Upload
lalu-ardya-tilar-neghara
View
202
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BAB III
PENENTUAN JENIS ABUTMENT DAN PONDASI JEMBATAN
3.1 Pemilihan Jenis Abutment
Abutment/pangkal jembatan dapat diasumsikan sebagai dinding penahan tanah, yang
berfungsi menyalurkan gaya vertikal dan horizontal dari bangunan atas ke pondasi dengan
fungsi tambahan untuk mengadakan peralihan tumpuan dari oprit ke bangunan atas jembatan.
Tabel 3.1 Jenis Abutment
Berdasarkan besar debit pada sungai sebesar 274 m^3/d dengan kecepatan 0.931 m/d
sehingga:
𝑄 = 𝑉. 𝐴 𝐴 =𝑄
𝑉
𝐴 =294
0.931= 294 𝑚^2
Dengan cara iterasi (coba-coba) dalam perhitungan luas penampang didapat besar
luasan 294 m^2 didapat pada ketinggian 8m, dan didalam perencanaan diasumsi lahan hulu
merupakan sebagai kawasan hutan sehingga digunakan clearance sebesar 1.5 m, dan tinggi
abutmen diambil 5 m dan lebar 3.5 dengan pertimbangan jarak sisi abutment = 2B .Maka atas
dasar diatas juga Digunakan Jenis pangkal tembok penahan kontraport
Gambar penampang sungai
3.1 Pemilihan Jenis Pondasi
Pondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar.
Berdasarkan sistemnya, pondasi, abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi
beberapa macam, antara lain :
Tabel 3.2 Jenis Pondasi
Jenis pondasi Kedalaman Lapisan Tanah Keras
Pondasi Lansung 0-3m
Pondasi Sumuran 3-15m
Pondasi Tiang Beton 15-60m
Pondasi Tiang Baja >60m
Perkiraan letak tanah keras berdasarkan pada nilai tekana konus (qc), dimana nilai hubungan
antara nilai konus (qc) terhadap konsistensi tanah sebagai berikut:
1 Tanah sangat lunak 0<qc<5km/cm^2
2 Tanah lunak 5<qc<10km/cm^2
3 Tanah leguk 10<qc<20km/cm^2
4 Tanah kempal 20<qc<40km/cm^2
5 Tanah sangat kenyal 40<qc<80km/cm^2
6 Tanah keras 80<qc<150km/cm^2
7 Tanah sangat keras qc>150km/cm^2
Dari hasil data sondir pada lokasi calon jembatan adalah sebagai berikut :
Tabel 3.3 Hasil data sondir pada lokasi calon jembatan
Kedalaman qc (kg/cm^2)
kiri Kanan
1 5 40
2 45 55
3 30 50
4 25 60
5 48 75
6 45 70
7 49 55
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0.00 15.00 30.00 45.00 60.00 75.00
8 44 50
9 50 53
10 48 50
11 46 49
12 44 51
13 45 64
14 50 75
15 51 65
16 60 80
17 80 100
18 100 120
19 110 120
20 125 110
21 150 150
Dari data sondir diatas didapatkan kondisi tanah keras untuk masing- masing sisi
antara lain: pada bagian kiri terdapat pada kedalaman 17 m dan pada bagian kanan terdapat
pada kedalaman 16m,namun pada bentang kanan disamakan pada kedalaman 17m sehingga
dapat disimpulkan bahwa jenis pondasi yang digunakan adalah jenis pondasi sumuran
Gambar Bentuk pondasi dan abutment
Abutment
Pondasi Sumuran
BAB IV
PENENTUAN JENIS BANGUNAN ATAS DAN JENIS PILAR
4.1 Penentuan Jenis Bangunan Atas
Dalam merencanakan bangunan atas jembatan ada beberapa tipe konstruksi
yang perlu dipertimbangkan untuk dipergunakan sesuai dengan bentangnya.
Beberapa alternatif tersebut adalah sebagai berikut :
1. Alternatif I : Konstruksi Jembatan Gantung
2. Alternatif II : Konstruksi Beton Prategang
3. Alternatif III : Konstruksi Rangka Baja
Dari beberapa alternatif tersebut dilakukan penilaian/pemilihan yang sesuai
dengan situasi dan kondisi, serta pertimbangan keuntungan dan kerugian dari
masing-masing alternatif tersebut.
Tabel 4.1 Pemilihan Konstruksi Berdasarkan Bentang Jembatan
Dengan panjang bentang jembatan sebesar 70 m maka dipilih type jembatan Rangka
Baja dengan jumlah 1 (satu) buah, hal ini dimakudkan agar menghindari adanya
pembangunan pilar.
4.2 Penentuan Jenis Pilar
pilar atau pier berfungsi untuk mendukung bangunan atas. Bila pilar ada pada suatu
jembatan letaknya diantara kedua abutment dan jumlahnya tergantung keperluan, sering
kali pilar tidak diperlukan. Dan pada perencanaan ini tidak diperlukannya adanya pilar
karna mengunakan type rangka baja
BAB V
PERHITUNGAN PEMBEBANAN STRUKTUR JEMBATAN RANGKA
5.1 Data Teknis Jembatan
Gambar 5.1 rencana jembatan rangka
Tabel berat jenis bahan
BERAT JENIS BAHAN NOTASI BESAR SATUAN
Berat Beton Bertulang Wc 2500 Kg/m^3
Berat Beton Tidak Bertulang W’c 2400 Kg/m^3
Berat Aspal Wa 2200 Kg/m^3
Berat Jenis Air Ww 981 Kg/m^3
Berat Jenis Baja Ws 172 Kg/m^3
5.2 Data struktur atas
Bangunan atas: sesuai dengan istilahnya berada pada bagian atas
jembatan, yang berfungsi menampung beban-beban yang ditimbulkan oleh
lalu lintas orang, kendaraan dan lain-lain yang kemudian disalurkan pada
bagian bawah bangunan. Bangunan atas umumnya terdiri atas:
Gealagar-gelagar induk, terbentang dari titik tumpu ke titik tumpu
Konstruksi tumpuan di atas pangkal jembatan kuk atau pancang
Konstruksi dari lantai kendaraan dengan apa yang diperlukan untuk itu
pemikul lintang dan pemikul memanjang yang disambung dengan
gelagar-gelagar induk.
Table data bangunan atas
URAIAN DIMENSI NOTASI DIMENSI SATUAN
Lebar Jalan (jalur lalu lintas) b1 7 m
Lebar Trotoar b2 1 m
Lebar Median b3 - m
Lebar Total Jembatan b 9 m
Tebal Slab lantai jembtan ts 0.2 m
Tebal Lapisan + Overlay ta 0.05 M
Tebal Trotoar tt 0.3 M
Tebal Genangan Air Hujan th 0.05 M
Panjang Gelagar Memanjang l1 70 M
Panjang Gelagar Melintang l2 7 M
Panjang ikatan angin bawah li1 8.6 M
900
Gelagar Memanjang
WF 400.200.8.13
TROTOAR h=25 cmGelagar melintang
WF 800.300.16.30
Ralling Ø 70.2
Pelat Lantai Kendaraan, 0.2
Kait Angin Atas150.150.18
tebal aspal, 0.075
Panjang ikatan angin atas li2 8.6 M
Panjang tiang Diagonal Ls 7.5 M
Panjang bentang jembatan L 60 M
Tinggi Bidang samping Jembatan Ha 2.5 M
Jarak Antara Girder S 1.4 M
Gambar detail struktur Atas
5.4 Data struktur Bawah
Struktur bawah berfungsi menerima/memikul beban-beban yang
diberikan bangunan atas dan kemudian menyalurkannya ke pondasi.Beban-
beban tersebut selanjutnya oleh pondasi disalurkan ke tanah. Untuk mengetahui
jenis pondasi yang akan digunakan harus diketahui terlebih dahulu mengenai
keadaan, susunan dan sifat lapisan tanah serta daya dukungnya. Masalah-
masalah teknik yang sering dijumpai oleh ahli-ahli teknik sipil adalah dalam
menentukan daya dukung dan kemungkinan penurunan/settlement yang
terjadi.Adapun fungsi abutmen ini antara lain :
Sebagai perletakan balok jembatan atau beam.
Sebagai perletakan plat injak.
Sebagai penerus gaya-gaya yang bekerja pada struktur atas ke pondasi.
Sebagai penahan tekanan tanah aktif.
Gambar dimensi pondasi
h8
h7
h4
h2
h1
B
h3
h5
h6
b4
b3
b2
b1
Tabel data bangunan bawah
NOTASI (M) KETERANGAN NOTASI (M)
h1 0.5 Panjang Abutment By
h2 0.2 Tebal Wing-Wall Hw
h3 0.3 Tanah Timbunan
h4 0.5 Berat Volume, Ws 18 KN/m^3
h5 0.5 Sudut Gesek,Ф 30
h6 1.5 Kohesi, c - Kpa
h7 0.7 Tanah Asli (didasar
pilecap)
h8 0.8 Berat Volume, Ws 19 KN/m^3
H 5 Sudut Gesek,Ф 25
b1 0.2 Kohesi, c 15 Kpa
b2 0.25 Bahan struktur
b3 1 Mutu Beton 30 Mpa
b4 1.5 Mutu Baja Tulangan BJ-37
B 3.5
5.4 Analisi Beban Kerja
5.4.1 Barat Sendiri (MS)
Berat Sendiri (self weight) adalah berat bahan dan bagian jembatan
yang merupakan elmen structural, ditambah dengan elmen non structural yang
dipikul dan bersifat tetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam yaitu
berat sendiri struktur atas dan berat sendiri struktur bawah.
5.4.1.1 Berat Sendiri Bangunan Atas
Gambar abutment
Table 5. perhitungan berat sendri pada bangunan atas
No Beban
b
(m) t (m)
L
(m) Luas Volume n
Berat
jenis Satuan
Berat
(kg)
1 Slab 7 0.2 70 1.4 98 1 2500 Kg/m^3 245000
2 Aspal 7 0.075 70 0.525 36.75 1 2200 Kg/m^3 80850
3 Air 7 0.05 70 0.35 24.5 1 981 Kg/m^3 24034.5
4 Trotoal 1 0.25 70 0.25 17.5 2 2200 Kg/m^3 77000
5 Gelagar memanjang - - 70 - - 5 66 kg/m 23100
6 Gelagar melintang 7 - - - - 10 241 kg/m 16870
7
Ikatan angin
bawah - - 8.602 - - 43 51 kg/m 18864.19
8 Ikatan angin atas - - 8.602 - - 30 51 kg/m 13161.06
9
Rangka induk A-
N - - 5 - - 28 232 kg/m 32480
10 Rangka induk O-B' - - 5 - - 26 232 kg/m 30160
11
Rangka induk A-
N 7.5 - - 28 232 kg/m 48720
12 Sandaran 70 0.0412 - 2 5.77 kg/m 807.8
Total WMS 611047.5
Total berat sendiri struktur atas WMS = 611047.5 kg
Berat pada abutment PMS (1/2 WMS) = 305523.8 kg
Eksentrisitas beban terhadap pondasi (e) = 1.75m
Momen akibat berat sendiri struktur atas MMS (PMS*e) = 534666.6 Kg.m
12
1
2
3
4
513
15
7
1617
8
10 11
9
6
14
19
20
22
21
150
50
150
70
100 20
23
80
70
200
50
20
50
350
150
50
150
Gambar Beban sendri struktur bawah
5.4.1 Berat Sendiri Bangunan Bawah
Gambar abutment
Table 5. perhitungan berat sendri pada bangunan bawah
No
Parameter Berat Bagian Berat
Jenis
(Kg.m^3)
Berat (kg) Lengan
(m)
Momen
(Kg.M) b H Total
panjang shape
Abutment
1 0.2 0.7 10 1 2500 3500 2.400 -8400
2 0.25 0.2 10 1 2500 1250 2.375 -2968.75
3 1.25 0.3 10 1 2500 9375 1.625 -15234.4
4 1.5 0.5 10 1 2500 18750 1.750 -32812.5
5 0.25 0.5 10 0.5 2500 1562.5 2.333 -3645.83
6 0.25 0.5 10 0.5 2500 1562.5 1.167 -1822.92
7 1 2.5 10 1 2500 62500 1.750 -109375
8 1.25 0.7 10 0.5 2500 10937.5 2.667 -29166.7
9 1.25 0.7 10 0.5 2500 10937.5 0.833 -9114.58
10 1.25 0.8 10 1 2500 25000 2.875 -71875
11 1.25 0.8 10 1 2500 25000 0.625 -15625
Wingwall
12 2.5 1.5 2 1 2500 18750 3.75 -70312.5
13 2.5 0.5 2 1 2500 6250 3.75 -23437.5
14 0.25 0.5 2 0.5 2500 312.5 2.333 -729.167
15 2.75 1.5 2 1 2500 20625 3.625 -74765.6
16 1.5 0.7 2 0.5 2500 2625 4 -10500
17 1.25 0.7 2 0.5 2500 2187.5 3.083 -6744.79
18 lateral stop
block 0.2 2 - 10 - -
Tanah
19 1 1.5 10 1 18 270 3 -810
20 1 0.5 10 1 18 90 3 -270
21 0.25 0.5 10 0.5 18 11.25 2.4167 -27.1875
22 1.25 1.5 10 1 18 337.5 2.875 -970.313
23 1.25 0.7 10 0.5 18 78.75 3.083 -242.813
PMS 221922.5 MMS -488851
Total beban akibat berat sendri (MS) adalah penjumlahan beban akibat berat sendri
bangunan atas dan bangunan bawah.
NO Berat Sendiri PMS (Kg) MMS (Kg.m)
1 Struktur Atas 611047.546 -534666.6028
2 Struktur bawah 221922.5 -488850.5208
832970.046 -1023517.124
5.4.12 Analisis Tekanan Tanah
pada bagian tanah dibelakang dinding abutment yang dibebani
lalulintas, harus diperhitungkan beban tambahan yang setara dengan tanah
setebal 0.60 m, yang merupakan beban merata ekuivalen beban kendaraan
pada bagian tersebut. Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga
nominal berat tanah (ws), sudut gesek dalam (Ф), dan kohesi (c) dengan:
ws’ = ws
Ф’ = tan-1 (kФR*tan Ф) dengan fak. Preduksi Ф’= 0.7
C’ = KcR *c dengan fak. Preduksi c’,=1.00
Koefisien tanah aktif, ka = tan^2(45- Ф’/2)
Berat Tanah ws = 18 KN/m^3
Sudut gesek dalam, Ф = 30
Kohesi c = -
Tinggi Abutment H = 5m
Lebar Abutment B = 10 m
Dengan beban merata akibat berat timbunan merupakan tanah setinggi
0.6 m yang merupakan ekuivalen beban kendaraan.
0.6 Ws = 0.6 * 18
= 10.8 kpa
Perhitungan nilai tekanan aktif dan pasif
Ka = tan^2 (45- Ф/2)
= 0.333
Kp = tan^2 (45+Ф/2)
= 3
Tabel Tekanan Tanah
NO Rumus Pa Lengan Momen
Tekanan Tanah Aktif
1 ws*H*ka*0.5*H1*B 749.25 1.667 1248.75
2 (0.6*ws)*ka*H1*B 179.82 2.5 449.55
Tekanan Tanah Pasif
1 Ws*H2*kp*0.5*H2*by 25920 1.333 34560
TTA 929.07 MTA 1698.3
G
a
m
bar Pengaruh Tekanan Tanah
5.4.5 Analisa Pengaruh Beban Lajur
Beban kendaraan yang merupakan beban lajur “D” terdiri dari beban
terbagi merata (uniformly Distribution Load) dan Beban garis ( Knife Edge
Load) dengan :
q = 2.2 t/m’ jika L< 30 m
q = 1.1 (1+30/L) t/m’ Jika L >60 m
q = 2.2 t/m’- 1.1/60 * (L-30) Jika 30< L < 60m
P = 12 Ton
2
1
0.60 * W1
Gambar Distribusi beban “D” yang bekerja pada jembatan jalan raya
Beban terbagi rata (q) dengan :
Panjang jembatan : 70 m
Lebar Jembatan : 7 m
Sehingga
q = 1.1 (1+30/L)
= 1.1 (1+30/70)
= 1571 kg/m’
Besar beban lajur WTD adalah:
WTD = (q * L * (5.5 + B ) /2 ) + ( p * (5.5 + B ) /2 )
= (1571 * 70 * (5.5 +7.5 ) /2 ) + (1200 *(5.5 +7.5 ) /2)
= 694812.5 kg
PTD = ½ * WTD
= ½ * 694812.5
= 347406.25 kg
MTD = PTD *e
= 347406.25 * 1.75
= 607960.937 kg.m
5.4.6 Beban pedestrian / Beban pejalan kaki (Tp)
Jembatan Jalan raya direncanakan dapat memikul Beban hidup merata
pada Trotoar yang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang
didukungnya,beban hidup merata q :
A ≤ 10 m^2 q = 5 kpa
10 m^2 < A ≤ 100 m^2 q = 5-0.033*(A-10) Kpa
A > 100 m^2 q = 2 Kpa
Dengan data :
Panjang bentang = 70 m
Lebar Trotoar = 1 m
Jumlah = 2
Luas Bidang Trotoar yang didukung abutment
A = 1*70/2*2
= 70 m^2
Beban pada Abutment akibat pejalan kaki
q = 5-0.0033 * ( 70 -10)
= 4. 82 kpa atau 482 Kg/m^2
Beban pada abutment akibat pejalan kaki
PTP = A * q
= 70 * 482
=33740 kg
Momen pada Fondasi Akibat Beban
MTP = e * PTP
= 1.75 *33740
= 59045 kg
5.4.7 Analisa Pengaruh Gaya Rem (TB)
Pengaruh Pegereman dan lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya
dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada permukaan lantai
jembatan. Besarnya gaya Rem arah memanjang jembatan adalah sebagai
berikut :
Gaya rem, TTB = 250 KN Lt ≤ 80 m
Gaya rem, TTB = 250 + 2.5 * (Lt-80) KN Lt 80 < Lt ≤ 180 m
Gaya rem, TTB = 500 KN Lt ≥ 180 m
Gambar Pengaruh Beban Rem
Untuk,
Lt = L = 70 m
Gaya rem = 25 kg
Lengan terhadap pondasi = 5 m
Momen pada pondasi akibat gaya gem
MTB = PTB * YTB
= 25 * 5
= 125 kg.m
Lengan terhadap breast wall = 3.5 m
Momen pada breast wall akibat gaya rem
MTB = PTB * YTB
= 25 * 3.5
= 87.5 kg.m
5.4.8 Pengaruh Temperatur
untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang
timbul akbat pengaruh Temperatur, diambil perbedaan temperatur yang
besarnya setengah dari selisih antara temperatur minimum rata-rata pada
lantai jembatan:
B
YTB=500
Y'TB=350
TTB
Gambar Pengaruh Tempratur
Temperatur Maksimum Rata-rata.
Tmax = 40 C
Temperatur Minimum Rata-rata.
Tmin = 15 C
ΔT = (Tmax-Tmin) / 2
Perbedaan Temperatur,
ΔT = 12,5 C
Koefisien muai manjang untuk beton,
a = 1, E -0.5 / C
Kekakuan geser Untuk tumpuan berupa elastomeric
K = 0.15 kg/m
Panjang batang girder
L = 70.00 m
Jumlah Tumpuan Elastomeric (jumlah girder)
n = 5 buah
gaya pada abutment akibat pengaruh tempratur
TET = a * ΔT * k *L/2 *n
= 0.844 kg
Lengan terhadap Fondasi
YET = 4.3 m
Momen pada fondasi akibat tempratur
MET = TET * YET
= 4.3 * 0.844
= 3.6292 kg.m
Lengan terhadap breast wall
Y’ET = 2.8
Momen pada Breast wall akibat tempratur
M’ET = Y’ET * TET
YET=500
Y'ET=280
B
TET
= 2.8 * 0.844
= 2.3632 kg.m
5.4.9 Analisis Beban angin
a. Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung
dengan rumus:
TEW= 0.0006*Cw*(Vw)^2*Ab
Dengan :
Cw : koefisien Seret
Vw : Kecepatan angina rencana
Ab : Luas Bidang Samping Jembatan
Dari data perencanaan jembatan didapat :
Panjang bentang, L = 70 m
Tinggi jembatan, ha = 6 m
Luas bidang kontak = 405 *30% (jembatan Rangka)
= 121.5 m^2
Cw = 1.25
Vw = 35 m/dt
Beban angin pada abutment, TEW = 0.0006*Cw*(Vw)^2*Ab
= 0.0006*1.25*(35)^2*121.5
= 111.628 kN
= 11.162 kg
Lengan terhadap Pondasi, YEW1 = hx + ha/2
= 4.3 + 3
= 7.3 m
Momen pada pondasi, MEW1 = YEW1* TEW
= 11.162 * 7.3
= 81.488 kg.m
Lengan pada breastwall Y’EW1 = 2.8 m + 3
= 5.8 m
Momen pada Breastwall M’EW1 = TEW * M’EW1
= 11.162 * 5.8
=64.739 kg.m
b. Angin yang meniup kendaraan
Gaya angin tambahan arah horizontal pada permukaan lantai jembatan
akibat angina yang meniup kendaraan diatas jembatan dihitung dengan :
TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)^2*L/2
Dengan:
Cw = 1.20
TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)^2*L/2
= 0.0012*1.20*(35)^2*70/2
= 61.74 KN
= 6.174 kg
Lengan terhadap pondasi, YEW2 = hx + hb + ts +ta
= 4.3 +1 + 0.2 +0.05
= 5.55 m
Momen pada pondasi, MEW2 = YEW2 * TEW2
= 5.55 *6.174
= 34.265 kg.m
Lengan terhadap Breastwall, Y’EW2 = YEW2-1.5
= 5.55-1.5
= 4.05 m
Momen pada breastwall = Y’EW2 * TEW2
= 4.05 *6.174
=25.005 kg.m
Beban total pada abutment
Total beban angin pada abutment, TEW = TEW1+TEW2
= 11.162 + 6.174
= 17.336 kg
Total Momen pada pondasi,MEW = MEW1+MEW2
= 81.488 + 34.265
= 115.735 kg.m
Total Momen pada breastwall, M’EW = M’EW1+ M’EW2
= 64.739 +25.005
=89.445 kg.m
c. Transfer Beban Angin ke Lantai Jembatan
Beban angina tambahan yang meniup bidang samping kendaraan :
TEW = 0.0012* Cw*(Vw)^2
= 0.176 KN/m
Bidang Vertikal yang ditiup angina bidang samping kendaraan dengan
tinggi (h) 2.00 m diatas lantai jembatan dan jarak antar roda kendaraan (x)
sebesar 1.75 m
Gaya pada abutment akibat transfer beban angina kelantai jembatan.
PEW = 2*(1/2 *h/x *TEW)*1/2
= 2* (1/2*2/1.75*0.175)*1/2
= 1.512 Kg
Eksentrisitas Beban thp. Fondasi = 1.75 m
Momen akibat beban angin = 1.75 * 1.512
= 2.646 Kg.m
19
20
22
21
23
80
70
200
50
20
50
350
150
50
150
150
50
150
70
100 20C*s*I*Wt
12
1
2
3
4
513
15
7
1617
8
10 11
9
6
14
Gambar pengaruh beban gempa
5.4.11 Analisis Beban Gempa
a. Beban Gempa Statik Ekivalen
Beban gempa dihitung dengan Rumus:
TEQ = Kh * I * Wt
Dengan, Kh = C * S
TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau
I = factor Kepengtingan
Wt = Berat total jembatan
KN = PMS + PMA
C = Koefisien Geser
S = Faktor type struktur yang berhubungan dengan
kapasitas penyerapan energy gempa
Waktu getar struktur dihitung dengan rumus
T = 2* p *√(WTP/(g*KP)
Dengan
g = Percepatan grafitasi
KP = Kekakuan strktur yang merupakan gaya
horizontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan
WTP = PMS (strk.atas)+1/2 *pms (strk. Bawah)
Beban gempa arah memanjang (Arah x)
Tinggi breast wall,Lb = 1.5+ 0.5+0.5+0.3
= 2.8 m Ukuran penampang breastwall,b=by = 10 m
h=ba = 1 m inersia penampang breast wall, Ic = 1/12 * b * h^3 = 1/12 * 10*1^3
= 0.833 m^4 Mutu beton = 25 mpa
Modulus elastisitas beton = 23500 mpa Ec = 23500000 Kpa Nilai kekakuan, kp =3*Ec*Ic/Lb3
=3*2350000*0.833/2.8^3 =2675223.214 KN/m
=267522.321 kg/m
Berat struktur atas,PMS = 611047.5 kg
Berat struktur bawah ,PMS = 221922.5 kg
Berat total Struktur , WTP = 1054892.5 Kg
Waktu getar alami ,T = 2*л*√(WTP/(g*KP)
= 2* л*√(1054892.5/9.81*267522.321)
= 3.983 detik
Lokasi wilayah gempa = zona 5
C = 0.1 Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis beton
bertulang, maka factor jenis struktur S = 1.0* F dengan, F = 1.25-0.025*n F harus > 1
F = Faktor prangkaan n = Jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral
untuk n=2, maka F = 1.2 S = 1.2
Kh = C*S (Koefisien = 0.1*1.2
= 0.12 Untuk jembatan yang memuat >2000 kendaraan/ hari, jembatan pada jalan raya utama atau ateri jembatan dimana terdapat route
alternatife, maka ambil factor kepentingan. I = 1.00
TEQ = Kh*I*Wt = 0.12*1*Wt = 0.12 Wt
Tabel Distribusi Beban gempa pada abutment
No
Parameter Berat Bagian Berat
Jenis
(Kg.m^3)
Berat
(kg) TEQ
Lengan
(m)
Momen
(Kg.M) b h Total
panjang shape
Abutment
1 0.2 0.7 10 1 2500 3500 420 4.750 1995
2 0.25 0.2 10 1 2500 1250 150 4.400 660
3 1.25 0.3 10 1 2500 9375 1125 4.150 4668.75
4 1.5 0.5 10 1 2500 18750 2250 3.750 8437.5
5 0.25 0.5 10 0.5 2500 1562.5 187.5 3.330 624.375
6 0.25 0.5 10 0.5 2500 1562.5 187.5 3.330 624.375
7 1 2.5 10 1 2500 62500 7500 1.750 13125
8 1.25 0.7 10 0.5 2500 10937.5 1312.5 1.033 1355.813
9 1.25 0.7 10 0.5 2500 10937.5 1312.5 1.033 1355.813
10 1.25 0.8 10 1 2500 25000 3000 0.400 1200
11 1.25 0.8 10 1 2500 25000 3000 0.400 1200
Wingwall
12 2.5 1.5 2 1 2500 18750 2250 4.25 9562.5
13 2.5 0.5 2 1 2500 6250 750 2.75 2062.5
14 0.25 0.5 2 0.5 2500 312.5 37.5 2.667 100.0125
15 2.75 1.5 2 1 2500 20625 2475 1.75 4331.25
16 1.5 0.7 2 0.5 2500 2625 315 1.266 398.79
17 1.25 0.7 2 0.5 2500 2187.5 262.5 1.266 332.325
18 lateral stop
block 0.2 2 - 10 1.2 - -
Tanah
19 1 1.5 10 1 18 270 32.4 4.25 137.7
20 1 0.5 10 1 18 90 10.8 2.75 29.7
21 0.25 0.5 10 0.5 18 11.25 1.35 2.6670 3.60045
22 1.25 1.5 10 1 18 337.5 40.5 1.75 70.875
23 1.25 0.7 10 0.5 18 78.75 9.45 1.266 11.9637
TEQ 26630.7 MEQ 52287.84
Letak titik tangkap gaya horizontal gempa, YEQ = MEQ/TEQ
= 52287.84/26630.7 = 1.963 m
Beban gempa arah melintang jembatan (arah Y)
Tinggi breast wall,Lb = 1.5+ 0.5+0.5+0.3 = 2.8 m Ukuran penampang breastwall,b=by = 10 m
h=ba = 1 m inersia penampang breast wall, Ic = 1/12 * b * h^3
= 1/12 * 1*10^3 = 83.33 m^4 Nilai kekakuan, kp =3*Ec*Ic/Lb3
=3*2350000*83.33/2.8^3 =267628302.7 KN/m
=26762830.27 kg/m
Mutu beton = 25 mpa Modulus elastisitas beton = 23500 mpa
Ec = 23500000 Kpa
Waktu getar alami ,T = 2*л*√(WTP/(g*KP)
= 2* л*√(1054892.5/9.81*267522.321)
= 3.983 detik
Lokasi wilayah gempa = zona 5 Koefisien geser dasar,C = 0.1
Faktor type struktur,S = 1.3. F
= 1.3* 1.2
= 1.56
Koef gempa horizontal,kh = C*S
= 0.1*1.56
=0.156
Faktor kepentingan,I = 1.00 TEQ = Kh*I*Wt
= 0.156*1*Wt = 0.156 Wt
Berat total Struktur , Wt = 1054892.5 Kg
TEQ = Kh*I*Wt
= 0.156*1*1054892.5 = 164563.23 kg
Momen pondasi,MEQ = TEQ*YEQ = 164563.23*1.963 =323037.620 kg.m
H* Ws*? kaG
TEQ
80
70
200
50
20
50
150
50
150
6.4.1 Tekanan akibat Tanah dinamis Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis dihitung
dengan menggunakan koefisien tekanan tanah dinamis (ΔKaG) sebagai berikut:
ɵ = tan-1 (kh) KaG = cos^2 (ϕ’- ɵ )/ (cos^2 ɵ *(1+√sin(ϕ’- ɵ))/cos ɵ)) ΔKag =KaG-Ka
Gambar Pengaruh Tanah Dinamis
Tekanan tanah dinamis, P = Hw * ws * KaG
H = 5 m By = 10 m Kh = 0.156
ϕ’ = tan-1(kϕR*tanϕ), dimana kϕR = 0.7 = 22
Ka = 0.333 Ws = 18 kN/m^3 ɵ = tan-1(Kh)
= tan-1(0.156) = 8.9
Cos^2(ϕ’- ɵ) =0.984
(cos^2 ɵ *(1+√sin(ϕ’- ɵ))/cos ɵ)) = 0.558
KaG =1.763
ΔKag =1.763-0.333
=1.4304
Gaya gempa lateral,TEQ = ½ * H^2 * ws * ΔKag *by
= ½ * 5^2 * 8.9 * 1.4304 *10
=1591.32 KN
=159.132 kg
Lengan terhadap pondasi, YEQ = 2/3 *H
= 3.333 m
Momen akibat gempa,MEQ = TEQ*yEQ
= 159.132 *3.333
= 530.44 Kg.m
6.4.11 Gesekan pada perletakan (FB)
Koefisien gesek pada tumpuan yang berupa elastomer, μ = 0.18
Gaya Gesek yang timbul hanya ditinjau terhadap beban berat sendiri
dan beban mati tambahan.
Gambar pengaruh Gesekan pada Perletakan
YET=500
Y'ET=280
B
TFB
Reaksi abutment akibat :
PMS = 611047.546 Kg
Reaksi abutment akibat beban tetap
TFB = μ.PMS
= 0.18 *611047.546
= 109988.5583 kg
Lengan terhadap fondasi
YFB = 4.3 m
Momen pada pondasi akibat gempa
MFB = TFB* YFB
= 109988.5583*4.3
= 472950.800 Kg.m
Lengan terhadap breastwall
Y’FB = 2.8 m
Momen terhadap breast wall
MFB = TFB* Y’FB
=109988.5583 *2.8
=307967.9632 Kg.m
6.4.12 Kombinasi pembebanan
Konstruksi jembatan beserta bagian–bagiannya harus ditinjau terhadap
kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja. Tegangan yang
digunakan dalam pemeriksaan kekuatan konstruksi yang bersangkutan
dinaikkan terhadap tegangan yang diijinkan sesuai keadaan elastis.
Tegangan yang digunakan dinyatakan dalam persen terhadap tegangan
yang diijinkan sesuai kombinasi pembebanan dan gaya pada tabel berikut :
Tabel Kombinasi Pembebanan
*) Khusus untuk jembatan baja
Keterangan :
A = Beban angin
Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan
AHg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa
Gg = Gaya gesek pada tumpuan bergerak
Gh = Gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi
(H+K) = Beban hidup dan kejut
M = Beban mati
P1 = Gaya-gaya pada saat pelaksanan
Rm = Gaya rem
S = Gaya sentrifugal
SR = Gaya akibat susut dan rangkak
Tm = Gaya akibat perubahan suhu
Ta = Gaya tekanan tanah
Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Tb = Gaya tumbuk
Tu = Gaya angkat
6.4.13 Kontrol Stabilitas Guling
6.4.14 Perencanaan pondasi Sumuran
Direncanakan pondasi sumuran dengan
kedalaman = 12 m
Diameter = 1.5 m
qc =
a. Parameter Tanah Asli
Lapis 1: φ1 = 40 ֯
Tan φ1 = 0.6
γ = 1.7 t/m^3
C1 = 2.1 t/m^2
h 1 = 2.0 m
Lapis 2: φ1 = 40 ֯
Tan φ1 = 0.6
γ = 1.7 t/m^3
C1 = 2.1 t/m^2
h 1 =2.0 m
Dari Grafik diproleh untuk φ=40, besarnya factor daya dukung tanah
menurut tarzaghi :
Nc = 95.6
Nγ = 114
Nq = 81.2
Qult = 1.3 x c x Nc + D x γ x Nq + 0.3 x γ1 x B x Nγ
=
=
Qsf = Qult/ SF
=
=
b. Koefisien Tekanan Tanah
Ka.1 = tg^2 (45-ᴓ/2)
=
Ka.2 =
Tegangan tanah aktif pada pondasi sumuran :
c. Mencari Diameter Sumuran
Direncanakan menggunakan pondasi sumuran dengan panjang 12 m,
dikarenakan pondasi berbentuk sumuran maka berlaku rumus Tarzaghi :
Qult = 1.3 x c x Nc + D xγ x Nq + 0.6 x γ1 x R x Nγ
Qult = P/A
Dimana:
P =
d. Jumlah pondasi Sumuran
Beban Mati =
Qult =
Jumlah pondasi Sumuran
N =
e. Jarak pondasi sumuran
f. Syarat Jarak = 1.5 D -3.0 D
=
Diambil Jarak antar pondasi sumuran antar as ke as adalah – m
Jarak dari tepi 1 m