Perencanaan Jembatan Rangka Baja dan Beton Prategang

PROJECT WORK PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) “JEMBATAN SASTRA” SASTRA” MAGELANG, JAWA TENGAH

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Project Work Perencanaan 2 (Jembatan) Program Studi Perancangan Jalan dan Jembatan

Disusun oleh : 1. Intan Permata Sari

(NIM. 4114010016)

2. Nadya Guna Pratiwi

(NIM. 4114010018)

3. Yasinta Agustina

(NIM. 4114010023)

Dosen Pembimbing Anis Rosyidah, S.Pd, SST, M.T. NIP. 19730318 199802 2004

PROGRAM STUDI PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2017

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Project Laporan Project Work Perencanaan Jembatan diajukan untuk memenuhi persyaratan akademis pada Jurusan Teknik Sipil, Program Studi Perancangan Jalan dan Jembatan Politeknik Negeri Jakarta

Disetujui oleh :

Dosen Pembimbing

(Anis Rosyidah, S.Pd, SST, M.T.) NIP. 19730318 199802 2004

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | i

KATA PENGANTAR

Pertama – tama tama kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat-Nya kami dapat menyelesaikan tugas mata kuliah Project Work Perencanaan 2 (Jembatan). Pada laporan Project laporan Project Work Perencanaan 2 (Jembatan), kami merencanakan jalan antarkota dalam segi konstruksinya saja. Laporan ini mencakup perencanaan jembatan rangka dan jembatan girder beton prategang, perencanaan abutment jembatan, dan perencanaan pilar jembatan. Tujuan dari pembuatan laporan Project laporan Project Work Perencanaan 2 (Jembatan) ini dibuat untuk melengkapi nilai tugas semester enam mata kuliah Project Work Perencanaan 2 (Jembatan). Selain itu tujuan t ujuan dari penyusunan laporan ini juga untuk menambah wawasan tentang pengetahuan perencanaan jembatan. Sehingga besar harapan kami, laporan yang kami sajikan dapat menjadi konstribusi positif bagi pengembangan wawasan pembaca. Pada laporan Project laporan Project Work Perencanaan 2 (Jembatan) kami mengucapkan terima kasih kepada : 1. Tuhan YME yang telah memberi rahmat dan berkat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan ini, 2. Orang tua kami atas dukungan moril, spiritual, dan material. 3. Ibu Anis Rosyidah, S.Pd, SST, M.T. selaku pembimbing Project Work Perencanaan 2 (Jembatan) yang telah memberi arahan dan materinya. 4. Rekan kelompok yang telah bekerja sama dengan baik. Akhirnya kami menyadari dalam penulisan laporan ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati kami menerima kritik dan saran agar penyusunan laporan selanjutnya menjadi lebih baik lagi.

Depok, Juni 2017

Penyusun

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | ii

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN .......................................... ............................................................... ........................................ ................... ii KATA PENGANTAR ................................. ...................................................... ........................................... ..................................... ............... ii DAFTAR ISI ............................................ .................................................................. ........................................... ....................................... .................. iii DAFTAR TABEL .......................................... ................................................................ ............................................ .............................. ........ ixx ix x DAFTAR GAMBAR .......................................... ............................................................... ........................................... ...............................x .........x BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN .......................................... ............................................................... ........................................... ........................1 ..1

1.1.

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

1.2.

Tujuan Penulisan .......................................... ............................................................... ........................................... ........................1 ..1

1.3.

Rumusan Masalah ............................................ .................................................................. .........................................2 ...................2

1.4.

Batasan Masalah ........................................... ................................................................. ........................................... .......................2 ..2

1.5.

Metode Penulisan ......................................... .............................................................. ........................................... ........................2 ..2

1.6.

Sistematika Penulisan .......................................... ............................................................... ......................................3 .................3

BAB II DASAR TEORI ............................. ................................................... ............................................ ......................................5 ................5

2.1.

Pengertian Jembatan ......................................... .............................................................. .........................................5 ....................5

2.2.

Bagian-bagian Jembatan .......................................... ............................................................... ..................................6 .............6

2.3.

Klasifikasi Jembatan ......................................... .............................................................. .........................................8 ....................8

2.4.

Pembebanan Jembatan ........................................ ............................................................. ....................................11 ...............11

2.5.

Perancangan Jembatan ........................................ ............................................................. ....................................12 ...............12

2.6.

Perhitungan Lantai Jembatan .......................................... ............................................................... ........................14 ...14

2.7.

Perhitungan Balok Girder Prategang ......................................... .......................................................15 ..............15

2.8.

Perhitungan Kepala Jembatan ......................................... .............................................................. ........................27 ...27

2.9.

Perhitungan Pilar Beton Bertulang ......................................... ..........................................................29 .................29

2.10.

Jembatan Rangka Baja ......................................... .............................................................. ................................33 ...........33

2.11.

Elastomer ........................................... ................................................................. ........................................... ............................35 .......35

2.12.

Gambar Bestek .......................................... ............................................................... ........................................... ......................36 36

BAB III DATA SURVEY JEMBATAN............................................ .............................................................39 .................39

3.1.

Data Jembatan .......................................... ................................................................. ............................................ ........................39 ...39

3.2.

Jembatan Bentang ke-1 ........................................... ................................................................. ................................40 ..........40

3.3.

Jembatan Bentang ke-2 ........................................... ................................................................. ................................41 ..........41

BAB IV PERHITUNGAN LANTAI JEMBATAN ......................... ...........................................43 ..................43

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | iii

4.1.

Perencanaan Lantai Jembatan Beton Prategang ......................................43 ......................................43

4.1.1.

Dengan Perhitungan Manual ........................................... ............................................................43 .................43

4.1.1.1.

Data Pradesain .......................................... ............................................................... ................................43 ...........43

4.1.1.2.

Pembebanan Lantai Jembatan ......................................... ...................................................44 ..........44

4.1.1.3.

Penulangan ......................................... .............................................................. .......................................49 ..................49

4.1.2.

DENGAN MENGGUNAKAN SAP 2000.................................... 2000.......................................50 ...50

4.1.2.1.

Mendefinisikan Data Data Strukur ......................................... ...................................................50 ..........50

4.1.2.2.

Pembebanan Lantai Jembatan ......................................... ...................................................56 ..........56

4.1.2.3.

Penulangan ......................................... .............................................................. .......................................57 ..................57

4.1.2.4.

Gambar Penulangan .......................................... ............................................................... ........................59 ...59

4.2. PERENCANAAN LANTAI JEMBATAN RANGKA BAJA ( FLOORDECK).......................................... ............................................................... .......................................... ....................................60 ...............60 4.2.1.

FLOORDECK........................................... ................................................................. .......................................60 .................60

4.2.2.

Data Teknis Jembatan ......................................... .............................................................. .............................61 ........61

4.2.3.

Peritungan Floordeck .......................................... ............................................................... .............................62 ........62

4.2.4.

Wire Mesh ......................................... ............................................................... ............................................ .........................71 ...71

BAB V PERENCANAAN V PERENCANAAN GIRDER PRATEGANG & ELASTOMER .........73

5.1.

Data dan Dimensi ......................................... .............................................................. ........................................... ......................73 73

5.2.

Pembebanan........................................... ................................................................. ........................................... ............................75 .......75

5.3.

Pembebanan Untuk CSI .......................................... ............................................................... ................................77 ...........77

5.4.

Perhitungan Daerah Aman Kabel ........................................... ............................................................80 .................80

5.5.

Perencanaan Angkur......................................... .............................................................. .......................................85 ..................85

5.6.

Penentuan Gaya Prategang (Pi) .......................................... ............................................................... .....................86 86

5.7.

Penentuan Tipe Dongkrak .......................................... ............................................................... .............................87 ........87

5.8.

Loss of Prestress Prestress Kontrol Tegangan Pada Saat Lantai di Cor Cor .................88

5.9.

Loss of Prestress Pada Saat Beban Hidup Bekerja ..................................91 ..................................91

5.10.

Kontrol Geser Tumpuan ......................................... .............................................................. .............................94 ........94

5.11.

Tulangan End Zone.......................................... ............................................................... ....................................95 ...............95

5.12.

Lendutan ........................................ .............................................................. ............................................ ................................95 ..........95

5.13.

Elastomer ........................................... ................................................................. ........................................... ............................96 .......96

BAB VI PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA ......................... ........................................99 ...............99

6.1.

Desain Jembatan Rangka......................................... .............................................................. ................................99 ...........99 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | iv

6.2.

Data Teknis Dan Material Jembatan Rangka .......................................... ..........................................99 99

6.3.

Data Dan Desain Diafragma ........................................... ................................................................. .......................101 .101

6.4.

Pembebanan Pada Diafragama ........................................... ..............................................................1 ...................102 02

6.4.1.

Load Combination........................................ ............................................................. ..................................104 .............104

6.4.2.

Momen yang dihasilkan .......................................... ............................................................... .......................105 ..105

6.5.

Perencanaan Pada Diafragma .......................................... ............................................................... ......................105 .105

6.5.1.

Preliminary Design........................................... Design................................................................. ..............................105 ........105

6.5.2.

Profil yang digunakan ......................................... .............................................................. ...........................105 ......105

6.5.3.

Momen Ultimit Final .......................................... ............................................................... ...........................106 ......106

6.5.4.

Cek Local Buckling...................................... Buckling........................................................... ..................................106 .............106

6.5.5.

Cek Lateral Buckling .......................................... ............................................................... ...........................107 ......107

6.5.6.

Tentukan Nilai Mn ........................................... ................................................................. ..............................107 ........107

6.5.7.

Cek Terhadap Lendutan .......................................... ............................................................... .......................107 ..107

6.6.

Pembebanan Pada Jembatan ........................................... ................................................................. .......................108 .108

6.6.1.

Beban Mati ........................................ .............................................................. ............................................ .......................108 .108

6.6.2.

Beban Mati Tambahan ........................................ ............................................................. ...........................110 ......110

6.6.3.

Beban Hidup ......................................... .............................................................. .........................................1 ....................110 10

6.6.4.

Beban Garis ........................................... ................................................................. .........................................1 ...................110 10

6.6.5.

Beban Angin ......................................... .............................................................. .........................................1 ....................112 12

6.6.5.1.

Beban Angin tanpa kendaraan ........................................... ................................................112 .....112

6.6.5.2.

Beban Angin dengan kendaraan ............................................ .............................................113 .113

6.7.

Analisis ........................................... ................................................................ .......................................... ..................................114 .............114

6.8.

Perencanaan Baut Rangka Utama .......................................... .........................................................115 ...............115

6.8.1.

Keterangan Baut ........................................... ................................................................. ..................................116 ............116

6.8.2. Keterangan Pelat ................................................... ......................................................................... ..............................117 ........117 6.8.3.

Cek Kekuatan Plat ........................................ ............................................................. ..................................117 .............117

6.8.4.

Cek Kekuatan Geser Nominal Baut .......................................... ...............................................117 .....117

6.8.5.

Cek Kekuatan Tumpu Pelat Sambungan............................... Sambungan........................................118 .........118

6.8.6.

Cek Kuat Geser Nominal Baut Sambungan Gesek ........................118 ........................118

6.8.7.

Keruntuhan Blok Geser ........................................... ................................................................. .......................118 .118

6.9.1.

Keterangan Pelat Siku ......................................... .............................................................. ...........................121 ......121

6.9.2.

Menghitung Jumlah Baut ......................................... .............................................................. ......................122 .122 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | v

6.9.3.

Cek Kekuatan Geser Nominal Baut .......................................... ...............................................122 .....122

6.9.4.

Cek Kuat Tarik Nominal Baut ........................................... .......................................................122 ............122

6.9.5.

Cek Kuat Geser Nominal Baut Sambungan Gesek ........................122 ........................122

6.9.6.

Keruntuhan Blok Geser ........................................... ................................................................. .......................123 .123 Perencanaan Baut Stringer – Diafragma ............................... ............................................124 .............124

6.10.

6.10.1. Keterangan Baut Baut ........................................... ................................................................. ..................................124 ............124 6.10.2. Keterangan Pelat Siku ......................................... .............................................................. ...........................124 ......124 6.10.3. Menghitung Jumlah Baut Baut ......................................... .............................................................. ......................125 .125 6.10.4. Cek Kekuatan Kekuatan Geser Nominal Baut Baut .......................................... ...............................................125 .....125 6.10.5. Cek Kuat Tarik Nominal Baut Baut ........................................... .......................................................125 ............125 6.10.6. Cek Kuat Geser Nominal Baut Sambungan Sambungan Gesek........................126 ........................126 6.10.7. Keruntuhan Blok Geser ........................................... ................................................................. .......................126 .126 6.11.

Perencanaan Baut Antara Ikatan Angin dan Rangka .........................127 .........................127

6.11.1. Keterangan Baut Baut ........................................... ................................................................. ..................................127 ............127 6.11.2. Keterangan Pelat .......................................... ............................................................... ..................................127 .............127 6.11.3. Menghitung Jumlah Baut Baut ......................................... .............................................................. ......................128 .128 6.11.4. Cek Kekuatan Kekuatan Geser Nominal Baut Baut .......................................... ...............................................128 .....128 6.11.5. Cek Kuat Tarik Nominal Baut Baut ........................................... .......................................................129 ............129 6.11.6. Cek Kuat Geser Nominal Baut Sambungan Sambungan Gesek........................129 ........................129 6.11.7. Keruntuhan Blok Geser ........................................... ................................................................. .......................129 .129 6.12.

Perencanaan Shear Connector ............................................ ...........................................................130 ...............130

6.12.1. Desain Shear Shear Connector Connector Pada Pada Stringer Stringer ......................................... ..........................................130 .130 6.12.2. Desain Shear Connector Pada Cross Girder...................................133 Girder...................................133 6.13.

Perencanaan Elastomer ........................................... ................................................................. ...........................135 .....135

BAB VII PERENCANAAN PILAR JEMBATAN......................................... ..........................................138 .138

7.1.

Data Teknis Dan Material Pilar .......................................... .............................................................1 ...................138 38

7.2.

Mendefinsikan Data Struktur .......................................... ............................................................... ......................138 .138

7.2.1.

Material .......................................... ............................................................... ........................................... ...........................138 .....138

7.2.2.

Section Properties......................................... Properties.............................................................. ..................................139 .............139

7.2.

Pembebanan Pilar Jembatan ........................................... ................................................................. .......................141 .141

7.2.1.

Beban Jembatan Rangka .......................................... ............................................................... ......................142 .142

7.2.2.

Beban Jembatan Beton Prategang .......................................... ..................................................142 ........142 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | vi

7.2.3.

Beban Tumbukan Benda Hanyutan (T EF) ......................................1 ......................................143 43

7.2.4.

Beban Tekanan Air Mengalir ( TEFW) ........................................... ............................................143 .143

7.2.5.

Beban gempa ......................................... .............................................................. .........................................1 ....................143 43

7.3.

Tulangan Pilar Jembatan ......................................... .............................................................. ..............................148 .........148

7.3.1.

Tulangan Badan Pilar .......................................... ............................................................... ...........................148 ......148

7.3.2.

Tulangan Pier Head .......................................... ............................................................... ..............................151 .........151

7.3.3.

Tulangan Pengaku ........................................ ............................................................. ..................................152 .............152

7.3.4.

Tulangan Pile Cap ........................................ ............................................................. ..................................154 .............154

7.4.

Pondasi Tiang Pancang ........................................... ................................................................. ..............................156 ........156

7.4.1. Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Berdasarkan Uji N-SPT Metode Meyerhoff Metode Meyerhoff ................... ......................................... ........................................... ........................................... ...........................157 .....157 7.4.2.

Kapasitas Dukung Kelompok Tiang ......................................... ..............................................159 .....159

BAB VIII PERENCANAAN VIII PERENCANAAN ABUTMENT KANAN DAN KIRI ...........138161 ...........138161

A. Analisa Beban Abument Jembatan J embatan Beton Prategang Prate gang ......................... .................................. .........161 161 8.1.

Data Struktur Atas ............................................ .................................................................. ..................................... ............... 161

8.2.

Data Struktur Bawah ........................................... ................................................................. ................................156 ..........156 1

8.3.

Analisa Beban Bekerja ........................................ ............................................................. .................................. ............. 162

8.4.

Kombinasi Beban Kerja .......................................... ............................................................... ..........................156 .....156 73

8.5.

Kontrol Stabilitas Guling......................................... .............................................................. ..........................156 .....156 75

8.6.

Kontrol Stabilitas Geser .......................................... ............................................................... ..............................156 .........156

8.7.

Analisa Beban Ultimit ......................................... .............................................................. ..............................156 .........156 77

8.8.

Back Wall .......................................... ................................................................ ............................................ ..........................156 ....156 83

8.9.

Corbel ......................................... ............................................................... ........................................... .................................156 ............156 84

8.10. Wing Wall ......................................... ............................................................... ............................................ ..........................156 ....156 85 8.11. Breast Wall ........................................ .............................................................. ............................................ ..........................156 ....156 87 8.12. Back Wall .......................................... ................................................................ ............................................ ..........................156 ....156 92 8.13. Corbel ......................................... ............................................................... ........................................... .................................156 ............156 93 8.14. Wing Wall ......................................... ............................................................... ............................................ ..........................156 ....156 95 8.15. Data Fondasi Fondasi Tiang Bor .............................. .................................................... ......................................156 ................156 98 8.16. Daya Dukung Dukung Aksial Ijin Ijin Tiang Bor Bor .............................. .................................................15 ...................156 6 98 8.17. Daya Dukung Dukung Lateral Lateral Ijin Tiang Bor............................................. Bor..................................................... ........ 200 8.18. Gaya Yang Diterima Tiang Bor ....................... ............................................. ..................................... ............... 202 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | vii

8.19. Kontrol Daya Dukung Ijin Ijin Tiang Bor Bor ............................ .................................................. ........................ 203 8.20. Pembesian Bore Pile ......................................... .............................................................. ..................................... ................ 203 8.21. Pembesian Pile Cap .......................................... ............................................................... ..................................... ................ 205 A. Analisa Beban Abument Jembatan J embatan Rangka................................................ Rangka.................................................. 208 8.22. Data Struktur Atas ............................................ .................................................................. ..................................... ............... 208 8.23. Data Struktur Bawah ........................................... ................................................................. .................................. ............ 208 8.24. Analisa Beban Bekerja ........................................ ............................................................. .................................. ............. 209 8.25. Kombinasi Beban Kerja Kerja ....................... ............................................. ............................................ ........................... ..... 220 8.26. Kontrol Stabilitas Guling......................................... .............................................................. .............................. ......... 222 8.27. Kontrol Stabilitas Geser .......................................... ............................................................... .............................. ......... 223 8.28. Analisa Beban Ultimit ......................................... .............................................................. .................................. ............. 224 8.29. Back Wall .......................................... ................................................................ ............................................ .............................. ........ 230 8.30. Corbel ......................................... ............................................................... ........................................... ..................................... ................ 232 8.31. Wing Wall ......................................... ............................................................... ............................................ .............................. ........ 232 8.32. Breast Wall ........................................ .............................................................. ............................................ .............................. ........ 234 8.33. Back Wall .......................................... ................................................................ ............................................ .............................. ........ 239 8.34. Corbel ......................................... ............................................................... ........................................... ..................................... ................ 240 8.35. Wing Wall ......................................... ............................................................... ............................................ .............................. ........ 242 8.36. Data Fondasi Fondasi Tiang Bor .............................. .................................................... .......................................... .................... 245 8.37. Daya Dukung Dukung Aksial Ijin Ijin Tiang Bor Bor .............................. .................................................... ........................ 245 8.38. Daya Dukung Dukung Lateral Lateral Ijin Tiang Bor......................................... Bor..................................................... ............ 247 8.39. Gaya Yang Diterima Tiang Bor ....................... ............................................. ..................................... ............... 249 8.40. Kontrol Daya Dukung Ijin Ijin Tiang Bor Bor ............................ .................................................. ........................ 250 8.41. Pembesian Bore Pile ......................................... .............................................................. ..................................... ................ 250 8.42. Pembesian Pile Cap .......................................... ............................................................... ..................................... ................ 252 BAB IX PENUTUP ........................................ .............................................................. ............................................ ........................138 ..138255 255

9.1.

Kesimpulan ........................................ .............................................................. ............................................ .............................. ........ 255

9.2.

Saran ........................................... ................................................................. ........................................... ..................................... ................ 256

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | viii

DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Spesifikasi Tendon ......................................... .............................................................. .......................................20 ..................20 Tabel 2. 2 Angkur dan Selongsong ........................................... ................................................................. .............................21 .......21 Tabel 2. 3. Jenis Dongkrak.......................................... ............................................................... ........................................... ......................22 22 Tabel 2. 4 Faktor Rangkah Rencana Tipikal 30 tahun ........................................... ...........................................24 24

Tabel 4. 1 Rumus Momen Akibat Beban Terbagi Merata ............................. .....................................46 ........46 Tabel 4. 2 Nilai Koefisien Akibat Beban Terpusat ....................... ............................................. .........................47 ...47 Tabel 4. 3 Tabel Luas Penampang Wire Mesh ................................. ...................................................... .....................72 72

Tabel 5. 1 Luas Penampang Girder ........................................... ................................................................. .............................75 .......75 Tabel 5. 2 Hasil Momen Ultimate Akhir .......................................... ............................................................... .....................77 77 Tabel 5. 3 Penampang Ujung Kondisi Awal ......................................... ..........................................................81 .................81 Tabel 5. 4 Penampang Ujung Kondisi Akhir ........................................... .........................................................82 ..............82 Tabel 5. 5 Penampang Tengah Kondisi Awal .......................................... ........................................................83 ..............83 Tabel 5. 6 Tabel Penampang Tengah Kondisi K ondisi Akhir .......................................... .............................................84 ...84 Tabel 5. 7 Tabel Strand Baja ........................................... ................................................................. .......................................87 .................87 Tabel 5. 8 Tipe Dongkrak ............................................... ..................................................................... .......................................88 .................88

Tabel 6. 1 Tabel Perhitungan Baut Rangka Utama ......................................... ..............................................120 .....120 Tabel 6. 2 Tabel Type dan Ukuran Elastomer ............................................. .....................................................136 ........136

Tabel 7. 1 Faktor Kepentingan Jembatan .......................................... .............................................................1 ...................145 45 Tabel 7. 2 Faktor Tipe Bangunan........................................... ................................................................. ..............................145 ........145 Tabel 7. 3 Faktor Kepentingan Jembatan .......................................... .............................................................1 ...................147 47 Tabel 7. 4 Faktor Tipe Bangunan........................................... ................................................................. ..............................147 ........147 Tabel 7. 5 Hubungan antara  dengan N-SPT N -SPT .....................................................1 .....................................................157 57 Tabel 7. 6 Faktor Efisiensi untuk kelompok kelompok tiang dalam dalam tanah lempung (Kerisel, 1997) ........................................... ................................................................ ........................................... ............................................ ..............................159 ........159

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Negara Kepulauan Indonesia ........................................... ..............................................................5 ...................5 Gambar 2. 2 Bagian-bagian Jembatan J embatan ................................................. .....................................................................6 ....................6 Gambar 2. 3 Contoh Jembatan J embatan Jalan Raya ..................................................... ..............................................................8 .........8 Gambar 2. 4 Contoh Jembatan J embatan Kereta Api ....................................... ............................................................ .......................8 ..8 Gambar 2. 5 Contoh Jembatan J embatan Pejalan Kaki .................................................. ...........................................................8 .........8 Gambar 2. 6 Jembatan Kelok Sembilan, Bukit Tinggi .......................................... ............................................9 ..9 Gambar 2. 7 Contoh Jembatan J embatan Rangka .......................................... ............................................................... ..........................9 .....9 Gambar 2. 8 Jembatan Cindaga, Jawa Tengah ............................................... ......................................................10 .......10 Gambar 2. 9 Jembatan Pulau Balang ...................................................... .....................................................................10 ...............10 Gambar 2. 10 Jembatan Cable Stayed.............. Sta yed.................................... ........................................... ................................10 ...........10 Gambar 2. 11 Jembatan Menurut Bentang............................................ .............................................................11 .................11 Gambar 2. 12Diagram Jenis Pembebanan pada Jembatan .....................................12 .....................................12 Gambar 2. 13 Diagram Perencanaan Jembatan......................................................14 Jembatan......................................................14 Gambar 2. 14 Penyebaran Gaya Cover Plate ke Beton .......................................... ..........................................17 17 Gambar 2. 15 Angkur dan Selongsong ........................... ................................................. .......................................17 .................17 Gambar 2. 16 Internal dan Eksternal Prestressing ....................................... .................................................18 ..........18 Gambar 2. 17 Diagram Mukp ......................................... .............................................................. .......................................19 ..................19 Gambar 2. 18 Daerah Aman Kabel ........................................... ................................................................. .............................20 .......20 Gambar 2. 19 Diagram Dia gram Penentuan Gaya Prategang Prate gang ............................................ ...............................................20 ...20 Gambar 2. 20 Diagram Kontrol Tegangan Pada Saat Lantai Di Cor ....................22 ....................22 Gambar 2. 21 Diagram Kontrol Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja ........23 Gambar 2. 22 Tipe Abutment...................................... Abutment........................................................... ........................................... ......................28 28 Gambar 2. 23 Macam-Macam Bentuk Pilar .......................................................... ..........................................................29 29 Gambar 2. 24 Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Pilar di Atas Sungai.......................29 Gambar 2. 25 Grafik Gaya Rem ........................................ ............................................................. ....................................30 ...............30 Gambar 2. 26 Bentuk-bentuk Jembatan J embatan Rangka Baja ........................................... ...........................................34 34 Gambar 2. 27 Bagian-bagian dari Rangka Baja ........................................... .....................................................35 ..........35 Gambar 2. 28 Contoh Gambar Peta Lokasi .......................................... ...........................................................36 .................36 Gambar 2. 29 Contoh Gambar Tampak Memanjang Jembatan .......................... .............................36 ...36 Gambar 2. 30 Contoh Gambar Tampak Atas ........................................... .........................................................37 ..............37 Gambar 2. 31 Contoh Gambar Detail Baut ........................................... ............................................................37 .................37 Gambar 2. 32 Contoh Gambar Detail Penulangan Abutment ................................38 ................................38

Gambar 3. 1 Lokasi Jembatan ......................................... .............................................................. .......................................39 ..................39 Gambar 3. 2 Penampang Sungai ............................. ................................................... ............................................ .........................40 ...40 Gambar 3. 3 Data Tanah ................................................. ....................................................................... .......................................40 .................40 Gambar 3. 4 Tampak Memanjang Jembatan Rangka Baja ......................... ....................................40 ...........40 Gambar 3. 5 Potongan Melintang Jembatan Rangka Baja .....................................41 .....................................41 Gambar 3. 6 Tampak Memanjang Jembatan Girder Prategang .............................41 .............................41 Gambar 3. 7 Potongan Melintang Jembatan Girder Prategang ..............................42 ..............................42 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | x

Gambar 4. 1 Tampak Melintang Jembatan .................................................. ............................................................43 ..........43 Gambar 4. 2 Lantai Jembatan J embatan ......................................... .............................................................. .......................................44 ..................44 Gambar 4. 3 Panjang a1 dan b1 ................................................ ...................................................................... .............................47 .......47 Gambar 4. 4 .Pemodelan Pelat Lantai Beton ........................................ .........................................................50 .................50 Gambar 4. 5 Pemilihan Model ............................... ..................................................... ............................................ .........................51 ...51 Gambar 4. 6 Penentuan Dimensi Beam .......................................................... .................................................................51 .......51 Gambar 4. 7 Model Struktur pada SAP2000 ........................................ .........................................................51 .................51 Gambar 4. 8 Material Beton ............................................ .................................................................. .......................................52 .................52 Gambar 4. 9 Material Materi al Tulangan Longitudinal............................... Longitudinal..................................................... .........................52 ...52 Gambar 4. 10 Material Tulangan Sengkang ....................................................... ..........................................................53 ...53 Gambar 4. 11 Frame Section Lantai Beton ........................................... ............................................................53 .................53 Gambar 4. 12 Reinforcement Data............................................ Data.................................................................. .............................54 .......54 Gambar 4. 13 Extrude View XZ ................................. ...................................................... ........................................... ......................54 54 Gambar 4. 14 Extrude View 3D......................................... .............................................................. ....................................54 ...............54 Gambar 4. 15 Load Patterns ............................................ .................................................................. .......................................55 .................55 Gambar 4. 16 Load Cases Case s .................................................. ........................................................................ ....................................55 ..............55 Gambar 4. 17 Load Combination ........................................... ................................................................. ................................56 ..........56 Gambar 4. 18 Penyaluran Beban Dari Roda Terhadap Lantai ...............................56 ...............................56 Gambar 4. 19 Beban Mati Tambahan (SDL) pada software SAP2000 SAP2000 v.14.2.2 ..57 Gambar 4. 20 Beban Hidup (LL) pada software SAP2000 v.14.2.2 ....................57 ....................57 Gambar 4. 21 Set Load Cases to run ......................................... .............................................................. .............................57 ........57 Gambar 4. 22 Deformasi Beban Kombinasi Setelah di Run ..................................58 ..................................58 Gambar 4. 23 Luas Tulangan yang diperlukan ............................................ ......................................................58 ..........58 Gambar 4. 24 Gambar Detail Penulangan Pelat Lantai .........................................60 .........................................60 Gambar 4. 25 Floordeck ComFlor210 ............................ ................................................. .......................................61 ..................61 Gambar 4. 26 Statis Sta tis Momen terhadap Sisi Bawah Tahap I ...................................64 ...................................64 Gambar 4. 27 Pembebanan Truk........................................ ............................................................. ....................................65 ...............65 Gambar 4. 28 Beban Angin pada Kendaraan ........................................... .........................................................66 ..............66 Gambar 4. 29 Hasil H asil Analisa Struktur Akibat Beban Mati .....................................66 .....................................66 Gambar 4. 30 Hasil Analisa Anal isa Struktur Akibat Beban Mati Tambahan ...................67 Gambar 4. 31 Hasil Analisa Anal isa Struktur Akibat Beban Truk dan Beban Angin ........67 Gambar 4. 32 Statis Sta tis Momen terhadap t erhadap Sisi Bawah Tahap II ..................................68 ..................................68 Gambar 4. 33 Luas Tulangan Yang diperlukan ............................... ..................................................... ......................70 70 Gambar 4. 34 Wire Mesh ............................. ................................................... ............................................ ....................................71 ..............71

Gambar 5. 1 (a) Tampak Melintang Penampang Ujung dan (b) Penampang Tengah ......................................... .............................................................. ........................................... ............................................ ................................73 ..........73 Gambar 5. 2 Dimensi Girder Beton Prategang ........................................ ......................................................74 ..............74 Gambar 5. 3 Dimensi Diafragma ........................................... ................................................................. ................................74 ..........74 Gambar 5. 4 Faktor Beban Dinamis untuk BGT untuk Pembebanan Lajur “D” ...76 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | xi

Gambar 5. 5 Grafik mencari koefisien koefisi en pada Mukp ......................................... ................................................77 .......77 Gambar 5. 6 Grafik Hubungan Gaya Rem dan Bentang Jembatan........................79 Gambar 5. 7 Momen yang diperoleh dari hasil CSI Bridge 2017 ..........................80 ..........................80 Gambar 5. 8 Penampang Ujung Kondisi Akhir ............................... ..................................................... ......................81 81 Gambar 5. 9 Penampang Ujung Kondisi Awal ............................................ ......................................................82 ..........82 Gambar 5. 10 Penampang Tengah Kondisi Awal ........................................... ..................................................83 .......83 Gambar 5. 11 Penampang Tengah Kondisi Akhir ............................... .................................................84 ..................84 Gambar 5. 12 Daerah D aerah Aman Kabel Hasil Analisa .................................................85 .................................................85 Gambar 5. 13 Penempatan Angkur di Penampang Ujung .................................. .....................................85 ...85 Gambar 5. 14 Penentuan Gaya Prategang Awal ........................... ................................................. .........................86 ...86 Gambar 5. 15 Analisa Gaya Prategang Awal............................................... Awal.........................................................87 ..........87 Gambar 5. 16 Tegangan Pada Saat Lantai di Cor .................................... ..................................................89 ..............89 Gambar 5. 17 Analisa Tegangan Pada Saat Lantai di Cor .....................................89 .....................................89 Gambar 5. 18 Analisa Loss Slip Angkur ................................... ........................................................ ............................90 .......90 Gambar 5. 19 Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja .....................................92 .....................................92 Gambar 5. 20 Analisa Tegangan Pada Saat Sa at Beban Hidup Bekerja........................92 Gambar 5. 21 Reaksi Re aksi Perletakan ................................. ...................................................... ........................................... ......................94 94 Gambar 5. 22Tampak Atas Elastomer .......................................... ............................................................... .........................98 ....98 Gambar 5. 23 Potongan A-A........................................... ................................................................. .......................................98 .................98

Gambar 6. 1 Tampak Memanjang Jembatan.......................................................... Jembatan..........................................................99 99 Gambar 6. 2 Tampak Atas Jembatan J embatan ..................................... .......................................................... ................................99 ...........99 Gambar 6. 3 Ikatan Angin ........................................... ................................................................. ........................................... .....................99 99 Gambar 6. 4 Tampak Melintang Jembatan .................................................. ..........................................................101 ........101 Gambar 6. 5 Pemodelan Batang Diafragma Dengan Program SAP 2000 ...........102 Gambar 6. 6 Beban Plat Beton Pada Batang Dengan Program CSI 2017 ..........102 Gambar 6. 7 Beban Floordeck Pada Batang Dengan Program CSI 2017 ............102 Gambar 6. 8 Beban Trotoar Pada Program CSI 2017 .........................................1 .........................................102 02 Gambar 6. 9 Beban Strain Girder Pada Batang Dengan Program CSI 2017 .......103 .......103 Gambar 6. 10 Beban Railing Pada Batang Dengan Program CSI 2017 ..............103 Gambar 6. 11 Beban Pagar Pembatas Pada Batang Dengan Program CSI 2017 .103 Gambar 6. 12 Beban Perkerasan Pada Batang Dengan Program CSI 2017.........103 Gambar 6. 13 Beban Orang Pada Batang Dengan Program CSI 2017 ...............104 Gambar 6. 14 Beban Kendaraan Pada Batang Dengan Program CSI CS I 2017 .........104 Gambar 6. 15 Load Combination ........................................... ................................................................. ..............................104 ........104 Gambar 6. 16 Momen Maksimum Pada Batang Dengan Program CSI 2017......105 Gambar 6. 17 Lendutan ........................................... .................................................................. ............................................ ......................108 .108 Gambar 6. 18 Pemodelan Rangka Dengan Program Autocad 2017 ....................108 ....................108 Gambar 6. 19 Memasukkan Mem asukkan Beban Garis Dengan Program CSIBridge 2017 .....112 .....112 Gambar 6. 20 Beban Angin Tanpa Kendaraan Dengan Program CSI 2017 ........113 Gambar 6. 21 Beban Angin Dengan Kendaraan Dengan Program CSI 2017 .....113 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | xii

Gambar 6. 22 Memasukkan Beban Respon Spectrum Dengan Program CS I 2017 .......................................... ............................................................... ........................................... ............................................ .........................................1 ...................114 14 Gambar 6. 23 Permodela Jembatan J embatan menggunakan Aplikasi CSIBridge 2017 ....115 Gambar 6. 24 Beban Angin Tanpa Kendaraan Dengan Program CSI 2017 ........115 Gambar 6. 25 Perencanaan Per encanaan Baut Rangka Utama pada Autocad 2017 .................116 .................116 Gambar 6. 26 Spesifikasi Baut .......................................... ............................................................... ..................................117 .............117 Gambar 6. 27 Detail D etail Sambungan Rangka .................................. ....................................................... ..........................119 .....119 Gambar 6. 28 Gaya Geser Pada Diafragma ................................... ........................................................ ......................121 .121 Gambar 6. 29 Detail Sambungan Diafragma ........................ .............................................. ..............................123 ........123 Gambar 6. 30 Gaya Geser Pada Stringer ................................................. .............................................................124 ............124 Gambar 6. 31 Detail Sambungan Stringer ............................ .................................................. ..............................126 ........126 Gambar 6. 32 Gaya Ga ya Axial Pada Stringer ........................................... ..............................................................1 ...................127 27 Gambar 6. 33 Detail Sambungan Ikatan Angin .............................. ..................................................1 ....................129 29 Gambar 6. 34 Nilai Ra dan Rotasi pada CSI2017........................................... ................................................135 .....135 Gambar 6. 35 Tampak Atas Elastomer ...................................... ........................................................... ..........................137 .....137 Gambar 6. 36 Potongan A-A Elastomer ........................................... ..............................................................1 ...................137 37

Gambar 7. 1 Material Beton Gambar 7. 2 Material Tulangan Bagi ...........138 Gambar 7. 3 Material Tulangan Longitudinal................................................. Longitudinal......................................................139 .....139 Gambar 7. 4 Section Sect ion Properties Pier Head ............................................ ...........................................................139 ...............139 Gambar 7. 5 Section Properties Pilar Jembatan ........................................... ...................................................140 ........140 Gambar 7. 6 Section Properties Pengaku .......................................... .............................................................1 ...................140 40 Gambar 7. 7 Section Properties Pile Cap .......................................... .............................................................1 ...................141 41 Gambar 7. 8 Frame Section ......................................... .............................................................. .........................................1 ....................141 41 Gambar 7. 9 Reaksi Tumpuan Pada Jembatan Rangka.......................... Rangka.......................................142 .............142 Gambar 7. 10 Reaksi Re aksi Tumpuan Pada Jembatan J embatan Beton Prategang .......................142 .......................142 Gambar 7. 11 Pemodelan Struktur Str uktur Pilar dengan CSiBridge 2017 ...................... .......................143 .143 Gambar 7. 12 Grafik Koefisien Dasar Dasa r Gempa (C) .......................................... ...............................................145 .....145 Gambar 7. 13 Grafik Koefisien Dasar Dasa r Gempa (C) .......................................... ...............................................147 .....147 Gambar 7. 14 Select Design Combo Pilar ........................................... ..........................................................148 ...............148 Gambar 7. 15 Tulangan Sengkang pada Pilar ......................................... .....................................................150 ............150 Gambar 7. 16 Tulangan Sengkang pada Pier Head................... Head ......................................... ...........................152 .....152 Gambar 7. 17 Tulangan Sengkang pada Pengaku........................................... ................................................154 .....154 Gambar 7. 18 Tulangan Sengkang pada Pile Cap ........................................... ................................................155 .....155 Gambar 7. 19 Reaksi Re aksi Perletakan ................................. ...................................................... .........................................1 ....................156 56 Gambar 7. 20 Data D ata Tanah ............................................... ..................................................................... .....................................157 ...............157

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Salah satu cara dari terciptanya suatu peluang kesempatan kerja terjadi karena pendidikan, pendidikan pendidikan inilah yang melatar belakangi suatu kegiatan belajar mengajar

serta transfer ilmu. Pendidikan tidak akan berjalan

maksimum apabila proses belajar mengajar hanya diruangan saja, oleh karena itu diperlukan peran serta aktif mahasiswa untuk bersosialisasi kedalam masyarakat ataupun pengaplikasian dilapangan pekerjaan yang sesungguhnya itu semua hanya membandingkan ilmu teori

yang sudah

didapat dengan penerapan ilmu dilapangan pekerjaan. Dengan mengacu pada proses ini maka pada Semester VI ini mahasiswa diamanahkan tugas untuk merencanakan design design struktur struktur jembatan. Pelaksanaan Project work 2 yaitu Project work Perencanaan Jembatan merupakan salah satu media untuk untuk mengaplikasikan mengaplikasikan teori yang yang didapat didapat dalam proses proses belajar dan mengajar. Perencanaan jembatan hanya meliputi dari segi konstruksi atau perencanaan segi fisiknya saja, tidak termasuk perencanaan biaya. Project work 2 yaitu Project work Perencanaan Jembatan dimulai dari pencarian pencarian data-data yang yang diperlukan, setelah data-data yang diperlukan diperlukan itu didapatkan barulah dapat dilakukan perencanaan jembatan. Perencanaan jembatan yang dilaksanakan ini adalah jembatan rangka bawah dan beton bertulang yaitu yaitu Jembatan Sastra, Magelang, Jawa Tengah.

1.2.Tujuan Penulisan

Tujuan yang ingin dicapai dari dari perencanaan jembatan ini adalah untuk

mendapatkan design konstruksi konstruksi yang aman, ekonomis, ekonomis, sesuai

kebutuhan, dan menjadi sebuah perencanaan jembatan jembatan yang baik dan benar.

PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 1

1.3.Rumusan Masalah

Perencanaan yang dibahas pada laporan ini adalah mengenai perencanaan mulai dari: 1. Perencanaan Struktur Lantai Jembatan, 2. Perencanaan Struktur Jembatan Rangka Baja, 3. Perencanaan Struktur Jembatan Jembatan Girder Gir der Beton Prategang, Prategang, 4. Perencanaan Elastomer / Perletakan, 5. Perencanaan Struktur Pilar Jembatan serta Struktur Pondasi Bawah Jembatan, 6. Perencanaan Struktur Kepala Jembatan, serta Struktur Pondasi Bawah Jembatan, 1.4.Batasan Masalah

Perencanaan jembatan ini harus didesain sebaik mungkin sesuai dengan kriteria- kriteria sebagai berikut berikut : 7. Memenuhi standar fungsi, kapasitas jembatan harus sesuai dengan fungsi jalan, 8. Memenuhi standar kekuatan jembatan yang kuat menahan beban baik beban lalu lintas, aksi lingkungan lingkungan,, ataupun beban khusus, khusus, 9. Memenuhi standar ekonomi, secara ekonomi menguntungkan dari segi ekonomis penggunaan beban jembatan, serta 10.Pada perencanaan kali ini, jembatan direncanakan sesuai dengan kriteria design yang penulis rencanakan dalam BAB BAB III (Data Pradesain Jembatan).

1.5.Metode Penulisan

Dalam penulisan dan pelaksanaan pekerjaan tugas jembatan ini dilakukan dengan berbagai macam metode, diantaranya: diantaranya: 11.Asistensi, 11. Asistensi, 12. Studi Pustaka.


1.6.Sistematika 1.6.Sistematika Penulisan

Dalam pembuatan Tugas Drainase Jalan ini dibuat dengan sistematika sebagai berikut : I.

Pendahuluan 1.1. Latar Belakang 1.2. Tujuan Penulisan 1.3. Rumusan Masalah 1.4. Batasan Masalah 1.5. Metode Penulisan 1.6. Sistematika Penulisan

II.

Dasar Teori

III.

Data Pradesain Jembatan 3.1. Data Lokasi Jembatan 3.2. Data Struktur Atas 3.3. Data Struktur Bawah 3.4. Data Pondasi Bawah

IV.

Perencanaan Lantai Jembatan 4.1. Lantai pada Jembatan Beton Prategang 4.1. Lantai pada Jembatan Rangka Baja menggunakan menggunakan floor floor deck

V.

Perencanaan Jembatan J embatan Baton Prategang 5.1. Data dan Dimensi 5.2. Mendefinisikan Data Struktur Jembatan Rangka Baja Pada CSIBridge 2017 5.3. Pembebanan Jembatan Rangka Baja 5.4. Lendu Lendutan tan Jembatan Rangka Baja 5.5. Perencanaan Sambungan, serta 5.6. Elastomer

VI.

Perencanaan Jembatan Rangka Baja 5.7. Data dan Dimensi PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 3

5.8. Mendefinisikan Data Struktur Jembatan Rangka Baja Pada CSIBridge 2017 5.9. Pembebanan Jembatan Rangka Baja 5.10.

Lendutan Lend utan Jembatan Rangka Baja

5.11.

Perencanaan Sambungan, serta

5.12.

Elastomer

VII. Perencanaan Pilar 6.1. Data dan Dimensi 6.2. Mendefinisikan Data Struktur Jembatan Rangka Baja Pada CSIBridge 2017 6.3. Pembebanan Pilar Jembatan 6.4. Penulangan Pilar Jembatan 6.5. Pondasi Tiang Pancang VIII. Perencanaan Kepala Jembatan (Abutment) 7.1. Abutment Kanan 7.2. Abutment Kiri 7.3. Pondasi Tiang Pancang. IX.

Penutup 8.1. Kesimpulan 8.2. Saran


BAB II DASAR TEORI

2.1.Pengertian 2.1.Pengertian Jembatan

Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti sungai, danau, kali, jalan raya, jalan kereta api, lembah yang dalam, dan lain-lain. Awal munculnya bentuk-bentuk jembatan di awali sejak jaman primitif dengan sistem yang sederhana, dan berkembang seiring dengan perkembangan teknologi. Setiap negara memiliki struktur dan model jembatan yang berbeda-beda sesuai dengan situasi dan kondisi negara tersebut. Salah satu nya adalah Indonesia. Indonesia adalah negara yang terdiri dari ribuan pulau dan banyak memiliki sungai-sungai besar. Topografi negara Indonesia yang berbentuk kepulauan juga bervariasi, daerah di sekitarnya. Tidak hanya saja sebagai jalan, jembatan juga dapat yakni terdiri dari dataran rendah, dataran tinggi, dan daerah perbukitan. Dengan adanya jembatan, maka seluruh penduduk dapat dengan mudah mengakses suatu meningkatkan pertumbuhan perekonomian penduduk, penduduk, serta menjadi sebuah karakteristik suatu daerah.

Sumber : http://google.co.id Gambar 2. 1 Negara Kepulauan Indonesia

Permasalahan dalam mobilisasi penduduk, salah satunya yakni terbatasnya jumlah jembatan penghubung antar daerah. Selain Sela in pembangunan jembatan dengan beban kendaraan, pembangunan jembatan pejalan kaki juga perlu diperhatikan demi mempermudah mempermudah akses akses mereka untuk bermobilisasi dari satu tempat ke tempat yang lainnya. Sejarah jembatan sudah cukup tua bersamaan dengan terjadinya hubungan komunikasi atau transportasi antara sesama s esama manusia m anusia


dan antara manusia dengan alam lingkungannya. Macam dan bentuk serta bahan yang digunakan mengalami perubahan sesuai dengan kemajuan jaman dan te knologi, mulai dari yang sederhana sekali sampai pada konstruksi yang mutakhir.

2.2.Bagian-bagian 2.2.Bagian-bagian Jembatan

Secara umum konstruksi suatu jembatan terdiri dari dua bagian yaitu ,

Gambar 2. 2 Bagian-bagian Jembatan



Super str str uct uctures ures) Struktur Atas ( Supe Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll. Struktur atas jembatan umumnya meliputi : a) Trotoar : o Sandaran dan tiang sandaran, o Peninggian trotoar ( Kerb), Kerb), o Slab lantai trotoar. b) Slab lantai kendaraan, c) Gelagar (Girder (Girder ), ), d) Balok diafragma, e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang), f) Tumpuan ( Bearing ). ).



Substruct ructure uress) Struktur Bawah ( Subst


Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh pondasi ke tanah dasar.

Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi : a) Pangkal jembatan ( Abutment ), ), o Dinding belakang ( Back wall ), ), o Dinding penahan ( Breast wall ), ), o Dinding sayap (Wing wall ), ), o Oprit, plat injak ( Approach slab) slab) o Konsol pendek untuk jacking jacking (Corbel ), ), o Tumpuan ( Bearing ). ). b) Pilar jembatan ( Pier Pier ), ), o Kepala pilar ( Pier Head ), ), o Pilar ( Pier Pier ), ), yg berupa dinding, kolom, atau portal, o Konsol pendek untuk jacking jacking (Corbel ), ), o Tumpuan ( Bearing ). ).



Pondasi

Pondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain : a) Pondasi telapak ( spread footing ) b) Pondasi sumuran (caisson (caisson)) c) Pondasi tiang ( pile foundation) foundation) o Tiang pancang kayu ( Log Pile), Pile), o Tiang pancang baja (Steel (Steel Pile), Pile), o Tiang pancang beton ( Reinforced ( Reinforced Concrete Pile), Pile), o Tiang pancang beton prategang pracetak ( Precast Prestressed Concrete Pile), Pile), spun spun pile, pile, o Tiang beton cetak di tempat (Concrete ( Concrete Cast in Place), Place), borepile, franky pile,


o Tiang pancang komposit (Compossite ( Compossite Pile). Pile).

2.3.Klasifikasi Jembatan



Berdasarkan Berdasarkan fungsinya

1. Jembatan jalan raya (highway (highway bridge) bridge)

Sumber : http://google.co.id http://google.co.id Gambar 2. 3 Contoh Jembatan Jalan Raya

2. Jembatan jalan kereta api (railway (railway bridge) bridge)

Sumber : www.123rf.com Gambar 2. 4 Contoh 4 Contoh Jembatan Kereta Api 3. Jembatan pejalan kaki atau penyeberangan ( pedestrian bridge) bridge)

Sumber : http://google.co.id Gambar 2. 5 Contoh 5 Contoh Jembatan Pejalan Kaki




Berdasarkan Berdasarkan bahan konstruksinya konstruksinya

1. Jembatan kayu (log ( log bridge) bridge) 2. Jembatan beton (concrete (concrete bridge) bridge)

Sumber : http://google.co.id Gambar 2. 6 Jembatan Kelok Sembilan, Bukit Tinggi

3. Jembatan beton prategang ( prestressed concrete bridge) bridge) 4. Jembatan baja ( steel bridge) bridge) 5. Jembatan komposit (composite (composite bridge) bridge)



Berdasarkan Berdasarkan tipe strukturnya

1. Jembatan plat ( slab bridge) bridge) 2. Jembatan plat berongga (voided (voided slab bridge) bridge ) 3. Jembatan gelagar ( girder bridge) bridge) 4. Jembatan rangka (truss (truss bridge) bridge)

Gambar 2. 7 Contoh Jembatan Rangka


5. Jembatan pelengkung (arch ( arch bridge) bridge)

Gambar 2. 8 Jembatan Cindaga, Jawa Tengah

6. Jembatan gantung ( suspension bridge ) bridge )

Gambar 2. 9 Jembatan Pulau Balang

7. Jembatan kabel (cable (cable stayed bridge) bridge)

Gambar 2. 10 Jembatan Cable Stayed




Menurut Bentang Jembatan

1. Jembatan dengan bentang pendek Jembatan yang memiliki panjang bentang kurang dari 40 meter. 2. Jembatan dengan bentang menengah Jembatan yang memiliki panjang bentang kurang dari antara 40 m sampai 125 meter. 3. Jembatan dengan bentang panjang Jembatan yang memiliki panjang bentang lebih dari 125 meter.

Gambar 2. 11 Jembatan Menurut Bentang

2.4.Pembebanan 2.4.Pembebanan Jembatan

Jembatan yang direncanakan harus kuat, kaku, serta tidak memiliki lendutan yang berlebih untuk menahan beban yang ada, terdiri dari : beban aksi tetap, beban lalu lintas, beban aksi lingkungan, dan beban aksi lainnya Beban rencana adalah kombinasi dari beban-beban tersebut yang diperkirakan dari pengguna jembatan. Berikut ini merupakan macam-macam macam -macam pembebanan menurut RSNI T-022005-tentang Pembebanan untuk Jembatan.


BEBAN JEMBATAN

Aksi Tetap

1 Beban sendiri 2 Beban mati tambahan

Aksi Lalu Lintas

Aksi Lingkungan

Aksi Lainnya

1 Beban lajur “D” - Beban “D”

1 Akibat terjadinya penurunan

1 Gesekan pada perletakaan

2 Perubahan temperature

2 Pengaruh gesekan

3 Aliran air dan benda hanyutan

3 Beban pelaksanaan

merata - Beban “D” garis

3 Beban pengaruh susut dan bergerak

2 Beban truk “T” 3 Gaya Rem 4 Gaya Sentrifugal 5 Pejalan Kaki

4 Beban pengaruh prategang 5 Beban tekanan tanah 6 Beban pengaruh elak elaksan sanaa aan n teta teta

4 Tekanan hidrostatis dan gaya apung

KOMBINASI BEBAN

Gambar 2. 12Diagram Jenis Pembebanan pada Jembatan

2.5.Perancangan Jembatan

Perancangan jembatan harus mengacu pada teori-teori yang relevan, kajian penelitian yang memadai, serta aturan aturan yang berlaku. Adapun acuan perancangan tersebut meliputi:

• Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, BMS, 1992. • Pembebanan Untuk Jembatan (RSNI T-02-2005), • Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (RSNI T-12-2004), • Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan J embatan (RSNI T-03-2005), dan • Standar Perencanaan Ketahan Gempa untuk Jembatan (SNI 03-2833-200x) Dalam merencanakan struktur jembatan kita harus memikirkan kemungkinan-kemungkinan yang terjadi sebelum atau sesudah proses pembuatan jembatan. Kriteria desain jembatan yaitu dapat dijabarkan sebagai berikut :


• Strength, yaitu Strength, yaitu jembatan harus kuat dan stabil memikul seluruh beban rencana baik beban lalu lintas ,aksi lingkungan, dan khusus yang bekerja sesuai umur rencana. Serviceability, yaitu jembatan harus memenuhi standar kenyamanan. Lendutan yang • Serviceability, direncanakan tidak melebihi lendutan izin serta jembatan tidak bergetar melampaui batas yang diizinkan. Workability, yaitu bagaimana cara kita memikirkan cara pelaksanaan dan pembangunan • Workability, jembatan agar dapat berjalan dengan baik, baik, mudah, dan lancar. Misalnya, peralatan konstruksi tidak lebih mahal dari harga jembatannya. Atau, transportasi menuju ke tempat pelaksanaan. Economy, yaitu secara ekonomi jembatan dapat menumbuhkan tingkat perekonomian suatu • Economy, daerah.

• Durability, Durability, yaitu jembatan yang direncanakan harus kuat,awet, kokoh, dan tahan lama. • Aesthetic, Aesthetic, yaitu jembatan harus menjadi suatu landmark suatu landmark suatu daerah. • Social , yaitu suatu jembatan dapat menghidupkan kegiatan sosial masyarakat sekitar. Diagram alir perecanaan jembatan merupakan proses tahapan yang dapat dilakukan sebelum melakukan perecanaan jembatan sampai dengan proses perhitungan dimensi jembatan itu sendiri.

Surve Sur ve Pendah Pendahulu uluan an

Kompilasi data

Pradesain

Evaluasi

a. Gambar potongan memanjang b. Type/model struktur c. Lebar jembatan jembatan dan bentang jembatan d. Kepala dan Pilar jembatan e. Posisi / letak kepala jembatan f. Posisi struktur atas terhadap MAB/HWS/ bangunan lain dibawahnya g. Bahan jembatan h. Ukuran kepala dan pilar jembatan i. Penentuan metoda metoda konstruksi konstruksi

Desain

Evaluasi Pradesain

investigasi tanah dan Analisa struktur

Perhitungan dimensi

Modifikasi

- Gambar kostruksi - Dokumen Hitungan


Gambar 2. 13 Diagram Perencanaan Jembatan 2.6.Perhitungan 2.6.Perhitungan Lantai Jembatan

 Tebal Pelat h

= tebal pelat lantai

Syarat

= h ≥ 200 mm dan h ≥ (100 + 40 L) mm

 L = dalam meter

 Pembebanan pada lantai Terdiri dari : beban mati, beban mati tambahan, beban hidup, dan beban angin.

 Diagram Alur Perencanaan Pelat Satu Arah MULAI

Data bentang struktur : f’c dan fy tulangan

Tentukan tebal pelat, ambil b = 1000 mm

Hitung Mu dengan beban terfaktor

Hitung

ρ →   = ρ. fy.  1 – 0,59.59. ρ. fy/f/fc 

ρmin →  min = 1,4 / →  → =  = 0 , 75 7 5 .     β1. β1 . 0 , 85. 8 5 . f 600 =  = fy c . 600 600  fy   > 30 30   1 = 0 85 85  0 008   30 ρ min <  < →  →  =  .  .   =   = 1000/ 1000/ Hitung Hitung


 Tulangan Susut dan Tulangan Bagi Untuk menahan susut dan tegangan akibat perubahan suhu, perlu dipasang tulangan susut/tulangan bagi dalam arah tegak lurus tulangan utama. Besarnya tulangan susut/tulangan bagi menurut menurut SNI 03-2847-2002 03-2847-2002 pasal 9.12 adalah adalah : Untuk tuangan ulir

 fy= 400 MPa,

Untuk tulangan deform  fy=240 MPa, -

As. Susut = 0,0018.b.h As. Susut = 0,0020.b.h

Tulangan susut dipasang maksimum dengan jarak, smak susut susut = 450 mm atau 5 x tebal pelat

-

Tulangan bagi ≥ 50% tulangan pokok.

2.7.Perhitungan 2.7.Perhitungan Balok Girder Prategang

 Kuat Tarik Langsung dan Kuat Tarik Beton -

Kuat tarik langsung dari beton, f beton, f ct ct , bisa diambil dari ketentuan

 0,33  f c’ MPa MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar; atau  Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian. -

Kuat tarik lentur beton, f beton, f cf cf , bisa diambil sebesar

 0,6  f c’ MPa MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar; atau  Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian.  Kuat Ijin Tekan -

Tegangan ijin tekan dalam keadaan batas daya layan Tegangan tekan dalam penampang beton, akibat semua kombinasi beban tetap pada kondisi batas layan lentur dan/atau aksial tekan, tidak boleh melampaui nilai 0,45 f c’ . (Mpa) 28 (hari)

-

Tegangan ijin tekan pada kondisi beban sementara atau kondisi transfer gaya prategang untuk komponen beton prategang Untuk kondisi beban sementara, atau untuk komponen beton prategang pada saat t ransfer gaya prategang, tegangan tekan dalam penampang beton tidak boleh melampaui nilai nilai 0,60 f 0,60 f ci ci’


 Kuat Ijin Tarik Tegangan ijin tarik pada kondisi batas layan - Tegangan tarik yang diijinkan terjadi pada penampang beton, boleh diambil untuk untuk : * beton tanpa tulangan

: 0,15  f c’

* beton prategang penuh

: 0,5  f c’

- Tegangan tarik yang diijinkan terjadi pada penampang penampang beton untuk kondisi kondisi transfer gaya prategang, diambil dari nilai-nilai : * Serat terluar mengalami tegangan tarik, tidak boleh melebihi nilai : 0,25  f ci ci’

(kecuali untuk kondisi di bawah ini).

* Serat terluar pada ujung komponen struktur yang didukung sederhana dan mengalami tegangan tarik, tidak boleh melebihi nilai : 0,5  f ci ci’

 Baja Tulangan Prategang -

Modulus Elastisitas (Ep)

untuk kawat tegang-lepas

:

200 x 103 MPa

untuk strand untuk strand tegang-lepas

:

195 x 103 MPa

untuk baja ditarik dingin dengan kuat tarik tinggi -

:

170 x 103 Mpa

Kuat Tarik Leleh Ekivalen / Tegangan Leleh ( fpy)

fpy kawat baja prategang

: 0,75 fpu

fpy strand fpy strand dan tendon baja bulat

: 0,85 fpu.

-

Tegangan Ijin Pada Kondisi Batas Daya Layan (fpe)

fpe tendon fpe tendon pasaca traik, pada jangkar dan sambungan,setelah penjangkaran : 0,70 fpu fpe kondisi layan : layan : 0,60 fpu. -

Tegangan Ijin Pada Saat Transfer Gaya Prategang (fpI)

fpI = = 0,94 fpy. 0,94 fpy. Dan lebih kecil dari 0,85 fpu. 0,85 fpu.

 Jenis Penarikan Kabel -

Penarikan kabel sebelum beton dicor (Pratarik / pretensioning / pretensioning )

-

Penarikan kabel setelah beton dicor ( Pascatarik / postensioning) / postensioning)


Penyee ar Peny araan ga gayya ar cover plate angkur ke beton

Gaya tekan pada angkur

Gaya tar Ka e Oleh dongkrak

Beton

Ang ur Cove Co verr p at atee

Ka e Ten on

Gambar 2. 14 Penyebaran Gaya Cover Plate ke Beton

 Kabel / tendon prategang dapat dipasang : -

Dalam balok disebut Internal disebut Internal prestressing Kabel Internal prestressing dapat dipasang terikat (bonded) dengan beton atau lepas dengan beton (unbonded).

-

Diluar balok disebut Eksternal disebut Eksternal prestressing Kabel eksternal prestressing dipasang lepas dengan beton (unbonded).

Gambar 2. 15 Angkur dan Selongsong


Parabolik

Internal Prestressing Segitiga

Trapesium

Model Parabolik

Eksternal Prestressing

Segitiga

Trapesium

Lurus

Gambar 2. 16 Internal dan Eksternal Prestressing

 Tahapan Perencanaan Girder Beton Pretegang : 1. Pembebanan Kondisi Awal 2. Pembebanan Kondisi Akhir 3. Penentuan Gaya Prategang 4. Penentuan Ukuran Cover Plate 5. Kontrol Kehilangan tegangan 6. Kontrol geser tumpuan 7. Tulangan end zone

 Desain Penampang Girder


Gambar 2. 17 Diagram Mukp

bm  Daerah Aman Kabel

Girder

KONDISI AWAL

Girder

KONDISI AKHIR


Gambar 2. 18 Daerah Aman Kabel

 Penentuan Gaya Prategang dan Diameter Kabel Kondisi awal pada tengah bentang, kemudian beban yang diperhitungkan yaitu beban mati (DL) dan Pi (Gaya Prategang Awal).

MPi = Pi x e

Wb 

Ix yb

Wa 

Ix ya

Gambar 2. 19 Diagram Penentuan Gaya Prategang

Pi didapatkan, Ø kabel didapatkan, Ø selongsong didapatkan, tipe angkur didapatkan, tipe dongkrak didapatkan.

 Tendon Tabel 2. 1 Spesifikasi Tendon


 Angkur dan Selongsong Tabel 2. 2 Angkur dan Selongsong


 Dongkrak Tabel 2. 3. Jenis Dongkrak

 Kontrol Tegangan Pada Saat Lantai Di Cor

Gambar 2. 20 Diagram Kontrol Tegangan Tegangan Pada Saat Lantai Lantai Di Cor


 Kontrol Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja

Gambar 2. 21 Diagram Kontrol Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja

 LOSS OF PRESTRESS PRESTRESS 1. Penyusutan/pemendekan beton

Pi , Ap, Ap, E c, Data yang diperlukan: Pi,  Pi 

Pi Ap

 200 x105    log10  t  2  

Pi, Pi , t(umur

beton, min. 28 hari)  loss x Ec

loss  

Prosentase kehilangan tegangan = 





Pi



x100%



Kehilangan tegangan = loss x Ec 2. Slip angkur

Pi , Ap, Ap, Data yang diperlukan: Pi,

Pi, Pi , E s,

L

Slip angkur ( Δ ) umumnya antara 3 ~ 5 mm ( 0,3 ~ 0,5 cm )

 Es.

Prosentase kehilangan tegangan = 



  Pi . L

x100%



3. Gesekan tendon / kabel

Po, Data yang diperlukan: Pi , Ap, Po,

Po,  ,

(dalam radian)

e=2,7183

= 0,18 ~0,3 ( tergantung tingkat kekasaran sel ongsong) PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 23

K= 0,15 per 100 m panjang tendon y= 2 e (tendon parabolik parabolik )

Po 

Pi

0,85

 Po Po 

Po Ap

y inv inv.tg x rad    57,30

 f py

Kehilangan tegangan = Po - Px

 Po - Px  Prosentase kehilangan tegangan =  x100%  Po 

 Rangkak Beton Øcc, Pi, Pi , Ap , fc ( fp1(tegangan tendon) Data yang diperlukan: E s, E c, Øcc ( tegangan akhir beton), fp1 Tabel 2. 4 Faktor Rangkah Rencana Tipikal 30 tahun



e



Es Ec

fp1 

Pi Ap

1 - loss awal 

Kehilangan teg. (loss) = (Øcc . fc .  e )

 ( cc. fc. e )   x100% fp 1  

Prosentase kehilangan tegangan = 


 Relaksasi Tendon Merupakan kehilangan tegangan sebagai akibat dari susut dan rangkak beton.

 Kontrol Geser Tumpuan




Kontrol Geser Tumpuan

 Tulangan End Tulangan End Zone -

Untuk menghindari pecahnya beton akibat tekanan cover plate angkur, plate angkur, maka - diperlukan tulangan pada daerah anggkur ( tulangan end zona)

-

Tegangan ijin beton harus lebih kecil dari Pi / Luas Cover plate, plate, tulangan end zona praktis.

-

Jika Pi / A cover plate > plate > dari tegangan ijin beton maka harus dipasang tulangan end zona teoritis, dimana gaya sisa ditahan oleh tulangan longitudinal, dan tulangan longitudinal diikat dengan sengkang, seperti halnya confined pada pada kolom.

 Lendutan -

Batas Lendutan

-

Lendutan Balok Antar Dua Tumpuan


2.8.Perhitungan 2.8.Perhitungan Kepala Jembatan

Kepala jembatan adalah struktur penghubung antara jalan dengan jembatan dan sekaligus sebagai penopang struktur atas jembatan. Penentuan Letak Kepala Jembatan sedapat mungkin diletakkan pada :

 Pada lereng/dinding sungai yang stabil  Pada alur sungai yang lurus  Pada bentang yang pendek

Kriteria Perencanaan Jembatan :

 Tidak ditempatkan pada belokan luar sungai  Tidak ditempatkan pada aliran air sungai  Tidak ditempatkan diatas bidang gelincir lereng sungai.  Tidak ditempatkan pada lereng sungai jika digunakan pondasi dangkal  Pondasai kepala jembatan diupayakan untuk ditanam sampai kedalaman pengaruh penggerusan aliran air sungai Tahapan perancangan : Dalam merencanakan kepala jembatan, kami menggunakan software menggunakan software SAP2000 SAP2000 versi 14, berikut merupakan tahapan yang kami lakukan saat perencanaan awal a. Perhitungan dimensi Dimensi kepala jembatan masih menggunakan sistem trial and error , kemuudian tentukan as untuk as untuk menggambarkannya ke dalam software dalam software SAP2000.


Gambar 2. 22 Tipe Abutment

b. Pembebanan

c. Penulangan pada kepala jembatan Penentuan diameter tulangan serta jarak antar tulangan dilakukan saat proses pendefinisian beban telah selesai. Penulangan dibagi menjadi beberapa macam, ma cam, yaitu : tulangan t ulangan pokok, tulangan geser, dan tulangan susut.


2.9.Perhitungan 2.9.Perhitungan Pilar Beton Bertulang

Pilar berfungsi sebagai penopang struktur atas dan menyalurkan beban struktur atas ke tanah. Bahan untuk pilar bisa terbuat dari pasangan batu kali, beton, ataupun baja. Jenis-jenis pilar yaitu : -

Pilar Tunggal

-

Pilar Masif

-

Pilar Portal atau Perancah

Pilar tunggal

Pilar masif

h : 5 ~ 15m

h : 5 s/d 25 m

Pilar Perancah / Portal h : 5 s/d 15 m

h : 15 s/d 25 m

Gambar 2. 23 Macam-Macam Bentuk Pilar

Gambar 2. 24 Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Pilar di Atas Sungai


A. Beban tetap

- Berat mati dan beban mati tambahan - Beban hidup atau beban Lalu Lalu lintas - Beban Rem Bekerja pada permukaan lantai /lajur lau lintas searah . Bekerja arah horizontal pada permukaan lantai jembatan , yang selanjudnya beban didistribusikan ke struktur penahan ( pilar dan kepala jembatan ). Peninjauannya harus disertakan dengan pengaruh beban lalu lintas. Besarnya beban rem tergantung pada bentang jembatan

Gambar 2. 25 Grafik Gaya Rem B. Aksi Lingkungan

- Beban Angin - Beban Tumbukan Kendaraan - Beban Tumbukan Kapal Jembatan yang menyeberangi laut, selat atau sungai yang besar yang dilewati kapal, pilar dan pylon jembatan harus diperhitungkan terhadap tumbukan kapal dari depan dan dari arah samping pilar dan pylon.

Untuk tumbukan kapal dari depan diperhitungkan ekuivalen dengan gaya tumbukan statis pada obyek yang kaku dengan rumus berikut :

TS  ( DWT )1/ 2 (12, 5 xV ) PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 30

Keterangan : TS

= gaya tumbukan kapal sebagai gaya statis ekuivalen (t)

DWT = tonase berat mati muatan kapal (t) = berat kargo, bahan bakar, air, dan persediaan V

= kecepatan tumbukan kapal (m/s)

Untuk kapal yang membentur pilar atau pylon dari arah samping dapat digunakan rumus sebagai berikut :

C H x 0, 5W (V ) 2 E  g

Wa 

w

 a



DWT

 Wa

1 2  d L pp . a 4  1.03 t 3 , g = 9.81 m 2 m dt

Keterangan : E

= energi kinetik Tumbuk Kapal (tm)

CH = koefisien hidrodinamis masa air yang yang bergerak bersama kapal, d

= Tinggi bagian yang terendam dalam air (Sarat kapal)

W

= tonase tonase perpindahan perpindahan kapal kapal (t), berat total kapal pada pada beban penuh

Lpp = Panjang bagian yang terendam dalam air 0.8 0.7 0.6 0.5

C

0.4 0.3 0.2 0.1 0 1

1. 05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

CH


- Beban Air Mengalir

Permukaan air banjir T

EFW

h

2

T

= 0,5 C (Vs) A

EFW

D

D

(kN)

0,6h

Keterangan : CD = Koefisien seret :

- Pilar dinding lancip = 0,8 - Pilar dinding segi empat = 1,4 - Pilar dinding bulat = 0,7 - Pilar bulat = 0,7

VS = kecepatan rata-rata = Va :1,4 jika tidak diketahui Va dapat diambil 3 m/dt AD = Luas bagian yang yang tertekan air. Proyeksi tegak lurus terhadap terhadap aliran air.

- Beban Tumbukan Benda Hanyutan

T

EF

Permukaan air banjir

T EF 

M .(V a ) 2 d

(KN)

M = massa batang kayu = 2 ton Va = Kecep air permukaan Va = 1,4 Vs Jika tidak diketahui ; Va = 3 m/dt d = lendutan statis : pilar beton masif pilar beton perancah

= 0,075 m = 0,150 m

pilar baja/kayu perancah = 0,300 m


T

EQ

- Beban Gempa

T EQ  K h .I .WT (kN) T EQ  C.S .I .WT (kN) Keterangan :

C = Koefisien geser dasar, yang dipengaruhi oleh : - Wilayah gempa dimana bangunan didirikan didiri kan - Waktu getar struktur yang ditinjau ditin jau - Jenis tanah dimana bangunan didirikan didiri kan I = Faktor ke pentingan S = Faktor tipe bangunan WT  Be Beba ban n mat matii di tamb tambah ah beba beban n mat matii tamb tambah ahan an (kN) (kN)

C. Beban Khusus

- Beban Sentrifugal 0,5(L1+L2) P

Kepala Jembatan L

2.10.

q

Pilar L

Jembatan Rangka Baja

Jembatan baja yaitu jembatan yang mayoritas bahannya dari baja. Sedangkan konstruksinya dipertimbangkan pada kebutuhan bentang, bisa bisa berbentuk rangka bisa hanya hanya merupakan baja profil menerus. Struktur jembatan baja rangka batang mempunyai tipe rangka yang banyak jenisnya. Struktur jembatan rangka batang dengan material profil-profil baja digunakan pada jembatan dengan bentang yang relatif panjang


Gambar 2. 26 Bentuk-bentuk Jembatan Rangka Baja

Kelebihan Jembatan Rangka Batang :

• Gaya batang utama merupakan gaya aksial • Dengan sistem badan terbuka (open web) pada rangka batang dimungkinkan dimungkinkan menggunakan tinggi maksimal dibandingkan dengan jembatan balok tanpa rongga.

Kelemahan Jembatan Rangka Batang : Efisiensi rangka batang tergantung dari panjang bentangnya, artinya jika jembatan rangka batang dibuat semakin panjang,maka ukuran dari rangka batang itu sendiri juga harus diperbesar atau dibuat lebih tinggi dengan sudut yang lebih besar untuk menjaga kekakuannya, sampai rangka batang itu mencapai titik dimana berat sendiri jembatan terlalu besar ,sehingga rangka batang tidak mampu lagi mendukung beban tersebut.

Susunan dari struktur jembatan rangka batang ini terdiri dari : Struktur rangka batang dipasang di bagian kiri-kanan yang merupakan Gelagar Induk, yang menopang Gelagar Melintang dan gelagar memanjang yang bekerja menahan beban kerja dari lantai kendaraan, seperti pada gambar berikut :


Gambar 2. 27 Bagian-bagian dari Rangka Baja

Tahapan-tahapan Tahapan-tahapan Perhitungan Rangka Baja :

a. Pradesain Jembatan b. Pemodelan Struktur dengan software dengan software SAP2000 SAP2000 versi 14 c. Penentuan Dimensi/tulangan d. Meletakkan Pembebanan e. Penentuan Gaya-Gaya Dalam f.

Sambungan Pelat dan Baut

g. Kontrol Lendutan h. Perhitungan Perletakan dan Elastomer

2.11.

Elastomer

Elastomer adalah suatu elemen jembatan yang terbuat dari karet alam atau karet sintetis (neoprene) neoprene) yang berfungsi untuk meneruskan beban dari bangunan atas ke bangunan bawah. Tahapan perhitungan untuk mencari tebal elastomer, yaitu : 1. Menentukan nilai lendutan pada tengah bentang jembatan, 2. Menentukan nilai reaksi pada perletakan pada jembatan akibat beban-beban yang bekerja, 3. Menghitung nilai rotasi,

=    


4. Menentukan jenis elastomer yang akan dipakai, dengan melihat pada tabel pabrikasi elastomer. Nilai Rotasi Nilai Rotasi perlu < Rotasi rencana.

2.12.

Gambar Bestek

a. Peta lokasi

Gambar 2. 28 Contoh Gambar Peta Lokasi

b. Denah bangunan atas dan bawah

Gambar 2. 29 Contoh Gambar Tampak Memanjang Jembatan

c. Tampak dan potongan


Gambar 2. 30 Contoh Gambar Tampak Atas

d. Detail Jembatan

Gambar 2. 31 Contoh Gambar Detail Baut


Gambar 2. 32 Contoh Gambar Detail Penulangan Abutment


BAB III DATA SURVEY JEMBATAN

3.1.Data Jembatan  Nama jembatan

: Jembatan Sastra

 Lokasi jembatan

: Magelang, Jawa Tengah

Gambar 3. 1 Lokasi Jembatan

 Klasifiksi jembatan

: Jembatan Kelas A

 Lebar sungai

: 41,13 m


Gambar 3. 2 Penampang Sungai  Data tanah

: Berdasarkannn data Bor Log dianalisa bahwa tanah

pada lokasi jembatan merupakan tanah sedang

Gambar 3. 3 Data Tanah

3.2.Jembatan Bentang ke-1  Klasifikasi

: Jembatan Rangka Baja

 Panjang

: 50 m

 Lebar

:9m

Gambar 3. 4 Tampak Memanjang Jembatan Rangka Baja


Gambar 3. 5 Potongan Melintang Jembatan Rangka Baja

3.3.Jembatan Bentang ke-2  Klasifikasi

: Jembatan Balok Girder Prategang

 Panjang

: 30 m

 Lebar jumlah lajur

: 2 jalur, 1 lajur @3,5 m

Gambar 3. 6 Tampak Memanjang Jembatan Girder Prategang


Gambar 3. 7 Potongan Melintang Jembatan Girder Prategang


BAB IV PERHITUNGAN LANTAI JEMBATAN

4.1.Perencanaan 4.1.Perencanaan Lantai Jembatan Beton Prategang 4.1.1. Dengan Perhitungan Manual 4.1.1.1.Data Pradesain

Gambar 4. 1 Tampak Melintang Jembatan

 Data Slab Lantai Jembatan 

Tebal slab lantai (ts)

= 0,21 meter



Tebal lapisan aspal + overlay (ta)

= 0,05 meter



Jarak antar girder

= 2 meter



Lebar jalan (b1)

= 7 meter



Lebar trotoar (b2)

= 1 meter



Lebar total jembatan

= 9 meter



Bentang jembatan (L)

= 30 meter

 Bahan Struktur 

Mutu Beton : 40 Mpa a.

Kuat tekan beton (fc’)

= 40 Mpa

b.

Modulus Elastisitas (Ec)

= 29725 MPa




c.

Angka Poison (U)

= 0,2

d.

Modulus Geser (G)

= 12385,417 MPa

e.

Koefisien Muai Panjang (A)

= 1,0 x 10-5/oC

Mutu Baja a.

Tegangan leleh baja (fy)

= 390 MPa

b.


= 200.000 MPa

 Berat Isi Bahan 

Berat isi beton (Wc)

= 2,4 t/m3



Berat isi aspal (Wa)

= 2,2 t/m3



Berat Jenis air (Ww)

= 0,98 t/m3

4.1.1.2.Pembebanan 4.1.1.2.Pembebanan Lantai Jembatan

Gambar 4. 2 Lantai Jembatan

 =  = 2,5 ≥ 2,5 tululangan a ng an 1 arah ara h , =0, 1  , =0,25 

b1/a =

a1/a =





Syarat tebal lantai

  tt ≥200 mm ≤200 mm OKE ≥ 100100  40 x 2 m = 180180 mm ≤ 200200 mm OKE OKE Pembebanan


 Beban mati (DL)  Lantai = BI beton x tebal lantai x b x faktor beban = 2,5 t/m³ x 0,21 m x 1 m x 1,3 = 0,6825 t/m

 Beban mati tambahan (SDL)  Aspal = BI aspal x tebal aspal x b x faktor beban = 2,2 t/m³ x 0,05 m x 1 m x 2 = 0,220 t/m

 Beban Hidup LL  = [(TLL x faktor faktor beban) / ( a1 x b1)] x faktor beban beban = [(11,25 t x 1,8) / (0,2 x 0,5)] x 1.3 = 263.25 t/m²

== 0,0012012 x cw xx vwvw x Ab 0,0012 x cw xx vwvw x 0,5 hjarak antar roda =0,0012 x 1,2 xx 2525 x 0,5 x 21,75 = 9.257257 kNkN  Beban Angin Angin (Tew)

x faktor beban

x 1.8

x 1.8

= 0.9257 t

Jadi, Beban mati (DL)

= Beban Lantai = 0,6825 t/m

Beban mati tambahan (DL)

= Beban Aspal = 0,220 t/m

Qu = 0,9025 t


Beban Hidup (LL) truk Beban Angin (Tew)

= 263.25 t/m² = 0.9257 t

 Momen  Momen DL Tabel 4. 1 Rumus Momen Akibat Beban Terbagi Merata

Rumus

 =  =2.5 ≥

Koef

2,5 (tulangan 1 arah)

Mtx = -0,001 -0,001 x WDL x Koef x Lx² = -0,001 x 0,9025 x 83 x 2² = -0.29963 tm Mlx = 0,001 x WDL x Koef x Lx² = 0,001 x 0,9025 x 62 x 2² = 0.22382 tm

 Momen LL


Gambar 4. 3 Panjang a1 dan b1

b1/a =

, =0,1

a1/a =

, =0,25

Dari hasil perhitungan diatas, nilai tersebut akan digunakan untuk menentukan nilai koefisien perhitungan momen dengan cara interpolasi pada tabel. Dari hasil itu maka dimasukkan pada perhitungan momen pada momen truk dan momen angin.

Tabel 4. 2 Nilai Koefisien Akibat Beban Terpusat


Mxvs = Koef x Wll x a1 x b1 x jarak antar girder = -0,166 x263.25 t/m² x 0,5 x 0,2 x 2 = 8.7399 tm Mxs = Koef x Wll x a1 x b1 x jarak antar antar girder = 0,165 x 263.25 263.25 t/m² x 0,5 x 0,2 x 2 = 8.68725 tm

 Momen Tew Mxvs = Koef x Tew x jarak antar girder = -0,166 x 0.05143 x 2 = - 0.0171 tm Mxs = Koef Koef x Tew x jarak antar girder girder = 0,165 x 0.05143 x 2 = 0.0169 0.0169 tm

Jadi Momen Ultimate, Mu tx = Mtx + MLLxvs + MTEWxvs = 9.05663 tm

(momen ultimate pada tumpuan)

Mu lx = Mlx + MLLxs + MTEWxs = 8.9325 tm

(momen ultimate pada lapangan


4.1.1.3.Penulangan



Penulangan Tumpuan

Mutx = 9.05663 9.05663 tm = 90.5663 90.5663 kNm

 .         . =

= 2957. 266 

ρ = 0.01005

ρmin

= 1.4/fy = 1.4/400 = 0.0035

ρmin < ρ < ρmax

ρmax

= 0,75. ρb = 0.0244

As

= ρ x B x d = 0.01005 0.01005 x 1 x 0.175 = 0.001759 m² = 17.59cm²

Dicoba Tulangan D16 = Astul = ¼ πd² = 2.010 cm² n = As / Astul

= 8.75 ≈ 9 buah

a = 100 cm /9

= 11.1 cm ≈ 100 mm

digunakan tulangan tumpuan yaitu yaitu D16-100



Penulangan Lapangan

Mu lx = 8.9325 tm = 89.325 kNm

 .         . =

= 2916.735 

ρ = 0.0099

ρmin

= 1,4/fy = 1.4/400 = 0.0035

ρmin < ρ < ρmax

ρmax

= 0.75. ρb = 0.0244

As

= ρ x B x d = 0.0099 x 1 x 0.175 = 0.0017325 m² = 17.325cm²

Dicoba Tulangan D16 = Astul = ¼ πd² = 2.010 cm² n = As / Astul

= 8.619 8.619 ≈ 9 buah buah

a = 100 cm /9

= 11.1 cm ≈ 100 mm

digunakan tulangan lapangan yaitu D16-100



Tulangan Bagi

Untuk menahan susut dan tegangan akibat perubahan suhu, perlu dipasang tulangan susut/tulangan bagi dalam arah tegak lurus tulangan utama. Digunakan tulangan susut D16,


dengan fy = 400 MPa Tulangan bagi = 25% x 17.59 = 4.3975 4.3975 cm 2 Dicoba Tulangan D16 =

Astul = ¼ πd² = 2.010 cm²

= 2.1878 ≈ 3 buah

n

= As / Astul

a

= 100 cm /3 = 33 cm = 330 mm

digunakan tulangan bagi yaitu D16-330



Cek Geser

Vc = 2d x

1  1     10 5017.5  2017.5  √   10 = 2 x 17.5 x

= 38737.901 kg

 ,,  ,  ,,   ,  ,,  , =

= 37607 kg

Vc >

38737.901 kg > 37607 kg  OKE, maka tidak perlu tulangan geser

4.1.2. DENGAN MENGGUNAKAN SAP 2000 4.1.2.1.Mendefinisikan 4.1.2.1.Mendefinisikan Data Strukur

Pemodelan Struktur Pemodelan pelat lantai menggunakan software menggunakan software AutoCad AutoCad 2016

Gambar 4. 4 .Pemodelan Pelat Lantai Beton

Pemodelan pelat lantai menggunakan software menggunakan software pada pada SAP2000 versi 14.2.2


Gambar 4. 5 Pemilihan Model Model

Gambar 4. 6 Penentuan Dimensi Beam

Gambar 4. 7 Model Struktur pada SAP2000

A.

Material


Gambar 4. 8 Material Beton

Gambar 4. 9 Material Tulangan Longitudinal


Gambar 4. 10 Material Tulangan Sengkang

B.

Section Properties

Gambar 4. 11 Frame Section Lantai Beton


Gambar 4. 12 Reinforcem R einforcement ent Data

Gambar 4. 13 Extrude View XZ

Gambar 4. 14 Extrude View 3D

C.

Load Patterns


Gambar 4. 15 Load Patterns

D.

Load Cases

Gambar 4. 16 Load Cases

E.

Load Combination


Gambar 4. 17 Load Combination

4.1.2.2.Pembebanan 4.1.2.2.Pembebanan Lantai Jembatan

d = 21.7

25

Gambar 4. 18 Penyaluran Beban Dari Roda Terhadap Lantai

 b = 20 + 2x  

x =  = . =21,5 b=20221,5 =63→0,63

A. Beban Mati Tambahan (SDL) Qsdl

= Tebal aspal x b x BI aspal = 0,05 x 0,63 x 2,2 = 0,0693 t/m


Gambar 4. 19 Beban Mati Tambahan (SDL) pada software SAP2000 v.14.2.2

B. Beban Hidup (LL) Qll

= 11,25 x 1,3 / 0,5 = 29,26 t/m

Gambar 4. 20 Beban Hidup (LL) pada software software SAP2000 SAP2000 v.14.2.2

4.1.2.3.Penulangan

Setelah semua beban dimasukkan, run beban-beban yang ingin dijalankan.

Gambar 4. 21 Set Load Cases to run


Gambar 4. 22 Deformasi Beban Kombinasi Setelah di Run

Setelah itu pilih start design/check of structures maka akan didapatkan hasil seperti dibawah ini (dalam satuan kg,cm,C)

Gambar 4. 23 Luas Tulangan yang diperlukan

A.

Tulangan Lapangan Dari Gambar 4.23 didapatkan hasil luas tulangan yang diperlukan adalah 8.559 cm 2 (diambil dari nilai yang terbesar). Digunakan tulangan D16. As

=

n

=

 x π x D =2,01 .,  , = 6,76 ≈ 7 bubuah    =   = 14,26 cmcm ≈ 15 cmcm cm2

Sehingga digunakan tulangan 14D16 Jarak antar tulangan

=

Digunakan D16 - 150

B.

Tulangan Tumpuan Dari Gambar 4.21 didapatkan hasil luas tulangan yang diperlukan adalah 6.281 cm 2 (diambil dari nilai yang terbesar). Digunakan tulangan D16.

 x π x D =2,01 .,  , = 4.96 ≈ 5 buah    =   = 20 cmcm

As

=

n

=

Jarak antar tulangan

cm2

=

Digunakan D16-200


C.

Bagi/Susut Tulangan bagi diambil 25% dari tulangan pokok yang paling besar antara tumpuan dan lapangan, maka didapatkan luas tulangan yang dibutuhkan dan jarak tulangan = 25% x As tul pokok = 25% x 8,559 cm 2 = 2,14 cm 2

As bagi

Direncanakan menggunakan tulanga dengan diameter 13 mm, maka akan didapat jarak antar tulangan sebesar n

=

 .    =         = 1,6 = 2 ℎ    =   = 50 cmcm


=

Digunakan D8-100

D.

Cek Geser

Vc = 2d x

1  1     10 5017,7  2017,7  √   10 = 2 x 17,7 x

= 51877.8 kg

 ,,  ,  ,,   ,  ,,  , =

Vc >

=37607 kg  OKE

4.1.2.4.Gambar 4.1.2.4.Gambar Penulangan


Gambar 4. 24 Gambar Detail Penulangan Pelat Lantai

4.2.PERENCANAAN 4.2.PERENCANAAN LANTAI JEMBATAN RANGKA BAJA ( FLOORDECK) 4.2.1. FLOORDECK

Digunakan Profil Floor Profil Floor Deck dari dari pabrikasi Tata Steel jenis jenis ComFlor 210.


Gambar 4. 25 Floordeck ComFlor210

4.2.2. Data Teknis Jembatan

Berikut adalah data yang digunakan untuk menghitung floordeck :

 F’c

: 40 MPa PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 61

 Lx

:5m

 Ly

:2m

 Tebal deck

: 1,25 mm

 Berat deck

: 0,16

 Fy deck

: 350 MPa

 Tebal lantai

: 260 mm

 Qll Pekerja

:1

/ //

 Berat railing baja : 0,109 4.2.3. Peritungan Floordeck A. Tahap I

Tahap yang pertama adalah saat beton dicor dan belum mengeras yang berarti belum terjadi aksi komposit dan beban dipikul dipikul oleh floordeck 1. Menghitung Beban

a. Dead Load

/ /  / / / /

 Floordeck

= 0,16

 Plat Beton

= (0,6 x (0,26 – 0,00125)) 0,00125)) x 24

x 0,6 m = 0,096

= 3,726

 qdl

= 0,096 + 3,726

= 3,822

/

/

b. Life Load

 qll

=1

x 0,6 = 0,6


Qu

= 1,3 Qdl + 1,8 Qll

/  =      =   6,049 /  2  = 1, 008 0 0 8     =      =   6,049 /  2  = 2,016016   = (1,3 x 3,822) + (1,8 ( 1,8 x 0,6) = 6,049

2. Menghitung Momen 



Dari hasil SAP2000 didapatkan :

 = 1,0303    =1,58 8 

loor deck C omF lor lor 210 3. Cek Kekuatan F loo


Gambar 4. 26 Statis Momen terhadap Sisi Bawah Tahap I

Statis momen terhadap sisi bawah

=  = ,  =85,895    =   2  = = 350   2  85895  = 5991 599165650000   = 59,59,917   < ∅  1,1,000808 <  <<<53,0,992592559,917917     < ∅  2,2,001616 <  <<<53,0,992592559, 917 917   = 85895



Cek daerah Mu positif (Lapangan)



Cek daerah Mu negatif (Tumpuan)

B. Tahap II

Tahap yang pertama adalah beton telah dicor dan sudah mengeras yang berarti sudah terjadi aksi komposit 1. Menhitung Beban

a. Dead Load



 

= (5 x (0,26 – 0,00125)) 0,00125)) x 24 = 31,05

/

/




 =0,16  x 5 m = 0,8 / /

b. Super Dead Load

⁄   0,0,05   5  = 5,5 ⁄   =22

c. Life Load

 Orang = 5

⁄

x 5 m = 25

⁄

Gambar 4. 27 Pembebanan Truk

Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh truk yang mempunyai susunan dan berat as seperti gambar (RSNI T-02-2005Pembebanan Jembatan), T = 112,5 kN. Faktor beban dinamis untuk truk diambil, FBD = 0,30. Sehingga faktor kejutnya menjadi 1,3.




 = 112, 112,5   1,1,3 = 146, 146,2525 

Gambar 4. 28 Beban Angin pada Kendaraan

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi 2 meter di atas lantai jembatan dengan jarak antara roda kendaraan 1,75 meter.



 = 0,0012012      0,5 ℎℎ   = 0,0012012  1,2  25  0,5  221,75  0,6  = 0,309309 

2. Menghitung Momen 

Dead Load

Gambar 4. 29 Hasil Analisa Struktur Akibat Beban Mati



 = 7,9797    =12,21 1  

Super Dead Load

Gambar 4. 30 Hasil Analisa Struktur Akibat Beban Mati Tambahan


 = 1,4444    =2,21 1  

Live Load (Truk dan Angin)

Gambar 4. 31 Hasil Analisa Struktur Akibat Beban Truk dan Beban Angin


 = 26,26,24    =42,50 0   =  = 7,9797    1,4444    26,26,24   =35, 6 5   =  = 12,12,21    2,2121    42,42,50   PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 67

=56,92  3. Cek Kekuatan Floordeck :

Gambar 4. 32 Statis Momen terhadap Sisi Bawah Tahap II

=  = 2000 20000000    =4700  ′  = 4700 √  40= 4 0 = 2972 29 725 5    √  =  = 20000029725 =6,728

Statis momen terhadap sisi bawah,

  = 0   26095 26095  600    6, 7 28 {{26218,8425218,328   1,21  95,00}   95,00260952  = 〈{26218,8425218,328   1,21}  600600  260956,728〉 ̂ ̂ 2717151,71=15823, 1 1   ̂= = 171,7272   = 600  260171,726,728  260171,722 = 34750 347504,4,09  PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 68

 =   2   = 350   2  347504,09  = 2432 24325252868633 =  = 243, 243,253253    < ∅  35,5,665655<218,  << 0,9928243, 243,25353   56,9292 < < ∅<0,9  243, 24 3, 2 53    56,9292 <  < 218, 218,928     





Cek Geser

-

Gaya Geser Nominal

 f √ Vc=2d b  d  a  d  6 c Vc = 2 x 26095 [(50(5000  26095)(200 26095)] √ 64040  = 3008 300890,90,7272  5005008008000,4 0,0,58   500500800800 5005008008000,4 0,0,58  350 350 Vs

=

x x

=

x x

= 211120 N

-

Gaya Geser Ultimate

-

Cek Vu terhadap Vn

Vu= Vu = 1125 11250000 N x 1,1,3 x 1,1,8 = 2632 26325050 N   ≤ ∅        263263250 263250 250  ≤ 0, 7  5120 5 12010, 10, 7 2  263250  ≤ 358407, 358407,50404    PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 69

Maka, pelat lantai kendaraan kuat memikul beban geser roda kendaraan, tidak diperlukan tulangan geser.

Setelah itu pilih start design/check of structures maka akan didapatkan hasil seperti dibawah ini (dalam satuan kg,cm,C)

Gambar 4. 33 Luas Tulangan Yang diperlukan

E.

Tulangan Lapangan Dari Gambar diatas didapatkan hasil luas tulangan yang diperlukan adalah 24,532 cm 2 (diambil dari nilai yang terbesar). Digunakan tulangan D16. As

=

n

=

 xπxD =2,01 ,, x . = 18,662 ≈ 19 buah    =   = 5,26 cm ≈ 50 mm cm2

Sehingga digunakan tulangan 19D16. Jarak antar tulangan

=

Digunakan D16-50

Cek luas bondek dengan hasil software hasil software SAP2000 SAP2000 v.14. (As = 37,692 cm 2) > F.

Tulangan Tumpuan

,.

= 33,455 33,455 cm 2 (OKE)

Dari Gambar diatas didapatkan hasil luas tulangan yang diperlukan adalah 17,821 cm 2 (diambil dari nilai yang terbesar). Digunakan tulangan D16.

As

=

n

=

 xπxD =2,01 ,, x , = 10,091 ≈ 11 buah cm2

Untuk mempermudah pengerjaan, tulangan menjadi 11D16.



=

Digunakan D16-90 G.

   =   = 9,09 cm ≈ 90 mm

Bagi/Susut Tulangan bagi diambil 25% dari tulangan pokok yang paling besar antara tumpuan dan lapangan, maka didapatkan luas tulangan yang dibutuhkan dan jarak tulangan.

= = 25%    =  = 25%  24,532   = 4,906906       4, 9 06   =   = 14   = 14  0,8  = 9,761 = 10 ℎ    = mm   = 10 cm ≈ 100 mm

Direncanakan menggunakan tulangan dengan diameter 8 mm, maka

akan didapat jarak antar tulangan sebesar


=

Digunakan D8-100

4.2.4. Wire Mesh

Digunakan Wire Mesh JKBL Union (U-50) Union (U-50) dengan tegangan leleh karakteristik 500 MPa.

Gambar 4. 34 Wire Mesh

Perhitungan Konversi untuk Mengganti Tulangan Biasa (D16) dengan JKBL Union (U-50) yaitu : a. Tulangan D16 -

Diameter : D16

-

Luas Penampang : 2,01 cm 2

-

Tegangan leleh : 1600 kg/cm 2 PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 71

b. Tulangan U.50 (JBLK Union) -

Tegangan leleh 5000 kg/cm 2

Luas Kawat Union yg dibutuhkan =

2,01  

= 0,6432 cm 2 Dari Tabel diperoleh : JBLK Union Diameter 5,5 mm – 200 200 mm Area Luas = 1,19 cm 2

=1,19 ⁄  0,0,7  = 0,833833  > 0,6432 6432   Tabel 4. 3 Tabel Luas Penampang Wire Mesh


BAB V PERENCANAAN GIRDER PRATEGANG & ELASTOMER 5.1.Data dan Dimensi

Gambar 5. 1 (a) Tampak Melintang Penampang Ujung dan (b) Penampang Tengah Jembatan Beton Prategang Keterangan :

Tebal slab lantai jembatan

: 0,25 meter

Tebal lapisan aspal + overlay

: 0,05 meter

Jarak antar balok prategang

: 2 meter

Lebar 1 Jalur

: 2 x 3,5 meter

Lebar Trotoar

: 2 x 1 meter


Lebar total jembatan

:9m

Panjang Bentang Jembatan

: 30 m

f’c Beton Prategang

: 40 MPa

Dengan dimensi girder beton prategang dan diafragma sebagai berikut :

Wa

= 800 mm

hf 3

= 250 mm

Wb

= 700 mm

hf 4

= 250 mm

hf 1

= 200 mm

Hweb = 880 mm

hf 2

= 120 mm

tweb

= 200 mm

Gambar 5. 2 Dimensi Girder Beton Prategang Prategang

Gambar 5. 3 Dimensi Diafragma Mutu baja :

-

Untuk baja tulangan yang digunakan memiliki tegangan leleh

Berat isi bahan :

= = 390 


-

Berat Beton

= 2,4 t/m3

-

Berat Aspal

= 2,2 t/m3

-

Berat Baja

= 7,85 t/m3

5.2.Pembebanan Beban Mati (DL) qDL

= [luas penampang girder + luas lantai kerja] x BI beton = [1.2807 m 2 + [2 x (0.07 x 0.67)] m x 2.4 t/m 3] = 3.298 t/m

MLL

= [1/8 x q DL x L2 x faktor beban] = [1/8 x 3,298 t/m x 30 2 x 1,3] = 482,33 tm

Tabel 5. 1 Luas Penampang Girder No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

B (m) 2 0.66 0.80 0.30 0.20 0.20 0.25 0.20 0.25 0.7

H (m) 0.25 0.07 0.13 0.12 0.12 0.88 0.25 0.25 0.25 0.25

Luas (m2) 0.5 0.0462 0.104 0.018 0.024 0.176 0.03125 0,175 0.03125 0.175 1.2807

Beban Mati Tambahan (SDL) qSDL = b x t aspal x BI aspal = 2 m x 0.05 m x 2.2 t/m 3 = 0.22 t/m MSDL = [1/8 x qsDL x L2 x faktor beban] = [1/8 x 0.22 t/m x 30 2 x 2] = 49,5 tm

Beban Hidup (LL)




Beban Garis

Gambar 5. 4 Faktor Beban Dinamis untuk BGT untuk Pembebanan Lajur “D”

FBD = 40% (100% + 40%) x 2 m = 13.72 t  4.9 t/m x (100%



Beban Terbagi Rata (BTR)

Gambar 5.5. Beban “D”: BTR vs Panjang yang Dibebani

 = 0.9 t⁄m x 2 m = 1.8 t/m/m

MLL = [1/8 x q LL x L2 x faktor beban] = [1/8 x 1.8 t/m x 30 2 x 1.8] = 364,5 tm PLL = [ ¼ x FBD x L x faktor beban] = [¼ x 13.72 t x 30 x 1.8] = 185,22 tm



Beban Angin Kendaraan (Q EW)

0,0012 x cw x vw x 0,5 hx =0,0012 x 1,2 xx 3030 x 0,5 x 21,75 = , /

QEW =

= 0,0741tm

MQEW = [1/8 x qEW x L2 x faktor beban] = [1/8 x 0,0741 t/m x 30 2 x 1.8 ] = 15 tm


Tabel 5. 2 Hasil Momen Ultimate Akhir NAMA BEBAN

URAIAN

     

PelPelat  Lant LantAspal aiai KerjrjKe a  Girder rder BebanBebanTerbagiGarisRata Angin



MU

,,  , ,  ,   ,,    m

m

 Mu (Momen ultimate) total = 1096,55 tm

Cek Terhadap

 

Mu total

= 1514 tm

hf /d

= 0,25 m / 1,68 m = 0,149

bw / b

= 0,2 m / 2 m

Mukp

= 0,068 x f’c x b x d²

     = 0,068

= 0,100

= 0,068 x 40 x 2000 x 1680² = 1535385600 Nmm = 1535,3856 tm Mukp x ϕ

≥ Mutotal

1535,3856 tm x 0,8

> 1096,55 tm

1228,31 tm > 1096,55 tm  OKE Gambar 5. 5 Grafik mencari koefisien pada Mukp

5.3.Pembebanan 5.3.Pembebanan Untuk CSI



Beban Mati (DL) -

Girder + Pelat Lantai 

Tepi

= (Luas Girder + lantai kerja) x BI beton = (1,4997 + (0,25 + 1, 5)) 5)) x 2,4 = 4,5 t/m




-

-

-

Lantai Kerja 

Tepi

= Luas lantai kerja x BI beton = (0,0075 + 0,047) x 24 = 0,1308 t/m



Tengah

= (2 x (0,67 x 0,07)) x 24 = 0,225 t/m

Pipa galvanis (Railling) 

Tepi

= Berat pipa x tributary x jumlah = 0,077 t/m x 5/2 x 2 = 0,385 t



Tengah

= 0,077 t/m x 5 x 2 = 0,777 t

Pagar = Luas x tinggi pagar x BI beton = (0,15 x 0,15) x 1 x 2,4 = 0,054 t

-

Pipa galvanis + pagar 

Tepi

= 0,385 t + 0,054 t = 0,925 t



Tengah

= 0,777 t + 0,054 t = 1,317 t

Beban Mati Tambahan (SDL) Aspal 

Tepi

= Tebal aspal x tributary x BI aspal = 0,05 x 0,5 x 2,2 = 0,055 t/m



Tengah

= 0,05 x 2 x 2,2 = 0,22 t/m

Beban Hidup (LL)



-

= (1,4997 + (0,25 + 2)) x 2,4 = 4,8 t/m

-



-

Tengah

Lantai Kerja 

Tepi

= beban merata kendaraan x tributary = 0,9t/m2 x 0,5 m = 0,45 t/m



Tengah

= 0,9t/m2 x 2 m = 1,8 t/m



Trotoar = beban orang x lebar trotoar = 5KN/m 2 x 1m = 5KN/m



Beban Garis 

Tepi

= beban garis kendaraan x faktor kejut = 4,9t/m x 1,4 x 1,5 m = 10,29 t



Tengah

= 4,9t/m x 1,4 x 2 m = 13,72 t

Beban Angin (EW)



Angin Tanpa Kendaraan = 0,0006 x Cw x (Vw) 2 x d

= 0,0006 x 1,324 x (30) 2 x 2,15 = 1,537 KN/m = 0,154 t/m



Angin Dengan Kendaraan = 0,0012 x Cw x (Vw) 2


= 0,0012 x 1,2 x (30) 2 = 1,296 KN/m = 0,1296 t/m

-

Beban Rem (TB)

Gambar 5. 6 Grafik Hubungan Gaya Rem dan Bentang Jembatan

 Gaya rem berdasarkan grafik diatas didapatkan 120 KN = 12 t Rem (TB) = -

= 0,4 t/m

Beban Tumbukan Akibat Benda Hayutan (TF)

TF = -



  , =

= 120 KN = 12 t

Beban Tekanan Air Mengalir (TW)

TW = 0,5 x Cd x Vs 2 x Ad = 0,5 x 0,7 x 3 2 x 1,5 = 4,725 KN/m = 0,4725 t/m


Gambar 5. 7 Momen yang diperoleh dari hasil CSI Bridge 2017

5.4.Perhitungan 5.4.Perhitungan Daerah Aman Kabel



Penampang Ujung

 Kondisi awal


Gambar 5. 8 Penampang Ujung Kondisi Akhir

Tabel 5. 3 Penampang Ujung Kondisi Awal

Io = A x y² Ip = 1/12 x b x h³

Yb = ∑ (A.Y) / ∑A = 85,6 cm Ya = tinggi girder – Yb Yb = 170 cm – 85,6 85,6 cm = 84,4 cm Ka = Ix / (Yb . ∑A) = 28,4 cm

Kb = Ix / (Ya . ∑A) = 28,8 cm

 Kondisi akhir


Gambar 5. 9 Penampang Ujung Kondisi Awal

Tabel 5. 4 Penampang Ujung Kondisi Akhir

Yb = ∑ (A.Y) / ∑A = 114,1 cm Ya = tebal lantai + tinggi girder – Yb Yb = 25 cm + 140 cm – 114,1 114,1 cm = 80,9 cm

Ka = Ix / (Yb . ∑A) = 32,2 cm Kb = Ix / (Ya . ∑A) = 45,5 cm Wa = Ix/Ya = 773365,291 cm 3 Wb = Ix/ Yb = 548264,059 cm 3




Penampang Tengah

 Kondisi awal

Gambar 5. 10 Penampang Tengah Kondisi Awal

Tabel 5. 5 Penampang Tengah Kondisi Awal

Yb = ∑(A.Y) / ∑A = 82,2 cm Ya = tinggi girder – Yb Yb = 170 cm – 82,2 82,2 cm = 87,8 cm Wa = Ix/ Ya = 272647,446 cm 3 Wb = Ix/ Yb = 291303,505 cm 3




Kondisi akhir

Gambar 5. 11 Penampang Tengah Kondisi Akhir

Tabel 5. 6 Tabel Penampang Tengah Kondisi Kondisi Akhir

Yb = ∑ (A.Y) / ∑A = 124,9 cm Ya = tebal lantai + tinggi girder – Yb Yb = 25 cm + 170 cm – 124,9 124,9 cm = 70,1 cm Wa = Ix/ Ya = 757451,88 cm 3 Wb = Ix/ Yb = 424917,44 cm 3

Rangkuman nilai Wa dan Wb pada kondisi awal dan akhir penampang tengah


Gambar 5. 12 Daerah Aman Kabel Hasil Analisa

5.5. Perencanaan Angkur

 Detail pemilihan angkur : Tipe angkur

= 27K13

Banyak selongsong

= 3 buah

Lebar cover plat angkur = 31,5 cm

Diameter selongsong

= 10 cm

Jarak as antara angkur

Banyak tendon yang ada

= 27 buah

= 45 cm

Gambar 5. 13 Penempatan Angkur di Penampang Ujung

Cgs tendon = 101,59 cm h1

= 56,85 cm

h2

= 101,59 cm

h3

= 146,33 cm


Syarat,  Penampang Ujung

Jarak as antara angkur

= 37,5 cm < 45 cm  OK

Jarak as ke bawah

= 25 cm < 56,85 cm  OK

Jarak as ke atas

= 25 cm < 30 cm  OK

 Penampang Tengah

(nselongsong x jarak antar sel.) + [(nselongsong – 1) 1) x ϕsel] + (½x ϕsel) = 25 cm 25 cm < Kb = 36,2129 cm  OK

5.6.Penentuan Gaya Prategang (Pi)

Ac

= luas penampang tengah kondisi awal = 0,674 m²

DL

= Ac x BI Beton prategang = 0,674 m² x 2,4 t/m³ = 1,617 t/m

MDL

= 1/8 x qDL x L² = 1/8 x 1,617 x 30 2 = 181,899 tm = 18189900 kgcm

Wa

=

Wb

=

e M Pi

Y Y

= 272647,446 cm³ = 291303,505 291303,505 cm³

= Jarak dari titik CGC ke titik CGS = Yb – cgs cgs = 82,2 – 27 27 = 55,2 cm = Pi x e = 55,2Pi

Gambar 5. 14 Penentuan Gaya Prategang Awal

Syarat,

  f′c = 0,25 x√ x √ 40 = ⁄1,5811N⁄mm =⁄ 15,81 kg⁄cm Tari k =0, 2 5 Tekaekan = 0,6 f c = 0,6 x 40 = 24N mm = 240 kgkg cm PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 86

Dicoba nilai Pi = 850000 kg MPi = 850000 x 55,2 = 46920000 kgcm kgcm

Gambar 5. 15 Analisa Gaya Prategang Awal



Persamaan Serat Atas

= ((-66,716) + ( -126,17) + ( 172,053)) = - 20,831 kg/cm2 < 15.81 kg/cm2  OK



Persamaan Serat Bawah

= ((62,443) + (-126,17) + (-161,03)) = -224,76 kg/cm2 < -240 kg/cm2  OK



Maka, Dapat digunakan nilai Pi = 850000 kg

5.7.Penentuan 5.7.Penentuan Tipe Dongkrak

fpu = 1750000 kN/m² fpy = 0,85 fpu = 1487500 kN/m² fpi = 0,94 fpy = 1398250 kN/m² kN/m² Luas tendon (Asp) = 1 cm²

 

= fpi x Asp = 15640 Kg

nstrand =

    

     

= 55 buah Tabel 5. 7 Tabel Strand Baja

= 19 buah

n strand/jumlah selongsong + 20%  maka diambil jumlah tendon = 23 buah = 2833,33 KN


Digunakan dongkrak tipe K500 Tabel 5. 8 Tipe Dongkrak

Stroke

=

Pressure =

      .  

x maximum stroke = 154,15 mm < 250 mm  OKE x Max. pressure = 369,967 bar

5.8.Loss of Prestress Kontrol Tegangan Pada Saat Lantai di Cor

Pi

= 850000 kg

e

= 55,188 cm

Ec =4700√ =4700 √ f′c = 4700 x√ x √ 40 = 29725,4 N⁄mm = 297254. 254.1001 kgkg⁄m  PREDIKSI LOSS Prediksi loss

= 12%

Pe1

= Pi x (1 – loss) loss) = 748000 kg

MPe1

= Pe1 x e = 41280710.31 41280710.31 kg

qDL lantai

= [(tlantai x Llantai) + (tlantai kerja x Llantai kerja)] x BI beton = [(0,25 x 2) + (0,07 x (2 – 0,67))] 0,67))] x 2,4 t/m³ = 0,72344 t/m

qLL pekerja

= berat pekerja x Llantai = 0,05 t/m² x 2 = 0,1 t/m

M lantai

= (1/8 x qtotal x L²) = 1/8 x ( 0,72344 + 0,1) x 30²


= 160,326 160,326 tm = 16032600 16032600 kgm

 KONTROL TEGANGAN

Gambar 5. 16 Tegangan Pada Saat Lantai di Cor

Gambar 5. 17 Analisa Tegangan Pada Saat Lantai di Cor

Syarat

Teka Tekann = 0,4545 f c = 0,45 x 40 = 18 MPa = 180 kg⁄m  Tarik=0,5 √ f′c = 0,5 x √ 40 = 3,162 MPa = 31,62 kgkg⁄m Ac

= 0.6737 m²

Wa

= 272647.4463 272647.4463 cm³

Wb

= 291303.5052 291303.5052 cm³

MDL

= 1/8 x qDL x L2 = 1/8 x (BI Beton Prategang x Ac) x L 2 = 1/8 x (24 kN/m 3 x 0,6737 m 2) x 302 = 1818,99 KNm = 18189900 kgcm

 LOSS AKIBAT SUSUT Ap

= 69 cm2

Ec

= 315286 kg/cm 2


σPi

= Pi / Ap = 12318.84058 12318.84058 kg/cm 2

t

= 30 hari

(minimal)

Loss

=

= 0.001328

 + +

= loss x Ec = 394.983 394.983 kg/cm2

Loss of prestress

% Loss of prestress = ( Loss Loss of prestress / σPi) x

100% = 3.206 %

 LOSS AKIBAT SLIP ANGKUR Es

= 1950000 kg/cm 2

Slip

= 0,4 cm

Panjang ½ bentang jembatan = 3000 cm / 2 = 1500 cm

Gambar 5. 18 Analisa Loss Slip Angkur


Nam Nama

Ukura kuran n

½L

1500

h1

27

h2

= 2 x h2 = 149.18 cm

α

= tan-1 = tan-1

β

= 90

R

=

L

=

cm

101.5903 cm

cgs

y

Satu Satua an

cm

74.59026 cm

 , – α – α = 84.32  ½       γ x 2 π R = σ  

= 5.67 °

°

= 15156.80491 cm

3004.91879 cm

% Loss Loss of prestress = (

) x 100% = 2.107 %

 LOSS AKIBAT GESEKAN fPu

= 18400 kg/cm 2

fPy

= 0,85 x fPu

Po

= Pi / 0,85 = 1000000 kg

σPo

= Po / Ap

= 15640 kg/cm 2

= 1000000 kg / 69 cm 2 = 14492.75362 kg/cm 2 < f Py Py  OK

μ

= 0,22

α

=

K15

= 0,15 x

Px

= Po x 2,7183 - (0,2 α + K15) = 935307.1769 kg

,   ½      rad = 0.099 rad

= 0,15 x

 / 

= 0.045

% Loss Loss of prestress prestress = 6.469 %

 Total Loss of prestress prestress = = 3,206 % + 2,107 % + 6,469 % = 11.78 % < 12%

 OK

5.9.Loss of Prestress Pada Saat Beban Hidup Bekerja


 KONTROL TEGANGAN

Pred Prediiksi lossoss = 11 % Pe = Pi xx 1  los aktual= = 8500 85000000 kg x 1 1  11,10078=749846.66 kg Pe=Pe x 1  los prediksi =428550,3 x 110011 =  = 6673 66736363..52 kgkg MPe MPW e==75745 Pe757451. x e=e1.=86534 65803803491 9106 06. . 2 1 kg k g cm 3  W = 42491 424917.7.44 cm Ac = 11737 cmcm cm3

Gambar 5. 19 Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja

Gambar 5. 20 Analisa Tegangan Pada Saat Beban Hidup Bekerja

Syarat

Tekan=0,45 f'c=0,45 x 40=18 MPa=180 kg⁄cm 2 Tarik=0,5 √(f'c)=0,5 x √40=3,162 MPa=31,62 kg⁄cm 2


Atas ==  459549,,434593kkgg⁄⁄ccmm  56,860 kg⁄cm 86,275kgcm⁄  40,319kgcm⁄    56,860 kg⁄cm  153,792 kg⁄cm  71,873 kg⁄cm ⁄ Bawah=86, 3 64kgcm =  5252,416 kg⁄cm Es = 1950000 kg⁄cm  = 297254.1001 ⁄ √ Ec=4700√ Ec=4700 f ′ c = 4 7 0 0 x 4 0 = 2 9 7 2 5 , 4 1 N m m √ ∅cc=1, 8 25 Pi= Pi = 8500 85000000 kg fc=52.416kgcm⁄  loss awal awal== 11,11,78 % fp = ApPi x1  loss awal awal = 10867.343 kg⁄cm α = EsEc = 6.560560 loss = ∅ccl.ofssc . α = 627.525 kg⁄cm % loss =  fp  x 10100 %= % = 5.774 % JK4 ==l50oggtahu ta5,hun4 xnJ=,,50 =ltahu taohunggn5,x436536x 18250 5 hariri= ha ,=1825 18=7,2500551haririha fp = ApPe = 9671.935 kg⁄cm ffpp = 0,60 fpu = 0,60 x 18400 kg⁄cm =11040kgcm⁄  fK5p =0.=1,8776 K6 = 20T = 3220 =1,6 Rb =2 0,02  RANGKAK BETON

kg/mm2

Ap = 69 cm 2

 RELAKSASI TENDON

%=


R∆ftc ==Klosso4ss. Krang 5rangka . Kkak6 .kRb l=oss0,4susu 1susut1 t = 1022  ⁄ 10 22. . 5 07kg 07 kg cm % loss = Rt x ∆ffpc  x 100 %= % = 3.865 %   = 5,774 %  3,865 % = 9.639% < 11 % 

5.10.

 OK

Kontrol Geser Tumpuan

Gambar 5. 21 Reaksi R eaksi Perletakan

Qdl = 3.262 t/m Qll = 1.800 t/m Pll = 13.720 t/m

 M = 0 R . 30 m = 12  3.262  30  12 x 3.262 x 30  13.13.7272 x 301,955 Rα == 887, 887,582582 KNKN = 8875 88758.8.200 kg ↑ Pe=Pe  x 1loss aktual terakhir  =667363.528 kg PvVc=R= Pe xsiPv= Pv= nPvα==1548 615648040404.5..913311 kkgg ↓  Ph= Ph = 1Pe3762x comms α = 664087. 087.354 kg  Ph f c √  Vc =1 14.Ac x  6  x bwbw x d = 6398 63982121..212 kg 5.680°

Ac =


Maka,

> 5.11.

 154804.131 kg < 639821.212 kg

 Tulangan Geser Minimal!

Tulangan End Zone

PiAcpAc=p 850000 kg  = 31, 31 , 5 x 31, 31 , 5 = 992, 99 2, 25 2 5 cm f c ==400,6Nx⁄mf mc = 0,6 x 40 N⁄mm =24Nmm  =240 kg/cm ⁄ Pi   ⁄ fi = angkur = 2 8 4 . 1 4 5 k g c m Acp   >  284,145 kg⁄cm > 240 kgkg⁄cm fi izin



 Gunakan Tulangan Endzone Teoritis

 PENULANGAN END ZONE Direncanakan menggunakan tulangan End Zone D16 As tulangan

= 2.01 cm2

Fy

= 390 MPa = 3900 kg/cm 2

Fei

= 0.7 x 3900 = 2730 kg/cm 2

Pei

= Fei x As tulangan = 2730 x 2.10 = 5486.21 kg

P tulangan

= (Fcp – Fi) Fi) x (Acp) = (284,145 – 240) 240) x 992,25 = 43802.413 kg/angkur



Banyak tulangan End Zone = 43802.413 / 5486.21 = 7.98 ≈ 8 buah Maka, digunakan Tulangan End Zone 8D16 Syarat jarak antar tulangan (a) = (29,5 -(1.6 - (1.6 x 3))/3 = 8,23 cm > 2.5 cm > 1,5D  OK

5.12.

Lendutan

L = 3000 cm

Camber=8001  3001  x L = 8001  3001  x 3030 m=m = 0,1375 m=m = 13,75 cm 1/800 x L = 10 cm

1/300 x L = 3.75 cm


I = 5308 530812124040..81 cmcm Ix penampang tengah kondisi akhir Ph=845827.24 kg

Ec = 4700 √(f'c) =4700 x √40 =29725,4 N/mm 2 = 297254.1001 kg⁄cm 2

e = 74,57 cm

MPh = Ph x e = 63090473.58 kgcm MPh = 1/8 x qi x L 2  qi = 56.08 kg/cm

 Lendutan Akibat Beban Mati Qdl = 32.62 kg/cm

  5. q i . L 5 . qDL q D L . L ∆ q↑ = 384EI  348EI  = 1.568   .       .        .  .  .  . 568 cm

=

< 10 cm  OK

 Lendutan Akibat Beban Hidup Qll = 1,8 kg/cm Pll = 13,72 t

    = 1.692c ∆ ↓ P =  =   .  . 692cmm < 3,7575 cm 5.13.

 OK

Elastomer

Didapat nilai-nilai berdasarkan perhitungan hasil CSI Bridge 2017

Rotasi = 0.0111 = 11.1/1000

11.1


Ra = 1136.443 KN

1.136 MN

Dari hasil diatas maka bisa didapatkan tebal elastomer yang digunakan,

Dimensi = 300 x 400 mm Tebal Total = 74 mm (terdiri dari 6 lapis) Tebal Karet = 53 mm


Gambar 5. 22Tampak Atas Elastomer

Gambar 5. 23 Potongan A-A


BAB VI PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA 6.1.Desain Jembatan Rangka

Gambar 6. 1 Tampak Memanjang Jembatan

Gambar 6. 2 Tampak Atas Jembatan

Gambar 6. 3 Ikatan Angin

6.2.Data Teknis Dan Material Jembatan Rangka Dimensi Jembatan

Panjang Bentang

: 50 m

Jumlah Segmen

: 10 segmen (5 m / segmen)

Tinggi Rangka

: Semakin ke tengah semakin tinggi. t1: 4 m; t2: 5 m; dan t3: 6 m


Lebar Jembatan

:9m

Jarak Antar Crossbeam

:5m

Jarak Antar Stringer

:2m

Specific Gravity

kN/m3

Beton

: 24

Floordeck

: 0,16 kN/m2

Orang

:5

kN/m2

Kendaraan

:9

kN/m2

Baja

: 78,5 kN/m3

Aspal

: 22

kN/m3

Data Material Baja

Mutu

: BJ - 50

Tegangan Leleh (fy)

: 290 Mpa

Tegangan Putus (fu)

: 500 Mpa

Data Plat Baja

Mutu

: BJ – 50 50

Tebal

: 25 mm

Modulus elastisitas

: 200000 Mpa

Tegangan Leleh (fy)

: 250 Mpa

Tegangan Putus (fu)

: 500 Mpa


6.3.Data Dan Desain Diafragma

Gambar 6. 4 Tampak Melintang Jembatan

Tebal Lantai (+floordeck)

: 0,26 m

Tebal Trotoar

: 0,2 m

Lebar Plat Lantai Jembatan

:9m

Lebar Jalan

:7m

Lebar trotoar

: 1 m (kanan & kiri)

Dimensi Pagar

: t = 1,00 m; p = 0,15 m; l = 0,15 m

Railing

:

Diameter

Tebal

Luas

Berat

(mm)

(mm)

(cm2)

(Kg/m)

101,6

3,2

9,892

7,77

Pemodelan Struktur Diafragma

*Satuan dalam mm


Gambar 6. 5 Pemodelan Batang Diafragma Dengan Program SAP 2000

6.4.Pembebanan 6.4.Pembebanan Pada Diafragama Beban Mati

- Beban Plat Plat Beton = tebal lantai x jarak antar diafragma x berat isi = 0,26 x 5 x 24 = 31,2 KN/m

Gambar 6. 6 Beban Plat Beton Pada Batang Dengan Program CSI 2017

- Beban floordeck

= Berat floordeck x jarak antar diafragma = 0,16 x 5 = 0,8 kN/m

G ambar 6. 7 B eban Floordeck Pa P ada Bata Batang D engan Pro Pr ogr am C SI 2017 2017

Trotoar = BI Beton x tinggi trotoar x jarak antar diafragma - Beban Trotoar = 24 x 0,2 x 5 = 24 kN/m

Gambar 6. 8 Beban Trotoar Pada Program CSI 2017

Str inger x jarak antar diafragma - Beban Stringer = Berat Stringer = 0,66 x 5 = 3,3 kN


G amba ambarr 6. 9 B eban Strain Girder Pa P ada B atang D engan Pro Pr ogr am C SI 2017 2017

galvanis = Berat Pipa x jarak antar diafragma x jumlah - Railing pipa galvanis = 0,077 x 2 x 2 = 0,308 KN

Gambar 6. 10 Beban Railing Pada Batang Dengan Program CSI 2017

- Beban Pagar Pagar Pembatas = BI beton x A Pagar x tinggi tinggi Pagar

= 24 x (0,15 x 0,15) x 1,00 = 0,54 kN

Gambar 6. 11 Beban Pagar Pembatas Pada Batang Dengan Program CSI 2017

Beban Mati Tambahan - Beban Perkerasan

= BI Aspal x tebal aspal x jarak antar diafragma = 22 x 0,05 x 5 = 5,5 KN/m

Gambar 6. 12 Beban Perkerasan Pada Batang Dengan Program CSI 2017


Beban Hidup - Beban orang

= Berat/m2 x jarak antar diafragma =5x5 = 25 kN/m

Gambar 6. 13 Beban Orang Pada Batang Dengan Program CSI 2017

- Beban kendaraan

= Berat/m2 x jarak antar diafragma = 9 x (0,5 + 15/50) x 5 = 36 kN/m

Gambar 6. 14 Beban Kendaraan Pada Batang Dengan Program CSI 2017

6.4.1. Load Combination

Gambar 6. 15 Load Combination


6.4.2. Momen yang dihasilkan

Gambar 6. 16 Momen Maksimum Pada Batang Dengan Program CSI 2017

Dari grafik diatas dapat kita ketahui momen maksimal sebesar 1478,06 KNm

6.5.Perencanaan 6.5.Perencanaan Pada Diafragma 6.5.1. Preliminary Design

Mu

≤

ΦMn

Mu

≤

Φ fy . Zx

Zx

= = =

  .    5663065 mm 3

5663,065 cm 3

6.5.2. Profil yang digunakan

Berdasarkan Zx tersebut, maka akan digunakan profil berikut: Heavy WF Shapes 800 Shapes 800 x 300 x 14 x 26 mm H

= 800 mm

Ix

= 292000 cm 4

B

= 300 mm

Iy

= 11700 cm 4


tw

= 14 mm

ix

= 33 cm

tf

= 26 mm

iy

= 6,62 cm

r

= 28 mm

Sx

= 782 cm 3

A

= 267,4 cm2

Zx

= 7290 cm3

Berat = 210 kg/m

6.5.3. Momen Ultimit Final

Mu final

=

Mu

= 1478,06 KNm

+ 1,1 (M berat sendiri) + 1,1 (1/8 x 2,1 x 10 2)

= 1506,935 KNm

6.5.4. Cek Local Buckling

1. Plat Sayap (flens)

. . =5,77  = √  =9,98 λp=     λr=   − = − =11,46  − √ − λ=

=

nilai λ< λp  penampang kompak maka, Mn = Mp = fy.Zx = 290 N/mm 2 . 7290 . 10 3 mm3 = 2114100000 N.mm = 2114,1 kN.m

2. Badan (web)

 −∗−∗  =49,43  = √  =98,65 λp=    = √  =149,741 λr=   λ=

=

nilai λ< λp  penampang kompak PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 106

maka, Mn

= Mp = fy x Zx = 290 N/mm 2 . 7290 . 10 3 mm3 = 2114100000 N.mm = 2114,1 kN.m

6.5.5. Cek Lateral Buckling

Lb = L/5

= 10/5

Lp

=

Lp

=

=2m

,   ,,  ,  

= 3059,75 mm = 3,059 m

Karena (Lb < Lp), maka bentang termasuk bentang pendek, sehingga Mn = Mp 6.5.6. Tentukan Nilai Mn

Mn

= Mp = fy x Zx = 290 N/mm 2 . 7290 . 10 3 mm3 = 2114100000 N.mm = 2114,1 kN.m

Cek 

Mu

ΦMn

<

1506,935 kNm

<

0,9 x 2114,1 kNm

1506,935 kNm

<

1902,69 kNm

(OKE)

6.5.7. Cek Terhadap Lendutan

Lendutan yang terjadi :


Gambar 6. 17 Lendutan

Lendutaan Ijin = 1/800 L = 1/800 x 50 m = 0,0625 m = 6,25 6,25 cm

Cek 

Lendutan terjadi

<

Lendutan Ijin

0,02799 m

<

6,25 cm

2,799 cm

<

6,25 cm

(OKE)

6.6.Pembebanan 6.6.Pembebanan Pada Jembatan

*Satuan dalam m Gambar 6. 18 Pemodelan Rangka Dengan Program Autocad 2017

6.6.1. Beban Mati -

Beban Plat Beton Tepi

= Berat beton plat x Tributari = 2,184 x 5/2 = 5,46 KN/m

Tengah= Berat beton plat x Tributari


= 2,184 x 5 = 10,92 KN/m

-

Beban floordeck Beban floordeck Tepi

= Berat floordeck x Tributari = 0,16 x 5/2 = 0,4 KN/m

Tengah

= Berat floordeck x Tributari = 0,16 x 5 = 0,8 KN/m

-

Beban Trotoar

= BI Beton x tinggi trotoar x lebar trotoar x Tributari = 24 x 0,2 x 1 x 5 = 24 KN

-

Beban Strain Girder Tepi

= Berat SG x Tributari = 0,654 x 5/2 = 1,635 KN/m

Tepi

= Berat SG x Tributari = 0,654 x 5 = 3,27 KN/m

-

Beban Diafragma Tepi

= Berat Diaf. x setengah bentang diafragma. = 2,07 x 5/2 = 5,175 KN/m

Tengah

= Berat Diaf. x setengah bentang diafragma. = 2,07 x 5 = 10,35 KN/m

-

Railing pipa galvanis


Tepi

= Berat Pipa/meter x jumlah x Tributari = 0,06 x 2 x 5/2 = 0,3 KN

Tengah

= Berat Pipa/meter x jumlah x Tributari = 0,06 x 2 x 5 = 0,6 KN

-

Beban Pagar Pembatas = BI beton x A Pagar x tinggi Pagar = 24 x (0,15 x 0,2) x 1,25 = 0,9 KN

6.6.2. Beban Mati Tambahan -

Beban aspal Tepi

= BI Aspal x tebal aspal x Tributari = 22 x 0,05 x 5/2 = 2,75 KN/m

Tengah

= BI Aspal x tebal aspal x Tributari = 22 x 0,05 x 5 = 5,5 KN/m

6.6.3. Beban Hidup -

= Berat/m2 x Tributari

Beban orang

=5x5 = 25 KN -

Beban kendaraan

= Berat/m2 x Tributari = 9 x (0,5 + 15/50) x 5 = 36 KN/m

6.6.4. Beban Garis PKEL

= KEL × ½ lebar jembatan × (DLA + 1) = 49 × 3,5 × (0,4 + 1) = 240,1 kN



Gambar 6. 19 Memasukkan Beban Garis Dengan Program CSIBridge 2017

6.6.5. Beban Angin 6.6.5.1.Beban Angin tanpa kendaraan

Vw

= 30 m/s

Cw

= 1,8

Luas Rangka = 72 m 2 (berdasarkan acad) Jumlah nodal = 18 Tew

= 0,0006 x cw x Vw2 x Ab = 0,0006 x 1,8 x 30 2 x 72 = 69,984 KN

Tew/nodal

= 186,838/18 = 3,89 KN/nodal

Tew Tekan

= 30% Tew

= 1,167 KN

Tew Hisap

= 15% Tew

= 0,58 KN


Gambar 6. 20 Beban Angin Tanpa Kendaraan Dengan Dengan Program CSI 2017

6.6.5.2.Beban Angin dengan kendaraan

Angi n yang bekerj a pada kendaraan Tew==0,0,00120012012012xx1,Cw2 x 30  / = 1,3 kN/kN/mm

Gambar 6. 21 Beban Angin Dengan Kendaraan Dengan Program Program CSI 2017

6.6.6. Respon Spectrum

Dari data bor log tanah yang di dapatkan pada lokasi penampang sungai, disimpulkan bahwa


tanah di daerah Magelang Jawa Tengah merupakan tanah sedang. Dengan menggunakan aplikasi di web puskim.pu.go.id maka didapatkan nilai Acceleration dan di input pada csi.

Gambar 6. 22 Memasukkan Beban Respon Spectrum Dengan Program CSI 2017

Dengan memasukkan respon spectrum dapat diketahui pergerakan jembatan setelah di run dan dapat dianalisis.

6.7.Analisis

Sebagai bentuk permodelan jembtan maka setelah memasukkan data pembebanan yang telah dihitung pada program CSIBridge 2017, dengan cara cba-coba penulis menentukan dimensi profil komponen jembatan agar dapat langsung dianalisi pada program secara otomatis. Komponen jembatan rangka: Stringer

: 400 x 200 (warna kuning)

Rangka utama

: 400 x 400 (warna biru)

Wind Bracing

: 250 x 250 (warna hijau)

Diafragma(dihitung) Diafragma(dihitung) : 800 x 300 (warna merah)


Gambar 6. 23 Permodela Jembatan menggunakan menggunakan Aplikasi CSIBridge 2017

Setelah di Run maka hasil analisis jembatan yang telah dibebani dengan dimensi seperti diatas hasilnya kuat dan aman, maka proil dapat digunakan. (Gambar hail Analisis)

Gambar 6. 24 Beban Angin Tanpa Kendaraan Dengan Dengan Program CSI 2017

6.8.Perencanaan 6.8.Perencanaan Baut Rangka Utama


Gambar 6. 25 Perencanaan Baut Rangka Utama pada Autocad 2017

Dari hasil analisa di csi didapatkan nilai Pu (kN) DETAIL

Pu (Kn)

1

1620.926

2

2166.415

3

1375.507

4

2295.366

5

1375.507

6

2593.843

7

1958.537

8

2672.195

9

2128.972

10

2672.195

11

2164.377

6.8.1. Keterangan Keterangan Baut


Gambar 6. 26 Spesifikasi Baut Baut

- Diam. Nominal Baut = M36 - Ae

= 759 mm2

- Fu Baut

= 725 MPa

- As

= 1017,36 mm 2

- Bidang geser pada sambungan sam bungan  ulir

6.8.2. Keterangan Pelat

- Tebal Plat

= 25 mm

- Fy

= 290 MPa

- Fu

= 500 Ma

6.8.3. Cek Kekuatan Plat

Untuk pengecekan kekuatan plat hasilnya akan dibandingkan dengan nilai Pu tertinggi yaitu Pu = 2672,195 kN 1) Tleleh = φPn = 0,9 x Fy x Ag = 0,9 x 290 x (25 x 400 x 2) = 5220 kN > 2672,195 2672,195 kN (OKE) 2) Tfratur = φPn = 0,75 x Fu x Ae = 0,75 x 500 x ((25+21) x400) x400) =6900 kN> 2672,195 2672,195 kN (OKE) 6.8.4. Cek Kekuatan Geser Nominal Baut

Pada makalah ini akan dicontohkan perhitungan cek kekuatan geser nominal baut untuk Pu


terbesar yaitu : Pu = 2672,195 Kn Vf = 0,63 x fuf x kr x (Ae x Nn + n x x A0) x nB x 2 = 0,63 x 725 x 0,9375 x (759 x 1 + 0) x 8 x 2 = 5505.171 kN Pu < Φ Vf

2672.195 kN < 0,75 x 5505.171 kN 2672.195 kN < 4128.878 KN

OK!!

6.8.5. Cek Kekuatan Tumpu Pelat Sambungan

nbaut = 16 baut Vd

= 3,2 x df x tp x Fup x nB x

Φ

= 3,2 x 36 x 25 x 500 x 16 x 0,75 = 1728 kN Cek 

Pu

< Φ Ntf

2672,195 KN <

17280 KN (OKE)

6.8.6. Cek Kuat Geser Nominal Baut Sambungan Gesek

Vsf

= μ x nei x nti x K h x n x Φ = 0,35 x 1 x 725 725 x 1 x 16 x 0,75 = 3045 kN

Cek 

Pu

< Φ Vsf

2672,195 KN < 3045 KN

(OKE)

6.8.7. Keruntuhan Blok Geser


Gambar 6. 27 Detail Sambungan Rangka Bidang Tarik

Agt = 4 x Panjang bidang tarik x tf = 4 x 90 x 21 = 7560 mm 2 Ant = Agt – (4 x (dlubang / 2) x tf) = 7560 – (4 (4 x (36/2) x 21) = 6048 mm 2 Nn = Ant x fu = 6048 x 500 = 3024000 N = 3024 kN

Bidang Geser

Agv

= 4 x (S1 + 3 S2) x tf = 4 x (60 + 3 x 110) x 21 = 32760 mm 2

Aev

=Agv – 4 4 x (6,5 x d lubang x tf) = 32760 – 4 4 x (3,5 x 36 x 21) = 22176 mm 2

Nn

= 0,6 x Anv x fu = 0,6 x 22176 x 500 = 6652800 N = 6652,8 kN

Dari hasil diatas nilai Nn bidang geser > Nn bidang Tarik, maka

Φ Nn = 0,75 (0,6 x A nv x fu + Agt x fy) PW PERENCANAAN 2 (JEMBATAN) – JEMBATAN JEMBATAN SASTRA | 119

= 0,75 (0,6 x 22176 x 500 + 7560 x 290) = 6633900 N Cek 

Pu

Φ Nn

<

2672,195 KN < 6633,9 KN

(OKE)

Dengan menggunakan rumus seperti diatas pada aplikasi excel didapat jumlah baut setiap titik sambungan yaitu :

Tabel 6. 1 Tabel Perhitungan Baut Rangka Utama

n baut

Kr

DETAI L

1 1

1 2

6 6

12 12

1

3

4

0. 9925

4

1

satu sisi

n BAUT

i

Pu (Kn)

NILAI

ii

iii

CEK

NILAI

CEK

NI LAI

CEK

1620.926 3120.059 2166.415 3120.059

OK OK

12960 12960

OK OK

2283.75 2283.75

OK OK

8

1375.507 2080. 04

OK

8640

OK

1522. 5

OK

8

16

2295.366 4128.878

OK

17280

OK

3045

OK

5

4

8

1375.507 2080. 04

OK

8640

OK

1522. 5

OK

0. 9925 1

6 7

8 6

16 12

2593.843 4128.878 1958.537 3120.059

OK OK

17280 12960

OK OK

3045 2283.75

OK OK

0. 9925

8

8

16

2672.195 4128.878

OK

17280

OK

3045

OK

1

9

6

12

2128.972 3120.059

OK

12960

OK

2283.75

OK

0. 9925

10

8

16

2672.195 4128.878

OK

17280

OK

3045

OK

1

11

6

12

2164.377 3120.059

OK

12960

OK

2283.75

OK

KEKUATAN PELAT

cek block shea r

LELEH

CEK

FRAKTUR

C EK

Agt

Ant

Agv

Aev

Kuat Tarik(N) Kuat Geser(N) Ketera nga n

5220

OK

6900

OK

7560

6048

23520

15960

5220

OK

6900

OK

7560

6048

23520

15960

3024

4788

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

14280

97 9 744

3024

2923.2

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

32760

22176

3024

6652.8

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

14280

97 9 744

3024

2923.2

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

32760

22176

3024

6652.8

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

23520

15960

3024

4788

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

32760

22176

3024

6652.8

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

23520

15960

3024

4788

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

32760

22176

3024

6652.8

OK

5220

OK

6900

OK

7560

6048

23520

15960

3024

4788

OK

3024

4788

OK

6.9. Perencanaan Baut Diafrgma - Rangka


Gambar 6. 28 Gaya Geser Pada Diafragma

Gaya geser yang terjadi pada diafragma berdasarkan hasil analisis CSI adalah 199,011 KN. Gaya geser yang ada berpengaruh dengan gaya tarik pada pelat. 6.9.1. Keterangan Keterangan Pelat Siku

Digunakan pelat siku 200 x 200 x 15 fy

= 250 MPa

fu

= 410 MPa

Nominal baut yang digunakan digunakan M30. Kekuatan Geser Nominal Baut Vf = 0.63 x f uf x kr (n n x Ae + n x x A0) uf x = 0,63 x 725 x 1 (1 x 519 + 0) = 233290.5 N Kekuatan Tumpuan Nominal Pelat Lapis V b1

= 3,2 x df x x t p x f up up = 3,2 x 36 x 15 x 410 = 708480 N


Kekuatan Geser Nominal Baut Sambungan Gesek = μ x nei x nti x K h

Vsf

= 0.35 x 1 x 725 x 1 = 253,75 MPa  Untuk ukuran baut M30 dengan As = 561 mm 2 = 142353,75 N Nilai terkecil dari dari perhitungan geser, tumpu, tumpu, dan gesek adalah 142353,75 N. Gaya Gaya geser diafragma dalam kondisi ultimit digunakan untuk menentukan jumlah baut.

6.9.2. Menghitung Jumlah Baut

n

=

.   .  .

= 1,86  2 Buah  4 Buah Berdasarkan perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa jumlah baut yang digunakan adalah 2 buah namun saat di cek geser tidak aman, maka jumlah baut yang digunakan menjadi 4 buah.

6.9.3. Cek Kekuatan Geser Nominal Baut

Vf

= 0,63 x f uf x kr (nn x Ae + n x x A0) x n uf x = 0,63 x 725 x 1 (1 x 519 + 0) x 4 = 948213 N Pu

<

Φ Vf

199,011 KN

<

0,75 x 948213 N

199,011 KN

<

711,159 KN

Cek 

(OKE)

6.9.4. Cek Kuat Tarik Nominal Baut

Ntf

= As x f uf x n uf x = 561 x 725 x 4 = 1626900 N

Cek 

Pu

<

Φ Ntf

199,011 KN <

0,75 x 1626900 N

199,011 KN <

1220,175 KN

(OKE)



Vsf

= μ x nei x nti x K h x n = 0,35 x 1 x 725 x 1 x 4 = 1015 MPa  Untuk ukuran baut M30 dengan As = 561 mm 2 = 569415 N

Cek 

Pu

<

Φ Vsf

199,011 KN <

0,75 x 569,415 KN

199,011 KN <

427,061 KN

(OKE)


Gambar 6. 29 Detail Sambungan Sambungan Diafragma Diafragma Bidang Geser

Agv

= Panjang Bidang Geser x tp = [3. 90] x 15 = 4050 mm 2

Anv

=Agv – (4 x dlubang x tp) = 1350 – (4 x 30 x 15) = 2250 mm 2

Nn

= 0,6 x Anv x fu = 0,6 x 2250 x 500 = 675000 N <

Φ Nn

199,011 KN

<

0,75 x 675 KN

199,011 KN

<

506,25 KN

Cek 

Pu

OKE)


6.10. Perencanaan Baut Stringer – Stringer – Diafragma Diafragma

Gambar 6. 30 Gaya Geser Pada Stringer

Gaya geser pada stringer berdasarkan hasil anali sa di CSI yaitu 4,298 Kn


Diam. Nominal Baut = M20 - Ae

= 225 mm2

- A0

= 314 mm2

- Fu Baut

= 825 MPa

- As

= 245 mm2

- Bidang geser pada sambungan sam bungan  ulir

6.10.2. Keterangan Keterangan Pelat Siku

Digunakan pelat siku 150 x 150 x 15 fy

= 250 MPa

fu

= 410 MPa

Kekuatan Geser Nominal Baut Vf

= 0,63 x f uf x kr (n n x Ae + n x x A0) uf x


= 0,63 x 825 x 1 (1 x 225 + 0 x 314) = 115087,5 N Kekuatan Tumpuan Nominal Pelat Lapis V b1


V b2

= ae x t p x f up up = 50 x 15 x 410 = 307500 N

Kekuatan Geser Nominal Baut Sambungan Gesek Vsf

= μ x nei x nti x K h = 0,45 x 1 x 825 x 1 = 288,75 MPa  Untuk ukuran baut M20 dengan As = 245 mm 2 = 70743,75 N

Nilai terkecil dari perhitungan geser, tumpu, dan gesek adalah 70743,75 N. Gaya geser stringer dalam kondisi ultimit digunakan untuk menentukan jumlah baut.


n

=

.   .  ,

= 0.08  2 Buah Berdasarkan perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa jumlah baut yang digunakan adalah 2 buah.


Vf

= 0,63 x f uf x kr (n n x Ae + n x x A0) x n x Φ uf x = 0,63 x 825 x 1 (1 ( 1 x 225 + 0 x 314) x 2 x 0,75 = 175415,625 N

Cek 

4,298

Pu

<

Φ Vf

KN

<

175,416 kN

(OKE)



Ntf

= As x f uf uf x n x Φ = 245 x 825 x 2 x 0,75 = 303187 N

Cek 

4,4,229898

Pu

<

Φ Ntf

kN

<

303,19 kN

kN

<

303,19 kN

(OKE)


Vsf

= μ x nei x nti x K h x n = 0,35 x 1 x 825 x 1 x 2 = 577,5 MPa  Untuk ukuran baut M20 dengan As = 245 mm 2 = 141487,5 N

Cek 

Pu

4,298

kN

<

Φ Vsf

<

106,116 kN

(OKE)


Gambar 6. 6. 31 Detail Sambungan Sambungan Stringer Bidang Geser

Agv

= 60 x tp = 60 x 15 = 900 mm 2

Anv

=Agv – (2 (2 x dlubang x tp) = 900 – (2 (2 x 21 x 15) 15) = 280 mm 2

Nn

= 0,6 x Anv x fu x Φ


= 0,6 x 280 x 410 x Φ = 51660 N Cek 

4,298

Pu

<

Φ Nn

kN

<

51,66 kN

(OKE)

6.11. Perencanaan Baut Antara Ikatan Angin dan Rangka

Gambar 6. 32 Gaya Axial Pada Stringer

Gaya aksial Tarik terbesar yang terjadi pada ikatan angina adalah 300,353 KN


- Diam. Nominal Baut = M20 - Ae

= 225 mm2

- A0

= 314 mm2

- Fu Baut

= 825 MPa

- As

= 245 mm2

- Bidang geser pada sambungan sam bungan  ulir 6.11.2. Keterangan Pelat


- Tebal Plat = 20 mm - Fy

= 250 MPa

- Fu

= 410 MPa

Kekuatan Geser Nominal Baut Vf

= 0,63 x f uf x kr (n n x Ae + n x x A0) uf x = 0,63 x 825 x 1 (1 x 225 + 0 x 314) = 116943,75 N

Kekuatan Tumpuan Nominal Pelat Lapis V b1


V b1

= ae x t p x f up up = 40 x 20 x 410 = 328000 N

Kekuatan Geser Nominal Baut Sambungan Gesek Vsf

= μ x nei x nti x K h = 0,35 x 1 x 825 x 1 = 288,75 MPa  Untuk ukuran baut M20 dengan As = 245 mm 2 = 70743,75 N

Nilai terkecil dari perhitungan geser, tumpu dan gesek adalah 70743,75 N. Gaya aksial dalam kondisi ultimit digunakan untuk menentukan jumlah baut.


n

=

,   .  ,

= 5,66  6 Buah Berdasarkan perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa jumlah baut yang digunakan adalah 6 buah.


Vf = = 0,63 x f uf x kr (n n x Ae + n x x A0) x 6 uf x


= 0,63 x 825 x 1 (1 x 225 + 0 x 314) x 6 = 701662,5 N <

Φ Vf

300,353 kN

<

0,75 x 701662,5 kN

300,353 kN

<

526,247 kN

Cek 

Pu

(OKE)


Ntf

= As x f uf x n uf x = 245 x 825 x 6 = 1212750 N <

Φ Ntf

300,353 kN

<

0.75 x 1212,75 kN

300,353 kN

<

909,563 kN

Cek 

Pu

(OKE)


Vsf

= μ x nei x nti x K h x n = 0.35 x 1 x 825 x 1 x 6 = 1732,5 MPa  Untuk ukuran baut M20 dengan As = 245 mm 2 = 424462,5 N

Cek 

<

Φ Vsf

300,353 kN

<

0.75 x 424,463 kN

300,353 kN

<

318,347 kN

Pu

(OKE)


Gambar 6. 33 Detail Sambungan Sambungan Ikatan Angin


Bidang Tarik

Agt

karena tebal flens < plat,

= 4 x Panjang bidang tarik x tp = 4 x 30 x 14

maka tp = tebal flens

= 1680 mm 2 Ant

= Agt – 4 4 x (0.5 x d

lubang x

tp)

= 1680 – (4 x 0.5 x 21 x 20) Nn

= 840 mm 2

= Ant x fu = 840 x 410 = 344400 N

Bidang Geser

Agv

= 4 x S x tp = 4 x (40 + (2 x 60)) x 14 = 8960 mm 2

Anv

=Agv – (4 (4 x 2,5 x d

lubang x

tp)

= 8960 – (4 (4 x 2,5 x 21 x 20) = 4760 mm 2 Nn

= 0,6 x Anv x fu = 0,6 x 4760 x 410 = 1170960 N

Dari hasil diatas nilai Nn bidang geser > Nn bidang Tarik, maka

Φ Nn = 0.75 (0,6 x A nv x fu + Agt x fy) = 0.75 (0,6 x 4760 x410 + 1680 x 250) = 1193220 N Cek 

Pu

300,353 kN

6.12.

<

Φ Nn

<

1193,22 kN

(OKE)

Perencanaan Shear Connector

6.12.1. Desain Shear Connector Pada Stringer



Detail Profil

 B

=

200 mm


 H

=

400 mm

 Tw

=

8 mm

 Tf

=

13 mm

 Fy

=

290 Mpa

 Fu

=

500 Mpa

 E

=

200000 Mpa

 Jarak antar stringer

=

2000 mm

 Tebal plat lantai

=

260 mm

 Menggunakan mutu beton f’c 40 Mpa  Menggunakan mutu baja BJ-50  A profil

= 84.1 cm2

 Berat = 66 kg/m



Cek Kekompakan Penampang

-

Flens

-

Web



Menentukan Menentukan Nilai B Efektif

2  = 2200 13 =7,69<  170  = √ 170290290 =9,98 ℎ = 400 400 2∗13 2∗138  2∗16 =42,75< 1680 1680 = =106, 2 5 250 2 50   √

-

Be = 1/5 x L balok=1/5 x 50 m= 10 m

-

Be =jarak antar balok=2 m

-

Be =2 x 6 x tebal plat=2 x 6 x 0,26m=3,12 0,26m=3,12 m

Jadi diambil B efektif =2 m



Menentukan Letak PNA

a. Asumsi PNA berada di dalam plat

 = .    = ,  =35,866 

<260 mm (t plat)

Letak PNA di dalam pelat beton




Menghitung Kuat Momen

Mn = Mp = As x Fy h2  h  x  x2 = 8410 8410 x 290290 4002 26035,866 35,2866  = 1078157206 Nmm = 1078,157206 KNm

Mn = 0,85 x 1078,157206 KNm = 916,434 KNm > Mu



Menentukan Shear Connector (Qc)

Kuat geser shear connector bentuk paku D shear connector Qc

= 0,5 x Asc x Qc

=

19 mm

′  

≤Asc x Fu

=0.5 x (¼ x3,14 x 19 2) x

≤ ( ¼ x 3,14 x

≥141692.5

=154504,376 Qc

 4040  4700√ 4040

19

) x 500

=141692,5 N= 141,6925 KN





Menentukan Gaya Geser Horizontal (Vh) -

Untuk beton = 0,85 x f’c x Be x Ac = 0,85 x 40 x 2000 x 35,866= 2506888 N

-

Untuk profil baja = As x Fy = 8410 x 290 =2438900 N

Menentukan Jumlah Shear Connector

 = ℎ = 141,2506,6925888  =17,69 ~ 20 ℎ

dipasang 2 baris menjadi ½ . n= 10 buah



Menentukan Jarak Shear Connector -

Jarak minimal longitudinal = 6D = 6 x 19 mm = 114 mm

-

Jarak maksimal longitudinal = 8t = 8 x 200 mm = 1600 mm

-

Jarak tranversal = 4D = 4 x 19 mm = 76 mm

-

Panjang stringer = 5000 mm

-

X perlu

=

     

=  = 250250 


Jadi, digunakan jarak longitudinal (2 baris) =

250 mm

6.12.2. Desain Shear Connector Pada Cross Girder



Detail Profil

 B

=

300 mm

 H

=

800 mm

 Tw

=

14 mm

 Tf

=

26 mm

 Fy

=

290 Mpa

 Fu

=

500 Mpa

 E

=

200000 Mpa

 Jarak antar cross girder

=

5000 mm

 Tebal plat lantai

=

260 mm

 Menggunakan mutu beton f’c 40 Mpa  Menggunakan mutu baja BJ-50  A profil

= 267,4 cm2

 Berat = 210 kg/m



Cek Kekompakan Penampang

-

Flens

-

Web



Menentukan Menentukan Nilai B Efektif

2  = 2300 26 =5,77<  170  = √ 170290290 =9,98 ℎ = 800 2∗2614 2∗28 =49,43< 1680 1680 = =106, 2 5 250 2 50   √

-

Be = 1/5 x L balok=1/5 x 9 m= 1,8 m

-

Be =jarak antar balok=5 m

-

Be =2 x 6 x tebal plat=2 x 6 x 0,26m=3,12 0,26m=3,12 m

Jadi diambil B efektif =1,8 m




Menentukan Letak PNA

b. Asumsi PNA berada di dalam plat

   = .    = ,      =126,71 

<260 mm (t plat)

Letak PNA di dalam pelat beton



Menghitung Kuat Momen

Mn = Mp = As x Fy h2  h  x  x2 = 26740 26740 x 290290 8002 260126,71 126,271  = 4626743317 Nmm = 4626,743317 KNm

Mn = 0,85 x 4626,743317 KNm = 3932,73 KNm > Mu



Menentukan Shear Connector (Qc)

Kuat geser shear connector bentuk paku D shear connector Qc

= 0,5 x Asc x Qc

=

19 mm

′  

=0.5 x (¼ x3,14 x 19 2) x

 4040  4700√ 4040

≤ ( ¼ x 3,14 x

≥141692.5

=154504,376 Qc

≤Asc x Fu

19

) x 500

=141692,5 N= 141,6925 KN





Menentukan Gaya Geser Horizontal (Vh) -

Untuk beton = 0,85 x f’c x Be x Ac = 0,85 x 40 x 1 800 x 126,71= 7754652 N

-

Untuk profil baja = As x Fy = 26740 x 290 =7754600 N

Menentukan Jumlah Shear Connector

 = ℎ = 141,7754,6925652  =54,73 ~ 60 ℎ

dipasang 2 baris menjadi ½ . n= 30 buah



Menentukan Jarak Shear Connector


-

Jarak minimal longitudinal = 6D = 6 x 19 mm = 114 mm

-

Jarak maksimal longitudinal = 8t = 8 x 200 mm = 1600 mm

-

Jarak tranversal = 4D = 4 x 19 mm = 76 mm

-

Panjang stringer = 9000 mm

-

X perlu

=

     

Jadi, digunakan jarak longitudinal (2 baris) =

6.13.

=  = 150150 

150 mm

Perencanaan Perencanaan Elastomer

Dari hasil analisa CSI 2017 didapatkan nilai-nilai

Gambar 6. 34 Nilai Ra dan Rotasi pada CSI2017

Rotasi = 466,848 KN  0,466 MN  Dari table diambil nilai 0,63 = 200 x 250 Rotasi = 0.00211 = 2.11/1000  2.11  Diambil rotasi 3 dengan jumlah layer 1 lapis Dari hasil diatas maka bisa di dapatkan tebal elastomer yang digunakan,


Tabel 6. 2 Tabel Type dan Ukuran Elastomer

Dimensi = 200 x 250 mm Tebal Total = 19 mm (terdiri dari 1 lapis) Tebal Karet = 13 mm


Gambar 6. 35 Tampak Atas Elastomer

Gambar 6. 36 Potongan A-A Elastomer


BAB VII PERENCANAAN PILAR JEMBATAN 7.1.Data Teknis Dan Material Pilar

Berat isi bahan : -

Berat beton bertulang

: 25 kN/m3

-

Berat bton tidak bertulang

: 24 kN/m3

-

Berat aspal

: 22 kN/m3

Bahan Struktur : Beton -

Kuat Tekan (f’c)

: 40 Mpa

-


: 29725 MPa

-

Angka Poisson (U)

: 0,2

-

Modulus Geser (G)

: 12385,417 MPa

-

Koefisien Muai Panjang (α)

: 1,0 x 10-5 /°C

7.2.Mendefinsikan 7.2.Mendefinsikan Data Struktur 7.2.1. Material

Gambar 7. 1 Material Beton

Gambar 7. 2 Material Tulangan Bagi


Gambar 7. 3 Material Tulangan Longitudinal

7.2.2. Section Properties

- Pier Head Pada pier head jembatan digunakan tulangan dengan Diameter 28 mm. Selimut beton sebesar 40 mm.

Gambar 7. 4 Section Properties Pier Head


-

Pilar Jembatan Pada pilar jembatan digunakan tulangan spiral dengan Diameter 8 mm dengan jarak 15 cm.

Lalu tulangan longitudinal dengan Diameter 25.

Gambar 7. 5 Section Properties Pilar Jembatan

-

Pengaku Pada pengaku digunakan tulangan dengan Diameter 14 mm. Sel imut beton sebesar 40 mm.

Gambar 7. 6 Section Properties Pengaku


- Pile Cap Pada pile Pada pile cap digunakan cap digunakan tulangan dengan Diameter 16 mm. selimut se limut beton sebesar 40 mm.

Gambar 7. 7 Section Properties Pile Cap

Gambar 7. 8 Frame Section

7.2. Pembebanan Pilar Jembatan


7.2.1. Beban Jembatan Rangka

Dari hasil perhitungan rangka sebelumnya, s ebelumnya, dengan menggunakan program CSiBridge 2017,

Gambar 7. 9 Reaksi Tumpuan Pada Jembatan Jembatan Rangka

didapat hasil beban 1 join sebesar : P rangka

= 1639,454 kN = 163,95 ton

7.2.2. Beban Jembatan Beton Prategang

Dari hasil perhitungan Beton Prategang Prate gang sebelumnya, dengan menggunakan program CSiBridge 2017,

Gambar 7. 10 Reaksi R eaksi Tumpuan Pada Jembatan Beton Prategang

didapat hasil beban 1 join sebesar :


P Beton Prategang

= 2618,03 kN = 261,803 ton

7.2.3. Beban Tumbukan Benda Hanyutan (T EF)

   .    2 . 3  3    =  = 0,015 = 120  = 12 

7.2.4. Beban Tekanan Air Mengalir ( T EFW)

Muka air banjir = 9,588 m

 = 0,5 .  .  . 

= 0,5 . 0,7 . (3) 2 . 1,8 = 5,67 kN/m = 0,567 ton

7.2.5. Beban gempa

Lokasi Jembatan

= Magelang  Zona 3

E

= 4700

√ 4040

= 29725,41 MPa = 29725410

1. WTP WTP struktur atas didapat dari analisis dengan CSiBridge 2017, yaitu sebesar 4711,16 kN. = 471,116 ton

Gambar 7. 11 Pemodelan Struktur Pilar dengan CSiBridge 2017


2. Gempa Arah Memanjang

 Kekakuan 3  12EI

K1 

h13 3  12  29725410 

K1 



64

 (1,8 4 )

3

3 K1  20423327,86 kN/m

K2 

3  12EI h2

3

3  12  29725410  K2 

3,5

 64

 (1,8 4 )

3

K2  12861337,66 kN/m

1

1 1 1   1 K       k1 k2   20423327,86 12861337,66 

1

 7891661,57 kN/m

`

 Waktu Getar T  2

WTP g  Kp

 2

4711,16 kN 9,81 7891661,57

 0,049 s

 Koefisien Dasar Gempa (C) Untuk Wilayah Gempa 2, Tanah Sedang. Maka C = 0,12


Gambar 7. 12 Grafik Koefisien Dasar Gempa (C)

 Faktor Kepentingan (I) Untuk jembatan negara 1,2

Tabel 7. 1 Faktor Kepentingan Jembatan Jembatan

 Faktor Tipe Bangunan (S) Tabel 7. 2 Faktor Tipe Bangunan

Untuk Tipe Jembatan A dan B, dengan daerah sendi beton bertulang S = 1,3F, dimana F adalah : F = 1,25 – 0,025n 0,025n ; > 1,00 F = 1,25 – 0,025 0,025 x 8 F = 1,05


Maka S = 1,3F = 1,3 x 1,05 = 1,365

 Beban Gempa Arah Memanjang (F) F  C  I  S  WTP F  0,12  1,2  1,365  4711,16 kN F  926,03 kN

3.

Gempa Arah Melintang

 Kekakuan K1 

3EI h2 3

 

3  2972541   3 x K1 

  (1,84 )  64  

33 K1  510583,2 kN/m K2 

3EI h13

 

3  2972541   3 x K2 

 64

 

x (1,8 4 ) 

3,53

K2  321533,44 kN/m 1

1 1 1   1     K   k2 k1  321533,44 510583,2 

1

 197291,54 kN/m

 Waktu Getar T  2

WTP g  Kp

 2

4711,16 kN 9,81 197291,54

 0,31 s

 Koefisien Dasar Gempa (C) Untuk Wilayah Gempa 2, Tanah sedang. Maka C = 0,12


Gambar 7. 13 Grafik Koefisien Dasar Gempa (C)

 Faktor Kepentingan (I) Untuk jembatan negara 1,2 Tabel 7. 3 Faktor Kepentingan Jembatan Jembatan

 Faktor Tipe Bangunan (S) Tabel 7. 4 Faktor Tipe Bangunan

Untuk Tipe Jembatan A dan B, dengan daerah sendi beton bertulang S = 1F, dimana F adalah : F = 1,25 – 0,025n 0,025n


F = 1,25 – 0,025x1 0,025x1 F = 1,225 Maka s = 1,3F = 1,3 x 1,225 = 1,593

 Beban Gempa Arah Melintang (F) F = C x I x S x WTP F = 0,12 x 1,2 x 1,593 x 4711,16 F = 1080,7 kN 7.3. Tulangan Pilar Jembatan

Analisa Penulangan

Gambar 7. 7. 14 Select Design Combo Pilar

7.3.1. Tulangan Badan Pilar  Tulangan SS600, Fy

= 390 Mpa, Fu = 560 MPa

 Tulangan Utama

Tulangan

= D 25, As = 4,909 cm 2

As perlu (kolom/pilar)

= 0,025 m2 = 250 cm 2


 Jumlah Tulangan Utama =

=

 ,

  

= 50,93 = 51 buah Tulangan dibuat 2 lapis dengan jarak antar lapis 10 cm

 Jarak Antar Tulangan Utama -

Tulangan Lapis I dengan jumlah tulangan 26 dan jarak antar tulangan :

Selimut Beton (P)

Keliling = =

= 6 cm

  18D2×sel i m ut beton2×D tul . s engkang2×1/2. D tul  1800  2 × 6  2×0,8  2×1.25 = 514,91 cm

Jarak antar tul = =

 –Ø      , –.   

= 17,3 cm > 1,5 d = 18 cm > 3,75 = 4 cm

OK

digunakan Tulangan Utama Lapis I yaitu 26D 26D 25-18 25-180 0

-

Tulangan Lapis II dengan jumlah tulangan 25 dan jarak antar tulangan :

  D  2 × selimut beton beton  2 × D tulul. seng se ngkakangng  2 × Dtulul utamaama  2 × jarakak antar antar lapis  2 × Dtulul seng sengkakangng 2×  Dtul utama               180 1 8 0  2 × 4  2×0, 8  2×2. 5  2×10 2×10  2×0, 8  2×1.255

Keliling =

=

= 443,91 cm

Jarak antar tul

= =

 –Ø      , –.   

= 15,26 > 1,5 d (3cm) ok

= 16 cm > 3cm

OK


25D 25-16 25-160 0 digunakan Tulangan Utama Lapis II yaitu 25D

 Tulangan Sengkang

Direncanakan menggunakan sengkang dengan diameter 8 mm

Gambar 7. 7. 15 Tulangan Sengkang Sengkang pada Pilar Pilar

Dari SAP didapat As total = 0.013m 2 = 130 cm2 AsSengkang 

1 4

   D 2 

1 4

   0.8 2  0,5027cm 2

Maka jumlah sengkang : n

Astotal An



130 2.01

 20 sengkang

karena tulangan dibuat 2 lapis, maka di tiap lapis terpasang 20/2 = 10 sengkang


Menghitung jarak antar sengkang (rata-rata):

hperlu  (n  D)  (n  1) S h  (2d )  (n  D)  (n  1) S 800 800  (2  4)  (10 1.6)  (10  1)S 800 800  8  16  9S

S = 86.2 cm > 30 cm OK Pada ¼ tinggi total dipasang sengkang jarak 20 cm dan pada ½ tinggi total dipasang sengkang jarak 60 cm

digunakan Tulangan Sengkang Spiral yaitu D8-150

7.3.2. Tulangan Pier Head  Tulangan SS600, Fy

= 390 Mpa, Fu = 560 MPa

 Tulangan Utama

Tulangan

= D16, As = 2,011 cm 2

As perlu

= 0,007 m2 = 70 cm 2

 Jumlah Tulangan Utama

= =

   ,

= 34,80 = 35 buah

 Jarak Antar Tulangan Utama PanjangPi PanjangPieerhead  (2  d )  (n  D)  [(n  1) S ] 200 200  (2  4)  (35  1,6)  [(35  1) S ] 200  8  56  35S 200  8  56  34 S

136 = 34S 4 cm > 2,4 = 3 cm

 OK

35D 16-40 16-40 digunakan Tulangan Utama yaitu 35D  Tulangan Sengkang


Gambar 7. 16 Tulangan Sengkang pada Pier Head

Dari SAP didapat As total = 0.015 m 2 = 150 cm 2 Dicoba tulangan 16 AsSengkang  n

1 4

   D 2 

= As total / Astul

1 4

   1,6 2  2,011cm 2

= 74,59

 = 15074,59 = 2,011011 =  = 20,20,11 

digunakan Tulangan Sengkang yaitu D16-20

7.3.3. Tulangan Pengaku  Tulangan SS600, Fy

= 390 Mpa, Fu = 560 MPa

 Tulangan Utama


Tulangan

= D14, As = 1,539 cm 2

As perlu

= 0,008 m2 = 80 cm 2

 Jumlah Tulangan

= =

,

  

= 51,98 = 52 buah

 Jarak Antar Tulangan Utama Direncanakan tulangan dibuat 3 lapis -

Lapis bawah dan atas dengan jumlah tulangan 20 dan jarak antar tulangan : PanjangPe PanjangPen n gaku  (2  d )  (n  D)  [(n  1) S ]

100 100  (2  4)  (20  1,6)  [(20  1) S ] 100  8  28  19 S 100  8  28  19 S

29,5 = 19S 3,37 = 4 cm > 2,1 = 3 cm

 OK

20D 14-40 14-40 digunakan Tulangan Utama Lapis bawah bawah dan dan atas atas yaitu 20D -

Lapis kedua digunakan dengan jumlah tulangan 12 dan jarak antar tulangan :

PanjangPe PanjangPen n gaku  (2  d )  (n  D)  [(n  1) S ] 100 100  (2  4)  (12  1,4)  [(12  1) S ] 100  8  16,8  11S 100  8  16,8  11S

75,2 = 11S 6,836 = 7 cm > 2,1 = 3 cm

 OK

digunakan Tulangan Utama Lapis bawah bawah dan dan atas atas yaitu 12D14-70



Gambar 7. 17 Tulangan Sengkang pada Pengaku

Dari SAP didapat As total = 0.004 m 2 = 40 cm 2 Dicoba tulangan 16 AsSengkang  n

1 4

   D 2 

= As total / Astul

1 4

   1,6 2  2,011cm 2

= 19,9

 = 8019,9 = 4,02  = 40,2 


7.3.4. Tulangan Pile Cap  Tulangan SS600, Fy

= 390 Mpa, Fu = 560 MPa

 Tulangan Utama


Tulangan

= D16, As = 2,011 cm 2

As perlu

= 0,004 m2 = 40 cm 2

 Jumlah Tulangan

=

    , =

= 19,89 buah = 20 buah = 60 buah

 Jarak antar Tulangan Utama PanjangPe PanjangPen n gaku  (2  d )  (n  D)  [(n  1) S ] 400 400  (2  4)  (60  1,6)  [(59  1) S ] 400  8  96  59 S 400 400  8  96  59 S

296 = 59S 5,01 = 6 cm > 2,4 = 3 cm  OK digunakan Tulangan Utama yaitu 60D16-60


Direncanakan digunakan tulangan sengkang diameter 16 mm

Gambar 7. 18 Tulangan Sengkang pada Pile Cap


Vc = Vn Vs = Vn – Vc Vc = 173,506 – 173,506 = 0.000 Namun karena fungsi tulangan sengkang adalah untuk memberikan kekangan pada kolom dan memberikan bentuk pada kolom terutama untuk mempertahankan posisi tulangan selama pengecoran, sehingga tetap perlu dipasang tulangan tulangan sengkang min yaitu 173,506 173,506

 150 mm


7.4. Pondasi Tiang Pancang

Berdasarkan reaksi tumpuan yang dihasilkan dari CSiBridge 2017 kami menggunakan reaksi yang terbesar. Reaksi ini i ni yang nantinya menjadi beban terpusat pada perhitungan pondasi tiang pancang. Pondasi tiang pancang yang direncanakan menggunakan diameter 400 mm dan panjang 30 meter.

Gambar 7. 19 Reaksi R eaksi Perletakan

=930, 4 76 930, 7 63 =1861, 2 39  ℎ= ℎ = 9,185185    31,31,116  = 40,40,301 


Gambar 7. 20 Data Tanah

Tabel 7. 5 Hubungan antara

dengan N-SPT

Meyer hoff hoff 7.4.1. Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Berdasarkan Berdasarkan Uji N-SPT Metode Mey

Dimana

=  =  = =  = 40.. 0,2..

: Qu = daya dukung ultimit pondasi tiang pancang (ton) Qb = tahanan ujung ultimit (ton) Qs = tahanan gesek ultimit (ton)


Qa = daya dukung nominal pondasi tiang pancang (t on) Nb = Harga N-SPT pada elevasi dasar tiang, 8D keatas, 4D kebawah Ap = luas penampang dasar tiang (m 2) As = luas selimut tiang (m2) N = harga N-SPT rata-rata

Nb ≤ 40 0,2 N ≤ 10 ton/ m2

 = == ∑0, = ∑02 ,3,2 1. 40.23030=. 37,68 m2m2  1 =0, 22 =300,237, 306837,= 226, 22686, 0=8226, 226, 08  =  3==2260,,02830226,37,08682=26,226, 22086,=08678,24  =40 .  .      = 3, 1 4  0, 2  0, 2 = 0, 1256 1 2 56    =  = 40  30  0,1256 256 = 150, 150,72  = =  = 678,24  150,72 = 828,96  2

Beberapa peneliti menyarankan faktor aman yang tidak sama untuk tahanan gesek dinding dan tahanan ujung. Kapasitas ijin dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

=  = 3  1,5

Penggunaan faktor aman F = 1,5 untuk tahanan gesek dinding (Qs) yang lebih kecil dari faktor keamanan untuk tahanan ujung tiang (yaitu 3), karena nilai puncak dari tahanan gesek sisi tiang dicapai bila tiang mengalami penurunan 2 – 7 7 mm, sedangkan tahanan ujung (Qb) membutuhkan penurunan yang lebih besar agar tahanan ujungnya bekerja secara penuh. Jadi, maksud dari penggunaan faktor-faktor keamanan ter sebut adalah untuk meyakinkan keamanan tiang terhadap keruntuhan tiang dengan mempertimbangkan penurunan tiang pada beban kerja yang diterapkan.


=  = 3  1,5 =  = 678,324  150,1,572 =226,08100,48=326,56  7.4.2. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang

Kapasitas dukung tiang gesek (friction pile) dalam pile) dalam tanah lempung akan berkurang jika jarak tiang semakin dekat. Beberapa penelitian menunjukkan, bahwa kapasitas dukung total dari kelompok tiang gesek (friction pile), pile), khususnya tiang dalam tanah lempung, sering lebih kecil daripada hasil kali kapasitas dukung tiang tunggal dikalikan jumlah tiang dalam kelompoknya. Jadi, besarnya kapasitas dukung total menjadi tereduksi dengan nilai reduksi yabg tergantung dari ukuran, bentuk, kelompok, jarak, dan panjang tiangnya. Nilai pengali terhadap kapasitas dukung ultimit tiang tunggal dengan memperhatikan pengaruh kelompok tiang, disebut efisiensi tiang (Eg).

Dimana

  =  .  .  

: Qg = beban maksimum kelompok tiang yang dapat menyebabkan keruntuhan Eg = efisiensi kelompok tiang n = jumlah tiang dalam kelompok Qa = kapasitas dukung nominal tiang tunggal dari perhitungan

Tabel 7. 6 Faktor Efisiensi Efisiensi untuk kelompok tiang dalam dalam tanah lempung (Kerisel, (Kerisel, 1997) Jarak Jarak Pusat ke Pusat Tiang

Faktor Faktor Efisiensi (Eg)

10d

1,00

8d

0,95

6d

0,90

5d 4d

0,85 0,75

3d

0,65

2,5d

0,55

Beberapa persamaan efifsiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, namun semuanya hanya bersifat pendekatan. Persamaan-persamaan yang diusulkan didasarkan pada susunan tiang, jarak relatif dan diameter tiang, dengan mengabaikan panjang tiang, variasi bentuk tiang yang meruncing, variasi sifat s ifat tanah dengan kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Salah satu dari persamaan-persamaan per samaan-persamaan efisiensi tiang tersebut, te rsebut, yang disarankan oleh Converse-Labarre formula, sebagai formula, sebagai berikut :


Dimana

   =1Ө  190′   1′

: Eg = efisiensi kelompok tiang m = jumlah baris tiang

n’ = jumlah tiang dalam satu baris

Ө

= arc tg d/s, dalam derajat

s = jarak pusat ke pusat tiang (m)

d = diameter tiang (m)

 = 1    0,14111904.4 .141 111     =1 21, 8 0  0. 0 1843434343 =,  =  = 1861,239  ==  .  . =  = 0,598  4444  3232≤ 6,56 = 8592,45  ,,  ≤  ≤ ,,  

Berdasarkan persamaan-persamaan efisiensi tiang yang disarankan oleh Converse-Labarre

formula, formula, kita mendapatkan nilai effisiensi sebesar 0,598.

(OK! (OK! )


BAB IX PENUTUP

9.1. KESIMPULAN

Dalam perhitungan yang dilakukan baik pada rangka atas maupun bawah dilengkapi dengan dukungan dari perhitungan menggunakan software software CSI 2017, sehingga dalam perhitungan akan menjadi lebih cepat efisien dan benar dengan ketelitian yang tinggi. 9.1.1. Jembatan Rangka

Dari hasil perencanaan Jembatan Rangka Baja BJ50, didapat dimensi komponenkomponen jembatan sebagai berikut :

Rangka Utama

: WF 400 x 400 x 13 x 21

Cross Girder

: WF 800 x 300 x 14 x 26

Stringer

: WF 400 x 200 x 8 x 13

Wind Bracing

: WF 250 x 250 x 9 x 14

(Gambar Terlampir)

9.1.2. Jembatan PCI Girder

Dari hasil perencanaan Jembatan PCI Girder, didapat tinggi girder 1,7 m dengan diafragma 1,8 x 0,88 m. (Gambar Terlampir)

9.1.3. Struktur Bawah

Pilar type Portal dengan tinggi 6,5 m, abutment type t ype T bertulang, pondasi tiang pancang. (Gambar Terlampir)


9.2. SARAN

Dalam perencanaan jembatan ada beberapa saran yang dapat kami ambil : 1. Dalam perencanaan maupun pelaksanaan jembatan harus mencangkup dalam peraturan yang berlaku. Serta diperlukan penguasaan ilmu yang baik dan cukup untuk merancang maupun melaksanakan jembatan. 2. Diperlukan pemeriksaan jembatan secara berkala. 3. Diperlukakan perawaatan jembatan secara berkala


Perencanaan Jembatan Rangka Baja dan Beton Prategang

Recommend Documents