PERHITUNGAN JEMBATAN BETON

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099

DAFTAR ISI raasa DAFTAR ISI....................................................................................................................................................... 1 BAB I ................................................................................................................................................................ 4 PERENCANAAN PIPA SANDARAN .................................................................................................................... 4 I.1 Data perencanaan pipa sandaran .......................................................................................................... 4 I.2 Analisa pembebanan.............................................................................................................................. 4 I.3 Perhitungan Lendutan ........................................................................................................................... 5 BAB II ............................................................................................................................................................... 7 PERENCANAAN TIANG SANDARAN ................................................................................................................. 7 II.1 Data perencanaan tiang sandaran ........................................................................................................ 7 II.3 Penulangan pada tiang sandaran .......................................................................................................... 8 BAB III ............................................................................................................................................................ 11 PERENCANAAN KERB .................................................................................................................................... 11 III.2 Perhitungan momen kerb .................................................................................................................. 11 III.3 Penulangan Kerb ................................................................................................................................ 11 BAB IV............................................................................................................................................................ 14 PERENCANAAN PELAT LANTAI ...................................................................................................................... 14 IV.1 Perhitungan Tebal Pelat Lantai .......................................................................................................... 14 IV.2 Analisa Struktur ................................................................................................................................. 14 IV.2.1 Analisa Pembebanan .................................................................................................................. 14 IV.2.2 Perhitungan momen pada lantai jembatan ................................................................................ 16 IV.2.1 Kombinasi Momen ...................................................................................................................... 18 IV.3 Penulangan pelat lantai ..................................................................................................................... 19 IV.3 .1 Tulangan Lapangan .................................................................................................................... 20 IV.3 .2 Tulangan Tumpuan .................................................................................................................... 21 BAB V............................................................................................................................................................. 23 PERENCANAAN GIRDER ................................................................................................................................ 23 V.1 Data perencanaan............................................................................................................................... 23 V.2 Analisa pembebanan .......................................................................................................................... 23 V.1.1. BALOK TEPI.................................................................................................................................. 23 V.1.2. BALOK TENGAH ........................................................................................................................... 25 V.3 Analisa sruktur girder tengah ............................................................................................................ 25 V.2.1 Perhitungan reaksi perletakkan ................................................................................................... 25 V.2.2 Perhitungan Momen .................................................................................................................... 27 V.2.3 Perhitungan Tulangan ................................................................................................................. 28

1

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 V.4 Analisa struktur girder tepi ................................................................................................................ 29 raasa V.4.1 Perhitungan reaksi perletakkan ................................................................................................... 29 V.4.2 Perhitungan momen .................................................................................................................... 31 V.4.3 Perhitungan tulangan .................................................................................................................. 31 V.5 Kontrol Lendutan Balok .................................................................................................................... 32 BAB VI............................................................................................................................................................ 35 PERHITUNGAN TORSI .................................................................................................................................... 35 VI.1 Data perencanaan.......................................................................................................................... 35 VI.2 Perhitungan momen .......................................................................................................................... 35 BAB VI............................................................................................................................................................ 39 PERENCANAAN DIAFRAGMA ........................................................................................................................ 39 VI.1 Data perencanaan.............................................................................................................................. 39 VI.2 Perhitungan lendutan diafragma ....................................................................................................... 39 VI.3 Perhitungan tulangan diafragma ....................................................................................................... 40 BAB VII........................................................................................................................................................... 42 PERENCANAAN ABUTMENT .......................................................................................................................... 43 VII.1 Data – Data Perencanaan ................................................................................................................. 43 VII.2 Perhitungan Abutment .................................................................................................................... 44 VII.2.1 Analisa pembebanan ................................................................................................................. 44 VII.2.2 Kombinasi Pembebanan Abutment ........................................................................................... 52 VII.2.3 Kontrol Abutment ...................................................................................................................... 59 VII.3 Perhitungan Tulangan Abutment ..................................................................................................... 60 1.

Penulangan Back Wall ................................................................................................................... 60

2.

Penulangan Corbel ........................................................................................................................ 63

3.

Penulangan Badan Abutment (Breast Wall) ................................................................................. 65

4.

Penulangan Pile Cap...................................................................................................................... 73

VII.4 Perhitungan Wing Wall ..................................................................................................................... 81 VII.4.1 Analisa pembebanan ................................................................................................................. 81 VII.4.2 Kombinasi Pembebanan Wing wall ........................................................................................... 87 VII.4.3 Kontrol Wing Wall ...................................................................................................................... 93 BAB VIII.......................................................................................................................................................... 94 PERHITUNGAN PLAT INJAK ........................................................................................................................... 94 VIII.1 Data – Data Perencanaan ................................................................................................................ 94 VIII.2 Perhitungan beban .......................................................................................................................... 94 VII.3 Penulangan ....................................................................................................................................... 94 BAB IX ............................................................................................................................................................ 97

2

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 TIANG PANCANG ........................................................................................................................................... 97 raasa IX.1 Data – Data Perencanaan .................................................................................................................. 97 IX.2 Perhitungan Tiang Pancang ............................................................................................................... 98

3


BAB I raasa

PERENCANAAN PIPA SANDARAN

I.1 Data perencanaan pipa sandaran Diameter pipa sandaran(do) =

3 inchi

Berat pipa (q)

=

7,13 kg/m

Momen inersia pipa (I)

=

59,5 cm4

Section modulus (w)

=

15,6 cm3

Panjang pipa (L)

=

3m

= 76,2 mm

I.2 Analisa pembebanan  Beban Vertikal q sandaran

= 75 kg/m

q pipa

= 7,13 kg/m

q vertikal

= 82,13 kg/m

q vertikal

= 82,13 kg/m

M vertikal

= 1/8 . q . L2 = 1/8 . 82,13 kg/m .( 3 m )2 = 92,396 kgm

 Beban Horizontal q horizontal

= q sandaran

4


= 75 kg/m raasa

= 1/8 . q . L2

M horizontal

= 1/8 . 75 kg/m . (3m)2 = 84,375 kgm  Kontrol kekuatan pipa Zx = 15,6 cm3 Mn = 0,9 . fy . Zx = 0,9 . 2400 . 15,6 = 33696 kgcm = 336,96 kgm Mr = Mv2 + Mh2 = 92,392 + 84,372 = 125,12 kgm  Resultan momen Mr = 125,12 = 0,37 Mn 336,96

0,37 < 1 (OK) I.3 Perhitungan Lendutan 

Lendutan yang terjadi pada pipa δ ijin =

L 240

= 300 240

=

1,25 cm

Tegangan yang terjadi akibat beban vertikal δ terjadi =

=

5 . qx . L4 384 . E . Ix 5 . 82,13 . 34 384 . 21000000 . 0,000000595

= 0,00693 m = 0,69 cm 

Tegangan yang terjadi akibat beban horizontal

5 . qy . L4 δ terjadi = 384 . E . Ix

5


=

5 . 75 . 34 384 . 21000000 . 0,000000595

raasa

= 0,00633 m = 0,633 cm



Resultan = = =

( terjadi x) 2  ( terjadi y ) 2

0,693 2  0,633 2

0,93888 cm

<

1,25

cm (OK)

6


BAB II raasa

PERENCANAAN TIANG SANDARAN

II.1 Data perencanaan tiang sandaran Lebar (b)

: 200 mm = 0,2 m

Tebal (t)

: 200 mm = 0,2 m

Tinggi (h)

: 1200 mm = 1,2 m

Tulangan utama

: Ø 12 mm

Tulangan sengkang

: Ø 8 mm

Selimut (d’)

: 20 mm

Mutu beton (fc’)

: 25 Mpa

Mutu baja (fy)

: 240 Mpa

Faktor reduksi (Ø)

: 0,8

II.2 Analisa pembebanan dan momen A. Beban Mati Berat sendiri tiang

=b . h . L . λ

= 0,2m.0,2 m.1,2 m.2400 = 115,2 kg

Berat pipa sandaran 1= q pipa . jarak atar kolom = 7,13 kg/m . 3 m PD MD

=

PD x b/2

=

157,98 x 0,2/2

=

15,798 kgm

= 21,39 kg = 157,9 kg

7

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa

B. Beban Hidup qL

=

75 kg/m

pL

=

qL x

=

75 kg/m

x 3 m = 225 kg

=

pL

t

=

225 kg x

=

270 kg

ML

L

x

1,2 m

C. Beban Ultimate Pu

=

1,2 PD + 1,6 PL

=

1,2 (157,98 kg) + 1,6.(225 kg)

=

189,576 kg

=

549,58 kg

= Mu =

+ 360 kg

5495,8 N 1,2.MD + 1,6.ML

=

1,2.(15,798 kgm) + 1,6.(270 kgm)

=

18,95 kgm

=

450,96 kgm

=

4509576 Nmm

+ 432 kgm

II.3 Penulangan pada tiang sandaran A. Tulangan Lentur m

=

Fy 240  0,85 xfc ' 0,85 x 25

= 11,294

Mu

Mn

=

Rn

=

ß1

= 0,85



=

4509576



= 5636970 Nmm

Mn 5636970 = = 0,7046 Nmm 2 bxd 200 x 200 2

8


ρ balance = =

0,85 x 1xfc ' 600 ( ) fy 600  fy

raasa

0,85 x0,85 x 25 600 ( ) 240 600  240

= 0,0537574

ρ min

=

1,4 1,4   0,005833 fy 240

ρ perlu

=

1 2 xmxRn  1  1   m  fy 

=

1  2 x11,294 x0,704  1  1     11,29  240 

= 0,00298 Karena ρ perlu < ρ min sehingga dipakai ρ min = 0,00583

d

= h - d’ - Ø tul lentur - 1/2 Ø tul bagi = 200 - 20 - 12 - ½(8) = 164 mm = 0,16 m

As = ρ . b . d = 0,00583 . 200 . 164 = 191,33 mm2 Digunakan tukangan 2 Ø 12 (As = 226,19 mm2) B. Tulangan Geser Vu

=

Vc

=

fc ' xbwxd 6

=

25 x 200 x164 6

Ø Vc

1,125 kn

=

=

27333,33 N

=

0,75 x Vc

1125 N

9


=

0,75 x 27333,33

=

20500 N

Karena Vu 1125 N

≤ ≤

raasa

Vc 20500 N

Maka tidak diperlukan tulangan geser, tetapi untuk menjaga kestabilan struktur maka dipasang tulangan minimum dengan jarak maksimum Sehingga untuk geser dipakai tulangan 2 Ø 8 mm- 100 mm (As=100,53 mm2)

10


BAB III raasa

PERENCANAAN KERB

III.1 Data perencanaan kerb Beban nominal trotoar Beban tumbukan kerb tinggi (h) lebar (d) Panjang (L) Kutp fc' fy Tul utama Tul bagi Selimut (d’) Ø

: : : : : : : : : : : :

5 kpa = 500 kg/m2 15 kN/m 200 mm 180 mm 1000 mm 1,8 25 Mpa 400 Mpa Ø 12 mm Ø 8 mm 20 mm 0,8

III.2 Perhitungan momen kerb Mu = = =

p

x b x t x Kutp

15 x 1 x 0,2 x 1,8 5,4 kNm = 5400000 Nmm

III.3 Penulangan Kerb III.3.1 Perhitungan tulangan lentur d

= h - d’ - Øtul. Lentur = 200 - 20 - 12 - ½. 8 = 164 mm = 0,164 m

Mu

= 5400000 Nmm

½.Øtul bagi

11


Mu

=

Rn

=

Mn 6750000 = = 1,254 2 bxd 200 x164 2

m

=

Fy 400   18,823 0,85 xfc ' 0,85 x 25

ß1

= 0,85

ρ balance

=

0,85 x 1xfc ' 600 ( ) fy 600  fy

=

0,85 x0,85 x 25 600 ( ) 400 600  400



=

5400000 = 6750000 Nmm 0,8

Mn

raasa

= 0,0270938 1,4 1,4   0,0035 fy 400

ρ min

=

ρ max

= 75% x

ρ balance

= 75% x

0,0270938

= 0,02032 ρ perlu

=

1 2 xmxRn  1  1   m  fy 

=

1  2 x18,823 x1,255  1  1     18,823  400 

= 0,003236 Karena ρ perlu As

< =

ρ min sehingga dipakai ρ min = 0,00350 ρ . b . d

=

0,00350 . 180 . 164

=

103,32 mm2

Sehingga digunakan tulangan Ø 8 - 200 mm (As = 251,32 mm2)

III.3.Perhitungan tulangan sengkang As tulangan bagi

= 20 % x

As tulangan utama

= 20%

103,32

x

= 51,66 mm2 Sehingga digunakan tulangan bagi Ø 6 - 150

12


13


BAB IV raasa

PERENCANAAN PELAT LANTAI

IV.1 Perhitungan Tebal Pelat Lantai ts

≥

200 mm

ts

≥

100

+ 40 (L)

≥

100

+ 40 (1,6)

≥

164 mm

Sehingga dipakai tebal pelat lantai 220 mm agar memenuhi kedua pesrsyaratan tersebut Tebal aspal digunakan diharuskan memenuhi syarat yaitu antara 5 cm – 8 cm. Dan dipakai tebal aspal ta = 7 cm

IV.2 Analisa Struktur IV.2.1 Analisa Pembebanan 1. Berat Sendiri (MS) Lantai jembatan = tebal x berat x jarak = 0,22 m x 25 kN/m3 x 1 m = 5,5 kN/m 2. Berat Mati Tambahan(MA) Lapisan aspal+overlay = tebal x beratxjarak = 0,1 x 22 x 1 Air hujan

= 2,2 kN/m

= tebalxberatxjarak = 0,05 x 9,8 x 1 = 0,49 kN/m Beban mati tambahan

= 2,69 kN/m

3. Beban Truk

14


Faktor beban dinamis : 30% Beban truk (T) PTT =

T

raasa

: 112,5 kN x

KD

=

112,5 kN x (1 + FBD)

=

112,5 kN x (1 + 30%)

=

146,25 kN

4. Beban Angin Koefisien seret (Cw)

: 1,2

Keterangan

Notasi

Layan

Ultimit

Faktor beban

Kew

1

1,2

Kecepatan angin untuk lokasi

Vw

25

30

Satuan

m/det

1,6 m

 Kondisi Layan Tew

= 0,0012 x Cw x Vw2 = 0,0012 x 1,2 x

252

= 0,9 kN/m h

Pew

=

2 x Tew 1,75 2

=

2 x 0,9 kN / m 1,75

= 0,514 kN/m  Kondisi Ultimate

15


Tew

= 0,0012 x Cw x Vw2 = 0,0012 x 1,2 x

302

raasa

= 1,296 kN/m h

Pew

=

2 x Tew 1,75 2

=

2 x 1,296 kN / m 1,75

= 0,7405 kN/m 5. Pengaruh Temperatur Temperatur rata-rata minimum

: 15

Temperatur rata-rata maksimum

: 40

Selisih temperatur

: 25

Kuat tekan beton

: 20,8

Kuat tekan beton untuk f’c<30 Mpa

: 0,00001

Modulus elastisitas f’c < 30 Mpa

: 21410

IV.2.2 Perhitungan momen pada lantai jembatan 1. Akibat berat sendiri(Qms) Momen tumpuan max

: 1/12 . Qms . S2 : 1/12 . 5,5 kN/m . 1,62 : 1,17333 kNm

Momen lapangan max

: 1/24 . Qms . S2 : 1/24 . 5,5 kN/m . 1,62 : 0,586 kNm

2. Akibat beban mati(Qma) Momen tumpuan max

: 5/48 . Qma . S2 : 5/48 . 2,69 kN/m . 1,62 : 0,717 kNm

Momen lapangan max

: 5/96 . Qma . S2 : 5/96 . 2,69 kN/m . 1,62 : 0,3586 kNm

3. Akibat beban truk(Ptt) Momen tumpuan max

: 5/32 . Ptt . S

16


: 5/32 . 146,25 kN . 1,6 : 36,562 kNm Momen lapangan max

raasa

: 9/64 . Ptt . S : 9/64 . 146,25 kN . 1,6 : 32,906 kNm

4. Akibat beban angin (Pew)  Kondisi layan Momen tumpuan max : 5/32 . Pew . S : 5/32 . 0,514 kN . 1,6 : 0,128 kNm

Momen lampangan max

: 9/64 . Pew . S : 9/64 . 0,514 kN . 1,6 : 0,115 kNm

 Kondisi ultimate Momen tumpuan max : 5/32 . Pew . S : 5/32 . 0,740 kN . 1,6 : 0,185 kNm Momen lapangan max

: 9/64 . Pew . S : 9/64 . 0,740 kN . 1,6 : 0,166 kNm

5. Akibat pengaruh temperatur (T) Momen inersia lantai beton(I) = 1/12 . b . h = 1/12 . 1000 . 2203 = 887333333 mm4 Modulus elastisitas (Ec)

= 21410 Mpa

Koefisien muai (α)

= 0,00001 Mpa

Tebal lantai (h)

= 2200 mm

Momen tumpuan max

: ¼ . ΔT . α . EI/h : ¼ . 25 . 0,00001 Mpa . 8635366667 : 5,397 knM

Momen lapangan max

: 7/8 . ΔT . α . EI/h : 7/8 . 25 . 0,00001 . 8635366667 : 18,889 kNm

17


IV.2.1 Kombinasi Momen raasa Faktor beban : Layan =1 Ultimate = 1,3 IV.2.1.2 Rekapitulasi momen lapangan dan tumpuan No

Jenis beban

1

Berat Sendiri Beban mati tambahan Beban Truk Pengaruh temperatur Beban angin Beban angin

2 3 4 5a 5b

Faktor Beban Kms

Daya Layan 1

Keadaan Ultimate 1,3

M Lap(kNm) 0,58666667

M tump (kNm) 1,17333333

Kma

1

2

0,35866667

0,71733333

Ktt

1

1,8

32,90625

36,5625

Ket

1

1,2

18,8898646

5,39710417

Kew Kew

1 1,2

0,11571429 0,16662857

0,12857143 0,18514286

IV.2.1.3 Kombinasi 1 momen lapangan Faktor Beban No

Jenis beban

Daya Layan

Keadaan Ultimate

M Lap(kNm)

1

Berat Sendiri

1

1,3

0,586

2

Beban mati tambahan

1

2

0,358

3

Beban Truk

1

1,8

32,906

1

1,2

18,889

1,2

0,115 0,166

4 5a 5b

Pengaruh temperatur Beban angin Beban angin

1

Layan

1

Berat Sendiri

1

1,3

1,173

2

Beban mati tambahan

1

2

0,717

3

Beban Truk

1

1,8

36,563

1

1,2

5,397

1,2

0,129 0,185

4 5a 5b

Pengaruh temperatur Beban angin Beban angin

1

Aksi

Mu Lap

Ms Lap x KBL x KBL x KBL oKBL

Σ

IV.2.1.2.3 Kombinasi 1 momen tumpuan Faktor Beban M No Jenis beban Daya Keadaan Tump(kNm) Layan Ultimate

Ultimit

Aksi

x KBU x KBU x KBU o KBU

0,5866 0,358 32,90 18,889

52,7414 Σ

Layan

0,7626 0,717 59,23 18,88

79,601

Aksi

Ultimit Mu Lap

1,173

x KBU

1,525

0,717

x KBU

1,435

36,563

x KBU

65,813

oKBL

5,397

o KBU

5,397

Σ

43,850

Σ

74,170

Aksi x KBL x KBL x KBL

Ms Lap

18


IV.2.1.2.4 Kombinasi 2 momen lapangan

No

Jenis beban

1

Beban Truk

5a

Beban mati tambahan Beban Truk Pengaruh temperatur Beban angin

5b

Beban angin

2 3 4

Faktor Beban M Daya Keadaan Lap(kNm) Layan Ultimate

Aksi

Layan Ms Lap

Kond Aksi x KBU x KBU o KBL

1

1,3

0,587

x KBL

0,587

1

2

0,359

x KBL

0,359

1

1,8

32,906

o KBL

32,906

1

1,2

18,890

0,7KBL

13,223

Σ

47,074 Σ

1

Mu Lap 0,763 0,717 32,906

0,116 1,2

0,167 34,386

IV.2.1.2.5 Kombinasi 2 momen tumpuan

No

Jenis beban

1

Beban Truk Beban mati tambahan Beban Truk Pengaruh temperatur Beban angin Beban angin

2 3 4 5a 5b

Faktor Beban Daya Keadaan Layan Ultimate 1 1,3

Layan

Ultimit

M Tump (kNm) 1,173

x KBL

1,173

x KBU

1,525

Aksi

Ms Lap

Aksi

Mu Lap

1

2

0,717

x KBL

0,717

x KBU

1,435

1

1,8

36,56

o KBL

36,563

o KBL

36,563

1

1,2

5,397

0.7KBL

3,778

1,2

0,129 0,185 Σ

42,231

Σ

39,523

1

IV.3Penulangan pelat lantai Momen rencana (Kombinasi 1) (Mu)

: 79,6

Mutu beton (fc’)

: 20,75

Mutu baja (fy)

: 390

Tebal pelat lantai (h)

: 200

Tebal selimut beton (d’)

: 35

Tebal efektif lantai (d)

: 35

Lebar lantai yang ditinjau (b)

: 165

Diameter tulangan lentur rencana (dt)

: 16

Faktor reduksi kekuatan lentur (Ø)

: 0,8

19


IV.3 .1 Tulangan Lapangan IV.3 .1.1 Tulangan lentur lapangan 𝑀𝑢

=

Mn

=

Rn

=

𝜌b

= 𝛽 1 x 0,85 x

𝜑 𝑀𝑛

0,8

=

𝑏.𝑑 2

raasa

79601114,6

= 99501393,23 Nmm

99501393,23 1000 𝑥 1652 𝑓𝑐′

600

x (600+𝑓𝑦)

𝑓𝑦

= 0,85 x 0,85 x

= 3,6548 N/mm2

20,75 390

x

600 (600+390)

= 0,02329

𝜌max

= 0,75 𝜌b = 0,75 x 0,02329 = 0,0175

𝜌min

=

m

=

𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

=

1,4

=

𝑓𝑦

1,4 390

𝑓𝑦 0,85 𝑥 𝑓𝑐′ 1 𝑚

=

= 0,00359 =

390 0,85 𝑥 20,75

x [1 − √1 − 1

2 𝑥 𝑚 𝑥 𝑅𝑛

x [1 − √1 −

22,11

= 22,11

𝑓𝑦

]

2 𝑥 22,11 𝑥 3,65

]

390

= 0,0106 Karena 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 > 𝜌 𝑚𝑖𝑛 sehingga dipakai 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 0,0106 As Perlu = 𝜌 x b x d = 0,0106 x 1000 x 165 = 1751,906 mm2 S (Jarak antar tulangan)

=

1 𝑥 4

𝜋 𝑥 𝑑𝑡² 𝑥 𝑏

=

𝐴𝑠

1 𝑥 4

3,14 𝑥 18² 𝑥 1000 1751,906

= 114,709 mm2 (Di pasang tulangan D 16 – 100) As terpasang

=

1 𝑥𝜋 4

𝑥 𝑑𝑡² 𝑥 𝑏

=

𝑠

Kontrol : As terpasang

≥

2010,62 mm2 ≥

1 𝑥 3,14 𝑥 4

16² 𝑥 1000

100

= 2010,62 mm2

As perlu 1808,894 mm2 (OK)

IV.3 .1.2 Tulangan Bagi Lapangan  As’= 50 % x As = 50% x 1751,906 = 875,95 mm2 (Dipasang D14)  S=

1 𝑥𝜋𝑥 4

𝑑𝑡² 𝑥 𝑏

𝐴𝑠

=

1 𝑥 3,14 𝑥 14² 𝑥 1000 4

875,95

= 175,649 mm

20


(Di pasang tulangan D14 – 150) raasa

 Kontrol 1 𝑥𝜋𝑥 4

As terpasang =


=

𝑠

1 𝑥 3,14 𝑥 14² 𝑥 1000 4

150

= 1026,2536 mm2 (ok)

IV.3 .2 Tulangan Tumpuan IV.3 .2.1 Tulangan Tumpuan 𝑀𝑢 74169604,2 Mn = = = 92712005,21 Nmm 𝜑 0,8 𝑀𝑛

=

𝜌b

= 𝛽 1 x 0,85 x

𝑏.𝑑2

=

92712005,21

Rn

1000 𝑥 1652 𝑓𝑐′ 𝑓𝑦

= 0,85 x 0,85 x

x

= 3,405 N/mm2

600 (600+𝑓𝑦)

20,75 390

x

600 (600+390)

= 0,02329

𝜌max

= 0,75 𝜌b = 0,75 x 0,02329 = 0,0175

𝜌min

=

m

=

𝜌

=

1,4 𝑓𝑦

=

1,4 390

𝑓𝑦 0,85 𝑥 𝑓𝑐′ 1 𝑚

=

x [1 1

22,12

= 0,00359 =

240 0,85 𝑥 22,5

− √1 −

x [1 −

= 12,54902

2 𝑥 𝑚 𝑥 𝑅𝑛

√1 −

𝑓𝑦

]

2 𝑥 22,12 𝑥 3,045 390

]

= 0,00979 Karena 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 ≥ As Perlu

𝜌 𝑚𝑖𝑛 sehingga digunakan 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

=𝜌xbxd

= 0,00979 x 1000 x 165 = 1615,65 mm2

(Di pasang tulangan D16) S (Jarak antar tulangan)

=

1 𝑥 4

𝜋 𝑥 𝑑𝑡² 𝑥 𝑏 𝐴𝑠

=

1 𝑥 3,14 𝑥 16² 𝑥 1000 4

1615,65

= 124,38 mm2 (Di pasang tulangan D 16 – 100) Kontrol

21


As terpasang

=

1 𝑥𝜋𝑥 4


=

𝑠

1 𝑥 3,14 𝑥 16² 𝑥 1000 4 raasa

100

= 2010,62 mm2 (ok)

IV.3 .2.1 Tulangan Bagi Tumpuan  As’ = 50 % x As = 50% x 1615,65 = 807,827 mm2 (Dipasang tulangan D14) 

S =

1 𝑥 4

𝜋 𝑥 𝑑𝑡² 𝑥 𝑏 𝐴𝑠

=

1 𝑥 3,14 𝑥 14² 𝑥 1000 4

807,827

= 190,46 mm

(Di pasang tulangan D14– 150) 

Kontrol As terpasang =

1 𝑥𝜋𝑥 4

𝑑𝑡² 𝑥 𝑏 𝑠

=

1 𝑥 3,14 𝑥 14² 𝑥 1000 4

150

= 1026,25 mm2 (ok)

22


BAB V raasa

PERENCANAAN GIRDER V.1 Data perencanaan 

L

= 22 m



H

= 1,5 m



d’ = 110 mm



d

= (h – d’) = 1500 mm – 110m = 1390 mm



bw = 600 mm



ts

= 250 mm



S

= 1,6 m



Jarak antar diafragma = 3,5 m



ta



fc’ = 30 Mpa

= 0,07 m

V.2 Analisa pembebanan V.1.1. BALOK TEPI a. Beban Mati

>Beban mati merata' 1. Berat trotoar = 2. Berat sendiri = 3.Berat kantilever = 4. Berat kerb = 5. Berat aspal =

h h h h h

b b b b b

BJ BJ BJ BJ BJ

= = = = =

0,3 1,2 0,6 1,5 0,2 1 0,2 0,18 0,1 1

24 25 25 25 22 qDL

= = = = = = = q(u) DL =

7,2 22,5 5 0,9 1,1 36,7 3,67 4,771

kN/m kN/m kN/m kN/m kN/m kN/m t/m t/m

23


1. Berat diafragma = h b L BJ 2. Berat tiang sandaran = h b L BJ 3. Berat pipa 1 = n W 4. Berat pipa 2 = n W pDL

= = = = = = p(u) DL=

0,45 0,2 raasa 0,2 0,2

1 25 = 1 24 = 3 0,07 = 3 0,07 =

2,25 1,152 0,2139 0,2139

kN kN kN kN

3,83 kN 0,383 t 0,498 t

>Beban hidup merata Beban UDL/BTR(Berdasarkan : SNI T-02-2005 PS.6.3.1 (2) ) untuk L = 22 m < L = 30 m maka digunakan q = 8 Kpa = 8 KN/m2 50% UDL qL(u) = q b1/2 50% = 8 1,6 50% = 6,4 kN/m = 0,6 t/m Berat air hujan = ts s BV = 0,02 1,6 10 = 0,32 kN/m qLL

= = = = q(u) LL=

Beban UDL Berat + air hujan 6,4 + 0,3 6,72 kN/m 0,672 T 1,2096 T

>Beban hidup terpusat p = 49 KN/m DLA = 40,0% untuk L = 22 m 50%KEL P(kel) = p 1 + DLA s 50% P(kel) = 49 1 + 40% 1,6 50% = 54,88 KN = 5594,2915 Kg = 5,4880 T P(u) LL = 9,8784 T

24


V.1.2. BALOK TENGAH Beban Mati

raasa

>Beban Mati Merata 1. Berat sendiri 2. Berat pelat 3. Berat aspal

= 0,6 = 0,2 = 0,05

>Beban Mati terpusat 1.Berat diafragma

=

1,5 25 = 22,5 kN/m 1 25 = 5 kN/m 1,6 22 = 1,76 kN/m qDL= 29,26 kN/m = 2,926 t/m q(u)DL = 3,804 t/m

0,5 0,2

1

25 = pDL = = p(u) DL =

2,25 2,25 0,225 0,2925

kN/m kN/m t/m t/m

Beban Hidup >Beban Hidup Terpusat p = 49 DLA = 40,0% P(kel) = p P(kel) = 49 = 109,76 = 10,9760 p(u) LL = 19,7568

KN/m untuk 1 1 KN T T

L + +

= DLA 40,0%

22 m s 1,6

Kg

V.3 Analisa sruktur girder tengah V.2.1 Perhitungan reaksi perletakkan Untuk analisa struktur digunakan perhitungan di tengah bentang yaitu segmen ke 6 pada jarak 11 m SEGMEN KE 6

>Beban Mati Beban Mati Merata Rva akibat qDL = 1/2 qDL = 1/2 2,926 = 32,186 T Rvb akibat qDL

= 1/2 qDL = 1/2 2,926 = 32,186 T

L 22

L 22

25


Beban Mati Terpusat Rva akibat pDL = = =

raasa 1/2 P diafragma 1/2 0,225 0,7875 T

n 7

n 7

Rvb akibat pDL

= = =

1/2 P diafragma 1/2 0,225 0,7875 T

Rva total

= = =

RvaqDL 32,186 32,9735

+ + T

R(u)va total

= = =

Rva 32,9735 42,8656

Ku 1,3 T

Rvb total

= = =

RvbqDL 32,186 32,9735

+ + T

R(u)vb total

= = =

Rvb total 32,9735 42,8656

Ku 1,3 T

RvapDL 0,7875

RvbpDL 0,7875

> Beban Hidup Beban Hidup Merata Rva akibat qLL = 1/2 = 1/2 = 14,432

qLL 1,312 T

L 22

1/2 1/2 14,432

qLL 1,312 T

L 22

Beban Hidup Terpusat Rva akibat pLL = pLL

L

Rvb akibat qLL

= = =

= 10,9760 = = 5,488 Rvb akibat pLL

= = =

22

L 22

segmen 11

T

pLL

segmen L 10,9760 11 22 5,488 T

26


Rva total

= = =

RvaqLL 14,432 19,92

+ + T

R(u)va total

= = =

Rva 19,92 35,856

Ku 1,8 T

Rvb total

= = =

RvaqLL 14,432 19,92

+ + T

R(u)vb total

= = =

Rvb total Ku 19,92 1,8 35,856 T

Vu DL Vu LL Vu TOTAL

= = =

RvapLL 5,488 raasa

RvapLL 5,488

0,14625 T 35,856 T 36,0023 T

V.2.2 Perhitungan Momen Mu qDL = VaqDL L 1/2 qDL = 32,19 11 1/2 3,804 = 354,05 230,1 = 123,92 TM

Mu pDL

= = = =

VapDL L 0,7875 11 8,6625 5,445 TM

-

pDL 0,293 3,218

L 11

2 2

L 11

27

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 Mu qLL

= = = =

VaqLL 14,432

L 11 158,75 15 7/8

Mu pLL

= = =

VapLL 5,488 60,368

L 11 TM

M total

= = =

Mu qDL 123,9161 205,6043

+ + TM

TM

1/2 qLL raasa 1/2 2,3616 142,88

Mu pDL 5,445

+ +

Mu qLL 15 7/8

L 11

2

+ +

Mu pLL 60,368

2

V.2.3 Perhitungan Tulangan V.3.1 Perhitungan tulangan memanjang Direncanakan menggunakan tulangan D 25

As terpasang

= = =

1/4 1/4 5887,5

T

= As = 5887,5 = 2296125

a

= = =

Mu terpasang

= = = =

π d 2 π 25 2 mm2

fy 390 N

T 0,85 fc bw 2296125 0,85 30 600 150,074 mm 0,8

T

d

a/2 10000000 0,8 2296125 1390 75,04 10000000 241,546 TM

Direncanakan tulangan sebanyak 12 D 25 Mu terpasang

>

Mu perlu

241,5 TM

>

205,6

(OK)

28


V.3.2 Perhitungan tulangan geser Vu

Vs perlu

= =

Ø 0,6

=

0,6

=

45,6801

= = =

Vu Total 36,0023 9,67781 T

bw

d

600

1390

Ø 45,68

Vc

Ø

8

300

=

Av

fy

d

=

100,53

=

11,179

Menggunakan sengkang Ø

Vs pasang

raasa

Vc f'c 6 30 6 T

s 240 1390 300 T

:

10000

:

V.4 Analisa struktur girder tepi V.4.1 Perhitungan reaksi perletakkan >Beban Mati Beban Mati Merata Rva akibat qDL = 1/2 = 1/2 = 40,4 Rvb akibat qDL = 1/2 = 1/2 = 40,4

qDL 3,67 T qDL 3,67 T

Beban Mati Terpusat Rva akibat pDL = 1/2 = 1/2 = 1,74256

L 22 L 22

P diafragma 0,497874 T

n 7

Rvb akibat pDL

= 1/2 = 1/2 = 1,74256

P diafragma 0,497874 T

n 7

Rva total

= RvaqDL = 40,37 = 42,1126

+ + T

RvapDL 1,74256

R(u)va total

= Rva = 42,1126 = 54,7463

Ku 1,3 T

29


Rvb total

= RvbqDL = 40,37 = 42,1126

+ + T

R(u)vb total

= Rvb total = 42,1126 = 54,7463

Ku 1,3 T

> Beban Hidup Beban Hidup Merata Rva akibat qLL = = =

RvbpDL 1,74256 raasa

1/2 1/2 7,392

qLL 0,672 T

L 22

= = =

1/2 1/2 7,392

qLL 0,672 T

L 22

Beban Hidup Terpusat Rva akibat pLL =

pLL

L

5,4880

22

L 22

4,49018

T

pLL

0,99782

segmen L 4 22 T

Rvb akibat qLL

= = = Rvb akibat pLL

= = =

5,4880

Rva total

= = =

RvaqLL 7,392 11,8822

+ + T

R(u)va total

= = =

Rva 11,8822 21,3879

Ku 1,8 T

Rvb total

= = =

RvaqLL 7,392 8,38982

+ + T

RvapLL 4,49018

RvapLL 0,99782

30


R(u)vb total

Vu DL Vu LL Vu TOTAL

= Rvb total = 8,38982 = 15,1017 = = =

Ku 1,8 T

34,6666 T 21,3879 T 56,0545 T

V.4.2 Perhitungan momen Mu qDL = VaqDL L = 40,37 4 = 161,48 = 123,31

TM

1/2 1/2 38,168

qDL 4,771

-

pDL 0,383 1,5319

L 4

TM

1/2 1/2 9 2/3

+ +

Mu pDL = = = =

VapDL 1,74256 6,97024 5,43832

Mu qLL = = = =

VaqLL 7,392

L 4 29,568 19 8/9

Mu pLL = = =

VapLL 4,49018 17,9607

L 4 TM

M total

Mu qDL 123,312 166,602

+ Mu pDL + 5,438 TM

= = =

V.4.3 Perhitungan tulangan Direncanakan D As terpasang

T

raasa

L 4

L 4

2 2

qLL 1,2096

L 4

2 2

Mu qLL 19 8/9

+ +

Mu pLL 17,9607

TM

25

12

= = =

1/4 1/4 5887,5

π π

= = =

As 5887,5 2296125

fy 390 N

2

d 25

2

n 12

31


a

= 0,85 = =

Mu terpasang

Mu terpasang 241,5

0,85 150,074

T raasa fc bw 2296125 30 600 mm

= = =

0,8

T

0,8

2296125

=

241,546

TM

> >

Mu perlu 166 3/5

OK

>Penulangan Geser Vu = =

Ø 0,6

=

0,6

=

45,6801

= = =

Vu Total 56,0545 10,3744 T

Vs perlu

Menggunakan sengkang Ø

Vs

pasang

d

Vc f'c 6 30 6 T

a/2 10000000 1390 75,0368 10000000

bw

d

600

1390

Ø 45,68

:

10000

Vc

f 8 - 300 =

Av

fy

d s

=

Kontrol Vs terpsang harus

100,531

240 300 = 11,17904 T > Vs Perlu 11,179 > 10,37

1390

:

OK

V.5 Kontrol Lendutan Balok

32


*Lendutan akibat pengaruh tetap 0 < Lawan Lendutan 0

<

Lawan Lendutan

<

0

<

Lawan Lendutan

<

*Lendutan akibat beban hidup layan Lendutan < L 800 Lendutan < 22000 800 Lendutan < 27,5

300 22000 300 73,3333

mm mm mm

*Menentukan Ecj 1,5 Ecj = Wc 0,045 1,5 = 2500 0,045 = 30809,4 Mpa *Menentukan lef pada tengah Bentang Balok 3 lef = 0,045 b d

= 0,045 1500 = 148649011650

raasa L

<

1390 mm4

fc' 30

3

33


*Kontrol Lendutan >Lendutan sesaaat akibat berat sendiri Δ ST

=

5 384

W E 5 22,5 384 21410 18,9955 mm

= = > Lendutan Jangka Panjang Δ LT

raasa 4

L I

22000 4 1,6875E+11

Kcs Δ ST 1,72912 18,9955 33 mm

= = =

> Lendutan total akibat berat ssendiri Δ

Δ ST + 18,9955 + 51,9955 mm

= = =

Δ LT 33

>Hitung Lendutan sesaat akibat beban roda(Berpengaruh pada pelat) P Truk = 146,25 KN Δ LL max

=

P L 48 E 146250 22000 48 21410 8,97971 mm

= =

> Kontrol Lendutan

<

Lendutan

<

8,97971 mm

<

3

I 3

1,6875E+11

L 800 22000 800 27,5 mm

34


BAB VI raasa

PERHITUNGAN TORSI

VI.1 Data perencanaan F’c : 30 Mpa Fy

: 390 Mpa

Tulangan lentur

: D25 mm

Tulangan geser

: 

Tebal selimut

: 50 mm

d

: 1390 mm

H girder

: 1500 mm

Lebar girder

: 600 mm

Luas tul geser

: 50,26 mm2

Luas tul lentur

: 490, 87 mm2

VI.2 Perhitungan momen MDL akibat beban sendiri (Balok + Trotoar) MuA = p tg. sandaran S = q trotoar S = q beton rabat S = q blk. kantilever S =

MuB

=

q girder q p.lantai q kerb q aspal

S S S S

= = = =

0,1 0,66 0,44 0,528 TOTAL

1,1 0,55 0,44 0,44

= = = = = =

0,15798 0,363 0,1936 0,23232 0,9469 9,469

0,18 0,4 0,1 0,055 TOTAL

0,4 0,4 0,15 0,87

= = = = = =

0,072 Tm 0,16 Tm 0,015 Tm 0,04785 Tm 0,29485 Tm 2,9485 KNm

MLL akibat beban hidup MuA = PLL air hujan S + qLL pejalan = 0,0266 0,665 + 0,565 = 0,017689 + 0,319225 = 0,336914 Tm = 3,36914 KNM

TM TM TM TM TM KNm

S 0,565

35


MuB

=

0 raasa

MLL akibat beban hidup plat lantai kendaraan Mu A = 0 MuB

=

Δmu

=

T* T*

= =

M roda T plat lantai kendaraan Tu

= = =

MuA 22,206 10,946

KNm

T = Kcr 13682500 Nmm

10,946 0,8

=

Perhitungan tulangan puntir Modulus Puntir Jt : x = 600 mm y = 1500 mm Jt = 0,4 x = 0,4 600 = 216000000 mm3 Batas kehancuran badan Vu max = 0,2 = 0,2 = 3336000 Tu max

= = =

0,2 0,2 1296000000

2 2

y 1500

fc' 30 N

bv 400

fc 30 Nmm

Jt 216000000

T* < Kcr Tumax 13682500 < 0,8 1,296E+09 13682500 < 1036800000 Menandakan batas kehancuran Badan tidak terjadi Menghitung Tuc Tuc = = =

=

Jt 216000000 354924217,3

0,3 0,3 Nmm

do 1390

OK

fc' 30

36


Kontrol T* 13682500 13682500

raasa 0,25 Kcr Tuc 0,25 0,8 354924217,3 70984843 CEK NOT OK Maka diperlukan tulangan puntir

≥ ≥ ≥

Hitung Luas sangkar Tulangan At = = b-d'-1/2Ø = 546 = 789516 Ut

= = =

2 2 3984

x x mm2

h-d'-1/2Ø 1446

b-d'-1/2Ø 546 mm2

+ +

Hitung Asw yang diperlukan Tus = Tuc

-

=

35,492422

-

=

19,292422

KNm

=

fsy

Asw S

=

0,31328

Mengingat Tus

ɵt secara konservatif diambil 45 Asw = 192924217 s 615822480

h-d'-1/2Ø 1446

Tu Kcr 12,96 0,8

2

At

37


S max S max

S max S max

≥ = =

≤ ≤

0,12 0,12 478,08 Dipakai S

Ut 3984 mm =

478,08 300

mm

atau

200

Dalam daerah tekan As = = =

Asw s 0,5 0,71282 1419,94 mm2

0,5

mm

mm

OK OK

Hitung Tulangan Memanjang Dalam daaerah tarik As = 0,5 = =

300 raasa

Asw s 0,5 0,71282 1389,94 mm2

Ut

cotɵ

2

3984

1

2

Ut

cotɵ

2

3984

1

2

Secara konservatif tulangan longitudinal daerah tarik dan tekan dibuat sama

Kombinasi Tulangan Torsi, Lentur dan Geser Penulangan Pada Girder * Sisi Bawah Gelagar As pasang = Ast = = Dipasang tulagan *Sisi Atas Gelagar As pasang = =

6157,33

+ +

6630,64 10 D 32

A1 3 1419,94 3 As

= 8042,48

mm2

Asc tulangan arah longitudinal 1389,94

*Sisi badan gelagar (sebelah kiri/kanan) As pasang = 561,975

38


BAB VI raasa

PERENCANAAN DIAFRAGMA

VI.1 Data perencanaan h

: 450 mm

Jarak antar girder

: 1600 mm

B

: 200 mm

Jumlah diafragma

:7

Λ beton

: 25

Kcr

: 0,8 kN/m

fc’

: 30 Mpa

VI.2 Perhitungan lendutan diafragma *Diasumsikan deformasi diafragma = Δ Δ ijin 4 Δ = Δ ijin = 57 4 4 = 14,25 mm

akibat beban sendiri

*Diasumsikan deformasi diafragma Δ

=

Δ

= Δ ijin 4

=

*M =

Δ

akibat beban roda

21,25 4 5,3125

= *Δ Total = 14,25 = 19,56

Δ ijin 4

+ mm

5,3125

EI

L = 19,56 20106548480584 1600 = 122916985,8 Nmm

k 2 0,8 2

39


VI.3 Perhitungan tulangan diafragma raasa

*PENULANGAN LENTUR M* = 122916986 Nmm Tul. Lentur= D 19 mm Tul. Geser = D 12 mm fc' = 30 Mpa d' = 40 mm fy tul lentur= 400 Mpa fy tul geser= 280 Mpa d = 400,5 mm Mn

= b = =

b1 = pb

0,85 = = =

pmax

= = = = =

pmin

=

200 3,0349873

M* d 2 122916986 450 2

f'c ≤ 0,85 fc' B1 fy 0,85 30 0,85 400 0,0541875 0,6541875 0,75 pb 0,75 0,6541875 0,4906406

sebab

1,4 =

1,4 = 400

fy p

= =

Ast/bd Kcr

fy

=

0,8

=

143,7097 5120 0,0280683

=

1,2 Kcr 400 1,2

30 600 600

600 + 600 + 0,6

0,0035

2,4 Kcr fy^2/fc 2,4 0,8 5333,33

0,8

40

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 *Kontrol pmin 0,0035 Jadi dipakai

< < =

Ast

p < 0,028068 < 0,028068

= = = Dipakai tulangan

p 0,028068 2248,271 4-

Asc

= = = Dipakai tulangan

b 200

d 400,5

D 28

Ast perlu

2463,009 mm2

50% Ast 50% 2248,271 1124,135 mm2 3D 22 Ast perlu

1140,398 mm2

*Penulangan Geser Kcr = Vu =

0,6 0,6

= = V*

=

1 6

0,6

= = =

fc'

1 6

b 30

d 200

400,5

43872,58 N Vu Kcr

=

43872,58 0,6 73120,96 N

= Vu max

raasa

p max 0,490641

0,2 fc' 0,2 480600 N

b 30

d 200

400,5

* Kekuatan geser tanpa tulangan geser B1

=

1,4 -

=

1,4 -

=

1,4 -

=

d

≤ 2000 400,5 ≤ 2000 0,20025 ≤

1,19975

≤

1,1 1,1 1,1 1,1

41


*Kekuatan geser dengan tulangan minimum Vu min = Vuc + 0,6 = 90747,7 + 0,6 = 90747,7 + 54000 = 144748 N *Kontrol V* 73121 V* 73121 73121 Vu 73121 73121

N N N

< < < < < < < <

Vu max 480600 Vu max 480600 288360 Vu 73121 73121

N N Kcr 0,6 N Kcr 0,6

raasa

b 200

d 450

OK

OK

OK

*Tidak memerlukan tul geser cukup dipasang tulangan praktis Ø

10

-300

42


BAB VII raasa

PERENCANAAN ABUTMENT VII.1 Data – Data Perencanaan

Ɣ

tanah

= 1,59

H abutment

= 6,55 m

Lebar abutment

= 4,2 m

Sudut geser tanah

= 14,9°

Tinggi ruanag bebas thd MAB

=3m

Tinggi MAB thd MAN

= 2m

ton/m3

43


VII.2 Perhitungan Abutment raasa

VII.2.1 Analisa pembebanan 1. Beban Vertikal a. Beban mati struktur  Beban mati struktur atas Plat Lantai Air Hujan Aspal Trotoar Tiang Sandaran Girder Beban Tak Terduga

= 0,25 = 0,02 = 0,07 = 0,2 = 0,15 = 23,4 =

x 12,9 x 12,9 x 10,5 x 1,2 x 7 x 7

Jadi total beban mati untuk abutment

x 22 x x 22 x x 22 x x 22 x

2,5 1 2,2 2,2

= 145,125 ton = 4,644 ton = 29,106 ton = 9,504 ton = 1,050 ton = 163,800 ton 5 = 5 ton q DL = 324,479 ton = 324,479 ton / 2 = 162,240 ton

 Beban mati sendiri abutment

44


No.

Luas Penampang

1 2 3 4 5 6 7

(m²) 1,640 1,269 0,154 4 0,16 0,16 4,2

Lebar

Volume

Berat Jenis

(m) 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 TOTAL

(m³) 21,156 16,367 1,983 51,600 2,064 2,064 54,180

(ton/m³) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

Berat raasa (ton) 52,890 40,917 4,958 129,000 5,160 5,160 135,450 373,536

Jarak (x) (m) 0,720 1,013 0,756 0,500 0,900 0,900 2,1

Momen (ton.m) 38,092 41,429 3,750 64,500 4,644 4,644 284,445 441,504

Titik Berat Abutment O

=

Momen Berat

=

441,504 373,536

= 1,182 m

45


 Beban tanah timbunan di belakang abutment

No. 1 2 3 4 5

Luas Penampang (m²) 0,764 1,093 0,154 4,480 0,160

Lebar

Volume

(m) 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 TOTAL

(m³) 9,852 14,093 1,983 57,792 2,064

Berat Jenis (ton/m³) 1,598 1,598 1,598 1,598 1,598

raasa

Berat (ton) 15,744 22,521 3,169 92,352 3,298 137,084

Jarak (x) (m) 1,513 1,813 1,269 1,300 1,700

Momen (ton.m) 23,813 40,819 4,023 120,057 5,607 194,319

Titik Berat Tanah Timbunan Di Abutment O

=

Momen Berat

=

194,319 = 1,418 m 137 ,084

46


 Beban mati tambahan raasa

Air Hujan

= 0,02

x 12,9 x 18

x 1

= 4,644 ton

Aspal

= 0,07

x 10,5 x 18

x 2,2

= 29,106 ton q DL tambahan = 33,750 ton

Jadi total beban mati tambahan untuk abutment = 33,750 ton / 2

= 16,875 ton

b. Beban lajur (D) Beban kendaraan yang berupa beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR), dan beban garis (BGT ). BTR memiliki nilai q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu lintas atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: q

= 8 kPa untuk L ≤ 30 m

q

= 8 x (0,5 + 15/L) kPa untuk L ≥ 30 m

Untuk panjang bentang jembatan, L q

= 8 x (0,5 + 15/18)

BGT mempunyai intensitas, p

= 18 m

= 10,67 kPa = 40 kN/m

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk BGT diambil sebagai berikut: untuk L ≤ 50 m

DLA

= 0,4

DLA

= 0,4 – 0,0025 x (L – 50)

DLA

= 0,3

WTD

= q x L x (5,5 + b) / 2 + p x DLA x (5,5 + b) / 2

untuk 50 < L < 90 m untuk L ≥ 90 m

Keterangan: q

= beban merata

L

= bentang jembatan

b

= lebar jalur

WTD

= q x L x (5,5 + b) / 2 + p x DLA x (5,5 + b) / 2 = 10,67 x 18 x (5,5 + 10,5) / 2 + 40 x 0,4 x (5,5 + 10,5) / 2 = 1666,48 kN

Beban pada abutment akibat beban lajur D PTD

= 0,5 x WTD = 0,5 x 1666,48 kN = 833,24 kN = 83,324 ton

c. Beban pejalan kaki (PTD) A

= luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m 2)

47


Beban hidup merata q : Untuk A ≤ 10 m²

raasa

q = 5 kPa

Untuk 10 m² < A ≤ 100 m² q = 5 – 0,033 x ( A - 10 ) kPa Untuk A > 100 m²

q = 2 kPa

Bentang jembatan, L = 18 m Lebar trotoar, b = 1,2 m Jumlah trotoar, n A

=2

=bxL/2xn = 1,2 x 18 / 2 x 2 = 21,6 m²

Beban merata, q

= 5 – 0,033 x (A – 10) kPa = 5 – 0,033 x (21,6 – 10) kPa = 4,617 kPa

Beban pada abtmen akibat pejalan kaki PTP = A x q = 21,6 m² x 4,617 kPa = 99,732 kN = 9,973 ton

2. Beban Horisontal a. Beban rem Gaya rem diperhitungkan dengan mengasumsi titik tangkap dari titik vertikal kendaraan terhadap lantai kendaraan sejauh 18 m. Besarnya gaya diambil 5% dari beban hidup yang terjadi di atas oprit yang nantinya akan membebani pada abutment itu sendiri. Gaya Rem

= 5% x qL = 9,233 ton

Lengan (Y)

= 6,05

m

Momen

= 9,233 ton x 6,05 m = 55,862 ton.m

b. Beban angin Kecepatan angin rencana, Vw

= 30 m/s

Panjang jembatan, L

= 18 m

Lebar jembatan potongan melintang, b

= 12,9 m

Tinggi samping jembatan yang kena angin, ha

= 2,95 m

L koef.bagian samping jembatan, Ab

= L x ha = 18 m x 2,95 m = 53,1 m²

Koefisien seret, Cw

= 1,2

Gaya angin :

48


TEW

= 0,0006 x Cw x Vw² x Ab raasa

= 0,0006 x 1,2 x (30 m/s)² x 53,1 m² = 34,409 kN = 3,441 ton c. Beban akibat gesekan pada perletakan Menurut PPPJJR 1987 gaya gesekan pada peletakan adalah 5 % dikalikan total beban mati struktur atas (DL) yang membebani abutment. Beban tersebut yaitu : F

= 5% x DL

FB

= 5% x (MA + MS)

MA = beban mati tambahan

= 16,875 ton

MS = beban abutment

= 373,536 ton

FB

= 5% x (16,875 + 373,536) = 19,521 ton

Momen= 19,521 ton x 6,55 m

= 127,862 ton

d. Beban akibat tekanan tanah

Ɣ tanah

= 1,59

ton/m3

H abutment

= 6,55

m

Sudut geser tanah

= 14,9°

q

= 2,2 ton/m

49


Ka

= tan 2  45  1   2  

raasa

= tan 2  45  1  14,9  

Kp



2

= 0,591

= tan 2  45  1   2   = tan 2  45  1  14,9  



2

= 1,692

Pa 1 = Ka x q x h x B = 0,591 x 2,200 x 6,55 x 12,900 = 109,860 ton Pa 2 = Ka/2 x γ

x h² x B

= 0,296 x 1,59 x 42,90 x 12,900 = 260,032 ton e. Beban gempa Koefisien geser, C

= 0,18 (wilayah gempa zona 3)

Faktor tipe bangunan, S

=1

Faktor kepentingan, I

=1

Kh = C x S Teq = Kh x I x W = C x S x I x W 

Beban gempa Beban gempa bangunan atas Teq 1

= 0,18 x 1 x 1 x 162,240 ton = 29,203 ton

Lengan

= 4,525 m

Momen

= Teq 1 x lengan = 29,203 ton x 4,525 m = 132,144 ton.m

Beban gempa sendiri abutment Teq 2

= 0,18 x 1 x 1 x 373,536 ton = 67,236 ton

Lengan

= 1,182 m

Momen

= Teq 2 x lengan = 67,236 ton x 1,182 m = 79,471 ton.m

50




Beban gempa akibat tekanan tanah dinamis Teq tanah = Kh x I x Tt = C x S x I x Tt = 0,18 x (109,860 ton + 260,032 ton) = 66,581 ton Lengan

= 1,418 m

Momen

= Teq tanah x lengan = 66,581 ton x 1,418 m = 94,379 ton.m

51

VII.2.2 Kombinasi Pembebanan Abutment


Kombinasi Pembebanan raasa

Kombinasi Pembebanan dan Gaya 1. MS + MA + TA + TD +TP 2. MS + MA + TA+ TD + TP + TB + EW 3. MS + MA + TA + TD + TP + TB + FB 4. MS + MA + TA + TD + TP + TB + ET + FB 5. MS + MA + EQ (Sumber : RSNI – T – 02 - 2005)

Tegangan yang dinyatakan dalam (%) terhadap tegangan ijin keadaan elastis 100% 125% 125% 140% 150%

Keterangan: MS

= Beban berat sendiri

MA = Beban tambahan TA

= Tekanan tanah aktif

TD

= Beban lajur “D”

TP

= Beban pejalan kaki

TB

= Gaya rem

ET

= Beban suhu

EW = Beban angin EQ

= Beban gempa

FQ

= Gaya gesekan pada perletakan

52


1. Kombinasi 1 (MS + MA + TA + TD +TP) 100%

raasa

No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

MS MS MS MA TA TD TP TB ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 100%

abutment bangunan atas tanah timbunan di belakang abutment beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki gaya rem suhu beban angin beban gempa bangunan atas beban gempa abutment beban gempa tekanan tanah aktif gesekan pada perletakan TOTAL

Gaya V 373,536 162,240 137,084 16,875

H

369,892 83,324 9,973

783,032 783,032

369,892 369,892

Jarak terhadap titik 0 x y 1,182 5,75 1,418 5,75 2,183 5,75 5,75

Momen Mv 441,504 932,877 194,319 97,031

Mh

807,599 479,113 57,346

2202,190 2202,190

807,599 807,599

53


2. Kombinasi 2 (MS + MA + TA+ TD + TP + TB + EW) 125% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

MS MS MS MA TA TD TP

abutment bangunan atas tanah timbunan di belakang abutment beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki

8.

TB

gaya rem

9. 10. 11. 12. 13. 14.

ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 125%

suhu beban angin beban gempa bangunan atas beban gempa abutment beban gempa tekanan tanah aktif gesekan pada perletakan TOTAL

Gaya V 373,536 162,240 137,084 16,875

H

369,892 83,324 9,973

783,032 978,790


Momen Mv 441,504 932,877 194,319 97,031

Mh

807,599 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

3,441

6,55

22,538

382,567 478,209

2202,190 2752,738

890,615 1113,269

54


3. Kombinasi 3 (MS + MA + TA + TD + TP + TB + FB) 125% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



8.

TB

gaya rem

9. 10. 11. 12. 13. 14.



Gaya V 373,536 162,240 137,084 16,875

H

369,892 83,324 9,973

783,032 978,790


Momen Mv 441,504 932,877 194,319 97,031

Mh

524,329 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

19,521 398,646 498,308

6,55

127,859 712,667 890,834

2202,190 2752,738

55


4. Kombinasi 4 (MS + MA + TA + TD + TP + TB + ET + FB) 140% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4.. 5. 6. 7.



8.

TB

gaya rem

9. 10.. 11. 12. 13. 14.



Gaya V 373,536 162,240 137,084 16,875

H

369,892 83,324 9,973

783,032 1096,244


Momen Mv 441,504 932,877 194,319 97,031

Mh

524,329 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

19,521 398,646 558,105

6,55

127,859 712,667 997,734

2202,190 3083,066

56


5. Kombnasi 5 (MS + MA + EQ) 150% Gaya

No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

MS MS MS MA TA TD TP TB ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 150%

abutment bangunan atas tanah timbunan di belakang abutment beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki gaya rem suhu beban angin beban gempa bangunan atas beban gempa abutment beban gempa tekanan tanah aktif gesekan pada perletakan TOTAL

V 373,536 162,240 137,084 16,875

H

Jarak terhadap titik 0 x y 1,182 5,75 1,418 5,75

29,203 67,236 66,581 689,735 1034,602

163,020 244,530

Momen Mv 441,504 932,877 194,319 97,031

4,525 1,182 2,183

Mh

132,144 79,471 145,368 1665,732 2498,597

356,983 535,474

Yang dipakai adalah hasil kombinasi 4: ∑V = 1096,244 ton

∑Mh = 997,734 ton.m

∑M = ∑Mv + ∑Mh = 4080,800 ton.m

57

∑H = 558,105 ton

Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 ∑Mv = 3083,066 ton.m raasa

58


VII.2.3 Kontrol Abutment raasa

1. Kontrol terhadap guling SF =

 MV  2,2  MH =

3083,066  3,090  2,2 997 ,734

(OK)

2. Kontrol terhadap geser Sf = C

C  Bx  By  V  tan  )  (1  k )  1,1 H

= kohesi tanah = 0,022 kg/cm² = 0,22 ton/m²

Bx = lebar dasar pile cap = 4,2 m By = lebar abutment = 12,9 m ∑V = gaya vertikal pada kombinasi 4 = 904,326 ton Tan θ k

= tan 14,9° = 0,2661

= persen kelebihan beban yang diijinkan (%) = 140%

∑H = gaya horisontal pada kombinasi 4 = 558,105 ton SF =

0,22  4,2  12,9  1096,244  tan 14,9)  (1  140 %)  1,1 558,105

= 1,3 ≥

1,1

(OK)

59


VII.3 Perhitungan Tulangan Abutment raasa

1. Penulangan Back Wall Data-data : γ tanah

= 1,59 ton/m³

H abutment

= 6,55 m

Sudut geser tanah,θ = 14,9° Ws

= 1,59 ton/m³

Tekanan Tanah : Lebar abutment, B H

= 12,9 m

= 1,55 + 1 = 2,55 m

No. Gaya akibat tekanan tanah 1. T ta 1 = (0,6xWs) x H x Ka x By 2. T ta 2 = 0,5 x H² x Ws x Ka x By TOTAL

T ta (ton) 11,273 14,562 25,835

Lengan (m) 0,775 0,775

Momen (ton.m) 8,737 11,285 20,022

Beban Gempa Statik Ekivalen : Kh = C x S T EQ

= 0,14 x 1 = 0,14

= Kh x I x W

Luas No. Penampang (m²) 1 1,640 2 1,269 TOTAL

= 0,14 x W

Lebar

Volume

(m) 12,9 12,9

(m³) 21,156 16,367

Berat Jenis (ton/m³) 2,5 2,5

Berat

T EQ

(ton) 52,890 40,917

(ton) 7,405 5,728 13,133

Jarak (x) (m) 0,775 0,450

Momen (ton.m) 5,739 2,578 8,316

60


Beban Ultimit Back Wall : Gaya geser ultimit, Vu = K x T Momen ultimit, Mu = K x M K = faktor beban ultimit No. 1. 2.

Jenis Beban Faktor Beban (m²) Tekanan Tanah 1,25 Gempa statik ekivalen 1 TOTAL

T (ton) 25,835 13,133

M (ton.m) 20,022 8,316

Vu (ton) 32,294 13,133 45,427

Mu (ton.m) 25,028 8,316 33,344

Penulangan : a. Tulangan Utama Decking (d) dx

=50 mm

=w-d = 1025 mm – 50 mm = 975 mm

m

=

fy 0,85 xf ' c

=

400 = 15,686 0,85  30

ρmin = 25% x 1,4 = 0,000875 fy

ρb

= 0,85 x fc' x 1 (

ρb

=

fy

.....................(SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1) 600 ) .....................(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3) 600  fy

0,85 x 30 x 0,85 600 ( ) 400 600  400

= 0,032

ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,032 = 0,024 .................(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3) Mu = 33,344 ton.m = 33,344 x 107 N.mm Mn

Rn

=

Mu 0,8

=

7 = 33,344  10 = 41,68 x 107 N.mm

0,8

Mn b d2

=

41,68  10 7 = 0,438 1000  975 2

61


  ρperlu = 1 1  1  2  m  Rn  m

=

fy



raasa

1  2  15,686  0,438  1  1   = 0,0011 15,686  400 

Karena syarat ρ min ≤ ρperlu ≤ ρmax memenuhi, maka memakai ρperlu As

= ρperlu x b x d

= 0,0011 x 1000 x 975 = 1072,5 mm2 Di pakai tulangan D16 S

=

0,25 x  x  2 xb 0,25 x  x 16 2  1000 = As. perlu 1072,5

= 187,37 mm = 150 mm. As pasang =

=

1/4 x  x d 2 xb s

1/4 x  x 16 2  1000 = 1339,73 mm2 > 1072,5 mm2 150

Dipasang tulangan lapangan D16-150 (As pasang = 1339,73 mm2 ) b. Tulangan Bagi Tulangan bagi (Direncanakan menggunakan D = 13 mm). Untuk tulangan bagi sendiri menggunakan 50% dari tulangan tumpuan. Digunakan AsMak yaitu = 1072,5 mm2. Maka, Asperlu = 0,5 x 1072,5 = 536,25 mm2. S =

0,25 x  x  2 xb 0,25 x  x 13 2  1000 = As. perlu 536,25 = 247,39 mm = 250 mm.

Tulangan bagi bukanlah tulangan yang bersifat struktural, dengan kata lain tulangan bagi tidak memikul momen lentur, sehingga jarak antara tulangan dapat dibulatkan ke atas menjadi 250 mm. Dipasang tulangan bagi D13-250

62


2. Penulangan Corbel raasa

geser dan momen :

Gaya No. 1. 2. 3.

Jenis Beban P Faktor Beban (m²) (ton) Berat sendiri struktur atas 1,1 357,179 Beban mati tambahan 2 0,128 Beban lajur D 2 60,58 TOTAL

Vu (ton) 392,897 0,256 121,160 514,313

e 0,75 0,75 0,75

Mu (ton.m) 294,673 0,192 90,87 385,735

Tulangan untuk menahan gaya vertikal : a. Tulangan Utama Decking (d) dx

=50 mm

=w-d = 1000 mm – 50 mm = 950 mm

m

=

fy 0,85 xf ' c

=

400 = 15,686 0,85  30

ρmin = 1,4 = 1,4 = 0,0035 fy

400

ρb

= 0,85 x fc' x 1 (

ρb

=

fy

.................(SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1) 600 ) .................(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3) 600  fy

0,85 x 30 x 0,85 600 ( ) 400 600  400

= 0,032

ρmax = 0,75 x ρb 63


= 0,75 x 0,032 = 0,024 .................(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3) Mu = 385,735 ton.m = 385,735 x 106 kN.mm Mn

=

Rn

Mu 0,8

=

raasa

6 = 385,735  10 = 482,169 x 106 kN.mm

0,8

Mn b d2

=

482,169 x 10 6 = 0,534 1000  950 2

  ρperlu = 1 1  1  2  m  Rn  m fy 

=



1 15,686

 2  15,686  0,534  1  1   = 0,00135 400  

Karena syarat ρ min ≤ ρperlu ≤ ρmax tidak memenuhi, maka memakai ρmin As

= ρmin x b x d

= 0,0035 x 1000 x 950 = 3325 mm2 Di pakai tulangan D22

0,25 x  x  2 xb 0,25 x  x 22 2  1000 = = As. perlu 3325

S

= 114,27 mm = 100 mm. As pasang =

=

1/4 x  x d 2 xb s

1/4 x  x 22 2  1000 = 3799,4 mm2 > 3325 mm2 100

Dipasang tulangan lapangan D22-100 (As pasang = 3799,4 mm2 ) b. Tulangan Bagi Tulangan bagi (Direncanakan menggunakan D = 16 mm). Untuk tulangan bagi sendiri menggunakan 20% dari tulangan tumpuan. Digunakan AsMak yaitu = 3325 mm2. Maka, Asperlu = 0,2 x 3325 = 665 mm2. S =

0,25 x  x  2 xb 0,25 x  x 16 2  1000 = As. perlu 665 = 302,19 mm = 300 mm.

Tulangan bagi bukanlah tulangan yang bersifat struktural, dengan kata lain tulangan bagi tidak memikul momen lentur, sehingga jarak antara tulangan dapat dibulatkan ke bawah menjadi 300 mm.

64


Dipasang tulangan bagi D16-300 raasa

c. Tulangan Geser Syarat, Vu >

Vc

= perlu tulangan geser

Gaya geser ultimit, Vu

= 48,145 ton = 481450 N

Faktor reduksi kekuatan geser, Φ = 0,6 Vc =

1  6

fc '  b  d

=

1  30  1000  950 = 867227,4 N 6

Φ x Vc = 520336,4 N

>

Vu (tidak perlu tulangan geser)

Jadi, dipasang tulangan geser praktis D13-200

3. Penulangan Badan Abutment (Breast Wall)

No. 1.

Luas Penampang (m²) 1,640

Lebar (m) 12,9

Berat Jenis (ton/m³) 2,5

Berat (ton) 52,890

65


2. 3. 4. 5.

1,269 12,9 0,154 12,9 3,800 12,9 Berat struktur atas TOTAL

2,5 raasa 2,5 2,5

40,917 4,958 122,550 178,590 399,905

Tekanan Tanah :

Data-data : γ tanah

= 1,59 ton/m³

H abutment

= 6,55 m

Sudut geser tanah,θ = 14,9° Ws

= 1,59 ton/m³

Lebar abutment, B H

= 12,9 m

= 5,35 m

Beban dan Berat Sendiri Breast Wall : No. 1. 2. 3. 4. 5.

Luas Penampang Lebar (m²) (m) 1,640 12,9 1,269 12,9 0,154 12,9 3,800 12,9 Berat struktur atas TOTAL

Berat Jenis (ton/m³) 2,5 2,5 2,5 2,5

Berat (ton) 52,890 40,917 4,958 122,550 178,590 399,905

Tekanan Tanah : B

= 12,9 m

H

= 5,35 m

66


Gaya akibat tek tanah T ta 1 = (0,6xWs)x HxKaxBy T ta 2 = 0,5xH^2xWsxKaxBy TOTAL

T ta (ton) 38,912 173,481 212,393

Lengan (m) raasa2,675

1,783

Momen (ton.m) 104,089 309,374 413,463

Beban Gempa :

No. 1 2 3 4 5 6

Kh =

C x S = 0,14 x 1

T EQ

= Kh x I x W

= 0,14

= 0,14 x 1 x W

Luas Penampang

Lebar

Volume

Berat (W)

T EQ

Lengan

Momen

(m²) 1,640 1,269 0,154 3,800 Berat sendiri Beban mati tambahan

(m) 12,900 12,900 12,900 12,900

(m³) 21,156 16,367 1,983 49,020

(ton) 52,890 40,917 4,958 122,550 178,590 0,128

(ton) 7,405 5,728 0,694 17,157 25,003 0,018

(m) 12,144 7,268 0,756 0,500 1,182 4,500

(ton.m) 89,918 41,634 0,525 8,579 29,552 0,081

TOTAL

170,288

56,005

Beban Gempa Akibat Tekanan Tanah Dinamis : T EQ tanah

= Kh x I x Tt = 0,14 x 1 x 212,393 ton = 29,735 ton Kh = 0,14 I =1 Tt = T ta = 212,393 ton Beban Ultimit Breast Wall : Rekapitulasi beban ultimit breast wall No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Jenis Beban (m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2 1 1 1,3

Pu (ton) 439,896 0,256

Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)

Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)

265,491

1159,412

16,058 56,005 212,393 35,888

97,152 170,288 212,393 217,123

121,160 199,463

67


Gaya aksil ultimit, Pu =KxP Gaya geser ultiimit, Vu =KxT Momen ultimit, Mu =KxM K = faktor beban ultimit Kombinasi 1



No.

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.



Jenis Beban

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2

Pu (ton) 439,896 0,256

raasa



265,491

1159,412

16,058

97,152

281,549

1256,564

121,160

2

561,312

Kombinasi 2

No.

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.



Jenis Beban

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2

Pu (ton) 439,896 0,256



265,491

1159,412

16,058

97,152

35,888 317,437

217,123 1473,687

121,160 199,463

1,3 760,775

Kombinasi 3

No. 1. 2. 3. 4.

Jenis Beban (m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2

Pu (ton) 439,896 0,256


265,491


1159,412

121,160

68


5. 6. 7. 8. 9.



Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

Jenis Beban (m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

561,312

35,888 317,437

217,123 1473,687

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2

Pu (ton) 439,896 0,256



265,491

1159,412

16,058

97,152

281,549

1256,564

121,160 199,463

760,775

Kombinasi 5

No.. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

1,3

97,152

Kombinasi 4

No.



raasa 16,058

2

Jenis Beban (m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

Faktor Beban 1,1 2 1,25

Pu (ton) 439,896 0,256

1 1 440,152



265,491

1159,412

56,005 212,393

170,288 217,123

533,888

1546,823

Rekapitulasi kombinasi beban ultimit breast wall

69


No. 1. 2. 3. 4. 5.

Kombinasi Beban Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5

Pu (ton) 561,312 760,775 561,312 760,775 440,152

V ux (ton) 281,549 317,437 317,437 281,549 533,888

V uy (ton) raasa 0 0 0 0 0

M ux (ton) 1256,564 1473,687 1473,687 1256,564 1546,823

M uy (ton) 0 0 0 0 0

Rekapitulasi kombinasi beban ultimit breast wall ditinjau 1 m No.

Kombinasi Beban

1. 2. 3. 4. 5.

Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5

Hasil Analisis Beban Pu (ton) M ux (ton) 561,312 1256,564 760,775 1473,687 561,312 1473,687 760,775 1256,564 440,152 1546,823

Untuk Lebar 1 m Pu (ton) M ux (ton) 56,131 125,656 76,077 147,369 56,131 147,369 76,077 125,656 44,015 154,682

Penulangan : a. Tulangan Utama Decking (d) dx

=50 mm

=w-d = 1000 mm – (2x50) mm = 900 mm

m

=

fy 0,85 xf ' c

=

400 = 15,686 0,85  30

ρmin = 1,4 = 1,4 = 0,0035 fy

400

ρb

= 0,85 x fc' x 1 (

ρb

=

fy

.....................(SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1) 600 ) .....................(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3) 600  fy

0,85 x 30 x 0,85 600 ( ) 400 600  400

= 0,032

ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,032 = 0,024 .................(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3) Mu = 154,682 ton.m = 154,682 x 107 N.mm

70


Mn

=

Rn

Mu 0,8

=

7 = 154,682  10 = 193,35 x 107 N.mm raasa

0,8

Mn b d2

=

193,35  10 7 = 2,387 1000  900 2

  ρperlu = 1 1  1  2  m  Rn  m

=

fy



1  2  15,686  2,387  1  1   = 0,0063 15,686  400 

Karena syarat ρ min ≤ ρperlu ≤ ρmax memenuhi, maka memakai ρperlu As

= ρperlu x b x d

= 0,0063 x 1000 x 900 = 5670 mm2 Di pakai tulangan D25 S

=

0,25 x  x  2 xb 0,25 x  x 25 2  1000 = As. perlu 5670

= 86,53 mm = 75 mm. As pasang =

=

1/4 x  x d 2 xb s

1/4 x  x 25 2  1000 = 6541,67 mm2 > 5670 mm2 75

Dipasang tulangan lapangan D25-75 (As pasang = 6541,67 mm2 ) b. Tulangan Bagi Tulangan bagi (Direncanakan menggunakan D = 16 mm). Untuk tulangan bagi sendiri menggunakan 20% dari tulangan tumpuan. Digunakan AsMak yaitu = 5670 mm2. Maka, Asperlu = 0,2 x 5670 = 1134 mm2. S =


Tulangan bagi bukanlah tulangan yang bersifat struktural, dengan kata lain tulangan bagi tidak memikul momen lentur, sehingga jarak antara tulangan dapat dibulatkan ke atas menjadi 200 mm. Dipasang tulangan bagi D16-200

71


c. Tulangan Geser

Perhitungan tulangan geser untuk breast wall didasarkan atas momen dan gaya aksial ultimit untuk kombinasi beban yang menentukan dalam perhitungan tulangan aksial tekan dan lentur. Gaya aksial ultimit rencana, Pu

= 760,775 kN

Momen ultimit rencana, Mu Mutu Beton, fc'

= 1256,56 kNm = 30 MPa

Mutu Baja, fy

= 400 MPa

Ditinjau dinding abutment selebar, b Gaya aksial ultimit rencana, Pu

= 1000 mm = 760775 N = 1256,56 x 106 Nmm

Momen ultimit rencana, Mu Faktor reduksi kekuatan geser, ф

= 0,6

Tinggi dinding abutment, L Tebal dinding abutment, h

= 3800 mm = 1000 mm

Luas tulangan longitudinal abutment, As Jarak tulangan thd. Sisi luar beton, d'

= 12825 mm²

= 100 m

Vu = Mu / L = 69808,89 N d = h – d' = 1000 – 100 = 900 mm Vcmax

= 0,2 x fc' x b x d = 5400000 N

ф x Vcmax

= 3240000 N > Vu = 69808,89 N (OK)

β1 = 1,4 – d/2000 = 0,95 < 1 maka diambil β1 = 0,94 β2 = 1 + Pu / (14 x fc' x b x h) = 0,00181 β3 = 1  As  fc '   Vuc =  1   2   3  b  d    bd     12825  30   = 1001,19 N = 0,94  0,00181  1  1000  900    1000  900   

Vc = Vuc + 0,6 x b x d = 1001,19 + 0,6 x 1000 x 900 = 541001,19 N

72


Φ x Vc Φ x Vc

= 324600,71 N >

Vu (perlu tulangan geser)

raasa

Geser pada beton sepenuhnya dipikul oleh tulangan geser, sehingga : Vs = Vu / ф = 116348,15 N Untuk tulangan geser digunakan besi beton : Ø13 Jarak arah y, Sy = 300 mm Luas tulangan geser, Asv

=

b   d2 Sy 4

=

1000    13 2 = 442,22 mm 300 4

Jarak antar tulanan geser diperlukan, Sx

= Asv  fy '

= 442,22  400 

d Vs

900 116348 ,15

= 1368 mm = 300 mm Digunakan tulangan geser : D13 Jarak x, Sx = 300 mm, jarak arah y, Sy = 300 mm

4. Penulangan Pile Cap

73




Jenis Beban

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Suhu Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL 

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Kombinasi 1 Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2

Pu (ton) 160,567 0,256



31,234

12,494

31,234

12,494



31,234

12,494

18,467

111,725

49,701

124,218

121,160 199,463

481,446

Kombinasi 2 Jenis Beban

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Suhu Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2

Pu (ton) 160,567 0,256 121,160 199,463

481,446

74




Jenis Beban

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Suhu Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL 

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

(m²) Berat sendiri Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Suhu Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL



No. 1.

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2

Pu (ton) 160,567 0,256



31,234

12,494

18,467

111,725

35,888 85,589

217,123 341,342



31,234

12,494

18,467

111,725

35,888 85,589

217,123 341,342

121,160 199,463

1,3 481,446

Kombinasi 4 Jenis Beban

No.

raasa

Kombinasi 3

Faktor Beban 1,1 2 1,25 2 2 2

Pu (ton) 160,567 0,256 121,160 199,463

1,3 481,446

Kombinasi 5 Jenis Beban (m²) Berat sendiri

Faktor Beban 1,1

Pu (ton) 160,567



75


2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Beban tambahan Tekanan tanah Beban lajur D Beban pejalan kaki Gaya rem Suhu Beban gempa Tekanan tanah dinamis Gesekan TOTAL

2

0,256 raasa

1 1 160,823

52,295 29,735

61,811 35,682

82,030

97,493

Rekapitulasi Kombinasi Beban Ultimit Pile Cap No. 1. 2. 3. 4. 5.

Kombinasi Beban Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5

Pu (ton) 481,446 481,446 481,446 481,446 160,823

V ux (ton) 31,234 49,701 85,589 85,589 82,030

V uy (ton) 0 0 0 0 0

M ux (ton) M uy (ton) 12,494 0 124,218 0 341,342 0 341,342 0 97,493 0

Rekapitulasi Kombinasi Beban Ultimit Pile Cap Ditinjau 1 m No.

Kombinasi Beban

1. 2. 3. 4. 5.

Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5

Hasil Analisis Beban Pu (ton) M ux (ton) 481,446 12,494 481,446 124,218 481,446 341,342 481,446 341,342 160,823 97,493

Untuk Lebar 1 m Pu (ton) M ux (ton) 48,145 1,249 48,145 12,422 48,145 34,134 48,145 34,134 16,082 9,749

Penulangan : a. Tulangan Utama Decking (d)

=50 mm

dx = w - d = 1200 mm – (2x50) mm = 1100 mm

76


m

=

fy 0,85 xf ' c

ρmin

=

=

400 = 15,686 0,85  30

1,4 1,4 = = 0,0035 fy 400

raasa

.....................(SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1)

ρb = 0,85 x fc' x 1 ( 600 ) .....................(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3) 600  fy

fy

ρb = 0,85 x 30 x 0,85 ( 400

600 ) 600  400

= 0,032

ρmax

= 0,75 x ρb = 0,75 x 0,032 = 0,024 .................(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3)

Mu = 34,134 ton.m = 34,134 x 107 N.mm 7 = 34,134  10 = 42,667 x 107 N.mm

Mn =

Mu 0,8

Rn =

Mn b d2

ρperlu

=

1 2  m  Rn  1  1   m fy 

=

1  2  15,686  0,353  1  1   = 0,00089 15,686  400 

0,8

=

42,667  10 7 = 0,353 1000  1100 2

Karena syarat ρ min ≤ ρperlu ≤ ρmax tidak memenuhi, maka memakai ρmin As = ρmin x b x d = 0,0035 x 1000 x 1100 = 3850 mm2 Di pakai tulangan D25 S

=


As pasang

=

1/4 x  x d 2 xb s

=

1/4 x  x 25 2  1000 = 3925 mm2 > 3850 mm2 125

Dipasang tulangan lapangan D25-125 (As pasang = 3925 mm2 )

77


b. Tulangan Bagi Tulangan bagi (Direncanakan menggunakan D = 16 raasa mm). Untuk tulangan bagi sendiri menggunakan 20% dari tulangan tumpuan. Digunakan AsMak yaitu = 3850 mm2. Maka, Asperlu = 0,2 x 3850 = 770 mm2. S =


Tulangan bagi bukanlah tulangan yang bersifat struktural, dengan kata lain tulangan bagi tidak memikul momen lentur, sehingga jarak antara tulangan dapat dibulatkan ke atas menjadi 300 mm. Dipasang tulangan bagi D16-300 c. Tulangan Geser Perhitungan tulangan geser untuk breast wall didasarkan atas momen dan gaya aksial ultimit untuk kombinasi beban yang menentukan dalam perhitungan tulangan aksial tekan dan lentur. Gaya aksial ultimit rencana, Pu

= 481,446 kN

Momen ultimit rencana, Mu Mutu Beton, fc'

= 341,34 kNm = 30 MPa

Mutu Baja, fy

= 400 MPa

Ditinjau dinding abutment selebar, b Gaya aksial ultimit rencana, Pu

= 1000 mm = 481446 N = 341,34 x 106 Nmm

Momen ultimit rencana, Mu Faktor reduksi kekuatan geser, ф

= 0,6

Tinggi dinding abutment, L Tebal dinding abutment, h

= 1200 mm = 4200 mm

Luas tulangan longitudinal abutment, As

= 19750 mm²

Jarak tulangan thd. Sisi luar beton,

= 100 m

d'

Vu = Mu / L = 18963,33 N d

= h – d' = 4200 – 100 = 4100 mm

Vcmax

= 0,2 x fc' x b x d = 24600000 N

ф x Vcmax

= 14760000 N > Vu = 18963,33 N (OK)

78


β1 = 1,4 – d/2000 = -0,65 < 1 maka diambil β1 = 0,94 raasa

β2 = 1 + Pu / (14 x fc' x b x h) = 0,000273 β3 = 1  As  fc '   Vuc =  1   2   3  b  d    bd   

 19750  30 = 0,94  0,000273  1  1000  4100    1000  4100 

  = 399,97 N  

Vc = Vuc + 0,6 x b x d = 399,7 + 0,6 x 1000 x 4100 = 2460399,97 N Φ x Vc Φ x Vc

= 1476239,98 N >

Vu (perlu tulangan geser)

Geser pada beton sepenuhnya dipikul oleh tulangan geser, sehingga : Vs = Vu / ф = 316055 N Untuk tulangan geser digunakan besi beton : D16 Jarak arah y, Sy = 300 mm Luas tulangan geser, Asv

=

b   d2 Sy 4

=

1000    16 2 = 669,87 mm = 300 mm 300 4

Jarak antar tulanan geser diperlukan, Sx

= Asv  fy '

= 669,87  400 

d Vs

4100 316055

= 3476 mm = 250 mm Digunakan tulangan geser : D13 Jarak x, Sx = 300 mm, jarak arah y, Sy = 250 mm

KESIMPULAN Tulangan abutment untuk bagian back wall, corbel, breast wall (badan abutment), dan pile cap diambil tulangan paling besar yaitu tulangan D25.

79


80


VII.4 Perhitungan Wing Wall raasa

VII.4.1 Analisa pembebanan 1. Beban Vertikal a. Beban mati struktur  Beban mati struktur atas Plat Lantai Air Hujan Aspal Trotoar Tiang Sandaran Girder Beban Tak Terduga

= 0,25 = 0,02 = 0,07 = 0,2 x 1,2 = 0,15 = 23,4 =

x 12,9 x 12,9 x 10,5 x 18 x x 7 x 7

x 18 x x 18 x x 18 x 2,2

2,5 1 2,2

5 q DL

Jadi total beban mati untuk abutment

= 324,479 ton / 2

= 145,125 ton = 4,644 ton = 29,106 ton = 9,504 ton = 1,050 ton = 163,800 ton = 5 ton = 324,479 ton = 162,240 ton

 Beban mati sendiri wing wall dan plat injak

81


Luas No. Penampang (m²) 1 0,945 2 0,630 3 6,458 4 3,8625 5 1,725 6 0,0207

Lebar

Volume

(m) 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 TOTAL

(m³) 12,191 8,127 83,302 49,826 22,253 0,267

Berat Berat Jenis raasa (ton/m³) (ton) 1,59 19,383 2,5 20,318 2,5 208,254 2,5 124,566 1,59 35,381 1,59 0,424 408,326

Jarak (x) (m) 3,100 3,100 3,100 3,388 1,813 1,956

Momen (ton.m) 60,087 62,984 645,589 421,966 64,129 0,829 1255,584

Titik Berat Wing wall O

=

Momen Berat

=

1255 ,584 408,326

= 3,075 m  Beban mati tambahan Air Hujan = 0,02 Aspal

x 12,9 x 18

= 0,07

x 1

x 10,5 x 18

= 4,644 ton x 2,2

= 29,106 ton

q DL tambahan = 33,750 ton Jadi total beban mati tambahan untuk abutment = 33,750 ton / 2

= 16,875 ton

b. Beban lajur (D) Beban kendaraan yang berupa beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR), dan beban garis (BGT ). BTR memiliki nilai q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu lintas atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: q

= 8 kPa untuk L ≤ 30 m

q

= 8 x (0,5 + 15/L) kPa untuk L ≥ 30 m

Untuk panjang bentang jembatan, L q

= 8 x (0,5 + 15/18)

BGT mempunyai intensitas, p

= 18 m

= 10,67 kPa = 40 kN/m

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk BGT diambil sebagai berikut: DLA

= 0,4

DLA

= 0,4 – 0,0025 x (L – 50)

untuk L ≤ 50 m untuk 50 < L < 90 m

82


untuk L ≥ 90 m

DLA

= 0,3

WTD

= q x L x (5,5 + b) / 2 + p x DLA x (5,5 + b) / 2

raasa

Keterangan: q

= beban merata

L

= bentang jembatan

b

= lebar jalur

WTD

= q x L x (5,5 + b) / 2 + p x DLA x (5,5 + b) / 2 = 10,67 x 18 x (5,5 + 10,5) / 2 + 40 x 0,4 x (5,5 + 10,5) / 2 = 1666,48 kN

Beban pada abutment akibat beban lajur D PTD

= 0,5 x WTD = 0,5 x 1666,48 kN = 833,24 kN = 83,324 ton

c. Beban pejalan kaki (PTD) A

= luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m 2)

Beban hidup merata q : Untuk A ≤ 10 m²

q = 5 kPa

Untuk 10 m² < A ≤ 100 m² q = 5 – 0,033 x ( A - 10 ) kPa Untuk A > 100 m²

q = 2 kPa

Bentang jembatan, L = 18 m Lebar trotoar, b = 1,2 m Jumlah trotoar, n A

=2

=bxL/2xn = 1,2 x 18 / 2 x 2 = 21,6 m²

Beban merata, q

= 5 – 0,033 x (A – 10) kPa = 5 – 0,033 x (21,6 – 10) kPa = 4,617 kPa

Beban pada abtmen akibat pejalan kaki PTP = A x q = 21,6 m² x 4,617 kPa = 99,732 kN = 9,973 ton

2. Beban Horisontal

83


a. Beban rem raasa

Gaya rem diperhitungkan dengan mengasumsi titik tangkap dari titik vertikal kendaraan terhadap lantai kendaraan sejauh 18 m. Besarnya gaya diambil 5% dari beban hidup yang terjadi di atas oprit yang nantinya akan membebani pada abutment itu sendiri. Gaya Rem

= 5% x qL = 9,233 ton

Lengan (Y) Momen

= 6,05

m

= 9,233 ton x 6,05 m = 55,862 ton.m

b. Beban angin Kecepatan angin rencana, Vw

= 30 m/s

Panjang jembatan, L

= 18 m

Lebar jembatan potongan melintang, b

= 12,9 m

Tinggi samping jembatan yang kena angin, ha

= 2,95 m

L koef.bagian samping jembatan, Ab

= L x ha = 18 m x 2,95 m = 53,1 m²

Koefisien seret, Cw

= 1,2

Gaya angin : TEW

= 0,0006 x Cw x Vw² x Ab = 0,0006 x 1,2 x (30 m/s)² x 53,1 m² = 34,409 kN = 3,441 ton

c. Beban akibat gesekan pada perletakan Menurut PPPJJR 1987 gaya gesekan pada peletakan adalah 5 % dikalikan total beban mati struktur atas (DL) yang membebani abutment. Beban tersebut yaitu : F

= 5% x DL

FB

= 5% x (MA + MS)

MA = beban mati tambahan

= 16,875 ton

MS = beban abutment

= 408,326 ton

FB

= 5% x (16,875 + 373,536) = 21,260 ton

Momen= 19,521 ton x 6,55 m

= 117,993 ton

d. Beban akibat tekanan tanah

84


Ɣ tanah = 1,59 ton/m3 H wing wall = 5,55 m Sudut geser tanah = 14,9° q = 2,2 ton/m Ka = tan 2  45  1   2   = tan 2  45  1  14,9  2  

= 0,591

Kp = tan 2  45  1   2   = tan 2  45  1  14,9  



2

= 1,692

Pa 1 = Ka x q x h x B = 0,591 x 2,200 x 5,55 x 2,5 = 18,040 ton Pa 2 = Ka/2 x γ

x h² x B

= 0,296 x 1,59 x 5,55² x 2,5 = 36,181 ton e. Beban gempa Koefisien geser, C

= 0,18 (wilayah gempa zona 3)

Faktor tipe bangunan, S

=1

85


Faktor kepentingan, I

=1 raasa

Kh = C x S Teq = Kh x I x W = C x S x I x W 

Beban gempa Beban gempa bangunan atas Teq 1

= 0,18 x 1 x 1 x 162,240 ton = 29,203 ton

Lengan = 4,525 m Momen = Teq 1 x lengan = 29,203 ton x 4,525 m = 132,144 ton.m Beban gempa sendiri wing wall Teq 2

= 0,18 x 1 x 1 x 408,326 ton = 73,499 ton

Lengan = 3,075 m Momen = Teq 2 x lengan = 73,499 ton x 3,075 m = 226,005 ton.m 

Beban gempa akibat tekanan tanah dinamis Teq tanah

= Kh x I x Tt = C x S x I x Tt

= 0,18 x (18,040 ton + 36,181 ton) = 9,760 ton Lengan = 1,850 m Momen = Teq tanah x lengan = 9,760 ton x 1,850 m = 18,056 ton.m

86

VII.4.2 Kombinasi Pembebanan Wing wall


Kombinasi Pembebanan raasa

Kombinasi Pembebanan dan Gaya 1. MS + MA + TA + TD +TP 2. MS + MA + TA+ TD + TP + TB + EW 3. MS + MA + TA + TD + TP + TB + FB 4. MS + MA + TA + TD + TP + TB + ET + FB 5. MS + MA + EQ (Sumber : RSNI – T – 02 - 2005)

Tegangan yang dinyatakan dalam (%) terhadap tegangan ijin keadaan elastis 100% 125% 125% 140% 150%

Keterangan: MS

= Beban berat sendiri

MA = Beban tambahan TA

= Tekanan tanah aktif

TD

= Beban lajur “D”

TP

= Beban pejalan kaki

TB

= Gaya rem

ET

= Beban suhu

EW = Beban angin EQ

= Beban gempa

FQ

= Gaya gesekan pada perletakan

87

1.


Kombinasi 1 (MS + MA + TA + TD +TP) 100%

raasa

No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

MS MS MA TA TD TP TB ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 100%

wing wall bangunan atas beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki gaya rem suhu beban angin beban gempa bangunan atas beban gempa abutment beban gempa tekanan tanah aktif gesekan pada perletakan TOTAL

Gaya V 408,326 162,240 16,875

H

54,221 83,324 9,973

680,738 680,738

54,221 54,221

Jarak terhadap titik 0 x y 3,075 5,75 5,75 1,850 5,75 5,75

Momen Mv 1255,584 932,877 97,031

Mh

100,309 479,113 57,346

2821,951 2821,951

100,309 100,309

88


2.

Kombinasi 2 (MS + MA + TA+ TD + TP + TB + EW) 125% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6.

MS MS MA TA TD TP

wing wall bangunan atas beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki

7.

TB

gaya rem

8. 9. 10. 11. 12. 13.



Gaya V 408,326 162,240 16,875

H

54,221 83,324 9,973

680,738 850,922


Momen Mv 1255,584 932,877 97,031

Mh

100,309 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

3,441

6,55

22,538

66,896 83,620

2821,951 3527,439

183,326 229,158

89


3.

Kombinasi 3 (MS + MA + TA + TD + TP + TB + FB) 125% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6.

MS MS MA TA TD TP


7.

TB

gaya rem

8. 9. 10. 11. 12. 13.



Gaya V 408,326 162,240 16,875

H

54,221 83,324 9,973

680,738 850,922


Momen Mv 1255,584 932,877 97,031

Mh

100,309 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

21,260 84,715 105,893

6,55

139,253 300,042 375,052

2821,951 3527,439

90


4.

raasa

Kombinasi 4 (MS + MA + TA + TD + TP + TB + ET + FB) 140% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6.

MS MS MA TA TD TP


7.

TB

gaya rem

8. 9. 10. 11. 12. 13.



Gaya V 408,326 162,240 16,875

H

54,221 83,324 9,973

680,738 953,033


Momen Mv 1255,584 932,877 97,031

Mh

100,309 479,113 57,346

9,233

6,55

60,479

21,260 84,715 118,601

6,55

139,253 300,042 420,058

2821,951 3950,732

91


5.

Kombinasi 5 raasa

(MS + MA + EQ) 150% No.

Beban

Bagian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

MS MS MA TA TD TP TB ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 150%

wing wall bangunan atas beban mati tambahan tekanan tanah aktif beban lajur D beban pejalan kaki gaya rem suhu beban angin beban gempa bangunan atas beban gempa abutment beban gempa tekanan tanah aktif gesekan pada perletakan TOTAL

Gaya V 408,326 162,240 16,875

H

29,203 73,499 9,760 587,440 881,161

Jarak terhadap titik 0 x y 3,075 5,75 5,75

Momen Mv 1255,584 932,877 97,031

4,525 3,075 1,850

112,462 168,692

Mh

132,144 226,005 18,056 2285,493 3428,239

376,205 564,307

Yang dipakai adalah hasil kombinasi 4: ∑V = 953,033 ton

∑Mh = 420,058 ton.m

∑H = 118,601 ton

∑Mv = 3950,732 ton.m

∑M = ∑Mv + ∑Mh = 4370,790 ton.m

92


VII.4.3 Kontrol Wing Wall 1. Kontrol terhadap guling SF =

raasa

 MV  2,2  MH =

3950,732  9,405  2,2 420 ,058

(OK)

2. Kontrol terhadap geser Sf = C

C  Bx  By  V  tan  )  (1  k )  1,1 H

= kohesi tanah = 0,022 kg/cm² = 0,22 ton/m²

Bx = lebar abutment = 3,15 m By = lebar abutment = 2,5 m ∑V = gaya vertikal pada kombinasi 4 = 953,033 ton Tan θ k

= tan 14,9° = 0,2661

= persen kelebihan beban yang diijinkan (%) = 140%

∑H = gaya horisontal pada kombinasi 4 = 118,601 ton SF =

0,22  3,15  2,5  953,033  tan 14,9)  (1  140 %)  1,1 118,601

= 5,167

≥

1,1

(OK)

93


BAB VIII raasa PERHITUNGAN PLAT INJAK VIII.1 Data – Data Perencanaan Lebar plat lantai (b) Tebal plat lantai (w)

= 2,5 m = 25 cm = 0,25 m

VIII.2 Perhitungan beban 1. Pembebanan Plat Injak Beban mati (DL): Aspal = ta x Tanah = tt x Plat lantai = tp x

BJaspal ɤtanah BJbeton

qu DL

= 0,07 = 0,5 = 0,25 q DL = 1,3 x

Beban hidup (LL): Air hujan = taj x BJair BTR = beban BTR x BJbeton

x x x

2,2 = 0,528 ton/m² 1,59 = 0,795 ton/m² 2,5 = 0,625 ton/m² = 1,574 ton/m² 1,574 = 2,046 ton/m²

= 0,02 = 0,9 q LL

x x

1 2,5

=2,25 ton/m = 0,07 ton/m = 9,47 ton/m

Untuk menghitung momen menggunakan perletakan rol – sendi Momen Momen beban mati (Mu DL) = 1/8 x qu DL x L² = 1/8 x 2,046 x 2,5² = 1,599 ton.m Momen beban hidup (Mu LL) = 1/8 x qu LL x L² = 1/8 x 17,046 x 2,5² = 13,317 ton.m Momen total (Mu total) = Mu DL + Mu LL = 1,599 ton.m + 13,317 ton.m = 14,916 ton.m = 149157812,5 N.mm VII.3 Penulangan a. Tulangan Utama Decking (d)

=50 mm

dx = h – d - D – ½ D = (200 – 50 – 19 – 8,5) mm = 122 mm

94


m

=

fy 0,85 xf ' c

ρmin

=

=

400 = 15,686 0,85  30

1,4 1,4 = = 0,0035 fy 400

raasa

.....................(SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1)

ρb = 0,85 x fc' x 1 ( 600 ) .....................(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3) 600  fy

fy

ρb = 0,85 x 30 x 0,85 ( 400

600 ) 600  400

= 0,032

ρmax

= 0,75 x ρb = 0,75 x 0,032 = 0,024 .................(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3)

Mu = 14,916 ton.m = 14,916 x 107 N.mm 7 = 14,916  10 = 18,645 x 107 N.mm

Mn =

Mu 0,8

Rn =

Mn b d2

ρperlu

=

1 2  m  Rn  1  1   m fy 

=

1  2  15,686  10,104  1  1   = 0,0347 15,686  400 

0,8

=

18,645  10 7 = 10,104 1000  122 2

Karena syarat ρ min ≤ ρperlu ≤ ρmax tidak memenuhi, maka memakai ρmin As = ρmin x b x d = 0,0035 x 1000 x 122 = 425,25 mm2 Di pakai tulangan D19-150 As pasang

1/4 x  x d 2 xb = s =

1/4 x  x 19 2  1000 = 1416,925 mm2 > 425,25 mm2 122

Dipasang tulangan lapangan D19-200 (As pasang = 1416,925 mm2 ) b. Tulangan Bagi Tulangan bagi (Direncanakan menggunakan D = 13 mm). Untuk tulangan bagi sendiri menggunakan 50% dari tulangan tumpuan.

95


Digunakan AsMak yaitu As tumpuan = 425,25 mm2. Maka, Asperlu = 0,5 x 425,25 = 212,625 mm2. S =

raasa

0,25 x  x 13 2  1000 0,25 x  x  2 xb = As. perlu 212 ,625 = 623,94 mm = 300 mm.

Tulangan bagi bukanlah tulangan yang bersifat struktural, dengan kata lain tulangan bagi tidak memikul momen lentur, sehingga jarak antara tulangan dapat dibulatkan ke bawah menjadi 300 mm. Di pasang tulangan bagi D13-300

96


BAB IX TIANG PANCANG

raasa

IX.1 Data – Data Perencanaan Panjang tiang pancang direncanakan, Df = 18 m Diameter tiang pancang direncanakan, B = 0,6 m Φ

= 17,89°

C

= 0,1 ton/m³

Ɣ

= 1,59 ton/m³

Kp

= 1 + tan² Φ = 1 + tan² (17,89°) = 1,104

Daya dukung tanah (tanah) dihitung dengan persamaan Terzaghi

Koefisien Daya Dukung Tanah Terzaghi Φ° 0 5 10 15 20 25 30 34 35 40 48 50

Nc 5,7 7,3 9,6 12,9 17,7 25,1 37,2 52,6 57,8 95,7 258,3 347,5

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

Nɤ 0 0,5 1,2 2,5 5 9,7 19,7 35 42,4 100,4 780,1 1153,2

Untuk Φ = 17,89° diperoleh koefisien - koefisien berikut :

Nc = 15,674 Nq = 6,134 Nɤ = 3,945

97


Bentuk penampang fondasi memiliki nilai α dan β yang akan disesuaikan dengan Faktor bentuk pondasi

Bentuk pondasi Bulat Menerus Segi empat

A 1,3 1 1,3

raasa

β 0,3 0,5 0,4

IX.2 Perhitungan Tiang Pancang 1. Daya Dukung Tiang Pancang a. Daya Dukung Satu Tiang Pancang = PPB  PFP  PAP

P1 tiang Dimana: P1 tiang

= daya dukung satu tiang pancang

PPB = daya dukung ujung tiang pancang PFP = daya dukung akibat gesekan pada tiang pancang PAP = daya dukung akibat kohesi tanah Daya Dukung Ujung Tiang Pancang σ

= (α x C x Nc) + (Df x γ x Nq) + (β x B x γ x Nɤ) = (1,3 x 0,1 x 15,674) + (18 x 1,59 x 6,134) + (0,3 x 0,6 x 1,59 x

3,945) = 178,7218 ton/m² A1 tiang

PPB =

=

1   d 2 4

=

1  3,14  0,6 2 = 0,2826 m² 4

1    Atiang 3 =

1  178,7218  0,2826 = 16,8356 ton 3

98


b. Daya Dukung Akibat Gesekan Pada Tiang Pancang Keliling1 tiang, K

=2xπxD

raasa

= 2 x 3,14 x 0,6 = 3,7680 m N

PFP

=

=

1  Df 2    Kp 2

=

1  18 2  1,59  1,104 = 284,3683 ton 2

1  K  N  tan  3 =

1  3,7680  284,3683  tan 17,89 = 115,3648 ton 3

c. Daya Dukung Akibat Kohesi Tanah A penampang tiang = 2 x π x B x Df = 2 x 3,14 x 0,6 x 18 = 67,824 m² PAP

=

1  C  Apenampang.tiang 3 =

1  0,1  67,824 = 2,2608 ton 3

d. Daya Dukung 1 Tiang Pancang P 1 tiang

= PPB + PFP + PAP = 16,8356 + 115,3648 + 2,2608 = 134,4612 ton

Daya dukung 1 pondasi tiang pancang adalah 134,4612 ton, sehingga dapat direncanakan jumlah tiang pancang yang mampu menahan abutment. Gaya vertikal yang menentukan adalah gaya vertikal yang paling besar dari kombinasi, yaitu pada kombinasi 4. Pmax = V x 140% = 1096,224 ton x 140% = 1534,7421 ton

Berat sendiri tiang (BT)

1 =     D 2   Df  2,5 4 

99


1 =   3,14  0,6 2   18  2raasa ,5 4  = 12,7170 ton ∑V = (n x BT ) + Pmax = (n x 12,7170) + 1534,7421 ∑V ≤

P1tiang x n

(n x 12,7170) + 1534,7421 ≤

134,4612 x n

1534,7421 ≥

134,4612n – 12,7170n

1534,7421 ≥

121,7442n

n

≥

12,606 buah

Untuk kestabilan dipakai 16 tiang pancang

2. Daya Dukung Kelompok Tiang Pondasi a. Daya dukung tiang A kelompok tiang

= 11,2 m x 1,8 m = 20,16 m²

10 0


PPB =

1    A.kelompok .tiang 3 =

raasa

1  178,7218  20,16 3

= 1201,01 ton b. Daya dukung akibat gesekan pada tiang K kelompok tiang

= 2 x (L +B) = 2 x (11,2 m + 1,8 m) = 26 m

N

=

1  Z 2    Kp 3

=

1  18 2  1,59  1,104 3

= 284,3683 ton PFP =

1  K  N  tan  3 =

1  26  284,3683  tan 17,89 3

= 796,0417 ton c. Daya dukung akibat kohesi tanah A penampang badan = 2 x (L + B) x Z = 2 x (11,2 + 1,8) x 18 = 468 m² d. Kontrol ∑V = P max x (n x berat 1 tiang) + (berat tanah diantara tiang) = 1534,7421 x (16 x 12,7170) + (1/4 x 3,14 x 0,6² x 18 x 1,59) = 1761,626 ton ∑V ≤

P kelompok tiang

1761,626 ≤

2012,652 (OK)

Dengan demikian fondasi tiang dengan diameter 0,60 meter dengan panjang 18 meter memenuhi syarat untuk perancangan pondasi tiang pada abutm

10 1

PERHITUNGAN JEMBATAN BETON

Recommend Documents