Kohesif . …………………………………………

139

11

140

141

13 Mekanisme Runtuh Untuk Jenis Tiang

Tertahan Dalam Tanah Tidak Kohesif …….

Faktor Pengaruh Penurunan I. …………… 15 Faktor Koreksi Modulus Penurunan Dasar R b ……………………………………………… ……………………………………………… ………… 16 Faktor Koreksi R K ,R V , R h ……………… 14


142 145 146 148

Bahan Bangunan 13

Gambar

6 .

Gambar

6 .

Gambar

Gambar

Gambar

6 .

6 .

6 .

Penampang Kritis Balok Pondasi …………… 18 Hubungan Kepala Tiang Baja Dengan Balok Pondasi. …………………………………………

17

155 156

19 Hubungan Kepala Kepala Tiang Tiang Beton Dengan Balok Pondas …………………………………………

157

20 Hubungan Kepala Tiang Beton Dengan Balok Pondasi. . . . . . . . . . . . . . . . .

161

21

162

Gambar ujung Tiang Dan Kepala Tiang. .

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2


Bahan Bangunan 14

1.

PENDAHULUAN

1.1

Ruang lingkup

Kriteria Perencanaan Bangunan ini merupakan bagian dari Standar Perencanaan Irigasi dari Direktorat Direktorat Jenderal Jenderal Sumber Daya Air Standar Kriteria Perencanaan terdiri dari buku – buku berikut : KP

-

01 Perencanaan Jaringan Irigasi

KP

-

02 Bangunan Utama (Headworks)

KP

-

03 Saluran

KP

-

04 Bangunan

KP

-

05 Petak Tersier

KP

-

06 Parameter Bangunan

KP

-

07 Standar Penggambaran

Kriteria Perencanaan ini ditunjang dengan :

•

Gambar – gambar Standar Perencanaan Perencanaan

•

Persyaratan Teknis untuk Pengukuran, Penyelidikan dan Perencanaan

•

Buku Petunjuk Perencanaan.

Kriteria Perencanaan Bangunan ini meliputi seluruh bangunan yang melengkapi saluran – saluran irigasi dan pembuang, termasuk bangunan – bangunan yang diperlukan untuk keperluan komunikasi, angkutan, eksploitasi dan pemeliharaan. Kriteria Perencanaan Perencanaan – Parameter Bangunan

Bahan Bangunan 15

Disini diberikan uraian mengenai bangunan – bangunan jaringan irigasi dan pembuang. Uraian itu mencakup latar belakang dan dasar – dasar hidrolika untuk perencanaan bangunan – bangunan tersebut. Hal ini berarti bahwa beberapa jenis bangunan tertentu memerlukan uraian khusus tersendiri karena sifat – sifat hidrolisnya yang unik. Bangunan – bangunan lain yang memiliki banyak persamaan dalam hal dasar – dasar hidrolikanya akan dibahas di dalam kelompok yang sama. Kriteria perencanaan hidrolis disajikan dalam bentuk tabel dan grafik untuk menyederhanakan penggunaannya, sejauh hal ini dianggap mungkin dan cocok. Namun demikian latar belakang teoretis masing – masing bangunan akan disajikan selengkap mungkin.

Perencanaan bangunan bergantung pada keadaan setempat, yang umumnya berbeda – beda dari satu daerah ke daerah yang lain. Hal ini menuntut suatu pendekatan yang luwes. Akan tetapi, disini diberikan beberapa aturan dan cara pemecahannya secara terinci. Bilamana perlu, diberikan referensi mengenai metode dan bahan konstruksi alternatif.

Dalam kondisi lapangan, dimana jaringan irigasi memerlukan jenis atau type bangunan irigasi yang belum tercantum dalam buku kriteria ini, maka perencana harus mendiskusikan dengan tim ahli. Perencana harus membuat argumen, serta mempertimbangkan segala kekurangan dan kelebihan dari jenis bangunan tersebut. Kriteria Perencanaan Perencanaan – Parameter Bangunan

Bahan Bangunan 16

Bab – bab dalam laporan ini dibagi – bagi sesuai dengan tingkat kemanfaatan bangunan. Di sini diberikan rekomendasi pemakaian tipe – tipe bangunan yang lebih disukai. Rekomendasi ini didasarkan pada :

(1)

Kesesuaian dengan fungsi yang dibebankan kepada bangunan,

(2)

Mudahnya perencanaan dan pelaksanaan

(3)

Mudahnya operasional dan pemeliharaan

(4)

Biaya konstruksi dan pemeliharaan

(5)

Terbiasanya petugas operasi dengan tipe bangunan tersebut tersebut


Bahan Bangunan 17

2. BAHAN BANGUNAN 2.1. Persyaratan Bahan Bahan-bahan bangunan yang cocok sudah diterangkan dengan jelas dalam bentuk persyaratan-persyaratan. Di bawah ini diberikan daftarnya: 1.

PUBI-1982

Persyaratan

Indonesia.PUBI-1982

Umum

memberikan

Bahan

Bangunan

persyaratan

untuk

di 115

macam bahan bangunan.

2.

SNI T-15-1991-03 T-15-1991-03 Tatacara Tatacara perhitungan perhitungan struktur struktur Beton dengan Bagianbagian dari SNI SNI T-15-1991-03 T-15-1991-03 memberikan persyaratan bahan-bahan yang dipakai produksi beton dan tulangan, seperti semen, agregat, zat tambahan (admixtures), air dan baja tulangan.

3.

NI-7 Syarat-syarat untuk Kapur penggunaannya disesuaikan Standar Nasomal Indonesia seperti

-

Spesikasi Kapur untuk untuk Stabilisasi Stabilisasi Tanah SNI 03- 4147-1996 4147-1996

-

Spesikasi Spesikas i Kapur Kembang untuk Bahan bangunan SNI

03-

6387-2000 -

Spesikasi Spesikas i Kapur Hidrat untuk untuk Keperluan Pasangan Bata SNI 03- 6378-2000

4. 5. 6. 7. 8.

NI-S Peraturan Semen Portland. NI-l0 Bata Merah sebagai Bahan Bangunan. NI-5 atau PKKI-1961 Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-13 Peraturan Batu Belah. SII Standar Industri Indonesia, adalah standar untuk berbagai bahan yang tersedia di pasaran Indonesia


Bahan Bangunan 18

2.2. Sifat-sifat Bahan Bangunan Untuk tujuan Kriteria Perencanaan, dalam pasal-pasal berikut ini akan dijelaskan sifat-sifat khusus beberapa jenis bahan penting yang dipakai di dalam konstruksi jaringan irigasi.

2.2.1. Berat volume Berat

volume

yang

akan

digunakan

untuk

perhitungan

perencanaan diberikan pada Tabel 2.1 Berat volume dalam tabel ini adalah menurut PPI-1983 atau NI-18 (Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung). Berat volume γ (kN/m3) adalah berat volume massa ρ (kg/m3) kali percepatan gravitasi g (m/dt 2).

Tabel 2.1 berat volume massa ( ρ ) Bahan Baja batu galian, batu kali (tidak dipadatkan) batu koral besi tuang beton beton bertulang kayu (kelas I) kayu (kelas II) kerikil mortel/adukan pasangan bata pasangan batu pasir (kerin udara sampai lengas) pasir (basah) tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai lengas) tanah, lempung dan lanau (basah)


Kg/m3 7.850 1.500 1.700 7.250 2.200 2.400 1.000 800 1.650 2.150 1.700 2.200 1600 1.800 1.700 2.000

Bahan Bangunan 19

2.3.

Tanah

2.3.1

Sistem Klasifikasi tanah Classification System

Unified

Soil

Classification

System

menurut

diperkenalkan

Unified

Soil

oleh

Soil

US

Conservation Service (Dinas Konservasi Tanah di A.S.). Sistem ini digunakan untuk mengklasifikasi tanah untuk tujuan-tujuan teknik. Sistem ini didasarkan pada identifikasi tanah menurut ukuran partikel, gradasi, indeks plastisitas dan batas cair. Gradasi dan ukuran pártikel ditentukan dit entukan dengan analisis saringan (ayak). Batas-batas

cair

dan

plastis

ditentukan

melalui

pengujian

di

laboratorium dengan menggunakan metode-metode standar. Sistem ini memiliki ciri-ciri yang menonjol, yakni : -

Sederhana. Ada 12 macam bahan yang akan dikerjakan oleh ahli: empat bahan berbutir kasar, empat bahan berbutir halus dan empat bahan campuran. Selain itu masi ada tiga bahan organik lainnya yang memerlukan perhatian khusus. Jadi seluruhnya ada 15.

-

Sistem ini memberikan kejelasan tentang sifat-sifat fisik penting, misalnya ukuran, gradasi, plastisitas, kekuatan, kegetasan, potensi konsolidasi dan sebagainya.

- Andal. Sifat-sifat teknik yang diperoleh dan sistem ini sesuai dengan

keadaan sebenarnya.


Bahan Bangunan 20

Tabel 2.2 menyajikan Klasifikasi tanah menurut sistem ini, sebagaimana disadur oleh US Bureau of Reclamation, US Corps of Engineers dan US Soil Conservation Service. Klasifikasi tanah menurut Sistem Ke1ompok (Unified System), yang didasarkan pada fraksi bahan minus 3 mci (76 mm), menggunakan huruf-huruf sebagai simbol sifat-sifat tanah seperti ditunjukkan di bawah ini. Kerikil -G

Lempung

- C Organik -

O

Pasir

Lanau

- M Gambut -

Pt

-S

Bergradasi baik

-W

Batascair Tinggi

-H

Bergradasi jelek

-P

Batas cair Rendah

-L


Bahan Bangunan 21

Tabel 2.3. Kriteria Klasifikasi Tanah Secara Laboratoris dari USBR / USCE


Bahan Bangunan 22

Tabel 2.4. Kriteria klasifikasi tanah system UNIFIED


Bahan Bangunan 23

Tabel 2.4. Kriteria klasifikasi tanah system UNIFIED ( Lanjutan )


Bahan Bangunan 24

Tabel 2.5 Kriteria klasifikasi tanah system AASHTO


Bahan Bangunan 25

Tanah yang memiliki sifat-sifat teknik serupa menurut sifat perilakunya dijadikan satu kelompok Masing-masing kelompok dilukiskan dengan dua dan sifat-sifat (karakteristik) di atas. Sifat teknik yang paling penting dan kelompok ini dicantumkan pada urutan pertama pada daftar, kemudian sifat terpenting berikutnya di tempat kedudukan Ukuran-ukuran

saringan

AS.

(Amerika

Serikat)

dipakai

untuk

memisahkan kelompok-kelompok bahan dan kelompok baku lainnya. Jenis-jenis saringan penting beserta ukuran lubangnya adalah:

Tabel 2.6

Standar saringan A.S

Ukuran standar saringan A.S

Ukuran lubang dalam mm

3” 3/4 No.

76 19

4

4.76

No. 10

2.00

No. 40

0.42

No. 200

0.074

2.3.2 Stabilitas lereng Untuk pedoman pendahuluan pcrencanaan kemiringan tanggul dapat dipakai Bilangan Stabilitas Taylor. Untuk kemiringan-kemiringan yang lebih penting dibutuhkan analisis yang lebih lengkap, yaitu dengan metode Irisan Bishop (Bishop method of slices). Gambar 2.1 menyajikan kurve Taylor, di mana bilangan stabilitas N adalah jumlah tak berdimensi dan sama dengan:


Bahan Bangunan 26

C

N =

F τ H

.............(2.1)

di mana; c

= faktor kohesi, kN/m2

F

= faktor keamanan (= 1,2)

τ

= berat volume, Kn/m 3

H

= tinggi lereng, m.

Gambar 2.1 Kurve-kurve Taylor untuk stabilitas tanggul (dan Capper, 1976) Gambar 2.1 menunjukkan Bilangan Stabilitas sebagai fungsi kemiringan (i) tanggul, sudut gesekan ç dan faktor kedalaman untuk tanah dengan

ξ yang rendah. Tanggul yang dipakai di proyek irigasi tidak harus direncana untuk (tahan) gempa karena tinggi dan ukurannya tidak menuntut persyaratan ini.


Bahan Bangunan 27

Metode Irisan Bishop Cara yang lebih tepat untuk menentukan lereng tanggul adalah dengan menyelidiki keseimbangan massa tanah yang cenderung slip di sepanjang lengkung permukaan bidang patahan (lingkaran slip). Dengan

cara

mengadakan

beberapa

penyelidikan

terhadap

kemungkinan adanya permukaan patahan, maka permukaan slip yang paling berbahaya bisa ditemukan, yaitu permukaan yang faktor keamanannya mempunyai harga terendah. Dalam metode Bishop, irisan dan tebal satuan, yakni volume yang cenderung slip, dibagi-bagi menjadi irisan-irisan vertikal (Gambar 2.2).

Masing-masing irisan pada Gambar 22 (a), dengan tinggi h dan lebar b adalah seimbang terhadap bekerjanya kelima gaya yang ditunjukkan pada Gambar 2.2 (b). Gaya-gaya yang dimaksud ialah: (i)

berat irisan, W = τ h l cos α di mana: W

= berat irisan, kN

τ

= berat volume tanah, kN/m3

h

= tinggi irisan, m

l=

lebar irisan, m (t = b/cos α a = b sec α )


Bahan Bangunan 28

d an permukaan slip α = sudut antara permukaan horisontal dan a. reaksi normal N pada permukaan slip, yang terdiri dari reaksi antar butir N’ ditambah dengan gaya U akibat tekanan pori, b. gaya tangen T akibat perlawanan kohesif dan gesekan yang terjadi pada permukaan slip: c '+ N ' tan l'

T =

..................(2.2)

F

di mana: c’

= tegangan kohesif efektif, kN/m2

l

= lebar irisan, m

N’

= tegangan normal efektif pada muka slip, kN/m2

F

= faktor keamanan

l'

= sudut efektif gesekan dalam dan (v) reaksi-reaksi

antar isan En dan Er +1 Dalam

metode

Bishop,

gaya-gaya

antaririsan

dianggap

sebagi

horisontal dan konon kesalahan yang ditimbulkan oleh asumsi sederhana ini tidak akan lebih dan d an satu persen. Untuk sembarang irisan, dengan menguraikan gaya itu secara vertikal, W = N cos a + T sin α ..............(2.3) T=s l Dimana

dan /F

: s

= tegangan geser,kN/m2

l

= lebar irisanm

F

=faktor keamanan

Tekanan normal pada muka irisan adalah σ =

N M

=

W b

−

s tan α F

.............(2.5)


..

Bahan Bangunan 29

Jadi s =

c + (W tan l) / b

.............(2.6)

1 + (tan α tan l) / F

Momen yang diambil sekitar O menghasilkan Σ W x = R ΣT = R Σ (s l

/F)

.............(2.7)

Jadi, F =

Dengan

R ∑ s l

l=

.............(2.8)

∑ W x

b sec α dan dengan menggabungkan rumusan untuk s

(persamaan 2.6), menghasilkan, F =

(cb + W tan l ) sec α

1

∑ W sin α

∑ 1 + (tan α tan l) / F

=

∑ X ∑ W sin α

............(2.9)

Persamaan ini harus dipecahkan untuk F dengan menghitung harga Secara berurutan. Perhitungan ini paling efektif jika disajikan dalam bentuk tabel (lihat Tabel 2.7). Biasanya efek tekanan pori juga diperhitungkan sepanjang lingkaran slip yang mungkin ion geser. Untuk ini dipakai tegangan efektif, bukan tegangan total, dan kekuatan kohesif men jadi c’ dan sudut tahanan geser men jadi ρ ’.

Tabel 2.7 Metode Bishop Bishop - mernasukkan mernasukkan perhitungan perhitungan ke dalam bentuk table (Capper, 1976 ) (a) iris an No

(b) sin α

(c) Tin ggi irisa n (m)

(d) bera tW

(m)

(e) W sin α

(f) (g) cb + W 1+ (tan α tan tan l )/F x Sec α

(kN)

(kN/m)


(m)

(h) l

kolom (f) kolom (g) (kN)

Bahan Bangunan 30

Σ W sin

α

Σx

2.3.3 Daya dukung tanah bawah untuk pondasi Daya

dukung

dapat

dicari

dari

rumus

berikut

(dari

Terzaghi,1943 ): qult = C Sc N c + q N q + 0,5

dimana : Nq =

a= e

τ B Nτ Sτ

........(2.10)

a2 2 Cos 2 ( 45 + Ø/2 )

( 0,75 π - Ø /2 ) tan Ø

Ný =

tan Ø 2

K pý Cos 2 Ø

Dan beberapa daftar harga S c dan

- 1

S τ sesuai bentuk potongan

melintang pondasi daoat dilihat pada table 2.8

Table 2.8 Daftar harga Sc dan Sτ sesuai bentuk potongan melintang pondasi Bentuk pondasi Menerus

Bundar

Bujur sangkar

Sc

1,0

1,3

1,3

Sτ

1,0

0,6

0,8

Parameter

Sumber : Analis dan desain pondasi


Bahan Bangunan 31

di mana: qult

= daya dukung batas, kN/m2

c

= kohesi, tegangan kohesif, kN/m2

Nc, Nq dan N,7 adalah faktor-faktor daya dukung tak berdimensi diberikan pada Gambar 2.3

τ


B

= Jebar telapak pondasi, m

α dan β dan p faktor tak berdimensi,

diberikan pada Harga-harga

perkiraan daya dukung izin disajikan pada Tabel 2.9

Tabel 2.9 Harga-harga perkiraan daya daya dukung izin ( Sumber : British Standard Code Of Practice CP 2004) Daya dukung

Jenis

kN/m2

Kgf/cm2

1. batu sangat keras

10.000

100

2. batu kapur /batu pasir keras

4.000

40

3. kerikil

berkerapatan

sedang 200-600

2–6

atau pasir dan kerikil 4. Pasir berkerapatan sedang

100- 300

1–3

5. lempung kenyal

150- 300

1,5 – 3

6. lempung teguh

75 - 150

0,75 –

7. lempung lunak dan lanau

< 75

1,5 < 0,75


Bahan Bangunan 32


Bahan Bangunan 33

Fakror- factor daya dukung untuk persmaan Terzaghi dapat dilihat pada table 2.10. Table 2.10. Fakror- factor daya dukung untuk persamaan Terzaghi ( nilai –nilai N ý untuk Øsebesar 34 o dan 48 o adalah nilai Terzaghi asli untuk menghitung K pý )

Ø(

o

)

0 5 10 15 20 25 30 34 35 40 45 48 50

Nc

Nq

N Ỳ

K pý

5,7 t 7,3 9,6 12,9 17,7 25,1 37,2

1,0 1,6 2,7 4,4 7,4 12,7 22,5 36,5 41,4 81,3 173,3 287,9 415,1

0,0 0,5 1,2 2,5 5,0 9,7 18,7 36,0 42,4 100,4 297,5 780,9 1153,2

10,8 12,2 14,7 18,6 25,0 35,0 52,0

52,6 95,7 172,3 258,3 347,5

Sumber : Analis dan desain pondasi ;

t = 1,5 ∏

82,0 141,0 141,0 298,0 800,0

+ 1

Daya dukung dihitung menurut rumus Meyerhof (1963 )ditinjau pada dua kondisi : (1) Beban vertical : qult = C Sc N c dc + q N q Sq d q+ 0,5 Ỳ B N ý S ŷ d Ỳ ...........(2.12) (2) Beban miring : qult = C ic N c dc + q N q iq d q+ 0,5 ŷ B NỲ I ý d ŷ ...........(2.13) Dimana :

Nq = e ( 0,75 π - Ø /2 ) tan 2 ( 45 + Ø/2 ) N C = ( Nq - 1 ) Cot Ø


Bahan Bangunan 34

Ný = ( Nq - 1 ) tan ( 1,4 Ø ) Faktor bentuk, kedalaman , dan inklinasi dari rumus Meyerhof pada table 2. 11.

Table 2. 11. Faktor bentuk, kedalaman , dan inklinasi dari rumus Meyerhof Faktor Bentuk :

Nilai = 1 + 0,2 K p B / L = S = 1 + 0,1 K p B / L = S τ = 1 = 1 + 0,2 √ K Kp D/ B

Untuk Semua Ø Ø ≥ 10o

d q = d τ = 1 + 0,1 √ K p D / B dq = d = 1 ic = I q = 1 - ( Ѳ o / 90 o )2 I Ỳ = ( 1 - Ѳo / Øo )2

Ø ≥ 10o

Sc Sq

Sq Kedalaman : dc

Kemiringan

Ø = 0o Semua Ø Ø = 0o Semua Ø Ø ≥ 10o Ø = 0o

I Ỳ = 0 Sumber : Analis dan desain pondasi

Dimana K p = tan 2 ( 45 + Ø/ 2 ) Ѳ

= sudur resultante resultante diukur dari dari vertical vertical tanpa tanda tanda

B, L , D = sudah ditentukan ditentuka n sebelumnya . Daya dukung dihitung menurut

rumus

Hansen

(1970 )

merupakan penyempurnaan dari penelitian Meyerhof (1963 )ditinjau pada dua factor factor bentuk kedalaman dan inklinasi dengan rumus sebagai berikut : Rumus Umum menurut Hansen (1970 ) :


Bahan Bangunan 35

qult = C Sc N c dc ic gc b c+ q N q Sq d q iq gqb q+ 0,5 Ỳ B NỲ SỲ dỲ IỲ gỲ b Ỳ ...(2.12)

Bila

Ø = 0

Gunakan qult 5,14 Su ( 1 + S’c + d’c - ic - gc - b c ) + q ........(2.13)

Nq = e

( 0,75 π - Ø /2 )

tan

2

( 45 + Ø/2 ) ( sama seperti Meyerhof

di atas )

N C = ( Nq - 1 ) Cot Ø

( sama seperti Meyerhof di atas )

Ný = ( Nq - 1 ) tan ( 1,4 Ø ) ( sama seperti Meyerhof di atas ) Faktor factor bentuk, kedalaman dan inklinasi dari rumus Hansen lihat table 2.12.


Bahan Bangunan 21 ) g n e 6 r 3 5 e ) l ß a n a d n a n a t u p 5 g , s n 0 a a l – B a 1 n ( ( a = h h a a ) H B n ( 0 a ý n T 0 7 g 4 ß e r 1 = s t o n k H = ) ( a a ’ q c H F g g

2

) ß n a t – 1 ( =

) g n i r i m s a l a ( s 0 a 0 7 l a ∏ 4 1 r o = t k c a ’ F b

) V ( ý

g =

) V ( q

g

s u m u r i r a 5 d n i s a g a i Ø n t H a n r i o i C l c f H k m a c 1 A C n e 5 q , N i i f K 0 A H - a n r C 5 + a o m 1 f , t A 0 d k V – - F n a 5 a 1 1 , 1 0 = = m = = q ) a l V i ) ) ( a H H = c ( ’ ( c d i ’ c q i ’i e i k , k u k t ) n e n Ø b a n i r m s o l a t 1 a c d ( a K e f K Ø 4 n , r r a 0 o t t o t K + 2 k k 4 , 1 a a + F F 0 1 = = = 2 q 1 c c . d d d 2 e l r Ø b k u n j a a u L B a l t T t / q n e B r o t k a F

B N + 2 , 0 1 =

=

q c ’ S S

2 ) Ø n a t ) ) ∏ Ø Ø n n 1 a ( 0 t a t 0 p ∏ ∏ x 9 2 2 E ≤ = 0 ) ∏ 0 7 ( ( V + ( 4 p ∏ 1 x p ý ß E x E b : = = 1 = n ) ) a ) t H = ( H V a ( ( t q c q a ’ ý b b b b C

5

m

) 0 = ∏ (

Ø t o c a H C f A + V

Ø t o c H

1 =

1 =

) V ( q

i

a

7 , C 0 f A + V

H ) Ø 0 t 5 o 4 c / a 0 C f ∏ - A 7 , + 0 V ( 1 =

) H ( Ỳ

i

1 Ø ≤ a u D m B e k s u k t n u t u n u D B 1 = = Ỳ d K

k u t B L n + u 1 1 = = q

5

q

S S

Kriteria Perencanaan Perencanaan - Parameter Bangunan Bangunan

) 0 > ∏ (

) H ( q

i

d a r 1 > B / D k u t n u B / D 1 -

n a t = K

ß ß D Ø

V

B

H

1 m

L B r r a j a j a Ø j t a j e o e s c s H a C H f H A + L L / L L V / B B / / B B - + + + + 1 2 1 2 1 = = = B L ) V ( ý

i

m = m

m = m

n a n u g n a B , i s r t a e d e n m o a P r n a i P a s – e D n a n a a d n a s c i l n a r e n e A P : a r i e r b e t m i u r S K

Lampiran 2 -

37

Dimana

A f f

= Luas telapak efektif

B’ x L’ ( lihat gambar 2.4 )

C a a

= Perlekatan pada alas = kohesi atau suatu nilai yang menurun

B

= Kedalaman telapak

dalam tanah ( dipakai dengan B dan tidak

dipakai B’ ) e H, H,e

= Eksentrisitas Eksentris itas beban terkait pada pusat daerah telapak

L

H

= Komponnen horizontal horizonta l pada beban telapak dengan H ≤ V tan δ + C a a A f f

V

= Total beban vertical pada telapak

ß

= Kemiringan tanah yang menjauh dari alas dengan penurunan = ( + )

δ

= Sudut gesekan antara alas dan tanah --- biasanya δ = Ø untuk beton pada tanah

∏

= Sudurt miring atas terhadap horizontal dengan ( + ) menaik sebagai kasus biasa

Umum : 1

Jangan memakai Si terkombinasi dengan i i i

2

Dapat memakai Si terkombinasi dengan d I ; g i i ; b i i

3

Untuk L/B ≤ 2 pakai p akai Ø ∏’ ∏’ Untuk L/B > 2 pakai Ø PS PS = 1,5 Ø ∏ ∏ -17 Untuk Ø < 34 0 pakai Ø PS PS = Ø ∏ ∏

Dari hasil penelitian Meyerhof Meyerhof ( 1953 ) dan dan Hansen ( 1970) bahwa luas efektif pondasi telapak ( lihat gambar 2.4 ) adalah : A f f = B’ x L’

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2.14 )

Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

Lampiran 2 -

Dimana :

38

B’ = B – 2 e Y Y L’ = L - 2 e X X

Luas efektif dari telapak bulat dihitung dengan menentukan menentukan e X X setiap poros terlebih dahulu dahulu dan menghasilkan luas luas efektif = a x b x c x d Y q ult B

2 ex B’ A

e x A’ eY

MX

X

L’

B’

R=V V

V

2 eY V = q ult ( B’ L’ )/ F ex = MY ; eY = MX

V V

MY

q ’ memakai L’

c

V

d

b ex

ex

q maks

X

R

ex R=V

a

Gambar 2.4 Metode menghitung ukuran telapak efektif

Y

Daya dukung ultimit berdasarkan persamaan Meyerhof ( 1953 ) dan Hansen ( 1970) dengan menggunakan menggunakan B’ dan L’ akan memperkecil memperkecil daya dukung yng dihitung. Beban batas yang dihitung sebagai berikut : P ultimit = q ultm ultm ( B’ x L’ ) x R e e

. . . . . . . . . ( 2. 15 )

Dimana : R e e = factor reduksi tekanan daya dukung. R e e

= 1 - 2 e/B

untuk tanah kohesif


Lampiran 2 -

R e e

39

= 1 - ( e/B ) 1/2 untuk tanah tidak kohesif dan 0

< e/B < 0,3

2.3.4 Penurunan tanah dasar

Penurunan dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus logaritmik Terzaghi berikut: z =

h C

• In

σ k + ∆ σ k

............(2.16)

σ k

z

= penurunan, m

h

= tebal lapisan yang dapat dimampatkan (dipadatkan), m

C

= modulus kemampatan tak berdimensi

σ k

= tegangan butiran awal di tengah lapisan, kN/m2

∆σ k

= tambahan tegangan butir akibat beban di permukaan, kN/m2.

Gambar 2.5 Potongan tanah Tabel 2.13 . Modulus Kemampatan

Jenis tanah

C

Pasir Lempung pasiran Lempung Gambut

50-500 25-50 10-25 2-10


Lampiran 2 -

40

2.3.5 Perbaikan tanah lunak 2.3.5.1 Permasalahan Tanah lunak ini temasuk ke dalam jenis alluvium dengan butir tanah yang halus yang dibentuk melalui proses pengangkutan oleh air dan diendapkan di daerah yang lebih rendah seperti daerah dataran rendah dan pantai. Pembangunan prasarana irigasi atau bidang lainnya di lokasi ini akan mengalami mengalami penurunan penurunan tanah yang sangat tajam atau longsoran . Akibatnya akan terjadi suatu kegagalan bangunan prasarana irigasi di atas tanah lunak atau sistim irigasi. Untuk menghindari kegagalan bangunan prasarana irigasi atau sistim irigasi di atas tanah lunak ini perlu Perbaikan tanah lunak. Perbaikan tanah lunak untuk memperoleh hasil yang baik tak lepas dari hasil tahapan Survei, Investigasi, Desain, konstruksi dan Operasi dan Pemeliharaan. Di daerah daerah pantai, lapisan tanah lunak dijumpai sampai kedalaman 40 meter meter dari permukaan permukaan tanah,perkiraan tanah,perkiraan sebaran tanah tanah lunak di Indonesia dijumpai di wilayah pantai Sumatera sebelah timur, Kalimantan Selatan Bagian Barat, Jawa bagian Utara dan Irian bagian Selatan. 2.3.5.2 Sifat dan karakteristik karakteristik tanah lunak lunak Penentuan Sifat dan karakteristik karakteristik tanah lunak antara antara lain berat isi, kadar air, batas cair, berat jenis, kadar organic , ukuran butir, pemampatan, pemampatan, sifat konsistensi, kekuatan geser dan sensitivitas. Sifat dan karakteristik

tanah lunak dapat diketahui diketahui disetiap disetiap lokasi lokasi

bangunan prasarana irigasi yang akan dibangun dengan melaksanakan serangkaian pengujian laboratorium. laboratorium. Standar pelaksanaan Penyelidikan tanah lunak

dilapangan dilapangan sesuai

Standar Nasional Indonseia seperti tertera dalam Tabel 2..14 di


Lampiran 2 -

41

bawah ini. Adapun pengujian di labortorium yang dilaksanakan sesuai table 2.15. Berdasarkan sifat tanah yang diketahui dengan menggunakan SK SNI M – 23 - 1990 F. Tabel 2.14 Jenis Penyelidikan Penyelidikan Karakterstik Karakterstik tanah lunak di lapangan Jenis Penyelidikana Penyelidikana

Metode Pengujian Sesuai SNI

Pemboran tangan

SNI 03- 3968 - 1995

Penyondiran

SNI 03 - 2827 - 1992

Uji baling- baling

SNI 03 - 2478 - 1991

Sumur Uji

Usulan SK SNI

Pengambilan contoh tanah tidak terganggu

SNI 03 – 3405 -1994 -1994

Uji kelulusan air

Usulan SK SNI

Sumber : Perbaikan Tanah Lunak , Sosialisai NSPM Tahun 2003

Berdasarkan nilai Atterberg yaitu batas cair serta nilai plastisitas indek dapat diketahui nilai kadar air

maka sifat

konsistensi tanah dapat

diketahui dengan menggunakan menggunakan nilai Indek Likuiditas ( IL ). Nilai Indek Likuiditas Likuiditas ( IL ) ditentukan dengan rumus rumus : IL = W n - W p

. . . . . . . . .( 2.17 )

I p Dimana :

W n n = nilai kadar air W p = nilai batas plastis I p

= nilai indk Plastisitas yaitu nilai cair W 1 1 - W p

Tabel 2.15 . Jenis Pengujian tanah di Laboratorium


Lampiran 2 -

Jenis Penyelidikan Penyelidikan

42

Metode Pengujian Sesuai SNI

Kadar air

SNI 03 – 1965 - 1990

Berat Isi

SNI 03 - 1964 - 1990

Berat Jenis

SNI 03 - 1994 - 1992

Nilai Kompresi

SNI 03 - 2812 - 1992

Nilai Susutan

SNI 03 – 32 -1993

Nilai Kemampatan

SNI 03 – 2812- 1992

Nilai Kelulusan Air

SNI 30 – 2435 - 1991

Nilai Kadar Organik

SNI 03 – 2431 - 1992

Ukuran butir

SNI 03 – 1968 - 1990

Tri aksial A

SNI 03 – 2455 1992

Kuat tekan bebas tanah kohesif

SNI 03 – 03 - 1993

Kuat geser langsung

SNI – 1996 - 1990 F


Sifat pengembangan suatu tanah dapat diketahui dengan nilai Activit Number

( AC ) yang dikenalkan dikenalk an oleh Skepton dengan rumus :

AC = Indeks Plastis ( pI )

. . . . . . . . . . .( 2.18 )

Kehalusan Butiran ( % ) < 2 µ


Lampiran 2 -

43

Tabel 2.16. Sifat Konsistensi Tanah Nilai Indeks Likuiditas

Sifat Konsistensi Tanah

Negatif

Padu

0

Teguk - Lunak

1

Lunak

< 4

Cair


Klasifikasi untuk menentukan sifat pengembangan tanah dapat dilihat pada table 2.17 di bawah ini. Tabel 2.17 Klasifikasi Sifat Pengembangan Pengembangan Tanah Nilai AC

Sifat Pengembangan Tanah

< 0,75

Tidak aktif

0,75 - 1,40

Normal

> 1,40

Aktif


Kuat geser tanah lunak biasanya sangat rendah seperti dalam table 2.18 Table 2.18 Kuat geser tanah lunak

Sifat

Kosistensi tanah

Kuat geser KN/m2

lunak

12,5 – 2,5

Sangat lunak

< 12,5

pemampatan

penurunan

dan

perlu waktu

diketahui yang

untuk

terjadi

mengethui

selam

proses

besarnya konsolidsi

berlangsung. Sifat kemampatan tanah lunak C c c nilainya cukup besar,


Lampiran 2 -

44

juga nilai kemampatan kedua C a perlu diketahui karena proses pemampatan tahap kedua ini terjadi lebih lama dan penurunannya lebih besar. Dengan Dengan menggunakan menggunakan koefisien konsolidasi konsolidasi Cv, maka maka perkiraan waktu penurunan dan proses konsolidasi dapat diketahui. Tanah lunak secara alamiah memiliki tegangan akibat beban tanah di atasnya merupakan beban maksimum atau nilai OCR ( Over Consolidation Ratio ) sebesar 1. Bila beban diatas tanah maksimum yang terjadi melebihi beban ijin maka OCR > 1, yang mempengaruhi sifat kekuatan geser. Nilai kekuatan geser dapat diperoleh dari kegiatan lapangan seperti penyondiran ( Ducth Cone Penetration Test ) dan uji balin-baling ( Vane Shear Test ), sedang dari laboratorium dilakukan dengan pengujian prisma bebas ( Unconfined Comperssion Test ) geseran langsung ( Direct Shear Test ) dan Tri aksial ( Triaxial Test ). Pada tanah lunak pada umumnya dalam keadaan jenuh sempurna , pada saat mengalami pembebanan seperti akibat beban tanggul maka nila pori akan meningkat karena nilai kelulsan air sngat rendah. Tegangan geser pun meningkat sesuai dengan meningkatnya beban yang ada. ada. Dalam keadaan ini nilai keamanan akan menurun menurun karena kekuatan geser menurun yang berbanding terbalik dengan nilai tekanan air pori seperti dalam persamaan di bawah ini. Þ = C’ + ( ß - -

µ µ ) ) tan Ø’

. . . . . . . . . . . . . . . .( 2.19 )

Dimana :

C’ C’

=

Nilai kohesi dalam kondisi efektif

ß

=

Tegangan normal

µ µ

=

Tekanan pori

Ø’

=

Sudut geser dalam kondisi efektif


Lampiran 2 -

45

Sifat geser lainnya yang mempengaruhi teknik pondasi adalah sifat Thixotropy. Sifat thixotropy sangat dipengaruhi oleh sifat sensitivitas (St.) Kriteria sifat tanah yang didasarkan pada sensitivitas( St ) dapat dilihat pada table 2.19di bawah ini. Sifat-sifat sensitivitas tanah ini perlu dipertimbangkan terhadap bidang geoteknik terutama pada tanah lunak ini. Tabel 2.19 2.19 Sifat sensitivitas sensitivitas tanah Nilai Sensitivitas St 1

Sifat Tanah Tidak sensitif

1 - 2

Sensitive rendah

2 - 4

Sensitive sedang

4 - 8

Sensitive

 

8

Sangat sensitif

16

Sangat sensitive sekali


2.3.5.3 Tinjauan teknik fondasi Faktor keamanan dari suatu pondasi bangunan teknik sipil merupakan fktor yang sngat penting dalam tahap perencanaan suatu pondasi bangunan. Faktor lain yng harus dipertimbangkan dalah ekonomis dan tepat guna berhasil guna. Ada 3 (tiga ) masalah yang yang harus ditinjau dalam keamanan bangunan antara lain : 1) Penurunan


Lampiran 2 -

46

Dari data-data lapisan tanah pondasi berupa nilai kemampatn C v v , nilai konsolidasi konsolidasi Cv , maka penurunan suatu pondasi dan lama waktu proses penurunan suatu pondasi dapat diketahui. Khusus untuk tanah lunak, penurunan tahap kedua masih terjadi meskipun penurunan akibat proses konsolidasi telah berkhir sehingga dalam peninjauan perlu dilaksanakan peninjauan akibat penurunan tahap kedua. Untuk memperoleh besar penurunan yang terjadi sebenar nya di lapangan , maka penurunan yang terjadi akibat sifat plastisitas tanah perlu dipertimbangkan dipertimbangkan terhadap pengaruh sifat plastisitasnya. Besar jumlah penurunan pondasi dihitung dengan rumus berikut : S = Si + Sc + Ss . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2.20 )

Dimana :

Si = besarnya penurunan serentak akibat sifat plastisitas Sc = Penurunan kibat proses konsolidasi Ss = Penurunan Penurunan kibat proses pemanfaatan pemanfaatan tahap kedua

Akibat penurunan pondasi bangunan berakibat fatal yang dapat menelan biaya yang besar bahkan dapat menelan jiwa manusia. 2) Daya dukung Masalah daya dukung sangat erat sekali hubungannya dengan masalah penurunan suatu pondasi . Meskipun bangunan ini aman terhadap penurunan yang terjdi, namun belum tentu aman terhadap daya dukung. Karena tidak memenuhi factor keamanan daya dukung yang ada. Khusus tanah tanah lunak lunak , factor keamanan daya dukung dukung tanah tanah

ini

rendah. Untuk memperoleh keamanan daya dukung dihitung


Lampiran 2 -

47

dengan metode “ Ø = 0 “ analisis pada kondisi yang paling kritis terutama bila pembangunan dilaksanakan secara cepat. Perhitungan daya dukung ultimit dengan anggapan pondasi dangkal dihitung sesuai rumus Hansen ( 1970 ) di bawah ini . QUltimit = C. Nc. Nc. Sc. d c c . gc . bc + q. N q . d q . i q . gq . bq + 0,5 .B. N ý ý . Sý . d ý ý . i ý ý . gý . b ý .

. . . . . . . . . .( 2.21 )

Dimana :

C

= Nilai kohesi

q

= Beban merata yang mempengaruhi daya dukung

N c c , N q

, N ý ý

=

S c c , S q

, S ý ý

=

Factor daya dukung dipengaruhi dipengaruhi oleh nilai sudut geser Factor bentuk pondasi

d c c , d q

, d ý ý

=

Factor kedalaman pondasi

g c c , g q

, g ý ý

=

Factor kelandaian permukaan tanah

b c c ,b q

, b ý ý

=

Factor kedalaman alas pondasi


Untuk pondasi tiang pancang nilai daya dukung ultimit Dihitung dengan rumus sebagi berikut : QUltimit = Cu . Nc . Ab + ∑ ß . Cu . As .

. . . . . . . .( 2.22 )

Dimana: Cu

= Nilai kohesi sekitar ujung tiang bagian bawah

Nc

= Factor daya dukung bernilai 9

Ab

∑

= Luas ujung tiang bagian bawah = Factor nilai kohesi

ß Cu

= Nilai kohesi rata-rata As

= Luas selimut tiang


Lampiran 2 -

48

Mengingat tanah lpisan yang ditinjau lapisan tanah lunak yang mudah dipampatkan ( compressible ) maka daya dukung ultimit perlu dipertimbang perlu dipertimbangkan kan terhadap nilai negative dari daya dukung akibat timbunan di sekitar pondasi. Untuk grup tiang pancang perlu dipertimbangkan terhadap terhadap effisiensi grup dan longsoran yang terjadi secara keseluruhan ( block failure ). Untuk mendapat daya dukung yang diizinkan agar pondasi aman gigunakan factor keamanan FK = 3. 3) Kemantapan Lereng Meninjau masalah kemantapan lereng ini sangat komplek yang dipengaruhi dipengaruh i beberapa masalah masalah seperti pengaruh beban yang ada sangat mempengaruh mempengaruhii terhadap kekuatan geser dan dan peningkatan peningkatan perubahan nilai tekanan air pori serta pengaruh lainnya seperti naik turunnya muka air tanah. Pada tanah lunak kondisi keamanan yang paling kritis adalah pada saat akhir pembangunan sehingga parmeter yang digunakan harus menyesuaikan kondisi lapangan

dengan metode “ Ø ˜ =

0

analisis “. Keadaan lereng masih stabil bila kekuatan geser tanah yang ada masih besar dan nilai kekuatan geser yang terjadi. FK = Mt > 1

.

. . . . . . . . . .( 2.23 )

Md

Untuk analisa kemantapan lereng sesuai SNI - 1962 - 1990 F 2.3.5.4 Teknik Perbaikan Tanah Lunak Perbaikan tanah lunak ini dengan metode meningkatkan kekuatan geser tanah dengan beberapa cara disesuaikan dengan jenis tanah serta sifat tanah antara lain : 1) Stabilisasi tanah


Lampiran 2 -

49

Stabilisasi tanah lunak dengan bahan pencampur seperti semen , kapur atau bahan kimia lainnya dengan maksudkan untuk meningkatkan kekuatan tanah, kekuatan tanah, sifat tegangan dan regangan, masa guna bangunan dan menurunkan sifat rembesan serta pemampatan tanah

ini

termasuk

mengurangi

sifat

pengembang

dan

penyusutannya. Peningkatan kekuatan dan penurunan rembesan pengembang dan penyusutan ini berupa peningkatan ikatan butiran dan bahan bahan mengisi mengisi pori pori tanah lunak lunak ini. Pelaksanaan stabilisasi stabilisasi tanah lunak lunak dibagi dalam dua bahan yaitu : (1) Dengan (1) Dengan

bahan

organic

seperti

acrylamides,

resins,

polyurethanes, (2) Dengan (2) Dengan bahan unorganik yang sering digunakan semen dan kapur. Umumnya variasi penggunaan bahan campuran kapur dengan perbandingan berat kering antara 3 – 8 % kapur dari berat kering tanah . Jika menggunakan semen perbandingan antara 3 – 10% semen dari berat kering tanah. Proses pencampuran sangat sederhana yang umum dilakukan dengan menghamparkan timbunan tanah dan bahan pencampur lapis demi lapis sehinggga diharapkan cukup merata. Kendala utama proses pencampuran ini adalah tinggi kadar air tanah sehingga proses pencampuran tidak sempurna. Dalam stabilisasi stabili sasi tanah dengan kapur atau semen akan memperoleh variasi peningkatan kekuatan yng tergantung pada jenis tanah dan bahan pencampur, Lama proses ikatan dan lainnya. Untuk menilai kekuatan tanah dapat dilakukan dengan pengujian prisma bebas ( Unconfined Unconfined compression test ). 2) Perkuatan tanah dengan kolom kapur atau semen


Lampiran 2 -

50

Untuk penyempurnan dan peningkatan tanah lunak pada sistim poin (1) diatas oleh Okumura & Terashi ( 1975 ), Brom S & Browman (1976) serta Sokolovik es (1976) mengenalkan sistim pembuatan kolom kapur atau semen. Kolom kapur atau semen dibuat dengan mencampur atau semen langsung pada kedalaman lapisan tanah lunak yang diinginkan diingink an

melalui alat pencampur yang bermata

pengaduk dan dilengkapi dengan lubang mata bor, pengeluaran cmpuran semen atau semen sehingga tanah lunak akan bercampur dengan kapur atau semen hingga diperoleh kolom kapur atau semen. Dimensi kolom kapur atau semen berdiameter antara 8 Cm sampai 50 Cm , kedalaman antara 10 meter sampai 60 meter dan jarak kolom adalah 0,50 m – 3,0 m. Proses ikatan yang baik antara tanah lunak dengan kapur atu semen diperoleh selang waktu lebih dari satu bulan. Berdasarkan hasil penelitian yang ada dengan penggunaan bahan kpur 6 – 12 %, kekuatan meningkat antara 15,8 kali kekuatan awal tanah lunak, dan nilai akhir remberan akan turun 100 – 1000 kali. 3) Geotextile Penulangan tanah dengan geotextile sebagai usaha peningkatan tanah yang dikembangkan oleh Vidal seorang warga Negara Prancis pada tahun 1960. Mekanisme peningkatan kekuatan tanah dengan penulangan ini adalah terjadi interaksi antara tanah dan bahan penulangan seperti geotextile , jadi melalui kekuatan geser tanah yang bekerja dan bahan geotextile ini maka kekuatan tanah akan meningkat. Bahan penulangan dapat berupa strip baja atau alluminium dan geotextile. Metode geotextile ini mempunyai kelebihan antara lain murah dan pelaksanaan pembangunan singkat serta serta meningkatkan daya


Lampiran 2 -

51

dukung tanah lunak dan perkuatan lereng serta dinding permukaan tanah. Pemasangan geotextile ditentukan oleh dimensi bangunan sendiri seta data tanah lunak yang ada. 4) Cerucuk Cara peningkatan tanah pondasu yang masih relative murah sehubungan ketersediaan bamboo yang digunakan sebagai tiang pancang dan bamboo yang digunakan mempunyai diameter antara 4 Cm sampai 7 cm. Jarak pemancangan antara bamboo adalah 30 Cm – 50 Cm tergantung tergantung dari sifat penggunaan penggunaan di tanah lunak. Dengan penggunaan cerucuk bamboo ini peningkatan daya dukung dalam menahan beban meningkat. 5) Pra pembebanan atau Vertikal drain ( Preloading Preloadin g ) Peningkatn kekuatan geser tanah lunak dapat dilaksanakan dengan cara meningkatann nilai kepadatan tanah, maka kandungan air dalam tanah inipun harus diturunkan, salah satu cara untuk meningkatkan berat isi tanah tanah dan mengeluarkan mengeluarkan air dalam pori-pori pori-pori tanah melalui lapisan pasir atau drainasi vertical seperti geodrains dan jutefibre drain dan dengan menggunakan prapembebanan ( Preloading). Dengan cara pra pembebanan maka lapisan pondasi tanah lunak mengalami peningkatan dalam berat isi, kekuatan geser dan mempunyai sifat pemampatan sehingga daya dukung akan meningkat serta penurunan akibat beban rencana maka kondisi bangunan lebih aman. 6) Pemadatan Tanah


relative kecil

Lampiran 2 -

52

Sistimpemadatan tanah telah dikenal ribuan tahun yang lalu, Masa tanah tanah terdiri dari partikel- partikel padat ( butiran tanah), udara dan air. Udara dan air tersebut mengisi ruang pori yang terbentuk diantara butiran nya. Energi pemadatan umumnya menggunakan beban bergerak, penumbukan atau getaran . Pada proses pemadatan ini udara akan keluar dari ruangan pori, sedangkan jumlah kandungan air tidak mengalami perubahan, dengan demikian kadar air

( W ) ini tetap nilainya sebelum

mupun sesudah dipadatkan. Dengan cara pemadatan , udara di dalam ruang pori tak mungkin seluruhnya dapat dikeluarkan ini berarti bahwa keadaan jenuh sempurna tidak akan pernah di capai. Salah satu cara untuk memperoleh hasil pemadatan yang maksimal adalah denan nilai kepadatan tanah yang tinggi tergantung pada kadar air dan energy pemadatan. Pada nilai kadar air tertentu akan dicapai kepadatan maksimum. Kepadatan maksimum yang lebih tinggi akan dicapai apabila energy pemadatan ditingkatkan. Metode pemdatan ada 2 ( dua )cara yaitu : (1) Kepadatan Ringan sesuai SNI 1742- 1989F, (2) Kepadatan Berat sesuai sesuai SNI 1743- 1989- F. Didalam pelaksanaan dilapangan untuk pengawasan hasil metode pemadatan digunakan beberapa pedoman yaitu : (1) Untuk menilai kadar air lapangan dan kepadatan dengan konus pasir sesuai SK SNI M - 13 - 1991-03 (2) Nilai kepadatan lapngan dengan Cilinder( ASTM – D 2937 – 71 ) (3) kepadatan lapangan dengan Nuklis Sesuai ASTM D 2922- 76 , (4) Kepadatan lapangan dengan dengan balon karet ( ASTM D – 2167-66 )


Lampiran 2 -

53

Mengenai teknik pemadatan tanah lunak hingga saat ini masih sulit memperoleh nilai kepadatan tanah yang disyaratkan. Hal ini karena dipengaruhi oleh kadar air pemadatan di lapangan. Untuk tanah lunak, kandungan air sangat tinggi dan untuk memperoleh kadar air optimum diperlukan waktu yang cukup lama untuk pengeringan ini. Sehubungan hal tersebut tersebut di atas, atas, syarat-syarat syarat-syarat lunak di lapangan akan ditentukan oleh

kepadatan tanah

factor nilai keamanan

kemantapan lereng , cara-cara pemadatan serta waktu pelaksanaan pemadatan. Untuk meningkatkan tanah lunak yang mengandung pasir halus berlanau dapat dilaksanakan pemadatan dengan metode pemadatan dinamis yang ditemukan oleh Meinand ( Prancis) tahun 1974 yaitu dengan menjtuhkan besi seberat 50 ton dari ketinggian 10 – 40 meter pada permukaan tanah lunak secara ber ulang-ulang 2 – 3 pukulan per meter persegi. 7) Jet grouting Penemu metode ini adalah Charles Beriguy orang Perancis pada tahun 1802 saat memperbaiki saluran yang mengalami gerusan dengan menginjeksi lempung dan cairan kapur kedalamnya. Mengingat penggunaan teknik grouting ini memerlukan biaya yang besar maka penggunaan metode ini biasanya terbatas pada masalah yang tidak dapat dipecahkan dengan metode lainnya dan digunakan pada volume yang relative kecil. Teknik ini umumnya digunakan untuk meningkatkan kekedapan suatu lapisan tanah sebagi sebagi sekat kedap air dalam suatu suatu bangunan bangunan dan saat ini digunakan sebagai perkuatan lapisan tanah dan memperkecil terjadinya proses pergerakan tanah dalam suatu lereng.


Lampiran 2 -

54

Bahan injeksi umumnya berupa semen, tanah atau lempung dan kapur, bahan lainnya berupa bahan kimia yang digunakan pada lapisan tanah berbutir halus. Bahan kimia sebagai bahan injeksi umumnya digunakan Silicatas, ligmins, resin, bahan kimia ini selain mahal juga masih mengandung racun sehingga jarang digunakan atau digunakan jika sangat diperlukan saja. Prinsip dasar dasar grouting grouting dengan dengan membuat membuat lubang dengan dengan alat

bor

hingga kedalaman tertentu. Melalui suatu pipa manchete maka cairan semen yang bervriasi perbandingan perbandin gan 0,5 – 6 : 1 antara air dan semen disuntikkan kedalam dinding lubang bor dengan tekanan 2/3 dari tekanan akibat lapisan tanah. Pada tahun 1973 , Zahiro & Yoshida ( Jepang ) memperkenalkan teknik jet grouting menggunakan tekanan tinggi antara 150 sampai 700 Kg / Cm 2 hingga butir-butir tanah lunak dapat terdesak dan diganti cairan semen dan membentuk suatu kolom semen yang akan mempunyai kekerasan

dan sifat kekedapan yang meningkat.

Diameter jet grouting ini dapat mencapai 3,0 meter. Dan hasil kekuatan tanah dapat mencapai mencapai 30 kali dari kekuatan tanh aslinya. 8) Kolom butir kasar Kolom butir kasar dalam tanah lunak di kembangkan di Jerman pad tahun 1950. Bahan butir kasar ini dapat digunakan pasir atau kerikil atau pasir-kerikil yang dimasukkan kedalam lubang yang telah disediakan dan dipadatkan sehingga membentuk kolom pasir dengan maksud sebagai sebagai perkuatan perkuatan dan berfungsi berfungsi pula sebagai sebagai drainasi serta dapat mengurangi liquifaksi liquifak si akibat

adanya gempa , meningkatkn

kekuatan geser pada lapisan pondasi ini


Lampiran 2 -

55

Metode ini digunakan untuk menyangga beban- beban konstruksi yang cukup ringan seperti pondasi tanki, bendungan kecil, tanggul , jalan diatas tanggul dan rumah pemukiman. Adapun pemasangan kolom pasir atau kerikil ini dengan membuat lubang dengan alat bor pada lapisan tanah lunak tersebut sesuai diameter dan kedalaman yang diinginkan, pasang casing pada lubang tersebut dan isikan pasir atau kerikil pada casing ini , sambil casing diangkat pasir kerikil dipadatkan dengan plu pemadt atau vibrator. Sedikit demi sedikit casing diangkat dan casing diisi pasir selanjutnya.


Lampiran 2 -

56

3 TEGANGAN RENCANA 3.1 Beban 3.1.1 Beban mati Beban mati terdiri dari: a) berat bangunan b) seluruh beban tetap/permanen pada bangunan. Untuk berat volume dapat dipakai angka-angka angka-angka pada Tabel 2.1 .

3.1.2 Beban hidup Beban hidup adalah beban yang tidak akan bekerja terus-menerus pada konstruksi.

Dalam

perhitungan

sebaiknya

dipakai

kemungkinan

pembebanan yang papling tidak t idak menguntungkan (unfavourable). Beban hidup terdiri dari beban kendaraan k endaraan dan orang, hewan.

3.1.2.1 Beban Kendaraan Untuk pembebanan oleh kendaraan, âkan diikuti persyaratan yang ditentukan dan Bina Marga (Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya, No. 12/1970). Peraturan ini telah direvisi berkali- kali antara lain : - SNI -03 – 1725 – 1989 oleh Badan Litbang PU direvisi lagi

menjadi RSNI T-02- 2005 - Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan Indonesia yaitu:

Bridge Management System (BMS) 1992 bagian BDC

( Bridge

Design Code) dengan revisi pada : (a) Pembebanan Untuk Jembatan (SK.SNI T-02-2005), sesuai Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005 (b) Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (SK.SNI T-12- 2004), sesuai Kepmen PU No. 260/KPTS/M/2004


Lampiran 2 -

57

- Perencanaan struktur baja untuk jembatan (SK.SNI T-03-2005).

sesuai Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005 - Kondisi khusus yang tidak terdapat dalam BMS 1992 (dan revisinya)

dapat menggunakan AASHTO atau peraturan lain yang sejenis dengan mendapat persetujuan dari

Pengguna barang/jasa

Mengunakan SK.SNI T-02-2005, meliputi Beban rencana permanen, Lalu lintas, Beban akibat lingkungan, dan Beban pengaruh aksi-aksi lainnya. 1. Beban rencana permanen a. Berat sendiri (baja tulangan, beton, tanah) b. Beban mati tambahan (aspal) c. Pengaruh penyusutan dan rangkak d. Tekanan tanah. Koefisien tekanan tanah nominal harus dihitung dari sifat-sifat tanah (kepadatan, kelembaban, kohesi sudut geser dll ) 2. Beban lalu-lintas a. Beban Lajur Lajur "D" ( UDL dan KEL) KEL) i. Beban merata (UDL) L < 30m q =

9 kPa

L > 30m q =

9 x ( 0,5+15/L ) kPa

• Beban garis garis (KEL) (KEL) P = 49 kN/m kN/m • DLA (KEL) = 0.4 untuk L < 50 meter 

Beban Truk "T“ (semi trailer) • T = 500 kN • DLA (T) = 0.3

Beban lalu-lintas terpilih adalah yang memberikan total gaya dalam yang maksimum pada elemen elemen struktur jembatan.


Lampiran 2 -

58

3. Beban pengaruh lingkungan a. Beban perbedaan temperatur Perbedaan temperatur diambil sebesar 12 0 C untuk lokasi jembatan lebih rendah dari 500m di atas permukaan laut 

Beban angin Tew = 0.0006 Cw (Vw) 2 Ab (kN) untuk penampang jembatan Tew = 0.0012 Cw (Vw) 2 (kN/M) untuk kendaraan yang lewat



Beban gempa Pengaruh gempa rencana hanya ditinjau pada keadaan batas ultimit. Pemodelan beban gempa menggunakan analisa pendekatan statik ekivalen beban gempa, sbb : Teq = Kh . I . W T T dimana Kh = C . S ... . . . . . . . .(3.1 ) T EQ EQ

T EQ= K .hI .W T ( kN) T =EQC.S.I .W (TkN ) Gambar 3.1

dimana C

=

Gaya gempa pada pilar Jembatan

Koefisien geser dasar yang dipengaruhi 0leh : - Wilayah dimana bangunan didirikan - Waktu getar srtuktur yang ditinjau; dit injau; - Jenis tanah dimana bangunan didirikan;

I

=

Faktor Kepentingan

S

=

Faktor tipe bangunan


Lampiran 2 -

WT

=

Beban mati dita bah beban mati tambahan ( KN )



Gaya aliran sungai



Hanyutan



Tekanan hidrostatik dan g aya apung

4. Beban pengaruh aksi-aksi la nnya 

Gesekan pada perletakan Gesekan pada perletakan ermasuk pengaruh kekakuan geser kekakuan geser dari perlet kan elastomer.



Beban pelaksanaan Beban pelaksanaan terdiri ari beban yang disebabkan oleh aktivitas pelaksanaan itu s ndiri dan aksi lingkungan yang mungkin timbul selama pe aksanaan.

• Beban rem

Gambar 3.2 Grafik gaya rem dan panjang

Kriteria Perencanaan - Parameter Ba gunan

59

Lampiran 2 -

60

Gambar 3.3 Perubahan b e ban ban gandar sesuai SK.SNI T-02- 2005 5. Penentuan lebar, kelas dan

uatan jembatan

1). Penentuan lebar jembat n

Tabel 3.1 Pen ntuan lebar jembatan


Lampiran 2 -

LHR

Lebar jembatan (m)

Jumlah lajur

LHR < 2.000

3,5 – 4,5

1

2.000 < LHR < 3.000

4,5 – 6,0

2

3.000 < LHR < 8.000

6,0 – 7,0

2

8.000 < LHR < 20.000

7,0 – 14,0

4

LHR > 20.000

> 14,0

> 4

61

2). Berdasarkan lebar lalu-lintas

- Kelas A = 1,0 + 7,0 + 1,0 meter(Lebar minimum untuk jembatan pada jalan nasional (SE DBM 21 Maret

2008 )

- Kelas B = 0,5 + 6,0 + 0,5 meter - Kelas C = 0,5 + 3,5 + 0,5 meter

3). Berdasarkan muatan/pembebanan muatan/pembebanan - BM 100%: untuk semua jalan Nasional & Provinsi - BM 70%: dapat digunakan pada jalan daerah Transmigrasi


Kabupaten dan

Lampiran 2 -

62

Gambar 3.4 Perubahan beban UDL dan Garis sesuai SK.SNI T- 02-2005 Koefisien kejut pada bangunan yang terpendam bergantung kepada kedalaman tanah yang menutupnya seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Dalamnya tanah penutup dan Koefisien kejut Dalamnya tanah

Koefisien kejut

penutup 1)

sebagai persentase

0.30

50%

0.60

20%

1.00

10%

1.00

0%

3.1.2.2 Beban orang/hewan


Lampiran 2 -

63

Beban orang/hewan diambil sebagai 500 kgf/m2 untuk bangunan sebagai beban menerus. Untuk beban terpusat (point loading),

3.2 Tekanan Tanah dan Tekanan Lumpur 3.2.1 Tekanan tanah Tekanan samping yang dipakai dalam perencanaan bangunan penahan dihitung dengan menggunakan cara pemecahan menurut Rankine. Menurut cara pemecahan Rankine, tekanan samping aktif dan pasif adalah: gaya tekan: Ea = 1/2 K a τ H12 - 2 c H1 K a

..............(3.2)

(active thrust) tahananpasif : Ep = 1/2 K p τ H22 - 2 c H2

K p

di mana: Ea

= tekanan aktif, kN/m

Ep

= tahanan pasif, kN/m

K a

= koefisien tegangan aktif (lihat Tabel 3.4)

K p

= koefisien tegangan pasif (lihat Tabel 3.5)

τ


H1

= tinggi tanah untuk tekanan aktif, m

H2

= tinggi tanah untuk tekanan pasif, m

c

= kohesi, kN/m2.

Titik tangkap Ea

dan EP pada

gambar 3.9


..............(3.3)

Lampiran 2 -

64

Gambar 3.5 Tegangan smpaing ktif dan pasif, cara pemecahan Rankine: a aktif

Tabel 3.3


Lampiran 2 -

65

Tabel 3.4

Gambar 3.6. Tekanan (a) aktif dan (b) pasif, menurut Rankine Arti simbol-simbol yang dipakai dalam Tabel 3.4 dan 3.5 serta Gambar 3.10 adalah: α

= kemiringan bagian belakang dinding

δ

= sudut gesekan antara antara tanah dan dinding

Ф

= sudut geser dalam.

Beberapa harga untuk berbagai jenis tanah diberikan pada Tabel 3.6 berikut untuk dipakai sebagai contoh saja. Harga-harga yang sesungguhnya harus diperoleh dan lapangan dan laboratorium labo ratorium


Lampiran 2 -

66

Tabel 3.5 Harga-harga dan c

Jenis tanah

l

0

c(kN/ m2 )

Pasir lepas

27-30

0

Pasir padat

30-33

0

Pasir lembung

18-22

3-6

Lempung

15-30

1-6

3.2.2 Tekanan lumpur Tekanan lumpur yang bekerja terhadap muka hulu bendung atau terhadap pintu dapat dihitung sebagai berikut: Ps

=

τ

s h

2

2

 1 −   1 +

sin sin

  l  l

..............(3.4)

di mana: Ps

: gaya yang terletak pada 2/3 kedalaman dan atas lumpur yang bekerja secara horisontal

τ s

: berat lumpur, kN/m

h

: dalamnya lumpur, m

l

: sudut gesekan, derajat.

Beberapa anggapan dapat dibuat seperti berikut: b erikut:  G − 1    G 

τ s = τ s 

di mana

τ s

..............(3.5) = berat volume kering tanah 16 kN/m 3 ( ≈ 1600

kfg/m3) G = berat jenis butir = 2,65 menghasilkan τ s = 10 kN/m3 ( ≈ 1000 kgf/m3)


Lampiran 2 -

67

Sudut gesekan dalam, yang bisa diandaikan 30° untuk kebanyakan hal, Menghasilkan : PS = 1,67 h2

3.2

..............(3.6)

Tekanan Air

3.3.1 Tekanan hidrostatik Tekanan hidrostatik adalah fungsi kedalaman di bawah permukaan air dan sama dengan: PH =τ W z Dimana :

...............(3.7)

PH= tekanan hidrostatik, kN/m2 τ w= berat volume air, kN/m3 ( ≈ 10)

z = jarak dan permukaan air bebas, m.

Gambar 3.7 . Tekanan air pada dinding Tegak

Gaya tekan ke atas (uplift) yang bekerja pada lantai bangunan adalah sama dengan berat volume air yang dipindahkan oleh bangunan.


Lampiran 2 -

68

Gambar 3.8 . Gaya Tekan air ke ke atas atas

3.3.2 Tekanan hidrodinamik Harga pasti untuk gaya hidrodinamik jarang diperlukan karena pengaruhnya kecil saja pada jenis bangunan yang digunakan di jaringan irigasi. Prinsip gaya hidrodinamik adalah bahwa jika kecepatan datang (approach velocity) cukup tinggi dan oleh sebab itu tinggi energi besar, maka akan terdapat tekanan yang makin besar pada bagianbagian dinding (lihat Gambar 3.13.).

Gambar 3.9 Tekanan T ekanan hidrodinamik


Lampiran 2 -

69

3.3.3 Rembesan Rembesan atau perkolasi air melalui tanah di sekitar bangunan diakibatkan oleh beda tinggi energi pada bangunan itu. Pada Gambar 3.8 ditunjukkan dua macam jalur rembesan yang mungkin terjadi: (A) jalur rembesan di bawah bangunan dan (B) jalur rembesan di sepanjang sisi bangunan Perkolasi dapat mengakibatkan hal-hal berikut: (a) tekanan ke atas (statik) (b) erosi bawah tanah/piping (konsentrasi aliran yang mengakibatkan kehilangan bahan) (c) tekanan aliran (dinamik). Rembesan dapat membahayakan stabilitas bangunan. a. Gaya tekan ke atas Gaya tekan ke atas pada tanah bawah dapat ditemukan dengan membuat jaringan aliran (flownet), atau dengan asumsi-asumsi yang digunakan oleh Lane untuk teori angka rembesan (weighted creep theory). a.1 Jaringan aliran Jaringan aliran dapat dibuat dengan: (1) plot dengan tangan (2) analog listrik atau (3) menggunakan metode numeris (numerical method) pada komputer. Dalam metode analog listrik, aliran air melalui tanah bawah dibandingkan dengan aliran listrik melalui medan listrik daya-antar konstan. Besarnya

voltase sesuai dengan tinggi piesometrik, piesometrik, dayadaya-

antar dengan kelulusan tanah dan aliran listrik dengan kecepatan air (lihat Gambar 3.9). Biasanya plot dengan tangan yang dilakukan dengan seksama akan cukup memadai.


Lampiran 2 -

70

Gambar 3.10 Jalur rembesan antara bangunan dan tanah sekitarnya

Gambar 3.11

a.1 Teori angka rembesan Lane Dalam teori angka rembesan Lane, diandaikan bahwa bidang horisontal memiliki daya tahan terhadap aliran (rembesan) 3 kali lebih lemah dibandingkan dengan bidang vertikal Ini dapat dipakai untuk menghitung gaya tekan ke atas di bawah bangunan dengan cara membagi beda tinggi eneri pada bangunan sesuai dengan panjang relatif di sepanjang pondasi (lihat Gambar 3.16). Dalam bentuk rumus, ini berarti bahwa gaya angkat pada titik x di sepanjang dasar bangunan dapat dirumuskan sebagai berikut


Lampiran 2 -

P x = H x −

di mana

L x L

∆ H

71

.....................(3.8)

: Px = gaya angkat pada x , kg/m2 L = panjang total bidang kontak bangunan dan tanah tanah bawah, m Lx

= jarak sepanjang bidang kontak dan hulu sampai x, m

∆ H = beda tinggi energi, m Hx = tinggi energi di hulu bendung, m.

Gambar 3.12

Stabilitas terhadap erosi bawah tanah (piping) Bangunan-bangunan yang harus mengatasi beda tinggi muka air hendaknya dicek stabilitasnya terhadap erosi bawah tanah dan bahaya runtuh akibat naiknya dasar galian (heave) atau rckahnya pangkal hilir bangunan.


Lampiran 2 -

72

Bahaya terjadinya erosi bawah tanah dapat dicek dengan jalan membuat jaringan aliran/flownet (lihat pasal 3.3.3.al) dan dengan beberapa metode empiris, seperti: -

Metode Bligh

-

Metode Lane, atau

-

Metode Koshla

a.2 Metode Bligh Metode Bligh

berpendapat berpendapat besarnya perbedaan tekanan di jalur

pengaliran adalah sebanding dengan panjangnya jalan air ( creep line ) yang dinyatakan sebagai : h = l/c

..............(3.9)

dimana : h

=

Beda tekanan

l

=

Panjang creep line

C

=

Creep ratio

Panjang creep creep line sesuai metode metode Bligh dapat dilihat sesuai sesuai gambar gambar 3.17 di bawah ini Elevasi muka air di hulu E

F h

A

C

D

7,5 m

Elevasi muka air di hilir G

I

L

J K

B H

gambar 3.13 Panjang creep line sesuai metode Bligh = h AB

L AB / C

=

L CD / C


Lampiran 2 -

73

h CD CD =

L EF EF / C

dan seterusnya

h EF EF

Maka jumlah seluruh beda tekanan dan dan jumlah seluruh creep creep line = H = ∑ L / C Harga C tergantung dari material dasar di bawah bangunan atau bendungan dapat dolihat pada table 3.7 Agar konstruksi aman terhadap tekanan air maka : Atau ∑ L

≥

h

≤

L /C

hx C .

Dimana ∑ L = AB + BC + CD + DE + EF + FG + GH + HI + IJ + JK + KL Metode Lane Metode Lane ini memberikan koreksi pada teori Bligh dengan menyatakan bahwa energy energy yang dibutuhkan dibutuhkan oleh oleh air untuk melewati melewati jalan vertihal lebih besar

daripada jalan yang horizontal dengan

perbandingan perbandin gan 3 : 1 Jadi dianggap bahwa L bahwa L v

=

3 L 3 L h .

Metode Lane, yang juga disebut metode angka rembesan Lane (weighted creep ratio method), adalah cara yang dianjurkan untuk mencek bangunan guna mengetahui adanya erosi bawah tanah. Metode ini memberikan hasil yang aman dan mudah dipakai. Untuk bangunan-bangunan yang relatif kecil, metode-metode lain mungkin dapat memberikan hasil-hasil yang lebih baik, tetapi penggunaannya lebih sulit. Metode Lane diilustrasikan pada Gambar 3.10 dan memanfaatkan Tabel 6.6. Metode ini membandingkan panjang jalur rembesan di bawah


Lampiran 2 -

74

bangunan di sepanjang bidang bangunan tanah bawah dengan beda tinggi muka air antara kedua sisi bangunan. Di sepanjang jalur perkolasi ini, kemiringan yang lebih curam dan 45 0 dianggap vertikal dan yang kurang dan 45° dianggap horisontal. Jalur vertikal dianggap memiliki daya tahan terhadap aliran 3 kali lebih kuat danpada jalur horisontal.

Oleh karena itu, rumusnya adalah CL

=

∑ L v + 1 / 3 L h

di mana:

..............(3.10)

H

CL : Angka rembesan Lane (lihat Tabel 3.6) ΣLv : jumlah panjang vertikal, m ΣLH : jumlah panjang horisontal, m H : beda tinggi muka air, m.

Gambar 3.14 Metode angka rembesan Lane


Lampiran 2 -

75

Tabel 3.6 Harga-harga minimum angka rembesan lane (CL) Material

Rembesan C Lane

Bligh

Pasir sangat halus atau lanau

8.5

18

Pasir halus

7.0

15

Pasir sedang

6.0

--

Pasir kasar

5.0

12

Kerikil halus

4.0

--

Kerikil sedang

3.5

--

Kerikil kasar termasuk berangkal campur pasir

3.0

9

Bongkah dengan sedikit berangkal dan kerikil

2.5

4–6

Lempung lunak

3.0

--

Lempung sedang

2.0

--

Lempung keras

1.8

--

Lempung sangat keras

1,6

--

a.3 Metode Khosla’s Cara Khosla’s sebagai sebagai penyelesaian penyelesaian persamaan persamaan Laplacian oleh variable bebas ( “independent “independent “)

dan hasilnya hasilnya disajikan disajikan dalam dalam grafik pada

gambar 3.15 di bawah ini merupakan Diagram secara empiris.


Lampiran 2 -

Sumber : Design Of Irrigation Structures

gambar 3.15 grafik Khosla’s secara empiris.

Ikhtisar yang penting dalam penyelesaian secara metoda Khosla’ S adalah : a) Muka a) Muka terluar dari ujung sheet pile adalah lebih banyak efektif daripada salah satu sisi dalam dan panjang horizontal horizontal dari lantai


76

Lampiran 2 -

77

b) Pada b) Pada sheet pile yang menengah, bila panjanglebih kecil daripada sisi terluar adalah tidak efektif kecuali untuk pendistribusian pendistribus ian tekanan. c) Untuk c) Untuk konstruksi dibawah lantai, resapan dimulai dari ujung lantai. Jika hidrolik gradient gradient yang keluar lebih besar daripada daripada gradient kritis kritis untuh tanah di bawahnya ( Sub-soil ), butiran tanah akan bergerak bersama aliran air yang kemudian mengakibatkan degradasi dari lapisan tanah yang ada dibawahnya beruba kavitasi lapisan tanah dan terakhir sebagai kegaglan konstruksi. d) Ini d) Ini secara mutlak disebabkan kedalaman vertical cut Off pada ujung hilir bangunan untuk mencegah pengaruh aliran air dibawah lantai. Tinjauan ini lebih jelas dan diteliti pada jaringan aliran dibawah bangunan yang terlihat pada gambar 3.16 a di bawah ini.

Lantai kedap air

Sheel pile

G aris Equi potensial Garis aliran

Gambar 3.16 ( a) Sejumlah potensi aliran air ke bawah pada sisi terluar sheet pile yang lebih banyak dari pada permukaan sisi dalam atau aliran horizontal


Lampiran 2 -

78

Garis aliran

G aris Equi potensial

Lantai kedap air

Gambar 3..16 (b ) Definisi Jaringan Jaringan aliran air ( “Flownet “Flownet “) yang mengalir mengalir diantara dua garis equi-potensi equi-potensi yang selalu tetap.

Bila terjadi jaringan aliran karena tekanan lantai dasar tiap persegi dekat pojok pojok lantai menjadi sangat kecil. ( gambar 3.16

b ) . Dan

didifinisikan besar rembesan rembesan antara dua garis potensial yang selalu selalu konstan adalah

dh/ dl dekat pojok yang akan berlebihan dan akan

menyebabkan terjadinya piping. Pada kasus lantai kedap air dari

D / S

garis sheet pile tidak ada

kotak persegi akan sangat kecil . Dan untuk lebih lanjut daerah ini berubah menjadi kelebihan dh / dl yang akhirnya keluar ke bawahnya. Jumlah berat pada titik ini semuanya kemungkinan energi aliran diantara butiran ( “ seepage “), “), sehingga kemungkinan piping tidak tidak terjadi.

d A

C

B b

Gambar 3.17 seepage seepage melalui melalui suatu lantai


dh > 1 dl

Lampiran 2 -

1 /á

= b / d dimana

79

á = hidroulik gradien

d = tinggi kedalaman air di atas lantai bangunan b = panjang aliran di bawah bangunan Presentase sisa tinggi tekanan pada pertemuan lantai horizontal dan sheet pile dan pada ujung sheet pile di evaluasi dengan grafik gambar 3.18.. Dari grafik diperoleh Ø d ( % ) dan Ø c. (%)

Andaikata unrtuk dalam hal lantai depan suatu bangunan dilengkapi dengan 3 (tiga ) sheet pile seperti dalam gambar 3.23 (a), kemudian untuk memudah menganalisa piping dibagi dalam 3 tinjau lokasi sheet pile seperti gambar 3.19 ( b ), (c ) dan (d ).


Lampiran 2 -

Gambar 3.18 Grafik Khosla’s secara Variable bebas (Independent)


80

Lampiran 2 -

81

(a )

Eb

Ec

Fb

Fc

Ed

(b)

Fd (d)

(c)

(b) Eb

Fb

(c) Ec

Fc

(d) Ed

Fd

Gambar 3. 19 Lantai muka muka dengan 3 lokasi lokasi sheet pile pile dan pemisahan lokasi sheet pile secara tersendiri ( Independent ) metode Khosla Uraian tekanan pada masing- masing titik E b b , F b

,

E b b , F b

,

E b b , F b

,

merupakan perkiraan awal yang dihitung dengan rumus sederhana sebagai sheet pile tunggal.


Lampiran 2 -

82

Jika ditinjau sebagai konstruksi secara keseluruhan ( gambar 3. 19 ( a ) maka menurut metode Khosla perlu beberapa koreksi yaitu : 1. Koreksi ketebalan lantai Jika ketebalan lantai adalah t untuk sembarang letak loaksi sheet pile yang mempunyai kedalanan d dikoreks dengan rumus : C = Ø D - ( Ø E atau Ø C ) d

. . . . . . . ( 3.11 )

Jika ditetapkan tebal lantai t , perlu dimasukan dalam perhitungan tekanan tekanan ke atas ( up lift ) dengan metode ini hanya kedalaman netto dari sheet pile

yang dimasukkan dalam

persamaan C tersebut di atas . Dalam gambar 3.20

yang

dimasukan kedalaman sheet pile a,b, dan c ( bukan a+t ; b+t dan c + t )

t a

b

c

Gambar 3. 20 Tebal lantai dan kedalaman netto sheet pile 2. Koreksi gangguan gangguan aliran dibawah dibawah lantai karena karena adanya adanya sheet sheet pile Koreksi gangguan gangguan aliran dibawah dibawah lantai karena karena adanya adanya sheet sheet pile yang dinyatakan dalam prosentase halangan atau gangguan aliran karena adanya sheet pile dihitung dengan rumus Khosla sebagai berikut :


Lampiran 2 -

C = 19

D x d + D b’ b

83

. . . . . . . ( 3.12 )

dimana : C

= Koreksi yang diperlukan diperlukan untuk untuk perhitungan perhitungan tekanan

b’ = Jarak antara sheet pile D

= Kedalaman sheet pile, yang pengaruh pengaruh nya ditentukan lokasi pile yang yang berdekatan berdekatan

b

= Panjang tolal lantai

Koereksi tersebut tersebut diatas diatas dapat bernilai negative negative ( pengurangan pengurangan tekanan ) atau

positif ( penambahan penambahan tekanan ) tergantung tergantung

letak sheet pile ditempatkan di hulu atau di hilir dari pile D. Koreksi C dichek ketepatannya dengan membndingkan membndingkan hasil test dan teori untuk dua sheet pile yang sama pada salah satu ujung lantai bangunan dengan kasus lainnya. Hasil kesalahan tidak boleh melebihi 2,50 %, maka rumus ini dapat diterapkan pada semua kasus letak sheet pile.

3. Koreksi kemiringan lantai Koreksi ini dapat dopakai garis sheet pile yang tetap dari mulai ujung sampai akhir kemiringan . koreksi koreksi positif arah arah kemiringan kemiringan dari aliran dan negative jika arah naik keatas kemiringan . Miring ke atas cenderung mengembangkan “ flow net “ dan aliran menurun cenderung mengompres atau menekan flow net.


Lampiran 2 -

84

Koreksi kemiringan dari berbagai nilai V/H dapat dilihat dalam table 3. 7 .

table 3. 7 Koreksi kemiringan dari berbagai nilai V/H Kemiringan

Koreksi Kemirigan

( V/H )

( % )

1 : 1

11,2

1 : 2

6,5

1 : 3

4,5

1 : 4

3,3

1 : 8

2,0

Sumber : Basic Principles of Design OfHydraulic Structures

Contoh dari Basic Principles of Design Of Hydraulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla gambar 3.18. E A

El. 100 c

El. 101,00 E F D 7,5 m

B

El. 97,00

El. 98,50 I

G

15,5 m

J

L

7, 0 m El. 96,0 H

Gambar 3. 21 (a) Hydraulic Structures Structures tentang penggunaan Grafik Grafik Khosla


El. 97,0 K

Lampiran 2 -

85

Menentukan pendekatan awal besar tekanan dimasing- masing titik. ( belum dimasukan factor koreksi )

El. 100 E1

C1 b = 22,5 m

d= 3m D1 El. 97,00

Gambar 3. 21 ( b) Hydraulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di hulu Dari gambar 3.21 ( b )

1

= d = 3 = 0,133 b 22,5

Dari Grafik Khosla ( Gambar 3. 19 ) diperoleh Ø D = 22 % dan Ø C = 32 %

Maka tinggi sisa tekanan di titik B adalah D1 = 100 - Ø D = 100 100 – 22 = 78 %

C1 = 100 - Ø = 100 – 32 = 68 % El. 103,0 b = 22,5 m El. 98,50


C

Lampiran 2 -

E1

86

C1 d = 2,50 2,50 m El. 96,0

b’ = 15,5 m

Gambar 3. 21(c) Hydraulic Structures tentang penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di tengah

= 22,50 2,50

= 9

Dari dasar perbandingan

b1 b

= 15,50 = 0,69 = 69 % 22,50

Dari grafik diperoleh Ø C = 30 % untuk

= 9 dan dasar perbandingan perbandinga n

b 1 1 = 69 % b Untuk Ø E , cadangan aliran . Bila sesuai dasar perbandingan perbandingan menjadi

( 100 – b1 / b ) = 31 % Tekanan E dalam Gambar 3. 18 (c) berlaku D/S dari sheet pile dan sisa tekanan pada E dengan dicadangkan aliran Ø C dibaca dari dasar rasio C

= 9 dan b 1 1 / b

= 0,31 dari grafik gambar 3.15 maka Ø

= 55 %. Sebelum memberikan % tekanan di E dengan aliran

rembesan dari kiri kekanan di titik G atau Ø E = ( 100 - Ø C ) = 45 %.

El. 98,50 E1 b = 22,5 m

C1 d = 1,50 m

El. 97,0

Gambar 3. 21 (d) penggunaan Grafik Khosla dengan asumsi site pile di hilir


Lampiran 2 -

87

= 1,50 = 0,867 22,50

Dari Grafik Grafik Khosla ( Gambar Gambar 3. 22) 22) diperoleh diperoleh Ø E = 22 % dan Ø D = 16 % Dari hasil perhitungan perhitungan di atas diperoleh Propsentase tekanan awal dari masing-masing titik A,B, C, D , E, F , G, H, I, J, K, dan L ( lihat gambar 3.25 a ) terinci dalam Tabel 3. 8 Di bawah ini .

Tabel 3. 8 tekanan awal dari dari masing-masing masing-masing titik titik A,B, A,B, C, D , E, F , G, H, I, J, K, dan L ( lihat gambar 3.25 a ) TitiK

% Tekanan

TitiK

% Tekanan

A

100

G

45

B

78

H

38

C

68

I

30

D

Di asumsi

J

22

E

Di asumsi

K

16

F

Di asumsi

L

0

Sumber : Principles of Design Of Hydraulic Structures Structures , 1977

Beberapa koreksi antara lain : 1) Koreksi terhadap ketebalan lantai 2) Koreksi terhadap gangguan aliran karena adanya sheel pile (a) Koreksi di titik C : d= 3m

dan D = 4 m

b’ = 15,5 m dan maka koreksi C = 19

b = 22,50 m 4


x

7

= 3 %

Lampiran 2 -

15,5

88

22,50

(b) Koreksi di titik G : d = 2,50 m

dan D = 1 m

b’ = 15,5 m dan

b = 22,50 m

maka koreksi C = 19

1 x 15,5

3,5 = -0,75 % 22,50

(c) Koreksi di titik I : d = 2,50 m b’ = 7,0

dan D = 1,50 m

m dan

b = 22,50 m

maka koreksi C = 19

1,5 x 4 = + 1,56 % 7 22,50

(d) Koreksi di titik J :

d = 1,5 m dan D = 2,50 m b’ = 7 m dan b = 22,50 m maka koreksi C = 19 2,5 x 4 = - 2,1 % 7 22,50 3) Koreksi 3) Koreksi terhadap kemiringan lantai (a) Koreksi di titik G : Kemiringan 1 : 3 ; b s s = 7,5 m dan b’ = 15,50 m Maka koreksi karena kemiringan C = 4,5 x 7 / ( 15,5) = 2,18 % Hasil perhitungan tinggi tekanan dibawah lantai bangunan metode Khosla dapat dilihat pada table 3. 9 Di bawah ini. Table 3. 9 Hasil perhitungan tinggi tekanan tekanan dibawah lantai bangunan metode Khosla

TitiK

% Tekanan

% tekanan koreksi

% tekanan Terkoreksi

Sisa Tinggi Tekanan ( m )

(1)

(2)

(3) = (1)

(4)= (3)x4,5


Lampiran 2 -

89

+(2) B C D E F G H I J K

A 78 68 Di asumsi Di asumsi Di asumsi 45 38 30 22 16

L

0

100

0

100

4,50

0 +3 -0,75 + 2,18 0 +1,56 - 2,16 0

78 71 46,43 38 31,56 19,84 16

3,50 3,2 2,07 1,47 1,41 0,86 0,76

0

0

0

Sumber : Principles of Design Of Hydraulic Structures Structures , 1977

3.3.4 Faktor keamanan

Rembesan di hilir lantai belakang

bendung Faktor keamanan

Rembesan di hilir lantai belakang bending

dihitung berdasarkan metode Gradient rata-rata yang keluar dari ujung lantai belakang suatu bendung adalah

( H A A -

H B ) / L , yang

didifinisikan sebagai sebagai gradien rata-rata rata-rata kehilangan kehilangan tinggi tekanan tekanan antara dasar suatu suatu dinding dinding halang halang aliran air

( “ cut- off ) dan di hilir

permukaan tanah fondasi dipandang sebagai jarring aliran (“ flow net “ ) seperti seperti dalam gambar di bawah bawah ini. Faktor keamanan S didifinisikan berat tanah dalam air ý s per luas potongan dari A dan B dibagi tekanan resapan air ( lihat lihat gambar 3.22 ). F=

ýs

( H a - H b ) tekanan air


Lampiran 2 -

90

B ( tekanan H B)

Lantai

d f = I di ( I = gradient

Bagian hilir dinding halang a

A ( tekanan H A )

p P=

ýs

( 1– p) L xS

Garis aliran flow net

Gambar 3.22 Cara rembesan aliran air gradient keluar Dari gambarbtersebut di atas di dapat persamaan sebagai berikut :

ýw (

Ha - Hb) = (

ýs

-

ýw

) (1 -p )L

dimana :

s ý s

= Berat jenis tanah = 2,65 t/ m 3

ý w w

= Berat jenis air

= 1

t / m 3

( H a - H = Kehilangan tekanan antara A dan B b )

p L

= Porositas tanah ( biasanya 40 % ) = Jarak antarsa A dan B

Dengan memasukan harga berat jenis tanah dan air maka persamaan menjadi ( Ha - Hb) =

1,65 ( 1 - p ) L

Untuk penggunaan perencanaan factor keamanan digunakan rumus :


Lampiran 2 -

S = 1,65 ( 1 - p ) L

≥

91

5

( Ha - Hb)

3.4 Beban akibat Gempa Faktor-faktor beban akibat gempa yang akan digunakan dalam perencanaan bangunan-bangunan pengairan diberikan dalam bentuk peta yang diterbitkan oleh STANDAR INDONESIA yang berlaku . Karena DPMA dalam tahun 1981 dengan juduk “Peta Zona Seismik untuk Perencanaan Bangunan Air Tahan Gempa” DPMA dalam tahun 1981, tidak berlaku lagi . Berdasarkan SNI 03-1726-2002 03-1726-2002 , Tata Cara Cara perencanaan perencanaan ketahanan ketahanan gempa untuk bangunan gedung dan dengan acuan normative lainnya seperti M-02-2002 Metode Metode Anlis dan dan cara Pengendalian rembesan air air - RSNI M-02-2002 untuk Bendung Urugan Lereng Statik Bendungan - RSNI M – 03-2002 Metode Analisis Stabilitas Lereng Statik tipe Urugan - RSNI T-01-2002 Tata Cara desain Tubuh Bendungan Tipe Urugan

Pada peta itu pulau-pulau di Indonesia dibagi menjadi 6 daerah seperti tampak pada Gambar 3.21 dengan parameter gempa yang berbeda- beda. Koefisien gempa dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut ad = n (aC * Z)m,

E =

a

............(3.11)

............(3.12 )

d

g

di mana: ad

= percepatan gempa rencana, cm/dt 2


Lampiran 2 -

n, m

= koefisien untuk jenis tanah (lihat Tabel 3.2)

aC

= percepatan kejut dasar, cm/dt (untuk harga per periode ulang

E g

92

lihat Tabel 3.12 ).

= koefisien gempa = percepatan gravitasi, cm/dt2 ( 980)

z =faktor yang bergantung kepada letak geografis (Koefisien Zona lihat Gambar 3.12, )

Tabel 3.10 Koefisien Zona gempa pada Zona A,B,C,D,E,F ZONA

KOEFISIEN ZONA Z

A

0,10 – 0,30

B

0,30 – 0,60

C

0,60- 0,90

D

0,90 – 1,20

E

1,20 -1,40

F

1,40 – 1,60

Sumber : RPT 4, ANALIS STABILITAS BENDUNGAN TIPE URUGAN AKIBAT GEMPA

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan parameter evaluasi gempa ada 3 faktor yaitu : 1) Tingkat 1) Tingkat kerusakan kerusakan di lokasi bending/ bending/ bangunan bangunan pengairan 2) Tingkat 2) Tingkat resiko dari bangunan yang sudah selesai dibangun; 3) Tipe 3) Tipe bendungan dan potensi tipe keruntuhan. Tingkat kerusakan kerusakan di lokasi bending/ bending/ bangunan bangunan pengairan Secara geografis beberapa tempat kadang-kadangberbeda Periode ulang dan percepatan dasar gempa, a c c sesuai SNI 03-1726- 2002 diuraikn diuraikn dalam tabel 3.11 di bawah ini Tabel 3.11 Periode ulang dan percepatan dasar gempa, a c c


Lampiran 2 -

Periode ulang *) tahun

93

ac *) 2 (gal = cm /dt )

10 20 50 100 200 500 1000 5000

90 120 190 220 250 280 330

Sumber : RPT 4, ANALIS STABILITAS BENDUNGAN TIPE URUGAN AKIBAT GEMPA

Faktor gempa E yang dicari dan rumus dan peta di atas dipakai dalam perhitungan stabilitas di mana faktor itu harus dikalikan dengan berat sendiri bangunan dan dipakai sebagai gaya horisontal.

Koreksi pengaruh jenis tanah tanah setempat sesuai

SNI 03-1726-2002

diuraikan dalam dalam tabel tabel 3.12 di bawah ini

Tabel 3.12 Faktor Koreksi pengaruh jenis tanah setempat

Kelom pok

Jenis tanah

1

Batuan : a) Perlapisan terbentuk sebelum periode kuarter disebut batuan; b) Lapisan diiluvial di atas lapisan batuan dengan tebal kurang 10 m Diiluvium : a) Lapisan diiluvial di atas lapisan batuan dengan tebal lebih dari 10 m; b) Lapisan alluvial diatas lapisan batuan tebal kurang dari 10 m

2


Periode Predominan TS (detik)

Koreksi V

TS ≤ 0,25

0,80

0,25
1,00

Lampiran 2 -

3 4

Alluvium: Alluvium Lunak :

0,25
Catatan : (1) Yang termasuk dalam lapisan diiluvial adalah lapisan pasir

94

1,10 1,20

padat; kerikil bongkahan; lempung

keras; (2) Yang termasuk lapiasan alluvial adalah lapisan endapa baru seperi endapan sungai; longsoran;


Lampiran 2 -

95

Gambar 3.23 Pembagian ona wilayah gempa di Indonesia dibagi enjadi 6 daerah

3.5 Kombinasi Pembebanan


Lampiran 2 -

96

Tabel 3.13 menunjukkan kombinasi pembebanan dan kenaikan kenaikan dalam tegangan izin rencana.

No

Kombinasi pembebanan

Kenaikan tegangan izin

1

M + H 6 K T+ Thn

0%

2

M + H 6 K T+ Thn + G

20%

3

M + H 6 K T+ Thb

20%

4

M + H 6 K T+ Thb + G

50%

5

M + H 6 K T+ Thb + Ss

30%

Dalam Table 3.13: M = Beban mati H = Beban hidup K = Beban kejut T = Beban tanah Thn = Tekanan air normal Thb = Tekanan air selama banjir G = Beban gempa Ss = Pembebanan sementara selama pelaksanaan

3.6 Tegangan Izin dan Faktor Keamanan Keamanan 3.6.1 Tegangan izin Tegangan izin untuk beton (bertulang), baja dan kayu diuraikan dalam standar persyaratan di bawah ini: (1) PBI-1971 (NI-2) Peraturan Beton Bertulang Indonesia (2) VOSB-1963

Peraturan-peraturan

Perencanaan

Bangunan

Konstruksi Baja dan PPBBI-1983 Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (Jembatan dan Bangunan) (3) PKKI-1961 (NI-5) Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia.


Lampiran 2 -

97

Untuk pasanganbatu atau bata merah , tegangan-tegangan izin adalah:

i.

σ d = 7 N/mm2 (= 7 kgf/cm2)

-

pasangan batu

-

pasangan bata merah σ d = 2,5 N/mm2 (= 25 kgf/cm2)

-

tidak boleh ada tegangan tarik pada bangunan dan pasangan.

Faktor keamanan

(a) Harga-harga

faktor

keamanan

terhadap

bahaya

guling

(overturning) diberikan pada Tabel 3.14 untuk berbagai kombinasi pembebanan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.13.

Tabel 3.14 Faktor kearnanan M 1 1/M g g ≤ Fg*) terhadap guling


*)

Faktor

keamanan

(Fg)

1

1.5

2

1.3

3

1.3

4

1.1

5

1.2

M g g = momen total sesungguhnya yang menyebabkan terjadinya guling

M t t = momen tahan terhadap guting F g g = faktor keamanan terhadap guling. (b) Harga-harga faktor keamanan terhadap gelincir (sliding) F s

diberikan pada Tabel 3.12 untuk berbagai kombinasi pembebanan.


Lampiran 2 -

Tabel 3.15

Faktor keamanan keamanan terhadap gelincir gelincir /r ≤ Fs**)


**)

98

Faktor keamanan (Fg)

1

1.5

2

1.3

3

1.3

4

1.1

5

1.2

r = tegangan izin maksimum, kN/m2

r

= tegangan gelincir yang sesungguhnya, kN/m2

F s s = faktor keamanan terhadap gelincir . (c) Faktor keamanan terhadap gaya tekan ke atas sebaiknya`diambil antara 1,1 dan 1,5 .

3.7. Tekanan tanah akibat gempa 3.7.1 Acuan normative Acuan normative mennggunakan SNI 2833-2008 tentang Standar Perencanaan ketahanan gempa untuk Jembatan dan SNI 03- 1726- 2002 tentang Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk rumah dan gedung. 3.7.2. Tekanan tanah akibat gempa Tekanan tanah akibat gempa dihitung dengan rumus berikut : Tekanan tanah aktif P EA EA = ý x K EA EA - 2 c

K EA EA + q’ K EA EA


Lampiran 2 -

99

Cos 2 ( Ø - O 0 0 - O)

K EA EA =

X 1 2 Cos O 0 0 Cos O Cos ( O + O 0 0 + D EA EA

) 1 -

x X 2 2

1 Y

. . . . . . . (3.13 ) Dimana : X 1 1

= Sin (ø +D E E )

X 2 alp a - O o 2 = Sin ( ø - alpa o ) Y 1 1 =

Cos ( O + O 0 0 + D E E ) Cos (O- Alpa )

Tekanan tanah pasif P EA EA = ý x K EA EA - 2 c

K Ep Ep

+ q’ K Ep Ep

Cos 2 ( Ø - O 0 0 + O)

K EA EA =

X 1 2 Cos O 0 0 Cos O Cos ( O - O 0 0 + D E E

) 1 -

x X 2 2 1

Y

. . . . . (3.14 ) Dimana : X 1 1

= Sin (ø - D E E )

X 2 alp a - O o 2 = Sin ( ø + alpa o ) Y 1 1 =

Cos ( O - O 0 0 + D E E ) Cos (O - Alpa )

Dimana : P EA = Tekanan tanah aktif akibat gempa pada kedalaman X ( EA Tf/m 2 , KN/m2 ) K EA = Koefisien tanah tanah katif akibat akibat gempa EA P EP = Tekanan tanah pasif akibat gempa pada kedalaman X ( EP Tf/m 2 , KN/m2 ) K EP = Koefisien tanah pasif akibat gempa EP


Lampiran 2 -

100

ý

= Berat isi tanah ( Tf/m 3 , KN/m 3 )

X c

= Kedalaman dimana tekanan tanah P EA EA dan P EP EP bekerja pada permukaan tembok penahan ( m ) = Kohesi tanah ( Tf / m 2 , KN/m 2 )

q’

= Beban pada permukaan tanah ( Tf / m 2 , KN/m 2 )

Ø

= Sudut Sudut geser geser tanah tanah ( 0 )

alpa = Sudut Sudut kemiringa kemiringan n permkaan permkaan tanahter tanahterhada hadap p O D E E O 0 0

= Sudut antara permukaan belakang tembok terhadap bidang horizontzal ( 0 ) = Sudut geser permukaan belakang tembok dengan tanah ( 0 ) 0 = Tan -1 K h h ( )

K h h

= Koefisien gempa horizontal horizontal sesuai peraturan gempa horizontal sesuai peraturan gempa Catatan : bila nilai Ø ± alpa - O 0 0 < 0 dianggap bahwa sin( ø + alpa - O o o ) = 0 , dan q’ adalah beban pada permukaan tanah dimana tidak termasuk beban hidup

q’ q’ O

O

O

H

P EA EA

P EP EP

H

P EA EA

P EP EP

Ѳ

Ѳ

N

N N (a ) Aktif

( Ѳ+  E )

(O +  E )

N

(b) Pasif

Gambar . 3.24 Tekanan tanah akibat gempa Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

Lampiran 2 -

101

4 PASANGAN BATU DAN BATA MERAH 4.1. Umum Pasangan, khususnya pasangan batu, sering dipakai untuk pembuatan bangunan-bangunan

irigasi

dan

pembuang.

Bahan-bahan

ini

mempunyai kelebihan-kelebihan penting dibandingkan dengan bahanbahan lain, misalnya: -

Awet

-

setengah terampil

-

para kontraktor telah terbiasa dengan penggunaan bahan ini

-

murah jika batu bisa didapat di tempat konstruksi.

Dalam bagian-bagian berikut akan diberikan spesifikasi pokok bahan tersebut.

4.2. Batu Pasangan yang dipakai untuk bangunan-bangunan irigasi terutama dibuat dari batu kali atau batu galian dan kadang-kadang batu koral. Bata merah dipakai di daerah-daerah di mana jarang terdapat batu alamiah, sedangkan bata merah mudah didapat. Bata merah juga mungkin dipakai untuk membuat bangunan-bangunan kecil di petakpetak tersier di mana pasangan bata merah akan lebih cocok untuk ukuran konstruksi yang diperlukan. Standar yang dapat diterapkan untuk bahan-bahan ini adalah N.I. 13 (Batu Belah) , batu belah dan batu kali ditinjau dari bahan dasar menurut geologi adalah batu basalt. Batu kali diambil dari sungai umumnya berdiameter antara 15 cm sampai 30 Cm dan batu belah sedang batu belah baik diambil dari sungai mupun hasil galian dengan pertimbang diameternya terlalu besar lebih dari 30 Cm untuk memudah diangkut dan menyeragamkan menyeragamkan ukuran ( sekitar 30 cm ) maka batu tersebut dibelah.


Lampiran 2 -

102

N.I 10 (Bata Merah) dan PUBI-1982 (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia).

Semua bangunan melintang sungai yang di atas 3 meter harus beton , tidak boleh pasangan pasangan batu kali ( kesepaktan kesepaktan dalam Penyempurnaan Penyempurnaan KP 02 tahun 2007), batasan konstruksi tinggi penggunaan batu kali . Harga kekuatan tekan batu alamiah yang akan digunakan untuk pasangan batu menurut PUBI-1982 adalah 80-150 N/mm 2 (800 - 1500 kg f/cm2). Kekuatan rata-rata bata merah adalah 2,5 - 25 N/mm2 (25 250 kgf/cm2) untuk bata merah kelas 25 sampai 250. Ada tipe khusus pasangan batu, yakni pasangan dan batu candi yang pada pokoknya heriipa batu-batu pecahan yang dipasang rapat untuk menghasilkan permukaan yang awet dan tahan gerusan (abrasi). Tipe pasangan ini dipakai sebagai lapisan permukaan untuk bendung pelimpah dan bangunan-bangunan lain yang terkena aliran cepat yang mengangkut sedimen kasar.

Gambar 4.1 menunjukkan blok-blok batu yang dipakai untuk batu candi.

Jenis-jenis btu yang dipakai sebagai bahan untuk membuat batu candi ialah: andesit,basal, dasit, diabase, diorit, gabro, granit dan grano

4.3 Mortel Ada berbagai mortelladukan yang dipakai untuk pekerjaan pasangan yakni: (a) Untuk pasangan batu candi:


Lampiran 2 -

103

1 semen : 2 pasir untuk bagian yang akan terkena kontak

-

langsung dengan aliran air 1 semen : 3 sampai 4 pasir untuk mortel yang tidak terkena

-

kontak langsung dengan aliran. (b) Untuk pasangan batu yang lain: - 1 semen : 2 pasir untuk konstruksi berkekuatan tinggi;

- 1 semen : 3 pasir untuk mortel yang terkena kontak langsung dengan aliran air, dan - 1 semen : 4 pasir untuk pondasi dan bagian-bagian yang tidak

terkena kontak dengan aliran air.

Untuk konstruksi-konstruksi yang terkena kontak dengan air laut, semen yang dipakai hendaknya semen Portland kelas V yang tahan sulfat.


Lampiran 2 -

104

5. BETON 5.1. Permasalahan Beton harus dipakai dan direncana sesuai dengan persyaratan yang saat ini yaitu SK SNI T-15-1991-03 Departemen Departemen Pekerjaan Umum. Dan PBI-1971 atau NI-2 PBI -1971 sudah tidak dipergunakan lagi. SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum didinitifkan sebagai SNI 03-2847-1992 Tatacara Perhitungam Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung. Perbedaan tata cara perhitungan struktur Beton dengan PBI-1971 atau NI-2 PBI -1971 dan SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum diuraika dalam table 5.1 di bawah ini. Table 5.1 Perbedaan tata cara perhitungan perhitungan struktur struktur Beton dengan dengan PBI- 1971 atau NI-2 PBI -1971 dan SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum PBI-1971 atau NI-2 PBI -1971

SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum

1. Menggunakan metode 1. Menggunakan metode kekuatan elastic atau cara n yang ultimit ( batas) variablenya tergantung pada 2. Konsep hitungan keaman an dan mutu beton dan waktu beban lebih realistik dihubungkan pembebanan serta keharusan dengan daklitas struktur. pemasangan tulangan rangkap 3. Tata cara perhitungan geser dan bagi balok-balok yang ikut puntir pada keadaan ultimit ( batas). batas). menentukan kekuatan struktur. 4. Menggunakan stuan SI dan notasi 2. Diperkenalkan perhitungan disesuaikan dengan yang dipakai dalam metode kekuatan ultimit yang kalangan Internasional. belum merupkan keharusan 5. Ketentuan-ketentuan detail dipakai, dimungkinkan sebagai penulangan lebih rinci untuk beberapa alternative. komponen struktur. 3. Diperkenalkan dasar dasar 6. Mengetengahkan beberapa perhitungan tahan gempa ketentuam yang belum tersedia dalam peraturan sebelumnya,


Lampiran 2 -

5.2.

105

Klasifikasi Untuk kepentingan mutu disamping pertimbangan ekonomis,

beton yang dipakai dan direncanakan sesuai yang tercantum dalam SK SNI T-15-1991-03 T-15-1991-0 3 Departemen Pekerjaan Umum seperti dalam tabel 5.2 di bawah ini. Tabel 5.2. Klasifikasi mutu beton sesuai SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum

Kuat Mutu Tekan (MP a a )

f’ c c

10

f’ c c

< 20

f’ c c

≥ 20

Perbandingan Susunan bahan beton Keterangan berdasarkan konversi berat 1 PC : 2 Psr : 3 Krikil Boleh berdasarkan volume dari konversi berat Slump tidak boleh melebihi 100 1 PC : 3/2 Psr : 5/2 mm untuk kedap air Krikil Penakaran campuran beton harus harus berdasarkan berat

Sumber : Struktur Beton Bertulang Nerdasarkan Nerdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Departemen Departemen Pekerjaan Umum ,

Berdasarkan Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan beton untuk konstruksi bangunan gedung dan perumahan sesuai SNI 7394- 2008 diuraikan dalam table 5.3. mutu beton , slump dan susunan bahan campuran beton sesuai perbandingan berat bahan ini hasil test di laboratorium di Pusat Penelitian dan Pengembangan Bangunan Bandung. Maka untuk pelaksanaan campuran beton di luar Bandung di sarankan

untuk

diadakan test uji bahan di daerah masing-masing

untuk menyesuaikan komposisi bahan dan kekuatan yamg dihasilkan . dihasilkan .


Lampiran 2 -

106

Table 5.3. mutu beton , slump dan susunan bahan campuran beton sesuai perbandingan berat berat berdasarkan SNI 7394- 2008

Perbandingan Susunan bahan beton berdasarkan konversi berat ( Kg )

n a k e T t a u K

K u t i u a i M l N

PC r i s a P

) m m 0 3 Ø s l i k a k i M r K (

) r e r i t i A L (

Perbandingan Susunan bahan beton berdasarkan konversi Volume p ) m m u C l S (

) K A Z ( C P

r i s a P

) k a t o K (

) m m 0 l i 3 k a k t i r o K Ø K s k a M (

f’ c

7,4

100

247

869

999

215

12 ± 2

5

4,33

4,5

f’ c

9,8

125

276

828

1012

215

12 ± 2

5,5

4,5

5

f’ c

12,2

150

299

799

1017

215

12 ± 2

6

4

5

f’ c

14,5

175

326

760

1029

215

12 ± 2

6,5

3,8

5

f’ c

16,9

200

352

731

1031

215

12 ± 2

7

3,65

5

f’ c

19,3

225

371

698

1047

215

12 ± 2

7,5

3,5

5

f’ c

21,7

250

384

692

1039

215

12 ± 2

8

3,5

5

f’ c

24,0

275

406

684

1026

215

12 ± 2

8

3,45

5

f’ c

26,4

300

413

681

1021

215

12 ± 2

8,2 5

3,33

5

f’ c

28,8

325

439

670

1006

215

12 ± 2

9

3,33

5

f’ c

31,2

350

448

667

1000

215

12 ± 2

9

3,33

5

Untuk memudahkan pelaksanaan di lapangan mutu beton , slump dan susunan

bahan

berdasarkan

campuran

beton

sesuai

perbandingan

SNI 7394- 2008 dikonversi kedalam

ukuran volume

dengan langkah sebagai berikut : 1) Ditetapkan 1 Zak Semen di pasaran yang beratnya beratnya 50 Kg,


berat

Lampiran 2 -

107

2) Buat kotak untuk menakar pasir dan kerikil dengan ukuran 0,50 x 0,50 x 0,50 m 3 , maka volume kotak = 0,125 m 3 . 0,50 m 0,50 m 0,50 m

Gambar 5.1 Kotak kayu ukuran 0,50 x 0,5 x 0,50 M 3

5.3.

Tulangan

Penutup beton tulangan sebaiknya diambil sesuai yang tertera dalam table 5.4.

Jenis dan baja tulangan yang digunakan dalam SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum sesuai SII 0136-80 dapat dilihat pada table 5.5 di bawah ini. Tabel 5.4 Penutup beton minimum

Tipe konstruksi pelat dinding balok kolom

Penutup minimum ( mm ) Tampak Tak tampak 15 20 25 30

20 25 30 35

Di lingkungan yang korosif , misalnya bangun an – bangunan yang kontak langsung dengan air laut , air alkali alkali atau tanah , harga – harga dari table 5.5 sebaiknya di tambah dengan 10 mm. Penutup tulangan beton hendaknya diambil jangan j angan diambil kurang dari besarnya diameter diameter batang – batang tulangan beton .


Lampiran 2 -

108

Table 5.5. Jenis dan Kelas Baja Tulangan ( SII 0136 – 80 )

JENIS

KELAS

polos

1 2 1 n a i s a m r o f e d

2 3 4 5

SIMBOL

BATAS ULUR MINIMUM N / mm2 ( Kgf / mm2)

KUAT TARIK MINIMUM N / mm2 ( Kgf / mm2)

235 ( 24 ) 294 (30) 235 ( 24 ) 294 (30) 343 ( 35 ) 392 (40) 490 ( 50 )

382 ( 39) 480 (49 ) 382 ( 39) 480 (49 ) 490 ( 50) 559 (57 ) 616 ( 63)

BJTP24 BJTP30 BJTD24 BJTP30 BJTP35 BJTP40 BJTP50

Konstanta perencanaan perencanaan diambil seperti yang diberikan diberikan pada tabel 5.6 Sesuai SNI 03-2847-1992 perencanaan tidak boleh didasarkan kuat leleh tulangan f y y’ melebihi 550 MPa, kecuali untuk tendon pratekan. Tabel 5.6 Konstanta perencanaan perencana an Sesuai SNI 03-2847-1992 Tulangan Baja Mutu Baja B,JTP BJTD

24 30 35 40 50

f Y

p min

240 300 350 400 500

0,0058 U,0047 0,0040 0,0035 0,0028

Mutu Beton ( M Pa ) l,'=17

fe'=20

f,'= 25

ß 1 = 0,85

ß 1= 0,85

ß 1= 0,85

p maks 0,0274 0,0205 0,0166 0,01 66 0,0138 0,0100 0,01 00

p sm p maks

p sm

0,0132 0,0323 0,0107 0,0241 0,0093 0,0198 0,0083 0,0163 0,0070 0,0118

0,0156 0,0127 0,0107 0,0092 0,0074

p maks 0,0403 0,0301 0,0244 0,0203 0,0148

p sm 0,0198 0,0159 0,0132 0,0117 0,0098

Keterangan : p maks= 0,75 þb P sm = p saran = nilai p yang disarankan untuk keperluan perkiraan. f,'= 40 lihat lampiran Untuk f,'= 30, f,'= 35, f,'=


Lampiran 2 -

109

5.4. Analisis Kekuatan Batas Beton Bertulang 5.4.1 Notasi Dalam Gambar 5.1 dan 5. 2 ditunjukkan notasi-notasi yang akan digunakan pada Tabel dan analisa perhitungan sesuai SNI 03-2847- 1992. 5.4.1 .1. Kuat Lentur Balok Pesegi Tulangan Tunggal A

A

Retak-retak € c = 0 003 003

f C ‘

b

N D = 0,85x f c’ x a x b Garis netral

a Z =d –a 2

d

f S = f Y

h N T = AS x f y

AS

Es ≥ € Y ( b ) Diargram Regangan

© Diagram

(d ) Kopel momen Gaya dalam

Tegangan

Gambar 5.2 Diagram regangan, tegangan dan momen momen kopel Balok Menahan Ultimit Apa bila distribusi regangan dan tegangan yng timbul dekat pada pembebanan ultimit dimensi batas kekuatan

beton terlampaui dan

tulangan baja baja mencapai luluh , maka maka komponen komponen struktur struktur akan retak dan tulangan baja meluluh, mulur serta terjadi lendutan besar. Umumnya konstruksi tidak akan kembali ke semula. Untuk menghindari keadaan tersebut dengan menggunakan aman Maka tercapainya keadaan ultimit dihindarkan.


factor

Lampiran 2 -

110

SNI 03-2847-1992 atau SK SNI T15-03-1991 menggunakan menggunakan pengujian “ Whitney “

Gambar 5.3 Tegangan ekivalen

a = ß 1 x c …… . . . . . . . . . . . . . . . .( 5.1) dimana : c

= Jarak serat tekan terluar ke garisnetral

ß 1 1

= Konstanta yang yang merupakanfungsi merupakanfungsi kelas beton

Standar SK SNI T15-1991-03 menetapkan nilai ß 1 1 diambil 0,85 untuk f c ’≤

30 Mpa dan berkurang 0,008 untuk setiap kenaikan 1 MPa kuat

beton, dan nilaitersebut nilaitersebut tidak boleh kurang dari 0,65. Dengan anggapan tulangan baja tarik telah mencapai tegangan luluh. Maka ∑ H = 0 N T

= N D

(0,85 x f c c ‘ )a. b = A S x f y


Lampiran 2 -

a =

A S x f y

. . . . . . . . . .( . ( 5.2)

(0,85 x f c c ‘ ) . b Menghitung M n n berdasarkan gaya beton tekan adalah M n n : M n n = N D x ( d - a/2) M n a/2). . . . . . . . .( 5.3) 5.3) n = (0,85 x f c c ‘ )a. b x ( d - a/2). berdasarkan gaya beton tarik adalah M n n = A S S x f y

x (

d - a/2) a/2) . . . . . . . . .( 5.4)

Menentukan garis netral penampang a = ß 1 x c

ß 1 1 = 0,85 untuk mutu beton f c c ‘= 30 MPa Maka c = a/ ß 1 1 Dengan menggunakan segitiga sebangun diagram regangan, dapat dicari regangan regangan yang terjadi dalam dalam baja tarik jika regangan beton beton mencapai 0,003 0,003

=

C € S

€ S ( d – c)

= 0,003 x ( d – c) . .mm/mm . . . . . . .( 5.5) C

Regangan luluh tulangan baja ( E S S )dapat ditentukan berdasarkan hokum Hooke. E S S =

f y y € y y


111

Lampiran 2 -

€ y y =

f y y

112

. . . . . . .( 5.6)

E S S

5.4.1.2.. Pembatasan Pembatasan Tulangan Tarik Ada dua cara hancur konstruksi beton yaitu : 1) Kehancuran Kehancuran yangn diawali meluluhnya tula ngan tarik yang berlangsung perlahan dan tertahap sehingga sempat memberi tandatanda keruntuhan; 2) Sedang kehancuran diawali hancurnya beton tekan terjadi secara mendadak tanpa memberi kesempatan peringatan Untuk itu sK SNI T15-1991-03 menetapkan pembatasan penulangan yang diperlukan . Pada fasal 3.3.3 ditetapkan jumlah baja tulangan tarik tidak boleh melebihi o,75 jumlah tulangan yang dibutuhkan Untuk mencapai keseimbangan regangan. A S S ≤ 0,75 A Sb Sb dimana A S S A Sb Sb

= Jumlah luas penampang baja tarik = Jumlah luas penampang baja tarik yang diperlukan

Rasio penulangan atau rasio baja  = A S / ( b . d )



dimana A S S

=

Jumlah luas penampang baja tarik


Lampiran 2 -

b

=

Lebar penampang beton

d

=

Tinggi efektif penampang beton

113

Maka  maks = 0,75  b Dengan keadaan seimbang regangan grafik menjadi sebagai berikut :

Gambar 5.4. Keadaan diagram

Cb 0,003

=

d ( 0,003+ f y ) ES

Dengan memasukkan nilai E S S = 200.000 MPa maka

C b b = 0,003 d

=

( 0,003+ f y y ) 200.000


600 d 600 + f Y Y

. . . . . . .( 5.7)

Lampiran 2 -

114

Dan karena ∑ H = 0

N DB DB = N Tb Tb

Maka (0,85 .f C C’ ) ß 1 1. C b b . b =A Sb Sb .f Y

C b b = A Sb Sb .f Y (0,85 .f C C’ ) ß 1 1 . b A Sb   b . b . d Sb =  C b   b . d . f Y b =  Y

. . . . . .( 5.8)

(0,85 .f C C’ ) ß 1 1 Dengan menggunakan persamaan ( 5.7) dan ( 5.8) dapat dicari  b .    b .

= (0,85.f C C’. ß 1 1 ) 600

. . . . . .( 5.9)

f Y Y ( 600 + f Y Y ) Dari persamaan diatas untuk mendapatkan nilai  b . dapat menggunakan daftar berbagai kombinasi nilai f C C’ dan f y y Ihtisar analis beton persegi terlentur bertulangan tarik saja dengan urutan sebagai berikut : 1) Buat 1) Buat daftar hal-hal yng diketahui; 2) Tentukan 2) Tentukan M R R , M n n , beban hidup atau mati yang dapat didukung; 3) Hitung 3) Hitung rasio penulangan 

= A S / ( b . d )

Bandingkan hasilnya dengan 0,75   b atau  maks juga  min


Lampiran 2 -

115

4) Hitung 4) Hitung kedalaman blok tegangan beton tekan a = A S S . f Y Y ( 0,85.f c c’). b 5) Hitung 5) Hitung panjang lengan kopel momen dalam Z = d -½a 6) Hitung 6) Hitung momen tahanan ( momen dalam ) ideal Mn M n n = N T T . Z

=

A S x f y . Z

M n n = (0,85 x f c c ‘ )a. b x ( d - a/2). 7) M 7) M R R = ø M n n Nilai  maks untuk beton bertulang tarik saja untuk berbagai mutubaja dan beton dapat dilihat pada table A. 6. 5.4.1 .3. Balok Pesegi Tulangan rangkap Untuk suatu penampang komponen dengan beban tertentu , kuat momen atau momen tahanan maksimum menggunakan nilai K yang sesuai nilai  maks yang besangkutan. Nilai K merupakan fungsi dari rasio penulangan  SK SNI T15-1991-03 pasal 3.3.3

ayat

4 memperbolehkan memperbolehkan

penambahan tulangan baja di daerah tekan penampang balok. Maka balok ini disebut balok tulangan rangkap. A. Analis Balok Tulangan rangkap ( kondisi I ) Didasarkan anggapan kedua penulangan baik tekan atau tarik telah luluh saat regangan beton mencapai 0,003


Lampiran 2 -

116

Gambar 5.5 Analis balok tulangan

Momen kopel dari tulangan baja tekan dan baja tarik tambahan dihitung sebagai berikut : M n 2 = N T 2 x Z 2

..

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 5.10) 5.10)

Dengan menganggap menganggap tulangan baja baja tarik telah luluh, sehingga sehingga f s = f y y M n 2 = A S2 S2 x f Y

x

( d – d’)

. . . . . . . . . . .( 5.11)

Keseimbangan Keseimbangan gaya-gaya ∑ M n n = 0 dimana N D2 D2 = N A S x f S S’ = A S2 S2

.

f y y

Jika dianggap dianggap tulangan tulangan baja baja tekan luluh luluh f S S’ = f y y ; M n 1 = A S1 S1 x f Y

x

( d – ½a)

Karena A s s = A S1 S1 + A S2 S2 , maka A S1 = A S S - A S2 S2 dan A S2 S2 = A S S ‘

maka A S1 S1 = A S S - A S S’

M n 1 =(A S S - A S S’) x f Y

x

( d – ½a)

. . . . . . . . . . .( 5.12 )

Dengan menjumlah persamaan ( 5.11) dan (5.12) M n n = M n 1 + M n 2 = (A S S - A S S’ ) f y Dan momen tahanan M R R = Ø M n n


.

( d – ½a)

+ A S S’ f y y (d – d’)

Lampiran 2 -

117

Jika garis netral ditentukan terlebih dahulu N T T = N D1 D1 + N D2 D2 A S . f y y = ( 0,85 . f C C’ ) a . b

+

A S S’. f y y

a = A S . f y y - A S = ( A S . - A S f y y S’. f y y S’.) ( 0,85 . f C C ’ ) . b

=

( 0,85 . f C C ’ ) . b

A St St . . f y y ( 0,85 . f C C ’ ) . b

B. Analis Balok Tulangan rangkap rangkap ( kondisi II ) Jika balok beton rendah dengan penulangan baja kuat tinggi dan apabila letak garis netral penampang balok relative tinggi ada kemungkinan pada saat momen ultimit terjadi regangan € s s <€ y y ( belum mencapai luluh ).

Gambar 5.6. Diagram Regangan Dan Kopel Momen beton baja pada balok tulangan rangkap ( Kondisi II )

Ichtisar analis balok lentur bertulangan rangkap pada kondisi II adalah sebagai berikut : 1) Anggapan Anggapan seluruh tulangan tulangan akan luluh , maka f s s = f s s ’ = f y y dan A S S = A s s ’ 2) Debgan 2) Debgan menggunakan persamaan kopel momen beton tekan dan tulangan baja tarik A S1 S1 = A s s

- As’


Lampiran 2 -

118

Dan tinggi balok tegangan tekan a

a

= ( A S . - A S f y y S’.)

=

( 0,85 . f C C’ ) . b

A St St . . f y y ( 0,85 . f C C ’ ) . b

3) Tentukan 3) Tentukan garis netral C C

=

a / ß 1 1

4) Untuk membuktikan anggapan poin 1) apakah benar dengan menggunakan diagram regangan € s s ’ =

C - d 0,003 0, 003 C

€ s s’ =

d - C

Dengan menganggap € s s’ ≥ € Y Y menunjukkan tulangan baja tarik telah meluluh, meluluh, maka akan timbul 2 ( dua ) kondisi yaitu : a) Kondisi a) Kondisi I , € s s’ ≥ € Y Y

menunjukkan anggapan 1 ) telah betul

dan tulangan bajatekan telah meluluh; b) Kondisi b) Kondisi II, € s s’ ≤ € Y Y

menunjukkan anggapan 1 ) tidak benar

dan tulangan tulangan baja tekan belum meluluh.


Lampiran 2 -

119

Tinjauan pada Kondisi I 5). Apabila

€ s s ’

dan € s s

melampaui € y , y maka hitunglah kapasitas

momen tarik M nt nt dan

M nZ nZ

Kopel gaya tulangan tekan dan tarik M n2 n2

M n 2 = A S S’ x f Y

x

( d – d’)

. . . . . . . . . . .( 5.13 )

Kopel gaya tulangan tekan dan tarik M n2 n2 = A St St x f Y ) . . . . . . .( 5.14 )

x (

d – ½ a

6). M R R = Ø M n n

7). Periksa persyaratan rasio penulangan ( ) pasangan kopel gaya beton Tekan dan baja tulangan tarik tidak melampaui 0,75 dapat dilihat dalam Tabel A.6 dan luas penampang tulangan baja tarik tidak lebih besar dari A S( S( maks).

 actual =

A St St b.d


Lampiran 2 -

120

Tinjauan pada Kondisi II 5). Apabila €s’

< € Y Untuk mendapatkan nilai

C (jarak titik netral ) Dan

€s

≥

€ Y

Ný = ND1 + ND2 A S x f Y = ( 0,85 . f C’ ) . b . d + A S’ x f S’ Sedangkan a = ß1. C f S’ =

€s ‘ . ES

=

( C - d’ )

x

0,003

( ES )

C A S

x f Y

= 0,85 f c’ . b . ß1 . C + 0,003 ( C – d’ ). ES A . S’ C

A S

x f Y x C

= 0,85 f c’ . b . ß1 . C2 + 0,003 ( C – d’ ). ES A . S’

0,85 f c’ . b . ß1 . C2 + 0,003 ( C – d’ ). ES A . S’ - A S

ES = 200.000 MPa


x f Y x C

=0

Lampiran 2 -

Maka 0,85 f c’ . b . ß1 . C2 +( 600 . .AS’ - AS

x f Y x

121

) . C - 600 d’ AS = 0. . .(

5.15 )

6) Hitung tegangan tulangan baja tekan f S’

= C - d ‘ ( 600 ) C

7) Mendapatkan a dengan persamaan a = ß1 . C ; 8) Gaya-gaya tekan

ND1

=

0,85 f c . b. a

ND2

=

A S

x f C’

9) Hitung kuat momen tahanan idial masing-masing kopel Mn1

= ND1

x

( d - ½a )

Mn2 = ND2x ( d - d’ ) Mn = Mn1 + Mn2 10) 11)

MR =

Ø Mn

Kontrol persyaratan hasil analisa antara lain dengan :

 maks =

0,75  b

A St St = A S -

( lihat Tabel A.6 )

A S’. f S’ f Y

 actual =

A St St b.d

5.4.2 . ANALIS PLAT TERLENTUR 5.4.2.1. Terlentur Satu Arah Sesuai SNI 03-2847 -1992 bila bentang dan beban yang bekerja pada plat dilimpahkan menurut arah sisi yang pendek dan plat terlentur satu arah yang menerus menerus diatas diatas beberapa beberapa perletakan perletakan dapat dapat Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

Lampiran 2 -

122

diperlakukan layaknya balok balok dengan setinggi plat plat dan lebar lebar persatuan persatuan panjang / meter. Bila bentangan dan beban bekerja memenuhi criteria tersebut diatas maka diperbolehkan diperbolehk an menggunakan

koefisien momen

dan gaya geser standar.

10.00 mm

10.00 mm h

d

Gambar 5.7 . Plat Satu Arah Dimana : A S S

= Luas tegangan tarik , mm 2

d

= Jarak serat terluar ke pusat tulangan tarik, mm



= A S / ( b . d )

d’

= Selimut beton, mm

d

= h - d’ mm

 maksimum

= 0,75  b

Nilai  terkait pada mutu baja, mutu beton dapat dilihat pada Tabel 5.6 sub bab di atas ( Tabel konstanta perencanaan ) StandarSK SNI T15 -1991- 03 fasal 3.16.12 menetapkan bahwa untuk plat lantai serta atap struktur yang menggunakan tulangan pokok lentur satu arah diwajibkan harus dipasang tulangan susut dengan arah tegak lurus terhadp tulangan pokoknya.


Lampiran 2 -

123

Tulangan susut ( A minimum menggunakan tulangan baja deformasi ( minimum ) jika menggunakan BJTD ) ditetapkan seperti tertulis dalam Tabel 5.7 di bawah ini.

Tabel 5.7 Luas Tulangan Susut Minimum

MUTU BAJA 30

A S Minimum

KETERANGAN

0,0020 b. h

b = lebar satuan meter

40

0,0018 b. h

H = tinggi atau tebal lantai

Penentuan tebal plat terlentur satu arah tergantung pada beban atau momen yang bekerja, defleksi yang tejadi dan kebutuhan kebutuhan kuat geser yang disyaratkan sesuai SK SNI T15-1991-03 diuaraikan dalam Tabel 5.8 di bawah ini. Tabel 5.8 Daftar tebal Minimum balok dan Plat satu Arah TEBAL MINIMUM h Dua Satu Ujung Kedua Ujung Kantilever Komponen Tumpuan Menerus Menerus Struktur Komponen tidak mendukung atau menyatu dengan partisi atau konstruksi lain yang akan rusak akibat lendutan besar Plat Solid l/20 l/24 l/28 l/10 satu arah Balok atau l/16 l/18,5 l/21 l/8 plat lajur satu arah Ichtisar perencanaan perencanaan plat lentur satu arah sebagai berikut : (1)

Tentukan h minimum sesuai table diatas.


Lampiran 2 -

(2)

124

Hitung beban matiberat sendiri plat dan kemudian hitung beban rencana tetap W u. u.

(3)

Hitung momen rencana M u u.

(4)

Perkirakan tinggi efektif plat d, dan selimut beton tulangan baja 20 mm, dengan hubungkan d = h – d’- ½ Øbaja

(5)

Hitung K yang diperlukan. diperluk an. K =

M u u Ø b d 2

(6) Tentukan rasio <  maks dari table A-6 sampai



A- 10 dan tidak melampaui melampaui

 maksimum

.

Jika p > p maksimum maksimum . maka h plat diperbesar (7)

Hitung A s s yang di perlukan. A s s = p x b x d

(8)

Gunakan table table A-3 pilihtulangan baja pokok yang akan

dipasang. Control jarak maksimum antara tulangan dari pusat ke 3h (9)

Hitung tulangan susut :

A s

minimum =

0,0020 b h untuk Mutu 30

A s

minimum =

0,0018 b h untuk Mutu 40

5.5

PENAMPANG BALOK T DAN BALOK BERTULANG RANGKAP

5.5.1 Permasalahan Komponen lantai atau atap gedung struktur beton bertulang dapat berupa pelat dengan seluruh beban didukung olehkolom yang


Lampiran 2 -

125

selanjutnya diteruskan ke pondasi. Bentangan struktur pelat yang demikian tidak dapat panjang pada ketebalan tertentu, menghsilkan struktur tidak hemat dan praktis. Oleh karena itu dikembangkan jenis struktur plat untuk memperoleh memperoleh bentangan bentangan sepanjang mungkin mungkin dengan berat sendiri (beban mati ) sekecil mungkin . Salah satu sistim dari hali itu adalah dibentk balok anak dan balok induk, terdiri plat yang bertumpu pada balok anak yang membentuk rangka dengan balok induk. Pada umumnya balok anak membagi bentangan balok induk menjadi setengah, sepertiga dan seperempat seperempat dan sebaginya. Pada analisa dan perencanaan balok dicetak menjadi satu kesatuan dengan plat lantai atau atap, dengan anggapan ada interaksi antara balok dan plat saat menahan momen positif yang bekerja pada balok. Interaksi antara balok dan plat menjadi satu kesatuan pada penmpangnya penmpangny a yang membentuk huruf T, maka balok itu disebut balok T seperti terlihat pada gambar 5.8 .di mana plat berfungsi sebagai sayap atau flens.

Bentang balok

Lebarflens efektif = b h1t

hβ

bw

Gambar 5.8. Balok T sebagai bagian sistim lantai


Lampiran 2 -

126

Standar SNI 03-2847-1992 memberikan pembatasan lebar efektif flens blok T sebagai berikut : 1) Lebar 1) Lebar sayap atau flens yang efektif yang diperhitung kan tidak lebih seperempat panjang bentang balok, sedangkan lebar efektif bagian plat yang menonjol menonjol dari kedua sisi balok balok tidak lebih dari dari 8 ( delapn) kali tebal plat dan juga tidak lebih besar dari separo jarak bersih dengan balok sebelahnya. sebelahnya. Jadi lebar efektih efektih balok T diperhitungkan diperhitungkan sebagai berikut : (a) Seperempat (a) Seperempat panjang balok (b) b (b) b w w + 16 h t t (c) Jarak Jarak dari pusat ke pusat antar balok. 2) Untuk 2) Untuk balok yang hanya mempunyai flens pada satu sisi, lebar efektif bagian plat plat yang menonjol menonjol diperhitungkan diperhitungkan sebagai berikut berikut : (1) tidak (1) tidak lebih besar dari seperduabelas panjang bentang balok (2) atau (2) atau enam kali tebal plat, atau (3) ½ (3) ½ jarak bersih dengan balok sebelahnya. 3) Untuk 3) Untuk balok yang khusus dibentuk sebagai balok T dengan maksud untuk mendapatkan tambahan luas daerah tekan , ketebalan flens tidak boleh lebih besar dari dari setengah lebar balok, balok, dan lebar lebar flens total tidak boleh lebih besar besar dari empat empat kali lebar lebar balok. 4) Bila 4) Bila tulangan lentur utama pelat yang dianggap sebagai suatu flens balok T ( kecuali konstruksi pelat rusuk ) sejajar dengan balok, maka harus disediakan disediakan penulangan di sisi atas pelat yang tegak lurus balok berdasarkan ketentuan sebagai berikut :


Lampiran 2 -

127

(1) Tulangan (1) Tulangan transversal transversal harus direncanakan direncanakan untuk menahan beban tefaktor pada lebar pelat yang membentang ( yang dianggap berperilaku sebagai kantilever ). Untuk balok tunggal seluruh lebar flens yang membentang harus diperhitungkan. Untuk seluruh lebae efektifnya saja yang diperhitungkan; diperhitungkan; (2) Tulangan (2) Tulangan transversal harus dipasang dengan spasi tidak melebihi lima kali tebal plat dan 500 mm. 5.5.2 ANALIS BALOK T TERLENTUR Analisa perhitungan balok T lentur ada 2 (dua) cara yaitu : - Dihitung - Dihitung sebagai Balok T murni - Dihitung - Dihitung sebagai Balok T pesegi jika N t t < N D D

5.5.2.1

Dihitung sebagai Balok T murni

Lebarr flens

ht d bW

Gambar 5.9 Balok T Persyaratan blok T sama dengan syarat-syarat balok pesegi antara lain : 1) Tentukan lebar flens efektif b = b w w + 16 h t t 2) Tentukan rasio



= 0,75 

b


Lampiran 2 -

128

Rasio penulangan minimum  min = 1,4 f y y 3) Dengan asumsi baja tulangan tarik telah luluh Gaya tarik total N t t = A s s x f y y 4) N D D = 0,85 f’ e e x h t t x b 5) Sisa gaya diatas (N t t

- N D D

flens ( sayap) lihat gambar 6) (N t t

- N D D

7) a =

(N t t

) bekerja di daerah balok di bawah 5.3.1 )

) = ( 0,85x f’ e e ) x b w w x ( a – h t t ) - N D D

) + h t t

( 0,85x f’ e e ) x b w w 8) Kontrol  min = 1,4 f y y



actual

=

A s s b w w x d



actual

harus lebih besar dari  

min

9) Untuk 9) Untuk menghitung momen kopel dalam perlu diketahui jarak Z Y

=

∑ ( A x y ) ∑ A

Z = d - Y 10) Momen 10) Momen Tahanan dalam nominal . M n x ( Z ) n = M t t M R R

= Ø x M n n

= 0,80 x M n n


Lampiran 2 -

11)

Pemeriksaan persyaratan persyaratan daktilitas dengan A maks maks dari daftar

5.3.1. (1) 

actual

 harus lebih besar dari 

min

(2) (NIlai-nilai (2) (NIlai-nilai A S maks untuk balok T ). A S maks harus > A S aktual

5.5.3 Dihitung sebagai Balok T pesegi jika Nt < ND Lebar balok T dianggap balok

d bw

Gambar 5.10 Balok T dianggap balok pesegi 1) Tentukan lebar flens efektif b = b w w + 16 h t t 2) Tentukan Momen rencana = M u u M U = 1,2 M DL DL + 1,6 M LL LL Dimana M DL = berat sendiri sistim lantai ) M

= Berat hidup dar lantai

3) M R = Ø (( 0,85x f’ e e ) x b x h t t x ( d- ½ h t t ) 4) Pilih rasio

penulangan   = 0,75  b sesuai dengan nilai K

Rasio penulangan minimum 

min =

1,4 f y y



actual

=

A S


129

Lampiran 2 -

130

b w w. d 

actual

> 

minimum

5) Hitung 5) Hitung penulangan tarik yng diperlukan A S =



x

b . b . d

6) Pemeriksaan persyaratan daktilitas dengan A maks daftar 5.3.1. maks dari daftar 5.3.1. (NIlai-nilai A S maks untuk balok T ). A S maks harus > A S aktual Jika A S actual > A S maks , momen tahanan M n dihitung dengan menggunakan A S maks dalam hl ini disebut sebagai A S S efektif

5.5.4 Pembatasan penulangan tarik balok T Analisa pada pengamatan hancur keuletan ( daklitas ) bahan didasarkan hubungan sebagai berikut : 1)

C b b = 600

( d )

f y y + 600 2)

a b = 0,85. C b b dimana ß 1 1 = 0,85

3)

N Db = 0,85 f C C ’ ( bh 1 1 + b w w ( a b b - h t t )

4)

NDb = NT = A Sb Sb x f y y

5)

A S S ( maksimm ) = 0,75 A Sb Sb

Untuk mencari A S S maksimum dengan persamaan –persamaan di atas akan didapat persamaan sebagai berikut : A S S maksimum =

0,75 . N ( Db Db f y y

=

0,75 ( 0,85 . f C C’ ( b. h 1 1 + b w w ( a b b + h t ) ) f y y


Lampiran 2 -

= 0,658 f C C’ h t t

131

b + b w ) w (ß 1 1/ h t t 600 d - 1

f y y

f y y + 600

Dengan memasukkan berbagai pasangan nilai kombinasi f C C’ dan f y y didapat nilai A S S maksimum dalam bentuk daftar seperti table 5.8 di bawah ini

Tabel 5.9 Nilai-nilai A S S ( maksimm ) untuk balo T

f C’ (MPa)

f y (MPa)

AS ( maksim) (mm2)

240 17

300 350 400

Dimana: K 1 = ht b + bw 0,607 d ht K 2= ht b + bw 0,567 d ht

-bw -bw

240 20

300

K 3 = ht b + bw 0,537 d ht

-bw

350 400

K 4= ht b + bw 0,510 d ht

-bw

240 25

300

K 5 = ht b + bw 0,579 d ht

-bw

350 400


K 6= ht b + bw 0,540 d ht

-bw

Lampiran 2 -

132

240 30

300

K 7 = ht b + bw 0,512d ht

-bw

350 400

240 35

300 350 400


K 8 = ht b + bw 0,486 d ht

-bw

Lampiran 2 -

6.

133

PONDASI TIANG

6.1. PERMASALAHAN Penggunaan pondasi tiang dalam struktur prasarana irigasi sangat diperlukan apabila struktur tersebut terlelak pada kondisi geoteknik yang kurang baik atau pada daya dukung tanah yang lebih kecil dari daya dukung yang diakibatkan stuktur prasarana irigasi tersebut , sehingga diperlukan pondasi tiang untuk memperbesar daya dukung tanah asli. Adapun penggunaan pondasi tiang yang umum digunakan seperti tertera dalam gambar 6.1 (a) sampai (c) dalam pembuatan stuktur prasarana irigasi adantara lain : a) Pangkal jembatan atau talang b) Dibawah tubuh bendung pasangan batukali atau beton type gravitasi serta bendung karet. c) Tembok tepi atau tembok penahan tanah Prasarana- prasarana irigasi lainnya seperti bangunan bagi, Bangunan terjun dll.

Pondasi Tiang

Talang dan Jembatan

Gambar 6.1 (a) Potongan melintang pangkal jembatan dan talang dengan pondasi tiang


Lampiran 2 -

134

Gambar 6.1 (b) Potongan melintang tubuh bendung karet / Type Type Gergaji dengan dengan pondasi tiang tiang

Gambar 6.1 (c) Potongan melintang tembok tepi / penahan tanah dan Bendung beton Type gravitasi dengan pondasi tiang

6.2. PERSYARATAN – PERSYARATAN Dalam perencanaan teknis pondasi tiang untuk stuktur prasarana irigasi didasarkan atas SNI 03-6747- 2002.


Lampiran 2 -

135

6.2.1. Kondisi Geoteknik Pondasi tiang untuk stuktur prasarana irigasi dapat digunakan : 1) Sampai kedalaman 10,00 meter atau lebih dari permukaan tanah yang tediri beberapa lapisan seperti : (1) Tanah kohesif yang sifatnya bervariasi dari yang sangat lembek, lembek, teguh atau kenyal; (2) Tanah yang non kohesif yang sifatnya bervariasi sangat lepas, lepas atau agak padat 2) Lapisan tanah keras dengan nilai sondir q c c ≥ 15000 KPa atau penetrasi standar N ≥ 50 terletak pada kedalaman lebih 10,00 meter. 6.2.2. Data-Data Penunjang Perencanaan pondasi tiang harus ditunjang dengan data sebagai berikut : 1) Penampang 1) Penampang memanjang pada sumbu struktur prasarana irigasi, penampang melintang pada bangunan bawah dan penampang melintang pada penahan tanah atau oprit pada jembatan / talang dibelakang jembatan yang dibuat sesuai ketentuan yang berlaku. 2) Data 2) Data Geoteknik pada lokasi struktur prasarana irigasi yang diperoleh dari dari hasil penyelidikan penyelidikan berdasarkan berdasarkan ketentuan ketentuan yang belaku ( Pd.T 03-2005 –A tentang Pedoman penyelidikan penyelidi kan geoteknik untuk fondasi bangunan air ) serta menyajikan data- data tentang : (1) Stratigrafi sepanjang sumbu stuktur prasarana irigasi;


Lampiran 2 -

136

(2) Parameter tanah atau batuan dari setiap lapisan , yaitu berat isi tanah, kohesi dan sudut geser , kuat tekan bebas tanah kohesif, modulus elatisitas tanah dan modulus reaksi tanah; seperti yang diuraikan dalam table 6.1. (3) Muka air tanah tertinggi;

(4) Parameter tanah timbunan di tembok tepi atau oprit padat ( berat isi dan kuat geser ). Table 6.1. Parameter untuk Tiang pada tanah non Ko hesif hesif Kondisi Tanah

Z L

/d Tiang Pancan g

f

F

N q

Tingkat Kepadatan

Nilai SPT N

Nilai Sondir qc (KPa)

Tiang Cor Tiang Setempat Pancang

Lepas

0- 10

0-4000

6

0,8

0,3

60

25

Sedang

10-30

4000-12000

8

1,0

0,5

100

60

Padat

30-50

12000-20000

15

1,5

0,8

180

100

Sumber : SNI 03-6747- 2002

3) Data 3) Data hidrologi dan hidraulik khusus untuk jembata j embatan n atau talang yang melintasi sungai yang diperoleh dari hasil penyelidikan berdasarkan ketentuan yang belaku serta menyajikan data tentang : (1) Muka air tertinggi di sungai; (2) Penurunan dasar sungai akibat penggerusan; (3) Jenis dan karakteristik benda hanyutan di sungai yang bersangkutan.


Tiang Cor Setempat

Lampiran 2 -

137

4) Data 4) Data tentang mutu komponen bahan tiang beton dan jenis tiang; 5) Data 5) Data tentang parameter lingkungan lingkung an yang berpengaruh terhadap keawetan struktur tiang; 6) Data 6) Data tentang tentang peralatan peralatan yang untuk pelaksanaan pelaksanaan yaitu yaitu : (1) Tipe alat pancang; (2) Tipe alat pemboran dan pengecoran beton. 6.2.3. Persyaratan Keawetan Tiang Stuktur tiang pondasi harus memenuhi keawetan sebagai berikut : 1) Tiang 1) Tiang Beton (1) Pada lingkungan korosif , tiang harus dibuat dengan menggunakan rencana campuran beton kedap air sesuai ketentuan yang berlaku; (2) Tebal minimum selimut beton adalah 45 mm untuk kondisi non korosif dan 50 mm mm untuk untuk kondisi korosif; (3) Tidak terdapat yang retak-retak yang dapat menyebabkan menyebabkan terjadinya korosi baja tulangan. 2) Tiang 2) Tiang baja dan komposit baja beton (1) Bagian (1) Bagian tiang yang terletak terletak menonjol di di atas dasar sungai sungai harus diproteksi terhadap korosi , terutama yang terletak di sekitar fluktuasi muka air; (2) Tiang (2) Tiang yang terletak pada aliran sungai yang pada waktu banjir banyak mengalirkan benda-benda hanyutan , maka mutu baja yang digunakan harus tahan aus terhadap abrasi permukaan ;

6.3. KETENTUAN – KETENTUAN


Lampiran 2 -

138

6.3.1. 6.3.1. Daya Dukung Aksial Tiang Vertikal 6.3.1.1. Ketentuan Umum Ketentuan Umum pondasi tiang meliputi antara lain : 1)

Jenis tiang ditetapkan sesuai bahan dan bentuk penampang seperti dalam table 6.2 di bawah ini.

Table 6.2 Luas Penampang Dan Keliling Keliling efektif Tiang Jenis Tiang

Penampang Ap = Luas Efektif

Cp = Keliling Efektif

1 Tiang beton a. Penampan g Persegi b. Penampang bulat

b

b xb

D

2(b + b )

  $

 

4 2 Tiang pancang baja a. Penampang bundar ujung terbuka

D

  ( $ −$ )

 

4 d

b. Penampang bundar ujung tertutup

  $

 

4 D

c. Penampang I ujung terbuka


b Apropil h

2 ( b+ h )

Lampiran 2 -

d. Penampang I ujung tertutup

b xh

139

2 ( b+ h )

Sumber : SNI 03-6747- 2002

2) Daya dukung acxial ultimit tiang vertical tunggal harus dihitung berdasarkan tahanan ultimit pada ujung tiang dan tahan gesek ultimit pada permukaan selimut tiang seperti terlihat pada gambar 6.2 di bawah ini.

Pv

Pv

Pv

Q su su

Q su su

Q bu bu

Q bu bu

Gambar 6.2 Komponen Daya Dukung Tiang

3) Rumus umum daya dukung aksial ultimit adalah : Q VU VU = Q bu

+ Q su su

. . . . . . . . . . . . . . . (6.1)

Dimana : Q VU VU = daya dukung aksial ultimit tiang vertical tunggal ( KN ); Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

Lampiran 2 -

140

Q bu bu = tahanan ultimit pada ujung tiang vertical tunggal ( KN ); permukaan selimut tiang KN Q Su Su = tahanan gesek ultimit pada permukaan ).

4) daya dukung aksial tiang vertical tunggal harus memenuhi persyaratan : Q VU VU ≥ PVU

Untuk kondisi ultimit ;

Q VU VU x 0,5 ≥ P V

Untuk kondisi daya layan

Dimana : P VU VU

= gaya aksial ultimit yang bekerja pada tiang tunggal ;

P V V

= gaya aksial layan yang bekerja pada tiang tunggal .

6.3.1.2. Rumus Daya dukung aksial ultimit Rumus Daya dukung aksial ultimit dihitung berdasarkan rumus-rumus sebagai berikut : 1) Komponen daya dukung aksial ultimit tiang pada tanah yang tidak kohesif dihitung dihitung dengan rumus rumus : Q bu bu = Nq

x SZ x Ap

Q SU SU = ∑ Ff x SZ x CP x Li

Dimana :


. . . . . . . . . . . . . . (6.2) . . . . . . . . . . . . . . (6.3)

Lampiran 2 -

N q q

141

= factor daya daya dukung yang nilainya tercantum tercantum dalam

table 6.1 ;

S Z nilainy a tidak boleh Z = tegangan efektif vertical yang nilainya lebih dari tegangan efektif pada

kedalaman Z ; L L

Z L L = kedalaman maksimum untuk memperhitun memperhitungkan gkan tegangan efektif vertical nilainya tercantum dalam table 6.1 ;. 2 A P P = luas penampang ujung tiang , m yang nilainya

tegantung penampang tiang, lihat table 6.2.; F f f

= factor reduksi terhadap gesekan yang nilainya tercantum dalam table 6.1. ;

L i i = tebal lapisan yang diperhitungkan diperhitungkan tahanan gesek nya , meter lihat table 6.3; d = dimeter tiang. 2)

Daya dukung aksial ultimit tiang vertical pada tanah kohesif dihitung dengan rumus : Q bu bu = N c x Cu’ x A

Q SU SU = ∑F c x Cu’ x CP x L I

. . . . . . . . . . . . . . (6.4) . . . . . . . . . . . . . . (6.5)

Dimana : N c = factor daya dukung , yang nilainya : - bila L ≥ 4 d : N c c = 9,0 ; - Bila L < 4 d : N c c = 5,6 s/d 9,0 ; C u’ = Kuat geser undrained tiap lapisan pendukung u’ yang nilainya : CU’ = Krc’ x Cu


Lampiran 2 -

142

Dimana : K rc rc = Faktor reduksi kuat geser tanah yang besarnya tercntum dalam table 6.4. A p = Luas penampang efektif, m 2 ( Tabel 6.2 ); C p = Keliling efektif , m

( Tabel 6.2 );

L i i = Tebal lapisan yang memberikan kontribusi tahanan geser, m ( Tabel 6.3) F c c = Faktor gangguan yang nilainya nilainy a tercantum dalam table 6.5

Table 6.3. Kontribusi Tahanan Gesek sesuai Stratifigrafi

KONDISI TANAH

STATIGRAFI

DESKRIPSI Dua lapisan tanah :

V

I.

I

II Q S

d

KONTRIBUSI TAHANAN GESEK

i. Q SU SU hanya diperhitungkan sepanjang d1;

Lapisan Lembek

II. Ujung tiang masuk d1 ke dalam lapisan pendukung ( lempung kenyal, pasir, kerikil )

ii.

Q VU VU = Q bu + Q su su

Q b

Tiga lapisan tanah : V

I. I d2

Q S2 S2

d

Lapisan Lembek

I.

Q SU SU = Q S1 + Q S2 S2

II.

Q VU VU = Q bu + Q su su

II. Lapisan lempung teguh setebal d1

II III

III. Ujung tiang masuk d2 ke dalam lapisan pendukung ( lempung kenyal, pasir, kerikil )

Q b


Lampiran 2 -

V

143

Dua lapisan tanah :

i.

Q SU SU = 0

I.

ii.

Q VU VU = Q bu bu

i.

Q SU SU hanya diperhitungkan sedalam d1

ii.

Q VU VU = Q bu bu + Q SU SU

Lapisan Lembek

I

II. Batuan dasar II

Q b

Tiga lapisan tanah : I. Lapisan pasir, kerikil

V

I

II. Lapisan lembek

II III

Q S1 S1 Q b Q b

d1 d 1

III. Ujung tiang masuk d1 ke dalam lapisan pendukung ( pasir, kerikil ) Sumber : SNI 03-6747- 2002


Lampiran 2 -

144

Table 6.3. Kontribusi Tahanan Gesek sesuai Stratifigrafi Stratifigrafi (Lanjutan ) KONDISI TANAH DESKRIPSI

STATIGRAFI

KONTRIBUSI TAHANAN GESEK

Tiga lapisan tanah :

V

i. Q nTerjadi perlawanan negatif I. Timbunan padat;

I

II. Lumpur

Q n

ii. Terjadi perlawanan geser Q SU SU sepanjang d1

II

III Q S

d

III. Ujung tiang masuk d 1 ke dalam lapisan pendukung ( pasir, kerikil )

Q b

I. Lapisan Timbunan I

II. Perlawanan geser Q n terjadi sepanjang d1;

II

d1

Q S1

I. Terjadi perlawanan geser negative Q n1 n1 dan Q n2 n2

II. Lapisan lempung Kompresibel

d1

Q n2

+ Q su su - Q n


V

Q n1

VU = Q bu iii. Q VU

III

III. Ujung tiang masuk d 2 ke dalam lapisan pendukung ( pasir, kerikil )

Q b

V


Q VU VU = Q bu + Q su su - Q n1 n1 - Q n2 n2

III.

i.

Perlawanan geser Q SU SU terjadi sepanjang d1;

ii.

Q bu bu harus dikoreksi Q bu bu = Ap x q br

I. Lapisan Lempung Lembek

t11 d

I

Q S

II t

d1

t’ III

Q b

II. Pasir, kerikil, lempung kenyal setebal t. Ujung tiang masuk d 1 ke dalam lapisan ini III. Lempung lembek

Untuk t’ < 10 db ;

qbr = qbs + ( q b - qbs ) x t’ 10xdb t’ > 10 db ; qbr = qb dimana : t’ = tebal lapis pendukung yang mantap; db = diameter ujung tiang qbs = tahanan ujung dalam lapis lembek di awah elevasi ujung tiang qb = tahanan ultimit pada ujung tiang


Lampiran 2 -

145

Table 6.4. Faktor reduksi kuat geser / Parameter tanah

Parameter

Faktor reduksi ( Krc ) Hasil uji di Korelasi Laboratorium data lain -

Notasi

Berat isi Kohesi C Sudut geser dalam Ø Sudut gesekan dasar pondasi

ý Krc

0,70

0,50

KrØ

0,80

0,70

Kr

0,80

0,70

 Sumber : SNI 03-6747- 2002

Table 6.5. Parameter Untuk Tiang Pada Tanah Kohesif Nilai CU ( KPa)

Kondisi Tanah

Sifat

Sangat lembek Lembek Teguh

Nilai qU ( KPa )

Nilai N

Nilai CU ( KPa )

Faktor Gangguan

< 500

0 - 2

0 - 10

1,0

25 - 50

500 - 1000

2 - 4

10 - 25

50 - 100

1000 - 2000

4- 8

25 - 45

0 - 25

Nilai qC ( KPa )

45 - 50

Kenyal

Sangat Kenyal

Keras Sangat Keras

Faktor Gangguan

100 - 200

200 - 400

400 - 800 >800

2000 - 4000

4000 - 8000

8 - 15

15 30

1,0 1,0 1,0 - 0,95

56 - 60

0,95 - 0,80

60 - 80

0,80 - 0,65

80 - 100

0,65 - 0,55

100 - 120

0,55 - 0,50

120 - 140

0,50 - 0.45

140 - 160

0,45 - 0,40

160 - 180

0,40 - 0,36

180 - 200

0,36 - 0,34

8000 - 15000

30 - 50

> 200

0,34

> 15000

> 50

> 200

0,34


Lampiran 2 -

146

Sumber : SNI 03-6747- 2002

3)

Pengaruh Kondisi Tanah Berlapis Apabila tiang pondasi terletak pada tanah berlapis, maka daya dukung aksial ultimit harus dihitung dengan ketentuan sebagai berikut : a) Tahanan gesek ultimit adalah jumlah tahanan gesek dari tiap lapisan ; b) Pada lapisan tanah tidak kohesif tegangan efektif diambil nilai terkecil pada kedalaman batas Z L L dimana tanah dianggap homogen.

6.3.1.3. Reduksi Daya dukung aksial 1) Tahanan gesek negatif (a) Ujung (a) Ujung tiang menumpu pada lapisan tanah keras dan permukaan tanah terdapat lembek yang kompresibel dengan

C U U <

10 KPa, maka tahanan gesek pada

lapisan lembek harus diperhitungkan sebagai tahanan gesek negative, lihat pada table 6.3; (b) Nilai (b) Nilai tahanan gesek negative ultimit dihitung dengan rumus : . . . . . . . . . . . . . . . . (6.6)

Q SU SU = β x f n’ x CP x Ln f n’ = F x S

. . . . . . . . . . . . . . . (6.7)

dimana : β =

Koefisien gesekan ; bila permukaan tiang tidak dilapisi ter atau cat β = 1,25 dan biladilapisi cat β dapat direduksi smpai 0,3 x


f n n’

;

Lampiran 2 -

S

=

147

tegangan efektif pada kedalaman yang ditinjau,

KPa; F

= 0,2 untuk tanah dengan IP ( Indek Plastis ) = 15; 0,3 untuk tanah dengan IP ( Indek Plastis ) ≥ 50.

C efektif ( Tabel 6.2. ). p = Keliling efektif L n n =

Tebal lapisan kompresibel; apabila seluruh tiang

terletak pada tanah kompresibel,

maka n L = 0,70 kali

panjang tiang yang tertanam. 2) Gaya 2) Gaya angkat (a) Tiang (a) Tiang pondasi diperhitungkan untuk menehan gaya angkt apabila : -

Tiang diperkuat dengan angker

-

Permukaan tiang tidak dilapisi cat atau ter;

-

Penampang tiang tetap

(b) Tahanan (b) Tahanan terhadap gaya angkat tiang-tiang sisinya sejajar adalah : Q ua ua <

0,5 Q SU , untuk kondisi ultimit; SU

Q a a

0,25 Q SU , untuk kondisi daya layan . SU

<

6.3.1.4. Daya dukung aksial Tiang Miring Daya dukung aksial tiang miring yang panjang dihitung sebagai tiang vertical ekivalen yang mempunyai komponen daya dukung aksial vertical dan lateral. 6.3.1.5.

Daya dukung aksial kelompok Tiang


Lampiran 2 -

148

Daya dukung aksial kelompok Tiang dihitung dengan pertimbangan pertimbangan hal-hal sebagai berikut : (1) Daya dukung aksial ultimit kelompok tiang sama dengan jumlah daya dukung tiang tunggal apabila jarak : -

Tiang vertical s ≥ 3,5 diameter;

-

Tiang miring , s diambil nilai terkecil dari : s ≥ 3,5 diameter s ≥ ( 2,5 diameter + 0,02 y ).

Dimana : s = jarak sumbu ke sumbu tiang; y

=

kedalaman tertentu tiang dihitung dari balok

pondasi (2) Bila (2) Bila jarak s kurang dari ketentuan di atas, maka daya dukung kelompok

<

daya dukung blok ekivalen yang

dibatasi oleh keliling tiang-tiang terluar dari kelompok. (3) Tahanan (3) Tahanan terhadap gaya angkat kelompok tiang adalah dengan nilai terendah dari :

6.3.2.

-

Jumlah tahananmasing-masing tiang;

-

50% dari tahanan blok ekivalen.

Tahanan Lateral 6.3.2.1. Ketentuan Umum Tahanan lateral tiang vertical lebih besar dari gaya lateral yangbekerja pada tiang : Q LU LU

≥ P LU LU , untuk kondisi ultimit;

0,5 x Q LU LU

≥ P L L , untuk kondisi daya layan.


Lampiran 2 -

149

6.3.2.2. Menghitung Tahanan Lateral Ultimit Tiang Tunggal Secara Empiris Tahanan Lateral Ultimit Ultimit Tiang Tiang vertical Tunggal Secara Empiris dengan diagram tekanan tanah pasif seperti tercantum pada gambar 6.3 dan 6.4 yang khusus berlaku untuk tanah baik , yaitu tanah dengan SPT lebih besar dari 30.

6D 3D

L

6 D.ý. KD

D Gambar 6.3. Tahanan Lateral Tiang Pada Tanah Non Kohesif

Tahanan lateral ultimit tiang vertical tunggal pada tanah non kohesif dihitung dengan rumus : (1) 3

Q LU x ý x K’P LU = 54 x D

K’ P P =

1 + sin Ø’

. . . . . . . . . . . (6.8) . . . . . . . . . . (6.9 )

1 - sin Ø’

Dimana : Q LU tahanan lateral ultimit tiang vertical tunggal, KN LU = D

=

diameter tiang , m

(2) tahanan (2) tahanan lateral ultimit tiang vertical tunggal pada tanah kohesif dihitung dengan rumus :


Lampiran 2 -

. . . . . . . . . . . . . . (6.10)

3 Q LU LU = 36 CU ‘ x D2+ 54 x ý x D

(3)

150

degradasi atau penggerusan besar, maka tahanan lateral tidak diperhitungkan;

(4)

gaya lateral P LU LU bekerja dalam jangka pendek, maka tahanan lateral lateral ultimit tiang tiang vertical pada pada tanah kohesif dihitung dengan parameter C’ = C U ‘ dan U ‘ dan

Ø ‘ = 0.

(5) gaya lateral P LU LU bekerja dalam jangka panjang, maka tahanan lateral ultimit tiang pada tanah tidak kohesif dihitung dengan parameter

C’ = 0 dan 0 dan

Ø ‘ = Ø

efektif. 2 . CU’ . 6D 3D

L

2 . CU’ . 6 .ý . D

D

Gambar 6.4. Tahanan Lateral Tiang Pada Tanah Kohesif

6.3.2.3. Menghitung Tahanan Lateral Ultimit Kelompok Tiang Menghitung Tahanan Lateral Ultimit Kelompok Tiang secara empiris dengan urutan sebagai berikut : (1) Tahanan Lateral Ultimit Kelompok Tiang vertical harus diambil nilai terkecil dari :


Lampiran 2 -

151

a) Tahanan pasif kelompok tiang pada bidang bidang ekivalen yang tercantum pada gambar 6.5; a e e = a + 2b b) Jumlah Tahanan pasif setiap tiang pada bidang bidang ekivalen dengan panjang ekivalen 6 x diameter seperti diuraikan pada sub bab 6.3.2.2. (2) gaya lateral lateral tidak kuat dipikul oleh oleh tahanan tahanan lateral, harus diperkuat dengan tiang miring.

a

Sa

Sb b

ae

6D 3D

L

Gambar 6.5. Tahanan Lateral kelompok Tiang Secara Empiris

D


Lampiran 2 -

152

6.3.2.4. Menghitung Tahanan Lateral Ultimit Metode Broms Menghitung Tahanan Lateral Ultimit secara teoritis dengan metode Broms sebagai berikut : (1) Tahanan Lateral Ultimit Tiang Tunggal pada tanah kohesif dan tidak kohesif secara teoritis harus dihitung dengan mempertimbangkan mempertimbangkan kondisi kapala tiang dan kondisi tiang seperti tercantum dalam table 6.6. dan khusus berlaku untuk tanah kurang baik dan homogen dengan N lebih kecil dari 30. Table 6.6. Kondisi Kondisi Kapala Kapala Tiang Tiang

Kodisi Tanah

Kondisi Kapala Tiang

Kohesif

Bebas

Non Kohesif

Tertahan oleh balok pondasi

Cara Perhitungan

Dihitung sebagai tiang pendek bila L > L1

(2) Tahanan lateral untuk kondisis kepala tiang bebas pada tanah t anah kohesif dihitung berdasarkan bentuk keruntuhan seperti tercantum pada gambar 6.6.

c

D

1,5 1,5 D t + 1,5 D

t H L < L1

g/2 g

H 9 Cu D Reaksi Tanah

M Momen Lentur


Gaya geser

Lampiran 2 -

153

(a) Tiang Pendek jenis tidak tertahan

Gambar 6.6. Mekanisme Untuk Jenis Tiang Tidak Tertahan Dalam Tanah Kohesif

Q L U D 1,5 D

1,5 D t

t+ 1,5 D

Sendi lastis

L ≥ L1

9 CU D

M YU

Reaksi Tanah

Momen Lentur

Gaya geser

(b) Tiang Panjang jenis tidak tertahan Gambar 6.6. Mekanisme Untuk Untuk Jenis Tiang Tidak Tertahan Tertahan Dalam Tanah Kohesif

Table 6.7. Nilai Nilai S dan Z Penampang B/2

Modulus Plastis Dan Elastis B/2 D

X

B


X= Z1

Zy=

Lampiran 2 -

2

D

S1 = Sy - D t - 2 D t

2

154

2

+ 4/3 t

B

c) Momen lentur ultimit M SU SU tiang beton diperhitungkan sebagai kolom sesuai ketentuan yang berlaku; d) L < L 1 1 ,tahanan lateral ultimit Q LU LU diperhitungkan sebagai tiang pendek, dengan grafik yang tercantum pada Gambar 6.7. e) L > L 1 1 ,tahanan lateral ultimit Q LU LU diperhitungkan sebagai tiang panjang , dengan grafik yang tercantum pada Ganbar 6.8. (3) Tahanan (3) Tahanan lateral untuk kondisis kepala tiang tetahan balok pondasi pada tanah tanah kohesif dihitung dihitung berdasarkan berdasarkan bentuk keruntuhan seperti tercantum pada gambar 6.9. a) Menghitung parameter tiang dilakukan dengan rumus-rumus sebagai berikut : L1 = ( )

MSU

+ 2,25

D2 )

½

. . . . . . .(6.11

4,5 x CU x D L2 = 1,5 D + f 2 + g2

. . . . . . . . . . . . . . . .(6 .12 )

f 2 = - 1,5 D + ( ( 1,5 D )2 +

g2 = (

MSU 4,5 x CU ‘ x D


)½

MSU ) 4,5 x CU ‘ x D

½

.(6.13)

. . . . . . . . . . .(6.14 )

Lampiran 2 -

155

Nilai M SU SU dihitung dengan ketentuan (2) dan (3) butir (4) ; b) L

<

L 1 1

, tahanan lateral ultimit Q LU LU

diperhitungkan sebagai

tiang pendek, dengan

grafik yang tercantum pada Gambar 6.7. c) L > L 1 1 ,tahanan lateral ultimit Q LU LU diperhitungkan sebagai

tiang panjang , dengan grafik yang

tercantum pada Gambar 6.8


Lampiran 2 -

Gambar 6.7. Ketahanan Ultimit Pendek Dalam Tanah kohesif

156

untuk tiang Untuk Tiang

60 TERTAHAN Q L

50

2 L

4

1

D

40 e/ D = 0

8

30 16

20 TIDAK TERTAHAN

Q LU LU 10 L

D

0 44

8


L/D

12

16

20

Lampiran 2 -

157

Gambar 6.8. Ketahanan lateral lateral ultimit untuk tiang panjang dalam Tanah Kohesif Kohesif Gambar 6.8. Ketahanan lateral ultimit ultimit untuk untuk tiang panjang panjang dalam Tanah Kohesif

TERTAHAN TERTAHAN Q

L

D

TIDAK TERTAHAN

Q LU LU L

Mmax

Q Lu Lu

Q Lu Lu

L < L2

D

1,5D

MMaks

1,5 D

D

g Cu D

Momen Lentur

Gaya Geser

Reaksi Tanah (a) Tiang Pendek jenis tertahan

Gambar 6.9. Mekanisme untuk enis tiang panjang tertahan dalam tanah kohesif Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

Lampiran 2 -

158

Mmax MY U

Q Lu Lu

Q Lu Lu 1,5

1,5 D

L1 > L< L2

D

Sendi plastis

t +1,5 D

t g/2

g/2

g/2

Titik putar

g Cu D

Momen Lentur

Gaya Geser Geser

(b) Tiang menengah jenis tertahan

Q Lu Lu

1,5 D

Mmax Q Lu Lu

1,5 D

Sendi plastis

L > L2

MY U t +1,5 D

t

D

g Cu D Reaksi Tanah

MY U Momen Lentur

Gaya Geser

Gambar 6.9 (c ) Tiang panjang Tertahan Mekanisme runtuh unuk jenis Tertahan dalam Tanah Kohesif


Lampiran 2 -

d) L 1 < L <

159

L 2 2 , maka tahanan lateral ultimit Q LU LU

dihitung dengan rumus : = Q L1 L1 + ( L - L 1 )x Q L1 L1 - Q l2 l2

Q LU LU

......

.(6.15 )

L2

- L1

Dimana : Q L 1 = Ketahanan lateral ultimit untuk tiang pendek yang dihitung dengan grafik gambar 6.7 Q L 2 = Ketahanan lateral ultimit untuk tiang panjang yang dihitung dengan grafik gambar 6.8. (4) Tahanan (4) Tahanan Lateral Ultimit non kohesif

secara

Tiang Tunggal

pada tanah

teoritis dihitung sebagai tiang

pendek atau tiang panjang , masing-masing dengan kondisi kepala tiang bebas dan kepala tiang tertahan sesuai ketentuan pada Table 6.8 di bawah ini Table 6.8 Kondisi Tiang Pada Tanah Tidak Kohesif Kondisi Kepala Tiang

Bebas

Cara Perhitungan Perhitungan

Dianggap sebagai :

Tertanam Balok

-

Tiang pendek apabila M Maks < MSU

-

Tiang panjang apabila MMaks ≥ MSU

(5) Tahanan (5) Tahanan Lateral Ultimit untuk kondisi kepala tiang bebas pada tanah non kohesif dihitung berdasarkan bentuk keruntuhan seperti tergambar pada gambar 6.10. a) Dengan menganggap sebagai tiang pendek hitung M maksimum dari grafik gambar 6.11


Lampiran 2 -

160

Mmaks = Q LU ( e + 2/3 f ) f 2

= 0,82

Q LU t x D x KP

b) M Maks

<

½

M SU , anggapan sebagai tiang

pendek , tetapi apabila M Maks > M SU anggapan sebagai Tiang panjang. Dan nilai Q LU dihitung berdasarkan grafik pada Gambar 6.12. Gambar 6.10. Mekanisme Runtuh Untuk Jenis Tiang Bebas Dalam Tanah Tidak Kohesif Q L U

Q L U D

c

t L < L1

R

(a) Tiang Pendek jenis tidak tertahan 3ý D. L. KP’

MMaks’ Momen Lentur

Q L U D

t

g

R Q L U

3ý. d.L. KP’

Sendi lastis

L

Reaksi Tanah 9 CU D Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

MMaks ≥ MLU Momen Lentur

Gaya geser

Lampiran 2 -

161

(b) Tiang (b) Tiang Panjang jenis tidak tertahan Mekanisme tertahan Mekanisme Dalam Tanah Tidak Kohesif

200 TIDAK TERTAHAN

TERTAHAN TERTAHAN

Q LU LU L

160

Q LU LU

L

D

t

e/L =0

D

0,2 0,4

Kp’ D’ ý 120

0,6 0,8

80 1,5

1

2,0

40 3,0

0

4

8

L/D

12

16

20

Gambar 6.11 Ketahanan Lateral Ultimit Untuk Jenis Tiang Pendek Dalam Tanah Tidak Kohesif (6) Tahanan Lateral Ultimit untuk kondisi kepala tiang tertahan pada tanah tanah tidak tidak kohesif dihitung dihitung berdasarkan berdasarkan bentuk keruntuhan seperti tergambar pada gambar 6.13. (a) L < L 1 1 , tahanan lateral ultimit Q LU dihitung sebagai tiang pendek dengan menggunakan grafik yang tercantum pada gambar 6.11; L1 =

M SU Ý.D.KP


1/3

Lampiran 2 -

162

(b) L > L1 , hitung M Maks dengan rumus : MMaks .= Q LU.f - M SU – 0,5. Ý . D . f 3 .K P Q LU

= 1,5. Ý . D . f 2 .K P

f

=

. . . . . . .(6.17 )

1/3

2. M SU Ý.D.KP

. . . . . .(6.16 )

. . . . . . . .(6.18)

(c)

M maks M SU , Tahanan Lateral Ultimit Q LU maks ≥ LU dihitung sebagai tiang panjang dengan menggunakan grafik yang tercantum dalam gambar 6. 12 (d) M (d) M maks M SU , Tahanan Lateral Ultimit Q LU maks < LU dihitung sebagai tiang panjang dengan menggunakan menggunakan rumus : Q LU

= 0,5. Ý . D . f 2 .K P +

M SU L

1/3

. .(6.19 )

TERTAHAN Q L

D

TIDAK TERTAHAN

Q LU LU

e/D =0 e/D =1

4

8

16

L

32

e/D =2

0,1

1,0

10,0

100,0

t D

1000,0

Gambar 6.12 6.12 Ketahanan Lateral Ultimit Ultimit Untuk Jenis Tiang Panjang Panjang Dalam Tanah Tidak Kohesif Kriteria Perencanaan - Parameter Bangunan

10.000

Lampiran 2 -

2 MY U Kp’ D’ ý

163

MY U Untuk tidak tiang tertanam Kp’ D’ ý

Untuk tiang tertanam

Gambar 6.13. Mekanisme Runtuh Untuk Jenis Jenis Tiang Tertahan

MYU MYU

L < L1

Dalam Tanah Tidak Kohesif

Q LU LU

MYU

Q LU LU

D

3 ýD L

Kp’

(a ) Tiang pendek jenis tertahan MYU

Reaksi tanah Q LU LU

3 ýD t Kp’

Momen Lentur

Gaya geser

MYU

Q LU LU

t

Sendi Plastis

D

R 3 ýD L Kp’ Reaksi tanah

Gaya geser

Mmak Momen Lentur

(b ) Tiang menengah jenis tertahan

MYU

3 ýD t Kp’

Q LU LU

Q LU LU

MYU t

L

D

Sendi plastis

M maks ≥ M ýU

Reaksi tanah

MYU Momen Lentur

(c ) Tiang panjang jenis tertahan


Gaya geser

Lampiran 2 -

164

(7) Tahanan lateral ultimit tiang miring dihitung sebagai komponen lateral dan aksial pada tiang vertical ekivalen. (8) Tahanan lateral ultimit ultimit kelompok tiang dihitung berdasarkan berdasarkan ketentuan sebagai berikut : a) Jarak tiang a ≤ 2 D , maka tiang dan massa tanah diperhitungkan sebagai satu kesatuan , sehingga tahanan lateral ultimit diperhitungkan terhadap blok ekivalen. b) S > 2 D , maka tahanan lateral ultimit dengan factor efesiensi yang tercantum pada table 6.9.

Table 6.9. Efisiensi Tahanan lateral ultimit kelompok tiang Secara Teoritis Jarak Tegak Lurus Pada Arah Beban

Efisiensi Dari Setiap Tiang Berikut Dalam Baris

S 4D

100 %

3D

50 %

2D

25 % Arah beban Denah Kelompok Tiang

Jarak Tegak Lurus Pada Arah Beban

8D 6D 5D

Efisiensi Dari Setiap Tiang Berikut Dalam Baris

100 % S

70 % 55%

4D

40%

3D

25% Arah

beban Denah Kelompok Tiang


Lampiran 2 -

165

6.3.3. Penurunan Pondasi Tiang 6.3.3. 1. Ketentuan Ketentuan Penurunan maksimum pondasi tiang pada kondisi beban ultimit adalah sebagi berikut : (1) Tiang (1) Tiang lekat

: 10 mm

(2) Tiang (2) Tiang tertanam ujung

:

10 %

x`D 6.3.3. 2. Perhitungan Perhitungan Penurunan Tiang Tunggal (1) Penurunan (1) Penurunan pondasi Tiang Tunggal yang daya dukungnya didominasi oleh tahanan gesek dihitung dengan rumus : S =

PVU

. Io . RK . Rn . RV

. ..

. . . . . . . . . . . ( 6.20 )

D x E S S (2) Penurunan (2) Penurunan pondasi Tiang Tunggal yang daya dukungnya didominasi oleh tahanan pada ujung nya dihitung dengan rumus : S =

PVU

. Io . RK . Rn . RV

. ..

. . . . . . . . . . . . ( 6.21 )

D x ES

Dimana : S

= Penurunan pondasi Tiang Tunggal;

P VU = Beban axial yang ultimit ultimit , KN ; D E

= diameter tiang , meter ; S

= modulus elasitas tanah, untuk penurunan serentak

E s s = E Undrained ; Sedangkan untuk penurunan total nilai E S =

E Undrained nilai nya tercantum pada table 6.10.


Lampiran 2 -

166

I O = factor pengaruh penurunan, dihitung dengan grafik gambar 6.14; RK , Rh , R b , R v = factor koreksi pengaruh tiang terhadap kompresibilitas, kekakuan lapis pendukung dan ratio Poisson, ditentukan dengan grafik gambar 6.15 dan gambar 6.16. P’

Dd

Modulus tiang E p

P

Tanah d modulus Young EØ’ Perbandingan Poisson Vs

L h

db Tanah modulus Young EØ’ Perbandingan Poisson Vs

db

Strata lebih kaku Modulus tiang E p

Dasar Dasar kaku kaku an kasar kasar

(a) Tiang terapung atau tahan lekat ujung 10 08 06 04

I 0 0 02

0

1

Ø 1 /d =1 3 2


(b) Tiang tahan

L

Lampiran 2 -

167

Gambar 6.14 Faktor Pengaruh Penurunan I

0 08 0 06 0 04 0 02

0

10

20

30

40

50

60

70

80

L/D

Catatan : K =

EP Ra x E .S Dimana : E P = Modulus Young dari Tiang E *s = Modulus Young dari tanah R a = Perbandingan Luas penampang tiang terhadap luas *


90

100

Lampiran 2 -

168

penampang tiang penuh ( R a = 1 untuk tiang masip )

Gambar 6.15 Faktor Koreksi Modulus Penurunan Dasar R b Table 6.10. Nilai E Undrained Nilai ES MPa Jenis Tanah Tiang Bor

Tiang Pancang

4 8,5 22 70

8,5 25 35 35

-

40 70 90 200

Kohesif

CU CU CU CU

= 35 KPa = 70 KPa = 105 KPa = 140 KPa

Tidak Kohesif

Pasir lepas Pasir agak padat Pasir padat Kerikil agak padat (3)

Penurunan pada tanah berlapis Pada tanah tanah berlapis, berlapis, penurunan penurunan tiang dihitung menggunakan menggunakan nilai E S rata-rata , yaitu : S

SR

= ( 1/L ) ∑ E S . L . . . . . . . . . . . . . . ( 6.22 )

Dimana : S

=

Modulus elasitas tanah rata-rata, MPa

E S

=

Modulus elasitas setiap lapisan , MPa

L

=

Panjang tiang , meter

h

=

Tebal setiap lapisan tanah, meter

SR

(4) Penurunan kelompok tiang (1) Penurunan kelompok tiang dihitung menggunakan rumus : Sg = R S

x

S

. . . . . . . . . . . . . ( 6.23 )


Lampiran 2 -

S

169

=

Penurunan kelompok tiang

S

=

Penurunan tiang tunngal

RS

=

Penurunan kelompok tiang yang besarnya tertera dalam

g

Tabel 6.11

CATATAN : K = E p

Ra

*

E S Dengan

E p

= Modulus Young Y oung dari tiang

*

E S = Modulus Young dari tiang


Lampiran 2 -

170

Ra = Perbandingan luas penampang tiang terhada luas Penampang Penampang penuh (Ra = 1 untuk tiang tiang

masip ) Gambar 6.16 Faktor Koreksi

R K ,R V , R

Tabel 6.11 Ratio Penurunan kelompok tiang Perban dingan pan jang diame ter

Per ban ding an jara k dia met er

l/d

s/d

1 10

25

100

h

RS

Nilai RS untuk kelompok tiang gesek pada lpisan tanah homogeny yang tebal umlah Tiang dalam kelompok n 4 9 16 25 Faktor kekakuan tiang K dalam kelompok n

10

100

1000

˜

10

100

1000

2 5 10

1,83 1,40 1,21

2,25 1,73 1,39

2,54 1,88 1,48

2,62 1,90 1,50

2,76 1,83 1,42

3,80 2,49 1,76

4,42 2,82 1,97

,48 ,85 1,99

3,76 2,26 1,63

5,49 3,25 2,14

,83 ,40 ,21

6,93 3,82 2,46

4,75 2,68 1,85

7,20 ,98 ,52

8,48 4,70 2,95

8,63 4,75 2,95

2 5 10 2 5 10

1,99 1,47 1,25 2,56 1,88 1,47

2,14 1,74 1,46 2,31 1,22 1,56

2,65 2,09 1,74 2,26 2,01 1,76

2,87 2,19 1,78 3,16 2,64 2,28

3,01 1,98 1,49 4,43 2,80 1,95

3,64 2,61 1,95 4,05 2,94 2,17

4,84 3,48 2,57 4,11 3,38 2,73

,29 ,74 ,73 ,15 ,87 ,93

4,22 2,46 1,74 6,42 3,74 2,45

5,38 3,54 2,46 6,14 4,05 2,80

7,99 ,47 ,25 ,56 ,88 ,47

8,10 5,34 3,63 9,92 7,54 5,82

5,40 2,95 1,98 8,48 4,68 2,95

7,25 ,48 ,93 ,40 ,18 ,48

10,28 6,50 4,23 9,25 6,75 5,00

11,25 7,03 4,50 14,25 10,35 7,88

˜

10

100

000

10

˜

00

Jumlah Tiang dalam kelompok n 9 16

4

1000

˜

25

Faktor kekakuan tiang K dalam kelompok n l/d

1 10

25

100

s/d

2 5 10 2 5 10 2 5 10

10

10 1000 0

˜

10

100

1000

˜

10

100

1000

˜

10

100

1000

˜

1,52 1,14 1,00

1,00

2,02

1,31

1,00

1,00

2,39

1,49

1,00

1,00

2,70

1,63

1,00

1,00

1,15 1,03 1,00

1,00

1,23

1,12

1,02

1,00

1,30

1,14

1,02

1,00

1,33

1,63

1,03

1,00

1,02 1,01 1,00

1,00

1,04

1,02

1,00

1,00

1,04

1,02

1,00

1,00

1,03

1,15

1,00

1,00

1,88 1,62 1,05

1,00

2,84

2,57

1,16

1,00

3,70

3,28

1,33

1,00

4,48

1,02

1,50

1,00

1,38 1,36 1,08

1,00

1,67

1,70

1,16

1,00

1,94

2,00

1,23

1,00

2,15

4,13

1,28

1,00

1,14 1,13 1,04

1,00

1,23

1,26

1,06

1,00

1,30

1,33

1,07

1,00

1,33

2,23

1,08

1,00

2,54

,26 1,81

1,00

4,40

3,95

3,04

1,00

6,24

5,89

4,61

1,00

8,18

1,38

6,40

1,00

1,85 1,84 1,67

1,00

2,71

2,77

2,52

1,00

3,54

3,74

3,47

1,00

4,33

7,93

4,45

1,00

1,44 1,49 1,46

1,00

1,84

1,99

1,98

1,00

2,21

2,48

2,53

1,00

2,53

4,68

3,10

1,00

Sumber : SNI 03 - 6747—2002, Perencaan Perencaan teknis pondasi pondasi tiang untuk jembatan. jembatan.


Lampiran 2 -

171

Tabel 6.12 Rumus kantilever kantilever ekuivalen ekuivalen untuk perencana an tiang terhadap beban lateral

Kedalaman terhadap jepit Ld atau LS Jenis Struktur Momen dan enis Untuk mencari Ekuivalen Lendutan Tanah Ld perpindahan

H

Kohesif

Untuk mencari Ls Momen MØ 2X

i. kepala bebas

i. kepala bebas

a

La = 0,5 R

L

Ld = 1,4 R Untuk a/R >2

MMaks = H ( L ( La + a ) a ) Y

Kepala bebas

Ld = 1,6 R Untuk a/R < 2

H a

Dengan R =

MMak

Ld

4 (E I /K h )

Y= H(Ld +a) 3 E P

MMak

Tidak Kohesif

i. kepala bebas Ld = 1,8 R Untuk a/R >1

Kepala terjepit

La = 0,8 R

Ld = 2,2 R Untuk a/R < 1

Y H

ii.

Kepala jepit

3

L m Ld

La = 1,5 R

i. kepala bebas

MMaks = H ( L ( Ls / 2 )

L

Kepala jepit

Kepala jepit

Ld = 2,2 R

3

H

i.

i.

Y= H Dd 12 E P. I

Ld = 2,5 R Dengan R = 5 (E I /K h )

Sumber : SNI 03 03 - 6747—2002, Perencaan teknis teknis pondasi tiang untuk untuk jembatan.


i.

Kepala jepit La = 2,0 R

Lampiran 2 -

172

Table 6.13 Parameter Elastis Rencana PARAMETER

JENIS TANAH TIDAK KOHESIF Lepas Sedang Padat

Lembek

KOHESIF Teguh/kenyal Teguh/keny al

Sangat kenyal

nh( MN/m3 kering )

2

7,5

15

-

-

-

nh( MN/m3 kering )

1

5 ,1

9

-

-

-

-

-

-

1,5

6

18

Kh (MN / m3 ) Keterangan :

nh

=

Konstanta reaksi horizontal tanah

Kh

=

Modulus reaksi horizontal tanah

Sumber : SNI 03 03 - 6747—2002, Perencaan teknis teknis pondasi tiang untuk untuk jembatan.

(2) Jumlah (2) Jumlah tiang dalam kelompok lebih dari 25, maka nilai R S , dihitung menggunakan rumus : R S S = ( R 25 - R 16 ) (Vn - 5 ) + R 25 S . ( 6.24 )

6.3.4.

Deformasi Lateral 6.3.4.1. Deformasi Lateral Tiang Tunggal (1) . (1) .

Deformasi Lateral Tiang vertical dihitung dengan

menggunakan Tabel 6.12, apanila L/R > 4. L = panjang tiang yang tertanam, meter; R = factor kekakuan relatih Tanah Kohesif : R =

E P . I K h


1/5

Lampiran 2 -

Tanah tidak Kohesi f : R =

. P E

I

173

1/5

hh

E P = modulus elasitas tiang , Mpa; = Momen inertia tiang , m 4 ;

I

K h dan

h h adalah parameter tanah yang tercantum

dalam Tabel 6.13. (2) Deformasi (2) Deformasi Lateral Tiang miring dihitung sebagai tiang vertical yang memikul komponen komponen gaya gaya lateral lateral dan aksial aksial . 6.3.4.2 Deformasi Lateral kelompok Tiang Deformasi Lateral kelompok Tiang dihitung sebagai deformasi lateral yang bekerja pada suatu baris tiang ekivalen seperti diuraikan pada Tabel 6.9.. 6.3.5.

Kekuatan Tekuk Tiang 6.3.5.1.

Ketentuan Umum

Semua tiang yang menonjol keluar di atas tanah dan tiang-tiang terletak pada tanah lembek dengan C U lebih kecil dari 10 KPa atau tanah lepas dengan dengan SPT lebih kecil kecil dari 10, harus harus dihitung kekuatan tekuknya. 6.3.5.2.

Perhitungan Kekuatan Tekuk

(1) Untuk tiang yang terletak pada tanah lempung homogeny, kekuatan tekuk ultimit tiang dihitung dengan rumus :

WY =

,    .  .  LU 4 ( S U + f bu bu


. . . . . . ( 6.25) 2

) . f bu bu

2

Lampiran 2 -

f bu

= 4

V E K S

K S =

. I

P P .

174

. . . . . . . . . . ( 6.26)

D

67 . C U ’ D

. . . . . . . . ( 6.27)

Dimana : WY = Kekuatan tekuk ultimit , KN

 I L U

=

Modulus Elasitas tiang , MPa / m

=

Momen inertia tiang , m

=

Panjang tiang yang tidak didukung, m

4

Nilai S U tercantum dalam table 6.14

Table 6.14 Nilai S U dan S L Kondisi Tiang

Nilai S U

L U / f

1

Nilai S L

2

>4

bu

Kepala dan ujung bebas Kepala terjepit translasi, ujung bebas

L U / f

1

2

>4

bu

1,57

1,50

1,49

1,44

1,86

1,83

1,81

1,80

1,57

1,57

1,56

1,51

-

1,90

1,84

1,80

(2) Untuk tiang yang terletak pada tanah pasir dan lempung lembek, kekuatan tekuk ultimit dihitung dihitung dengan dengan rumus :

  =

0,6 0,6  $ . Ep . Ip LU 4 ( S U + f bu bu


. . . . . . . ( 6.28) 2

) . f b1 b1

2

Lampiran 2 -

f b1 = 4

VE

P

. I

175

. . . . . . . ( 6.29)

rm Keterangan : Nilai S L L dan f b1 tercantum dalam Tabel 6.14. P tk tk r m m

= Kekuatan tekuk ultimit , KN = Modulus reaksi tanah , - pasir = 1,5 - 18 MPa / m - Lempung lembek 0,2 - 4,0

MPa/ m 6.3.6.

Gaya-gaya ultimit dan Layan 6.3.6.1. Gaya-gaya ultimit dan Layan Gaya-gaya aksial ultimit dan layan harus dihitung berdasarkan berdasarkan kombinasi beban sesuai ketentuan yang berlaku. 6.3.6.2. Gaya lateral dan momem lentur Gaya lateral dan momem lentur ultimit dan layan harus dihitung berdasarkan berdasarkan kombinasi kombinasi beban sesuai sesuai ketentuan ketentuan yang berlaku .

6.3.7.

Perencanaan Balok Pondasi 6.3.7.1. Struktur Balok Pondasi Struktur Balok Pondasi harus kuat memikul gaya geser dan momen lentur , terutama pada penampang penampang kritis yang tertera dalam gambar 6.17

6.3.7.2. Struktur Struktur Balok Pondasi

di atas Kepala Tiang

Struktur Balok Pondasi di atas Kepala Tiang harus kuat memikul gaya geser pondasi seperti terlihat pada gambar 6.18.


Lampiran 2 -

176

6.3.7.3. Struktur Sambungan di atas Kepala Tiang Agar gaya-gaya dari balok pondasi dapat disalurkan sepenuhnya kepada tiang-tiang maka sambungan kepala tiang dan pondasi harus dibuat seperti gambar 6.19.

Potongan kritikal Untuk geser lebar balok

Potongan kritikal

d/2

d /2

d/2 Potongan kritikal

3D (4) D

Denah Balok Pondasi dan Penutup ( Cap )

d

Berat Pelat

Berat Pelat

M1

n

Elevasi

n

n

Elevasi

M2

n

Free Body Geser Frre Body Moment

Gambar 6.17 Penampang Kritis Balok Pondasi


Tinggi

Lampiran 2 -

177

Catatan : (1)

Bila Z ≥ D/2 di dalam “ free body” gunakan gaya tiang penuh R dalam “ free body”

(2) (3) (4)

Bila Z ≥ D/2 di luar “ free body” jangan mencakup R dalam “ free body” Interpolasi Bagian dari R harus tercakup dalam “ free free body “ bila tiang berada antara dua batas tersebut; Bagian minimum dari momen tiang tunggal yang terbagi kedalam kedalam balok pondasi cap, pada lajur sentrik dengan lebar 3 D adalah : - 75 % untuk tiang yang dekat pada suatu ujung ( dalam arah momen ) - 50 % untuk tiang dalam ( dalam arah momen )

(5)

d adalah tinggi efektif dari penampang beton bertulang

Ct

Ct

Balok Pondasi / Cap

Tiang Baja Profil H

Tipikal 20 mm x 20mm batang baja persegi yang dilas tumpul pada flens agar memperoleh kedalaman efektif lebih besar dan demikian kapasitas lebih besar. Tegangan tumpuan beton pada batang tidak boleh melebihi nilai ultimit putus

Gambar 6.18 Hubungan Kepala Tiang Baja Dengan Balok Pondasi


Lampiran 2 -

178

Menyediakan Tulangan bursing pecah Untuk mengikat beton tertekan

Tulangan tertanam melebihi panjang penyaluran

Tegangan tumpuan maksimum sesuai tatacara (regangan (regangan tumpuan dalam dapat menjadi dua kali te an an deka dekatt ermu ermuka kaan an

Minimal tertanam 50 mm

Tulangan bawah

lengan momen

Gambar 6.19 Hubungan Kepala Tiang Beton Dengan Balok Pondasi 6.3.8.

Perencanaan Struktur Tiang 6.3.8. 1 Ketentuan Umum Struktur tiang tiang harus harus kuat dan memikul memikul : (1) Seluruh gaya-gara vertical

dan lateral ultimit dan layan

akibat kombinasi beban yang bekerja pada bangunan atas dan bawah; (2) Besarnya gaya ngeser dan momen lentur pada waktu pengankatan, pengankatan, dihitung sesuai gambar 6.20. a) Pada tiang baja, Besarnya gaya ngeser dan momen lentur dihitung akibat berat sendiri tiang; b) Pada tiang beton , Besarnya gaya ngeser dan momen lentur dihitung akibat 150 % berat sendiri tiang; (3) Gaya-gara dinamis akibat perencanaan.


Lampiran 2 -

6.3.8.2

179

Gaya Lateral akibat tanah timbunan samping ( oprit) pada tanah Lembek

Gaya Lateral akibat tanah timbunan samping ( oprit) pada tanah Lembek perlu dipertimbangkan antara lain : (1) Pondasi tiang kepala baik jembatan , talang atau bangunan prasarana irigasi lainnya yang terletak pada lapisan tanah lembek dan timbunan

tanah,

di belakangnya terdapat

kekuatan

strukturnya

harus

diperhitungkan terhadap gaya lateral yang dihitung dengan rumus : P LS = ý . H L . ( H - H C ) . D 6.30)

. . . . . . . .. . . . .(

Dimana : P LS

=

Gaya lateral ultimit , KN

ý

=

Berat isi timbunan belakang bangunan atau oprir untuk jembatan, KN /m3

H L .

=

Tebal lapisan tanah lembek, meter

H

=

Tinggi timbunan belakang bangunan atau oprit, meter

H C

=

Tinggi kritis timbunan belakang bangunan atau oprit, meter

D

=

Diameter atau lebar tiang , m

(2) Tinggi kritis timbunan dihitung dengan rumus: H C U’ = C U’ - N C ý C U’ =

K rc - CU


. . . . . . . . . . . ( 6.31)

Lampiran 2 -

180

Dimana :

6.3.9.

C U U

=

Kuat geser undrained lapisan tanah lembek , KPa;

ý

=

Faktor reduksi, kuat geser , lihat Tabel 6.5;

N C

=

5,2

-

5,4

Analisa Pondasi Tiang 6.3.9. 1 Analisa Linier Analisa linier ini , menghitung secara linier besarnya msing- masing gaya tiang dalam susunan pondasi dengan rumus :

PV = V /n + MY. Xi n

∑ ( Xj ) J =1

+ 2

MX . Y I

. .. . . . . . ( 6.32)

n

∑ ( Y j )2 j=1

H ej = He / n

. . . . . . . .. . ( 6.33)

Dimana : P V V

= Gaya tiang vertical vertical yng ditinja ditinjau; u;

H ej

= Gaya tiang tiang latera laterall efektif efektif yang yang ditinjau ditinjau; ;

V

= Beban Beban vertical vertical pada susunan susunan tiang; tiang;

He

= Gaya lateral lateral pada susunan susunan tiang tiang ;

n

= Jumlah Jumlah tiang tiang daam susunan susunan ;

M Y. Y.

= Momen Momen terhadap terhadap sumbu sumbu Y dari susunan susunan tiang tiang ;

M X X

= Momen Momen terhadap terhadap sumbu sumbu X dari susunan susunan tiang ;

X j j

,

Y = Jarak Jarak tiang tiang terjauh terjauh dari dari pusat pusat sumbu sumbu..

Analisis linier berlaku umum untuk kondisi ultimit dan kondisi daya layan


Lampiran 2 -

181

6.3.9. 2 Analisa Tidak Linier Analisa linier ini , menghitung secaratidak linier dengan cara blok tegangan dan hanya berlaku pada kondisi ultimit . Kapasitas susunan tiang dihitung dengan rumus : Kapasitas tekan = n C .U C - n t .U t 6.34) Kapasitas momen = e x n c x ( U t - .U c ) 6.35)

..........( . . . .. . . . .(

Dimana : n C

= Jumla Jumlah h tian tiang g teka tekan n ;

n t

= Jumla Jumlah h tian tiang g tari tarikk ;

U C

= Daya Daya dukun dukung g aksia aksiall tekan tekan ;

Ut

= Daya Daya dukung dukung aksia aksiall tarik tarik ;

e

= Eksentrisitas tiang –tiang yang tertekan terhadap sumbu –sumbu susunan tiang ;

6.3.9. 3 Analisa Komputer Analis rinci dengan computer disediakan dalam bentuk program “ pilling “ dan didasarkan pada prinsip perhitungan tatacara ini.

6.3.10 Struktur Ujung Dan Kepala Tiang Struktur Ujung

Dan Kepala Tiang panjang harus diperkuat;

struktur perkuatan dapat dilihat pada gambar 6.20 dan gambar 6.21.


Lampiran 2 -

182

Gambar 6.20 Ujung Dan Kepala Tiang

25 mm Ø pipa membentuk lubang sling

Bentuk sesuai untuk kerikil dan pasir

50 mm pusat

100 mm usat

75 mm usat

Empat Batang utama

Penjarak pada kurang lebih 1,2 pusat pusat

150 mm usat

100 mm usat

75 mm usat

50 mm pusat

Enam 16 mm Ø batang dengan en ikat ikat s iral iral ada ada ke ala ala tian tian

6,8 atau 10 mm Ø sen kan

Sepatu dari besi tuang dengan pelat pengikat W.I (besaran sesuai untuk strata A ak lun lunaak 12 mm Ø bar

Melanoaui tanah lunak sampai tanah keras

Sengkang Penampang biasa

75 Ø 16 mm W.I datar


Batang utama

Penampang pada kepala tiang

Lampiran 2 -

183

Gambar 6.21 Detail ujung Tiang Dan Kepala Tiang

Diameter D

Lihat Detail Sepatu batuan

ELEVASI

DETAIL

Tipikal perkuatan sepatu tiang untuk selubung pipa baja dengan ujung terbuka


Lampiran 2 -

184

DAFTAR PUSTAKA

Capper, PL. & Cassie,W.F., The Mechanics of Engineering Soils, E .& F.N. Spon Ltd, London, 1976.

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Buku Pedoman Perencanaan untuk Struktur Beton Bertulang Biasa dan Struktur Tembok Bertulang untuk Gedung, 1983.

Djoko Untung Soedarsono,Ir., Konstruksi Jalan Raya, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta, 1984.

Nasroen Rivai,M,Ir., Kayu sebagai bahan bangunan, Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, 1979.

NI2 (PBI-1971), Peraturan Beton Bertulang Indonesia, (Specifications for reinforced concrete).

NI-5 (PKKI-1961, Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia, (Specifications for timber construction).

NI-7, Syarat-syarat untuk kapur, (Specifications for lime).

NI-8, Peraturan semen portland, (Specifications for Portland cement).

NI-b, Bata merah sebagai bahan bangunan, (Brick as construction material).

NI-13, Peraturan batu belah, (Specifications for stones).


Lampiran 2 -

185

NI-18 (PPI-1983), Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, (Indonesian loading specifications for buildings).

PPBBI-3983, Peraturan-peraturan perencanaan bangunan baja Indoensia, (Specifications fpr the design of steel building structures).

PUBI-1982, Persyaratan Umum bahan Bangunan di Indonesia, (General Specifications for Construction Materials in Indonesia).

VOSB-1963, Peraturan-peraturan untuk merencanakan jembatan konstruksi baja.

Wiratman Wangsadinata,Ir., Ultimate Strength Analysis of Reinforced Concrete Sections, Insinyur Indonesia, 1972 No. 1/3 & 4/6.

Wiratman Wangsadinata,tr. Keamanan Konstruksi dalam Perhitungan Beton (sehubungan dengan peraturan beton bertulang Indonesia 1970), yayasan LPMB, Bandung, 1984.

Wiratman Wangsadinata,Ir., Perhitungan Lentur dengan cara ‘n’ (disesuaikan kepada peraturan beton bertulang Indonesia 1971), Yayasan LPMB, Bandung, 1979.

Wiratman Wangsadinata,Ir., Teori kekuatan Batas sebagaikriterium baru bagi analisa konstruksi, (Ultimate load theory as a new design criterion for the analysis of structures), 1968.


Lampiran 2 -

186

SK SNI T – 15 – 1991- 03

Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang, Berdasarkan SK SNI T – 15 15 – 1991- 03 Departemen Pekerjaan Pekerjaan Umum Umum

SNI 03-6747- 2002, Tata ara Perencanaan Teknis Pondasi Tiang Untuk Jembatan, Badan Standarisai Nasional, Balitbang Departemen Departemen PU SNI 03 - 1726 - 2002, Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung, Badan Standarisai Nasional, Balitbang Departemen PU.

SNI 28333 -

2008

, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Jembatan, Badan Standarisai Nasional, Balitbang Departemen Departemen PU.

Balai Bangunan Hidrolik Dan Geoteknik Keairan, Perbaikan Tanah Lunak, Balai Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air, 2003. Yosephe Bowles, Analis dan desain desain Pondasi Pondasi , 1997 1997

Dr. P.P.Fehgal , Design And Irrigation Strucktures 1977 Principles of Design Of Hydraulic Structures


Lampiran 2 -


187

Lampiran 2 -


188

Lampiran 2 -

Tabel 2.1


189

Lampiran 2 -

Tabel 2.2


190

Lampiran 2 -


191

Lampiran 2 -


192

Lampiran 2 -


193

Lampiran 2 -


194

Lampiran 2 -


195

Lampiran 2 -


196

Lampiran 2 -

Letak Pembebanan

197

Reaksi Momen dan Mb Lentur, Perletakan A mak Lentur maks dan B, Geser dan D Sudut lentur Ø


KP 06 Parameter Bangunan

Recommend Documents