Laporan PBS Jembatan

LAPORAN TUGAS

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL JEMBATAN SIGANDUL II TKS295

DISUSUN OLEH : Aji Santiko – 21010113120008 Tri Kumala Hasan – 21010113120017

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK SIPIL DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO 2017

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL TKS295

DISUSUN OLEH : Aji Santiko – 21010113120008 Tri Kumala Hasan – 21010113120017

Disetujui Dosen Pengampu Mata Kuliah

Disetujui Dosen Pembimbing Tugas

Pada Tanggal ……………… 2017

Pada Tanggal ……………… 2017

Ir. Bambang Pudjianto, M.T.

Ir. Djoko Purwanto, M.S.

NIP. 19521205 1985 03 1 001

NIP. 19600526 1987 10 1 001

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................................ 2 DAFTAR ISI ................................................................................................................................ DAFTAR TABEL .....................................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR................................................................................................................. vi BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ......................................................................................................... 1 1.2. Maksud .................................................................................................................... 2 1.3. Tujuan ...................................................................................................................... 2 1.4. Manfaat .................................................................................................................... 2 1.5. Deskripsi Lokasi Perencanaan ................................................................................. 3 1.5.1. Lokasi ............................................................................................................. 3 1.5.2. Identifikasi Masalah ....................................................................................... 3 1.5.3. Perumusan Masalah ....................................................................................... 5 1.5.4. Pembatasan Masalah ...................................................................................... 6 1.5.5. Sistematika Penulisan..................................................................................... 6 BAB II STUDI PUSTAKA ........................................................................................................ 8 2.1. Perencanaan Geometri ............................................................................................. 8 2.1.1. Kecepatan Rencana ........................................................................................ 8 2.1.2. Landai Maksimum ......................................................................................... 8 2.1.3. Panjang Kritis ................................................................................................. 9 2.1.4. Aliyemen Horisontal ...................................................................................... 9 2.2. Analisa Lalu Lintas ................................................................................................ 11 2.2.1. Klasifikasi menurut Medan Jalan ................................................................. 11 2.2.2. Nilai Ekivalensi Mobil Penumpang ............................................................. 11 2.2.3. Analisa Kapasitas ......................................................................................... 12 2.3. Aspek Tanah .......................................................................................................... 15 2.4. Hidrologi ................................................................................................................ 17 2.4.1. Periode Ulang ............................................................................................... 17 2.4.2. Debit Banjir .................................................................................................. 18

2.4.3. Tinggi Muka Air Banjir ............................................................................... 19 2.4.4. Gerusan ........................................................................................................ 19 2.5. Pemilihan Lokasi Jembatan ................................................................................... 20 2.6. Layout Jembatan .................................................................................................... 20 2.7. Pertimbangan Layout Jembatan Melintasi Sungai ................................................ 22 2.7.1. Persilangan pada sungai (main channel) & lembah datar (valley flats) ....... 23 2.7.2. Sungai & tributary ........................................................................................ 23 2.7.3. Sungai permanen .......................................................................................... 24 2.7.4. Pengalihan / perbaikan aliran sungai............................................................ 24 2.8. Struktur Jembatan .................................................................................................. 25 2.8.1. Bangunan Atas ............................................................................................. 25 2.8.2. Bangunan Bawah ......................................................................................... 27 2.9. Analisa Struktur ..................................................................................................... 32 2.9.1. Pembebanan ................................................................................................. 32 2.9.2. Kombinasi Pembebanan ............................................................................... 32 BAB III METODOLOGI ......................................................................................................... 37 3.1. Kerangka Pikir ....................................................................................................... 37 3.2. Metode dan Tahapan Perencanaan ........................................................................ 38 3.3. Kriteria Perencanaan.............................................................................................. 38 3.4. Standart Perencanaan ............................................................................................. 40 BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA ..................................................................... 41 4.1. Pengembangan Alternatif Trase Jalan ................................................................... 41 4.2. Pemilihan Alternatif Trase Terbaik ....................................................................... 41 4.3. Perencanaan Geometri Jalan Trase 2 (Trase Terpilih) .......................................... 49 4.3.1. Alinyemen Horizontal .................................................................................. 49 4.3.2. Alinyemen Vertikal ...................................................................................... 55 4.4. Perencanaan Geometri Jembatan ........................................................................... 63 4.4.1. Kondisi Topografi ........................................................................................ 63 4.4.2. Kondisi Lalu Lintas ...................................................................................... 63 4.4.3. Kondisi Tanah .............................................................................................. 68 4.4.4. Kondisi Hidrologi......................................................................................... 71 4.5. Penetapan Panjang Jembatan ................................................................................. 76 BAB V PERENCANAAN TIPE JEMBATAN ....................................................................... 78

i

5.1. Pengembangan Alternatif Tipe Jembatan .............................................................. 78 5.1.1. Jembatan Rangka Baja Lantai Bawah (Through Truss) .............................. 78 5.1.2. Jembatan Rangka Baja Lantai Atas (Deck Truss)........................................ 80 5.1.3. Jembatan Rangka Baja Melengkung ............................................................ 81 5.2. Pemilihan Tipe Jembatan....................................................................................... 81 5.2.1. Kekuatan Dan Stabilitas Struktural .............................................................. 81 5.2.2. Kenyamanan Bagi Pengguna Jalan .............................................................. 82 5.2.3. Ekonomis...................................................................................................... 82 5.2.4. Kemudahan Pelaksanaan .............................................................................. 83 5.2.5. Durabilitas .................................................................................................... 83 5.2.6. Kemudahan Pemeliharaan ............................................................................ 84 5.2.7. Estetika ......................................................................................................... 84 5.3. Pemilihan Tipe Komponen Jembatan Terpilih ...................................................... 85 5.3.1. Bangunan Atas ............................................................................................. 85 5.3.2. Bangunan Bawah ......................................................................................... 87 5.3.3. Pondasi ......................................................................................................... 87 5.3.4. Bangunan Pelengkap dan Pengaman ........................................................... 87 BAB VI PERENCANAAN DETAIL STRUKTUR JEMBATAN .......................................... 88 6.1. Analisis Struktur .................................................................................................... 88 6.1.1. Pembebanan ................................................................................................. 88 6.1.2. Analisa menggunakan software SAP2000 ................................................. 108 6.2. Pendimensian Komponen Jembatan .................................................................... 130 6.2.1. Bangunan Atas ........................................................................................... 130 6.2.2. Bangunan Bawah ....................................................................................... 213 BAB VII PENUTUP .............................................................................................................. 250 7.1. Kesimpulan .......................................................................................................... 250 7.2. Saran .................................................................................................................... 251 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 252

ii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kecepatan Rencana (VR) ........................................................................................... 8 Tabel 2.2 Kelandaian Maksimum yang Diizinkan ..................................................................... 8 Tabel 2.3 Panjang Kritis ............................................................................................................. 9 Tabel 2.4 Klasifikasi menurut Medan ...................................................................................... 11 Tabel 2.5 Ekivalensi Kendaraan Penumpang (emp) untuk Jalan 2/2 ....................................... 11 Tabel 2.6 Kapasitas Dasar Jalan Luar Kota 2/2UD .................................................................. 12 Tabel 2.7 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Lebar Jalur Lalu-Lintas (FCW) ..................... 13 Tabel 2.8 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Pemisah Arah (FCSP) .................................... 13 Tabel 2.9 Kelas Hambatan Samping ........................................................................................ 14 Tabel 2.10 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Hambatan Samping (FCSF) ......................... 14 Tabel 2.11 Nilai - Nilai Daya Dukung Terzaghi ...................................................................... 16 Tabel 2.12 Nilai Variasi Yt ...................................................................................................... 17 Tabel 2.13 Nilai Yn .................................................................................................................. 18 Tabel 2.14 Nilai Sn ................................................................................................................... 18 Tabel 2.15 Faktor Penggerusan Lacey ..................................................................................... 19 Tabel 2.16 Kedalaman Penggerusan ........................................................................................ 19 Tabel 2.17 Jenis Bangunan Atas Jembatan .............................................................................. 26 Tabel 2.18 Jenis Pangkal Tipikal.............................................................................................. 28 Tabel 2.19 Dimensi Pondasi Tipikal dan Beban Rencana Keadaan......................................... 31 Tabel 2.20 Kombinasi Beban & Faktor Beban......................................................................... 35 Tabel 2.21 Faktor Beban untuk Berat Sendiri .......................................................................... 36 Tabel 2.22 Faktor Beban untuk Beban Mati Tambahan ........................................................... 36 Tabel 4.1 Melintang Kelandaian Alternatif Trase 1 ................................................................. 42 Tabel 4.2 Melintang Kelandaian Alternatif Trase 2 ................................................................. 43 Tabel 4.3 Volume Galian & Timbunan Trase 1 STA 0+000 s.d 0+150 .................................. 44 Tabel 4.4 Volume Galian &Timbunan Trase 1 STA 0+240 s.d 0+548,71 .............................. 45 Tabel 4.5 Volume Galian & Timbunan Trase 2 STA 0+000 s.d 0+100 .................................. 46 Tabel 4.6 Volume Galian & Timbunan Trase 2 STA 0+180 s.d 0+446,65 ............................. 46 Tabel 4.7 Kriteria Pemilihan Lokasi Jembatan ........................................................................ 48 Tabel 4.8 Komponen Tikungan 1 Trase 2 ................................................................................ 52 Tabel 4.9 Komponen Tikungan 2 Trase 2 ................................................................................ 55

iii

Tabel 4.10 Volume Kendaraan Ruas Batas Kab. Wonosobo – Parakan .................................. 64 Tabel 4.11 Penentuan faktor K dan faktor F berdasarkan VLHR ............................................ 64 Tabel 4.12 Konversi dari Satuan kend/hari ke smp/hari .......................................................... 65 Tabel 4.13 Perhitungan LHR Masa Perencanaan ..................................................................... 66 Tabel 4.14 Perhitungan LHR Masa Pelaksanaan ..................................................................... 67 Tabel 4.15 Perhitungan LHR Umur Rencana........................................................................... 67 Tabel 4.16 Perhitungan Periode Ulang ..................................................................................... 72 Tabel 4.17 Perhitungan Curah Hujan Metode Gumbel ............................................................ 73 Tabel 5.1 Hasil Analisa Lendutan Tipe Jembatan .................................................................... 82 Tabel 5.2 Hasil Analisa Kenyamanan Tipe Jembatan .............................................................. 82 Tabel 5.3 Hasil Analisa Ekonomi Tipe Jembatan .................................................................... 83 Tabel 5.4 Analisa Kemudahan Pelaksanaan Tipe Jembatan .................................................... 83 Tabel 5.5 Analisa Durabilitas Tipe Jembatan........................................................................... 83 Tabel 5.6 Analisa Kemudahaan Pemeliharaan Tipe Jembatan................................................. 84 Tabel 5.7 Analisa Estetika Tipe Jembatan................................................................................ 84 Tabel 5.8 Komulatif Analisa Tipe Jembatan ............................................................................ 85 Tabel 6.1 Pembebanan Trotoir ................................................................................................. 89 Tabel 6.2 Koefisien Seret (Cw) ................................................................................................ 96 Tabel 6.3 Kecepatan angin rencana (Vw) ................................................................................ 96 Tabel 6.4 Modulus Elastisitas Young (E) dan Koefisien Panjang (ε) ...................................... 98 Tabel 6.5 Kategori Kinerja Seismik ....................................................................................... 103 Tabel 6.6 Prosedur Analisis Berdasarkan Kategori Kinerja Seismik (A-D) .......................... 104 Tabel 6.7 Komponen Percepatan Gempa Sigandul II ............................................................ 107 Tabel 6.8 Periode dan Percepatan Gempa Sigandul II ........................................................... 107 Tabel 6.9 Definisi Lane pada Sumbu ..................................................................................... 115 Tabel 6.10 Spesifikasi Pipa Sandaran..................................................................................... 131 Tabel 6.11 Tabel Bittner untuk memperoleh Fxm ................................................................. 137 Tabel 6.12 Tabel Bittner untuk memperoleh Fym ................................................................. 138 Tabel 6.13 Section Properties of Alkadeck 1000 E0 Per Meter - Width ................................ 144 Tabel 6.14 Alkadeck 1000 E0 Composite Floor – Span Table for Temporary Suport ........... 144 Tabel 6.15 Gaya Batang Pertambatan Angin Atas IWF 500 x 200 ........................................ 190 Tabel 6.16 Gaya Batang Pertambatan Angin Bawah IWF 400 x 200 .................................... 196 Tabel 6.17 Gaya Batang Rangka Induk .................................................................................. 201 Tabel 6.18 Kombinasi Beban Gaya Batang Rangka Utama ................................................... 205

iv

Tabel 6.19 Jumlah Baut Rangka Utama ................................................................................. 206 Tabel 6.20 Perhitungan Lendutan Rangka Induk ................................................................... 211 Tabel 6.21 Perhitungan Berat Sendiri Abutment.................................................................... 219 Tabel 6.22 Berat & Koordinat Titik berat .............................................................................. 219 Tabel 6.23 Kombinasi pembebanan ....................................................................................... 226 Tabel 6.24 Kombinasi 1 ......................................................................................................... 227 Tabel 6.25 Kombinasi 2 ......................................................................................................... 228 Tabel 6.26 Kombinasi 3 ......................................................................................................... 228 Tabel 6.27 Kombinasi 4 ......................................................................................................... 228 Tabel 6.28 Kombinasi 5 ......................................................................................................... 229 Tabel 6.29 Kombinasi 6 ......................................................................................................... 229 Tabel 6.30 Kontrol Terhadap Guling ..................................................................................... 230 Tabel 6.31 Kontrol terhadap Geser......................................................................................... 230 Tabel 6.32 Kontrol terhadap Eksentrisitas ............................................................................. 231 Tabel 6.33 Kontrol terhadap daya dukung tanah.................................................................... 232 Tabel 6.34 Kombinasi Pembebanan Maksimum .................................................................... 233 Tabel 6.35 Perhitungan Gaya Maksimum & Minimum ......................................................... 242 Tabel 6.36 Perhitungan Akibat Beban Sendiri Wing wall ..................................................... 245 Tabel 6.37 Spesifikasi Seismic Buffer ................................................................................... 249 Tabel 6.38 Spesifikasi Elastomer ........................................................................................... 249

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Pemilihan Tipe Lengkung Horisontal ............................................ 10 Gambar 2.2 Perbandingan antara Square Layout & Skewed Layout ....................................... 21 Gambar 2.3 Layout jembatan yang melintasi sungai & lembah datar...................................... 23 Gambar 2.4 Perlintasan jembatan pada sungai & tributary ...................................................... 23 Gambar 2.5 Alternatif perlintasan jembatan di atas sungai permanen ..................................... 24 Gambar 2.6 Pengalihan / perbaikan alur sungai ....................................................................... 25 Gambar 3.1 Mind Map Tipe & Komponen Jembatan .............................................................. 37 Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Jembatan.................................................................... 38 Gambar 4.1 Data Bore Log 1 Jembatan Sigandul II................................................................. 69 Gambar 4.2 Data Bore Log 2 Jembatan Sigandul II................................................................. 70 Gambar 4.3 Daerah Aliran Sungai (DAS) Sigandul................................................................. 73 Gambar 5.1 Through Truss Tipe Baltimore ............................................................................. 78 Gambar 5.2 Through Truss Tipe Howe .................................................................................... 79 Gambar 5.3 Through Truss Tipe Pratt ...................................................................................... 79 Gambar 5.4 Through Truss Tipe K .......................................................................................... 79 Gambar 5.5 Through Truss Tipe Warren ................................................................................. 79 Gambar 5.6 Through Truss Tipe Through Warren................................................................... 79 Gambar 5.7 Deck Truss Tipe Baltimore................................................................................... 80 Gambar 5.8 Deck Truss Tipe Howe ......................................................................................... 80 Gambar 5.9 Deck Truss Tipe Pratt ........................................................................................... 80 Gambar 5.10 Deck Truss Tipe K .............................................................................................. 80 Gambar 5.11 Deck Truss Tipe Warren..................................................................................... 81 Gambar 5.12 Deck Truss Tipe Through Warren ...................................................................... 81 Gambar 5.13 Arch Truss .......................................................................................................... 81 Gambar 6.1 Dimensi Trotoir Jembatan .................................................................................... 89 Gambar 6.2 Dimensi Railing Jembatan .................................................................................... 90 Gambar 6.3 Beban Truk H dan HS .......................................................................................... 92 Gambar 6.4 Beban Jalur H20-44L dan HS20-44L ................................................................... 92 Gambar 6.5 Konfigurasi General Vehicle ................................................................................ 93 Gambar 6.6 Beban Angin Pengaruh Kendaraan....................................................................... 97 Gambar 6.7 Ragam Getar Struktur 1 Arah Memanjang Jembatan (Tampak Samping) ......... 100

vi

Gambar 6.8 Ragam Getar Struktur 1 Arah Memanjang Jembatan (Tampak Depan)............. 101 Gambar 6.9 Ragam Getar Struktur 2 Arah Melintang Jembatan (Tampak Samping) ........... 101 Gambar 6.10 Ragam Getar Struktur 2 Arah Melintang Jembatan (Tampak Depan) ............. 101 Gambar 6.11 Peta Respon Spektra Percepatan Periode Pendek 0,2 Detik di Batuan Dasar untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 Tahun ................................................... 102 Gambar 6.12 Peta Respon Spektra Percepatan Periode 1 Detik di Batuan Dasar untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 Tahun ................................................... 102 Gambar 6.13 Koefisien Geser Dasar (C) untuk Wilayah Gempa 2 (T = 0,38334 detik) ....... 103 Gambar 6.14 Koefisien Geser Dasar (C) untuk Wilayah Gempa 2 (T = 0,18159 detik) ....... 105 Gambar 6.15 Tampilan Software Online Desain Spektra Indonesia ...................................... 108 Gambar 6.16 Respon Spektrum Sigandul II dengan Berbagai Kondisi Tanah Dasar ............ 108 Gambar 6.17 Denah Lantai Jembatan (Sumbu X – Y) ........................................................... 109 Gambar 6.18 Tampak Samping Jembatan (Sumbu Y - Z) ..................................................... 109 Gambar 6.19 Pemodelan Rangka Jembatan (tampak 3D) ...................................................... 109 Gambar 6.20 Define Material Baja BJ55 & Beton F'c 30 ...................................................... 109 Gambar 6.21 Frame Properties (Satuan mm) ......................................................................... 110 Gambar 6.22 Define Section Area (Satuan mm) .................................................................... 110 Gambar 6.23 Cabel Capacity .................................................................................................. 111 Gambar 6.24 Design Jembatan ( IWF 900 x 300 Ungu; IWF 500 x 200 Biru Muda; IWF 400 x 200 Biru Tua, Kabel 70 Biru, Plat Beton 250 Hujau Tua) ................................ 111 Gambar 6.25 Define Load Pattern .......................................................................................... 112 Gambar 6.26 Beban Trotoir 12,5 kN/m.................................................................................. 113 Gambar 6.27 Beban Railing 34,67 kN/m ............................................................................... 113 Gambar 6.28 Beban ME 22,79 kN/m ..................................................................................... 113 Gambar 6.29 Beban Aspal 224 kg/m2 .................................................................................... 114 Gambar 6.30 Beban Air Hujan 50,1 kg/m2 ............................................................................ 114 Gambar 6.31 Beban Tiang Listrik 5 kN ................................................................................. 114 Gambar 6.32 Menentukan Gelagar yang menjadi As Jalur .................................................... 115 Gambar 6.33 Input Lanes 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, & 2C ............................................................ 116 Gambar 6.34 Mendefinisikan Wheel Load............................................................................. 117 Gambar 6.35 Mendefinisikan Lane Load ............................................................................... 117 Gambar 6.36 Add Vehicle Data ............................................................................................. 118 Gambar 6.37 Wheel Load Cases ............................................................................................ 118 Gambar 6.38 Lane Load Cases ............................................................................................... 119

vii

Gambar 6.39 Max LL Load Cases.......................................................................................... 119 Gambar 6.40 Input Beban Rem 4,027 kN .............................................................................. 120 Gambar 6.41 Beban Pejalan Kaki 3 kN/m ............................................................................. 120 Gambar 6.42 Beban Angin Kanan.......................................................................................... 121 Gambar 6.43 Beban Angin Kiri.............................................................................................. 121 Gambar 6.44 Beban Angin Pengaruh Kendaraan................................................................... 121 Gambar 6.45 Input Temperature Load ................................................................................... 122 Gambar 6.46 Beban Temperature........................................................................................... 122 Gambar 6.47 Insert Quake Period and Acceleration .............................................................. 123 Gambar 6.48 Edit Load Case - Modal .................................................................................... 123 Gambar 6.49 Edit Load Case GEMPA X ............................................................................... 124 Gambar 6.50 Edit Load Case GEMPA Y ............................................................................... 124 Gambar 6.51 Axial Forces Kuat I........................................................................................... 127 Gambar 6.52 Shear 2-2 Kuat I ................................................................................................ 127 Gambar 6.53 Shear 3-3 Kuat I ................................................................................................ 127 Gambar 6.54 Moment 2-2 ...................................................................................................... 128 Gambar 6.55 Moment 3-3 ...................................................................................................... 128 Gambar 6.56 Stell Frame Design Overwrites......................................................................... 129 Gambar 6.57 Strees Ratio Potongan 1 .................................................................................... 129 Gambar 6.58 Strees Ratio Potongan 2 .................................................................................... 130 Gambar 6.59 Strees Ratio Gelagar Lantai .............................................................................. 130 Gambar 6.60 Strees Ratio Keseluruhan.................................................................................. 130 Gambar 6.61 Penampang Railing ........................................................................................... 131 Gambar 6.62 Pembebanan pada Trotoar ................................................................................ 133 Gambar 6.63 Pelat Lantai Kendaraan ..................................................................................... 135 Gambar 6.64 Beban Truk “T” ................................................................................................ 136 Gambar 6.65 Penyebaran Beban “T” pada kondisi 1 ............................................................. 137 Gambar 6.66 Penyebaran Beban “T” pada kondisi 2 ............................................................. 138 Gambar 6.67 Penyebaran Beban “T” kondisi 2 Bagian 1 ...................................................... 139 Gambar 6.68 Penyebaran Beban “T” kondisi 2 Bagian 2 ...................................................... 139 Gambar 6.69 Deck Baja Alkadeck 1000 E ............................................................................. 144 Gambar 6.70 Pemodelan Beban Gelagar Memanjang............................................................ 146 Gambar 6.71 Pembebanan pada Gelagar Tepi ....................................................................... 147 Gambar 6.72 Beban eqivalen beban mati gelagar samping.................................................... 148

viii

Gambar 6.73 pembebanan akibat beban hidup pada gelagar samping ................................... 150 Gambar 6.74 Penampang Melintang Gelagar Tengah............................................................ 152 Gambar 6.75 Penyaluran Beban pelat pada gelagar tengah ................................................... 153 Gambar 6.76 Beban eqivalen beban mati gelagar tengah ...................................................... 153 Gambar 6.77 Pembebanan akibat beban hidup pada gelagar tengah ..................................... 156 Gambar 6.78 Beban Mati pada Kondisi Pre Komposit .......................................................... 160 Gambar 6.79 Beban eqivalen beban mati gelagar samping.................................................... 161 Gambar 6.80 Beban eqivalen beban mati gelagar tengah ...................................................... 161 Gambar 6.81 Beban Q4 .......................................................................................................... 162 Gambar 6.82 Beban Segitiga .................................................................................................. 163 Gambar 6.83 Beban pada Gelagar .......................................................................................... 163 Gambar 6.84 Beban Terpusat Menyebar ................................................................................ 165 Gambar 6.85 Beban Terpusat di Tengah ................................................................................ 166 Gambar 6.86 Beban Merata .................................................................................................... 166 Gambar 6.87 Dimensi Penampang IWF 300 x 900 ............................................................... 167 Gambar 6.88 Beban Mati pada Kondisi Post Komposit......................................................... 169 Gambar 6.89 Beban eqivalen beban mati gelagar samping.................................................... 170 Gambar 6.90 Beban eqivalen beban mati gelagar tengah ...................................................... 171 Gambar 6.91 Beban q4 Gelagar Memanjang ......................................................................... 171 Gambar 6.92 Beban Segitiga .................................................................................................. 172 Gambar 6.93 Beban Terpusat & Merata Gelagar ................................................................... 172 Gambar 6.94 Distribusi Beban Hidup secara Melintang ........................................................ 174 Gambar 6.95 Distribusi Beban secara Melintang ................................................................... 175 Gambar 6.96 Penampang Profil Baja dan Beton .................................................................... 178 Gambar 6.97 Penampang Komposit Profil Baja dan Beton ................................................... 179 Gambar 6.98 Diagram Tegangan Gelagar Komposit ............................................................. 181 Gambar 6.99 Gaya Lintang pada Gelagar .............................................................................. 185 Gambar 6.100 Dimensi Struktur Komposit ............................................................................ 187 Gambar 6.101 Penempatan Shear Connector ......................................................................... 188 Gambar 6.102 Potongan Memanjang & Melintang Shear Connector .................................... 188 Gambar 6.103 Tampak Sambungan ....................................................................................... 189 Gambar 6.104 Jembatan Tampak Atas ................................................................................... 190 Gambar 6.105 Gaya Dalam Batang 1025 ............................................................................... 191 Gambar 6.106 Gaya Dalam Batang 1007 ............................................................................... 191

ix

Gambar 6.107 Gaya Dalam Batang 1044 ............................................................................... 194 Gambar 6.108 Jembatan Tampak Bawah ............................................................................... 195 Gambar 6.109 Gaya Dalam Batang 40 ................................................................................... 196 Gambar 6.110 Gaya Dalam Batang 41 ................................................................................... 196 Gambar 6.111 Jembatan Tampak Samping ............................................................................ 200 Gambar 6.112 Gaya Dalam Batang 299 ................................................................................. 201 Gambar 6.113 Gaya Dalam Batang 349 ................................................................................. 202 Gambar 6.114 Spesifikasi Penggantung ................................................................................. 209 Gambar 6.115 Grafik Mutu Bahan Penggantung ................................................................... 210 Gambar 6.116 Gaya Dalam Maksimum Kabel Penggantung................................................. 210 Gambar 6.117 Penulanngan Plat Injak ................................................................................... 217 Gambar 6.118 Dimensi Rencana Abutmen ............................................................................ 218 Gambar 6.119 Perhitungan Berat Sendiri Abutment .............................................................. 218 Gambar 6.120 Perhitungan Beban akibat Konstruksi Atas .................................................... 219 Gambar 6.121 Show Influence Line / Surface ....................................................................... 220 Gambar 6.122 Garis Pengaruh Beban Berjalan ...................................................................... 221 Gambar 6.123 Perhitungan Beban akibat Tekanan Tanah ..................................................... 223 Gambar 6.124 Penulangan Badan Abutment ......................................................................... 232 Gambar 6.125 Grafik Perhitungan Beton Bertulang untuk fy 400 MPa d'/h = 0.15 .............. 235 Gambar 6.126 Penulangan Badan Abutment ......................................................................... 236 Gambar 6.127 Penulangan Kepala Abutment ........................................................................ 239 Gambar 6.128 Pembebanan Poer............................................................................................ 239 Gambar 6.129 Penulangan Poer ............................................................................................. 241 Gambar 6.130 Denah Rencana Pondasi Tiang Pancang pada Abument ................................ 243 Gambar 6.131 Dimensi Wingwall .......................................................................................... 244 Gambar 6.132 Akibat Beban Sendiri Wingwall ..................................................................... 244 Gambar 6.133 Akibat Tekanan Tanah Aktif .......................................................................... 245 Gambar 6.134 Penulangan Wingwall ..................................................................................... 247

x

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang sedang gencar dalam melakukan pembangunan infrastruktur untuk peningkatan kesejahteraan. Kementerian PUPR RI memfokuskan dan mengalokasikan dana untuk membangun 3 Program Prioritas Nasional, yaitu: Ketahanan Air/Pangan, Konektivitas, Perumahan & Pemukiman. Dengan menekan pada konektivitas antar berbagai pusat perdagangan, industri, dan pemerintahan akan tercapainya pembangunan yang merata di berbagai daerah. Dengan adanya program tersebut, pemerintah akan terus menggenjot pembangunan nasional terutama yang berhubungan dengan konektivitas dan transportasi, salah satunya adalah pembangunan jalan dan jembatan. Banyaknya jalan dan jembatan yang dimiliki Indonesia, tidak semuanya memenuhi kaidah persyaratan perancangan. Perlu adanya desain baru untuk menentukan alternatif lain supaya lebih aman dan nyaman untuk dilalui sesuai dengan perkembangan lalu lintas yang dilayaninya. Salah satu jembatan yang perlu untuk dilakukan desain baru adalah Jembatan Sigandul. Jembatan Sigandul merupakan jembatan yang berada pada ruas Jalan Batas Kab. Wonosobo – Parakan Kec. Kledung Kab. Temanggung. Jembatan Sigandul yang sudah ada sekarang desain trase dan jembatannya cenderung mengikuti topografi, sehingga tidak memenuhi persyaratan geometris terutama pada tikungan tajamnya. Tikungan yang digunakan memiliki radius yang kecil sehingga jika terdapat kendaraan berat seperti bus atau truk yang mempunyai radius tikungan yang besar maka akan memakan lajur di sebelahnya. Hal ini yang akan membuat kemacetan apabila pada lajur di sebelahnya terdapat kendaraan berat yang memiliki radius tikungan yang besar pula. Belum ditambah dengan banyaknya kecelakaan yang terjadi. Mengenai kapasitas jalan tersebut juga sudah tidak memadai untuk melayani beban lalu lintas kolektor jalur tengah ini. Semakin banyak kendaraan yang melewati jalur ini baik dari sepeda motor, mobil, truk, maupun bus-bus pariwisata. Mengenai kapasitas strukturnya juga sudah tidak memadai dengan ditunjukkan dengan adanya kerusakan jalan seperti retak rambut, berlubang, dan bergelombang.

1

Selain itu dengan kondisi aliyemen yang berliku – liku disesuaikan medan, membuat kendaraan harus menjaga kecepatan tetap pelan agar bisa dengan aman melintasinya, akibatnya pada hari – hari saat lalu lintas padat, kemacetan tak terelakkan lagi. Jembatan Sigandul berupa jembatan gelagar baja dengan bentang 25 m. Struktur jembatan tersebut masih layak digunakan dan hanya perlu pemeliharan saja. Namun terkait dengan peningkatan kapasitas lalu lintas pada hari – hari tertentu, jembatan dengan lebar 8.5 m tersebut kurang mampu menyediakan ruang yang mumpuni. Poin-poin itulah yang menjadikan perlunya desain baru Jembatan Sigandul II. Menyediakan berbagai alternatif pemilihan trase yang akan dipilih berdasarkan variabelvariabel penentuan alternatif trase yang memenuhi persyaratan, aman, nyaman, ekonomis, ramah lingkungan, serta memiliki nilai estetika yang tinggi sehingga bisa menjadi sebuah “icon” dan “National Pride” daerah tersebut.

1.2. Maksud Maksud dari penulisan Tugas Perencanaan Bangunan Sipil pilihan bidang Perencanaan Jembatan adalah menunjang fungsi jalan yang dihubungkan dengan adanya jembatan untuk memecahkan persoalan atau melayani lalu lintas selama umur pelayanan tertentu.

1.3. Tujuan Tujuan dari penulisan Tugas Perencanaan Bangunan Sipil pilihan bidang Perencanaan Jembatan adalah : a. Memperbesar daya tampung volume lalu lintas yang ada. b. Memicu pertumbuhan ekonomi khususnya di Kecamatan Kledung. c. Meningkatkan tingkat pelayanan jalan tersebut. d. Memperlancar arus lalu lintas yang melewati ruas jalan tersebut.

1.4. Manfaat Manfaat dari penulisan Tugas Perencanaan Bangunan Sipil pilihan bidang Perencanaan Jembatan adalah: a. Dapat mengetahui tentang langkah-langkah dalam perencanaan jembatan. b. Dapat mengetahui aspek-sapek yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan jembatan.

2

c. Dapat mengetahui dasar pemilihan tipe bangunan struktur atas, struktur bawah dan bangunan pelengkap yang sesuai dengan situasi dan kondisi jembatan yang akan direncanakan.

1.5. Deskripsi Lokasi Perencanaan 1.5.1. Lokasi Perencanaan jembatan kali ini akan mengganti jembatan eksisting yang berlokasi: a. Kabupaten

: Temanggung

b. Kecamatan

: Kledung

c. Nama Jembatan

: Jembatan Sigandul

d. Sungai

: Sungai Sigandul

e. Nama Jalan

: Jalan Ajibarang-Secang

f. Fungsi Jalan

: Kolektor

g. Status Jalan

: Jalan Provinsi

h. Kelas Jalan

: Kelas 1 Bina Marga

Jembatan Sigandul II yang akan didesain kali ini merupakan jembatan pengganti sekaligus menjadi shortcut untuk tikungan tajam di daerah Sigandul II, Temanggung. Kondisi existing dari struktur jembatan yang digantikan masih cukup bagus, dengan struktur atas berupa jembatan girder beton. Kondisi jalan yang digantikan tidak mengalami kerusakan yang cukup serius, hanya beberapa bagian yang retak dan berlubang. Bangunan pelengkap yang digunakan sebenarnya sudah tersedia di jalur yang lama seperti cermin cembung tikungan, guide post, guide rail, dan barrier pengaman samping lajur jalan (karena sebelah jalan merupakan jurang) Untuk kondisi geometri lingkungan, berada di bukit, memiliki kemiringan yang curam, dan jari-jari tikungan yang kecil, sehingga untuk kendaraan yang besar sulit melakukan manuver. Selain itu juga jarak pandang di tikungan kurang dikarenakan tikungan yang tajam

1.5.2. Identifikasi Masalah Perencanaan Jembatan Sigandul II tentunya tidak lepas dari berbagai aspek yang perlu dipertimbangkan yang akan mempengaruhi fungsi jembatan dan ruas jalan yang melingkupi. Aspek – aspek tersebut di antaranya :

3

A. Kapasitas Geometri Jembatan yang dibangun dipengaruhi faktor geometri jalan yang melintasinya. Pengaruh tersebut di antaranya : 1) Koordinasi aliyemen horizontal dengan bentang jembatan. Pada perencanaan jembatan yang ideal sebaiknya lengkung horizontal atau tikungan tidak terletak pada jembatan, karena akan perlu perhitungan ketahanan struktur jembatan terhadap gaya sentrifugal dari lalu lintas kendaraan yang melintasi jembatan. 2) Koordinasi aliyemen vertikal dengan bentang jembatan Jembatan sebaiknya tidak berpotongan dengan lengkung vertikal, hal ini untuk mengantisipasi penambahan perkerasan pada jembatan. Apabila kondisi terpaksa, maka penggunaan panjang lengkung bisa diambil yang paling kecil dari beberapa perhitungan yang ada. 3) Koordinasi aliyemen horizontal dengan aliyemen vertikal Pada perencanaan ini, titik awal dengan elevasi eksisting terhubung dengan titik akhir dengan elevasi eksisting sehingga dengan kemiringan maksimum yang didapat harus bisa menghubungkan kedua titik tersebut. Demikian juga terhadap posisi koordinat dari kedua titik yang dihubungkan dengan aliyemen horizontal. Aliyemen horizontal dan vertikal kemudian dipastikan agar tidak saling overlap. 4) Lebar Jembatan Lebar jembatan tergantung lebar jalan yang melintasinya, di mana dipengaruhi oleh kapasitas lalu lintas yang didapat dari data LHR yang menghasilkan derajat kejenuhan yang ideal. 5) Ruang Bebas Jembatan Ruang bebas jembatan terdiri dari ruang bebas atas dan ruang bebas bawah. Ruang bebas atas meliputi ketersediaan untuk bangunan atas jembatan di mana ruang yang tersedia tidak terdapat gangguan seperti cabang pohon atau kabel dan lain – lain. Sedangkan untuk ruang bebas bawah dipengaruhi oleh tinggi jagaan terhadap muka air banjir. Dengan adanya ruang bebas atas dan bawah jembatan yang direncanakan bisa memanfaatkan ruang bebas tersebut. Misalnya jika muka air banjir masih jauh terhadap jembatan, bisa digunakan jembatan rangka baja

4

yang rangkanya ditempatkan di bawah gelagar, sehingga memiliki nilai estetika yang lebih baik.

B. Kapasitas Perlintasan Untuk perencanaan dengan kondisi perlintasan yang memerlukan peningkatan kapasitas (misalkan kebutuhan penambahan luas penampang melintang) atau kondisi perlintasan yang tanahnya berupa tanah lunak atau pada daerah sesar bisa direncanakan dengan normalisasi pada bagian perlintasannya, karena hal tersebut pun akan menunjang kestabilan jembatannya.

C. Kapasitas Struktur Komponen struktur yang terdapat pada perencanaan ini di antaranya struktur atas berupa rangka baja, struktur bawah berupa abutmen dan fondasi, bangunan pengaman seperti rail, dan jaringan listrik.

D. Lingkungan Aspek lingkungan memberi andil cukup besar pada perencanaan jembatan, seperti kondisi guna lahan, rencana tata ruang dan tata guna lahan di sekitar jembatan, ruang, tersedianya sumber daya dan fasilitas yang menunjang atau yang berpengaruh terhadap keberadaan dan rencana pembangunan jembatan seandainya jembatan perlu diganti.

1.5.3. Perumusan Masalah Permasalahan yang dapat dirumuskan di antara sebagai berikut : a. Apakah bentang yang digunakan (dihitung dari luar penampang sungai atau dari dalam penampang sungai) agar kebutuhan aliyemen horizontal dan vertikal terpenuhi? b. Apakah diperlukan adanya peningkatan kapasitas aliran sungai pada jembatan Sigandul II? c. Bagaimana pemilihan bangunan atas, bawah, dan pelengkap pada jembatan Sigandul II?

5

d. Apakah penggunaan pilar pada perencanaan jembatan Sigandul II ini efektif dalam pelaksanaannya mengingat kondisi penampang sungai yang curam dan kedalaman tanah kerasnya?

1.5.4. Pembatasan Masalah Kebutuhan kelengkapan bangunan atas, bawah, dan pelengkap tergantung permodelan jembatan di mana memungkinkan untuk tidak diperlukannya salah satu komponen jembatan. Sebagai contoh yaitu pilar jembatan, butuh tidaknya pilar ditentukan bentang, bahan konstruksi jembatan dan kondisi penampang sungai (perlintasan), sehingga bila dengan tidak adanya pilar tidak diperlukan perhitungan struktur pilar.

1.5.5. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas Perencanaan Bangunan Sipil Jembatan ini dibagi menjadi beberapa bab dengan materi sebagai berikut : BAB I

PENDAHULUAN Bab ini berisikan latar belakang, maksud, tujuan, manfaat, diskripsi lokasi perencanaan, dan sistematika penulisan.

BAB II

STUDI PUSTAKA Bab ini berisi mengenai tinjauan umum, lalu lintas, aspek geometri, aspek tanah, aspek topografi, aspek hidrologi dan aspek konstruksi.

BAB III METODOLOGI Bab ini membahas mengenai tahapan-tahapan perencanaan yang terdiri dari tahap persiapan, perencanaan, pengumpulan data, analisa dan pengolahan data, perancangan struktur jembatan, gambar desain. BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISA DATA Bab ini memuat analisa jalan eksisting, analisa data hidrologi, analisa geoteknik,

pengolahan data yang terkumpul, baik itu data primer

maupun data sekunder yang mendukung pada perhitungan konstruksi. BAB V

PERANCANGAN TIPE JEMBATAN Bab ini membahas mengenai pemilihan lokasi jembatan, penentuan bentang dan lebar jembatan, pemilihan struktur atas jembatan dan pemilihan struktur bawah jembatan.

6

BAB VI PERANCANGAN DETAIL STRUKTUR JEMBATAN Bab ini membahas mengenai perhitungan komponen struktur atas, komponen struktur bawah dan komponen bangunan pelengkap jembatan. BAB VII PENUTUP Bab ini merupakan kesimpulan dan saran-saran mengenai hasil-hasil perhitungan dan perencanaan struktur jembatan tersebut.

7

BAB II STUDI PUSTAKA

2.1. Perencanaan Geometri 2.1.1. Kecepatan Rencana Kecepatan rencana, VR, pada suatu ruas jalan adalah kecepatan yang dipilih sebagai dasar perencanaan geometrik jalan yang memungkinkan kendaraankendaraan bergerak dengan aman dan nyaman. VR ditetapkan dari Tabel 2.1 Kecepatan Rencana (Vr). Untuk kondisi medan yang sulit, VR suatu segmen jalan dapat diturunkan dengan syarat bahwa penurunan tersebut tidak lebih dari 20 km/jam.

Tabel 2.1 Kecepatan Rencana (Vr) Kecepatan Rencana, VR (km/jam) Datar Bukit Pegunungan Arteri 70 – 120 60 – 80 40 – 70 Kolektor 60 – 90 50 – 60 30 – 50 Lokal 50 – 70 30 – 50 20 – 30 Sumber: Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota, 1997 Fungsi

2.1.2. Landai Maksimum Kelandaian maksimum dimaksudkan untuk memungkinkan kendaraan bergerak terus tanpa kehilangan kecepatan yang berarti. Kelandaian maksimum didasarkan pada kecepatan truk yang bermuatan penuh yang mampu bergerak dengan penurunan kecepatan tidak lebih dari separuh kecepatan semula tanpa harus menggunakan gigi rendah. Kelandaian maksimum untuk berbagai VR ditetapkan dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 2.2 Kelandaian Maksimum yang Diizinkan VR (km/jam)

120

110

100

80

60

50

40

Kelandaian 3 3 4 5 8 9 10 Maksimal (%) Sumber: Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota, 1997

< 40 10

8

2.1.3. Panjang Kritis Panjang kritis yaitu panjang landai maksimum yang harus disediakan agar kendaraan dapat mempertahankan kecepatannya sedemikian sehingga penurunan kecepatan tidak lebih dari separuh VR. Lama perjalanan tersebut ditetapkan tidak lebih dari satu menit. Panjang kritis dapat ditetapkan dari tabel berikut .

Tabel 2.3 Panjang Kritis Kecepatan pada awal tanjakan km / jam 80 60

4 630 320

5 460 210

Kelandaian ( % ) 6 7 8 360 270 230 160 120 110

9 230 90

10 200 80

Sumber: Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota, 1997

2.1.4. Aliyemen Horisontal Alinyemen horizontal adalah proyeksi sumbu jalan pada bidang horizontal. Alinyemen horizontal terdiri dari bagian lurus (tangent) dan bagian lengkung (disebut tikungan). Bentuk tikungan terdiri atas 3 yaitu:

1. Full Circle (FC), yaitu tikungan yang berbentuk busur lingkaran secara penuh. Tikungan ini memiliki satu titik pusat lingkaran dengan jari-jari yang seragam. 2. Spiral-Circle-Spiral (SCS), yaitu tikungan yang terdiri dari 1 lengkung lingkaran dan 2 lengkung spiral. 3. Spiral-Spiral (SS), yaitu beberapa tikungan majemuk yang memiliki bebrapa radius tikungan, yang dapat terdiri dari 3 lengkung/lebih.

Geometri pada bagian lengkung didesain sedemikian rupa dimaksudkan untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang diterima oleh kendaraan yang berjalan pada kecepatan rencana. Untuk keselamatan pemakai jalan, jarak pandang dan daerah bebas samping jalan, maka alinyemen horizontal harus dipertimbangkan secara akurat. Dalam pemilihan tipe tikungan atau lengkung horizontal, dapat menggunakan diagram alir sebagai berikut :

9

Start Input Δ, VR, emaks Hitung Rmin

Tentukan Rdesain Asumsi awal S-C-S

Hitung Geometri Tikungan (Ts, Es, θs, Lc, P, Ls Ya Lc < 25 m

S-S

Tidak Ya P < 0,25 m

FC

Tidak e < 0,04 atau (1,5 en)

Ya FC

Tidak S-C-S Finish Gambar 2.1 Diagram Alir Pemilihan Tipe Lengkung Horisontal

1) Aliyemen Vertikal Alinyemen vertikal adalah proyeksi sumbu jalan tegak lurus bidang vertikal yang terdiri dari bagian landau vertikal dan bagian lengkung vertikal. Alinyemen vertikal merupakan garis potong yang dibentuk oleh bidang vertikal melalui sumbu jalan. Alinyemen vertikal ini bisa disebut dengan penampang memanjang jalan. Alinyemen vertikal terdiri atas bagian lurus dan bagian lengkung, yaitu:

10

a. Bagian lurus dapat berupa landai positif (tanjakan), atau landau negatif (turunan), atau juga landau nol (datar) b. Bagian lengkung vertikal dapat berupa lengkung cekung atau lengkung cembung.

2.2. Analisa Lalu Lintas Hal - hal yang perlu dipertimbangkan dalam perencanaan jembatan ditinjau dari segi lalu lintas, antara lain :

2.2.1. Klasifikasi menurut Medan Jalan Medan jalan diklasifikasikan berdasarkan sebagian besar kemiringan medan yang diukur tegak lurus garis kontur. Klasifikasi menurut medan jalan untuk perencanaan geometrik dapat dilihat dalam tabel di bawah ini.

Tabel 2.4 Klasifikasi menurut Medan No Jenis Medan Notasi Kemiringan Medan (%) 1. Datar D 25 Sumber: Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota, 1997

2.2.2. Nilai Ekivalensi Mobil Penumpang Nilai Ekivalensi Mobil Penumpang (emp) merupakan koefisien yang digunakan untuk mengekuivalensikan berbagai jenis kendaraan kedalam satuan mobil peumpang (smp). Nilai konversi dari berbagai jenis kendaraan dilampirkan seperti pada berikut.

Tabel 2.5 Ekivalensi Kendaraan Penumpang (emp) untuk Jalan 2/2 Tipe Alinyemen

Arus total (kend/jam)

MHV

LB

LT

Datar

0 800 1350 ≥ 1900

1,2 1,8 1,5 1,3

1,2 1,8 1,6 1,5

1,8 2,7 2,5 2,5

MC Lebar jalur lalu-lintas (m) 8m 0,8 0,6 0,4 1,2 0,9 0,6 0,9 0,7 0,5 0,6 0,5 0,4

11

Tipe Alinyemen

Bukit

Gunung

Arus total (kend/jam)

MHV

LB

LT

0 650 1100 ≥ 1600 0 450 900 ≥ 1350

1,8 2,4 2,0 1,7 3,5 3,0 2,5 1,9

1,6 2,5 2,0 1,7 2,5 3,2 2,5 2,2

5,2 2,0 4,0 3,2 6,0 5,5 5,0 4,0

MC Lebar jalur lalu-lintas (m) 8m 0,7 0,5 0,3 1,0 0,8 0,5 0,8 0,6 0,4 0,5 0,4 0,3 0,6 0,4 0,2 0,9 0,7 0,4 0,7 0,5 0,3 0,5 0,4 0,3

Sumber: MKJI, 1997

2.2.3. Analisa Kapasitas Berdasarkan MKJI, 1997 perhitungan kapasitas jalan luar kota menggunakan rumus: 𝐶𝐶 = 𝐶𝐶 0 × 𝐹𝐹𝐶𝐶𝑊𝑊 × 𝐹𝐹𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆 × 𝐹𝐹𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆 (𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠/𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗)

(1)

Di mana C

= Kapasitas

Co

= Kapasitas dasar (smp/jam)

FCW

= Faktor penyesuaian akibat lebar jalur lalu-lintas

FCSP

= Faktor penyesuaian akibat pemisah arah

FCSF

= Faktor penyesuaian akibat hambatan samping

2.2.3.1. Kapasitas dasar (Co)

Tabel 2.6 Kapasitas Dasar Jalan Luar Kota 2/2UD Tipe Jalan / Tipe Alinyemen Dua lajur tak-terbagi - Datar - Bukit - Gunung Sumber: MKJI, 1997

Kapasitas dasar total kedua arah (smp/jam) 3100 3000 2900

12

2.2.3.2. Faktor penyesuaian akibat lebar jalur lalu-lintas (FCW)

Tabel 2.7 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Lebar Jalur Lalu-Lintas (FCW) Tipe Jalan Empat-lajur terbagi Enam-lajur terbagi

Lebar efektif jalur-lalu-lintas (Wc) (m) Per Lajur 3,00 3,25 3,50 3,75 Empat-lajur tak Per Lajur terbagi 3,00 3,25 3,50 3,75 Dua-lajur takTotal kedua arah terbagi 5 6 7 8 9 10 11 Sumber: MKJI, 1997

FCW 0,91 0,96 1,00 1,03 0,91 0,96 1,00 1,03 0,69 0,91 1,00 1,08 1,15 1,21 1,27

2.2.3.3. Faktor penyesuaian akibat pemisah arah (FCSP)

Tabel 2.8 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Pemisah Arah (FCSP) Pemisah arah SP %-%

50-50

55-45

60-40

65-35

70-30

FCSPB Dua-lajur 2/2 Empat-lajur 4/2

1,00 1,00

0,97 0,975

0,94 0,95

0,91 0,925

0,88 0,90

Sumber: MKJI, 1997

2.2.3.4. Faktor penyesuaian akibat hambatan samping (FCSF) Untuk menentukan FCSF perlu diketahui dahulu kelas hambatan sampingnya.

13

Tabel 2.9 Kelas Hambatan Samping Frekuensi berbobot dari kejadian (ke dua sisi jalan) < 50 50 – 149 150 – 249 250 – 350 > 350

Kelas hambatan samping

Kondisi khas

Pedalaman, pertanian / tidak berkembang; tanpa kegiatan Pedalaman, beberapa bangunan dan kegiatan di samping jalan Desa, kegiatan dan angkutan lokal Desa, beberapa kegiatan pasar Hampir perkotaan, pasar/kegiatan perdagangan

Sangat Rendah Rendah

VL

Sedang Tinggi Sangat Tinggi

M H VH

L

Sumber: MKJI, 1997

Tabel 2.10 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Hambatan Samping (FCSF) Tipe jalan

4/2 D

2/2 UD 4/2 UD

Kelas hambatan samping

Faktor penyesuaian akibat hambatan samping (FCSF) Lebar bahu efektif (Ws) ≤ 0,5

1,0

1,5

≥ 2,0

VL

0,99

1,00

1,01

1,03

L

0,96

0,97

0,99

1,01

M

0,93

0,95

0,96

0,99

H

0,90

0,92

0,95

0,97

VH

0,88

0,90

0,93

0,96

VL

0,97

0,99

1,00

1,02

L

0,93

0,95

0,97

1,00

M

0,88

0,91

0,94

0,98

H

0,84

0,87

0,91

0,95

VH

0,80

0,83

0,88

0,93

Sumber: MKJI, 1997

2.2.3.5. Derajat Kejenuhan Degree of Saturation digunakan untuk mengetahui apakah prediksi volume kendaraan yang melewati jalan apakah lebih banyak dibanding kapasitas jalan. Berdasarkan Permen PU No. 19/PRT/M/2011, derajat kejenuhan maksimal untuk jalan arteri/kolektor adalah 0,85

𝐷𝐷𝐷𝐷 =

𝑉𝑉𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 𝐶𝐶

(2)

14

2.3. Aspek Tanah Tinjauan aspek tanah pada perencanaan jembatan ini meliputi tinjauan terhadap data-data tanah yang ada seperti : nilai kohesi, sudut geser tanah, γ tanah, nilai California Bearing Ratio (CBR), kadar air tanah dan void ratio agar dapat ditentukan jenis pondasi yang akan digunakan, kedalaman pondasi serta dimensinya. Selain data-data tanah tanah di atas juga dapat untuk menentukan jenis perkuatan tanah dan kestabilan lereng(stabilitas tanah) guna mendukung keamanan dari struktur yang akan dibuat. Penyelidikan tanah untuk perencanaan pondasi jembatan dimaksudkan untuk mengetahui daya dukung tanah (DDT) yang dilakukan dengan penyelidikan boring atau sondir di lokasi yang direncanakan sebagai lokasi abutment. Selanjutnya untuk mengetahui jenis, ukuran dan sifat-sifat dari tanah dilakukan pengujian tanah, baik secara visual di lapangan maupun pengetesan di laboratorium mekanika tanah. Penyelidikan tanah untuk perencanaan pondasi jembatan dimaksudkan untuk mengetahui daya dukung tanah dasar setempat untuk perencanaan pondasi jembatan. Daya dukung tanah (DDT) dilakukan dengan penyelidikan boring atau sondir sedangkan untuk mengetahui jenis, ukuran dan sifat-sifat tanah dilakukan pengujian tanah baik dengan cara pengamatan visual di lapangan maupun dengan pengetesan tanah di laboratorium mekanika tanah. Kemudian dengan pengeboran serta pengambilan contoh tanah dari lokasi akan didapat informasi data tanah secara benar dan teliti. Secara umum hal-hal yang diperlukan untuk perencanaan pondasi jembatan antara lain sebagai berikut: a. Kemampuan tanah (daya dukung tanah) b. Penurunan yang terjadi harus minimal c. Terjadinya penurunan harus merata d. Tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari daya dukung tanah Dalam perencanaan pondasi, besaran tanah yang harus diperhitungkan adalah daya dukung tanah dan letak lapisan tanah keras. Daya dukung tanah yang telah dihitung harus lebih besar dari beban ultimat yang telah dihitung. Pada perhitungan pondasi digunakan analisa kapasitas daya dukung menurut Terzaghi, seperti yang tertera pada rumus di bawah ini. 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝑄𝑄𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 . �𝑐𝑐 . 𝑁𝑁𝑐𝑐 �1 + 0,3 � + 𝛾𝛾 . 𝐷𝐷𝑓𝑓 . 𝑁𝑁𝑞𝑞 + 0,5 . 𝛾𝛾 . 𝐵𝐵 . 𝑁𝑁𝛾𝛾 . �1 − 0,2 �� 𝐿𝐿 𝐿𝐿

(3)

15

Dimana : Qult

= daya dukung ultimate tanah dasar (t/m2)

c

= kohesi tanah dasar (t/m2)

γ

= berat isi tanah dasar (t/m3)

B

= D = lebar pondasi (meter)

Df

= kedalaman pondasi (meter)

Nγ, Nq, Nc

= faktor daya dukung Terzaghi

Ap

= luas dasar pondasi (m2)

L

= panjang pondasi (m)

Tabel 2.11 Nilai - Nilai Daya Dukung Terzaghi φ

Nc

Keruntuhan Geser Umum Nq Nγ

Keruntuhan Geser Lokal N’c N’q N’γ

0 5

5.7 7.3

1.0 1.6

0.0 0.5

5.7 6.7

1.0 1.4

0.0 0.2

10

9.6

2.7

1.2

8.0

1.9

0.5

15

12.9

4.4

2.5

9.7

2.7

0.9

20

17.7

7.4

5.0

11.8

3.9

1.7

25

25.1

12.7

9.7

14.8

5.6

3.2

30

37.2

22.5

19.7

19.0

8.3

5.7

34

52.6

36.5

35.0

23.7

11.7

9.0

35

57.8

41.4

42.4

25.2

12.6

10.1

40

95.7

81.3

100.4

34.9

20.5

18.8

45

172.3

173.3

297.5

51.2

35.1

37.7

48

258.3

287.9

780.1

66.8

50.5

60.4

50

347.6

415.3

1153.2

81.3

65.6

87.1

Sehubungan dengan persamaan kapasitas daya dukung tanah seperti di atas, maka γ1 kedudukan muka air tanah juga dapat dipengaruhi besarnya ultimate bearing capacity (daya dukung tanah). Apabila muka air tanah berada tepat pada dasar pondasi maka Dr. γo diambil dengan γsub (submerged) yaitu satuan berat tanah dalam dalam keadaan jenuh air ( γsub = γsat – γair ). Apabila muka air tanah berada di atas dasar pondasi maka : Dr. γo harus diganti dengan Df1. γo + D12. γsub Keterangan : . γo

= Satuan berat tanah diatas muka air tanah

16

. γsub = Satuan berat tanah dibawah muka air tanah Kontrol daya dukung tanah terhadap abutment sesuai dengan persamaan berikut ini.

𝜎𝜎 =

Di mana : SF

= safety factor 1.5 ~ 3

B

= lebar abutment

L

= panjang abutment

A

= Luas bidang bawah pondasi

W

= 1/6 x L x B2

V

= gaya vertikal ( ton)

∑ 𝑉𝑉 ∑ 𝑉𝑉 + ∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀 ± ≤ 𝜎𝜎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝐴𝐴 𝑊𝑊

(4)

MV = jumlah momen vertical yang terjadi MH = jumlah momen vertical vertical yang terjadi

2.4. Hidrologi Analisis hidrologi diperlukan untuk mencari besarnya nilai debit banjir rencana, elevasi banjir tertinggi, dan kedalaman penggerusan (socuring) yang nantinya digunakan untuk menentukan tinggi bebas (clearance) jembatan dari muka air tertinggi.

2.4.1. Periode Ulang Interval yang berulang ini biasanya disebut dengan frekwensi. Dalam perhitungan periode ulang ini dipakai Metode Gumbel.

Tabel 2.12 Nilai Variasi Yt Periode Ulang 2 5 10 25 50 100

Variasi yang berkurang (Yt) 0,3665 1,4999 2,2502 3,1985 3,9019 4,6001

17

Tabel 2.13 Nilai Yn n 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 0,4952 0,5225 0,5362 0,5436 0,5485 0,5521 0,5548 0,5569 0,5586

1 0,4996 0,5252 0,5371 0,5422 0,5489 0,5534 0,5552 0,5570 0,5587

2 0,5035 0,5258 0,5350 0,5448 0,5493 0,5527 0,5555 0,5572 0,5589

3 0,5070 0,5283 0,5388 0,5453 0,5497 0,5530 0,5555 0,5574 0,5591

4 0,5100 0,5296 0,5402 0,5458 0,5501 0,5533 0,5557 0,5576 0,5592

5 0,5128 0,5309 0,5402 0,5463 0,5504 0,5535 0,5559 0,5578 0,5593

6 0,5157 0,5320 0,5410 0,5468 0,5508 0,5538 0,5561 0,5580 0,5595

7 0,5181 0,5332 0,5418 0,5473 0,5511 0,5540 0,5563 0,5581 0,5596

8 0,5202 0,5343 0,5426 0,5477 0,5519 0,5543 0,5565 0,5583 0,5598

9 0,5220 0,5353 0,5432 0,5481 0,5518 0,5545 0,5567 0,5585 0,5599

6 1,0316 1,0961 1,1313 1,1538 1,1696 1,1814 1,1906 1,1980 1,2066

7 1,0411 1,1004 1,1339 1,1557 1,1708 1,1824 1,1915 1,1987 1,2049

8 1,0493 1,1047 1,1363 1,1574 1,1721 1,1834 1,1923 1,1994 1,2055

9 1,0565 1,1086 1,1388 1,1590 1,1734 1,1844 1,1930 1,2001 1,2060

Tabel 2.14 Nilai Sn n 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 0,9496 0,0628 0,1124 0,1413 0,1607 0,1747 0,1259 0,1538 0,2007

1 0,9676 1,0696 1,1159 1,1436 1,1623 1,1759 1,1863 1,1945 1,2013

2 0,9833 1,0696 1,1159 1,1436 1,1623 1,1759 1,1663 1,1945 1,2020

3 0,9971 1,0811 1,1226 1,1480 1,1658 1,1782 1,1881 1,1959 1,2026

4 1,0095 1,0864 1,1255 1,1499 1,1667 1,1793 1,1890 1,1967 1,2032

5 1,0206 1,0915 1,1285 1,1519 1,1681 1,1803 1,1898 1,1973 1,2028

2.4.2. Debit Banjir Perhitungan debit banjir yang digunakan adalah dengan metode Rasional Mononobe dengan rumus sebagai berikut :

Di mana:

𝑄𝑄 =

𝐶𝐶 × 𝐼𝐼 × 𝐴𝐴 3,6

(5)

C = koefisien pengaliran (run off) I = intensitas curah hujan rata-rata (mm/jam) A = daerah pengaliran (km²)

Di mana:

I=

90 Xt � � 100 4

I

= intensitas curah hujan rata-rata selama t jam (mm/jam)

Xt

= curah hujan 24 jam (mm)

𝑡𝑡 =

(6)

𝐿𝐿 → 𝐿𝐿 = 0,9 × 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑉𝑉

18

𝐻𝐻 0,6 𝑉𝑉 = 72 × � � 𝐿𝐿 2.4.3. Tinggi Muka Air Banjir Untuk menentukan tinggi muka air banjir, ditentukan terlebih dahulu luas permukaan basah (A) dengan membagi debit (Q) dengan kecepatan pengaliran (V). 𝐴𝐴 =

𝑄𝑄 𝑉𝑉

(7)

2.4.4. Gerusan Penggerusan terjadi apabila pilar di tengah sungai yang mengikis lapisan dasar sungai. Dalamnya penggerusan dihitung berdasarkan beberapa faktor, yaitu:

2.4.4.1. Faktor lempung Lacey

Tabel 2.15 Faktor Penggerusan Lacey No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Tipe Material Lanau sangat halus Lanau halus Lanau sedang Lanau Pasir Pasir kasar Kerikil

Diameter 0,052 0,12 0,233 0,322 0,505 0,725 0,29

Faktor 0,4 0,8 0,85 1 1,25 1,5 2

Sumber: DPU Bina Marga Dati 1 Jawa Tengah

2.4.4.2. Kedalaman penggerusan

Tabel 2.16 Kedalaman Penggerusan No

Kondisi Aliran

Penggerusan Maks

1. 2. 3. 4. 5.

Aliran lurus Aliran belok Aliran belok tajam Belokan sudut lurus Hidung pilar

1,27 D 1,5 D 1,75 D 2D 2D

Sumber: DPU Bina Marga Dati 1 Jawa Tengah

19

Formula Lacey: 1. Untuk L < w,

d = H x (L/W) 0,6

2. Untuk L < w,

d = 0,473 x (Q/f) 0,333

Keterangan : L = Bentang jembatan W = Lebar alur sungai H = Tinggi banjir rencana F = Faktor lempung

2.5. Pemilihan Lokasi Jembatan Penentuan lokasi & layout jembatan tergantung pada kondisi lalulintas. Secara umum, suatu jembatan berfungsi untuk melayani arus lalulintas dengan baik, kecuali bila terdapat kondisi – kondisi khusus. Prinsip dasar dalam pembangunan jembatan adalah “jembatan untuk jalan raya, tetapi bukan jalan raya untuk jembatan” (Troitsky, 1994). Oleh karenanya kondisi lalulintas yang berbeda – beda dapat mempengaruhi lokasi jembatan pula. Panjang – pendeknya bentang jembatan akan disesuaikan dengan lokasi jalan setempat. Penentuan bentangnya dipilih yang sangat layak dari beberapa alternatif bentang pada beberapa lokasi yang telah diusulkan. Beberapa pertimbangan terhadap lokasi akan sangat didasarkan pada kebutuhan.

2.6. Layout Jembatan Setelah lokasi jembatan ditentukan, variabel berikutnya yang penting pula sebagai pertimbangan adalah layout jembatan terhadap topografi setempat. Pada awal perkembangan sistem jalan raya, standart jalan raya lebih rendah dari jembatan. Biaya investasi jembatan merupakan proporsi terbesar dari total biaya jalan raya. Sebagai konsekuiensinya, struktur tersebut hamper selalu dibangun pada tempat yang ideal untuk memungkinkan bentang jembatan sangat pendek, fondasi dapat dibuat sehematnya, dan melintasi sungai dengan layout berbentuk square layout. Dalam proses perencanaan terdapat dua sudut pandang yang berbeda antara seorang ahli jalan dan ahli jembatan (Troitsky, 1994). Berikut ini diberikan beberapa ilustrasi beberapa perbedaan kepentingan antara seorang ahli jalan dan ahli jembatan.

20

1) Pandangan Ahli Jembatan. Perlintasan yang tegak lurus sungai, jurang atau jalan rel lebih sering dipilih, daripada perlintasan yang membentuk aliyemen yang miring. Penentuan ini didasarkan pada aspek teknis & ekonomi. Waddel (1916) menyatakan bahwa struktur yang dibuat pada aliyemen yang miring adalah abominasi dalam lingkup rekayasa jembatan. 2) Struktur jembatan yang sederhana. Merupakan suatu kenyataan untuk struktur jembatan yang relatif sederhana sering diabaikan terhadap aliyemen jalan. Para ahli jalan sering menempatkan aliyemen jalan sedemikian hingga struktur jembatan merupakan bagian penuh dari aliyemen rencana jalan tersebut. Sehingga apabila melalui sungai seringkali kurang memperhatikan layout secara cermat. 3) Layout jembatan bentang panjang. Sebagai suatu struktur bertambahnya tingkat kegunaan jalan dan panjang bentang merupakan hal yang cukup penting untuk menentukan layout. Pada kasus seperti ini, dalam menentukan bagaimana layout jembatan yang sesuai perlu diselaraskan oleh kedua ahli tersebut guna menekan biaya konstruksi. Banyak faktor yang mempengaruhinya, salah satunya adalah sudut yang dibentuk terhadap bidang aliyemen. Dari keterangan – keterangan di atas, dapat dikatakan bahwa bentang jembatan skewed layout lebih panjang disbanding square layout. Dapat diketahui hubungan antara besarnya sudut yang dibentuk terhadap biaya konstruksi jalan dan jembatan. Untuk memberikan pengertian tentang square layout & skewed layout, lihat.

Gambar 2.2 Perbandingan antara Square Layout & Skewed Layout

21

Dari gambar di atas, bila panjang bentang square layout L dengan biaca C sec ϕ, maka pada skewed layout bentang jembatan menjadi L.sec ϕ & biaya konstruksi C.sec ϕ. Bila melihat alternative pemilihan lokasi & layout pada Gambar 2.2 Perbandingan antara Square Layout & Skewed Layout, perlu dikaji secara numeris perbandingan biaya konstruksi akibat pemanjangan jalur jalan & bentang jembatan. Secara numeris dapat diberikan gambaran sebagai berikut ini. 1) Biaya konstruksi jalan per satuan panjang dinotasikan dengan KH, & biaya konstruksi jembatan per satuan panjang KB. 2) Panjang jalur alternatif I dinotasikan H1 & alternatif II, H2, & panjang jembatan pada jalur I, L1 sedangkan jalur II dinotasikan dengan L2.

Maka biaya konstruksi jalan jalur I setidak – tidaknya harus lebih kecil atau sama dengan jalur II, yang dapat dirumuskan sebagai berikut ini. (𝐻𝐻1 − 𝐿𝐿1 )𝐾𝐾𝐻𝐻 + 𝐿𝐿1 𝐾𝐾𝐵𝐵 ≤ (𝐻𝐻2 − 𝐿𝐿2 )𝐾𝐾𝐻𝐻 + 𝐿𝐿2 𝐾𝐾𝐵𝐵 (𝐻𝐻1 − 𝐻𝐻2 )𝐾𝐾𝐻𝐻 ≤ (𝐾𝐾𝐵𝐵 − 𝐾𝐾𝐻𝐻 )(𝐿𝐿2 − 𝐿𝐿1 )

bila dibagi dengan KH, menjadi : (𝐻𝐻1 − 𝐻𝐻2 ) ≤ �

bila diambil, 𝐾𝐾 =

𝐾𝐾𝐵𝐵

𝐾𝐾𝐻𝐻

𝐾𝐾𝐵𝐵 − 1� (𝐿𝐿2 − 𝐿𝐿1 ) 𝐾𝐾𝐻𝐻

akan didapatkan :

(𝐻𝐻1 − 𝐻𝐻2 ) ≤ (𝐾𝐾 − 1)(𝐿𝐿2 − 𝐿𝐿1 )

(8)

Dari persamaan di atas terlihat bahwa biaya konstruksi penambahan panjang jalur jalan masih lebih kecil dibandingkan dengan biaya penambahan panjang jembatan. Oleh karena itu dlaam hal ini perlu dibuat suatu keputusan yang cermat & seksama oleh para ahli jembatan & ahli jalan.

2.7. Pertimbangan Layout Jembatan Melintasi Sungai Kondisi umum yang membatasi penempatan jembatan di atas sungai dapat diringkas sebagai berikut :

22

2.7.1. Persilangan pada sungai (main channel) & lembah datar (valley flats) Layout jembatan sebaiknya ditempatkan pada bagian lembah yang sempit & sungainya cukup lebar (Gambar 2.3 Layout jembatan yang melintasi sungai & lembah datar). Persilangan antara sungai jembatan sedemikian sehingga membentuk siku (square layout). Bila layout berupa skewed layout akan terjadi gerusan pada pilar, & akibatnya dapat tererosi pada bagian dasarnya. Kondisi ini akan lebih berbahaya bila arus sungai mempunyai kecepatan yang sangat tinggi.

Gambar 2.3 Layout jembatan yang melintasi sungai & lembah datar

2.7.2. Sungai & tributary Pada daerah ini kemungkinan akan banyak terjadi sedimentasi, jembatan sebaiknya tidak ditempatkan secara langsung di sebelah hilit mulut tributary seperti oleh Potongan I-I Gambar 2.4 Perlintasan jembatan pada sungai & tributary. Tidaklah tepat pula, bila ditempatkan dekat hulu percabangan sungai (Potongan IIII). Oleh karena itu, dipilih bagian sungai yang tidak memiliki percabangan sehingga hanya ada satu jembatan yang perlu dibangun.

Gambar 2.4 Perlintasan jembatan pada sungai & tributary

23

2.7.3. Sungai permanen Perubahan arus atau arus yang berkelok – kelok (meandering stream) seringkali mengharuskan persilangan jembatan lebih panjang. Sehingga biaya kontruksi biasanya lebih mahal. Selain panjangnya bentang jembatan, juga pilar yang dibuat akan sangat dalam. Pada Gambar 2.5 Alternatif perlintasan jembatan di atas sungai permanen, ditunjukkan beberapa sketsa tipikal (A & B) pada lokasi sungai yang berbeda-beda. Sketsa A adalah tipikal melintang saluran utama dengan kondisi lereng yang stabil di tepi kanannya & bantaran yang datar di sisi lainnya. Bila saluran utama sungai stabil & permanen, maka cukup dibangun dua bentang jembatan & pada sisi bantaran dihubungkan dengan viaduct. Sehingga biaya konstruksi per satuan panjang dapat lebih kecil. Bila arus sungai berubah-ubah sepanjang bantaran selama perkiraan umur jembatan (life time of bridge), lebih tepat dibangun sketsa tipikal B. Kondisi ini akan lebih menguntungkan agar daerah bantaran jembatan tipikal A tidak mengalami kerusakan akibat gerusan & erosi di dasar sungai.

Gambar 2.5 Alternatif perlintasan jembatan di atas sungai permanen

2.7.4. Pengalihan / perbaikan aliran sungai Pada sungai dengan tipikal meander sangat tidak efisien bila dibangun jembatan mengikuti jemlah sungai yang akan dilintasi. Untuk itu sebaiknya dibuat sudetan untuk merubah arah aliran sungai yang berbelok-belok, sehingga jembatan dibangun dalam jumlah yang lebih sedikit. (Gambar 2.6 Pengalihan / perbaikan alur sungai (a)).

24

Pengalihan / perbaikan aliran sungai dimungkinkan pula dibuat pada persilangan yang membentuk sudut tertentu (skewed layout). Pada keadaan seperti ini, justru kebalikan dari kasus yang pertama, alur sungai dapat dibuat berkelakkelok & pada bagian persilangan dibuat siku (square layout) seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6 Pengalihan / perbaikan alur sungai (b). Pengalihan / perbaikan aliran tersebut perlu memperhatikan aspek hidraulika sungai.

Gambar 2.6 Pengalihan / perbaikan alur sungai

2.8. Struktur Jembatan Pada jembatan baja, bentuk rangka pada jembatan secara umum terdiri dari beberapa jenis bentuk rangka, antara lain Baltimore, Howe, Pratt, K, Warren, dan Through Warren. Jembatan beton umumnya berupa gelagar atau Prestress.

2.8.1. Bangunan Atas Bangunan atas jembatan secara umum terdiri dari : 1. Gelagar induk atau memanjang merupakan komponen jembatan yang letaknya memanjang arah jembatan atau tegak lurus arah aliran sungai.

25

2. Gelagar melintang merupakan komponen jembatan yang letaknya melintang arah jembatan. 3. Lantai jembatan berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan yang menahan beban langsung lalu lintas yang melewati jembatan. 4. Perletakan adalah penumpu abutmen yang berfungsi menyalurkan semua beban jembatan ke abutmen diteruskan ke pondasi. 5. Pelat injak berfungsi menghubungkan jalan dan jembatan sehingga tidak terjadi perubahan ketinggian yang terlalu mencolok pada keduanya. 6. Sandaran merupakan pembatas antara daerah kendaraan dengan tepi jembatan yang berfungsi sebagai pengaman bagi pemakai lalu lintas yang melewati jembatan tersebut.

Berdasarkan Bridge Manual Design BMS 1992, bangunan atas jembatan dapat dikelompokkan sesuai jenis konstruksinya. Hal ini seperti yang ditunjukkan pada.

Tabel 2.17 Jenis Bangunan Atas Jembatan No A 1 2 3 4 B 1

Jenis Bangunan Atas

Variasi

Perbandingan

Bentang

H/L Tipikal

5 ~ 20 m

1/15

Kurang

5 ~ 10 m

1/5

Kurang

20 ~ 50 m

1/5

Kurang

5 ~ 35 m

1/17 ~ 1/30

Kurang

5 ~ 25 m

1/25 ~ 1/27

Kurang

15 ~ 50 m

1/20

Fungsional

30 ~ 100 m

1/8 ~ 1/11

Kurang

60 ~ 150 m

1/10

Baik

Penampilan

Konstruksi Kayu : Jembatan balok dengan lantai urug / lantai papan Gelagar kayu gergaji dengan papan lantai Rangka lantai atas dengan papan kayu Gelagar baja dengan lantai papan kayu Konstruksi Baja : Gelagar baja dengan lantai pelat baja Gelagar baja dengan lantai beton

2

komposit (bentang sederhana & menerus)

3 4

Rangka lantai bawah dengan pelat beton Rangka baja menerus

26

No

Jenis Bangunan Atas

Variasi

Perbandingan

Bentang

H/L Tipikal

Penampilan

C

Konstruksi Beton Bertulang :

1

Pelat beton bertulang

5 ~ 10 m

1/12,5

Fungsional

2

Pelat berongga

10 ~ 18 m

1/18

Fungsional

3

Gelagar beton T

6 ~ 25 m

1/12 ~ 1/15

Fungsional

4

Lengkung beton (Parabola)

30 ~ 70 m

1/30

Estetik

D

Jembatan Beton Pratekan :

1

Segmen pelat

6 ~ 12 m

1/20

Fungsional

20 ~ 40 m

1/17,5

Fungsional

2 3 4

Gelagar I dengan lantai komposit, bentang menerus Gelagar T pasca penegangan Gelagar boks menerus, pelaksanaan kantilever

20 ~ 45 m 6 ~ 150 m

1/16,5 ~ 1/17,5 1/18 ~ 1/20

Fungsional Estetik

Sumber : Bridge Manual Design BMS 1992

2.8.2. Bangunan Bawah Bangunan bawah terdiri dari :

2.8.2.1. Pangkal / Abutment Abutment / pangkal menyalurkan gaya vertikal dan horisontal dari bangunan atas ke pondasi dengan fungsi tambahan untuk mengadakan peralihan tumpuan dari timbunan jalan pendekat ke bangunan atas jembatan. Tiga jenis pangkal / abutment di antaranya :

A. Pangkal tembok penahan Dinamakan demikian karena timbunan jalan tertahan dalam batas-batas pangkal dengan tembok penahan yang didukung oleh pondasi.

B. Pangkal kolom “Spill-Through”. Dinamakan demikian karena timbunan diijinkan berada dan melalui portal pangkal yang sepenuhnya tertanam dalam timbunan. Portal terdiri dari balok kepala dan tembok kepala yang didukung oleh

27

rangkaian kolom-kolom pada pondasi atau secara sederhana terdiri dari balok kepala yang didukung langsung oleh tiang-tiang.

C. Pangkal tanah bertulang. Ini adalah sistem paten yang memperkuat timbunan agar menjadi bagian pangkal.Untuk lebih jelasnya, jenis pangkal/ Abutment dapat dilihat di bawah ini :

Tabel 2.18 Jenis Pangkal Tipikal

Sumber : Bridge Manual Design BMS 1992

Dalam hal ini perhitungan Abutment meliputi : 1. Menentukan bentuk dan dimensi rencana penampang abutment serta mutu beton serta tulangan yang diperlukan. 2. Menentukan pembebanan yang terjadi pada abutment : a. Beban

mati

berupa

rangka baja, lantai

jembatan, trotoar,

perkerasan jembatan (pavement), sandaran, dan air hujan. b. Beban hidup berupa beban merata dan garis serta beban di trotoar. c. Beban sekunder berupa beban gempa, tekanan tanah aktif, rem dan traksi, koefisien kejut, beban angin dan beban akibat aliran dan tumbukan benda – benda hanyutan.

28

3. Menghitung momen, gaya normal dan gaya geser yang terjadi akibat kombinasi dari beban – beban yang bekerja. 4. Mencari dimensi tulangan dan cek apakah abutment cukup memadai untuk menahan gaya – gaya tersebut. 5. Ditinjau juga kestabilan terhadap sliding dan bidang runtuh tanah. 6. Ditinjau juga terhadap settlement ( penurunan tanah ).

2.8.2.2. Pondasi Pondasi menyalurkan beban-beban terpusat dari bangunan bawah kedalam tanah pendukung dengan cara sedemikian rupa, sehingga hasil tegangan dan gerakan tanah dapat dipikul oleh struktur keseluruhan. Alternatif tipe pondasi menurut Christady. Hary, Teknik Pondasi 1, Erlangga, Jakarta, 1996 yang dapat digunakan untuk perencanaan jembatan antara lain :

A. Pondasi Telapak / Langsung 1. Termasuk pondasi dangkal (D / B < 4) D = Kedalaman alas pondasi B = Lebar terkecil alas pondasi Jenis pondasi ini digunakan apabila : - Letak tanah keras relatif dangkal 0,60 ~ 2 m atau maksimal 5 m. - Kapasitas dukung ijin tanah > 2,0 kg/cm2 - Untuk pondasi jembatan kedalaman alas pondasi terletak > 3 m di bawah dasar sungai / tanah setempat dan bebas dari bahaya penggerusan vertikal maupun horisontal. 2. Bentangan jembatan sedemikian rupa sehingga tidak mengurangi profil basah sungai. 3. Penggunaan pondasi langsung/ dangkal pada jembatan sama sekali tidak

disarankan pada sungai-sungai yang dapat diperkirakan

perilakunya (gerusan, benda-benda hanyutan) pada waktu banjir. 4. Pondasi pangkal jembatan/ abutment - Aman terhadap geser dan guling (n > 1,5) - H < tinggi kritis timbunan (H) Hcr = (C u * Nc) / γtimbunan

29

Dimana : - Nilai Nc berkisar 5,5 ~ 5,7 - Cu (kuat geser undrained) dari hasil sondir, direct shear test atau triaxial test. - Faktor aman diambil 1,5 ~ 3,0 B. Pondasi Sumuran 1. Pondasi sumuran digunakan untuk kedalaman tanah keras maksimal 15 m. Daya dukung ijin tanah > 3,0 kg/cm2 atau 4 = D / B < 10. 2. Pondasi sumuran dibuat dengan cara menggali tanah berbentuk lingkaran r minimum berdiameter 80 cm (pekerja masih dapat masuk). 3. Usahakan digunakan pondasi sumuran berdiameter > 3 m untuk lebih menjamin kemudahan mengambil tanah dan lebih mudah penanganannya bila terjadi penyimpangan dalam pelaksanaan penurunan sumuran. 4. Tidak dianjurkan pelaksanaan penurunan sumuran dengan cara penggalian terbuka karena akan merusak struktur tanah disekitar sumuran (gaya gesekan tanah dengan sumuran menjadi hilang). 5. Pada pangkal jembatan perlu diperhitungkan terhadap bahaya penggerusan dan tinggi kritis timbunan. 6. Untuk pondasi jembatan kedalaman alas pondasi terletak > 4 m di bawah dasar sungai/ tanah setempat dan bebas dari bahaya penggerusan vertikal maupun horisontal.

C. Pondasi Bored Pile Pondasi bored pile merupakan jenis pondasi tiang yang dicor di tempat, yang sebelumnya dilakukan pengeboran dan penggalian. Sangat cocok

digunakan pada tempat-tempat yang padat oleh

bangunan-bangunan, karena tidak terlalu bising dan getarannya tidak menimbulkan dampak negatif terhadap bangunan di sekelilingnya.

30

D. Pondasi Tiang Pancang 1. Pondasi tiang pancang, umumnya digunakan jika lapisan tanah keras / lapisan pendukung beban berada jauh dari dasar sungai dan kedalamannya 8 ~ 40 m atau D / B > 10. 2. Tiang-tiang tersebut disatukan oleh poer / pile cap. Bentuk penampang tiang dapat berbentuk lingkaran, segi empat, segi delapan, atau tak beraturan. 3. Jika dalam pemancangan terdapat tanah cukup keras atau lapisan dengan nilai tahanan konus qc = 60 ~ 80 kg/cm2, agar terjadi tanah cukup keras atau besar perlu dilakukan penggalian dahulu (preboring). Menurut BMS 1992 jenis pondasi yang dapat digunakan ditunjukkan dalam tabel di bawah ini :

Tabel 2.19 Dimensi Pondasi Tipikal dan Beban Rencana Keadaan

Butir

Pondasi Sumuran Langsung

Diameter Nominal 3000 (mm) Kedalaman Maksimum 5 15 (m) Kedalaman 0,3 sampai 7 sampai Optimum (m) 3 9 Beban Maksimum ULS (kN) 20000 + 20000 + untuk keadaan biasa Variasi optimum beban ULS (kN)

Baja Tiang H 100 x 100 sampai 400 x 400

Tiang Pancang Tiang Tiang Baja Beton Beton Tiang Bertulang Pratekan Pipa Pracetak Pracetak 300 300 400 sampai sampai sampai 600 600 600

Tidak terbatas

Tidak terbatas

7 sampai 40

7 sampai 12 sampai 18 sampai 40 15 30

30

60

3750

3000

1300

13000

500 sampai 1500

600 sampai 1500

500 sampai 1000

500 sampai 5000

Sumber : Bridge Manual Design BMS 1992

31

2.9. Analisa Struktur Perencanaan struktur jembatan yang ekonomis dan memenuhi segi aspek keamanan serta rencana penggunaannya, merupakan hal yang sangat penting. Oleh karena itu diperlukan analisis struktur yang akurat dengan metode yang tepat, guna mendapatkan hasil perencanaan yang optimal. Metode perencanaan struktur yang digunakan ada dua macam, yaitu: A. Metode perencanaan ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai peraturan yang berlaku, yaitu: - SNI-1725-2016 : Pembebanan untuk Jembatan - SNI-2833-2008 : Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan - Pd. T-04-2004-B : Pedoman Perencanaan Beban Gempa untuk Jembatan B. Metode Perencanaan tegangan ijin dengan beban kerja Perhitungan struktur jembatan rangka baja melengkung dilakukan dengan software berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi pembebanan serta dimodelkan dengan struktur 3-D (space frame). Metode analisis yang d ilakukan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (district stiffness matrix) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic. Program computer yang digunakan untuk analisis adalah SAP2000 V-14. Dalam program tersebut berat sendiri struktur dihitung secara otomatis. Perencanaan struktur jembatan di antaranya terdiri dari : 2.9.1. Pembebanan Dalam analisis struktur jembatan, ditentukan terlebih dahulu jenis-jenis pembebanan yang berpengaruh pada jembatan. Beban yang berpengaruh antara lain beban mati struktur, beban mati tambahan, beban kendaraan, beban akibat gaya rem, beban pejalan kaki, beban angin, beban akibat pengaruh temperatur, dan beban gempa. Beban-beban tersebut mempunyai perilaku dan penempatan yang berbedabeda dalam komponen jembatan. Diperlukan kecermatan yang tinggi agar jembatan yang kita desain kuat terhadap beban yang berpengaruh pada jembatan sehingga tetap mantap pada umur yang direncanakan. 2.9.2. Kombinasi Pembebanan Berdasarkan SNI 1725:2016 tentang Pembebanan untuk Jembatan, konstruksi jembatan ditinjau terhadap kombinasi dan gaya-gaya yang mungkin bekerja, sesuai dengan sifat-sifat serta kemungkinan-kemungkinan pada setiap beban. Tegangan yang digunakan dalam pemeriksaan kekuatan konstruksi yang

32

bersangkutan dinaikan terhadap tegangan yang diijinkan sesuai dengan keadaan elastis. Komponen dan sambungan pada jembatan harus aman terhadap kombinasi beban-beban ekstrem seperti yang ditentukan pada setiap keadaan batas sebagai berikut:

a. Kuat I Kombinasi pembebanan yang memperhitungkan gaya-gaya yang timbul pada jembatan dalam keadaan normal tanpa memperhitungkan beban angin. Pada keadaan batas ini, semua gaya nominal yang terjadi dikalikan dengan faktor beban yang sesuai.

b. Kuat II Kombinasi pembebanan yang berkaitan dengan penggunaan jembatan untuk memikul

beban

kendaraan

khusus

yang

ditentukan

pemilik

tanpa

memperhitungkan beban angin.

c. Kuat III Kombinasi pembebanan dengan jembatan dikenai beban angin berkecepatan 90 km/jam hingga 126 km/jam.

d. Kuat IV Kombinasi pembebanan untuk memperhitungkan kemungkinan adanya rasio beban mati dengan beban hidup yang besar.

e. Kuat V Kombinasi pembebanan berkaitan dengan operasional normal jembatan dengan memperhitungkan beban angin berkecepatan 90 km/jam hingga 126 km/jam.

f. Ekstrem I Kombinasi

pembebanan

gempa.

Faktor

beban

hidup

γEQ

yang

mempertimbangkan bekerjanya beban hidup saat gempa berlangsung harus ditentukan berdasarkan kepentingan jembatan.

33

g. Ekstrem II Kombinasi pembebanan yang meninjau kombinasi antara beban hidup terkurangi dengan beban yang timbul akibat tumbukan kapal, tumbukan kendaraan, banjir, atau beban hidrolika lainnya, kecuali untuk kasus pembebanan akibat tumbukan kendaraan (TC). Kasus pembebanan akibat banjir tidak boleh dikombinasikan dengan beban akibat tumbukan kendaraan dan tumbukan kapal.

h. Layan I Kombinasi pembebanan yang berkaitan dengan operasional jembatan dengan semua beban mempunyai nilai nominal serta memperhitungkan adanya beban angin berkecepatan 90 km/jam hingga 126 km/jam. Kombinasi ini juga digunakan untuk mengontrol lendutan pada gorong-gorong baja, pelat lapis terowongan, pipa termoplastik serta untuk mengontrol lebar retak struktur beton bertulang, dan juga untuk analisis tegangan tarik pada penampang melintang jembatan beton segmental. Kombinasi pembebanan ini juga harus digunakan untuk investigasi stabilitas lereng.

i. Layan II Kombinasi pembebanan yang ditujukan untuk mencegah terjadinya pelelehan pada struktur baja dan selip pada sambungan akibat beban kendaraan.

j. Layan III Kombinasi pembebanan untuk menghitung tegangan tarik pada arah memanjang jembatan beton pratekan dengan tujuan untuk mengontrol besarnya retak dan tegangan utama tarik pada bagian badan dari jembatan beton segmental.

k. Layan IV Kombinasi pembebanan untuk menghitung tegangan tarik pada kolom beton pratekan dengan tujuan untuk mengontrol besarnya retak.

l. Fatik Kombinasi beban fatik dan fraktur sehubungan dengan umur fatik akibat induksi beban yang waktunya tak terbatas.

34

Tabel 2.20 Kombinasi Beban & Faktor Beban MS MA TA PR PL SH γP γP γP γP γP

Keadaan Batas

Kuat I Kuat II Kuat III Kuat IV Kuat V Ekstrem I Ekstrem II Daya Layan I Daya Layan II Daya Layan III Daya Layan IV Fatik (TD dan TR)

Catatan :

TT TD TB TR TP

EU

1,8 1,4 -

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,4 0,4

1,0

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

0,5/1,2 0,5/1,2 0,5/1,2 0,5/1,2 0,5/1,2

γTG γTG γTG γTG

γP

γEQ

1,0

-

-

1,0

-

γP

0,5

1,0

-

-

1,0

1,0

1,0

1,0

0,3

1,0

1,0

1,3

1,0

-

1,0

0,8

1,0

1,0

-

-

0,75

EWS

EWL

BF

EUN

TG

GUNAKAN SALAH SATU

ES

EQ

TC

TV

γES γES γES γES

-

-

-

-

-

1,0

-

-

-

-

-

-

1,0

1,0

1,0

0,5/1,2

γTG

γES

-

-

-

-

1,0

0,5/1,2

-

-

-

-

-

-

-

1,0

0,5/1,2

γTG

γES

-

-

-

1,0

0,7

-

1,0

0,5/1,2

-

1,0

-

-

-

1,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

γP dapat berupa γMS, γMA, γTA, γPR, γPL, γSH tergantung beban yang ditinjau γEQ adalah faktor beban hidup kondisi gempa

sumber : SNI-1725-2016 Pembebanan untuk Jembatan

Dimana : MS = beban mati komponen struktural dan non struktural jembatan MA = beban mati perkerasan dan utilitas TA

= gaya horizontal akibat tekanan tanah

PL

= gaya-gaya yang terjadi pada struktur jembatan yang disebabkan oleh proses pelaksanaan, termasuk semua gaya yang terjadi akibat perubahan statika yang terjadi pada konstruksi segmental

PR

= prategang

SH

= gaya akibat susut/rangkak

TB

= gaya akibat rem

TR

= gaya sentrifugal

TC

= gaya akibat tumbukan kendaraan

35

TV

= gaya akibat tumbukan kapal

EQ

= gaya gempa

BF

= gaya friksi

TD

= beban lajur “D”

TT

= beban truk “T”

TP

= beban pejalan kaki

SE

= beban akibat penurunan

ET

= gaya akibat temperatur gradien

EUn = gaya akibat temperatur seragam EF

= gaya apung

EWS = beban angin pada struktur EWL = beban angin pada kendaraan EU

= beban arus dan hanyutan

Tabel 2.21 Faktor Beban untuk Berat Sendiri Tipe Beban

Tetap

Faktor beban () Keadaan Batas Layan () Bahan Baja 1,00 Aluminium 1,00 Beton pracetak 1,00 Beton dicor di tempat 1,00 Kayu 1,00

Keadaan Batas Ultimit () Biasa Terkurangi 1,10 0,90 1,10 0,90 1,20 0,85 1,30 0,75 1,40 0,70

sumber : SNI-1725-2016 Pembebanan untuk Jembatan

Tabel 2.22 Faktor Beban untuk Beban Mati Tambahan Tipe Beban

Faktor beban ()

Keadaan Batas Layan () Keadaan Batas Ultimit () Bahan Biasa Terkurangi Baja 1,00 1,10 0,90 Tetap Aluminium 1,00 1,10 0,90 (1) Catatan : Faktor beban layan sebesar 1,3 digunakan untuk beban utilitas

sumber : SNI-1725-2016 Pembebanan untuk Jembatan

36

BAB III METODOLOGI

3.1. Kerangka Pikir Suatu kegiatan perencanaan jembatan merupakan proses yang kait mengkait antar proses kegiatan dan analisis yang terstruktur ( mengikuti pola hubungan sebab akibat ) menuju suatu hasil perencanaan yang komprehensif. Hal tersebut dapat dilihat pada Error! Reference source not found. : Debit

Tinggi Muka Air Banjir Kondisi Topografi

Volume Lalu lintas

Kondisi Perlintasan Material Kapasitas Sumber Daya Norma, Standar, Peraturan, dan Manual

Kriteria Perencanaan

Perencanaan Tipe dan Komponen Jembatan Kondisi Lingkungan

Regulasi

Aspek Pemeliha raan Aspek Waktu Aspek Pelaksana an

Aspek Kebijaka n

Aspek Biaya

Dampak Lingkungan

Estetika

Gambar 3.1 Mind Map Tipe & Komponen Jembatan

37

3.2. Metode dan Tahapan Perencanaan Tahapan perencanaan jembatan secara berurutan dan sistematik dapat dilihat pada Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Jembatan.

NSPM : BMS’1992, PPJJR, SBG’88, AASHTO dll. YANG GAYUT.

KRITERIA PERENCANAAN PERATURAN PEMBEBANAN

SURVAI PENDAHULUAN / PEMERIKSAAN LAPANGAN

PERATURAN STRUKTUR BETON, BAJA, KAYU dll.

PENGUMPULAN DATA SEKUNDER DAN SURVAI LALU LINTAS

SURVAI DETAIL : TOPOGRAFI, GEOTEKNIK, GEOLOGI, GUNA LAHAN, HIDOLOGI & HIDAULIK, PERLINTASAN

PENENTUAN ALINYEMEN DAN LOKASI JEMBATAN

PENENTUAN PANJANG, BENTANG & LEBAR JEMBATAN

STRUKTURAL FUNGSIONAL

PENENTUAN TIPE DAN BENTUK JEMBATAN ESTETIKA

STRUKTUR ATAS

STRUKTUR BAWAH

TIPE PONDASI

ANALISIS STRUKTUR

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS

PERANCANGAN STRUKTUR BAWAH

RENCANA ANGGARAN BIAYA

PERANCANGAN PONDASI

GAMBAR RANCANGAN TEKNIS JEMBATAN

PERANCANGAN DRAINASE DAN BANGUNAN PENGAMAN DAN PELENGKAPLENGKAP

SPESIFIKASI TEKNIK DAN UMUM

SELESAI

Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Jembatan

3.3. Kriteria Perencanaan Dalam perencanaan Jembatan terdapat dasar-dasar perencanaan yang dipakai sebagai acuan teknis. Beberapa hal yang harus diperhatikan meliputi :

38

1. Perencanaan jembatan harus didasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan terhadap kelayakan hasilnya, meliputi aspek berikut : a. Kekuatan dan stabilitas struktural b. Kenyamanan bagi pengguna jembatan c. Ekonomis d. Kemudahan Pelaksanaan. e. Durabilitas (keawetan dan kelayakan jangka panjang) f. Kemudahan Pemeliharaan g. Estetika h. Dampak lingkungan pada tingkat yang wajar dan cenderung minimal.

2. Perencanaan harus memperhatikan ketentuan-ketentuan yang telah ditetapkan di dalam kriteria perencanaan yang terdiri dari : a. Kriteria Perencanaan Geometri b. Kriteria Pembebanan. c. Kriteria Perencanaan Struktur (keamanan , kenyamanan, dan durabilitas struktur). d. Kriteria perencanaan komponen utilitas. e. Kriteria perencanaan komponen pengaman dan pelengkap.

3. Perencanaan harus memperhatikan rencana tata guna lahan di lokasi rencana jembatan, beserta kendala alinyemen dan kendala lintasan di bawahnya, agar didapat suatu hasil rancangan geometri, bentuk, dan cara pelaksanaan konstruksi yang optimal.

4. Perencanaan harus dilakukan dengan berdasarkan pada serangkaian hasil survai dan penyelidikan, yang memberikan informasi yang jelas dan akurat mengenai kondisi lapangan di lokasi rencana jembatan, dan kondisi teknis lainnya yang mendasari kriteria perencanaan.

5. Perencanaan harus memperhatikan ketersediaan material di sekitar lokasi rencana jembatan, agar didapat suatu hasil rancangan jembatan yang lebih praktis dan ekonomis.

39

6. Perencanaan harus dilaksanakan oleh suatu tim perencana yang kompeten dan berpengalaman di bidang perencanaan jembatan.

3.4. Standart Perencanaan Standart yang digunakan pada Perencanaan Bangunan Sipil Jembatan ini di antaranya sebagai berikut : 1. Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota 1997 2. SNI Pembebanan untuk Jembatan 2016 3. RSNI4 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan 1992. 4. RSNI3 Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan 2005 (RSNI T-03-2005). 5. Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997 6. SNI-1725-2016 Pembebanan untuk Jembatan 7. SNI-2833-2008 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan 8. Pd. T-04-2004-B Pedoman Perencanaan Beban Gempa untuk Jembatan 9. Bridge Manual Design BMS 1992

40

BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA

4.1. Pengembangan Alternatif Trase Jalan Trase jalan yang didesain pada perencanaan Jembatan Sigandul II II ini yaitu 2 alternatif dengan deskripsi singkat sebagai berikut : a.

Alternatif 1 Dimulai dari pertigaan sebelum tikungan melewati 2 anak sungai sampai ke jembatan dilanjutkan tikungan dan berakhir di tikungan eksisting.

b.

Alternatif 2 Diawali pada jembatan anak sungai terus tikungan sampai ke jembatan terus ke tikungan lagi dan berakhir di tikungan eksisting.

4.2. Pemilihan Alternatif Trase Terbaik Untuk mendapatkan hasil perencanaan Jembatan yang ideal, dibutuhkan trase terbaik dari berbagai kriteria trase lebih khususnya pada perencanaan bangunan sipil – jembatan, yang pada perencanaan ini yaitu Jembatan Sigandul II. Adapun kriterianya, yaitu sebagai berikut :

a. Panjang Jalan Penghubung Total panjang jalan dari awal trase ke awal jembatan dan dari akhir jembatan ke akhir trase, didapat setelah perencanaan aliyemen horizontal, idealnya bagian lengkung horizontal tidak berpotongan dengan bagian panjang jembatan. Pada alternatif trase 1 panjang jalan penghubung yaitu 458,71 m sedangkan pada alternatif trase 2 yaitu 346,65 m.

b. Panjang Jembatan Panjang yang didapat setelah direncanakan aliyemen vertikal di mana idealnya bagian lengkung vertikal tidak berpotongan dengan bagian jembatan. Alternatif trase 1 memiliki panjang jembatan 90 m sedangkan alternatif trase 2 memiliki panjang jembatan 70 m.

41

c. Jumlah Tikungan Jumlah lengkung horizontal baik SCS maupun FC pada 1 alternatif trase. Alternatif trase 1 memiliki 1 tikungan berupa SCS sedangkan alternatif trase 2 memiliki 2 tikungan berupa SCS semua.

d. Jari – Jari Tikungan Terkecil Jari – jari pada lengkung horizontal yang paling kecil baik pada SCS maupun FC. Baik pada alternatif trase 1 dan 2 menggunakan tikungan atau lengkung horizontal berjari-jari 100 m.

e. Jumlah Tanjakan / Turunan Jumlah perubahan kelandaian pada ruas alternatif trase setelah perencanaan aliyemen vertikal. Pada perencanaan ini alternatif trase 1 memiliki 4 turunan sedangkan alternatif trase 2 memiliki 3 turunan.

f. Kelandaian Terbesar Berdasarkan kondisi eksisting lokasi perencanaan adalah antar kota, maka standart yang digunakan yaitu PGJAK 1997. Maka klasifikasi medan jalan ditentukan berdasarkan Tabel 2.4 Klasifikasi menurut Medan. Selanjutnya dicari elevasi ujung kanan dan kiri potongan melintang jalan lalu berdasarkan Tabel tersebut diklasifikasikan tipe medannya sehingga diperoleh hasil sebagai berikut :

Tabel 4.1 Melintang Kelandaian Alternatif Trase 1 STA 0+000 0+025 0+050 0+075 0+100 0+125 0+150 0+250 0+275 0+300 0+325

Ketinggian (m) Kiri

Kanan

Jarak antar titik kanan kiri (m)

1271,800 1269,730 1265,880 1270,990 1275,970 1276,000 1271,080 1273,910 1269,900 1266,050 1263,700

1264,120 1262,470 1261,560 1259,630 1255,990 1260,450 1264,030 1253,990 1259,060 1258,290 1254,180

100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000

Kelandaian (%) 7,680 7,260 4,320 11,360 19,980 15,550 7,050 19,920 10,840 7,760 9,520

Klasifikasi Medan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan

42

Ketinggian (m)

STA 0+350 0+375 0+400 0+425 0+450 0+475 0+500 0+525 0+548,71

Kiri 1263,180 1262,530 1259,420 1256,610 1253,370 1250,480 1248,400 1245,900 1242,650

Kanan 1250,720 1250,020 1248,660 1247,380 1248,640 1247,880 1242,310 1239,660 1236,690

Jarak antar titik kanan kiri (m) 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000

Rata - Rata Kelandaian (%)

Kelandaian (%)

Klasifikasi Medan

12,460 12,510 10,760 9,230 4,730 2,600 6,090 6,240 5,960

Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Datar Perbukitan Perbukitan Perbukitan

9,591

Perbukitan

Tabel 4.2 Melintang Kelandaian Alternatif Trase 2 Ketinggian (m)

STA 0+000 0+025 0+050 0+075 0+200 0+225 0+250 0+275 0+300 0+325 0+350 0+375 0+400 0+425 0+446,65

Kiri

Kanan

Jarak antar titik kanan kiri (m)

1262,800 1267,710 1272,440 1269,590 1267,300 1259,560 1260,020 1262,600 1260,410 1256,740 1253,000 1250,300 1248,240 1245,610 1242,650

1258,670 1255,940 1258,000 1258,440 1240,150 1250,020 1248,760 1248,200 1247,580 1247,340 1248,560 1244,490 1242,010 1239,480 1236,690

100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000

Rata - Rata Kelandaian (%)

Kelandaian (%)

Klasifikasi Medan

4,130 11,770 14,440 11,150 27,150 9,540 11,260 14,400 12,830 9,400 4,440 5,810 6,230 6,130 5,960

Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Pegunungan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan Perbukitan

10,309

Perbukitan

Sehingga didapatkan bahwa baik pada alternatif trase 1 dan 2 klasifikasi medan termasuk perbukitan. Selanjutnya yaitu menentukan kecepatan rencana dengan fungsi jalan eksisting yaitu jalan kolektor berdasarkan Error! Reference source not found.. Maka diambil kecepatan rencana 50 km/jam. Selanjutnya menentukan kelandaian maksimum diperoleh berdasarkan Tabel 2.2 Kelandaian Maksimum yang Diizinkan. Setelah menetapkan kecepatan rencana, medan trase, dan daerah perkotaan atau luar kota, didapatkan dari standart perencanaan jalan kelandaian maksimum jalan yaitu 9 % baik untuk alternatif trase 1 dan 2.

43

g. Volume Galian dan Timbunan Total volume tanah galian dan timbunan dihasilkan atas perpotongan melintang jalan dengan muka tanah asli dikali jarak antar potongan melintang. Dengan hasil perhitungan sebagai berikut:

Tabel 4.3 Volume Galian & Timbunan Trase 1 STA 0+000 s.d 0+150 STA

Luas (m2 ) Galian Timbunan

Jarak (m)

0+000

1.74

0.12

10.00

0+010

9.30

0.75

10.00

0+020

8.10

0.00

10.00

0+030

10.19

0.00

10.00

0+040

12.25

0.00

10.00

0+050

6.72

0.00

10.00

0+060

0.13

18.26

10.00

0+070

0.65

55.99

10.00

0+080

3.54

0.27

10.00

0+090

1.34

0.34

10.00

0+100

7.76

0.00

10.00

0+110

31.84

0.31

10.00

0+120

76.26

0.00

10.00

0+130

189.27

0.00

10.00

0+140

203.92

0.00

10.00

0+150

172.59

0.00

10.00

Kumulatif Volume (m3 )

Volume (m3 ) Galian

Timbunan

Galian

Timbunan

55.20

4.35

55.20

4.35

87.00

3.75

142.20

8.10

91.45

0.00

233.65

8.10

112.20

0.00

345.85

8.10

94.85

0.00

440.70

8.10

34.25

91.30

474.95

99.40

3.90

371.25

478.85

470.65

20.95

281.30

499.80

751.95

24.40

3.05

524.20

755.00

45.50

1.70

569.70

756.70

198.00

1.55

767.70

758.25

540.50

1.55

1308.20

759.80

1327.65

0.00

2635.85

759.80

1965.95

0.00

4601.80

759.80

1882.55

0.00

6484.35

759.80

44

Tabel 4.4 Volume Galian &Timbunan Trase 1 STA 0+240 s.d 0+548,71 Luas (m2) Jarak Galian Timbunan (m) 0+240 127.48 0.00 10.00 0+250 167.78 0.00 10.00 0+260 197.78 0.00 10.00 0+270 204.90 0.00 10.00 0+280 155.17 0.00 10.00 0+290 111.89 0.00 10.00 0+300 59.70 0.00 10.00 0+310 22.87 0.85 10.00 0+320 34.17 0.02 10.00 0+330 48.82 0.04 10.00 0+340 67.46 0.37 10.00 0+350 112.39 0.00 10.00 0+360 141.89 0.00 10.00 0+370 165.65 0.00 10.00 0+380 176.53 0.00 10.00 0+390 168.77 0.00 10.00 0+400 135.72 0.00 10.00 0+410 130.09 0.04 10.00 0+420 158.83 0.00 10.00 0+430 179.44 0.00 10.00 0+440 164.43 0.00 10.00 0+450 145.54 0.00 10.00 0+460 117.32 0.00 10.00 0+470 95.92 0.06 10.00 0+480 77.79 0.00 10.00 0+490 39.90 25.15 10.00 0+500 1.34 10.00 23.67 0+510 17.41 39.60 10.00 0+520 0.00 106.73 10.00 0+530 0.58 26.71 10.00 0+540 5.90 0.00 10.00 0+548,71 10.89 0.00 8.71 STA

Volume (m3)

Kumulatif Volume

Galian Timbunan

Galian

1476.30 1827.80 2013.40 1800.35 1335.30 857.95 412.85 285.20 414.95 581.40 899.25 1271.40 1537.70 1710.90 1726.50 1522.45 1329.05 1444.60 1691.35 1719.35 1549.85 1314.30 1066.20 868.55 588.45 317.85 205.40 87.05 2.90 32.40 83.95

6078.10 7905.90 9919.30 11719.65 13054.95 13912.90 14325.75 14610.95 15025.90 15607.30 16506.55 17777.95 19315.65 21026.55 22753.05 24275.50 25604.55 27049.15 28740.50 30459.85 32009.70 33324.00 34390.20 35258.75 35847.20 36165.05 36370.45 36457.50 36460.40 36492.80 36576.75

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.25 4.35 0.30 2.05 1.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.30 125.75 132.45 204.70 731.65 667.20 133.55 0.00

Timbunan 759.80 759.80 759.80 759.80 759.80 759.80 764.05 768.40 768.70 770.75 772.60 772.60 772.60 772.60 772.60 772.60 772.80 773.00 773.00 773.00 773.00 773.00 773.30 773.60 899.35 1031.80 1236.50 1968.15 2635.35 2768.90 2768.90

45

Tabel 4.5 Volume Galian & Timbunan Trase 2 STA 0+000 s.d 0+100 STA 0+000 0+010 0+020 0+030 0+040 0+050 0+060 0+070 0+080 0+090 0+100

Luas (m2) Galian Timbunan 0 0 0.04 27.8 6.95 0 18.47 0 32.96 0.01 57.8 0 147.28 0.01 272.45 0 302.12 0 155.82 1.83 0.00 234.79

Jarak (m) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00

Volume (m3) Galian 0.20 34.95 127.10 257.15 453.80 1025.40 2098.65 2872.85 2289.70 779.10

Timbunan 139.00 139.00 0.00 0.05 0.05 0.05 0.05 0.00 9.15 1183.10

Kumulatif Volume Galian 0.20 35.15 162.25 419.40 873.20 1898.60 3997.25 6870.10 9159.80 9938.90

Timbunan 139.00 278.00 278.00 278.05 278.10 278.15 278.20 278.20 287.35 1470.45

Tabel 4.6 Volume Galian & Timbunan Trase 2 STA 0+180 s.d 0+446,65 Luas (m2) Galian Timbunan 0+180 43.52 85.2 0+190 150.7 0 0+200 120.2 0 0+210 109.53 0 0+220 34.88 0.01 0+230 6.61 0.05 0+240 3.37 0.44 0+250 19.22 0 0+260 41.69 0 0+270 63.45 0 0+280 86.06 0.27 0+290 0.67 146.56 0+300 170.2 0 0+310 193.41 0 0+320 0 222.47 0+330 226.82 0 0+340 176.03 0.02 0+350 112.06 0 0+360 93.86 0.01 0+370 71.24 0.07 0+380 33.85 0.05 0+390 168.77 1.38 0+400 23.92 0 0+410 14.48 1.26 0+420 0 15.97 0+430 1.09 5.87 0+440 6.67 3.88 0+456.7 10.89 1.21 STA

Jarak (m) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 6.65

Volume (m3) Galian 971.10 1354.50 1148.65 722.05 207.45 49.90 112.95 304.55 525.70 747.55 1163.10 1583.80 1818.05 2079.40 2246.45 2014.25 1440.45 1029.60 825.50 525.45 1013.10 963.45 192.00 72.40 5.45 38.80 87.80

Timbunan 426.00 0.00 0.00 0.05 0.30 2.45 2.20 0.00 0.00 1.35 4.70 3.35 0.00 0.00 0.00 0.10 0.10 0.05 0.40 0.60 7.15 6.90 6.30 86.15 109.20 48.75 25.45

Kumulatif Volume Galian 10130.90 11485.40 12634.05 13356.10 13563.55 13613.45 13726.40 10435.45 10961.15 11708.70 12871.80 14455.60 16273.65 18353.05 20599.50 22613.75 24054.20 25083.80 25909.30 26434.75 27447.85 28411.30 28603.30 28675.70 28681.15 28719.95 28807.75

Timbunan 713.35 713.35 713.35 713.40 713.70 716.15 718.35 713.35 713.35 714.70 719.40 722.75 722.75 722.75 722.75 722.85 722.95 723.00 723.40 724.00 731.15 738.05 744.35 830.50 939.70 988.45 1013.90

46

h. Pembebasan Lahan Luas daerah yang dibutuhkan pada perencanaan alternatif jalan di mana sudah ditentukan kemiringan talud yaitu 2:1 pada timbunan dan 1:1 pada galian dan lebar brem yaitu 1 m untuk galian timbunan jalan. Sehingga didapatkan alternatif trase 1 memerlukan pembebasan lahan 10328,262 m2 dan 8321,306 m2.

i. Sudut Terhadap Perlintasan Pada perencanaan jembatan Sigandul II ini sudut yang terbentuk dari perpotongan rencana jalan dengan perlintasan sungai untuk alternatif 1 yaitu 78° sementara untuk alternatif trase 2 yaitu 73°.

j. Bagian Perlintasan di Bawah Jembatan Pada perencanaan jembatan Sigandul II, perlintasan di bawah jembatan berupa sungai Sigandul dengan panjang 4,6 km dari hulu dengan bentuk lurus pada perlintasan.

k. Perencanaan Pengembangan / Pelebaran Perlintasan Berdasarkan hasil perhitungan volume lalu lintas dari data LHR (asumsi data berasal dari daerah Sigandul II) dihitung derajat kejenuhan berdasarkan lebar jalan eksisting. Dari hasil perhitungan tersebut didapat derajat kejenuhan lebih dari 0,75 sehingga perlu pelebaran perlintasan, dan diperoleh lebar jalan 5,5 m baik untuk alternatif trase 1 dan 2.

l. Potensi Erosi / Gerusan / Longsoran Berdasarkan data tanah yang ada, baik alternatif trase jalan 1 maupun 2 memiliki tanah keras yang relatif dangkal. Di samping itu, penampang melintang sungai yang berbentuk lembah karena daerah berada di hulu dengan muka air sungai yang tidak terlalu tinggi, sehingga potensi terjadi erosi atau gerusan atau longsoran karena aliran air sungai sangat kecil.

m. Kemiringan Lereng Penampang Melintang Sungai Penampang melintang sungai baik untuk trase 1 dan 2 termasuk dalam golongan curam dengan kondisi tanah bebatuan pada kondisi eksisting.

47

n. Ketinggian Muka Air Banjir Berdasarkan data hujan harian dan potongan melintang sungai diperoleh tinggi muka air banjir kurang lebih 1,5 m baik untuk alternatif trase 1 dan 2, karena penampang keduanya hampir sama. Jadi dalam hal desain ketinggian jembatan dan pelaksanaan jembatan, muka air banjir bukan hal yang sangat mempengaruhi.

o. Pelaksanaan Dengan penampang melintang sungai yang berbentuk lembah dan kemiringan yang curam, tentunya pelaksanaan konstruksi jembatan menjadi kompleks (berat) baik pada alternatif 1 maupun 2.

p. Pemeliharaan Sama halnya pada pelaksanaan, pemeliharaan pun lebih susah dibandingkan jembatan – jembatan pada umumnya.

Tabel 4.7 Kriteria Pemilihan Lokasi Jembatan No.

Sub Kriteria

Satuan

Alternatif 1

Alternatif 2

Terpilih

1

Panjang Jalan Penghubung

Meter

458.71

346.65

2

2

Panjang Jembatan

Meter

90

70

2

3

Jumlah Tikungan

Buah

1

2

1

4

Jari-jari tikungan terkecil

Meter

100

100

1/2

5

Jumlah tanjakan/turunan

Buah

4

3

2

6

Kelandaian tanjakan terbesar

%

9

9

1/2

7

Volume Galian

M3

8

Volume Timbunan

9

Pembebasan Lahan

10

Sudut terhadap perlintasan

11

Bagian perlintasan di bawah jembatan

12

Ada rencana pengembangan /

38458.30

29586.85

2

M

3

2768.9

2197

2

M

2

10328.262

8321.306

2

Derajat O

78

73

1

Lurus/

Lurus

Lurus

1/2

Ada / Tidak

Ya

Ya

1/2

Ada / Tidak

Ya

Ya

1/2

Longsoran

Longsoran

Menikung

pelebaran perlintasan 13

Ada potensi erosi/gerusan/longsoran?

48

No.

Sub Kriteria

Satuan

Alternatif 1

Alternatif 2

Terpilih

14

Lereng penampang melintang

Landai /

Curam

Curam

1/2

sungai

curam

15

Ketinggian muka air banjir

Meter

1.5

1.5

1/2

16

Pelaksanaan

M/S/B

B

B

1/2

17

Pemeliharaan

M/S/B

B

B

Berdasarkan Analisa pemilihan alternatif trase dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan pada masing-masing alternatif trase, maka ditetapkan alternatif trase yang terpilih adalah Alternatif Trase 2

4.3. Perencanaan Geometri Jalan Trase 2 (Trase Terpilih) 4.3.1. Alinyemen Horizontal 4.3.1.1. Perhitungan Tikungan 1 a. Panjang jari-jari tikungan minimal Dengan

VR

= 50 km/jam

emaks

= 10%

fmaks

= 0.24

𝑅𝑅𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

(PGJAK, 1992 hal 28)

𝑉𝑉𝑅𝑅2 = 127 × (𝑒𝑒𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 + 𝑓𝑓max ) =

502 127 × (0.1 + 0.24)

= 57.9 𝑚𝑚

Maka diambil jari-jari tikungan sebesar 130 m

b. Panjang lengkung peralihan minimal - Waktu perjalanan melintasi lengkung peralihan Dengan

T = 2 detik 𝑉𝑉𝑉𝑉 × 𝑇𝑇 3.6 50 = × 2 3.6

𝐿𝐿𝐿𝐿 =

= 27.78 𝑚𝑚

49

- Tingkat perubahan kelandaian melintang Dengan

re = 0.035 m/m/detik (PGJAK, 1992 hal 28) em = 10% = 0.1 en = 3% = 0.03 𝑒𝑒𝑚𝑚 − 𝑒𝑒𝑛𝑛 𝐿𝐿𝐿𝐿 = × 𝑉𝑉𝑅𝑅 3.6 𝑥𝑥 𝑟𝑟𝑟𝑟 0.1 − 0.03 × 50 = 3.6 × 0.035 = 27.78 𝑚𝑚

- Antisipasi gaya sentrifugal yang bekerja pada kendaraan Dengan

C = 1.2 m/det3 𝑉𝑉𝑅𝑅 3 𝑉𝑉𝑅𝑅 × 𝑒𝑒 Ls = 0,022 × − 2,727 × 𝑅𝑅 × 𝐶𝐶 𝐶𝐶 = 0,022 ×

= 11.947 𝑚𝑚

50 × 0,05 503 − 2,727 × 130 × 1.2 1.2

Berdasarkan perhitungan di atas pada berbagai kondisi yang berbeda, dapat diambil nilai Ls adalah sebesar 30 m.

c. Komponen penentuan tikungan Dengan

Δ1 = 25° 9’ 37” = 25.1603° 𝐿𝐿𝐿𝐿 × 360 2𝜋𝜋 × 2𝑅𝑅 30 × 360 = 2𝜋𝜋 × 2 × 130

𝜃𝜃𝑆𝑆 =

= 6.61°

∆𝐶𝐶 = ∆1 − 2𝜃𝜃𝑆𝑆

= 25.1603° − 2 × 6.61°

= 11.9403°

∆𝐶𝐶 × 2𝜋𝜋𝑅𝑅 360° 11.9403° = × 2𝜋𝜋 × 130 360°

𝐿𝐿𝐿𝐿 =

= 27.0779 𝑚𝑚

50

𝐿𝐿𝐿𝐿 2 𝑌𝑌𝑌𝑌 = 6 × 𝑅𝑅

302 = 6 × 130 = 1.15 𝑚𝑚

𝑝𝑝 = 𝑌𝑌𝑌𝑌 − 𝑅𝑅 × (1 − cos 𝜃𝜃𝑆𝑆 )

= 1.15 − 130 × (1 − cos 6.61°) = ! Syntax Error, (0.289 𝑚𝑚

Karena Lc > 25 m, P > 0,25 m, dan e > 0,04 atau 1,5 en maka lengkung horizontal tersebut menggunakan tipe S - C - S

d. Geometri dan komponen tikungan 𝑋𝑋𝐶𝐶

𝑘𝑘

𝐿𝐿𝐿𝐿 3 = 𝐿𝐿𝐿𝐿 − 40 × 𝑅𝑅2

= 30 −

303 40 × 1302

= 24.808 𝑚𝑚

= 𝑋𝑋𝐶𝐶 − 𝑅𝑅 sin 𝜃𝜃𝑆𝑆

= 24.808 − 130 sin 6.611°

= 9.841 𝑚𝑚

𝑇𝑇𝑇𝑇 = (𝑅𝑅 + 𝑝𝑝) tan

∆ × 𝑘𝑘 2

= (130 + 0.289) tan = 38.917 𝑚𝑚

25° 9’ 37”

𝑅𝑅 + 𝑝𝑝 − 𝑅𝑅 ∆ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 2 130 + 0.289 = − 130 25° 9’ 37” 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 2

2

× 9.841

𝐸𝐸𝐸𝐸 =

= 3.494 𝑚𝑚

51

Tabel 4.8 Komponen Tikungan 1 Trase 2 Spiral-Circle-Spiral Trase/No. PI STA PI Δ Xc Yc W V R Desain e max p k Ts Es Lc Ls L

2/1 0+050 25o 9’ 37” 24,808 m 1,154 m 14,109 m 50 km/jam 130 m 5% 0,289 m 9,841 m 38,917 m 3,494 m 27,087 m 30 m 87,086 m

4.3.1.2. Perhitungan Tikungan 2 a. Panjang jari-jari tikungan minimal Dengan

= 50 km/jam

VR

emaks = 10% fmaks = 0,24 𝑅𝑅𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

=

(PGJAK, 1992 hal 28)

𝑉𝑉𝑅𝑅2 127 × (𝑒𝑒𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 × 𝑓𝑓max ) 502 127 × (0,1 × 0,24)

= 57,90 𝑚𝑚

Maka diambil jari-jari tikungan sebesar 100 m

e. Panjang lengkung peralihan minimal - Waktu perjalanan melintasi lengkung peralihan Dengan

T

= 2 detik

𝐿𝐿𝐿𝐿 =

𝑉𝑉𝑉𝑉 × 𝑇𝑇 3,6

52

=

50 × 2 3,6

= 27,78 𝑚𝑚 - Tingkat perubahan kelandaian melintang Dengan

re

= 0,035 m/m/detik (PGJAK, 1992 hal 28)

em = 10% = 0,1 en

= 3% = 0,03 𝑒𝑒𝑚𝑚 − 𝑒𝑒𝑛𝑛 𝐿𝐿𝐿𝐿 = × 𝑉𝑉𝑅𝑅 3,6 𝑥𝑥 𝑟𝑟𝑟𝑟 =

0,1 − 0,03 × 50 3,6 × 0,035

= 27,78 𝑚𝑚

- Antisipasi gaya sentrifugal yang bekerja pada kendaraan Dengan

C

= 1,2 m/det3

Berdasarkan perhitungan di atas pada berbagai kondisi yang berbeda, dapat diambil nilai Ls adalah sebesar 30 m.

f. Komponen penentuan tikungan Dengan Δ1 = 66o 4’ 50” 𝐿𝐿𝐿𝐿 × 360 2𝜋𝜋 × 2𝑅𝑅 30 × 360 = 2𝜋𝜋 × 2 × 100

𝜃𝜃𝑆𝑆 =

= 8,594°

∆𝐶𝐶 = ∆1 − 2𝜃𝜃𝑆𝑆

= 66° 4’ 50” − 2 × 8,594° = 48,892°

∆𝐶𝐶 × 2𝜋𝜋𝑅𝑅 360° 48,892° = × 2𝜋𝜋 × 130 360°

𝐿𝐿𝐿𝐿 =

= 85,332 𝑚𝑚

53

𝐿𝐿𝐿𝐿 2 𝑌𝑌𝑌𝑌 = 6 × 𝑅𝑅

𝑝𝑝

302 = 6 × 100 = 1,5 𝑚𝑚

= 𝑌𝑌𝑌𝑌 − 𝑅𝑅 × (1 − cos 𝜃𝜃𝑆𝑆 )

= 1.5 − 100 × (1 − cos 8,594°) = 0,377 𝑚𝑚

Karena Lc > 25 m, P > 0,25 m, dan e > 0,04 atau 1,5 en maka lengkung horizontal tersebut menggunakan tipe S-C-S

g. Geometri dan komponen tikungan 𝑋𝑋𝐶𝐶

𝑘𝑘

𝑇𝑇𝑇𝑇

𝐸𝐸𝐸𝐸

= 𝐿𝐿𝐿𝐿 −

= 30 −

𝐿𝐿𝐿𝐿 3 40 × 𝑅𝑅2

303 40 × 1002

= 23,25 𝑚𝑚

= 𝑋𝑋𝐶𝐶 − 𝑅𝑅 sin 𝜃𝜃𝑆𝑆

= 23,25 − 100 sin 8,594° = 8,306 𝑚𝑚

= (𝑅𝑅 + 𝑝𝑝) tan

∆ × 𝑘𝑘 2

= (100 + 0,377) tan = 73,592 𝑚𝑚

66° 4’ 50”

𝑅𝑅 + 𝑝𝑝 − 𝑅𝑅 ∆ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 2 100 + 0.377 = − 100 66° 4’ 50” 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 2

2

× 8,306

=

= 19,714 𝑚𝑚

54

Tabel 4.9 Komponen Tikungan 2 Trase 2 Spiral-Circle-Spiral Trase/No. PI STA PI Δ Xc Yc W V R Desain e max p k Ts Es Lc Ls L

2/2 0+275 66o 4’ 50” 23,25 m 1,5 m 50,342 m 50 km/jam 100 m 5% 0,377 m 8,306 m 73,592 m 19,741 m 85,332 m 30 m 145,332 m

4.3.2. Alinyemen Vertikal Bagian lurus menggunakan kelandaian secara berurutan perhitungan lengkung vertikal yaitu 9%, 0%, 9%, 0%, dan 9%. Adapun bagian lengkung dengan perhitungan sebagai berikut :

4.3.2.1. STA PPV1 (Cekung) a. Data Teknis

-9%

STA PPV1

= 0+074,042

Elevasi

= +1262,000 m

VR

= 50 km/jam

A

±0%

G1= -9%

G2= ±0%

= | G2 – G1 | = | 0 % - (-9%) | = 9%

S

= 40 m

- Perhitungan berdasar jarak pandang henti o Kondisi S < L

55

𝐴𝐴𝑆𝑆 2 𝐿𝐿 = = 55,385 𝑚𝑚 (𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀ℎ𝑖𝑖) 120 + 3,5𝑆𝑆

o Kondisi S > L 𝐿𝐿 = 2𝑆𝑆 −

405 = 35 𝑚𝑚 (𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀ℎ𝑖𝑖) 𝐴𝐴

- Perhitungan L berdasarkan visual Lengkung 𝐿𝐿 =

𝐴𝐴 𝑥𝑥 𝑉𝑉𝑅𝑅2 = 59,211 𝑚𝑚 380

- Perhitungan L berdasarkan syarat drainase L = 50 x A = 450 m Maka, diambil Lv = 40 m

b. Perhitungan Stationing - STA PLV = STA PPV – ½ Lv = 0+074,042 – ½ 40 = 0+054,042 - STA X1

= STA PPV – ¼ Lv = 0+074,042 – ¼ 40 = 0+064,042

- STA PPV = 0+074,042 - STA X3

= STA PPV + ¼ Lv = 0+074,042 + ¼ 40 = 0+084,042

- STA PTV = STA PPV + ½ Lv = 0+074,042 + ½ 40 = 0+094,042

c. Perhitungan Elevasi - Elv. PLV = Elv. STA PPV1 + ½.Lv x G1 = +1262,000 + ½ 40 x |-9%| = +1442,000 m

- Elv. X1

= Elv. STA PPV1 + ¼ .Lv x G1 +

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

2

56

= +1262,000 + ¼ 40 x |-9%| + = +1352,113 m - Elv. PPV’ = Elv. STA PPV1 + = +1262,000 + = +1262,450 m

- Elv. X3

1 4

9 𝑥𝑥 � 40 �

2

200 𝑥𝑥 40

A 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿 800

9 𝑥𝑥 40 800

= Elv. STA PPV1 + ¼ .Lv x G2 +

= +1262,000 + ¼ 40 x |0%| +

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

1 4

9 𝑥𝑥 � 40 �

= +1262,113 m

2

2

200 𝑥𝑥 40

- Elv. PTV = Elv. STA PPV1 + ½.Lv x G2 = +1262,000 + ½ 40 x |-0%| = +1262,000 m

4.3.2.2. STA PPV2 (Cembung) a. Data Teknis

±0%

STA PPV2

= 0+187,620

Elevasi

= +1255,350 m

VR

= 50 km/jam

A

-9%

G1= ±0%

G2= -9%

= | G2 – G1 | = | 9 % - (0%) | = 9%

S

= 40 m

- Perhitungan L berdasarkan jarak pandang henti o Kondisi S < L 𝐿𝐿 =

𝐴𝐴𝑆𝑆 2 = 36,09 𝑚𝑚 399

o Kondisi S > L 𝐿𝐿 = 2𝑆𝑆 −

399 = 35,67 𝑚𝑚 𝐴𝐴

- Perhitungan berdasarkan syarat drainase L = 50 x A

57

= 450 m - Perhitungan berdasarkan kenyamanan Perjalanan 𝐿𝐿 =

3𝑉𝑉𝑉𝑉 = 41, 667 𝑚𝑚 3,6

Maka, diambil Lv = 36 m dikarenakan kondisi medan eksisting yang cenderung curam.

b. Perhitungan Stationing - STA PLV = STA PPV – ½ Lv = 0+187,620 – ½ 36 = 0+169,620 - STA X1

= STA PPV – ¼ Lv = 0+187,620 – ¼ 36 = 0+178,620

- STA PPV = 0+187,620 - STA X3

= STA PPV + ¼ Lv = 0+187,620 + ¼ 36 = 0+196,620

- STA PTV = STA PPV + ½ Lv = 0+187,620 + ½ 36 = 0+205,620

c. Perhitungan Elevasi - Elv. PLV = Elv. STA PPV2 - ½.Lv x G1 = +1255,350 - ½ 36 x |0%| = +1255,350 m

- Elv. X1

= Elv. STA PPV2 - ¼.Lv x G1 -

= +1255,350 - ¼ 36 x |0%| = +1255,249 m - Elv. PPV’ = Elv. STA PPV2 = +1255,350 +

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

1 4

9 𝑥𝑥 � 36 �

2

2

200 𝑥𝑥 36

A 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿 800

9 𝑥𝑥 36 800

58

= +1254,945 m

- Elv. X3

= Elv. STA PPV2 - ¼.Lv x G2 -

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿 1 4

2

2

9 𝑥𝑥 � 36 �

= +1255,350 - ¼ 36 x |-9%| -

200 𝑥𝑥 36

= +1174,249 m

- Elv. PTV = Elv. STA PPV2 + ½.Lv x G2 = +1255,350 - ½ 40 x |-9%| = +1093,350 m

4.3.2.3. STA PPV3 (Cekung) a. Data Teknis

-9%

STA PPV3

= 0+309,714

Elevasi

= +1242,360 m

VR

= 50 km/jam

A

±0%

G1= -9%

G2= ±0%

= | G2 – G1 | = | 0 % - (-9%) | = 9%

S

= 40 m

- Perhitungan berdasar jarak pandang henti o Kondisi S < L 𝐴𝐴𝑆𝑆 2 𝐿𝐿 = = 55,385 𝑚𝑚 (𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚ℎ𝑖𝑖) 120 + 3,5𝑆𝑆

o Kondisi S > L 𝐿𝐿 = 2𝑆𝑆 −

405 = 35 𝑚𝑚 (𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀ℎ𝑖𝑖) 𝐴𝐴

- Perhitungan L berdasarkan visual Lengkung 𝐿𝐿 =

𝐴𝐴 𝑥𝑥 𝑉𝑉𝑅𝑅2 = 59,211 𝑚𝑚 380

- Perhitungan L berdasarkan syarat drainase L = 50 x A = 450 m Maka, diambil Lv = 35 m karena kondisi medan eksisting yang cenderung curam

59

b. Perhitungan Stationing - STA PLV = STA PPV – ½ Lv = 0+309,714 – ½ 35 = 0+292,214 - STA X1

= STA PPV – ¼ Lv = 0+309,714 – ¼ 35 = 0+300,964

- STA PPV = 0+309,714 - STA X3

= STA PPV + ¼ Lv = 0+309,714 + ¼ 35 = 0+318,464

- STA PTV = STA PPV + ½ Lv = 0+309,714+ ½ 35 = 0+327,214

c. Perhitungan Elevasi - Elv. PLV = Elv. STA PPV3 + ½.Lv x G1 = +1242,360 + ½ 35 x |-9%| = +1399,860 m

- Elv. X1

= Elv. STA PPV3 + ¼ .Lv x G1 +

= +1242,360 + ¼ 35 x |-9%| + = +1321,208 m - Elv. PPV’ = Elv. STA PPV3 + = +1242,360 + = +1242,754 m

- Elv. X3

1 4

9 𝑥𝑥 � 35 �

2

200 𝑥𝑥 35

800

= Elv. STA PPV3 + ¼ .Lv x G2 +

= +1242,360 + ¼ 35 x |0%| + = +1242,458 m

200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

2

A 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

9 𝑥𝑥 35 800

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 �

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

1 4

9 𝑥𝑥 � 35 �

2

2

200 𝑥𝑥 35

60

- Elv. PTV = Elv. STA PPV3 + ½.Lv x G2 = +1242,360 + ½ 35 x |-0%| = +1242,360 m

4.3.2.4. STA PPV4 (Cembung) ±0%

a. Data Teknis

-9%

STA PPV4

= 0+344,714

Elevasi

= +1242,360 m

VR

= 50 km/jam G1= ±0%

A

G2= -9%

= | G2 – G1 | = | 9 % - (0%) | = 9%

S

= 40 m

- Perhitungan L berdasarkan jarak pandang henti o Kondisi S < L 𝐿𝐿 =

𝐴𝐴𝑆𝑆 2 = 36,09 𝑚𝑚 399

o Kondisi S > L 𝐿𝐿 = 2𝑆𝑆 −

399 = 35,67 𝑚𝑚 𝐴𝐴

- Perhitungan berdasarkan syarat drainase L = 50 x A = 450 m - Perhitungan berdasarkan kenyamanan Perjalanan 𝐿𝐿 =

3𝑉𝑉𝑉𝑉 = 41, 667 𝑚𝑚 3,6

Maka, diambil Lv = 36 m dikarenakan kondisi medan eksisting yang cenderung curam

b. Perhitungan Stationing - STA PLV = STA PPV – ½ Lv = 0+344,714 – ½ 36 = 0+326,714 - STA X1

= STA PPV – ¼ Lv = 0+344,714 – ¼ 36

61

= 0+335,714 - STA PPV = 0+344,714 - STA X3

= STA PPV + ¼ Lv = 0+344,714 + ¼ 36 = 0+353,714

- STA PTV = STA PPV + ½ Lv = 0+344,714 + ½ 36 = 0+362,714

c. Perhitungan Elevasi - Elv. PLV = Elv. STA PPV4 - ½.Lv x G1 = +1242,360 - ½ 36 x |0%| = +1242,360 m

- Elv. X1

= Elv. STA PPV4 - ¼.Lv x G1 -

= +1242,360 - ¼ 36 x |0%| -

= +1242,360 + = +1241,955 m

- Elv. X3

200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿

1 4

9 𝑥𝑥 � 36 �

= +1242,259 m - Elv. PPV’ = Elv. STA PPV4 -

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 �

2

2

200 𝑥𝑥 36

A 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿 800

9 𝑥𝑥 36 800

= Elv. STA PPV4 - ¼.Lv x G2 -

= +1242,360 - ¼ 36 x |-9%| -

1 4

A 𝑥𝑥 � 𝐿𝐿𝐿𝐿 � 200 𝑥𝑥 𝐿𝐿𝐿𝐿 1 4

2

2

9 𝑥𝑥 � 36 �

= +1161,259 m

200 𝑥𝑥 36

- Elv. PTV = Elv. STA PPV4 + ½.Lv x G2 = +1242,360 - ½ 40 x |-9%| = +1080,360 m

Berdasarkan perhitungan aliyemen vertikal tersebut, maka bagian trase datar (lokasi rencana jembatan) di antara PPV1 dan PPV2 memiliki panjang (L) :

62

L = 169,620 - 94,042 = 75,578 m Sehingga bentang jembatan yang digunakan diambil 70 m.

4.4. Perencanaan Geometri Jembatan Karena jembatan merupakan bagian dari jalan, maka penentuan geometri jembatan mengikut pada perencanaan geometri jalan. Dalam merancang geometri jembatan, perlu mempertimbangkan aspek-aspek sebagai berikut:

4.4.1. Kondisi Topografi Topografi adalah ketinggian suatu tempat yang dihitung dari permukaan air laut. Dari peta topografi yang didapat, jembatan tersebut berlokasi pada Desa Sigandul II, Kecamatan Parakan, Kabupaten Temanggung yang berada pada elevasi sekitar +1255,35 m di atas permukaan laut. Daerah sekitar jembatan merupaka daerah berbukit dan jurang. Jadi untuk membuat shortcut, diperlukan jembatan yang melintasi jurang yang mempunyai kedalaman yang cukup besar. Jarak antara dasar jurang dengan lantai jembatan sekitar 25 m. Dari kondisi topografi mempengaruhi alinyemen horizontal dan vertikal jembatan. Rencana jembatan terletak bukan pada tikungan, melainkan pada alinyemen horizontal bagian tangent (lurus). Rencana jembatan dari STA 0+099,00 s.d STA 0+169,00. Untuk tikungan 1 dari STA 0+009,753 s.d STA 0+086,516 dan tikungan 2 dari STA 0+205,247 s.d STA 0+337,181. Sehingga tikungan tidak masuk jembatan. Sama halnya dengan alinyemen horizontal, lengkung vertikal 1 sebelum jembatan dimulai dari STA 0+054,042 s.d STA 0+094,042. lengkung vertikal 2 setelah jembatan dimulai dari STA 0+169,620 s.d STA 0+205,620. Sehingga lengkung vertikal tidak masuk ke jembatan.

4.4.2. Kondisi Lalu Lintas Besarnya volume lalu lintas yang ada sangat mempengaruhi lebar efektif jembatan. Perbandingan banyaknya lalu lintas yang melewati jalur tersebut

akan menjadi dasar perancangan geometri jalan dan lebar rencana

jembatan.

63

4.4.2.1. Lalu lintas harian Kondisi lalu lintas berdasarkan data LHR Ruas Jalan Batas Kab. Wonosobo – Parakan, yang diambil dari Dinas Bina Marga Provinsi Jawa Tengah tahun 2014.

Tabel 4.10 Volume Kendaraan Ruas Batas Kab. Wonosobo – Parakan No.

Gol

Jenis Kendaraan

Karakteristik

1. 2. 3.

I II III

MC LV LV

4.

IV

LV

2111

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Va Vb VIa VIb VIIa VIIb VIIc VIII

Sepeda Motor Sedan, jeep, station wagoon Opelet, pick up opelet, sub urban, combi, & mini bus Pick up, micro truck, mobil hantran Bus kecil Bus besar Truk ringan 2 sumbu Truk sedang 2 sumbu truk 3 sumbu Truk gandeng Truk semi trailer Kendaraan tak bermotor Jumlah

Volume (Kendaraan/hari) 10126 2807 748

MHV LB MHV MHV LT LT LT UM kendaraan/hari

535 121 273 1558 129 0 87 0 18495

Sumber: Dinas Bina Marga Jateng, 2014

Data yang diberikan masih dalam bentuk kendaraan/hari. Kemudian untuk mengetahui nilai konversi emp, harus diubah dulu dalam satuan kendaraan/jam dengan mengalikan faktor jam sibuk (K) dan membaginya dengan faktor variasi tingkat lalu lintas per seperempat jam dalam satu jam (F).

Tabel 4.11 Penentuan faktor K dan faktor F berdasarkan VLHR VLHR Faktor K (%) > 50.000 4-6 30.000 – 50.000 6-8 10.000 – 30.000 6-8 5.000 – 10.000 8 - 10 1.000 – 5.000 10 - 12 < 1.000 12 - 16 Sumber: PGJAK, 1997 hal 11

Faktor F (%) 0,9 – 1 0,8 – 1 0,8 – 1 0,6 – 0,8 0,6 – 0,8 < 0,6

64

Dari data LHR diperoleh jumlah 18495 Kend/hari, maka untuk menentukan nilai K dan F, digunakan metode interpolasi.

Untuk nilai K

=

18495 − 10000

30000 − 10000

=

𝐾𝐾 − 6 8 −6

= 6,850 Untuk nilai F

=

18495 − 10000

30000 − 10000

=

= 0,855

𝐹𝐹 − 0,8

1 − 0,8

Konversi dari VLHR ke VJR VJR

= VLHR x

𝐾𝐾

100

x

1

𝐹𝐹

= 18495 kend/hari x

6,85

100

= 1431,615 kend/jam

x

1

0,855

4.4.2.2. Nilai emp Mencari nilai emp berdasarkan MKJI Jalan Luar Kota, 1997 untuk jalan dua-lajur dua-arah tak terbagi (2/2UD) pada tabel II.3. Dari tabel tersebut diperoleh nilai emp untuk masing-masing golongan, yaitu : LV

= 1,0

MHV

=1,9

LB

= 2,2

LT

= 4,0

MC

= 0,3 (karena rencana lebar lajur adalah > 8 m)

Kemudian konversi satuan dari kendaraan/hari menjadi smp/hari dengan mengalikannya dengan faktor emp

Tabel 4.12 Konversi dari Satuan kend/hari ke smp/hari No 1. 2. 3. 4.

Gol I II III IV

Vol (kend/hari) 10126 2807 748 2111

emp 0,3 1 1 1

Vol (smp/hari) 3037,8 2807 748 2111

65

No 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Gol Va Vb Via VIb VIIa VIIb VIIc VIII Jumlah

Vol (kend/hari) 535 121 273 1558 129 0 87 0 18495

emp 1,9 2,2 1,9 1,9 4 4 4 0

Vol (smp/hari) 1016,5 266,2 518,7 2960,2 516 0 348 0 14329,4

4.4.2.3. Volume Lalu Lintas Dengan asumsi masa perencanaan 1 tahun (i = 1,8%), masa pelaksanaan 2 tahun (i = 2,9%), dan umur rencana 30 tahun (i = 3,3%). Maka perhitungan LHR adalah sebagai berikut: LHR perencanaan

= LHR x (1 + i)n

LHR pelaksanaan

= LHR perencanaan x (1 + i)n

LHR umur rencana = LHR pelaksanaan x (1 + i)n

a. Perhitungan LHR pada masa perencanaan n

= 1 tahun

i

= 1,8%

Tabel 4.13 Perhitungan LHR Masa Perencanaan No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Gol I II III IV Va Vb Via VIb VIIa VIIb VIIc VIII Jumlah

LHR (smp/hari) 3037,8 2807 748 2111 1016,5 266,2 518,7 2960,2 516 0 348 0 14329,4

LHRperencanaan (smp/hari) 3092,480 2857,526 761,464 2158,998 1034,797 270,992 528,037 3013,484 525,288 0 354,264 0 14587,329

66

b. Perhitungan LHR pada masa pelaksanaan n

= 2 tahun

i

= 2,9%

Tabel 4.14 Perhitungan LHR Masa Pelaksanaan No Gol 1. I 2. II 3. III 4. IV 5. Va 6. Vb 7. Via 8. VIb 9. VIIa 10. VIIb 11. VIIc 12. VIII Jumlah

LHR perencanaan (smp/hari) 3092,480 2857,526 761,464 2158,998 1034,797 270,992 528,037 3013,484 525,288 0 354,264 0 14587,329

LHR pelaksanaan (smp/hari) 3274,445 3025,666 806,269 2275,447 1095,685 286,937 559,107 3190,800 556,196 0 375,109 0 15445,662

c. Perhitungan LHR pada umur rencana n

= 30 tahun

i

= 3,3%

Tabel 4.15 Perhitungan LHR Umur Rencana No Gol 1. I 2. II 3. III 4. IV 5. Va 6. Vb 7. Via 8. VIb 9. VIIa 10. VIIb 11. VIIc 12. VIII Jumlah

LHRpelaksanaan (smp/hari) 3274,445 3025,666 806,269 2275,447 1095,685 286,937 559,107 3190,800 556,196 0 375,109 0 15445,662

LHRumur rencana (smp/hari) 7373,026 6812,852 1815,466 5123,595 2467,141 646,092 1258,934 7184,683 1252,380 0 844,629 0 34778,798

67

Dari data LHRumur rencana dalam satuan smp/hari dikonversi ke dalam smp/jam dengan dikalikan faktor konversi K (6,85) dan dibagi faktor F (0,855) VJR = VLHR x

𝐾𝐾

100

x

1

𝐹𝐹

= 34778,798 smp/hari x = 2692,070 smp/jam

6,85

100

x

1

0,855

4.4.2.4. Kapasitas jalan Dari Tabel II.5 dapat diambil kapasitas dasar (Co) = 2900 smp/jam Dari Tabel II.6 maka faktor penyesuaian akibat lebar jalur lalu – lintas (FCW ) dapat diambil nilai 1,15 dengan lebar 9 m Dari Tabel II.7 maka faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Pemisah Arah (FCSP) dapat diambil nilai 1,00 dengan asumsi distribusi arus sebesar 50% dan 50%. Dari Tabel II.8 dan II.9 dapat diambil nilai FCSF = 0,98 dengan menggunakan lebar bahu jalan sebesar 2,00 m dan kondisi hambatan samping adalah sedang (M). Maka nilai kapasitas jalan dihitung sebagai berikut : C

= Co x FCW x FCSP x FCSF (smp/jam) = 2900 smp/jam x 1,15 x 1,00 x 0,98 = 3268,3 smp/jam

4.4.2.5. Degree of Saturation (DS) 𝐷𝐷𝐷𝐷 =

𝑉𝑉𝐿𝐿𝐻𝐻𝐻𝐻 2692,070 = = 0,824 (𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚ℎ𝑖𝑖) 𝐶𝐶 3268,3

4.4.3. Kondisi Tanah Kondisi tanah sangat menentukan perencanaan bawah jembatan. Analisis terhadap kondisi tanah dasar dimaksudkan untuk mengetahui sifat fisis dan sifat teknis dari tanah untuk mengetahui daya dukung tanah sehingga dapat ditentukan jenis pondasi yang sesuai dengan keadaan tanah pada Jembatan Sigandul II. Untuk mengetahui kondisi tanah ini, dibutuhkan adanya penyelidikan tanah yang dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah

68

dilakukan oleh tim Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang. Penyelidikan di lapangan yang dilakukan meliputi pekerjaan sondir dan pengeboran, serta pengambilan sampel tanah disturbed dan undisturbed. Kemudian sampel tanah tersebut dibawa ke laboratorium untuk diselidiki sifat tanah. Berikut merupakan data Bore Log yang didapat dari Lab. Mekanika Tanah Teknik Sipil Undip.

Gambar 4.1 Data Bore Log 1 Jembatan Sigandul II

69

Gambar 4.2 Data Bore Log 2 Jembatan Sigandul II

Berdasarkan hasil bore log yang tersedia, terdapat 2 titik bore log yang dapat mewakili dalam penentuan jenis tanah. Jenis tanah yang mendominasi adalah lanau kepasiran hingga pasir kasar dan boulder. Jenis tanah tersebut sudah masuk ke dalam keluarga batu, namun masih termasuk dalam batu lunak atau soft rock. Tanah ini sudah termasuk tanah keras dengan nilai NSPT >60 di kedalaman 3 m. Biasanya ujung tiang pancang atau tiang bor hanya ditempelkan pada permukaan tanah keras.

70

Berdasarkan nilai NSPT yang tersedia, untuk mencari nilai sudut geser (∅) dan kohesi (Cu), bisa dilakukan dengan beberapa pendekatan. Namun, pada nilai NSPT yang sudah tergolong besar tersebut sudah bisa dipastikan sudut geser (∅) dan kohesi (Cu) akan besar pula. Pendekatan yang dilakukan menggunakan rumus empiris: ∅ = 27,1 + 0,3 NSPT + 0,00054 (NSPT )2 Cu = 2 sampai 7 dikali NSPT (𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚2 )

(9)

Rumus-rumus empiris tersebut dapat digunakan asalkan nilai dari NSPT sudah diketahui. Dari nilai NSPT tersebut sudah menghasilkan nilai sudut geser yang cukup besar yaitu > 30o dan tergolong ke dalam batuan. Maka dari itu, dapat kita simpulkan bahwa tanah keras berada di kedalaman ±2 m. Terdapat 2 alternatif mengenai penggunaan pondasi dalam yaitu tiang pancang (driven pile) dan tiang bor (bore pile). Penggunaan tiang pancang maupun tiang bor dapat dilakukan berdasarkan jenis tanah yang harus dilalui oleh tiang tersebut. Tiang pancang dapat digunakan apabila jenis tanah yang ada adalah tanah berjenis lempung, sehingga ujung tiang masih dapat mendesak masuk hingga kedalaman tanah keras. Sedangkan tiang bor digunakan apabila jenis tanah yang dilalui berupa tanah berpasir. Apabila tiang pancang tetap dipaksa digunakan untuk mendesak tanah berpasir yang lapisannya lebih dari 2 meter maka hammer hanya akan memantul di pangkal tiang sehingga tiang tidak dapat terdesak turun. Oleh karena itu, dalam perencanaan jembatan ini digunakan tiang bor sepanjang 5 m yang ditanam lebih dalam ke tanah superkeras atau batu karena besarnya berat jembatan dan beban yang dipikul oleh jembatan.

4.4.4. Kondisi Hidrologi 4.4.4.1. Periode Ulang - Analisa frekwensi dengan Metode Gumbel Pada cara ini data curah hujan harian maksimum yang tersedia adalah 10 tahun pengamatan.

71

Tabel 4.16 Perhitungan Periode Ulang No Tahun

Curah Hujan Harian Max (mm)

1

2001

88,51

2

2002

3

𝑻𝑻 =

𝒏𝒏 + 𝟏𝟏 𝒎𝒎

xi-x

11,000

-39,013

64,94

5,500

2003

64,59

4

2004

5 6

(𝒙𝒙𝒙𝒙 − 𝒙𝒙)𝟐𝟐

T = 1-(1/T)

1522,014

0,90909091

-62,583

3916,632

0,81818182

3,667

-62,933

3960,562

0,72727273

142,53

2,750

15,007

225,210

0,63636364

2005

52,66

2,200

-74,863

5604,469

0,54545455

2006

198

1,833

70,477

4967,008

0,45454545

7

2007

162

1,571

34,477

1188,664

0,36363636

8

2008

169

1,375

41,477

1720,342

0,27272727

9

2009

216

1,222

88,477

7828,180

0,18181818

10

2010

117

1,100

-10,523

110,734

0,09090909

Jumlah Rata-rata (x)

1275,23

31043,813

127,523

3104,3813

n adalah jumlah data tahun n = 10 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋 =

𝛴𝛴𝛴𝛴 𝑛𝑛

Xrata = 127,523 𝑆𝑆𝑆𝑆 =

�𝛴𝛴(𝑋𝑋 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋)2 n−1

Sx = 6,19077

Untuk nilai n=10, dari Tabel 2.13 Nilai Yn didapat nilai  Yn = 0,4952 Untuk nilai m=10, dari Tabel 2.14 Nilai Sn didapat nilai  Sn = 0,9496 1 𝑆𝑆𝑆𝑆 6,19077 = = = 6,519 𝛼𝛼 𝑆𝑆𝑆𝑆 0,9496

𝜇𝜇 = 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋 − 1

1 = 127,523 − 6,519 = 121,003 𝛼𝛼

𝑋𝑋𝑋𝑋 = 𝜇𝜇 + . 𝑌𝑌𝑌𝑌  Yt didapat dari tabel 𝛼𝛼

72

Tabel 4.17 Perhitungan Curah Hujan Metode Gumbel T (tahun)

μ

1/α

Yt

XT (mm)

Rt (mm)

2

121.00365

6.51935

0.36650

123.39299

123.39299

5

121.00365

6.51935

1.49990

130.78202

130.78202

10

121.00365

6.51935

2.25020

135.67349

135.67349

25

121.00365

6.51935

3.19850

141.85579

141.85579

50

121.00365

6.51935

3.90190

146.44150

146.44150

100

121.00365

6.51935

4.60010

150.99331

150.99331

4.4.4.2. Debit Banjir Data yang diketahui untuk lokasi Jembatan adalah : o Panjang sungai dan alur ke jembatan = 4,602 km o Luas DPS

= 3,78403 km²

o Elevasi hulu sungai

= +2423,16 m

o Elevasi bangunan (yang ditinjau)

= +1253,95 m

o Koefisien penutup lahan (C)

= 0,8

Gambar 4.3 Daerah Aliran Sungai (DAS) Sigandul

Penentuan Daerah Aliran Sungai (DAS) Sigandul dicari dengan cara manual dengan menghubungkan gunung-gunung yang berada di sekitar sungai yang memungkinkan jika air hujan turun, akan mengumpul di sungai Sigandul.

Perhitungan :

73

H

= elevasi hulu sungai – elevasi bangunan yg ditinjau = +2423,16 m - +1253,95 m = 1169,21 m = 1,16921 km

L

= 0,9 x panjang sungai = 0,9 x 4,602 km = 4,1418 km

V

𝐻𝐻

= 72. ( )0.6 = 72. (

𝐿𝐿

1,16921 0.6 ) 4,1418

= 31,6447 km/jam = 8,79 m/s

t

= =

𝐿𝐿

𝑉𝑉

4,1418 𝑘𝑘𝑘𝑘

31,6447

𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗

= 0,1308 jam

I

= =

90

100 90

100

Xt

.( ) .(

4

146,442 4

)

= 32,949 mm/jam

Q

= =

𝐶𝐶 .𝐼𝐼 .𝐴𝐴 3.6

0,8 .32,949 .3,7843 3.6

= 27,707 m3/detik Jadi debit banjir yang diperoleh adalah 27,707 m3/detik. Debit itu tergolong debit banjir yang kecil, karena lokasi perencanaan jembatan

74

berada pada daerah sungai bagian hulu. Dan sungai yang mengalir relatif kecil debitnya.

4.4.4.3. Tinggi Muka Air Banjir Untuk menentukan tinggi muka air banjir, ditentukan terlebih dahulu luas permukaan basah (A) dengan membagi debit (Q) dengan kecepatan pengaliran (V).

A

= =

𝑄𝑄 𝑉𝑉

27,707 𝑚𝑚3 /𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 8,792 𝑚𝑚/𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑

= 3,152 m2

Setelah mendapatkan luasan, maka luasan tersebut coba diplot ke penampang sungai. Akan tetapi, penampang sungai yang digunakan tidak beraturan. Dengan cara coba-coba diplot di AutoCAD, didapat tinggi muka air banjir hanya ± 1,2 m. Muka air banjir yang didapat tidak mempengaruhi banyak terhadap penentuan elevasi lantai jembatan, karena elevasi lantai jembatan yang cukup tinggi dengan selisih ± 25 m di atas tinggi muka air banjir.

4.4.4.4. Gerusan (Scouring) Untuk analisa gerusan tidak dihitung karena dalam perencanaan digunakan 1 bentang jembatan. Maka tidak digunakan pilar di tengah bentang karena jika digunakan akan membutuhkan struktur bentang yang sangat tinggi. Sehingga tidak ada gerusan yang terjadi.

75

4.5. Penetapan Panjang Jembatan Panjang jembatan yang digunakan dalam perencanaan, mempertimbangkan berbagai faktor, antara lain:

a. Tinggi tebing sungai & kedalaman sungai Tinggi tebing sungai dan kedalaman sungai dihitung dari dasar sungai ke lantai jembatan adalah 25 m. Pada perencanaan Jembatan Sigandul II ini, panjang sungai dan kedalaman sungai tidak terlalu berpengaruh kepada panjang jembatan. Karena bentuk profil tebing atau sungai yang curam (bentuk seperti U), sehingga dengan penempatan lantai jembatan dinaikan atau diturunkan beberapa meter dari rencana awal, tidak terlalu merubah panjang jembatan.

b. Tinggi muka air banjir Muka air banjir pada sungai yang dilewati jembatan adalah sekitar ±1,2 m. Tidak berpengaruh pada penetapan panjang jembatan karena masih terdapat banyak ruang di atas muka air banjir (sekitar 23,8 m) bagi jembatan agar mempertahankan pajang jembatan renacana.

c. Tinggi timbunan bagian approach road (oprit) Oprit jembatan yang direncanakan menggunakan timbunan tanah, menggunakan pasangan batu kali & abutmen beton sebagai penahan tanah. Tinggi timbunan tanah di belakang abutmen mencapai 8,6 m untuk kedua sisi jembatan. Hal ini dimaksudkan untuk mempergunakan hasil galian tanah sebagai timbunan (mengurangi tanah yang tak terpakai). Dengan adanya timbunan tanah di kedua sisi jembatan, bisa mengurangi bentang jembatan ±30 m dari rencana awal, sehingga bentang menjadi 70 m.

d. Pelaksanaan Untuk pelaksanaan jembatan, tidak menggunakan temporary support melainkan dengan metode counterweight. Dengan metode pelaksanaan seperti ini cocok untuk bentang yang lumayan panjang dan berada pada tebing sungai yang tinggi.

e. Perawatan Perawatan jembatan merupakan keharusan bagi pemerintah agar jembatan tetap mantap sampai umur rencana. Metode perawatan bisa dengan inspeksi perorangan atau

76

dengan menggunakan peralatan maintenance jembatan. Dengan bentang 70 m, tentunya metode perawatan akan semakin mudah, dan semakin sedikit biaya yang dikeluarkan.

Selain faktor di atas, panjang minimum jembatan juga harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Jarak muka air banjir Bentang jembatan minimum harus sama dengan jarak antara pertemuan muka air banjir rencana ditambah dengan 3 kali lebar kaki pangkal jembatan. Hal ini bertujuan supaya pangkal jembatan tidak terkena gerusan air pada saat kondisi banjir. Pada bentang rencana 70 m, sudah memenuhi persyaratan jarak muka air banjir

b. Jarak timbunan oprit Jarak antara tinggi timbunan oprit kanan dan kiri adalah 2-3 m dari muka air banjir. Pada bentang rencana 70 m, sudah memenuhi persyaratan jarak timbunan oprit.

77

BAB V PERENCANAAN TIPE JEMBATAN

5.1. Pengembangan Alternatif Tipe Jembatan Berdasarkan trase alternatif yang terpilih, dapat dikembangkan berbagai alternatif tipe jembatan. Pemilihan alternatif jembatan mempertimbangkan berbagai aspek, yaitu: a. Kekuatan dan stabilitas struktural b. Kenyamanan bagi pengguna jembatan c. Ekonomis d. Kemudahan pelaksanaan e. Durabilitas f. Kemudahan pemeliharaan g. Estetika

Dengan adanya batasan-batasan dalam penentuan alternatif jembatan, maka dapat dikembangkan 3 alternatif tipe jembatan, antara lain:

5.1.1. Jembatan Rangka Baja Lantai Bawah (Through Truss) Penggunaan bentu rangka pada jembatan secara umum terdiri dari beberapa jenis bentuk rangka, antara lain Baltimore, Howe, Pratt, K, Warren, dan Through Warren. Untuk jembatan rangka baja dengan lantai bawah (through truss) dengan bentang 70 m bisa dikembangkan dengan bentuk sebagai berikut:

- Tipe Baltimore

Gambar 5.1 Through Truss Tipe Baltimore

78

- Tipe Howe

Gambar 5.2 Through Truss Tipe Howe

- Tipe Pratt

Gambar 5.3 Through Truss Tipe Pratt

- Tipe K

Gambar 5.4 Through Truss Tipe K

- Tipe Warren

Gambar 5.5 Through Truss Tipe Warren

- Tipe Through Warren

Gambar 5.6 Through Truss Tipe Through Warren

79

5.1.2. Jembatan Rangka Baja Lantai Atas (Deck Truss) Untuk jembatan rangka baja dengan lantai atas (deck truss) dengan bentang 70 m bisa dikembangkan dengan bentuk yang sama seperti through truss tetapi menggunakan rangka bawah, sebagai berikut:

- Tipe Baltimore

Gambar 5.7 Deck Truss Tipe Baltimore

- Tipe Howe

Gambar 5.8 Deck Truss Tipe Howe

- Tipe Pratt

Gambar 5.9 Deck Truss Tipe Pratt

- Tipe K

Gambar 5.10 Deck Truss Tipe K

80

- Tipe Warren

Gambar 5.11 Deck Truss Tipe Warren

- Tipe Through Warren

Gambar 5.12 Deck Truss Tipe Through Warren

5.1.3. Jembatan Rangka Baja Melengkung Untuk jembatan rangka baja melengkung (arch truss) dengan bentang 70 m bisa didesain sebagai berikut:

Gambar 5.13 Arch Truss

5.2. Pemilihan Tipe Jembatan Pemilihan model jembatan terbaik mempertimbangkan berbagai aspek, yaitu:

5.2.1. Kekuatan Dan Stabilitas Struktural Analisis ini menggunakan analisis sederhana 2D software SAP2000 dengan menyamakan variable penampang (IWF 700x300) dan material (Baja BJ55) pada semua batang. Kemudian diinput beban terpusat P = 10 ton pada tengah bentang. Kemudian diperoleh lendutan masing-masing bentuk jembatan. Berikut

81

hasil lendutan berbagai tipe jembatan dengan menggunakan software SAP2000. Untuk point penilaian, dengan range 0-100 di mana point tertinggi adalah dengan lendutan terkecil

Tabel 5.1 Hasil Analisa Lendutan Tipe Jembatan Lantai Bawah

mm

Point

Lantai Atas

Baltimore

49.892

45.520

Howe

39.265

Pratt

mm

Point

Lengkung

Baltimore

49.892

45.520

Arch

57.840

Howe

39.265

57.840

38.760

58.594

Pratt

38.760

58.594

K

36.256

62.641

K

36.256

62.641

Warren

37.531

60.513

Warren

37.531

60.513

Through Warren

37.626

60.360

Through Warren

37.626

60.360

mm

Point

22.711

100

5.2.2. Kenyamanan Bagi Pengguna Jalan Kenyamanan bagi pengguna lahan bisa direpresentasikan dengan cukupnya jarak pandang baik pandangan ke depan ataupun ke samping. Kenyamanan yang baik untuk pengguna jalan adalah dengan tidak banyaknya rangka pada bagian samping.

Tabel 5.2 Hasil Analisa Kenyamanan Tipe Jembatan Lantai Bawah

prosen

Point

Lantai Atas

prosen

Point

Lengkung

Baltimore

70

82.353

Baltimore

75

88.235

Arch

Howe

72

84.706

Howe

77

90.588

Pratt

72

84.706

Pratt

77

90.588

K

70

82.353

K

75

88.235

Warren

72

84.706

Warren

77

90.588

Through Warren

72

84.706

Through Warren

77

90.588

prosen

Point

85

100

5.2.3. Ekonomis Aspek ekonomis pada pemilihan tipe jembatan ini ditinjau dari banyak sedikitnya batang yang digunakan. Semakin sedikit batang yang digunakan maka akan semakin ekonomis. Sebenarnya dalam analisis ekonomi perlu dianalisis biaya secara keseluruhan, bukan hanya dari banyak sedikitnya rangka.

82

Tabel 5.3 Hasil Analisa Ekonomi Tipe Jembatan Lantai Bawah

buah

Point

Lantai Atas

buah

Point

Lengkung

Baltimore

57

50.877

Baltimore

57

50.877

Arch

Howe

29

100.000

Howe

29

100.000

Pratt

29

100.000

Pratt

29

100.000

K

41

70.732

K

41

70.732

Warren Through Warren

30

96.667

30

96.667

29

100.000

Warren Through Warren

29

100.000

buah

Point

69

42.029

5.2.4. Kemudahan Pelaksanaan Kemudahan pelaksanaan banyak faktor yang mempengaruhi, antara lain banyaknya sambungan, medan, dan sebagainya. Dalam point ini kemudahan pelaksanaan kita ambil penilaian dari banyaknya sambungan pada setiap tipe jembatan.

Tabel 5.4 Analisa Kemudahan Pelaksanaan Tipe Jembatan Lantai Bawah

Buah

Point

Lantai Atas

Buah

Point

Lengkung

Baltimore

56

50.000

Baltimore

56

50.000

Arch

Howe

28

100.000

Howe

28

100.000

Pratt

28

100.000

Pratt

28

100.000

K

40

70.000

K

40

70.000

Warren

29

96.552

Warren

29

96.552

Through Warren

28

100.000

Through Warren

28

100.000

Buah

Point

43

65.116

5.2.5. Durabilitas Durabilitas merupakan daya tahan struktur terhadap beban yang bekerja pada jembatan. Semakin kuat daya tahan struktur, memiliki point yang semakin besar.

Tabel 5.5 Analisa Durabilitas Tipe Jembatan Lantai Bawah

Prosen

Point

Lantai Atas

Prosen

Point

Lengkung

Baltimore

70

77.778

Baltimore

75

83.333

Arch

Howe

75

83.333

Howe

80

88.889

Pratt

75

83.333

Pratt

80

88.889

Prosen

Point

90

100

83

Lantai Bawah

Prosen

Point

K

75

83.333

Warren

75

Through Warren

75

Lantai Atas

Prosen

Point

K

80

88.889

83.333

Warren

80

88.889

83.333

Through Warren

80

88.889

Lengkung

Prosen

Point

5.2.6. Kemudahan Pemeliharaan Kemudahan pelaksanaan bisa karena faktor tersedianya peralatan pemeliharaan, kondisi sekitar jembatan, dan posisi rangka jembatan. Tentunya rangka jembatan di bawah (deck truss) memiliki tingkat kesulitan yang tinggi dalam pemeliharaan.

Tabel 5.6 Analisa Kemudahaan Pemeliharaan Tipe Jembatan Lantai Bawah

Prosen

Point

Lantai Atas

Prosen

Point

Lengkung

Baltimore

70

82.353

Baltimore

60

70.588

Arch

Howe

80

94.118

Howe

70

82.353

Pratt

80

94.118

Pratt

70

82.353

K

75

88.235

K

65

76.471

Warren Through Warren

80

94.118

70

82.353

80

94.118

Warren Through Warren

70

82.353

Prosen

Point

85

100

5.2.7. Estetika Estetika merupakan faktor yang penting yang harus diperhatikan dalam perancangan jembatan. Jembatan didesain sedemikian rupa agar memiliki nilai estetis yang baik sehingga tak jarang mampu menjadi icon kebanggan kota/kabupaten tempat jembatan tersebut dibangun.

Tabel 5.7 Analisa Estetika Tipe Jembatan Lantai Bawah

Prosen

Point

Lantai Atas

Prosen

Point

Baltimore

70

82.353

Baltimore

75

75

Howe

70

82.353

Howe

75

75

Pratt

70

82.353

Pratt

75

75

K

70

82.353

K

75

75

Warren Through Warren

70

82.353

75

75

70

82.353

Warren Through Warren

75

75

Lengkung Arch

Prosen

Point

100

100

84

Setelah dilakukan analisa pada berbagai aspek yang berpengaruh, kemudian dikomulatifkan dan dibandingkan untuk masing-masing tipe jembatan. Disajikan dalam tabel berikut ini:

Tabel 5.8 Komulatif Analisa Tipe Jembatan Lantai Bawah

Point Prosen

Lantai Atas

Point

Prosen Lengkung

Baltimore 471.234 67.319 Baltimore 463.554

66.222 Arch

Howe

602.350 86.050 Howe

594.670

84.953

Pratt

603.104 86.158 Pratt

595.424

85.061

K

539.647 77.092 K

531.967

75.995

Warren

598.241 85.463 Warren

590.561

84.366

Through Warren

Through 604.870 86.410 Warren

597.190

85.313

Point

Prosen

607.145

86.735

Berdasarkan tabel analisa tipe jembatan, diperoleh prosentase penilaian tertinggi pada tipe jembatan dan kemudian dipilih sebagai tipe jembatan terpilih yang akan didesain adalah Jembatan Lengkung (Arch Truss Bridge)

5.3. Pemilihan Tipe Komponen Jembatan Terpilih 5.3.1. Bangunan Atas Dalam penentuan tipe konstruksi struktur atas jembatan pada perencanaan Jembatan Sigandul II Kabupaten Temanggung, Jawa Tengah dipilih dengan menggunakan rangka baja melengkung (steel arch truss bridge). Elemen bangunan atas jembatan meliputi:

a. Lantai jembatan Lantai jembatan menggunakan pelat beton dengan menggunakan deck baja dengan tulangan wiremesh. Tebal pelat lantai adalah 25 cm

b. Trotoir Trotoir jembatan memiliki lebar 1,50 m di sebelah kanan dan kiri bahu jalan. Trotoir menggunakan beton dan kerb sebagai pembatas antara bahu jalan dengan trotoir. Untuk pengaman pejalan kaki menggunakan railing.

85

c. Gelagar melintang Gelagar melintang menggunakan profil IWF 900x300. Dipasang memanjang setiap 5 m sepanjang bentang jembatan.

d. Gelagar memanjang Gelagar memanjang menggunakan profil IWF 900x300 untuk sisi paling luar gelagar, dan profil IWF 500x200 untuk sisi dalam. Dipasang dengan jarak antar gelagar adalah 1,5 m termasuk juga jarak yang paling tepi dengan rangka utama.

e. Rangka pelengkung (mayor) Menggunakan profil IWF 900x300 dengan panjang menyesuaikan dari setiap rangka.

f. Rangka pelengkung (minor) Menggunakan profil IWF 500x200 dengan panjang menyesuaikan dari setiap rangka.

g. Rangka pelengkung (diagonal) Menggunakan profil IWF 400x200 dengan penjang menyesuaikan setiap rangka.

h. Hanger Menggunakan threadbar dengan diameter 130 mm

i. Penambat angin Penambat angin atau biasa disebut bracing menggunakan profil j. Tumpuan Terdapat 8 titik tumpuan yang digunakan dalam tumpuan jembatan. 4 mengguanak tumpuan sendi, dan menggunakan tumpuan roll. Di bagian bawah tumpuan, menggunakan tumpuan elastomer bearing. Diharapkan dengan penggunaan tumpuan ini akan bisa meredam gaya gaya yang terjadi khususnya gaya gempa, baik arah horizontal maupun vertikal.

86

5.3.2. Bangunan Bawah Bangunan bawah menjadi struktur yang penting dalam konstruksi jembatan. Bangunan bawah jembatan diharapkan mampu meneruskan beban dari struktur atas ke pondasi jembatan. Elemen bangunan bawah jembatan yang digunakan hanya abutment, karena bentang yang direncanakan hanya 1 sehingga tidak menggunakan pilar. Abutment, meliputi: 1. Headwall

3. Lateral Stop

5. Breast wall

2. Corbel

4. Seismic Buffer

6. Wingwall

Berdasarkan gambar Tabel II.15 timbunan tanah di belakang abutment digunakan sebesar 8,6 m maka digunakan jenis abutment pangkal tembok penahan kontrafort.

5.3.3. Pondasi Berdasarkan hasil penyelidikan tanah oleh tim Lab. Mekanika Tanah Undip, diperoleh tanah keras sedalam 3 m. Jadi penggunaan pondasi untuk bagian abutment menggunakan pondasi borepile, dikarenakan kondisi tanah yang berpasir dan tanah kerasnya dangkal

5.3.4. Bangunan Pelengkap dan Pengaman Bangunan pelengkap yang digunakan adalah untuk dinding penahan tanah timbunan di belakang abutment. Bangunan pelengkap pada jembatan yaitu railing, lampu penerangan yang dipasang setiap 30 m, dan guardrail dari baja di bagian oprit jembatan yang digunakan untuk tujuan psikologi/membuat nyaman pengendara karena di sebelah kanan dan kiri jalan adalah jurang. Selain itu juga digunakan rambu jembatan pada awal dan akhir jembatan.

87

BAB VI PERENCANAAN DETAIL STRUKTUR JEMBATAN

6.1. Analisis Struktur 6.1.1. Pembebanan 6.1.1.1. Beban Mati Struktur (MS) Beban mati struktur (Dead Load) merupakan beban yang selalu ada dalam struktur jembatan akibat berat sendiri struktur jembatan tersebut. Beban yang dimaksud adalah beban mati struktur atas jembatan. Beban mati struktur tergantung dari material yang digunakan, bisa beton, baja, maupun komposit. Berat jenis material (γ) maupun volume material yang digunakan, akan mempengaruhi berat mati struktur jembatan.

6.1.1.2. Beban Mati Tambahan (MA) Beban mati tambahan (Super Dead Load) merupakan beban diluar struktur jembatan tetapi akan selalu ada pada struktur jembatan tersebut. Beban mati tambahan ini antara lain:

a. Lapis aspal Tebal = 10 cm = 0,1 m γaspal

= 22 kN/m3

qaspal

= γaspal x tebal = 22 kN/m3 x 0,1 m = 2,2 kN/m2

b. Genangan air hujan Genangan air hujan yang diperbolehkan maksimal 5 cm Tebal = 5 cm = 0,05 m γair

= 9,81 kN/m3

qaspal

= γair x genangan = 9,81 kN/m3 x 0,05 m = 0,491 kN/m2

88

c. Beban trotoir Trotoir berupa beton bertulang dengan γbeton = 25 kN/m3 Kerb berupa beton tidak bertulang γbeton = 24 kN/m3

Gambar 6.1 Dimensi Trotoir Jembatan

Tabel 6.1 Pembebanan Trotoir No

Lebar (m)

Tinggi (m)

γbeton (kN/m3)

Berat (kN/m)

1.

0,25

0,70

25

4,375

2.

1,20

0,25

25

7,50

3.

0,3

0,25

24

1,80

Jumlah

13,675

Maka pembebanan trotoir sebesar 13,675 kN/m sepanjang gelagar memanjang.

d. Beban railing (pengaman) Direncanakan railing menggunakan besi hollow γbesi = 71 kN/m3 diameter 3” = 76,3 mm dengan tebal 4 mm. Menggunakan tiang beton penyangga railing dengan ukuran 500 x 10 x 10 mm3 dan γbeton= 24 kN/m3.

89

Gambar 6.2 Dimensi Railing Jembatan = Luas permukaan x γbesi

qrailing

= (A1 – A2) x γbesi = (1/4 x π x 0,07632 - 1/4 x π x 0,07232) x 71 = 0,033 kN/m (untuk 1 railing) = 0,066 kN/m (untuk 2 railing) = volume tiang x γbeton / 1 m

qtiang

= 0,5 x 0,1 x 0,1 x 24 / 1 = 0,120 kN/m qpengaman

= qrailing + qtiang = 0,066 kN/m + 0,120 kN/m = 0,186 kN/m (diinput sepanjang gelagar memanjang)

e. Lampu tiang listrik Digunakan beban terpusat tiang listrik sebesar 5 kN dan dipasang setiap 30 m antar tiang.

f. Instalasi ME (Mechanical dan Electrical) Instalasi Mechanical dan Electrical pada jembatan dapat berupa pipa air dengan diameter 15 cm dan kabel listrik yang dipasang di gelagar memanjang tepi jembatan. qpipa

= Luas permukaan x γbesi = (A1 – A2) x γbesi = (1/4 x π x 0,152 - 1/4 x π x 0,1462) x 71 = 0,066 kN/m

90

= Luas permukaan x γair

qair

= (1/4 x π x 0,152) x 9,81 = 0,164 kN/m qlistrik = 8,9 kg/m = 0,087 kN/m Maka, qME

= qpipa + qair + qlistrik = 0,066 + 0,164 + 0,087 = 0,317 kN/m

6.1.1.3. Beban Lalu Lintas Analisa struktur berdasarkan aplikasi SAP2000, beban lalu lintas atau beban hidup bergerak (venhicle) memiliki arah ke bawah (sumbu -Z global) diberikan pada jalur Lanes, berupa beban standar atau beban umum yang definisikan sendiri. Venhicle terdiri atas satu atau lebih beban titik atau beban garis merata, yang ditempatkan pada sumbu Lane atau sejajar tapi dengan eksentrisitas tertentu. Kuantitas response maksimum / minimum dihitung dengan ‘garis pengaruh’ yang berkesesuaian. Beban terpusat dikalikan dengan nilai garis pengaruh, sedaangkan beban merata dikalikan dan diintegrasikan sepanjang bentang yang berkesesuaian. Beban yang bekerja pada daerah positif menghasilkan response maksimum dan tidak mempengaruhi response minimum, demikian juga sebaliknya. Jadi, response maksimum selalu berharga positif atau nol, dan response minimum selalu berharga negatif atau nol.

o Standart Venhicles Adalah kepustakaan bermacam – macam vehicle yang built-in pada program berdasarkan standart perencanaan. • Hn-44 dan HSn-44 AASHTO standart H dan HS Truck Loads, di mana n adalah faktor kali integer yang menyatakan berat nominal Vehicle dalam ton.

91

Gambar 6.3 Beban Truk H dan HS • Hn-44L dan HSn-44L AASHTO standard H dan HS Lane Loads.

Gambar 6.4 Beban Jalur H20-44L dan HS20-44L

o General Venhicles Jika Standart Vehicle tidak cukup, maka General Vehicle dapat digunakan agar semua pembebanan kendaraan yang diperlukan dapat dimodelkan. General Vehicle terdiri atas n axles (sumbu roda) yang tertentu jaraknya dengan beban titik di atasnya. Beban merata diberikan di antara sumbu roda, depan sumbu ke-1, atau dibelakang sumbu terakhir. Jarak antara satu pasang sumbu roda dapat ditetapkan bervariasi pada suatu daerah tertentu, sedangkan jarak yang lain tetap. Beban merata depan (leading) dan beban merata ikutan (trailing) panjangnya tak terbatas. Beban terpusat bebas “floating” yang tidak tergantung dengan sumbu roda, juga ada.

92

Gambar 6.5 Konfigurasi General Vehicle

Spesifikasi General Vehicle adalah sebagai berikut : • Jumlah sumbu roda (axles), n, dengan beban terpusat P dapat berharga nol yang menunjukkan hanya ada pembebanan merata. Jika perlu, beban terpusat sembarang (floating) dapat dispesifikasikan. • Jarak antarsumbu roda sebanyak n-1 dapat ditetapkan dalam suatu range dari dmin sampai dmax, dimana 0 < dmin ≤ dmax = 0 jika dianggap jaraknya tak terbatas. • Sejumlah n+1 beban merata W : beban merata depan W1 (leading), beban antarsumbu gardar dan beban merata ikutan Wn+1 (trailing). • Beban terpusat yang berpindah bebas atau sembarang (floating concentrated loads) dapat terdiri atas : o Beban terpusat sembarang tunggal, Px, untuk seluruh response. o Sepasang beban terpusat sembarang. ▪ Beban Pm untuk bentang momen pada element Lane. Beban ini mendapat perlakuan khusus pada bentang di atas tumpuan. ▪ Beban Pxm untuk seluruh response kuantitas kecuali bentang momen pada elemen Lane.

6.1.1.4. Beban Akibat Gaya Rem (TB) Pengaruh pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut:

93

Gaya rem, TTB = 250 kN

untuk Lt ≤ 80 m

Gaya rem, TTB = 250 + 2,5 x (Lt – 80) kN

untuk 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, TTB = 250 kN

untuk Lt ≥ 180 m

a. Panjang total jembatan adalah 70 m (Lt ≤ 80 m) b. Besarnya gaya rem yang bekerja (untuk 2 jalur lalu-lintas): TTB = 250 kN c. Beban lajur “D” tanpa reduksi akibat panjang bentang (penuh): q = 8 kN/m2

p = 44 kN

d. 5% x beban lajur “D” penuh tanpa faktor beban dinamis: 5%TD

= [0,05 x (q x b1 x Lt + p x b1)] x 2 = [0,05 x (8 x 15 x 70 + 44 x 15)] x 2 = 906 kN

e. Maka diambil gaya rem = 906 kN (5% x beban lajur “D” > TTB) f. Gaya rem tersebut didistribusikan ke setiap joint pertemuan balok lantai jembatan, dengan jumlah joint = 105 buah g. Sehingga gaya rem pada setiap joint adalah gaya rem dibagi jumlah joint = 8.629 kN

6.1.1.5. Beban Pejalan Kaki (TP) Trotoar pada jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban sebagai berikut: A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m2) Beban hidup merata pada trotoar adalah: Untuk A ≤ 10 m2

q = 5 kN/m2

Untuk 10 m2 < A ≤ 100 m2

q = 5 – 0,033 x (A-10) kN/m2

Untuk A > 100 m2

q = 2 kN/m2

• Panjang bentang ekivalen

Le = 70 m

• Lebar satu trotoar

b2 = 1,50 m

• Luas bidang trotoar A = 2 x (b2 x Le) = 210 m2 • Intensitas beban pada trotoarq = 2 kN/m2

94

• Pembebanan jembatan untuk trotoar QTP

= q x b2 = 2 x 1,5 = 3 kN/m

• Beban jembatan untuk trotoar diinput sebagai beban garis di gelagar samping jembatan

6.1.1.6. Beban Angin (EW) Pengaruh beban angin sebesar 150 kg/m2 pada jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya beban angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal jembatan, dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Jumlah luas bidang vertikal bangunan atas jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan sebesar suatu prosentase tertentu terhadap luas bagian-bagian sisi jembatan dan luas bidang verikal beban hidup. Bidang vertikal beban hidup ditetapkan sebagai suatu permukaan bidang vertikal yang mempunyai tinggi menerus sebesar 2 meter di atas lantai kendaraan. Dalam menghitung jumlah luas bagian-bagian sisi jembatan yang terkena angin dapat digunakan ketentuan sebagai berikut: 1. Kendaraan tanpa beban hidup • Untuk jembatan gelagar penuh diambil sebesar 100% luas bidang sisi jembatan yang langsung terkena angin, ditambah 50% luas bidang sisi lainnya. • Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% luas bidang sisi jembatan yang langsung terkena angin ditambah 15% luas sisi-sisi lainnya. 2. Kendaraan dengan beban hidup • Untuk jembatan diambil sebsar 50% terhadap luas bidang • Untuk beban hidup diambil sebsar 100% luas bidang sisi yang langsung terkena angin. 3. Jembatan menerus di atas lebih dari dua perletakan Untuk perletakan tetap perhitungkan beban angin dalam arah longitudinal jembatan yang terjadi bersamaan dengan beban angin yang sama besar dalam arah lateral jembatan, dengan beban angin masingmasing sebesar 40% terhadap luas bidang menurut keadaan. Pada

95

jembatan yang memerlukan perhitungan pengaruh angin yang teliti, harus diadakan penelitian khusus.

- Gaya akibat beban angin dihitung dengan rumus sebagai berikut: TEW = 0,0006 x Cw x (Vw)2 x Ab Cw = Koefisien seret Vw = Kecepatan angin rencana (m/detik) Ab = Luas bidang samping jembatan (m2)

Tabel 6.2 Koefisien Seret (Cw) Tipe Jembatan

Cw

Bangunan atas masif (1) dan (2) b/d = 1,0 b/d = 2,0 b/d ≥ 6,0 Bangunan atas rangka

2,1 (3) 1,5 (3) 1,25 (3) 1,2

CATATAN (1) b = lebar keseluruhan jembatan dihitung dari sisi luar sandaran d = tinggi bangunan atas, termasuk tinggi bagian sandaran yang masif CATATAN (2) Harga b dan d bisa diinterpolasi linier CATATAN (3) Apabila bangunan atas mempunyai superelevasi, Cw harus dinaikan sebesar 3% untuk setiap derajat superelevasi dengan kenaikan maksimum 2,5%.

Tabel 6.3 Kecepatan angin rencana (Vw) Lokasi

Keadaan Batas

Sampai 5 km dari pantai

> 5 km dari pantai

Daya Layan

30 m/s

25 m/s

Ultimit

35 m/s

30 m/s

Dari kedua tabel diatas dapat diambil nilai Cw = 2,1 (karena b/d < 1,0; dan nilai Vw = 30 m/detik karena daerah Sigandul II terletak > 5 km dari pantai.

96

- Gaya angin didistribusikan merata pada bidang samping setiap elemen struktur yang membentuk portal lengkung pada arah melintang jembatan. Lebar bidang kontak vertikal untuk setiap emelen rangka samping struktur jembatan diambil yang terbesar. - Beban angin pada rangka jembatan lengkung untuk Ab = 1,75 EWS = 0,0006 x Cw x (Vw)2 x Ab = 0,0006 x 2,1 x (30)2 x 1,75 = 1,985 kN/m (diinput di rangka samping)

- Beban garis merata tambahan arah horizontal pada permukaan lantai jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus: TEW = 0,0012 x Cw x (Vw)2 = 0,0012 x 2,1 x (30)2 = 2,268 kN/m

- Bidang vertikal yang ditiup angi merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi h = 2 m di atas lantai jembatan, dan jarak antar roda jembatan adalah x = 1,75 m

- Transfer beban angin ke lantai jembatan adalah EWL = ½ h / x * TEW = ½ 2 / 1,75 * 2,268 = 1,296 kN/m (diinput di gelagar memanjang)

E

E

Gambar 6.6 Beban Angin Pengaruh Kendaraan

97

6.1.1.7. Beban Akibat Pengaruh Temperatur (ET) Peninjauan diadakan terhadap timbulnya tegangan-tegangan struktural karena adanya perubahan bentuk akibat perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan baik yang menggunakan bahan yang sama maupun dengan bahan yang berbeda. Perbedaan suhu ditetapkan sesuai dengan data perkembangan suhu setempat. Pada umumnya pengaruh perbedaan suhu tersebut dapat dihitung dengan mengambil perbedaan suhu: • Bangunan baja o Perbedaan suhu maksimum-minimum = 30o C o Perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan = 15o C • Bangunan beton o Perbedaan suhu maksimum-minimum = 15o C o Perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan < 10o C, tergantung dimensi penampang.

Untuk perhitungan tegangan-tegangan dan pergerakan pada jembatan/bagian-bagian jembatan/perletakan akibat perbedaan suhu dapat diambil nilai modulus elastisitas Young (E) dan koefisien panjang (ε) sesuai tabel di bawah ini: Tabel 6.4 Modulus Elastisitas Young (E) dan Koefisien Panjang (ε) Jenis Bahan Baja Beton Kayu • Sejajar Serat • Tegak lurus serat *)

E (kg/cm2) 2,1 x 106 2 - 4 x 105 *)

ε / oC 1,2 x 10-5 1,0 x 10-5

1,0 x 105 1,0 x 104

5,0 x 10-6 5,0 x 10-5

Tergantung mutu bahan

Sumber: Jembatan, Bambang Supriyadi

98

Berdasarkan sumber dari Pemerintah Kabupaten Temanggung, diperloleh suhu maksimum rata-rata dan suhu minimum rata-rata di daerah Kledung adalah sebsar 25o C dan 18o C. Tmax

= 25o C

Panjang bentang (L) = 70 m

Tmin

= 18o C

jumlah tumpuan (n)

ΔT

= (Tmax - Tmin) / 2

= 8 buah

= (25o C - 18o C) / 2 = 3,5o C αbaja

= 1,2 x 10-5 /o C

Kekakuan geser elastomer (k) = 1500 kN/m Gaya pada abutmen akibat pengaruh temperature adalah TET

= αbaja X ΔT x k x L/2 x n = 1,2 x 10-5 /o C x 3,5o C x 1500 kN/m x 70 m / 2 x 8 = 17,64 kN

Pada aplikasi SAP2000 beban yang dimasukkan berupa selisih besaran suhu

6.1.1.8. Beban Gempa (EQ) Pada perhitungan beban gempa pada jembatan, digunakan dua metode, yaitu: A. Metode Statik Ekivalen Beban gempa dihitung dengan rumus: TEQ

= Kh x I x Wt

Kh

=CxS

Dimana, TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN) Kh

= Koefisien beban gempa horizontal

I

= Faktor Kepentingan

Wt

= Berat total jembatan (berat sendiri & beban mati tambahan) = PMS + PMA (kN)

C

= Koef. geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, & kondisi tanah

99

S

= Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi gempa (daktilitas) dari struktur jembatan

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus: T = 2π x √ [WTP / (g x Kp)] Dimana, WTP = Berat sendiri struktur dan beban mati tambahan (kN) g

= Percepatan gravitasi (9,81 m/det2)

Kp = Kekakuan struktur yang merupakan gaya horizontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

Waktu getar struktur jembatan dihitung dengan komputer menggunakan program SAP2000 dengan permodelan 3-D (space frame) yang memberikan respons berbagai ragam (mode) getaran yang menunjukkan perilaku dan fleksibilitas struktur. Hasil analisis menunjukkan bahwa struktur jembatan mempunyai waktu getar struktur yang berbeda pada arah memanjang dan melintang. Sehingga beban gempa rencana static ekivalen yang berbeda harus dihitung masing-masing arah. Dari hasil analisis diperoleh waktu getar struktur sebagai berikut:

1. Arah memanjang jembatan

T = 0,38334 Detik (mode 1)

Gambar 6.7 Ragam Getar Struktur 1 Arah Memanjang Jembatan (Tampak Samping)

100

Gambar 6.8 Ragam Getar Struktur 1 Arah Memanjang Jembatan (Tampak Depan)

2. Arah melintang jembatan T = 0,18159 Detik (mode 2)

Gambar 6.9 Ragam Getar Struktur 2 Arah Melintang Jembatan (Tampak Samping)

Gambar 6.10 Ragam Getar Struktur 2 Arah Melintang Jembatan (Tampak Depan)

101

Gambar 6.11 Peta Respon Spektra Percepatan Periode Pendek 0,2 Detik di Batuan Dasar untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 Tahun

Gambar 6.12 Peta Respon Spektra Percepatan Periode 1 Detik di Batuan Dasar untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 Tahun

a. Koefisien Gempa Arah X (memanjang) Jembatan Waktu getar alami

T = 0,38334 detik

Kondisi tanah dasar keras Lokasi di wilayah gempa di Zone-2, maka C = 0,17

102

Gambar 6.13 Koefisien Geser Dasar (C) untuk Wilayah Gempa 2 (T = 0,38334 detik)

Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis berupa struktur baja dan bangunan atas menggunakan beton bertulang, dan waktu getar strukturnya cukup pendek sehingga struktur hanya dapat berperilaku daktail terbatas (semi daktail) maka diambil faktir tipe bangunan:

Tabel 6.5 Kategori Kinerja Seismik Koefisien percepatan puncak di batuan dasar (A/g) ≥ 0,30 0,20 – 0,29 0,11 – 0,19 ≤ 0,10

Klasifikasi kepentingan I (Jembatan utama dengan faktor keutamaan 1,25) D C B A

Klasifikasi kepentingan II (Jembatan biasa dengan faktor keutamaan 1) C B B A

Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan, 2008

Karena koefisien percepatan puncak di batuan dasar adalah > 0,30, dan jembatan termasuk dalam klasifikasi kepentingan I (Jembatan utama dengan faktor keutamaan 1,25) diambil kategori kinerja seismik adalah D

103

Tabel 6.6 Prosedur Analisis Berdasarkan Kategori Kinerja Seismik (A-D) Jumlah Bentang

D

C

B

A

Tunggal sederhana 1 1 1 2 atau lebih menerus 2 1 1 2 atau lebih dengan 1 sendi 3 2 1 2 atau lebih dengan 2 atau lebih sendi 3 3 1 Struktur rumit 4 3 2 1 Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan, 2008

Karena struktur jembatan termasuk kedalam struktur rumit dan kategori kinerja seismik adalah D maka diambil faktor tipe bangunan S = 2.

Koefisien beban gempa horizontal Kh Kh

=CxS = 0,17 x 4 = 0,68

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kend/hari, jembatan pada jalan raya utama (seperti arteri atau kolektor) diambil faktor kepentingan I = 1,25. Berat jembatan (Wt) = 1289,036 kN

Maka TEQ

= Kh x I x Wt = 0,68 x 1,25 x 1289,036 = 1095,681 kN

b. Koefisien Gempa Arah Y (melintang) Jembatan Waktu getar alami

T = 0,18159 detik

Kondisi tanah dasar keras Lokasi di wilayah gempa di Zone-2, maka C = 0,17

104

Gambar 6.14 Koefisien Geser Dasar (C) untuk Wilayah Gempa 2 (T = 0,18159 detik)

Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis berupa struktur baja dan bangunan atas menggunakan beton bertulang, dan waktu getar strukturnya cukup pendek sehingga struktur hanya dapat berperilaku daktail terbatas (semi daktail) maka diambil faktir tipe bangunan: Karena koefisien percepatan puncak di batuan dasar adalah > 0,30, dan jembatan termasuk dalam klasifikasi kepentingan I (Jembatan utama dengan faktor keutamaan 1,25) diambil kategori kinerja seismik adalah D Karena struktur jembatan termasuk kedalam struktur rumit dan kategori kinerja seismik adalah D maka diambil faktor tipe bangunan S = 2

Koefisien beban gempa horizontal Kh Kh

=CxS = 0,17 x 4 = 0,68

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kend/hari, jembatan pada jalan raya utama (seperti arteria tau kolektor) diambil faktor kepentingan I = 1,25. Berat jembatan (Wt) = 1289,036 kN

105

Maka TEQ

= Kh x I x Wt = 0,68 x 1,25 x Wt = 1095,681 kN

B. Metode Respon Spektrum Metode Dinamik (Response Spectrum) dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut: • Besar beban gempa ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total struktur. Massa total struktur terdiri dari berat sendiri struktur dan beban hidup yang dikalikan dengan faktor reduksi 0,5 • Percepatan gempa diambil dari software online Puskim PU (http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/) kemudian memasukan titik koordinat atau nama kota dari tempat jembatan yang akan didesain. Dalam hal ini, Tempat yang didesain adalah di daerah Sigandul II, Parakan, Kabupaten Temanggung dengan koordinat (-7.32312, 110.047). Dari investigasi geoteknik, didapat jenis tanah yang berada di jembatan merupakan tanah keras. • Percepatan gravitasi diambil sebesar g = 981 cm/det2 • Analisis dilakukan dengan metode superposisi respon spektrum. Dengan mengambil respon spektrum maksimum dari 4 arah gempa, yaitu 0o, 45o, 90o, dan 135o • Digunakan number eigen NE = 3 dengan mass participation factor ≥ 90% dengan kombinasi dinamis (CQC methode) • Karena hasil dari analisis respon spektrum selalu bersifat positif (hasil akar), maka perlu faktor +1 dan -1 untuk mengkombinasikan dengan respon statik.

106

Tabel 6.7 Komponen Percepatan Gempa

Tabel 6.8 Periode dan Percepatan Gempa

Sigandul II

Sigandul II

PGA (g)

0.321

T (detik)

SA (g)

SS (g)

0.667

S1 (g)

0.281

CRS

1.009

CR1

0

FPGA

1.079

FA

1.133

FV

1.519

PSA (g)

0.346

SMS (g)

0.756

SM1 (g)

0.426

SDS (g)

0.504

SD1 (g)

0.284

T0 (detik)

0.113

TS (detik)

0.564

0 0.113 0.564 0.564 0.664 0.764 0.864 0.964 1.064 1.164 1.264 1.364 1.464 1.564 1.664 1.764 1.864 1.964 2.064

0.202 0.504 0.504 0.428 0.372 0.329 0.295 0.267 0.244 0.225 0.208 0.194 0.182 0.171 0.161 0.153 0.145 0.138 0.131

2.164

0.126

2.264 2.364 2.464 2.564 2.664 2.764 2.864 2.964 3.064 3.164 3.264 3.364 3.464 3.564 3.664 3.764 3.864 4

0.12 0.115 0.111 0.107 0.103 0.099 0.096 0.093 0.09 0.087 0.084 0.082 0.08 0.078 0.076 0.074 0.072 0.071

107

Gambar 6.15 Tampilan Software Online Desain Spektra Indonesia

Gambar 6.16 Respon Spektrum Sigandul II dengan Berbagai Kondisi Tanah Dasar

6.1.2. Analisa menggunakan software SAP2000 6.1.2.1. Modeling Untuk analisa struktur jembatan rangka baja dengan software SAP2000, struktur dimodelkan 3D dengan bentang 70 m, lebar 15 m. Struktur rangka dan gelagar lantai dimodelkan sebagai elemen frame. Tumpuan yang digunakan yaitu sendi untuk bagian bawah, dan rol untuk bagian sambungan dengan jalan.

108

1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m

5m

70 m

Gambar 6.17 Denah Lantai Jembatan (Sumbu X – Y)

5m 12 m

8,63 m 70 m

Gambar 6.18 Tampak Samping Jembatan (Sumbu Y - Z)

Gambar 6.19 Pemodelan Rangka Jembatan (tampak 3D)

Adapun define material jembatan yaitu sebagai berikut:

Gambar 6.20 Define Material Baja BJ55 & Beton F'c 30

109

Profil baja dan kabel yang digunakan didefinisan sebagai berikut:

Gambar 6.21 Frame Properties (Satuan mm)

Adapun untuk deck beton (lantai jembatan) yang diinput di SAP2000 yaitu sebagai berikut :

Gambar 6.22 Define Section Area (Satuan mm)

110

Selanjutnya yaitu pemodelan kabel, yaitu pada menu draw > Draw Frame / Cable Element, dipilih joint ke joint yang akan dihubungkan dengan kabel. Lalu muncul jendela berikut diklik Ok.

Gambar 6.23 Cabel Capacity

Setelah itu, dilakukan assign frame dan local axes sehingga diperoleh design menggunakan extrude view sebagai berikut :

Gambar 6.24 Design Jembatan ( IWF 900 x 300 Ungu; IWF 500 x 200 Biru Muda; IWF 400 x 200 Biru Tua, Kabel 70 Biru, Plat Beton 250 Hujau Tua)

111

6.1.2.2. Pembebanan Untuk memberikan pembebanan pada model struktur dengan SAP2000 maka diperlukan beberapa tahapan, yaitu: A. Membuat Load Pattern Load Pattern digunakan untuk mengklasifikasikan beban agar memudahkan untuk memberikan faktor beban saat melakukan kombinasi pembebanan.

Gambar 6.25 Define Load Pattern

B. Input Pembebanan 1. Beban mati struktur Berat sendiri dianalisa otomatis oleh SAP2000 dengan adanaya nilai 1 selfweight multiplier pada load pattern.

2. Berat mati tambahan Beban trotoir, railing, & ME diinput sebagai beban garis ke gelagar melalui Assign > Frame Load > Distributed, beban aspal & air hujan diinput sebagai beban area ke deck beton melalui Assign > Area Load > Uniform Shell, untuk beban tiang listrik diinput sebagai beban titik ke joint di pinggir kanan kiri jembatan melalui Assign > Joint Load > Forces.

112

Gambar 6.26 Beban Trotoir 12,5 kN/m

Gambar 6.27 Beban Railing 34,67 kN/m

Gambar 6.28 Beban ME 22,79 kN/m

113

Gambar 6.29 Beban Aspal 224 kg/m2

Gambar 6.30 Beban Air Hujan 50,1 kg/m2

Gambar 6.31 Beban Tiang Listrik 5 kN

3. Berat lalu lintas Beban lalu lintas sebagai beban hidup bergerak dianalisis dengan SAP berdasarkan tahapan sebagai berikut :

114

a. Menetapkan Lanes Lane adalah lajur kendaraan yang diterapkan pada pemodelana struktur

jembatan,

Pada

saat

penentuan

posisi

gelagar

memanjang, sebaiknya juga mempertimbangkan terhadap posisi as jalur sehingga bisa didapatkan pemodelan sebagai berikut (checklist frame labels pada Display Options for Active Windows) dimana yang ditandai merah merupakan gelagar yang akan ditempai Lanes.

Gambar 6.32 Menentukan Gelagar yang menjadi As Jalur

Berdasarkan gambar VI.32, sumbu 2, 3, & 4 digunakan sebagai lajur (lane) 1 sedangkan sumbu 6, 7, & 8 sebagai lajur (lane) 2.

Tabel 6.9 Definisi Lane pada Sumbu Sumbu

Lane (Lajur)

Lebar Lajur (Lane) (m)

2

2C

0,75

3

2B

1.5

4

2A

2.25

6

1C

2.25

7

1B

1.5

8

1A

0,75

Selanjutnya, mendefinisikan Lanes melalui fitur Define > Bridge Loads > Lanes > Add New Lane Defined from Frames Setelah muncul jendela Lane Data, label (angka) yang ditunjukkan sebagai Lane 1 pada gambar 6.31 dimasukkan secara berurutan dengan Edge (pinggir jembatan) sebagai exterior.

115

Gambar 6.33 Input Lanes 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, & 2C

116

b. Menetapkan Vehicle. Vehicle didefinisikan sebagai Wheel Load dan Lane Load. Wheel Load didefinisikan melalui fitur Define > Bridge Loads > Vehicles > Add Vehicles Setelah muncul jendela Standart Vehicle Data, pada Vehicle Type dipilih Hsn-44, selanjutnya Convert To General Vehicle > Modify/Show Vehicle, setelahnya edit pada General vehicle Data seperti pada gambar berikut.

Gambar 6.34 Mendefinisikan Wheel Load

Lane Load didefinisikan melalui fitur Define > Bridge Loads > Vehicles > Add Vehicles Setelah muncul jendela Standart Vehicle Data, pada Vehicle Type dipilih Hsn-44L, selanjutnya Convert To General Vehicle > Modify/Show Vehicle, setelahnya edit pada General vehicle Data seperti pada gambar berikut.

Gambar 6.35 Mendefinisikan Lane Load

117

c. Menetapkan Vehicle Classes Vehicle Classes (group) bisa berisi lebih dari satu vehicle yang akan beraksi bergantian pada model struktur jembatan, yaitu melalui fitur Define > Bridge Loads > Vehicles Classes > Add New Class.

Gambar 6.36 Add Vehicle Data

d. Menetapkan Moving Load Cases Moving Load dimasukkan ke Load Cases untuk menandai Vehicle Classes yang akan bekerja pada jalur atau Lanes dalam berbagai kombinasi, yaitu dengan fitur Load Cases > Add New Load Case setelah muncul Load Cases Data – Moving Load pilih Moving Load pada Load Cases Type.

Gambar 6.37 Wheel Load Cases

118

Gambar 6.38 Lane Load Cases

Gambar 6.39 Max LL Load Cases

119

4. Beban akibat gaya Rem Beban akibat rem diinput sebagai beban terpusat ke setiap titik (joint) pertemuan galagar memanjang & melintang melalui Assign > Joint Load > Forces.

Gambar 6.40 Input Beban Rem 4,027 kN

5. Beban pelajan kaki Beban pejalan kaki diinput sebagai beban garis pada galagar memanjang yang paling pinggir melalui Assign > frame Load > Distributed.

Gambar 6.41 Beban Pejalan Kaki 3 kN/m

6. Beban angin Beban angin kanan diinput sebagai beban garis pada rangka sisi kanan 1,985 kN/m, rangka sisi kiri 0,992 kN/m, & angin pengaruh kendaraan pada memanjang penyaluran dari kendaraan 1,926 kN/m. Beban angin dimasukkan melalui Assign > frame Load > Distributed.

120

Gambar 6.42 Beban Angin Kanan

Gambar 6.43 Beban Angin Kiri

Gambar 6.44 Beban Angin Pengaruh Kendaraan

121

7. Beban temperature Temperature diterima oleh frame (rangka baja). Beban dimasukkan dengan memilih semua frame, Assign > frame Load > Temperature dan dimasukkan temperature 7° C sesuai hasil perhitungan sebelumnya.

Gambar 6.45 Input Temperature Load

Gambar 6.46 Beban Temperature

8. Beban gempa Berdasarkan Gambar VI.7, didapat data periode dan percepatan gempa sehingga diperoleh Tabel VIVI.8 , selanjutnya data pada table tersebut dimasukkan melalui

Define > Function > Response

Spectrum. Pada Choose Function Type to Add dipilih user, dan dimasukkan seperti gambar di samping.

122

Gambar 6.47 Insert Quake Period and Acceleration

Setelah itu, beban gampa disesuaikan load case nya untuk response spectrum baik gempa arah x dan y, yaitu melalui Define > Load Case, lalu dipilih Load Case untuk modal dan gempa dan disesuaikan seperti gambar.

Gambar 6.48 Edit Load Case - Modal

123

Gambar 6.49 Edit Load Case GEMPA X

Gambar 6.50 Edit Load Case GEMPA Y

124

Scale factor pada gambar VI.52 & VI.53 didapat dari perhitungan sebagai berikut.

g = Percepatan gravitasi

= 9,81 m/det2

Ie = Faktor keutamaan gempa

= 1,0

R = Koefisien modifikasi respons = 8,0 Scale Factor = 𝑔𝑔 ×

𝐼𝐼𝐼𝐼 1 = 9,81 × = 1,22625 𝑅𝑅 8

C. Membuat Load Combination Load Combination dibuat untuk memuat kombinasi pembebanan dari berbagai Load Case dan Load Pattern yang digunakan. Dalam hal ini disesuaikan dengan Tabel II.18 Sehingga diperoleh kombinasi sebagai berikut.

a. Kuat I 1,1 MS + 1.3 MA + 1,8 (TT + TD + TB + TD) + 1,2 EUN

b. Kuat II 1,1 MS + 1,3 MA + 1,4 (TT + TD + TB + TD) + 1,2 EUN

c. Kuat IIIA 1,1 MS + 1,3 MA + 1,4 EWS Kanan + 1,2 EUN

d. Kuat IIIB 1,1 MS + 1,3 MA + 1,4 EWS Kiri + 1,2 EUN

e. Kuat IV 1,1 MS + 1,3 MA + 1,2 EUN

f. Kuat VA 1,1 MS + 1,3 MA + 0,4 EWS Kanan + 1,0 EWL + 1,2 EUN

125

g. Kuat VB 1,1 MS + 1,3 MA + 0,4 EWS Kiri + 1,0 EWL+ 1,2 EUN

h. Ekstrem IA 1,1 MS + 1,3 MA + 0,5 (TT + TD + TB + TD) + 1,0 EQX + 0,3 EQY

i. Ekstrem IB 1,1 MS + 1,3 MA + 0,5 (TT + TD + TB + TD) + 1,0 EQY + 0,3 EQX

j. Daya Layan IA 1,0 MS + 1,0 MA + 1,0 (TT + TD + TB + TD) + 0,3 EWS Kanan + 1,0 EWL + 1,2 EUN

k. Daya Layan IB 1,0 MS + 1,0 MA + 1,0 (TT + TD + TB + TD) + 0,3 EWS Kiri + 1,0 EWL + 1,2 EUN

l. Daya Layan II 1,0 MS + 1,0 MA + 1,3 (TT + TD + TB + TD) + 1,2 EUN

m. Daya Layan III 1,0 MS + 1,0 MA + 0,8 (TT + TD + TB + TD) + 1,2 EUN

n. Daya Layan IVA 1,0 MS + 1,0 MA + 0,7 EWS Kanan + 1,2 EUN

o. Daya Layan IVB 1,0 MS + 1,0 MA + 0,7 EWS Kiri + 1,2 EUN

p. Fatik 0,75 (TT + TD + TB + TD)

126

6.1.2.3. Analisa Kapasitas Struktur A. Run Analisis SAP2000 Setelah dilakukan pemodelan, pembebanan, selanjutnya analisisnya, yaitu dengan fitur Analyze > Run Analysis atau dengan menekan F5.

Gambar 6.51 Axial Forces Kuat I

Gambar 6.52 Shear 2-2 Kuat I

Gambar 6.53 Shear 3-3 Kuat I

127

Gambar 6.54 Moment 2-2

Gambar 6.55 Moment 3-3

B. Ceck Structure (Design) Untuk menganalisa kapasitas struktur dengan program SAP2000 maka fitur yang akan digunakan adalah fitur Steel Frame Design. Design Preference yang digunakan adalah AISC LRFD 99. Untuk faktor reduksi pada pengaturan preference, kita masih menggunakan pengaturan default dari SAP2000, karena sesuai dengan faktor reduksi yang terdapat dalam SNI T-03-2005 tentang perencanaan struktur baja untuk jembatan. Dengan standar di atas, SAP2000 akan mengkalkulasi rasio tegangan dari tiap penampang komponen struktur atas jembatan rangka baja. Apabila diketemukan frame yang mengalami overstress atau berwarna merah, diberikan perlakuan khusus berupa pemberian pengaku (stiffner).

128

Gambar 6.56 Stell Frame Design Overwrites

Pada gambar di atas, Unbraced Legth Ratio (Minor, LTB) digunakan untuk memberikan pengaku, untuk pengaku yang membagi frame menjadi 2 bagian yang sama panjang maka dimasukan 0.5, sedangakan untuk pengaku yang membagi frame menjadi 2 bagian yang sama panjang maka dimasukan 0.333, dan seterusnya. Adapun hasil check of structure dari SAP2000 setelah diberi pengaku adalah sebagai berikut.

Gambar 6.57 Strees Ratio Potongan 1

129

Gambar 6.58 Strees Ratio Potongan 2

Gambar 6.59 Strees Ratio Gelagar Lantai

Gambar 6.60 Strees Ratio Keseluruhan

6.2. Pendimensian Komponen Jembatan 6.2.1. Bangunan Atas 6.2.1.1. Perhitungan Sandaran A. Pembebanan pada pipa sandaran: Beban Horizontal

= 100 kg/m

Beban Vertikal

= 6,6 kg/m

B. Data Perencanaan Sandaran menggunakan pipa ∅ 76,3 mm (3 inchi) σ izin

= 160 MPa

E Baja

= 2,1 x 105 MPa

130

C. Data Teknis Profil

Gambar 6.61 Penampang Railing

Tabel 6.10 Spesifikasi Pipa Sandaran Spesifikasi

Besar

Nominal Size

2 inchi

Diameter Luar (D)

60,5 mm

Diameter Dalam (d)

52,9 mm

Luas (A)

6,8 cm2

Berat pipa (G)

5,31 kg/m

Inersia

27,31 cm4

Modulus Penampang (W)

9,028 cm3

D

= 7,63 cm

I

= 59,5 cm4

t

= 0,4 cm

i

= 2,60 cm

F

= 9,085 cm2

W

= 15,6 cm

G

= 7,13 kg/m

131

RAV = ½ x q x Ls = ½ x 100,254 x 1 = 50,13 kg Momen yang terjadi pada pipa sandaran: = 1/8 x q x Ls2

Mu

= 1/8 x 100,254 x 12 = 100,254 kg.m Geser yang terjadi pada pipa sandaran: D

= RAV = 50,13 kg/m

D. Kontrol Terhadap Bahan & Tegangan yang Ada 1. Terhadap lendutan 5 𝑥𝑥 𝑞𝑞ℎ 𝑥𝑥 𝑙𝑙 4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

<

5 𝑥𝑥 1,003 𝑥𝑥 1004

384 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥

1,95 cm

106

𝑥𝑥 59,5

<

𝑙𝑙

180

100 180

< 2,054 cm ……OK!

2. Terhadap momen σ u < σ ijin 𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑊𝑊

= σ ijin = 642,65 kg/cm2 < 1600 kg/cm2 ……OK!

3. Terhadap geser τ=

𝐷𝐷 𝑥𝑥 𝑆𝑆 𝐼𝐼

=

50,13 𝑥𝑥 15,6 59,5

= 13,14 kg/cm2

τizin = 0,58 x σ ijin = 0,58 x 1600 = 928 kg/cm2 τ < τizin ……OK! 6.2.1.2. Perhitungan Lantai Trotoar Fungsi utama trotoar adalah memberikan layanan yang optimal bagi pejalan kaki baik dari segi keamanan maupun kenyamanan. Berdasar PPJJR 1987, konstruksi trotoar harus diperhitungkan terhadap beban hidup

132

q = 500 kg/m2, kerb yang terdapat di tepi-tepi lantai kendaraan diperhitungkan untuk dapat menahan beban satu horizontal kea rah melintang jembatan sebesar P = 500 kg/m2 yang bekerja pada puncak kerb yang bersangkutan atau pada tinggi 25 cm di atas permukaan lantai kendaraan apabila kerb lebih tinggi dari 25 cm.

Gambar 6.62 Pembebanan pada Trotoar

A. Data Perencanaan f’c

= 35 MPa

γc

= 2500 kg/m3

fy

= 240 MPa

∅

= 16 mm

d

=h–p–½∅

= 250 – 40 – 8 = 202 mm

B. Pembebanan 1. Akibat Beban Mati P1 = 1,2 x 23,8 = 28,56 kg P2 = 0,25 x 1 x 1 x 2500 = 625 kg P3 = 0,25 x 1 x 1 x 2500 = 625 kg

133

2. Akibat Beban Hidup H1 (beban pejalan kaki)

= 1 x 500 = 500 kg

H2 (beban tumbukan pada trotoar) = 1 x 500 = 500 kg

3. Akibat Momen yang terjadi di titik A MP1 = 28,56 x 0,938

= 26,789 kg.m

MP2 = 625 x 0,5

= 312,50 kg.m

MP3 = 625 x 0,5

= 312,50 kg.m

MH1 = 500 x 0,438

= 219,00 kg.m

MH2 = 500 x 0,25

= 125,00 kg.m

Total (Mu)

= 995,789 kg.m

C. Perhitungan Tulangan 𝑀𝑀𝑀𝑀

𝑏𝑏.𝑑𝑑 2

x 10-2

995,789

1 × 0,2022

= ρ x 0,8 x fy x (1-0,588 x ρ x

𝑓𝑓𝑓𝑓

𝑓𝑓′𝑐𝑐

x 10-4 = ρ x 0,8 x 2400 x (1-0,588 x ρ x

2,440

= 1920 ρ – 7741,44 ρ2

0

= 7741,44 ρ2 - 1920 ρ + 2,44

ρ

= 0,00127

β

= 0,85 – (

)

2400 350

)

𝑓𝑓′ 𝑐𝑐−30 7

35−30

= 0,85 – ( = 0,814 1,4

7

1,4

ρ min

=

ρ max

= 0,75 x β [

𝑓𝑓𝑓𝑓

=

240

) × 0,05

) × 0,05

= 0,0058 600 0,85 𝑓𝑓′𝑐𝑐 x ] 𝑓𝑓𝑓𝑓 600+𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0,75 x 0,814 [ = 0,054

0,85 𝑥𝑥 35 2400

x

600

600+240

]

Karena ρ min > ρ  dipakai ρ min = 0,0058 A

= ρ min x b x d = 0,0058 x 1000 x 202 = 1171,6 mm2

134

Dipakai tulangan ∅ 16-150 (As = 1340,412 mm2) Checking ρ

= =

𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝑑𝑑

1340,412

1000 𝑥𝑥 202

= 0,00664 < ρ max……OK! Menurut SKSNI T15-1991-03 pasal 3.16.12, dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi (untuk tegangan susut dan suhu). Untuk fy = 240 MPa As = 0,0025 x b x d As = 0,0025 x 1000 x 202 = 505 mm2 Digunakan tulangan bagi D12 – 200 (A = 565,486 mm2)

6.2.1.3. Perencanaan Pelat Lantai Kendaraan

Gambar 6.63 Pelat Lantai Kendaraan

A. Data Perencanaan Mutu beton (f’c)

= 35 MPa

Mutu tulangan

= 240 MPa

Tebal pelat lantai

= 25 cm

Tebal perkerasan

= 5 cm

∅ tulangan

= 16 mm

Tebal selimut beton = 40 mm (konstruksi lantai yg langsung berhubungan dengan cuaca)

135

Berat jenis beton (γc)= 2500 kg/m3 = 25 kN/m3 Berat jenis aspal (γa) = 2200 kg/m3 = 22 kN/m3 B. Perhitungan momen lentur pada pelat lantai kendaraan 1. Akibat beban mati (qDL) Berat sendiri pelat = 0,25 x 1,0 x 2500

= 625 kg/m

Berat aspal

= 0,05 x 1,0 x 2200

= 110 kg/m

Berat air hujan

= 0,05 x 1,0 x 1000

= 50 kg/m

Total qDL

= 785 kg/m

Momen tumpuan = 1/12 x q x L2 = 1/12 x 785 x 1,52 = 147,188 kg.m

2. Akibat beban hidup (Beban T) Untuk perhitungan kekuatan lantai kendaraan atau sistem lantai kendaraan jembatan harus digunakan beban “T” yaitu beban yang merupakan kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda (Dua Wheel Load) sebesar 10 ton.

Gambar 6.64 Beban Truk “T”

Beban “T” = 10 ton Bidang kontak pada sumbu plat tx = (50 + (2 x 17,5)) = 85 cm = 0,85 m

136

ty = (20 + (2 x 17,5)) = 55 cm = 0,55 m Penyebaran beban “T” (T’) T’ = = 21390,374 kg/m2

a. Kondisi 1 (satu roda di tengah pelat)

Gambar 6.65 Penyebaran Beban “T” pada kondisi 1

tx

= 0,85 m

ty

= 0,55 m

Lx

= 3,00 m

Ly

= 5,00 m

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

0,85

= 0,283

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

0,55

= 0,11

𝐿𝐿𝐿𝐿 𝐿𝐿𝐿𝐿

3,00 5,00

Tabel 6.11 Tabel Bittner untuk memperoleh Fxm

137

Tabel 6.12 Tabel Bittner untuk memperoleh Fym

Dari tabel Bittner didapat: Fxm

= 0,1926

Fym

= 0,1569

Momen maksimum pada kondisi 1 (satu roda di tengah pelat) Mxm

= Fxm x T’ x tx x ty = 0,1926 x 21390,374 x 0,85 x 0,55 = 1926 kg.m

Mym

= Fym x T’ x tx x ty = 0,1569 x 21390,374 x 0,85 x 0,55 = 1569 kg.m

b. Kondisi 2 (dua roda berdekatan)

Gambar 6.66 Penyebaran Beban “T” pada kondisi 2

138

Luas bidang kontak di atas dapat dihitung menjadi 2 bagian, yaitu:

Gambar 6.67 Penyebaran Beban “T” kondisi 2 Bagian 1

Gambar 6.68 Penyebaran Beban “T” kondisi 2 Bagian 2

#Bagian 1 tx

= 1,85 m

ty

= 0,55 m

Lx

= 3,00 m

Ly

= 5,00 m

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

1,85

= 0,617

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

0,55

= 0,11

𝐿𝐿𝐿𝐿 𝐿𝐿𝐿𝐿

3,00 5,00

Dari tabel Bittner didapat: Fxm

= 0,1370

Fym

= 0,1179

Momen bagian 1

139

Mxm1 = Fxm x T’ x tx x ty = 0,1370 x 21390,374 x 1,85 x 0,55 = 2981,765 kg.m Mym1 = Fym x T’ x tx x ty = 0,1179 x 21390,374 x 1,85 x 0,55 = 2566,059 kg.m

#Bagian 2 tx

= 0,15 m

ty

= 0,55 m

Lx

= 3,00 m

Ly

= 5,00 m

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

0,15

= 0,05

𝑡𝑡𝑡𝑡

=

0,55

= 0,11

𝐿𝐿𝐿𝐿 𝐿𝐿𝐿𝐿

3,00 5,00

Dari tabel Bittner didapat: Fxm

= 0,3086

Fym

= 0,1993

Momen bagian 2 Mxm2 = Fxm x T’ x tx x ty = 0,3086 x 21390,374 x 0,15 x 0,55 = 544,588 kg.m Mym2 = Fym x T’ x tx x ty = 0,1993 x 21390,374 x 0,15 x 0,55 = 351,706 kg.m

Momen maksimum pada kondisi 2: Mxm

= Mxm1 – Mxm2 = 2981,765 - 544,588 = 2437,177 kg.m

Mym

= Mym1 – Mym2 = 2566,059 - 351,706 = 2214,353 kg.m

140

Momen maksimum akibat beban “T” diambil dari momen terbesar kondisi 1 dan kondisi 2, yaitu:

a. Momen maks kondisi 1 (satu roda di tengah pelat) Mxm

= 1926 kg.m

Mym

= 1569 kg.m

b. Momen maks kondisi 2 (dua roda berdekatan) Mxm

= 2437,177 kg.m

Mym

= 2214,353 kg.m

Dipilih momen kondisi 2 (dua roda berdekatan) karena menghasilkan momen yang terbesar. Momen total yang terjadi pada pelat tengah akibat beban mati dan beban hidup adalah:

= MxDL + MxLL

Mx

= 147,188 + 2437,177 = 2584,365 kg.m My

= MyDL + MyLL = 147,188 + 2214,353 = 2361,541 kg.m

C. Perhitungan tulangan pelat lantai kendaraan 1. Tulangan pada arah melintang jembatan (lx) Mx = Mx =

𝑀𝑀𝑀𝑀 ∅

, dengan ∅ = 0,8 (faktor reduksi momen)

2584,465 0,8

= 3230,456 kg.m = 36,652 kNm b

= 1,00 m

d

= h – p – ½ D, digunakan D = 16 mm = 250 – 40 – ½ 16 = 202 mm

141

= 0,202 m 𝑀𝑀𝑀𝑀

𝑏𝑏 𝑥𝑥

𝑑𝑑 2

𝑀𝑀𝑀𝑀

𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2

=

32,305

= 791,701 kN/m2 = 0,7917 MPa

1 𝑥𝑥 0,2022

= ρ x 0,8 x fy x (1 - 0,588 x ρ x

𝑓𝑓𝑓𝑓

𝑓𝑓′ 𝑐𝑐

0,791

= ρ x 0,8 x 240 x (1 - 0,588 x ρ x

0,791

= 192 ρ x (1-4,032 ρ)

0

= 774,144 ρ2 -192 ρ + 0,791

ρ1

= 0,004194

ρ2

= 0,246738

β

= 0,85 – (

)

240 35

)

𝑓𝑓′ 𝑐𝑐−30 7

35−30

= 0,85 – ( = 0,814 1,4

7

1,4

ρ min

=

ρ max

= 0,75 x β [

𝑓𝑓𝑓𝑓

=

240

) × 0,05

) × 0,05

= 0,0058 600 0,85 𝑓𝑓′𝑐𝑐 x ] 𝑓𝑓𝑓𝑓 600+𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0,75 x 0,814 [ = 0,054

0,85 𝑥𝑥 35 2400

x

600

600+240

]

Karena ρ min > ρ  dipakai ρ min = 0,0058 A

= ρ min x b x d = 0,0058 x 1000 x 202 = 1171,6 mm2

Dipakai tulangan ∅ 16-150 (As = 1340,412 mm2) Checking

ρ

= =

𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝑑𝑑

1340,412

1000 𝑥𝑥 202

= 0,00664 < ρ max……OK! 2. Tulangan pada arah memanjang jembatan (ly) My

=

𝑀𝑀𝑀𝑀 ∅

, dengan ∅ = 0,8 (faktor reduksi momen) 142

My

=

2361,541 0,8

= 2951,926 kg.m = 29,519 kNm b

= 1,00 m

d

= h – p – ½ D, digunakan D = 16 mm = 250 – 40 – ½ 16 = 202 mm = 0,202 m 𝑀𝑀𝑀𝑀

29,519

= 723,44 kN/m2 = 0,72344 MPa

𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝑑𝑑 2

=

0,723

= ρ x 0,8 x 240 x (1 - 0,588 x ρ x

0,723

= 192 ρ x (1-4,032 ρ)

0

= 774,144 ρ2 -192 ρ +0,723

ρ1

= 0,003826

ρ2

= 0,246738

β

= 0,85 – (

𝑀𝑀𝑀𝑀

𝑏𝑏 𝑥𝑥

𝑑𝑑 2

1 𝑥𝑥 0,2022

= ρ x 0,8 x fy x (1 - 0,588 x ρ x

𝑓𝑓𝑓𝑓

𝑓𝑓′ 𝑐𝑐

)

240 35

)

𝑓𝑓′ 𝑐𝑐−30 7

35−30

= 0,85 – ( = 0,814 1,4

7

1,4

ρ min

=

ρ max

= 0,75 x β [

𝑓𝑓𝑓𝑓

=

240

) × 0,05

) × 0,05

= 0,0058 600 0,85 𝑓𝑓′𝑐𝑐 x ] 𝑓𝑓𝑓𝑓 600+𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0,75 x 0,814 [ = 0,054

0,85 𝑥𝑥 35 2400

x

600

600+240

]

Karena ρ min > ρ  dipakai ρ min = 0,0058 A

= ρ min x b x d = 0,0058 x 1000 x 202 = 1171,6 mm2

Dipakai tulangan ∅ 16-200 (As = 1340,412 mm2) Checking

143

ρ

= =

𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝑑𝑑

1340,412

1000 𝑥𝑥 202

= 0,00664 < ρ max……OK! D. Perhitungan deck slab Direncanakan menggunakan dek baja tipe Alkadeck 1000 E dengan dimensi sebagai berikut.

Gambar 6.69 Deck Baja Alkadeck 1000 E Tabel 6.13 Section Properties of Alkadeck 1000 E0 Per Meter - Width

Tabel 6.14 Alkadeck 1000 E0 Composite Floor – Span Table for Temporary Suport

144

t

= 1,0 mm

W

= 10,46 kg/m2

A

= 1247,91 mm2/m

I

= 667350,58 mm4

YNA = 22,56 mm = 28150,81 mm3

W

= 2,256 cm = 28,15 cm3

Cek tegangan yang terjadi σ terjadi

= =

𝑀𝑀

𝑊𝑊𝑊𝑊

2163,906 28,15

= 76,871 kg/cm2

< σ izin < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2 ……OK!

6.2.1.4. Perencanaan Gelagar Memanjang Gelagar jembatan berfungsi untuk menerima beban-beban yang bekerja di atasnya, dan menyelurkannya ke bangunan di bawahnya. Pembebanan pada gelagar memanjang meliputi:  Beban mati Beban mati terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban-beban yang bekerja di atasnya (pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan)  Beban hidup Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban “D” atau beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata ”q” ton/m’ per jalur, dan beban garis “P” ton per jalur lintas tersebut.

145

Gambar 6.70 Pemodelan Beban Gelagar Memanjang

Data teknis perencanaan gelagar memanjang: Mutu beton (f’c)

= 35 MPa

Mutu baja (fy)

= 410 MPa

Berat isi beton bertulang

= 2500 kg/m3

Berat isi beton biasa

= 2200 kg/m3

Berat isi aspal

= 2200 kg/m3

Tebal pelat lantai kendaraan = 25 cm Tebal lapis perkerasan

= 5 cm

Tebal pelat trotoar

= 25 cm

Jarak antar gelagar melintang = 500 cm

146

A. Gelagar Tepi

Gambar 6.71 Pembebanan pada Gelagar Tepi

1. Perhitungan momen lentur pada gelagar tepi a. Beban Mati i. Beban mati (qD1) Beban akibat pelat lantai terotoar dan beban di atasnya : Berat trotoar

= 0,25 x 1,00 x 2500 = 625 kg/m

Berat pelat lantai = 0,25 x 1,00 x 2500 = 625 kg/m Berat air hujan

= 0,05 x 1,0 x 1000 = 50 kg/m

Berat deck baja = 1,00 x 10,46 = 10,46 kg/m Beban railing

= 34,5 kg/m

Total qD1

= 1344,96 kg/m

ii. Beban mati (qD2) Beban akibat pelat lantai terotoar dan beban di atasnya: Berat perkerasan

= 0,05x0,75x2200

= 82,5 kg/m

Berat pelat lantai

= 0,25 x0,75x 2500

= 468.75 kg/m

Berat air hujan

= 0,05 x0,75x 1000

= 37,5 kg/m

Berat deck baja

= 0,75x 10,46

= 7.845 kg/m

Total qD2

= 596,6 kg/m

147

Gambar 6.72 Beban eqivalen beban mati gelagar samping

Beban trapezium diubah menjadi beban ekivalen: 𝑞𝑞𝑞𝑞2 24

x (3L2 – 4a2)

596,6 24

=

x (3 x 52 – 4 x 0,752) =

qE

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

x L2 x 52

= 578,7 kg/m

iii. Beban sendiri profil gelagar memanjang (qD3) Dengan profil IWF 500x200, qD3 = 79,5 kg/m

Beban mati total (qDL)

= qD1 + qD2 + qD3 = 1344,96 + 578,7 + 79,5 = 2003,157 kg/m

Gaya geser maks akibat beban mati (Vmaks DL): Vmaks DL = ½ x q x L = ½ x 2003,157 x 5 = 5007,893 kg

Momen maksimum akibat beban mati (Mmaks DL): Mmaks DL

= =

1 8 1 8

x qDL x L2 x 2003,157 x 52

= 6259,87 kg.m

b. Beban Hidup i. Beban terbagi rata “q” Bentang jemnbatan = 70 m, maka q

= 1,1 x (1 +

30 𝐿𝐿

) ton/m’ (utk L > 60 m)

148

= 1,1 x (1 +

30 𝐿𝐿

)

= 1,571 ton/m’ Untuk perhitungan momen dan gaya lintang: Beban terbagi rata (q’) = Dimana: α

𝑞𝑞

2,75

x α x s’

= faktor distribusi, α = 0,75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan. α = 1,00 bila kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan

s’

= lebar pengaruh beban hidup pada gelagar tepi

s’

=

q’

= =

2,7 𝑥𝑥 1 2

𝑞𝑞

2,75

= 1,35

x α x s’

1,571 2,75

x 0,75 x 1,35

= 0,578 ton/m = 578,571 kg/m

Ketentuan penggunaan beban “D” dalam arah melintang jembatan adalah:

o Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dai 5,50 m, beban “D” sepenuhnya 100% dibebankan pada lebar jalur 5,50 m sedang lebar selebihnya dibebani hanya 50% “D”. q’= 50% x 578 kg/m

= 289,286 kg/m

o Untuk perhitungan kekuatan gelagar karena pengaruh beban hidup pada trotoar, diperhitungkan beban sebesar 60% beban hidup trotoar. Beban hidup pada trotoar = 500 kg/m2 Pengaruh beban hidup pada trotoar (q) q = 60% x (1,2 x 500) = 360 kg/m Beban hidup terbagi rata pada gelagar tepi:

149

q’ = 289,286 + 360

= 649,286 kg/m

ii. Beban garis “P” P = 12 ton, untuk perhitungan momen dan gaya lintang Beban garis (P’) = Dimana:

𝑃𝑃

2,75

x α x s’ x K

K

= Koef. Kejut, yg ditentukan dengan rumus:

K

=1+(

20

50+𝐿𝐿 20

=1+(

) )

50+70

= 1,167 P’

= =

𝑃𝑃

2,75 12

2,75

x α x s’ x K x 0,75 x 1,35 x 1,167

= 5,155 ton = 5154,545 kg

Untuk jembatan dengan lebar kendaraan lebih besar dari 5,50 m, beban “D” sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 m, sedang lebar selebihnya dibebani hanya 50% “D”. P’

= 50% x 5154,545 kg = 2577,273 kg

Gambar 6.73 pembebanan akibat beban hidup pada gelagar samping

Gaya geser maks akibat beban hidup (Vmak LL) Vmaks LL = ½ x P’ + ½ x q x L = ½ x 2577,273 + ½ x 649,286 x 5 = 2911,851 kg

150

Momen maks akibat beban hidup (Mmaks LL) 1

1

Mmax LL = ( x q’ x L2) + ( x P x L) 8

4

1

1

= ( x 649,286 x 52) + ( x 2577,273 x 5) 8

4

= 5250,609 kg.m

Gaya geser total pada gelagar tepi: Vtotal

= Vmaks DL + Vmaks LL = 5007,487 + 2911,851 = 7919,744 kg

Momen total pada gelagar tepi: Mtotal

= Mmaks DL + Mmaks LL = 6259,866 + 5250,609 = 11510,48 kg.m

2. Pendimensian profil gelagar tepi Mtotal

= 11510,48 kg.m

σ izin

= 0,66 x fy = 0,066 x 4100 = 2706 kg/cm2 (Sumber: SNI 1729:2015)

Wx

=

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 σ izin

=

1151048 2706

= 425,369 cm3

Digunakan profil baja IWF 500 x 200 Profil IWF

Berat (kg/m)

500 x 200

79,5

Luas

Ukuran (mm) A

B

t1

t2

r

500

200

9

14

20

Momen Inersia Jari-jari inersia

Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

101,3

41900

1840

20,3

4,27

1690

185

151

3. Kontrol terhadap bahan dan tegangan a. Kontrol terhadap lendutan (δ) δmax = =

5 𝑥𝑥 𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞 𝑥𝑥 𝐿𝐿4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

+

𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝐿𝐿3 48 𝐸𝐸𝐸𝐸

< δizin

5 𝑥𝑥 (20,032+6,493) 𝑥𝑥 5004 384 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 41900

+

2577,851 𝑥𝑥 5003

48 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 41900

= 0,245 + 0,076

< 1,00 cm

= 0,322 cm

< 1,00 cm……OK!

b. Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi (σ) σ terjadi = =

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑊𝑊𝑊𝑊

1151048

1690

= 681,093 kg/cm2

< σ izin < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

c. Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi (τ) Vmaks = (½ x qtotal x L) + (½ x P) = (½ x (20,031+6,493) x 500) + (½ x2577,27) = 7919,744 kg Aweb

= Aprofil - Aflens = 101,3 – (2 x (20 x 1,4)) = 45,3 cm2

τ terjadi = =

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴

7919,744 45,3

=174,828 kg/cm2

< τ izin < 0,58 x σ izin < 1569,48 kg/cm2

B. Gelagar Tengah

Gambar 6.74 Penampang Melintang Gelagar Tengah

152

1. Perhitungan momen lentur pada gelagar tengah

Gambar 6.75 Penyaluran Beban pelat pada gelagar tengah

a. Beban Mati Berat perkerasan = 0,05x0,75x2200 = 82,5 kg/m Berat pelat lantai = 0,25 x 0,75 x 2500 = 468,75 kg/m Berat air hujan = 0,05 x 0,75 x 1000 = 37,5 kg/m Berat deck baja = 0,75 x 10,46 = 7,845 kg/m Total qD2 = 596,59 kg/m

Gambar 6.76 Beban eqivalen beban mati gelagar tengah

Beban trapezium diubah menjadi beban ekivalen:

153

𝑞𝑞𝑞𝑞2 24

x (3L2 – 4a2)

596,59

24

=

x (3 x 52 – 4 x 1,52)

qE

=

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

x L2 x 52

= 578,697 kg/m

Beban mati yang bekerja pada gelagar tengah: q

= 2 x qE = 2 x 578,697 = 1157,394 kg/m

Beban sendiri profil gelagar memanjang (qD3) Dengan profil IWF 500 x 200, qD3 = 79,5 kg/m

Beban mati total (qDL) = 1157,394 + 79,5 = 1236,894 kg/m

Gaya geser maks akibat beban mati (Vmaks DL): Vmaks DL

=½xqxL = ½ x 1236,894 x 5 = 3092,236 kg

Momen maksimum akibat beban mati (Mmaks DL): Mmaks DL

= =

1 8 1 8

x qDL x L2 x 1236,894 x 52

= 3865,295 kg.m

b. Beban Hidup i. Beban terbagi rata “q” Bentang jemnbatan = 70 m, maka q

= 1,1 x (1 + = 1,1 x (1 +

30 𝐿𝐿

30 70

) ton/m’ (utk L > 60 m) )

154

= 1,571 ton/m’ Untuk perhitungan momen dan gaya lintang: Beban terbagi rata (q’) = x α x s’ Dimana: α

= faktor distribusi, α = 0,75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan. α = 1,00 bila kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan

s’

= lebar pengaruh beban hidup pada gelagar tengah = 1,5 m

q’

= =

𝑞𝑞

x α x s’

2,75

1,571 2,75

x 0,75 x 1,5

= 0,6428 ton/m

= 642,857 kg/m

Ketentuan penggunaan beban “D” dalam arah melintang jembatan adalah: o Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dai 5,50 m, beban “D” sepenuhnya 100% dibebankan pada lebar jalur 5,50 m sedang lebar selebihnya dibebani hanya 50% “D”. q’= 100% x 642,857 kg/m = 642,857 kg/m

ii. Beban garis “P” P = 12 ton, untuk perhitungan momen dan gaya lintang Beban garis (P’) = Dimana:

𝑃𝑃

2,75

x α x s’ x K

K

= Koef. Kejut, yg ditentukan dengan rumus:

K

=1+(

P’

= =

𝑃𝑃

2,75 12

2,75

20

50+𝐿𝐿

)=1+(

x α x s’ x K

20

) = 1,167

50+70

x 0,75 x 1,5 x 1,167

= 5,727 ton

155

= 5727,273 kg

Untuk jembatan dengan lebar kendaraan lebih besar dari 5,50 m, beban “D” sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 m, sedang lebar selebihnya dibebani hanya 50% “D”. P’

= 100% x 5727,273 kg = 5727,273 kg

Gambar 6.77 Pembebanan akibat beban hidup pada gelagar tengah

Gaya geser maks akibat beban hidup (Vmak LL) Vmaks LL = ½ x P’ + ½ x q x L = ½ x 5727,273 + ½ x 642,857 x 5 = 4470,779 kg

Momen maks akibat beban hidup (Mmaks LL) Mmax LL = ( x q’ x L2) + ( x P x L) = ( x 642,857x52)+( x5727,273 x 5) = 9168,019 kg.m

Gaya geser total pada gelagar tepi: Vtotal

= Vmaks DL + Vmaks LL = 3092,236 + 4470,779 = 7563,015 kg

Momen total pada gelagar tepi: Mtotal

= Mmaks DL + Mmaks LL = 3865,295 + 9168,019

156

= 13033,31 kg.m

2. Pendimensian profil gelagar tengah Pendimensian profil gelagar tepi Mtotal

= 13033,31 kg.m

σ izin

= 2706 kg/cm2

Wx

=

= 481,795 cm3

=

Digunakan profil baja IWF 500 x 200 Profil

Berat (kg/m)

IWF 500 x 200

79,5

Momen Inersia

Luas

Ukuran (mm) A

B

t1

t2

r

500

200

9

14

20

Jari-jari inersia

Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

101,3

41900

1840

20,3

4,27

1690

185

3. Kontrol terhadap bahan dan tegangan a. Kontrol terhadap lendutan (δ) δmax = =

5 𝑥𝑥 𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞 𝑥𝑥 𝐿𝐿4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

+

𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝐿𝐿3 48 𝐸𝐸𝐸𝐸

< δizin

5 𝑥𝑥 (12,36+6,43) 𝑥𝑥 5004 384 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 41900

+

5727 𝑥𝑥 5003

48 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 41900

= 0,174 + 0,170

< 1,00 cm

= 0,343 cm

< 1,00 cm……OK!

b. Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi (σ) σ terjadi = =

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑊𝑊𝑊𝑊

1303331

1690

= 771,202 kg/cm2

< σ izin < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

c. Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi (τ) Vmaks = (½ x qtotal x L) + (½ x P) = (½ x (12,36+6,42) x 500) + (½ x 5727,273)

157

= 7563,04 kg = Aprofil - Aflens = 101,3 – (2 x (20 x 1,4)) = 45,3 cm2

Aweb

τ terjadi = =

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉

< τ izin

𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴

7563,04

< 0,58 x σ izin

45,3

= 166,954 kg/cm2

< 1569,48 kg/cm2

……OK!

Digunakan profil baja IWF 900x300 Profil

Berat (kg/m)

IWF 900 x 300

286

Ukuran (mm) A

B

t1

t2

r

900

300

18

34

28

Momen Inersia

Luas

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

364

498000

15700

37,0

6,56

10900

1040

4. Kontrol terhadap bahan dan tegangan a. Kontrol terhadap lendutan (δ) δmax = =

5 𝑥𝑥 𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞 𝑥𝑥 𝐿𝐿4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

+

𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝐿𝐿3 48 𝐸𝐸𝐸𝐸

< δizin

5 𝑥𝑥 (12,36+6,43) 𝑥𝑥 5004 384 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000

= 0,015 + 0,014

+

5727 𝑥𝑥 5003

48 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000

< 1,00 cm

b. Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi (σ) σ terjadi = =

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑊𝑊𝑊𝑊

1303331

10900

= 119,572 kg/cm2

< σ izin < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

c. Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi (τ) Vmaks = (½ x qtotal x L) + (½ x P) = (½ x (12,36+6,42) x 500) + (½ x 5727,273)

158

= 7563,04 kg Aweb

= Aprofil - Aflens = 364 – (2 x (30 x 3,4)) = 160 cm2

τ terjadi = =

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉

< τ izin

𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴

7563,04

< 0,58 x σ izin

160

= 47,269 kg/cm2

< 1569,48 kg/cm2 ……OK!

6.2.1.5. Perencanaan Gelagar Melintang Pembebanan pada gelagar melintang meliputi:  Beban Mati Terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban yang bekerja diatasnya (gelagar memanjang, pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan)  Beban Hidup Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban “D” atau beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata “q” ton/meter panjang perjalur lalu lintas tersebut.

Pada jembatan rangka baja, elemen struktur komposit terbentuk melalui kerjasama antara gelagar melintang dengan pelat beton. Faktor penting dalam struktur komposit adalah lekatan antara gelagar melintang dengan pelat beton harus tetap ada. Untuk menjaga agar lekatan ini tetap ada, perlu adanya penghubung geser (shear connector) yang berfungsi menahan gaya geser yang terjadi pada bidang pertemuan antara pelat beton dengan gelagar melintang. Pamakaian dek baja di bawah pelat beton berfungsi sebagai cetakan tetap dan untuk menahan momen positif yang terjadi pada pelat beton. Pemasangan dek baja sejajar dengan gelagar melintang.

A. Kondisi Pre Komposit Kondisi pre komposit adalah kondisi dimana pelat beton belum mengeras dan beban hidup belum bekerja.

159

Gambar 6.78 Beban Mati pada Kondisi Pre Komposit

1. Perhitungan Momen Lentur Gelagar Melintang a. Beban P1 Berat trotoar

= 0,25 x 1,00 x 2500 = 625 kg/m

Berat pelat lantai = 0,25x1,00x2500 = 625 kg/m Berat air hujan

= 0,05 x 1,0 x 1000 = 50 kg/m

Berat deck baja = 1,00 x 10,46 = 10,46 kg/m Beban railing

= 34,5 kg/m

Total qD1

= 1344,96 kg/m

Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat (P1) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang: P1

= q1 x L = 1344,96 x 5 = 6724.8 kg

b. Beban P2 Berat pelat lantai = 0,25 x0,75x 2500 = 468.75 kg/m Berat air hujan

= 0,05 x0,75x 1000 = 37,5 kg/m

160

Berat deck baja

= 0,75x 10,46 = 7.845 kg/m

Total qD2

= 514,095 kg/m

Gambar 6.79 Beban eqivalen beban mati gelagar samping

Beban trapezium diubah menjadi beban ekivalen: 𝑞𝑞𝑞𝑞2 24

x (3L2 – 4a2)

514,095

24

=

x (3 x 52 – 4 x 0,752)

qE

=

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

x L2 x 52

= 498,672 kg/m

Beban mati tersebut merupakan gaya pusat (P2) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang P2

= qE x L = 498,672 x 5 = 2493,361 kg

c. Beban P3 Beban sendiri profil gelagar memanjang (qD3) Dengan profil IWF 500x200, q3 = 79,5 kg/m P3

= q3 x L = 79,5 x 5 = 397,5 kg

d. Beban P4 Berat pelat lantai = 0,25 x 0,75 x 2500 = 468,750 kg/m Berat air hujan

= 0,05 x 0,75 x 1000 = 37,5 kg/m

Berat deck baja = 0,75 x 10,45 = 7,838 kg/m Total q4

= 514.095 kg/m

Gambar 6.80 Beban eqivalen beban mati gelagar tengah

161

Beban trapezium diubah menjadi beban ekivalen: 𝑞𝑞4 24

x (3L2 – 4a2)

514.008

24

=

x (3 x 52 – 4 x 0,752) =

qE

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

x L2 x 52

= 498,672 kg/m

Berat mati tersebut merupakan gaya terpusat (P4) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang: P4

= (2 x qE x L) + (berat gelagar IWF 500x200 x L) = (2 x 498,672 x 5) + (79,5 x 5) = 5384,222 kg

P5

= (2 x qE x L) + (berat geagar IWF 900x300 x L) = (2 x 498,672 x 5) + (286 x 5) = 6416,722 kg

e. Beban q4

Gambar 6.81 Beban Q4

Berat pelat lantai Berat air hujan

= 0,25 x0,75x 2500 = 468.75 kg/m = 0,05 x0,75x 1000 = 37,5 kg/m

Berat deck baja = 0,75x 10,46 = 7.845 kg/m

162

Total q4

= 514,095 kg/m

Gambar 6.82 Beban Segitiga

Beban segitiga diubah menjadi beban merata ekivalen: 𝑞𝑞4 12

x L2

514,095

12

=

x 1,52 =

qE

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

𝑞𝑞𝑞𝑞 8

x L2 x 1,52

= 342,73 kg/m

beban merata ekivalen yang bekerja qE4

= 2 x qE = 2 x 342,73 = 685,46 kg/m

Gambar 6.83 Beban pada Gelagar

P1+P2+P3

= 6724.8 + 2493,361 + 397,5 = 9615,661 kg

P4

= 5384,222 kg

P5

= 6416,722

qE4

= 685,46 kg/m

163

Reaksi perletakan RA = RB = =

(4 𝑥𝑥 𝑃𝑃4)+�2 𝑥𝑥 (𝑃𝑃1+𝑃𝑃2+𝑃𝑃3)�+𝑃𝑃5+(𝑞𝑞𝑞𝑞4 𝑥𝑥 𝐿𝐿) 2

(4 𝑥𝑥 5384,222 )+�2 𝑥𝑥 (9615,661)�+6416,722+(685,46𝑥𝑥9)

= 26677,03 kg

2

Momen maksimum akibat beban mati Mmaks = (RAV x 6) – ((P1+P2+P3) x 4,5) – (P4 x 3) – - (P4 x 1,5) - (qE4 x 4,5 x 2,25) = (26677,03 x 6)) – ((9615,661) x 4,5) – (5384,222 x 3) - (5384,222 x 1,5) – (685,46 x 4,5 x 2,25) = 85622,45 kg.m

Gelagar melintang menggunakan profil IWF 900x300 dengan berat sendiri = 286 kg/m Rp

=½xqxL = ½ x 286 x 12 = 1716 kg

Mp

= =

1 8 1 8

x q x L2 x 286 x 122

= 5148 kg.m

Perhitungan geser dan momen yang bekerja pada kondisi PraKomposit VPRA

= RAV + Rp = 26677,03 + 1716 = 28393,03 kg

MPRA

= Mmaks + Mp = 85622,45 + 5148 = 90770,45 kg.m

164

2. Pendimensian Gelagar Melintang MPRA

= 90770,45 kg.m = 9077045 kg.cm

σ izin

= 2706 kg/cm2

Wx

=

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 σ izin

=

9077045 2706

= 3354,414 cm3

Digunakan profil baja IWF 900x300 Profil IWF 900 x 300

Luas

Ukuran (mm)

Berat (kg/m) 286

Momen Inersia

A

B

t1

t2

r

900

300

18

34

28

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

364

498000

15700

37,0

6,56

10900

1040

3. Kontrol Terhadap Bahan dan Tegangan a. Kontrol terhadap lendutan (δ) q =

(286 𝑥𝑥 12)+(685,46 𝑥𝑥9) 12

= 800,095 kg/m = 8 kg/cm i. Akibat beban terpusat di tepi (δ1)

Gambar 6.84 Beban Terpusat Menyebar

P1 = 9615,661 kg

a1 = 150 cm

P2 = 5384,222 kg

a2 = 300 cm

P3 = 5384,222 kg

a3 = 450 cm

165

δ1

=

𝑃𝑃1 𝑥𝑥 𝑎𝑎1 24 𝐸𝐸𝐸𝐸

𝑃𝑃3 𝑥𝑥 𝑎𝑎3

=

24 𝐸𝐸𝐸𝐸

x (3L2-4a12) + x (3L2-4a32)

9615,661 𝑥𝑥 150

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000 5384,222 𝑥𝑥 300

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000 5384,222 𝑥𝑥 450

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000

𝑃𝑃2 𝑥𝑥 𝑎𝑎2 24 𝐸𝐸𝐸𝐸

x (3L2-4a22) +

x (3x12002-4x1502) + x (3x12002-4x3002) + x (3x12002-4x4502) +

= 0,243 + 0,254 + 0,338 = 0,836 cm Untuk 2 sisi jadi dikali 2 δ1

= 0,836 x 2 = 1,673 cm

ii. Akibat beban terpusat di tengah (δ2)

Gambar 6.85 Beban Terpusat di Tengah

P2 = 6416,722 kg δ2

= =

P4 x L3 48 𝐸𝐸𝐸𝐸

6416,722 x 12003

48 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000

= 0,220 cm

iii. Akibat berat sendiri gelagar melintang (δ3)

Gambar 6.86 Beban Merata

166

Q

= 800,095 kg/m = 8 kg/cm

δ3

= =

5 x q x L4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

5 x 8 x 12004

384 𝑥𝑥 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 498000

= 0,206 cm

Lendutan total pada kondisi pra komposit adalah: δtotal

= δ1 + δ2 + δ3 = 1,673 + 0,220 + 0,2 = 2,101 cm

Lendutan izin (δizin) L

1200

δizin

=

δ PRA-KOMP

= 2,101 cm < δizin = 2,4 cm ……OK!

500

=

500

= 2,4 cm

b. Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi (σ) σ terjadi = =

Mtot 𝑊𝑊𝑊𝑊

9077045

10900

= 832,756 kg/cm2

< σ izin < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

……OK!

c. Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi

Gambar 6.87 Dimensi Penampang IWF 300 x 900

167

Sx

= (30,2 x 3,4 x 43,9) + (1,8 x 42,2 x 21,1) = 6110,408 cm3

τ terjadi = =

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑥𝑥 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝐼𝐼𝐼𝐼

28393,03 𝑥𝑥 6110,408

1,8 𝑥𝑥 498000

= 193,544 kg/cm2

< τ izin < 0,58 x σ < 1569,480 kg/cm2

……OK! d. Kontrol terhadap tegangan di tengah bentang (τi) P

= P5 + (qE x 9) x (qD x 12) = 6416,722 + (514,095 x 9) x (286 x 12) = 14475,58 kg

MPRA

= 90770,45 kg.m = 9077045 kg.cm

τ terjadi = =

𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝐼𝐼𝐼𝐼

14475,58 𝑥𝑥 6110,408

1,8 𝑥𝑥 498000

= 98,674 kg/cm2

σ terjadi = 832,756 kg/cm2 τi

= �σ2 + (3𝑥𝑥𝜏𝜏 2 )

60 m

) ton/m’

= 1,571 ton/m

o Beban terbagi merata sepanjang gelagar melintang untuk lebar 5,5 m q1 =

𝑞𝑞 𝑥𝑥 5,5 2,75

=

1,571 𝑥𝑥 5,5 2,75

= 3,142 ton/m = 3142 kg/m

o Beban terbagi rata untuk lebar sisanya q2 = 50% x 3142 = 1571 kg/m o Beban terbagi rata pada trotoar q3 = 60% x (1,5 x 500) = 450 kg/m

Gambar 6.94 Distribusi Beban Hidup secara Melintang

Reaksi perletakan RV = =

(𝑞𝑞1 𝑥𝑥 5,5)+(2 𝑥𝑥 𝑞𝑞2 𝑥𝑥 1,75)+(2 𝑥𝑥 𝑞𝑞3 𝑥𝑥 1,5) 2

(3142 𝑥𝑥 5,5)+(2 𝑥𝑥 1571 𝑥𝑥 3,25)+(2 𝑥𝑥 450 𝑥𝑥 1,5)

= 12064,75 kg

2

Momen maksimum yang terjadi akibat beban q Mmaks = (RV x 6) – (q3 x 1,5 x 5,25) – (q2 x 1,75 x 3,625) – (q1 x 2,75 x 1,375)

174

= (12064,75 x 6) – (450 x 1,5 x 5,25) – (1571 x 175 x 3,625) – (3142 x 2,75 x 1,375) = 46998,03 kg.m

Geser maksimum akibat beban q

Gambar 6.95 Distribusi Beban secara Melintang

Reaksi perletakan Σ MA = 0 0

= (RB x 12) – (q3 x 1,5 x 11,25) – (q2 x 3,5 x 8,75) – (q1 x 5,5 x 4,25) – (q3 x 1,5 x 0,75)

0

= (RB x 12) - (450 x 1,5 x 11,25) - (1571 x 3,5 x 8,75)(3142 x 5,5 x 4,25) – (450 x 1,5 x 0,75)

RB

= 10084,68 kg

Σ MB = 0 0

= (RA x 12) – (q3 x 1,5 x 11,25) – (q1 x 5,5 x 7,75) – (q2 x 3,5 x 3,25) – (q3 x 1,5 x 0,75)

0

= (RA x 12) - (450 x 1,5 x 11,25) - (3142 x 5,5 x 7,75)(1571 x 3,5 x 3,25) – (450 x 1,5 x 0,75)

RA

= 16293,358 kg

ii. Beban “P” P = 12 ton Koefisien kejut (K) = 1 + ( =1+(

20

)

(50+𝐿𝐿) 20

(50+70)

)

= 1,167

175

o Beban P bekerja sepanjang gelagar melintang untuk lebar 5,5 m P1 =

𝑃𝑃

2,75

xK=

12

2,75

x 1,167 = 5,092 ton/m = 5092 kg/m

o Beban untuk lebar sisanya (50% P1) P2 = 50% x 5092 kg/m = 2546 kg/m

Reaksi perletakan RV

= =

(𝑃𝑃1 𝑥𝑥 5,5)+(2 𝑥𝑥 𝑃𝑃2 𝑥𝑥 1,75) 2

(5092 𝑥𝑥 5,5)+(2 𝑥𝑥 2546 𝑥𝑥 1,75)

= 18458,5 kg

2

Momen maks yang terjadi akibat beban garis “P” Mmaks = (RV x 6) - (P2 x 1,75 x 3,625) - (P1 x 2,75 x 1,375) = (18458,5 x 6) - (2546 x 1,75 x 3,625) (5092 x 2,75 x 1,375) = 75345,69 kg.m

Menentukan geser maks akibat beban “P”

176

Reaksi perletakan Σ MA = 0 0

= (RB x 12) – (P2 x 3,5 x 8,75) – (P1 x 5,5 x 4,25)

0

= (RB x 12) – (2546 x 3,5x8,75) – (5092 x 5,5 x 4,25)

RB

= 16416,4 kg

Σ MB = 0 0

= (RA x 12) – (P1 x 5,5 x 7,75) – (P2 x 3,5 x 3,25)

0

= (RA x 12) – (5092 x 5,5x7,75) – (2546 x 3,5 x 3,25)

RA

= 20500,6 kg

Perhitungan momen dan geset yang bekerja o Momen MPOST

= MPRA + Mmaks q + Mmaks P = 101629 + 46998,03 + 75345,69 = 223973,2 kg.m

o Geser VPOST

= VPRA + Vmaks q + Vmaks P = 31288,78 + 13324,82 + 20500,6 = 65114,21 kg

2. Perhitungan gelagar komposit Perhitungan lebar efektif Syarat:

beff

≤ ¼ Bentang = ¼ x 15 = 3,75 m

beff

≤ jarak antar gelagar = 5,00 m

beff

≤ 12 tebal pelat = 12 x 0,25 = 3,00 m

diambil beff yang terkecil, yaitu beff = 3,00 m

177

Digunakan profil baja IWF 900x300 Profil

Berat (kg/m)

IWF 900 x 300

286

Luas

Momen Inersia

Ukuran (mm) A

B

t1

t2

r

900

300

18

34

28

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

364

498000

15700

37,0

6,56

10900

1040

Gambar 6.96 Penampang Profil Baja dan Beton

Angka Ekivalen (n) Es = 2,1 x 105 MPa Ec = 4700�𝑓𝑓′𝑐𝑐 = 4700√35 = 27805,575 MPa n =

𝐸𝐸𝐸𝐸

𝐸𝐸𝐸𝐸

=

2,1 × 105

27805,575

= 7,552 ≈ 8

Luas baja ekivalen (Aeqivalen) b’ =

𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒

Aprofil

𝑛𝑛

=

3000 8

= 375 mm = 37,5 cm

= 364 cm2

Luas penampang komposit (AKOMPOSIT) AKOMPOSIT = AEKIVALEN + APROFIL = (37,5 x 25) + 364 = 1301,5 cm2

178

Titik berat penampang (Ykomp) Y =

=

ℎ 2

𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑛𝑛 𝑏𝑏𝑏𝑏 [𝐴𝐴1+( 𝑥𝑥 𝑛𝑛

𝑡𝑡 2

(A1 x ) + [( ) x t x (ℎ+ )] (364 x

𝑡𝑡)]

90 22,5 20 ) + [( ) x 25 x (90+ )] 2 8 2 22,5 [364+( 𝑥𝑥 20)] 9

= 56,549 cm

Momen inersia penampang komposit (Ik) ℎ

1

𝑏𝑏𝑏𝑏

𝑏𝑏𝑏𝑏

𝑡𝑡

Ik = (Ix+(A1x(y- )2 ))+(( x( )x t3)+(( )𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥(h+ -y)2)) 2

12

𝑛𝑛

90

𝑛𝑛

= (498000 + (364 x (56,549- )2)) + (( 300

((

8

25

2

) 𝑥𝑥 25 𝑥𝑥 (90+ -56,549)2)) 4

= 2574904,228 cm

Yts = Ybs =

900 2

2

1

12

x(

2

300 8

) x 253) +

= 450 mm = 45 cm

Yc = hprofil + ½ x hbeton = 900 + ½ x 250 = 1025 mm = 102,5 cm

Balok komposit direncanakan menggunakan dek baja trapezium dengan tinggi rusuk 55 mm dan tebal 4,5 mm

Gambar 6.97 Penampang Komposit Profil Baja dan Beton

179

3. Perhitungan terhadap tegangan a. Kontrol terhadap tegangan lentur (σ) i. Pada bagian atas pelat beton σc

= =

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥 (ℎ+𝑡𝑡−𝑦𝑦)

< σizin

𝑛𝑛 𝑥𝑥 𝐼𝐼

22397320 𝑥𝑥 (90+25−56,549)

8 𝑥𝑥 2574904,228

= 63,553 kg/cm2

< 0,45 x 350 < 157,5 kg/cm2

……OK!

ii. Pada bagian bawah pelat beton σc

= =

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥 (ℎ−𝑦𝑦)

< σizin

𝑛𝑛 𝑥𝑥 𝐼𝐼

22397320 𝑥𝑥 (90−56,549)

< 0,45 x 350

8 𝑥𝑥 2574904,228

= 36,371 kg/cm2

< 157,5 kg/cm2

……OK!

iii. Pada sayap atas profil baja σTS

ℎ 2

=

𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥

=

(1016290) 𝑥𝑥

𝐼𝐼𝐼𝐼

+

𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥 (ℎ−𝑦𝑦)

498000

90 2

< σizin baja

𝐼𝐼𝐼𝐼

+

(4699803+ 7534569) 𝑥𝑥 (90−56,549) 2575104,228

< 2706 kg/cm2

= 1077,277 ……OK!

iv. Pada sayap bawah profil baja σBS

ℎ 2

=

𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥

=

(1016290) 𝑥𝑥

𝐼𝐼𝐼𝐼

+

𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑥𝑥 𝑦𝑦

498000

= 1187,025

𝐼𝐼𝐼𝐼

90 2

+

< σizin baja

(4699803+ 7534569) 𝑥𝑥 (56,549) 2575104,228

< 2706 kg/cm2

……OK!

180

b. Diagram tegangan sebelum dan sesudah komposit i. Tegangan sebelum komposit (pra komposit) Pada sayap atas profil baja

= 1291,294 kg/cm2

Pada sayap bawah profil baja

= 1291,294 kg/cm2

ii. Tegangan sesudah komposit (post komposit) Pada bagian atas pelat beton

= 100,503 kg/cm2

Pada bagian bawah pelat beton = 57,517 kg/cm2 Pada sayap atas profil baja

= 1800,301 kg/cm2

Pada sayap bawah profil baja

= 1962,659 kg/cm2

Gambar 6.98 Diagram Tegangan Gelagar Komposit c. Kontrol terhadap tegangan geser (τ) Statis momen terhadap garis netral komposit

i. Pada pelat beton Sx1 = b’ x t x ek = 375 x 250 x 334,51 = 31360312,50 mm3 = 31360,313 cm3

ii. Pada profil baja Sx2 = Aprofil x es = 36400 x 115,49 = 4203836 mm3 = 4203,836 cm3

181

τterjadi = =

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑥𝑥 (𝑆𝑆𝑆𝑆1+𝑆𝑆𝑆𝑆2)

< τ izin

𝑏𝑏 𝑥𝑥 𝐼𝐼𝐼𝐼

65114,21 × (31360,31 +4203,84) 1,8 × 2574904,228

< 0,58σ

= 499,63 kg/cm2

< 0,58 (2706 kg/cm2)

= 499,63 kg/cm2

< 1569,48 kg/cm2

……OK!

d. Kontrol terhadap lendutan i. Akibat beban mati Pada kondisi pre komposit dan post komposit. ii. Akibat beban terpusat di tepi (δ1)

P1 = 10015,786 kg

a1 = 150 cm

P2 = 6184,472 kg

a2 = 300 cm

P3 = 6184,472 kg

a3 = 450 cm

δ1 =

𝑃𝑃1 𝑥𝑥 𝑎𝑎1 24 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸

𝑃𝑃3 𝑥𝑥 𝑎𝑎3

=

24 𝐸𝐸𝐸𝐸

x (3L2-4a12) + x (3L2-4a32)

𝑃𝑃2 𝑥𝑥 𝑎𝑎2 24 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸

10015,786 𝑥𝑥 150

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228 6184,472 𝑥𝑥 300

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228 6184,472 𝑥𝑥 450

24 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228

x (3L2-4a22) +

x (3x12002-4x1502) + x (3x12002-4x3002) + x (3x12002-4x4502) +

= 0,0489 + 0,0566 + 0,0752 = 0,181 cm

182

iii. Akibat beban terpusat di tengah (δ2)

P4

= 7216,972 kg

δ2

= =

P4 x L3 48 𝐸𝐸𝐸𝐸

7216,972 x 12003

48 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228

= 0,048 cm

iv. Akibat berat sendiri gelagar melintang (δ3)

q

= 882,595 kg/m = 8,82 kg/cm

δ3

= =

5 x q x L4 384 𝐸𝐸𝐸𝐸

5 x 8,82 x 12004

384 𝑥𝑥 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228

= 0,044 cm

Lendutan total pada kondisi post komposit adalah: δtotal = δ1 + δ2 + δ3 = 0,361 + 0,048 + 0,044 = 0,453 cm Lendutan izin (δizin) δizin =

L

500

=

1200 500

= 2,4 cm

δ PRA-KOMP = 0,453 cm < δizin = 2,4 cm ……OK!

183

v. Akibat beban hidup 1) Akibat beban merata “q”

q1

= 3142 kg/m

q2

= 1571 kg/m

q3

= 450 kg/m

2) Akibat beban garis “P”

P1

= 5092 kg/m

P2

= 2546 kg/m

Q1

= q1 + P1 = 3142 + 5092 = 8234 kg/m

Q2

= q2 + P2 = 1571 + 2546 = 4117 kg/m

Q3

= q3 = 450 kg/m

qEkivalen = =

(Q1 x 5,5)+(2 𝑥𝑥 𝑄𝑄2 𝑥𝑥 1,75) +(2 𝑥𝑥 𝑄𝑄3 𝑥𝑥 1,5)

12

)

(8234 x 5,5)+(2 𝑥𝑥 4117 𝑥𝑥 1,75) +(2 𝑥𝑥 450 𝑥𝑥 1,5)

= 5087,208 kg/m

12

)

= 50,872 kg/cm

184

δ2

= =

5 𝑥𝑥 𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞 𝑥𝑥 𝐿𝐿4

384 𝑥𝑥 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸

5 𝑥𝑥 50,872 𝑥𝑥 12004

384 𝑥𝑥 2,1 𝑥𝑥 106 𝑥𝑥 2574904,228

= 0,254 cm

Lendutan total (δtotal) δtotal

= δ1 + δ2 = 0,453 + 0,254 = 0,707 cm

6.2.1.6. Pergitungan Shear Connector Shear connector digunakan untuk menahan gaya geser memanjang yang terjadi pada bidang pertemuan antara pelat beton dengan balok baja. Syarat teknis perencanaan shear connector dengan menggunakan stud adalah:  Jarak minimal antar stud arah memanjang balok 5d dan tidak kurang 10 cm  Jarak maksimal antar stud tidak boleh lebih dari delapan kali tebal pelat beton atau kurang dari 800 mm  Jarak antar stud tegak lurus balok tidak boleh kurang dari d+3 cm.  Panjang minimal stud 4d  Jarak minimal ujung stud dengan permukaan beton 4 cm.

A. Perhitungan Gaya Lintang

Gambar 6.99 Gaya Lintang pada Gelagar

185

Pembebanan: a. P1 + P2 + P3 = 10015,786 kg

e. q profil

= 286 kg/m

b. P4

= 6184,472 kg

f. Q1

= 8234 kg/m

c. P5

= 7216,972 kg

g. Q2

= 4117 kg/m

d. qE4

= 795,46 kg/m

h. Q3

= 450 kg/m

Reaksi perletakan ΣMA = 0 0

= (RB x 12) - (286 x 12 x 6) - (795,46 x 9 x 6) (450 x 1,5 x 11,25) - (4117 x 3,5 x 8,75) (8234 x 5,5 x 4,25) - (450 x 1,5 x 0,75) (10015,786 x 10,5) - (6184,472 x 9) (6184,472 x 7,5) - (7216,972 x 6) - (6184,472 x 4,5) (6184,472 x 3) - (10015,786 x 1,5)

RB

= 58509,857 kg

ΣMB = 0 0

= (RA x 12) - (286 x 12 x 6) - (795,46 x 9 x 6) (450 x 1,5 x 0,75) - (4117 x 3,5 x 3,25) - (8234 x 5,5 x 7,75)(450 x 1,5 x 11,25) - (10015,786 x 1,5) - (6184,472 x 3) (6184,472 x 4,5) - (7216,972 x 6) - (6184,472 x 7,5) (6184,472 x 9) - (10015,786 x 10,5)

RA

= 65114,212 kg

186

Shear connector direncanakan menggunakan stud ∅ 25 mm dengan tinggi stud (H) = 100 mm. jumlah stud dalam arah tegak lurus sumbu gelagar melintang = 2 buah.

Kekuatan stud: Q

= 0,0005 x As �𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 𝑥𝑥 𝐸𝐸𝐸𝐸

= 0,0005 x ¼ π D2 �35 𝑥𝑥 (4700√35 ) = 242,125 kN = 24212,5 kg Q’ =

𝑄𝑄

2

=

24212,5

2

= 12106,256 kg

Dimana Q’ = Kekuatan stud dalam baris (kg) Ik = Momen inersia penampang komposit (cm4) D = Gaya lintang (kg) S = Statis momen bagian yang menggeser terhadap penampang komposit

Gambar 6.100 Dimensi Struktur Komposit

187

Ik = 2575104,228 cm4 S = 375 x 350 x 334,51 = 43904437,5 mm3 = 43904,438 cm3 D = D =

𝑄𝑄′ 𝑥𝑥 𝐼𝐼𝐼𝐼 𝐷𝐷 𝑥𝑥 𝑆𝑆

12106,256 𝑥𝑥 2575104,228 65114,212 𝑥𝑥 43904,438

Gambar 6.101 Penempatan Shear

= 10,904 cm

Connector

Karena di peraturan minimum jarak antar stud = 10 cm, maka diambil jarak antar stud 10 cm

B. Perhitungan Sambungan Stud Sambungan antara stud dengan gelagar melintang menggunakan sambungan las sudut. Perhitungan las sudut dalah sebagai berikut: - Tebal las a ≤ ½ t a ≤ ½ 2,3 a ≈ 1,626 cm - Luas bidang las F = 0,25 x π x d2

= 0,25 x π x (3,02 – 2,52) = 2,16 cm2

- Kekuatan las

= F x σizin

= 2,16 x 6350 = 13716 kg - Kekuatan satu stud

= 12106,25 kg < 13716 kg

Gambar 6.102 Potongan Memanjang & Melintang Shear Connector

188

6.2.1.7. Perhitungan Sambungan Gelagar Melintang & Gelagar Memanjang Besarnya Vmaks gelagar memanjang (P) = 14196 kg. Untuk penyambungan antara gelagar melintang dan memanjang digunakan profil L 130.130.14. Sambungan direncanakan menggunakan baut ∅ 2,54 cm. a. Jarak antar baut:

b. Jarak baut ke tepi sambungan

3d≤a≤6d

c≥2d

60 ≤ a ≤ 120

c ≥ 40

a diambil 70 mm

s1 diambil 40 mm

Gambar 6.103 Tampak Sambungan

Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan: Pengaruh desak 𝛿𝛿

𝑑𝑑

=

n ds

1,5

25,4

= 0,590 < 0,628 (pengaruh desak) =

𝑃𝑃

2 𝑥𝑥 𝜎𝜎 𝑥𝑥 𝛿𝛿 𝑥𝑥 𝑑𝑑

=

14196

2 𝑥𝑥 2706 𝑥𝑥 1,5 𝑥𝑥 2,54

= 0,688 ≈ diambil 4 buah Tegangan yang terjadi σbaut

= =

𝑃𝑃

1 4

2 𝑥𝑥 𝑛𝑛 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 ( 𝑥𝑥 𝜋𝜋 𝑥𝑥 𝑑𝑑2 ) 2 𝑥𝑥 4

14196

1 ( 𝑥𝑥 4

𝜋𝜋 𝑥𝑥 2,542 )

= 350 kg/cm2

< 0,6 x σizin baja < 0,6 x 2706 < 1623,6 kg/cm2

189

6.2.1.8. Perhitungan Pertambatan Angin A. Pertambatan Angin Atas

Batang Tekan

Batang Tarik

Gambar 6.104 Jembatan Tampak Atas

1. Profil IWF 500 x 200 Digunakan profil baja IWF 500 x 200 Profil IWF

(kg/m)

A

B

t1

t2

r

89,7

500

200

10

16

20

500 x 200

Luas

Ukuran (mm)

Berat

Momen Inersia

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

114,2

57800

2140

20,5

4,33

2500

451

Dari hasil perhitungan program SAP200 v.14, diperoleh gaya batang terbesar adalah :

Tabel 6.15 Gaya Batang Pertambatan Angin Atas IWF 500 x 200 Batang

Gaya Batang (kN)

Panjang (m)

Keterangan

1025

-527,263

7,81

Tekan

1007

285,334

6

Tarik

190

Gambar 6.105 Gaya Dalam Batang 1025

Gambar 6.106 Gaya Dalam Batang 1007

a. Batang Tarik Digunakan profil IWF 500 x 200 Tu = 285,334 kN = 28533,4 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

200/2x16

< 250/(410)0,5

6,25

< 12,347

191

Mencari Luas Penampang Netto An

= 0,85 x Ag = 0,85 x 114,2 = 97,07 cm2

Mencari Lus Penampang Efektif Ae

= An x U = 97,07 x 0,75 = 72,803 cm2

Mencari Keruntuhan Leleh Tn

= 0,9 x Ag x fy = 0,9 x 114,2 x 4100 = 421398 kg

Mencari Kerutuhan Fraktur Tn

= 0,75 x Ae x fu = 0,75 x 72,803 x 5500 = 300310,3 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Tu

< Tn

16901,8 kg

< 421398 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Tu / An)

< teg dasar BJ 55

16901,8 kg

< 2706 kg/cm2

174,118 kg/cm2

< 2706 kg/cm2

97,07 𝑐𝑐𝑐𝑐2

b. Batang Tekan Digunakan profil Digunakan profil IWF 500 x 200 Lk

= 4,5 m

Pu ]

= 323,695 kN = 32369,5 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

200/2x16

< 250/(410)0,5

6,25

< 12,347

192

Cek kelangsingan komponen struktur tekan λx =

Lk rx

450

=

4,33

= 103,926 < 200

Mencari ω λc =

1 x Lk πxr

fy

�

E

=

1 x 390,5 π x 4,33

4100

�

= 1,299

2.106

= 1,25 x λc 2 = 1,25 x 1,2992 = 2,111

λc > 1,2 maka ω

Mencari daya dukung nominal Nn struktur tekan Nn

= Ag x ( fy/ω ) = 114,2 x (4100/2,111) = 221727,5 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Nu

< Nn

52726,3 kg

< 221727,5 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Nu x ω) / F

< teg dasar BJ 50

(52726,3𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 2,111)

< 2706 kg/cm2

114,2 𝑐𝑐𝑐𝑐2

974,978 kg/cm2

< 2706 kg/cm2 …..OKE!

2. Profil IWF 400 x 200 Digunakan profil baja IWF 400 x 200 Profil IWF

(kg/m)

A

B

t1

t2

r

66

400

200

8

13

16

400 x 200

Luas

Ukuran (mm)

Berat

Momen Inersia

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

84,12

23700

1740

16,8

4,45

1190

174

193

Dari hasil perhitungan program SAP200 v.14, diperoleh gaya batang terbesar adalah :

Gambar 6.107 Gaya Dalam Batang 1044

a. Batang Tarik Digunakan profil IWF 400 x 200 Tu = 110,005 kN = 11000,5 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

200/2x13

< 250/(410)0,5

7,69

< 12,347

Mencari Luas Penampang Netto An

= 0,85 x Ag = 0,85 x 84,12 = 71,502 cm2

Mencari Lus Penampang Efektif Ae

= An x U = 71,502 x 0,75 = 53,62 cm2

Mencari Keruntuhan Leleh Tn

= 0,9 x Ag x fy = 0,9 x 84,12x 4100 = 310402,8 kg

194

Mencari Kerutuhan Fraktur Tn

= 0,75 x Ae x fu = 0,75 x 53,62 x 5500 = 221209,3 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Tu

< Tn

10763 kg

< 310402,8 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Tu / An)

< teg dasar BJ 55

11000,5 kg

< 2706 kg/cm2

153,844 kg/cm2

< 2706 kg/cm2

71,502 𝑐𝑐𝑐𝑐2

B. Pertambatan Angin Bawah

Batang Tekan

Batang Tarik

Gambar 6.108 Jembatan Tampak Bawah

1. Profil IWF 400 x 200 Digunakan profil baja IWF 400 x 200 Profil IWF

(kg/m)

A

B

t1

t2

r

66

400

200

8

13

16

400 x 200

Luas

Ukuran (mm)

Berat

Momen Inersia

Jari-jari inersia Momen lawan

tampang

Ix

Iy

ix

iy

Wx

Wy

84,12

23700

1740

16,8

4,45

1190

174

Dari hasil perhitungan program SAP200 v.14, diperoleh gaya batang terbesar adalah :

195

Tabel 6.16 Gaya Batang Pertambatan Angin Bawah IWF 400 x 200 Batang

Gaya Batang (kN)

Panjang (m)

Keterangan

40

-358,757

7,80

Tekan

41

60,210

7,80

Tarik

Gambar 6.109 Gaya Dalam Batang 40

Gambar 6.110 Gaya Dalam Batang 41

196

a. Batang Tarik Digunakan profil IWF 400 x 200 Tu = 60,210 kN = 6073,3 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

200/2x13

< 250/(410)0,5

7,69

< 12,347

Mencari Luas Penampang Netto An

= 0,85 x Ag = 0,85 x 84,12 = 71,502 cm2

Mencari Lus Penampang Efektif Ae

= An x U = 71,502 x 0,75 = 53,62 cm2

Mencari Keruntuhan Leleh Tn

= 0,9 x Ag x fy = 0,9 x 84,12x 4100 = 310402,8 kg

Mencari Kerutuhan Fraktur Tn

= 0,75 x Ae x fu = 0,75 x 53,62 x 5500 = 221209,3 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Tu

< Tn

6021 kg

< 310403 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Tu / An) 6021 kg

71,502 𝑐𝑐𝑐𝑐2

84,207 kg/cm2

< teg dasar BJ 55 < 2706 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

197

b. Batang Tekan Digunakan profil IWF 400 x 200 Lk

= 3,9 m

Nu

= 358,757 kN = 35875,7 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

200/2x13

< 250/(410)0,5

7,69

< 12,347

Cek kelangsingan komponen struktur tekan λx =

Lk 390 = = 90,069 < 200 rx 4,33

Mencari ω λc =

1 x Lk fy 1 x 390 4100 � = � = 1,298 πxr E π x 4,33 2.106

λc > 1,2 maka ω

= 1,25 𝑥𝑥 λc 2

= 1,25 𝑥𝑥 1,2982 = 2,1063

Mencari daya dukung nominal Nn struktur tekan Nn

= Ag x ( fy/ω ) = 84,12 x (4100/2,1063) = 163744 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Nu

< Nn

35903 kg

< 163744 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Nu x ω) / F

< teg dasar BJ 50

(35903 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 2,1063)

< 2706 kg/cm2

364 𝑐𝑐𝑐𝑐2

198

898,99 kg/cm2

< 2706 kg/cm2 …..OKE!

6.2.1.9. Perencanaan Sambungan Pertambatan Angin Sambungan pertambatan angin direncanakan emnggunakan pelat 10 mm, dengan alat penyambung baut ∅16 mm. Perhitungan jarak antar baut: 2,5 d ≤ s ≤ 7 d, atau 14 t, s = jarak antar sumbu baut arah horizontal

2,5 d ≤ u ≤ 7 d, atau 14 t, u = jarak antar sumbu baut pada arah vertical. 1,5 d ≤ s1 ≤ 3 d, atau 6 t, s1 = jarak sumbu baut paling luar dengan bagian yang disambung Jarak antar sumbu baut pada arah horizontal (s): 2,5 d ≤ s ≤ 7 d 39,75 ≤ s ≤ 111,3 , diambil 40 mm Jarak antar sumbu baut pada arah vertikal (u): 2,5 d ≤ u ≤ 7 d 39,75 ≤ u ≤ 111,3 , diambil 90 mm Jarak antar sumbu baut paling luar dengan bagian yang disambung (s1): 1,5 d ≤ s1 ≤ 3 d 23,85 ≤ s1 ≤ 47,7, diambil 40 mm A. Perhitungan jumlah baut Data teknis perencanaan baut: - Tebal pelat penyambung δ

= 10 mm

- Diameter baut ∅

= 5/8” (15,9 mm)

- Kuat tarik baut

= 825 MPa

- P maks

= -323,695 kN

Menghitung Tahanan Nominal Baut (Rn) : a. Tahanan Geser Baut Rn

= m x r1 x fub x Ab = 2 x 0,4 x 825 x (1/4 x 3,14 x 162) = 132,634 kN

b. Tahanan Tarik Baut

199

= 0,75 x fub x Ab

Rn

= 0,75 x 825 x (1/4 x 3,14 x 162) = 124,344 kN c. Tahanan Tumpu Baut = 2,4 x fub x db x tp

Rn

= 2,4 x 825 x 16 x 10 = 316,8 kN

Dengan rumus jumlah baut n = P/Rn dalam hal ini diambil nilai Rn = 132,634 kN maka n=

P

Rn

=

−359,033 132,634

= 2,71 buah ≈ 4 buah

6.2.1.10. Perencanaan Rangka Induk Rangka Induk pada jembatan ini adalah jembatan yang menggunakan lantai bawah atau posisi rangka jembatan berada diatas. Rangka induk berfungsi untuk menyalurkan beban – beban yang berada diatasnya ke tumpuan jembatan. Untuk mendapatkan gaya – gaya yang bekerja pada rangka induk digunakan bantuan Program Aplikasi SAP2000 V.14. Dimana dibuat model struktur jembatan yang sebenarnya dan dimasukkan semua beban yang bekerja. Setelah itu diberi kombinasi pembebanan dan dipilih kombinasi pembebanan terbesar sebagai acuan kontrol. Digunakan Profil IWF 900 x 300 sebagai batang rangka pelengkung induk.

Batang Tarik

Batang Tekan

Gambar 6.111 Jembatan Tampak Samping

200

A. Pendimensian Batang Rangka Induk Digunakan profil baja IWF 900 x 300 Profil IWF

Berat (kg/m)

A

900 x 300

286

900

Luas tampang 364

Momen Inersia Ix Iy 498000

15700

Ukuran (mm) B t1 t2 300

18

34

r 28

Jari-jari inersia Momen lawan ix iy Wx Wy 37,0

6,56

10900

1040

Dari hasil perhitungan program SAP200 v.14, diperoleh gaya batang terbesar adalah :

Tabel 6.17 Gaya Batang Rangka Induk Batang 299 349

Gaya Batang (kN) -7151,626 2385,271

Panjang (m) 5,6 5

Keterangan Tekan Tarik

Gambar 6.112 Gaya Dalam Batang 299

201

Gambar 6.113 Gaya Dalam Batang 349

1. Batang Tarik Digunakan profil IWF 900 x 300 Tu = 2385,271 kN = 238527,1 kg

Cek kelangsingan penampang b/2tf

< 250/(fy)0,5

300/2x34 < 250/(410)0,5 4,412

< 12,347

Mencari Luas Penampang Netto An

= 0,85 x Ag = 0,85 x 364 = 309,4 cm2

Mencari Lus Penampang Efektif Ae

= An x U = 309,4 x 0,75 = 232,05 cm2

Mencari Keruntuhan Leleh

202

Tn

= 0,9 x Ag x fy = 0,9 x 364 x 4100 = 1343160 kg

Mencari Kerutuhan Fraktur Tn

= 0,75 x Ae x fu = 0,75 x 232,05 x 5500 = 957206,3 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Tu

< Tn

238527,1 kg

< 1343160 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Tu / An)

< teg dasar BJ 55

238527,1 kg

< 2706 kg/cm2

309,4 𝑐𝑐𝑐𝑐2

770,934 kg/cm2 < 2706 kg/cm2

2. Batang Tekan Digunakan profil IWF 900 x 300 Lk =

2,8 m

Pu = 7151,626 kN = 715162,6 kg

Cek kelangsingan penampang < 250/(fy)0,5

b/2tf

300/2x34 < 250/(410)0,5 4,412

< 12,347

Cek kelangsingan komponen struktur tekan λx =

Lk 280 = = 42,682 < 200 rx 6,56

Mencari ω

203

λc =

1 x Lk fy 1 x 280 4100 � = � = 0,615 πxr E π x 6,56 2.106

0,25 < λc < 1,2 maka

ω

=

=

1,43

1,6−0,67λc 1,43

1,6−0,67(0,615)

= 1,204

Mencari daya dukung nominal Nn struktur tekan Nn

= Ag x ( fy/ω ) = 364 x (4100 / 1,204) = 1239683 kg

Checking daya dukung terhadap gaya batang Nu

< Nn

715162,6 kg

< 1239683 kg …..OKE!

Checking terhadap tegangan dasar (Nu x ω) / F

< teg dasar BJ 50

(715162,6 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑥𝑥 1,204)

< 2706 kg/cm2

364 𝑐𝑐𝑐𝑐2

2365,256 kg/cm2

< 2706 kg/cm2 …..OKE!

B. Sambungan Rangka Utama Digunakan sambungan baut bertipe A 325 Diameter baut

= 25,4 mm

Kuat Tarik baut

= 825 Mpa

Tebal pelat buhul

= 30 mm

1. Jumlah Baut & Kontrol Rangka Induk Kombinasi

pembebanan

digunakan

sesuai

dengan

peraturan SNI 1725:2016 pada Tabel 2.23. Berdasarkan hasil analisa SAP 2014 didapatkan bahwa gaya terbesar dihasilkan oleh kombinasi pembebanan Kuat I sesuai Tabel VI.17 di bawah ini.

204

Tabel 6.18 Kombinasi Beban Gaya Batang Rangka Utama Kombinasi Kuat I Kuat II Kuat IIIA Kuat IIIB Kuat IV Kuat VA Kuat VB Extreme IA Extreme IB Layan IA Layan IB Layan II Layan III Layan IVA Layan IVB Fatik

Batang (kN) 299 (Tekan) 349 (Tarik) -7151.626 -5854.127 -3549.261 -3385.024 -3467.158 -3648.74 -3601.815 -4562.328 -4562.333 -5281.472 -5246.279 -5719.833 -4696.37 -3099.88 -3017.761 -1535.195

2385.271 1871.995 490.292 392.355 441.11 481.021 453.039 1082.101 1082.1 1494.347 1473.361 1781.976 1241.931 402.45 353.482 810.067

Sumber : Hasil Analisa Program SAP 2000

Menghitung Tahanan Nominal Baut (Rn): a. Tahanan Geser Baut Rn

= m x r1 x fub x Ab = 2 x 0,4 x 825 x (1/4 x 3,14 x 25,42) = 334,257 kN

b. Tahanan Tarik Baut Rn

= 0,75 x fub x Ab = 0,75 x 825 x (1/4 x 3,14 x 25,42) = 313,366 kN

c. Tahanan Tumpu Baut Rn

= 2,4 x fub x db x tp = 2,4 x 825 x 25,4 x 10 = 1508,76 kN

Digunakan nilai Rn geser baut yaitu 334,257 kN. Jumlah baut dihitung dengan rumus = P/Rn sesuai Tabel VI.13 dan VI.14 di bawah ini :

205

Tabel 6.19 Jumlah Baut Rangka Utama No Batang 245-1 240 245-2 268 266 241 14 225 347 226 359 309 346 227 358 308 345 228 357 307 344 229 356 306 343 230 355 305 342 231 354 304 341 232 353 303 340 233 352 302 339 234

Gaya Batang (kN) -3201.727 -5991.972 -3105.718 -18.29 -100.847 -6137.351 -3622.183 -5369.805 1663.683 -3268.885 -1857.919 -6634.226 -994.708 -5160.529 2349.767 -7142.579 525.689 -6059.652 1549.606 -6552.616 651.67 -6567.293 1523.809 -6104.868 868.699 -6671.082 1516.618 -5283.012 1068.454 -6113.057 -1589.698 -4373.606 551.616 -6113.074 -1592.189 -4369.883 1069.469 -6671.729 1515.789 -5277.856 869.895 -6568.933

Tahanan Baut (kN) 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257

Jumlah Baut Diperlukan 9.58 17.93 9.29 0.05 0.30 18.36 10.84 16.06 4.98 9.78 5.56 19.85 2.98 15.44 7.03 21.37 1.57 18.13 4.64 19.60 1.95 19.65 4.56 18.26 2.60 19.96 4.54 15.81 3.20 18.29 4.76 13.08 1.65 18.29 4.76 13.07 3.20 19.96 4.53 15.79 2.60 19.65

Jumlah Baut Terpasang 10 18 10 10 10 22 14 18 10 10 10 22 10 18 10 22 10 22 10 22 10 22 10 22 10 22 10 18 10 22 10 14 10 22 10 14 10 22 10 18 10 22

206

No Batang 351 301 338 235 350 300 337 236 349 299 336 237 348 298 335 238 1 239 272 252-2 274 210 252-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Gaya Batang (kN) 1521.77 -6099.259 654.58 -6065.863 1543.06 -6544.237 535.39 -5184.378 2385.271 -7151.626 -1013.405 -3253.829 -1846.773 -6670.359 1653.389 -5336.924 -3553.889 -5975.55 -71.746 -3168.725 44.436 -5980.215 -3196.553 -605.219 -516.524 -526.75 -477.669 -492.051 -472.03 -489.329 -508.437 -528.649 -578.413 -603.159 -695.023

Tahanan Baut (kN) 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257 334.257

Jumlah Baut Diperlukan 4.55 18.25 1.96 18.15 4.62 19.58 1.60 15.51 7.14 21.40 3.03 9.73 5.53 19.96 4.95 15.97 10.63 17.88 9.48 0.21 0.13 17.89 9.56 1.81 1.55 1.58 1.43 1.47 1.41 1.46 1.52 1.58 1.73 1.80 2.08

Jumlah Baut Terpasang 10 22 10 22 10 22 10 18 10 22 10 10 10 22 10 18 14 18 10 10 10 18 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

2. Jarak Pemasangan Baut a. Jarak antar baut 3db < S < 15tp atau 200 mm 76,2 mm < S < 200 mm S diambil 80 mm

207

b. Jarak baut ke tepi 1,5db < S1 < (4tp + 100 mm) atau 200 mm 38,1 mm < S1 < 200 mm S1 diambil sebesar 40 mm

C. Perhitungan Kabel Hanger / Penggantung Diameter 1 wire

= 1,524 cm

Luas 1 wire

= ¼ x π x d2

= ¼ x π x (1,524)2

= 1,824 cm2

Digunakan 30 buah wire sehingga Luas Kabel

= 30 x luas 1 wire = 30 x 1,824 cm2 = 54,742 cm2

Modulus Elastisitas kabel = 195000 MPa Fy kabel

= 1286,081 MPa

= 12860,81 kg/cm2

Fu kabel

= 1860 MPa

= 18600 kg/cm2

∅ tarik kabel

= 0,9

Tu maks pada kabel = 5138,458 kN = 513845,8 kg

208

Gambar 6.114 Spesifikasi Penggantung

209

Gambar 6.115 Grafik Mutu Bahan Penggantung

Gambar 6.116 Gaya Dalam Maksimum Kabel Penggantung

210

Checking daya dukung terhadap gaya batang < ∅Tn

Tu 513845,8 kg

< 0,9 x Ag x fy

513845,8 kg

< 0,9 x 54,742 x 12860,81

513845,8 kg

< 633420 kg …..OKE!

D. Perhitungan Lendutan Rangka Induk Rumus

δm =

(S ult)x Lx So

Dimana : δm

AxE

= Nilai lendutan dititik di tengah

S ult

= Gaya batang kombinasi terbesar

L

= Panjang elemen

So

= Gaya batang akibat beban P di tengah

A

= Luas profil rangka induk

Es

= Modulus Elastisitas Baja (2,1 x 105 MPa)

Ekabel = Modulus Elastisitas Kabel (195000 MPa)

Tabel 6.20 Perhitungan Lendutan Rangka Induk No Batang 245-1 240 245-2 268 266 241 14 225 347 226 359 309 346 227 358 308 345 228 357 307 344

Gaya Batang (kN) -3201.727 -5991.972 -3105.718 -18.29 -100.847 -6137.351 -3622.183 -5369.805 1663.683 -3268.885 -1857.919 -6634.226 -994.708 -5160.529 2349.767 -7142.579 525.689 -6059.652 1549.606 -6552.616 651.67

Gaya Batang (kg) -320172.7 -599197.2 -310571.8 -1829 -10084.7 -613735.1 -362218.3 -536980.5 166368.3 -326888.5 -185791.9 -663422.6 -99470.8 -516052.9 234976.7 -714257.9 52568.9 -605965.2 154960.6 -655261.6 65167

Panjang (cm)

So

A (cm2)

E (kg/cm2)

δ (cm)

431.65 498.82 431.65 250 498.82 498.82 500 608.829 347.38 570.92 500.297 599.154 292.84 544.234 501.629 560.117 255.31 525.389 504.63 533.863 229.55

-0.404 -0.11 -0.391 0.0009 -0.014 -0.107 -0.507 -0.711 0.311 -0.221 -0.392 -0.771 0.123 0.0020 -0.198 -1.158 -0.041 -0.087 0.081 -1.31 -0.18

364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364

2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000

0.0730 0.0430 0.0686 0.0000 0.0001 0.0429 0.1201 0.3041 0.0235 0.0540 0.0477 0.4009 -0.0047 -0.0007 -0.0305 0.6061 -0.0007 0.0362 0.0083 0.5995 -0.0035

211

No Batang 229 356 306 343 230 355 305 342 231 354 304 341 232 353 303 340 233 352 302 339 234 351 301 338 235 350 300 337 236 349 299 336 237 348 298 335 238 1 239 272 252-2 274 210 252-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Gaya Batang (kN) -6567.293 1523.809 -6104.868 868.699 -6671.082 1516.618 -5283.012 1068.454 -6113.057 -1589.698 -4373.606 551.616 -6113.074 -1592.189 -4369.883 1069.469 -6671.729 1515.789 -5277.856 869.895 -6568.933 1521.77 -6099.259 654.58 -6065.863 1543.06 -6544.237 535.39 -5184.378 2385.271 -7151.626 -1013.405 -3253.829 -1846.773 -6670.359 1653.389 -5336.924 -3553.889 -5975.55 -71.746 -3168.725 44.436 -5980.215 -3196.553 -605.219 -516.524 -526.75 -477.669 -492.051 -472.03 -489.329 -508.437 -528.649

Gaya Batang (kg) -656729.3 152380.9 -610486.8 86869.9 -667108.2 151661.8 -528301.2 106845.4 -611305.7 -158969.8 -437360.6 55161.6 -611307.4 -159218.9 -436988.3 106946.9 -667172.9 151578.9 -527785.6 86989.5 -656893.3 152177 -609925.9 65458 -606586.3 154306 -654423.7 53539 -518437.8 238527.1 -715162.6 -101340.5 -325382.9 -184677.3 -667035.9 165338.9 -533692.4 -355388.9 -597555 -7174.6 -316872.5 4443.6 -598021.5 -319655.3 -60521.9 -51652.4 -52675 -47766.9 -49205.1 -47203 -48932.9 -50843.7 -52864.9

Panjang (cm)

So

A (cm2)

E (kg/cm2)

δ (cm)

512.482 509.953 516.445 212.68 504.387 518.358 505.736 203.11 500.482 530.753 500.628 200 500.482 530.753 500.628 203.11 504.387 518.358 505.736 212.68 512.482 509.953 516.445 229.55 525.389 504.63 533.863 255.31 544.234 501.629 560.117 292.84 570.92 500.297 599.154 347.38 608.829 500 498.82 498.82 431.65 250 498.82 431.65 500 500 500 500 500 500 500 500 500

-0.535 0.436 -1.174 -0.257 -1.284 0.758 -0.696 -0.082 -1.774 0.503 0.069 0.166 -1.774 0.504 0.069 -0.082 -1.284 0.758 -0.697 -0.257 -0.535 0.436 -1.174 -0.18 -0.087 0.081 -1.311 -0.041 0.0027 -0.198 -1.159 0.122 -0.22 -0.393 -0.771 0.311 -0.711 -0.711 -0.109 -0.004 -0.402 0.0012 -0.111 -0.404 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084

364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364 364

2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000 2100000

0.2356 0.0443 0.4842 -0.0062 0.5652 0.0780 0.2433 -0.0023 0.7100 -0.0555 -0.0198 0.0024 0.7100 -0.0557 -0.0197 -0.0023 0.5653 0.0779 0.2434 -0.0062 0.2356 0.0443 0.4838 -0.0035 0.0363 0.0083 0.5992 -0.0007 -0.0010 -0.0310 0.6074 -0.0047 0.0535 0.0475 0.4031 0.0234 0.3022 0.1653 0.0425 0.0000 0.0719 0.0000 0.0433 0.0729 -0.0033 -0.0028 -0.0029 -0.0026 -0.0027 -0.0026 -0.0027 -0.0028 -0.0029

212

No Batang 11 12 13 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56

Gaya Batang (kN) -578.413 -603.159 -695.023 4865.202 1854.211 1273.319 1279.203 1294.7 1111.134 1294.741 1278.335 1270.431 1881.93 5138.458

Gaya Batang (kg) -57841.3 -60315.9 -69502.3 486520.2 185421.1 127331.9 127920.3 129470 111113.4 129474.1 127833.5 127043.1 188193 513845.8

Panjang (cm) 500 500 500 330.13 582.58 769.69 898.98 974.93 1000 974.93 898.98 769.69 582.58 330.13 Jumlah

So

A (cm2)

E (kg/cm2)

δ (cm)

0.084 0.084 0.084 0.012 0.0060 0 0.018 0.229 0.514 0.229 0.018 0 0.0060 0.011

364 364 364 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485 38.485

2100000 2100000 2100000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000 1950000

-0.0032 -0.0033 -0.0038 0.0257 0.0086 0.0000 0.0276 0.3852 0.7610 0.3852 0.0276 0.0000 0.0088 0.0249 10,9977

6.2.2. Bangunan Bawah Fungsi utama bangunan bawah jembatan adalah untuk menyalurkan semua beban yang bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perencanaan bangunan bawah bertujuan untuk mendapatkan konstruksi bawah yang kuat, dan efisien. Perhitungan bangunan bawah meliputi : o Perhitungan Pelat Injak o Perhitungan Abutment o Perhitungan Tiang Pancang o Perhitungan Wing Wall o Perhitungan Seicmic Buffer

A. Data Tanah Data dari hasil penyelidikan tanah, dapat disimpulkan bahwa : 1. Bore Hole 1 Seperti yang tertera pada Gambar 4.1 Data Bore Log 1 Jembatan Sigandul II, dengan rincian sebagai berikut. o Kedalaman ± 0,00 meter sampai dengan -1,50 meter, lapisan tanah berupa jenis pasir abu – abu kecoklatan. o Kedalaman -1,50 meter sampai -4,00 lapisan tanah berupa jenis campur pasir, padat, warna abu - abu dengan nilai SPT > 60,00. o Kedalaman -4,00 meter sampai dengan -15,00 meter lapisan tanah berupa tanah tersisipi batu, warna abu-abu dengan nilai N SPT > 60,00.

213

o Muka air tanah terdapat pada kedalaman -0,80 meter dari permukaan tanah setempat.

2. Bore Hole 2 Seperti yang tertera pada Gambar 4.2 Data Bore Log 2 Jembatan Sigandul II, dengan rincian sebagai berikut. o Kedalaman ± 0,00 meter sampai dengan -1,00 meter, lapisan tanah berupa campuran kerikil, warna coklat.. o Kedalaman -1,00 meter sampai -2,00 lapisan tanah berupa jenis campur kerikil, padat, warna abu – abu kecokelatan dengan nilai SPT 46. o Kedalaman -2,00 meter sampai dengan -8,00 meter lapisan tanah berupa campur kerikil, padat, warna abu – abu dengan nilai N SPT > 60,00. o Muka air tanah terdapat pada elevasi 6,00 meter dari permukaan tanah setempat.

Berdasarkan 2 data Bore Hole tersebut, diipakai pesifikasi sebagai berikut : γ = 1.8 gr/cm3

∅ = 27,1 + 0,3 NSPT + 0,00054 (NSPT )2 = 27,1 + 0,3 × 46 + 0,00054 (46)2

= 42.04°

Cu = 2 sampai 7 dikali NSPT = 4 × 46

𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 4

= 1.84 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2 B. Spesifikasi Bahan Adapun spesifikasi bahan yang dipakai antara lain: o Abutment direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 35 Mpa. o Pelat injak direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 35 Mpa. o Pondasi tiang pancang direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 40 Mpa. o Wingwall direncanakan menggunakan beton mutu f’c = 35 Mpa. o Tulangan yang digunakan : Ø 8 dan Ø 10 merupakan tulangan polos dengan mutu fy = 240 Mpa. D12, D14, D16, D25 adalah tulangan ulir dengan mutu fy = 240 Mpa

214

6.2.2.1. Pelat Injak A. Pembebanan Pelat Injak 1. Beban Mati Berat Aspal

= 0.12 m x 2200 kg/m3 x 1 m = 264 kg/m

Berat Agregat

= 0.23 m x 1450 kg/m3 x 1 m = 333.5 kg/m

Berat Sendiri Pelat = 0.25 m x 2500 kg/m3 x 1 m = 625 kg/m Berat Total (QDL) = 1222.5 kg/m = 12.23 kN/m 1 × 𝑄𝑄𝐷𝐷𝐷𝐷 × 𝐿𝐿2 8 1 = × 12.23 × 32 8

𝑀𝑀𝐷𝐷𝐷𝐷 =

= 13.76 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 2. Beban Hidup

Bentang jembatan = 70 m, maka 𝑞𝑞

30 � untuk L > 60 m 𝐿𝐿 30 = 1.1 �1 + � 70

= 1.1 �1 +

= 1.57 𝑡𝑡/𝑚𝑚

𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 (𝑄𝑄𝐿𝐿𝐿𝐿 ) =

1.57 × 3 2,75

= 1.7127 𝑡𝑡/𝑚𝑚

1 × 𝑄𝑄𝐿𝐿𝐿𝐿 × 𝐿𝐿2 8 1 = × 17.1273 × 32 8

𝑀𝑀𝐿𝐿𝐿𝐿 =

= 1712.7273 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

= 17.1273 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

= 19.27 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘

MTOTAL = 13.76 + 19.27 = 33.03 kNm B. Penulangan Pelat Injak f’c

= 30 Mpa

215

fy

= 240 Mpa

h

= 250 cm

b

= 100 cm

ø

= 13 mm

p

= 40 mm

d

= h - p -1/2 ø = 250 – 40 – 6.5 = 203.5 mm 𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝜌𝜌 × 0,8 × 𝑓𝑓𝑓𝑓 × �1 − 0,588 × 𝜌𝜌 × ′ � 2 𝑓𝑓 𝑐𝑐 𝑏𝑏𝑑𝑑

33.03 2400 = 𝜌𝜌 × 0.8 × 2400 × �1 − 0.588 × 𝜌𝜌 × � 2 1 × 2.04 300 0 = 9031.68 𝜌𝜌2 − 1920 𝜌𝜌 + 7.9759 𝜌𝜌1 = 0.208346407

𝜌𝜌2 = 0.004238627

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

1,4 1,4 = = 0.006 𝑓𝑓𝑓𝑓 240

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 0.75 × 𝛽𝛽1 �

0,85 𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 600 × � 𝑓𝑓𝑓𝑓 600 + 𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0.75 × 0.84 � = 0.0476

0.85 × 30 600 × � 240 600 + 240

Karena ρmin > ρ > ρmax → dipakai ρ2 = 0.004238627 1. Tulangan Utama Asperlu = ρ x b x d = 0.004238627 x 1000 x 203.5 = 862.56 mm2 1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

1 × 𝜋𝜋 × 132 × 1000 4 = 862.56 = 153.88 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan ø 13 – 100

216

2. Tulangan Bagi Menurut SKSNI T15-1991-03 pasal 3.16.12, dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi tegangan susut dan suhu untuk fy = 240 MPa Asbagi = 25% x As perlu = 25% x 862.56 = 215.64 mm2 1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏

1 × 𝜋𝜋 × 132 × 1000 4 = 215.64 = 615.53 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan bagi ø 13 – 200

Gambar 6.117 Penulanngan Plat Injak

217

6.2.2.2. Perencanaan Abutment A. Tinjauan Dimensi Abutment Rencana dimensi abutment dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 6.118 Dimensi Rencana Abutmen

B. Pembebanan Abutmen 1. Berat Sendiri

Gambar 6.119 Perhitungan Berat Sendiri Abutment

218

Tabel 6.21 Perhitungan Berat Sendiri Abutment Unit Weight

Area

No.

Vertical Load

m2 0.09 0.045 8.74 6.84 0.48 0.45 5

t/m3 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

t/m 0.216 0.108 20.976 16.416 1.152 1.08 12 51.948

Distance X Y m m 3.05 11.59 3.1 12.34 3.7 8.97 3.35 2.8 2.667 4.8 5.6 1.2 3.3 0.5

Moment X Y tm/m tm/m 0.659 2.503 0.335 1.333 77.611 188.155 54.994 45.965 3.072 5.530 6.048 1.296 39.600 6.000 182.319 250.781

Body

1 2 3 4 5 6 7 Total

Soil Toe

8 9 10 Total

0.9 1.5 3

1.8 1.8 1.8

1.62 2.7 5.4 9.72

6.1 5.85 5.6

1.4 2.1 3.267

9.882 15.795 30.240 55.917

2.268 5.670 17.642 25.580

Heel

11 12 13 14 Total

0.045 0.39 16.864 0.48

1.8 1.8 1.8 1.8

0.081 0.702 30.3552 0.864 32.0022

3 2.133 0.8 0.533

12.24 5 3.4 1.4

0.243 1.497 24.284 0.461 26.485

0.991 3.510 103.208 1.210 108.919

Tabel 6.22 Berat & Koordinat Titik berat Berat (ton) Body

779.22

Soil toe

145.80

Heel

480.03

SMx SV 3.510

Xo =

5.753 0.828

SMy SV 4.828

Yo =

2.632 3.403

2. Beban Bangunan Atas a. Beban Mati

Gambar 6.120 Perhitungan Beban akibat Konstruksi Atas

219

Berdasarkan hasil analisis SAP2000 didapatkan reaksi di atas tumpuan bagian atas (Pm1) sebesar 221.74 T, sedangkan bagian bawah (Pm2) sebesar 183.37 T, dimana satu buah abutment menerima 2 reaksi tumpuan dari 2 rangka baja. Sehingga abutment menerima beban mati sebesar : Pm1 = Joint Reaction 1 = 221.74 T x 2 = 443.48 T Pm2 = Joint Reaction 2 = 183.37 T x 2 = 366.74 T Lengan Pm1 terhadap B (Ya1) = 4.6 m Lengan Pm2 terhadap B (Ya2) = 2.25 m Momen terhadap O : 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑂𝑂 = 𝑌𝑌𝑎𝑎1 × 𝑃𝑃𝑚𝑚1 + 𝑌𝑌𝑎𝑎2 × 𝑃𝑃𝑚𝑚2

= 4.6 × 443.48 + 2.25 × 366.74 = 2865.17 𝑇𝑇𝑇𝑇

b. Beban Hidup Reaksi beban berjalan terhadap abutment berdasarkan analisa SAP2000 dapat ditampilkan dengan memilih frame di atas abutment lalu menggunakan fitur Display > Show Influence Lines/Surface.

Gambar 6.121 Show Influence Line / Surface

220

Gambar 6.122 Garis Pengaruh Beban Berjalan

Berdasarkan hasil analisa SAP2000 diperoleh reaksi tumpuan akibat beban berjalan sebesar 51.238 T. Lengan titik beban terhadap titik O yaitu 4.6 m. Momen terhadap O : 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑂𝑂 = 𝑃𝑃ℎ × 𝑌𝑌𝑎𝑎1

= 51.238 × 4.6 = 235.695 𝑇𝑇𝑇𝑇

c. Gaya Rem Hasil analisis SAP2000 didapat reaksi tumpuan atas abutment akibat beban rem sebesar (Pv) = 6.832 T. Lengan terhadap O = 4.6 m

𝑀𝑀𝑀𝑀𝑂𝑂 = Pv × 𝑌𝑌𝑎𝑎1

= 6.832 × 2.25 = 87.333 𝑇𝑇𝑇𝑇

d. Gaya gesek pada tumpuan bergerak Menurut pasal 2.6 halaman 15 PPJJR SKBI 1.3.28.1987, gaya gesek yang timbul hanya ditinjau akibat beban mati saja, sedangkan besarnya ditentukan berdasarkan koefisien gesek, pada tumpuan yang bersangkutan. Harga koefisien gerak diambil 0.25. 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑂𝑂 = 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑛𝑛 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 × 𝑃𝑃𝑚𝑚2 = 0.15 × 366.74 = 55.01 𝑇𝑇𝑇𝑇

221

e. Gaya gempa h=ExM dimana : h

: gaya horisontal akibat gempa

E

: Koefisien gempa untuk daerah Jawa Tengah pada wilayah II = 0.14 ( Peraturan Muatan untuk Jalan Raya no. 12/1970)

M

: Muatan mati dari konstruksi yang ditinjau

o Gaya gempa terhadap berat sendiri abutment : PBB

= 779.22 T

GhBB

= 779.22 x 0.14 = 109.09 T

YB

= 4.828 m

M

= 109.09 T x 4.828 m = 526.69 Tm

o Gaya gempa terhadap bangunan atas : PMB

= 443.48 T

GhMB

= 443.48 T x 0.14 = 62.09 T

YMB

= 4.6 m

M

= 62.09 T x 4.6 m = 285.6 Tm

o Gaya gempa terhadap tanah di atas abutment : PTB

= 625.83 T

GhTB

= 625.83 T x 0.14 = 87.62 T

YTB

= 3.22 m

M

= 87.62 T x 3.22 m = 282.42 Tm

222

f. Tekanan Tanah

Gambar 6.123 Perhitungan Beban akibat Tekanan Tanah

Diketahui : 1) Tanah lapisan 1 (tanah dasar) γ1 = 1.8 gr/cm3

∅1 = 42.04°

Cu1 = 1.84 kg/cm2

H1 = 12.74 m

2) Tanah lapisan 2 (tanah urug) γ2 = 1.8 gr/cm3 ∅2 = 42.04°

Cu2 = 1.84 kg/cm2

H2 = 2.6 m

3) Koefisien tekanan tanah aktif 𝐾𝐾𝑎𝑎1 = 𝐾𝐾𝑎𝑎2

∅ = tan2 �45° − � 2 42.04° = tan2 �45° − � 2 = 0.198

223

4) Koefisien tekanan tanah pasif ∅ 𝐾𝐾𝐾𝐾 = tan2 �45° + � 2 42.04° = tan2 �45° + � 2 = 5.054

5) Tekanan tanah aktif (Pa) Menurut pasal 1.4 P3JJR SKBI 1.3.28.1987, muatan lau lintas dapat diperhitungkan sebagai beban merata senilai dengan tekanan tanah setinggi h = 0.6 m, jadi beban lalu lintas (qx) : 𝑞𝑞𝑞𝑞 = 𝛾𝛾1 × ℎ

= 1.8 × 0.6 = 1.1 𝑡𝑡/𝑚𝑚2

𝑞𝑞1 = 𝑞𝑞𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 + 𝑞𝑞𝑞𝑞 = 1.22 + 1.1

= 2.32 𝑇𝑇/𝑚𝑚2

𝑃𝑃𝑎𝑎1 = 𝐾𝐾𝐾𝐾 × 𝑞𝑞1 × ℎ1 × 𝑏𝑏

= 0.198 × 2.32 × 12.74 × 15 = 87.897 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

1 × 𝐾𝐾𝐾𝐾 × 𝛾𝛾1 × ℎ2 × 𝑏𝑏 2 1 = × 0.198 × 1.8 × (12.74)2 × 15 2

𝑃𝑃𝑎𝑎2 =

= 433.848 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

6) Tekanan tanah pasif (Pp) 1 × 𝐾𝐾𝐾𝐾 × 𝛾𝛾1 × (ℎ2 )2 × 𝑏𝑏 2 1 = × 5.054 × 1.8 × (2.6 )2 × 15 2

𝑃𝑃𝑃𝑃 =

= 461.228 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

𝐹𝐹 = 𝑃𝑃𝑎𝑎1 + 𝑃𝑃𝑎𝑎2 − 𝑃𝑃𝑃𝑃

= 87.897 + 433.848 − 461.228

= 60.517 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

ya1 = 6.37 m

ya2 = 4.247 m

224

yp

= 0.867 m

𝑌𝑌𝑌𝑌 =

∑4𝐼𝐼=1(Ti × Yi) 𝑓𝑓

=

(87.897 × 6.37) + (433.848 × 4.247) − (461.228 × 0.867) 60.517 = 33.091096

Momen terhadap titik O :

𝑀𝑀𝑇𝑇𝑂𝑂 = 𝐹𝐹 × 𝑌𝑌𝑌𝑌 = 60.517 × 33.091096 = 2002.57 𝑇𝑇𝑇𝑇 g. Gaya Angin Data teknis perencanaan pertambatan angin : Tekanan angin (w)

: 198.5 kg/m2

Luas bidang rangka utama (A) : 106.793 m2 o Beban angin pada sisi pertama rangka jembatan (d1) : 𝑑𝑑1 = 50% × �(30% × 𝐴𝐴)� × 𝑤𝑤

= 50% × �(30% × 106.793)� × 198.5 = 3179.76 𝑘𝑘𝑘𝑘

o Beban angin pada muatan hidup setinggi 2 m (d2) : 𝑑𝑑2 = 100% × 𝑤𝑤 × 𝐿𝐿 × 2

= 100% × 198.5 × 70 × 2 = 27790 𝑘𝑘𝑘𝑘

o Beban angin pada sisi kedua rangka jembatan (d3) : 𝑑𝑑3 = 50% × �(15% × 𝐴𝐴)� × 𝑤𝑤

= 50% × �(15% × 106.793)� × 198.5 = 1589.88 𝑘𝑘𝑘𝑘

o Lengan beban angin pada sisi pertama rangka jembatan (s1) : 𝑠𝑠1 =

1 1 × 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗 = × 12 = 6 𝑚𝑚 2 2

o Lengan beban angin pada muatan hidup setinggi 2 m (s2) : Tinggi profil gelagar melintang (h1)

: 90 cm

Tebal sayap gelagar melintang (h2)

: 3.4 cm

Lebar profil rangka induk (h3)

: 30 cm

Tebal plat lantai kendaraan (h4)

: 20 cm

Tebal perkerasan (h5)

: 5 cm

Tinggi bidang vertikal beban hidup (h6) : 200 cm

225

ℎ3 ℎ6 � + ℎ4 + ℎ5 + 2 2 30 200 = �90 − 3.4 − � + 20 + 5 + 2 2

𝑠𝑠2 = �ℎ1 − ℎ2 − = 196.6 𝑐𝑐𝑐𝑐

= 1.97 𝑚𝑚

Lengan terhadap O : y1 = y2 = 6 + 6.37 = 12.37 m y3 = 1.97 + 6.37 = 8.34 m Momen terhadap titik O : 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑂𝑂 = 𝑑𝑑1 × 𝑦𝑦1 + 𝑑𝑑2 × 𝑦𝑦2 + 𝑑𝑑3 × 𝑦𝑦3

= 3.18 × 12.37 + 27.79 × 12.37 + 1.59 × 8.34 = 396.356 𝑇𝑇𝑇𝑇

h. Gaya Tekanan Tanah akibat Gempa Bumi F = 60.517 T

Ta = 60.517 x 0.14 = 3.58 T Momen terhadap titik O :

𝑀𝑀𝑇𝑇𝑇𝑇 = 3.58 × 40.73 = 279.0244 𝑇𝑇𝑇𝑇

C. Kombinasi Pembebanan

Tabel 6.23 Kombinasi pembebanan Tegangan yang digunakan Kombinasi Pembebanan & Gaya

dalam prosen terhadap tegangan izin keadaan elastis

I.

M+(H+K)+Ta+Tu

100%

II. M+Ah+A+Ta+Gg+SR+Tm

125%

III. Komb.I+Rm+Gg+A+SR+Tm+S

140%

IV. M+Gh+Tag+Gg+AHg+Tu

150%

V. M+P1

130%

VI. M+(H+K)+Ta+S+Tb

150%

226

Keterangan : A

: Beban angin

Ah

: gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg : Gaya aliran dan hanyutan pada waktu gempa Gg

: gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh

: gaya horizontal ekivalen akibat gemapa bumi

H+K : beban hidup dengan kejut M

: beban mati

PI

: gaya – gaya pada waktu pelaksanaan

Rm

: gaya rem

S

: gaya setrifugal

SR

: gaya akibat susut dan rangkak

Tm

: gaya akibat perubahan suhu ( selain susut dan rangkak )

Ta

: gaya tekanan tanah

Tag

: gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tb

: gaya tumbuk

Tu

: gaya angkat ( bouyancy )

Beban nominal : jumlah total beban Beban ijin

: beban nominal dibagi presentase terhadap tegangan ijin

Tabel 6.24 Kombinasi 1 Beban Jenis Bagian M Abutment Bangunan atas Timbunan tanah Bangunan H+K atas Ta Tu Nominal Ijin

Gaya (ton) V H 779.22 443.48

Lengan (m) X Y 3.51 2.25

Momen (Tm) MV MH 2735.06 997.83

625.83

3.22

2015.17

51.238

4.6

115.286

8.784 1899.77 1899.77

8.78 8.78

40.73

357.772 5863.346 5863.346

357.772 357.772

227

Tabel 6.25 Kombinasi 2 Jenis M

Ta Ah Gg A

Beban Bagian Abutment Bangunan atas Timbunan tanah

Gaya (ton) V H 779.22 443.48

Lengan (m) X Y 3.51 2.25

Momen (Tm) MV MH 2735.06 997.83

625.83

3.22

2015.17

Angin tekan

3.58

40.73

145.81

55.01 3.18 1.59

6.37 12.37 Error! Reference source not found. 12.37

350.41 39.34 13.26

Angin hisap

Muatan 2 m

27.79

343.76

Sr Tm Nominal Ijin

1848.53 1848.53

87.57 87.57

5748.06 5748.06

746.77 746.77

Tabel 6.26 Kombinasi 3 Beban Jenis Bagian Komb.1 Rm Gg Angin A tekan

Gaya (ton) V H 1899.77 8.784 6.832 55.01 3.18 1.59

Angin hisap Muatan 2 m Sr Tm S Nominal Ijin

27.79

1899.77 1899.77

Lengan (m) X Y 4.247 6.37 12.37

Momen (Tm) MV MH 5863.35 357.77 29.02 350.41 39.34

Error! Reference source not found. 12.37

103.19 103.19

13.26

343.76

5863.35 5863.35

1133.56 1133.56

Tabel 6.27 Kombinasi 4 Jenis M

Beban Bagian Abutment Bangunan atas

Gaya (ton) V H 779.22 443.48

Lengan (m) X Y 3.51 2.25

Momen (Tm) MV MH 2735.06 997.83

228

Gh

Timbunan tanah Abutment Bangunan atas Timbunan tanah

625.83

Nominal Ijin

1848.53 1848.53

3.22 109.09 62.09 87.62 8.472 55.01

TAG Gg Ahg TU

2015.17 4.83 6.37 3.22 33.09 6.37

322.28 322.28

526.90 395.51 282.14 280.34 282.14

5748.06 5748.06

1767.03 1767.03

Tabel 6.28 Kombinasi 5 Beban Jenis Bagian M Abutment Bangunan atas Timbunan tanah P1 Nominal Ijin

Gaya (ton) V H 779.22 443.48 625.83

Lengan (m) X Y 3.51 2.25 3.22

1848.53 1848.53

Momen (Tm) MV MH 2735.06 997.83 2015.17 5748.06 5748.06

Tabel 6.29 Kombinasi 6 Beban Jenis Bagian M Abutment Bangunan atas Timbunan tanah H+K Bangunan atas TA STb Nominal Ijin

Gaya (ton) V H 779.22 443.48 625.83 51.238 3.58 1899.77 1899.77

Lengan (m) X Y 3.51 2.25 3.22 4.6 40.73

3.58 3.58

Momen (Tm) MV MH 2735.06 997.83 2015.17 115.286 145.81 5863.346 5863.346

145.81 145.81

D. Kontrol Stabilitas Abutment Kestabilan konstruksi diperiksa terhadap kombinasi gaya dan muatan yang paling menentukan.

1. Terhadap Guling (FG) 𝐹𝐹𝐺𝐺 =

∑MV ∑MH SF

∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 ≥ 𝑆𝑆𝑆𝑆 , 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 ∶ ∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀

= jumlah momen vertical yang terjadi

= jumlah momen horisontal yang terjadi = safety factor = 1.5

229

Tabel 6.30 Kontrol Terhadap Guling Komb. I II III IV V VI

MV (Tm) 5863.35 5748.06 5863.35 5748.06 5748.06 5863.35

MH (TM) 357.77 746.77 1133.56 1700.56 145.81

F 16.39 7.70 5.17 3.38 40.21

SF 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

Ket. Aman Aman Aman Aman Aman Aman

2. Terhadap Geser (FS) 𝐹𝐹𝑆𝑆 =

tan δ

∑ 𝑉𝑉 × tan 𝛿𝛿 𝐶𝐶𝐶𝐶 × 𝐵𝐵 ≥ 1.5 , 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 ∶ ∑ 𝐻𝐻

= faktor geser tanah antara tanah dan dasar tembok = 0.45 (Beton dengan tanah lempung padat & pasir gravelan padat)

Ca

= adhesi antara tanah dan dasar tembok = 0

B

= lebar dasar pondasi = 5 meter

Tabel 6.31 Kontrol terhadap Geser Komb. I II III IV V VI

V (ton) tan δ 1899.77 0.45 1848.53 0.45 1899.77 0.45 1848.53 0.45 1848.53 0.45 1899.77 0.45

Ca

B (m)

H (m)

FS

SF

Ket.

0 0 0 0 0 0

5

8.78 87.57 103.19 317.39 3.58

97.4 9.5 8.3 2.6 238.8

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

Aman Aman Aman Aman Aman Aman

5 5 5 5 5

3. Terhadap Eksentrisitas (e) 𝐵𝐵 ∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀 − ∑ 𝑀𝑀ℎ 𝐵𝐵 − < ∑ 𝑉𝑉 2 6

5 ∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀 − ∑ 𝑀𝑀ℎ 5 − < ∑ 𝑉𝑉 2 6

2.5 −

∑ 𝑀𝑀𝑀𝑀 − ∑ 𝑀𝑀ℎ < 0.83 ∑ 𝑉𝑉

230

Tabel 6.32 Kontrol terhadap Eksentrisitas Komb. I II III IV V VI

0.5 B (m) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

MV (Tm)

MH (TM)

V (ton)

e (m)

B/6

Ket.

5863.35 5748.06 5863.35 5748.06 5748.06 5863.35

357.77 746.77 1133.56 1700.56 145.81

1899.77 1848.53 1899.77 1848.53 1848.53 1899.77

-0.40 -0.21 0.01 0.31 -0.61 -0.51

0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Aman Aman Aman Aman Aman Aman

4. Terhadap Daya Dukung Tanah Kapasitas dukung tanah dasar (bearing capacity) dipengaruhi oleh parameter ϕ, c, & γ . Besarnya kapasitas dukung tanah dasar dapat dihitung dengan metode Terzaghi seperti yang tertera pada persamaan (3).3333 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝑄𝑄𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢 = 𝑐𝑐 . 𝑁𝑁𝑐𝑐 �1 + 0,3 � + 𝛾𝛾 . 𝐷𝐷𝑓𝑓 . 𝑁𝑁𝑞𝑞 + 0,5 . 𝛾𝛾 . 𝐵𝐵 . 𝑁𝑁𝛾𝛾 . �1 − 0,2 � 𝐿𝐿 𝐿𝐿 500 � + 0.0024 × 1274 × 81.3 = 0.18 × 95.7 �1 + 0.3 1500 500 � +0,5 × 0.0024 × 500 × 100.4 × �1 − 0,2 1500 = 324.18 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝜎𝜎 =

= 3241.77 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡/𝑚𝑚2

1 1 × 𝑄𝑄𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢 = × 3241.77 = 1080.59 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 3 3

Kontrol daya dukung tanah terhadap abutment sesuai seperti pada persamaan (4).

SF

= safety factor 1.5 ~ 3

B

= lebar abutment = 5 m

L

= panjang abutment = 15 m

A

= 5 x 15 = 75 m2

W

= 1/6 x L x B2 = 1/6 x 15 x 52 = 62.5 m3

231

Tabel 6.33 Kontrol terhadap daya dukung tanah Komb. I II III IV V VI

∑V ∑MV+ (ton) ∑MH (tm) 1899.77 6221.12 1848.53 6494.83 1899.77 6996.91 1848.53 7515.09 1848.53 5748.06 1899.77 6009.16

A (m2) 75 75 75 75 75 75

W σall (tm) (m3) 62.5 1080.6 62.5 1080.6 62.5 1080.6 62.5 1080.6 62.5 1080.6 62.5 1080.6

σmin (tm) -74.2 -79.3 -86.6 -95.6 -67.3 -70.8

Σmax (tm) 124.9 128.6 137.3 144.9 116.6 121.5

Ket. Tidak Aman Tidak Aman Tidak Aman Tidak Aman Tidak Aman Tidak Aman

Karena tinjauan stabilitas abutment tidak aman, maka dipasang pondasi tiang pancang untuk menanggulangi kegagalan konstruksi.

E. Penulangan Abutment 1. Penulangan Badan Abutment

Gambar 6.124 Penulangan Badan Abutment

Beban yang digunakan dalam penulangan badan abutment diambil dari kombinasi pembebanan yang menghasilkan beban dan momen terbesar yaitu kombinasi pembebanan III.

232

Tabel 6.34 Kombinasi Pembebanan Maksimum Beban Jenis Bagian Komb.1 Rm Gg Angin A tekan

Gaya (ton) V H 1899.77 8.784 6.832 55.01 3.18 1.59

Angin hisap Muatan 2 m

27.79

Lengan (m) X Y 4.247 6.37 12.37

Momen (Tm) MV MH 5863.35 357.77 29.02 350.41 39.34

Error! Reference source not found. 12.37

13.26

343.76

Sr Tm S Nominal Ijin

1899.77 1899.77

103.19 103.19

5863.35 5863.35

1133.56 1133.56

o Data Teknis Perencanaan f’c

= 35 MPa → β = 0.84

fy

= 400 MPa

Ag

= luas penampang = 1000 x 1900 = 1900000 mm2

Ht

= tinggi badan = 3600 mm

b

= 1000 mm (tiap meter lebar abutment)

h

= 1900 mm

p

= 70 mm

Mu = 58633500000 Nmm Pu

= 18997700 N

Ф

= 0,65

Diameter tulangan utama dipakai D32, dan tulangan pembagi dipakai D25, sehingga :

d

= h – (p + tul. bagi + 1/2 tul. utama) = 1900 – (70 + 25 + ½ 32) = 1789 mm

𝑃𝑃𝑃𝑃 18997700 = ′ 𝜙𝜙 × 𝐴𝐴𝐴𝐴 × 0.81 × 𝑓𝑓 𝑐𝑐 0.65 × 1900000 × 0.81 × 35

= 0.54

233

𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑃𝑃𝑃𝑃 58633500000 = 18997700

𝑒𝑒𝑒𝑒 =

= 3086.35 mm

𝑒𝑒𝑒𝑒 3086.35 = ℎ 1900

= 1.62 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑃𝑃𝑃𝑃 × ′ ℎ 𝜙𝜙 × 𝐴𝐴𝐴𝐴 × 0.81 × 𝑓𝑓 𝑐𝑐 =

18997700 × 1.62 0.65 × 1900000 × 0.81 × 35 = 0.88

234

0.54

0.88

Gambar 6.125 Grafik Perhitungan Beton Bertulang untuk fy 400 MPa d'/h = 0.15

Sehigga didapat r = 0.108 f’c = 35 maka β = 1.33 ρ

= r x β = 0.13 x 1.33 = 0.1436

o Tulangan Pokok Astot = ρ × Ag

= 0.1436 × 1900000 = 272840 mm2

𝐴𝐴𝑠𝑠𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘

= 0.25 × Astot

= 22736.67 mm2 235

Dipakai tulangan rangkap tiga D32 – 75 ( Ast = 32153.60 mm2 )

o Tualangan Bagi Diambil sebesar 60% dari tulangan utama = 13642 mm2 Dipakai tulangan rangkap tiga D25 – 100 ( Ast = 14718.7 mm2 )

Gambar 6.126 Penulangan Badan Abutment

2. Penulangan Kepala Abutment o Gaya horizontal gempa (Gg) : Gaya gempa terhadap berat sendiri abutment : PBB

= 779.22 T

GhBB

= 779.22 x 0.14 = 109.09 T

YB

= 4.828 m

M

= 109.09 T x 4.828 m = 526.69 Tm

Gaya gempa terhadap bangunan atas : PMB

= 443.48 T

GhMB

= 443.48 T x 0.14 = 62.09 T

YMB

= 4.6 m

M

= 62.09 T x 4.6 m = 285.6 Tm

Mt

= 526.69 + 285.6 = 812.292 Tm

236

o Penulangan kepala abutment : f’c

= 35 MPa

fy

= 400 MPa

b

= 1000 mm

h

= 1000 mm

Ф

= 0,65

Diameter tulangan utama dipakai D25, dan tulangan pembagi dipakai D25, sehingga :

d

= h – (p + tul. bagi + 1/2 tul. utama) = 1000 – (70 + 25 + ½ 25 ) = 892.5 mm 𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝜌𝜌 × 0,8 × 𝑓𝑓𝑓𝑓 × �1 − 0,588 × 𝜌𝜌 × ′ � 2 𝑏𝑏𝑑𝑑 𝑓𝑓 𝑐𝑐

812.292 = 𝜌𝜌 × 0.8 × 4000 1 × 0.89252

× �1 − 0.588 × 𝜌𝜌 ×

4000 � 350

0 = 21504 𝜌𝜌2 − 3200 𝜌𝜌 + 10.20 𝜌𝜌1 = 0.14555

𝜌𝜌2 = 0.00326

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

1,4 1,4 = = 0.004 𝑓𝑓𝑓𝑓 400

0,85 𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 600 = 0.75 × 𝛽𝛽1 � × � 𝑓𝑓𝑓𝑓 600 + 𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0.75 × 0.8 � = 0.0268

0.85 × 35 600 × � 400 600 + 400

Karena ρmin > ρ > ρmax → dipakai ρ1 = 0.00326 o Tulangan Pokok

Asperlu = ρ x b x d = 0.00326 x 1000 x 892.5 = 2909.55 mm2

237

1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

1 × 𝜋𝜋 × 252 × 1000 4 = 2909.55 = 168.71 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan D25 – 150

o Tulangan bagi Asbagi = 25% x As perlu = 25% x 2909.55 = 727.39 mm2 1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 𝑠𝑠 = 4 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏

1 × 𝜋𝜋 × 252 × 1000 4 = 727.39 = 674.84 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan bagi D25 – 250

238

Gambar 6.127 Penulangan Kepala Abutment

3. Penulangan Poer

Gambar 6.128 Pembebanan Poer

P1 = 0.5 x 0.6 x 1.5 x 1 x 2.5 x 1 = 1.13 T P2 = 1.6 x 1.5 x 1 x 2.5 = 6.0 T

239

Momen yang terjadi pada potongan A : 𝑀𝑀𝐴𝐴 = 𝑃𝑃𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ×

3.066 − 𝑃𝑃1 × 0.5 + 𝑃𝑃2 × 0.75 3

= 137.3 × 1.022 − 1.13 × 0.5 + 6.0 × 0.75 = 144.26 𝑇𝑇𝑇𝑇

Direncanakan : f’c = 35 MPa fy = 400 MPa b = 1500 mm h = 1000 mm Ф = 0,65

Direncanakan tulangan dipakai D32, dan tulangan pembagi dipakai D25, sehingga :

d = h – (p + tul. bagi + 1/2 tul. utama) = 1000 – (70 + 25 + ½ 32 ) = 889 mm 𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝜌𝜌 × 0,8 × 𝑓𝑓𝑓𝑓 × �1 − 0,588 × 𝜌𝜌 × ′ � 2 𝑏𝑏𝑑𝑑 𝑓𝑓 𝑐𝑐

144.26 4000 = 𝜌𝜌 × 0.8 × 4000 × �1 − 0.588 × 𝜌𝜌 × � 2 1 × 0.89 350 0 = 21504 𝜌𝜌2 − 3200 𝜌𝜌 + 1.83 𝜌𝜌1 = 0.14824

𝜌𝜌2 = 0.00057

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

1,4 1,4 = = 0.004 𝑓𝑓𝑓𝑓 400

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 0.75 × 𝛽𝛽1 �

0,85 𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 600 × � 𝑓𝑓𝑓𝑓 600 + 𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0.75 × 0.8 � = 0.0268

0.85 × 35 600 × � 400 600 + 400

Karena ρmin > ρ > ρmax → dipakai ρ2 = 0.00057

240

o Tulangan Pokok Asperlu = ρ x b x d = 0.00057 x 1500 x 889 = 760.095 mm2 1 × 𝜋𝜋 × D2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

1 × 𝜋𝜋 × 322 × 1000 4 = 760.095 = 1058.09 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan D32 – 200

o Tulangan bagi Asbagi = 25% x As perlu = 25% x 760.095 = 190.024 mm2 1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏

1 × 𝜋𝜋 × 252 × 1000 4 = 190.024 = 2583.22 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan bagi D25 – 200

Gambar 6.129 Penulangan Poer

6.2.2.3. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Perencanaan beban maksimal (Pmax) yang mampu ditahan tiang pancang ditinjau terhadap empat kombinasi pembebanan terhadap titik

241

pusat tiang pancang. Pondasi mengunakan tiang pancang dari beton dengan spesifikasi : Ø tiang

= 35 cm

Luas penampang ( A )

= × 𝜋𝜋 × Ø2 = 962.11 cm2

1 4

Keliling penampang tiang = 𝜋𝜋 × Ø = 109.96 cm Panjang tiang pancang

= 14 meter

Berat permeter tiang

= 0.096211 × 2500 = 240.53 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

= 240.53 × 14 = 3367.39 kg = 3.37 ton

Berat tiang pancang

𝑃𝑃𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑀𝑀 × 𝑋𝑋𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 + 𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛 × ∑ 𝑥𝑥 2

Pmak

= beban maksimum yang diterima tiang pancang

PV

= beban vertikal ( normal )

M

= jumlah momen yang bekerja pada titik berat tiang pancang

Xmax

= jarak terjauh tiang kepusat berat kelompk tiang = 1.5 m

n

= jumlah pondasi tiang pancang = 14 buah

ny

= jumlah pondasi tiang pancang dalam satu baris arah tegak lurus bidang momen = 10 buah

� 𝑥𝑥 2 = 1.52 = 2.3 𝑚𝑚

Gaya maksimum yang dipikul tiang pancang

Tabel 6.35 Perhitungan Gaya Maksimum & Minimum Komb. I II III IV V VI

PV (ton) 1899.77 1848.53 1899.77 1848.53 1848.53 1899.77

n 14 14 14 14 14 14

MV (Tm) 5863.35 5748.06 5863.35 5748.06 5748.06 5863.35

Xmaks (m)

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

∑x2 (m2) 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3

ny

10 10 10 10 10 10

Pmaks (ton) 518.09 506.91 518.09 506.91 506.91 518.09

Pmin (ton) -246.69 -242.84 -246.69 -242.84 -242.84 -246.69

242

Dari table perhitungan diperoleh bahwa Pmaks terjadi pada kombinasi III sebesar 518.09 T. Maka daya dukung tanah lebih besar dari Pmaks tersebut.

Gambar 6.130 Denah Rencana Pondasi Tiang Pancang pada Abument

243

6.2.2.4. Perhitungan Wing Wall

Gambar 6.131 Dimensi Wingwall

A. Pembebanan Wingwall 1. Akibat Berat Sendiri Tebal wingwall minimum = 1/20 x hw = 1/20 x 1234 cm = 62 cm Direncanakan tebal wingwall = 70 cm

Gambar 6.132 Akibat Beban Sendiri Wingwall

244

Tabel 6.36 Perhitungan Akibat Beban Sendiri Wing wall

1 2 3 4 5 6 ∑

P (m) 4 3.7 0.3 0.3 2.4 1.6

L (m) 0.6 11.14 0.3 10.54 0.6 0.6

T (m) 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7

V (m3) 1.7 28.85 0.03 2.21 0.5 0.34 33.63

γ beton 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

W (ton) 4.3 72.13 0.08 5.53 1.3 0.85 84.19

X (m) 2 2.15 0.2 0.15 2.4 1.07

Momen (tm) 8.6 155.08 0.02 0.83 3.1 0.91 168.54

2. Akibat tekanan tanah Dari perhitungan pembebanan abutment akibat tekanan tanah aktif, diperoleh :

Gambar 6.133 Akibat Tekanan Tanah Aktif

Seperti pada perhitungan Tekanan Tanah pada Pembebanan Abutmen, diperoleh : 𝑀𝑀 = 87.897 × 6.37 + 433.848 × 4.247 = 2402.459 𝑇𝑇𝑇𝑇 B. Penulangan Wingwall Direncanakan : f’c

= 35 MPa

fy

= 400 MPa

b

= 1000 mm

h

= 1000 mm

Ф

= 0,65

Mtot = 2571.00 Tm

245

Direncanakan tulangan dipakai D32, dan tulangan pembagi dipakai D25, sehingga :

d

= h – (p + tul. bagi + 1/2 tul. utama) = 1000 – ( 50 + 25 + ½ 32 ) = 909 mm 𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑓𝑓𝑓𝑓 = 𝜌𝜌 × 0,8 × 𝑓𝑓𝑓𝑓 × − 0,588 × 𝜌𝜌 × �1 � 𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 𝑏𝑏𝑑𝑑2

2571.00 4000 = 𝜌𝜌 × 0.8 × 4000 × �1 − 0.588 × 𝜌𝜌 × � 2 1 × 909 350 0 = 21504 𝜌𝜌2 − 3200 𝜌𝜌 + 31.12 𝜌𝜌1 = 0.13835

𝜌𝜌2 = 0.01046

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =

1,4 1,4 = = 0.004 𝑓𝑓𝑓𝑓 400

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 0.75 × 𝛽𝛽1 �

0,85 𝑓𝑓 ′ 𝑐𝑐 600 × � 𝑓𝑓𝑓𝑓 600 + 𝑓𝑓𝑓𝑓

= 0.75 × 0.8 � = 0.0268

600 0.85 × 35 × � 400 600 + 400

Karena ρmin > ρ > ρmax → dipakai ρ2 = 0.0105 o Tulangan Pokok

Asperlu = ρ x b x d = 0.01046 x 1000 x 909 = 9508.140 mm2

1 × 𝜋𝜋 × D2 × 1000 𝑠𝑠 = 4 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

1 × 𝜋𝜋 × 322 × 1000 4 = 9508.140

= 84.59 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan D32 – 75

o Tulangan bagi Asbagi

= 25% x As perlu = 25% x 9508.140 = 2377.035 mm2

246

1 × 𝜋𝜋 × ø2 × 1000 4 𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏

1 × 𝜋𝜋 × 252 × 1000 4 = 2377.035 = 206.51 𝑚𝑚𝑚𝑚

Dipakai tulangan bagi D25 – 200

Gambar 6.134 Penulangan Wingwall

247

6.2.2.5. Perhitungan Seismic Buffer Untuk perletakan jembatan direncanakan menggunakan bearing merk CPU buatan Indonesia. CPU Seicmic Buffer memiliki karateristik sebagai berikut:

A. Spesifikasi o Merupakan bantalan atau perletakan elastomer yang dapat menahan beban berat, baik yang vertikal maupun horisontal. o Bantalan atau perletakan elastomer disusun atau dibuat dari lempengan elastomer dan logam secara berlapis – lapis o Merupakan satu kesatuan yang saling merekat kuat, diproses dengan tekanan tinggi. o Bantalan atau perletakan elastomer berfungsi untuk merdam getaran, sehinngga kepal jembatan (abutment) tidak mengalami kerusakan. o Lempengan logam yang paling luar dan ujung – ujungnya elastomer dilapisi dengan lapisan elastomer supaya tidak mudah berkarat. o Bantalan atau perletakan elastomer (neoprene) dibuat dari karet sintetis.

B. Pemasangan o Bantalan atau perletakan elatomer dipasang diantara tumpuan kepala jembatan dan gelagar jembatan. o Untuk melekatkan bantalan atau elastomer dengan beton atau baja dapat digunakan lem epoxy rubber.

C. Ukuran o Selain ukuran – ukuran standart yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai permintaan.

Gaya vertikal ditahan oleh tumpuan sendi dan gaya horisontal ditahan oleh seismic buffer. Reaksi tumpuan yang terjadi pada rangka jembatan rangka baja berdasarkan analisis SAP 2000 versi 14, yaitu : o Gaya rem

= 6.832 T = 683 kN

o Gaya gempa

= 0.25 kN

248

o Total gaya horizontal = 683.45 kN

Spesifikasi elastomer dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 6.37 Spesifikasi Seismic Buffer Jenis

Ukuran (mm)

Beban Max (KN)

TRB 1

480.300.87

2435

TRB 2

480.300.101

3600

TRB 3

350.280.97

540

TRB 4

350.280.117

690

Dimensi seismic buffer TRB 4 ukuran 350.280.117 Beban max = 690 kN > 683.45 kN

( Ok )

Tabel 6.38 Spesifikasi Elastomer

Tipe C ∅600

Beban max = 4810 kN > 4434,8 kN

( Ok )

249

BAB VII PENUTUP

7.1. Kesimpulan a. Jembatan Sigandul II terletak pada Ruas Jalan Kolektor Ajibarang-Secang di Kabupaten Temanggung, Jawa Tengah. b. Tujuan direncanakannya Jembatan Sigandul II adalah sebagai “shortcut” untuk mengatasi kemacetan dan kecelakaan yang sering ditimbulkan akibat kondisi geometri tikungan sigandul yang kurang nyaman dilewati oleh kendaraan. c. Kondisi topografi sekitar jembatan adalah pegunungan, sehingga digunakan kecepatan rencana adalah 50 km/jam, dengan kelandaian maksimum 9%. d. Direncanakan jalan penghubung (kolektor 2/2UD) dengan panjang 346,65 m dan lebar jalan 9 m serta terdapat 2 buah tikungan, dengan tipe tikungan yang digunakan adalah tipe SCS (Spiral-Circle-Spiral). e. Panjang bentang jembatan yang ditentukan adalah 70 m, menggunakan rangka baja pelengkung dan sistem hanger penggantung. f. Material yang digunakan antara lain baja profil dengan mutu BJ55 (fy = 410 MPa dan fu = 550 MPa), beton dengan mutu f’c 30 MPa, baja tulangan ulir (BJTD fy = 410 MPa), dan mutu kabel strand dengan breaking load 2700 kN. g. Tebal lantai jembatan digunakan 250 mm, dengan digunakan steel deck pada bagian bawah lantai jembatan. h. Rangka induk digunakan baja profil IWF 900x300, gelagar memanjang tepi digunakan baja profil IWF 900x300, gelagar memanjang tengah digunakan baja profil IWF 500x200, gelagar melintang digunakan baja profil IWF 900x300, pertambatan angin bawah digunakan baja profil IWF 400x200, pertambatan angin atas digunakan baja profil IWF 500x200. Sedangkan untuk sistem hanger digunakan kabel strand ∅47 mm.

i. Sistem penyambungan digunakan dua jenis yaitu sambungan baut dengan ∅25,4 mm dan pelat buhul dengan ketebalan 3 cm, serta menggunakan sambungan las tipe Fe70 dengan ketebalan 1 cm. j. Struktur jembatan mampu menahan berbagai kombinasi beban yang bekerja dengan lendutan maksimum di tengah bentang jembatan sebesar 10,99 cm. k. Perletakan terdapat dua macam yaitu seismic buffer tipe TRB4 dengan ukuran 350 mm x 280 mm dengan ketebalan elastomer 117 mm, yang mempu menahan beban

250

maksimum 690 kN (terletak di dinding abutment untuk menahan gaya horizontal jembatan). Selain itu terdapat perletakan untuk menahan gaya vertikal dan gempa jembatan, yaitu elastomer bearing pad LRB tipe C dengan ukuran diameter 600 mm dengan ketebalan elastomer 144 mm yang mampu menahan beban maksimum hingga 4810 kN. l. Tanah di sekitar lokasi jembatan berupa tanah berpasir dengan kedalaman tanah keras yang dangkal (3 m dibawah permukaan tanah nilai NSPT > 60) m. Digunakan pondasi tiang pancang bundar spun pile dengan diameter 35 cm dan panjang 10 m yang terdapat 30 buah pada masing-masing abutment.

7.2. Saran a. Jembatan yang direncanakan termasuk jembatan dengan dengan bentang panjang sehingga rawan terhadap lendutan. Oleh karena itu pemeriksaan harus dilakukan secara teliti. b. Dalam perencanaan jembatan rangka baja perlu diperhatikan perbandingan antara tinggi dengan bentang jembatan. Hal ini akan berpengaruh pada pendimensian profil. Apabila hasil perbandingan tersebut sesuai peraturan akan menghasilkan rangka yang ekonomis. c. Dalam perencanaan jembatan bentang panjang sebaiknya mempergunakan piplar untuk membagi menjadi beberapa bentang supaya dimensi jembatan dapat lebih kecil dengan memperhatikan juga kondisi topografi sungai.

251

DAFTAR PUSTAKA

Bridge Manual Design BMS 1992 Dewobroto, Wiryanto. 2013. Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000. Jakarta : Dapur Buku. Das, M Braja. Principles of Pondation Engginering. Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997 Pd. T-04-2004-B : Pedoman Perencanaan Beban Gempa untuk Jembatan RSNI4 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan 1992. RSNI3 Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan 2005 (RSNI T-03-2005). Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD ( Sesuai SNI 031729-2002). Jakarta : Erlangga. SNI-1725-2016 Pembebanan untuk Jembatan SNI-2833-2008 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan SNI-1725-2016 : Pembebanan untuk Jembatan SNI-2833-2008 : Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan SNI Pembebanan untuk Jembatan 2016 Supriadi, Bambang dan Agus S Muntohar. 2007. Jembatan. Yogyakarta : Beta Offset. Tata Cara Perencanaan Geometri Jalan Antar Kota 1997

252