Penulangan Abutment ACC [PDF]

Citation preview

1) Penulangan Abutment Gaya-gaya yang bekerja pada abutment menyebabkan beton mengalami tarik dari berbagai macam arah sehingga perlu analisis khusus untuk menentukan penulangan abutment. Untuk mempermudah analisa penulangan maka abutment dibagi menjadi beberapa bagian berdasarkan arah gaya yang bekerja.



Potongan I-I



Potongan II-II



Gambar 22 Peninjauan penulangan abutment a. Perhitungan penulangan pada potongan I – I (Backwall)



1000 mm



1200 mm



Gambar 23 Potongan abutment I-I



Gaya akibat tekanan tanah Panjang



= 10,5



m



Lebar



=1



m



Tinggi



= 1,2



m



Beban merata akibat berat timbunan tanah setinggi 0,6 m yang merupakan ekivalen beban kendaraan. ƔTanah urug



= 20 kN/m3



ϕ



= 250



Hitungan koefisien tekanan tanah Ka



= tg2 (45 –



q



= 0,6 x 20



25 2



) = 0,406



= 12 kN/m3 𝑇𝑇𝐴1



= q . Ka . H . L = 12 . 0,406 . 1,2 . 10,5 = 61,3872 kN



𝑇𝑇𝐴2



= 0,5 H2 γ Ka . L = 0,5 . 1,22 . 20 . 0,406 . 10,5 = 61,3872 kN



Tekanan tanah aktif (𝑇𝑇𝐴 )



= 𝑇𝑇𝐴1 + 𝑇𝑇𝐴2 = 61,3872 + 61,3872 = 122,77 kN



Lengan momen: Lm



= ½ . 1,2 = 0,6 m



Lm’



= ⅓ . 1,2 = 0,4 m



Sehingga didapat momen akibat urugan tanah oprit jembatan sebesar: MTA



= 1,25 (𝑇𝑇𝐴1 . Lm) + (𝑇𝑇𝐴2 . Lm’) = 1,25 ((61,3872 . 0,6) + (61,3872 . 0,4)) = 76,734 kNm



Perhitungan penulangan potongan I-I : Momen ultimit (Mu)



= 76,734 kNm



Tulangan Utama



= 28 mm



Tulangan Bagi



= 16 mm



Selimut Beton (ds)



= 40 mm



Mutu Beton (fc’)



= 20 Mpa



Mutu Baja (fy)



= 320 Mpa



Tulangan Utama : Asumsi tinggi efektif d



= 1200 −40 − 28/2 = 1146 mm



Koefisien blok Stress β1



= 0,85



Momen Lentur Mn



=



76,734 𝑥 10^6 0,9



= 85260000 N.mm



Rasio Tulangan Minimum ρMin



=



1,4 Fy



1,4



= 320 = 0,004375



Rasio Tulangan Maksimum ρMax



= 0,75 𝑥 ρb



ρMax



= 0,75 x [ 0,85 x



(0,85𝑥20) 320



600



𝑥(600+320)]



= 0,022087 Rasio Tulang Perlu Rn



85260000



= 1000x11462 = 0,06492



ρPerlu =



0,85 .20 320



𝑥(1 − √1 −



2𝑥0,06492 0,85𝑥20



)



= 0,000203...... ρMin > ρPerlu ρPerlu = ρMin , karena (4/3)* ρMin tetap lebih kecil dari ρPerlu



Luas Tulangan Perlu As



= 0,004375 x 1000 x 1146 = 5013,75 mm2



1



Jarak Tulangan (S)



=4



𝑥 𝜋 𝑥 282 𝑥 1000 5013,75



= 122,7504 mm



Maka dipakai tulangan D28 – 100. (Ast = 6154,4 mm2)



Tulangan Pembagi : Asperlu = 20% . 𝐴𝑠 𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎 = 20% x 6154,4 = 1230,88 mm2 1 1 2 . 𝜋. ∅ . 𝑏 . 𝜋. 162 . 1000 4 4 Jarak tulangan, S = = = 163,2653 mm 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 1230,88 maka dipakai tulangan D16 – 150. b. Perhitungan penulangan pada potongan II – II (Pilecap)



800 mm



750 mm



Gambar 24 Potongan abutment II-II Gaya akibat reaksi tiang pancang abutment : Reaksi akibat tiang pancang : Pmax = 818,553 kN Mmax = Pmax . x Mmax = 818,553*0,75 = 613,915 kN.m



Reaksi akibat potongan abutment II - II : W



= v . Bj beton = 0,9*24 = 21,6 kN



Momen



=w.x = 21,6 . 0,75 = 16,2 kN.m



Momen = 613,915 – 16,2 = 597,715 kN.m



Perhitungan penulangan potongan II-II : Momen ultimit (Mu)



= 597,715 kNm



Tulangan Utama Tarik



= 25 mm



Tulangan Bagi Tarik



= 19 mm



Selimut Beton (ds)



= 40 mm



Mutu Beton (fc’)



= 20 Mpa



Mutu Baja (fy)



= 320 Mpa



Tulangan Utama : Asumsi tinggi efektif d



= 800 − 40 − 25/2 = 747,5 mm



Koefisien blok Stress β1



= 0,85



Momen Lentur Mn



=



597,715 .106 0,9



= 664127777,8 N.mm



Rasio Tulangan Minimum ρMin



=



1,4 Fy



1,4



= 320 = 0,004375



Rasio Tulangan Maksimum ρMax



= 0,75 𝑥 ρb



ρMax



= 0,75 x [ 0,85 x



(0,85𝑥20) 320



600



𝑥(600+320)]



= 0,022087 Rasio Tulang Perlu Rn



=



ρPerlu =



664127777,8 1000x747,52 0,85 .20 320



= 1,188 2𝑥1,188



𝑥(1 − √1 − 0,85𝑥20 )



= 0,003854...... ρMin > ρPerlu , maka ρPerlu harus dikoreksi. 4



4



. ρPerlu = 3 . 0,003854 = 0,005139 > ρMin = 0,004375 3 maka dipakai ρPerlu = 0,005139



Luas Tulangan Perlu As



= 0,005139 x 1000 x 747,5 = 3841,277 mm2



Jarak Tulangan (S)



=



1 𝑥𝜋𝑥 4



252 𝑥 1000



3841,277



= 127,7244 mm



Maka dipakai tulangan D25 – 100. (Ast = 4906,25 mm2)



Tulangan Pembagi Tarik : Asperlu = 30% . 𝐴𝑠 𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 = 30% x 4906,25 = 1471,875 mm2 1 1 . 𝜋. ∅2 . 𝑏 4 . 𝜋. 192 . 1000 4 Jarak tulangan, S = = = 192,533 mm 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 1471,875 maka dipakai tulangan D19 – 150. (Ast = 1889,23 mm2)



Tulangan Tekan Utama : Asperlu = 30% . 𝐴𝑠 𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 = 30% x 4906,25 = 1471,875 mm2 1 1 . 𝜋. ∅2 . 𝑏 4 . 𝜋. 212 . 1000 4 Jarak tulangan, S = = = 235,2 mm 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 1471,875 maka dipakai tulangan D21 – 150. (Ast = 2307,9 mm2)



Tulangan Pembagi Tekan : Asperlu = 30% . 𝐴𝑠 𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 = 30% x 2307,9 = 692,37 mm2 1 1 2 . 𝜋. ∅ . 𝑏 . 𝜋. 162 . 1000 4 4 Jarak tulangan, S = = = 290,2494 mm 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 692,37 maka dipakai tulangan D16 – 150. (Ast = 1339,73 mm2)



Perhitungan penulangan geser Pmax = 818,553 kN W



= v . Bj beton = 0,9*24 = 21,6 kN



Vu



= Pmax – W = 818,553 – 21,6 = 796,953 kN



Kekuatan geser yang diberikan beton Vc = 1/6 √𝑓𝑐′. bw. d Vc = 1/6 √20 . 1. 0,7475 = 0,55715 mN = 557,15 kN ϕVc = 0,75 x 557,15 = 417,865 kN ½ ϕVc = 208,933 kN ϕVc + ϕ.[ 1/3 . √𝑓𝑐′ . bw . d ] = 1253,596 kN Karena ϕVc < Vu < ϕVc + ϕ.[ 1/3 . √𝑓𝑐′ . bw . d ] maka diperlukan tulangan geser



Penulangan geser pada daerah yang perlu tulangan geser : Kekuatan geser yang diberikan oleh tulangan baja : ϕVs = Vu – ϕVc = 796,953 – 417,865 = 379,088 kN dicoba ϕs = 16 mm (luas satu kaki 201 mm2) Av = 2 x 201 = 402 mm2



Jarak spasi tulangan geser (90°) : S=



ϕ. Av. fyh. d ϕVs



=



0,75. 402. 320. 747,5 379,088x 10^3



= 190,243 mm



Cek jarak maksimum tulangan geser : 1



Karena syarat ϕ.Vs < ϕ [3 √𝑓𝑐 ′ . 𝑏𝑤. 𝑑] terpenuhi oleh karena itu, Smax = d/2 = 373,75 mm Maka, S = 150 mm Digunakan D16 – 150.



Gambar 25 Penulangan abutment arah melintang



Gambar 26 Penulangan abutment arah memanjang