BAB I DATA PERENCANAAN
Dari soal yang telah diberikan di dapat data-data perencanaan
sebagai berikut :19 m
g e la g a r b a lo k T
Jembatan beton bertulang untuk 2 jalur. Muatan mati dari beban
tetap sebesar 1,75 ton/m Muatan hidup terdiri dari rangkaian truck
kelas I Balok berupa Balok T dengan jarak as ke as 1 m Dasar
Pondasi abutmen 6m di bawah garis peletakan balok (garis A-B) Duga
air tinggi maximum 1,5m di bawah A-B Duga air rendah minimum 9m di
bawah garis A-B Berat volume eart fill =1,8 ton/ =1,6ton/ Berat
volume tanah (sekelilingnya)
Tegangan tanah yang di izinkan pada saat air tinggi = 3kg/
Tegangan tanah yang di izinkan pada saat air rendah = 3,6kg/
Dipakai Type Beton K200 Dipakai Type Baja U 21 Bentang 19 m Lebar 8
m
1
BAB II PERHITUNGAN KONSTRUKSI BANGUAN ATAS
Jembatan ini direncanakan di dalam pelaksanaannya menggunakan
sistim Beton ultimit,dengan data perencanaan sebagai berikut :
1.Bentang Jembatan 2.Lebar Jembatan 3.Lebar Lantai Kendaraan
4.Tebal Slab 5.Tebal Perkerasan Aspal 6.Tinggi Gelagar 7.Jarak
Antara Gelagar 8.kelas Jembatan 9.Mutu Beton 10.Mutu Baja 11.Lebar
trotoar : 19 m :8m :7m : 20 cm : 10 cm :1m :1m : Kelas I : K200 :
U21 : 2 x 0,5
2.1 Perhitungan Tiang Sandaran Di pakai data-data sebagai
berikut : Dimensi Diameter pipa Gaya horizontal .fc .fy : 20 x 20 :
2 / 5 cm : 100kg/m : 20 Mpa (PBI Hal.34) : 210 Mpa (PBI Hal.34) :
0,85 (RSNI T-12-2004 pasal 5.1.1)
2
100 kg/m
0,8 m
500 kg/m 0,2 m 0,2 m
0,5 m
Gambar 2.1 Bebanhidup pada trotoir Catatan (PPJJR hal.10) :y
y
Beban horizontal yang bekerja pada tiang sandaran sebesar
100kg/m Beban horizontal pada kerb sebesar 500kg/m
2.1.1 Perhitungan Pembebanan a) Beban mati merata ( )
Beban mati tiang sandaran = (0,2 x 0,2 x 1,2) x 2400 = 115,2 kg
b) Momen yang terjadi pada tiang pangkal sandaran M=( +( +(
= (100 x 1,2)+(500 x 0,4)+(78,3 x 0,2) = 335,66 kgm M = 335,66
kgm,maka : = 1,3.M = 1,3 x 385,66 = 436,35 kgm = 4363,5 Nm
3
2.1.2 pemeriksaan rasio tulangan Rumus (SKSNI T-15-1991-03) = =
0,75 .
.
Perhitungan : = = 0,75 .
=
= 0,00666 . .0,85.
= 0,75 . = 0,0382
Rasio tulangan untuk menentukan luas tulangan : = 0,85 dimana
nilai Rn =
Perhitungan: Rn =
=
= 1,21 Mpa = 0,85
= 0,85 = 0,062 = . = 0,062. = 0,0059
4
Syarat Daktalitas ; As = .b .d
< B/L = 5,5/10,2 = 0,539 maka : =
=
=
= 2121,315
Sf =
=
= 0,055 < 2,5 .. (tidak aman ) 3.4.2 Terhadap gaya dukung
horizontal (geser) Hu = ( Dimana : . A ) + (V . tan B) = 0 ..
(kohesi tanah dengan beton) A =B x L = 5,5 x 10,2 = 56,1 V = Rd +
W1 + W2 + W3 = 1324+3920,94+251,73+1743,44 = 7240,11 kN B =1,5 =
1,5 x = Maka : Hu = (0 x 56,1) + (7240,11 x tan = 2176,61 kN Sf =
=
)
= 0,278 < 2,5 .. (tidak aman)
41
3.4.3 Terhadap guling Sf = =
= 2,591 > 2,5 . (aman /OK) Sf =
= 1,25 < 2,5 .. ( tidak aman ) catatan : Karena pondasi
telapak tidak aman bedasarkan perhitungan di atas, maka
direncanakan pondasi tiang pancang.
3.5 Perencanaan Pondasi Tiang Pancang Pada perencanaan jembatan
ini di rencanakan menggunakan tiang beton pracetak bulat dengan
diameter 50 cm dengan kedalaman 8 m
3.5.1 Daya dukung tiang a) Daya dukung dari tahanan ujung tiang
( = Dimana Catatan : = x x = luas penampang tiang = 1963,49 = Nilai
tahanan konus = 125 kg/ )
= 125 x 1963,49 = 245436,25 kg = 2454,362 kN
42
b) Daya dukung dari tahanan selimut = Dimana : x = keliling
tiang pancang = x = 3,14 x = 157,08 cm-
= jumlah hambatan lekat pada kedalaman tiang (8m),nilai
diperoleh dari hasil CPT,pada perencanaan = 2000 kg/cm jembatan ini
direncanakan nilai
=
x
= 157,08 x 2000 = 314160 kg = 3141,6 kN 3.5.2 Daya dukung ijin
tiang ( ) ) dilakukan dengan membagi daya
Penentuan daya dukung ijin tiang (
dukung ultimate dengan factor keamanan atau dengan menggunakan
anjuran Ir.Sardjono,untuk beban dinamis sebagai berikut : = = +
+
= 490,872 + 392,7 = 883,572 kNy
Daya dukung pondasi dalam kelompok a) Jumlah tiang dalam
kelompok n= dimana Q = gaya vertikal total = 9565,01 kN n= =
= 10,82 Direncanakan mengunakan 15 tiang pancang dengan m=5;
n=3
43
b) Syarat jarak antar tiang S< S<
,atau
S 2,5 D Dimana: m = jumlah baris = 5 n = jumlah tiang dalam
baris = 3 D = diameter tiang = 50 cm = 0,5 m S = jarak antar tiang
S< s< s< s < 1,79 m atau, s< s< s< s < 1,96
m s 2,5 D s 1,25
Maka diambil jarak (s) =1,7 c) Efisiensi tiang pancang dalam
kelompok Dapat ditentukan dengan berbagai formula berikut :o
Formula Converse-labarre
=1 dimana
= arc tan
44
= arc tan 50/170 = arc tan 0,294 = =1 =1 =1( = 1-0,266 = 0,734o
Formula Los Angeles Group
) x 16,38
= 1-
x
= 1- = 1-
x (5(3-1)+3(5-1)+(5-1)(3-1) x 33,313
)
= 1- 0,208 = 0,792o Formula Seiler-keeney
= = = 1 0,291 + 0,0375 = 0,746
.nilai s dalam meter
Dari ke-3 formula tersebut di ambil nilai efisiensi yang paling
kecil yaitu 0,734,maka nilai daya dukung tiang dalam kelompok :
Qd =
xnx
= 0,734 x 15 x 883,572 = 9728,127 kN > Q = 9565,01 (OK)
45
3.5.3 Daya dukung lateral tiang yang diijinkan Beban lateral
tiang ijin menurud metode Broms =9 x Cu x B x (L 1,5 B) Dimana : Cu
= kuat geser tanah = = 125/75 = 1,666 kg/ = 166 kN/ B = diameter
tiang = 50 cm =0,5 m L = kedalaman tiang = 8 m =9 x Cu x B x (L 1,5
B) = 9 x 166 x 0,5 x (8 -1,5.0,5) = 747 x 7,25 = 5414,75 kNy
Beban lateral ijin tiang Penentuan daya dukung lateral ijin
dilakukan dengan membagi daya dukung ultimate dengan factor
keamanan = = = 1805,25 kN
=nx = 15 x 1805,25 = 27078,75 kN > H = 7817,17 kN .. (OK)
46
3.6 Perhitungan Penulangan Abutmen 3.6.1 Penulangan poer a)
Perhitungan penulangan lentur data perencanaan : fc fy tebal poer
(h) lebar poer ( ) = 30 Mpa = 210 Mpa = 1,5 m = 10 m = = 1,6 x
5 1,5 1,5 10
Perhitungan momen yang terjadi pada poer x 1,7 x 5 tiang = 1,6 x
786,49 x 1,7 x 5 = 10696,3 kNm Gaya vertikal pada poer Q = 1,6 x
9565,01 = 15304,1 kN
direncanakan menggunakan tulangan D 22 selimut beton 80 mmy
Rasio penulangan keseimbangan ( b) b= =
x 0,85 x x 0,85 x
= 0,12 x 0,85 x 0,740 = 0,076185 = 0,75. b = 0,75 x 0,076185 =
0,057138 = = 1,4/210 = 0,00666
47
Di coba tulangan D 22 dengan jarak 160 mm sebanyak 196 rangkap
pertama,50 D 22 rangkap dua dan tulangan tekan sebanyak 40 D 22 As
=jumlah tulangan x x = 246 x x 3,14 x = 93465,24 As = 40 x x =
15197,6
x
x
= 196 x x = 74468 =
x
50 x x = 18997
x
d = h selimut beton titik berat tulangan (y) dimana : y= y= = =
= 18,723 mm Maka nilai d : d = h selimut beton titik berat tulangan
(y) = 1500 80 18,723 = 1401,277 mm
48
Kontrol rasio penulangan = = = = 0,00760251 Syarat Daktalitas ;
Tulangan bagi Jumlah tulangan bagi diambil dari 20% tulangan tarik
dan 20% tulangan tekan = 20% . = 0,2 x 15197,52 = 3039,52y
< Vn tidak di perlukan tulangan geser Vu < Vn diperlukan
tulangan geser Karena Vu =4448,68 Kn > Vn = 32250 kN maka tidak
memerlukan tulangan geser.
3.6.2 Penulangan dinding abutmen a) Perhitungan tulangan lentur
Data perencanaan : Fc Fy b h lebar abutmen ka = 30 Mpa = 210 Mpa =
9400 mm = 1550 m = 9400 mm = 0,5774
52
Perhitungan Momen Pada Dinding Abutment y Pier head Momen-momen
yang bekerja pada pier head dapat digambarkan sebagai berikut :
120
Dari gambar momen-momen pada pier head diketahui : h1 = 0,75 m
h2 = 0,418 m Mencari nilai Ph1,Ph2,Ph3,Ph4 1) Tekanan tanah akibat
beban lalu lintas diatas plat injak (q=100 kN/ Ph1= q x ( )
x ka x lebar abutmen
= 100 x (180-0,3) x 0,5774 x 9,4 = 814,134 kN 2) Tekanan tanah
akibat beban di atas plat injak
Gambar 3.6 Gaya-gaya pada pier head
Menurut BMS beban di atas plat injak dapat di asumsikan sebagai
berat tanah timbunan dengan tinggi 600 mm,maka tekanan tanah : Ph2
= x x
x ka x lebar abutment
= 16 x 0,6 x 1,5 x 0,5774 x 9,4 = 78,156 kN 3) Tekanan tanah
akibat plat injak Ph3 = Bj beton x 0,3 x 1,5 x ka x lebar abutmen =
24 x 0,3 x 1,5 x 0,5774 x 9,4 = 58,617 kN
53
4) Tekanan akibat tekanan tanah di belakang abutment Ph4 = x
=97,696 kN Maka momen yang terjadi (M) = 1,6 = 1,6
x 1,5 x 1,5 x ka x lebar abutment
= x 16 x 1,5 x 1,5 x 0,5774 x 9,4
= 1206,424 kNm Pha = 1,6(Ph1+Ph2+Ph3+Ph4) = 1,6
(814,134+78,156+58,617+97,696) = 1,6 x 1048,603 = 1677,764 a)
Akibat beban sendiri Pv1 = 1,2 x
x lebar abutmen x tebal x bj beton
= 1,2 x 1,8 x 9,4 x 1,55 x 24 = 755,308 kN b) Akibat beban
lalulintas diatas Pv2 = 2 x q x tebal pier head xlebar abutment = 2
x 100 x 1,55 x 9,4 = 2914 kN c) beban total pier head V1 = Pv1 +
Pv2 = 755,308 + 2914 = 3669,308
54
y
Dinding longitudinal Penjabaran reaksi yang bekerja pada dinding
longitudinal dapat di jabarkan seperti gambar berikut :
Gambar 3.7. Gaya-gaya pada dinding longitudinal
Dari gambar gaya pada dinding longitudinal diketahui nilai : y y
y y y y Tinggi dinding Lebar abutment .h1 .h2 .h3 .h4 = 4,95 m =
9,4 m = 2,475 m = 1,237 m = 0,458 m =4m
55
Mencari nilai Ph1,Ph2,Ph3,Ph4 a) Tekanan tanah akibat beban
lalulintas di atas plat injak (q =100 kN/ )
Ph1 = q x tinggi dinding x ka x lebar abutment = 100 x 4,95 x
0,5774 x 9,4 = 2686,642 kN b) Tekanan tanah akibat beban di atas
plat injak Menurut BMS beban di atas plat injak dapat di asumsikan
sebagai berat tanah timbunan dengan tinggi 600 mm,maka tekanan
tanah : Ph2 = x x (0,3+4,95) x ka x lebar abutment
= 16 x 0,6 x 5,25 x 0,5774 x 9,4 = 273,549 kN c)Tekanan tanah
akibat plat injak Ph3 = bj beton x 0,3 x tinggi dinding x ka x
lebar abutment = 24 x 0,3 x 4,95 x 0,5774 x 9,4 = 193,438 kN d)
Tekanan tanah akibat tekanan ntanah dibelakang abutmen Ph4 = x x
4,95 x 4,495 x ka x lebar abutmen
= x 16 x 4,95 x 4,95 x 0,5774 x 9,4 = 1063,91 kN Momen yang
terjadi = 1,6((Ph1.h1)+(Ph2.h1)+(Ph3.h1)+(Ph4.h2)+( .h3)+(Hs
.h4))
= 1,6((2686,642 x 2,475)+(273,549 x 2,475)+(193,438 x 2,475)+
(1063,91 x 1,237)+( 379,5 x 0,458)+( 448,6 x 4)) = 1,6 x 11089,499
= 17743,19 kNm = 1,6(Ph1+Ph2+Ph3+Ph4+ +Hs)
= 1,6(2686,642+273,549+193,438+1063,91+ 379,5 +448,6) = 1,6 x
5047,639 = 8076,22 kN
56
a) Berat sendiri Pv1 = volume x bj beton = 71,792 x 24 =
1723,008 kN b) Akibat beban lalulintas V2 = V1+(1,2 xRd)+(2 x
Rl)+(1,2 x Pv1) = 3669,308+(1,2 x 1324)+(2 x 924,9)+ (1,2 x
1723,008) = 3669,308+1588,8+1849,8+2067,609 = 9175,517 kN Dari
perhitungan di atas didapat nilai : Mu = = 17743,19 kNm
Pu = 9175,517 kN = 9175517 N Di coba menggunakan tulangan D25
sengkang 16 .d = h- selimut beton D sengkang (1/2 x D tul.tarik) =
1550 80 16- (1/2 x 25) = 1441,5 mmy
Ag = b x h = 9400 x 1550 = 14570000 (luas dinding abutmen)
Dicoba tulangan 140 D25y
As = As = 140 x (1/4 x = 68687,5
x
)
y
= As+As = 2 x 68687,5 = 137375
Berdasarkan SNI 03-2847 pasal 12.3.5 (2) = 0,8
= 0,8 x (0,85 x 30 x (14570000-137375)+(210 x 137375) =
294425550 + 28848750 = 323274300 N = 323274,3 kN > Pu = 9175,517
kN. (OK)
57
kontrol rasio penulangan (SNI 03-2847)y y y y
Luas tulangan 1% - 8% x Ag = = = 0,00941
= 0,00666 = 0,05729 < < 0,00666 < 0,00941 < 0,05729
. (OK)
Syarat Daktalitas ;
Kontrol retak yang terjadiy
Besaran pembatas distribusi tulangan lentur (SNI 03-2847 pasal
12.6.4)
z = fs
dimana fs = 0,6 x fy = 0,6 x 210 = 126 Mpa = h-d = 1550 1441,5 =
108,5 mm A= =
= 14570 z = fs = 126
= 126 x 116,492 = 14677,992 N/ mm = 14,677 MN/m < 25 MN/m ..
(OK)
58
Perhitungan lebar retak (SNI 03-2847 pasal 12.6.4) = 11 x Dengan
= = x x fs = 1,141 x 1,141 x 126
= 11 x
= 184223,477 x = 0,184 mm < 0,3 mm (OK) b) Penulangan geser
pada dinding abutment Data perencanaan : Fc = 30 Mpa Fy = 210 Mpa b
h = 9400 mm = 1550 mm = 1441,5 mm
Ag = 14570000 d Vu = 4448,68 kN = 4448680 N Pu = 9175,517 kN =
9175517 N
Vc = (1 + = (1 +
)x(
)xbxd )x( ) x 9400 x 1550
= 1,0449 x 2,236 x 9400 x 1550 = 34041295,6 N Vn = Vc = x 0,6 x
34041295,6 = 10212388,7 N Vu > Vn tidak di perlukan tulangan
geser Vu < Vn diperlukan tulangan geser Karena Vu = 4407913 <
Vn = 10212388,7 N ,maka di butuhkan tulangan geser praktis
59
Direncanakan sengkang 16 ( 2 kali) Av = 2 x (1/4 . . ) )
= 2 x (1/4 x 3,14 x = 401,92 Syarat jarak = 48 x = 48 x 16 = 768
mm
= 16 x D tul.memanjang = 16 x 25 = 400 mm = ukuran terkecil dari
sisi abutmen = 1550 mm Diambil jarak yang terkecil,jadi dipasang
sengkang 16-400
60
DAFTAR PUSTAKA1. Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton
Bertulang. Jakarta : Gramedia 2. Sunggono, KH.V.Ir. 1984. Mekanika
Tanah. Bandung : Nova 3. Sardjono, SH. 1991. Pondasi Tiang Pancang.
Surabaya : Sinar Wijaya. 4. Peraturan Beton Bertulang
Indonesia.1971. 5. SNI 03-2847 6. SKSNI T-15-1991-03 7. RSNI
T-12-2004 8. PPJJR
61
