Pilar

BAB VII PERENCANAAN PILAR JEMBATAN 7.1. Data Diketahui : Berat isi bahan : -

Berat betonbertulang=25 kN /m3

-

Berat betontidak bertulang=24 kN /m

-

Berat aspal=22 kN /m3

3

Bahan Struktur : Beton Kuat Tekan (f’c) Modulus Elastisitas (Ec) Angka Poisson (U) Modulus Geser (G) Koefisien Muai Panjang (α)

: : : : :

7.2. Mendefinisikan Data Struktur  Material

50 Mpa 33234 MPa 0,2 10726,25 MPa 1,17 x 10-5 /°C



Section Properties - Pier Head Pada pier head jembatan digunakan tulangan dengan Diameter 28 mm. Selimut beton sebesar 40 mm.

-

Pilar Jembatan Pada pilar jembatan digunakan tulangan spiral dengan Diameter 28 mm dengan jarak 15 cm. Lalu tulangan longitudinal dengan Diameter 28.

-

Pengaku

Pada pengaku digunakan tulangan dengan Diameter 28 mm. selimut beton sebesar 40 mm.

-

Pile Cap Pada pile cap digunakan tulangan dengan Diameter 28 mm. selimut beton sebesar 50 mm.

7.3. Pembebanan Pilar Jembatan  Beban Jembatan Rangka Dari hasil perhitungan rangka sebelumnya, dengan menggunakan program SAP200 v.18,

didapat hasil beban 1 join sebesar : P rangka 

= 441,74 ton

Beban Jembatan Plat Girder Dari hasil perhitungan rangka sebelumnya, dengan menggunakan program SAP200 v.18,

didapat hasil beban 1 join sebesar : P Plat Girder 

= 141,09 ton

Beban Angin pada Pilar

b 12 = =2 d 6 Cw=1,5

Wind 1=0,0006 x 1,5 x 252 x 53=30,2 kN =3,02 ton 

Beban gempa Lokasi Jembatan = Malang  Zona 4 S

= 1. F = 1,0

F

= 1 (1,25 - 0,025. n) = 1 (1,25 - 0,025. 1) = 1,225

I

= 1,2

E

= 4700 √ 50 = 33234 MPa = 3388925 ton/m2

Ip

1

= 20 d4

= 0,8 m4 K=

12 EIp H3 ¿

12 . 3388925. 0,8 14,63 2

¿ 10454 ton/ m T =0,024 detik → C=0,15

Teq=C I S Wt=0,15 x 1,2 x 1,225 x 628,251ton=152,38 ton

∑ w . z=( w 1 x z 1 ) +( w 2 x z 2 ) ¿ ( 115,14 x 7,3 )+ ( 1518,24 x 14,6 ) ` ¿ 23007 tm

Fi=

Wi . Zi T ∑ Wi . Zi EQ

Arah Y ,

F 1Y =

W 1. Z 1 115,14 x 7,3 T EQ= x 152,38=5,57 ton 23007 ∑ Wi . Zi

F2Y=

W 2. Z 2 1518,24 x 14,6 T EQ +10 T EQ = x 152,38 + ( 10 x 152,38 ) 23007 ∑ Wi . Zi

(

¿ 162,05ton

Arah X , F 1 X=30 x 5,57 ton=1,67 ton

F 2 X=30 x 162,05 ton=48,,62 ton



Kombinasi Pembebanan a. Pra-desain

)

b. Analisa Penulangan



Tulangan Pilar/kolom Definisi Material Tulangan : -

Tulangan SS600, Fy= 390 Mpa, Fu = 560 MPa Tulangan = D 28, As = 6,1544 cm2

Asperlu (kolom/pilar)

= 913,628 cm2

Jumlah Tulangan Utama

=

As perlu Astulangan

=

913,628 6,15

= 148,55= 149 buah digunakan Tulangan Utama yaitu 149D28 digunakan Tulangan Sengkang Spiral yaitu D28-150 

Tulangan Pier Head Definisi Material Tulangan : -

Tulangan SS600, Fy= 390 Mpa, Fu = 560 MPa

-

Tulangan

= D28, As = 6,1544 cm2 = 59,889 cm2

Asperlu

Jumlah Tulangan Utama =

=

As perlu Astulangan 59,889 6,1544

= 9,73 = 10 buah digunakan Tulangan Utama yaitu 10D28 Tulangan Sengkang, As tul.sengkang = 1,587 cm² x 100 = 158,7 cm² Dicoba Tulangan 28 D28  Astul = ¼ πd² = 6,1544 cm² n = As tul. bagi / Astul = 25,8 a=

310 cm =12,016 cm=120 mm 25,80

digunakan Tulangan Sengkang yaitu D28-100 

Tulangan Pengaku Definisi Material Tulangan : -

Tulangan SS600, Fy= 390 Mpa, Fu = 560 MPa Tulangan = D28, As = 6,1544 cm2 = 2,947 cm2

Asperlu Jumlah Tulangan

=

As perlu Astulangan

=

2,947 6,1544

= 0,47= 6 buah

digunakan Tulangan Utama yaitu 6D28 digunakan Tulangan Sengkang yaitu D22-300 

Tulangan Pile Cap Definisi Material Tulangan : Asperlu

Tulangan SS600, Fy= 390 Mpa, Fu = 560 MPa Tulangan = D28, As = 6,1544 cm2 = 1,458 cm2

Jumlah Tulangan

=

As perlu Astulangan

=

0,669 6,1 544

= 0,108 = 6 buah digunakan Tulangan Utama yaitu 6D28 digunakan Tulangan Sengkang yaitu D22-300 7.4. Pondasi Tiang Pancang Berdasarkan reaksi tumpuan yang dihasilkan dari SAP2000 kami menggunakan reaksi yang terbesar. Reaksi ini yang nantinya menjadi beban terpusat pada perhitungan pondasi tiang pancang. Pondasi tiang pancang yang direncanakan menggunakan diameter 300 mm dan panjang 36 meter.

Pv=922,809 ton+993,827 ton=1916,636 ton

Ph=29,504 ton+ 56,418ton=85,922ton

Gambar 7.28. Data Tanah



Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Berdasarkan Uji N-SPT Metode Meyerhoff Qu Qa= Fs Qu=Qb+Qs

Qu=( 40. Nb. Ap ) +(0,2. N . As) Dimana

: Qu = daya dukung ultimit pondasi tiang pancang (ton) Qb = tahanan ujung ultimit (ton) Qs = tahanan gesek ultimit (ton) Qa = daya dukung nominal pondasi tiang pancang (ton) Nb = Harga N-SPT pada elevasi dasar tiang, 8D keatas, 4D kebawah Ap = luas penampang dasar tiang (m2) As = luas selimut tiang (m2) N = harga N-SPT rata-rata Nb ≤ 40 0,2 N ≤ 10 ton/m2 Qs=∑ (0,2 . N tiap lapis . As) As=( 2 x 3,14 x 0.15 ) x 36=33,912m 2 Qs1=( 0,2 x 50 x 33,912 )=339,12 ton Qs 2=( 0,2 x 50 x 33,912 )=339,12 ton Qs3=( 0,2 x 50 x 33,912 )=339,12ton

Qs=339,12+339,12+339,12=101 7 , 3 6 ton

Qb=( 40 . Nb . Ap)

Ap lingkaran=( 3,14 x 0,15 x 0,15 )=0,071 cm

2

Qb=( 40 x 50 x 0,071 )=142 ton

Qu=Qb+Qs

Qu=1017,36+142=1159,36 ton

Beberapa peneliti menyarankan faktor aman yang tidak sama untuk tahanan gesek dinding dan tahanan ujung. Kapasitas ijin dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut : Qa=

Qb Qs + 3 1,5 Penggunaan faktor aman F = 1,5 untuk tahanan gesek dinding (Qs) yang lebih kecil

dari faktor keamanan untuk tahanan ujung tiang (yaitu 3), karena nilai puncak dari tahanan gesek sisi tiang dicapai bila tiang mengalami penurunan 2 – 7 mm, sedangkan tahanan ujung (Qb) membutuhkan penurunan yang lebih besar agar tahanan ujungnya bekerja secara penuh. Jadi, maksud dari penggunaan faktor-faktor keamanan tersebut adalah untuk meyakinkan keamanan tiang terhadap keruntuhan tiang dengan mempertimbangkan penurunan tiang pada beban kerja yang diterapkan.



Qa=

Qb Qs + 3 1,5

Qa=

142 1017,36 + =47,33+678,24=725,57 ton 3 1,5

Kapasitas Dukung Kelompok Tiang Kapasitas dukung tiang gesek (friction pile) dalam tanah lempung akan berkurang jika jarak tiang semakin dekat. Beberapa penelitian menunjukkan, bahwa kapasitas dukung total dari kelompok tiang gesek (friction pile), khususnya tiang dalam tanah lempung, sering lebih kecil daripada hasil kali kapasitas dukung tiang tunggal dikalikan jumlah tiang dalam kelompoknya. Jadi, besarnya kapasitas dukung total menjadi tereduksi dengan nilai reduksi yabg tergantung dari ukuran, bentuk, kelompok, jarak, dan panjang tiangnya. Nilai pengali terhadap kapasitas dukung ultimit tiang tunggal dengan memperhatikan pengaruh kelompok tiang, disebut efisiensi tiang (Eg).

Qg=Eg . n. Qa

Dimana

: Qg = beban maksimum kelompok tiang yang dapat menyebabkan keruntuhan Eg = efisiensi kelompok tiang n = jumlah tiang dalam kelompok Qa = kapasitas dukung nominal tiang tunggal dari perhitungan

Beberapa persamaan efifsiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, namun semuanya hanya bersifat pendekatan. Persamaan-persamaan yang diusulkan didasarkan pada susunan tiang, jarak relatif dan diameter tiang, dengan mengabaikan panjang tiang, variasi bentuk tiang yang meruncing, variasi sifat tanah dengan kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Salah satu dari persamaan-persamaan efisiensi tiang tersebut, yang disarankan oleh Converse-Labarre formula, sebagai berikut : Eg=1−Ө Dimana

( n ' −1 ) m+ ( m−1 ) n ' 90 mn'

: Eg = efisiensi kelompok tiang m = jumlah baris tiang n’ = jumlah tiang dalam satu baris Ө

= arc tg d/s, dalam derajat

s = jarak pusat ke pusat tiang (m) d = diameter tiang (m)

( ( )) ( (

Eg=1− arc tg

0,5 0,3

x

21−1 ) 5+ (5−1 ) 21 90. 5 . 21

)

Eg=1−( 59,04 ) x ( 0.01 9470899 ) Eg=0, 1496

R=Pv=1916,636 ton

Berdasarkan persamaan-persamaan efisiensi tiang yang disarankan oleh ConverseLabarre formula, kita mendapatkan nilai effisiensi sebesar 0,1496. Qag=Eg . n. Qa=0, 1496 x 105 x 725,57=11397,25 ton R ≤Qag

1916,636 ton≤11397,25 ton

(OK!)