![Perhitungan Jembatan Beton [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/perhitungan-jembatan-beton.jpg)
11 0 2 MB
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
= 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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
=
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
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
*Lendutan akibat pengaruh tetap 0 < Lawan Lendutan 0
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
265,491
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
1159,412
121,160
68
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
265,491
1159,412
56,005 212,393
170,288 217,123
533,888
1546,823
Rekapitulasi kombinasi beban ultimit breast wall
69
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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 =
0,25 x x 2 xb 0,25 x x 16 2 1000 = As. perlu 1134 = 177,21 mm = 200 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 200 mm. Dipasang tulangan bagi D16-200
71
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
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 bd 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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
31,234
12,494
31,234
12,494
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
31,234
12,494
18,467
111,725
35,888 85,589
217,123 341,342
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
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
Gaya geser V ux V uy (ton.m) (ton)
Momen M ux M uy (ton.m) (ton.m)
75
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
=
0,25 x x 2 xb 0,25 x x 25 2 1000 = As. perlu 3850 = 127,43 mm = 125 mm.
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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 =
0,25 x x 2 xb 0,25 x x 16 2 1000 = As. perlu 770 = 260,99 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 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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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 bd
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
80
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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.
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
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.
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 408,326 162,240 16,875
H
54,221 83,324 9,973
680,738 850,922
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
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099 raasa
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
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.
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 408,326 162,240 16,875
H
54,221 83,324 9,973
680,738 850,922
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
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
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.
ET EW EQ EQ EQ FB ∑ 140%
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
680,738 953,033
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
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
Tugas Besar Struktur Jembatan Beton Bangunan Transportasi 2013 RYAN SATRIA SANJAYA PUTRA 3113030099
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
